[发明专利]一种双模式发动机控制系统的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车发动机控制系统，具体涉及一种双模式发动机控制系统及其控制方法。

背景技术

汽油机均质压燃技术是将汽油与新鲜空气压缩到自燃点进行燃烧的发动机技术，此时混合气几乎同时燃烧，极大改善燃烧效率，降低排放。

均质压燃技术对缸内温度、压力的要求比较严格，不能在发动机所有工况点实现，这要求控制器可根据工况在火花点燃与均质压燃两种燃烧模式之间切换，即为双模式发动机。发动机运行在火花点燃与均质压燃两种燃烧模式，但是现在控制方法很难实现发动机在正确的时机切换燃烧模式以及切换过程中平顺性。

由于双模发动机技术还不够成熟，没有直接配套的产品控制器，现有研究单位基本都采用在高压直喷发动机控制器的基础上进行改进，采用旁通模式，或外接机械设备手动控制燃烧模式，或外界简单控制器来实现模式切换。但由于通讯以及原控制器硬件以及软件的局限性，使火花点燃与均质压燃模式切换平稳性、均质压燃模式时控制精准性存在困难。并且由于原控制器的限制，更改不同性能的零部件、不同的方案以及不同的数据范围进行试验都存在困难。

综上所述，现有技术中存在如下技术问题：现有汽油机均质压缩点火控制器采用双控制器方案，存在两个控制器之间的数据交互不充分，数据延时问题，并且硬件电路板制作周期长，改动困难，限制试验的参数调整范围，以及不同方案的尝试。发动机燃烧模式选择不能随时按需切换或自动根据发动机工况选择最合适的时机切换，对发动机实验带来一定的限制，无法保证选择最优的燃烧模式使发动机性能最大化；并且切换过程控制难以精准，模式切换过程中发动机运行不平稳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用快速原型设备开发双模式控制器方案与一种模式切换控制方案，使控制策略开发验证快速有效，控制器硬件电路可软件配置，模式切换过程平顺，最大化体现双模发动机优势。利用快速原型设备处理器、信号调理与硬件驱动、接插件实现控制器系统硬件，通过模型化方法开发控制策略，一键下载到处理器中，完成控制策略原型开发；通过软件配置硬件电路实现控制器系统硬件匹配。优化设计发动机燃烧模式控制方案、燃烧模式切换控制逻辑、模式切换过程使发动机按需或最大化的实现均质压燃模式，并且切换过程迅速平稳。具体技术方案如下：

一种双模式发动机控制系统，包括处理器、信号调理与驱动模块、控制器接插件，其中，

所述处理器通过处理器控制线和/或处理器-电脑连接线连接电脑；

所述信号调理与驱动模块与处理器采用高速总线连接；

所述控制器接插件通过线束连接信号调理与驱动模块。

进一步地，信号调理与驱动模块包括角度信号处理、开关输入、模拟输入、线氧信号处理、爆震信号处理、高边驱动、低边驱动、全桥驱动、直喷喷油器驱动。

进一步地，所述控制器接插件连接发动机线束接插件。

进一步地，发动机线束接插件连接传感器与执行器。

进一步地，所述控制器中设有控制软件，用于对信号进行接收，计算以及输出，所述信号从传感器依次经过发动机线束接插件、控制器接插件、信号调理与驱动模块到处理器，在处理器中通过控制软件计算需要的信号输出，信号输出依次经过信号调理与驱动、控制器接插件、发动机线束接插件，达到执行器实现需要的操作。

进一步地，处理器控制线和/或处理器-电脑连接线用于一键下载控制程序，实时控制程序参数、程序开关并测量记录控制器数据。

进一步地，处理器的信号输入包括多通道模拟输入模块、多通道数字输入模块、线氧传感器信号输入模块、曲轴/凸轮轴信号输入模块；处理器的驱动包括多通道低边驱动、多通道高边驱动、全桥/半桥驱动、直喷驱动、点火驱动；通讯采用CAN通讯网络模块；和/或，信号调理与驱动模块通过电路配置线连接电脑，通过上位机软件配置信号调理与驱动电路的技术参数，对输入信号可配置上拉、下拉、差分、滤波、高有效、低有效；驱动配置高边驱动、低边驱动、电压、电流、响应速度。

上述的双模式发动机控制系统的控制方法，进一步地，包括三种可选择且可实时控制改变的模式控制方案，方案1为自动控制，方案2为火花点燃模式，方案3为均质压燃模式：

当控制模式为1时，燃烧模式由双模式发动机控制器程序自动控制，根据发动机运行工况点实时判断应该处于何种工作模式，按照需要进行模式切换，以保证最佳的动力性与经济性；

当控制模式为2时，选择燃烧模式为火花点燃，如果当前燃烧模式为火花点燃则保持当前燃烧模式不变；如果当前燃烧模式为均质压燃模式，则执行均质压燃到火花点燃的切换过程，进入点燃模式；