CN110206653A - 一种减少直喷汽油机火花塞积碳的喷油控制方法和系统 - Google Patents

一种减少直喷汽油机火花塞积碳的喷油控制方法和系统 Download PDF

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李儒龙
喻骏
王冬
陈永全
陈孔武
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Abstract

本发明公开了一种减少直喷汽油机火花塞积碳的喷油控制方法和系统，其通过在发动机分层稀薄燃烧工况下将点火提前角提前一定的曲轴转角，实现了燃烧室快速升温，确保了缸内油气浓度偏稀，从而抑制火花塞积碳形成。本发明主要通过在发动机启动成功之后继续采用分层稀薄燃烧，同时提前点火的方式，从而达到发动机燃烧室快速升温的效果，从而有效地减少火花塞上积碳的形成。

Description

一种减少直喷汽油机火花塞积碳的喷油控制方法和系统
技术领域
本发明涉及一种直喷汽油机的燃油喷射方法和系统，属于直喷汽油机技术领域，具体涉及一种减少直喷汽油机火花塞积碳的喷油控制方法和系统。
背景技术
自从汽油机面世以来，一直面临着火花塞积碳的问题。火花塞积碳主要是由于在冷启动过程中需采用较浓的混合气，而未完全燃烧的燃油在高温下会变成积碳并逐渐堆积在火花塞的陶瓷绝缘材料上。火花塞积碳会导致火花塞出现短路的现象，点火时火花在火花塞的侧面或者是底部沟槽中跳火，而不是在中心电极上跳火，最终导致发动机不能启动。
直喷汽油机为了使启动更容易，一般在冷启动时采用分层燃烧，在火花塞的边缘形成局部过浓的混合气，同时直喷汽油机因为燃油蒸发时间更短，混合气不容易雾化，因此燃油喷射控制未标定优化完全的直喷汽油机的火花塞积碳问题会更加突出。
中国发明专利CN107706745A的说明书中公开了一种火花塞积碳自清洁方法，其在发动机启动初期，点火线圈在发动机压缩行程正常点火，点火线圈在发动机做功行程中进行追加点火。该技术方案做功行程中追加点火来主动清除积碳，但是其无法用于消除车辆交付客户使用前直喷汽油机内的火花塞积碳，因为此时车辆的发动机不存在做功行程(车辆没有行驶里程)，从而无法将该技术方案用于车辆成产完毕后至车辆交付客户使用前直喷汽油机内的火花塞积碳消除。
发明内容
本发明的目的在于提供一种减少直喷汽油机火花塞积碳的喷油控制方法和系统，其不仅可以通过稀薄燃烧使发动机燃烧室快速升温，同时减少冷启动过程喷油量从而达到降低发动机冷启动排放和油耗的目的。而且，通过合理的直喷控制可以减少机油稀释问题。
为解决上述技术问题，本发明公开了一种减少直喷汽油机火花塞积碳的喷油控制方法，其通过在发动机分层稀薄燃烧工况下将点火提前角提前一定的曲轴转角，实现了燃烧室快速升温，确保了缸内油气浓度偏稀，从而抑制火花塞积碳形成。
在本发明的一种优选实施方案中，所述点火提前角相对于正常的点火提前角提前1-7度的曲轴转角。
在本发明的一种优选实施方案中，所述发动机分层稀薄燃烧工况定义为：发动机启动成功时，发动机开始分层稀薄燃烧，发动机启动成功5-10s时，发动机继续分层稀薄燃烧。
在本发明的一种优选实施方案中，发动机启动成功时，点火提前角使用正常的曲轴转角，喷油角度为115-165度。
在本发明的一种优选实施方案中，当分层稀薄燃烧工况完成进入均质燃烧工况后，点火提前角相对于正常的点火提前角提前1-7度的曲轴转角，喷油角度280-320度。
本发明还公开了一种减少直喷汽油机火花塞积碳的喷油控制系统，其包括车载诊断仪，其接收到发动机启动信号后，发送喷油控制信号至喷油角度控制模块，接收到发动机燃烧持续持续时间信号后，发送点火提前角控制信号至点火提前角控制模块，接收到发动机均质燃烧信号后，发送喷油控制信号至喷油角度控制模块；点火提前角控制模块，其接收到点火提前角控制信号是，提前点火提前角的曲轴转角1-7度；喷油角度控制模块，其接收到喷油控制信号后调整喷油角度至115-165度，其接收到发动机均质燃烧信号和发送喷油控制信号时，调整喷油角度至280-320度。
在本发明的一种优选实施方案中，还包括强制失效模块，其用于在消除直喷汽油机火花塞积碳并将车辆交付客户时，关闭点火提前角控制模块和喷油角度控制模块。
在本发明的一种优选实施方案中，所述强制失效模块设置有最大允许使能次数，当发动机启动次数大于设定值后，该功能自动关闭，发动机恢复正常控制。
本发明一种减少直喷汽油机火花塞积碳的喷油控制方法采用的具体技术方案包括以下步骤：
步骤1、发动机启动时，喷油角度相对于正常喷油角度靠后，点火提前角采用正常的曲轴转角；
步骤2、发动机启动成功后，发动机进入分层稀薄燃烧工况，喷喷油角度相对于正常喷油角度靠后，点火提前角相对于正常的点火提前角提前1-7度的曲轴转角；
