[发明专利]一种汽油机缸内喷水检测控制系统及其应用

说明书

本发明涉及一种汽油机缸内喷水检测控制系统及其应用，包括汽油机缸体，汽油机缸体内设有火花塞和喷水喷嘴，火花塞连接点火装置，还包括高压硅堆、电压组件、自适应电阻、信号处理装置和微处理器，电压组件施加电压，在火花塞与汽油机缸体之间形成定向电场，汽油机缸体内燃烧产生的离子产物定向移动形成离子电流，离子电流在自适应电阻体现为电压信号，电压信号经过信号处理装置送至微处理器，微处理器作出决策，控制喷水喷嘴进行动作。与现有技术相比，本发明通过对离子电流信号的幅值实现对喷水过程的实时在线检测与反馈控制，使喷水技术得到有效、及时控制，喷水控制信号与喷水动作执行同步，使燃烧过程达到最优化，控制灵敏、及时、准确。

技术领域

本发明属于内燃机技术领域，具体涉及一种汽油机缸内喷水检测控制系统及其应用。

背景技术

国际国内节能减排日趋严格，小排量增压汽油机得到大力推广与应用，有效降低了交通领域燃油消耗与污染物排放，但随着缸内燃烧强度的增加，诸如爆震、超级爆震等非正常燃烧现象对汽油机燃烧稳定性与耐久性提出更高要求。为了有效控制高增压、高负荷带来非正常燃烧现象，缸内喷水技术逐渐得到国内外研究机构与整车厂的重视。缸内喷水技术是在汽油机燃烧前喷水，可有效降低缸内温度，抑制非正常燃烧，通过喷水技术实现不推迟点火时刻、不采用加浓当量比的燃烧策略，有效提高汽油机热效率，降低燃油消耗。

但值得注意的是，喷水过程需要做到精确控制，以避免水雾对燃烧火焰传播的影响，且水与汽油不同，其对喷嘴的润滑作用较差，容易发生喷嘴故障，容易导致喷水控制信号与喷水动作执行不同步，喷水技术得不到有效、及时的控制，燃烧过程不能达到最优化。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种汽油机缸内喷水检测控制系统及其应用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种汽油机缸内喷水检测控制系统，包括汽油机缸体，所述的汽油机缸体内设有火花塞和喷水喷嘴，所述的火花塞连接点火装置，还包括高压硅堆、电压组件、自适应电阻、信号处理装置和微处理器，所述的火花塞依次与高压硅堆、电压组件、自适应电阻连接，所述的喷水喷嘴依次与微处理器、信号处理装置、自适应电阻连接，工作时，所述的电压组件施加电压，在火花塞与汽油机缸体之间形成定向电场，在定向电场作用下，汽油机缸体内燃烧产生的离子产物定向移动形成离子电流，离子电流经自适应电阻产生电压信号，再经过信号处理装置送至微处理器，微处理器处理并做出决策，控制喷水喷嘴进行动作。

所述的微处理器具体控制步骤为：

(a)采集离子电流信号，计算得到离子电流极值I_max及离子电流极值相位θ_Imax；

(b)将I_max与设定值I_设定比较，若I_max小于I_设定且差值超过设定阈值，则判断喷水喷嘴(2)发生故障，若差值小于设定阈值，进入步骤(c)，所述的设定阈值为4-8μA，随发动机负荷大小改变；

(c)将θ_Imax与设定值θ_I设定比较，若θ_Imax小于θ_I设定，则将下一循环的喷水时刻推迟，若θ_Imax大于θ_I设定，则将下一循环的喷水时刻提前。