基于缸内离子电流检测的汽油机早燃抑制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于缸内离子电流检测的汽油机早燃抑制系统，包括喷洒单元、高压单元、信号处理单元和早燃抑制单元。喷洒单元用于向汽油机的燃烧室内喷洒高压的液体介质；高压单元用于在汽油机的燃烧室内形成离子电流电场；信号处理单元用于将离子电流信号转换为电压信号；早燃抑制单元用于对信号处理单元送来的电压信号进行积分运算，当运算结果大于预先设置的电压阈值时，使喷洒单元向燃烧室内喷洒液体介质。本发明专利技术中，通过对缸内离子电流的检测来对汽油机的早燃现象进行提前预测，并在预判到将会发生早燃后，通过喷洒液体介质使燃烧室的温度降低，从而实现对当前循环的早燃现象抑制，具有广泛的推广价值。具有广泛的推广价值。具有广泛的推广价值。

【技术实现步骤摘要】
基于缸内离子电流检测的汽油机早燃抑制系统


[0001]本专利技术属于汽油机早燃抑制
，涉及一种基于缸内离子电流检测的汽油机早燃抑制系统。

技术介绍

[0002]早燃现象属于汽油机的不正常燃烧现象，早燃发生时伴随有突爆声并出现功率下降和发动机过热的现象。早燃通常会引起超级爆震，产生较强的压力波动，最大缸内压力可能达到200bar，对发动机内部零部件造成较大的应力冲击，严重时强度较大的连续早燃会直接引起火花塞陶瓷体、活塞及活塞环、排气门、喷油器等零部件损害。
[0003]由于早燃是在火花塞点火之前油气混合气满足自燃条件所产生的，因此不同于普通爆震，通过推迟点火角的方法无法抑制早燃的发生。由于早燃现象的诱发原因及生成机理非常复杂，难以提前预判；现有技术为一般是在发动机满足一定运行条件时，通过EM系统实时检测爆震传感器的信号，进行早燃强度计算，最终用于早燃识别。EM系统识别到早燃后，再通过混合气加浓、减小其门重叠角、限制负荷或断油的方式进行控制。因而现有技术只能在早燃发生之后再进行补救，避免后续循环发生早燃，而无法对当前循环的早燃现象进行抑制。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于缸内离子电流检测的汽油机早燃抑制系统。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种基于缸内离子电流检测的汽油机早燃抑制系统，其特征在于，包括
[0007]喷洒单元，用于向汽油机的燃烧室内喷洒高压的液体介质，以降低燃烧室内的温度；r/>[0008]高压单元，用于产生直流高压并施加至汽油机的火花塞上，通过火花塞在汽油机的燃烧室内形成离子电流电场；以及通过火花塞采集燃烧室内的离子电流电场产生的电流信号并送给电压转换单元；
[0009]信号处理单元，用于将高压单元送来的离子电流信号转换为电压信号，并对转换后的电压信号进行处理，得到微处理器能够识别的信号送给早燃抑制单元；以及
[0010]早燃抑制单元，用于对信号处理单元送来的电压信号进行积分运算，当运算结果大于预先设置的电压阈值时，使喷洒单元向燃烧室内喷洒液体介质。
[0011]进一步的，所述早燃抑制单元还用于获取汽油机的转速及汽油机当前循环喷射的燃油量，并在需要喷洒液体介质时根据汽油机的转速及汽油机当前循环喷射的燃油量确定液体介质的喷洒量。
[0012]进一步的，根据汽油机的转速及汽油机当前循环喷射的燃油量确定液体介质的喷洒量的方法为：预先通过试验对汽油机的转速和汽油机当前循环喷射的燃油量与液体介质
的喷洒量的对应数值进行标定，将标定值以数据表的形式存储在早燃抑制单元中，早燃抑制单元在需要喷洒液体介质时根据汽油机的转速及汽油机当前循环喷射的燃油量进行查表，获取对应的喷洒液体介质的喷洒量。
[0013]进一步的，预先测试电磁阀的开启时长与喷洒量的对应关系，并将电磁阀的开启时长与喷洒量的对应关系存储至早燃抑制单元，所述早燃抑制单元还用于根据喷洒量计算电磁阀的开启时长，并控制电磁阀开启相应的时长。
[0014]进一步的，所述喷洒单元包括储液罐、高压泵、电磁阀和喷嘴，所述喷嘴的一端穿设进汽油机的燃烧室中，所述电磁阀的一端与喷嘴连接，另一端与高压泵的出液口连接，所述高压泵的进液口与储液罐连接管，所述储液罐中储存有液体介质。
[0015]进一步的，所述喷嘴倾斜设置在临近火花塞的位置处。
[0016]进一步的，所述喷洒单元还包括高压液体流量计，所述高压液体流量计的一端与电磁阀连接，另一端与高压泵的出液口连接，所述早燃抑制单元与高压液体流量计电连接，并根据高压液体流量计的测量值计算喷洒单元当次喷洒的喷洒量，当喷洒量达到确定的液体介质的喷洒量时，所述早燃抑制单元使电磁阀关闭。
[0017]进一步的，所述液体介质为蒸馏水。
[0018]进一步的，所述高压单元包括电池、高压硅堆和高压生成模块，所述高压生成模块用于将电池输出的低压直流电升压为交流电；所述高压硅堆用于将高压生成模块生成的交流电整流为直流电，以及实现火花塞与高压生成模块的隔离；所述电池与高压生成模块电连接，所述高压生成模块与高压硅堆电连接，所述高压硅堆与火花塞电连接，所述高压生成模块还与信号处理单元电连接。
