專利名稱：火花點火燃燒和均質(zhì)壓縮點火轉(zhuǎn)換間的點火正時和控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動機控制系統(tǒng)，并且尤其涉及用于在火花點火 和均質(zhì)充氣壓縮點火兩種模式下運轉(zhuǎn)的發(fā)動機的發(fā)動機控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
此處的背景資料描述是為了大概介紹本發(fā)明的背景。目前署 名的發(fā)明人的工作，就在該背景章節(jié)所描述的程度，還有那些在申請 時不能稱作現(xiàn)有技術(shù)的方面而言，這些都不能明顯地或隱含地認(rèn)作相 對于本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。發(fā)動機可以在火花點火(SI)模式和均質(zhì)充氣壓縮點火(HCCI) 模式下運轉(zhuǎn)。HCCI模式指的是將燃料和氧化劑的混合物壓縮到自燃 點。可以根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負(fù)荷選擇HCCI和SI模式。在HCCI模式 中， 一次在多個位置發(fā)生點火，這就使得燃料/空氣混合物幾乎同時燃 燒。HCCI模式執(zhí)行近似理想的奧托循環(huán)(OTTO cycle),提供改 善的運轉(zhuǎn)效率(更貧油地運轉(zhuǎn)并且由于更少的進氣節(jié)流帶來更低的泵 送損耗)，并且與火花點火式(SI)發(fā)動機中的貧油運轉(zhuǎn)相比產(chǎn)生更低 的排放水平。然而，因為沒有對燃燒的直接引燃器，點火過程就會更 只,以4空制。為了調(diào)整在HCCI模式期間的運轉(zhuǎn)，控制系統(tǒng)可以改變引發(fā) 燃燒的條件。例如，控制系統(tǒng)可以調(diào)整有效壓縮比、引發(fā)的氣體溫度、 引發(fā)的氣體壓力、或者殘留或再引進的排氣量。已經(jīng)使用了多種方法 來執(zhí)行這種調(diào)整并且因此通過提供對燃燒室內(nèi)的溫度-壓力-時間歷程 的精密控制來擴大HCCI運轉(zhuǎn)范圍。
—種控制方法采用可變氣門正時來調(diào)整有效壓縮比。例如，
通過調(diào)整進氣門打開和關(guān)閉的時間來控制壓縮比。通過氣門的再打開 和/或氣門重疊來控制殘留在燃燒室中的排氣量。另一種方法被稱作"2步式"進排氣門提升方法，其包括在高 升程狀態(tài)和低升程狀態(tài)之間切換進氣門模式和排氣門模式。在高升程 狀態(tài)期間，進氣門和排氣門被提升至高水平以允許一定量空氣進入相 應(yīng)的氣缸。在低升程狀態(tài)期間，氣門被切換至低水平，這允許與高升 程狀態(tài)相比減少量的空氣進入相應(yīng)的氣缸。這種2步式方法易于在SI和HCCI模式之間有不協(xié)調(diào)和不均 勻的轉(zhuǎn)換。換句話說，在轉(zhuǎn)換期間可能有不希望有的轉(zhuǎn)矩擾動。

發(fā)明內(nèi)容
在一些實施例，用于發(fā)動機的控制系統(tǒng)包括每氣缸空氣 (APC)產(chǎn)生模塊，該模塊產(chǎn)生測定的和期望的APC值。燃燒轉(zhuǎn)換模 塊選擇性地將發(fā)動機從火花點火(SI)燃燒轉(zhuǎn)換到均質(zhì)充氣壓縮點火 (HCCI)燃燒以及從HCCI燃燒轉(zhuǎn)換到SI燃燒。點火控制模塊根據(jù)測 定APC值與期望APC值的比值選擇性地在轉(zhuǎn)換期間延遲點火。在其它特征中，當(dāng)測定的APC值大于期望的APC值時，延 遲點火正時。在其它特征中，升程調(diào)整模塊在HCCI燃燒期間采用第一進 排氣升程狀態(tài)并且在SI燃燒期間采用第二進排氣升程狀態(tài)。當(dāng)從HCCI 燃燒轉(zhuǎn)換到SI燃燒時，升程調(diào)整模塊切換到第二進排氣升程狀態(tài)，然 后點火控制模塊延遲點火。