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用于在燃料切斷事件后操作均質(zhì)充量壓燃式發(fā)動機的控制策略的制作方法

文檔序號:5180280閱讀:438來源:國知局
專利名稱:用于在燃料切斷事件后操作均質(zhì)充量壓燃式發(fā)動機的控制策略的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及均質(zhì)充量壓燃(HCCI)式發(fā)動機的操作和控制。
背景技術(shù)
本節(jié)內(nèi)容僅提供與本發(fā)明相關(guān)的背景信息,并且可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。已知的火花點火(Si)式發(fā)動機將空氣/燃料混合物引入各汽缸中,該空氣/燃料 混合物在壓縮沖程中被壓縮并被火花塞點燃。已知的壓燃式發(fā)動機在壓縮沖程的上止點 (TDC)附近將加壓燃料噴入燃燒汽缸中并在剛一噴射后就將其點燃。SI式發(fā)動機和壓燃式 發(fā)動機兩者的燃燒涉及受流體力學控制的預(yù)混合或擴散的火焰。SI式發(fā)動機能夠以多種燃燒模式操作,包括均質(zhì)SI燃燒模式和分層充氣SI燃燒 模式。SI式發(fā)動機能被構(gòu)造成在預(yù)定的速度/載荷操作條件下以均質(zhì)充量壓燃(HCCI)燃 燒模式操作,均質(zhì)充量壓燃(HCCI)燃燒也可互換地稱為受控自動點火燃燒。受控自動點火 (HCCI)燃燒包括分散的、無火焰的、自動點火的燃燒過程,該過程受氧化化學性質(zhì)控制。以 受控自動點火(HCCI)燃燒模式操作的發(fā)動機具有汽缸充量,該充量優(yōu)選在成分、溫度、以 及在進氣門關(guān)閉時刻的剩余排氣方面是均勻的。在發(fā)動機以稀的空氣/燃料混合物(也就 是稀的空氣燃料化學當量點)進行操作時,受控自動點火(HCCI)燃燒是分散的動力學受控 的燃燒過程,具有相對低的峰值燃燒溫度,從而導致較低的氮氧化物(NOx)排放。均勻的空 氣/燃料混合物最小化了會形成煙塵和顆粒物排放的高濃度區(qū)域的產(chǎn)生。受控自動點火(HCCI)燃燒取決于下列因素例如汽缸充量的成分、溫度、以及進 氣門關(guān)閉時的壓力。因此,給發(fā)動機的控制輸入必須小心協(xié)調(diào),以確保自動點火燃燒。受控 自動點火(HCCI)燃燒策略可以包括利用排氣再壓縮閥門策略。排氣再壓縮閥門策略包括 通過對閥門的關(guān)閉正時進行調(diào)節(jié)從而經(jīng)由從前一發(fā)動機循環(huán)所捕獲的熱的剩余氣體來控 制汽缸充量的溫度。在排氣再壓縮策略中,在TDC之前關(guān)閉排氣門并在TDC之后打開進氣 門從而形成負閥門重疊(NVO)時段,在該時段內(nèi)進氣門和排氣門都關(guān)閉,因此捕獲了排氣。 進氣門和排氣門的開啟正時優(yōu)選相對于TDC-進氣是對稱的。汽缸充量的成分和溫度都強 烈地受到排氣門關(guān)閉正時的影響。特別是,越早關(guān)閉排氣門就能保留來自前一發(fā)動機循環(huán) 的更多的熱剩余氣體,從而留下了更少的空間用于引入新鮮空氣質(zhì)量,因此增加了汽缸充 量溫度并降低了汽缸的氧濃度。在排氣再壓縮策略下,通過NVO時段來測量排氣門關(guān)閉正 時和進氣門開啟正時。通過選擇性調(diào)節(jié)節(jié)氣門位置以及調(diào)節(jié)進氣門和排氣門的開啟和關(guān)閉來控制發(fā)動 機氣流。