基于離子電流的火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)早燃檢測控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于離子電流的火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)早燃檢測控制裝置，離子電流檢測裝置檢測到火花點(diǎn)火前，燃燒室內(nèi)發(fā)生自燃，在壓縮行程中控制乙醇電磁閥打開噴射一定量乙醇降低燃燒室內(nèi)溫度，抑制早燃，并在后續(xù)循環(huán)中，控制乙醇電磁閥與汽油電磁閥根據(jù)噴油脈寬同時(shí)打開，實(shí)現(xiàn)汽油中摻混乙醇，減少后續(xù)燃燒循環(huán)的早燃傾向；若繼續(xù)發(fā)生早燃現(xiàn)象，則在壓縮沖程噴射乙醇，若后續(xù)循環(huán)未發(fā)生早燃現(xiàn)象，則隨循環(huán)減少燃料中乙醇噴射量，最終恢復(fù)為純汽油噴射。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)檢測到某一氣缸發(fā)生早燃時(shí)，采用向該氣缸內(nèi)噴射乙醇等汽化潛熱大的燃料，對壓縮混合氣降溫，降低壓縮上止點(diǎn)時(shí)燃燒室內(nèi)溫度，抑制未燃混合氣自燃，避免發(fā)生由早燃引發(fā)的超級(jí)爆震，減少對發(fā)動(dòng)機(jī)的損害。
【專利說明】基于離子電流的火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)早燃檢測控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于內(nèi)燃機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種基于離子電流的火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)早燃檢測控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來對于高增壓小排量汽油機(jī)的發(fā)展集中在爆震控制方面，通過優(yōu)化冷卻循環(huán)，點(diǎn)火時(shí)刻，噴油策略應(yīng)用連續(xù)氣門可變技術(shù)及緊湊的燃燒室設(shè)計(jì)和更高的進(jìn)氣壓力等，使發(fā)動(dòng)機(jī)平均有效制動(dòng)壓力(BMEP)有望達(dá)到2.5MPa。然而，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷不斷提高，在低速大負(fù)荷出現(xiàn)了一種偶發(fā)、不可控的早燃現(xiàn)象。早燃具有偶發(fā)性，不連續(xù)性，使發(fā)動(dòng)機(jī)廠商很難有效的檢測及控制，并且早燃容易產(chǎn)生極高的燃燒壓力最高可超過20Mpa，產(chǎn)生很大的沖擊震動(dòng)和噪聲，對發(fā)動(dòng)機(jī)造成損害，目前還未找到有效的抑制早燃的手段。在已有研究中，豐田自動(dòng)車株式會(huì)社在“內(nèi)燃機(jī)的爆震判定裝置及爆震判定方法”通過比較爆震判定用相關(guān)系數(shù)與預(yù)先設(shè)定的爆震判定閾值，并根據(jù)該比較結(jié)果來修正在每一次燃燒的爆震判定中使用的爆震判定閾值，提高爆震判定的精度和可靠性，但是其不能應(yīng)用于增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的早燃檢測。馬自達(dá)汽車株式會(huì)社在“火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方法及控制裝置”中應(yīng)用空燃比富油化抑制早燃，但是由于并沒有采用離子電流檢測，準(zhǔn)確性較差，當(dāng)早燃發(fā)生時(shí)，離子電流檢測能夠及時(shí)而準(zhǔn)確地檢測到早燃信號(hào)，同時(shí)應(yīng)用噴射汽化潛熱大的燃料，降低燃燒室內(nèi)溫度，有效抑制早燃。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是要提供一種為了有效的檢測到早燃并且通過噴射汽化潛熱大的燃料降低燃燒室內(nèi)溫度，從而抑制早燃，降低早燃傾向的基于離子電流的火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)早燃檢測控制裝置。
