[發明專利]一種超級爆震的判定及控制方法

有效

• 申請號: 201310311673.4
• 申請日: 2013-07-23
• 公開（公告）號: CN103334846A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 王志;徐雅齊;王建昕
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F02D41/30
• 分類號: F02D41/30;F02D41/22
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及內燃機技術領域，特別涉及一種超級爆震的判定及控制方法。

背景技術

增壓缸直噴汽油機能夠靈活控制燃油噴射并大幅度降低油耗，但由于發動機性能提升而排量減小，在低速高負荷工況下，汽油機每隔幾分鐘會發生幾次超級爆震，超級爆震為偶發的、至今尚未充分理解的非正常燃燒現象，即在火花塞點火之前開始著火燃燒，極具破壞性，可使瞬時缸內壓力甚至超過20MPa，并伴隨著巨幅壓力振蕩；并且對發動機的危害巨大，具有偶發性和間隙性，常規的爆震控制措施對該現象無效。

現有技術中抑制超級爆震連續發生可采用2012年通用公司提出的在檢測到超級爆震時改變噴霧錐角的方法，這樣可減小燃油碰壁的概率，避免對缸壁上機油油膜的稀釋，從而抑制下一循環超級爆震的發生。

但由于實現改變噴霧錐角需在汽油機上額外增加裝置，且裝置復雜，從而增加了成本。

發明內容

(一)所要解決的技術問題

本發明提供了一種超級爆震的判定及控制方法，解決了需要增加額外裝置的問題。

(二)技術方案

本發明提供一種超級爆震的判定及控制方法，包括：

S1、判斷汽油機在工作循環中是否有氣缸發生超級爆震，是則進行步驟S2；

S2、在隨后n個工作循環的進氣行程中，將發生超級爆震的氣缸噴油分為兩次進行噴射，并判斷該氣缸在n個工作循環中是否發生超級爆震，否，則在隨后工作循環恢復該氣缸到標定工況；是，則在返回步驟S2，所述n大于等于1。

其中，步驟S2中所述將發生超級爆震的氣缸噴油分為兩次進行噴射包括：

第一次噴射開始時刻在進氣行程中期，噴射比例為50％～80％，第二次噴射結束時刻在進氣行程晚期，噴射比例是20％-50％。

其中，還包括步驟S3：

若執行所述兩次噴射m×n個工作循環，所述發生超級爆震的氣缸繼續發生超級爆震，則在隨后n個工作循環中，加大所述兩次噴射中第二次噴射的時間，使該氣缸內整體過量空氣系數：Φ＝0.7～0.9，并判斷該氣缸在n個工作循環中是否發生超級爆震，否，則在隨后工作循環恢復該氣缸到標定工況；是，則在隨后n個工作循環繼續所述加大第二次噴射時間并進行所述判斷，m大于等于1。

其中，還包括步驟S4：

若執行所述加大所述兩次噴射中第二次噴射的時間m×n個工作循環，所述發生超級爆震的氣缸繼續發生超級爆震，則在隨后n個工作循環中減小氣門開度，限制汽油機最大進氣量，并判斷該氣缸在n工作循環中是否發生超級爆震，否，則在隨后工作循環恢復該氣缸到標定工況；是，則在隨后n個工作循環繼續所述減小氣門開度并進行所述判斷。

其中，還包括步驟S5：

若執行所述減小氣門開度m×n個循環，所述發生超級爆震的氣缸繼續發生超級爆震，則在下個工作循環中對該氣缸進行斷油，并判斷所述汽油機是否處于低速大負荷工況，是，則在下個工作循環繼續單缸斷油，否則，恢復至標定工況。

其中，所述步驟S1中進一步包括：

判斷汽油機是否處于低速大負荷工況；是，則根據爆震傳感器檢測到的汽油機燃燒時的震動信號判斷本個工作循環是否有氣缸發生超級爆震。

其中，步驟S1中所述根據爆震傳感器檢測到的汽油機燃燒時的震動信號判斷本個工作循環是否有氣缸發生超級爆震包括：

汽油機處于低速大負荷工況，爆震傳感器檢測到發動機燃燒時的震動信號，并發送給電子控制單元；

電子控制單元根據所述信號進行積分運算得到爆震強度值，若有氣缸的所述爆震強度值大于預設的爆震強度上限值，則認為該氣缸發生超級爆震。

其中，所述判斷汽油機是否處于低速大負荷工況包括：

根據發動機轉速、進氣量和噴油量判斷汽油機是否處于低速大負荷工況。

(三)有益效果

本發明提供了一種超級爆震的判定及控制方法，在檢測到超級爆震發生后，對發生超級爆震的氣缸進氣行程兩次噴射的策略，進氣行程兩次噴射能夠減少燃油噴霧的貫穿距，即噴油總量不變，將噴油在進氣行程中分為兩次進行噴射。進氣行程兩次噴射減小了燃油噴霧的貫穿距，降低噴霧碰撞氣缸壁面和碰撞活塞頂部的概率從而減少對氣缸壁機油膜的稀釋，使機油不容易進入燃燒室，避免早燃，由此有效抑制了超級爆震的發生。該方法由汽油機完成，無需添加任何額外裝置，避免了成本的增加。

而且，進氣行程兩次噴射油氣混合均勻，避免了燃燒不充分造成的積碳，排氣溫度升高等不利因素，能夠保證汽油發動機油耗、排放及排氣溫度性能的優越。