发动机变频燃油喷射方法
【专利摘要】发动机变频燃油喷射方法，涉及一种新的发动机燃油喷射方法，所属【技术领域】为发动机。发动机变频燃油喷射方法，即在电控单元（ECU）根据各种传感器来检测发动机运行状况参数（包括发动机的进气量、转速、负荷、温度及排气中氧的含量等）变化，确定喷油正时、喷油量的基础上，通过电控单元（ECU）控制，每喷油N次（N为正整数，一般取值为1―100），停止喷油1次。通过减少燃油喷射频次，既满足发动机怠速转速需要或发动机功率需求，又可以减少发动机燃油消耗。变频燃油喷射方法，可广泛应用于汽油发动机和柴油发动机。采用变频燃油喷射方法的发动机，可以称为变频发动机。
【专利说明】发动机变频燃油喷射方法
【技术领域】
[0001]本发明所属【技术领域】为发动机。
【背景技术】
[0002]目前，汽油、柴油发动机普遍采用电控燃油喷射系统。电控燃油喷射系统采用全电子控制方式，电控单元(ECU)根据各种传感器来检测发动机运行状况参数(包括发动机的进气量、转速、负荷、温度及排气中氧的含量等)的变化，再由ECU根据输入信号进行处理、分析和运算来确定所需的燃油喷射量，并通过控制喷油器的开启时间来控制喷入气缸内的每循环喷油量，进而达到对可燃混合气空燃比进行精确控制的目的。电控燃油喷射系统的功能主要是对喷油正时、喷油量、燃油停供及燃油泵进行控制。
[0003]发动机有一个重要特性，即发动机输出的功率和扭矩与发动机的转速存在对应关系。以发动机的转速为横坐标，以发动机的功率和扭矩为纵坐标，可以形成发动机特性曲线图。发动机的特性曲线有两条，一条为功率曲线，另一条为扭矩曲线。一般功率曲线比较陡，这表明发动机的功率随着转速的提高而急剧上升，其峰顶对应的功率数值即为发动机技术参数中标注的“最大功率”。
[0004]汽车(包括汽油机车、柴油机车，下同)在行驶过程中，需要不同的发动机功率或扭矩，这就需要变速箱将合适的功率或扭矩提供给汽车。变速箱还有一个功能，就是利用空挡，中断动力传递，以发动机能够起动、怠速，并便于变速器换档或进行动力输出。
[0005]电喷发动机基本分八种工况:启动、启动后、暖机、怠速、部分负荷、全负荷、过渡、托动。各种工况完全由电脑监视和控制。发动机主要工作在怠速、部分负荷、全负荷工况。怠速工况下，发动机控制在一定转速，防止发动机出现抖动。在部分负荷、全负荷工况下，发动机通过变速箱、驱动轴驱动汽车行驶。
[0006]综合以上所述，发动机怠速工况时，只与发动机转速有关，以保持发动机不抖动，与发动机输出功率无关；部分负荷、全负荷工况时，在某一档位、某一转速下，发动机输出功率要大于汽车行驶需要的功率，特别是在高转速、低档时，输出功率远大于需求功率，造成能量浪费。
[0007]为了解决以上问题，发展了怠速熄火系统、可变气缸技术、油电混合动力系统等。怠速熄火系统目的是减少车辆怠速静止时浪费燃油，汽车速度为零或接近零、煞车踩住等暂时停车时，发动机进行熄火以节省燃料。当驾驶人放开煞车准备踩油门起步之前，发动机重新启动。该方法增加一定成本，且无法在怠速熄火时提供空调系统。可变气缸技术主要针对大排量汽车，解决汽车在城市道路低速行驶时，发动机负荷率低、油耗高的问题，但由于经济性差没有得到推广。混合动力汽车可以较大地节省燃油，但成本高，目前正处于推广时期。
【发明内容】
[0008]本发明涉及一种新的发动机燃油喷射方法，即发动机变频燃油喷射方法。通过减少燃油喷射频次，既满足发动机怠速转速需要或发动机功率需求，又可以减少发动机燃油消耗。
[0009]发动机变频燃油喷射方法，即在电控单元(ECU)根据各种传感器来检测发动机运行状况参数(包括发动机的进气量、转速、负荷、温度及排气中氧的含量等)变化，确定喷油正时、喷油量的基础上，通过电控单元(E⑶)控制，每喷油N次(N为正整数，一般取值为I一100)，停止喷油I次。N为变数，根据发动机工况，以及发动机转速、变速箱档位、发动机特性曲线等情况，合理确定。
