[發明專利]一種汽油機缸內噴水檢測控制系統及其應用

有效

• 申請號: 201611127525.7
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106593701B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 吳志軍;康哲;鄧俊;張哲豪;胡宗杰;李理光
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: F02M25/03
• 分類號: F02M25/03;F02P5/15;F02B47/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

本發明涉及一種汽油機缸內噴水檢測控制系統及其應用，包括汽油機缸體，汽油機缸體內設有火花塞和噴水噴嘴，火花塞連接點火裝置，還包括高壓硅堆、電壓組件、自適應電阻、信號處理裝置和微處理器，電壓組件施加電壓，在火花塞與汽油機缸體之間形成定向電場，汽油機缸體內燃燒產生的離子產物定向移動形成離子電流，離子電流在自適應電阻體現為電壓信號，電壓信號經過信號處理裝置送至微處理器，微處理器作出決策，控制噴水噴嘴進行動作。與現有技術相比，本發明通過對離子電流信號的幅值實現對噴水過程的實時在線檢測與反饋控制，使噴水技術得到有效、及時控制，噴水控制信號與噴水動作執行同步，使燃燒過程達到最優化，控制靈敏、及時、準確。

技術領域

本發明屬于內燃機技術領域，具體涉及一種汽油機缸內噴水檢測控制系統及其應用。

背景技術

國際國內節能減排日趨嚴格，小排量增壓汽油機得到大力推廣與應用，有效降低了交通領域燃油消耗與污染物排放，但隨著缸內燃燒強度的增加，諸如爆震、超級爆震等非正常燃燒現象對汽油機燃燒穩定性與耐久性提出更高要求。為了有效控制高增壓、高負荷帶來非正常燃燒現象，缸內噴水技術逐漸得到國內外研究機構與整車廠的重視。缸內噴水技術是在汽油機燃燒前噴水，可有效降低缸內溫度，抑制非正常燃燒，通過噴水技術實現不推遲點火時刻、不采用加濃當量比的燃燒策略，有效提高汽油機熱效率，降低燃油消耗。

但值得注意的是，噴水過程需要做到精確控制，以避免水霧對燃燒火焰傳播的影響，且水與汽油不同，其對噴嘴的潤滑作用較差，容易發生噴嘴故障，容易導致噴水控制信號與噴水動作執行不同步，噴水技術得不到有效、及時的控制，燃燒過程不能達到最優化。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述問題而提供一種汽油機缸內噴水檢測控制系統及其應用。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種汽油機缸內噴水檢測控制系統，包括汽油機缸體，所述的汽油機缸體內設有火花塞和噴水噴嘴，所述的火花塞連接點火裝置，還包括高壓硅堆、電壓組件、自適應電阻、信號處理裝置和微處理器，所述的火花塞依次與高壓硅堆、電壓組件、自適應電阻連接，所述的噴水噴嘴依次與微處理器、信號處理裝置、自適應電阻連接，工作時，所述的電壓組件施加電壓，在火花塞與汽油機缸體之間形成定向電場，在定向電場作用下，汽油機缸體內燃燒產生的離子產物定向移動形成離子電流，離子電流經自適應電阻產生電壓信號，再經過信號處理裝置送至微處理器，微處理器處理并做出決策，控制噴水噴嘴進行動作。

所述的微處理器具體控制步驟為：

(a)采集離子電流信號，計算得到離子電流極值I_max及離子電流極值相位θ_Imax；

(b)將I_max與設定值I_設定比較，若I_max小于I_設定且差值超過設定閾值，則判斷噴水噴嘴(2)發生故障，若差值小于設定閾值，進入步驟(c)，所述的設定閾值為4-8μA，隨發動機負荷大小改變；

(c)將θ_Imax與設定值θ_I設定比較，若θ_Imax小于θ_I設定，則將下一循環的噴水時刻推遲，若θ_Imax大于θ_I設定，則將下一循環的噴水時刻提前。