CN117803486B - 一种氢气发动机燃烧系统的控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氢气发动机燃烧系统的控制方法及装置，氢气发动机燃烧系统的控制方法，应用于氢气发动机燃烧系统，氢气发动机燃烧系统包括喷水喷嘴、氢气喷嘴、火花塞、预燃室、主燃室和进气道，喷水喷嘴位于进气道内，氢气喷嘴位于主燃室内，火花塞位于预燃室内，氢气发动机燃烧系统的控制方法包括：获取氢气发动机的运行信息和预设运行信息，判断当前氢气发动机的工况信息；根据不同工况信息获取喷水喷嘴、氢气喷嘴、预燃室和火花塞的控制信息；根据控制信息调整喷水喷嘴、氢气喷嘴、预燃室和火花塞的启停状态，完成氢气发动机燃烧系统的控制。合理控制喷水喷嘴、氢气喷嘴、预燃室和火花塞的启停状态，实现氢气发动机高效率和低爆震的需求。
Description
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种氢气发动机燃烧系统的控制方法及装置。
背景技术
常见的发动机系统多使用化石燃料，燃烧产物二氧化碳的大量排放造成了严重的环境问题，二氧化碳被认为是加剧温室效应的主要来源。氢气是众所周知的“清洁”能源载体，它最大的优点在于不含碳，不会产生含碳污染物排放。此外，氢气还具有清洁、可持续再生等特点以及用于汽车发动机良好的燃烧性能，有望成为替代传统化石燃料作为车用发动机的绝佳燃料。
氢气在常温常压下为气体，具有最小点火能量低，约为0.019MJ（汽油最低点火能量为0.24MJ）、燃料热值高、火焰传播速度快等物理化学特性。由于氢气点火能量极低，其作为燃料在发动机上应用，爆震倾向大，在很大程度上限制了氢气发动机压缩比的提升，进而限制了氢气发动机热效率和高功率改善提升。因此如何能够在承接发动机技术的基础上开发氢气发动机，保证氢气发动机的热效率、高功率，同时实现氢内燃机的稳定运行是目前函需解决的难题。
发明内容
本发明提供了一种氢气发动机燃烧系统的控制方法及装置，以降低燃烧爆震倾向，提高压缩比，实现氢气发动机高效率和低爆震的需求。
根据本发明的一方面，提供了一种氢气发动机燃烧系统的控制方法，其特征在于，应用于氢气发动机燃烧系统，所述氢气发动机燃烧系统包括喷水喷嘴、氢气喷嘴、火花塞、预燃室、主燃室和进气道，所述喷水喷嘴位于所述进气道内，所述氢气喷嘴位于所述主燃室内，所述火花塞位于所述预燃室内，
所述氢气发动机燃烧系统的控制方法包括：
获取所述氢气发动机的运行信息和预设运行信息；
判断所述运行信息是否大于所述预设运行信息；
若是，则认为当前氢气发动机为加速工况信息；
若否，则认为当前氢气发动机为稳定工况信息；
根据所述加速工况信息确定所述喷水喷嘴的第一开启控制信息、所述氢气喷嘴的第二开启控制信息、所述预燃室的第三开启控制信息和所述火花塞的第四开启控制信息；
根据所述第一开启控制信息调整所述喷水喷嘴启动、所述第二开启控制信息调整所述氢气喷嘴启动、所述第三开启控制信息调整所述预燃室启动以及所述第四开启控制信息调整所述火花塞启动。
可选的，所述第二开启控制信息调整所述氢气喷嘴启动包括：
所述第二开启控制信息调整所述氢气喷嘴喷射氢气两次。
可选的，认为当前氢气发动机为稳定工况信息之后，还包括：
根据所述稳定工况信息确定所述氢气发动机的负荷状态信息；
根据所述负荷状态信息获取所述喷水喷嘴、所述氢气喷嘴、所述预燃室和所述火花塞的控制信息。
可选的，根据所述负荷状态信息获取所述喷水喷嘴、所述氢气喷嘴、所述预燃室和所述火花塞的控制信息，包括：
获取预设负荷区域信息，所述预设负荷区域信息包括第一预设负荷区域、第二预设负荷区域和第三预设负荷区域，所述第一预设负荷区域的负荷大于所述第二预设负荷区域的负荷，所述第二预设负荷区域的负荷大于所述第三预设负荷区域的负荷；
判断所述负荷状态信息是否处于所述第一预设负荷区域内；
若是，则确定所述喷水喷嘴的第一关闭控制信息、所述氢气喷嘴的第一开启单次控制信息、所述预燃室的第三开启控制信息和所述火花塞的第四开启控制信息；
若否，则确定所述负荷状态信息是否处于所述第二预设负荷区域或所述第三预设负荷区域内；
根据所述控制信息调整所述喷水喷嘴、所述氢气喷嘴、所述预燃室和所述火花塞的启停状态，包括：
根据所述第一关闭控制信息调整所述喷水喷嘴关闭、所述第一开启单次控制信息调整所述氢气喷嘴喷射氢气一次、所述第三开启控制信息调整所述预燃室启动以及所述第四开启控制信息调整所述火花塞启动。