在如此配置的發(fā)動機系統(tǒng)上,進氣門和排氣門的開啟和關(guān)閉正時是利用可變閥門致動系統(tǒng)來實現(xiàn)的,所述可變閥門致動系統(tǒng)包括可變的凸輪定相和可選的多級閥門升程, 例如提供兩個或多個閥門升程位置的多級凸輪凸角。與節(jié)氣門位置改變不同的是,多級閥 門升程機構(gòu)的閥門升程位置的改變是離散的改變,不是連續(xù)的改變。當發(fā)動機以受控自動點火(HCCI)燃燒模式操作時,發(fā)動機控制包括稀的或化學 當量的空氣/燃料比操作,其中節(jié)氣門完全打開以最小化發(fā)動機泵送損失。當發(fā)動機以SI 燃燒模式操作時,發(fā)動機控制包括化學當量的空氣/燃料比操作,其中節(jié)氣門被在0%到 100%全部打開位置的范圍內(nèi)進行控制,以便控制進氣氣流從而達到化學當量的空氣/燃 料比。一種已知的燃料控制策略包括在行進車輛的操作期間,當操作者釋放加速器踏 板時切斷給所有發(fā)動機汽缸的燃料供給,這被稱為燃料切斷(FCO)事件。當隨后操作者輕 觸加速器踏板時,發(fā)動機被再次供給燃料和重新著火。使以受控自動點火(HCCI)模式操作 的發(fā)動機重新著火利用了來自前一燃燒循環(huán)的余熱,以便引發(fā)自動點火的燃燒。但是,由于 不能利用來自前一燃燒循環(huán)的余熱,所以當以受控自動點火(HCCI)模式操作時,在燃料切 斷事件后使發(fā)動機重新著火可能會導致不穩(wěn)定的燃燒。一種在任意的發(fā)動機載荷情況下在受控自動點火(HCCI)模式中引發(fā)重新著火的 方法包括恰在火花點火正時之前將總的發(fā)動機燃料質(zhì)量的一小部分噴向火花塞附近,以 便在總體上稀薄的燃燒充量混合物內(nèi)引發(fā)火焰?zhèn)鞑?。這種重新著火的方法可能由于在噴射 大量燃料時的大量火焰燃燒的緣故從而導致在持續(xù)的一些發(fā)動機循環(huán)期間生成過多的NOx 排放物。

發(fā)明內(nèi)容
一種多缸火花點火直噴式內(nèi)燃發(fā)動機在燃料切斷事件后的重新著火,在該燃料切 斷事件中給所有汽缸的燃料均被切斷。使該發(fā)動機重新著火包括在重新著火發(fā)動機循環(huán) 期間專門以預(yù)定的固定燃料質(zhì)量來選擇性地使各獨立汽缸著火,直到所有汽缸都已經(jīng)至少 著火一次,隨后各獨立汽缸的后續(xù)著火便不再受限于所述預(yù)定的固定燃料質(zhì)量。本發(fā)明還提供了以下方案方案1 用于控制多缸火花點火直噴式內(nèi)燃發(fā)動機的方法,包括在給所有汽缸的燃料都被切斷的燃料切斷事件之后,使所述發(fā)動機重新著火包 括在重新著火發(fā)動機循環(huán)期間專門以預(yù)定的固定燃料質(zhì)量來選擇性地使各獨立汽缸著 火,直到所有汽缸都已經(jīng)著火至少一次時為止,隨后各獨立汽缸的后續(xù)著火不再被限制于 所述預(yù)定的固定燃料質(zhì)量。方案2 如方案1所述的方法,其中,在重新著火發(fā)動機循環(huán)期間專門以預(yù)定的固 定燃料質(zhì)量來選擇性地使各獨立汽缸著火,直到所有汽缸都已經(jīng)著火至少一次,包括在任 意給定的發(fā)動機循環(huán)中使少于所有汽缸的汽缸著火。方案3 如方案1所述的方法,其中,在重新著火發(fā)動機循環(huán)期間專門以預(yù)定的固 定燃料質(zhì)量來選擇性地使各獨立汽缸著火,直到所有汽缸都已經(jīng)著火至少一次,包括在第 一個完整的重新著火發(fā)動機循環(huán)中使少于所有汽缸的汽缸著火,和在后續(xù)的完整的重新著 火發(fā)動機循環(huán)中使越來越多數(shù)量的汽缸著火。方案4:如方案1所述的方法,其中,使用雙噴射將所述預(yù)定的固定燃料質(zhì)量輸送給各個汽缸,所述雙噴射包括在壓縮沖程初期對所述固定燃料質(zhì)量的大部分進行的第一 次噴射,以及在所述壓縮沖程的上止點附近對所述固定燃料質(zhì)量的剩余少量部分進行的第