節(jié)氣門控制模塊將發(fā)動機的節(jié)氣門控制成 以需求為基礎(chǔ)的節(jié)氣門位置。當(dāng)從SI燃燒轉(zhuǎn)換到HCCI燃燒時，節(jié)氣 門控制模塊將發(fā)動機的節(jié)氣門控制成轉(zhuǎn)換位置，點火控制模塊延遲點 火并且升程調(diào)整模塊切換到第一進排氣升程狀態(tài)。在一些實施例，用于發(fā)動機的控制系統(tǒng)包括發(fā)動機轉(zhuǎn)矩表示 值(ETRV)產(chǎn)生模塊，該模塊產(chǎn)生測定的和期望的ETRV值。燃燒轉(zhuǎn)換 模塊選擇性地將發(fā)動機從火花點火(SI)燃燒轉(zhuǎn)換到均質(zhì)充氣壓縮點火 (HCCI)燃燒以及從HCCI燃燒轉(zhuǎn)換到SI燃燒。點火控制^f莫塊根據(jù)測 定的ETRV值與期望的ETRV值的比值選擇性地在轉(zhuǎn)換期間延遲點火。在其它特征中，當(dāng)測定的ETRV值大于期望的ETRV值時，點火控制模塊延遲點火。升程調(diào)整模塊在HCCI燃燒期間采用第一進排
氣提升狀態(tài)并且在SI燃燒期間采用第二進排氣提升狀態(tài)。當(dāng)從HCCI 燃燒轉(zhuǎn)換到SI燃燒時，升程調(diào)整模塊切換到第二進排氣升程狀態(tài)，并
且點火控制模塊延遲點火。點火控制模塊在轉(zhuǎn)換期間調(diào)節(jié)(blend)點火以保持期望轉(zhuǎn)矩 直到點火可以回到平均最佳轉(zhuǎn)矩(MBT)值，并且還包括節(jié)氣門控制 模塊，該節(jié)氣門控制模塊將發(fā)動機的節(jié)氣門控制成以需求為基礎(chǔ)的節(jié) 氣門位置。在其它特征中，當(dāng)從SI燃燒轉(zhuǎn)換到HCCI燃燒時，節(jié)氣門控 制模塊將發(fā)動機的節(jié)氣門控制成轉(zhuǎn)換位置，點火控制模塊延遲點火并 且升程調(diào)整模塊切換到第一進排氣升程狀態(tài)。在其它特征中，測定的和期望的ETRV值分別包括測定的和 期望的凈平均有效壓力(NMEP)。測定的和期望的ETRV值分別包括 測定的和期望的指示平均有效壓力(IMEP)。從本文提供的詳細(xì)描述中將更明顯地看出本發(fā)明的更廣的 適用范圍。應(yīng)當(dāng)理解，本描述和特定例子只是起到舉例的作用，而不 意圖限制本發(fā)明的范圍。


通過詳細(xì)說明和附圖將更完整地理解本發(fā)明，其中
圖1A是本發(fā)明的發(fā)動機控制系統(tǒng)的原理框圖，該系統(tǒng)在SI 和HCCI燃燒模式下運轉(zhuǎn)；圖1B是示例性氣門升程控制系統(tǒng)的原理框圖；
圖2和圖3是示例性點火延遲計算模塊的原理框圖；和
圖4示出了用于操作發(fā)動機控制系統(tǒng)的方法的步驟。
具體實施例方式下列描述本質(zhì)上僅僅是示例性的，并且決不意圖限制本發(fā) 明、其應(yīng)用或用途。為了清楚起見，附圖中將使用相同的附圖標(biāo)記表 示相似的元件。本文所用的措詞"A、 B和C中的至少一個"應(yīng)當(dāng)解釋成 意味著使用非排他邏輯"或"的邏輯(A或B或C)。應(yīng)當(dāng)理解，方法中 的步驟可以以不同順序執(zhí)行，只要不改變本發(fā)明的原理。
本文所用的術(shù)語"模塊"是指專用集成電路(ASIC)、電子電 路、執(zhí)行一種或多種軟件或固件程序的處理器(共享的、專用的或成 組的)和存儲器、組合邏輯電路、和/或其它提供所述功能的適當(dāng)部件。本發(fā)明的發(fā)動機控制系統(tǒng)使發(fā)動機運轉(zhuǎn)在火花點火(SI)模 式或均質(zhì)充氣壓縮點火(HCCI)模式下。發(fā)動機控制系統(tǒng)使發(fā)動機在 低至中等負(fù)荷以及低至中等發(fā)動機轉(zhuǎn)速時以HCCI模式運轉(zhuǎn)。發(fā)動機控 制系統(tǒng)使發(fā)動機在其它(較高)負(fù)荷和發(fā)動機轉(zhuǎn)速時以SI模式運轉(zhuǎn)。 