单缸柴油机的燃油喷射的控制系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及柴油机燃油喷射的控制系统，特别是用于单缸柴油机的控制系统，及这种控制系统的控制方法。
【背景技术】
[0002]目前多缸柴油机的燃油喷射的控制系统中，通常同时在曲轴和凸轮轴上设置转速传感器，以检测柴油机转速并进行判缸。但在单缸机中，由于凸轮轴空间有限，则仅在曲轴上设置转速传感器。但仅以曲轴转速无法直接确定喷射正时，还需进行一系列的曲轴转速计算和比较，才能确柴油机的喷射正时，从而延长响应时间、降低控制精度。
【发明内容】
[0003]本发明旨在提供一种单缸柴油机的燃油喷射的控制系统，它可以简单、快速地确定单缸柴油机的转速及运行冲程，进而实时、快速地确定单缸柴油机的燃油喷射量和喷射正时。
[0004]本发明还提供一种单缸柴油机的燃油喷射的控制系统，它可以减少接收到的转速信号所受的干扰，并且可以适应柴油机较大的转速信号幅值变化范围。
[0005]本发明另提供一种单缸柴油机的燃油喷射的控制方法，它可以藉由简单的方法确定单缸柴油机的转速及运行冲程，进而实时、快速地确定单缸柴油机的燃油喷射量和喷射正时。
[0006]本发明又提供一种单缸柴油机的燃油喷射的控制方法，它可以减少接收到的转速信号所受的干扰，并且可以适应柴油机较大的转速信号幅值变化范围。
[0007]为此，本发明还提供了单缸柴油机的燃油喷射的控制系统，它包括:其中包括一个油门踏板位置传感器和一个冷却水温传感器的一组运行工况传感器，一个可接收来自运行工况传感器输入信号的输入信号接口，一个与该输入信号接口相连接的控制单元，以及一个转速传感器，该转速传感器藉由一个转速校正电路与控制单元相连接，转速传感器设置于单缸柴油机凸轮轴或起动轴上。
[0008]根据单缸柴油机的燃油喷射的控制系统的再一种示意性实施方式，其中转速校正电路包括:一个与转速传感器相连的滤波限幅电路，一个可预设至少一个参考电压的比较电压设置电路，和一个连接滤波限幅电路和比较电压设置电路的比较器，该比较器用于比较滤波限幅电路的输出值和比较电压设置电路的参考电压。
[0009]根据单缸柴油机的燃油喷射的控制系统的其他示意性实施方式，其中比较电压设置电路具有一个高速参考电压和一个低速参考电压；或者，与比较电压设置电路相连的比较器的输入端和比较器的输出端之间并联一个回差反馈电阻，或者，运行工况传感器还包括大气压力传感器和挡位传感器。
[0010]本发明还提供了上述单缸柴油机的燃油喷射的控制系统的控制方法，它包括如下步骤:控制单元藉由转速校正电路接收来自单缸柴油机的凸轮轴上或起动轴上的转速信号，根据转速信号判断单缸柴油机的转速并确定其上止点，藉由输入信号接口接收单缸柴油机的油门踏板位置信号，比较油门踏板位置与单缸柴油机预设的怠速油门位置，若油门踏板位置大于怠速油门位置，则至少根据油门踏板位置和转速信号确定燃油喷射，若油门踏板位置不大于怠速油门位置，则至少根据单缸柴油机的冷却水温确定燃油喷射量，控制单元至少根据转速、上止点和所述燃油喷射量，确定燃油喷射正时。
[0011]根据单缸柴油机的燃油喷射的控制方法的再一种示意性实施方式，其中转速信号在转速校正电路中经由滤波限幅电路处理后得到滤波限幅信号，滤波限幅信号与至少一个参考电压进行比较后得到脉冲信号，控制单元利用脉冲信号判断单缸柴油机的转速并确定其上止点。
[0012]根据单缸柴油机的燃油喷射的控制方法的其他示意性实施方式，其中参考电压包括一个高速参考电压和一个低速参考电压；或者，在油门踏板位置小于等于怠速油门位置时，燃油喷射量的确定还参考单缸柴油机工作的挡位；或者，在油门踏板位置大于怠速油门位置时，燃油喷射量的确定还参考单缸柴油机工作的大气压力和冷却水温。
[0013]采用本发明单缸柴油机的燃油喷射的控制系统和控制方法，可以仅依靠设置在凸轮轴或起动轴上的转速传感器，即可简单快速地确定单缸柴油机的转速及运行冲程，进而可以实时、快速地确定单缸柴油机的燃油喷射量和喷射正时。
