增压发动机点火控制方法以及增压发动机点火控制系统与流程

本发明涉及发动机电子控制领域，具体而言，涉及一种增压发动机点火控制方法以及利用这样的增压发动机点火控制方法的增压发动机点火控制系统。

背景技术：

现代汽油机发展趋势是小排量发动机配高增压比的涡轮增压器，以此来满足日益提高的油耗和排放要求。在汽油机的台架开发过程中，点火控制是很重要的一部分，必须确保在准确的时刻点燃被压缩的空气-燃油混合气，并引发稳定的燃烧。准确的点火时刻可以带来最大的输出功率、最佳的燃油经济性、发动机爆震的抑制和清洁的排气。现代发动机管理系统普遍采用电子控制，即发动机管理系统以电子控制单元（ecu）为中心，ecu接受来自传感器的各种信息，经过处理、分析之后，发出控制信号给各执行器。在发动机匹配工作中，就是通过各种匹配实验，对ecu各参数进行设置，从而达到发动机匹配工作的目标。

众所周知，点火时刻关系到发动机的最佳输入功率和最佳油耗，也直接关系到非正常燃烧爆震的频率以及发动机的原始排放，所以在发动机台架上全负荷范围内的点火角扫点实验就变得至关重要。因此点火角map图，以及点火角的相关反馈控制是发动机匹配过程中必不可少的一个工作环节。发动机中小负荷时，要找到最佳点火角来获取最佳扭矩，中大负电荷时，要找到最佳点火角来确保没有爆震，发动机起燃时，要找到最佳点火角来确保催化剂的起燃时间；故点火角的选取是一个漫长而又复杂的过程，点火角控制的匹配是一项非常复杂的工作，需要应用大量的专用工具和设备，例如带燃烧压力传感器的火花塞，专用的爆震匹配控制器和爆震测量分析仪等。

汽油机依靠火花塞点火来引燃缸内混合气，从而来为汽车提供动力。点火功能的实现主要依托于点火时刻的确定。点火时刻主要取决于发动机转速和负荷的变化。取决于发动机转速是因为：若空燃比一定，则一定充量的混合气完全燃烧所需的时间是一定的；因此，在发动机转速升高时，点火时刻（正时）应向前移，即提前点火。取决于负荷是由于：混合气较稀时，伴随着负荷系数的减小，残余废气的百分比提高，气缸充量的密度降低；而这些因素导致了点火延迟期加长和混合气燃烧速率降低，因此，点火时刻必须提前。改变点火时刻能使点火适应发动机转速和负荷的变化。在简单的点火系统中，点火正时由一个机械式离心提前机构和一个真空控制机构来进行调整。进气管真空度精度反映了发动机的负荷状况。

汽油机的点火时刻主要通过台架实验来获得，在中小负荷，需要找到最优扭矩时对应的最小点火角；在中大负荷，由于随着点火角的增加，发动机的爆震倾向增强，所以很多负荷点在未达到最优扭矩时便以及发生爆震，所以该负荷的最优点火角往往定在爆震的临界点对应的最小点火角。在以往的点火角标定时，全负荷范围的内实验选取最优点火角是一个工程量很大的工作，且爆震临近的选取往往有着很强的工程的主观性。

点火角的组成部分主要分为基本点火角，补偿点火角和爆震退角三个部分。基本点火角取决于发动机的运行工况（转速和负荷），补偿点火角分为进气温度补偿点火角，水温补偿点火角和空燃比补偿点火角。当发动机运行到中大负荷出现爆震时，又会出现抑制爆震的退角。当汽车启动或处于怠速工况时，还有相应的启动点火角和怠速工况点火角，来满足汽车基本的启动性能和怠速的稳定性。

目前行业内在标定发动机最优点火角时，普遍依靠工程师的经验，在发动机中小负荷选取获得最优扭矩的最小点火提前角，在中大负荷，随着点火的增加，发动机在没有达到最优扭矩时就会先发生爆震，所以中大负荷时，工程师选取的是爆震临近点的最小点火角。由于发动机全负荷需要实验的点非常多，所以标定发动机最优点火角是一个比较困难的过程。

技术实现要素：

本发明提出一种增压发动机点火控制方法，其能够简化增压发动机的点火角匹配工作。

根据本发明一个方面提出的增压发动机点火控制方法，包括以下步骤：记录第一发动机在各个负荷和缸压情况下的推荐第一点火角；测量第二发动机在多个负荷情况下的缸压，根据第二发动机的负荷和所测得的缸压查找第一发动机在相同的负荷和缸压情况下的推荐第一点火角；参考所查找到的推荐第一点火角来设置第二发动机在相同的负荷和缸压情况下的推荐第二点火角。