HCCI運轉(zhuǎn)區(qū)可以由標(biāo)定表中的運轉(zhuǎn)映射定義。根據(jù)駕駛員請求轉(zhuǎn)矩，將需要在SI和HCCI之間以及在HCCI 和SI之間的模式轉(zhuǎn)換。模式轉(zhuǎn)換應(yīng)當(dāng)最小化在模式轉(zhuǎn)換期間的車輛駕 駛性能的惡化。另外，應(yīng)當(dāng)最小化對車輛排放物的影響。模式轉(zhuǎn)換包括進氣門升程變化和排氣門升程變化。換句話 說，發(fā)動機控制系統(tǒng)從高升程切換到低升程輪廓，反之亦然。不可能 完全去除在氣門升程變化期間的氣缸充氣步驟。因此，本發(fā)明設(shè)法最 小化在大的瞬時氣缸充氣變化時期內(nèi)的轉(zhuǎn)矩增大。在轉(zhuǎn)換到HCCI運轉(zhuǎn)之前以及從HCCI運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換出來之后的 SI模式運轉(zhuǎn)期間，可以使用瞬態(tài)點火控制。HCCI運轉(zhuǎn)是接近未節(jié)流的 (或處于大開度節(jié)氣門)并且在進氣門和排氣門的低升程狀態(tài)下運轉(zhuǎn)。 因此，發(fā)動機控制系統(tǒng)要么在轉(zhuǎn)換到HCCI運轉(zhuǎn)時迅速增大進氣歧管壓 力(MAP)，要么在轉(zhuǎn)換到SI運轉(zhuǎn)時迅速降低進氣歧管壓力(MAP)。 在高MAP和由此產(chǎn)生的過多空氣流量期間內(nèi)，延遲點火正時以便最小 化不希望有的轉(zhuǎn)矩增大。發(fā)動機控制系統(tǒng)通過延遲點火來管理SI和HCCI模式之間的 轉(zhuǎn)換。點火延遲量可以以測定的和期望的每氣缸空氣(APC)的比值 或測定的和期望的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩表示值(ETRV)的比值為基礎(chǔ)。當(dāng)測定 的ETRV值大于期望的ETRV值時，延遲點火正時。當(dāng)測定的APC值 大于期望的APC值時，延遲點火正時。只舉例來說，ETRV可以以指示平均有效壓力(IMEP)、凈 平均有效壓力(NMEP)、測定的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩和/或任何其它適當(dāng)?shù)陌l(fā)動 機轉(zhuǎn)矩表示值為基礎(chǔ)。現(xiàn)在參照圖1A，示出了示例性發(fā)動機系統(tǒng)IOO的原理框圖。 發(fā)動機系統(tǒng)100包括根據(jù)駕駛員輸入模塊104燃燒空氣/燃料混合物從而給車輛產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的發(fā)動機102。將空氣經(jīng)由節(jié)氣門112吸入進氣 歧管110中。發(fā)動機控制模塊(ECM) 114控制節(jié)氣門致動器模塊116 以調(diào)節(jié)節(jié)氣門112的開度從而控制吸入進氣歧管110中的空氣量。將空氣從進氣歧管IIO吸入發(fā)動機102的氣缸中。雖然發(fā)動 機102可以具有多個氣缸，但為了圖解，示出了單個代表性的氣缸118。 只舉例來說，發(fā)動機102可以具有2、 3、 4、 5、 6、 8、 10和/或12個 氣缸。將空氣從進氣歧管IIO經(jīng)由進氣門122吸入氣缸118中。ECM 114控制由燃料噴射系統(tǒng)124噴射的燃料量。燃料噴射系統(tǒng)124可以在 中央位置將燃料噴入進氣歧管110，或者可以在多個位置將燃料噴入進 氣歧管110,例如每個氣缸的進氣門附近。替換性地，燃料噴射系統(tǒng) 124可以將燃料直接噴入氣缸。已噴射的燃料與空氣混合，從而在氣缸118中形成空氣/燃料 混合物。氣缸118內(nèi)的活塞(未示出)壓縮空氣/燃料混合物?；趤?自ECM 114的信號，點火致動器模塊126給氣缸118中的火花塞128 通電，這點燃了空氣/燃料混合物。點火正時相對于活塞處于稱作上止 點(TDC)的其最高位置的時間是給定的?？