CN101230810A - 一种电控单元控制喷油的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电控单元控制喷油的方法，该方法包括以下步骤：根据发动机的类型确定喷油段次数N和喷油间断时间t的取值；电控单元将所述总喷油量及对应的喷油时间均分为N段，得到N段次喷油量及与每段次喷油量对应的喷油时间段；所述电控单元控制喷油器执行连续喷油过程，使其按段次在喷油时间段内进行喷油，完成与该喷油时间段对应的喷油量，在所述每相邻两喷油时间段之间关闭喷油，控制关闭喷油的时间为t，利用该方法使得燃料(汽油或柴油)在汽缸内更容易汽化，从而使得汽缸内的油气混合物能更好的充分燃烧，达到最好的动力性并且优化尾气质量。

Description

一种电控单元控制喷油的方法

技术领域

本发明涉及发动机喷油技术控制领域，具体涉及一种电控单元控制喷油的方法。

背景技术

发动机传统的喷油技术是电控单元ECU根据发动机周围的气温气压因素计算得到相应的喷油量，通过曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器计算喷油和进气时间，然后对汽缸内进行一次性的喷油过程。这样的传统喷油技术存在着一定的弊端。由于一次性的喷油量过大，燃料(汽油或柴油)在发动机汽缸内的汽化时间就会随之加长，造成了燃料和空气所组成的混合气体的混合比例不平均。这样就会出现汽缸内各个位置的混合气浓度不一致，即为不能完全充满适合浓度的混合气，甚至在点火时仍有没有汽化的燃料存在汽缸内。导致汽缸内的混合气不能完全燃烧的状况出现，以至于造成多耗油和尾气质量差的不良后果。

发明内容

本发明的目的是提供一种电控单元控制喷油的方法，该方法能极大的加快燃料(汽油或柴油)在汽缸内的汽化速度，使得燃料(汽油或柴油)得到充分燃烧，减少耗油量和提高了尾气质量，从而大大的提高了发动机性能，获得最佳动力性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电控单元控制喷油的方法，该方法包括以下步骤：

(a)根据发动机的类型确定喷油段次数N和喷油间断时间t的取值，将其保存在数据存储器中，其中所述N为2～6的整数，t的取值范围为0.05ms-0.2ms；

(b)电控单元获取喷油过程中总喷油量及对应的喷油时间；

(c)所述电控单元根据所述数据存储器中喷油段次数N的取值，将所述总喷油量及对应的喷油时间均分为N段，得到N段次喷油量及与每段次喷油量对应的喷油时间段；

(d)所述电控单元控制喷油器执行连续喷油过程，使其按段次在喷油时间段内进行喷油，完成与该喷油时间段对应的喷油量，在所述每相邻两喷油时间段之间关闭喷油，根据所述数据存储器中的喷油间断时间t控制关闭喷油的时间。

其中，所述电控单元通过采集气温信号量和气压信号量获取喷油过程中总喷油量。

其中，所述电控单元通过曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器分别采集的曲轴位置信号量、凸轮轴位置信号量获取喷油过程中与总喷油量对应的喷油时间。

其中，所述电控单元控制通过输出喷油脉冲控制信号的方法控制喷油器执行连续喷油过程。

其中，所述喷油脉冲控制信号为高电平时，所述喷油器喷油，所述喷油脉冲控制信号为低电平时，所述喷油器关闭喷油，所述喷油脉冲控制信号的高电平由所述喷油时间段进行转换得到，所述喷油脉冲控制信号的低电平由所述喷油间断时间t进行转换得到

其中，所述喷油脉冲控制信号为低电平时，所述喷油器喷油，所述喷油脉冲控制信号为高电平时，所述喷油器关闭喷油，所述喷油脉冲控制信号的低电平由所述喷油时间段进行转换得到，所述喷油脉冲控制信号的高电平由所述喷油间断时间t进行转换得到。

