一種低溫燃燒發(fā)動機(jī)冷啟動及小負(fù)荷燃燒控制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低溫燃燒發(fā)動機(jī)冷啟動及小負(fù)荷燃燒控制系統(tǒng)及方法，其步驟：設(shè)置一包括分別設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)四個氣缸中的缸壓檢測預(yù)熱塞、噴油嘴、共軌系統(tǒng)、電池、發(fā)動機(jī)電控單元、預(yù)熱塞控制單元和燃燒狀態(tài)解析單元的控制系統(tǒng)；檢測發(fā)動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)信息，運(yùn)行狀態(tài)信息包括發(fā)動機(jī)溫度、冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣壓力、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩、駕駛員需求轉(zhuǎn)矩、環(huán)境溫度和壓力；判斷當(dāng)前發(fā)動機(jī)是否在進(jìn)行冷啟動，如果判斷發(fā)動機(jī)處于冷啟動，則進(jìn)行冷啟動控制；若不是冷啟動，進(jìn)入下一步；判斷發(fā)動機(jī)是否處于小負(fù)荷，如果發(fā)動機(jī)處于小負(fù)荷工況，則進(jìn)行小負(fù)荷燃燒輔助控制；反之，不需要預(yù)熱塞加熱及低壓噴射方法介入。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于各種電控柴油機(jī)和電控汽油機(jī)。
【專利說明】
一種低溫燃燒發(fā)動機(jī)冷啟動及小負(fù)荷燃燒控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)動機(jī)低溫燃燒控制系統(tǒng)及方法，特別是關(guān)于一種在發(fā)動機(jī)領(lǐng)域中應(yīng)用的低溫燃燒發(fā)動機(jī)冷啟動及小負(fù)荷燃燒控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]低溫燃燒是一種新的發(fā)動機(jī)燃燒模式，通過對混合氣進(jìn)行稀釋避免產(chǎn)生高溫，降低NOx排放;通過稀燃以降低顆粒物的排放。同時得益于其直噴壓燃的特點，又能夠獲得比較高的燃燒效率。當(dāng)發(fā)動機(jī)運(yùn)行在中高負(fù)荷下，能夠?qū)崿F(xiàn)比較穩(wěn)定的低溫燃燒。但是在小負(fù)荷工況下，由于整體的空燃比較高，加之缸壁傳熱損失，燃燒的穩(wěn)定性變差。對于汽油或高汽油摻比的燃料，在冷啟動和小負(fù)荷的工況下，難以壓燃著火。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種低溫燃燒發(fā)動機(jī)冷啟動及小負(fù)荷燃燒控制系統(tǒng)及方法，其在冷啟動及小負(fù)荷工況下，能實現(xiàn)穩(wěn)定著火及燃燒。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:一種低溫燃燒發(fā)動機(jī)冷啟動及小負(fù)荷燃燒控制方法，其特征在于，包括以下步驟:1)設(shè)置一包括分別設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)四個氣缸中的缸壓檢測預(yù)熱塞、噴油嘴、共軌系統(tǒng)、電池、發(fā)動機(jī)電控單元、預(yù)熱塞控制單元和燃燒狀態(tài)解析單元的控制系統(tǒng);2)檢測發(fā)動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)信息，運(yùn)行狀態(tài)信息包括發(fā)動機(jī)溫度、冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣壓力、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩、駕駛員需求轉(zhuǎn)矩、環(huán)境溫度和壓力；