諝?燃料混合物的燃燒向下驅(qū)動活塞，由此驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的曲軸 (未示出)。然后活塞又開始向上移動并且將燃燒副產(chǎn)物經(jīng)由排氣門 130排出。燃燒副產(chǎn)物經(jīng)由排氣系統(tǒng)134從車輛排出。進氣門122可以由進氣凸輪軸140控制，而排氣門130可以 由排氣凸輪軸142控制。在不同的實施例中，多個進氣凸輪軸可控制 每個氣缸的多個進氣門和/或可控制多列氣缸的進氣門。同樣地，多個 排氣凸輪軸可控制每個氣缸的多個排氣門和/或可控制多列氣缸的排氣 門。氣缸致動器模塊120可以通過切斷燃料和點火和/或使氣缸的排氣 門和/或進氣門失效來使它們保持關(guān)閉而停用氣缸，這阻止空氣流進入 氣缸或從氣缸出來?？梢酝ㄟ^進氣凸輪相位器148使進氣門122的打開時間相對 于活塞TDC發(fā)生改變?？梢酝ㄟ^排氣凸輪相位器150使排氣門130的 打開時間相對于活塞TDC發(fā)生改變。相位器致動器模塊158根據(jù)來自 ECM 114的信號來控制進氣凸輪相位器148和排氣凸輪相位器150。另 外，可以用液壓或使用其它方法來調(diào)整氣門升程量。升程狀態(tài)模塊159在高和低升程狀態(tài)之間控制進氣門和/或排氣門的升程狀態(tài)。發(fā)動機系統(tǒng)IOO可以具有排氣再循環(huán)(EGR)閥170,其選 擇性地使排氣改流回進氣歧管110。發(fā)動機系統(tǒng)IOO可以使用RPM傳 感器180測量以每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(RPM)表示的曲軸轉(zhuǎn)速。可以使用發(fā)動 機冷卻劑溫度(ECT)傳感器182測量發(fā)動機冷卻劑的溫度。ECT傳 感器182可以安置在發(fā)動才幾102內(nèi)或冷卻劑循環(huán)的其它位置，比如散 熱器(未示出)?？梢允褂眠M氣歧管絕對壓力(MAP)傳感器184測量進氣歧 管110內(nèi)的壓力。在不同的實施例中，可以測量發(fā)動機真空，其中， 發(fā)動機真空是環(huán)境壓力與進氣歧管110內(nèi)壓力的差值?？梢允褂每諝?質(zhì)量流量(MAF)傳感器186測量流入進氣歧管IIO的空氣質(zhì)量。ECM 114可以根據(jù)MAF傳感器186產(chǎn)生的MAF信號計算 測定的每氣缸空氣(APC)。 ECM 114可以根據(jù)發(fā)動機運轉(zhuǎn)工況、操作 員輸入或其它參數(shù)估計期望的APC。 ECM 114可以使用氣缸壓力傳感 器或轉(zhuǎn)矩傳感器199測量氣缸的ETRV。ECM 114可以根據(jù)發(fā)動機運轉(zhuǎn) 工況、操作員輸入或其它參數(shù)產(chǎn)生期望的ETRV。還可以根據(jù)模型產(chǎn)生 測定的和/或期望的APC和/或ETRV。節(jié)氣門致動器模塊]16可以使用 一個或多個節(jié)氣門位置傳感 器(TPS) 190監(jiān)控節(jié)氣門112的位置?？梢允褂眠M氣溫度(IAT)傳 感器192測量吸入發(fā)動機系統(tǒng)100的空氣的環(huán)境溫度。ECM 114可以 使用來自傳感器的信號為發(fā)動機系統(tǒng)10 0做出控制決策。為了從理論上提到發(fā)動機102的不同控制機構(gòu)，改變發(fā)動機 參數(shù)的各個系統(tǒng)都可稱為致動器。例如，節(jié)氣門致動器模塊116可以 改變節(jié)氣門板的位置，由此改變節(jié)氣門112的開口面積。節(jié)氣門致動 器模塊116因此可以被稱作致動器，并且節(jié)氣門開口面積可以被稱作 致動器位置。同樣地，點火致動器模塊126可以被稱作致動器，而相應(yīng)的 致動器位置是點火提前量。其它致動器包括排氣再循環(huán)閥170、相位器 致動器模塊158、燃料噴射系統(tǒng)124以及氣缸致動器模塊120。這些致 動器所涉及的術(shù)語"致動器位置"分別對應(yīng)于增壓壓力、排氣再循環(huán)閥開 度、進氣和排氣凸輪相位角、空氣/燃料比以及起動的氣缸數(shù)。測定的APC值可以是以由MAF傳感器產(chǎn)生的MAF值為基礎(chǔ)。MAF值可以換算成氣缸空氣流量。ETRV是對燃燒所產(chǎn)生的有效
