发动机火花塞点火控制方法及车辆与流程

本发明涉及车辆，尤其涉及一种发动机火花塞点火控制方法及车辆。

背景技术：

1、发动机循环过程中燃烧热效率是直接影响发动机性能的重要因素，如何提高将发动机中燃料燃烧所释放的热能有效地转换为发动机输出功率的热功转换效率，是至关重要的问题。

2、为了解决上述技术问题，部分发动机采用了三火花塞点火系统，具体地，活塞的顶部滑动插入缸盖内，活塞的顶部和缸盖的内顶壁之间形成燃烧室。缸盖上设有两个进气道、两个排气道、主火花塞和两个副火花塞，进气道和排气道分别位于缸盖在第一方向的相对两侧，其中一个副火花塞、主火花塞和另一个副火花塞沿垂直于第一方向的第二方向依次分布；主火花塞位于两个进气道和两个排气道围成的中心区域，副火花塞位于沿第一方向正对设置的进气道和排气道之间。

3、但发动机处于不同工况时，燃烧热效率的影响因素并不相同。以可燃气体为燃料的内燃机统称为气体燃料发动机，简称气体机，在高负荷工况下，气体机热效率的主要影响因素是爆震，一旦发生爆震发动机将难以工作在最佳燃烧相位。爆震是末端混合气在火焰传播达到之前产生的自燃现象，自燃比例达到一定数值时，两种火焰传播叠加产生冲击波，进而在燃烧室内发生压力震荡。因此，爆震的发生和缸内的流场、火焰传播的情况和缸内热点等存在一定关系，一般来说，排气门受高温排气的冲刷，壁面温度很高，因此热点区域位于排气门附近，如果在热点区域同时存在着适于着火的混合气浓度和流场，则较容易发生自燃。在低负荷低速工况，由于进气压力和进气密度较低，缸内气流的扰动减弱，在点火时刻火花塞附近形成的湍流动能低，造成火焰的传播速度较低。在低负荷高速工况，转速较大，以曲轴转角计的燃烧持续期被拉长，热功转换效率降低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种发动机火花塞点火控制方法及车辆，能够提高全工况热效率。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、发动机火花塞点火控制方法，发动机的缸盖上设有两个副火花塞和位于两个所述副火花塞之间的一个主火花塞，所述主火花塞位于所述发动机的两个进气道和两个排气道围成的中心区域，所述副火花塞位于所述进气道和所述排气道之间；所述发动机的燃烧室具有多个爆震区域；发动机火花塞点火控制方法包括以下步骤：

4、根据发动机的转速和发动机的扭矩确定发动机工况，发动机工况包括高负荷工况、低速低负荷工况和高速低负荷工况；

5、发动机工况为高负荷工况时，控制两个所述副火花塞均迟于所述主火花塞点火，且根据发动机的转速和发动机的扭矩确定多个爆震区域中的至少一个作为目标爆震区域，并根据所述目标爆震区域确定所述副火花塞迟于所述主火花塞点火的延迟时长；

6、发动机工况为低速低负荷工况时，控制两个所述副火花塞均迟于所述主火花塞点火，且所述低速低负荷工况下的延迟时长小于所述高负荷工况下的延迟时长；

7、发动机工况为高速低负荷工况时，控制两个所述副火花塞和所述主火花塞同时点火。

8、作为上述发动机火花塞点火控制方法的一种优选技术方案，根据发动机的转速和发动机的扭矩确定多个爆震区域中的至少一个作为目标爆震区域，包括：

9、获取发动机的实际转速和发动机的实际扭矩；

10、基于发动机的转速、发动机的扭矩和爆震区域之间的对应关系，查询与发动机的实际转速和发动机的实际扭矩所对应的爆震区域，并将查询到的爆震区域作为所述目标爆震区域。

11、作为上述发动机火花塞点火控制方法的一种优选技术方案，根据所述目标爆震区域确定所述副火花塞迟于所述主火花塞点火的延迟时长，包括：

12、基于所述爆震区域和所述延迟时长之间的对应关系，查询与所述目标爆震区域对应的所述延迟时长，并将查询到的所述延迟时长作为所述副火花塞迟于所述主火花塞点火的延迟时长。

13、作为上述发动机火花塞点火控制方法的一种优选技术方案，所述爆震区域具有四个，分别为位于两个所述副火花塞相背两侧的两个第一爆震区域，及位于所述进气道和排气道相背两侧的两个第二爆震区域。

14、作为上述发动机火花塞点火控制方法的一种优选技术方案，所述目标爆震区域为所述第一爆震区域时，所述延迟时长为t1；所述目标爆震区域为所述第二爆震区域时，所述延迟时长为t2；t1＜t2。

