CN113123891B - 燃烧系统的控制方法、燃烧系统及内燃机 - Google Patents

Abstract

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。

Description

燃烧系统的控制方法、燃烧系统及内燃机

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。

作为燃烧系统的控制方法的一个优选实施例，所述第二阶段主燃料喷射和所述第一阶段主燃料喷射之间的间隔时间为300μs～1200μs。

作为燃烧系统的控制方法的一个优选实施例，单次主燃料喷射的标定参数为在满足氮氧化物排放要求下，使内燃机的油耗最小且氮氧化物的排放量最小时标定的单次主燃料喷射参数，所述单次主燃料喷射的标定参数包括单次主燃料喷射的标定喷油量，所述第一阶段主燃料喷射和所述第二阶段主燃料喷射的总喷油量等于所述单次主燃料喷射的标定喷油量，若第一阶段主燃料喷射的喷油量为Q1，第二阶段主燃料喷射的喷油量为Q2，则Q2=0.05Q1～0.5Q1。

作为燃烧系统的控制方法的一个优选实施例，所述第一阶段主燃料喷射的持续时间根据所述第一阶段主燃料喷射的喷油量和第一阶段主燃料喷射的喷射压力确定，所述第二阶段主燃料喷射的持续时间根据所述第二阶段主燃料喷射的喷油量和第二阶段主燃料喷射的喷射压力确定。

作为燃烧系统的控制方法的一个优选实施例，所述单次主燃料喷射的标定参数还包括单次主燃料喷射的标定喷射压力，所述第一阶段主燃料喷射的喷射压力高于所述单次主燃料喷射的标定喷射压力，所述第二阶段主燃料喷射的喷射压力高于等于所述第一阶段主燃料喷射的喷射压力。

作为燃烧系统的控制方法的一个优选实施例，所述第一阶段主燃料喷射的持续时间和所述第二阶段主燃料喷射的持续时间均在100μs至1500μs范围内。

作为燃烧系统的控制方法的一个优选实施例，所述第一阶段主燃料喷射的持续时间在曲轴转角处于上止点前25°至上止点后20°的范围内。

作为燃烧系统的控制方法的一个优选实施例，所述预设时间为所述第一阶段主燃料喷射的持续时间的50%～100%。

一种燃烧系统，采用以上任一项所述的燃烧系统的控制方法，其中，所述气缸内还设置有压力传感器，所述压力传感器用于检测所述气缸内的缸压。

一种内燃机，其包括以上所述的燃烧系统。

本发明的有益效果：

本发明提供的燃烧系统的控制方法，通过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，使得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。本发明提供的燃烧系统的控制方法，通过第一阶段主燃料喷射建立气缸内的目标压力峰值，在气缸内的缸压处于下降临界点之前，执行第二阶段主燃料喷射，能够促进卷吸效果的叠加，进一步增大燃料和空气的混合面积，提高气缸内的空气利用率，从而提升气缸内中后期的燃烧速度，促进燃料快速燃烧，始终保持燃烧过程中的放热量处于较高值，维持气缸内压力恒定。

本发明提供的燃烧系统，采用上述的燃烧系统的控制方法，充分利用第一阶段主燃料喷射和第二阶段主燃料喷射的高速油束卷吸效应的空间叠加强度，实现油束对气缸内流场的二次组织，最大程度强化气缸内湍流，提高气缸内油气混合的速率，有效提升燃烧中后期的燃烧速度和气缸内空气利用率，以提高燃烧系统的燃烧效率。

本发明提供的内燃机，采用上述的燃烧系统，避免了燃油一次过多的集中，利用第一阶段主燃料喷射和第二阶段主燃料喷射之间产生的卷吸效应空间叠加，提升了燃烧效率，降低了油耗，提升了内燃机的经济性。

附图说明

图1是本发明实施例二提供的燃烧系统的控制方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的第一阶段主燃料喷射和第二阶段主燃料喷射的曲轴转角与活塞位置、缸内压力和喷射规律的关系示意图；

图3是本发明实施例二提供的第一阶段主燃料喷射后的卷吸效应的模拟示意图；

图4是本发明实施例二提供的第二阶段主燃料喷射后的卷吸效应的模拟示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限值。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限值。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

本实施例提供了一种内燃机，内燃机包括燃烧系统，燃烧系统将燃料和空气混合，在气缸内燃烧，释放出的热能使气缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞做功，再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作。

本实施例提供的内燃机采用的燃烧系统，避免了燃油一次过多的集中，利用第一阶段主燃料喷射和第二阶段主燃料喷射之间产生的卷吸效应空间叠加，提升了燃烧效率，降低了油耗，提升了内燃机的经济性。

