專利名稱：自燃燃燒期間的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)，更具體地是涉及控制其工作。
背景技術(shù)：
本節(jié)的陳述只提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息，并可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。 內(nèi)燃機(jī)，特別是汽車內(nèi)燃機(jī)，通常屬于兩種^之一，即火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng) 機(jī)和壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)。傳統(tǒng)的火花點(diǎn)火微動(dòng)機(jī)，例如汽油機(jī)，通常是通過將燃
料/空氣混合物弓i入燃燒氣缸中而工作，然后iMm/空氣混^/在ra沖程被壓 縮并且由火花塞點(diǎn)火。傳統(tǒng)的壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)，例如柴油機(jī)，通常是aai在壓縮
沖程的上止點(diǎn)(TDC)附近將增壓燃料引入或噴入燃燒氣缸中而工作，其在噴
射時(shí)著火。傳統(tǒng)汽油機(jī)和柴油機(jī)兩者的燃燒都包括預(yù)混合或擴(kuò)散火焰，它們由 流體力學(xué)控制。每種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。汽油機(jī)總的來說產(chǎn)生的排 放物較少但是效率較低，而柴油機(jī)總的來說效率較高但產(chǎn)生的排放物較多。 更近以來，已經(jīng)給內(nèi)燃機(jī)提供了其它鄉(xiāng)的燃燒方法?，F(xiàn)有技術(shù)中公知的
這些燃燒原理中的一種是均質(zhì)充氣壓燃(HCCI)。該HCCI燃鵬式包括分布 式、無焰、自燃燃燒過程，其由氧化化學(xué)控制而不是由流體力學(xué)控制。在HCCI 燃燒模式下工作的典型發(fā)動(dòng)t幾中，氣缸充氣的組分、溫度和進(jìn)氣氣門關(guān)閉時(shí)的 剩余量是接近均質(zhì)的。在HCCI燃燒模式下工作的典i^:動(dòng)機(jī)還可以用分層充 氣燃料噴射來工作以控制和改z，燒過程，包括用分層充氣燃燒來觸發(fā)HCCI 燃燒。因?yàn)樽匀际欠植际降?、?dòng)力受控的燃燒a^呈，所以發(fā)動(dòng)機(jī)在非常稀的燃 料/空氣混合物(即，貧的燃料/空氣當(dāng)量點(diǎn))下工作并且具有相對(duì)低的峰tIM燒 、 ，由此形成非常低的NOx排放物。用于自燃的燃料/空氣混合物與用于柴油 機(jī)的分層燃料/空氣燃燒混合物相比是相對(duì)均質(zhì)的，因此，基本上消除了柴油機(jī) 中形成煙和顆粒排放物的富混合物區(qū)域。因?yàn)檫@種非常稀的燃料/空氣混合物， 自燃燃燒模式下工作的發(fā)動(dòng)機(jī)可以無節(jié)流地工作以獲得如同柴油機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì) 性。HCCI發(fā)動(dòng)機(jī)可以在當(dāng)量比下工作，有相當(dāng)大的EGR量以獲得高效燃燒。 在發(fā)動(dòng)機(jī)中速和中負(fù)載時(shí)，己經(jīng)發(fā)現(xiàn)氣門外形和定時(shí)(如，排氣再壓縮和
排氣再排氣(re-breathe))以M^斗噴射策略的組合對(duì)向氣缸充氣JI^足夠熱能 有效的，因此，壓縮沖程戰(zhàn)呈中的自燃弓胞低噪聲的穩(wěn)定燃燒。自燃燃燒模式 下高效工作發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)主要問題是適當(dāng)?shù)乜刂迫紵^程，由此可以在工作條 件范圍內(nèi)獲得形成低排放、最佳放熱率和低噪聲的強(qiáng)烈、穩(wěn)定燃燒。自燃燃燒 的好處己經(jīng)知道數(shù)年了。然而產(chǎn)品實(shí)施的主要障礙是不能控制自燃燃燒過程， 也就是，燃燒相位和燃^31^。鵬的相位或非常緩慢的燃燒將導(dǎo)致部分燃燒, 甚至可能不著火。太提前的相位^快速的燃燒將引起爆震。
自燃模式下工作的發(fā)動(dòng)機(jī)沒有直接控制燃燒的開始，因?yàn)闅飧壮錃獾幕瘜W(xué) 動(dòng)力學(xué)決定燃燒的開始和進(jìn)程?；瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)易受溫度的影響，因而，受控自燃 燃燒過程也易受^Jt的影響。影響起燃和燃燒戰(zhàn)呈的重要變量是氣缸結(jié)構(gòu)有效 溫度，也就是氣缸壁、蓋、氣門和活塞頂部的溫度。
發(fā)動(dòng)^W態(tài)工況期間的氣缸結(jié)構(gòu)有效、溫度可能不同于特定皿和負(fù)載下的 持續(xù)穩(wěn)態(tài)工況之后所獲得的。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)從高轉(zhuǎn)嫩負(fù)載工作點(diǎn)過渡到較低轉(zhuǎn)i1/ 負(fù)載工作點(diǎn)時(shí)，由于氣缸結(jié)構(gòu)的熱滯后和熱容量，MJt通常高于該工作點(diǎn)的穩(wěn) 態(tài)溫度一段時(shí)間。同樣，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)從低招I/負(fù)載工作級(jí)過渡到較高輸I/負(fù)載工 作點(diǎn)時(shí)，溫度通常低于工作點(diǎn)的穩(wěn)態(tài)溫度。當(dāng)氣缸結(jié)構(gòu)的溫度不同于工作點(diǎn)的 穩(wěn)態(tài)溫度時(shí)，需要將發(fā)動(dòng)機(jī)控制從穩(wěn)態(tài)控制設(shè)定調(diào)整成保持一致的自燃燃燒。 幾個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制參數(shù)(包括，如EGR、燃料壓力和凸輪相位)使控制系統(tǒng)的穩(wěn) 繊滯后。
因此，需要一種發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其能根據(jù)氣缸結(jié)構(gòu)的熱滯后和熱容量調(diào) 節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)控制。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于控制均質(zhì)充氣壓燃^:動(dòng)機(jī)的方法，包括提供發(fā)動(dòng)機(jī)y襯口齊,定 溫度并且根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)功率歷史確定發(fā)動(dòng)機(jī)7襯卩齊U皿偏差。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑 鵬 偏差施加給發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻齊iJ測(cè)定、M以確定發(fā)動(dòng)機(jī)m口齊陏效 M。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī) 冷卻劑有效溫度的函數(shù)控制發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)功率