3)判斷當(dāng)前發(fā)動機(jī)是否在進(jìn)行冷啟動，如果判斷發(fā)動機(jī)處于冷啟動，則進(jìn)行冷啟動控制;若不是冷啟動，則進(jìn)入步驟4) ;4)判斷發(fā)動機(jī)是否處于小負(fù)荷，如果發(fā)動機(jī)處于小負(fù)荷工況，則進(jìn)行小負(fù)荷燃燒輔助控制；若不是處于小負(fù)荷工況，則說明當(dāng)前發(fā)動機(jī)燃燒處于穩(wěn)定狀態(tài)，不需要預(yù)熱塞加熱及低壓噴射方法介入。
[0005]優(yōu)選地，所述步驟3)中，判斷當(dāng)前發(fā)動機(jī)是否在進(jìn)行冷啟動依據(jù):若當(dāng)前發(fā)動機(jī)電控單元接收到發(fā)動機(jī)啟動指令，同時發(fā)動機(jī)冷卻液溫度低于標(biāo)定溫度值，環(huán)境溫度低于標(biāo)定的溫度值，則判斷發(fā)動機(jī)處于冷啟動過程。
[0006]優(yōu)選地，所述步驟3)中，所述冷啟動控制過程如下:3.1)首先判斷是否進(jìn)行低壓噴射，若環(huán)境溫度及冷卻液溫度低于預(yù)先標(biāo)定的溫度值，則進(jìn)行低壓噴射，由發(fā)動機(jī)電控單元控制降低共軌系統(tǒng)壓力，由噴油嘴進(jìn)行低壓燃油噴射，然后進(jìn)入步驟3.2);若環(huán)境溫度及冷卻液溫度高于預(yù)先標(biāo)定的溫度值，則無需進(jìn)行低壓噴射，直接進(jìn)入步驟3.2); 3.2)由預(yù)熱塞控制單元控制開啟缸壓檢測預(yù)熱塞進(jìn)行缸內(nèi)加熱，提升氣缸內(nèi)氣體溫度;3.3)缸壓檢測預(yù)熱塞中的缸壓信息傳輸至燃燒狀態(tài)解析單元，由燃燒狀態(tài)解析單元解析當(dāng)前各缸的燃燒狀態(tài)信息，并把解析結(jié)果通過SPI總線發(fā)給發(fā)動機(jī)電控單元;3.4)由發(fā)動機(jī)電控單元判斷當(dāng)前燃燒是否穩(wěn)定，判斷的依據(jù)是燃燒狀態(tài)解析單元中解析出的燃燒狀態(tài):若燃燒不穩(wěn)定，發(fā)動機(jī)電控單元通過CAN總線給預(yù)熱塞控制單元發(fā)動調(diào)整加熱功率指令，返回步驟3.2)，調(diào)整加熱功率，對氣缸內(nèi)繼續(xù)加熱;循環(huán)步驟3.2)-3.4),繼續(xù)解析燃燒狀態(tài)，判斷燃燒是否穩(wěn)定，直至燃燒穩(wěn)定，由發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)控制共軌系統(tǒng)恢復(fù)軌壓;3.5)由電熱塞控制單元接受發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)逐步停止即熱的指令，控制缸壓檢測預(yù)熱塞逐漸降低加熱功率，直至關(guān)閉;發(fā)動機(jī)冷啟動結(jié)束。
[0007]優(yōu)選地，所述步驟3.3)中，所述燃燒狀態(tài)信息包括有無失火、CA50是否處于正常范圍、燃燒滯燃期、指示平均有效壓力和指示燃燒效率。
[0008]優(yōu)選地，所述步驟4)中，判斷發(fā)動機(jī)是否處于小負(fù)荷依據(jù):若發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩以及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩需求低于預(yù)先標(biāo)定的轉(zhuǎn)矩值，則判斷發(fā)動機(jī)當(dāng)前處于小負(fù)荷。
