一种车辆的发动机的点火能量的控制方法及控制系统与流程

发动机及配件附件的制造及其应用技术1.本发明涉及车辆领域，尤其涉及一种车辆的发动机的点火能量的控制方法及控制系统。背景技术：2.混合动力车辆或纯燃油能源车辆的发动机至少有一个是内燃机，内燃机是一种通过使燃料进入气缸并使缸内的燃油和空气的混合气在缸内剧烈燃烧，从而将燃油的内能转化为推动活塞动能的装置。部分类型的发动机设置有火花塞，通过火花塞提供点火能量，以使火花塞能够根据燃烧模式的要求点燃进入缸内的至少部分的油气混合物。3.为了使燃油能够被稳定燃烧需要对点火能量进行控制，相关的控制系统通过气缸的冷却液的温度对点火能量进行控制，这种控制方法精确度较低。技术实现要素：4.本发明提供一种车辆的发动机的点火能量的控制方法及控制系统，用于解决如何更加准确地对点火能量进行控制的技术问题。5.本发明实施例提供一种车辆的发动机的点火能量的控制方法，该控制方法包括：获取所述车辆的蓄电池的电压和所述发动机的转速并确定与所述转速对应的基础点火能量；在所述发动机点火前获取所述发动机的燃烧预估数据，并基于所述转速和所述燃烧预估数据确定缸内预估温度；在所述发动机点火后确定所述发动机的缸内实际温度，并基于所述缸内预估温度和所述缸内实际温度确定修正系数；将所述基础点火能量乘以所述修正系数得到修正点火能量，并将所述修正点火能量更新为所述转速下对应的基础点火能量。6.进一步的，所述燃烧预估数据包括：进气温度、进气气门温度、过量空气系数和配气正时数据，所述获取所述发动机的转速和所述发动机在点火前的燃烧预估数据，基于所述转速和所述燃烧预估数据确定缸内预估温度包括：获取所述进气温度、所述进气气门温度和所述过量空气系数和所述配气正时数据；基于所述发动机的转速、所述进气温度和所述过量空气系数确定预估排气温度；基于所述发动机的转速、所述进气温度、所述进气气门温度、配气正时数据和所述预估排气温度确定所述缸内预估温度。7.进一步的，在所述获取所述发动机的转速和所述发动机在点火前的燃烧预估数据，基于所述转速和所述燃烧预估数据确定缸内预估温度，和所述在所述发动机点火后确定所述发动机的缸内实际温度，并基于所述缸内预估温度和所述缸内实际温度确定修正系数，之间所述控制方法还包括：获取所述发动机的载荷并基于所述转速和所述载荷确定所述发动机的燃烧模式为点燃模式或为点燃压燃模式。8.进一步的，所述基于所述缸内预估温度和所述缸内实际温度确定修正系数包括：基于所述缸内预估温度和所述缸内实际温度确定温度修正系数；基于所述发动机的燃烧模式确定模式修正系数，其中，所述基于所述发动机的燃烧模式确定模式修正系数包括：在所述燃烧模式为点燃模式的情况下，将所述模式修正系数确定为第一修正值，在所述燃烧模式为点燃压燃模式的情况下，将所述模式修正系数确定为第二修正值，且所述第二修正值大于所述第一修正值；将所述温度修正系数与所述模式修正系数相乘得到所述修正系数。9.进一步的，所述基于所述缸内预估温度和所述缸内实际温度确定温度修正系数包括：将所述缸内实际温度除以所述缸内预估温度得到温差比例，并基于所述温差比例确定所述温度修正系数；其中，在所述温差比例小于1的状态下，所述温差比例与所述温度修正系数成负相关关系。10.进一步的，所述基于所述缸内预估温度和所述缸内实际温度确定温度修正系数包括：将所述缸内实际温度减去所述缸内预估温度得到温差值，并基于所述温差值确定所述温度修正系数；其中，在缸内实际温度小于所述缸内预估温度的状态下，所述温差值与所述温度修正系数成正相关关系。11.进一步的，在所述获取所述发动机的转速并确定所述转速对应的基础点火能量，和所述在所述发动机点火后确定所述发动机的缸内实际温度，之间所述控制方法还包括：控制所述发动机的点火线圈的充磁时长，以使所述点火线圈以所述基础点火能量点火。12.