矩傳感器199直接測量。替換性地，可以對APC和ETRV建?！，F(xiàn)在參照圖IB,示出了示例性氣門升程控制回路250的原 理框圖?？梢允褂萌魏螝忾T升程控制系統(tǒng)。氣門升程控制回路250包 括進氣/排氣門組件252,該組件經(jīng)由油泵256接收來自油箱254的油。 在被氣門組件252接收之前，油通過濾油器258進行過濾?？刂颇K 控制氣門組件252的進氣門和排氣門的提升操作。氣門組件252包括進氣門和排氣門?？梢园▽Ｓ眠M氣凸輪 軸和專用排氣凸輪軸。在另一種實施例中，進氣門和排氣門共用一根 公共凸輪軸。當(dāng)處于打開狀態(tài)時，進氣門和排氣門可以以不同的升程 狀態(tài)運轉(zhuǎn)。氣門組件252還包括氣門升程狀態(tài)調(diào)整裝置270。升程狀態(tài) 調(diào)整裝置270可以包括油壓控制閥272和氣門升程控制閥，如螺線管 274?？梢园ㄆ渌虪顟B(tài)調(diào)整裝置276,例如提升銷、杠桿、搖臂、 彈簧、鎖定機構(gòu)、梃桿等等。氣門升程控制回if各250可以包括油溫傳感器280和/或油壓傳 感器282?？刂颇K根據(jù)從溫度和壓力傳感器280、 282接收到的溫度 和壓力信號來給油壓控制閥272信號?，F(xiàn)在參照圖2和圖3,點火調(diào)整模塊298可以包括SI點火提 前模塊300,該SI點火提前模塊產(chǎn)生火花點火(SI)點火值并且輸出 該SI點火值給加法模塊304。在圖2中，比值產(chǎn)生模塊308分別根據(jù)
測定的和期望的每氣缸空氣APCmeas和APCdes—81產(chǎn)生比值。在圖3中，
比值產(chǎn)生模塊308'分別根據(jù)測定的和期望的ETRV (ETRV，as和 ETRVdes—s])產(chǎn)生比值。加法模塊314產(chǎn)生在定值如1與比值產(chǎn)生模塊308的輸出之 間的差值(代表轉(zhuǎn)矩?fù)p耗值)。限制模塊318將加法模塊314的輸出限 制在第一和第二值(代表限制轉(zhuǎn)矩?fù)p耗值)之間。只舉例來說，限制 模塊318可以將加法;漠塊314的轉(zhuǎn)矩?fù)p耗值限制在0和0.75(或0%和 75% )之間。點火延遲查詢表322根據(jù)限制轉(zhuǎn)矩?fù)p耗值產(chǎn)生點火延遲值。 可以用加法模塊304從由SI點火提前模塊300產(chǎn)生的SI點火值中減去 點火延遲值。
現(xiàn)在參照圖4,在步驟350處開始控制。在步驟354處，控 制根據(jù)當(dāng)前發(fā)動機運轉(zhuǎn)參數(shù)如發(fā)動機轉(zhuǎn)速、負(fù)荷等等選擇HCCI模式或 SI模式。在步驟358處，控制確定是否需要從HCCI轉(zhuǎn)換到SI。如果 步驟358為真，控制就在步驟362處將進氣和排氣升程輪廓切換成高 升程輪廓，這增大空氣充量。在步驟363處，控制將節(jié)氣門控制回或 調(diào)節(jié)回以需求為基礎(chǔ)的節(jié)氣門位置。因此，轉(zhuǎn)矩輸出增大。在步驟364處，控制根據(jù)以APC為基礎(chǔ)的比值或以ETRV 為基礎(chǔ)的比值選擇性地延遲點火。當(dāng)測定的ETRV值大于期望的ETRV 值時，延遲點火正時。當(dāng)測定的APC值大于期望的APC值時，延遲點 火正時。在步驟368處，控制將點火調(diào)節(jié)回期望的、最優(yōu)或平均最佳 轉(zhuǎn)矩(MBT)值?？刂茝牟襟E368繼續(xù)到步驟354。如果步驟358為假，控制就確定是否需要從SI模式轉(zhuǎn)換到 HCCI沖莫式。如果步驟380為真，就在步驟384處控制節(jié)氣門。