專利名稱：一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及其電控節(jié)油器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車領(lǐng)域，尤其涉及一種燃油電噴式汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的電控節(jié)油器。
背景技術(shù)：
空燃比是指在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣沖程中吸入氣缸的空氣與燃油(汽油)的質(zhì)量之 比，換而言之，混合氣中的空氣與燃油的質(zhì)量比例稱為空燃比。從現(xiàn)今汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的原理和 理論上來(lái)講，空燃比為14. 7是較佳比例，因此，一般的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比也都是調(diào)整到 14. 7，這種空燃比可使發(fā)動(dòng)機(jī)的排放較好，但發(fā)動(dòng)機(jī)油耗普遍偏高。如圖1所示的現(xiàn)有發(fā)動(dòng) 機(jī)的空燃比控制示意圖，ECU(Electr0nic Control Unit，電子控制單元，又稱車載電腦)13 通過(guò)采集發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器11和空氣流量計(jì)傳感器12的數(shù)據(jù)來(lái)控制噴油嘴14，但是，一般 而言，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)隨著路況、速度等不同而處于不同的工況，如何使得汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工 況下都能保持最大的節(jié)油效果，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的排放和動(dòng)力性不受影響，這是急需解決的技 術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及其電控節(jié)油器，旨在解決現(xiàn)有汽車發(fā)動(dòng)機(jī) 不能根據(jù)工況調(diào)整空燃比的技術(shù)缺陷。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括空氣流量計(jì)傳感器、發(fā) 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、電子控制單元以及電控節(jié)油器，所述電控節(jié)油器包括A/D轉(zhuǎn)換單元、微處 理單元單元、D/A轉(zhuǎn)換單元，所述空氣流量計(jì)傳感器的信號(hào)輸出到電控節(jié)油器的A/D轉(zhuǎn)換單 元，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)輸出到電控節(jié)油器的微處理單元，所述微處理單元根據(jù)輸入 的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和空氣流量計(jì)信號(hào)判定發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀況，并得到優(yōu)化的轉(zhuǎn)速信號(hào)和空 氣流量計(jì)信號(hào)，優(yōu)化的空氣流量計(jì)信號(hào)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換單元輸出到電子控制單元，優(yōu)化的轉(zhuǎn)速 信號(hào)由微處理單元輸出到電子控制單元。進(jìn)一步的，所述汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步包括一連接電子控制單元的噴油嘴，所述電子 控制單元對(duì)優(yōu)化后的信號(hào)進(jìn)行處理，得到優(yōu)化的噴油脈寬信號(hào)，以此實(shí)時(shí)改變噴油量并優(yōu) 化空燃比。進(jìn)一步的，所述微處理單元是以單片機(jī)為核心的專用電路板。進(jìn)一步的，所述單片機(jī)為飛利浦公司型號(hào)為P89C51RD2BA的芯片。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的電控節(jié)油器，所述 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)包括空氣流量計(jì)傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器以及電子控制單元，所述電控節(jié)油 器包括A/D轉(zhuǎn)換單元、微處理單元單元、D/A轉(zhuǎn)換單元，所述空氣流量計(jì)傳感器的信號(hào)輸出 到電控節(jié)油器的A/D轉(zhuǎn)換單元，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)輸出到電控節(jié)油器的微處理單 元，所述微處理單元根據(jù)輸入的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和空氣流量計(jì)信號(hào)判定發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀 況，并得到優(yōu)化的轉(zhuǎn)速信號(hào)和空氣流量計(jì)信號(hào)，優(yōu)化的空氣流量計(jì)信號(hào)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換單元輸 出到電子控制單元，優(yōu)化的轉(zhuǎn)速信號(hào)由微處理單元輸出到電子控制單元。
進(jìn)一步的，所述微處理單元是以單片機(jī)為核心的專用電路板。進(jìn)一步的，所述單片機(jī)為飛利浦公司型號(hào)為P89C51RD2BA的芯片。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及其電控節(jié)油器采用了根據(jù)汽車的不同工況而實(shí)時(shí)改變空燃比的方案，在綜合考慮了發(fā)動(dòng)機(jī)的排放性能、動(dòng)力性能后確定每一 子工況區(qū)域中的最佳空燃比，使其油耗達(dá)到最低值，逐一完成每一個(gè)子工況域空燃比的優(yōu) 化，最終獲得發(fā)動(dòng)機(jī)每一個(gè)子工況的最佳空燃比，獲得了良好的節(jié)油及降低排放的效果。