[0009]優(yōu)選地，所述步驟4)中，小負(fù)荷燃燒輔助控制過程如下:4.1)若發(fā)動機(jī)處于低負(fù)荷工況，由燃燒狀態(tài)解析單元解析當(dāng)前各缸的燃燒狀態(tài)，燃燒狀態(tài)解析單元把解析結(jié)果通過SPI總線發(fā)送至發(fā)動機(jī)電控單元;4.2)判斷當(dāng)前燃燒是否穩(wěn)定，判斷的依據(jù)是燃燒狀態(tài)解析單元解析出的燃燒狀態(tài):若燃燒穩(wěn)定，則進(jìn)入步驟4.3)；若燃燒非穩(wěn)定，發(fā)動機(jī)電控單元通過CAN總線給電熱塞控制單元發(fā)送指令，控制缸壓檢測預(yù)熱塞開始加熱，并返回至步驟4.1)進(jìn)行燃燒狀態(tài)解析和判斷，若仍不穩(wěn)定，則調(diào)整缸壓檢測預(yù)熱塞的加熱功率，直至判斷燃燒穩(wěn)定，則進(jìn)入步驟4.3);4.3)由電熱塞控制單元控制缸壓檢測預(yù)熱塞逐步降低加熱功率，直至缸壓檢測預(yù)熱塞停止加熱，小負(fù)荷燃燒穩(wěn)定控制結(jié)束。
[0010]本發(fā)明還提供另一種技術(shù)方案:一種低溫燃燒發(fā)動機(jī)冷啟動及小負(fù)荷燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制系統(tǒng)包括分別設(shè)置在發(fā)動機(jī)四個氣缸中的缸壓檢測預(yù)熱塞、預(yù)熱塞控制單元、發(fā)動機(jī)電控單元、燃燒狀態(tài)解析單元、發(fā)動機(jī)的噴油嘴、共軌系統(tǒng)和電池;所述缸壓檢測預(yù)熱塞一端與所述發(fā)動機(jī)氣缸連接，另一端與所述預(yù)熱塞控制單元連接;所述預(yù)熱塞控制單元與所述發(fā)動機(jī)電控單元通過CAN總線進(jìn)行信息交互;所述缸壓檢測預(yù)熱塞中的缸壓信息傳輸至所述燃燒狀態(tài)解析單元，由所述燃燒狀態(tài)解析單元對缸壓信息進(jìn)行解析處理得到燃燒狀態(tài)指標(biāo)，所述燃燒狀態(tài)解析單元通過SPI總線與所述發(fā)動機(jī)電控單元進(jìn)行信息交互;所述噴油嘴與所述共軌系統(tǒng)連接，所述發(fā)動機(jī)電控單元控制所述共軌系統(tǒng)中的壓力，進(jìn)而對所述噴油嘴的噴射壓力控制;所述預(yù)熱塞控制單元和缸壓檢測預(yù)熱塞都與所述電池連接。
[0011]本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點:本發(fā)明采用冷啟動控制和小負(fù)荷燃燒輔助控制，可以在冷啟動及小負(fù)荷工況下，實現(xiàn)穩(wěn)定著火及燃燒。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于各種電控柴油機(jī)和電控汽油機(jī)。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的整體控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本發(fā)明的整體控制方法流程示意圖；
[0014]圖3是本發(fā)明的低溫燃燒發(fā)動機(jī)冷啟動控制流程示意圖；
[0015]圖4是本發(fā)明的低溫燃燒發(fā)動機(jī)小負(fù)荷燃燒控制流程示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0017]如圖1所示，本發(fā)明提供一種低溫燃燒發(fā)動機(jī)冷啟動及小負(fù)荷燃燒控制系統(tǒng)，其包括分別設(shè)置在發(fā)動機(jī)I四個氣缸中的缸壓檢測預(yù)熱塞2、預(yù)熱塞控制單元3、發(fā)動機(jī)電控單元4、燃燒狀態(tài)解析單元5、發(fā)動機(jī)的噴油嘴6、共軌系統(tǒng)7和電池8。