歷史確定發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻娜as偏差包括監(jiān)觀撥動(dòng)機(jī)功率的移動(dòng)平均值并且根據(jù)發(fā)
動(dòng)機(jī)功率的移動(dòng)平均值確定發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度偏差。在另一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù) 發(fā)動(dòng)機(jī)功率歷史確定發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑皿偏差包括監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料流量的移動(dòng)平
均值并且根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料流量的移動(dòng)平均值確定發(fā)動(dòng)機(jī)y襯卩劑溫度偏差。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)，包括可選擇性地在自 燃燃燒模式下工作的內(nèi)燃機(jī)。有適用于監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)和控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作 的控制模塊。在控制模塊中可執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)控制子系統(tǒng)來根據(jù)監(jiān)測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)工 作狀態(tài)控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作。該發(fā)動(dòng)機(jī)控制子系統(tǒng)包括在自燃燃燒模式下運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng) 機(jī)并且根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)確定內(nèi)燃機(jī)氣缸結(jié)構(gòu)有效溫度的代碼。確定發(fā)動(dòng)機(jī) 工作點(diǎn)。根據(jù)氣缸結(jié)構(gòu)有效溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)執(zhí)行包含發(fā)動(dòng)機(jī)前饋控制的代 碼。J1M測(cè)已過時(shí)段的發(fā)動(dòng)機(jī)功率(也就是發(fā)動(dòng)機(jī)功率歷史)，來確定內(nèi)燃機(jī) 氣缸結(jié)構(gòu)有效、溫度。


本發(fā)明可以是某些零件和零件配置的實(shí)物形態(tài)，本發(fā)明的實(shí)施例在構(gòu)成其 —部分的附圖中詳細(xì)描述和圖示，其中 圖1是本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的示意圖； 圖2是本發(fā)明的數(shù)據(jù)曲線圖3是本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)控制子系統(tǒng)的示意框圖；以及
圖4-6是本發(fā)明的數(shù)據(jù)曲線圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照附圖，其中，描述只是用作說明本發(fā)明的目的，而不用作限制其
的目的，圖1描述了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例構(gòu)造的內(nèi)燃機(jī)10和附屬控制模塊5的 示意圖。
示例性發(fā)動(dòng)機(jī)10包括具有在氣缸內(nèi)可滑動(dòng)的往復(fù)移動(dòng)活塞14的多缸直噴 式四沖程內(nèi)燃機(jī)，該活塞14限定出變?nèi)萑紵?6。 *活塞都連接到旋轉(zhuǎn)曲軸 12 ('CS')上，活塞的線性往復(fù)運(yùn)動(dòng)iM;旋轉(zhuǎn)曲軸12轉(zhuǎn)換j^定轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)氣系 統(tǒng)提供進(jìn)氣給進(jìn)氣歧管，所述進(jìn)氣歧管將進(jìn)AiS氣通道29的空氣引入并g每 個(gè)燃燒室16。進(jìn)氣系統(tǒng)包括用于監(jiān)測(cè)和控制氣流的氣流管道系統(tǒng)和裝置。這些 ^a優(yōu)選地包括用于監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量流量('MAF)和進(jìn)氣溫度('Tin')的空氣 質(zhì)量流量傳感器32。有節(jié)流閥34,優(yōu)選為電控裝置，響應(yīng)來自控制模塊的控制 信號(hào)('ETC)控制流向發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流。歧管中有壓力傳感器鄉(xiāng)測(cè)歧管鄉(xiāng)樹壓 力('MAP')和大氣壓('BARO')。有用于將廢氣從發(fā)動(dòng)機(jī)排氣再循環(huán)到進(jìn)氣 歧管的外部流道，其具有流量控制閥，稱作^再循環(huán)('EGR')閥38?？刂?模塊5操作鵬過控制EGR閥的開度雜制流向發(fā)動(dòng)豐腿氣的廢氣質(zhì)量流量。
本文所用的術(shù)語(yǔ)"氣缸結(jié)稱'指的是形成每個(gè)燃燒室的發(fā)動(dòng)機(jī)部件和零件，也就 是氣缸的壁部、活塞和氣缸蓋，包括進(jìn)氣氣門禾口排氣氣門。
/，氣通道29流入^h燃燒室16的氣流由一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣氣門20控制。 從^h燃燒室經(jīng)由排氣fflit39流至鵬一氣歧管的燃燒后的氣術(shù)荒量由一個(gè)或多個(gè) 排氣氣門18控制。進(jìn)氣氣門和排氣氣門的打開和關(guān)閉優(yōu)選為用雙凸輪軸(如圖 所示)控制，該雙凸輪軸的旋轉(zhuǎn)用曲軸12的旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)和指引。發(fā)動(dòng)機(jī)裝有用 于控制進(jìn)氣氣門和排氣氣門的相位、升程和開啟搟賣時(shí)間的裝置，雌為使用 可，程控制('VLC)和可變凸輪相位('VCP')系統(tǒng)?？勺儦忾T升程系統(tǒng)包 括可操作將氣門升程或開度控律喊兩個(gè)不同級(jí)別中的一個(gè)的裝置，如用于低速、 低負(fù)載工作的低升程氣門開度(約3-6mm)和用于高速、高負(fù)載工作的高升程 氣門開度(約8-10mm)。替代地，可以采用連續(xù)可變升程機(jī)構(gòu)以提供額外的控 制靈活性。VCP系統(tǒng)可操作成相對(duì)于曲軸和活塞位置改變氣門打開和關(guān)閉定時(shí) (也就是相位)皿由兩級(jí)VLC升程達(dá)到的范圍。發(fā)動(dòng)tHJt氣有VCP/VLC系 統(tǒng)22，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣有VCP/VLC系統(tǒng)24。 VCP/VLC系統(tǒng)22、 24都由控偉訴莫塊 5控制，并且向控制?！?{斜言號(hào)反饋，包括用于進(jìn)氣凸輪軸和排氣凸輪軸的凸 輪軸旋轉(zhuǎn)位置。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在帶有排氣再壓縮策略的自燃模式下工作時(shí)，通常采 用低升程工作，而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在火花點(diǎn)火式燃燒模式下工作時(shí)，通常采用高升程 工作。
