一种基于离子电流的天然气发动机燃烧循环控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于离子电流的天然气发动机燃烧循环控制装置，该装置包括：离子电流采集模块：用以采集天然气燃烧的离子电流信号，并将采集到的离子电流信号发送倒燃烧循环控制模块；燃烧循环控制模块：用以根据采集到的离子电流信号判断天然气发动机燃烧循环变动程度以及各缸一致性，诊断失火和爆震非正常燃烧状态，并根据燃烧状态给出相应的控制策略，将命令发送到ECU。与现有技术相比，本发明专利技术针对天然气发动机燃烧稳定性较差的特点，实时采集天然气发动机离子电流信号来诊断缸内燃烧状态，从燃烧循环内和燃烧循环间两种控制方法对天然气发动机的燃烧进行实时控制，便于应用，成本低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种基于离子电流的天然气发动机燃烧循环控制装置
本专利技术涉及天然气发动机
，尤其是涉及一种基于离子电流的天然气发动机燃烧循环控制装置。
技术介绍
天然气是目前最有潜力的发动机替代燃料之一，其优点在于污染少、储量丰富。天然气作为燃料的缺点在于着火温度高、着火延迟期长，火焰传播速度低，因此天然气发动机的循环变动率比汽油机和柴油机要高。此外，由于天然气为气态燃料，充气效率低，各缸进气均匀性较差，导致天然气发动机各缸燃烧均匀性较差。另外，天然气发动机通常采用高压缩比配合稀薄燃烧技术来提升发动机的效率，但是提高压缩比会导致发动机爆震倾向增强，稀薄燃烧技术则会造成发动机的点火成功率降低、失火现象频率增加，因此爆震和失火是也是天然气发动机面临的两大问题，针对上述问题，需要寻找合适的手段来对发动机燃烧过程进行诊断与控制，
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于离子电流的天然气发动机燃烧循环控制装置。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于离子电流的天然气发动机燃烧循本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于离子电流的天然气发动机燃烧循环控制装置，其特征在于，该装置包括：/n离子电流采集模块(2)：用以采集天然气燃烧的离子电流信号，并将采集到的离子电流信号发送倒燃烧循环控制模块(3)；/n燃烧循环控制模块(3)：用以根据采集到的离子电流信号判断天然气发动机燃烧循环变动程度以及各缸一致性，诊断失火和爆震非正常燃烧状态，并根据燃烧状态给出相应的控制策略，将命令发送到ECU。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于离子电流的天然气发动机燃烧循环控制装置，其特征在于，该装置包括：
离子电流采集模块(2)：用以采集天然气燃烧的离子电流信号，并将采集到的离子电流信号发送倒燃烧循环控制模块(3)；
燃烧循环控制模块(3)：用以根据采集到的离子电流信号判断天然气发动机燃烧循环变动程度以及各缸一致性，诊断失火和爆震非正常燃烧状态，并根据燃烧状态给出相应的控制策略，将命令发送到ECU。


2.根据权利要求1所述的一种基于离子电流的天然气发动机燃烧循环控制装置，其特征在于，所述的燃烧循环控制模块(3)中，天然气发动机燃烧循环变动程度的判断以及对应控制策略如下：
从第1个循环开始，计算连续n个循环的离子电流峰值循环变动率，当这n个循环的离子电流峰值循环变动率大于标定的离子电流峰值循环变动率阈值时，则证明发动机燃烧循环变动率过大，此时燃烧循环控制模块发送命令到ECU，提前第(n+1)个循环的点火角，并增大第(n+1)个循环的点火能量；
之后计算从第2个循环到第(n+1)个循环的离子电流峰值循环变动率，当这n个循环的离子电流峰值循环变动率大于标定的离子电流峰值循环变动率阈值时，则提前第(n+2)个循环的点火角，并增大第(n+2)个循环的点火能量，控制发动机燃烧循环变动率，直至离子电流峰值循环变动率小于离子电流峰值循环变动率阈值。


3.根据权利要求2所述的一种基于离子电流的天然气发动机燃烧循环控制装置，其特征在于，所述的离子电流峰值循环变动率CoV(Imax)的计算式为：









其中，σ为标准差，n为循环数，Imaxi为第i个循环各缸离子电流峰值的平均值，为n个循环离子电流峰值的平均值。


4.根据权利要求1所述的一种基于离子电流的天然气发动机燃烧循环控制装置，其特征在于，所述的燃烧循环控制模块(3)中，各缸一致性的判断以及对应控制策略如下：
计算离子电流峰值波动率δ，当连续m个循环的离子电流峰值波动率均大于标定的离子电流峰值波动率阈值时，则证明发动机各缸一致性差，燃烧循环控制模块向车载自动诊断系统OBD发送指令记录故障信息和相关代码。


5.根据权利要求4所述的一种基于离子电流的天然气发动机燃烧循环控制装置，其特征在于，所述的离子电流峰值...

【专利技术属性】
技术研发人员：董光宇，杜强，李理光，邓俊，吴志军，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31