圖1是本現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比控制示意圖；圖2是本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比控制示意圖；圖3是本發(fā)明所涉及的電控節(jié)油器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明所涉及的電控節(jié)油器的電路圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。結(jié)合參見(jiàn)圖2、圖3中所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 傳感器21、空氣流量計(jì)傳感器22、電控節(jié)油器23、ECU24、噴油嘴25，發(fā)動(dòng)機(jī)的其他部件屬于 本領(lǐng)域內(nèi)一般技術(shù)人員熟知的常識(shí)，在此不作贅述。電控節(jié)油器23包括A/D轉(zhuǎn)換單元U1、 微處理單元單元U2、D/A轉(zhuǎn)換單元U3，空氣流量計(jì)傳感器22的信號(hào)輸出到電控節(jié)油器23 的A/D轉(zhuǎn)換單元U1，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器21的信號(hào)輸出到電控節(jié)油器23的微處理單元單元 U2，微處理單元U2處理兩路信號(hào)并進(jìn)行優(yōu)化之后，優(yōu)化后的空氣流量計(jì)信號(hào)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換單 元U3轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)后，輸出到ECU24，優(yōu)化后的轉(zhuǎn)速信號(hào)由微處理單元U2輸出到ECU24， E⑶24連接到噴油嘴系統(tǒng)25 (圖1中所示)。重點(diǎn)參照?qǐng)D4中所示，圖4揭示了本發(fā)明較佳實(shí)施例電控節(jié)油器23的具體電路示 意圖，其中微處理單元單元U2是一個(gè)以單片機(jī)為核心的專用電路板，例如可以采用飛利浦 公司型號(hào)為P89C51RD2BA的芯片，空氣流量計(jì)傳感器21的輸出信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器Ul (可采 用美信公司型號(hào)為MAX187的模數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片)的轉(zhuǎn)換后，空氣流量的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換數(shù)字信 號(hào)并輸出到微處理單元U2的Pl. 3引腳；發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器21的信號(hào)輸入到微處理單元U2 的P3. 2引腳，由微處理單元單元U2對(duì)輸入的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)及空氣流量計(jì)信號(hào)進(jìn)行處理， 處理的具體方法是微處理單元U2根據(jù)輸入的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和空氣流量信號(hào)，判定發(fā)動(dòng) 機(jī)準(zhǔn)確的負(fù)荷狀況，低負(fù)荷狀況下，空氣流量縮小的幅度增大，高負(fù)荷狀況下，空氣流量縮 小的幅度減小，這樣得到一組優(yōu)化的轉(zhuǎn)速信號(hào)和流量計(jì)信號(hào)。優(yōu)化后的流量計(jì)信號(hào)經(jīng)D/A 轉(zhuǎn)換單元U3(可采用ADI公司型號(hào)為AD558的數(shù)模轉(zhuǎn)換器)進(jìn)行轉(zhuǎn)換后，數(shù)字信號(hào)被轉(zhuǎn)換 成模擬信號(hào)并輸出到ECU24，優(yōu)化后的轉(zhuǎn)速信號(hào)由微處理單元U2的P0.0 口輸出到ECU24。 ECU24對(duì)優(yōu)化后的信號(hào)進(jìn)行處理，得到優(yōu)化的噴油脈寬信號(hào)，實(shí)時(shí)改變噴油量從而優(yōu)化了空 燃比。在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，對(duì)于在不同的工況，要獲得最佳的低油耗所要求的混合氣的空燃比是不同的，因此微處理單元單元U2在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，不斷地檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和 空氣流量計(jì)信號(hào)，以確定發(fā)動(dòng)機(jī)所處的瞬態(tài)工況，并判斷該工況落在哪一個(gè)子工況區(qū)域，工 況分區(qū)的原理是按發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速(即高速、中速、低速)及按發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷(即高負(fù)荷、中負(fù) 荷、低負(fù)荷)，將發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況分為若干個(gè)子工況區(qū)域，對(duì)于每一個(gè)子工況區(qū)域都有一個(gè) 對(duì)應(yīng)的最佳空燃比值。因此本發(fā)明所提供的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是通過(guò)電控節(jié)油器23向 ECU24輸入優(yōu)化后的轉(zhuǎn)速信號(hào)和空氣流量信號(hào)，ECU24對(duì)優(yōu)化后的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，得出 優(yōu)化后的噴油脈沖信號(hào)，來(lái)改變發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油量，重新調(diào)節(jié)空氣和燃油混合氣的濃度比例， 將ECU24預(yù)先設(shè)計(jì)好的工況重新細(xì)分，針對(duì)更加精細(xì)的每一個(gè)分區(qū)，確定最佳空燃比值，精 確調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到最佳的燃燒狀態(tài)。