本发明实施例还提供一种车辆的发动机的点火能量的控制系统，用于执行上述车辆的发动机的点火能量的控制方法，该控制系统包括：获取模块，所述获取模块用于获取所述发动机的转速；处理模块，用于确定与所述转速对应的基础点火能量；所述获取模块，还用于在所述发动机点火前获取所述发动机的燃烧预估数据；所述处理模块，还用于基于所述转速和所述燃烧预估数据确定缸内预估温度；所述获取模块，还用于在所述发动机点火后获取所述发动机的缸内实际温度；所述处理模块，还用于基于所述缸内预估温度和所述缸内实际温度确定修正系数；所述处理模块，还用于将所述基础点火能量乘以所述修正系数得到修正点火能量；更新模块，用于将所述修正点火能量更新为所述转速下对应的基础点火能量。13.进一步的，所述燃烧预估数据包括：进气温度、进气气门温度、过量空气系数和配气正时数据；所述获取模块，还用于获取所述进气温度、所述进气气门温度、所述过量空气系数和所述配气正时数据；所述处理模块，还用于基于所述进气温度和所述过量空气系数确定预估排气温度；所述处理模块，还用于基于所述发动机的转速、所述进气温度、所述进气气门温度、所述配气正时数据和所述预估排气温度确定所述缸内预估温度。14.进一步的，所述获取模块，还用于获取所述发动机的载荷；所述处理模块，还用于基于所述转速和所述载荷确定所述发动机的燃烧模式为点燃模式或为点燃压燃模式。15.本发明实施例提供一种车辆的发动机的点火能量的控制方法，该控制方法包括：获取车辆的蓄电池的电压和发动机的转速并确定与该转速对应的基础点火能量；在发动机点火前或发动机的燃烧预估数据，并基于燃烧预估数据确定缸内预估温度；在发动机点火后就确定发动机的缸内实际温度，并基于缸内预估温度和缸内实际温度确定修正系数；将基础点火能量乘以修正系数得到修正点火能量，并将修正点火能量更新为该转速下对应的基础点火能量。通过发动机对发动机的缸内温度进行预估并获取发动机缸内的实际温度，并根据缸内预估温度和缸内实际温度确定发动机的燃烧是否处于异常状态，并根据缸内预估温度和缸内实际温度对点火能量进行调节，即，基于发动机的实际缸内温度对点火能量进行控制，以使点火能量的控制更加精确。同时，通过将修正后的点火能量更新为对应转速下的新的点火能量，从而能够在发动机运行的过程中对发动机的点火能量进行控制和优化，从而能够在发动机在运行的过程中由于积碳或零件老化等因素的影响下发生燃烧失稳现象的状态下，自动对点火能量进行更新进而能够在不浪费点火能量的同时使点火能量满足燃烧模式的要求。附图说明16.图1为本发明实施例提供的一种车辆的发动机的点火能量的控制方法的流程示意图；17.图2为本发明实施例提供的另一种车辆的发动机的点火能量的控制方法的流程示意图；18.图3为本发明实施例提供的另一种车辆的发动机的点火能量的控制方法的流程示意图；19.图4为本发明实施例提供的另一种车辆的发动机的点火能量的控制方法的流程示意图；20.图5为本发明实施例提供的一种车辆的发动机的点火能量的控制系统的结构示意图。具体实施方式21.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。22.在具体实施例中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征的组合可以形成不同的实施例和技术方案。为了避免不必要的重复，本发明中各个具体技术特征的各种可能的组合方式不再另行说明。23.在以下的描述中，所涉及的术语“第一第二...”仅仅是区别不同的对象，不表示各对象之间具有相同或联系之处。应该理解的是，所涉及的方位描述“上方”、“下方”、“外”、“内”均为正常使用状态时的方位，“左”、“右”方向表示在具体对应的示意图中所示意的左右方向，可以为正常使用状态的左右方向也可以不是。24.需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。术语“连接”在未特别说明的情况下，既包括直接连接也包括间接连接。25.以下具体实施方式中提供的优化方法和优化系统应用的发动机可以为任何车辆类型的发动机，示例性的，该发动机可以应用于轿车，示例性的，该发动机也可以适用于货车。26.在一些实施例中，如图1所示，图1提供了一种车辆的发动机的点火能量的控制方法的流程示意图，该控制方法的流程包括：27.步骤s101、获取车辆的蓄电池的电压和发动机的转速并确定该转速对应的基础点火能量。28.