[發明專利]用于調節內燃發動機的點火正時的方法和裝置

在審

• 申請號: 202210322524.7
• 申請日: 2022-03-29
• 公開（公告）號: CN115143009A
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 戴里·詹姆斯·科里根
• 申請（專利權）人: 法拉利股份有限公司
• 主分類號: F02P5/15
• 分類號: F02P5/15
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 曾賢偉

一種用于調節內燃發動機(2)的燃燒室(6)中的空氣?燃料混合物的點火正時的方法，該方法包括：確定表示用于發動機循環的混合物的壓力的第一量；確定表示發動機(2)的速度的第二量；確定表示調節流體的第一溫度的第三量；提供用于燃燒室(6)的熱交換數學模型，該模型將從第一量至第三量的三個量映射到表示燃燒室(6)周圍的壁部(3、5)的第二溫度的第四量上；通過確定的三個量并通過數學模型來估計第四量；以及根據估計的第四量調節點火正時。

相關申請的交叉引用

本專利申請要求于2021年3月29日提交的意大利專利申請第102021000007604號的優先權，其全部公開內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及用于調節內燃發動機、特別是火花點火內燃發動機的燃燒室中的空氣-燃料混合物的點火正時的方法和裝置。

背景技術

在內燃發動機中，空氣-燃料混合物的點燃通常相對于活塞到達燃燒室中的上死點的時刻提前發生。

事實上，例如，在上死點處點燃會導致燃燒室內的壓力峰值降低，從而使可獲得的功降低，并因此使發動機循環的效率降低。

此外，火花提前還導致發動機的制動扭矩增加。

如果壓力峰值隨著提前而基本上以線性方式增加，制動扭矩具有非線性特性，因此必須具有理論最大值點。

一旦達到理論最大值點，進一步提前將是不利的，因為活塞將面臨由燃燒著的混合物所提供的越來越大的阻力。

因此，相對于活塞位置釋放火花的時刻(也稱為點火正時)的方便設置理論上可以為允許獲得最大制動扭矩。

該點火正時通常被稱為最大制動扭矩或MBT正時。

然而，由于可能發生爆震現象，最大制動扭矩正時的設置并不總是方便的，例如當發動機運行緩慢或以高轉速運行時。

爆震是火花點火發動機中出現的一種已知現象，它會導致高頻壓力振蕩和異常的熱現象。

發動機溫度是影響爆震現象的重要因素。事實上，爆震與發動機溫度的升高呈正相關。顯然，發動機提供的功率越大，發動機在不變條件下的溫度就越高，因此爆震的可能性就越大。

爆震通常是發動機部件、尤其是汽缸蓋和活塞嚴重損壞的已知原因。

出于這個原因，點火正時通常在工作臺上進行校準，以便在可以通過使火花提前獲得的性能與通過延遲點火來防止爆震現象之間獲得適當的平衡。

校準在發動機的不變條件下進行，如果需要，可針對發動機的不同的負荷和速度條件進行。

這樣，可以根據發動機的實際的負荷和速度條件以可變方式控制點火正時。通常基于關于發動機的負荷和速度的信息將正時的調節分配給發動機控制單元，所述信息例如是通過與發動機耦合的一個或多個合適的檢測器或傳感器獲得的。

從發動機性能和效率的角度來看，與固定的點火正時相比，上面討論的具有可變或可調節的點火正時的方法更有利，但是它并非沒有缺點。

特別地，在道路或軌道上的正常使用期間，發動機不會持續在不變條件下(即在校準條件下)操作。相反，發動機經常瞬態操作，例如在超車期間。

在瞬態條件下，發動機的溫度與校準條件相比變化大得多，在校準條件下它相對較高且基本恒定。

由于發動機的溫度與爆震現象密切相關，因此校準的點火正時并不總是對應于實際的爆震風險。因此，在許多特定情況下，點火正時被無效地延遲，從而導致性能損失。