可选的，确定所述负荷状态信息是否处于所述第二预设负荷区域或所述第三预设负荷区域内，包括：
判断所述负荷状态信息是否处于所述第二预设负荷区域内；
若是，则确定所述喷水喷嘴的第一关闭控制信息、所述氢气喷嘴的第一开启两次控制信息、所述预燃室的第三开启控制信息和所述火花塞的第四开启控制信息；
若否，则确定所述负荷状态信息是否处于所述第三预设负荷区域内；
根据所述控制信息调整所述喷水喷嘴、所述氢气喷嘴、所述预燃室和所述火花塞的启停状态，包括：
根据所述第一关闭控制信息调整所述喷水喷嘴关闭、所述第一开启两次控制信息调整所述氢气喷嘴喷射氢气两次、所述第三开启控制信息调整所述预燃室启动以及所述第四开启控制信息调整所述火花塞启动。
可选的，确定所述负荷状态信息是否处于所述第三预设负荷区域内，包括：
判断所述负荷状态信息是否处于所述第三预设负荷区域内；
若是，则确定所述喷水喷嘴的第一开启控制信息、所述氢气喷嘴的第一开启单次控制信息、所述预燃室的第三开启控制信息和所述火花塞的第四开启控制信息；
若否，则重复执行获取所述氢气发动机的工况信息的步骤；
根据所述控制信息调整所述喷水喷嘴、所述氢气喷嘴、所述预燃室和所述火花塞的启停状态，包括：
根据所述第一开启控制信息调整所述喷水喷嘴启动、所述第一开启单次控制信息调整所述氢气喷嘴启动、所述第三开启控制信息调整所述预燃室启动以及所述第四开启控制信息调整所述火花塞启动。
根据本发明的另一方面，提供了一种氢气发动机燃烧系统的控制装置，其特征在于，包括上述方面中任一项所述的氢气发动机燃烧系统的控制方法，所述氢气发动机燃烧系统的控制装置包括：
工况信息获取模块，用于获取所述氢气发动机的运行信息和预设运行信息；判断所述运行信息是否大于所述预设运行信息；若是，则认为当前氢气发动机为加速工况信息；若否，则认为当前氢气发动机为稳定工况信息；
控制信息获取模块，用于根据所述加速工况信息确定所述喷水喷嘴的第一开启控制信息、所述氢气喷嘴的第二开启控制信息、所述预燃室的第三开启控制信息和所述火花塞的第四开启控制信息；
启停状态调整模块，用于根据所述第一开启控制信息调整所述喷水喷嘴启动、所述第二开启控制信息调整所述氢气喷嘴启动、所述第三开启控制信息调整所述预燃室启动以及所述第四开启控制信息调整所述火花塞启动。
本发明实施例的技术方案，通过一种氢气发动机燃烧系统的控制方法，应用于氢气发动机燃烧系统，氢气发动机燃烧系统包括喷水喷嘴、氢气喷嘴、火花塞、预燃室、主燃室和进气道，喷水喷嘴位于进气道内，氢气喷嘴位于主燃室内，火花塞位于预燃室内，氢气发动机燃烧系统的控制方法包括：获取氢气发动机的运行信息和预设运行信息，并判断当前氢气发动机的工况信息；根据不同工况信息获取喷水喷嘴、氢气喷嘴、预燃室和火花塞的控制信息；并根据控制信息调整喷水喷嘴、氢气喷嘴、预燃室和火花塞的启停状态，以完成氢气发动机燃烧系统的控制。合理控制喷水喷嘴、氢气喷嘴、预燃室和火花塞的启停状态，实现氢气发动机高效率和低爆震的需求。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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为本发明实施例提供的一种氢气发动机燃烧系统的控制方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种氢气发动机燃烧系统的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种氢气发动机燃烧系统的控制方法的流程图；
图4为本发明实施例提供的另一种氢气发动机燃烧系统的控制方法的流程图；
图5为本发明实施例提供的另一种氢气发动机燃烧系统的控制方法的流程图；
图6为本发明实施例提供的一种氢气发动机的预设负荷区域信息的示意图；
图7为本发明实施例提供的另一种氢气发动机燃烧系统的控制方法的流程图；
图8为本发明实施例提供的另一种氢气发动机燃烧系统的控制方法的流程图；