其中，所述电控单元通过曲轴传感器获取曲轴位置信号，以所述曲轴位置信号确定连续喷油过程的开启点和关闭点的范围。。

其中，所述电控单元以所述曲轴位置信号的上止点、下止点分别确定连续喷油过程的开启点、关闭点，所述连续喷油过程的开启点晚于所述曲轴位置信号的上止点，所述续喷油过程的关闭点早于所述曲轴位置信号的下止点。

利用本发明的喷油方法，经过电控单元的计算和修改，将传统的一次性喷油过程分为连续的若干段次的喷油过程，使得燃料(汽油或柴油)在汽缸内的汽化速度加快，得到浓度平均的混合气体，从而达到混合气体更容易得到充分燃烧，减少耗油，获得更好的动力性和提高尾气排放质量等效果。

附图说明

图1为本发明电控单元控制喷油的方法流程图；

图2为本发明利用脉冲信号控制连续喷油的过程示意图；

图3为本发明电控单元计算得出连续喷油脉冲控制量的流程图。

图中：1、基本喷油量；2、海拔因素修正；3、进气温度因素修正；4、总喷油量修正；5、N段式连续喷油修正；6、总喷油时间修正；7、单个喷油时间修正；8、连续喷油脉冲量；a1、上止点；a2、下止点；a3、喷油过程开启点；a4、喷油过程结束点；a5、单个喷油动作；a6、单个喷油间断动作；t、喷油间断时间；a7、N个喷油动作。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明提供的一种电控单元控制喷油的方法，如图1为本发明电控单元控制喷油的方法流程图，该方法的主要步骤包括：

S1.首先ECU利用现有技术中喷油过程中获取喷油量和喷油时间的方法，进行喷油量和喷油时间的计算，本实施例中是通过采集发动机周围的气温信号和气压信号量，经过查找存储在指定寄存器中的经过实际试验得到的标定数据表，得到所需的喷油量，本实施例中称为喷油总量TI，通过曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器获得曲轴位置信号量和凸轮轴位置信号量，电控单元ECU根据所述曲轴位置信号和凸轮轴信号计算适合喷油的时间，即喷油过程开启点a3、喷油过程结束点a4和喷油时间T，根据现有技术，在电控单元ECU周围接有模拟信号输入电路，模拟信号输入电路一般由不同的传感器和滤波电路构成，本实施例中的气温信号量、气压信号量、曲轴位置信号量和凸轮轴位置信号量就是由模拟输入电路输入的模拟信号；

S2.将步骤S1中计算出来的喷油总量T1及对应的喷油时间T，平均分为N段次喷油过程，其中N为正整数，本实施例中称为喷油的段次数，计算每段次的喷油量T1_n及对应的喷油时间段T_n，其中：

TI_n＝TI÷N

T_n＝T÷N

本实施例中，喷油的段次数N作为常量存储在ECU中，它是根据发动机的结构、型号等相关信息决定(N的取值范围为2到6的整数)，电控单元ECU在每相邻两喷油时间段T_n之间加入喷油间断时间常量t，得到总的喷油时间段T’，其中，所述t存储在电控单元的存储器中，由于发动机类型不一样t的值也就不同，但要满足在0.05ms-0.2ms间取值。

本实施里中N、t的值主要受发动机的型号和结构影响，例如，发动机的结构为4缸型和排量为1.2L，则针对此发动机N优选值为3，t的优选值为0.1ms。当发动机的排量越大，N和t的取值会越大，反之就越小。

总的喷油时间段T’是经过ECU计算得出，其计算方法与喷油时间T、喷油段次数常量N和间断时间常量t三个量相关，相关计算公式如下：

T’＝T+t*(N-1)，N＝2，3，4，5，6

S3.ECU将计算得到的总的喷油时间段T’、与喷油时间段T_n对应的喷油量TI_n转换为连续的脉冲信号，即喷油脉冲控制信号，再将喷油脉冲控制信号传输给喷油执行器，控制喷油执行器的开启和关闭，使所述喷油执行器按段次依次执行喷油，在每段次的喷油时间段T_n内连续执行喷油动作，完成与之对应的喷油量TI_n，本实施例将该过程称为单个喷油动作a5，在喷油间断时间常量t内关闭喷油器喷油，本实施将该过程称为单个喷油间断动作a6。

