发动机缸内燃烧控制方法与流程

本发明涉及车辆，尤其涉及一种发动机缸内燃烧控制方法。

背景技术：

1、天然气发动机的燃烧极易受混合气成分、边界压力与温度、点火能量等参数影响，导致燃烧循环变动加大，更有甚者会带来失火风险，给发动机的经济性、排放控制、可靠性等带来极大的挑战。

2、对于发动机缸内燃烧的控制，现有技术中有的控制策略采用爆震闭环控制来解决爆震带来的失火问题，但没有充分考虑燃烧循环变动和失火问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种发动机缸内燃烧控制方法，能够实现耦合燃烧起始相位和燃烧中点相位的闭环控制策略，有效解决燃烧循环变动大和缸内失火的问题。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、获取发动机缸内的离子电流信号，基于所述离子电流信号确定实际燃烧起始相位和实际燃烧中点相位；

4、计算所述实际燃烧起始相位与目标燃烧起始相位之间的燃烧起始相位偏差，及所述实际燃烧中点相位与目标燃烧中点相位之间的燃烧中点相位偏差；

5、基于所述燃烧起始相位偏差确定是否发生缸内失火问题；

6、在发生缸内失火问题时，增大下一循环的点火能量；在未发生缸内失火问题时，基于所述燃烧起始相位偏差和所述燃烧中点相位偏差调节下一循环的点火提前角。

7、作为上述发动机缸内燃烧控制方法的一种可选技术方案，基于所述燃烧起始相位偏差和所述燃烧中点相位偏差调节下一循环的点火提前角，包括以下步骤：

8、比较所述燃烧起始相位偏差和所述燃烧中点相位偏差的大小关系；

9、基于相位偏差和点火提前角调节量之间的对应关系，查询与所述燃烧起始相位偏差和所述燃烧中点相位偏差中的较大者对应的点火提前角调节量；

10、基于查询到的点火提前角调节量对下一循环的点火提前角进行闭环修正。

11、作为上述发动机缸内燃烧控制方法的一种可选技术方案，基于所述燃烧起始相位偏差确定是否发生缸内失火问题，还包括：

12、比较所述燃烧起始相位偏差与第一预设燃烧起始相位偏差之间的大小关系，所述第一预设燃烧起始相位偏差＞0°ca；

13、若所述燃烧起始相位偏差大于所述第一预设燃烧起始相位偏差，则确认发动机发生失火问题，并增大下一循环的点火能量。

14、作为上述发动机缸内燃烧控制方法的一种可选技术方案，在所述燃烧起始相位偏差不大于所述第一预设燃烧起始相位偏差时，若所述燃烧起始相位偏差大于第二预设燃烧起始相位偏差，且所述燃烧中点相位偏差大于第一预设燃烧中点相位偏差，则基于所述燃烧起始相位偏差和所述燃烧中点相位偏差调节下一循环的点火提前角；

15、0°ca＜所述第二预设起始相位偏差＜所述第一预设起始相位偏差，所述第一预设燃烧中点相位偏差＞0°ca。

16、作为上述发动机缸内燃烧控制方法的一种可选技术方案，在所述燃烧起始相位偏差不大于所述第二预设燃烧起始相位偏差时，比较所述燃烧起始相位偏差和第三预设燃烧起始相位偏差之间的大小关系；

17、在所述燃烧起始相位偏差不大于所述第三预设相位偏差时，若所述燃烧中点相位偏差不大于第二预设燃烧中点相位偏差，则基于所述燃烧起始相位偏差和所述燃烧中点相位偏差调节下一循环的点火提前角；

18、所述第三预设起始相位偏差＜0°ca，所述第二预设燃烧中点相位偏差＜0°ca。

19、作为上述发动机缸内燃烧控制方法的一种可选技术方案，在在所述燃烧起始相位偏差不大于所述第二预设燃烧起始相位偏差时，若所述燃烧起始相位偏差大于所述第三预设相位偏差，则在所述燃烧中点相位偏差大于所述第一预设燃烧中点相位偏差或小于第二预设燃烧中点相位偏差时，基于所述燃烧中点相位偏差调节下一循环的所述点火提前角。