图9为本发明实施例提供的一种氢气发动机燃烧系统的控制装置。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1为本发明实施例提供的一种氢气发动机燃烧系统的控制方法的流程图，本实施例可适用于氢气发动机燃烧系统的控制情况，该方法可以由氢气发动机燃烧系统的控制装置来执行，该氢气发动机燃烧系统的控制装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该氢气发动机燃烧系统的控制装置可配置于车辆中。应用于氢气发动机燃烧系统，图2为本发明实施例提供的一种氢气发动机燃烧系统的结构示意图，如图2所示，氢气发动机燃烧系统包括喷水喷嘴101、氢气喷嘴102、火花塞103、预燃室104、主燃室105和进气道106，喷水喷嘴101位于进气道106内，氢气喷嘴102位于主燃室105内，火花塞103位于预燃室104内，喷水喷嘴101通过喷水能够降低气缸内的温度，氢气喷嘴102通过根据实际需求控制其氢气的喷射，通过喷射氢气以及进气道106内的空气和水形成混合气，进而保证混合气均匀性，进而保证后续燃烧效果。预燃室104包括主动预燃室和被动预燃室，其中被动预燃室包括火花塞103和预燃室腔体107，被动预燃室在工作时，气缸内混合气压入被动预燃室内，由火花塞103点燃，形成高温高压的未完全燃烧气体，经预燃室104喷孔喷入主燃室105，在主燃室105内形成喷射火焰，引燃主燃室105混合气，保证稳定燃烧。如图1所示，氢气发动机燃烧系统的控制方法包括：
S401,获取氢气发动机的运行信息和预设运行信息。
其中，车辆电子控制单元根据设定条件确定氢气发动机的当前工况信息，进而便于根据当前氢气发动机的工况信息对应确定控制信息，以保证对氢气发动机燃烧系统精准调控，保证燃烧效果，进而满足氢气发动机的高效率和低爆震的目标。获取氢气发动机的运行信息，运行信息可以包括转速信息和扭矩信息，进而可以判断当前氢气发动机的工况情况，以便精准的进行氢气发动机燃烧系统的控制。预设运行信息可以根据实际设计需求进行设定，本发明实施例不做具体限定。S402,判断运行信息是否大于预设运行信息；若是，则执行步骤S403；若是，则执行步骤S404。
S403,认为当前氢气发动机为加速工况信息；
S404,认为当前氢气发动机为稳定工况信息。
其中，根据运行信息和预设运行信息进行对比判断，示例性的，当在预设运行时间内，氢气发动机的转速均大于预设转速，则认为当前氢气发动机处于加速工况；当在预设运行时间内，氢气发动机的转速均等于预设转速，则认为当前氢气发动机处于稳态工况，进而保证当前氢气发动机的工况信息的精准确认，保证后续控制精度，满足稳定燃烧。当运行信息大于预设运行信息，车辆处于加速运行过程中，则认为当前氢气发动机为加速工况信息；当运行信息大于预设运行信息，车辆处于稳定运行过程中，则认为当前氢气发动机为加速工况信息。
S405,根据加速工况信息确定喷水喷嘴的第一开启控制信息、氢气喷嘴的第二开启控制信息、预燃室的第三开启控制信息和火花塞的第四开启控制信息。
其中，根据不同的工况信息，对应获取对喷水喷嘴、氢气喷嘴、预燃室和火花塞的控制信息，控制信息可以包括开启信息和关闭信息，进而保证氢气发动机燃烧系统燃烧效果。
S406,根据第一开启控制信息调整喷水喷嘴启动、第二开启控制信息调整氢气喷嘴启动、第三开启控制信息调整预燃室启动以及第四开启控制信息调整火花塞启动，以完成氢气发动机燃烧系统的控制。
其中，根据对应各喷水喷嘴、氢气喷嘴、预燃室和火花塞的控制信息对应调整喷水喷嘴、氢气喷嘴、预燃室和火花塞的启停状态，进而满足不同工况下的对氢气发动机燃烧系统的精准控制，保证燃烧效果，同时避免燃烧爆震几率，进而实现氢气发动机的高效率运行。当当前氢气发动机处于加速工况信息，则输出对应喷水喷嘴的第一开启控制信息,向主燃室的气缸内进行喷水，进而降低气缸内的温度；输出对应氢气喷嘴的第二开启控制信息，开启氢气喷嘴进行氢气喷射，预燃室的第三开启控制信息和火花塞的第四开启控制信息，输出对应预燃室的第三开启控制信息和第一火花塞的第四开启控制信息，进行被动预燃室工作，开启火花塞，主燃室内的氢气喷嘴喷射氢气与进气道进入的空气和水形成均匀混合气，进而配合被动预燃室点火引燃混合气形成稳定的燃烧火焰，同时有效抑制爆震，进而保证在加速工况下的氢气发动机燃烧系统的精准控制，保证燃烧效果，进而保证氢气发动机的高效率运行。
