CN108730095B - 一种双缸发动机的点火控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了双缸发动机的点火控制方法和系统，首先第一气缸顺序点火，推迟第二气缸的无序点火时间，然后判断第一气缸的做功时间是否小于第二气缸的做功时间、并且维持该状态达到第一时间间距；基于第一气缸与第二气缸的做功时间的关系来判断第一气缸是否处于点火TDC位置。本发明双缸发动机的点火控制方法，可以通过在车载控制器上编程实现，相比于传统的基于进气压力信号进行判断的技术，不会增加额外成本。

Description

一种双缸发动机的点火控制方法及系统

技术领域

本发明涉及发动机点火控制技术，尤其涉及一种双缸发动机的点火控制方法及装置。

背景技术

发动机工作时需要进行判缸，以准确确定点火时机。点火时机与发动机运转时的点火TDC位置(Top Dead Center，发动机活塞行程的上止点)有关。在发动机的压缩冲程终了，活塞达到行程的顶点时，点火系统向火花塞提供高压火花以点燃气缸内的压缩混合气作功，这个时间就是点火正时。为使点火能量最大化，点火正时一般要提前一定的量，所以是在活塞即将到达点火TDC位置的那一刻点火，而不是正好达到点火TDC位置时才点火，这个提前量叫点火提前角。TDC位置是发动机的上止点，即活塞顶部距离曲轴旋转中心的最远位置；BDC位置是发动机的下止点，即活塞顶部距离曲轴旋转中心的最近位置，这两者是指活塞在气缸内在作往复运动的两个极端的位置。上止点和下止点间的距离是活塞行程，即气缸做功行程。活塞在上止点和下止点之间一个单程运动就是所谓的冲程。

用进气压力信号来实现判缸并不适合所有的发动机类型，比如对于360°-360°点火顺序内置型双缸发动机，而且是单孔节气门体的情况下。图1和图2显示了360°-360°点火顺序内置型双缸发动机和300°-420°点火顺序内置型双缸发动机的区别。其中：

图1是360°-360°点火顺序内置型双缸发动机的进气压力曲线，其中E为第一气缸的非点火TDC位置和第二气缸的点火TDC位置，F为第一气缸的点火TDC位置和第二气缸的非点火TDC位置，G为第一气缸的非点火TDC位置和第二气缸的点火TDC位置，间隔为360°-360°。A、B、C分别为第一气缸、第二气缸、第一气缸引起的进气负压。A、B、C三个值没有区别。

图2是300°-420°点火顺序内置型双缸发动机的进气压力曲线。其中E’为第一气缸的非点火TDC位置，F’为第二气缸的非点火TDC位置，G’为第一气缸的点火TDC位置，H’为第一气缸的非点火TDC位置，间隔为300°-420°。A’、B’、C’分别为第一气缸、第二气缸、第一气缸引起的进气负压。A’、B’、C’三个值每360°有很大的区别。

由图1可知，360°-360°点火顺序内置型双缸发动机的吸气冲程一致是往复循环在360°，A、B、C三个值没有区别，所以不可能用进气负压信号分别出点火TDC位置和非点火TDC位置。由于这种类型的双缸发动机，一个缸每360°将燃烧做功，每转的运行间隔时间几乎是相同的，用这个运行间隔时间来判缸也是不可能的。增加相位传感器可以实现判缸，但是会带来额外成本的增加。

发明内容

针对目前双缸发动机点火控制过程中存在的问题，本发明提供了一种双缸发动机的点火控制方法和系统。

本发明第一个方面是提供一种双缸发动机的点火控制方法，所述的双缸发动机的点火控制方法中，所述双缸包括第一气缸和第二气缸，所述方法包括以下步骤：

S10：对所述两个气缸分别进行无序点火；

S20：第一气缸顺序点火，推迟第二气缸的无序点火时间；

S30：判断第一气缸的做功时间是否小于第二气缸的做功时间、并且维持该状态达到第一时间间距；

S40：如果判断为是，则将第二气缸调整为顺序点火。

本发明第二个方面是提供一种双缸发动机的点火控制系统，所述双缸发动机的点火控制系统操作本发明第一个方面所述的双缸发动机的点火控制方法。

本发明第三个方面是提供一种双缸发动机的点火控制装置，其包括本发明第二个方面所述的双缸发动机的点火控制系统。

其中，所述双缸发动机的点火控制系统可以是通过在车载控制器上编程实现，经编程的车载控制器可以作为本发明所述的双缸发动机的点火控制系统或双缸发动机的点火控制装置，但是所述双缸发动机的点火控制装置也可以是额外的设备。

在一种优选实施例中，所述双缸发动机的点火控制方法中，还包括如下步骤：S50：继续判断第一气缸的做功时间是否小于第二气缸的做功时间、并且维持该状态达到第二时间间距；

