專利名稱：一種最優(yōu)點火提前角的確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)標(biāo)定的領(lǐng)域，更具體的涉及汽車發(fā)動機(jī)最優(yōu)點火提前角的確定方法。
背景技術(shù)：
點火提前角是指從點火時刻起到發(fā)動機(jī)活塞到達(dá)壓縮上止點,這段時間內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)過的角度?；旌蠚鈴狞c燃、燃燒到燒完有ー個時間過程，最佳點火提前角的作用就是在各種不同エ況下使氣體膨脹趨勢最大段處于活塞做功下降行程，這樣效率最高，振動最小，溫升最低。傳統(tǒng)的點火提前角的確定方法是在某個轉(zhuǎn)速和負(fù)荷下，在不出現(xiàn)爆震的情況下盡可能使轉(zhuǎn)矩變大，這樣做的目的是為了滿足動力性的要求。但在這種傳統(tǒng)的點火提前角的確定方法中都沒有考慮排放尾氣，實際上尾氣中CO、He、NOx值在一定程度上能夠反應(yīng)混合氣的燃燒狀態(tài)，而這種燃燒狀態(tài)直接影響最佳點火提前角的數(shù)值，因此排放中的尾氣成分在一定程度上也能夠反映點火提前角的大小，在對點火提前角進(jìn)行標(biāo)定時，同時考慮動カ性和排放性能夠極大的提高點火提前角的確定精度，本發(fā)明正是基于這ー出發(fā)點提出。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對標(biāo)定點火提前角時只考慮到動力性，而未考慮排放性這ー現(xiàn)狀，采用了ー種新的標(biāo)定計算方法，利用這種計算方法可以更加精確的將點火提前角確定在最優(yōu)狀態(tài)，極大的提高發(fā)動機(jī)的工作效率，同時在催化器等同的條件下使排放降到最低。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為
一種最優(yōu)點火提前角的確定方法，其特征在于包括如下步驟
(1)、使發(fā)動機(jī)穩(wěn)定工作于某ーエ況節(jié)點，并將點火提前角調(diào)至發(fā)動機(jī)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的最小角度，并記錄此時發(fā)動機(jī)的動カ性能指標(biāo)值和排放性能指標(biāo)值；
(2)、以預(yù)定步長逐步增大點火提前角，同時記錄各點火提前角所對應(yīng)的動カ性能指標(biāo)值和排放性能指標(biāo)值，直至不發(fā)生爆震的最大點火提前角；
(3)、以點火提前角為自變量X、以對應(yīng)的動カ性能指標(biāo)值和排放性能指標(biāo)值為應(yīng)變量，通過擬合得到動カ性能指標(biāo)與點火提前角之間的函數(shù)關(guān)系プ⑴、排放性能指標(biāo)與點火提前角之間的函數(shù)關(guān)系アレ);
(4)、結(jié)合動力性能指標(biāo)、排放性能指標(biāo)本身的權(quán)值和其對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系/O1O，確定該エ況節(jié)點下點火提前角的總體目標(biāo)函數(shù)PO);
(5)、求取上述總體目標(biāo)函數(shù)タ0)的極值，該極值點所對應(yīng)的點火提前角數(shù)值，即為該エ況節(jié)點下的最優(yōu)點火提前角。進(jìn)ー步的上述確定方法中，步驟(I)中同時使發(fā)動機(jī)工作在理論空燃比。進(jìn)ー步的上述確定方法中，步驟(3)中所述函數(shù)關(guān)系プ00的確定方法包括根據(jù)點火提前角和對應(yīng)的動カ性能指標(biāo)值、排放性能指標(biāo)值繪制點火提前角與動カ性能指標(biāo)間的擬合曲線、點火提前角與排放性能指標(biāo)間的擬合曲線；
通過擬合算法程序?qū)⒌玫降臄M合曲線表達(dá)成對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系·/0*0。進(jìn)ー步的上述確定方法中，步驟(4)中的總體目標(biāo)函數(shù)為
權(quán)利要求
1.一種點火提前角的確定方法，其特征在于包括如下步驟 (1)、使發(fā)動機(jī)穩(wěn)定工作于某一工況節(jié)點，并將點火提前角調(diào)至發(fā)動機(jī)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的最小角度，并記錄此時發(fā)動機(jī)的動力性能指標(biāo)值和排放性能指標(biāo)值； (2)、以預(yù)定步長逐步增大點火提前角，同時記錄各點火提前角所對應(yīng)的動力性能指標(biāo)值和排放性能指標(biāo)值，直至不發(fā)生爆震的最大點火提前角； (3)、以點火提前角為自變量、以對應(yīng)的動力性能指標(biāo)值和排放性能指標(biāo)值為應(yīng)變量，通過擬合得到動力性能指標(biāo)與點火提前角之間的函數(shù)關(guān)系/ 、排放性能指標(biāo)與點火提前角之間的函數(shù)關(guān)系/00 ； (4)、結(jié)合動力性能指標(biāo)、排放性能指標(biāo)本身的權(quán)值和其對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系/O)，確定該工況節(jié)點下點火提前角的總體目標(biāo)函數(shù)#(勾; (5)、求取上述總體目標(biāo)函數(shù)^(幻的極值，該極值點所對應(yīng)的點火提前角數(shù)值，即為該工況節(jié)點下的最優(yōu)點火提前角。