本发明实施例通过获取氢气发动机的运行信息和预设运行信息，进而确定当前氢气发动机为加速工况信息或稳定工况信息，以根据加速工况信息确定喷水喷嘴的第一开启控制信息、氢气喷嘴的第二开启控制信息、预燃室的第三开启控制信息和火花塞的第四开启控制信息，以合理调整喷水喷嘴、氢气喷嘴、预燃室和火花塞的启停状态，以完成氢气发动机燃烧系统的控制，保证燃烧效果，同时抑制爆震，进而实现氢气发动机高效率需求。
可选的，图3为本发明实施例提供的另一种氢气发动机燃烧系统的控制方法的流程图，如图3所示，氢气发动机燃烧系统的控制方法包括：
S501,获取氢气发动机的运行信息和预设运行信息。
S502,判断运行信息是否大于预设运行信息；若是，则执行步骤S503；若是，则执行步骤S504。
S503,认为当前氢气发动机为加速工况信息。
S504,认为当前氢气发动机为稳定工况信息。
S505,根据加速工况信息确定喷水喷嘴的第一开启控制信息、氢气喷嘴的第二开启控制信息、预燃室的第三开启控制信息和火花塞的第四开启控制信息。
S506,根据第一开启控制信息调整喷水喷嘴启动、第二开启控制信息调整氢气喷嘴喷射氢气两次、第三开启控制信息调整预燃室启动以及第四开启控制信息调整火花塞启动，以完成氢气发动机燃烧系统的控制。
其中，在氢气发动机处于加速工况时，开启氢气喷嘴，并根据第二开启控制信息控制氢气喷嘴射氢气两次，保证氢气量满足燃烧需求，同时使得氢气分次喷射，降低爆震产生，同时保证混合气燃烧效果，进而保证氢气发动机在加速工况下的热效率。
本发明实施例通过获取氢气发动机的运行信息和预设运行信息，进而确定当前氢气发动机为加速工况信息或稳定工况信息，在加速工况信息下，根据第一开启控制信息调整喷水喷嘴启动、第二开启控制信息调整氢气喷嘴喷射氢气两次、第三开启控制信息调整预燃室启动以及第四开启控制信息调整火花塞启动，以完成氢气发动机燃烧系统的控制，有效降低爆震，同时保证燃烧效果，实现在加速工况下氢气发动机的稳定运行，同时满足氢气发动机高效率需求。
可选的，图4为本发明实施例提供的另一种氢气发动机燃烧系统的控制方法的流程图，如图4所示，氢气发动机燃烧系统的控制方法包括：
S601,获取氢气发动机的运行信息和预设运行信息。
S602,判断运行信息是否大于预设运行信息；若是，则执行步骤S603；若是，则执行步骤S604。
S603,认为当前氢气发动机为加速工况信息。
S604,认为当前氢气发动机为稳定工况信息。
S605,根据加速工况信息确定喷水喷嘴的第一开启控制信息、氢气喷嘴的第二开启控制信息、预燃室的第三开启控制信息和火花塞的第四开启控制信息。
S606,根据第一开启控制信息调整喷水喷嘴启动、第二开启控制信息调整氢气喷嘴喷射氢气两次、第二开启控制信息调整氢气喷嘴启动、第三开启控制信息调整预燃室启动以及第四开启控制信息调整火花塞启动，以完成氢气发动机燃烧系统的控制。
S607,根据稳定工况信息确定氢气发动机的负荷状态信息。
S608,根据负荷状态信息获取喷水喷嘴、氢气喷嘴、预燃室和火花塞的控制信息。
其中，在稳定工况下需要对当前氢气发动机的负荷状态信息进行确认，负荷状态可以根据当前氢气发动机的输出扭矩以及氢气发动机的最大扭矩进行判断，氢气发动机的最大扭矩可以由氢气发动机的出厂设定获取得到。负荷状态信息可以包括小负荷状态、中负荷状态和高负荷状态，进而根据不同的负荷状态，对应输出不同的喷水喷嘴、氢气喷嘴、预燃室和火花塞的控制信息，进而保证在氢气发动机在稳定工况下的进行氢气发动机燃烧系统的精准控制，保证气体混合均匀性，进而保证燃烧效果。
本发明实施例通过获取氢气发动机的运行信息和预设运行信息，进而确定当前氢气发动机为加速工况信息或稳定工况信息，以根据稳定工况信息获取负荷状态信息，进而根据负荷状态信息获取喷水喷嘴、氢气喷嘴、预燃室和火花塞的控制信息，以合理调整喷水喷嘴、氢气喷嘴、预燃室和火花塞的启停状态，以完成氢气发动机燃烧系统的控制，提高气体混合均匀性，保证燃烧效果，进而实现氢气发动机高效率和低爆震的需求。
可选的，图5为本发明实施例提供的另一种氢气发动机燃烧系统的控制方法的流程图，如图5所示，氢气发动机燃烧系统的控制方法包括：
S701,获取氢气发动机的运行信息和预设运行信息。
S702, 判断运行信息是否大于预设运行信息；若是，则执行步骤S703；若是，则执行步骤S704。
S703,认为当前氢气发动机为加速工况信息。
S704,认为当前氢气发动机为稳定工况信息。
S705,根据加速工况信息确定喷水喷嘴的第一开启控制信息、氢气喷嘴的第二开启控制信息、预燃室的第三开启控制信息和火花塞的第四开启控制信息。