20、作为上述发动机缸内燃烧控制方法的一种可选技术方案，基于所述燃烧中点相位偏差调节下一循环的所述点火提前角，包括：

21、基于相位偏差和点火提前角调节量之间的对应关系，查询与所述燃烧中点相位偏差对应的点火提前角调节量；

22、基于查询到的点火提前角调节量对下一循环的点火提前角进行闭环修正。

23、作为上述发动机缸内燃烧控制方法的一种可选技术方案，在获取发动机缸内的离子电流信号之前，还包括：

24、获取发动机实际转速和发动机的实际扭矩；

25、基于发动机的实际转速、发动机的实际扭矩确定目标燃烧起始相位、目标燃烧中点相位和目标点火提前角；

26、基于所述目标燃烧起始相位、所述目标燃烧中点相位和所述目标点火提前角控制发动机。

27、作为上述发动机缸内燃烧控制方法的一种可选技术方案，所述目标燃烧起始相位按照以下步骤获取：

28、基于发动机的转速、发动机的扭矩和燃烧起始相位之间的对应关系，查询与发动机的实际转速和发动机的实际扭矩对应的燃烧起始相位；

29、将查询到的燃烧起始相位作为所述目标燃烧起始相位；

30、和/或，所述目标燃烧中点相位按照以下步骤获取：

31、基于发动机的转速、发动机的扭矩和燃烧中点相位之间的对应关系，查询与发动机的实际转速和发动机的实际扭矩对应的燃烧中点相位；

32、将查询到的燃烧中点相位作为所述目标燃烧中点相位；

33、和/或，所述目标点火提前角按照以下步骤获取：

34、基于发动机的转速、发动机的扭矩和点火提前角之间的对应关系，查询与发动机的实际转速和发动机的实际扭矩对应的点火提前角，将查询到的点火提前角作为所述目标点火提前角。

35、作为上述发动机缸内燃烧控制方法的一种可选技术方案，所述增大下一循环的点火能量，包括：

36、基于所述燃烧起始相位偏差和点火能量增大量之间的对应关系，查询与所述燃烧起始相位偏差对应的点火能量增大量；

37、在下一循环控制所述点火能量增大且点火能量增大量为查询到的所述点火能量增大量。

38、本发明有益效果：本发明提供的发动机缸内燃烧控制方法，在对下一循环的点火提前角进行调节时，选择燃烧起始相位和燃烧中点相位进行燃烧状态的判断，基于燃烧起始相位偏差确定是否发生缸内失火问题，在发生缸内失火问题时，增大下一循环的点火能量；在未发生缸内失火问题时，基于燃烧起始相位偏差和燃烧中点相位偏差调节下一循环的点火提前角，实现耦合燃烧起始相位和燃烧中点相位的闭环控制策略，能够有效解决燃烧循环变动大和缸内失火的问题。

39、此外，本发明提供的发动机缸内燃烧控制方法，不涉及缸压信号的采集，也就无需使用成本较高的缸压传感器，能够降低成本。

技术特征：

1.发动机缸内燃烧控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的发动机缸内燃烧控制方法，其特征在于，基于所述燃烧起始相位偏差和所述燃烧中点相位偏差调节下一循环的点火提前角，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的发动机缸内燃烧控制方法，其特征在于，基于所述燃烧起始相位偏差确定是否发生缸内失火问题，还包括：

4.根据权利要求3所述的发动机缸内燃烧控制方法，其特征在于，在所述燃烧起始相位偏差不大于所述第一预设燃烧起始相位偏差时，若所述燃烧起始相位偏差大于第二预设燃烧起始相位偏差，且所述燃烧中点相位偏差大于第一预设燃烧中点相位偏差，则基于所述燃烧起始相位偏差和所述燃烧中点相位偏差调节下一循环的点火提前角；

5.根据权利要求4所述的发动机缸内燃烧控制方法，其特征在于，在所述燃烧起始相位偏差不大于所述第二预设燃烧起始相位偏差时，比较所述燃烧起始相位偏差和第三预设燃烧起始相位偏差之间的大小关系；

6.根据权利要求5所述的发动机缸内燃烧控制方法，其特征在于，在所述燃烧起始相位偏差不大于所述第二预设燃烧起始相位偏差时，若所述燃烧起始相位偏差大于所述第三预设相位偏差，则在所述燃烧中点相位偏差大于所述第一预设燃烧中点相位偏差或小于第二预设燃烧中点相位偏差时，基于所述燃烧中点相位偏差调节下一循环的所述点火提前角。

7.根据权利要求6所述的发动机缸内燃烧控制方法，其特征在于，基于所述燃烧中点相位偏差调节下一循环的所述点火提前角，包括：

8.根据权利要求1至7任一项所述的发动机缸内燃烧控制方法，其特征在于，在获取发动机缸内的离子电流信号之前，还包括：

9.根据权利要求8所述的发动机缸内燃烧控制方法，其特征在于，所述目标燃烧起始相位按照以下步骤获取：

10.根据权利要求1至7任一项所述的发动机缸内燃烧控制方法，其特征在于，所述增大下一循环的点火能量，包括：

技术总结
本发明涉及车辆技术领域，公开了一种发动机缸内燃烧控制方法，在对下一循环的点火提前角进行调节时，选择燃烧起始相位和燃烧中点相位进行燃烧状态的判断，基于燃烧起始相位偏差确定是否发生缸内失火问题，在发生缸内失火问题时，增大下一循环的点火能量；在未发生缸内失火问题时，基于燃烧起始相位偏差和燃烧中点相位偏差调节下一循环的点火提前角，实现耦合燃烧起始相位和燃烧中点相位的闭环控制策略，能够有效解决燃烧循环变动大和缸内失火的问题。此外，本发明提供的发动机缸内燃烧控制方法，不涉及缸压信号的采集，也就无需使用成本较高的缸压传感器，能够降低成本。

技术研发人员：贾德民,王晓艳,石磊,冯瑞祥
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13