如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知,VCP/VLC系統(tǒng)在控制進(jìn)氣氣門和排氣氣門的打開 和關(guān)閉上的工作范圍有限。典型的VCP系統(tǒng)具有30°-90°的凸輪軸旋轉(zhuǎn)的相位 工作范圍，由此使控制系統(tǒng)有可能提前或延遲發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的打開和關(guān)閉。相位 工作范圍由VCP的硬件以及驅(qū)動(dòng)VCP的控制系統(tǒng)限定和限制。VCP/VLC系統(tǒng) 用由控制模塊5控制的電動(dòng)液壓、液壓和電控力中的一個(gè)驅(qū)動(dòng)。
發(fā)動(dòng)機(jī)具有燃料噴射系統(tǒng)，其包括多個(gè)高壓燃料噴射器28，每個(gè)噴射 適用于響應(yīng)來自控制模塊的發(fā)動(dòng)機(jī)控制信號(hào)('IKLPW')將大M料直接噴入 一個(gè)燃燒室。燃料噴射器28，料分配系統(tǒng)(未示出)供應(yīng)增壓燃料。
發(fā)動(dòng)機(jī)具有火花點(diǎn)火系統(tǒng)，M該系統(tǒng)向火花塞26提供火花能量以響應(yīng)來 自控制模塊的發(fā)動(dòng)機(jī)控制信號(hào)('IGN')來點(diǎn)燃，燃^h燃燒室中的氣缸充氣。 在某些狀態(tài)下(如，冷起動(dòng)期間，接近低負(fù)載工作限值，以及普通SI發(fā)動(dòng)IW 燒工作期間)，火花塞26提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火定時(shí)控制。
發(fā)動(dòng)機(jī)裝有用于監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的各種傳感裝置，包括有輸出值rpm
的曲軸轉(zhuǎn)速傳感器42、適用于監(jiān)測(cè)燃燒有輸出值COMBUSTION的傳感器30 以及適用于監(jiān)測(cè)^有輸出值EXH的傳感器40 (通常為寬范圍空氣/燃料比傳 繊)以及糊出值COOLANT的7襯P劑傳感器35。燃燒傳感器包括可操作成 監(jiān)測(cè)燃燒參數(shù)的傳感裝置并且描述成氣缸壓力傳感器以監(jiān)測(cè)缸內(nèi)燃燒壓力。應(yīng) 當(dāng)明白，用于監(jiān)測(cè)氣缸壓力或其它可轉(zhuǎn)化為燃燒相位的燃燒參數(shù)的其它傳感系 統(tǒng)也落入本發(fā)明的范圍，如離子靈敏點(diǎn)火系統(tǒng)。
將發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)為在擴(kuò)大的發(fā)動(dòng)機(jī)魏和負(fù)載范圍內(nèi)用自燃燃燒('HCCI燃
燒')基于汽油或類似混合燃料無節(jié)、mx作。在不利于HCCI燃燒模式工作以及
不利于獲得滿足操作者的轉(zhuǎn)矩需求('To一req')的最大發(fā)動(dòng)機(jī)功率的狀態(tài)下，發(fā) 動(dòng)機(jī)在火花點(diǎn)火燃燒模式下工作，帶有用傳統(tǒng)或艦的控制方法的受控節(jié)流操 作。寬泛可用等級(jí)的汽油及其輕質(zhì)乙醇混合物是4雄燃料；然而，本發(fā)明的實(shí) 施中可以使用代用液體和氣體燃料，如較高肝乙醇混^tl (如E80、 E85)、 無鉛乙醇(E99)、無鉛甲醇(M100)、 丁醇汽油混合物、無鉛丁醇、天然氣、 氫氣、沼氣、各種重整油、合成氣等等。
控制模塊5雌為通用的數(shù)字計(jì)穀幾(通常包括微處理器或中央處理器)、 存儲(chǔ)介質(zhì)(包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)和電可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)的固 定存儲(chǔ)器和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram))、高速計(jì)時(shí)器、模擬國(guó)數(shù)字轉(zhuǎn)換(a/d)和 數(shù)各模擬轉(zhuǎn)換(D/A)電路、輸a/^出電路和裝置(I/O)以及適用的信號(hào)調(diào)節(jié) 和緩沖電路。控制模塊有一組控制算法，包括存儲(chǔ)在固定存儲(chǔ)器中的常駐程序 指令和校準(zhǔn)，并且執(zhí)行其以提供每個(gè)計(jì)算的各種功能。通常在預(yù)定循環(huán)期間執(zhí) 行這些算法，這樣，#^算法在每個(gè)循環(huán)中都至少執(zhí)行一次。這些算法由中央 處理m行并且可操作成監(jiān)測(cè)來自前述傳感裝置的輸入值，并且使用預(yù)定校準(zhǔn) 執(zhí)行控制和診斷程序以控制驅(qū)動(dòng)器的操作。通常以規(guī)則間隔執(zhí)行這些循環(huán)，例 如在進(jìn)行中的發(fā)動(dòng)機(jī)和，工作期間每3.125、 6.25、 12.5、 25和100毫秒。替
代地，可以響應(yīng)如特定曲軸轉(zhuǎn)角位置等事件的發(fā)生來執(zhí)行這些算法。
控串鵬塊5執(zhí)行存儲(chǔ)在其中的算法代碼來控制前述驅(qū)動(dòng)器到特定控制狀態(tài)
以控制發(fā)動(dòng)豐;iX作，包括節(jié)流閥位置(ETC);火花定時(shí)和停頓(IGN);腦
噴射量和定時(shí)(MLPW);迸氣氣門和/或排氣氣門的相位、升程和開啟^f賣時(shí) 間(VCP/VLC);以及，控制再循環(huán)廢氣流量的EGR閥位置(EGR)。進(jìn)氣氣
門和/或排氣氣門的相位、升程和開啟持續(xù)時(shí)間包括氣門負(fù)重疊(掃^再壓縮策
略中的NVO)禾口排氣氣門重開啟升程(在排氣再排氣策略中)?？刂颇K適用 于監(jiān)測(cè)來自操作者的輸入信號(hào)(如，加速踏板位置和剎車踏板位置)以確定操 作者轉(zhuǎn)矩需求(To一req),并且適用于監(jiān)測(cè)來自傳感器的發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)，包括 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(RPM)、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載(用MAF、 MAP或INJ—PW)、 7襯卩齊lJ離 (COOLANT)、進(jìn)氣 驢(Tin)以及其它環(huán)境條件，以確定發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)(主 要是與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載相關(guān)的工作點(diǎn))。