S706,根据第一开启控制信息调整喷水喷嘴启动、第二开启控制信息调整氢气喷嘴喷射氢气两次、第二开启控制信息调整氢气喷嘴启动、第三开启控制信息调整预燃室启动以及第四开启控制信息调整火花塞启动，以完成氢气发动机燃烧系统的控制。
S707,根据稳定工况信息确定氢气发动机的负荷状态信息。
S708,获取预设负荷区域信息，预设负荷区域信息包括第一预设负荷区域、第二预设负荷区域和第三预设负荷区域，第一预设负荷区域的负荷大于第二预设负荷区域的负荷，第二预设负荷区域的负荷大于第三预设负荷区域的负荷。
其中，获取预设负荷区域信息，预设负荷区域信息可以根据氢气发动机的转速信息和扭矩信息进行划分，图6为本发明实施例提供的一种氢气发动机的预设负荷区域信息的示意图，如图6所示，预设负荷区域信息包括第一预设负荷区域、第二预设负荷区域和第三预设负荷区域，第一预设负荷区域的负荷大于第二预设负荷区域的负荷，第二预设负荷区域的负荷大于第三预设负荷区域的负荷，第一预设负荷区域可以为小负荷区域，第二预设负荷区域可以为中负荷区域，第三预设负荷区域可以为大负荷区域。
S709,判断负荷状态信息是否处于第一预设负荷区域内；若是，则执行步骤S710；若否，则执行步骤S712。
S710，确定喷水喷嘴的第一关闭控制信息、氢气喷嘴的第一开启单次控制信息、预燃室的第三开启控制信息和火花塞的第四开启控制信息。
S711，根据第一关闭控制信息调整喷水喷嘴关闭、第一开启单次控制信息调整氢气喷嘴喷射氢气一次、第三开启控制信息调整预燃室启动以及第四开启控制信息调整火花塞启动，以完成氢气发动机燃烧系统的控制。
S712，确定负荷状态信息是否处于第二预设负荷区域或第三预设负荷区域内。
其中，根据当前氢气发动机的负荷状态信息判断其所处的预设负荷区域信息，进而对应根据不同的预设负荷区域信息，对应输出不同控制信息，当当前氢气发动机的负荷状态信息处于第一预设负荷区域内时，此时认为氢气发动机处于小负荷状态，此时氢气需求量较小，因此确定关于喷水喷嘴的第一关闭控制信息、氢气喷嘴的第一开启单次控制信息、预燃室的第三开启控制信息和火花塞的第四开启控制信息，对应调整喷水喷嘴关闭，仅开启氢气喷嘴，进行喷射氢气，进而与气缸内的空气形成混合气，保证在氢气发动机处于小负荷状态下的氢气燃烧量；输出预燃室的第三开启控制信息和火花塞的第四开启控制信息，控制被动预燃室启动工作，进行点火点燃混合气，在氢气发动机的负荷状态信息处于第一预设负荷区域内时，则通过关闭喷水喷嘴，仅开启氢气喷嘴则可以满足在气缸内形成均匀的混合气，满足燃烧需要量，同时利用开启被动预燃室和火花塞，实现点火可靠性，保证混合气燃烧效果，进而改善氢气发动机的热效率和功率。若是当前氢气发动机的负荷状态信息未处于第一预设负荷区域，则判断是否其位于其他预设负荷区域，进而对应输出控制信息，进而完成对氢气发动机燃烧系统的精准控制，保证氢气发动机的高热效率和高功率需求。
本发明实施例通过当前氢气发动机的负荷状态信息判断其所处的预设负荷区域信息，进而对应确定第一关闭控制信息调整喷水喷嘴关闭、第一开启单次控制信息调整氢气喷嘴喷射氢气一次、第三开启控制信息调整预燃室启动以及第四开启控制信息调整火花塞启动，以完成氢气发动机燃烧系统的控制，提高气体混合均匀性，保证燃烧效果，进而实现氢气发动机高效率和低爆震的需求。
可选的，图7为本发明实施例提供的另一种氢气发动机燃烧系统的控制方法的流程图，如图7所示，氢气发动机燃烧系统的控制方法包括：
S801,获取氢气发动机的运行信息和预设运行信息。
S802,判断运行信息是否大于预设运行信息；若是，则执行步骤S803；若是，则执行步骤S804。
S803,认为当前氢气发动机为加速工况信息。
S804,认为当前氢气发动机为稳定工况信息。
S805,根据加速工况信息确定喷水喷嘴的第一开启控制信息、氢气喷嘴的第二开启控制信息、预燃室的第三开启控制信息和火花塞的第四开启控制信息。
S806,根据第一开启控制信息调整喷水喷嘴启动、第二开启控制信息调整氢气喷嘴喷射氢气两次、第二开启控制信息调整氢气喷嘴启动、第三开启控制信息调整预燃室启动以及第四开启控制信息调整火花塞启动，以完成氢气发动机燃烧系统的控制。
S807,根据稳定工况信息确定氢气发动机的负荷状态信息。
