CN114320705B - 被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法，根据对点火驱动级诊断的结果，判断是否存在点火驱动级故障，如果仅存在某一个或多个缸的预燃室的点火驱动级故障，并且发动机各缸均不存在主燃室点火驱动级无故障，则将发动机各缸的点火模式均切换成统一的仅有主燃室点火驱动级工作，并禁止所有预燃室的点火驱动级工作。本发明公开了一种发动机控制器系统、计算机设备及存储介质。本发明实现了被动式预燃室双点火汽油机在点火驱动级故障时发动机的燃烧稳定性及平稳运行，改善了用户驾驶体验。
Description
技术领域
本发明涉及发动机控制技术，特别涉及一种被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法、系统、设备及介质。
背景技术
2020年10月中国节能与新能源汽车技术路线图2.0发布，2035年包括混动和燃油汽车的节能汽车仍然占比50％，并且对混合动力与燃油汽车都明确油耗指标。因此应用新技术提高发动机热效率、降低燃油耗成为传统动力系统最迫切的发展方向之一。新技术中发动机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。预燃室按照预燃室内混合气的形成方式，分为主动式和被动式两种，其中主动式预燃室混合气由预燃室内的喷油器供油形成，被动式预燃室混合气由主燃室内的混合气通过气流运动进入预燃室。与主动式预燃室相比，被动式预燃室火花点火存在一定的局限性，如发动机处于低速中小负荷工况下燃烧稳定性差和较易失火、启动困难等问题。为解决该问题，在主燃烧室额外增加一个点火装置，形成双火花点火，如图1所示。这种双点火控制系统的点火控制策略，如图2所示。根据发动机水温、发动机转速、发动机负荷、催化器加热状态设置不同的点火控制状态和点火角，其中点火控制模式1为双火花点火模式相同点火角，点火控制模式2为双火花点火模式不同点火角，点火控制模式3为仅预燃室单独点火。
传统的单点火控制系统点火驱动级故障时，需对对应的点火故障缸进行断油断火处理。对于被动式预燃室双点火系统，预燃室火花点火在低速、中小负荷燃烧稳定性差、容易失火，且双点火的点火角在一定区域不同。基于这两点，与传统的单点火控制系统点火驱动级故障响应相比，需要对被动式预燃室双点火汽油机点火驱动级故障响应进行额外的研究。
发明内容
本发明要解决的技术问题是实现被动式预燃室双点火汽油机在点火驱动级故障时发动机的燃烧稳定性及平稳运行，改善用户驾驶体验。
为解决上述技术问题，本发明提供的被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法，其包括以下步骤：
S1.对点火驱动级进行诊断，如果点火驱动级存在故障则进行步骤S2,否则进行步骤S4；
S2.对点火驱动级故障加以区分；
若发动机各缸的主燃室点火驱动级均无故障，仅存在一个或者多个缸的预燃室点火驱动级故障，则进行步骤S3；若发动机的一个或者多个缸的主燃室点火驱动级存在故障，则进行步骤S4；
S3.发动机的各缸进入主燃烧室单独点火模式，即将发动机所有缸的点火模式切换成统一的仅有主燃室点火驱动级工作，并禁止所有预燃室的点火驱动级工作；
S4.主燃室点火驱动级无故障的发动机的缸的进入正常点火模式。
较佳的，步骤S3中，进入主燃烧室单独点火模式后，按照设定的主燃室单独点火模式下的VVT相位、喷油模式、喷油相位、点火角、爆震阈值、扭矩模型，控制主燃烧室点火，并将发动机的最大进气量限制为主燃烧室单独点火进气量，主燃烧室单独点火进气量小于主燃烧室及预燃烧室双点火进气量。
较佳的，步骤S1中，对点火驱动级进行诊断，是在当前驾驶循环，对发动机各个缸的点火驱动级进行短电源、短地、开路故障诊断。
较佳的，步骤S4中，主燃室点火驱动级无故障的发动机的缸的进入正常点火模式时，根据设置的正常点火模式下的发动机点火角、爆震识别阈值、喷油模式、喷油相位、VVT相位、扭矩模型，控制主燃室点火驱动级无故障的发动机的缸的点火。
较佳的，根据发动机水温、转速、负荷条件设置正常点火模式的发动机点火角、爆震识别阈值、喷油模式、喷油相位、VVT相位及扭矩模型。
较佳的，步骤S2中，若发动机的一个或者多个缸的主燃室点火驱动级存在故障，则对相应主燃室驱动级故障缸进行断油，并且断开相应主燃室驱动级故障缸的预燃室的点火驱动级，然后进行S4。
步骤S2中，若发动机的一个或者多个缸的主燃室点火驱动级存在故障，则同时减小发动机输出的最大扭矩，主燃室驱动级故障汽缸个数越多，发动机输出的最大扭矩越小。
较佳的，所述正常点火模式包括点火控制模式1、点火控制模式2、点火控制模式3中的至少一种；
所述点火控制模式1为双火花点火模式相同点火角；
所述点火控制模式2为双火花点火模式不同点火角；
所述点火控制模式3为仅预燃室单独点火。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种发动机控制器系统，其包括驱动级诊断模块及处理模块；
所述驱动级诊断模块，用于对被动式预燃室双点火汽油机点火驱动级进行诊断，输出诊断信息到所述处理模块，所述诊断信息包括发动机各缸驱动级是否有故障及故障类型，故障类型包括预燃室的点火驱动级故障、主燃室点火驱动级故障；
所述处理模块，根据所述诊断信息，控制发动机相应各缸的点火模式；
如果发动机各缸驱动级均无故障，则控制主燃室点火驱动级无故障的发动机的缸的进入正常点火模式；
如果发动机仅存在一个或者多个缸的主燃室驱动级故障，则控制对相应主燃室驱动级故障缸进行断油，并且断开相应主燃室驱动级故障缸的预燃室的点火驱动级，并控制主燃室点火驱动级无故障的发动机的缸的进入正常点火模式；