缸壓檢測預(yù)熱塞2—端與發(fā)動機(jī)I氣缸連接，缸壓檢測預(yù)熱塞2另一端與預(yù)熱塞控制單元3連接，由預(yù)熱塞控制單元3分別控制發(fā)動機(jī)I各氣缸的缸壓檢測預(yù)熱塞2的加熱始點、加熱時長和加熱功率，由于預(yù)熱塞控制單元3對各氣缸的缸壓檢測預(yù)熱塞2的加熱控制是獨立的，因此可以根據(jù)每個氣缸的狀況選擇不同的加熱控制參數(shù);預(yù)熱塞控制單元3與發(fā)動機(jī)電控單元4通過CAN總線進(jìn)行信息交互。缸壓檢測預(yù)熱塞2中的缸壓信息傳輸至燃燒狀態(tài)解析單元5，由燃燒狀態(tài)解析單元5對缸壓信息進(jìn)行解析處理得到燃燒狀態(tài)指標(biāo)，燃燒狀態(tài)解析單元5通過SPI總線與發(fā)動機(jī)電控單元4進(jìn)行信息交互。噴油嘴6與共軌系統(tǒng)7連接，發(fā)動機(jī)電控單元4控制共軌系統(tǒng)7中的壓力，進(jìn)而實現(xiàn)對噴油嘴6的噴射壓力控制，根據(jù)需求改變噴油嘴6的噴射壓力，可以間接影響燃油噴射的霧化程度。預(yù)熱塞控制單元3和缸壓檢測預(yù)熱塞2都與電池8連接，由電池8為缸壓檢測預(yù)熱塞2提供進(jìn)行電加熱的能量。
[0018]上述實施例中，發(fā)動機(jī)I采用直噴壓燃發(fā)動機(jī)，直噴壓燃發(fā)動機(jī)是指燃料通過發(fā)動機(jī)燃油噴射系統(tǒng)直接噴入氣缸，通過壓縮的方式點火;低溫燃燒在這里指代運(yùn)用了這一燃燒模式的多種新的燃燒概念，如汽油部分預(yù)混合壓燃，汽柴油混合燃料的部分預(yù)混合壓燃等。
[0019]上述各實施例中，缸壓檢測預(yù)熱塞2通過傳統(tǒng)的預(yù)熱塞安裝孔安裝在發(fā)動機(jī)I上，在對氣缸內(nèi)氣體進(jìn)行加熱的同時還可以測量氣缸內(nèi)氣體壓力，具有連續(xù)缸內(nèi)加熱的能力。
[0020]如圖2所示，本發(fā)明還提供一種低溫燃燒發(fā)動機(jī)冷啟動及小負(fù)荷燃燒控制方法，其步驟如下:
[0021]I)首先檢測發(fā)動機(jī)I的運(yùn)行狀態(tài)信息，運(yùn)行狀態(tài)信息包括發(fā)動機(jī)溫度、冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣壓力、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩、駕駛員需求轉(zhuǎn)矩、環(huán)境溫度和壓力等。[0022 ] 2)判斷當(dāng)前發(fā)動機(jī)是否在進(jìn)行冷啟動:若當(dāng)前發(fā)動機(jī)電控單元4接收到發(fā)動機(jī)啟動指令，同時發(fā)動機(jī)冷卻液溫度低于標(biāo)定溫度值，環(huán)境溫度低于標(biāo)定的溫度值，即可判斷發(fā)動機(jī)處于冷啟動過程;如果判斷發(fā)動機(jī)處于冷啟動，則進(jìn)行冷啟動控制;若不是冷啟動，則進(jìn)入步驟3)。
[0023]其中，如圖3所示，冷啟動控制過程如下:
[0024]2.1)首先判斷是否進(jìn)行低壓噴射，由于低壓噴射不利于燃油霧化，能夠產(chǎn)生局部的濃區(qū)，從而在壓縮的過程中率先自燃，繼而引燃其余氣體;可以依據(jù)冷啟動時環(huán)境的惡劣程度進(jìn)行判斷，若環(huán)境溫度及冷卻液溫度低于預(yù)先標(biāo)定的溫度值，則進(jìn)行低壓噴射，由發(fā)動機(jī)電控單元4控制降低共軌系統(tǒng)7壓力，由噴油嘴6進(jìn)行低壓燃油噴射，然后進(jìn)入步驟2.2);若環(huán)境溫度及冷卻液溫度高于預(yù)先標(biāo)定的溫度值，則無需進(jìn)行低壓噴射，直接進(jìn)入步驟
2.2)；
[0025]2.2)由預(yù)熱塞控制單元3控制開啟缸壓檢測預(yù)熱塞2進(jìn)行缸內(nèi)加熱，提升氣缸內(nèi)氣體溫度；由于氣缸內(nèi)氣體溫度過低是導(dǎo)致小負(fù)荷低溫燃燒不穩(wěn)定的重要因素，因此氣缸內(nèi)加熱有利于穩(wěn)定燃燒；
