CN1294258A

CN1294258A - 控制内燃机的方法和装置

Info

Publication number: CN1294258A
Application number: CN00124321A
Authority: CN
Inventors: 李周炯
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-10-22
Filing date: 2000-08-31
Publication date: 2001-05-09
Also published as: JP2001140737A

Abstract

根据内燃机转速的转速信息判断内燃机的转速是否增大到失控的程度,以便产生一个控制信号,并根据上述控制信号使转速降低。

Description

控制内燃机的方法和装置

本发明涉及一种控制内燃机的方法和装置；更具体的说，涉及一种防止内燃机加速直至失控的方法和装置。

在火花点火内燃机中，点火火花的点火时间对于最佳燃烧效率和最低限度地排放对环境有害的气体是很关键的因素。正确的点火时间依赖于发动机的转速和负载。有一些装有自动传动装置的发动机装备了微处理器控制***，例如电子控制装置(ECU)，这种装置包括用于探测发动机转速、进气温度和压力、发动机温度以及废气的氧气含量等的传感器。

然而，微处理器所决定的合适的点火时间往往不能提供最佳发动机性能。例如，特别是车辆开始启动的瞬间，微处理器控制***的故障可能使内燃机的转速提高到失控的程度，因而迫使车辆突然向前冲。

此外，即使在车辆由于微处理器控制***的故障而突然冲出道路之外，内燃机将仍然继续工作。因此，还需要操纵方向盘、制动踏板等等，以防止二次事故的发生。

因此，本发明的目的是提供一种防止内燃机加速到失控的程度而又不致迅速制动的方法和装置。按照本发明的一个方面，提供了一种控制内燃机的方法，它包括下列步骤：

获得上述内燃机转速的转速信息；

根据上述转速信息，确定上述内燃机的旋转速度是否增大到失控的程度，以产生一个控制信号，其中，上述控制信号代表上述内燃机的转速增大到失控的程度；以及

根据上述控制信号使上述旋转速度降低。

下面参照附图详细描述本发明的优选实施例，将使本发明的以上和其他目的和优点变得更加明显。附图中：

图1是按照本发明的用于防止内燃机加速到失控的装置的框图；

图2是按照本发明的用于控制内燃机点火时间的装置的框图；以及

图3是说明按照本发明的防止内燃机加速到失控的步骤的流程图。

请参阅图1，图中表示按照本发明的用于防止内燃机加速到失控的装置的框图。

内燃机的转速传感器11用于测量内燃机的转速，最好间接测量。换言之，转速的测量对于内燃机本身的影响应该很微小。由于大多数的内燃机突然加速是由电子控制装置(ECU)的故障引起的，所以，按照本发明，测量转速的方法最好与为电子控制装置提供转速的方法不同。如有必要，可以用一个等效值，例如电压之类，来代替转速本身。

关于转速的信息传送到微分单元12，该单元根据转速的信息产生一个转速相对于时间的导数，即一个微分值。将转速的导数提供给突然加速确定单元13。

与此同时，一个空转传感器14用于监视内燃机是否在空转。一般，加速踏板安装在车辆的驾驶室的地面上，而内燃机则安装在该车辆上。上述加速踏板被一个弹簧加压，使它处于空转位置，并且能随着驾驶员的压力进行摆动。因此，带有安装在加速踏板的摇摆轴上的电位器的空转传感器14可用来检测加速踏板的压下量。上述加速踏板的压下量也提供给突然加速确定单元13。

通过对上述旋转速度的导数与预定值的比较，突然加速确定单元13就能判别是否需要进一步控制转速。具体的说，就是判断转速的导数N_v是否大于空转时预定的旋转导数B。预定的旋转导数B是用试验确定的，并储存在存储器15内。如果转速的导数N_v大于预定的旋转导数B，则突然加速确定单元13便产生一个控制信号。该控制信号将使内燃机的转速降低。这个控制信号传送给控制单元16。

控制单元16产生许多用于操纵燃料喷射阀17和继电器18的操纵信号，这些操纵信号包括用于燃料阀17的减少喷射量的信号，和对继电器18的点火延时信号。具体的说，上述减少喷射量的信号传送给燃料喷射阀17，使它在每一次点火过程中喷射的燃料少一些。上述点火延时信号传送给继电器18，用于控制点火的时间，使得点火的火花塞的点火时间更长。

因此，当转速不正常升高时，而内燃机还继续工作，于是方向盘、制动踏板等等可以***纵。

请参阅图2，其中表示了按照本发明的控制内燃机点火时间的装置的框图。

通常，都使用点火变压器196来提供在火花塞200的间隙之间产生电弧所需要的高电压，以便点燃燃料与空气的混合物。其中，点火使初级线圈产生低压激励，次级线圈产生高电压输出，再将高压输出送到火花塞200。在次级线圈受到激励之后的很短一段时间里产生一个高电压。

点火变压器196的次级线圈的一端接地，而其另一端与电源194、开关190和继电器180串联。电源194为装置中的所有元件提供电能，而由电子控制装置192控制的开关190的作用是使电能间歇地提供给装置中的所有元件。

按照本发明，最好在与次级线圈连接的火花塞电缆198附近设置一个磁通量检测线圈111，上述次级线圈用于产生输送给火花塞200的高电压输出。磁通量检测线圈111检测火花塞电缆198周围所产生的磁通量的变化。如有必要，也可以把磁通量检测线圈111设置在初级线圈处，而不是设置在次级线圈处。如上所述，由于高电压是按照开关190的间隙操作输送到火花塞200中去的，所以火花塞电缆198周围磁通量的变化周期就等于开关190的操作周期。

