六冲程汽油机及其控制方法和控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种六冲程汽油机及其控制方法和控制装置，其中，六冲程汽油机的控制方法包括：在第一压缩上止点进行点火；在观测窗口中通过气缸压力传感器检测气缸内的压力值；根据气缸内的压力值获取在观测窗口中的累计燃烧放热量；根据累计燃烧放热量获取六冲程汽油机的第一段燃烧状态；根据第一段燃烧状态对六冲程汽油机的参数进行调整，以激发六冲程汽油机的第二段的HCCI燃烧。本发明专利技术的六冲程汽油机及其控制方法和控制装置，不仅可以提高六冲程汽油机的燃烧稳定性，拓展HCCI燃烧方式的运行范围，提高燃油经济性，还可以降低由于失火或不完全燃烧而导致的大量尾气HC排放，极大减轻了汽油机后处理系统的压力，实现简单，精确度高。

Six stroke gasoline engine and control method and control device thereof

The invention provides a six stroke gasoline engine and its control method and control device, which comprises a control method of six stroke gasoline engine: stop ignition in the first compression; through the detection of cylinder pressure sensor in cylinder pressure value in the observation window; according to the pressure in the cylinder value obtained in the observation window of the total the combustion heat release; according to the first paragraph of combustion state accumulated combustion heat for six stroke gasoline engine; adjust according to the parameters of the first segment of combustion state of six stroke gasoline engine, with second excitation of six stroke gasoline HCCI combustion. Six stroke gasoline engine and its control method and control device of the invention, not only can improve the combustion stability of six stroke gasoline engine, HCCI combustion mode expand operating range, improve fuel economy, but also can reduce due to fire or incomplete combustion of large tail gas HC emissions, greatly reducing the gasoline engine postprocessing system the pressure, simple implementation, high accuracy.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发动机
，特别涉及一种六冲程汽油机、一种六冲程汽油机的控制方法和一种六冲程汽油机的控制装置。
技术介绍
为了应对节能和环保的严峻挑战，近几年来国际内燃机界广泛开展了内燃机新燃烧技术的研究，其中HCCI（HomogeneousChargeCompressionIgnition，均质充量压缩燃烧）技术以其突出的节油性能和低排放性能，成为了研究热点之一。在HCCI燃烧方式下，空燃比可以达到30以上，热效率接近于柴油机的水平。但是，在一方面，HCCI燃烧受控于化学反应动力学，对混合气体的温度、浓度和组分等因素非常敏感。在另一方面，不像传统汽油机通过点火定时或柴油机通过喷油定时来控制燃烧，HCCI燃烧缺乏直接的控制手段来精确控制燃烧。相关技术中，六冲程发动机结合二冲程发动机和四冲程发动机的优势，采用两段做功方式来实现。如图1所示，六冲程发动机的一个完整循环过程包括进气、压缩、做功、再压缩、再做功和排气六个冲程。其中，在做功冲程末期或再压缩冲程初期，通过可变气门技术增加一次小排气以释放部分气缸压力。并且，第一段做功燃烧通常采用常规火花塞点火方式和HCCI汽油压燃方式，HCCI汽油压燃方式也称为CAI（ControlledAutoIgnition，可控自燃燃烧）。相关技术中的六冲程发动机相对于传统四冲程发动机，增加了再压缩和再做功两个冲程，虽然能够实现HCCI燃烧，但是，HCCI燃烧仍然是通过间接控制宏观的燃烧参数例如水温、进气温度和VVT（VariableValveTiming，可变气门正时系统）等来实现，HCCI燃烧的控制问题并未得到解决，燃烧控制精度满足不了量产产品对ECU例如DSP（DigitalSignalProcessor，数字信号处理器）的需求。实际上，由于冲程数增加，燃烧过程复杂，六冲程发动机对控制系统也提出了较高的要求。传统的四冲程发动机所采用的控制策略，多是基于工况的控制方式，即通过对驾驶员的意图进行判断，将驾驶员的命令转化为不同的工况来控制发动机。而对于六冲程发动机，由于在一个循环内存在两个阶段燃烧，并且，两个阶段燃烧之间还存在紧密的热力学耦合关系，即后一阶段的HCCI燃烧能否实现完全取决于第一阶段的燃烧质量及废气的温度状态。因此，若六冲程发动机采用基于工况的控制方式，将存在一定的局限性，例如在瞬态工况下，如果第一阶段的燃烧发生失火或发生不完全燃烧的情况，第二阶段HCCI的燃烧质量就会受到影响，甚至HCCI燃烧无法实现，这将会导致较高尾气排放，甚至可能导致发动机停机。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少从一定程度上解决上述的技术缺陷之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种六冲程汽油机的控制方法，该六冲程汽油机的控制方法可以实现六冲程汽油机HCCI燃烧方式的直接燃烧控制，大大提高燃烧稳定性，拓展HCCI燃烧方式的运行范围，提高燃油经济性，并且实现简单，精确度高。本专利技术的第二个目的在于提出一种六冲程汽油机的控制装置。本专利技术的第三个目的在于提出一种六冲程汽油机。为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种六冲程汽油机的控制方法，该六冲程汽油机的控制方法包括以下步骤：在第一压缩上止点进行点火；在观测窗口中通过气缸压力传感器检测气缸内的压力值；根据所述气缸内的压力值获取在所述观测窗口中的累计燃烧放热量；根据所述累计燃烧放热量获取所述六冲程汽油机的第一段燃烧状态；以及根据所述第一段燃烧状态对所述六冲程汽油机的参数进行调整，以激发所述六冲程汽油机的第二段的HCCI燃烧。本专利技术实施例的六冲程汽油机的控制方法在检测到气缸内的压力值后，根据气缸内的压力值获取在观测窗口中的累计燃烧放热量，进而根据累计燃烧放热量获取六冲程汽油机的第一段燃烧状态，最后根据第一段燃烧状态对六冲程汽油机的参数进行调整，以激发六冲程汽油机的第二段的HCCI燃烧。本专利技术的六冲程汽油机的控制方法可以实现六冲程汽油机HCCI燃烧方式的直接燃烧控制，大大提高燃烧稳定性，拓展HCCI燃烧方式的运行范围，提高燃油经济性，并且实现简单，精确度高。优选地，在本专利技术的一个实施例中，所述观测窗口通过以下步骤设置：根据所述六冲程汽油机的工况和曲轴编码器信号设置所述观测窗口。优选地，在本专利技术的一个实施例中，所述观测窗口以所述第一压缩上止点为中心，所述观测窗口的范围在40-60℃A（CrankAngle，曲轴转角）。优选地，在本专利技术的一个实施例中，所述根据累计燃烧放热量获取所述六冲程汽油机的第一段燃烧状态进一步包括：判断所述累计燃烧放热量是否大于预设阈值；如果大于所述预设阈值，则所述第一段燃烧状态为良好；如果小于或等于所述预设阈值，则所述第一段燃烧状态为失火或不完全燃烧。优选地，在本专利技术的一个实施例中，所述根据第一段燃烧状态对所述六冲程汽油机的参数进行调整进一步包括：如果所述第一段燃烧状态为失火，则在第四冲程下止点进行排气，并在第五冲程上止点进行点火；如果所述第一段燃烧状态为不完全燃烧，则调节第二段燃烧的喷油相位和喷油量以及小排气正时。为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种六冲程汽油机的控制装置，该六冲程汽油机的控制装置包括气缸压力传感器和控制器，其中，所述气缸压力传感器，用于在观测窗口中检测气缸内的压力值；所述控制器包括：点火控制模块，用于在第一压缩上止点进行点火；放热量计算模块，用于根据所述气缸内的压力值获取在所述观测窗口中的累计燃烧放热量；第一段燃烧状态获取模块，用于根据所述累计燃烧放热量获取所述六冲程汽油机的第一段燃烧状态；以及调整模块，用于根据所述第一段燃烧状态对所述六冲程汽油机的参数进行调整，以激发所述六冲程汽油机的第二段的HCCI燃烧。本专利技术实施例的六冲程汽油机的控制装置在气缸压力传感器检测到气缸内的压力值后，放热量计算模块根据气缸内的压力值获取在观测窗口中的累计燃烧放热量，进而第一段燃烧状态获取模块根据累计燃烧放热量获取六冲程汽油机的第一段燃烧状态，最后调整模块根据第一段燃烧状态对六冲程汽油机的参数进行调整，以激发六冲程汽油机的第二段的HCCI燃烧。本专利技术的六冲程汽油机的控制装置可以实现六冲程汽油机HCCI燃烧方式的直接燃烧控制，大大提高燃烧稳定性，拓展HCCI燃烧方式的运行范围，提高燃油经济性，并且实现简单，精确度高。优选地，在本专利技术的一个实施例中，所述观测窗口通过以下步骤设置：根据所述六冲程汽油机的工况和曲轴编码器信号设置所述观测窗口。优选地，在本专利技术的一个实施例中，所述第一段燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种六冲程汽油机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：在第一压缩上止点进行点火；在观测窗口中通过气缸压力传感器检测气缸内的压力值；根据所述气缸内的压力值获取在所述观测窗口中的累计燃烧放热量；根据所述累计燃烧放热量获取所述六冲程汽油机的第一段燃烧状态；以及根据所述第一段燃烧状态对所述六冲程汽油机的参数进行调整，以激发所述六冲程汽油机的第二段的均质充量压缩燃烧HCCI燃烧。