如果发动机各缸的主燃室点火驱动级均无故障，仅存在一个或者多个缸的预燃室的点火驱动级故障，则控制发动机的各缸进入主燃烧室单独点火模式，即将发动机所有缸的点火模式切换成统一的仅有主燃室点火驱动级工作，并禁止所有预燃室的点火驱动级工作。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种计算机设备，其包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或程序，所述指令或程序由所述处理器加载并执行以实现如上所述的被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种计算机可读存储介质，其存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现如上所述的被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法。
本发明的被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法，根据对点火驱动级诊断的结果，判断是否存在点火驱动级故障，如果仅存在某一个或多个缸的预燃室的点火驱动级故障，并且发动机各缸均不存在主燃室点火驱动级无故障，则将发动机各缸的点火模式均切换成统一的仅有主燃室点火驱动级工作，并禁止所有预燃室的点火驱动级工作。该被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法，在点火驱动级存在故障时，根据发动机各缸的点火驱动级故障为主燃室点火驱动级故障还是预燃室点火驱动级故障，制定相应的点火控制策略，在被动式预燃室双点火汽油机发生点火驱动级故障时保持各缸仍继续点火工作，从而避免被动式预燃室双点火系统因预燃室火花点火在低速、中小负荷燃烧稳定性差、容易失火导致的双点火的点火角在一定区域不同能响应的问题，实现了被动式预燃室双点火汽油机在点火驱动级故障时发动机的燃烧稳定性及平稳运行，改善了用户驾驶体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对本发明所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是被动式预燃室汽油机双点火控制示意图；
图2是被动预燃室汽油机系统双点火控制模式示意图；
图3是本发明的被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法流程图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
一种被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法，其包括以下步骤：
S1.对点火驱动级进行诊断，如果点火驱动级存在故障则进行步骤S2,否则进行步骤S4；
S2.对点火驱动级故障加以区分；
若发动机各缸的主燃室点火驱动级均无故障，仅存在一个或者多个缸的预燃室点火驱动级故障，则进行步骤S3；若发动机的一个或者多个缸的主燃室点火驱动级存在故障，则进行步骤S4；
S3.发动机的各缸进入主燃烧室单独点火模式，即将发动机所有缸的点火模式切换成统一的仅有主燃室点火驱动级工作，并禁止所有预燃室的点火驱动级工作；
S4.主燃室点火驱动级无故障的发动机的缸的进入正常点火模式。
较佳的，所述正常点火模式包括点火控制模式1、点火控制模式2、点火控制模式3中的至少一种；
所述点火控制模式1为双火花点火模式相同点火角；
所述点火控制模式2为双火花点火模式不同点火角；
所述点火控制模式3为仅预燃室单独点火。
实施例一的被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法，根据对点火驱动级诊断的结果，判断是否存在点火驱动级故障，如果仅存在某一个或多个缸的预燃室的点火驱动级故障，并且发动机各缸均不存在主燃室点火驱动级无故障，则将发动机各缸的点火模式均切换成统一的仅有主燃室点火驱动级工作，并禁止所有预燃室的点火驱动级工作。实施例一的被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法，在点火驱动级存在故障时，根据发动机各缸的点火驱动级故障为主燃室点火驱动级故障还是预燃室点火驱动级故障，制定相应的点火控制策略，在被动式预燃室双点火汽油机发生点火驱动级故障时保持各缸仍继续点火工作，从而避免被动式预燃室双点火系统因预燃室火花点火在低速、中小负荷燃烧稳定性差、容易失火导致的双点火的点火角在一定区域不同能响应的问题，实现了被动式预燃室双点火汽油机在点火驱动级故障时发动机的燃烧稳定性及平稳运行，改善了用户驾驶体验。
实施例二
基于实施例一的被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法，步骤S3中，进入主燃烧室单独点火模式后，按照设定的主燃室单独点火模式下的VVT(Variable ValveTiming)相位、喷油模式、喷油相位、点火角、爆震阈值、扭矩模型，控制主燃烧室点火，并将发动机的最大进气量限制为主燃烧室单独点火进气量，主燃烧室单独点火进气量小于主燃烧室及预燃烧室双点火进气量。
实施例二的被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法，进入主燃烧室单独点火模式后，同步地对VVT相位、喷油模式、喷油相位、点火角、爆震阈值、扭矩模型等进行控制策略调整，同时对发动机的最大进气量进行限制，以实现发动机的燃烧稳定性及平稳运行。