S808,获取预设负荷区域信息，预设负荷区域信息包括第一预设负荷区域、第二预设负荷区域和第三预设负荷区域，第一预设负荷区域的负荷大于第二预设负荷区域的负荷，第二预设负荷区域的负荷大于第三预设负荷区域的负荷。
S809,判断负荷状态信息是否处于第一预设负荷区域内；若是，则执行步骤S810；若否，则执行步骤S812。
S810，确定喷水喷嘴的第一关闭控制信息、氢气喷嘴的第一开启单次控制信息、预燃室的第三开启控制信息和火花塞的第四开启控制信息。
S811，根据第一关闭控制信息调整喷水喷嘴关闭、第一开启单次控制信息调整氢气喷嘴喷射氢气一次、第三开启控制信息调整预燃室启动以及第四开启控制信息调整火花塞启动，以完成氢气发动机燃烧系统的控制。
S812，判断负荷状态信息是否处于第二预设负荷区域内；若是，则执行步骤S813；若否，则执行步骤S815。
S813，确定喷水喷嘴的第一关闭控制信息、氢气喷嘴的第一开启两次控制信息、预燃室的第三开启控制信息和火花塞的第四开启控制信息。
S814，根据第一关闭控制信息调整喷水喷嘴关闭、第一开启两次控制信息调整氢气喷嘴喷射氢气两次、第三开启控制信息调整预燃室启动以及第四开启控制信息调整火花塞启动，以完成氢气发动机燃烧系统的控制。
S815，确定负荷状态信息是否处于第三预设负荷区域内。
其中，当当前氢气发动机的负荷状态信息处于第二预设负荷区域内时，此时认为氢气发动机处于中负荷状态，此时需要一定量的氢气，但无需喷水喷嘴进行喷水降温，因此根据第一关闭控制信息，控制喷水喷嘴关闭；同时根据第一开启两次控制信息，控制气缸内的氢气喷嘴喷射两次氢气，保证氢气喷射量，同时与气缸内的空气形成混合气；根据第三开启控制信息，控制预燃室开启以及根据第四开启控制信息开启火花塞，利用被动预燃室中火花塞进行点火点燃混合气，保证混合气体稳定燃烧。在氢气发动机的负荷状态信息处于第二预设负荷区域内时，则通过开启氢气喷嘴喷射两次氢气可以满足在气缸内形成均匀的混合气，满足燃烧需要量，同时分次喷射氢气，避免爆震，同时利用开启火花塞，实现点火可靠性，保证在中负荷状态下的混合气燃烧效果，进而改善氢气发动机的热效率。若是当前氢气发动机的负荷状态信息未处于第二预设负荷区域，则判断是否其位于其他预设负荷区域，进而对应输出控制信息，进而完成对氢气发动机燃烧系统的精准控制，保证氢气发动机的高热效率和高功率需求。
本发明实施例通过当前氢气发动机的负荷状态信息判断其所处的第二预设负荷区域信息，进而对应确定喷水喷嘴的第一关闭控制信息、氢气喷嘴的第一开启两次控制信息、预燃室的第三开启控制信息和火花塞的第四开启控制信息，对氢气发动机燃烧系统的精准控制，以满足氢气发动机的高热效率。
可选的，图8为本发明实施例提供的另一种氢气发动机燃烧系统的控制方法的流程图，如图8所示，氢气发动机燃烧系统的控制方法包括：
S901,获取氢气发动机的运行信息和预设运行信息。
S902,判断运行信息是否大于预设运行信息；若是，则执行步骤S903；若是，则执行步骤S904。
S903,认为当前氢气发动机为加速工况信息。
S904,认为当前氢气发动机为稳定工况信息。
S905,根据加速工况信息确定喷水喷嘴的第一开启控制信息、氢气喷嘴的第二开启控制信息、预燃室的第三开启控制信息和火花塞的第四开启控制信息。
S906,根据第一开启控制信息调整喷水喷嘴启动、第二开启控制信息调整氢气喷嘴喷射氢气两次、第二开启控制信息调整氢气喷嘴启动、第三开启控制信息调整预燃室启动以及第四开启控制信息调整火花塞启动，以完成氢气发动机燃烧系统的控制。
S907,根据稳定工况信息确定氢气发动机的负荷状态信息。
S908,获取预设负荷区域信息，预设负荷区域信息包括第一预设负荷区域、第二预设负荷区域和第三预设负荷区域，第一预设负荷区域的负荷大于第二预设负荷区域的负荷，第二预设负荷区域的负荷大于第三预设负荷区域的负荷。
S909,判断负荷状态信息是否处于第一预设负荷区域内；若是，则执行步骤S910；若否，则执行步骤S912。
S910，确定喷水喷嘴的第一关闭控制信息、氢气喷嘴的第一开启单次控制信息、预燃室的第三开启控制信息和火花塞的第四开启控制信息。
S911，根据第一关闭控制信息调整喷水喷嘴关闭、第一开启单次控制信息调整氢气喷嘴喷射氢气一次、第三开启控制信息调整预燃室启动以及第四开启控制信息调整火花塞启动，以完成氢气发动机燃烧系统的控制。
S912，判断负荷状态信息是否处于第二预设负荷区域内；若是，则执行步骤S913；若否，则执行步骤S915。