现有技术中的标定是在系统的算法和外围器件确定以后，为了得到满意的整车性能对软件数据进行优化的过程，本实施例中用到的标定数据表，是利用现有技术对发动机进行标定，在标定过程中通过实验得到一些关键的常用参数，将这些参数的组合称为标定数据表，该技术为现有技术，这里不再详述，其中所述的标定数据在本实施例中主要用的参数为：

与发动机温度信号和气压信号相对应的喷油量数据表；

与汽车所处于海拔高度相关的海拔因素修正系数2数据表；

与节气门的进气温度相关的进气温度因素修正系数3数据表；

与分段数N和间隔时间t相关的N段式连续喷油修正5数据表；

如图2所示的本实施例的利用脉冲信号来控制喷油的过程示意图。图中的两组脉冲信号分别为为曲轴位置脉冲信号和喷油脉冲控制信号，本实施例中电控单元ECU在整体过程中以曲轴位置脉冲信号和喷油脉冲控制信号为控制基础。曲轴脉冲位置信号包括了多个冲程，附图1展示了曲轴位置脉冲信号其中的一个冲程。曲轴位置信号量做为该方法中执行喷油时间区域的依据。连续喷油过程开启时间点a3不能早于曲轴位置脉冲信号的上止点a1(上止点机即为活塞向上运动时达到的最高点，而在信号量中的位置则又人为的规定，比如信号量的第10齿为上止点)，连续喷油过程结束时间点a4不能晚于曲轴位置脉冲信号的下止点a2(下止点即为活塞向下运动时达到最下端的位置点，在信号量中的表现又上止点的位置确定)。即整个连续喷油过程在曲轴位置脉冲信号的上止点和下止点之间的时间段内执行，喷油脉冲控制信号为高电平时，喷油执行器执行喷油，对应图1中单个喷油动作a5，喷油脉冲控制信号为低电平时，喷油执行器关闭，对应图2中的单个喷油间断动作a6，这样，连续喷油过程由N个喷油动作a5和N-1个喷油间断动作a6构成，本实施例中将每一个喷油动作a5和在其之后的喷油间断动作a6称为每一段次的喷油过程a7。

连续喷油脉冲控制信号量，是控制整个连续喷油过程的信号量。它包括连续喷油过程开启时间点a3、N-1段喷油过程a7、喷油过程结束时间点a4。其中，N-1段喷油过程a7是由N个喷油动作a5和N-1个喷油间断动作a6组成。喷油段次数常量N和喷油间断时间常量t都是做为一个常量存储在ECU中，由ECU调用，本实施例中N为2到6整数，该喷油间断时间常量t根据发动机的类型而定，为0.05ms-0.2ms来计算整个连续喷油过程的脉冲控制量。

如图3所示为ECU计算得出连续喷油脉冲控制信号的方法流程图。此计算方法ECU以模拟信号利用查找存储在指定寄存器中的从实际试验中得到的标定数据表中计算得到基本喷油量1，以基本喷油量1为计算基础量，该量做为标定常量存储在ECU中。所述ECU将基本喷油量1乘以海拔因素修正系数2(该系数是查找存储在指定寄存器中的从实际试验中得到的标定数据表获得的)，再乘以进气温度因素修正系数3(该系数是查找存储在指定寄存器中的从实际试验中得到的标定数据表获得的)，得到总喷油量的修正值4。再将总喷油量的修正值4根据上述的计算公式经N段式连续喷油修正5(该系数是查找存储在指定寄存器中的从实际试验中得到的标定数据表获得的)得出总的喷油时间修正值6和单个喷油时间(量)修正值7。在此过程中，总的喷油时间修正值6等于N个单个喷油时间(量)7的和加上(N-1)个喷油间断时间和。ECU根据所得出来的N段式连续喷油修正值5、总的喷油时间修正值6、单个喷油时间(量)修正值7计算(由总的喷油时间除以N得到)得出连续喷油过程的脉冲控制量8。