本实施例还提供了一种燃烧系统，包括活塞、喷油器、气缸和气缸盖，活塞、气缸和气缸盖等共同组成燃烧室，喷油器设置于气缸盖，燃料由喷油器通过多次主燃料喷射输送至气缸内，燃料在燃烧室内燃烧，活塞承受燃料作用力并通过活塞销和连杆把动力传给曲轴，以完成内燃机的工作过程。在本实施例中，燃料为燃油，燃油包括汽油、生物柴油或含有混合燃油（例如，汽油和乙醇或汽油和甲醇）。活塞为ω型活塞，ω型活塞的喉口外设置有多段弧脊，喉口位于ω型活塞的凹坑和多段弧脊之间，ω型活塞、气缸和气缸盖共同组成ω型燃烧室，燃料喷射时燃油撞击喉口后，喷射在凹坑和多段弧脊内，增强了卷吸效应的叠加。

内燃机在整个工作过程中，包括进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，曲轴带动活塞由上止点向下止点运动，进气门打开，燃料和空气的混合物被吸入气缸，当活塞到达下止点，进气冲程结束；在进气冲程结束后，活塞已经到达下止点，此时气缸内已充注燃料和空气的混合物；曲轴继续带动活塞由下止点向上止点运动，进气门和排气门均关闭，混合气被压缩，压力和温度升高，至活塞到达上止点，压缩冲程结束。活塞到达上止点前的某一刻，点火系统提供的高压电作用于火花塞，火花塞跳火，点燃气缸内的混合物，因为活塞的运行速度极快而迅速的越过上止点，同时混合物迅速燃烧膨胀做功，推动活塞下行，带动曲轴输出动力，到达下止点，做功冲程结束。做功冲程结束后，活塞到达下止点，曲轴带动活塞由下止点向上止点运动，此时排气门要打开，燃烧后的废气经排气门排出。排气结束，活塞处于上止点，开始下一个进气冲程。将完成进气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程称为一个工作循环，完成这一个工作循环曲轴转两圈。

本实施例提供的燃烧系统，气缸内还设置有压力传感器，压力传感器用于检测气缸内的缸压，在第一阶段主燃料喷射中，根据气缸内的缸压判断是否进入第二阶段主燃料喷射，以维持气缸压力在目标压力峰值内，在最大扭矩实现的同时保持排气温度低于排气最高温度。

在本实施例中，燃烧系统还包括控制器、曲轴转角传感器和温度传感器，喷油器通过电磁阀控制喷射，电磁阀通电，喷油器开始喷射；电磁阀断电，喷油器停止喷射。控制器与电磁阀、曲轴转角传感器、温度传感器和压力传感器均电连接，控制器通过控制电磁阀通电，控制喷油器开始喷射；通过控制电磁阀断电，控制喷油器停止喷射。曲轴转角传感器用于检测电磁阀通电和断电时曲轴的转角，并将曲轴的转角发送给控制器。温度传感器用于检测气缸内的温度，控制器内存储有排气最高温度，温度传感器将检测的缸内温度发送给控制器，控制器将接收到的缸内温度值与排气最高温度值作对比，并通过对比结果和其内存储的设定程序控制燃料喷射。压力传感器将检测的气缸的缸压发送给控制器，控制器内存储有目标压力峰值，控制器根据接收到的气缸的缸压与目标压力峰值作对比，并根据对比结果调整燃油轨压力和/或调整第一阶段主燃料喷射和第二阶段主燃料喷射之间的间隔时间以使缸内的缸压达到目标压力峰值。

需要说明的是，控制器与电磁阀和各个传感器的电连接方式和工作原理已是现有技术，在此不再赘述。

本实施例提供的燃烧系统，充分利用第一阶段主燃料喷射和第二阶段主燃料喷射的高速油束卷吸效应的空间叠加强度，实现油束对气缸内流场的二次组织，最大程度强化气缸内湍流，提高气缸内油气混合的速率，有效提升燃烧中后期的燃烧速度和气缸内空气利用率，以提高燃烧系统的燃烧效率。

实施例二

如图1所示，本实施例提供了一种燃烧系统的控制方法，燃烧系统的控制方法包括：

S10、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。

作为燃烧系统的控制方法的一个优选实施例，如图2所示，第一阶段主燃料喷射包括一次喷射，该一次喷射从活塞压缩冲程持续至活塞做功冲程，建立气缸内的目标压力峰值。需要说明的是，在图2中，单主喷指的是单次主燃料喷射，双主喷指的是第一阶段主燃料喷射和第二阶段主燃料喷射，TDC是指曲轴运动的上止点，BDC是指曲轴运动的下止点。