步骤3、分层稀薄燃烧工况结束后，发动机进入均质稀薄燃烧工况，喷油角度过采用正常喷油角度，点火提前角相对于正常的点火提前角提前1-7度的曲轴转角。
除了上述效果外，采用分层稀燃还可以提升发动机使用低挥发性燃油时的燃烧稳定性，提高启动成功率，也可以降低出现机油稀释的可能性。对降低发动机应对市场的故障率有较大的好处。
但是本策略的采用不利于排放，使用该策略之后会造成整车排放超标。本策略只能在交付客户使用前使用，主要用于降低0公里火花塞的启动失败故障率，一旦车辆交付客户使用，必须关闭此功能。因此功能设计时需要有一个开关能选择开启和关闭此控制功能，该操作将通过发动机诊断设备在车辆生产和车辆交付客户两个环节分别进行开启和关闭的设置。
本发明的有益效果是：本发明主要通过在发动机启动成功之后继续采用分层稀薄燃烧，同时提前点火的方式，从而达到发动机燃烧室快速升温的效果；另外，采用分层稀燃也可以有效降低整体燃烧室内的燃油混合气浓度。上述两个因素综合作用，可以减少火花塞上积碳的形成。
附图说明
图1是本发明喷油控制流程示意图。
图2是点火提前角与火花塞绝缘电阻的关系曲线图(火花塞积碳量与火花塞绝缘电阻成正比)
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
由本发明的说明书附图1可知，本发明公开了一种减少直喷汽油机火花塞积碳的喷油控制方法，
一种减少直喷汽油机火花塞积碳的喷油控制方法，其用于消除车辆交付客户使用前直喷汽油机内的火花塞积碳，其通过在发动机分层稀薄燃烧工况下将点火提前角提前一定的曲轴转角，实现了燃烧室升温，确保了缸内油气浓度偏稀，从而抑制火花塞积碳形成。点火提前角相对于正常的点火提前角提前1-7度的曲轴转角。
由说明书附图2所示的点火提前角对火花塞积碳的影响曲线图可知，点火提前角越小，火花塞绝缘电阻越小，而火花塞积碳量与火花塞绝缘电阻成正比，故火花塞绝缘电阻越小，火花塞积碳量越少。
本发明的具体步骤包括，步骤1、发动机启动时，喷油角度相对于正常喷油角度靠后，点火提前角采用正常的曲轴转角；步骤2、发动机启动成功后，发动机进入分层稀薄燃烧工况，喷喷油角度相对于正常喷油角度靠后，点火提前角相对于正常的点火提前角提前1-7度的曲轴转角；步骤3、分层稀薄燃烧工况结束后，发动机进入均质稀薄燃烧工况，喷油角度过采用正常喷油角度，点火提前角相对于正常的点火提前角提前1-7度的曲轴转角。
本发明的发动机“启动成功”主要通过发动机转速来判断，当发动机转速从0上升到某一个设定的转速(该转速可以进行标定)之后，认为发动机启动成功；
本发明在发动机启动时使用正常的启动点火角，但控制喷油角度靠后；发动机启动成功后进入分层稀薄燃烧工况，分层稀薄燃烧工况维持一定的时间(5-10S，其为标定量)后进入均质稀薄燃烧工况；分层稀薄燃烧工况时，点火提前角提前一定曲轴转角，从而实现燃烧室升温，并且确保整体燃烧室内油气浓度偏稀，以此抑制火花塞积碳形成；分层稀薄燃烧工况结束后，进入均质稀薄燃烧工况，喷油起始角逐渐过渡到正常喷油角度控制，点火角继续维持上述提前角度。
本发明在4S店交付客户之前通过诊断仪发送命令，关闭功能。此外，为预防4S店未及时关闭该功能，需增加最大允许使能次数限制以使该功能强制失效，即当发动机启动次数大于设定值后，该功能自动关闭，发动机恢复正常控制。
优选地，喷油起始角度会比启动过程有一些提前。
优选地，点火角提前量通常为5度左右。
优选地，发动机将进入均质燃烧，只在发动机进气阶段喷油。喷油起始角度比本控制策略执行过程中的喷油起始角度更提前。
以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种减少直喷汽油机火花塞积碳的喷油控制方法，其特征在于：其通过在发动机分层稀薄燃烧工况下将点火提前角提前一定的曲轴转角，实现了燃烧室升温，确保了缸内油气浓度偏稀，从而抑制火花塞积碳形成。
2.根据权利要求1所述的减少直喷汽油机火花塞积碳的喷油控制方法，其特征在于：所述点火提前角相对于正常的点火提前角提前1-7度的曲轴转角。
3.根据权利要求1所述的减少直喷汽油机火花塞积碳的喷油控制方法，其特征在于：具体步骤包括，
步骤1、发动机启动时，喷油角度相对于正常喷油角度靠后，点火提前角采用正常的曲轴转角；
步骤2、发动机启动成功后，发动机进入分层稀薄燃烧工况，喷喷油角度相对于正常喷油角度靠后，点火提前角相对于正常的点火提前角提前1-7度的曲轴转角；
步骤3、分层稀薄燃烧工况结束后，发动机进入均质稀薄燃烧工况，喷油角度过采用正常喷油角度，点火提前角相对于正常的点火提前角提前1-7度的曲轴转角。
