CN113217249A - 点火控制系统、发动机、点火控制方法及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种点火控制系统、发动机、点火控制方法及存储介质，点火控制系统包括逻辑计算驱动控制模块、恒流功率输出模块、点火线圈驱动模块、点火线圈模块和储能电容。逻辑计算驱动控制模块能够接收到的点火控制指令，获取包括点火充电参数信息和点火放电参数信息的点火控制参数信息。逻辑计算驱动控制模块能够根据点火充电参数信息和点火放电参数信息，驱动点火线圈驱动模块控制点火线圈模块充电/放电；还能够根据点火放电参数信息，驱动恒流功率输出模块，输出恒电流强度的能量。本发明提出的点火控制系统、发动机和点火控制方法，不仅具有高功率输出、配置灵活，而且具有功率输出稳定、放电电流的纹波率低的优点。

Description

点火控制系统、发动机、点火控制方法及存储介质
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种点火控制装置、方法、发动机及存储介质。
背景技术
随着全球范围内排放和节油法规的不断完善，发动机技术朝着低排放、低油耗的方向不断深入发展，先进燃烧技术层出不穷。尤以废气再循环燃烧技术(EGR)和均质稀燃燃烧技术(homogenous lean burn)最具代表性，其中，废气再循环燃烧技术通过从催化器后端取废气，将其引入到发动机气缸内和可燃混合气充分混合的方式来大幅降低发动机中小负荷下吸气冲程的泵气损失，提升发动机的热效率；均质稀燃燃烧技术通过降低相同进气量下的喷油量，提升可燃混合气空燃比的方式来提升发动机的热效率。采用先进燃烧技术的发动机配合电机形成的混动模式还可以继续改善油耗，因此，采用先进燃烧技术的发动机具有广阔的市场场景。
然而，由于上述两种典型的先进燃烧技术都大幅稀释了可燃混合气，对点火控制系统的性能提出了严峻的挑战，现有技术中，点火系统主要有以下几种：
其中一种是高频高压电晕点火系统，该方法通过对多电极同时施以高频高压交流电的方式实现点火，其优点在于火花强度和体积相较传统点火系统均有大幅提升，燃烧效果好，适用于先进燃烧技术的发动机，但其缺陷在于产品的成本较高，很难进行大面积市场普及。
另外一种是传统点火系统，参见图1，图1为现有技术中传统点火线圈在实车上的电气连接示意图。从图1可以看出，传统点火控制系统包括初级充电回路和次级放电回路两部分。初级充电回路由初级线圈的电感Lpri，初级线圈的内阻Rpri.coil和点火驱动模块IGBT构成。所述次级放电回路包括次级线圈的电感Lsec、次级线圈的电阻Rsec.coil、火花塞的内阻Rsp和相应的寄生电容Csec,coil、Ccab和Csp。为了便于理解，对传统点火系统的点火过程描述如下：初级充电回路的点火驱动模块IGBT通过ECU获取点火驱动信号，当点火线圈需要充电时，点火驱动模块IGBT的CE结导通，电瓶开始对点火线圈进行充电，其充电电流如图2所示，几乎呈线性的方式逐渐增加。当需要点火时，ECU发出关闭点火驱动模块IGBT的驱动信号，点火线圈开始放电，点火线圈的次级放电回路的放电电流波形如图3中次级线圈放电电流波形曲线所示，其呈现三角波的线性方式逐渐衰减。这种放电电流波形对于传统的当量空燃比均质燃烧模式是没有问题的，因为混合气的化学能很强，很容易点燃。但是对于采用先进燃烧技术的发动机而言，却存在如下缺陷：
由于混合气的浓度被大幅稀释，当放电电流强度低于一定数值后，其放电功率的不足导致无法有效加热化学能大幅减弱的混合气，不仅浪费电能，而且易导致燃烧不稳定的情况出现。具体地，参见图4，图4为现有技术中传统点火线圈在先进燃烧模式下混合气燃烧贡献的示意图。图4更为形象地展示了在先进燃烧模式下传统点火线圈放电所存在的缺陷。为了增加点火放电功率，如果提升放电初始阶段的放电电流强度，如图4中区域1所示的放电区域。由于电流强度高，此区域的电流会加速火花塞的电极老化，无法满足火花塞的寿命要求。只有电流强度在满足火花塞寿命要求又具备一定强度时，才能有效加热混合气，如图4中区域2所示的放电区域。当放电电流低于一定强度后，由于其放电功率大幅降低，其对混合气的加热效果变差，这部分电能就被浪费掉了，如图4中区域3所示的放电区域。
还有一种是在上述传统点火线圈基础上加以改进的双线圈点火控制系统，参见图5，图5为现有技术中双线圈点火控制系统的结构示意图。现有技术的双线圈点火控制系统由两个传统电感式线圈和相对应的点火控制器构成。为了便于理解，对现有技术的双线圈点火控制系统的点火过程说明如下：和传统线圈的工作原理相似，为了击穿混合气，首先对1号线圈进行充电，充电电流波形和传统线圈完全一致，延迟一段时间后，对2号线圈进行首次充电，充电时间和1号线圈相同；当到达点火时刻时，1号线圈率先放电，当放电达到一定时长后，为了维持放电电流的强度，2号线圈开始放电，1号线圈又重新开始充电，通过1、2号线圈交叉充放电的方式来维持一定程度的放电功率。然而，在实际应用，参见图6，图6为现有技术中双线圈点火控制系统的充电、放电时的电流波形示意图。从图6及上述原理性分析不难发现，这种双线圈点火控制系统存在以下缺陷：
1、放电电流的波动幅值过大，由于现有技术的双线圈点火系统大多采用开环控制策略，没有对线圈的充电电流和放电电流进行实时控制，导致放电电流的波动幅值较大，易加速火花塞的老化。
2、输入功率不足导致灭弧现象的发生。由于废气再循环燃烧技术(EGR)和均质稀燃燃烧技术(简称高稀释比)发动机均采用高滚流进气系统，发动机缸内的气流强度相比传统发动机要高的多，点火线圈放电时火弧在高气流强度下会出现高延展效应，如图6所示。高延展效应意味着放电火弧的通道阻抗显著增高，当功率不足时，会出现严重的灭弧现象，参见图7，图7为现有技术中充电功率小于放电功率造成的放电电流强度过低的示意图。从图7可以看出，无法实现预定的恒功率放电。
为了克服上述缺陷，公开号为CN110206673A、公开日期为2019年09月06日，发明名称为“高能放电点火装置及其控制方法”中国发明专利，公开了一种多线圈高能点火装置，参见图8，图8为该现有技术多线圈高能点火线圈(以4组点火线组合放电为例)的结构示意图，这种由多线圈构成的高能点火装置，通过控制多组MOSFET管的导通和关断来实现多组线圈的组合充放电以实现高功率的输出，当MOSFET管Q1和MOSFET管Q2导通时，MOSFET管Q3、MOSFET管Q4关断，可实现点火线圈L1和点火线圈L3串联，点火线圈L2和点火线圈L4串联，4组线线圈两两串联后再同时并联输出。当MOSFET管Q1和MOSFET管Q2关闭，MOSFET管Q3和MOSFET管Q4导通，可实现点火线圈L1和点火线圈L2两组线圈并联输出，即双线圈点火模式。上述装置通过对MOSFET管的交叉导通控制实现了多组点火线圈的高功率输出，相比传统的双线圈点火装置提升了放电功率，但应用于高滚流比，高稀释比的先进稀燃发动机上仍存在如下缺陷：
1、参见图9，图9为多组点火线圈恒功率放电波形图。从图9可以看出，从放电电流波形来看，其期望的放电电流为100mA，在此过程中，其放电电流的脉动和毛刺仍然存在，放电结束期，其放电电流出现了明显的脉动，脉动幅值达到了100mA，加速了火花塞电极的老化。
2、实际应用中，单次点火放电过程中，由于气流对火弧的影响，放电负载的阻抗常出现脉动式的变化，参见图10，图10为由于进气气流影响导致的负载阻抗突变的波形图。从图10中放电电压曲线可以看出，放电过程中，当气流强度突然增加时，放电电压出现了非常高的脉动，即负载阻抗大幅增加，开环控制模式下由于无法实时检测放电电流参数信息的状态，当气流引起负载突变时，此装置无法根据负载的变化进行放电功率的动态调节，无法达到恒功率稳定输出的控制效果。此外，此系统为典型的非线性时延系统，即使不出现气流变化引起的扰动，开环控制的输出功率也会存在误差，无法实现期望功率的精确输出。
3、效率低：此装置虽然采用升压电路来缩短线圈的充电时间，但是由于线圈本身要提供万伏以上的高电压来击穿混合气，因此，点火线圈的初次级必须要配置高匝比，即线圈次级绕线的匝数多，增加了线圈的阻抗，进而带来线圈自身的损耗增加，效率降低。
因此，如何提出一种新的点火控制系统以适应先进燃烧技术，以克服现有技术中存在的上述缺陷，日益成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
需要说明的是，公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种稳定输出高功率的点火控制系统、发动机、点火控制方法及存储介质。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种点火控制系统，其特征在于，包括逻辑计算驱动控制模块、恒流功率输出模块、点火线圈驱动模块、点火线圈模块和储能电容；