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，其中步驟(I)中同時使發(fā)動機(jī)工作在理論空燃比。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟(3)中所述函數(shù)關(guān)系/(4的確定方法包括 a、根據(jù)點火提前角和對應(yīng)的動力性能指標(biāo)值、排放性能指標(biāo)值繪制點火提前角與動力性能指標(biāo)間的擬合曲線、點火提前角與排放性能指標(biāo)間的擬合曲線； b、通過擬合算法程序?qū)⒌玫降臄M合曲線表達(dá)成對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系/(A)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟(4)中的總體目標(biāo)函數(shù)為二f塗,卜+4,其中L為動力性能指標(biāo)的權(quán)值，；Ic為—JTmmc JTmn」 L J Cmsk J Ckm _排放性能指標(biāo)的權(quán)值，/r(4為動力性能指標(biāo)與點火提前角之間的函數(shù)關(guān)系，Ztmk H別為函數(shù)關(guān)系J1rOO的最大值與最小值,/cO)為排放性能指標(biāo)與點火提前角之間的函數(shù)關(guān)系，、Jctol分別為函數(shù)關(guān)系/cO)的最大值與最小值。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟(4)中的總體目標(biāo)函數(shù)為 ■f { — "f-f (-J- f+4 -3-嚴(yán),其中備為動力性能指標(biāo)的權(quán)值，毛為—Jfmas Jrmki」LJCm.姐 JCmm _排放性能指標(biāo)的權(quán)值，石(4為動力性能指標(biāo)與點火提前角之間的函數(shù)關(guān)系，、U別為函數(shù)關(guān)系/rOO的最大值與最小值，/eO)為排放性能指標(biāo)與點火提前角之間的函數(shù)關(guān)系，/Cimk、/c_分別為函數(shù)關(guān)系A(chǔ)O)的最大值與最小值。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述的方法，其特征在于，所述的動力性能指標(biāo)具體為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩Tq、所述排放性能指標(biāo)為發(fā)動機(jī)尾氣中的排污物濃度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述排污物為一氧化碳CO、碳?xì)浠衔颒C和氮氧化物NOx。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述函數(shù)關(guān)系/00包括轉(zhuǎn)矩Tq與點火提前角之間的擬合函數(shù)關(guān)系.40)、碳?xì)浠衔颒C排放濃度與點火提前角之間的擬合函數(shù)關(guān)系/^(4、一氧化碳CO排放濃度與點火提前角之間的擬合函數(shù)關(guān)系Zm(X)、氮氧化物NOx排放濃度與點火提前角之間的擬合函數(shù)關(guān)系/—00。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述總體目標(biāo)函數(shù)為
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9任一項所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括步驟(6):選擇下一個工況節(jié)點，重復(fù)步驟(I) - (5)，確定下一個工況節(jié)點下的最優(yōu)點火提前角，直至掃完所有工況節(jié)點。
全文摘要
本發(fā)明涉及汽車發(fā)動機(jī)最優(yōu)點火提前角的確定方法，該確定方法通過數(shù)值擬合得到動力性能指標(biāo)與點火提前角之間的函數(shù)關(guān)系、排放性能指標(biāo)與點火提前角之間的函數(shù)關(guān)系，并進(jìn)一步結(jié)合動力性能指標(biāo)、排放性能指標(biāo)本身的權(quán)值得到某工況節(jié)點下點火提前角的總體目標(biāo)函數(shù)，最后通過對該總體目標(biāo)函數(shù)求取極值，即可得到工況節(jié)點下的最優(yōu)點火提前角。這種點火提前角的確定同時考慮了發(fā)動機(jī)的動力性和排放性，較傳統(tǒng)僅從動力方面入手確定點火提前角的方法，能夠極大的提高點火提前角的確定精度，保證發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)于最佳狀態(tài)。
文檔編號G05B23/00GK102681523SQ20121015946
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者林國偉 申請人:奇瑞汽車股份有限公司