控細(xì)莫塊5操作繊據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的預(yù)定魏表和等式來確定發(fā)動(dòng)機(jī) 各種驅(qū)動(dòng)器的控制狀態(tài)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)氣門驅(qū)動(dòng)相位、升程、開啟持續(xù)時(shí)間 (VCP/VLCINTAKE、 VCP/VLC EXHAUST),每個(gè)循環(huán)有多次噴射的燃料噴射 定時(shí)和脈寬(ING—PW)、火花定時(shí)和停頓(IGN)、 EGR閥位置(EGR)和節(jié) 流閥位置(ETC),這將在下文中描述?？刂颇！姥肟刹僮鞒杀O(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)矩或者負(fù)載以 皿動(dòng)機(jī)車鍵，根據(jù)這些可以計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)功率。
控制模塊還監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)以補(bǔ)償發(fā)動(dòng)IW態(tài)工況對(duì)氣缸結(jié)構(gòu)有效溫 度的影響。監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的目的是為了確定和氣缸結(jié)構(gòu)的穩(wěn)態(tài)溫度與發(fā) 動(dòng)機(jī)瞬態(tài)工況期間的氣缸結(jié)構(gòu)有效溫度之間的差值相關(guān)的參數(shù)，其影響自燃燃 燒定時(shí)和燃，度。
控制模± 測(cè)發(fā)動(dòng)和工作狀態(tài)以確定并量化發(fā)動(dòng)機(jī)總功率或累積功率，也 就是發(fā)動(dòng)機(jī)功率歷史，其包括最近的發(fā)動(dòng)機(jī)工作和功率輸出。當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)功率 與發(fā)動(dòng)機(jī)功率歷史之間的差值和當(dāng)前皿和負(fù)載的工作狀態(tài)下的氣缸結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài) 溫度與發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)工況期間的氣缸結(jié)構(gòu)有效^^之間的差值相關(guān)，這是本領(lǐng)域
普通技術(shù)人員所公知的。
發(fā)動(dòng)機(jī)功率歷史的狀態(tài){皿為由正在進(jìn)行的對(duì)一個(gè)或多個(gè)與發(fā)動(dòng)機(jī)功率相
關(guān)的發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的監(jiān)測(cè)以及對(duì)監(jiān)測(cè)到的狀態(tài)的累積來確定。在一個(gè)實(shí)施例 中，對(duì)監(jiān)測(cè)到的狀態(tài)的累積包括將狀態(tài)輸給移動(dòng)平均等式，其使用已過時(shí)段求 平均值。用于求平均值的已過時(shí)段是根據(jù)氣缸結(jié)構(gòu)的熱容量確定，通常以傳熱 時(shí)間常數(shù)的形式。在另一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)監(jiān)測(cè)到的狀態(tài)的累積包括將狀態(tài)輸給 加權(quán)移動(dòng)平均等式，期每已過時(shí)段用于求平均值，對(duì)最近監(jiān)測(cè)到的狀態(tài)給予優(yōu) 先加權(quán)。監(jiān)測(cè)到的可用作發(fā)動(dòng)機(jī)功率歷史的割戈者的一種發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)包括發(fā)動(dòng) IW料流量，根據(jù)INJ一PW指令和發(fā)動(dòng)機(jī)I^I計(jì)算瞬間噴射器流量INJ—FLO,
從其可以確定平均燃料流量INJ一AVG。用于監(jiān)測(cè)和確定發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)工況期間的 氣缸結(jié)構(gòu)有效溫度以及發(fā)動(dòng)機(jī)功率歷史的狀態(tài)的其它方法，只要落入本發(fā)明的 范圍，都包含在本發(fā)明中。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2，示例性發(fā)動(dòng)才腿擇性地在多領(lǐng)傲莫式中的一個(gè)下工作， 以發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)為依據(jù)，在該實(shí)施例中包括轉(zhuǎn)速(RPM)和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載，發(fā) 動(dòng)機(jī)負(fù)載可/A^動(dòng)tiU:作參數(shù)如噴射皿料流量(MF一PW，以毫克為單位)或 空氣質(zhì)量流量(MAF)或歧管壓力(MAP)推導(dǎo)出來。發(fā)動(dòng)機(jī)燃^I式包括噴 射導(dǎo)向的火花點(diǎn)火(SI-SG)模式、單點(diǎn)噴射自燃(HCCI-SI)模式和雙噴射自 燃(HCCI-DI)模式，以及均質(zhì)火花點(diǎn)火(SI-H)模式。每種燃燒模式的雌轉(zhuǎn) 速和負(fù)載工作范圍是以最佳發(fā)動(dòng)機(jī)工作參數(shù)為依據(jù)，包括燃燒穩(wěn)定性、燃料消 耗量、排放物、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出等等。限定雌,和負(fù)載工作范圍以描述燃 燒模式的邊界通常在試生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的校準(zhǔn)和研制過程中確定，并且在發(fā)動(dòng)機(jī)控 制模塊中執(zhí)行。在實(shí)施中，控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(RPM)和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載，
并且根據(jù)這些指揮發(fā)動(dòng)機(jī)工作進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒模式中的一種，如參照?qǐng)D2做出