15、作为上述发动机火花塞点火控制方法的一种优选技术方案，根据发动机的转速和发动机的扭矩确定发动机工况，包括：

16、在发动机的实际扭矩大于预设扭矩时，确定发动机的工况为高负荷工况。

17、作为上述发动机火花塞点火控制方法的一种优选技术方案，根据发动机的转速和发动机的扭矩确定发动机工况，还包括：

18、在发动机的实际扭矩不大于所述预设扭矩且发动机的实际转速小于预设转速时，确定发动机的工况为低速低负荷工况；

19、在发动机的实际扭矩不大于所述预设扭矩且发动机的实际转速不小于所述预设转速时，确定发动机的工况为高速低负荷工况。

20、作为上述发动机火花塞点火控制方法的一种优选技术方案，所述预设扭矩按照以下步骤获取：

21、基于发动机的扭矩和发动机的转速之间的第一对应关系，查询与发动机的实际转速对应的发动机扭矩，将查询到的发动机扭矩作为所述预设扭矩；

22、和/或，所述预设转速按照以下步骤获取：

23、基于发动机的扭矩和发动机的转速之间的第二对应关系，查询与发动机的实际扭矩对应的发动机转速，将查询到的发动机转速作为所述预设转速。

24、作为上述发动机火花塞点火控制方法的一种优选技术方案，在发动机由所述高负荷工况切换至所述低速低负荷工况和所述高速低负荷工况中的任一个时，控制所述延迟时长逐渐减小；

25、在发动机由所述低速低负荷工况和所述高速低负荷工况中的任一个切换至所述高负荷工况时，控制所述延迟时长逐渐增大。

26、为了实现上述目的，本发明还提供了一种车辆，采用上述任一方案所述的发动机火花塞点火控制方法。

27、本发明有益效果：本发明提供的发动机火花塞点火控制方法及车辆，根据不同发动机工况下燃烧热效率的影响因素，在高负荷工况下，控制两个副火花塞均迟于主火花塞点火，且根据发动机的转速和发动机的扭矩确定多个爆震区域中的至少一个作为目标爆震区域，并根据目标爆震区域确定副火花塞迟于主火花塞点火的延迟时长；在低速低负荷工况下，控制两个副火花塞均迟于主火花塞点火，且低速低负荷工况下的延迟时长小于高负荷工况下的延迟时长；发动机工况为高速低负荷工况时，控制两个副火花塞和主火花塞同时点火，从而实现分工况控制主火花塞和副火花塞的点火时序，从而实现全工况提高燃烧热效率。

技术特征：

1.发动机火花塞点火控制方法，其特征在于，发动机的缸盖（3）上设有两个副火花塞（2）和位于两个所述副火花塞（2）之间的一个主火花塞（1），所述主火花塞（1）位于所述发动机的两个进气道（31）和两个排气道（32）围成的中心区域，所述副火花塞（2）位于所述进气道（31）和所述排气道（32）之间；所述发动机的燃烧室（7）具有多个爆震区域；发动机火花塞点火控制方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的发动机火花塞点火控制方法，其特征在于，根据发动机的转速和发动机的扭矩确定多个爆震区域中的至少一个作为目标爆震区域，包括：

3.根据权利要求1所述的发动机火花塞点火控制方法，其特征在于，根据所述目标爆震区域确定所述副火花塞（2）迟于所述主火花塞（1）点火的延迟时长，包括：

4.根据权利要求1所述的发动机火花塞点火控制方法，其特征在于，所述爆震区域具有四个，分别为位于两个所述副火花塞（2）相背两侧的两个第一爆震区域（100），及位于所述进气道（31）和排气道（32）相背两侧的两个第二爆震区域（200）。

5.根据权利要求4所述的发动机火花塞点火控制方法，其特征在于，所述目标爆震区域为所述第一爆震区域（100）时，所述延迟时长为t1；所述目标爆震区域为所述第二爆震区域（200）时，所述延迟时长为t2；t1＜t2。

6.根据权利要求1所述的发动机火花塞点火控制方法，其特征在于，根据发动机的转速和发动机的扭矩确定发动机工况，包括：

7.根据权利要求6所述的发动机火花塞点火控制方法，其特征在于，根据发动机的转速和发动机的扭矩确定发动机工况，还包括：

8.根据权利要求7所述的发动机火花塞点火控制方法，其特征在于，所述预设扭矩按照以下步骤获取：

9.根据权利要求1至8任一项所述的发动机火花塞点火控制方法，其特征在于，在发动机由所述高负荷工况切换至所述低速低负荷工况和所述高速低负荷工况中的任一个时，控制所述延迟时长逐渐减小；

10.车辆，其特征在于，采用权利要求1至9任一项所述的发动机火花塞点火控制方法。

技术总结
本发明涉及车辆技术领域，公开了一种发动机火花塞点火控制方法及车辆，根据不同发动机工况下燃烧热效率的影响因素，在高负荷工况下，控制两个副火花塞均迟于主火花塞点火，且根据发动机的转速和发动机的扭矩确定多个爆震区域中的至少一个作为目标爆震区域，并根据目标爆震区域确定副火花塞迟于主火花塞点火的延迟时长；在低速低负荷工况下，控制两个副火花塞均迟于主火花塞点火，且低速低负荷工况下的延迟时长小于高负荷工况下的延迟时长；发动机工况为高速低负荷工况时，控制两个副火花塞和主火花塞同时点火，从而实现分工况控制主火花塞和副火花塞的点火时序，从而实现全工况提高燃烧热效率。

技术研发人员：李卫,朱涛,宿兴东,张海瑞
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：2024/1/12