[發(fā)明專利]一種缸蓋對(duì)置點(diǎn)火轉(zhuǎn)子機(jī)及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110272290.5
• 申請(qǐng)日: 2021-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN113006933B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 紀(jì)常偉;常珂;汪碩峰;楊金鑫;辛固
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F02B53/12
• 分類號(hào): F02B53/12;F02B55/14;F02B53/10;F02D43/00
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.一種缸蓋對(duì)置點(diǎn)火轉(zhuǎn)子機(jī)，包括：汽油油箱(1)、汽油濾清器(2)、油泵(3)、汽油質(zhì)量流量調(diào)節(jié)器(4)、汽油噴嘴(5)、節(jié)氣門(S1)、空氣濾清器(6)、缸體火花塞(7)、偏心軸(8)、第一缸蓋火花塞(9)、缸壓傳感器(10)、排氣道(11)、第二缸蓋火花塞(12)、電控單元ECU(13)；

所述電控單元ECU(13)與節(jié)氣門(S1)相連接并通過(guò)節(jié)氣門開度信號(hào)a控制節(jié)氣門開度；

所述電控單元ECU(13)與汽油噴嘴(5)相連接并通過(guò)汽油噴射信號(hào)b控制汽油噴射；

所述電控單元ECU(13)與汽油質(zhì)量流量調(diào)節(jié)器(4)相連接并通過(guò)汽油質(zhì)量流量信號(hào)c控制汽油燃料供給量；

所述電控單元ECU(13)與缸體火花塞(7)相連接并通過(guò)缸體火花塞點(diǎn)火信號(hào)d控制缸體火花塞點(diǎn)火正時(shí)；

所述電控單元ECU(13)與偏心軸(8)相連接并通過(guò)扭矩測(cè)量裝置獲得輸出扭矩信號(hào)e；

所述電控單元ECU(13)與缸壓傳感器(10)相連接獲得缸壓信號(hào)f；

所述電控單元ECU(13)與第一缸蓋火花塞(9)、第二缸蓋火花塞(12)相連接并通過(guò)缸蓋火花塞點(diǎn)火信號(hào)g控制缸蓋火花塞點(diǎn)火正時(shí)；

其特征在于，轉(zhuǎn)子機(jī)的控制方法如下：

當(dāng)轉(zhuǎn)子機(jī)轉(zhuǎn)速n由n＝0變?yōu)閚≠0時(shí)為啟動(dòng)階段，采用僅缸體火花塞(7)點(diǎn)火模式；啟動(dòng)階段隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)至進(jìn)氣門開啟時(shí)刻，電控單元ECU(13)發(fā)出節(jié)氣門開度信號(hào)a打開節(jié)氣門(S1)，新鮮充量通過(guò)進(jìn)氣道依次經(jīng)空氣濾清器(6)、節(jié)氣門(S1)進(jìn)入氣缸；汽油燃料依次經(jīng)汽油油箱(1)、汽油濾清器(2)、油泵(3)、汽油質(zhì)量流量調(diào)節(jié)器(4)輸送至汽油噴嘴(5)，電控單元ECU(13)根據(jù)轉(zhuǎn)子機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)汽油噴射正時(shí)發(fā)出汽油噴射信號(hào)b，將汽油燃料噴入進(jìn)氣道中，汽油在進(jìn)氣道中與新鮮充量混合形成混合氣；電控單元ECU(13)通過(guò)判斷轉(zhuǎn)子所處位置發(fā)出缸體火花塞點(diǎn)火信號(hào)d，缸體火花塞(7)跳火點(diǎn)燃缸內(nèi)混合氣，實(shí)現(xiàn)缸蓋對(duì)置點(diǎn)火轉(zhuǎn)子機(jī)的啟動(dòng)；

轉(zhuǎn)子機(jī)啟動(dòng)后，電控單元ECU(13)通過(guò)與偏心軸(8)相連接的扭矩測(cè)量裝置獲得輸出扭矩信號(hào)e；當(dāng)轉(zhuǎn)子機(jī)輸出扭矩變化率大于5N/(m·s),每循環(huán)仍采用缸體火花塞(7)點(diǎn)火模式，電控單元ECU(13)通過(guò)調(diào)節(jié)節(jié)氣門(S1)開度與汽油噴射策略控制轉(zhuǎn)子機(jī)輸出扭矩變化率，直至轉(zhuǎn)子機(jī)輸出扭矩變化率小于等于5N/(m·s)，此時(shí)電控單元ECU(13)發(fā)出缸蓋火花塞點(diǎn)火信號(hào)g控制第一缸蓋火花塞(9)、第二缸蓋火花塞(12)與缸體火花塞(7)同時(shí)點(diǎn)火，在燃燒室內(nèi)形成復(fù)合火焰，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子機(jī)對(duì)置點(diǎn)火運(yùn)行；轉(zhuǎn)子機(jī)在對(duì)置火花塞點(diǎn)火模式運(yùn)行時(shí)，電控單元ECU(13)根據(jù)缸壓傳感器(10)傳送的缸壓信號(hào)f計(jì)算平均指示有效壓力的循環(huán)變動(dòng)系數(shù)CoVimep,

公式(1)中i為循環(huán)數(shù)(i≥100)，P_i為第i個(gè)循環(huán)的平均指示有效壓力，為i個(gè)循環(huán)的平均指示有效壓力的均值；

電控單元ECU(13)通過(guò)公式(1)計(jì)算缸內(nèi)平均指示有效壓力的循環(huán)變動(dòng)系數(shù)CoVimep，當(dāng)CoVimep大于10％時(shí)，電控單元ECU(13)發(fā)出節(jié)氣門開度信號(hào)a保持節(jié)氣門開度不變，并發(fā)出汽油質(zhì)量流量信號(hào)c降低汽油燃料供給量，降低CoVimep；當(dāng)CoVimep小于或等于10％時(shí)，電控單元ECU(13)通過(guò)汽油噴射信號(hào)b保持此工況汽油噴嘴(5)噴射量不變，并發(fā)出節(jié)氣門開度信號(hào)a調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度，直至轉(zhuǎn)子機(jī)輸出扭矩變化率小于等于5N/(m·s)，保證缸內(nèi)燃料快速充分燃燒的同時(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子機(jī)低油耗穩(wěn)定運(yùn)行。