一种发动机的点火角调整方法、装置、存储介质及处理器

文档序号:746082 发布日期:2021-04-23 浏览:47次 >En<

阅读说明:本技术 一种发动机的点火角调整方法、装置、存储介质及处理器 (Ignition angle adjusting method and device of engine, storage medium and processor ) 是由 杨兆山 周凯 于 2020-12-28 设计创作,主要内容包括:本申请提供一种发动机的点火角调整方法及装置,其中,方法包括:计算发动机的所有气缸完成一个工作循环过程中曲轴的平均加速度,以及计算发动机的各个气缸完成各自的工作循环过程中曲轴的第一加速度;判断各个气缸的第一加速度与平均加速度的偏差值是否大于预设阈值,若有至少一个气缸的第一加速度与平均加速度的偏差值大于预设阈值,则根据气缸的第一加速度与平均加速度的偏差值调整气缸的点火角,直至发动机完成任一循环工作周期过程中,发动机所有的气缸各自的第一加速度与发动机的平均加速度的偏差值均不大于预设阈值。本申请通过改善发动机的点火角,达到提高发动机的燃烧稳定性的目的。(The application provides an ignition angle adjusting method and device of an engine, wherein the method comprises the following steps: calculating the average acceleration of the crankshaft in the process that all cylinders of the engine complete one working cycle, and calculating the first acceleration of the crankshaft in the process that each cylinder of the engine completes respective working cycles; and judging whether the deviation value of the first acceleration and the average acceleration of each cylinder is greater than a preset threshold value, if the deviation value of the first acceleration and the average acceleration of at least one cylinder is greater than the preset threshold value, adjusting the ignition angle of the cylinder according to the deviation value of the first acceleration and the average acceleration of the cylinder until the deviation value of the first acceleration and the average acceleration of all the cylinders of the engine is not greater than the preset threshold value in the process that the engine completes any cycle working period. The purpose of improving the combustion stability of the engine is achieved by improving the ignition angle of the engine.)

一种发动机的点火角调整方法、装置、存储介质及处理器

技术领域

本申请涉及发动机技术领域,具体涉及一种发动机的点火角调整方法、装置、存储介质及处理器。

背景技术

发动机作为车辆的动力来源,必须要在保证正常使用的前提下有较强的可靠性。而,发动机(如天然气发动机)工作时,点火时刻对发动机的工作性能(可靠性)有很大的影响。点火就是活塞到达压缩上止点之前火花塞跳火,点燃燃烧室内的可燃混合气。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称为点火角。能使发动机获得最佳动力性、经济性和最佳排放时的点火角称为最佳点火角。

因此,有必要使发动机的点火角为最佳点火角,以保证发动机燃烧的稳定性。

发明内容

本申请的目的是提供一种发动机的点火角调整方法、装置、存储介质及处理器。

本申请第一方面提供一种发动机的点火角调整方法,包括:

计算所述发动机的所有气缸完成一个工作循环过程中曲轴的平均加速度,以及计算所述发动机的各个气缸完成各自的工作循环过程中曲轴的第一加速度;

判断各个所述气缸的第一加速度与所述平均加速度的偏差值是否大于预设阈值,

若有至少一个所述气缸的第一加速度与所述平均加速度的偏差值大于预设阈值,则根据所述气缸的第一加速度与所述平均加速度的偏差值调整所述气缸的点火角,直至所述发动机完成任一循环工作周期过程中,所述发动机所有的气缸各自的第一加速度与所述发动机的平均加速度的偏差值均不大于预设阈值。

在本申请的一些实施例中,在所述计算所述发动机完成一个工作循环过程中的平均加速度,以及计算所述发动机的各个气缸完成各自的工作循环过程中的第一加速度之前,还包括:

获取所述发动机的运行参数,根据所述运行参数判断所述发动机是否满足预设使能条件。

在本申请的一些实施例中,所述根据所述运行参数判断所述发动机是否满足预设使能条件,包括:

判断所述发动机是否同时满足:启动完成、暖机完成、无失火现象、无爆震现象、无扭矩干预和工况运行稳态。

在本申请的一些实施例中,所述计算所述发动机的各个气缸完成各自的工作循环的第一加速度,包括:

实时监测所述发动机的曲轴的转动速度;

根据所述曲轴的转动速度,确定所述发动机的各气缸完成当前工作循环的用时和完成上一工作循环的用时;

将所述气缸完成当前工作循环的用时和完成上一工作循环的用时,代入加速度计算公式,得到所述气缸完成当前工作循环的第一曲轴加速度;

其中,所述加速度计算公式为:

式中,Z(n)代表曲轴的加速度;

t(n)代表所述气缸的当前工作循环的用时;

t(n-1)代表所述气缸的上一工作循环的用时;