二次噴射。方案5 如方案4所述的方法,其中,所述固定燃料質(zhì)量的大部分和所述固定燃料 質(zhì)量的剩余少量部分包括從大約21到大約51的燃料質(zhì)量比。方案6 如方案1所述的方法,其中,在所述燃料切斷事件后每個汽缸的第一次著 火包括使用雙噴射將所述固定燃料質(zhì)量輸送給所述各個汽缸,所述雙噴射包括在壓縮 沖程初期對所述固定燃料質(zhì)量的第一部分進行的第一次噴射,以及在所述壓縮沖程的上止 點附近對所述固定燃料質(zhì)量的剩余少量部分進行的第二次噴射;以及在所述第二次噴射之后火花點燃所述固定燃料質(zhì)量的剩余少量部分。方案7 如方案6所述的方法,其中,在所述各汽缸的所述第一次著火之后并且直 到所有汽缸都已經(jīng)著火至少一次時,每個汽缸的著火包括使用雙噴射將所述固定燃料質(zhì)量輸送給所述各個汽缸,所述雙噴射包括在壓縮 沖程初期對所述固定燃料質(zhì)量的第一部分進行的第一次噴射,以及在所述壓縮沖程的上止 點附近對所述固定燃料質(zhì)量的剩余少量部分進行的第二次噴射;以及在所述第二次噴射之后火花點燃所述固定燃料質(zhì)量的剩余少量部分。方案8 如方案6所述的方法,其中,在所述各汽缸的所述第一次著火之后并且直 到所有汽缸都已經(jīng)著火至少一次時,每個汽缸的著火包括使用在壓縮沖程初期對所述固定燃料質(zhì)量進行的單噴射將所述固定燃料質(zhì)最輸 送給所述各個汽缸;以及自動點燃所述固定燃料質(zhì)量。方案9 用于控制多缸火花點火直噴式內(nèi)燃發(fā)動機的方法,包括確定每缸的重新著火燃料質(zhì)量;提供期望的燃料斜坡變化,所述燃料斜坡變化包括在接連的發(fā)動機循環(huán)中越來越 多的每循環(huán)燃料質(zhì)量;以及在給所有汽缸的燃料都被切斷的燃料切斷事件之后,使所述發(fā)動機重新著火包 括在每個后續(xù)的發(fā)動機循環(huán)期間燃燒專門以所述每缸的重新著火燃料質(zhì)量噴射到所述汽 缸中被選定的汽缸內(nèi)的燃料,使得在每個接連的發(fā)動機循環(huán)期間所燃燒的凈燃料根據(jù)所述 期望的燃料斜坡變化來增加。10 如權(quán)利要求9所述的方法,其中,所述每缸的重新著火燃料質(zhì)量包括這樣的燃 料質(zhì)量,即在一個發(fā)動機循環(huán)期間,所述每缸的重新著火燃料質(zhì)量在各汽缸內(nèi)燃燒時足以 提供在后續(xù)緊接的發(fā)動機循環(huán)期間適于所述各汽缸內(nèi)的受控自動點火的余熱。方案11 如方案9所述的方法,其中,所述每缸的重新著火燃料質(zhì)量包括這樣的燃 料質(zhì)量,即在每一發(fā)動機循環(huán)期間,所述每缸的重新著火燃料質(zhì)量在各汽缸內(nèi)燃燒時足以 維持期望的NOx排放水平,其中所述NOx排放由火焰?zhèn)鞑ヒl(fā)。方案12 如方案9所述的方法,其中,提供在接連的發(fā)動機循環(huán)中包含所述越來越 多的每循環(huán)燃料質(zhì)量的所述期望的燃料斜坡變化包括確定直到每個汽缸都燃燒專門以所 述每缸的重新著火燃料質(zhì)量噴入到每個相應(yīng)汽缸內(nèi)的燃料時的發(fā)動機循環(huán)的規(guī)定數(shù)量。
