现代摩托车电喷系统的发展新动向(2)

  实施排气再循环EGR反馈控制,使排气再循环量始终保持在15%~20%的最佳范围内,从而有效地减少了NOX的排放量。二者相互配合,充分发挥三元催化转换器和排气再循环装置EGR的作用,同时降低HC、CO和NOX有害物质的排放量,大幅降低了油泵,提高了动力性能。

  2     由传统程序控制向更为先进的数字式智能控制方向发展

  传统的程控燃油喷射系统工作时只能按照预先设置的程序进行控制,一旦系统出现故障,整个控制系统就无法正常工作。例如进气压力传感器或空气流量计出现故障后,ECU就无法计算出基本喷油量,整个控制系统便会处于瘫痪状态,接着就会出现供油量太多,混合气过浓,燃油消耗量急剧增加,排放严重超标或供油不足,混合气过稀,发动机熄火等故障,导致摩托车无法继续行驶。
数字式智能控制系统的发明专利很多,其中本田的CFI系统采用双重电子系统较为经典。喷油量的大小决定于2组函数,一组与进气压力和发动机曲轴转速有关,另一组与进气位置和发动机曲轴转速有关。这2组数据各自独立的输入ECU进行数字控制。当一方传感器出现故障导致数据输出停止时,另一组数据依然单独发出指令进行工作,使行驶不中断,从而将喷油器的喷油量始终控制在最佳值,达到节油降污的目的。下面介绍2种被称之“智能”(并非真正的智能)的电控燃油喷射系统,供大家参考。

  2.1   带进气压力传感器“诊断仪”的电控喷射系统

  系统中的进气压力传感器输出的进气量信号,以Y1值寄存到RAM(随机存储器)中;节气门位置传感器输出进气量Y2值,同时寄存到RAM中。

  系统正常工作时,由Y1值与发动机曲轴转速传感器的信号决定喷油器的基本喷油量。当进气压力传感器发生故障或进气压力传感器的输入、输出部分断路或短路时,ECU便得不到进气压力传感器的正常信号,系统便不能正常工作,从而导致发动机运转性能恶化,甚至停转。为此控制系统中设置了一个进气压力传感器“诊断仪”。

  当进气压力传感器被“诊断仪”诊断为正常时,选择进气压力传感器的输出信号Y1值,传送给计算控制装置,ECU根据Y1值和发动机转速传感器发出的同步转速信号算出喷油器的基本喷油量。
当进气压力传感器被诊断为不正常时,则选择节气门位置传感器的输出信号Y2值,通过输入转换器输入到计算控制装置,以Y2值代替Y1值,计算出喷油器的基本喷油量,使控制系统维持正常工作,保证发动机的性能不会降低。

  判断绝对压力传感器是否正常的程序。其判断的方法可根据进气压力传感器输出的信号超出规定的范围是否在所规定的时间来判断。如果在程序501中判断进气压力传感器为正常,则在程序502中计算Y1值,用求得的Y1值和转速信号进行图表检索(程序503),算出基本燃油喷射量。如果程序501判断绝对压力传感器为不正常,则在程序504中计算Y2值,然后在程序505中将Y2值变换为Y1值(即以Y2代替Y1值),再在程序503中进行图表检索,求出基本燃油喷射量。

  2.2   带空气流量计“诊断仪”的电控喷射系统

  带有空气流量计“诊断仪”的电控喷射系统。此控制系统的结构原理与进气压力传感器“诊断仪”控制系统的结构相似,所不同的是空气流量计取代了进气压力传感器。

  当空气流量计工作正常时,控制系统以空气流量计输出的Y1值计算喷油器的基本喷油量;当空气流量计发生故障或其输入输出部分断路或短路时,ECU收不到流量计的正常信号,系统便判断空气流量计工作不正常,立即以节气门位置传感器输出的Y2值,计算出喷油器的基本喷油量。

  判断空气流量计是否正常,可根据空气流量计输出信号超出的范围看是否在所规定的时间内来判断。

  判断空气流量计工作正常时,则在程序502中进行图表检索,通过这种图表检索,根据Y1值和转速信号ne,求出喷油器的基本喷油量。当在程序501中判定空气流量计工作为不正常时,在程序503中对另一图表进行检索,根据节气门开度传感器发出信号Y2值和转速信号ne,求出基本燃油喷射量。在程序504中,根据上述程序502或503求出的基本燃油量,对喷油器进行控制,使系统具有双重保险作用,可大幅提高电喷系统的可靠性。

  需要说明的是:进气压力传感器“诊断仪”和带空气流量计“诊断仪”、输入转换装置以及计算控制装置等都包括在ECU内,所谓的“诊断仪”实际上是不存在的,仅仅是ECU中的一个子程序而已。

  3     由传统的OBD控制向智能管理型OBD-Ⅲ方向发展

  尽管传统OBD对探测排放状况十分有效,但对用户是否接受故障灯警告却无能为力。为此,以无线故障信息为主要特征的全新一代OBD-Ⅲ正在完善。它是利用小型车载无线收发系统,通过无线蜂窝通信,卫星通信或者GPS系统及时将摩托车的VIN码、故障码以及所在位置等信息自动通告管理部门。管理部门收到该车的排放等信息后及时进行评估,然后发出相应的强制性指令。例如,排放一旦超标,行驶速度只能在40km/h以下,或者最远行驶距离≤100km,发出包括去何处维修的建议,解决排放问题的时限指令等;如果排放严重超标(超过OBD-Ⅲ限值的2倍)并超出规定的时限时,立即发出禁行指令等,从而成功地解决这一问题。

  未来全新一代OBD-Ⅲ,不仅能对摩托车排放问题向用户发出警告,而且还能对不接受警告者进行应有的处罚,对超出时限的摩托车发出禁行指令等,同时还简化了车检程序,车管部门不再需要周期性的检测,仅仅检测那些被报告的超标车,可大大节省排放检测费用,给消费者带来极大的方便和实惠。

  毫无疑义,集检测、维护、管理于一体的未来型OBD-Ⅲ,性能更先进,更能满足环保的要求,必将成为未来摩托车用OBD的发展方向。(摩托车技术)(完)