[发明专利]点燃式内燃机稀薄燃烧空气随动配气控制装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及点燃式内燃机技术领域，特别涉及点燃式内燃机稀薄燃烧空气随动配气控制装置及方法。

背景技术

传统的汽车发动机燃油喷射电子控制系统由各种传感器与控制开关、电子控制单元ECU和执行器等部分组成，进气量由驾驶员通过加速踏板操纵节气门来控制，节气门开度不同，空气进量就不同，进气歧管内的真空度也不同，在同一转速下，进气歧管真空度与进气量成一定的比例关系，进气管压力传感器将进气歧管内的真空度的变化转变为电信号的变化并传送给电脑，电脑根据进气歧管内真空度的大小计算出发动机的进气量，再根据曲轴位置传感器测得信号计算出发动机的转速，根据进气量和转速计算出相应的基本喷油量，而各缸喷油（燃料配）量的控制是通过控制每次的喷油持续的时间来实现的。当踩下加速踏板时，进入气缸的空气量迅速增加，发动机控制模块根据节气门位置传感器、冷却液温度传感器、进气歧管压力传感器和曲轴位置传感器所提供的信号计算出此时的供油（燃料配）量。但是，实际运行情况是十分复杂的，由于发动机在不同工作情况下运转时，对混合气浓度的要求不同，特别在一些特殊工作情况下（如起动、加速和减速等），对空气和燃料的混合气浓度有着特殊的要求，在这些特殊的工作情况下，由于转速的波动大，空气流量传感器所测得的信号有很大的误差，因此很难根据汽车不同工作情况对喷油量相应地做出精确而及时的调整。

另外，在发动机运转时，电脑主要根据进气量和发动机转速来计算喷油量，同时还要参考节气门开度、发动机水温、进气温度、海拔高度及怠速工况、全负荷工况等运转参数来修正喷油量，以提高控制精度。由于要考虑的运转参数很多，无法在发动机的每个运转瞬时都能准确和连续地计算出喷油量的大小，因此应用范围受到限制并且缺乏精确性，汽车发动机很难经济地运行经济性下，从而导致传统的电控汽油机喷油量增大、有害排放量增加。目前尽管将节气门的机械控制变成由ECU气量来改变空燃比，可有效提高发动机的燃料利用，但由于运行工况变化复杂，还不能在所有工作情况下达到理想的要求。

传统的进气调节提高内燃机性能的基本原理是根据进气量控制喷油量来实现空燃比的调节。由于节气门由司机通过加速踏板直接控制，在节气门位置和转速一定时，内燃机的最大输出功率对应的混合气是偏浓的，从而导致传统的电控汽油机喷油量增大、有害排放量增加。为了提高内燃机的动力性、经济性和排放性能，将单缸化油器发动机改装为进气管喷射式发动机，开发出电子节气门机构。传统的做法是，对选定的实验工况，首先采用定进气量法调整，即在保持发动机转速一定的情况下，分别将节气门开度进行由小到大的调节，然后测量发动机的各种性能参数，对于此转速下的某个节气门开度调节喷油量，得到不同浓度的混合气，记录下这个试验点的数据，比较该转速和该节气门开度下的各个喷油量点测得的功率，找出功率最大的喷油量点，将喷油量固定在这一点，然后再调节气门开度，增加进气量，记录下此时不同的节气门开度的点的试验数据，从而能够得到新的功率最大点，利用这种方法，将得到发动机在不同转速下、节气门不同开度下输出功率最大值所对应的喷油量，作为电脑控制的依据。但是，实际运行情况是十分复杂的，由于路面情况差异大，发动机转速不同，司机的习惯也不同，发动机在不同工况下运转时，对混合气浓度的要求不同因素，所以很难将所有的运行工况都进行预先设定作为电脑控制的依据，也无法使汽车在不同工况对喷油量相应地做出精确、连续和及时的调整。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供点燃式内燃机稀薄燃烧空气随动配气控制装置及方法，既能够保证点燃式内燃机有较高的空燃比，节约了燃料，又确保稀薄燃烧中烃类和一氧化碳都能充分燃烧，减少了对环境的污染，具有结构简单、高效节能、绿色环保的特点。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：