【技术特征摘要】
1.一种六冲程汽油机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
在第一压缩上止点进行点火；
在观测窗口中通过气缸压力传感器检测气缸内的压力值；
根据所述气缸内的压力值获取在所述观测窗口中的累计燃烧放热量；
根据所述累计燃烧放热量获取所述六冲程汽油机的第一段燃烧状态；以及
根据所述第一段燃烧状态对所述六冲程汽油机的参数进行调整，以激发所述六冲程汽
油机的第二段的均质充量压缩燃烧HCCI燃烧。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述观测窗口通过以下步骤设置：
根据所述六冲程汽油机的工况和曲轴编码器信号设置所述观测窗口。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述观测窗口以所述第一压缩上止点为中
心，所述观测窗口的范围在40-60℃A。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据累计燃烧放热量获取所述六冲程
汽油机的第一段燃烧状态进一步包括：
判断所述累计燃烧放热量是否大于预设阈值；
如果大于所述预设阈值，则所述第一段燃烧状态为良好；
如果小于或等于所述预设阈值，则所述第一段燃烧状态为失火或不完全燃烧。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据第一段燃烧状态对所述六冲程汽
油机的参数进行调整进一步包括：
如果所述第一段燃烧状态为失火，则在第四冲程下止点进行排气，并在第五冲程上止
点进行点火；
如果所述第一段燃烧状态为不完全燃烧，则调节第二段燃烧的喷油相位和喷油量以及
小排气正时。
6...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志永，赖海鹏，李贤坤，
申请(专利权)人：长城汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13