其中，所述逻辑计算驱动控制模块的第一输出端连接所述恒流功率输出模块的驱动接口，所述逻辑计算驱动控制模块的第二输出端连接所述点火线圈驱动模块的输入端；
所述点火线圈模块的供电端的正极连接供电电源的正极，所述点火线圈模块的供电端的负极连接所述点火线圈驱动模块的输出端；所述点火线圈模块的高压负极输出端连接火花塞的中心电极；所述点火线圈模块的高压正极输出端、所述储能电容的一端和所述恒流功率输出模块的负极输出端共接；
所述恒流功率输出模块的供电端连接所述供电电源，所述恒流功率输出模块的正极输出端、所述储能电容的另一端和所述火花塞的侧电极共接并接地；
所述逻辑计算驱动控制模块被配置为，接收点火控制指令并根据所述点火控制指令，获取点火控制参数信息；其中，所述点火控制参数信息包括点火充电参数信息和点火放电参数信息；
若所述逻辑计算驱动控制模块接收到开始点火指令，所述逻辑计算驱动控制模块还被配置为，根据所述点火充电参数信息和所述点火放电参数信息，驱动所述点火线圈驱动模块控制所述点火线圈模块充电/放电；所述逻辑计算驱动控制模块还用于根据所述点火放电参数信息，驱动所述恒流功率输出模块，输出恒电流强度的能量。
可选地，还包括放电电流检测模块，所述放电电流检测模块的输出端连接所述逻辑计算驱动控制模块的第一输入端；
所述放电电流检测模块被配置为实时监测所述点火线圈模块的放电电流实时参数信息，并用于将所述放电电流实时参数信息反馈给所述逻辑计算驱动控制模块；
所述逻辑计算驱动控制模块被配置为，根据所述点火控制指令，获取点火控制参数信息，包括：
所述逻辑计算驱动控制模块被配置为，根据所述点火控制指令和所述放电电流实时参数信息，获取所述点火控制参数信息。
可选地，所述恒流功率输出模块包括一个或多个并联连接的反激变换器子电路，每个所述反激变换器子电路包括反激变换器和第二二极管；
所述逻辑计算驱动控制模块的第一输出端连接所述恒流功率输出模块的驱动接口，包括：所述逻辑计算驱动控制模块的第一输出端连接所述反激变换器的驱动接口；
所述点火线圈模块的高压正极输出端、所述储能电容的一端和所述恒流功率输出模块的负极输出端共接，包括：所述点火线圈模块的高压正极输出端、所述储能电容的一端和所述反激变换器的负极输出端共接；
所述恒流功率输出模块的供电端连接所述供电电源，包括：所述反激变换器的供电端连接所述供电电源；
所述恒流功率输出模块的正极输出端、所述储能电容的另一端和所述火花塞的侧电极共接并接地，包括：所述反激变换器的正极输出端连接所述第二二极管的正极，所述第二二极管的负极、所述储能电容的另一端和所述火花塞的侧电极共接并接地。
可选地，所述反激变换器包括MOSFET开关管、储能变压器、第三二极管和第四二极管；其中，所述MOSFET开关管的漏极、所述储能变压器的负极输入端和所述第四二极管的正极共接；所述第三二极管的负极连接所述第四二极管的负极；
所述逻辑计算驱动控制模块的第一输出端连接所述反激变换器的驱动接口，包括：所述逻辑计算驱动控制模块的第一输出端连接所述MOSFET开关管的栅极；
所述反激变换器的供电端连接所述供电电源，包括：所述储能变压器的正极输入端与所述第三二极管的正极共接形成所述反激变换器的供电端的正极，与所述供电电源连接；所述MOSFET开关管的源极接地形成所述反激变换器的供电端的负极；
所述反激变换器的正极输出端连接所述第二二极管的正极，包括：所述储能变压器的正极输出端连接所述第二二极管的正极；
所述点火线圈模块的高压正极输出端、所述储能电容的一端和所述反激变换器的负极输出端共接，包括：所述点火线圈模块的高压正极输出端、所述储能电容的一端和所述储能变压器的负极输出端共接。
可选地，所述逻辑计算驱动控制模块包括电连接的AD转换器、反馈控制计算单元和驱动控制电路；其中，所述驱动控制电路与所述反激变换器一一对应；
所述放电电流检测模块的输出端连接所述逻辑计算驱动控制模块的第一输入端，包括：所述放电电流检测模块的输出端连接所述AD转换器的输入端；
所述逻辑计算驱动控制模块的第一输出端连接所述反激变换器的驱动接口，包括：所述驱动控制电路的第一输出端连接所述反激变换器的驱动接口；
所述逻辑计算驱动控制模块的第二输出端连接所述点火线圈驱动模块的输入端，包括：所述驱动控制电路的第二输出端连接所述点火线圈驱动模块的输入端；
所述逻辑计算驱动控制模块被配置为，根据所述点火控制指令和所述放电电流实时参数信息，获取所述点火控制参数信息，包括：
所述反馈控制计算单元被配置为，根据所述点火控制指令和所述放电电流实时参数信息，获取所述点火控制参数信息。
可选地，还包括上位机控制参数通讯模块，所述上位机控制参数通讯模块的输出端连接所述逻辑计算驱动控制模块的第二输入端；
上位机控制参数通讯模块用于获取所述点火控制指令，并用于将所述点火控制指令发送至所述逻辑计算驱动控制模块。
可选地，所述点火控制指令包括：放电电流目标参数信息、所述点火线圈的充电起始时间、所述点火线圈的充电脉宽、首个所述反激变换器的充电起始时间、另外N-1个所述反激变换器的时延占空比，其中，N为所述反激变换器工作的个数；
其中，所述点火充电参数信息包括：所述点火线圈的充电起始时间和所述点火线圈的充电脉宽；
所述点火放电参数信息包括：所述放电电流目标参数信息、所述首个所述反激变换器的充电起始时间、另外N-1个所述反激变换器的时延占空比和每个所述反激变换器的驱动脉宽；
所述反馈控制计算单元被配置为，根据所述点火控制指令和所述放电电流实时参数信息，获取所述点火控制参数信息，包括：
根据所述放电电流目标参数信息和所述放电电流实时参数信息的误差，获取每个所述反激变换器的驱动脉宽。
可选地，所述上位机控制参数通讯模块用于获取所述点火控制指令，还包括，根据所述反激变换器的个数和首个所述反激变换器的充电起始时间，获取另外N-1个所述反激变换器的时延占空比；其中，所述获取另外N-1个所述反激变换器的时延占空比的方法，包括：
若只有一个所述反激变换器，则其时延占空比为0；
若有多个所述反激变换器，则其他所述反激变换器的所述时延占空比通过下式获得：
Figure BDA0003032555590000081
式中，ΔDdelay为所述时延占空比，n为相对第一个所述反激变换器的充电次序，N为所述反激变换器工作的总数量，1≤n≤(N-1)，其中，所述第一个所述反激变换器为给出充电起始时间的所述反激变换器。
可选地，所述点火线圈模块包括点火线圈和第一二极管；其中，所述点火线圈的高压正极输出端连接所述第一二极管的正极；
所述点火线圈模块的供电端的正极连接供电电源的正极，包括：所述点火线圈的供电端的正极连接所述供电电源的正极；
所述点火线圈模块的供电端的负极连接所述点火线圈驱动模块的输出端，包括：所述点火线圈的供电端的负极连接所述点火线圈驱动模块的输出端；
所述点火线圈模块的高压正极输出端、所述储能电容的一端和所述恒流功率输出模块的负极输出端共接，包括：所述第一二极管的负极、所述储能电容的一端和所述恒流功率输出模块的负极输出端共接。
可选地，所述点火线圈驱动模块包括自举驱动电路和IGBT驱动器件；其中，所述自举驱动电路的输出端连接所述IGBT驱动器件的门极，所述IGBT驱动器件的发射极接地；
所述逻辑计算驱动控制模块的第二输出端连接所述点火线圈驱动模块的输入端，包括：所述逻辑计算驱动控制模块的第二输出端连接所述自举驱动电路的输入端；
所述点火线圈模块的供电端的负极连接所述点火线圈驱动模块的输出端，包括：所述点火线圈的供电端的负极连接所述IGBT驱动器件的集电极。
为了实现上述目的，本发明还提供了一种发动机，所述发动机包括如上述任一项所述的点火控制系统。
为了实现上述目的，本发明还提供了一种点火控制方法，基于上述任一项所述的点火控制系统，所述点火控制方法，包括：在接收到开始点火指令时，执行以下步骤：
根据接收到的所述点火控制指令，获取点火控制参数信息；其中，所述点火控制参数信息包括点火充电参数信息和点火放电参数信息；
根据所述点火充电参数信息和所述点火放电参数信息，驱动所述点火线圈驱动模块控制所述点火线圈模块先充电再放电；
驱动所述点火线圈模块在放电时产生击穿电压，以击穿所述火花塞的中心电极和侧电极周围的混合气体，建立火弧通道；
根据所述点火放电参数信息，驱动所述恒流功率输出模块和所述储能电容，为所述混合气体输出恒电流强度的能量。
可选地，还包括：获取所述点火线圈模块的放电电流实时参数信息；
所述根据所述点火控制指令，获取点火控制参数信息的方法，包括：根据所述点火控制指令和所述放电电流实时参数信息，获取所述点火控制参数信息。
可选地，述点火充电参数信息包括，所述点火线圈的充电起始时间、点火线圈的充电脉宽；
所述根据所述点火充电参数信息和所述点火放电参数信息，驱动所述点火线圈驱动模块控制所述点火线圈模块先充电再放电的方法，包括：
根据所述点火线圈的充电起始时间和所述点火线圈的充电脉宽，驱动所述点火线圈驱动模块，以对所述点火线圈模块充电；
根据所述点火放电参数信息，关断所述点火线圈驱动模块，结束对所述点火线圈模块的充电，并驱动所述点火线圈模块放电。