ECU会根据此脉冲量控制喷油器的开启和关闭动作，来完成一个冲程的整个连续喷油过程。

在本发明中，发动机的连续喷油ECU的控制采取闭环连接，最佳燃油量和进气量，即最佳空燃比的计算值是采用传统的计算方法。此作为本发明的执行前提和控制基础。为了更好的说明本发明，故在此略加说明，但不作为本发明的内容。

在采用本发明的ECU控制下的发动机会使得燃料(汽油或柴油)汽化速度加快、燃烧充分；能是汽车达到最佳动力性；降低尾气排放中的有害气体，达到指定的排放标准。

本发明在喷油的过程经过ECU控制，将原有的一次性完成整个喷油量的过程，分为几段式的连续的喷油动作过程。通过本发明大大提高了燃料(汽油或柴油)的汽化速度，起到了减少耗油和提高尾气质量的目的。

虽然本发明是集体结合以上优选实施例示出和说明的，但是熟悉该技术利于的人员可以理解，其中无论在形式上还是在细节上都可以做出各种改变，这并不背离本发明的精神实在和专利保护范围。

Claims (10)

1.一种电控单元控制喷油的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(a)根据发动机的类型确定喷油段次数N和喷油间断时间t的取值，将其保存在数据存储器中，其中所述N为2～6的整数，t的取值范围为0.05ms-0.2ms；

(b)电控单元获取喷油过程中总喷油量及对应的喷油时间；

(c)所述电控单元根据所述数据存储器中喷油段次数N的取值，将所述总喷油量及对应的喷油时间均分为N段，得到N段次喷油量及与每段次喷油量对应的喷油时间段；

(d)所述电控单元控制喷油器执行连续喷油过程，使其按段次在喷油时间段内进行喷油，完成与该喷油时间段对应的喷油量，在所述每相邻两喷油时间段之间关闭喷油，根据所述数据存储器中的喷油间断时间t控制关闭喷油的时间。

2.如权利要求1所述的电控单元控制喷油的方法，其特征在于，所述电控单元通过采集气温信号量和气压信号量获取喷油过程中总喷油量。

3.如权利要求1所述的电控单元控制喷油的方法，其特征在于，所述电控单元通过曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器分别采集的曲轴位置信号量、凸轮轴位置信号量获取喷油过程中与总喷油量对应的喷油时间。

4.如权利要求1所述的电控单元控制喷油的方法，其特征在于，所述电控单元控制通过输出喷油脉冲控制信号的方法控制喷油器执行连续喷油过程。

5.如权利要求4所述的电控单元控制喷油的方法，其特征在于，所述喷油脉冲控制信号为高电平时，所述喷油器喷油，所述喷油脉冲控制信号为低电平时，所述喷油器关闭喷油。

6.如权利要求4所述的电控单元控制喷油的方法，其特征在于，所述喷油脉冲控制信号为低电平时，所述喷油器喷油，所述喷油脉冲控制信号为高电平时，所述喷油器关闭喷油。

7.如权利要求5所述的电控单元控制喷油的方法，其特征在于，所述喷油脉冲控制信号的高电平由所述喷油时间段进行转换得到，所述喷油脉冲控制信号的低电平由所述喷油间断时间t进行转换得到。

8.如权利要求6所述的电控单元控制喷油的方法，其特征在于，所述喷油脉冲控制信号的低电平由所述喷油时间段进行转换得到，所述喷油脉冲控制信号的高电平由所述喷油间断时间t进行转换得到。

9.如权利要求1所述的电控单元控制喷油的方法，其特征在于，所述电控单元通过曲轴传感器获取曲轴位置信号，以所述曲轴位置信号确定连续喷油过程的开启点和关闭点的范围。。

10.如权利要求9所述的电控单元控制喷油的方法，其特征在于，所述电控单元以所述曲轴位置信号的上止点、下止点分别确定连续喷油过程的开启点、关闭点，所述连续喷油过程的开启点晚于所述曲轴位置信号的上止点，所述续喷油过程的关闭点早于所述曲轴位置信号的下止点。

Images