CN200982234Y - 具有多种智能保护功能的摩托车燃油控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及具有多种智能保护功能的摩托车燃油控制器，包括设在控制器壳体内的电平转换电路，分别与其联接的主控电路、信号调理电路、电机驱动电路；电平转换电路与蓄电池联接，信号调理电路与主控电路联接，主控电路分别与电机驱动电路和故障报警灯联接，电机驱动电路通过油针驱动电机接线与油针驱动电机相联接；其特征在于：信号调理电路的第一输入端与转向传感器联接、第八输入端与刹车传感器联接、第九输入端与手动自动开关联接。本实用新型采集转向、刹车信号，提供手动/自动两种控制方式，实时判断车辆工况和修正供油量，使发动机工作在安全范围内，保证骑行者和车辆的安全。

Description

具有多种智能保护功能的摩托车燃油控制器

技术领域

本实用新型涉及摩托车控制器，具体涉及一种具有多种智能保护功能的摩托车燃油控制器。

背景技术

现在的摩托车的供油量的控制，通常是根据骑行者操作手柄直接拉动化油器的气门和油针来实现的。气门和油针相对位置经过调校后保持不变，进而控制进油量和进气量，这种控制方式不能精确地控制空燃比，而且很容易出现误操作，对行车安全造成威胁。比如车辆在转弯过程中，为了防止侧翻必须降低车辆的行驶速度以保证转弯过程中所需要的向心力小于车辆和地面的最大摩擦力，此时必须适当降低供油量，甚至应该停止供油，但是由于发动机的供油量由骑行者通过调速手柄直接控制，骑行者很难准确控制此时的安全供油量，如果供油量超出安全供油量就必然使车辆速度过快，造成车辆侧翻，影响骑行者及车辆的安全。再如在车辆的加速及刹车过程中，人和车体的连接是通过车把和座椅等提供接触力和摩擦力等附着力以保证骑行者和车体保持一致运动，但是这种附着力是有一定限度的，当这种附着力无法维持人体和车体的一致运动时人就会从车上跌落下来，对骑行者和车辆造成危险。要防止这类事故发生，必须对车辆的行驶过程进行实时监控，根据行驶工况控制发动机供油量，使车辆的加速和减速过程在允许的安全范围内。目前的摩托车不断采用新技术，动力性越来越好，但都没有对加速和减速进行安全控制的措施。因此，需要加以改进。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种具有多种智能保护功能的摩托车燃油控制器，它能实时采集多种信号，判断车辆工况，并根据转向、加速、刹车信号自动限制车速，确定适当的供油量，排除人为因素的影响，保证骑车者和车辆的安全，减少燃油消耗。

本实用新型所述的具有多种智能保护功能的摩托车燃油控制器，包括设在控制器壳体内电路板上的电平转换电路，分别与其联接的主控电路、信号调理电路、电机驱动电路；电平转换电路与蓄电池联接，信号调理电路与主控电路联接，主控电路分别与电机驱动电路和故障报警灯联接，电机驱动电路通过油针驱动电机接线与油针驱动电机相联接；

信号调理电路的第二输入端与气门升程传感器联接、第三输入端与油针升程传感器联接、第四输入端与氧传感器联接、第五输入端与进气温度传感器联接、第六输入端与缸体温度传感器联接、第七输入端与转速传感器联接，其特征在于：信号调理电路的第一输入端与转向传感器联接、第八输入端与刹车传感器联接、第九输入端与手动自动开关联接。

电平转换电路与蓄电池联接，将蓄电池的输出电压转换为+12V、+5V、+3.3V，作为信号调理电路、主控电路和电机驱动电路的电源；

信号调理电路与上述各传感器及手动/自动开关联接，采集了转速、转向、刹车、气门升程、油针升程、进气温度、缸体温度、氧传感器、手动/自动开关信号，其中转向、气门升程、油针升程、进气温度、缸体温度、氧传感器信号为模拟量信号；转速为方波信号；手动/自动开关、刹车为开关信号。采集的信号经调理电路处理后输入主控电路；

主控电路对输入的模拟信号进行A/D转换，对输入的转速方波信号进行频率测量，计算出转速和加速度，对输入的开关信号进行状态判断。通过对这些信号的处理，输出控制信号给电机驱动电路，准确地控制油针驱动电机，进而控制发动机的供油量，并将故障信号传输给故障报警灯。从而实现在保证安全性的前提下，不损失整车的动力性，并减少在转弯、刹车、加速等变工况下的燃油消耗。

在车辆转弯的过程中，控制器将根据转弯角度大小并结合车辆行驶工况，确定最高限速，并据此控制供油量，使车速限制在安全范围内。

在车辆刹车或加速的过程中，根据车辆工况限制最大车速变化率，并据此确定供油量，保证人车同步运动，防止骑行者从车上跌落。

化油器的空燃比的控制采用气门升程由调速手柄直接拉动和油针升程由电机驱动的控制方式，采用这种控制方法是因为，在发动机工作过程中，由于存在气流流动，进气管内的压力低于大气压力，使气门受到指向进气管的拉力，若用电机驱动需要选用功率较大的电机，而油针的截面积较小，受到的拉力也较小，选用小功率的电机即可。

在转向的过程中，本控制器采用限制最高速度的方法，车辆转向越大，则最高限速越低。当车辆转弯时，控制器根据转向传感器的信号判断转弯角度的大小，根据车辆行驶工况计算得到最高限速，再根据当前车速决定供油量，若实际车速高于最高限速则使油针升程降到最低点，使车辆的速度在最短时间内降到安全范围，若实际车速低于最高限速，则根据气门升程、进气温度、缸体温度、氧传感器信号确定油针升程。这种转速控制方法能够在保证车辆安全转弯的同时使转弯过程灵敏快速，保证车辆的动力性。

