用于车辆的双点火源的设备和系统技术方案

用于点燃内燃机的燃料的设备、方法和系统，一种点火系统包括与气缸的预燃烧室相关联的第一点火装置和与所述气缸的主燃烧室相关联的第二点火装置。发动机控制单元可操作地连接到所述发动机和所述点火系统两者，以独立于利用所述第二点火装置点燃燃料而利用所述第一点火装置点燃所述气缸的燃料。所述发动机控制单元确定燃烧状况的发生并且响应于所述燃烧状况的所述发生：(i)利用所述第一点火装置和所述第二点火装置两者点燃用于燃烧的燃料；或者(ii)仅利用所述第二点火装置点燃用于燃烧的燃料。所述发动机控制单元确定第二燃烧状况并且响应于所述第二燃烧状况，仅利用所述第一点火装置点燃燃料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于车辆的双点火源的设备和系统
技术介绍
本公开总体上涉及内燃机的点火，并且更具体地但非排他地涉及在某些状况下对双点火源的控制。内燃机中的预燃烧室装置减少了发动机排放，并且可提高性能。然而，有许多状况可能会阻碍内燃机的操作。一种这样的状况包括预燃烧室中的不可靠的燃料点火。可能会出于许多原因(诸如发动机冷起动、发动机爆震和燃料燃烧混合物太稀)而发生不可靠的燃料点火。因此，仍然存在对本文所公开的独特设备、方法、系统和技术的尚未满足的重大需求。
技术实现思路
公开了用于响应于第一燃烧状况或第二燃烧状况的发生而点燃燃料的独特设备、方法和系统。所述系统包括：内燃机；点火系统，所述点火系统包括与气缸的预燃烧室相关联的第一点火装置和与气缸的主燃烧室相关联的第二点火装置；以及发动机控制单元，所述发动机控制单元可操作地连接到发动机和点火系统两者，其中发动机控制单元可独立于利用第二点火装置点燃燃料而利用第一点火装置点燃气缸的燃料。所述发动机控制单元确定第一燃烧状况的发生并且响应于第一燃烧状况的发生：(i)利用第一点火装置和第二点火装置两者点燃用于燃烧的燃料；或者(ii)仅利用第二点火装置点燃用于燃烧的燃料。发动机控制单元确定第二燃烧状况并且响应于第二燃烧状况，仅利用第一点火装置点燃燃料。提供本概述是为了介绍以下在说明性实施方案中进一步描述的一些概念。本概述并非意图确认所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也非意图用作限制所要求保护的主题的范围的辅助内容。根据以下描述和附图，另外的实施方案、形式、目的、特征、优点、方面和益处将变得显而易见。附图说明本文的描述参考了附图，其中贯穿若干视图，相同的附图标记指代相同的部分，并且在附图中：图1是车辆系统的示意图。图2是用于利用图1的车辆系统的第一点火装置和/或第二点火装置点燃燃料的过程的框图。图3是包括多个第一燃烧状况的表。图4是包括针对第一燃烧状况的多个冷起动事件状况的表。图5是包括多个第二燃烧状况的表。具体实施方式为了促进理解本专利技术的原理的目的，现在将参考附图所示的实施方案并且将使用具体的语言来描述附图所示的实施方案。然而将理解，不意图由此限制本专利技术的范围，如本专利技术所属领域的技术人员通常将想到的，本文考虑到了所示的实施方案的任何变更和进一步修改，以及如本文所述的本专利技术的原理的任何进一步应用。参考图1，该图为车辆系统100的示意图。如图所示，车辆系统100包括发动机102、发动机控制单元104和点火系统106。点火系统106包括用于点燃气缸124的预燃烧室122中的燃料的第一点火装置120。点火系统106还包括用于点燃气缸124的主燃烧室128中的燃料的第二点火装置126。应当理解，车辆系统100的所示配置和部件仅仅是一个实例，并且本公开考虑到可利用各种不同的车辆系统100和相关联的部件。可使用各种发动机，例如，用于发动机102的内燃机。发动机102的操作可引起点火系统106的操作。发动机控制单元104(其可被配置为控制车辆系统100的各个操作方面)可以多种方式来实现。发动机控制单元104可执行限定各种控制、管理和/或调节功能的操作逻辑。操作逻辑可以为存储在非暂时性存储器中的一个或多个微控制器或微处理器例程、专用硬件(诸如硬连线状态机)、模拟计算机器、各种类型的编程指令的形式和/或如本领域技术人员将想到的其他形式。另外，发动机控制单元104可被提供为单个部件或可操作地耦合的部件的集合，并且可包括数字电路、模拟电路或这两种类型的混合组合。当具有多部件形式时，发动机控制单元104可具有一个或多个部件，所述一个或多个部件相对于其他部件以分布式布置远程地定位。