[0019]进一步的，所述信号处理单元包括第一可变电阻、第二可变电阻和信号转换模块，所述第一可变电阻的第一端与高压生成模块电连接，第二端与第二可变电阻的第一端电连接，所述第二可变电阻的第二端和所述汽油机的机体均接地；所述信号转换模块的输入端与第二可变电阻的第一端电连接，输出端与早燃抑制单元电连接。
[0020]本专利技术中，通过对缸内离子电流的检测来提前预判汽油机是否会发生早燃现象，并在预判到将会发生早燃后，通过喷洒液体介质使燃烧室的温度降低，从而能够实现对当前循环的早燃现象的抑制。另外，根据汽油机的转速及汽油机当前循环喷射的燃油量还能得出汽油机的当前工况，并针对汽油机的不同工况选择合适的喷洒量，从而既能够抑制早燃现象，又不会影响汽油机的燃烧效率，具有广泛的推广价值。
附图说明
[0021]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：
[0022]图1为本专利技术基于缸内离子电流检测的汽油机早燃抑制系统的一个优选实施例的结构示意图。
[0023]图2为本专利技术基于缸内离子电流检测的汽油机早燃抑制系统的另一优选实施例的结构示意图。
[0024]图中：1.燃烧室，2.喷洒单元，3.高压单元，4.信号处理单元，5.早燃抑制单元，11.火花塞，21.储液罐，33.高压泵，23.电磁阀，24.高压液体流量计，25.喷嘴，26.连接管，31.
高压硅堆，32.高压生成模块，33.电池，41.第一可变电阻，42.第二可变电阻，43.信号转换模块。
具体实施方式
[0025]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026]实施例1
[0027]如图1所示，所述汽油机的机体内设置有燃烧室1以及一端穿设进燃烧室1的火花塞11，当然，所述汽油机还设置有节气门、喷油器、凸轮轴、活塞环、活塞等其他必需的部件，由于本专利技术不涉及这些部件，因此不作赘述。本专利技术基于缸内离子电流检测的汽油机早燃抑制系统的一个优选实施例包括喷洒单元2、高压单元3、信号处理单元4和早燃抑制单元5。所述喷洒单元2的一端伸入汽油机的燃烧室1中，所述高压单元3与汽油机的火花塞11电连接，所述信号处理单元4与高压单元3电连接，所述早燃抑制单元5分别与信号处理单元4和喷洒单元2电连接。
[0028]所述喷洒单元2用于向汽油机的燃烧室1内喷洒高压的液体介质，以降低燃烧室1内的温度。在本实施例中，所述喷洒单元2优选为包括储液罐21、高压泵33、电磁阀23和喷嘴25，所述喷嘴25的一端穿设进汽油机的燃烧室1中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于缸内离子电流检测的汽油机早燃抑制系统，其特征在于，包括喷洒单元，用于向汽油机的燃烧室内喷洒高压的液体介质，以降低燃烧室内的温度；高压单元，用于产生直流高压并施加至汽油机的火花塞上，通过火花塞在汽油机的燃烧室内形成离子电流电场；以及通过火花塞采集燃烧室内的离子电流电场产生的电流信号并送给电压转换单元；信号处理单元，用于将高压单元送来的离子电流信号转换为电压信号，并对转换后的电压信号进行处理，得到微处理器能够识别的信号送给早燃抑制单元；以及早燃抑制单元，用于对信号处理单元送来的电压信号进行积分运算，当运算结果大于预先设置的电压阈值时，使喷洒单元向燃烧室内喷洒液体介质。2.根据权利要求1所述的基于缸内离子电流检测的汽油机早燃抑制系统，其特征在于，所述早燃抑制单元还用于获取汽油机的转速及汽油机当前循环喷射的燃油量，并在需要喷洒液体介质时根据汽油机的转速及汽油机当前循环喷射的燃油量确定液体介质的喷洒量。3.根据权利要求2所述的基于缸内离子电流检测的汽油机早燃抑制系统，其特征在于，根据汽油机的转速及汽油机当前循环喷射的燃油量确定液体介质的喷洒量的方法为：预先通过试验对汽油机的转速和汽油机当前循环喷射的燃油量与液体介质的喷洒量的对应数值进行标定，将标定值以数据表的形式存储在早燃抑制单元中，早燃抑制单元在需要喷洒液体介质时根据汽油机的转速及汽油机当前循环喷射的燃油量进行查表，获取对应的喷洒液体介质的喷洒量。4.根据权利要求2所述的基于缸内离子电流检测的汽油机早燃抑制系统，其特征在于，预先测试电磁阀的开启时长与喷洒量的对应关系，并将电磁阀的开启时长与喷洒量的对应关系存储至早燃抑制单元，所述早燃抑制单元还用于根据喷洒量计算电磁阀的开启时长，并控制电磁阀开启相应的时长。5.根据权利要求2所述的基于缸内离子电流检测的汽油机早燃抑制系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张双荣，许匀峰，庄建兵，
申请(专利权)人：联合汽车电子重庆有限公司，
类型：发明
国别省市：