在開啟 時，轉(zhuǎn)矩將隨著空氣充量的增大而增大。因此，轉(zhuǎn)矩輸出就增大。在 步驟386處，控制根據(jù)以APC為基礎(chǔ)的比值或以ETRV為基礎(chǔ)的比值 延遲點火以保持期望的轉(zhuǎn)矩。在步驟388處，控制切換到進氣和排氣 低升程輪廓?？刂茝牟襟E388繼續(xù)到步驟354?，F(xiàn)在，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從上面的描述認(rèn)識到本發(fā)明的寬 泛教導(dǎo)可以以多種形式實施。因此，盡管結(jié)合特定例子對本發(fā)明進行 了說明，但是本發(fā)明的真實范圍不會由此受到限制，因為本領(lǐng)域技術(shù) 人員在研究附圖、說明書和所附權(quán)利要求書的基礎(chǔ)上，將很明顯得到 其它改型。
權(quán)利要求
1. 一種用于發(fā)動機的控制系統(tǒng)，包括每氣缸空氣產(chǎn)生模塊，其產(chǎn)生測定的和期望的每氣缸空氣值；燃燒轉(zhuǎn)換模塊，其選擇性地將發(fā)動機從火花點火燃燒轉(zhuǎn)換到均質(zhì)充氣壓縮點火燃燒以及從均質(zhì)充氣壓縮點火燃燒轉(zhuǎn)換到火花點火燃燒；點火控制模塊，其根據(jù)所述測定的每氣缸空氣值和所述期望的每氣缸空氣值的比值選擇性地在所述轉(zhuǎn)換期間延遲點火。
2. 如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述測定的每氣缸空氣值大于所述期望的每氣缸空氣值時，所述點火控制模塊延遲所述點火。
3. 如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，還包括升程調(diào)整模塊，其在所述均質(zhì)充氣壓縮點火燃燒期間采用第一進排氣升程狀態(tài)并且在所述火花點火燃燒期間采用第二進排氣升程狀態(tài)。
4. 如權(quán)利要求3所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)從所述均質(zhì)充氣壓縮點火燃燒轉(zhuǎn)換到所述火花點火燃燒時，所述升程調(diào)整模塊切換到所述第二進排氣升程狀態(tài)，并且所述點火控制模塊延遲所述點火。
5. 如權(quán)利要求4所述的控制系統(tǒng)，其中，所述點火控制模塊在所述轉(zhuǎn)換期間調(diào)節(jié)所述點火直到回到平均最佳轉(zhuǎn)矩值，并且還包括節(jié)氣門控制模塊，該節(jié)氣門控制模塊將所述發(fā)動機的節(jié)氣門控制成以需求為基礎(chǔ)的節(jié)氣門位置。
6. 如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，還包括節(jié)氣門控制模塊，其中當(dāng)從所述火花點火燃燒轉(zhuǎn)換到所述均質(zhì)充氣壓縮點火燃燒時，所述節(jié)氣門控制模塊將所述發(fā)動機的節(jié)氣門控制成轉(zhuǎn)換位置，所述點火控制模塊延遲所述點火并且所述升程調(diào)整模塊切換到所述第一進排氣升程狀態(tài)。
7. —種用于發(fā)動機的控制系統(tǒng)，包括發(fā)動機轉(zhuǎn)矩表示值產(chǎn)生模塊，其產(chǎn)生測定的和期望的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩表示值；燃燒轉(zhuǎn)換模塊，其選擇性地將發(fā)動機從火花點火燃燒轉(zhuǎn)換到均質(zhì)充氣壓縮點火燃燒以及從均質(zhì)充氣壓縮點火燃燒轉(zhuǎn)換到火花點火燃燒；點火控制模塊，其根據(jù)所述測定的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩表示值和所述期望的