在本实施例中，通过控制第一阶段主燃料喷射的开始时间、持续时间和喷射压力，使得第一阶段主燃料喷射的燃料在燃烧室内燃烧，气缸内的缸压达到目标压力峰值，以驱动活塞做功。当然，在其他实施例中，第一阶段主燃料喷射也可以通过多次喷射使气缸内的缸压达到目标压力峰值。需要说明的是，目标压力峰值小于气缸所能承受的最大压力值。

气缸内的缸压通过压力传感器检测，压力传感器将检测的气缸内的缸压发送给控制器，控制器根据接收到的气缸内的缸压与其内的目标压力峰值作对比，并根据对比结果调整参数，以使气缸内的缸压达到目标压力峰值。

S20、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。

作为燃烧系统的控制方法的一个优选实施例，如图2所示，第二阶段主燃料喷射也包括一次喷射，第二阶段主燃料喷射在气缸的缸压处于下降临界点之前执行。当然，在其他实施例中，第二阶段主燃料喷射也可以通过多次喷射使气缸内的缸压在目标压力峰值持续预设时间。

需要说明的是，第一阶段主燃料喷射时，控制喷油器的电磁阀通电，喷油器得到反馈开始喷射燃油的时间相对电磁阀开始通电的时间会有一个延迟，相应地，控制喷油器的电磁阀断电，喷油器得到反馈停止喷射燃油的时间相对电磁阀停止通电的时间也会有一个延迟，假设该延迟时间为T1；同理，第二阶段主燃料喷射时，喷油器得到反馈开始喷射燃油的时间也会比电磁阀开始通电的时间有一个延迟，假设该延迟时间为T2，且T1＞T2。为了使得气缸的缸压在目标压力峰值持续预设时间，需要保证燃烧室内喷射的燃油不间断。因此，第一阶段主燃料喷射和第二阶段主燃料喷射的间隔时间（即第一阶段主燃料喷射时电磁阀停止通电的时间和第二阶段主燃料喷射时电磁阀开始通电的时间之间的间隔时间）为T，则T≤T1-T2。这样才能保证两个阶段喷射的燃油之间有动量交换，使得第一阶段喷射的燃油随第二阶段喷射的燃油运动，卷吸效应叠加。

作为燃烧系统的控制方法的一个优选实施例，第二阶段主燃料喷射和第一阶段主燃料喷射之间的间隔时间为300μs～1200μs。在本实施例中，卷吸效应的叠加效果与两次主燃料喷射的间隔时间有关，如果两次主燃料喷射的间隔时间过大，则会导致卷吸效应空间叠加效果大大减弱，空气利用率低，油耗也会增加。所以，第二阶段主燃料喷射需在目标压力峰值下降临界点之前执行，通过压力传感器实时监测气缸的缸压，在第一阶段主燃料喷射后，一旦气缸内的缸压有下降趋势，立即执行第二阶段主燃料喷射，以使气缸的缸压在目标压力峰值处持续。

相对于现有技术中单次主燃料喷射的燃烧系统的控制方法，由于单次主燃料喷射是一个连续稳定的射流过程，液态燃油一直在以同样的速率不断贯穿，存在速率差的液态燃油与空气接触的外边缘有一个剪切力，该作用力使得液态油滴破碎雾化，单次主燃料喷射所产生的卷吸作用是单一的，并且高强度区域在油束的最前端。

在本实施例中，如图3和图4所示，在燃油喷射过程中，将主燃料喷射过程进行拆分，分为第一阶段主燃料喷射和第二阶段主燃料喷射两个过程，在一部分燃油已经发生剪切作用的同时，另一部分燃油继续喷射并强化剪切作用，在油束交界外边缘产生卷吸空间叠加，将对油滴破碎雾化的作用最大化。

在本实施例中的两次主燃料喷射，在压缩行程的末期开始第一阶段主燃料喷射，燃油以较高的速度从喷油器的喷嘴向燃烧室内喷射，高速油束射流产生强烈的湍动能。随着第二阶段主燃料喷射的燃油持续进行，在气缸的缸内形成的卷吸面积越来越大。在第一阶段主燃料喷射过程中，由于活塞形状的引导分流，燃油在撞击活塞喉口后，大部分燃油向ω型燃烧室凹坑中扩散，少部分燃油向活塞顶部分流，在燃烧室空间内上部和凹坑中形成强烈的卷吸效果，促进燃油与空气快速均匀混合。随着活塞下行，第二阶段主燃料喷射的高速油束射流经过活塞多段弧脊的引导，进一步促进卷吸效果的叠加，进一步增大燃油和空气的混合面积。