实施例三
基于实施例一的被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法，步骤S1中，对点火驱动级进行诊断，是在当前驾驶循环，对发动机各个缸的点火驱动级进行短电源、短地、开路故障诊断。
实施例四
基于实施例一的被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法，步骤S4中，主燃室点火驱动级无故障的发动机的缸的进入正常点火模式时，根据设置的正常点火模式下的发动机点火角、爆震识别阈值、喷油模式、喷油相位、VVT相位、扭矩模型，控制主燃室点火驱动级无故障的发动机的缸的点火。
较佳的，根据发动机水温、转速、负荷条件设置正常点火模式的发动机点火角、爆震识别阈值、喷油模式、喷油相位、VVT相位、扭矩模型等。
实施例四的被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法，若发动机控制系统未识别到点火驱动级故障时，则根据发动机水温、转速、负荷条件设置正常点火模式，发动机正常工作。
实施例五
基于实施例一的被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法，步骤S2中，若发动机的一个或者多个缸的主燃室点火驱动级存在故障，则对相应主燃室驱动级故障缸进行断油，并且断开相应主燃室驱动级故障缸的预燃室的点火驱动级，然后进行S4。
较佳的，步骤S2中，若发动机的一个或者多个缸的主燃室点火驱动级存在故障，则同时减小发动机输出的最大扭矩，主燃室驱动级故障汽缸个数越多，发动机输出的最大扭矩越小。
实施例五的被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法，若发动机若存在某一个或者多个缸存在主燃室点火驱动级故障，则对故障缸进行断油，同时断开该缸的预燃室点火驱动级，还同时对发动机的最大扭矩进行限制。
实施例五的被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法，能防止中小负荷下由于预燃室燃烧稳定性差导致的发动机失火，降低发动机排气系统零部件损坏风险。
实施例六
一种发动机控制器系统，其包括驱动级诊断模块及处理模块；
所述驱动级诊断模块，用于对被动式预燃室双点火汽油机点火驱动级进行诊断，输出诊断信息到所述处理模块，所述诊断信息包括发动机各缸驱动级是否有故障及故障类型，故障类型包括预燃室的点火驱动级故障、主燃室点火驱动级故障；
所述处理模块，根据所述诊断信息，控制发动机相应各缸的点火模式；
如果发动机各缸驱动级均无故障，则控制主燃室点火驱动级无故障的发动机的缸的进入正常点火模式；
如果发动机仅存在一个或者多个缸的主燃室驱动级故障，则控制对相应主燃室驱动级故障缸进行断油，并且断开相应主燃室驱动级故障缸的预燃室的点火驱动级，并控制主燃室点火驱动级无故障的发动机的缸的进入正常点火模式；
如果发动机各缸的主燃室点火驱动级均无故障，仅存在一个或者多个缸的预燃室的点火驱动级故障，则控制发动机的各缸进入主燃烧室单独点火模式，即将发动机所有缸的点火模式切换成统一的仅有主燃室点火驱动级工作，并禁止所有预燃室的点火驱动级工作。
实施例七
一种计算机设备，其包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或程序，所述指令或程序由所述处理器加载并执行以实现如实施例一至六任一所述的被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法。
处理器可以是中央处理器(central processing unit，CPU)，网络处理器(network processor，NP)或者CPU和NP的组合。处理器还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device，CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array，FPGA)，通用阵列逻辑(generic array logic，GAL)或其任意组合。存储器通过总线或其它方式与处理器相连，存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，上述至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如上任一实施例中提供的磁链的监控方法。存储器可以为易失性存储器(volatile memory)，非易失性存储器(non-volatile 9memory)或者它们的组合。易失性存储器可以为随机存取存储器(random-access memory，RAM)，例如静态随机存取存储器(static random access memory，SRAM)，动态随机存取存储器(dynamic random accessmemory，DRAM)。
实施例八
一种计算机可读存储介质，其存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现如实施例一至六任一所述的被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法。
该存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如上述的被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法。