S913，确定喷水喷嘴的第一关闭控制信息、氢气喷嘴的第一开启两次控制信息、预燃室的第三开启控制信息和火花塞的第四开启控制信息。
S914，根据第一关闭控制信息调整喷水喷嘴关闭、第一开启两次控制信息调整氢气喷嘴喷射氢气两次、第三开启控制信息调整预燃室启动以及第四开启控制信息调整火花塞启动，以完成氢气发动机燃烧系统的控制。
S915，判断负荷状态信息是否处于第三预设负荷区域内；若是，则执行步骤S916；若否，则执行步骤S901。
S916，确定喷水喷嘴的第一开启控制信息、氢气喷嘴的第一开启单次控制信息、预燃室的第三开启控制信息和火花塞的第四开启控制信息。
S917，根据第一开启控制信息调整喷水喷嘴启动、第一开启单次控制信息调整氢气喷嘴启动、第三开启控制信息调整预燃室启动以及第四开启控制信息调整火花塞启动，以完成氢气发动机燃烧系统的控制。
其中，当当前氢气发动机的负荷状态信息处于第三预设负荷区域内时，此时认为氢气发动机处于高负荷状态，此时需要大量的氢气，以满足燃烧需求，同时需要避免燃烧爆震，因此输出喷水喷嘴的第一开启控制信息、氢气喷嘴的第一开启单次控制信息、预燃室的第三开启控制信息和火花塞的第四开启控制信息，喷水喷嘴开启，喷出水以降低气缸内的温度；开启氢气喷嘴，进而一次氢气喷射，使得足够量的氢气与气缸内的空气形成混合气；同时输出预燃室的第三开启控制信息和火花塞的第四开启控制信息，控制被动预燃室启动工作，进行点火点燃混合气；在氢气发动机的负荷状态信息处于第三预设负荷区域内时，则通过开启喷水喷嘴和氢气喷嘴可以满足在气缸内形成均匀的混合气，满足燃烧需要量，同时利用开启火花塞和被动预燃室，实现点火可靠性，有效避免爆震，同时保证混合气体的燃烧效果，保证稳定燃烧，进而提升氢气发动机的热效率。若是当前氢气发动机的负荷状态信息未处于第三预设负荷区域，则重复执行步骤S901进行氢气发动机的工况状态确认，保证对氢气发动机燃烧系统的精准控制，保证氢气发动机的高热效率和高功率需求。
本发明实施例通过当前氢气发动机的负荷状态信息判断其所处的第三预设负荷区域信息，进而对应确定喷水喷嘴的第一开启控制信息、氢气喷嘴的第一开启单次控制信息、预燃室的第三开启控制信息和火花塞的第四开启控制信息，避免爆震，同时对氢气发动机燃烧系统的精准控制，以满足氢气发动机的热效率需求。
图9为本发明实施例提供的一种氢气发动机燃烧系统的控制装置，如图9所示，包括上述实施例中任一项所述的氢气发动机燃烧系统的控制方法，氢气发动机燃烧系统的控制装置包括：
工况信息获取模块201，用于获取所述氢气发动机的运行信息和预设运行信息；判断所述运行信息是否大于所述预设运行信息；若是，则认为当前氢气发动机为加速工况信息；若否，则认为当前氢气发动机为稳定工况信息；
控制信息获取模块202，用于根据所述加速工况信息确定所述喷水喷嘴的第一开启控制信息、所述氢气喷嘴的第二开启控制信息、所述预燃室的第三开启控制信息和所述火花塞的第四开启控制信息；
启停状态调整模块203，用于根据所述第一开启控制信息调整所述喷水喷嘴启动、所述第二开启控制信息调整所述氢气喷嘴启动、所述第三开启控制信息调整所述预燃室启动以及所述第四开启控制信息调整所述火花塞启动。
需要说明的是，由于本实施例提供的氢气发动机燃烧系统的控制装置包括如本发明实施例提供的任意所述的氢气发动机燃烧系统的控制方法，其具有氢气发动机燃烧系统的控制方法相同或相应的有益效果，此处不做赘述。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (7)
1.一种氢气发动机燃烧系统的控制方法，其特征在于，应用于氢气发动机燃烧系统，所述氢气发动机燃烧系统包括喷水喷嘴、氢气喷嘴、火花塞、预燃室、主燃室和进气道，所述喷水喷嘴位于所述进气道内，所述氢气喷嘴位于所述主燃室内，所述火花塞位于所述预燃室内，
所述氢气发动机燃烧系统的控制方法包括：
获取所述氢气发动机的运行信息和预设运行信息；
判断所述运行信息是否大于所述预设运行信息；
若是，则认为当前氢气发动机的工况信息为加速工况信息；
若否，则认为当前氢气发动机的工况信息为稳定工况信息；
根据所述加速工况信息确定所述喷水喷嘴的第一开启控制信息、所述氢气喷嘴的第二开启控制信息、所述预燃室的第三开启控制信息和所述火花塞的第四开启控制信息；