方案13 如方案12所述的方法,其中,在所述燃料切斷事件后的第一次重新著火 發(fā)動機循環(huán)包括燃燒被噴射到所述被選定數(shù)量的汽缸內(nèi)的燃料,其中所述被選定的汽缸 的數(shù)量少于所述總的汽缸數(shù)量,并且所述燃料是專門以所述每缸的重新著火燃料質(zhì)量來噴 射的。方案14 如方案13所述的方法,進一步包括在后續(xù)的發(fā)動機循環(huán)期間逐步增加汽 缸中被選定的汽缸的數(shù)量。方案15 如方案9所述的方法,其中,提供在接連的發(fā)動機循環(huán)中包含所述越來越 多的每循環(huán)燃料質(zhì)量的所述期望的燃料斜坡變化包括一旦每個汽缸已經(jīng)重新著火至少一 次,則根據(jù)所述期望的燃料斜坡變化增加被噴射到每個汽缸中的所述每缸的重新著火燃料質(zhì)量。方案16 如方案9所述的方法,其中,提供在接連的發(fā)動機循環(huán)中包含所述越來越 多的每循環(huán)燃料質(zhì)量的所述期望的燃料斜坡變化包括確定與零轉(zhuǎn)矩發(fā)動機輸出相關(guān)的總的每循環(huán)燃料質(zhì)量;以及確定發(fā)動機循環(huán)的規(guī)定數(shù)量以達到與所述零轉(zhuǎn)矩發(fā)動機輸出相關(guān)的所述總的每 循環(huán)燃料質(zhì)量,其中,在每個接連的發(fā)動機循環(huán)中所述每循環(huán)燃料質(zhì)量增加,以便在所述規(guī) 定數(shù)量的發(fā)動機循環(huán)處達到與零轉(zhuǎn)矩發(fā)動機輸出相關(guān)的所述總的每循環(huán)燃料質(zhì)量。方案17 如方案9所述的方法,其中,專門以所述每缸的重新著火燃料質(zhì)量來使發(fā) 動機重新著火繼續(xù)進行,直到每個汽缸都已經(jīng)以所述每缸的重新著火燃料質(zhì)量經(jīng)歷了至少 一次燃燒事件,此后可以以每缸燃料質(zhì)量而不是專門地以所述重新著火燃料質(zhì)量來實現(xiàn)汽 缸內(nèi)的后續(xù)燃燒。


僅作為示例,將結(jié)合附圖來說明一個或多個實施例,附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性發(fā)動機系統(tǒng)的示意圖;圖2曲線示出了在燃料切斷期間以及在其之后并且使用了根據(jù)本發(fā)明的第一和 第二燃料斜坡變化斜率時,發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩隨時間的變化;圖3根據(jù)本發(fā)明,曲線示出了在與燃料切斷事件后引起發(fā)動機重新著火相關(guān)聯(lián)的 瞬時發(fā)動機轉(zhuǎn)矩操作期間用于四缸發(fā)動機的第一和第二燃料斜坡變化斜率;以及圖4曲線示出了用于根據(jù)本發(fā)明示例性HCCI發(fā)動機的、在與燃料切斷事件后引起 發(fā)動機重新著火相關(guān)聯(lián)的瞬時發(fā)動機轉(zhuǎn)矩操作期間作為所經(jīng)歷過的發(fā)動機循環(huán)數(shù)目的函 數(shù)的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出。