发动机控制单元104可包括多个处理单元，所述多个处理单元被布置为在管线处理布置、并行处理布置等中独立地操作。在一个实施方案中，发动机控制单元104包括若干个固态集成电路类型的可编程微处理单元，这些可编程微处理单元分布在整个车辆系统100中，各自包括一个或多个处理单元和非暂时性存储器。对于所描绘的实施方案，发动机控制单元104包括计算机网络接口，以便于使用标准控制器局域网(CAN)通信等在各种系统控制单元之间进行通信。应当理解，发动机控制单元104的所描绘的模块或其他组织单元是指执行所指示的操作的某些操作逻辑，所述操作逻辑可在发动机控制单元104的物理上分开的控制器中实现和/或可在同一控制器中虚拟地实现。本文的包括模块和/或组织单元的描述强调了发动机控制单元104的各方面的结构独立性，并且说明了发动机控制单元104的操作和职责的一个分组。执行类似整体操作的其他分组被理解为也在本申请的范围内。模块和/或组织单元可以硬件实现和/或作为非瞬态计算机可读存储介质上的计算机指令实现，并且可分布在各种硬件或基于计算机的部件上。发动机控制单元104的模块和/或组织单元的示例性和非限制性实施元件包括：提供本文所确定的任何值的传感器；提供作为本文所确定的值的前身的任何值的传感器；数据链路和/或网络硬件，其包括通信芯片、振荡晶体、通信链路、电缆、双芯绞合线、同轴线、屏蔽线、发射器、接收器和/或收发器；逻辑电路；硬连线逻辑电路；可重配置逻辑电路，其处于根据模块规范配置的特定非瞬态状态；任何致动器，其至少包括电气致动器、液压致动器或气动致动器；螺线管；运算放大器；模拟控制元件(弹簧、滤波器、积分器、加法器、除法器、增益元件)；和/或数字控制元件。发动机控制单元104和/或其任何构成处理器/控制器可包括一个或多个信号调节器、调制器、解调器、算术逻辑单元(ALU)、中央处理单元(CPU)、限制器、振荡器、控制时钟、放大器、信号调节器、滤波器、格式转换器、通信端口、钳位电路、延迟装置、存储器装置、模数(A/D)转换器、数模(D/A)转换器和/或如本领域技术人员将想到的用于执行期望通信的不同的电路或功能部件。如图1所示，发动机控制单元104可操作地连接到车辆系统100的各种部件，这些部件包括例如发动机102、点火系统106和/或各种附件或系统(未示出)。此类连接可允许在发动机控制单元104与车辆系统100的与车辆系统100的操作和性能结合使用的部件之间传送信息、数据和/或命令。第一点火装置120和第二点火装置126可各自包括火花塞、柴油引燃点火装置、等离子点火装置、激光点火装置、热点火装置、非热点火装置或其他类型的点火装置中的一者。图2是用于利用车辆系统100的第一点火装置122和/或第二点火装置126点燃燃料的过程的框图。在框200中，发动机控制单元104确定第一燃烧状况。在框204中，发动机控制单元104操作第一点火装置122来点燃预燃烧室122中的燃料，并且操作第二点火装置126来点燃主燃烧室128中的燃料。另选地，在框206中，发动机控制单元104操作第二点火装置126来点燃主燃烧室128中的燃料，其中第一点火装置122不操作。在框208中，如果不满足第一燃烧状况，则发动机控制单元104确定第二燃烧状况。在框210中，发动机控制单元104仅操本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，其包括：/n确定内燃机的第一燃烧状况，包括：点火系统，所述点火系统包括用于点燃气缸的预燃烧室中的燃料的第一点火装置和用于点燃所述气缸的主燃烧室中的燃料的第二点火装置；以及发动机控制单元，所述发动机控制单元被配置为独立于所述第二点火装置而利用所述第一点火装置发起点火；以及/n响应于所述第一燃烧状况：(i)利用所述第一点火装置和所述第二点火装置点燃燃料；或者(ii)利用所述第二点火装置点燃燃料，来操作所述发动机，而无需利用所述第一点火装置点燃燃料。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，其包括：
确定内燃机的第一燃烧状况，包括：点火系统，所述点火系统包括用于点燃气缸的预燃烧室中的燃料的第一点火装置和用于点燃所述气缸的主燃烧室中的燃料的第二点火装置；以及发动机控制单元，所述发动机控制单元被配置为独立于所述第二点火装置而利用所述第一点火装置发起点火；以及
响应于所述第一燃烧状况：(i)利用所述第一点火装置和所述第二点火装置点燃燃料；或者(ii)利用所述第二点火装置点燃燃料，来操作所述发动机，而无需利用所述第一点火装置点燃燃料。