可选地，所述点火线圈模块包括所述点火线圈模块包括点火线圈和第一二极管，所述点火控制方法还包括：当所述点火线圈驱动模块充电时，所述第一二极管反向截止，关断所述点火线圈和所述火花塞的电连接；
当所述点火线圈模块放电时，所述第一二极管导通所述点火线圈和所述火花塞的电连接。
可选地，在根据所述点火放电参数信息，驱动所述恒流功率输出模块和所述储能电容，为所述混合气体输出恒电流强度的能量之前，还包括：
判断所述火弧通道是否建立，若是，则驱动所述恒流功率输出模块和所述储能电容，为所述混合气体输出恒电流强度的能量；若否，则等待所述火弧通道建立。
可选地，所述恒流功率输出模块包括一个或多个并联连接的反激变换器子电路，每个所述反激变换器子电路包括反激变换器和第二二极管；所述点火放电参数信息包括：放电电流目标参数信息，首个所述反激变换器的充电起始时间、另外N-1个所述反激变换器的时延占空比和每个所述反激变换器的驱动脉宽；
所述根据所述点火放电参数信息，驱动所述恒流功率输出模块和所述储能电容，为所述混合气体输出恒电流强度的能量的方法，包括：
根据所述放电电流参数信息和放电电流实时参数信息的误差，获取每个反激变换器的驱动脉宽；
若只有一个所述反激变换器工作，则根据所述反激变换器的驱动脉宽，驱动所述反激变换器充放电；
若有多个所述反激变换器工作，则根据每个所述反激变换器的驱动脉宽和其时延占空比，驱动各个所述反激变换器交错充放电；
在所述反激变换器放电时，所述反激变换器的部分输出能量被所述储能电容存储，其他输出能量直接输出，以维持所述反激变换器输出端的电压稳定性。
可选地，对于每一个所述反激变换器，当所述反激变换器充电时，所述第二二极管关断所述反激变换器和所述火花塞的电连接；当所述点火线圈模块放电时，所述第二二极管导通所述反激变换器和所述火花塞的电连接。
为了实现上述目的，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机可执行的指令，当所述计算机可执行的指令被执行时实现上述任一项所述的点火控制方法。
与现有技术相比，本发明提出的点火控制系统，具有以下有益效果：
1、高功率输出、配置灵活：本发明提出的点火控制系统包括逻辑计算驱动控制模块、恒流功率输出模块、点火线圈驱动模块、点火线圈模块和储能电容。本发明提出的点火控制系统采用了高频控制的恒流功率输出模块加快充点火线圈的组合模式，通过灵活配置功率输出模块，能达到瞬间2KW，即负载电压1KV，负载电流1000mA的功率输出能力。
2、体积小：本发明提出的点火控制系统的所述恒流功率输出模块包括一个或多个并联连接的反激变换器子电路，每个所述反激变换器子电路包括反激变换器和第二二极管，由于恒流功率输出模块采用高频控制的反激变换器，恒流功率输出模块单次充电的储能能量可以大幅降低，进而大幅降低了恒流功率输出模块的体积，和现有技术相比，本发明提出的点火控制系统可以做到同等输出功率体积最小。
3、功率输出稳定、放电电流的纹波率低：本发明提出的点火控制系统采用高压输出的快充点火线圈和反激变换器配合储能电容来配置恒流功率输出模块，自然形成了LC滤波电路，可以达到接近直流的功率输出，大幅降低了放电电流的纹波率，并具有非常好的EMC(Electro Magnetic Compatibility，电磁兼容性)性能。
4、引入了闭环反馈控制系统提升输出功率的抗干扰能力：本发明提出的点火控制系统包括放电电流检测模块，所述放电电流检测模块被配置为实时监测所述点火线圈模块的放电电流实时参数信息，并用于将所述放电电流实时参数信息反馈给所述逻辑计算驱动控制模块；所述逻辑计算驱动控制模块被配置为，根据所述点火控制指令和所述放电电流实时参数信息，获取所述点火控制参数信息。该系统引入了次级放电电流检测电路，当负载阻抗突变时，其放电电流的斜率也会突变，基于此信号，通过自适应交错式的方式控制恒流功率输出模块的输出，能够快速动态调节点火控制系统的输出功率，能够大幅提高气流干扰条件下输出功率的稳定度，具有非常实用的工程应用价值。
5、高效率输出：由于本发明提出的点火控制系统的恒流功率输出模块采用高频控制的反激变换器，其体积大幅降低的同时，损耗就大幅降低，因此其效率有大幅的提升。进一步地，通过引入控制周期内分布式误差检测方法，本发明提出的点火控制系统无需控制多组MOSFET管，即可以实现最少功率模块的输出，降低了硬件成本的同时也提高了效率。
由于本发明提供的发动机、点火控制方法和存储介质，与本发明提供的点火控制系统属于同一发明构思，因此，至少具有相同的有益效果，在此，不再一一赘述。
附图说明
图1为现有技术中传统点火线圈在实车上的电气连接示意图；
图2为图1中传统点火线圈的充电电流波形示意图；
图3为现有技术中传统点火线圈放电电压和放电电流波形示意图；
图4为现有技术中传统点火线圈在先进燃烧模式下混合气燃烧贡献的示意图；
图5为现有技术中双线圈点火控制系统的结构示意图；
图6为现有技术中双线圈点火控制系统的充电、放电时的电流波形示意图；
图7为现有技术中充电功率小于放电功率造成的放电电流强度过低的示意图；
图8为现有技术的多线圈高能点火线圈(以4组点火线组合放电为例)的结构示意图；
图9为图8的多线圈高能点火线圈的恒功率放电波形图；
图10为由于进气气流影响导致的负载阻抗突变的波形图；
图11为本发明实施例一的提供的点火控制系统的结构示意图；
图12为本发明实施例一提供的点火控制系统的其中一种优选实施方式的结构示意图；
图13为图12中反激变换器的其中一种实施方式的结构示意图；
图14为图13的反激变换器的接口示意图；
图15为图12中逻辑计算驱动控制模块的其中一种实施方式的结构示意图；
图16为图12中的上位机控制参数通讯模块的其中一种实施方式的接口示意图；
图17为本发明实施例二提供的点火控制方法流程图；
图18为本发明一实施例提供的点火控制系统输出功率时不同节点的电气波形示意图；
图19为本发明一实施例单组反激变换器的充电脉宽、充放电波形示意图；
图20为本发明一实施例提供的4组反激变换器驱动时序图；
图21为本发明一实施例提供的4组反激变换器充放电波形示意图；
图22为本发明一实施例提供的点火控制系统在气流干扰下的放电电流稳定控制效果示意图；
其中，附图标记说明如下：
100-逻辑计算驱动控制模块，110-AD转换器，120-反馈计算单元，130-驱动控制电路，141-第一输入端，142-第二输入端，151-第一输出端，152-第二输出端；
200-恒流功率输出模块，211、212、213、214-反激变换器、2111-MOSFET开关管、2112-储能变压器、2113-第三二极管、2114-第四二极管、221、222、223、224-第二二极管；
300-点火线圈驱动模块，310-自举驱动电路，320-IGBT驱动器件；
400-点火线圈模块，410-点火线圈，420-第一二极管；
500-储能电容，600-火花塞，700-放电电流检测模块，800-供电电源，900-上位机控制参数通讯模块。
具体实施方式
为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图对本发明提出的点火控制系统、发动机、点火控制方法及存储介质作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。应当了解，说明书附图并不一定按比例地显示本发明的具体结构，并且在说明书附图中用于说明本发明某些原理的图示性特征也会采取略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。以及，在以下说明的实施方式中，有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。在本说明书中，使用相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在适当情况下，如此使用的这些术语可替换。类似的，如果本文所述的方法包括一系列步骤，且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。
本发明的核心思想在于，针对现有技术中点火控制系统存在的诸多缺陷，提供一种稳定输出高功率的点火控制系统、发动机、点火控制方法及存储介质。
为了实现上述思想，本发明的发明人经过大量的实践和不断深入地研究发现：现有技术的高能点火系统功率都较低，即使采用如上所述的多线圈组合点火，由于线圈本身的高阻抗特性，输出功率越高，其效率越低，进而限制了其输出功率。进一步地，参见图6，图6为现有技术中双线圈点火控制系统的充电、放电时的电流波形示意图，从图6可以看出放电电流的波动幅值较大。本发明的发明人经研究发现，现有技术中的双线圈点火系统大多采用开环控制策略，没有对线圈的充电电流和放电电流进行实时监控。事实上，在实际发动机点火状态下，随着发动机工况的不同，点火线圈的放电功率是实时变化的。而现有技术中的点火控制系统没有根据点火线圈的放电功率进行充电功率的实时调节，从而导致在不同工况下出现电流过载或充电功率不足的情况发生。当发动机气流比较低的时候，火弧延展的长度短，放电功率低，线圈的充电功率大于放电功率，导致点火线圈的充电电流过载，易造成产品发热过大至失效现象的发生。相反，当点火时刻气体流速过大时，火弧延展的速度非常快，放电功率显著升高，导致点火线圈的充电功率小于放电功率，点火线圈无法维持一定强度的放电电流，放电电流逐渐衰减甚至出现火弧溃灭的现象发生，如图7所示，图7为现有技术中充电功率小于放电功率造成的放电电流强度过低的示意图。