S60：如果判断为是，则将判定第一气缸位于点火TDC位置，第一气缸和第二气缸均调整为顺序点火。

在一种更优选实施例中，如果S50判断为否，则第二气缸顺序点火，推迟第一气缸无序点火时间；

然后进行步骤S51：判断第二气缸做功时间是否小于第一气缸的做功时间、并且维持该状态达到第三时间间距，如果判断为是，则判定第二气缸位于点火TDC位置，第二气缸和第一气缸均调整为顺序点火。

在一种优选实施例中，所述双缸发动机的点火控制方法中，优选地，S40中，如果判断为否，则第二气缸顺序点火，推迟第一气缸无序点火时间；

然后进行步骤S51：判断第二气缸做功时间是否小于第一气缸的做功时间、并且维持该状态达到第三时间间距，如果判断为是，则判定第二气缸位于点火TDC位置，第二气缸和第一气缸均调整为顺序点火。

在一种更优选实施例中，步骤51中，如果判断为否，则返回步骤S20。

本发明上述内容中，步骤S30中，判断第一气缸做功时间小于第二气缸做功时间的差距是否满足第一预设值，如果满足，则进行步骤S40。

本发明上述内容中，步骤S50中，判断第二气缸做功时间小于第一气缸做功时间的差距是否满足第一预设值，如果满足，则进行步骤S60。

本发明上述内容中，步骤S51中，判断第一气缸做功时间小于第二气缸做功时间的差距是否满足第二预设值，如果满足，则进行步骤S60。

本发明上下文所述双缸发动机点火TDC位置判断方法中，所述无序点火是指曲柄每转一周(即两个冲程)点火一次。相对地，顺序点火是指曲柄每转两周(即四个冲程)点火一次。

本发明所述的基于点火时间周期的双缸发动机的点火控制方法和系统，其具有以下优点和有益效果：

1)本发明所述双缸发动机的点火控制方法和系统，能有效判断360°-360°点火顺序内置型双缸发动机的点火TDC位置。

2)可以在车载控制器上实现，不会增加额外成本。

附图说明

图1为360°-360°点火顺序内置型双缸发动机的进气压力曲线示意图。

图2为300°-420°点火顺序内置型双缸发动机的进气压力曲线示意图。

图3为本发明第一种实施方式下的流程示意图。

图4为本发明第二种实施方式下的流程示意图。

图5为本发明第三种实施方式下的流程示意图。

图6为本发明第四种实施方式下的流程示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图及实施例进一步说明本发明所述的技术方案。

图3-图6分别示意了本发明所述双缸发动机的点火控制方法在第一种至第四种实施方式下的流程示意图。以下实施方式均在车载控制器上编程实现，经编程的车载控制器作为本发明所述双缸发动机的点火控制系统或装置，可以不用增加额外设备，从而节省成本。

实施例1

双缸发动机包括第一气缸(记为缸1)和第二气缸(记为缸2)，如图3所示，本实施例双缸发动机的点火控制方法包括如下步骤：

步骤1：分别对缸1和缸2进行无序点火；

步骤2：缸1设置为顺序点火，采取一定的斜率推迟缸2的无序点火时间；

步骤3：判断缸1的做功行程是否小于缸2的做功行程，且该状态能够稳定维持预设的第一时间间隔；

由于点火角(即从点火时刻起到活塞到达压缩上止点，这段时间内曲轴转过的角度)提前(即增加点火角)能提升转速，点火角推迟(即减少点火角)能拉低转速，第二气缸推迟点火角(即所述推迟第二气缸的点火时间)则降低第二气缸的转速，第一气缸的转速相对于第二气缸就更高，第一气缸的做功时间就更短；在保持第一气缸的点火时间的情况下，推迟第二气缸的点火时间，会使得第一气缸的燃烧功率将会比第二气缸的燃烧功率越来越大，第一气缸的做功时间与第二气缸相比将越来越短，保持这种状态达到一时间间隔，获得判断出第一气缸的做功时间和第二气缸的做功时间的差距与推迟的点火角之间的关系，进而判断出点火TDC位置。

对于第二气缸推迟固定的点火角，第一气缸的做功时间和第二气缸的做功时间的差距越大，第一气缸点火角越接近正时点火；

步骤4：若步骤3判断为是，缸2设为顺序点火。

实施例2

如图4所示，本实施例中双缸发动机的点火控制方法包括如下步骤：

步骤1：分别对缸1和缸2进行无序点火；

步骤2：缸1设置为顺序点火，采取一定的斜率推迟缸2的无序点火时间；

步骤3：判断缸1的做功行程是否小于缸2的做功行程，且该状态能够稳定维持预设的第一时间间隔；

步骤4：若步骤3判断为是，则缸2改为顺序点火。

基于上述结果，还可以做如下测试作为再确认：把2缸的点火转为顺序点火，检查这种缸1运行快、缸2运行慢的状态是否仍然存在，如果仍能持续一段时间说明此前的操作是正确的，然后把1缸的点火也变更为顺序点火；具体如下：

