[其他]控制空气燃料比的方法

说明书

本文公开一种控制内燃机的空燃比的新颖方法。该方法包括一个为存贮用于空燃比控制的区域补偿系数的存贮器区；一个为存贮由学习得到的新的区域补偿系数的存贮器区和一个为根据最新学习前的及时学习的结果而存贮区域补偿系数的存贮器区，这样，按照学习的结果，使区域补偿系数的设定和更新过程合理化。

本发明涉及一种为汽车发动机供应燃料的电子控制方法，更具体地说，涉及一种控制系统，该系统具有能控制在最佳参数下工作的学习功能。

就内燃机而言，例如一个汽油发动机（以下称为发动机），必需维持进油量和进气量成一定的比例，从而使空燃比（A/F）保持在一个合适的范围。

按常规，一个预定的空燃比是通过测量进气量和控制供油量而获得的。用这种方法，不可能兼顾废气排放控制。

目前已倾向采用一个带有二氧化锆的氧气探测器，用来检测废气状况，同时通过称作氧气反馈控制系统的反馈来控制供油量。

就氧气反馈控制方法而言，根据由上面提到的进气量（或说流量）所确定的供油量-基本燃料供应量，为反馈所补偿。该反馈使空燃比输出值收敛于预定值。因而，即使在单靠控制基本燃料供应量，而不能正确地保持空燃比的情况下，也能使汽车总是以一个预定的空燃比行驶。

图1表示配备这样一种氧气反馈控制设备的发动机控制系统的一个例子。

图1中，标号1表示一个包括一台微型计算机系统的电子控制系统，标号2为一台发动机，标号3为一个安装在发动机排气管上的氧气探测器，以便由废气的氧气浓度确定空燃比输出，标号4是安装在发动机进气管上为喷射燃油用的喷油嘴。

电子控制设备1，根据发动机进气流量Q〈`;;a`〉，发动机转速N，冷却水温度和由敏感元件（图中未标）传送的电池电压去确定发动机的运行状态，并在利用来自氧气探测器3的信号进一步校正运行条件后，驱动喷油嘴4喷射燃料。

喷油嘴4以同发动机转数同步的周期继续地喷射燃料。因此，通过控制喷油嘴4每次的喷射时间来控制燃料供应量。喷射时间T_i由下式给定：

T_i＝K·T_p·α·ΣK_i……（1）

T_p＝〈`-;Qa;N`〉……（2）

其中：K：由喷油嘴确定的系数

T_p：基本燃料喷射时间

α：空燃比控制系数

K_i：各种补偿系数

Q：进气流量

N：发动机速度（转速）

正如方程（2）所示，基本燃料喷射时间T_p是由发动机的运行条件确定的，由此构成一个基本供应量。用氧气反馈方法改变控制系数α，以使氧气探测器3的输出在富油和贫油两状态之间变化，从而维持其空燃比的平均输出值等于一预定值，这个预定值即为理想的空燃比（A/F＝14.7）。

若基本燃料喷射时间T_p保持在理想状态，控制系数α在1.0量级上下波动，则其平均值是1.0。另一方面，若取决于喷射时间T_p的空燃比偏向贫油那边，这时控制系数α企图校正该状态而在1.1左右波动;若空燃比变成富油10%时，系数α则在0.9量级左右摆动。无论哪种情况，该系统均能使空燃比为理想值。甚至当由基本燃料喷射时间T_p所确定的空燃比偏离理想状态时，空燃比输出还总是保持在理想值从而避免排放气体的恶化。

用这种氧气反馈控制法，其响应速度有它自己的应用极限。在由基本供应量决定的空燃比遇到一个突然变化的事件中，控制操作跟不上空燃比的突变，结果在该瞬变期间，该平均值还未被收敛于预定值，空燃比输出的平均值就已偏离理想配比值，因而也就恶化了排放的废气。由基本燃料供应量决定的空燃比的这种突变是经常会发生的，例如在发动机突然加速转到刹车状态，就是这种突变。