专利名称：一种抑制发动机爆震的方法
技术领域：
本发明涉及ー种抑制发动机爆震的方法。
背景技术：
汽油机的工作原理是吸入混合燃气——压缩——燃烧做功——排气这四个冲程的作用，实现发动机周而复始的运转。当发动机吸入燃油蒸汽与空气的混合物后，在压缩行程还未到达设计的点火位置，因为其他控制之外的因素导致燃气混合物自行点火燃烧。燃烧所产生的巨大冲击カ与活塞运动的方向相反，引起发动机震动，这种现象称为爆震。爆震对于发动机来说是非常有害的现象，主要的害处是发动机动カ下降、油耗增カロ、噪音加大、排放恶化。最为严重的时候会引起敲缸、发动机熄火以及发动机机械部件破坏。引起暴震的原因主要有点火角过于提前、发动机燃烧室过度积碳、发动机温度过高、 空燃比不正确、燃油辛烷值过低、燃油清洁度不够。其中最立即且有效抑制发动机爆震的方法，就是延后点火提前角。目前为了抑制发动机爆震，对于点火提前角的控制，常用的方法是加装爆震传感器。当侦测到发动机爆震时，则将点火提前角延后到不会爆震的点火时机，待发动机不爆震时，再慢慢的将点火提前角回复。但是加装爆震传感器，必然会増加整车的成本。
发明内容
发明目的本发明的目的在于针对上述技术的不足，提供ー种不用加装爆震传感器，而是通过发动机燃烧过程中的数据的计算进行抑制发动机爆震的方法。技术方案本发明所述的抑制发动机爆震的方法为，在发动机点火之前，利用燃烧过程中的參数进行加权计算，进行预测过大的爆震并且控制点火时间当超过临界值的周期数低于总周期的20%时，发生过大爆震的可能性很小，可以判定这样的汽缸是安全的；而超过临界值的周期数很多的汽缸，发生过大爆震的可能性大，需要对点火进行控制。这些參数包括I、前ー个周期的上至点前20°区间里的平均压カ上升率(dP/d Θ )tdc ;2、最高压カPmax ;3、上至点压力Ptdc ;4、平均有效压力Pmi ;5、排气阀开启的压力Peo ;6、排气过程平均压カPexhmean ;7、上至点前后压カ差APtdc ;8、同一个周期的吸气过程平均压カPsucmean ;9、吸气阀关闭时压力Pic ;10、排气过程和吸气过程的平均压カ差Pexh-Psuc ;11、膨胀度指数Psucmean/Pmax ; 12、固定的常数。本发明与现有技术相比，其有益效果是本发明方法通过分析燃烧过程中的数据，完全可以预测到过大爆震的发生，通过控制点火提前角，減少对发动机的危害，同时也可以替代爆震传感器，节约整车的成本。
图I为在点火提前角+6°的时候，(dP/d Θ ) tdc和Λ Pmax (爆震)的关系。图2为在点火提前角+6°的时候，Pmax和Λ Pmax (爆震)的关系。
图3为另ー气缸在点火提前角+6°的时候，(dP/d0)tdc和Λ Pmax (爆震)的关
系O图4为另ー气缸在点火提前角+6°的时候，Pmax和Λ Pmax (爆震)的关系。图5 8是相同工作条件下,不同气缸点火提前角+4°时情况。图9 10为各个周期部分的过大爆震振幅和排气过程平均压カ的相关关系。图11，12表示的是提前角+4°时和+6°提前角的情况的差异。
具体实施例方式下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施 例。实施例ー种抑制发动机爆震的方法，在发动机点火之前，利用燃烧过程中的參数进行加权计算，进行预测过大的爆震并且控制点火时间。所述參数包括前ー个周期的上至点前20°区间里的平均压カ上升率、最高压力、上至点压力、平均有效压力、排气阀开启的压力、排气过程平均压力、上至点前后压カ差、同一个周期的吸气过程平均压力、吸气阀关闭时压力、排气过程和吸气过程的平均压カ差、膨胀度指数和固定的常数。图I, 2表示了在点火提前角+6°的时候，(dP/d Θ )tdc以及Pmax和APmax (瀑震)的关系。可以很清楚的看到，在图I中，当(dP/d0)tdc超过了 2.3bar/吋。，以及图2中，当Pmax超过105bar时,发生了最大振幅30bar以上的强瀑震。而相同情况下，别的的汽缸没有发生过大的爆震。如图3、4所示，所以从图1-4可以看出。当超过临界值的周期数低于总周期的20%时，发生过大爆震的可能性很小，可以判定这样的汽缸是安全的。而超过临界值的周期数很多的汽缸，发生过大爆震的可能性大，需要对点火进行控制。图5-8是相同工作条件下，点火提前角+4°时情況。由图可见，和+6°时相比，临界值稍微变小，但是也呈现和+6°时同样的情況。图9，10各个周期部分的过大爆震振幅和排气过程平均压カ的相关关系。其中图9中出现过大爆震。而图10中没有。从图9中可以看到，当出现最大爆震时排气过程压力也变大，而且是ー个负数且很大的值。这是由于过大的热负荷导致的压カ计较高的数值与负压导致的热变形，这种现象是不可避免的物理现象。出现这样的情况将严重损害发动机，应该尽量避免。图11，12表示的是提前角+4°时和+6°提前角的情况的差异，即使爆震最大的3号气缸，在排气过程中没有平均压カ成为负压的结果，运行状态也正常。所以利用排气过程平均压カ可以正确的预测出是否有大的爆震发生。如上所述，尽管參照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
权利要求
1.一种抑制发动机爆震的方法，其特征在于在发动机点火之前，利用燃烧过程中的参数进行加权计算，进行预测过大的爆震并且控制点火时间当超过临界值的周期数低于总周期的20%时，发生过大爆震的可能性很小，可以判定这样的汽缸是安全的；而超过临界值的周期数很多的汽缸，发生过大爆震的可能性大，需要对点火进行控制。
2.根据权利要求I所述的抑制发动机爆震的方法，其特征在于所述参数包括前一个周期的上至点前20°区间里的平均压力上升率、最高压力、上至点压力、平均有效压力、排气阀开启的压力、排气过程平均压力、上至点前后压力差、同一个周期的吸气过程平均压力、吸气阀关闭时压力、排气过程和吸气过程的平均压力差、膨胀度指数和固定的常数。
全文摘要
本发明公开一种抑制发动机爆震的方法，其特征在于在发动机点火之前，利用燃烧过程中的参数进行加权计算，进行预测过大的爆震并且控制点火时间当超过临界值的周期数低于总周期的20％时，发生过大爆震的可能性很小，可以判定这样的汽缸是安全的；而超过临界值的周期数很多的汽缸，发生过大爆震的可能性大，需要对点火进行控制。本发明方法通过分析燃烧过程中的数据，完全可以预测到过大爆震的发生，通过控制点火提前角，减少对发动机的危害，同时也可以替代爆震传感器，节约整车的成本。
文档编号F02P5/152GK102817761SQ201110157080
公开日2012年12月12日 申请日期2011年6月10日 优先权日2011年6月10日
发明者邵永松 申请人:镇江润欣科技信息有限公司