[0026]2.3)缸壓檢測預(yù)熱塞2中的缸壓信息傳輸至燃燒狀態(tài)解析單元5，由燃燒狀態(tài)解析單元5解析當(dāng)前各缸的燃燒狀態(tài)信息，燃燒狀態(tài)解析單元5把解析結(jié)果通過SPI總線發(fā)給發(fā)動機(jī)電控單元4;其中，燃燒狀態(tài)信息包括有無失火、CA50是否處于正常范圍、燃燒滯燃期、指示平均有效壓力和指示燃燒效率等;其中，CA50是內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域中用于描述燃燒放熱中心的指標(biāo)。
[0027]2.4)由發(fā)動機(jī)電控單元4判斷當(dāng)前燃燒是否穩(wěn)定，判斷的依據(jù)是燃燒狀態(tài)解析單元5中解析出的燃燒狀態(tài):若燃燒不穩(wěn)定，發(fā)動機(jī)電控單元4通過CAN總線給預(yù)熱塞控制單元3發(fā)動調(diào)整加熱功率指令，返回步驟2.2)，調(diào)整加熱功率，對氣缸內(nèi)繼續(xù)加熱；循環(huán)步驟
2.2)-2.4),繼續(xù)解析燃燒狀態(tài)，判斷燃燒是否穩(wěn)定，直至燃燒穩(wěn)定，由發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)6控制共軌系統(tǒng)7恢復(fù)軌壓；
[0028]2.5)由電熱塞控制單元7接受發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)6逐步停止即熱的指令，控制缸壓檢測預(yù)熱塞2逐漸降低加熱功率，直至關(guān)閉;發(fā)動機(jī)冷啟動結(jié)束。
[0029]3)判斷發(fā)動機(jī)是否處于小負(fù)荷:若發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩以及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩需求低于預(yù)先標(biāo)定的轉(zhuǎn)矩值，則可以判斷發(fā)動機(jī)當(dāng)前處于小負(fù)荷;如果發(fā)動機(jī)處于小負(fù)荷工況，則進(jìn)行小負(fù)荷燃燒輔助控制;若不是處于小負(fù)荷工況，則說明當(dāng)前發(fā)動機(jī)燃燒處于穩(wěn)定狀態(tài)，不需要預(yù)熱塞加熱及低壓噴射等方法介入。
[0030]其中，如圖4所示，小負(fù)荷燃燒輔助控制過程如下:
[0031]3.1)若發(fā)動機(jī)處于低負(fù)荷工況，由燃燒狀態(tài)解析單元5解析當(dāng)前各缸的燃燒狀態(tài)，燃燒狀態(tài)解析單元5把解析結(jié)果通過SPI總線發(fā)送至發(fā)動機(jī)電控單元4;
[0032]3.2)判斷當(dāng)前燃燒是否穩(wěn)定，判斷的依據(jù)是燃燒狀態(tài)解析單元5解析出的燃燒狀態(tài):若燃燒穩(wěn)定，則進(jìn)入步驟3.3)；若燃燒非穩(wěn)定，發(fā)動機(jī)電控單元4通過CAN總線給電熱塞控制單元7發(fā)送指令，控制缸壓檢測預(yù)熱塞2開始加熱，并返回至步驟3.1)進(jìn)行燃燒狀態(tài)解析和判斷，若仍不穩(wěn)定，則調(diào)整缸壓檢測預(yù)熱塞2的加熱功率，直至判斷燃燒穩(wěn)定，則進(jìn)入步驟3.3);
[0033]3.3)由電熱塞控制單元7控制缸壓檢測預(yù)熱塞2逐步降低加熱功率，直至缸壓檢測預(yù)熱塞2停止加熱，小負(fù)荷燃燒穩(wěn)定控制結(jié)束。
[0034]上述各實施例僅用于說明本發(fā)明，各部件的結(jié)構(gòu)、尺寸、設(shè)置位置及形狀都是可以有所變化的，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本發(fā)明原理對個別部件進(jìn)行的改進(jìn)和等同變換，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
