[發(fā)明專利]控制發(fā)動(dòng)機(jī)第一次著火循環(huán)氣缸內(nèi)氣體初始溫度的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011164066.6
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112377320B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何邦全;李曉;趙華
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: F02D41/40
• 分類號: F02D41/40;F02P5/15;F02D37/02;F02D41/30;F02D41/00;F02D41/24;F02D41/06
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 劉子文

本發(fā)明公開一種控制發(fā)動(dòng)機(jī)第一次著火循環(huán)氣缸內(nèi)氣體初始溫度的方法，利用發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元控制加熱過程，在節(jié)氣門開度與試驗(yàn)要求相同的條件下，通過調(diào)節(jié)噴入進(jìn)氣管內(nèi)的汽油質(zhì)量和空氣量，用火花點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)混合氣來加熱燃燒室，并根據(jù)安裝在排氣道內(nèi)的溫度傳感器來計(jì)算氣缸內(nèi)的殘余廢氣溫度和燃燒室內(nèi)的熱力狀態(tài)，在達(dá)到設(shè)定的氣缸內(nèi)殘余廢氣溫度和熱力狀態(tài)后，自動(dòng)將電控單元切換到設(shè)定氣缸內(nèi)氣體溫度下的發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程測試控制模式。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)初始?xì)怏w溫度控制和燃燒技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)氣體初始溫度的方法。

背景技術(shù)

在發(fā)動(dòng)機(jī)第一次著火前氣缸內(nèi)的氣體溫度是影響可燃混合氣形成和燃燒的重要因素。目前，大多數(shù)控制氣缸內(nèi)氣體溫度的方法是采用進(jìn)氣加熱器，如公開的專利CN110296026A和CN209129761U等，其實(shí)施方式是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)氣體內(nèi)的氣體溫度要求，計(jì)算出電加熱器的加熱時(shí)間，通過控制進(jìn)氣管內(nèi)的空氣溫度間接地控制氣缸內(nèi)的氣體溫度。

利用這種氣體加熱的溫度控制方式會(huì)導(dǎo)致燃燒室內(nèi)空氣溫度上升較慢，尤其是在環(huán)境溫度較低的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)需要在更長的倒拖條件下運(yùn)轉(zhuǎn)才能達(dá)到預(yù)期的空氣溫度。這不但會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)效率，而且氣缸內(nèi)氣體溫度也難以精確控制。因此，迫切需要一種高效、快速的發(fā)動(dòng)機(jī)第一次著火循環(huán)氣缸內(nèi)溫度控制的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種控制發(fā)動(dòng)機(jī)第一次著火循環(huán)氣缸內(nèi)氣體初始溫度的方法，利用發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元控制加熱過程，在節(jié)氣門開度與試驗(yàn)要求相同的條件下，通過調(diào)節(jié)噴入進(jìn)氣管內(nèi)的汽油質(zhì)量和空氣量，用火花點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)混合氣來加熱燃燒室，并根據(jù)安裝在排氣道內(nèi)的溫度傳感器來計(jì)算氣缸內(nèi)的殘余廢氣溫度和燃燒室內(nèi)的熱力狀態(tài)，在達(dá)到設(shè)定的氣缸內(nèi)殘余廢氣溫度和熱力狀態(tài)后，自動(dòng)將電控單元切換到設(shè)定氣缸內(nèi)氣體溫度下的發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程測試控制模式。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

控制發(fā)動(dòng)機(jī)第一次著火循環(huán)氣缸內(nèi)氣體初始溫度的方法，基于汽油噴射控制系統(tǒng)，所述汽油噴射控制系統(tǒng)包括由汽油箱、汽油泵、汽油油軌、曲軸位置傳感器、凸輪軸位置傳感器、排氣溫度傳感器、排氣氧傳感器和電控單元；所述汽油箱、汽油泵和汽油油軌用于為汽油噴油器供油；所述曲軸位置傳感器位于曲軸端蓋處，用于測量發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速；所述凸輪軸位置傳感器位于進(jìn)氣凸輪軸上部，用于結(jié)合曲軸位置傳感器信號確定汽油噴油時(shí)刻和火花塞點(diǎn)火時(shí)刻；所述排氣溫度傳感器和排氣氧傳感器整合并固定于發(fā)動(dòng)機(jī)排氣道中，用于測量發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)氣體的實(shí)時(shí)溫度和空燃比；所述電控單元用于采集傳感器信號和控制汽油泵以及汽油噴油器的工作；包括以下步驟：

步驟1.設(shè)定氣缸內(nèi)殘余廢氣溫度和熱力學(xué)狀態(tài)目標(biāo)值并存入汽油噴射控制系統(tǒng)存儲位置；

步驟2.發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，根據(jù)排氣溫度傳感器判斷發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)溫度和熱力學(xué)狀態(tài)是否小于其設(shè)定的目標(biāo)值；如果是轉(zhuǎn)入步驟3，否則轉(zhuǎn)入步驟7；

步驟3.發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元啟動(dòng)加熱控制模式；

步驟4.根據(jù)排氣氧傳感器計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的空燃比和對應(yīng)的汽油噴射量；

步驟5.根據(jù)曲軸位置傳感器和凸輪軸位置傳感器信號來計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速并控制汽油噴油時(shí)刻和火花塞點(diǎn)火時(shí)刻；

步驟6.根據(jù)計(jì)算得到的汽油噴射量、汽油噴射時(shí)刻和火花塞點(diǎn)火時(shí)刻，電控單元控制汽油噴射控制系統(tǒng)開啟，火花塞點(diǎn)火，并將相應(yīng)數(shù)值以MAP形式存儲到電控單元的特定存儲位置；

步驟7.發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元切換到試驗(yàn)控制模式。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案所帶來的有益效果是：

1.在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)用火花塞點(diǎn)燃汽油時(shí)釋放大量的熱量直接加熱燃燒室，加熱速度快，可以在縮短發(fā)動(dòng)機(jī)倒拖時(shí)間的同時(shí)，快速地達(dá)到設(shè)定目標(biāo)溫度值。