需要说明的是，车辆通过点火装置实现对缸内油气混合物的点燃，点火装置包括高压线圈，用于通过低匝数线圈和高匝数线圈之间的电磁感应，将车辆的蓄电池提供的低压电流升压为高压电流并在预定的点火时机对燃烧室内释放该高压电流，从而在燃烧室内产生电火花进而点燃燃烧室内的燃油混合物，即，点火装置提供的点火能量与蓄电池能够输出的电压相关，故需要根据蓄电池的电压确定基础点火能量。同时，发动机的不同转速对点火能量的要求不同，且转速越高由点火装置点火到活塞运动至上止点的时长越短，即，转速越高供点火装置点燃燃烧室内的油气混合物的时长越短，根据发动机的转速越高需要的点火能量越高。综上所述，需要基础点火能量需要根据蓄电池的电压和发动机的转速确定，其中，基础点火能量可以通过任何方式基于蓄电池的电压和发动机的转速确定，示例性的，基于蓄电池的电压确定基础点火能量的最大值，将零转速对应基础点火能量为零，将最大转速对应基础点火能量为基础点火能量的最大值，并使转速和基础点火能量成正比关系从而确定各转速下的基础点火能量。29.步骤s102、在发动机点火前或发动机的燃烧预估数据，并基于燃烧预估数据确定缸内预估温度。30.需要说明的是，可以通过任何预估燃烧时缸内温度的方法得到缸内预估数据，同时，燃烧预估数据可以为任何能够预估燃烧时缸内温度的数据，且根据预估燃烧时缸内温度的方法的不同，对应获取的预估数据也不相同。示例性的，预估数据包括：缸套冷却液温度、发动机的转速、过量空气系数和发动机本次循环的进气行程完成后的缸内实际温度。缸内预估温度的预估方法包括：根据发动机的转速得到进气行程到点火的时长，以及在该时长内发动机内燃油混合器与缸套冷却液温度之间进行热交换后的点火前缸内温度，然后根据过量空气系数确定燃烧产生的热量并根据热量得到预估升温数据，点火前缸内温度和预估升温数据相加得到预估缸内温度。31.步骤s103、在发动机点火后就确定发动机的缸内实际温度，并基于缸内预估温度和缸内实际温度确定修正系数。32.可以理解为，根据缸内实际温度和缸内预估温度之间的差异确定发动机的燃烧是否处于异常状态，例如，在缸内实际温度大于缸内预估温度且缸内实际温度和缸内预估温度之间的差值大于预设阈值的状态下，确定发动机处于爆燃状态；在缸内实际温度小于缸内预估温度且缸内实际温度和缸内预估温度之间的差值大于预设阈值状态下，确定发动机处于燃烧失稳状态。在发动机的燃烧处于异常状态下需要对点火能量进行调节，即，根据发动机所处的异常状态和异常状态的程度确定修正系数。33.步骤s104、将基础点火能量乘以修正系数得到修正点火能量，并将修正点火能量更新为该转速下对应的基础点火能量。34.可以理解为，通过修正系数对基础点火能量进行修正后得到修正点火能量，从而通过调节点火能量抑制或消除发动机燃烧的异常状态。同时，将修正点火能量更新为该转速下对应的基础点火能量，能够在发动机运行的过程中在缸内产生积碳或发动机零件老化对燃烧稳定性造成影响的情况下自动对点火能量进行更新，从而在发动机的使用过程中提高发动机燃烧的稳定性。35.本发明实施例提供一种车辆的发动机的点火能量的控制方法，该控制方法包括：获取车辆的蓄电池的电压和发动机的转速并确定与该转速对应的基础点火能量；在发动机点火前或发动机的燃烧预估数据，并基于燃烧预估数据确定缸内预估温度；在发动机点火后就确定发动机的缸内实际温度，并基于缸内预估温度和缸内实际温度确定修正系数；将基础点火能量乘以修正系数得到修正点火能量，并将修正点火能量更新为该转速下对应的基础点火能量。通过发动机对发动机的缸内温度进行预估并获取发动机缸内的实际温度，并根据缸内预估温度和缸内实际温度确定发动机的燃烧是否处于异常状态，并根据缸内预估温度和缸内实际温度对点火能量进行调节，即，基于发动机的实际缸内温度对点火能量进行控制，以使点火能量的控制更加精确。同时，通过将修正后的点火能量更新为对应转速下的新的点火能量，从而能够在发动机运行的过程中对发动机的点火能量进行控制和优化，从而能够在发动机在运行的过程中由于积碳或零件老化等因素的影响下发生燃烧失稳现象的状态下，自动对点火能量进行更新进而能够在不浪费点火能量的同时使点火能量满足燃烧模式的要求。36.