δ′代表当前工作循环气缸转过的角度。

在本申请的一些实施例中,所述根据所述气缸的第一加速度与所述平均加速度的偏差值调整所述气缸的点火角,包括:

如果所述气缸的第一加速度大于所述平均加速度,则减小所述气缸的点火角;

如果所述气缸的第一加速度小于所述平均加速度,则增大所述气缸的点火角。

在本申请的一些实施例中,所述根据所述气缸的第一加速度与所述平均加速度的偏差值调整所述气缸的点火角,包括:

在所述发动机的每个循环工作周期内,以相同的步长调整所述气缸的点火角。

本申请第二方面提供一种发动机的点火角调整装置,包括:

计算单元,用于计算所述发动机完成一个工作循环过程中的平均加速度,以及计算所述发动机的各个气缸完成各自的工作循环过程中的第一加速度;

判断单元,用于判断各个所述气缸的第一加速度与所述平均加速度的偏差值是否大于预设阈值;

调整单元,用于若有至少一个所述气缸的第一加速度与所述平均加速度的偏差值大于预设阈值,则根据所述气缸的第一加速度与所述平均加速度的偏差值调整所述气缸的点火角,直至所述发动机完成任一循环工作周期过程中,所述发动机所有的气缸各自的第一加速度与所述发动机的平均加速度的偏差值均不大于预设阈值。

本申请第三方面提供一种存储介质,所述存储介质包括存储的程序,其中,所述程序执行上述的发动机的点火角调整方法。

本申请第四方面处理器,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行上述的发动机的点火角调整方法。

相较于现有技术,本申请提供的发动机的点火角调整方法及装置,将发动机的所有气缸完成一个工作循环过程中,曲轴的平均加速度和各个气缸完成各自的工作循环过程中曲轴的第一加速度进行偏差对比,根据偏差比对结果,调整各个气缸的点火角,以使各个气缸的点火角达到最佳点火角,以此来改善发动机的燃烧稳定性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:

图1示出了本申请的一些实施方式所提供的一种发动机的点火角调整方法的流程图;

图2示出了本申请的一些实施方式所提供的一种发动机的点火角调整装置的结构框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

另外,术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如图1所示,在一个实施例中,提出一种发动机的点火角调整方法,该方法具体可以包括以下步骤:

步骤101、计算发动机的所有气缸完成一个工作循环过程中曲轴的平均加速度,以及计算发动机的各个气缸完成各自的工作循环过程中曲轴的第一加速度。

可以理解的是,以发动机包含6个气缸(当然还可以为3缸、4缸、16缸等,均可适用本申请方案),在通过燃气向发动机提供动力时,燃气由燃气喷射阀喷出,进入进气总管,然后再分别通过气缸对应的进气歧管进入待点火气缸。对于6缸发动机来说,其点火顺序可体现为153624,即在气缸1结束进气冲程,开始压缩冲程之后,气缸5接着开始进气冲程(即气缸5比气缸1慢一个冲程),以此类推6个气缸按照上述点火顺序循环工作。发动机在当前工作循环内的平均加速度,是指发动机的所有气缸均完成了一个循环工作周期的曲轴加速度。发动机的各个气缸的第一加速度,是指任一气缸完成一个循环周期的曲轴加速度。

在一个实施例中,设曲轴飞轮的齿数为N,每个相邻齿间的角度设第1齿到第2齿所用的时间为Δt1,设第2齿到第3齿所用的时间为Δt2,在Δt1期间曲轴飞轮的角速度为在Δt2期间曲轴飞轮的角速度为则曲轴飞轮在这段时间内的加速度为:

同理推得下一时间段得加速度为:

…………

其中,Δti为第i个方波得周期;

δ为任意相邻两个相邻齿间得角度;

i对四冲程发动机来说,i=2N。

其中,发动机曲轴转速传感器可以持续监测发动机曲轴转速的变化,而发动机的曲轴加速度变化与曲轴转速的平方差成比例,根据上述可以推导得到,曲轴加速度可以用下式计算:

式中,Z(n)代表曲轴的加速度;

t(n)代表气缸的当前工作循环的用时,t(n-1)代表气缸的上一工作循环的用时,等于信号轮转过120°(以6缸机为例)所占时间,n=正整数;

δ′代表当前工作循环气缸转过的角度。

当然,在一些实施例中,还可以用如下公式计算发动机的所有气缸完成一个工作循环过程中曲轴的平均加速度,以及计算发动机的各个气缸完成各自的工作循环过程中曲轴的第一加速度。

式中,设曲轴飞轮的齿数为N,每个相邻齿间的角度设第1齿到第2齿所用的时间为Δt1,设第2齿到第3齿所用的时间为Δt2,设第i齿到第i+1齿所用的时间为Δti+1;齿轮数是代表气缸的当前工作循环所转过的齿轮数。例如,对6个气缸四冲程发动机来说发动机的所有气缸均完成了一个循环工作周期的齿轮数为2N(即转720度)。各个气缸完成各自的工作循环的齿轮数通过持续监测发动机曲轴转速的变化而得到。