8. 如權(quán)利要求7所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述測定的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩表示值大于所述期望的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩表示值時，所述點火控制模塊延遲所述點火。
9. 如權(quán)利要求7所述的控制系統(tǒng)，還包括升程調(diào)整模塊，其在所述均質(zhì)充氣壓縮點火燃燒期間采用第一進排氣升程狀態(tài)并且在所述火花點火燃燒期間采用笫二進排氣升程狀態(tài)。
10. 如權(quán)利要求9所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)從所述均質(zhì)充氣壓縮點火燃燒轉(zhuǎn)換到所述火花點火燃燒時，所述升程調(diào)整模塊切換到所述第二進排氣升程狀態(tài)，并且所述點火控制模塊延遲所述點火。
11. 如權(quán)利要求IO所述的控制系統(tǒng)，其中，所述點火控制模塊在所述轉(zhuǎn)換期間調(diào)節(jié)所述點火直到回到平均最佳轉(zhuǎn)矩值，并且還包括節(jié)氣門控制模塊，該節(jié)氣門控制模塊將所述發(fā)動機的節(jié)氣門控制成以需求為基礎(chǔ)的節(jié)氣門位置。 '
12. 如權(quán)利要求7所述的控制系統(tǒng)，還包括節(jié)氣門控制模塊，其中當(dāng)從所述火花點火燃燒轉(zhuǎn)換到所述均質(zhì)充氣壓縮點火燃燒時，所述節(jié)氣門控制模塊將所述發(fā)動機的節(jié)氣門控制成轉(zhuǎn)換位置，所述點火控制模塊延遲所述點火并且所述升程調(diào)整模塊切換到所述第一進排氣升程狀態(tài)》
13. 如權(quán)利要求7所述的控制系統(tǒng)，其中，所述測定的和期望的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩表示值分別以測定的和期望的指示平均有效壓力為基礎(chǔ)。
14. 如權(quán)利要求7所述的控制系統(tǒng)，其中，所述測定的和期望的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩表示值分別以測定的和期望的凈平均有效壓力為基礎(chǔ)。
15. —種用于控制發(fā)動機的方法，包括產(chǎn)生測定的和期望的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩表示值；選擇性地將所述發(fā)動機從火花點火燃燒轉(zhuǎn)換到均質(zhì)充氣壓縮點火燃燒以及從均質(zhì)充氣壓縮點火燃燒轉(zhuǎn)換到火花點火燃燒；以及根據(jù)所述測定的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩表示值和所述期望的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩表示值的比值選擇性地在所述轉(zhuǎn)換期間延遲點火。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括，當(dāng)所述測定的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩表示值大于所述期望的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩表示值時，延遲所述點火。
17. 如權(quán)利要求15所述的方法，還包括，在所述均質(zhì)充氣壓縮點火燃燒期間采用第一進排氣升程狀態(tài)并且在所述火花點火燃燒期間采用第二進排氣升程狀態(tài)。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，還包括 切換到所述第二進排氣升程狀態(tài)；以及當(dāng)從所述均質(zhì)充氣壓縮點火燃燒轉(zhuǎn)換到所述火花點火燃燒時延遲 所述點火。