一个频率电压转换器115把磁通量的变化周期转换成一个电压。这个电压最好与转速成比例。上述电压信息提供给一个微分单元120，该微分单元确定上述电压相对于时间的导数。将电压的导数提供给突然加速确定单元130。

与此同时，一个空转传感器140监视上述内燃机是否空转。将以上的监视结果提供给突然加速确定单元130。

通过对电压的导数与预定值进行比较，上述突然加速确定单元130可以判断是否需要进一步控制转速，即控制火花塞的点火时间。具体的说，就是判断电压的导数是否大于空转时预定的电压导数，其中的预定电压导数是经试验确定的，并储存在存储器150内。如果电压的导数大于预定的电压导数，上述突然加速确定单元130便产生一个控制信号。这个控制信号输送给一个控制单元160。

控制单元160产生一个点火延时信号，用以控制上述继电器180。这个点火延时信号可以进一步操纵继电器180，结果点火火花塞的点火时间更长。

请参阅图3，图3是说明按照本发明的防止内燃机加速到失控的步骤的流程图。

首先，在步骤S31中，检测火花塞电缆周围的磁通量的变化。

在步骤S32中，把磁通量的变化转换成一个电压，其中，该电压与上述转速成比例。

在步骤S33中，将电压对时间求微分，以产生一个电压的导数。

在步骤S34中，将所产生的电压的导数D_v与预定的微分电压B进行比较。如果电压的导数D_v大于预定的微分电压B，则程序进入步骤S35，否则，程序便结束。

在步骤S35中，要通过检测加速踏板的运动来判断内燃机是否空转。如果内燃机空转，则程序便进入步骤S36和S37。如有必要，可以进行步骤S36或者步骤S37。

在步骤S36中，控制燃料喷射阀，使它在每一次点火过程中喷出较少的燃料。在步骤S37中，对用于控制点火时间的继电器进行控制，使火花塞的点火时间更长。

以上虽然只用特定的实施例描述了本发明，但对于本技术领域的技术人员来说，很明显，在不脱离本发明的由权利要求所确定的精神和范围的前提下，本发明可以有各种变化和改进。

Claims

1．一种控制内燃机的方法，它包括下列步骤：

获取上述内燃机转速的旋转速度信息；

根据上述旋转速度的信息，确定上述内燃机的旋转速度是否增大到失控的程度，以产生一个控制信号，其中，上述控制信号代表上述内燃机的转速增大到失控的程度；以及

根据上述控制信号使上述旋转速度降低。

2．如权利要求1所述的方法，其特征在于，它还包括下列步骤：

监视上述内燃机是否空转，以产生一个空转信号；

根据上述空转信号把上述控制信号修正为一个经过修正的控制信号；以及

用上述经过修正的控制信号代替上述控制信号。

3．如权利要求1所述的方法，其特征在于，上述确定步骤包括下列各步骤：

根据上述转速信息产生微分转速信息，其中，上述微分转速信息对应于上述转速的微分值；以及

将上述微分转速信息与预定的值进行比较，以产生上述控制信号。

4．如权利要求3所述的方法，其特征在于，上述控制信号表示上述转速的微分值大于预定值。

5．如权利要求1所述的方法，其特征在于，上述获取步骤包括下列各步骤：

检测火花塞电缆周围磁通量的变化，以便向火花塞输送高电压输出；

将上述磁通量的变化转换为一个与之有关的电压；以及根据上述电压推算上述转速信息。

6．如权利要求1所述的方法，其特征在于，上述降低旋转速度的步骤包括控制一个燃料喷射阀，从而使其喷射到上述内燃机中的燃料减少。

7．如权利要求1所述的方法，其特征在于，上述降低旋转速度的步骤包括控制火花塞的点火周期，从而使点火周期更长。

8．一种用于控制内燃机的装置，它包括：

转速传感器，用于获得上述内燃机的转速信息；

用于根据上述旋转速度的信息，确定上述内燃机的上述旋转速度是否迅速增大，从而产生一个控制信号的装置，其中，上述控制信号代表上述内燃机的转速迅速增大；和

根据上述控制信号使上述旋转速度降低的装置。

9．如权利要求8所述的装置，其特征在于，它还包括：

用于监视上述内燃机是否空转，以产生一个空转信号的装置；

根据空转信号把控制信号修正为一个经过修正的控制信号的装置；和

用经过修正的控制信号代替上述控制信号的装置。

10．如权利要求8所述的装置，其特征在于，上述用于确定的装置包括：

根据上述转速信息产生微分转速信息的微分单元，其中，上述微分转速信息对应于上述转速的微分值；以及

用于将上述微分转速信息与预定值进行比较，以产生上述控制信号的比较器。

11．如权利要求10所述的装置，其特征在于，上述控制信号表示，上述转速的微分值大于预定值。

12．如权利要求8所述的装置，其特征在于，上述转速传感器包括：

用于检测火花塞电缆周围磁通量的变化，以便向火花塞输送高电压输出的磁通量检测器；

用于将上述磁通量的变化转换为一个与之有关的电压的转换器；以及

根据上述电压推算上述转速信息的装置。

13．如权利要求8所述的装置，其特征在于，上述使转速降低的装置包括控制燃料喷射阀的装置，从而使喷射到上述内燃机中的燃料减少。

14．如权利要求8所述的装置，其特征在于，上述使降低旋转速度的装置包括控制火花塞点火时间的装置，从而使点火时间更长。