[发明专利]发动机的控制方法、系统及车辆

说明书

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种发动机的控制方法、系统及车辆。

背景技术

随着全球化能源紧缺和环境压力的日益加剧，国际、国内相关法规对汽车排放和油耗的要求日益严格，各大汽车厂商纷纷研究新技术，以实现发动机小型化高性能的目标，而涡轮增压和缸内直喷等技术已成为目前汽车发动机技术发展的主流趋势。

然而，近年来在增压直喷汽油机上出现了一种新的异常燃烧模式，即超级爆震，造成超级爆震的一个原因是压缩比过高引起的。由于混合气在火花塞点火之前提前自行燃烧，故通常称之为早燃。早燃所引发的最大缸内爆发压力可达30MPa，且伴随有高频压力震荡，因此对发动机极具破坏性，成为制约增压汽油机性能提高的主要障碍。

相关技术中，对于增压直喷发动机而言，出现了一些早燃保护控制策略以对增压直喷发动机进行保护，然而，对于气道喷射增压发动机来说，目前没有保护控制策略等对气道喷射增压发动机发生早燃进行行之有效的保护。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种发动机的控制方法。该方法可有效降低甚至消除发动机的超级爆震现象，有效保护发动机，提高发动机的寿命，提升车辆安全。

本发明的另一个目的在于提出一种发动机的控制系统。

本发明的再一个目的在于提出一种车辆。

为了实现上述目的，本发明的第一方面公开了一种发动机的控制方法，包括以下步骤：检测预定曲轴转角范围内发动机的震动信号；根据所述预定曲轴转角范围内的震动信号判断是否发生超级爆震；如果是，则调整喷油脉宽以降低燃烧温度；判断在调整所述喷油脉宽之后的预设时间内是否再次发生超级爆震；以及如果在调整所述喷油脉宽之后的所述预设时间内再次发生超级爆震，则根据超级爆震次数通过降低燃烧温度、降低最大负荷和/或中断供油以避免所述超级爆震的发生。

根据本发明的发动机的控制方法，根据曲轴转角范围确定超级爆震区域，并在该区域中根据发动机的震动信号确定是否发生超级爆震，当出现超级爆震时，可以通过调整喷油脉宽降低燃烧温度，从而消除或降低超级爆震的发生，避免损害发动机。并且，可以根据超级爆震次数反映出燃烧恶劣程度，针对不同的燃烧恶劣程度通过降低燃烧温度、降低最大负荷和/或中断供油等多个方面对发动机进行控制，进一步避免或消除超级爆震，有效保护发动机，提高发动机的寿命，提升车辆安全。

另外，根据本发明上述的发动机的控制方法还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述根据所述预定曲轴转角范围内的震动信号判断是否发生超级爆震，包括：对所述震动信号进行滤波；将滤波后的震动信号进行积分计算以得到积分值；判断所述积分值是否大于预设阈值；如果是，则判定发生所述超级爆震。

在一些示例中，所述根据所述超级爆震次数通过降低燃烧温度、降低最大负荷和/或中断供油以消除或降低所述超级爆震，进一步包括：如果所述超级爆震次数小于第一阈值，则减小所述进排气门重叠角以降低所述燃烧温度；如果所述超级爆震次数大于所述第一阈值且小于第二阈值，则减小所述进气量以降低所述最大负荷；如果所述超级爆震次数大于所述第二阈值且小于第三阈值，则终端供油，并控制所述发动机重启；如果所述超级爆震次数大于所述第三阈值且小于第四阈值，则对所述发动机负荷进行限制直至下一次启动所述发动机，其中，所述第一阈值至所述第四阈值依次增加。

在一些示例中，所述预定范围为[0.7，0.9]，所述预设时间为[10秒，20秒]。

本发明的第二方面公开了一种发动机的控制系统，包括：检测装置(310)，用于检测预定曲轴转角范围内发动机的震动信号；控制装置(320)，所述控制装置(320)用于对喷油脉宽、进排气门重叠角、进气量、喷油量和发动机启停进行控制；超级爆震保护装置(330)，所述超级爆震保护装置(330)分别与所述检测装置(310)和所述控制装置(320)相连，用于根据所述预定曲轴转角范围内的震动信号判断是否发生超级爆震，并在判断发生所述超级爆震时，控制所述控制装置(320)调整喷油脉宽以降低燃烧温度，以及判断在调整所述喷油脉宽之后的预设时间内是否再次发生超级爆震，并在调整所述喷油脉宽之后的所述预设时间内再次发生超级爆震时，根据超级爆震次数控制所述控制装置对进排气门重叠角、进气量、喷油量和/或发动机启停进行控制，以降低燃烧温度、降低最大负荷和/或中断供油而避免所述超级爆震的发生。