作为燃烧系统的控制方法的一个优选实施例，若第一阶段主燃料喷射过程中气缸内的缸压与目标压力峰值存在差值，通过调整燃油轨压力和/或调整第二阶段主燃料喷射与第一阶段主燃料喷射的间隔时间，以使气缸内的缸压等于目标压力峰值。

具体地，若第一阶段主燃料喷射过程中气缸内的缸压与目标压力峰值的差值小于等于5%，则调整燃油轨压力以达到目标压力峰值；若第一阶段主燃料喷射过程中气缸内的缸压与目标压力峰值的差值大于5%，则调整燃油轨压力和第二阶段主燃料喷射与第一阶段主燃料喷射的间隔时间。当然，在其他实施例中，若第一阶段主燃料喷射过程中气缸内的缸压与目标压力峰值的差值大于5%，也可以只调整第二阶段主燃料喷射与第一阶段主燃料喷射的间隔时间。

在本实施例中，当需要调整燃油轨压力时，若第一阶段主燃料喷射后气缸内的缸压低于目标压力峰值，则提高燃油轨压力；若第一阶段主燃料喷射后气缸内的缸压高于目标压力峰值，则降低燃油轨压力。当需要调整第二阶段主燃料喷射与第一阶段主燃料喷射的间隔时间时，若第一阶段主燃料喷射后气缸内的缸压低于目标压力峰值，则减少第二阶段主燃料喷射与第一阶段主燃料喷射的间隔时间；若第一阶段主燃料喷射后气缸内的缸压高于目标压力峰值，则延长第二阶段主燃料喷射与第一阶段主燃料喷射的间隔时间。

作为燃烧系统的控制方法的一个优选实施例，单次主燃料喷射的标定参数为在满足氮氧化物排放要求下，使内燃机的油耗最小且氮氧化物的排放量最小时标定的单次主燃料喷射参数。单次主燃料喷射的标定参数包括单次主燃料喷射的标定喷油量，第一阶段主燃料喷射和第二阶段主燃料喷射的总喷油量等于单次主燃料喷射的标定喷油量，若第一阶段主燃料喷射的喷油量为Q1，第二阶段主燃料喷射的喷油量为Q2，则Q2=0.05Q1～0.5Q1。

在本实施例中，控制器内存储有单次主燃料喷射的标定参数，单次主燃料喷射的标定喷油量是在燃烧系统的控制方法为单次主燃料喷射时，在满足最优喷射策略的条件下获取的，该最优喷射策略是指在满足氮氧化物排放要求的前提下，使内燃机的油耗最小且氮氧化物的排放量最小。

作为燃烧系统的控制方法的一个优选实施例，第一阶段主燃料喷射的持续时间根据第一阶段主燃料喷射的喷油量和第一阶段主燃料喷射的喷射压力确定，第二阶段主燃料喷射的持续时间根据第二阶段主燃料喷射的喷油量和第二阶段主燃料喷射的喷射压力确定。

作为燃烧系统的控制方法的一个优选实施例，单次主燃料喷射的标定参数还包括单次主燃料喷射的标定喷射压力，第一阶段主燃料喷射的喷射压力高于单次主燃料喷射的标定喷射压力，第二阶段主燃料喷射的喷射压力高于等于第一阶段主燃料喷射的喷射压力。在本实施例中，燃烧系统的最大喷射压力通常为1600bar～2500bar，单次主燃料喷射的标定喷射压力、第一阶段主燃料喷射的喷射压力和第二阶段主燃料喷射的喷射压力都不能超过燃烧系统的最大喷射压力。单次主燃料喷射的标定喷射压力为本领域技术人员在燃烧系统的控制方法为单次主燃料喷射时，在满足最优喷射策略的条件下获取的。然后根据获取的单次主燃料喷射的标定喷射压力设定第一阶段主燃料喷射的喷射压力，再根据第一阶段主燃料喷射的喷射压力设定第二阶段主燃料喷射的喷射压力。第二阶段主燃料喷射的喷射压力高于等于第一阶段主燃料喷射的喷射压力，使得第二阶段燃油的喷射速率大于等于第一阶段燃油的喷射速率，从而加快第二阶段喷射的燃油与第一阶段喷射的燃油的动量交换，增加卷吸效应的叠加。