19. 如權(quán)利要求18所述的方法，還包括在所述轉(zhuǎn)換期間調(diào)節(jié)所述點火直到回到平均最佳轉(zhuǎn)矩值；以及 將所述發(fā)動機的節(jié)氣門控制成以需求為基礎(chǔ)的節(jié)氣門位置。
20. 如權(quán)利要求16所述的方法，還包括 將所述發(fā)動機的節(jié)氣門控制成轉(zhuǎn)換位置； 延遲所述點火；以及當(dāng)從所述火花點火燃燒轉(zhuǎn)換到所述均質(zhì)充氣壓縮點火燃燒時切換 到所述第 一 進排氣升程狀態(tài)。
21. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述測定的和期望的發(fā)動 機轉(zhuǎn)矩表示值分別以測定的和期望的指示平均有效壓力為基礎(chǔ)。
22. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述測定的和期望的發(fā)動 機轉(zhuǎn)矩表示值分別以測定的和期望的凈平均有效壓力為基礎(chǔ)。
23. —種用于控制發(fā)動機的方法，包括 產(chǎn)生測定的和期望的每氣缸空氣值；選擇性地將所述發(fā)動機從火花點火燃燒轉(zhuǎn)換到均質(zhì)充氣壓縮點火 燃燒以及從均質(zhì)充氣壓縮點火燃燒轉(zhuǎn)換到火花點火燃燒；以及根據(jù)所述測定的每氣缸空氣值和所述期望的每氣缸空氣值的比值 選擇性地在所述轉(zhuǎn)換期間延遲點火。
24. 如權(quán)利要求23所述的方法，還包括，當(dāng)所述測定的每氣缸空氣值大于所述期望的每氣缸空氣值時，延遲所述點火。
25. 如權(quán)利要求23所述的方法，還包括，在所述均質(zhì)充氣壓縮點 火燃燒期間采用第 一 進排氣升程狀態(tài)并且在所述火花點火燃燒期間采 用第二進排氣升程狀態(tài)。
26. 如權(quán)利要求23所述的方法，還包括 切換到所述第二進排氣升程狀態(tài)；以及當(dāng)從所述均質(zhì)充氣壓縮點火燃燒轉(zhuǎn)換到所述火花點火燃燒時延遲 所述點火。
27. 如權(quán)利要求26所述的方法，還包括在所述轉(zhuǎn)換期間調(diào)節(jié)所述點火直到回到平均最佳轉(zhuǎn)矩值；以及 將所述發(fā)動機的節(jié)氣門控制成以需求為基礎(chǔ)的節(jié)氣門位置。
28. 如權(quán)利要求24所述的方法，還包括 將所述發(fā)動機的節(jié)氣門控制成轉(zhuǎn)換位置； 延遲所述點火；以及當(dāng)從所述火花點火燃燒轉(zhuǎn)換到所述均質(zhì)充氣壓縮點火燃燒時切換 到所述第 一進排氣升程狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及火花點火燃燒和均質(zhì)壓縮點火轉(zhuǎn)換間的點火正時和控制。一種用于發(fā)動機的控制系統(tǒng)包括每氣缸空氣(APC)產(chǎn)生模塊，該模塊產(chǎn)生測定的和期望的APC值。燃燒轉(zhuǎn)換模塊選擇性地將發(fā)動機從火花點火(SI)燃燒轉(zhuǎn)換到均質(zhì)充氣壓縮點火(HCCI)燃燒以及從HCCI燃燒轉(zhuǎn)換到SI燃燒。點火控制模塊根據(jù)測定的APC值和期望的APC值的比值選擇性地在轉(zhuǎn)換期間延遲點火。替換性地，點火延遲以測定的和期望的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩表示值(ETRV)為基礎(chǔ)。
文檔編號F02P5/15GK101532459SQ20091012628
公開日2009年9月16日 申請日期2009年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月11日
發(fā)明者A·B·雷爾, H·允, J·-M·康, M·A·威爾斯, P·卡法尼克, V·拉馬潘 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司