步骤102、判断各个气缸的第一加速度与平均加速度的偏差值是否大于预设阈值。

若有至少一个气缸的第一加速度与平均加速度的偏差值大于预设阈值,则根据气缸的第一加速度与平均加速度的偏差值调整气缸的点火角,直至发动机完成任一循环工作周期过程中,发动机所有的气缸各自的第一加速度与发动机的平均加速度的偏差值均不大于预设阈值。

该步骤中,预设阈值可以根据经验设置,例如1°至10°。根据气缸的第一加速度与平均加速度的偏差值调整气缸的点火角,之后,在发动机的下一个循环工作周期内,每个气缸的点火角为调整后的点火角,重复计算发动机在当前工作循环内的平均加速度,以及发动机的各个气缸的第一加速度,然后,判断各个气缸的第一加速度与平均加速度的偏差值是否大于预设阈值,若气缸的第一加速度与平均加速度的偏差不大于预设阈值,则根据气缸的第一加速度与平均加速度的偏差值调整气缸的点火角,如此循环直至发动机在任一循环工作周期内,发动机所有的气缸的第一加速度与发动机的平均加速度的偏差值大于预设阈值。

在一些实施例中,步骤103中根据气缸的第一加速度与平均加速度的偏差值调整气缸的点火角,可以包括:如果气缸的第一加速度大于平均加速度,则减小气缸的点火角;如果气缸的第一加速度小于平均加速度,则增大气缸的点火角。

在一些实施例中,步骤103中根据气缸的第一加速度与平均加速度的偏差值调整气缸的点火角,还可以包括:在发动机的每个循环工作周期内,以相同的步长调整气缸的点火角。

相较于现有技术,本申请提供的发动机的点火角调整方法及装置,将发动机的平均加速度与各个气缸单缸加速度进行偏差对比,根据偏差比对结果,调整各个气缸单缸的点火角,最后根据各个气缸的点火角的修正值,确定发动机的点火角,以此来改善发动机的燃烧稳定性。

在本申请实施例的一些变更实施方式中,在步骤101、在计算发动机完成一个工作循环过程中的平均加速度,以及计算发动机的各个气缸完成各自的工作循环过程中的第一加速度之前,还包括:

步骤100、获取发动机的运行参数,根据运行参数判断发动机是否满足预设使能条件。

在一个实施例中,根据运行参数判断发动机是否满足预设使能条件,包括:

判断运行参数是否同时满足:启动完成、暖机完成、无失火现象、无爆震现象、无扭矩干预和运行在稳态工况。

其中,当发动机的启动状态位由0转至1,则说明发动机启动完成。当发动机的温度超过预设的温度,则说明发动机暖机完成。根据发动机的燃料燃烧情况确定发动机无失火现象和无爆震现象。根据发动机的扭计干预状态位,确定发动机是否有扭矩干预。当发动机以预定的转档和油门(如转速1000转/min;和油门30%以上;)工作时,确定发动机运行在稳态工况。

以下为本发明公开的发动机的点火角调整装置实施例。本实施例是实施前述发动机的点火角调整方法实施例的装置。该装置能够实现,计算发动机的所有气缸完成一个工作循环过程中曲轴的平均加速度,以及计算发动机的各个气缸完成各自的工作循环过程中曲轴的第一加速度;判断各个气缸的第一加速度与平均加速度的偏差值是否大于预设阈值,若有至少一个气缸的第一加速度与平均加速度的偏差值大于预设阈值,则根据气缸的第一加速度与平均加速度的偏差值调整气缸的点火角,直至发动机完成任一循环工作周期过程中,发动机所有的气缸各自的第一加速度与发动机的平均加速度的偏差值均不大于预设阈值。如图2所示,该装置可以包括:

计算单元111,用于计算发动机完成一个工作循环过程中的平均加速度,以及计算发动机的各个气缸完成各自的工作循环过程中的第一加速度;

判断单元112,用于判断各个气缸的第一加速度与平均加速度的偏差值是否大于预设阈值;

调整单元113,用于若有至少一个气缸的第一加速度与平均加速度的偏差值大于预设阈值,则根据气缸的第一加速度与平均加速度的偏差值调整气缸的点火角,直至发动机完成任一循环工作周期过程中,发动机所有的气缸各自的第一加速度与发动机的平均加速度的偏差值均不大于预设阈值。

进一步地,该装置还包括:

使能判断单元110,用于获取发动机的运行参数,根据运行参数判断发动机是否满足预设使能条件。

需要说明的是,附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和流程图中的每个方框、以及框图和流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的装置来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的装置、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台服务终端(可以是个人计算机,服务终端,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。

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