CN210622963U - 一种可变点火的控制***及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可变点火的控制***及车辆，涉及车辆领域。可变点火的控制***包括依次连接的采集模块、控制模块、正时传动装置以及点火装置，其中，采集模块用于采集发动机的参数信息并将参数信息发送给控制模块，控制模块配置成根据参数信息计算得出最佳点火位置并控制正时传动装置将点火装置移动至最佳点火位置，之后控制点火装置进行点火以使发动机缸内充分燃烧。正时传动装置与控制模块相连，其用于接收控制模块发送的导通信号后开启动力传输以改变点火装置的点火位置。本实用新型能够根据发动机的不同参数信息来改变点火位置，加快燃烧放热速率的同时降低爆震倾向，从而使得发动机缸内充分燃烧，提高了发动机的动力输出。

Description

一种可变点火的控制***及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆领域，特别是涉及一种可变点火的控制***及车辆。

背景技术

随着排放法规愈加严格，降低油耗和排放成为各主机厂面对的重要课题。分层稀薄燃烧作为一种高效的燃烧方式，使得燃油消耗以及氮氧化物明显降低，并获得了长足的发展。为了提高稀燃界限，常采用分层混合气燃烧方式，保证在平均空燃比大于20条件下也能形成易于着火的浓混合气，在其周边区域是较稀混合气。在通过特殊设计的进气道、燃烧室、活塞顶的作用下，压缩行程后期燃烧室沿轴向形成上浓下稀的浓度分层。浓混合气通过火花塞点燃形成较大的火核，继而点燃周围较稀的混合气，缩短火焰传播距离，提高放热速率，做到更好的动力输出。

在稀浓混合气形成后，火花塞的点火位置直接影响火焰传播距离的长短及燃烧放热速率，缩短火焰传播距离可有效防止爆燃并提高热效率。这是因为在混合气过量空气系数约为1时，混合气最容易点燃，火焰传播速度最快。火花塞位置与较浓混合气接近时，则点燃更容易火焰传播更迅速，反之则因为混合气过稀不易点燃，火焰传播距离加大，末端气缸壁面自燃着火的概率增大，爆震倾向增加。另外，由于减小了循环的预膨胀比，燃烧更接近上止点，整机热效率提高。

因此，在发动机点火***设计过程中，使火花塞始终处于最合适的点火位置，从而优化发动机的性能表现，成为非常重要的研究方向。在发动机不同的工况下进气量不同，混合气形成的状态不同，各处混合气的浓度不一，在混合气浓度适当的位置点燃，则会形成更快的火焰传播速度、更佳的热效率、更好的动力输出。目前固定点火火花塞在市场上应用广泛，其点火能量高，工艺成熟，性能稳定。但是却面临着技术瓶颈，在更先进的点火技术产业化应用之前，可变点火位置就成为了可选项。

现有技术中采用传统固定火花塞难以适应分层高效燃烧的要求，存在点火位置不灵活不能快速充分燃烧的问题。

实用新型内容

本实用新型第一方面的目的是要提供一种可变点火的控制***，解决现有技术中发动机的点火位置不灵活而导致缸内的混合气体不能够充分燃烧进一步导致爆震等异常情况发生的问题。

本实用新型第一方面的进一步目的是要避免其它外部因素导致发动机缸内异常燃烧情况发生。

本实用新型第二方面的目的是要提供一种车辆。

根据本实用新型第一方面的目的，本实用新型提供了一种可变点火的控制***，包括依次连接的采集模块、控制模块、正时传动装置以及点火装置，其中，

所述采集模块，用于采集发动机的参数信息并将所述参数信息发送给所述控制模块，所述发动机的参数信息至少包括所述发动机的喷油量以及所述发动机的进气量；

所述控制模块，与所述采集模块相连，配置成根据所述参数信息计算得出最佳点火位置并控制所述正时传动装置将所述点火装置移动至所述最佳点火位置，之后控制所述点火装置进行点火以使所述发动机缸内充分燃烧，其中，所述点火装置还与所述控制模块相连；

所述正时传动装置，与所述控制模块相连，用于接收所述控制模块发送的导通信号后开启动力传输以改变所述点火装置的点火位置。

可选地，所述采集模块包括缸内压力传感器，所述缸内压力传感器设置在所述发动机的缸内，所述缸内压力传感器用于在所述点火装置进行点火后检测所述发动机的缸内压力并将所述发动机的缸内压力发送给所述控制模块；