的描述。因此，在低轉(zhuǎn)速/負(fù)載狀態(tài)下，指定SI-SG燃燒，然而在中轉(zhuǎn)速/負(fù)載工況下，指定自燃燃燒。
本發(fā)明包括在自燃燃燒模式(HCCI)下如上所述地控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作，包括 在瞬態(tài)工況期間。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)確定發(fā)動(dòng)機(jī)JC作點(diǎn)和內(nèi)燃機(jī)的氣缸結(jié)構(gòu) 有效溫度。根據(jù)氣缸結(jié)構(gòu)有效溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)使用前饋控制模式控制發(fā)動(dòng) 機(jī)工作。當(dāng)有效溫度不同于穩(wěn)態(tài)溫度時(shí)，必須將發(fā)動(dòng)機(jī)控制狀態(tài)調(diào)節(jié)到不同于 在發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)所用的穩(wěn)態(tài)數(shù)值的數(shù)值。已經(jīng)知道幾種發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)如EGR、燃 料壓力、凸輪相位用于延遲控制狀態(tài)的指令變化，歸因于裝置和，元件的實(shí) 際響應(yīng)時(shí)間?？刂葡到y(tǒng)優(yōu)選為調(diào)節(jié)延遲以確定穩(wěn)態(tài)工作。現(xiàn)在對(duì)其作更詳細(xì)的 描述。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3，描述本發(fā)明的自燃燃燒模式下的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制和工作的詳 細(xì)內(nèi)容。發(fā)動(dòng)機(jī)控制子系統(tǒng)雌為包括存儲(chǔ)在發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊5的一個(gè)剤線 置中以在其中執(zhí)行的算法代碼和校準(zhǔn)表。發(fā)動(dòng)機(jī)控制子系統(tǒng)綜合處理操作者輸 入、環(huán)境條件、發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)以及燃燒性能測(cè)定，并且執(zhí)行算法以確定各種 驅(qū)動(dòng)器的優(yōu)選控制狀態(tài)從而滿足操作者的轉(zhuǎn)矩需求并且達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)工作目標(biāo) 值。燃燒性能測(cè)定('Combustion')優(yōu)選為可轉(zhuǎn)化為在魏自燃燃燒期間發(fā)生的
點(diǎn)火定時(shí)和燃燒持續(xù)時(shí)間的測(cè)定。受控自燃燃燒的點(diǎn)火定時(shí)定義為曲軸轉(zhuǎn)角位
置，以上止點(diǎn)('degaTDC')之后的度數(shù)測(cè)定，在此處，燃燒了燃燒室充氣的質(zhì) 量分?jǐn)?shù)的10% (，CAIO)。燃燒的燃燒持續(xù)時(shí)間定義為曲軸轉(zhuǎn)角間隔，J^t燒了 10°/(^90%之間的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)的曲軸轉(zhuǎn)角角度('CAD')。
發(fā)動(dòng)機(jī)控律仔系統(tǒng)包括前饋控審鵬式55和反饋控制模式65。發(fā)動(dòng)機(jī)控制 子系統(tǒng)優(yōu)選為作為進(jìn)行中的發(fā)動(dòng)機(jī)控制的一部分來執(zhí)行以獲得對(duì)工作狀態(tài)變化 的快速、高效的系統(tǒng)響應(yīng)，通常響應(yīng)操作者輸入和環(huán)境條件的變化。
前饋控制模式55包括兩種主要元素:包含預(yù)校準(zhǔn)查詢表和算法的控制模型 60以及多個(gè)限速器?？刂颇Ｐ偷念A(yù)校準(zhǔn)査詢表和算飽括存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)裝置 中的機(jī)器可搜索的陣列和機(jī)器可執(zhí)行的算法，用以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)如發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)載、進(jìn)氣、M、冷卻齊U鵬、排氣以及氣缸結(jié)構(gòu)有效、驢確定每個(gè)
發(fā)動(dòng)機(jī)控制驅(qū)動(dòng)器的控制狀態(tài)。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī),和負(fù)載確定發(fā)動(dòng)機(jī)o:作點(diǎn)。在
所述實(shí)施例中，基于MF一FLO的燃料流量的控第ij狀態(tài)用于形成平均燃料 tt， 也就是發(fā)動(dòng)機(jī)功率歷史的指示者INJ—AVG，其成為氣缸結(jié)構(gòu)有效溫度的替代者， 如上所述。
根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)o:作狀態(tài)和發(fā)動(dòng)機(jī)功率歷史確定^h驅(qū)動(dòng)器的特定控制狀態(tài)。 每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制驅(qū)動(dòng)器的控制狀態(tài)包括用于控制驅(qū)動(dòng)器工作的驅(qū)動(dòng)器適應(yīng)性指 令信號(hào)。如圖所示，查詢表的輸出通過多個(gè)前饋P腿器中的一個(gè)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4，示出用于一個(gè)前饋控制模式的校準(zhǔn)，作為控制模型60的一 個(gè)元素執(zhí)行。該校準(zhǔn)描述了指定或<，負(fù)氣門重疊(NVO)，其基于發(fā)動(dòng)機(jī)7賴卩 齊股^ (COOLANT)和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載確定。前饋模型監(jiān)測(cè)COOLANT和發(fā)動(dòng)機(jī) 負(fù)載，并且確定NVO的大小以傳腿過氣門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)22、 24。瞬間燃料流量 MI—FLO和平均it料流量MJ—AVG在瞬態(tài)工況期間是不同的，例如操作者轉(zhuǎn)矩 需求的變化或工作狀態(tài)的變化，如行進(jìn)一個(gè)等級(jí)。根據(jù)瞬間燃料流量ING一FLO 和平均燃料流量ING—AVG確定溫度修正或溫度偏差，如圖5所示。將 COOLANT加上(或減去)溫度偏差，其成為有效冷卻劑溫度，也就是 COOLANT—EFF?？刂颇Ｊ絡(luò)頓有效H^卩齊U、驢，也就是COOLANT—EFF，以 根據(jù)負(fù)載確定給NVO的指令。
因此，在正常、穩(wěn)態(tài)工況期間，瞬間燃料流量INJ一FLO和平均燃料流量 MJ一AVG大致相同，有效，齊IJ^JS基本上等于7賴蹄上，，因此不調(diào)整NVO。
