CN114017234A - 一种内燃机点火控制方法、控制器、系统、介质及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内燃机点火控制方法及与之相应的控制器、发动机管理系统、计算机可读存储介质以及车辆。通过检测内燃机的点火模式和工况信息，使至少两套点火装置针对不同的工况实施点火控制的切换；该方法和相关产品可根据发动机工况、负荷的不同，选择相应的点火模式，解决了相应系统在相应工况下存在的燃油消耗大、燃烧不稳定、易失火的技术问题。

Description

一种内燃机点火控制方法、控制器、系统、介质及车辆

技术领域

本发明属于车辆工程技术领域，尤其涉及一种内燃机点火控制方法、控制器、装置、介质及车辆。

背景技术

统计和预测显示，未来15至20年内混动及燃油车仍会有超过50%的市场，其油耗指标成为确保竞争力的关键因素之一。

预燃室技术可以缩短滞燃期、提高燃烧速度、降低爆震倾向、提高压缩比、降低燃油油耗，这些优势使得预燃室技术成为当前发动机发展热点之一。

发明人发现：与主动式预燃室相比，被动式预燃室点火装置存在一定的局限性；例如，当发动机处于低速中小负荷工况时，燃烧稳定性差、较易失火；此外，还存在启动困难等问题。

发明内容

本发明公开了一种内燃机点火控制方法及与之相应的控制器、发动机管理系统、计算机可读存储介质以及车辆。通过检测内燃机的点火模式和工况信息通过至少两套点火装置针对不同的工况实施点火控制的切换；

具体地，本发明实施例通过获取内燃机点火模式信息、内燃机预燃室模式信息、内燃机工况信息和点火装置信息，对发动机的工况进行综合评估.

其中：通过设置不同的点火模式，即第一点火模式、第二点火模式和第三点火模式或其它必要的模式，对发动机点火系统进行功能细化和升级。

具体地，根据预燃室的种类，可是实施不同的控制；这里的预燃室模式信息包括第一预燃模式信息和第二预燃模式信息。

其中，第一预燃模式为主动式预燃室模式；在主动式预燃室模式下，混合气由预燃室内的喷油器供油形成。

第二预燃模式为被动式预燃室模式；在被动式预燃室模式下，混合气由主燃室内的混合气通过气流运动进入预燃室。

进一步地，可将发动机的循环状态作为工况的一部分进行信息采集进入控制单元；同时，将点火装置的特征信息也一并读入，这里的信息包括点火装置的数量信息和点火角信息；用于根据发动机的特征选择合适的点火角，优化燃油消耗和扭矩输出。

通过预设软件的综合评估，按照预设的程序确定与当前工况信息相匹配的点火模式；并按照确定的点火模式发送点火指令，完成点火控制。

进一步地，可由发动机控制器和/或点火驱动装置获取需要的参数，包括点火角信息和点火装置的相关信息。

进一步地，可使内燃机每个缸内至少包括2个点火装置并分别对应第一点火角和第二点火角；且这2个点火装置对应的点火角可以单独控制或指定。

进一步地，针对被动式预燃模式，其内燃机可为汽油机；此时，第一点火模式对应的第一点火角等于第二点火角；第二点火模式对应的第一点火角与第二点火角独立控制；第三点火模式仅有一个点火装置工作。

进一步地，可调整预设程序，使得第二点火模式的第一点火角与第二点火角不同；使第三点火模式仅有预燃室的点火装置工作。

按照较经济的缸径设计，这里的内燃机可以是四缸的。

与上述方法相对应的内燃机点火控制器包括：信号检测单元、模式设置单元和驱动执行单元。

具体地，信号检测单元获取内燃机点火模式信息、内燃机预燃室模式信息、内燃机工况信息和点火装置信息；其中的点火模式至少包括第一点火模式、第二点火模式和第三点火模式；预燃室模式信息包括第一预燃模式信息和第二预燃模式信息；第一预燃模式为主动式预燃室模式，其混合气由预燃室内的喷油器供油形成；第二预燃模式为被动式预燃室模式，其混合气由主燃室内的混合气通过气流运动进入预燃室；其工况包括发动机循环状态；其点火装置信息包括点火装置的数量信息和点火角信息。

进一步地，上述模式设置单元根据信号检测单元获取的发动机工况，选择预设的点火模式；驱动执行单元，根据模式设置单元选择的点火模式，执行点火操作。

通过将上述方法或控制器集成到电子控制单元ECU(Electronic Control Unit)，可以获得相应的发动机控制系统。

若将上述方法集成到存储介质上用于控制器执行，则获得相应的专用芯片。

进一步，使用上述产品或配件的汽车或其它车辆也就因此而实施本发明相应的方法或产品。

该方法和相关产品可根据发动机工况、负荷的不同，选择相应的点火模式，解决了相应系统在相应工况下存在的燃料消化大、燃烧不稳定、易失火的技术问题。

需要说明的是，在本申请中采用的“第一”、“第二”等类似的语汇，仅仅是为了描述技术方案中的各组成要素，并不构成对技术方案的限定，也不能理解为对相应要素重要性的指示或暗示；带有“第一”、“第二”等类似语汇的要素，表示在对应技术方案中，该要素至少包含一个。