所述控制模块，还用于在判定所述发动机的缸内压力不在预设阈值压力范围内则对所述点火装置的下一次点火时间进行调整。

可选地，还包括：

正时***，与所述正时传动装置连接，用于给所述正时传动装置提供动力。

可选地，所述正时传动装置包括正时传动轮以及与所述正时传动轮相啮合的齿条；

所述点火装置包括多个火花塞以及对应的套设在多个所述火花塞上的多个齿条圈，所述齿条圈与所述齿条相啮合；

其中，当所述正时传动装置开启动力传输时所述正时传动轮转动从而带动齿条移动以使所述齿条圈带动所述火花塞移动。

可选地，所述正时传动装置带动所述火花塞沿所述发动机缸内深度方向移动。

可选地，所述火花塞的数量为三个，三个所述火花塞按照预设距离依次排列。

可选地，所述采集模块包括：

喷油器传感器，用于采集所述发动机的喷油量；

节气门传感器，用于检测所述发动机的进气量。

根据本实用新型第二方面的目的，本实用新型还提供了一种车辆，所述车辆安装有所述的可变点火的控制***。

本实用新型包括采集模块、控制模块、正时传动装置以及点火装置，根据发动机的喷油量以及发动机的进气量来计算得出最佳点火位置并控制正时传动装置将点火装置移动至最佳点火位置，之后控制点火装置进行点火以使发动机缸内充分燃烧。本实用新型中由于发动机的不同工况下的进气量和喷油量不同，能够根据发动机的不同参数信息来改变点火位置，使之在经济混合气浓度附近点燃，加快放热的同时降低爆震倾向，从而使得发动机缸内充分燃烧，提高循环热效率，提高了发动机的动力输出。

本实用新型在点火之后采集模块还需要检测发动机的缸内压力，如果检测到发动机的缸内压力不在预设阈值压力范围内则对点火装置的下一次的点火时间进行调整。本实用新型能够在发动机缸内燃烧后检测缸内压力从而对下一次点火时间进行调整，避免了因其它外部因素导致发动机缸内异常燃烧情况发生，进一步提高了发动机的使用寿命。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的可变点火的控制***的示意性连接关系图；

图2是根据本实用新型一个实施例的可变点火的控制***中正时传动装置和点火装置的示意性结构图。

具体实施方式

图1是根据本实用新型一个实施例的可变点火的控制***的示意性连接关系图。如图1所示，在一个具体地实施例中，可变点火的控制***100一般性地可包括依次连接的采集模块1、控制模块2以及正时传动装置3以及点火装置4。其中，采集模块1用于采集发动机的参数信息并将参数信息发送给控制模块2，发动机的参数信息至少包括发动机的喷油量以及发动机的进气量。控制模块2与采集模块1相连，其配置成根据参数信息计算得出最佳点火位置并控制正时传动装置3将点火装置4移动至最佳点火位置，之后控制点火装置4进行点火以使发动机缸内充分燃烧。其中，点火装置4还与控制模块2相连，正时传动装置3与控制模块2相连，用于接收控制模块2发送的导通信号后开启动力传输以改变点火装置4的点火位置。

本实用新型中由于发动机的不同工况下的进气量和喷油量不同，能够根据发动机的不同参数信息来改变点火位置，从而使得发动机缸内充分燃烧，加快燃烧放热速率的同时降低爆震倾向，提高了发动机的动力输出。

本实用新型根据发动机的喷油量、发动机的进气量等多种影响因素能够更准确的计算出发动机的最佳点火位置。

在另一个实施例中，采集模块1包括缸内压力传感器，缸内压力传感器设置在发动机的缸内，缸内压力传感器用于在点火装置进行点火后检测发动机的缸内压力并将发动机的缸内压力发送给控制模块2。控制模块2还用于在判定发动机的缸内压力不在预设阈值压力范围内则对点火装置4的下一次点火时间进行调整。

具体地，当发动机缸内燃烧后检测到缸内压力过大，即可能出现早燃或爆震时，则将下一次点火时间推后避免发生爆震等异常燃烧情况的出现。

本实用新型能够在发动机缸内燃烧后检测缸内压力从而对下一次点火时间进行调整，避免了因其它因素导致发动机缸内出现异常燃烧情况发生，进一步提高了发动机的使用寿命。

另外，可变点火的控制***还包括正时***5，其与正时传动装置3连接，用于给正时传动装置3提供动力。

在又一个实施例中，正时传动装置3通过发动机可变气门正时(Variable ValveTiming，简称VVT)电磁阀与正时***5连接，当需要调整点火装置4的点火位置时，VVT电磁阀导通，正时传动装置3开始动力传输以带动点火装置4移动。