在瞬態(tài)工況期間，瞬間燃料流量MLFLO不同于平均燃料流量MJ一AVG。當(dāng)瞬 間燃料流量INJ_FLO小于平均燃料流量INJ—AVG時(shí)，就標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)功率歷史 駄，由此氣缸結(jié)構(gòu)的^鵬大于發(fā)動(dòng)+紅作點(diǎn)所指示的;鵬。因此，在測(cè)得的 7賴卩娜驢上增加一個(gè)偏差，這有效減小了工作狀態(tài)的指定NVO。當(dāng)瞬間燃料 流量INJ—FLO大于平均燃料流量INJ—AVG時(shí)，就表示發(fā)動(dòng)機(jī)功率歷史較小， 由此氣缸結(jié)構(gòu)的溫度小于發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)所指示的溫度。因此，從測(cè)得的冷卻劑 、溫度中減去一個(gè)偏差，這就有效增大了工作狀態(tài)的指定NVO。本領(lǐng)域技術(shù)人員 很容易將本文所述的控制觀念轉(zhuǎn)化為其它的依靠^4卩劑溫度為控制參數(shù)的控制 狀態(tài)。
前饋P腿器雌為驅(qū)動(dòng)離制因子，其包括針娥驅(qū)動(dòng)器的狀態(tài)的最大 和最小變化速率。每個(gè)限速器補(bǔ)償部件和系統(tǒng)的性能和動(dòng)態(tài)特性。部件性能的 例子包括對(duì)各種驅(qū)動(dòng)器的響應(yīng)時(shí)間、燃料噴射器的動(dòng)態(tài)工作范圍以及弓胞氣門/ 活塞碰撞的氣門動(dòng)作。系統(tǒng)和部件動(dòng)態(tài)特性的例子包括，如與氣流在氣缸-氣缸 之間的不均衡相關(guān)的空氣和燃料的動(dòng)態(tài)特性、燃料、EGR百分率以及氣缸7鵬。 對(duì)各種驅(qū)動(dòng)翻定發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)限速器80是公知的，本文不作詳細(xì)描述。
反饋控制模式65 4雄為發(fā)動(dòng)機(jī)控制子系統(tǒng)的一個(gè)元素，并且包括對(duì)每個(gè)發(fā) 動(dòng)機(jī)控制驅(qū)動(dòng)器的控制信號(hào)的調(diào)整以保持和控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作穩(wěn)定性，可由來自 燃燒性能測(cè)定的反饋確定。COMBUSTION和EXH的狀態(tài)用作對(duì)氣門驅(qū)動(dòng)、燃 料噴射(定時(shí)和脈寬)、火花停頓和定時(shí)、EGR閥位置以及節(jié)流閥位置的發(fā)動(dòng)機(jī) 控制狀態(tài)的調(diào)整的反饋。這樣的操作試圖保持發(fā)動(dòng)機(jī)10的工作以滿R述需求。
現(xiàn)在參照?qǐng)D6，用圖表描述了用于進(jìn)行中的發(fā)動(dòng)機(jī)工作的瞬間燃料流量 MF—FLO和移動(dòng)平均燃料流量MF一AVG的測(cè)量。同樣的結(jié)果可用于描述氣缸結(jié) 構(gòu)有效皿與用于根據(jù)穩(wěn)態(tài)工況確定的發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)的設(shè)定點(diǎn)皿的比較。在 特定工作狀態(tài)下，氣缸結(jié)構(gòu)有效溫度小于設(shè)定點(diǎn)i^t，需要在自燃期間提前燃 燒的發(fā)動(dòng)機(jī)工作。在其它特定工作狀態(tài)下，氣缸結(jié)構(gòu)有效溫度大于設(shè)定點(diǎn)溫度， 需要在自燃期間延遲燃燒的發(fā)動(dòng)機(jī)工作。
如前所述，根據(jù)與參照?qǐng)D2所述的每個(gè)燃燒模式的最佳轉(zhuǎn)速和負(fù)載工作范 圍相比的瞬間發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載確定特定燃燒模式。當(dāng)平均燃料流量MLAVG 用作確定氣缸結(jié)構(gòu)有效溫度的替代者且瞬間燃料流量INJ—FLO用作發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載 的指示者時(shí)，平均燃料流量INJ—AVG可用于擴(kuò)大燃燒模式的邊界，如，將發(fā)動(dòng)
機(jī)的性能擴(kuò)展到在HCCI模式下工作一個(gè)時(shí)段，在這期間，在瞬態(tài)工況時(shí)調(diào)整 有效氣缸溫度。因此，在HCCI模式下工作時(shí)，當(dāng)操作者轉(zhuǎn)矩需求和負(fù)載增大 時(shí)，其命令變化到SI工作模式，發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)以HCCI模式工作一個(gè)時(shí)段，氣缸 結(jié)構(gòu)具有較低纟驢而沒有發(fā)動(dòng)機(jī)爆震或其它不利影響。而且，在HCCI模式下
工作時(shí)，當(dāng)操作者糊需救n負(fù)載減小時(shí)，其命令變化到si工作模式，發(fā)動(dòng)機(jī)
繼續(xù)以HCCI模式工作一個(gè)時(shí)段，而不使氣缸結(jié)構(gòu)溫度下降至低于自燃燃^^ 需的驗(yàn)。
盡管參照一些實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了說明，但應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明所述ll念 的精神和范圍內(nèi)允許存在變化。因此，本發(fā)明不^^f公開的實(shí)施例限制，而具 有下列權(quán)利要求的文字所允許的全部范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于控制均質(zhì)充氣壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，包括提供發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑測(cè)定溫度；根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)功率歷史確定發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度偏差；將發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度偏差應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑測(cè)定溫度以建立發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑有效溫度；以及作為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑有效溫度的函數(shù)控制發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于控制均質(zhì)充氣壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其中，根 據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)功率歷史確定發(fā)動(dòng)機(jī)《嘲劑鵬偏差包括監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)功率的移動(dòng)平均值；以及根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)功率的移動(dòng)平均值確定發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻齊IJMjt偏差。