[0004]為了解決以上的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于離子電流的火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)早燃檢測控制裝置，包括乙醇低壓油路、乙醇高壓共軌管、控制乙醇電磁閥、汽油低壓油路、汽油高壓共軌管、控制汽油電磁閥、混合燃料噴油器和離子電流檢測裝置；離子電流檢測裝置檢測到火花點(diǎn)火前，燃燒室內(nèi)發(fā)生自燃，在壓縮行程中控制乙醇電磁閥打開噴射一定量乙醇降低燃燒室內(nèi)溫度，抑制早燃，并在后續(xù)循環(huán)中，控制乙醇電磁閥與汽油電磁閥根據(jù)噴油脈寬同時(shí)打開，實(shí)現(xiàn)汽油中摻混乙醇，減少后續(xù)燃燒循環(huán)的早燃傾向。若繼續(xù)發(fā)生早燃現(xiàn)象，則在壓縮沖程噴射乙醇，若后續(xù)循環(huán)未發(fā)生早燃現(xiàn)象，則隨循環(huán)減少燃料中乙醇噴射量，最終恢復(fù)為純汽油噴射。
[0005]所述乙醇高壓共軌管用于保持乙醇或其他氣化潛熱大的燃料的燃料壓力。
[0006]所述控制乙醇電磁閥用于控制乙醇噴射脈寬及時(shí)間 所述汽油高壓共軌管用于維持汽油的噴射壓力。
[0007]所述控制汽油電磁閥用于控制汽油噴射脈寬及時(shí)間。
[0008]將汽油與乙醇，或其他氣化潛熱大的燃料分別在各自的高壓共軌管中建立需要的軌壓，由各自獨(dú)立的電磁閥控制并通過離子電流檢測發(fā)動(dòng)機(jī)是否發(fā)生早燃。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于正常燃燒循環(huán)工況時(shí)(未發(fā)生早燃)，控制乙醇電磁閥關(guān)閉，控制汽油電磁閥按照負(fù)荷需要工作。當(dāng)離子電流裝置檢測到燃燒室內(nèi)發(fā)生早燃時(shí)，在壓縮沖程，將控制乙醇電磁閥打開，向燃燒室內(nèi)噴射一定量乙醇，降低燃燒室內(nèi)溫度，避免由早燃產(chǎn)生的缸內(nèi)未燃混合氣自燃及爆震。并在發(fā)動(dòng)機(jī)后續(xù)循環(huán)中實(shí)行汽油乙醇摻混噴射，提高燃料辛烷值，降低燃燒室內(nèi)溫度，降低早燃傾向。當(dāng)后續(xù)循環(huán)未再發(fā)生早燃時(shí)，逐步減少乙醇噴射量，并最終過渡到純汽油噴射模式。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)越功效在于:當(dāng)檢測到某一氣缸發(fā)生早燃時(shí)，采用向該氣缸內(nèi)噴射乙醇等汽化潛熱大的燃料，對壓縮混合氣降溫，降低壓縮上止點(diǎn)時(shí)燃燒室內(nèi)溫度，抑制未燃混合氣自燃，避免發(fā)生由早燃引發(fā)的超級(jí)爆震，減少對發(fā)動(dòng)機(jī)的損害。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明檢測控制裝置示意圖；
圖2為本發(fā)明的流程圖；
圖中標(biāo)號(hào)說明
I一為乙醇燃料箱；2 —為汽油箱；
3 —為乙醇高壓共軌管；4 一為汽油高壓共軌管；
5—為控制乙醇電磁閥；6—為控制汽油電磁閥；
7 —為混合燃料噴油器；8 —為離子電流檢測裝置；
9 一為發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0012]如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供了一種基于離子電流的火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)早燃檢測控制裝置，包括乙醇低壓油路1、乙醇高壓共軌管3、控制乙醇電磁閥5、汽油低壓油路2、汽油高壓共軌管4、控制汽油電磁閥6、混合燃料噴油器7和離子電流檢測裝置8 ;離子電流檢測裝置8檢測到火花點(diǎn)火前，燃燒室內(nèi)發(fā)生自燃，在壓縮行程中控制乙醇電磁閥5打開噴射一定量乙醇降低燃燒室內(nèi)溫度，抑制早燃，并在后續(xù)循環(huán)中，控制乙醇電磁閥5與汽油電磁閥6根據(jù)噴油脈寬同時(shí)打開，實(shí)現(xiàn)汽油中摻混乙醇，減少后續(xù)燃燒循環(huán)的早燃傾向。若繼續(xù)發(fā)生早燃現(xiàn)象，則在壓縮沖程噴射乙醇，若后續(xù)循環(huán)未發(fā)生早燃現(xiàn)象，則隨循環(huán)減少燃料中乙醇噴射量，最終恢復(fù)為純汽油噴射。