图2是根据本实用新型一个实施例的可变点火的控制***中正时传动装置和点火装置的示意性结构图。如图2所示，并参见图1，正时传动装置3包括正时传动轮31以及与正时传动轮31相啮合的齿条32。点火装置4包括多个火花塞41以及对应的套设在多个火花塞41上的多个齿条圈42，齿条圈42与齿条32相啮合。其中，当正时传动装置3开启动力传输时正时传动轮31转动从而带动齿条32移动以使齿条圈42带动火花塞41移动。

进一步地，正时传动轮31与发动机后端面相连，通过正时***5提供的动力进行动力传输，正时传动轮31开始工作后扭矩通过齿条32传递到火花塞41上的齿条圈42上，齿条圈42带动火花塞41旋转，实现点火位置的改变。

在一个实施例中正时传动装置3带动火花塞41沿发动机缸内深度方向移动。具体地，齿条圈42带动火花塞41转动并在齿条32的导向下向发动机缸内方向移动。

在发动机小负荷工况下运行时，节气门开度较小，喷油器喷油量较小，进气道压力低于大气压，混合气形成的湍流较弱，形成的分层混合气位于燃烧室整体偏下位置，因此最佳点火位置在燃烧室偏下的位置。控制模块2接收到喷油量和进气量数据后，向正时传动装置3发出导通信号，正时传动轮31开始动力传输以通过正时传动轮31和齿条32配合从而带动火花塞41不同程度旋入深度增大，点火位置降低。

在发动机大负荷工况下运行时，节气门开度较大，喷油器喷油量较大，进气道压力等于大气压，混合气形成的湍流较强，分布范围广，形成的混合气位置燃烧室整体偏上，因此最佳点火位置在燃烧室偏上的位置。控制模块2接收到喷油量和进气量数据后，向正时传动装置3发出导通信号，正时传动轮31开始动力传输以通过正时传动轮31和齿条32配合从而带动火花塞41旋入深度减小，点火位置升高。

具体地，采集模块1包括喷油器传感器、节气门传感器和缸内压力传感器，喷油器传感器用于采集发动机的喷油量。节气门传感器用于检测发动机的进气量。缸内压力传感器用于检测发动机的缸内压力以及缸内的燃烧情况。

在一个实施例中，火花塞41的数量为三个，三个火花塞41按照预设距离依次排列。其中，预设距离指的是三个火花塞41中相邻的两个火花塞41之间的距离相等。

本实用新型正时传动装置3利用一个正时传动轮31和一个齿条32就能带动三个火花塞41同时移动，结构简单，开发成本低。

本实用新型还提供了一种车辆，其安装有上述任一项实施例的可变点火的控制***。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (7)

1.一种可变点火的控制***，其特征在于，包括依次连接的采集模块、控制模块、正时传动装置以及点火装置，其中，

所述采集模块，用于采集发动机的参数信息，所述发动机的参数信息至少包括所述发动机的喷油量以及所述发动机的进气量；

所述正时传动装置，与所述控制模块相连，用于在受控下开启动力传输以改变所述点火装置的点火位置；

所述正时传动装置包括正时传动轮以及与所述正时传动轮相啮合的齿条；

所述点火装置包括多个火花塞以及对应的套设在多个所述火花塞上的多个齿条圈，所述齿条圈与所述齿条相啮合；

其中，当所述正时传动装置开启动力传输时所述正时传动轮转动从而带动齿条移动以使所述齿条圈带动所述火花塞移动。

2.根据权利要求1所述的控制***，其特征在于，

所述采集模块包括缸内压力传感器，所述缸内压力传感器设置在所述发动机的缸内，所述缸内压力传感器用于在所述点火装置进行点火后检测所述发动机的缸内压力。

3.根据权利要求1所述的控制***，其特征在于，还包括：

正时***，与所述正时传动装置连接，用于给所述正时传动装置提供动力。

4.根据权利要求1所述的控制***，其特征在于，

所述正时传动装置带动所述火花塞沿所述发动机缸内深度方向移动。

5.根据权利要求1所述的控制***，其特征在于，

所述火花塞的数量为三个，三个所述火花塞按照预设距离依次排列。

6.根据权利要求1所述的控制***，其特征在于，所述采集模块包括：

喷油器传感器，用于采集所述发动机的喷油量；

节气门传感器，用于检测所述发动机的进气量。

7.一种车辆，其特征在于，安装有如权利要求1-6中任一项所述的可变点火的控制***。

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