[0014]另外，因单缸柴油机中凸轮轴或起动轴的空间有限，接收到的转速信号会受到干扰，采用本发明的控制系统和控制方法可以减少干扰信号对燃油喷射量和燃油喷射正时的影响，并且可以适应柴油机较大的转速信号幅值变化范围。
【附图说明】
[0015]以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
[0016]图1是单缸柴油机的燃油喷射的控制系统的一种示意性实施方式。
[0017]图2用于说明单缸柴油机的燃油喷射的控制系统的转速校正电路的一种示意性实施方式。
[0018]图3是单缸柴油机的燃油喷射的控制方法的一种示意性实施方式。
[0019]图4是单缸柴油机的燃油喷射的控制方法的另一种示意性实施方式。
[0020]标号说明
10运行工况传感器 12油门踏板位置传感器 14转速传感器 17大气压力传感器 18冷却水温传感器 19挡位传感器 20输入信号接口 30控制单元 40转速校正电路 42滤波限幅电路 44比较电压设置电路 46比较器
80凸轮轴或起动轴
R回差反馈电阻
Sc凸轮轴或起动轴的转速信号
Sf滤波限幅信号
Sp脉冲信号
vt参考电压。
【具体实施方式】
[0021]为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【附图说明】本发明的【具体实施方式】，附图仅用于帮助理解本发明，不代表产品的实际结构和真实比例，在各图中相同的标号表不相同的部分。
[0022]在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
[0023]如图1所示，单缸柴油机的燃油喷射的控制系统包括:一组运行工况传感器10、一个输入信号接口 20、一个控制单元30、一个转速传感器14、和一个转速校正电路40。
[0024]一组运行工况传感器10中包括一个油门踏板位置传感器12和冷却水温传感器17，在单缸柴油机的燃油喷射的控制系统的其他示意性实施方式中，运行工况传感器10中还可以包括大气压力传感器18和挡位传感器19等柴油机的控制系统中常见的传感器。输入信号接口 20可接收来自运行工况传感器10的输入信号，其输出端与一个控制单元30相连接。
[0025]单缸柴油机的燃油喷射的控制系统还包括一个转速传感器14，该转速传感器14设置于单缸柴油机的凸轮轴或起动轴80上。本发明可以采用任何一种现有的转速传感器，故不再赘述。转速传感器14藉由一个转速校正电路40与控制单元30相连接。转速传感器14输出的凸轮轴或起动轴80的转速信号Sc输入至转速校正电路40，以将转速信号Sc校正为一组脉冲信号Sp，这组脉冲信号输入至控制单元30中，用以确定燃油喷射量和燃油的喷射正时。
[0026]由于转速传感器设置在凸轮轴或起动轴80上，检测出的转速可直接对应于柴油机的转速或上止点的位置，因此可以减化控制系统的运算程序，并实现实时控制。由于在柴油机中凸轮轴或起动轴80处的空间有限，因此设置的转速传感器输出的转速信号Sc可能受到外界干扰，影响控制的准确性，因此需要对由凸轮轴或起动轴80输出的转速信号Sc加以校正。
[0027]如图2所示，在单缸柴油机的燃油喷射的控制系统的再一种示意性实施方式中，转速校正电路包括一个滤波限幅电路42、一个比较电压设置电路44、和一个比较器46。滤波限幅电路42与安装在凸轮轴上的转速传感器14相连，它接收来自转速传感器14输出的凸轮轴或起动轴的转速信号Sc，并将转速信号Sc经滤波限幅电路42处理为滤波限幅信号Sf。比较电压设置电路44可以预设至少一个参考电压Vt。比较器46对滤波限幅信号Sf和参考电压Vt比较后输出一组脉冲信号Sp。滤波限幅电路42、比较电压设置电路44、和比较器46可采用任何一种已知结构，故其结构和工作原理在此不再赘述。
[0028]由于单缸柴油机高速运转时，干扰信号最大可以达到400mV，且频率与正常信