步骤5：判断缸1的做功时间是否小于缸2的做功时间，且该状态能够稳定维持预设的第二时间间隔；

步骤6：若步骤5的判断为是，判断缸1处于点火TDC位置。缸1和缸2均设为顺序点火。

实施例3

如图5所示，本实施例中双缸发动机的点火控制方法包括如下步骤：

步骤1：分别对缸1和缸2进行无序点火；

步骤2：缸1设置为顺序点火，采取一定的斜率推迟缸2的无序点火时间；

步骤3：判断缸1的做功行程是否小于缸2的做功行程，且该状态能够稳定维持预设的第一时间间隔；

步骤4：若步骤3判断为是，则缸2改为顺序点火。

但是，尽管推迟了缸2的点火时间，仍可能出现缸1每转运行时间仍然比缸2长的情况，这可能由于缸1失火或其他未知原因引起。因此，步骤3会判断为否，这种情况下，如果缸2由无序点火切换为顺序点火，势必打乱当前的缸1慢、缸2快的模式，因为缸2切换成顺序点火时会使缸2停止做功，所以缸2的做功时间比缸1长，这就说明先前步骤的判断是错误的；然后实施如下步骤：

步骤5’：缸2调整为顺序点火，并推迟缸1的无序点火时间。

步骤6’：判断缸2的做功时间是否小于缸1的做功时间，且该状态能够稳定维持预设的第三时间间隔；

步骤7：若步骤6判断为是，判断缸2处于点火TDC位置，缸2和缸1均设为顺序点火。

类似的，如果实施例2中步骤5的判断为否，也开始操作步骤5’和步骤6’。

实施例4

参照图6，在上述实施例2或3的基础上，如果步骤5’判断为否，类似于实施例4，此时缸1设置为顺序点火，采取一定的斜率推迟缸2的无序点火时间；即返回步骤2，重新开始进行判断。

需要说明的是，本发明的保护范围中现有技术部分并不局限于本申请文件所给出的实施例，所有不与本发明的方案相矛盾的现有技术，包括但不局限于在先专利文献、在先公开出版物，在先公开使用等等，都可纳入本发明的保护范围。

另外，还需要说明的是，本案中各技术特征的组合方式并不限本案权利要求中所记载的组合方式或是具体实施例所记载的组合方式，本案所记载的所有技术特征可以以任何方式进行自由组合或结合，除非相互之间产生矛盾。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种双缸发动机的点火控制方法，所述双缸包括第一气缸和第二气缸，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S10：对所述两个气缸分别进行无序点火；

S20：第一气缸顺序点火，推迟第二气缸的无序点火时间；

S30：判断第一气缸的做功时间是否小于第二气缸的做功时间、并且维持该状态达到第一时间间距；

S40：如果判断为是，则将第二气缸调整为顺序点火；

S50：继续判断第一气缸的做功时间是否小于第二气缸的做功时间、并且维持该状态达到第二时间间距；

S60：如果判断为是，则将判定第一气缸位于点火TDC位置，第一气缸和第二气缸均调整为顺序点火；

其中，所述无序点火是指曲柄每转一周点火一次；所述顺序点火是指曲柄每转两周点火一次。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S30中，判断第一气缸做功时间小于第二气缸做功时间的差距是否满足第一预设值，如果满足，则进行步骤S40。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S50中，判断第一气缸做功时间小于第二气缸做功时间的差距是否满足第一预设值，如果满足，则进行步骤S60。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果S50判断为否，则第二气缸顺序点火，推迟第一气缸无序点火时间；

然后进行步骤S51：判断第二气缸做功时间是否小于第一气缸的做功时间、并且维持该状态达到第三时间间距，如果判断为是，则判定第二气缸位于点火TDC位置，第二气缸和第一气缸均调整为顺序点火。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S30中，如果判断为否，则第二气缸顺序点火，推迟第一气缸无序点火时间；

然后进行步骤S51：判断第二气缸做功时间是否小于第一气缸的做功时间、并且维持该状态达到第三时间间距，如果判断为是，则判定第二气缸位于点火TDC位置，第二气缸和第一气缸均调整为顺序点火。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，步骤51中，如果判断为否，则返回步骤S20。

7.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，步骤S51中，判断第二气缸做功时间小于第一气缸做功时间的差距是否满足第二预设值，如果满足，则进行步骤S60。

8.一种双缸发动机的点火控制系统，其特征在于，所述双缸发动机的点火控制系统操作权利要求1所述的双缸发动机的点火控制方法。

9.一种双缸发动机的点火控制装置，其特征在于，包括权利要求8所述的双缸发动机的点火控制系统。

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