基于離子電流預(yù)測發(fā)動機缸內(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)測發(fā)動機缸內(nèi)空燃比的方法，其包括以下步驟：采集發(fā)動機缸內(nèi)產(chǎn)生的離子電流信號，并分別提取各燃燒周期的信號峰值、信號持續(xù)期和信號對時間的積分值等特征參數(shù)；根據(jù)缸內(nèi)采樣計算缸內(nèi)空燃比；驗證離子電流特征值和計算所得的缸內(nèi)空燃比的對應(yīng)關(guān)系；根據(jù)離子電流的特征值預(yù)測缸內(nèi)空燃比。本發(fā)明使用離子電流預(yù)測空燃比，不需要氧傳感器，節(jié)約了成本。
【專利說明】基于離子電流預(yù)測發(fā)動機缸內(nèi)空燃比的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于內(nèi)燃機【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種基于離子電流預(yù)測發(fā)動機缸內(nèi)空燃比的方法，該方法通過采集發(fā)動機點火之后在缸內(nèi)產(chǎn)生的離子電流來預(yù)測發(fā)動機缸內(nèi)的空燃比。
【背景技術(shù)】
[0002]對直噴汽油機而言，精確控制缸內(nèi)燃油和空氣的混合過程，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)動機冷起動時，通常增加燃油噴射量使空燃比變濃，但近年來，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不到活化溫度，不可能檢測出實際空燃比。為此有人提出離子電流診斷技術(shù)在發(fā)動機上的應(yīng)用。在已有研究中，李理光、卞江等在專利“用于火花點燃式發(fā)動機失火控制的裝置及方法”(CN 102418643 A)中公開了一種用于火花點燃式發(fā)動機失火控制的裝置和方法，在用離子電流檢測到失火后，立即進行補火操作，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)燃機的空燃比的方法，其主要是根據(jù)所測量的離子電流的產(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，但未判定實際空燃比的具體數(shù)值或?qū)杖急仁沁^濃過稀做出判定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是要提供一種基于離子電流預(yù)測發(fā)動機缸內(nèi)空燃比的方法，可以將發(fā)動機點火后采集到的離子電流信號與缸內(nèi)采樣計算出的空燃比建立對應(yīng)關(guān)系，為預(yù)測直噴發(fā)動機的缸內(nèi)空燃比研究提供有力的支持。
[0004]為了解決以上的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于離子電流預(yù)測發(fā)動機缸內(nèi)空燃比的方法，包括取樣火花塞、Cambustion排放儀、離子電流檢測裝置；該方法包括以下的步驟:
⑴采集發(fā)動機點火后產(chǎn)生的離子信號，并分別提取各燃燒周期的信號峰值、信號持續(xù)期和信號對時間的積分值特征參數(shù)；
⑵根據(jù)缸內(nèi)采樣的方法計算發(fā)動機缸內(nèi)的空燃比；
⑶驗證離子電流特征值和計算所得的缸內(nèi)空燃比的對應(yīng)關(guān)系；
⑷根據(jù)離子電流的特征值預(yù)測缸內(nèi)空燃比。
[0005]所述取樣火花塞，為排放儀探頭進行缸內(nèi)采樣。
[0006]所述Cambustion排放儀,用于采集缸內(nèi)HC濃度。
[0007]所述離子電流檢測裝置，用于采集發(fā)動機點火后產(chǎn)生的離子電流信號。
[0008]上述步驟⑶和⑷，是通過采集到的離子電流信號特征值與通過缸內(nèi)采樣計算出的空燃比找到一種對應(yīng)關(guān)系，在這種對應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上直接根據(jù)離子電流信號特征值預(yù)測空燃比。
[0009]離子電流檢測裝置，檢測點火線圈的離子電流，并發(fā)送給微控制單元，提取各燃燒周期的信號峰值σρ)、信號持續(xù)期σ)和信號對時間的積分值c?)等特征參數(shù)。
[0010]所述點火線圈，為火花塞提供點火電源。
[0011]所述火花塞在氣缸內(nèi)進行點火。
[0012]根據(jù)缸內(nèi)采樣測到的HC濃度計算空燃比的方法:
【權(quán)利要求】
1.一種基于離子電流預(yù)測發(fā)動機缸內(nèi)空燃比的方法，包括取樣火花塞、Cambustion排放儀、離子電流檢測裝置；該方法包括以下的步驟: ⑴采集發(fā)動機點火后產(chǎn)生的離子信號，并分別提取各燃燒周期的信號峰值、信號持續(xù)期和信號對時間的積分值特征參數(shù)； ⑵根據(jù)缸內(nèi)采樣的方法計算發(fā)動機缸內(nèi)的空燃比； ⑶驗證離子電流特征值和計算所得的缸內(nèi)空燃比的對應(yīng)關(guān)系； ⑷根據(jù)離子電流的特征值預(yù)測缸內(nèi)空燃比。
2.如權(quán)利要求1所述的基于離子電流預(yù)測發(fā)動機缸內(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)測發(fā)動機缸內(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)測發(fā)動機缸內(nèi)空燃比的方法，其特征在于:所述離子電流檢測裝置，用于采集發(fā)動機點火后產(chǎn)生的離子電流信號。
5.如權(quán)利要求1所述的基于離子電流預(yù)測發(fā)動機缸內(nèi)空燃比的方法，其特征在于:所述步驟⑶和⑷，是通過采集到的離子電流信號特征值與通過缸內(nèi)采樣計算出的空燃比找到一種對應(yīng)關(guān)系， 在這種對應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上直接根據(jù)離子電流信號特征值預(yù)測空燃比。
【文檔編號】F02D45/00GK103603738SQ201310575799
【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】胡宗杰, 童孫禹, 李理光, 吳志軍, 鄧俊, 紀(jì)媌媌, 李獻菁 申請人:同濟大學(xué)