在一些实施例中，燃烧预估数据包括：进气温度、进气气门温度、过量空气系数和配气正时数据，如图2所示，图2提供另一种车辆的发动机的点火能量的控制方法的流程示意图，与图1提供的流程不同的是，图1中的步骤s102包括：37.步骤s201、获取进气温度、进气气门温度、过量空气系数和配气正时数据。38.具体的，由节气门的空气流量计获取进气温度，通过温度传感器获取进气气门温度，并由控制系统读取配气正时数据，该配气正时数据包括进气提前角、排气提前角、气门重叠角等数据。39.步骤s202、基于发动机的转速、进气温度和过量空气系数确定预估排气温度。40.需要说明的是，可以通过任何方法计算预估排气温度，示例性的，可以根据过量空气系数确定将进入缸内的燃油全部参与燃烧能够产生的热量，然后确定燃烧废气的比热容并根据热量和比热容得到燃烧后提升的温度，将进气温度和提升的温度相加得到预估排气温度；示例性的，还可以通过进气温度和过量空气系数对排气温度进行标定，从而基于标定得到的表定标和进气温度以及过量空气系数得到预估排气温度。41.步骤s203、基于发动机的转速、进气温度、进气气门温度、配气正时数据和预估排气温度确定缸内预估温度。42.具体的，可以通过任何方法确定缸内预估温度，示例性的，通过发动机转速和配气正时数据中的气门重叠角确定进气门和排气门开启的重叠时间，并确定进气气门温度和排气预估温度在该重叠时间内进行热交换后的缸内初始温度，然后通过过量空气系数确定燃油完全参与燃烧后得到的热量并得到提升温度，将缸内初始温度与提升温度相加得到缸内预估温度；示例性的，还可以通过神经网络得到缸内预估系数，将发动机的转速、进气温度、进气气门温度、配气正时数据和预估排气温度输入神经网络模型，并基于对应的实际排气温度对神经网络模型进行训练，从而根据训练完成后的神经网络模型实现对排气温度的预估。43.在一些实施例中，如图3所示，图3提供一种车辆的发动机的点火能量的控制方法的流程示意图，与图1中提供流程不同的是，图1中的步骤s102和步骤s103之间包括：44.步骤s105、获取发动机的载荷并基于转速和载荷确定发动机的燃烧模式为点燃模式或为点燃压燃模式。45.可以理解为，发动机为点燃压燃式发动机，且为了使发动机能够适用于不同的工况，该发动机的燃烧模式能够在点燃和点燃压燃之间切换，具体的，点燃压燃的燃烧过程包括：首先通过点火装置点燃缸内的部分燃料并通过该被点燃的燃料形成火核从而对尚未被点燃的燃料进行加热，最后通过活塞将缸内的未被点燃的燃料整体压燃；点燃的过程包括：通过点火装置引燃缸内的所有油气混合物，通过对发动机的配气正时、过量空气系数和喷油装置的工作模式等发动机参数可以使发动机的燃烧模式在点燃压燃模式和点燃模式之间切换。其中，发动机根据转速和负荷确定需要运行的燃烧模式，具体的，发动机的控制系统中运存有转速和负荷与燃烧模式的对应关系表，在该对应关系表中根据转速和负荷的不同被划分为点燃区间和点燃压燃区间，当发动机的转速和负荷对应的工况点位于该对应关系表的点燃区域内，则发动机的控制系统控制该发动机的燃烧模式为点燃模式；当发动机的转速和负荷对应的工况点位于该对应关系表的点燃压燃区域内则发动机的控制该发动机的燃烧模式为点燃压燃模式。46.可选的，如图3所示，图1中的步骤s103包括：47.步骤s301、基于缸内预估温度和缸内实际温度确定温度修正系数。48.可以理解为，根据缸内预估温度和缸内实际温度之间的差值确定发动机处于异常燃烧状态的程度，确定温度修正系数，缸内预估温度和缸内实际温度之间的差值越大，表示发动机处于异常燃烧状态的程度越严重，需要更大的温度修正系数对点燃温度进行修正。需要说明的是，可以根据不同的具体步骤根据缸内预估温度和缸内实际温度确定温度修正系数，可选的，将缸内实际温度除以缸内预估温度得到温差比例，并基于温差比例确定温度修正系数，其中，在温差比例小于1的状态下，温差比例与温度修正系数成负相关关系，可以理解为，在实际温度系数小于预估温度系数的情况下，确定发动机处于燃烧失稳的状态越严重，从而在温差比例越大的状态下将温度修正系数确定为更大的值；可选的，将缸内实际温度减去缸内预估温度得到温差值，并基于温差之确定温度修正系数，其中，在缸内实际温度小于缸内预估温度的状态下，温差值与温度修正系数成正相关关系。