[0013]所述乙醇高壓共軌管3用于保持乙醇或其他氣化潛熱大的燃料的燃料壓力。
[0014]所述控制乙醇電磁閥5用于控制乙醇噴射脈寬及時(shí)間 所述汽油高壓共軌管4用于維持汽油的噴射壓力。
[0015]所述控制汽油電磁閥6用于控制汽油噴射脈寬及時(shí)間。
[0016]在正常發(fā)動(dòng)機(jī)工作循環(huán)時(shí)，將乙醇(或其他氣化潛熱大的燃料)與汽油分別在乙醇高壓共軌管3及汽油高壓共軌管4中建立需要的軌壓，由控制乙醇電磁閥5和控制汽油電磁閥6控制，并通過離子電流檢測裝置8檢測發(fā)動(dòng)機(jī)是否發(fā)生早燃。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于正常燃燒循環(huán)工況時(shí)(未發(fā)生早燃)，控制乙醇電磁閥5關(guān)閉，控制汽油電磁閥6按照負(fù)荷需要工作。當(dāng)離子電流檢測裝置8檢測到燃燒室內(nèi)發(fā)生早燃時(shí)，在壓縮沖程，將控制乙醇電磁閥5打開，向燃燒室內(nèi)噴射一定量乙醇，降低燃燒室內(nèi)溫度，避免由早燃產(chǎn)生的缸內(nèi)未燃混合氣自燃及爆震。并在發(fā)動(dòng)機(jī)后續(xù)循環(huán)中實(shí)行汽油乙醇摻混噴射，提高燃料辛烷值，降低燃燒室內(nèi)溫度，降低早燃傾向。當(dāng)后續(xù)循環(huán)未再發(fā)生早燃時(shí)，逐步減少乙醇噴射量，并最終過渡到純汽油噴射模式。
[0017]上述對實(shí)施例的描述是為便于該【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于離子電流的火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)早燃檢測控制裝置，其特征在于:包括乙醇低壓油路、乙醇高壓共軌管、控制乙醇電磁閥、汽油低壓油路、汽油高壓共軌管、控制汽油電磁閥、混合燃料噴油器和離子電流檢測裝置；離子電流檢測裝置檢測到火花點(diǎn)火前，燃燒室內(nèi)發(fā)生自燃，在壓縮行程中控制乙醇電磁閥打開噴射一定量乙醇降低燃燒室內(nèi)溫度，抑制早燃，并在后續(xù)循環(huán)中，控制乙醇電磁閥與汽油電磁閥根據(jù)噴油脈寬同時(shí)打開，實(shí)現(xiàn)汽油中摻混乙醇，減少后續(xù)燃燒循環(huán)的早燃傾向；若繼續(xù)發(fā)生早燃現(xiàn)象，則在壓縮沖程噴射乙醇，若后續(xù)循環(huán)未發(fā)生早燃現(xiàn)象，則隨循環(huán)減少燃料中乙醇噴射量，最終恢復(fù)為純汽油噴射。
2.如權(quán)利要求1所述的基于離子電流的火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)早燃檢測控制裝置，其特征在于:所述乙醇高壓共軌管用于保持乙醇或其他氣化潛熱大的燃料的燃料壓力。
3.如權(quán)利要求1所述的基于離子電流的火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)早燃檢測控制裝置，其特征在于:所述控制乙醇電磁閥用于控制乙醇噴射脈寬及時(shí)間。
4.如權(quán)利要求1所述的基于離子電流的火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)早燃檢測控制裝置，其特征在于:所述汽油高壓共軌管用于維持汽油的噴射壓力。
5.如權(quán)利要求1所述的基于離子電流的火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)早燃檢測控制裝置，其特征在于:所述控制 汽油電磁閥用于控制汽油噴射脈寬及時(shí)間。
【文檔編號(hào)】F02D19/06GK103603730SQ201310575904
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】李理光, 童孫禹, 吳志軍, 鄧俊, 胡宗杰 申請人:同濟(jì)大學(xué)