[0010]采用变频燃油喷射方法的发动机，可以称为变频发动机。
【具体实施方式】
[0011]变频燃油喷射方法，可广泛应用于汽油发动机和柴油发动机，主要应用于发动机怠速工况、部分负荷工况、全负荷工况。
[0012]实施发动机变频燃油喷射方法，在现有基础上只对电控单元(ECU)程序进行修改即可，不用增加任何硬件设备。在电控单元(ECU)根据原程序确定喷油正时、喷油量的基础上，根据发动机所在工况和转速情况下的N值，通过电控单元(E⑶)控制，每喷油N次，停止喷油I次。
[0013]发动机怠速工况时，可以通过实验确定N值。首先实验确定发动机稳定状态下不同怠速转速下的N值，再实验采用变频燃油喷射方法时不同怠速转速下其单位时间的燃油消耗量，选取单位时间燃油消耗量最小时的怠速转速和N值，作为该发动机实际的怠速转速和燃油喷射时的N值。实验确定发动机稳定状态下不同怠速转速时的N值时,先确定一个怠速转速(大于或等于原来的怠速转速)，选取一个N值初值，比如10，实验发动机是否抖动。如果不抖动，将该值减1，继续实验，直至发动机抖动。最小的发动机不抖动的值即为N值；如果发动机抖动，将该值加1，继续实验，直至发动机不抖动，该值即为N值。
[0014]发动机部分负荷、全负荷工况时，按照以下方法确定各前进档位下不同发动机转速时的N值。在某一前进档时，先确定某一发动机转速时汽车的需求功率，再对照发动机特性曲线中功率曲线，将该值除以功率曲线中该发动机转速对应的功率与需求功率之差，得到一个比值，加I再取整，即为该发动机转速时的N值。同样，可以得到在该前进档时不同发动机转速时的N值。以此类推，可以得到不同前进档时、不同发动机转速下的N值。
[0015]变频燃油喷射方法主要适用于汽车匀速、减速、慢加速行驶状态，一般不适用于急加速状态和爬坡状态。在慢加速行驶状态，需要对N值进行适当调整，一般加大N值，提高发动机输出功率。
【权利要求】
1.发动机变频燃油喷射方法，即在电控单元(ECU)根据各种传感器来检测发动机运行状况参数(包括发动机的进气量、转速、负荷、温度及排气中氧的含量等)变化，确定喷油正时、喷油量的基础上，通过电控单元(ECT)控制，每喷油N次(N为正整数，一般取值为I一100)，停止喷油I次。
2.根据权利要求1所述，发动机怠速工况时，可以通过实验确定N值:首先实验确定发动机稳定状态下不同怠速转速下的N值，再实验采用变频燃油喷射方法时不同怠速转速下其单位时间的燃油消耗量，选取单位时间燃油消耗量最小时的怠速转速和N值，作为该发动机实际的怠速转速和燃油喷射时的N值。
3.根据权利要求1所述，实验确定发动机稳定状态下不同怠速转速时的N值时，先确定一个怠速转速(大于或等于原来的怠速转速)，选取一个N值初值，比如10，实验发动机是否抖动:如果不抖动，将该值减1，继续实验，直至发动机抖动，最小的发动机不抖动的值即为N值；如果发动机抖动，将该值加1，继续实验，直至发动机不抖动，该值即为N值。
4.根据权利要求1所述，发动机部分负荷、全负荷工况时，按照以下方法确定各前进档位下不同发动机转速时的N值:在某一前进档时，先确定某一发动机转速时汽车的需求功率，再对照发动机特性曲线中功率曲线，将该值除以功率曲线中该发动机转速对应的功率与需求功率之差，得到一个比值，加I再取整，即为该发动机转速时的N值；同样，可以得到在该前进档时不同发动机转速时的N值；重复上述过程，可以得到不同前进档时、不同发动机转速下的N值。
【文档编号】F02D41/30GK103670757SQ201410006381
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2014年1月7日 优先权日:2014年1月7日
【发明者】王志恒 申请人:王志恒