3. 如權(quán)利要求1所述的用于控制均質(zhì)充氣壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其中，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)功率歷史確定發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度偏差包括-監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)I0^料流量的移動(dòng)平均值；以及 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料流量的移動(dòng)平均值確定發(fā)動(dòng)機(jī)7賴卩劑,偏差。
4. 一禾中內(nèi)'臌幾系統(tǒng)，包括 可選擇性地在自燃燃燒模式下工作的內(nèi)燃機(jī)； 適用于監(jiān)觀撥動(dòng)豐紅作狀態(tài)和控制發(fā)動(dòng)豐紅作的控制模塊；以及 發(fā)動(dòng)機(jī)控制子系統(tǒng)，所微動(dòng)機(jī)控制子系統(tǒng)包括存儲(chǔ)在控制模塊中的機(jī)器可執(zhí)行的代碼以根據(jù)監(jiān)觀啲發(fā)動(dòng)禾;u:作狀態(tài)控制發(fā)動(dòng)ax作，所述代石馳括a) 用于在自燃燃燒模式下運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的代碼；b) 用于根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)確定內(nèi)燃機(jī)氣缸結(jié)構(gòu)有效、溫度的代碼c) 用于確定發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)的代碼；以及d) 包含根據(jù)氣缸結(jié)構(gòu)有效溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)對(duì)發(fā)動(dòng)tnaa行前饋控制的代碼。
5. 如權(quán)利要求4所述的內(nèi);)^幾系統(tǒng)，其中，用于確定內(nèi)燃機(jī)氣缸結(jié)構(gòu)有效 溫度的代石馳括用于監(jiān)測(cè)已過時(shí)段的發(fā)動(dòng)機(jī)功率的代碼。
6. 如權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)，其中，用于監(jiān)測(cè)一個(gè)時(shí)段的發(fā)動(dòng)機(jī)功率的代碼包括用于監(jiān)測(cè)已過時(shí)段上的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料流量的代碼。
7. 如權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)，還包括用于確定已過時(shí)段上的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料流量的平均值的代碼。
8. 如權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)，還包括用于確定已過時(shí)ai:的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料流量的加權(quán)平均值的代碼。
9. 如權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃|/1^統(tǒng)，其中，根 缸結(jié)構(gòu)的熱容量確定該 時(shí)段。
10. 如權(quán)禾腰求5所述的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)，其中，用于監(jiān)測(cè)一個(gè)時(shí)段的發(fā)動(dòng)機(jī)功率的代石馳括用于監(jiān)測(cè)該時(shí)段上的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的代碼。
11. 如權(quán)禾腰求4所述的發(fā)動(dòng)纟鵬制子系統(tǒng)，其中，包含根據(jù)氣缸結(jié)構(gòu)有交妨，和發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)對(duì)發(fā)動(dòng)ma行前饋控制的代碼包括用于根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)確定多個(gè)發(fā)動(dòng)t鵬制狀態(tài)的代碼；以及 用于根據(jù)氣缸結(jié)構(gòu)有效溫度調(diào)整一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制狀態(tài)的代碼。
12. 如權(quán)禾腰求ll所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制子系統(tǒng)，其中，用于根據(jù)氣缸結(jié)構(gòu)有 效溫度調(diào)整一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制狀態(tài)的代碼還包括用于根據(jù)氣缸結(jié)構(gòu)有效溫度與該 發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)處的氣缸結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度之間的差值調(diào)整一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制狀態(tài)。
13. 如權(quán)利要求12所述的發(fā)動(dòng)機(jī)控制子系統(tǒng)，還包括用于調(diào)整發(fā)動(dòng)t鵬制 狀態(tài)以控制燃燒定時(shí)和氣缸充氣燃^Jt中的一者的代碼。
14. 如權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，包含根據(jù)氣缸結(jié)構(gòu)有效、，和發(fā) 動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)對(duì)發(fā)動(dòng)豐腿行前饋控制的代碼還包括用于控制氣缸充氣的定時(shí)和燃 ^US的代碼。
15. 如權(quán)禾腰求14所述的內(nèi)燃機(jī)，還包括用于在發(fā)動(dòng)mX作點(diǎn)斷氐之后延 遲自燃燃燒的代碼。