49.步骤s302、基于燃烧模式确定模式修正系数。50.具体的，在燃烧模式为点燃模式的状态下，将模式修正系数确定为第一系数，在燃烧模式为点燃压燃模式的状态下，将模式修正系数确定为第二系数，其中，第二系数大于第一系数。可以理解为，在点燃模模式下过量空气系数较小，需要的点火能量较小，在点燃压燃模式下过量空气系数较大，实现稀薄燃烧或超稀薄燃烧，需要较大的点火能量，在燃烧模式确定为点燃压燃模式下时将模式修正系数确定为更大的系数，从而在点燃压燃模式下使点火能量的提高速度更快地提升，进而使点火能量更快地满足稳定燃烧的需求。51.步骤s303、将温度修正系数与模式修正系数相乘得到修正系数。52.可以理解为，在确定修正系数时除了考虑发动机本身的燃烧稳定程度，还需要根据燃烧模式对需求的点火能量的影响，从而在发动机为点燃压燃式发动机的情况下使点火能量的提升更加符合发动机的需求。53.在一些实施例中，如图4所示，图4提供一种车辆的发动机的点火能量控制系统的流程示意图，与图1中提供的流程不同的是，图1中的步骤s102和步骤s103之间，控制方法还包括：54.步骤s106、控制发动机的点火线圈的充磁时长，以使点火线圈以基础点火能量点火。55.可以理解为，通过控制发动机的点火线圈的充磁时长控制点火线圈的点火能量，充磁时间越长点火能量越大。56.本发明实施例还提供一种车辆的发动机的点火能量的控制系统，该系统用于执行上述实施例提供的车辆的定发动机的点火能量的控制方法，该控制系统包括：获取模块100、处理模块200和更新模块300。57.获取模块100用于获取发动机的转速。处理模块200用于与转速对应的基础点火能量。获取模块100还用于在发动机点火前获取发动机的燃烧预估数据。处理模块200还用于基于转速和燃烧预估数据确定缸内预估温度。获取模块100还用于在发动机点火后获取发动机的缸内实际温度。处理模块200还用于基于缸内预估温度和缸内实际温度确定修正系数。处理模块200还用于将基础点火能量乘以修正系数得到修正点火能量。更新模块300用于将修正点火能量更新为该转速下对应的基础点火能量。58.在一些实施例中，如图5所示，燃烧预估数据包括：进气温度、进气气门温度、过量空气系数和配气正时数据。获取模块100还用于获取进气温度、进气气门温度、过量空气系数和配气正时数据。处理模块200还用于基于进气温度和过量空气系数确定预估排气温度。处理模块200还用于基于发动机的转速、进气温度、进气气门温度、配气正时数据和预估排气温度确定缸内预估温度。59.在一些实施例中，如图5所示，获取模块100还用于获取发动机的载荷。处理模块200还用于基于转速和载荷确定发动机的燃烧模式为点燃模式或为点燃压燃模式。60.在一些实施例中，如图5所示，处理模块200还用于基于缸内预估温度和缸内实际温度确定温度修正系数。处理模块200还用于基于发动机的燃烧模式确定模式修正系数，其中，基于发动机的燃烧模式确定模式修正系数包括：在燃烧模式为点燃模式的状态下，将模式修正系数确定为第一修正值，在燃烧模式为点燃压燃模式的情况下，将模式修正系数确定为第二修正值，且第二修正值大于第一修正值。处理模块200还用于将温度修正系数与模式修正系数相乘得到修正系数。61.在一些实施例中，如图5所示，处理模块200还用于将缸内实际温度除以缸内预估温度得到温差比例，并基于温差比例确定温度修正系数；其中，在温差比例小于1的状态下，温差比例与温度修正系数成负相关关系。62.在一些实施例中，如图5所示，处理模块200还用于将缸内实际温度减去缸内预估温度得到温差值，并基于温差值确定温度修正系数；其中，在缸内实际温度小于缸内预估温度的状态下，温差值与温度修正系数成正相关关系。63.在一些实施例中，处理模块200还用于控制发动机的点火线圈的充磁时长，以使点火线圈以基础点火能量点火。64.以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。









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