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原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-01 原文发表时间:2007-07-02 人气:1

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d
  Td=[(70-θ)/6n]×106,
  式中: n——发动机瞬时转速,r/min;
      θ——点火提前角,(°);
      Td——延迟时间,μs。
  8098单片机系统时钟设置为6 MHz,定时器记录一个数需要4 μs[2],则Td对应的定时器T1计数值ΔT为:
  ΔT=Td/4。
  定时器T1从基准信号到来时刻开始计数,当计满ΔT个数时,控制器向高速输出端口发出高电平触发信号,切断初级绕组回路,火花塞跳火点燃缸内混合气。
  如图2所示,4缸汽油机180°的点火间隔可分为断电时间Ts和线圈闭合时间Tc两部分,控制Ts就可实现对Tc的控制。初级线圈闭合时间的大小预先通过点火回路的理论分析得到。
  断电时间Ts对应的定时器T1计数值ΔΤs可表示为:
  ΔΤs=(15/2n-Tc/4)×106
  式中:n——发动机瞬时转速,r/min。
  从点火时刻开始,定时器T1计满ΔΤs个数后,高速输出端口发生低电平信号,闭合初级绕组回路,点火线圈开始充电。

2.2 喷油信号的生成
  通过控制喷油脉宽和喷油相位(即喷油提前角)来实现对喷油器的控制[3]
  喷油器控制信号的定时关系及产生原理如图3所示,上一缸基准信号与下一缸上止点之间的时间间隔由喷油始点延迟时间Tid和喷油提前时间Tia两部分组成。


2.4.gif (4010 字节)

a—上止点位置;b—基准信号;c—喷油信号

图3 喷油控制信号的产生时序

  图3中Tp代表喷油脉宽,喷油提前时间Tia事先通过试验确定,与点火定时的计算相类似,Tid可表示为定时器T1的计数值ΔTid
  ΔTid=(125/12n-Tia/4)×106,
  式中:n——发动机瞬时转速,r/min。
  以上一缸基准信号的到来时刻为起点,定时器T1计满ΔΤid个数后,与当前缸对应的高速输出端口发出高电平触发信号,使喷油器开启Tp时间,这样就完成了一次喷油过程。

3 控制脉谱的制取

  如前所述,发动机点火提前角及喷油脉宽等参数都是针对发动机的不同使用工况,预先通过大量试验确定的。获取发动机的空燃比脉谱和点火提前角脉谱是发动机实现开环控制的关键。
  在进行发动机的实时控制之前,以8098单片机作为控制单元设计了一个脉谱测量装置,用于测量CA488Q发动机不同工况下的空燃比和点火提前角[4]
  本文中空燃比的测量依据发动机进气量的大小划分为两种模式,中小负荷工况,以燃油经济性为目标对空燃比进行调节;大负荷工况,空燃比以动力性为目标进行调节。测试空燃比脉谱时,采用原化油器发动机的点火系统。
  点火提前角的测量是空燃比脉谱测试完成以后进行的。首先将各工况点的空燃比数值以数表的形式存入单片机开发系统存储器中,并编程使发动机按空燃比控制模式工作;然后利用点火提前角调节装置调节各稳定工况的点火提前角,直到满足规定的目标要求为止。

4 台架试验

  电控系统设计完成以后,在CA488Q发动机上经过调试,通过台架试验测取了电控汽油喷射与点火发动机的总功率特性与负荷特性,与原化油器式发动机的对应特性进行了对比,如图4和图5所示。
  可以看出,电控以后的发动机燃油经济性与功率输出比原机均有显著的提高,试验结果充分证实了汽油机采用汽油喷射与自动点火系统的优越性,同时也说明本文采用的控制方法是可行的。

 

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图4 总功率特性曲线 图5 负荷特性曲线
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