在车辆刹车及加速的过程中，本控制器采用最高加速度限制法，该最大加速度分为正加速度和负加速度。单片机在实时测量转速的同时也在实时地计算车辆的加速度，首先单片机给定加速度的初始最大限制值，再根据车速等对初始最大限制值进行修正，然后根据刹车信号和调速手柄信号等决定最终的安全供油量。本发明中采用的控制方法首先保证骑行者和车辆的安全，在此前提下尽可能减少燃油消耗，提高经济性和满足动力性。

本实用新型的优点为：采集转向、刹车信号，提供手动/自动两种控制方式，实时判断车辆工况和修正供油量，使发动机工作在安全范围内，保证骑行者和车辆的安全。

附图说明

图1是本实用新型结构原理图(图中虚线框内为控制器的电路结构原理图，该控制器的电路板固定在金属壳体内)

图2是本实用新型的电路原理图。

图3是本实用新型的信号调理电路图。

图4是本实用新型的主控电路图。

图5是本实用新型的电机驱动电路图。

图6是本实用新型的电平转换电路图。

具体实施方式

参见图1至图6，将电平转换电路1、主控电路2、信号调理电路3和电机驱动电路4安装在控制器壳体内的电路板上，并使电平转换电路分别与主控电路、信号调理电路和电机驱动电路联接；电平转换电路与蓄电池5联接，信号调理电路与主控电路联接，主控电路分别与电机驱动电路和故障报警灯6联接，电机驱动电路通过油针驱动电机接线7与油针驱动电机8相联接；

将信号调理电路3的第一输入端3-1与转向传感器联接、第二输入端3-2与气门升程传感器联接、第三输入端3-3与油针升程传感器联接、第四输入端3-4与氧传感器联接、第五输入端3-5与进气温度传感器联接、第六输入端3-6与缸体温度传感器联接、第七输入端3-7与转速传感器联接、第八输入端3-8与刹车传感器联接、第九输入端3-9与手动自动开关联接。

本实用新型采用的控制方法如下：

(1)判断手动/自动开关状态，若为手动状态则控制器运行手动控制程序，若为自动状态则进入自动控制程序；

(2)手动控制程序包括目标油针升程计算程序和电机控制程序，手动控制程序首先运行目标油针升程计算程序，得到目标油针升程，再运行电机控制程序，使油针运动到目标位置；

(3)目标油针升程计算程序采集转速、气门升程、油针升程、进气温度、缸体温度、氧传感器信号，根据油针升程-气门升程、转速MAP图确定初始油针升程，再根据油针升程修正系数1-进气温度曲线、油针升程修正系数2-缸体温度曲线、油针升程修正系数3-氧传感器信号曲线修正初始油针升程，得到目标油针升程；

(4)电机控制程序根据目标油针升程确定油针目标位置，输出电机控制信号，控制油针驱动电机使油针运动到目标位置；

(5)自动控制程序中包括目标油针升程计算程序、电机控制程序、智能转向保护程序、智能刹车保护程序、智能加速保护程序，自动控制程序首先运行目标油针升程计算程序，得到目标油针升程，再运行智能转向保护程序、智能刹车保护程序、智能加速保护程序，对修正目标油针升程，最后运行电机控制程序，使油针运动到目标位置；

(6)智能转向保护程序根据实时采集的转向信号，查最高车速-转向曲线，确定此时车辆安全行使的最高速度，如果实际车速超过最高车速，则控制油针驱动电机，使油针的升程降为零，停止供油，使车辆的速度尽快地降下来；

(7)智能刹车保护程序根据实时采集的车速和车辆加速度，查最高加速度-车速曲线，确定此时车辆安全刹车的最大加速度，此最大加速度的方向与车辆行使方向相反，如果车辆实际加速度超过最大加速度，计算实际加速度和最大加速度的加速度差值，则查油针升程-加速度差值、气门升程MAP图，确定此时的油针升程，控制油针驱动电机使油针运动到给定的升程位置，如果车辆实际加速度小于最大加速度，则使油针升程降为零；

(8)智能加速保护程序根据实时采集的车速和车辆加速度，查最高加速度-车速曲线，确定此时车辆安全加速的最大加速度，此最大加速度的方向与车辆行使方向相同，如果车辆实际加速度超过最大加速度，计算实际加速度和最大加速度的加速度差值，则查油针升程-加速度差值、气门升程MAP图，确定此时的油针升程，控制油针驱动电机使油针运动到给定的升程位置。

Claims (1)

1、具有多种智能保护功能的摩托车燃油控制器，包括设在控制器壳体内电路板上的电平转换电路(1)，分别与其联接的主控电路(2)、信号调理电路(3)、电机驱动电路(4)；电平转换电路与蓄电池(5)联接，信号调理电路与主控电路联接，主控电路分别与电机驱动电路和故障报警灯(6)联接，电机驱动电路通过油针驱动电机接线(7)与油针驱动电机(8)相联接；信号调理电路(3)的第二输入端(3-2)与气门升程传感器联接、第三输入端(3-3)与油针升程传感器联接、第四输入端(3-4)与氧传感器联接、第五输入端(3-5)与进气温度传感器联接、第六输入端(3-6)与缸体温度传感器联接、第七输入端(3-7)与转速传感器联接，其特征在于：信号调理电路(3)的第一输入端(3-1)与转向传感器联接、第八输入端(3-8)与刹车传感器联接、第九输入端(3-9)与手动自动开关联接。

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