4.根据权利要求3所述的减少直喷汽油机火花塞积碳的喷油控制方法，其特征在于：发动机启动时，喷油角度为115-165度；分层稀薄燃烧工况时，喷油角度为115-165度；均质稀薄燃烧工况时，喷油角度为喷油角度280-320。
5.根据权利要求3所述的减少直喷汽油机火花塞积碳的喷油控制方法，其特征在于：发动机启动成功通过发动机转速来判断。
6.一种减少直喷汽油机火花塞积碳的喷油控制系统，其特征在于：包括，
车载诊断仪，其接收到发动机启动信号后，发送第一喷油控制信号至喷油角度控制模块，接收到分层稀薄燃烧工况信号后，发送点火提前角控制信号至点火提前角控制模块，接收到发动机均质燃烧工况信号后，发送第二喷油控制信号至喷油角度控制模块；
点火提前角控制模块，其接收到点火提前角控制信号是，提前点火提前角的曲轴转角1-7度；
喷油角度控制模块，其接收到第一喷油控制信号后调整喷油角度至115-165度，其接收到第二喷油控制信号后调整喷油角度至280-320度。
7.根据权利要求6所述的减少直喷汽油机火花塞积碳的喷油控制系统，其特征在于：还包括强制失效模块，其用于在消除直喷汽油机火花塞积碳并将车辆交付客户时，关闭点火提前角控制模块和喷油角度控制模块。
8.根据权利要求7所述的减少直喷汽油机火花塞积碳的喷油控制系统，其特征在于：所述强制失效模块设置有最大允许使能次数，当发动机启动次数大于设定值后，该功能自动关闭，发动机恢复正常控制。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004340031A (ja) * 2003-05-15 2004-12-02 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の混合気噴射装置
CN201535197U (zh) * 2009-12-02 2010-07-28 浦松林 低油耗稀燃汽油机成套技术装置
CN103423007A (zh) * 2012-05-21 2013-12-04 福特环球技术公司 发动机系统和操作直接喷射式发动机的方法
EP2698517A1 (en) * 2011-04-12 2014-02-19 Nissan Motor Co., Ltd Internal combustion engine
US20160146126A1 (en) * 2014-11-21 2016-05-26 Ford Global Technologies, Llc Method for pre-ignition control in a pre-delivery phase
WO2018066328A1 (ja) * 2016-10-03 2018-04-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関制御装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004340031A (ja) * 2003-05-15 2004-12-02 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の混合気噴射装置
CN201535197U (zh) * 2009-12-02 2010-07-28 浦松林 低油耗稀燃汽油机成套技术装置
EP2698517A1 (en) * 2011-04-12 2014-02-19 Nissan Motor Co., Ltd Internal combustion engine
CN103423007A (zh) * 2012-05-21 2013-12-04 福特环球技术公司 发动机系统和操作直接喷射式发动机的方法
US20160146126A1 (en) * 2014-11-21 2016-05-26 Ford Global Technologies, Llc Method for pre-ignition control in a pre-delivery phase
WO2018066328A1 (ja) * 2016-10-03 2018-04-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関制御装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
齐万强: "缸内直喷汽油机控制策略研究", 《中国博士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》 *

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