2.如权利要求1所述的方法，其还包括：
确定与所述内燃机的操作相关联的第二燃烧状况的发生；以及
响应于所述第二燃烧状况，仅利用所述第一点火装置点燃燃料来操作所述发动机。


3.如权利要求2所述的方法，其中所述第一燃烧状况包括以下至少一项：发动机冷起动事件、点火装置失效事件、失火事件、爆震事件、不充分燃烧混合物事件以及低发动机负荷事件。


4.如权利要求3所述的方法，其中所述第一燃烧状况包括发动机冷起动事件，其中所述冷起动事件响应于以下一项或多项来确定：发动机冷却剂温度小于发动机冷却剂温度阈值；发动机机油温度小于发动机机油温度阈值；发动机转速小于发动机转速阈值；所述内燃机处于非操作状况；以及所述内燃机的转动起动状况指示曲轴转速小于阈值转速。


5.如权利要求4所述的方法，其中所述第二燃烧状况包括以下一项或多项：所述发动机冷却剂温度大于所述发动机冷却剂温度阈值；所述发动机机油温度大于所述发动机机油温度阈值；所述发动机转速大于所述发动机转速阈值；所述内燃机处于操作状况；以及所述转动起动状况指示所述曲轴转速大于所述阈值转速。


6.如权利要求3所述的方法，其中所述第一燃烧状况为所述点火装置失效事件，并且所述点火装置失效事件包括所述第一点火装置未能点燃所述预燃烧室中的所述燃料。


7.如权利要求3所述的方法，其中所述第一燃烧状况为所述失火事件。


8.如权利要求3所述的方法，其中所述第一燃烧状况为所述不充分燃烧混合物事件，并且所述不充分燃烧混合物事件是响应于燃烧混合物的空燃比、λ传感器输出和发动机排出的NOx传感器输出中的至少一项而确定的稀燃烧混合物事件。


9.如权利要求7所述的方法，其还包括在检测到所述失火事件时，在与所述气缸相关联的一个燃烧循环中禁用所述点火系统；以及
在所述一个燃烧循环完成之后，重新启用所述点火系统以利用所述第一点火装置和所述第二点火装置两者点燃燃料来操作所述发动机。


10.如权利要求1所述的方法，其还包括：
利用所述第二点火装置确定所述主燃烧室中的电离状况。


11.如权利要求1所述的方法，其中所述第一点火装置和所述第二点火装置包括火花塞、柴油引燃点火装置、等离子点火装置、激光点火装置、热点火装置或非热点火装置中的一者。


12.一种系统，其包括：
内燃机；
点火系统，所述点火系统包括与气缸的预燃烧室相关联的第一点火装置和与所述气缸的主燃烧室相关联的第二点火装置；
发动机控制单元，所述发动机控制单元可操作地连接到所述内燃机和所述点火系统两者，所述发动机控制单元被配置为独立于利用所述第二点火装置点燃燃料而利用所述第一点...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·J·奥康诺尔，R·J·布雷默，J·S·科尔豪斯，
申请(专利权)人：卡明斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US