基于上述研究，本发明创造性地提出了一种稳定输出高功率的点火控制系统、发动机、点火控制方法和存储介质。
<实施例一>
参见图11，图11为本实施例提供的点火控制系统的结构示意图。从图11可以看出，本实施例提供的点火控制系统，包括：逻辑计算驱动控制模块100、恒流功率输出模块200、点火线圈驱动模块300、点火线圈模块400和储能电容500。其中，所述逻辑计算驱动控制模块100的第一输出端151连接所述恒流功率输出模块200的驱动接口，所述逻辑计算驱动控制模块100的第二输出端152连接所述点火线圈驱动模块300的输入端。所述点火线圈模块400的供电端的正极连接供电电源的正极，所述点火线圈模块400的供电端的负极连接所述点火线圈驱动模块300的输出端。所述点火线圈模块400的高压负极输出端连接火花塞600的中心电极；所述点火线圈模块400的高压正极输出端、所述储能电容500的一端和所述恒流功率输出模块200的负极输出端共接。所述恒流功率输出模块200的供电端连接所述供电电源，所述恒流功率输出模块200的正极输出端、所述储能电容500的另一端和所述火花塞600的侧电极共接并接地。如此配置，所述恒流功率输出模块200、所述点火线圈模块400和所述储能电容500构成一个完整的放电回路。本领域的技术人员可以理解，本实施例以点火线圈模块400和所述恒流功率输出模块200负压输出为例，但这并非本发明的限制。
具体地，所述逻辑计算驱动控制模块100被配置为，接收点火控制指令并根据所述点火控制指令，获取点火控制参数信息；其中，所述点火控制参数信息包括点火充电参数信息和点火放电参数信息；若所述逻辑计算驱动控制模块100接收到开始点火指令，所述逻辑计算驱动控制模块100还被配置为，根据所述点火充电参数信息和所述点火放电参数信息，驱动所述点火线圈驱动模块300控制所述点火线圈模块400充电/放电；所述逻辑计算驱动控制模块100还用于根据所述点火放电参数信息，驱动所述恒流功率输出模块200，输出恒电流强度的能量。
如此配置，本发明提出的点火控制系统具有高功率输出、配置灵活的优点：本发明提出的点火控制系统采用了高频控制的恒流功率输出模块200加快充点火线圈模块400的组合模式，通过灵活配置功率输出模块，能达到瞬间2KW，即负载电压1KV，负载电流1000mA的功率输出能力。进一步地，本发明提出的点火控制系统还具有功率输出稳定、放电电流的纹波率低的优点：本发明提出的点火控制系统采用高压输出的快充点火线圈和恒流功率输出模块，自然形成了LC滤波电路，可以达到接近直流的功率输出，大幅降低了放电电流的纹波率，并具有非常好的EMC(Electro Magnetic Compatibility，电磁兼容性)性能。
较佳地，参见图12，图12为实施例提供的点火控制系统的其中一种优选实施方式的结构示意图。从图12可以看出，所述点火控制系统的所述点火线圈模块400包括点火线圈410和第一二极管420。
具体地，在本实施方式中，所述点火线圈410的高压正极输出端连接所述第一二极管420的正极。所述点火线圈模块400的供电端的正极连接供电电源的正极，包括：所述点火线圈410的供电端的正极连接所述供电电源800的正极。所述点火线圈模块400的供电端的负极连接所述点火线圈驱动模块300的输出端，包括：所述点火线圈410的供电端的负极连接所述点火线圈驱动模块300的输出端；所述点火线圈模块400的高压正极输出端、所述储能电容500的一端和所述恒流功率输出模块200的负极输出端共接，包括：所述第一二极管420的负极、所述储能电容500的一端和所述恒流功率输出模块200的负极输出端共接。如此配置，所述点火线圈410的主要作用是提供数万伏以上的高电压击穿所述火花塞中心电极和侧电极周围的混合气，建立火弧通道，建立此通道后，所述恒流功率输出模块200才能通过此通道输出所述点火控制指令设定的功率，持续加热周围的可燃混合气实现燃烧。所述第一二极管420为隔离续流二极管，其作用是：当所述点火线圈410充电时，所述第一二极管420反向截止，防止所述点火线圈410充电时输入的能量耦合到次级实现异常点火；当所述点火线圈410结束充电、开始放电时，所述第一二极管420正向导通，允许所述点火线圈410输出高电压击穿混合气，建立放电通道。
与现有技术的多线圈高能点火线圈相比，由于现有技术仍然采用和双线圈相同的交叉充放电形式提供续流能量，其输出端(即火花塞)连接处无法安置滤波电路，这是因为如果安置滤波电路就无法快速提供混合气击穿电压，而不安置滤波电路，就会导致其输出电流的纹波率，即脉动幅值仍然较高。而本发明提供的点火控制系统包括所述储能电容500，所述储能电容500的作用有两个，一个是存储所述恒流功率输出模块200的输出能量，维持所述恒流功率输出模块200输出端的电压稳定性，第二个作用是和所述点火线圈41的次级电感构成低通LC滤波电路，确保点火控制系统在火弧通道上实现低纹波率的恒定电流放电。
较佳地，在其中一种优选实施方式中，所述点火线圈驱动模块300，包括：自举驱动电路310和IGBT驱动器件320。
具体地，继续参见图12，从图12可以看出，所述自举驱动电路310的输出端连接所述IGBT驱动器件320的门极，所述IGBT驱动器件320的发射极接地。所述逻辑计算驱动控制模块100的第二输出端152连接所述点火线圈驱动模块300的输入端，包括：所述逻辑计算驱动控制模块100的第二输出端152连接所述自举驱动电路310的输入端。所述点火线圈模块400的供电端的负极连接所述点火线圈驱动模块300的输出端，包括：所述点火线圈410的供电端的负极连接所述IGBT驱动器件320的集电极。如此配置，当所述IGBT驱动器件320选型完成后，所述自举驱动电路310能够将所述逻辑计算驱动控制模块100发出的驱动脉宽信号(比如，0-5V)转换成能够驱动所述IGBT驱动器件320的栅极驱动电压信号，进而驱动所述IGBT驱动器件320实现所述点火线圈410的充放电。进一步地，当所述IGBT驱动器件320的栅极的输入电压达到开启电压时，所述IGBT驱动器件320导通，所述点火线圈410开始充电。当其栅极电压低于一定数值后，所述IGBT驱动器件320模块关断，所述点火线圈410结束充电，开始放电。
较佳地，在其中一种优选实施方式中，所述点火控制系统还包括放电电流检测模块700。继续参见图12，所述放电电流检测模块700的输出端连接所述逻辑计算驱动控制模块100的第一输入端141；所述放电电流检测模块700被配置为实时监测所述点火线圈模块400的放电电流实时参数信息，并用于将所述放电电流实时参数信息反馈给所述逻辑计算驱动控制模块100。如此配置，与现有技术采用开环控制进行多线圈的交叉充放电相比，本发明提供的点火控制系统具有反馈控制回路，能够实现放电电流的闭环控制，克服了现有技术中存在的功率输出稳定性差的缺陷。
进一步地，所述逻辑计算驱动控制模块100被配置为，根据所述点火控制指令，获取点火控制参数信息，包括：所述逻辑计算驱动控制模块100被配置为，根据所述点火控制指令和所述放电电流实时参数信息，获取所述点火控制参数信息。
优选地，在其中一种示例性实施方式中，所述恒流功率输出模块200包括一个或多个并联连接的反激变换器子电路(图中未标示)，每个所述反激变换器子电路包括反激变换器和第二二极管。为了便于理解，以4组并联连接的反激变换器子电路为例进行说明，可以理解地，在实际应用中，根据高稀释比发动机所需要的功率要求，可以自行增加或减少所述反激变换器子电路的输出个数，即根据发动机点火的功率需求灵活选择反激变换器子电路的个数。
具体地，继续参见图12，所述逻辑计算驱动控制模块100的第一输出端151连接所述恒流功率输出模块200的驱动接口，包括：所述逻辑计算驱动控制模块100的第一输出端151分别连接所述反激变换器211、212、213、214的驱动接口。所述点火线圈模块400的高压正极输出端、所述储能电容500的一端和所述恒流功率输出模块200的负极输出端共接，包括：所述第一二极管420的负极、所述储能电容500的一端和所述反激变换器211、212、213、214的负极输出端共接。所述恒流功率输出模块200的供电端连接所述供电电源，包括：所述反激变换器211、212、213、214的供电端连接所述供电电源800；所述恒流功率输出模块200的正极输出端、所述储能电容500的另一端和所述火花塞600的侧电极共接并接地，包括：所述反激变换器211、212、213、214的正极输出端对应连接所述第二二极管221、222、223、224的正极，所述第二二极管221、222、223、224的负极、所述储能电容500的另一端和所述火花塞600的侧电极共接并接地。