【主權(quán)項】
1.一種低溫燃燒發(fā)動機(jī)冷啟動及小負(fù)荷燃燒控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)設(shè)置一包括分別設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)四個氣缸中的缸壓檢測預(yù)熱塞、噴油嘴、共軌系統(tǒng)、電池、發(fā)動機(jī)電控單元、預(yù)熱塞控制單元和燃燒狀態(tài)解析單元的控制系統(tǒng)； 2)檢測發(fā)動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)信息，運(yùn)行狀態(tài)信息包括發(fā)動機(jī)溫度、冷卻液溫度、進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣壓力、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩、駕駛員需求轉(zhuǎn)矩、環(huán)境溫度和壓力； 3)判斷當(dāng)前發(fā)動機(jī)是否在進(jìn)行冷啟動，如果判斷發(fā)動機(jī)處于冷啟動，則進(jìn)行冷啟動控制;若不是冷啟動，則進(jìn)入步驟4); 4)判斷發(fā)動機(jī)是否處于小負(fù)荷，如果發(fā)動機(jī)處于小負(fù)荷工況，則進(jìn)行小負(fù)荷燃燒輔助控制;若不是處于小負(fù)荷工況，則說明當(dāng)前發(fā)動機(jī)燃燒處于穩(wěn)定狀態(tài)，不需要預(yù)熱塞加熱及低壓噴射方法介入。2.如權(quán)利要求1所述的一種低溫燃燒發(fā)動機(jī)冷啟動及小負(fù)荷燃燒控制方法，其特征在于:所述步驟3)中，判斷當(dāng)前發(fā)動機(jī)是否在進(jìn)行冷啟動依據(jù):若當(dāng)前發(fā)動機(jī)電控單元接收到發(fā)動機(jī)啟動指令，同時發(fā)動機(jī)冷卻液溫度低于標(biāo)定溫度值，環(huán)境溫度低于標(biāo)定的溫度值，則判斷發(fā)動機(jī)處于冷啟動過程。3.如權(quán)利要求1所述的一種低溫燃燒發(fā)動機(jī)冷啟動及小負(fù)荷燃燒控制方法，其特征在于:所述步驟3)中，所述冷啟動控制過程如下: 3.1)首先判斷是否進(jìn)行低壓噴射，若環(huán)境溫度及冷卻液溫度低于預(yù)先標(biāo)定的溫度值，則進(jìn)行低壓噴射，由發(fā)動機(jī)電控單元控制降低共軌系統(tǒng)壓力，由噴油嘴進(jìn)行低壓燃油噴射，然后進(jìn)入步驟3.2);若環(huán)境溫度及冷卻液溫度高于預(yù)先標(biāo)定的溫度值，則無需進(jìn)行低壓噴射，直接進(jìn)入步驟3.2); 3.2)由預(yù)熱塞控制單元控制開啟缸壓檢測預(yù)熱塞進(jìn)行缸內(nèi)加熱，提升氣缸內(nèi)氣體溫度； 3.3)缸壓檢測預(yù)熱塞中的缸壓信息傳輸至燃燒狀態(tài)解析單元，由燃燒狀態(tài)解析單元解析當(dāng)前各缸的燃燒狀態(tài)信息，并把解析結(jié)果通過SPI總線發(fā)給發(fā)動機(jī)電控單元； 3.4)由發(fā)動機(jī)電控單元判斷當(dāng)前燃燒是否穩(wěn)定，判斷的依據(jù)是燃燒狀態(tài)解析單元中解析出的燃燒狀態(tài):若燃燒不穩(wěn)定，發(fā)動機(jī)電控單元通過CAN總線給預(yù)熱塞控制單元發(fā)動調(diào)整加熱功率指令，返回步驟3.2)，調(diào)整加熱功率，對氣缸內(nèi)繼續(xù)加熱;循環(huán)步驟3.2)-3.4)，繼續(xù)解析燃燒狀態(tài)，判斷燃燒是否穩(wěn)定，直至燃燒穩(wěn)定，由發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)控制共軌系統(tǒng)恢復(fù)軌壓； 3.5)由電熱塞控制單元接受發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)逐步停止即熱的指令，控制缸壓檢測預(yù)熱塞逐漸降低加熱功率，直至關(guān)閉;發(fā)動機(jī)冷啟動結(jié)束。