根据本发明一个实施方式提出的增压发动机点火控制系统，包括：存储机构，用于存储第一发动机在各个负荷和缸压情况下的推荐第一点火角；测量机构，用于测量第二发动机在多个负荷情况下的缸压；查找机构，用于根据第二发动机的负荷和所测得的缸压查找第一发动机在相同的负荷和缸压情况下的推荐第一点火角；输出机构，用于参考所查找到的推荐第一点火角来输出第二发动机的推荐第二点火角。

本发明的有益效果是：参考相似发动机在特定负荷和缸压情况下的点火角来设置待标定的增压发动机的推荐点火角，从而简化增压发动机的点火角匹配工作。

附图说明

参照附图来说明本发明的公开内容。应当了解，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1示意性显示了根据本发明一个实施方式的增压发动机点火控制系统。

具体实施方式

根据本发明的一实施方式，增压发动机点火控制方法包括以下步骤：记录第一发动机在各个负荷和缸压情况下的推荐第一点火角；测量第二发动机在多个负荷情况下的缸压，根据第二发动机的负荷和所测得的缸压查找第一发动机在相同的负荷和缸压情况下的推荐第一点火角；参考所查找到的推荐第一点火角来设置第二发动机在相同的负荷和缸压情况下的推荐第二点火角，例如将所查找到的推荐第一点火角设置作为第二发动机在相同的负荷和缸压情况下的推荐第二点火角。利用根据本发明的方法，可以简化增压发动机的点火角匹配工作，甚至实现自动标定发动机最优点火角。在发动机运行到中小负荷的时候，通过燃烧分析仪检测缸内的燃烧情况，并将燃烧情况定量转化为ca50这一燃烧系数，ca50即缸内燃气混合气燃烧了50%时，发动机曲轴转角的角度。根据工程经验，可以将ca50设置成7-9之间来衡量发动机处于该负荷下的最优扭矩点，从而来获得该负荷下的最优点火角。当发动机运行到中大负荷时，发动机爆震倾向增加，基于据本发明的方法，可以大大减轻工程师在标定点火角时的工作量，也可以避免不同的工程师在标定点火角时造成的人为误差。

根据本发明一实施方式，推荐第一点火角是第一发动机处于爆震临界点下的点火角。

根据本发明一实施方式，推荐第一点火角是第一发动机在大负荷情况下处于爆震临界点下的点火角。

根据本发明一实施方式，第一发动机在各个负荷和缸压情况下的推荐第一点火角记录在数据库中。根据累积的经验，建立了各种判断发动机是否发生爆震的阀值评判标准的数据库。在对新的发动机进行标定时，不断增加点火角以接近爆震阀值，爆震系统会根据获得的缸压信号，截取从压缩上至点之后的一段曲轴转角内的缸压信号，对其进行高通滤波；再对滤波完成后的信号进行数学处理，得到燃烧的波动幅值，依据处理完的发动机燃烧波动幅值信号，在数据库中查找相似发动机的爆震阀值评判标准，从而判断出该点火角是否已经触及发动机在该负荷下的爆震临近点，从而获得该负荷下的最优点火角。

根据本发明一实施方式，第一发动机和第二发动机为同类发动机，也就是说，结构相同或气缸数相同或发动机排量相同。

根据本发明一实施方式，第二发动机的缸压通过带有燃烧压力传感器的火花塞来测量。

根据本发明的一实施方式提出的增压发动机点火控制系统，其利用根据前述的任意一项或多项实施方式的增压发动机点火控制方法获得第二发动机的推荐第二点火角，其因此带有的技术特征以及具有的技术效果相应于前面的描述。

根据本发明的一实施方式根据图1示意性示出，其中，增压发动机点火控制系统10包括：存储机构1，用于存储第一发动机在各个负荷和缸压情况下的推荐第一点火角；测量机构2，用于测量第二发动机在多个负荷情况下的缸压；查找机构3，用于根据第二发动机的负荷和所测得的缸压查找第一发动机在相同的负荷和缸压情况下的推荐第一点火角；输出机构4，用于参考所查找到的推荐第一点火角来输出作为第二发动机的推荐第二点火角。

根据本发明的一实施方式，增压发动机点火控制系统10集成在汽车实验台架中，有利于实验装置的集成化。

本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的保护范围内。