[发明专利]燃烧系统的控制方法、燃烧系统及内燃机

说明书

本发明公开了一种燃烧系统的控制方法、燃烧系统及内燃机，涉及内燃机技术领域。燃烧系统包括活塞、喷油器和气缸，主燃料喷射阶段喷油器将主燃料相继喷射至气缸内以驱动活塞做功。燃烧系统的控制方法包括：控制喷油器在压缩冲程中，执行第一阶段主燃料喷射，第一阶段主燃料喷射包括至少一次喷射，且持续至做功冲程，以使气缸内的缸压达到目标压力峰值。在气缸内的缸压处于下降临界点之前，再执行第二阶段主燃料喷射，第二阶段主燃料喷射包括至少一次喷射，第二阶段主燃料喷射所喷射的燃料和第一阶段主燃料喷射所喷射的燃料叠加，以使气缸内的缸压在目标压力峰值持续预设时间。从而促进卷吸效果的叠加，增大燃料和空气的混合面积，提高空气利用率。

技术领域

本发明涉及内燃机技术领域，尤其涉及一种燃烧系统的控制方法、燃烧系统及内燃机。

背景技术

传统的高压共轨技术能够实现多次喷射，但其主要喷射形式为中间一次主燃料喷射（喷射80%以上的燃油），前后各有数次小的喷射（喷射量约占10%～20%），其主要目的是为了降低燃烧噪声（预喷，即主燃料喷射之前喷射）或者是改善烟度排放及排温热管理（后喷，即主燃料喷射之后喷射）。

为进一步改善内燃机性能，现有技术中提出分割多次喷射中的主燃料喷射，执行两次或多次主燃料喷射。通过延迟燃烧相位可以减少峰值气缸压力，可以将峰值气缸压力维持在限定范围内，维护气缸完整性；但同时延迟燃烧相位会导致较高的燃料消耗和较高的排气温度，导致内燃机的扭矩和输出功率受限。因此，又提出将主燃料喷射分为至少两次喷射，其中第一喷射比原来计划的主燃料喷射的开始时间更早，第二喷射等于或晚于原来计划的主燃料喷射的开始时间，可以提前燃烧相位或减少需要的燃烧相位延迟量，同时维持气缸压力在最大压力值内，在最大扭矩实现的同时保持排气温度低于排气最高温度。

上述主燃料喷射分割多次的方式，其主要目标在于，当达到或超过气缸压力峰值时，通过主燃料喷射分割，从而产生更高的扭矩输出而不增加排气温度。但这种主燃料喷射分割多次的方式第一次喷射和第二次喷射之间的间隔过大，导致卷吸效应空间叠加效果几乎为零，空气利用率低，热效率低，内燃机油耗高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃烧系统的控制方法、燃烧系统及内燃机，该燃烧系统的控制方法充分利用主燃料相继喷射的高速油束卷吸效应的空间叠加强度，提高缸内油气混合的速率，有效提升燃烧中后期的燃烧速度和缸内空气利用率，使得燃烧系统的燃烧效率高，内燃机的油耗小。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种燃烧系统的控制方法，燃烧系统包括活塞、喷油器和气缸，在主燃料喷射阶段，所述喷油器将主燃料相继喷射至所述气缸内，以驱动所述活塞做功，所述燃烧系统的控制方法包括：

控制所述喷油器在压缩冲程中，执行第一阶段主燃料喷射，所述第一阶段主燃料喷射包括至少一次喷射，且持续至做功冲程，以使所述气缸内的缸压达到目标压力峰值；

在所述气缸的缸压处于下降临界点之前，再执行第二阶段主燃料喷射，所述第二阶段主燃料喷射包括至少一次喷射，所述第二阶段主燃料喷射所喷射的燃料和所述第一阶段主燃料喷射所喷射的燃料叠加，以使所述气缸内的缸压在所述目标压力峰值持续预设时间。

作为燃烧系统的控制方法的一个优选实施例，若所述第一阶段主燃料喷射过程中所述气缸内的缸压与所述目标压力峰值存在差值，通过调整燃油轨压力和/或调整所述第二阶段主燃料喷射与所述第一阶段主燃料喷射的间隔时间，以使所述气缸内的缸压等于所述目标压力峰值。

作为燃烧系统的控制方法的一个优选实施例，若所述第一阶段主燃料喷射过程中所述气缸内的缸压与所述目标压力峰值的差值小于等于5%，则调整所述燃油轨压力以达到所述目标压力峰值；若所述第一阶段主燃料喷射过程中所述气缸内的缸压与所述目标压力峰值的差值大于5%，则调整所述燃油轨压力和所述第二阶段主燃料喷射与所述第一阶段主燃料喷射的间隔时间以达到所述目标压力峰值，或调整所述第二阶段主燃料喷射与所述第一阶段主燃料喷射的间隔时间以达到所述目标压力峰值。