[发明专利]多缸发动机的控制方法以及多缸发动机装置

说明书

技术领域

本发明涉及发动机控制技术，并且更具体地，涉及用于多缸发动机的控制方法以及执行该方法的多缸发动机装置。

背景技术

现代车用发动机多采用诸如四缸、六缸、八缸发动机的多缸发动机。发动机的气缸数越多，曲轴转动越均匀，振动也就越小，但制造成本增加。多缸发动机的气缸排列有直列、V形和水平对置等形式，这取决于安装、制造成本和冷却方式等因素。

对于使用汽油的多缸发动机由于缸内油气混合的状态变化，在不同循环内会产生不同的燃烧结果，同时不同气缸即使在相同的控制参数下也会表现出不均衡性。这种现象在点燃式发动机和压燃式发动机中都较为常见。多缸发动机的不均衡性会对发动机的控制带来挑战，会引起发动机部分循环的失火、燃烧效率降低或者爆震的现象，利用传统的控制手段往往难以检测和消除各个气缸的不均衡性。

发明内容

为了解决上述问题的至少一个，本发明提出了根据缸压传感器计算的燃烧信息来控制多缸发动机各缸参数的方法，根据各缸燃烧信息和状态，实时调整相应参数，使得各缸工作在稳定和高效的状态。

在本发明的一个方面，提供了一种多缸发动机的控制方法，所述方法包括：在一个工作循环内采集每个气缸的缸压信号和对应的发动机曲轴转角信号；根据所述缸压信号和所述曲轴转角信号计算每个气缸在所述工作循环内的燃烧状态信息；以及在下一个工作循环内基于每个气缸的所述燃烧状态信息针对发动机的不同燃烧模式通过调整相应的发动机控制参数使各个气缸的燃烧状态平衡。

根据本发明的一些实施例，所述燃烧状态信息包括每个气缸的50%放热率角度，并且在发动机处于点燃模式的情况下，基于每个气缸的50%放热率角度通过调整各个气缸的点火提前角使各个气缸的燃烧状态平衡。

根据本发明的一些实施例，调整点火提前角包括确定各个气缸的50%放热率角度中的中间值；并且对于50%放热率角度大于所述中间值的气缸，增大其点火提前角；对于50%放热率角度小于所述中间值的气缸，减小其点火提前角。

根据本发明的一些实施例，所述燃烧状态信息还包括每个气缸的压力升高率，并且在发动机处于点燃模式的情况下，还基于每个气缸的所述压力升高率通过调整各个气缸的点火提前角使各个气缸的燃烧状态平衡。

根据本发明的一些实施例，将各个气缸的压力升高率与预定阈值比较；并且对于压力升高率大于预定阈值的气缸，减小其点火提前角。

根据本发明的一些实施例，所述燃烧状态信息包括每个气缸的平均有效压力，并且在发动机处于均质压燃模式或稀薄点燃模式的情况下，基于每个气缸的所述平均有效压力通过调整各个气缸的喷油量使各个气缸的燃烧状态平衡，其中分别调整各个气缸的喷油量使各个气缸的平均有效压力接近目标平均有效压力。

根据本发明的一些实施例，所述燃烧状态信息还包括每个气缸的50%放热率角度，并且在发动机处于均质压燃模式的情况下，还基于所述50%放热率角度通过调整各个气缸的进气温度或者喷油量使各个气缸的燃烧状态平衡。

根据本发明的一些实施例，确定各个气缸的50%放热率角度中的中间值；并且对于50%放热率角度大于所述中间值的气缸，提高其进气温度或者增加其喷油量；对于50%放热率角度小于所述中间值的气缸，降低其进气温度或者减小其喷油量。

根据本发明的一些实施例，所述燃烧状态信息还包括每个气缸的压力升高率，并且在发动机处于压燃模式的情况下，还基于每个气缸的所述压力升高率通过调整各个气缸的进气温度或者喷油量使各个气缸的燃烧状态平衡。

根据本发明的一些实施例，调整进气温度或者喷油量包括：将各个气缸的压力升高率与预定阈值比较；并且对于压力升高率大于预定阈值的气缸，降低其进气温度或者减少其喷油量。

根据本发明的一些实施例，所述燃烧状态信息还包括每个气缸的50%放热率角度，并且在发动机处于稀薄点燃模式的情况下，还基于每个气缸的50%放热率角度通过同时调整各个气缸的点火提前角和喷油量使各个气缸的燃烧状态平衡。

根据本发明的一些实施例，对于平均有效压力与所述目标平均有效压力的偏差大于预定阈值的气缸，使该气缸进入相应的故障诊断和处理状态。