该存储介质可以为只读存储器(read only memory image，ROM)，例如可编程只读存储器(programmable read only memory，PROM)，可擦除可编程只读存储器(erasableprogrammable read only memory，EPROM)，电可擦除可编程只读存储器(electricallyerasable programmable read-only memory，EEPROM)；也可以为快闪存储器(flashmemory)、磁存储器(例如磁带(magnetic tape)，软盘(floppy disk)、硬盘)、光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (9)
1.一种被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S1.对点火驱动级进行诊断，如果点火驱动级存在故障则进行步骤S2,否则进行步骤S4；
S2.对点火驱动级故障加以区分；
若发动机各缸的主燃室点火驱动级均无故障，仅存在一个或者多个缸的预燃室点火驱动级故障，则进行步骤S3；若发动机的一个或者多个缸的主燃室点火驱动级存在故障，则对相应主燃室驱动级故障缸进行断油，并且断开相应主燃室驱动级故障缸的预燃室的点火驱动级，然后进行步骤S4；
S3.发动机的各缸进入主燃烧室单独点火模式，即将发动机所有缸的点火模式切换成统一的仅有主燃室点火驱动级工作，并禁止所有预燃室的点火驱动级工作；
S4.主燃室点火驱动级无故障的发动机的缸的进入正常点火模式；
所述正常点火模式包括点火控制模式1、点火控制模式2、点火控制模式3中的至少一种；
所述点火控制模式1为双火花点火模式相同点火角；
所述点火控制模式2为双火花点火模式不同点火角；
所述点火控制模式3为仅预燃室单独点火。
2.根据权利要求1所述的被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法，其特征在于，
步骤S3中，进入主燃烧室单独点火模式后，按照设定的主燃室单独点火模式下的VVT相位、喷油模式、喷油相位、点火角、爆震阈值、扭矩模型，控制主燃烧室点火，并将发动机的最大进气量限制为主燃烧室单独点火进气量，主燃烧室单独点火进气量小于主燃烧室及预燃烧室双点火进气量。
3.根据权利要求1所述的被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法，其特征在于，
步骤S1中，对点火驱动级进行诊断，是在当前驾驶循环，对发动机各个缸的点火驱动级进行短电源、短地、开路故障诊断。
4.根据权利要求1所述的被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法，其特征在于，
步骤S4中，主燃室点火驱动级无故障的发动机的缸的进入正常点火模式时，根据设置的正常点火模式下的发动机点火角、爆震识别阈值、喷油模式、喷油相位、VVT相位、扭矩模型，控制主燃室点火驱动级无故障的发动机的缸的点火。
5.根据权利要求4所述的被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法，其特征在于，
根据发动机水温、转速、负荷条件设置正常点火模式的发动机点火角、爆震识别阈值、喷油模式、喷油相位、VVT相位及扭矩模型。
6.根据权利要求1所述的被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法，其特征在于，
步骤S2中，若发动机的一个或者多个缸的主燃室点火驱动级存在故障，则同时减小发动机输出的最大扭矩，主燃室驱动级故障汽缸个数越多，发动机输出的最大扭矩越小。
7.一种发动机控制器系统，其特征在于，其包括驱动级诊断模块及处理模块；
所述驱动级诊断模块，用于对被动式预燃室双点火汽油机点火驱动级进行诊断，输出诊断信息到所述处理模块，所述诊断信息包括发动机各缸驱动级是否有故障及故障类型，故障类型包括预燃室的点火驱动级故障、主燃室点火驱动级故障；
所述处理模块，根据所述诊断信息，控制发动机相应各缸的点火模式；
如果发动机各缸驱动级均无故障，则控制主燃室点火驱动级无故障的发动机的缸的进入正常点火模式；
如果发动机仅存在一个或者多个缸的主燃室驱动级故障，则控制对相应主燃室驱动级故障缸进行断油，并且断开相应主燃室驱动级故障缸的预燃室的点火驱动级，并控制主燃室点火驱动级无故障的发动机的缸的进入正常点火模式；
如果发动机各缸的主燃室点火驱动级均无故障，仅存在一个或者多个缸的预燃室的点火驱动级故障，则控制发动机的各缸进入主燃烧室单独点火模式，即将发动机所有缸的点火模式切换成统一的仅有主燃室点火驱动级工作，并禁止所有预燃室的点火驱动级工作；
所述正常点火模式包括点火控制模式1、点火控制模式2、点火控制模式3中的至少一种；
所述点火控制模式1为双火花点火模式相同点火角；
所述点火控制模式2为双火花点火模式不同点火角；
所述点火控制模式3为仅预燃室单独点火。
8.一种计算机设备，其特征在于，其包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或程序，所述指令或程序由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至6任一所述的被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现如权利要求1至6任一所述的被动式预燃室双点火汽油机点火系统故障响应方法。
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