本發(fā)明提供的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在綜合考慮了發(fā)動(dòng)機(jī)的排放性能、動(dòng)力性能后確定每一 子工況區(qū)域中的最佳空燃比，使其油耗達(dá)到最低值，逐一完成每一個(gè)子工況域空燃比的優(yōu) 化，最終獲得一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)每一個(gè)子工況的最佳空燃比，改善了燃燒，獲得了良好的節(jié)油及降 低排放的效果。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括空氣流量計(jì)傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器以及電子控制單元，其特征在于進(jìn)一步包括一電控節(jié)油器，所述電控節(jié)油器包括A/D轉(zhuǎn)換單元、微處理單元單元、D/A轉(zhuǎn)換單元，所述空氣流量計(jì)傳感器的信號(hào)輸出到電控節(jié)油器的A/D轉(zhuǎn)換單元，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)輸出到電控節(jié)油器的微處理單元，所述微處理單元根據(jù)輸入的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和空氣流量計(jì)信號(hào)判定發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀況，并得到優(yōu)化的轉(zhuǎn)速信號(hào)和空氣流量計(jì)信號(hào)，優(yōu)化的空氣流量計(jì)信號(hào)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換單元輸出到電子控制單元，優(yōu)化的轉(zhuǎn)速信號(hào)由微處理單元輸出到電子控制單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步包括一連 接電子控制單元的噴油嘴，所述電子控制單元對(duì)優(yōu)化后的信號(hào)進(jìn)行處理，得到優(yōu)化的噴油 脈寬信號(hào)，以此實(shí)時(shí)改變噴油量并優(yōu)化空燃比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述微處理單元是以單片機(jī)為核 心的專用電路板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述單片機(jī)為飛利浦公司型號(hào)為 P89C51RD2BA 的芯片。
5.一種應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的電控節(jié)油器，所述汽車發(fā)動(dòng)機(jī)包括空氣流量計(jì)傳感器、 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器以及電子控制單元，其特征在于，所述電控節(jié)油器包括A/D轉(zhuǎn)換單元、微 處理單元單元、D/A轉(zhuǎn)換單元，所述空氣流量計(jì)傳感器的信號(hào)輸出到電控節(jié)油器的A/D轉(zhuǎn)換 單元，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)輸出到電控節(jié)油器的微處理單元，所述微處理單元根據(jù)輸 入的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和空氣流量計(jì)信號(hào)判定發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀況，并得到優(yōu)化的轉(zhuǎn)速信號(hào)和 空氣流量計(jì)信號(hào)，優(yōu)化的空氣流量計(jì)信號(hào)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換單元輸出到電子控制單元，優(yōu)化的轉(zhuǎn) 速信號(hào)由微處理單元輸出到電子控制單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的電控節(jié)油器，其特征在于，所述微處 理單元是以單片機(jī)為核心的專用電路板。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的電控節(jié)油器，其特征在于，所述單片 機(jī)為飛利浦公司型號(hào)為P89C51RD2BA的芯片。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及其電控節(jié)油器，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括空氣流量計(jì)傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、電子控制單元以及電控節(jié)油器，所述電控節(jié)油器包括A/D轉(zhuǎn)換單元、微處理單元單元、D/A轉(zhuǎn)換單元，所述空氣流量計(jì)傳感器的信號(hào)輸出到電控節(jié)油器的A/D轉(zhuǎn)換單元，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)輸出到電控節(jié)油器的微處理單元，優(yōu)化的空氣流量計(jì)信號(hào)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換單元輸出到電子控制單元，優(yōu)化的轉(zhuǎn)速信號(hào)由微處理單元輸出到電子控制單元。本發(fā)明提供的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及其電控節(jié)油器采用了根據(jù)汽車的不同工況而實(shí)時(shí)改變空燃比的方案，獲得了良好的節(jié)油及降低排放的效果。
文檔編號(hào)F02D41/30GK101825028SQ20101013157
公開(kāi)日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者周衛(wèi)華, 姚伏恒 申請(qǐng)人:深圳市中顯微電子有限公司