根据所述第一开启控制信息调整所述喷水喷嘴启动、所述第二开启控制信息调整所述氢气喷嘴启动、所述第三开启控制信息调整所述预燃室启动以及所述第四开启控制信息调整所述火花塞启动。
2.根据权利要求1所述的氢气发动机燃烧系统的控制方法，其特征在于，所述第二开启控制信息调整所述氢气喷嘴启动包括：
所述第二开启控制信息调整所述氢气喷嘴喷射氢气两次。
3.根据权利要求1所述的氢气发动机燃烧系统的控制方法，其特征在于，认为当前氢气发动机的工况信息为稳定工况信息之后，还包括：
根据所述稳定工况信息确定所述氢气发动机的负荷状态信息；
根据所述负荷状态信息获取所述喷水喷嘴、所述氢气喷嘴、所述预燃室和所述火花塞的控制信息。
4.根据权利要求3所述的氢气发动机燃烧系统的控制方法，其特征在于，根据所述负荷状态信息获取所述喷水喷嘴、所述氢气喷嘴、所述预燃室和所述火花塞的控制信息，包括：
获取预设负荷区域信息，所述预设负荷区域信息包括第一预设负荷区域、第二预设负荷区域和第三预设负荷区域，所述第一预设负荷区域的负荷小于所述第二预设负荷区域的负荷，所述第二预设负荷区域的负荷小于所述第三预设负荷区域的负荷；
判断所述负荷状态信息是否处于所述第一预设负荷区域内；
若是，则确定所述喷水喷嘴的第一关闭控制信息、所述氢气喷嘴的第一开启单次控制信息、所述预燃室的第三开启控制信息和所述火花塞的第四开启控制信息；
若否，则确定所述负荷状态信息是否处于所述第二预设负荷区域或所述第三预设负荷区域内；
根据所述控制信息调整所述喷水喷嘴、所述氢气喷嘴、所述预燃室和所述火花塞的启停状态，包括：
根据所述第一关闭控制信息调整所述喷水喷嘴关闭、所述第一开启单次控制信息调整所述氢气喷嘴喷射氢气一次、所述第三开启控制信息调整所述预燃室启动以及所述第四开启控制信息调整所述火花塞启动。
5.根据权利要求4所述的氢气发动机燃烧系统的控制方法，其特征在于，确定所述负荷状态信息是否处于所述第二预设负荷区域或所述第三预设负荷区域内，包括：
判断所述负荷状态信息是否处于所述第二预设负荷区域内；
若是，则确定所述喷水喷嘴的第一关闭控制信息、所述氢气喷嘴的第一开启两次控制信息、所述预燃室的第三开启控制信息和所述火花塞的第四开启控制信息；
若否，则确定所述负荷状态信息是否处于所述第三预设负荷区域内；
根据所述控制信息调整所述喷水喷嘴、所述氢气喷嘴、所述预燃室和所述火花塞的启停状态，包括：
根据所述第一关闭控制信息调整所述喷水喷嘴关闭、所述第一开启两次控制信息调整所述氢气喷嘴喷射氢气两次、所述第三开启控制信息调整所述预燃室启动以及所述第四开启控制信息调整所述火花塞启动。
6.根据权利要求5所述的氢气发动机燃烧系统的控制方法，其特征在于，确定所述负荷状态信息是否处于所述第三预设负荷区域内，包括：
判断所述负荷状态信息是否处于所述第三预设负荷区域内；
若是，则确定所述喷水喷嘴的第一开启控制信息、所述氢气喷嘴的第一开启单次控制信息、所述预燃室的第三开启控制信息和所述火花塞的第四开启控制信息；
若否，则重复执行获取所述氢气发动机的工况信息的步骤；
根据所述控制信息调整所述喷水喷嘴、所述氢气喷嘴、所述预燃室和所述火花塞的启停状态，包括：
根据所述第一开启控制信息调整所述喷水喷嘴启动、所述第一开启单次控制信息调整所述氢气喷嘴启动、所述第三开启控制信息调整所述预燃室启动以及所述第四开启控制信息调整所述火花塞启动。
7.一种氢气发动机燃烧系统的控制装置，其特征在于，该氢气发动机燃烧系统的控制装置来执行权利要求1-6中任一项所述的氢气发动机燃烧系统的控制方法，所述氢气发动机燃烧系统的控制装置包括：
工况信息获取模块，用于获取所述氢气发动机的运行信息和预设运行信息；判断所述运行信息是否大于所述预设运行信息；若是，则认为当前氢气发动机的工况信息为加速工况信息；若否，则认为当前氢气发动机的工况信息为稳定工况信息；
控制信息获取模块，用于根据所述加速工况信息确定所述喷水喷嘴的第一开启控制信息、所述氢气喷嘴的第二开启控制信息、所述预燃室的第三开启控制信息和所述火花塞的第四开启控制信息；
启停状态调整模块，用于根据所述第一开启控制信息调整所述喷水喷嘴启动、所述第二开启控制信息调整所述氢气喷嘴启动、所述第三开启控制信息调整所述预燃室启动以及所述第四开启控制信息调整所述火花塞启动。
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