[发明专利]带有优化组合活塞环的内燃汽油发动机自然进气道喷射均质稀薄燃烧控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及发动机电控领域，特别涉及一种带有优化组合活塞环的内燃汽油发动机自然进气道喷射均质稀薄燃烧控制方法。 

背景技术

目前世界上使用天然气作为燃料的车种，其发动机有两种不同的控制策略，一种是采用当量燃烧，也就是在最佳化学当量条件下，空气与燃料以最适当的重量或体积混合比混合，进入引擎燃烧室中燃烧；另一种是稀薄燃烧，也就是供给的燃料量低于当量所需的范围。北美地区的引擎制造厂皆是采用后者作为主要的燃烧策略。稀薄燃烧的特性：可燃范围广，污染值最低，燃料的消耗量低。燃料产生的废气以氧传感器进行检测，以了解实际排放的结果，来提供回馈信号给发动机电控单元ECU进行判断与修正；因为天然气本身可燃范围广，因此ECU所控制的燃料量几乎在点火的临界点附近，比一般供应量要少，若甲烷成分低，也可以在氧传感器中得到回馈，以补充更多的燃气，利用组合活塞环提高气缸的密封性，保证发动机的额定功率，例如中国专利，专利号为 98217068.8公开的组合活塞环虽较好地解决了现有技术中所存在的结构复杂、安装费时、成本较高、推广难度较大的不足，但也存在因扭曲环扭曲度偏小而导致刮油效果不尽理想、润滑油消耗量偏大。稀燃发动机由于喷射器的加入导致了对设计和制造的要求都相当的高，如果布置不合理、制造精度达不到要求导致刚度不足甚至漏气只能得不偿失。又如中国专利，公开号为CN101338694A，公开了一种缸内直喷汽油机分层当量比燃烧的方法，包含喷油器、电控单元和火花塞，控制空燃比有限。空燃比达16以上汽油机出现火花塞不能可靠点燃汽油混合气出现失火现象，未燃烧汽油蒸汽排出，结果浪费油尾气排放变差。 

发明内容

为克服现有技术中的不足，我们提供一种根据不同排量的发动机的进气特性，配置ECU中的原设定喷油脉谱，自动解析不同的负荷率，完成新的设定，实现较高节油效果的大空燃比的带有优化组合活塞环的内燃汽油发动机自然进气道喷射均质稀薄燃烧控制方法。

按照发明所提供的设计方案，一种优化组合活塞环，包含安装在活塞环槽中的上扭曲环和下扭曲环，其特征在于：所述上扭曲环矩形横截面下表面沿内径端开有截面为小矩形的内切台阶一，所述下扭曲环矩形横截面上表面沿内径端开有截面为小矩形的下内切台阶二，所述内切台阶一的高度小于内切台阶二的高度。

所述下扭曲环矩形横截面下表面沿外径端处开有截面近似小矩形的外切台阶。

一种带有优化组合活塞环的内燃汽油发动机自然进气道喷射均质稀薄燃烧控制方法，发动机控制单元ECU通过接收空气流量计、发动机转速传感器、相位传感器、节流阀体、节气门电位计、怠速节气门电位计、怠速开关、进气温度传感器、冷却液温度传感器、宽氧传感器、爆震传感器、附加车速信号、空调压缩机信号、空调信号的检测信息，ECU将接收到的检测信号与设定的目标值进行比对，将反馈信号输出，由执行部件控制空燃比，所述优化组合活塞环安装在发动机活塞环槽中，所述内燃汽油发动机自然进气道喷射均质稀薄燃烧控制方法包含如下步骤：

步骤1：预设目标空燃比及与目标空燃比对应的标定温度、标定转速、标定节气门数据；

步骤2：检测发动机实时工况，控制发动机在目标空燃比下运行。

所述步骤2包含如下内容：

步骤2.1：ECU接收发动机冷却液温度传感器CTS信号，若CTS信号值小于标定温度，发动机控制在对应的空燃比下运转，快速提高发动机温度，否则CTS信号值大于等于标定温度，转步骤2.2；

步骤2.2：ECU根据怠速开关闭合情况判定是否有怠速信号，若有怠速信号，转步骤2.3，若无怠速信号，转步骤2.4；

步骤2.3：ECU接收发动机转速传感器信号ne，若ne值等于标定转速，发动机控制在对应的空燃比稀薄混合气运转，若ne值不等于标定转速，判定发动机处于带有额外负荷工况，发动机控制对应的空燃比下运转；

步骤2.4：ECU接收节气门位置传感器信号TPS，若TPS小于等于标定节气门数据，转入步骤2.5，若TPS大于标定节气门数据，转入步骤2.6；

步骤2.5：判断发动机转速传感器信号值ne是否在小负荷转速范围，若是，则发动机控制载对应的空燃比下运转，否则发动机控制在对应的空燃比下运转；

步骤2.6：判定节气门位置传感器信号TPS是否处于中等负荷TPS范围，若是，则转入步骤2.7，否则，发动机控制在对应的空燃比下运转；

步骤2.7：判定此时发动机转速传感器信号值ne是否在中等负荷转速范围，若是，则发动机控制在相应的空燃比下运转，否则发动机控制相应的空燃比下运转。