本发明提出的点火控制系统的所述恒流功率输出模块200包括一个或多个并联连接的反激变换器子电路，每个所述反激变换器子电路包括反激变换器和第二二极管，如此配置，由于所述恒流功率输出模块200采用高频控制的反激变换器，所述恒流功率输出模块200单次充电的储能能量可以大幅降低，进而大幅降低了所述恒流功率输出模块200的体积，和现有技术相比，本发明提出的点火控制系统可以做到同等输出功率体积最小。
为了便于理解和说明，下述实施例以每个反激变换器子电路中的反激变换器的结构完全相同并选取反激变换器211为例进行说明，可以理解地，这并非本发明的限制，在实际应用中，应根据实际工况需要合理选择各个反激变换子电路的反激变换器。
较佳地，在其中一种优选实施方式中，参见图13和图14，其中，图13为本实施方式的所述反激变换器的结构示意图，图14为所述反激变换器的接口示意图。从图13和图14可以看出，所述反激变换器211包括MOSFET开关管2111、储能变压器2112、第三二极管2113和第四二极管2114。
具体地，所述MOSFET开关管2111的漏极、所述储能变压器2112的负极输入端和所述第四二极管2114的正极共接；所述第三二极管2113的负极连接所述第四二极管2114的负极，如此配置，构成一直流变换器电路。所述逻辑计算驱动控制模块100的第一输出端151连接所述反激变换器的驱动接口Driver，包括：所述逻辑计算驱动控制模块100的第一输出端151连接所述MOSFET开关管2111的栅极。所述反激变换器211的供电端连接所述供电电源800，包括：所述储能变压器2112的正极输入端与所述第三二极管2113的正极共接形成所述反激变换器211的供电端的正极Vsource﹢，与所述供电电源800连接；所述MOSFET开关管2111的源极接地形成所述反激变换器211的供电端的负极VSource﹣。所述反激变换器211的正极输出端Vout﹢连接所述第二二极管221的正极，包括：所述储能变压器2112的正极输出端连接所述第二二极管221的正极。所述点火线圈模块400的高压正极输出端、所述储能电容500的一端和所述反激变换器211的负极输出端Vout﹣共接，包括：所述第一二极管420的负极、所述储能电容500的一端和所述储能变压器2112的负极输出端共接。
如此配置，所述第二二极管221的作用是确保反激变换器211内部的储能变压器2112充电时隔离初次级，即充电时次级(反激变换器的输出端)不能形成放电回路，确保能量输入的安全可靠。充电结束后，当反激变换器211开始放电时，即输出功率时，所述第二二极管2112在正压下导通，火弧的续流通道重新建立，开始接收所述反激变换器211的输出能量。进一步地，所述MOSFET开关管2111响应来自所述逻辑计算驱动控制模块100的驱动电压信号，实现所述储能变压器2112的高频充放电。更进一步地，所述储能变压器2112的功能是将所述供电电源800的输入电压转换为火弧通道需要的续流高压，其通过高频充放电，配合所述储能电容500和所述点火线圈410的次级电感，可以实现超低纹波率的恒流输出。再进一步地，所述第三二极管2113和所述第四二极管2114和所述储能变压器2112的初级线圈的漏感共同构成了初级漏感的放电回路，其作用是保护所述MOSFET开关管2111免受高压击穿的风险，由于所述储能变压器2112的初级线圈漏感的存在，当所述储能变压器2112结束充电，开始放电时，所述储能变压器2112的初级线圈的漏感如果没有放电回路就会以高压输出的方式释放(抱怨)，其高压作用在所述MOSFET开关管2111上，如果高压超过了所述MOSFET开关管2111的耐压值，所述MOSFET开关管2111就会损坏。所述第三二极管2113为稳压二极管，其作用是在漏感放电时，将漏感的放电电压钳位在所述MOSFET开关管2111能够承受电压的范围内；所述第四二极管2114为隔离续流二极管，其作用是在所述储能变压器2122充电时，阻断漏感放电回路。当所述储能变压器2112充电结束，漏感开始放电时，所述第四二极管2114导通，打开漏感放电的续流回路。
如前所述，所述反激变换器212、213和214的结构与所述反激变换器211的结构相同，为了防止赘述，不再一一展开说明。
优选地，在其中一种示例性实施方式中，结合图12并参见图15，其中，图15为所述逻辑计算驱动控制模块100的其中一种实施方式结构示意图。从图15可以看出，所述逻辑计算驱动控制模块100包括电连接的AD转换器110、反馈控制计算单元120和驱动控制电路130；其中，所述驱动控制电路130与所述反激变换器一一对应。如此配置，所述AD转换器110将所述放电电流检测模块700输出的模拟量转换成数字量用于放电电流误差的计算；反馈控制计算单元120根据误差信号(即放电电流实时参数信息)及接收到的所述点火控制指令综合计算得到所述反激变换器211的驱动脉宽，并按照系统设定的时序产生交错式的驱动脉宽信号。所述驱动控制电路130将反馈控制计算单元120输出的驱动脉宽信号转换成能够驱动所述MOSFET开关管2111的驱动电压信号，最终用于驱动MOSFET开关管2111实现所述反激变换器211的充放电。
具体地，所述放电电流检测模块700的输出端连接所述逻辑计算驱动控制模块100的第一输入端141，包括：所述放电电流检测模块700的输出端连接所述AD转换器110的输入端；所述逻辑计算驱动控制模块100的第一输出端151连接所述反激变换器211的驱动接口Driver，包括：所述驱动控制电路130的第一输出端连接所述反激变换器211的驱动接口；所述逻辑计算驱动控制模块100的第二输出端152连接所述点火线圈驱动模块300的输入端，包括：所述驱动控制电路130的第二输出端连接所述自举驱动电路310的输入端。
进一步地，所述逻辑计算驱动控制模块100被配置为，根据所述点火控制指令和所述放电电流实时参数信息，获取所述点火控制参数信息，包括：所述反馈控制计算单元120被配置为，根据所述点火控制指令和所述放电电流实时参数信息，获取所述点火控制参数信息。
由此可见，所述逻辑计算驱动控制模块100接收点火控制指令和反馈信号(放电电流实时参数信息)，对放电电流的误差进行计算，并计算各反激变换器的驱动脉宽，并按照上述交错时序的要求驱动不同的反激变换器来实现充放电。
优选地，在其中一种示例性实施方式中，所述点火控制系统还包括上位机控制参数通讯模块900，所述上位机控制参数通讯模块900的输出端连接所述逻辑计算驱动控制模块100的第二输入端142。具体地，上位机控制参数通讯模块900用于获取所述点火控制指令，并用于将所述点火控制指令发送至所述逻辑计算驱动控制模块100。本领域的计算人员可以理解地，所述上位机包括但不限于安装了应用层软件的电脑。
优选地，在其中一种示例性实施方式中，所述点火控制指令包括：放电电流目标参数信息、所述点火线圈的充电起始时间、所述点火线圈的充电脉宽(时间)、首个所述反激变换器的充电起始时间和另外N-1个所述反激变换器的时延占空比；其中，N为所述反激变换器工作的个数。进一步地，所述点火充电参数信息包括：所述点火线圈的充电起始时间和所述点火线圈的充电脉宽。所述点火放电参数信息包括：所述放电电流目标参数信息、所述首个所述反激变换器的充电起始时间、另外N-1个所述反激变换器的时延占空比和每个所述反激变换器的驱动脉宽。较佳地，所述反馈控制计算单元120被配置为，根据所述点火控制指令和所述放电电流实时参数信息，获取所述点火控制参数信息，包括：根据所述放电电流目标参数信息和所述放电电流实时参数信息的误差，获取每个所述反激变换器的驱动脉宽。
具体地，参见图16，并结合图15，其中，图16为上位机控制参数通讯模块的其中一种实施方式的接口(点火控制指令)的示意图。图16中，Isec_Target_Value为所述放电电流目标参数信息，即次级放电电流目标设定值，此信号用于设定点火控制系统的输出功率；ZSK_StartT为所述点火线圈410的充电起始时间，ZSK_DwellT为所述点火线圈410的充电脉宽；1st_Flyb_StartT为所述反激变换器211的开始充电时间，2nd_Flyb_Delay_Duty为所述反激变换器212的时延占空比，3rd_Flyb_Dealy_Duty为所述反激变换器213的时延占空比，4th_flyb_Delay_Duty为所述反激变换器214的时延占空比。对应地，图12和图15中，ZSK_Drive_Pulse为点火线圈的充电脉宽，Driver_Voltage分别为反激变换器的驱动电压信号；1st_FlyBack_Driver_Pulse为所述反激变换器211的驱动脉宽，2nd_FlyBack_Driver_Pulse为所述反激变换器212的驱动脉宽，3rd_FlyBack_Driver_Pulse为所述反激变换器213的驱动脉宽，4th_FlyBack_Driver_Pulse为所述反激变换器214的驱动脉宽。1st_FlyBack_Driver为所述反激变换器211的驱动电压信号，2nd_FlyBack_Driver为所述反激变换器212的驱动电压信号，3rd_FlyBack_Driver为所述反激变换器213的驱动电压信号，4th_FlyBack_Driver为所述反激变换器214的驱动电压。
