節能環保型汽油機點火方法
2023-06-17 23:15:01 1
專利名稱：節能環保型汽油機點火方法
技術領域：
本發明涉及一種節能環保型汽油機點火方法。
技術背景汽油機的動力來自汽油機氣缸內可燃混合氣的燃燒，而燃燒的完 善與否直接影響到汽油機輸出的驅動動力。良好的燃燒必須具備以下 三個條件，即良好的混合氣、充分的壓縮和最佳的點火。其中，點火 包括點火時刻和點火能量，目前點火能量已不是困擾點火系統的問 題。點火時刻或點火提前角則更為關鍵，因為它是影響汽油機性能的 最重要參數之一，點火的過早或過遲都會直接影響到汽油機的經濟性 和動力性。所以，對應於給定的汽油機運行工況都存在著一個最佳點 火提前角，因此，點火器的技術進步又主要體現在點火提前角的控制 上。目前國內開發採用的單片機控制電路的數字式點火器，與實際的 最佳點火提前角規律還有一定的差距，從原理上講根本無法實現最佳 點火。 發明內容本發明的目的就是針對上述不足之處，提供了一種最大可能趨近 最佳點火點的控制方法。其原理可簡單歸結為在任意一定的工況下， 點火器在單片機數字式控制電路的控制下在儘可能靠近最佳點火點
處點火，其趨近程度與系統的運算速度成正比，使發動機輸出轉速即 輸出功率達到最高。由於本系統不預置所謂的根本不存在的最佳點火曲線，而是根據 發動機的工況自適應調整點火時間，這就保證了本系統在任何發動機 任何工況下實現最佳點火。
具體實施方式
為了實現本發明，首先必須對發動機轉速進行實時監測，如果額 外加裝速度傳感器不僅增加了系統成本，而且由於元器件的增加反而 降低了系統的可靠性。本發明對發動機轉速進行實時監測是通過對點 火線圈產生脈衝的時間間隔進行計時實現的，在本系統中點火線圈不 僅是系統點火的位置基準傳感器，同時也是系統的速度傳感器。點火 線圈產生的脈衝經整形電路整形、限幅，傳送至單片機輸入端，單片 機經抗幹擾處理並確認為有效信號後，單片機將計時器中的數據(即 兩個點火脈衝的間隔時間)傳送至寄存器N1，同時將單片機計時器清零並重新啟動，開始新一次的計時。傳送至寄存器N1的點火脈衝 的間隔時間與保存在單片機寄存器N2中的上一次的點火脈衝的間隔 時間進行比較，即可確定發動機加速與否。比較完成後，將寄存器 N1的數據傳送至寄存器N2，為下一次轉速比較做好準備，同時將N1 與N2的差值AW傳送至寄存器N3。發動機工作時點火點應在活塞達 到氣缸中所能達到的最高點之前(這一時間我們暫稱謂點火提前時間 T)，由於多種因素的影響這一時間並不是一常值，這就使得點火提前 角與發動機轉速兩者之間並不呈線性關係，而是與發動機工況相關聯
的一條未知曲線。點火脈衝線圈能夠為摩託車啟動及怠速階段提供比 較理想點火脈衝，隨著發動機轉速的提高，理想的點火脈衝應出現在 點火脈衝線圈輸出的脈衝之前，(即所謂的點火提前角應增大)。根據 微分原理可知任意一條曲線可由多條直線擬和而成，其近似程度與擬 和直線的數量有關。根據微分原理我們可以假設點火提前時間T在一定發動機轉速範圍內是一常數，可表示為K1=M1+M2，其中K1為點火 提前時間T量化為單片機計時脈衝的值，M2為點火線圈產生脈衝至 活塞達到氣缸中所能達到的最高點所需時間的量化值，Ml為系統發 出點火脈衝至點火線圈產生脈衝所需時間的量化值。M2又可近似表 示為M2二W2/K2，其中W2為發動機旋轉一周所需時間的量化值，由於 W2變化AW相應的M2變化AM2，由於K1二M1+M2是一常數，Ml相應 的變化為-AM2， M1B=M1A-AM2。當發動機開始工作時我們預設一個 常數K2，由於AW可測，系統發出點火脈衝至點火線圈產生脈衝所需 時間的量化值M1即可算出，根據M1值單片機發出點火脈衝。當-AW 小於一給定值後，我們應有模糊控制原理對K2值進行優化，使M1值 達到最優。當發動機加速時(g卩-AW大於一定值時)我們以預設K2 進行工作，當發動機接近勻速時我們對K2值進行優化，使發動機勻 速時工作狀態達到最優。 一般來講發動機勻速工作時間遠大於加、減 速工作時間，因此本系統可最大限度使發動機工作在最佳狀態，達到 節油目的。實驗結果對此提供了有力的證據。
權利要求
1、節能環保型汽油機點火方法，其特徵在於在一定的工況下，點火器在單片機數字式控制電路的控制下在儘可能靠近最佳點火點處點火，其趨近程度與系統的運算速度成正比，使發動機輸出轉速即輸出功率達到最高。
2、 根據權利要求1所述的節能環保型汽油機點火方法，其特徵 在於本系統通過位置及速度傳感器實時獲取汽油機工作參數，系統 內單片機應用模糊控制及微分原理，綜合考慮影響最佳點火點時間的 各種因素，通過一定的算法計算出點火時間從而發出點火信號。
3、 根據權利要求1所述的節能環保型汽油機點火方法，其特徵 在於本系統通過對發動機轉速反饋信號追蹤，實時對點火時間進行 優化，使點火時間達到的本系統這一時刻的最佳點火點。
全文摘要
本發明公開了一種節能環保型汽油機點火方法，其特徵在於，在一定的工況下，點火器在單片機數字式控制電路的控制下在儘可能靠近最佳點火點處點火，其趨近程度與系統的運算速度成正比，使發動機輸出轉速即輸出功率達到最高。由於本系統不預置所謂的根本不存在的最佳點火曲線，而是根據發動機的工況自適應調整點火時間，這就保證了本系統在任何發動機任何工況下實現最佳點火。此技術適用於汽車、摩託車等使用汽油發動機的產品。
文檔編號F02P5/15GK101149035SQ20071011296
公開日2008年3月26日 申請日期2007年9月24日 優先權日2007年9月24日
發明者車秀玉 申請人:車秀玉