4.如權(quán)利要求3所述的一種低溫燃燒發(fā)動機(jī)冷啟動及小負(fù)荷燃燒控制方法，其特征在于:所述步驟3.3)中，所述燃燒狀態(tài)信息包括有無失火、CA50是否處于正常范圍、燃燒滯燃期、指示平均有效壓力和指示燃燒效率。5.如權(quán)利要求1所述的一種低溫燃燒發(fā)動機(jī)冷啟動及小負(fù)荷燃燒控制方法，其特征在于:所述步驟4)中，判斷發(fā)動機(jī)是否處于小負(fù)荷依據(jù):若發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩以及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩需求低于預(yù)先標(biāo)定的轉(zhuǎn)矩值，則判斷發(fā)動機(jī)當(dāng)前處于小負(fù)荷。6.如權(quán)利要求1所述的一種低溫燃燒發(fā)動機(jī)冷啟動及小負(fù)荷燃燒控制方法，其特征在于:所述步驟4)中，小負(fù)荷燃燒輔助控制過程如下: 4.1)若發(fā)動機(jī)處于低負(fù)荷工況，由燃燒狀態(tài)解析單元解析當(dāng)前各缸的燃燒狀態(tài)，燃燒狀態(tài)解析單元把解析結(jié)果通過SPI總線發(fā)送至發(fā)動機(jī)電控單元； 4.2)判斷當(dāng)前燃燒是否穩(wěn)定，判斷的依據(jù)是燃燒狀態(tài)解析單元解析出的燃燒狀態(tài):若燃燒穩(wěn)定，則進(jìn)入步驟4.3)；若燃燒非穩(wěn)定，發(fā)動機(jī)電控單元通過CAN總線給電熱塞控制單元發(fā)送指令，控制缸壓檢測預(yù)熱塞開始加熱，并返回至步驟4.1)進(jìn)行燃燒狀態(tài)解析和判斷，若仍不穩(wěn)定，則調(diào)整缸壓檢測預(yù)熱塞的加熱功率，直至判斷燃燒穩(wěn)定，則進(jìn)入步驟4.3); 4.3)由電熱塞控制單元控制缸壓檢測預(yù)熱塞逐步降低加熱功率，直至缸壓檢測預(yù)熱塞停止加熱，小負(fù)荷燃燒穩(wěn)定控制結(jié)束。7.—種低溫燃燒發(fā)動機(jī)冷啟動及小負(fù)荷燃燒控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制系統(tǒng)包括分別設(shè)置在發(fā)動機(jī)四個氣缸中的缸壓檢測預(yù)熱塞、預(yù)熱塞控制單元、發(fā)動機(jī)電控單元、燃燒狀態(tài)解析單元、發(fā)動機(jī)的噴油嘴、共軌系統(tǒng)和電池； 所述缸壓檢測預(yù)熱塞一端與所述發(fā)動機(jī)氣缸連接，另一端與所述預(yù)熱塞控制單元連接;所述預(yù)熱塞控制單元與所述發(fā)動機(jī)電控單元通過CAN總線進(jìn)行信息交互;所述缸壓檢測預(yù)熱塞中的缸壓信息傳輸至所述燃燒狀態(tài)解析單元，由所述燃燒狀態(tài)解析單元對缸壓信息進(jìn)行解析處理得到燃燒狀態(tài)指標(biāo)，所述燃燒狀態(tài)解析單元通過SPI總線與所述發(fā)動機(jī)電控單元進(jìn)行信息交互;所述噴油嘴與所述共軌系統(tǒng)連接，所述發(fā)動機(jī)電控單元控制所述共軌系統(tǒng)中的壓力，進(jìn)而對所述噴油嘴的噴射壓力控制;所述預(yù)熱塞控制單元和缸壓檢測預(yù)熱塞都與所述電池連接。
【文檔編號】F02D43/00GK105863864SQ201610286090
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月3日
【發(fā)明人】周天元, 楊福源, 姚昌晟, 胡耀東, 孫進(jìn)偉, 余平
【申請人】清華大學(xué)