[發(fā)明專利]一種汽油直噴發(fā)動機最優(yōu)點火提前角的控制方法

有效

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• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN103114951A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設計）人: 許杰;劉義強;孫建軍;朱允;王瑞平
• 申請（專利權）人: 浙江吉利羅佑發(fā)動機有限公司;濟南吉利汽車零部件有限公司;湖南羅佑發(fā)動機部件有限公司;浙江吉利控股集團有限公司
• 主分類號: F02P5/145
• 分類號: F02P5/145;F02P5/152
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發(fā)明涉及發(fā)動機點火角控制領域，尤其是指一種汽油直噴發(fā)動機最優(yōu)點火提前角的控制方法。

背景技術

點火提前角對于汽油發(fā)動機來說是至關重要的控制參數，點火提前角設置的合理性及控制精度直接影響著發(fā)動機的動力性、經濟性及排放等指標，由于發(fā)動機實際運行工況及所處的環(huán)境（環(huán)境溫度、濕度及海拔等）的不同，對發(fā)動機輸出最優(yōu)的點火提前角也是不同的，因此如何根據發(fā)動機實際運行工況的不同、所處地理環(huán)境的改變及發(fā)動機本體一些控制模塊的改變（如外部廢氣再循環(huán)、可變氣門正時控制等）實現最優(yōu)點火提前角的輸出控制對發(fā)動機的動力性、經濟型及排放等指標都會有極大的改善。

現市場上出現的對點火提前角控制的方式都是采用粗放式控制即點火提前角的控制方式僅隨著發(fā)動機的轉速和負荷來控制，未考慮環(huán)境等其它因素的變化對發(fā)動機點火提前角的影響。中國專利公開號CN1630785A，公開日2005年6月22日，名稱為“點火提前角確定方法”的發(fā)明專利中公開了一種點火提前角確定方法，影響爆震極限乃至最佳點火提前角的調節(jié)參量動態(tài)地加以考慮：首先根據實際的發(fā)動機轉速和負荷確定一個基本點火提前角；隨后，當識別出爆震時，在后續(xù)的爆震調節(jié)范圍里確定一個第一點火提前角延遲調節(jié)量，如果至少一個影響爆震極限的調節(jié)參量有變化了，還在爆震極限調節(jié)范圍里確定一個第二點火提前角調節(jié)量，其中，第二點火提前角調節(jié)量的類型即延遲或超前取決于調節(jié)參量及其變化。但是該發(fā)明只是涉及動態(tài)的多次調節(jié)點火提前角，并未對車內外各種會影響點火提前角的因素加以考慮，盡管動態(tài)調整點火提前角，但是最后得出的點火提前角仍不是最優(yōu)的。

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發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是克服現有技術中發(fā)動機點火提前角的控制方式為粗放式，未達到最優(yōu)點火提前角的缺陷，提供一種通過對各個因素的影響對點火提前角進行修正，達到最優(yōu)點火提前角的汽油直噴發(fā)動機最優(yōu)點火提前角的控制方法。

本發(fā)明的目的是通過下述技術方案予以實現：

汽油直噴發(fā)動機最優(yōu)點火提前角的控制方法，最優(yōu)點火提前角得出的過程為：設定基礎點火提前角后，通過對發(fā)動機進出水溫度、發(fā)動機進氣溫度和發(fā)動機空燃比三個因素進行測量，再根據此三因素的影響依次對基礎點火提前角進行計算修正，具體過程為：

第一步，設定基礎點火提前角；

第二步，依據發(fā)動機進出水溫度影響對基礎點火提前角進行修正：當發(fā)動機的進出水溫度比較的低的情況下，燃燒室中的溫度也相對較低，油氣混合的相對較差，燃燒速率降低，發(fā)動機的爆震傾向較弱，此時增大點火提前角，當發(fā)動機進出水溫度過高時，燃燒室內油氣混合氣在壓縮完成后的溫度也會過高，發(fā)動機的爆震傾向較強，此時減小點火提前角；

第三步，依據發(fā)動機進氣溫度影響對基礎點火提前角進行修正：當發(fā)動機在較低的進氣溫度下運行時發(fā)動機的爆震傾向隨之減弱，此時增大點火提前角，但在發(fā)動機進氣溫度較高時，發(fā)動機的爆震傾向將會增強，此時減小點火提前角；

第四步，發(fā)動機空燃比影響對基礎點火提前角進行修正：當發(fā)動機運行在較濃的空燃比下時，由于較濃的空燃比對發(fā)動機燃燒室具有冷卻效果可降低燃燒室內的溫度，發(fā)動機的爆震傾向將減弱，此時增大點火提前角，但隨著空燃比的逐漸變稀對燃燒的冷卻效果將減弱，發(fā)動機的爆震傾向將增強，此時減小點火提前角。

基礎點火提前角是發(fā)動機運行在標準環(huán)境下且不考慮發(fā)動機實際運行情況下的最佳點火時刻；增大點火提前角可提高熱效率從而提升發(fā)動機的動力性和經濟性，相反較小點火提前角可確保發(fā)動機的運行安全。發(fā)動機進出水溫度影響對基礎點火提前角進行修正時，發(fā)動機進出水溫度變化范圍是-30～120℃，根據溫度的變化，點火提前角在-6～6°CA的范圍之內線性插值修正；發(fā)動機進氣溫度影響對基礎點火提前角進行修正時，發(fā)動機進氣溫度變化范圍是-30～80℃，點火提前角在-4～5°CA的范圍內線性修正；發(fā)動機空燃比影響對基礎點火提前角進行修正時，空燃比的變化范圍是0.7～1.5，點火提前角在-3～9°CA的范圍之內線性插值修正。

作為一種優(yōu)選方案，最優(yōu)點火提前角得出的過程還包括以下步驟：

第五步，海拔高度影響對基礎點火提前角進行修正：當發(fā)動機運行在高海拔地區(qū)時，環(huán)境壓力較低、空氣稀薄，實際進入發(fā)動機氣缸內的新鮮充氣大幅度減少，發(fā)動機的爆震傾向將大幅度削弱，此時增大點火提前角。在高原時增大點火提前角可提高發(fā)動機的動力性，減少發(fā)動機性能的損失，在海拔2000～4500m范圍內，點火提前角在0～6°CA的范圍之內線性插值修正。

作為一種優(yōu)選方案，最優(yōu)點火提前角得出的過程還包括以下步驟：