基于離子電流預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)空燃比的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于離子電流預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)空燃比的方法，其包括以下步驟：采集發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)產(chǎn)生的離子電流信號(hào)，并分別提取各燃燒周期的信號(hào)峰值、信號(hào)持續(xù)期和信號(hào)對(duì)時(shí)間的積分值等特征參數(shù)；根據(jù)缸內(nèi)采樣計(jì)算缸內(nèi)空燃比；驗(yàn)證離子電流特征值和計(jì)算所得的缸內(nèi)空燃比的對(duì)應(yīng)關(guān)系；根據(jù)離子電流的特征值預(yù)測(cè)缸內(nèi)空燃比。本發(fā)明使用離子電流預(yù)測(cè)空燃比，不需要氧傳感器，節(jié)約了成本。
【專利說(shuō)明】基于離子電流預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)空燃比的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于內(nèi)燃機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種基于離子電流預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)空燃比的方法，該方法通過(guò)采集發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火之后在缸內(nèi)產(chǎn)生的離子電流來(lái)預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)的空燃比。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)直噴汽油機(jī)而言，精確控制缸內(nèi)燃油和空氣的混合過(guò)程，在火花塞附近形成濃度適當(dāng)?shù)幕旌蠚庵陵P(guān)重要。在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)時(shí)，通常增加燃油噴射量使空燃比變濃，但近年來(lái)，考慮到節(jié)能減排的要求，控制空燃比盡可能的稀薄的做法成為主流，但由于氧傳感器一般達(dá)不到活化溫度，不可能檢測(cè)出實(shí)際空燃比。為此有人提出離子電流診斷技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用。在已有研究中，李理光、卞江等在專利“用于火花點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)失火控制的裝置及方法”(CN 102418643 A)中公開了一種用于火花點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)失火控制的裝置和方法，在用離子電流檢測(cè)到失火后，立即進(jìn)行補(bǔ)火操作，使失火可能造成的危害最小化。日本淺野守人等在專利“根據(jù)離子電流判定內(nèi)燃機(jī)的空燃比的方法”(CN 101356354 A)中提供了一種根據(jù)離子電流判定內(nèi)燃機(jī)的空燃比的方法，其主要是根據(jù)所測(cè)量的離子電流的產(chǎn)生期間低于基準(zhǔn)值的情況下，判定為空燃比在理論空燃比之外，但未判定實(shí)際空燃比的具體數(shù)值或?qū)杖急仁沁^(guò)濃過(guò)稀做出判定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是要提供一種基于離子電流預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)空燃比的方法，可以將發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后采集到的離子電流信號(hào)與缸內(nèi)采樣計(jì)算出的空燃比建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，為預(yù)測(cè)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的缸內(nèi)空燃比研究提供有力的支持。
[0004]為了解決以上的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于離子電流預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)空燃比的方法，包括取樣火花塞、Cambustion排放儀、離子電流檢測(cè)裝置；該方法包括以下的步驟:
⑴采集發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后產(chǎn)生的離子信號(hào)，并分別提取各燃燒周期的信號(hào)峰值、信號(hào)持續(xù)期和信號(hào)對(duì)時(shí)間的積分值特征參數(shù)；
⑵根據(jù)缸內(nèi)采樣的方法計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)的空燃比；
⑶驗(yàn)證離子電流特征值和計(jì)算所得的缸內(nèi)空燃比的對(duì)應(yīng)關(guān)系；
⑷根據(jù)離子電流的特征值預(yù)測(cè)缸內(nèi)空燃比。
[0005]所述取樣火花塞，為排放儀探頭進(jìn)行缸內(nèi)采樣。
[0006]所述Cambustion排放儀,用于采集缸內(nèi)HC濃度。
[0007]所述離子電流檢測(cè)裝置，用于采集發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后產(chǎn)生的離子電流信號(hào)。
[0008]上述步驟⑶和⑷，是通過(guò)采集到的離子電流信號(hào)特征值與通過(guò)缸內(nèi)采樣計(jì)算出的空燃比找到一種對(duì)應(yīng)關(guān)系，在這種對(duì)應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上直接根據(jù)離子電流信號(hào)特征值預(yù)測(cè)空燃比。
[0009]離子電流檢測(cè)裝置，檢測(cè)點(diǎn)火線圈的離子電流，并發(fā)送給微控制單元，提取各燃燒周期的信號(hào)峰值σρ)、信號(hào)持續(xù)期σ)和信號(hào)對(duì)時(shí)間的積分值c?)等特征參數(shù)。
[0010]所述點(diǎn)火線圈，為火花塞提供點(diǎn)火電源。
[0011]所述火花塞在氣缸內(nèi)進(jìn)行點(diǎn)火。
[0012]根據(jù)缸內(nèi)采樣測(cè)到的HC濃度計(jì)算空燃比的方法:
【權(quán)利要求】
1.一種基于離子電流預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)空燃比的方法，包括取樣火花塞、Cambustion排放儀、離子電流檢測(cè)裝置；該方法包括以下的步驟: ⑴采集發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后產(chǎn)生的離子信號(hào)，并分別提取各燃燒周期的信號(hào)峰值、信號(hào)持續(xù)期和信號(hào)對(duì)時(shí)間的積分值特征參數(shù)； ⑵根據(jù)缸內(nèi)采樣的方法計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)的空燃比； ⑶驗(yàn)證離子電流特征值和計(jì)算所得的缸內(nèi)空燃比的對(duì)應(yīng)關(guān)系； ⑷根據(jù)離子電流的特征值預(yù)測(cè)缸內(nèi)空燃比。
2.如權(quán)利要求1所述的基于離子電流預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)空燃比的方法，其特征在于:所述取樣火花塞，為排放儀探頭進(jìn)行缸內(nèi)采樣。
3.如權(quán)利要求1所述的基于離子電流預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)空燃比的方法，其特征在于:所述Cambustion排放儀,用于采集缸內(nèi)HC濃度。
4.如權(quán)利要求1所述的基于離子電流預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)空燃比的方法，其特征在于:所述離子電流檢測(cè)裝置，用于采集發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后產(chǎn)生的離子電流信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的基于離子電流預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)空燃比的方法，其特征在于:所述步驟⑶和⑷，是通過(guò)采集到的離子電流信號(hào)特征值與通過(guò)缸內(nèi)采樣計(jì)算出的空燃比找到一種對(duì)應(yīng)關(guān)系， 在這種對(duì)應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上直接根據(jù)離子電流信號(hào)特征值預(yù)測(cè)空燃比。
【文檔編號(hào)】F02D45/00GK103603738SQ201310575799
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】胡宗杰, 童孫禹, 李理光, 吳志軍, 鄧俊, 紀(jì)媌媌, 李獻(xiàn)菁 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)