附图说明

为了更加清晰地说明本申请的技术方案，利于对本申请的技术效果、技术特征和目的进一步理解，下面结合附图对本申请进行详细的描述，附图构成说明书的必要组成部分，与本申请的实施例一并用于说明本申请的技术方案，但并不构成对本申请的限制。

附图中的同一标号代表相同的部件，具体地：

图1为本发明实施例点火控制方法的流程示意图；

图2为本发明实施例不同点火模式下转速与负荷的关系；

图3为本发明实施例双点火控制的原理示意图；

图4为本发明实施例双点火控制的模式设置流程图；

其中：

1-发动机控制系统；

11-信号采集单元，22模式设置单元，33驱动执行单元；

100-获取内燃机点火模式信息步骤，200-获取内燃机预燃室模式信息步骤，

300-获取内燃机工况信息步骤，400-根据综合工况执行点火控制步骤；

401-点火控制模式1，402-点火控制模式2，403-点火控制模式3。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案作进一步的详细说明。当然，下列描述的具体实施例只是为了解释本申请的技术方案，而不是对本申请的限定。此外，实施例或附图中表述的部分，也仅仅是本发明相关部分的举例说明，而不是本发明的全部。

如图1所示为本发明实施例点火控制方法的流程示意图，通过获取内燃机点火模式信息100、获取内燃机预燃室模式信息200、获取内燃机工况信息300、获取点火装置信息、获取点火装置信息，并按照预设的程序确定与工况信息300相匹配的点火模式100；再按照确定的点火模式100发送点火指令，完成点火控制400。

其中，点火模式至少包括第一点火模式401、第二点火模式402和第三点火模式403。

预燃室模式信息200包括第一预燃模式信息和第二预燃模式信息；其中，第一预燃模式为主动式预燃室模式，主动式预燃室模式的混合气由预燃室内的喷油器供油形成。

第二预燃模式为被动式预燃室模式，被动式预燃室的混合气由主燃室内的混合气通过气流运动进入预燃室。

此处的工况包括发动机循环状态；点火装置信息包括点火装置的数量信息和点火角信息。

进一步地，其点火角信息可来自发动机控制器和/或点火驱动装置。

进一步地，如图3所示，本发明实施例方法对应的内燃机，每个缸内至少包括2个点火装置。

如图3的四缸内燃机则有四对点火装置（501、502、601、602、701、702、801、802）；其中，每2个点火装置对应的点火角第一点火角和第二点火角。

内燃机对应的预燃模式可以是主动式也可以是被动式；由于被动式内燃机处于低速中小负荷工况下燃烧稳定性差和较易失火、还存在启动困难等问题，因此本发明实施例的方法更适合于被动式的应用场景。

进一步地，可选地采用汽油机；则如图3和图4，其中第一点火模式401的第一点火角等于第二点火角；第二点火模式402的第一点火角与第二点火角独立控制；第三点火模式403仅有一个点火装置工作。

进一步地，可使得第二点火模式的第一点火角与第二点火角不同；而在第三点火模式时，仅有预燃室的点火装置工作；用以与不同的工况相匹配，达到更好的燃油经济性和动力输出。

如图3是以四缸内燃机为例的控制原理图，其中信号采集单元11和模式设置单元在预设的点火控制程序的管理下选择适合当前工况的点火模式。

如图3所示，其发动机控制系统1包括信号检测单元11、模式设置单元22和驱动执行单元33。

其中，信号检测单元11获取内燃机点火模式信息100、内燃机预燃室模式信息200、内燃机工况信息300和点火装置信息；点火模式至少包括第一点火模式401、第二点火模式402和第三点火模式403。

通常，预燃室模式信息200包括第一预燃模式信息和第二预燃模式信息；第一预燃模式为主动式预燃室模式，主动式预燃室模式的混合气由预燃室内的喷油器供油形成；

此外，第二预燃模式为被动式预燃室模式，被动式预燃室的混合气由主燃室内的混合气通过气流运动进入所述预燃室；其中，工况包括发动机循环状态；点火装置信息包括点火装置的数量信息和点火角信息；

进一步地，模式设置单元根据信号检测单元获取的发动机工况，选择预设的点火模式；驱动执行单元根据模式设置单元选择的点火模式，执行点火操作。

具体地，如图2所示，点火模式包括第一点火模式401、第二点火模式402和第三点火模式403。

在本实施例中，控制器工作在被动式预燃模式；控制器33驱动每个缸体预设的两个点火装置。

其中，如图3的内燃机为汽油机；第一点火模式401的第一点火角等于第二点火角；第二点火模式402的第一点火角与第二点火角独立控制；第三点火模式403仅有一个点火装置工作。