较佳地，在其中一种优选实施方式中，所述上位机控制参数通讯模块用于获取所述点火控制指令，还包括，根据所述反激变换器的个数和其中一个所述反激变换器的充电起始时间，获取各个所述反激变换器的时延占空比；其中，所述获取另外N-1个所述反激变换器的时延占空比的方法，包括：若只有一个所述反激变换器，则其时延占空比为0；若有多个所述反激变换器，则其他所述反激变换器的所述时延占空比通过下式获得：
Figure BDA0003032555590000231
式中，ΔDdelay为所述时延占空比，n为相对第一个所述反激变换器的充电次序，N为所述反激变换器工作的总数量，1≤n≤(N-1)，其中，所述第一个所述反激变换器为给出充电起始时间的所述反激变换器。
具体地，如前所述，仍以4个所述反激变换器211、212、213、214为例，当启动四个反激变换器时，为了保证低纹波率的高压输出，各变换器开启充电时均存在时延，以第一组反激变换器211开始时间为基准，其它反激变换器212、213、214的时延均用占空比来表示，即其延迟时间和充电开关周期的比值，简称时延占空比。所述反激变换器212的时延占空比为25％，所述反激变换器213时延占空比为50％，所述反激变换器214的时延占空比为75％。
进一步地，基于同一发明构思，本发明的再一实施例还提供了一种发动机，所述发动机包括上述任一项所述的点火控制系统。
由于本发明提供的发动机与本发明提供的点火控制系统属于同一发明构思，因此，至少具有相同的有益效果，在此，不再一一赘述。
<实施例二>
本实施例提供了一种点火控制方法，基于上述任一实施方式所述的点火控制系统。参见图17，图17为本实施例提供的点火控制方法的流程图。从图17可以看出，在所述点火控制系统接收到开始点火指令时，执行以下步骤：
S100：根据接收到的所述点火控制指令，获取点火控制参数信息；其中，所述点火控制参数信息包括点火充电参数信息和点火放电参数信息。
可以理解地，本发明并不限制所述点火控制系统接收点火控制指令的时机，可以在接收所述开始点火指令之前，也可以在接收到所述开始点火指令之后的任一时刻。比如在其中一种优选实施方式中，在实施点火的过程中：获取所述点火线圈模块400的放电电流实时参数信息。具体地，所述根据所述点火控制指令，获取点火控制参数信息的方法，包括：根据所述点火控制指令和所述放电电流实时参数信息，获取所述点火控制参数信息。
S200：根据所述点火充电参数信息和所述点火放电参数信息，驱动所述点火线圈驱动模块300控制所述点火线圈模块400先充电再放电。
较佳地，所述点火充电参数信息包括：所述点火线圈的充电起始时间、点火线圈的充电脉宽。具体地，在其中一种示例性实施方式中，所述根据所述点火充电参数信息和所述点火放电参数信息，驱动所述点火线圈驱动模块300控制所述点火线圈模块400先充电再放电的方法，包括：根据所述点火线圈的充电起始时间和所述点火线圈的充电脉宽，驱动所述点火线圈驱动模块300，以对所述点火线圈模块400充电；根据所述点火放电参数信息，关断所述点火线圈驱动模块300，结束对所述点火线圈模块400的充电，并驱动所述点火线圈模块400放电。
进一步地，作为其中一种优选实施方式，当所述点火线圈驱动模块300充电时，所述第一二极管420关断所述点火线圈410和所述火花塞600的电连接；当所述点火线圈模块400放电时，所述第一二极管420导通所述点火线圈410和所述火花塞600的电连接。
S300：驱动所述点火线圈模块400在放电时产生击穿电压，以击穿所述火花塞600的中心电极和侧电极周围的混合气体，建立火弧通道。
本领域的技术人员可以理解地，较佳地，在执行步骤S400之前，还包括：判断所述火弧通道是否建立，若是，则执行步骤S400；若否，则等待所述火弧通道建立。
S400：根据所述点火放电参数信息，驱动所述恒流功率输出模块200和所述储能电容500，为所述混合气体输出恒电流强度的能量。
较佳地，在其中一种示例性实施方式中，所述恒流功率输出模块200包括一个或多个并联连接的反激变换器子电路，每个所述反激变换器子电路包括反激变换器和第二二极管。所述点火放电参数信息包括：放电电流目标参数信息，首个所述反激变换器的充电起始时间、另外N-1个所述反激变换器的时延占空比和每个所述反激变换器的驱动脉宽。作为其中一种优选实施方式，所述根据所述点火放电参数信息，驱动所述恒流功率输出模块200和所述储能电容500，为所述混合气体输出恒电流强度的能量的方法，包括以下步骤：
根据所述放电电流参数信息和放电电流实时参数信息的误差，获取每个反激变换器的驱动脉宽；
若只有一个所述反激变换器工作，则根据所述反激变换器的驱动脉宽，驱动所述反激变换器充放电；若有多个所述反激变换器工作，则根据每个所述反激变换器的驱动脉宽和其时延占空比，驱动各个所述反激变换器交错充放电。更进一步地，在所述反激变换器放电时，所述反激变换器的部分输出能量被所述储能电容500存储，其他输出能量直接输出，以维持所述反激变换器输出端的电压稳定性。
优选地，在其中一种示例性实施方式中，对于每一个所述反激变换器，当所述反激变换器充电时，所述第二二极管关断所述反激变换器和所述火花塞600的电连接；当所述点火线圈模块400放电时，所述第二二极管导通所述反激变换器和所述火花塞600的电连接。
以下结合图12和图17，以基于4组并联连接的反激变换器子电路的点火控制系统的点火控制方法为例具体说明。
当所述点火控制系统开始点火时，首先驱动点所述点火线圈410进行充电，所述点火线圈的充电脉宽如图18所示，当所述充电脉宽为下降沿时，所述点火线圈410充电结束，开始放电。从图18可以看出，所述点火线圈410的充电电流迅速从峰值切断，所述点火线圈410的输出端感应出高电压，该高压能够击穿所述火花塞600中心电极和侧电极周围的混合气，形成了放电的等离子体通道，整个放电回路开始导通。由于所述点火线圈内部的存储能量有限，无法实现恒电流强度的放电，此时需要启动4组反激变换器提供恒流放电。放电开始时，该系统通过所述上位机控制参数通讯模块900，将设定的放电电流目标值(放电电流目标参数信息)输入到所述逻辑计算驱动控制模块100中，所述逻辑计算驱动控制模块100根据所述放电电流目标值(参见图18中的放电电流目标值)，和所述放电电流检测模块700所反馈的放电电流实时参数信息(参见图18中的放电电流实测值)进行误差计算，并通过闭环反馈控制使实测值始终跟踪目标值，其控制效果如图18所示(实测值紧随目标值)。在此恒定续流过程中，4组反激变换器通过高频开关交错充放电控制来提供续流的能量，其交错充放电的充电电流波形和交错充放电的放电电流波形参见图18。该放电电流给所述储能电容500充电后，持续进行高压输出，并结合所述点火线圈410的次级电感，构成LC滤波电路，最终实现了恒流输出。
进一步地，对4组反激变换器交错充放电的控制方式予以说明，结合图13，每组反激变换器通过高频驱动MOSFET开关管2111对其内部的高频储能变压器2112进行高频的充放电控制，进而实现能量的高频补给。单一反激变换器的充电脉宽、充放电电流波形图如图19所示。充电脉宽时间定义为Ton,其充电开关周期定义为Tperiod，充电占空比定义为D,单位为百分比(％)，为Ton和为Tperiod的比值；单一周期内的高频储能变压器2112的充电电流和放电电流如图19所示。当系统需要4个反激变换器211、212、213、214交错工作时，其充电脉宽的时序波形如图20所示，从图20可以看出，当启动四个反激变换器时，为了保证低纹波率的高压输出，各反激变换器开启充电时均存在时延，以第一组反激变换器211开始时间为基准，其它反激变换器的时延均用占空比来表示，即其延迟时间和充电开关周期的比值，简称时延占空比，以4组为例，如前所述，反激变换器212时延的占空比为25％，反激变换器213的时延占空比为50％，反激变换器214的时延占空比为75％。
同理，根据输出功率的要求，当反激变换器扩展到N组时，其时延占空比的计算公式为：
Figure BDA0003032555590000271
其中n为相对第一个反激变换器的充电次序，N为反激变换器工作的总数量。
按照上述交错式的工作方式，可以实现单周期内反激变换器的多次放电(类比于发动机气缸的工作原理，4缸机在一个工作循环下点4次火，6缸机在一个工作循环下点6次火，12缸机在一个工作循环下点12次火，随着气缸数量的增加，发动机的输出功率也随着增加，其中，一个工作循环是指吸气、压缩、膨胀、排气)。其在一个周期内的充放电波形图如图21所示，从图21可以看出，通过控制4组反激变换器在一个周期内交错式的输出功率，在增加放电功率的同时也能保证很低的纹波率。
