[发明专利]一种天然气发动机点火能量闭环控制方法

说明书

本发明涉及一种天然气发动机点火能量闭环控制方法，通过点火蓄能电流闭环控制和火花塞点火能量闭环控制最终实现发动机点火能量闭环控制；点火蓄能电流闭环控制依据指令点火蓄能电流调整反馈蓄能电流，通过比例计算获得蓄能时间补偿策略输入，得到补偿点火蓄能时间，加上基本点火蓄能时间完成点火蓄能电流闭环控制；火花塞点火能量闭环控制是通过点火时在初级点火线圈中感应的电压波形获得火花点火宽度，通过火火花宽度的差值大小调整指令点火蓄能电流的方式，改变点火火花宽度。同现有技术相比，能有效识别点火能量，能够保证在高转速下发动机的点火能量的控制，且能达到闭环控制，精度及其适用工况不受限制，精度及准确性都较高。

技术领域

本发明属于发动机控制策略技术领域,涉及一种天然气发动机点火能量闭环控制方法。

背景技术

由于发动机各缸点火系统在出厂时带有稍微差异，在传统处理策略下这些差异会导致初级点火线圈的点火蓄能电流不一致，导致各缸点火能量不一致，缸内燃烧效果受到影响，使得发动机运转不均衡，当点火系统在使用一段时间后，会出现性能降低的老化现象，如不对老化现象进行补偿及闭环控制，会导致发动机各缸点火能量不足，严重情况下会失火，最终发动机工况恶化，车辆功率不足。

在本发明以前的现有技术中，专利文献1(CN105508048A)公开了一种涉及无爆震传感器的发动机闭环控制点火系统、发动机和汽车。专利文献2(CN101498270)中公开了一种用于车用发动机点火系统的点火能量控制方法，在低转速条件下采用时序性多次点火策略，通过控制点火次数、多次点火之间的时间间隙、初级点火线圈的闭合时间来控制点火能量。专利文献3(CN101302961)公开了一种用于混合燃料发动机的点火能量控制。

对于专利文献1它定义了一种发动机闭环控制点火系统，包括火花塞、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、离子点火线圈、离子点火模块、控制模块，其主要使用控制模块根据离子流信号、曲轴位置信号、凸轮轴位置信号来控制离子点火线圈施加电压来提供点火能量，以实现对发动机气缸的点火闭环控制，依据为离子流相关原理，且不能识别点火能量，注重点在点火系统上，而不是点火能量方法。对于专利2，其主要是通过低转速条件下采用时序性多次点火策略,通过控制点火次数、多次点火之间的时间间隙、初级点火线圈的闭合时间来控制点火能量，无法保证在高转速下发动机的点火能量的控制，且其能量控制方法仅仅是开环控制，远不能达到闭环控制，精度及其适用工况过于局限。对于专利3，用于混合燃料发动机的点火能量控制，其重点在于用于车辆的发动机系统，其所述的发动机点火能量水准的运转发动机系统的方法也仅仅是在水准上的控制，精度及准确性都较低。

发明内容

针对上述现有技术状况，本发明的目的在于，提供一种针对点火线圈电感储能式火花点火系统的可延长点火系统寿命，减慢点火系统老化，在点火系统老化时可进行补偿控制，保证发动机平稳运行的天然气发动机点火能量闭环控制方法。

现将本发明构思及技术解决方案叙述如下：

本发明一种天然气发动机点火能量闭环控制方法的基本构思是，由电子控制单元ECU结合控制算法程序，对电感储能式点火系统外围点火部件中的初级点火线圈的点火蓄能电流及火花塞点火的火花宽度进行处理，ECU中的电流监控模块串联接入点火回路中，用于监控点火过程中初级点火线圈中的初级点火电流并计算点火过程中初级点火线圈的实际点火蓄能电流；ECU中的电压监控模块并联接入点火回路中，用于监控点火过程中火花塞点火时次级点火线圈感应在初级点火线圈的电压并计算火花点火宽度；ECU中的复杂驱动模块用于执行点火过程中控制算法程序计算得出的指令点火蓄能时间，在初级点火线圈中形成初级点火电流。