进一步地，第二点火模式的第一点火角与第二点火角不同；第三点火模式仅有预燃室的点火装置工作。

如图3所示，对于内燃机，常见的紧凑型车辆，一般包括四个缸；其工作原理类似，不再赘述。

如图3所示实施例的双点火控制，其发动机控制器或相关的微处理器可以用来处理本发明的任一方法或以相应的控制器来驱动相应的点火控制。

显然，对于存储计算机程序的存储介质和车辆，也能通过实施本发明所公开的方法，达到相应改善控制性能和燃油指标的目的。

需要说明的是，上述实施例仅是为了更清楚地说明本发明的技术方案，本领域技术人员可以理解，本发明的实施方式不限于以上内容，基于上述内容所进行的明显变化、替换或替代，均不超出本发明技术方案涵盖的范围；在不脱离本发明构思的情况下，其它实施方式也将落入本发明的范围。

Claims (15)

1.一种内燃机点火控制方法，其特征在于：

获取内燃机点火模式信息（100），所述点火模式至少包括第一点火模式（401）、第二点火模式（402）和第三点火模式（403）；

获取内燃机预燃室模式信息（200），所述预燃室模式信息（200）包括第一预燃模式信息和第二预燃模式信息；

其中，所述第一预燃模式为主动式预燃室模式，所述主动式预燃室模式的混合气由所述预燃室内的喷油器供油形成；所述第二预燃模式为被动式预燃室模式，所述被动式预燃室的混合气由主燃室内的混合气通过气流运动进入所述预燃室；

获取内燃机工况信息（300），所述工况包括发动机循环状态；

获取点火装置信息，所述点火装置信息包括所述点火装置的数量信息和点火角信息；

按照预设的程序确定与所述工况信息（300）相匹配的所述点火模式（100）；

按照确定的所述点火模式（100），发送点火指令，完成点火控制（400）。

2.如权利要求1所述的方法，其中：

所述点火角信息来自发动机控制器和/或点火驱动装置。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中：

所述方法对应的内燃机，每个缸内至少包括2个点火装置（501、502、601、602、701、702、801、802）；所述2个点火装置对应的点火角包括第一点火角和第二点火角。

4.如权利要求3所述的方法，其中：

所述内燃机对应的预燃模式为被动式预燃模式。

5.如权利要求3所述的方法，其中：

所述内燃机为汽油机；

所述第一点火模式（401）的第一点火角等于所述第二点火角；

所述第二点火模式（402）的第一点火角与所述第二点火角独立控制；

所述第三点火模式（403）仅有一个点火装置工作。

6.如权利要求5所述的方法，其中：

所述第二点火模式的第一点火角与所述第二点火角不同；

所述第三点火模式仅有预燃室的点火装置工作。

7.如权利要求6所述的方法，其中：

所述内燃机包括四缸内燃机。

8.一种内燃机点火控制器，包括：

信号检测单元、模式设置单元、驱动执行单元；其中，

所述信号检测单元，获取内燃机点火模式信息（100）、内燃机预燃室模式信息（200）、内燃机工况信息（300）和点火装置信息；

所述点火模式至少包括第一点火模式（401）、第二点火模式（402）和第三点火模式（403）；

所述预燃室模式信息（200）包括第一预燃模式信息和第二预燃模式信息；

所述第一预燃模式为主动式预燃室模式，所述主动式预燃室模式的混合气由所述预燃室内的喷油器供油形成；

所述第二预燃模式为被动式预燃室模式，所述被动式预燃室的混合气由主燃室内的混合气通过气流运动进入所述预燃室；

所述工况包括发动机循环状态；所述点火装置信息包括所述点火装置的数量信息和点火角信息；

所述模式设置单元，根据所述信号检测单元获取的发动机工况，选择预设的点火模式；

所述驱动执行单元，根据所述模式设置单元选择的点火模式，执行点火操作。

9.如权利要求8所述的控制器，其中：

所述点火模式包括：第一点火模式（401）、第二点火模式（402）和第三点火模式（403）；

所述控制器工作在被动式预燃模式；

所述控制器驱动每个缸体预设的两个点火装置。

10.如权利要求9所述的控制器，其中：

所述内燃机为汽油机；

所述第一点火模式（401）的第一点火角等于所述第二点火角；

所述第二点火模式（402）的第一点火角与所述第二点火角独立控制；

所述第三点火模式（403）仅有一个点火装置工作。

11.如权利要求10所述的控制器，其中：

所述第二点火模式的第一点火角与所述第二点火角不同；

所述第三点火模式仅有预燃室的点火装置工作。

12.如权利要求11所述的控制器，其中：

所述内燃机包括四个缸。

13.一种发动机控制系统（1），其中：

其控制软件实施了如权利要求1-7的任一所述方法；

或以权利要求8-12所述的任一控制器完成点火控制。

14.一种计算机可读存储介质，包括：

用于存储计算机程序的存储介质本体；

所述计算机程序在被微处理器执行时，实现如权利要求1-7的任一所述方法。

15.一种车辆，包括：

如权利要求8-12的任一控制器；

和/或如权利要求13所述的系统；

和/或如权利要求14所述的存储介质。

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