作为燃烧系统的控制方法的一个优选实施例，第一阶段主燃料喷射的持续时间和第二阶段主燃料喷射的持续时间均在100μs至1500μs范围内。

作为燃烧系统的控制方法的一个优选实施例，第一阶段主燃料喷射的持续时间在曲轴转角处于上止点前25°至上止点后20°范围内。

作为燃烧系统的控制方法的一个优选实施例，预设时间为第一阶段主燃料喷射的持续时间的50%～100%。在本实施例中，第一阶段主燃料喷射主要用于建立气缸的缸内目标压力峰值，第二阶段主燃料喷射能够进一步强化气缸的缸内的油气混合，且通过第二阶段主燃料喷射，增大混合面积，提高缸内的空气利用率，从而提升气缸的缸内中后期的燃烧速度，促进燃油快速燃烧，使得整个燃烧过程的放热率处于较高值，维持气缸的缸压处于目标压力峰值一定时间，使得燃烧更充分，做功更多，油耗最小。可以理解的是，油耗等于喷油量与做功功率的比值，喷油量一定时，做功越多，油耗越小。燃烧系统内的燃油燃烧越充分，做功越多，油耗也就越小。

本实施例提供的燃烧系统的控制方法，通过控制喷油器在压缩冲程中，执行第一阶段主燃料喷射，第一次主燃料喷射包括至少一次喷射，且持续至做功冲程，使得气缸内的缸压达到目标压力峰值，在气缸内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。本实施例提供的燃烧系统的控制方法，通过第一阶段主燃料喷射建立气缸内的目标压力峰值，在气缸内的缸压处于下降临界点时，执行第二阶段主燃料喷射，能够促进卷吸效果的叠加，进一步增大燃料和空气的混合面积，提高气缸内的空气利用率，从而提升气缸内中后期的燃烧速度，促进燃料快速燃烧，始终保持燃烧过程中的放热量处于较高值，维持气缸内压力恒定。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限值。

Claims (11)

1.一种燃烧系统的控制方法，燃烧系统包括活塞、喷油器和气缸，其特征在于，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，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；

单次主燃料喷射的标定参数为在满足氮氧化物排放要求下，使内燃机的油耗最小且氮氧化物的排放量最小时标定的单次主燃料喷射参数，所述单次主燃料喷射的标定参数包括单次主燃料喷射的标定喷油量，所述第一阶段主燃料喷射和所述第二阶段主燃料喷射的总喷油量等于所述单次主燃料喷射的标定喷油量，若第一阶段主燃料喷射的喷油量为Q1，第二阶段主燃料喷射的喷油量为Q2，则Q2=0.05Q1～0.5Q1。

2.根据权利要求1所述的燃烧系统的控制方法，其特征在于，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。

3.根据权利要求2所述的燃烧系统的控制方法，其特征在于，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，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。

4.根据权利要求2所述的燃烧系统的控制方法，其特征在于，所述第二阶段主燃料喷射和所述第一阶段主燃料喷射之间的间隔时间为300μs～1200μs。

5.根据权利要求1所述的燃烧系统的控制方法，其特征在于，所述第一阶段主燃料喷射的持续时间根据所述第一阶段主燃料喷射的喷油量和第一阶段主燃料喷射的喷射压力确定，所述第二阶段主燃料喷射的持续时间根据所述第二阶段主燃料喷射的喷油量和第二阶段主燃料喷射的喷射压力确定。

6.根据权利要求5所述的燃烧系统的控制方法，其特征在于，所述单次主燃料喷射的标定参数还包括单次主燃料喷射的标定喷射压力，所述第一阶段主燃料喷射的喷射压力高于所述单次主燃料喷射的标定喷射压力，所述第二阶段主燃料喷射的喷射压力高于等于所述第一阶段主燃料喷射的喷射压力。

7.根据权利要求6所述的燃烧系统的控制方法，其特征在于，所述第一阶段主燃料喷射的持续时间和所述第二阶段主燃料喷射的持续时间均在100μs至1500μs范围内。

8.根据权利要求7所述的燃烧系统的控制方法，其特征在于，所述第一阶段主燃料喷射的持续时间在曲轴转角处于上止点前25°至上止点后20°的范围内。

9.根据权利要求8所述的燃烧系统的控制方法，其特征在于，所述预设时间为所述第一阶段主燃料喷射的持续时间的50%～100%。

10.一种燃烧系统，采用如权利要求1-9任一项所述的燃烧系统的控制方法，其特征在于，所述气缸内还设置有压力传感器，所述压力传感器用于检测所述气缸内的缸压。

11.一种内燃机，其特征在于，包括如权利要求10所述的燃烧系统。

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