16. 如權(quán)利要求14所述的內(nèi)燃機(jī)，還包括用于在發(fā)動(dòng)豐幾工作點(diǎn)增大之后提 前自燃燃燒的代碼。
17.如權(quán)禾腰求i4所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，用于控制發(fā)動(dòng)tfu:作的代碼還包括用于控制啟動(dòng)燃料噴射器的定時(shí)和脈寬的代碼。
18. 如權(quán)禾腰求14所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，用于控制發(fā)動(dòng)豐紅作的代碼還包 括用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)氣門驅(qū)動(dòng)的代碼。
19. 如權(quán)利要求18所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，控制發(fā)動(dòng)機(jī)氣門驅(qū)動(dòng)的代碼還包 括用于控制進(jìn)氣氣門和排氣氣門的打開和關(guān)閉相位中的一個(gè)以及兩級(jí)可變升程控制裝置的位置的代碼。
20. 如權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)，還包括用于執(zhí)行反饋控制策略以根據(jù)發(fā)動(dòng)al作狀態(tài)和發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)工作的代碼。
21. —種內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)，包括-可選擇性地在自燃燃燒模式和火花點(diǎn)火模式下工作的內(nèi)燃機(jī)； 適用于監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)tilX作狀態(tài)和控制發(fā)動(dòng)t紅作的控制模i央；以及 發(fā)動(dòng)機(jī)控制子系統(tǒng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制子系統(tǒng)可在控制模塊中執(zhí)行來根據(jù)監(jiān) 觀倒的發(fā)動(dòng)aX作狀態(tài)控制發(fā)動(dòng)禾紅作，所職動(dòng)機(jī)控制子系統(tǒng)包括a) 用于在自燃燃燒模式下運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的代碼；b) 用于監(jiān)測(cè)已過時(shí)段上的發(fā)動(dòng)機(jī)功率的代碼； C)用于確定發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)的代碼；以及d)執(zhí)行前饋控制策略以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)和操作者轉(zhuǎn)矩需求確定多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制狀態(tài)的代碼，該前饋控制策略可操作成根據(jù)監(jiān)測(cè)到的己過時(shí)段上的發(fā)動(dòng) 機(jī)功率調(diào)整一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制狀態(tài)。
22. 如權(quán)利要求21所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，適用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作的控制模塊包括適用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)控制狀態(tài)的控制模塊。
23. 如權(quán)利要求21所述的內(nèi)燃機(jī)，其中，包含根據(jù)氣缸結(jié)構(gòu)有效、 和發(fā) 動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)對(duì)發(fā)動(dòng)miS行前饋控制的代碼還包括用于控制氣缸充氣的定時(shí)和燃 燒鵬的代碼。
24. 如權(quán)禾腰求23所述的內(nèi)燃機(jī)，還包括用于在發(fā)動(dòng)豐JU:作點(diǎn)陶氐之后延 遲自燃燃燒的代碼。
25. 如權(quán)利要求24所述的內(nèi)燃機(jī)，還包括用于在發(fā)動(dòng)+紅作點(diǎn)增大之后提 前自燃燃燒的代碼。
26. 如權(quán)利要求21所述的內(nèi)燃機(jī)，還包括根據(jù)監(jiān)觀倒的已過時(shí)段上的發(fā)動(dòng) 機(jī)功率和發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)將自燃燃燒模式轉(zhuǎn)換為火花點(diǎn)火模式的代碼；其中，用 于監(jiān)測(cè)已過時(shí)段上的發(fā)動(dòng)機(jī)功率的代5馳括用于監(jiān)測(cè)已過時(shí)段上的發(fā)動(dòng)機(jī)燃料 流量的代碼以確定已過時(shí)段上的發(fā)動(dòng)tW料流量的平均值。
全文摘要
本發(fā)明涉及自燃燃燒期間的發(fā)動(dòng)機(jī)控制方法和裝置，具體而言本發(fā)明包含一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其可選擇性地在自燃燃燒模式下工作?？刂颇K監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)和控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作。控制子系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作。該發(fā)動(dòng)機(jī)控制子系統(tǒng)在自燃燃燒模式下運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)并且根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)確定內(nèi)燃機(jī)氣缸結(jié)構(gòu)有效溫度。確定發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)。根據(jù)氣缸結(jié)構(gòu)有效溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)執(zhí)行包含發(fā)動(dòng)機(jī)前饋控制模式。通過監(jiān)測(cè)已過時(shí)段的發(fā)動(dòng)機(jī)功率來確定氣缸結(jié)構(gòu)有效溫度。
文檔編號(hào)F02D41/04GK101363378SQ20081016110
公開日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2008年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月27日
發(fā)明者P·M·納特, R·B·拉斯克 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司