进一步地，由于本发明提供的点火控制系统引入了闭环反馈控制系统，能够显著提升输出功率的抗干扰能力；该系统引入了次级放电电流检测回路，当负载阻抗突变时，其放电电流的斜率也会突变，基于此信号，通过自适应交错式的方式控制功率模块的输出，能够快速动态调节该系统的输出功率，大幅提高了气流干扰条件下输出功率的稳定度，具有非常实用的工程应用价值。参见图22，在点火时刻，由于气流的影响，当出现接近1万伏的高压脉冲时，该系统通过闭环控制，同时启动4组反激变换器来进行稳流补偿控制，电流波动仅为20mA，抗干扰能力大幅提升。
本领域的技术人员可以理解地，上述仅以4组反激变换器且各组反激变换器完全相同为例进行说明，本发明并不限制所述反激变换器的个数及各组反激变换器的选型。具体应用时，应根据实际工况合理选择反激变换器的组数及各个反激变换器合适的选型，各个反激变换器可以相同，也可以不同。
应当注意的是，在本文的实施方式中所揭露的方法和装置，也可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本文的多个实施方式的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用于执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本文各个实施方式中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
本发明的再一实施方式还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机可执行的指令，当所述计算机可执行的指令被执行时实现如上述任一实施方式所述的点火控制方法的步骤。由于本发明提供的计算机可读存储介质，与上述各实施方式提供的点火控制方法属于同一发明构思，因此，至少具有与其相同的有益效果，在此，不再一一赘述。
本实施方式的可读存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。在本文中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其组合使用。进一步地，可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言-诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言-诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。
由此可见，本发明提出的点火控制系统、发动机、点火控制方法及存储介质，具有以下有益效果：
1、高功率输出、配置灵活：本发明提出的点火控制系统包括逻辑计算驱动控制模块、恒流功率输出模块、点火线圈驱动模块、点火线圈模块和储能电容。本发明提出的点火控制系统采用了高频控制的恒流功率输出模块加快充点火线圈的组合模式，通过灵活配置功率输出模块，能达到瞬间2KW，即负载电压1KV，负载电流1000mA的功率输出能力。
2、体积小：本发明提出的点火控制系统的所述恒流功率输出模块包括一个或多个并联连接的反激变换器子电路，每个所述反激变换器子电路包括反激变换器和第二二极管，由于恒流功率输出模块采用高频控制的反激变换器，恒流功率输出模块单次充电的储能能量可以大幅降低，进而大幅降低了恒流功率输出模块的体积，和现有技术相比，本发明提出的点火控制系统可以做到同等输出功率体积最小。
3、功率输出稳定、放电电流的纹波率低：本发明提出的点火控制系统采用高压输出的快充点火线圈和反激变换器配合储能电容来配置恒流功率输出模块，自然形成了LC滤波电路，可以达到接近直流的功率输出，大幅降低了放电电流的文波率，并具有非常好的EMC(Electro Magnetic Compatibility，电磁兼容性)性能。
4、引入了闭环反馈控制系统提升输出功率的抗干扰能力：本发明提出的点火控制系统包括放电电流检测模块，所述放电电流检测模块被配置为实时监测所述点火线圈模块的放电电流实时参数信息，并用于将所述放电电流实时参数信息反馈给所述逻辑计算驱动控制模块；所述逻辑计算驱动控制模块被配置为，根据所述点火控制指令和所述放电电流实时参数信息，获取所述点火控制参数信息。该系统引入了次级放电电流检测电路，当负载阻抗突变时，其放电电流的斜率也会突变，基于此信号，通过自适应交错式的方式控制恒流功率输出模块的输出，能够快速动态调节点火控制系统的输出功率，能够大幅提高气流干扰条件下输出功率的稳定度，具有非常实用的工程应用价值。
5、高效率输出：由于本发明提出的点火控制系统的恒流功率输出模块采用高频控制的反激变换器，其体积大幅降低的同时，损耗就大幅降低，因此其效率有大幅的提升。进一步地，通过引入控制周期内分布式误差检测方法，本发明提出的点火控制系统无需控制多组MOSFET管，即可以实现最少功率模块的输出，降低了硬件成本的同时也提高了效率。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
综上，上述实施例对点火控制系统、发动机、点火控制方法及存储介质的不同构型进行了详细说明，当然，上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型，本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (19)

1.一种点火控制系统，其特征在于，包括逻辑计算驱动控制模块、恒流功率输出模块、点火线圈驱动模块、点火线圈模块和储能电容；
其中，所述逻辑计算驱动控制模块的第一输出端连接所述恒流功率输出模块的驱动接口，所述逻辑计算驱动控制模块的第二输出端连接所述点火线圈驱动模块的输入端；
所述点火线圈模块的供电端的正极连接供电电源的正极，所述点火线圈模块的供电端的负极连接所述点火线圈驱动模块的输出端；所述点火线圈模块的高压负极输出端连接火花塞的中心电极；所述点火线圈模块的高压正极输出端、所述储能电容的一端和所述恒流功率输出模块的负极输出端共接；
所述恒流功率输出模块的供电端连接所述供电电源，所述恒流功率输出模块的正极输出端、所述储能电容的另一端和所述火花塞的侧电极共接并接地；
所述逻辑计算驱动控制模块被配置为，接收点火控制指令并根据所述点火控制指令，获取点火控制参数信息；其中，所述点火控制参数信息包括点火充电参数信息和点火放电参数信息；
若所述逻辑计算驱动控制模块接收到开始点火指令，所述逻辑计算驱动控制模块还被配置为，根据所述点火充电参数信息和所述点火放电参数信息，驱动所述点火线圈驱动模块控制所述点火线圈模块充电/放电；所述逻辑计算驱动控制模块还用于根据所述点火放电参数信息，驱动所述恒流功率输出模块，输出恒电流强度的能量。
2.根据权利要求1所述的点火控制系统，其特征在于，还包括放电电流检测模块，所述放电电流检测模块的输出端连接所述逻辑计算驱动控制模块的第一输入端；
所述放电电流检测模块被配置为实时监测所述点火线圈模块的放电电流实时参数信息，并用于将所述放电电流实时参数信息反馈给所述逻辑计算驱动控制模块；
所述逻辑计算驱动控制模块被配置为，根据所述点火控制指令，获取点火控制参数信息，包括：
所述逻辑计算驱动控制模块被配置为，根据所述点火控制指令和所述放电电流实时参数信息，获取所述点火控制参数信息。
3.根据权利要求2所述的点火控制系统，其特征在于，所述恒流功率输出模块包括一个或多个并联连接的反激变换器子电路，每个所述反激变换器子电路包括反激变换器和第二二极管；
所述逻辑计算驱动控制模块的第一输出端连接所述恒流功率输出模块的驱动接口，包括：所述逻辑计算驱动控制模块的第一输出端连接所述反激变换器的驱动接口；
所述点火线圈模块的高压正极输出端、所述储能电容的一端和所述恒流功率输出模块的负极输出端共接，包括：所述点火线圈模块的高压正极输出端、所述储能电容的一端和所述反激变换器的负极输出端共接；
所述恒流功率输出模块的供电端连接所述供电电源，包括：所述反激变换器的供电端连接所述供电电源；
所述恒流功率输出模块的正极输出端、所述储能电容的另一端和所述火花塞的侧电极共接并接地，包括：所述反激变换器的正极输出端连接所述第二二极管的正极，所述第二二极管的负极、所述储能电容的另一端和所述火花塞的侧电极共接并接地。
4.根据权利要求3所述的点火控制系统，其特征在于，所述反激变换器包括MOSFET开关管、储能变压器、第三二极管和第四二极管；其中，所述MOSFET开关管的漏极、所述储能变压器的负极输入端和所述第四二极管的正极共接；所述第三二极管的负极连接所述第四二极管的负极；
所述逻辑计算驱动控制模块的第一输出端连接所述反激变换器的驱动接口，包括：所述逻辑计算驱动控制模块的第一输出端连接所述MOSFET开关管的栅极；
所述反激变换器的供电端连接所述供电电源，包括：所述储能变压器的正极输入端与所述第三二极管的正极共接形成所述反激变换器的供电端的正极，与所述供电电源连接；所述MOSFET开关管的源极接地形成所述反激变换器的供电端的负极；
所述反激变换器的正极输出端连接所述第二二极管的正极，包括：所述储能变压器的正极输出端连接所述第二二极管的正极；
所述点火线圈模块的高压正极输出端、所述储能电容的一端和所述反激变换器的负极输出端共接，包括：所述点火线圈模块的高压正极输出端、所述储能电容的一端和所述储能变压器的负极输出端共接。
5.根据权利要求3所述的点火控制系统，其特征在于，所述逻辑计算驱动控制模块包括电连接的AD转换器、反馈控制计算单元和驱动控制电路；其中，所述驱动控制电路与所述反激变换器一一对应；
所述放电电流检测模块的输出端连接所述逻辑计算驱动控制模块的第一输入端，包括：所述放电电流检测模块的输出端连接所述AD转换器的输入端；
所述逻辑计算驱动控制模块的第一输出端连接所述反激变换器的驱动接口，包括：所述驱动控制电路的第一输出端连接所述反激变换器的驱动接口；
所述逻辑计算驱动控制模块的第二输出端连接所述点火线圈驱动模块的输入端，包括：所述驱动控制电路的第二输出端连接所述点火线圈驱动模块的输入端；
所述逻辑计算驱动控制模块被配置为，根据所述点火控制指令和所述放电电流实时参数信息，获取所述点火控制参数信息，包括：
所述反馈控制计算单元被配置为，根据所述点火控制指令和所述放电电流实时参数信息，获取所述点火控制参数信息。
6.根据权利要求5所述的点火控制系统，其特征在于，还包括上位机控制参数通讯模块，所述上位机控制参数通讯模块的输出端连接所述逻辑计算驱动控制模块的第二输入端；
上位机控制参数通讯模块用于获取所述点火控制指令，并用于将所述点火控制指令发送至所述逻辑计算驱动控制模块。
7.根据权利要求5所述的点火控制系统，其特征在于，所述点火控制指令包括：放电电流目标参数信息、所述点火线圈的充电起始时间、所述点火线圈的充电脉宽、首个所述反激变换器的充电起始时间和另外N-1个所述反激变换器的时延占空比，其中，N为所述反激变换器工作的个数；
其中，所述点火充电参数信息包括：所述点火线圈的充电起始时间和所述点火线圈的充电脉宽；
所述点火放电参数信息包括：所述放电电流目标参数信息、所述首个所述反激变换器的充电起始时间、另外N-1个所述反激变换器的时延占空比和每个所述反激变换器的驱动脉宽；
所述反馈控制计算单元被配置为，根据所述点火控制指令和所述放电电流实时参数信息，获取所述点火控制参数信息，包括：
根据所述放电电流目标参数信息和所述放电电流实时参数信息的误差，获取每个所述反激变换器的驱动脉宽。
8.根据权利要求7所述的点火控制系统，其特征在于，所述上位机控制参数通讯模块用于获取所述点火控制指令，还包括，根据所述反激变换器的个数和首个所述反激变换器的充电起始时间，获取另外N-1个所述反激变换器的时延占空比；其中，所述获取另外N-1个所述反激变换器的时延占空比的方法，包括：
若只有一个所述反激变换器，则其时延占空比为0；
若有多个所述反激变换器，则其他所述反激变换器的所述时延占空比通过下式获得：
Figure FDA0003032555580000041
式中，ΔDdelay为所述时延占空比，n为相对第一个所述反激变换器的充电次序，N为所述反激变换器工作的总数量，1≤n≤(N-1)，其中，所述第一个所述反激变换器为给出充电起始时间的所述反激变换器。
9.根据权利要求1-8任一项所述的点火控制系统，其特征在于，所述点火线圈模块包括点火线圈和第一二极管；其中，所述点火线圈的高压正极输出端连接所述第一二极管的正极；
所述点火线圈模块的供电端的正极连接供电电源的正极，包括：所述点火线圈的供电端的正极连接所述供电电源的正极；
所述点火线圈模块的供电端的负极连接所述点火线圈驱动模块的输出端，包括：所述点火线圈的供电端的负极连接所述点火线圈驱动模块的输出端；
所述点火线圈模块的高压正极输出端、所述储能电容的一端和所述恒流功率输出模块的负极输出端共接，包括：所述第一二极管的负极、所述储能电容的一端和所述恒流功率输出模块的负极输出端共接。
10.根据权利要求1-8任一项所述的点火控制系统，其特征在于，所述点火线圈驱动模块包括自举驱动电路和IGBT驱动器件；其中，所述自举驱动电路的输出端连接所述IGBT驱动器件的门极，所述IGBT驱动器件的发射极接地；
所述逻辑计算驱动控制模块的第二输出端连接所述点火线圈驱动模块的输入端，包括：所述逻辑计算驱动控制模块的第二输出端连接所述自举驱动电路的输入端；
所述点火线圈模块的供电端的负极连接所述点火线圈驱动模块的输出端，包括：所述点火线圈的供电端的负极连接所述IGBT驱动器件的集电极。
11.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的点火控制系统。
12.一种点火控制方法，其特征在于，基于如权利要求1所述的点火控制系统，所述点火控制方法，包括：在接收到开始点火指令时，执行以下步骤：
根据接收到的所述点火控制指令，获取点火控制参数信息；其中，所述点火控制参数信息包括点火充电参数信息和点火放电参数信息；
根据所述点火充电参数信息和所述点火放电参数信息，驱动所述点火线圈驱动模块控制所述点火线圈模块先充电再放电；
驱动所述点火线圈模块在放电时产生击穿电压，以击穿所述火花塞的中心电极和侧电极周围的混合气体，建立火弧通道；
根据所述点火放电参数信息，驱动所述恒流功率输出模块和所述储能电容，为所述混合气体输出恒电流强度的能量。
13.根据权利要求12所述的点火控制方法，其特征在于，还包括：获取所述点火线圈模块的放电电流实时参数信息；
所述根据所述点火控制指令，获取点火控制参数信息的方法，包括：根据所述点火控制指令和所述放电电流实时参数信息，获取所述点火控制参数信息。
14.根据权利要求12所述的点火控制方法，其特征在于，所述点火充电参数信息包括，所述点火线圈的充电起始时间、点火线圈的充电脉宽；
所述根据所述点火充电参数信息和所述点火放电参数信息，驱动所述点火线圈驱动模块控制所述点火线圈模块先充电再放电的方法，包括：
根据所述点火线圈的充电起始时间和所述点火线圈的充电脉宽，驱动所述点火线圈驱动模块，以对所述点火线圈模块充电；
根据所述点火放电参数信息，关断所述点火线圈驱动模块，结束对所述点火线圈模块的充电，并驱动所述点火线圈模块放电。
15.根据权利要求14所述的点火控制方法，其特征在于，所述点火线圈模块包括所述点火线圈模块包括点火线圈和第一二极管，
所述点火控制方法还包括：当所述点火线圈驱动模块充电时，所述第一二极管反向截止，关断所述点火线圈和所述火花塞的电连接；
当所述点火线圈模块放电时，所述第一二极管导通所述点火线圈和所述火花塞的电连接。
16.根据权利要求12所述的点火控制方法，其特征在于，在根据所述点火放电参数信息，驱动所述恒流功率输出模块和所述储能电容，为所述混合气体输出恒电流强度的能量之前，还包括：
判断所述火弧通道是否建立，若是，则驱动所述恒流功率输出模块和所述储能电容，为所述混合气体输出恒电流强度的能量；若否，则等待所述火弧通道建立。
17.根据权利要求12所述的点火控制方法，其特征在于，所述恒流功率输出模块包括一个或多个并联连接的反激变换器子电路，每个所述反激变换器子电路包括反激变换器和第二二极管；所述点火放电参数信息包括：放电电流目标参数信息、首个所述反激变换器的充电起始时间、另外N-1个所述反激变换器的时延占空比和每个所述反激变换器的驱动脉宽；
所述根据所述点火放电参数信息，驱动所述恒流功率输出模块和所述储能电容，为所述混合气体输出恒电流强度的能量的方法，包括：
根据所述放电电流参数信息和放电电流实时参数信息的误差，获取每个反激变换器的驱动脉宽；
若只有一个所述反激变换器工作则根据所述反激变换器的驱动脉宽，驱动所述反激变换器充放电；
若有多个所述反激变换器工作，则根据每个所述反激变换器的驱动脉宽和其时延占空比，驱动各个所述反激变换器交错充放电；
在所述反激变换器放电时，所述反激变换器的部分输出能量被所述储能电容存储，其他输出能量直接输出，以维持所述反激变换器输出端的电压稳定性。
18.根据权利要求17所述的点火控制方法，其特征在于，对于每一个所述反激变换器，当所述反激变换器充电时，所述第二二极管关断所述反激变换器和所述火花塞的电连接；当所述点火线圈模块放电时，所述第二二极管导通所述反激变换器和所述火花塞的电连接。
19.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机可执行的指令，当所述计算机可执行的指令被执行时实现权利要求12-18中任一项所述的点火控制方法。
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