具體實施例方式現(xiàn)在參考附圖,其中的描繪僅僅是用于對某些示例性實施例進行說明的目的,而 不是用于對示例性實施例進行限制的目的,圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例構(gòu) 造的示例性內(nèi)燃發(fā)動機10和所附控制模塊5。發(fā)動機10可以選擇性地以多種燃燒模式操 作,包括受控自動點火(HCCI)燃燒模式、均質(zhì)火花點火(SI-H)燃燒模式、和分層充氣火花 點火(SI-SC)燃燒模式。發(fā)動機10可選擇性地以化學當量空氣/燃料比和以大大稀于化 學當量的空氣/燃料比來進行操作。要認識到的是,本發(fā)明中的概念也可以應(yīng)用到其他內(nèi)燃發(fā)動機系統(tǒng)和燃燒循環(huán)。在一個實施例中,發(fā)動機10可以耦接到變速器裝置,以便將牽引動力傳遞給車輛 的動力傳動系統(tǒng)。變速器可包括混合動力變速器,其中混合動力變速器包括可操作以把牽 引動力傳遞給動力傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩機械。示例性的發(fā)動機10包括多缸直噴式四沖程內(nèi)燃發(fā)動機,其具有多個往復(fù)運動的 活塞14,各個活塞14可分別在各個汽缸15內(nèi)滑動從而限定出體積可變的燃燒室16。每個 活塞14均連接到旋轉(zhuǎn)的曲軸12,通過曲軸12將線性的往復(fù)運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動。進氣系 統(tǒng)為進氣歧管29提供進氣,進氣歧管29將空氣引導并分配進入燃燒室16的進氣流道中。 進氣系統(tǒng)包括氣流管道系統(tǒng)和用于監(jiān)測及控制氣流的裝置。進氣裝置優(yōu)選包括用來監(jiān)測質(zhì) 量空氣流量和進氣溫度的質(zhì)量型空氣流量傳感器32。節(jié)氣門34優(yōu)選包括用來響應(yīng)于來自 控制模塊5的控制信號(ETC)來控制到發(fā)動機10的氣流的電控裝置。進氣歧管29內(nèi)的壓 力傳感器36被構(gòu)造成監(jiān)測歧管絕對壓力和大氣壓。一個外部流動通道將排氣從發(fā)動機排 氣裝置再循環(huán)到進氣歧管29,其具有被稱之為排氣再循環(huán)(EGR)閥38的流量控制閥。控制 模塊5可操作以便通過控制EGR閥38的開度來控制進入進氣歧管29的排氣的質(zhì)量流量。通過一個或多個進氣門20來控制從進氣歧管29進入燃燒室16的氣流。通過一 個或多個排氣門18來控制從燃燒室16排向排氣歧管39的排氣流。發(fā)動機10裝備有控 制和調(diào)節(jié)進氣門20和排氣門18的開啟和關(guān)閉的系統(tǒng)。在一個實施例中,通過分別控制進 氣可變凸輪定相/可變升程控制(VCP/VLC)裝置22和排氣可變凸輪定相/可變升程控制 (VCP/VLC)裝置24來控制和調(diào)節(jié)進氣門20和排氣門18的開啟和關(guān)閉。進氣VCP/VLC裝置 22和排氣VCP/VLC裝置24分別被構(gòu)造成用于控制和操作進氣凸輪軸21和排氣凸輪軸23。 進氣凸輪軸21和排氣凸輪軸23的旋轉(zhuǎn)被聯(lián)接到曲軸12的旋轉(zhuǎn)并以曲軸12的旋轉(zhuǎn)來分度 (indexed),因此,將進氣門20和排氣門18的開啟和關(guān)閉與曲軸12和活塞14的位置聯(lián)接 起來。進氣VCP/VLC裝置22優(yōu)選包括這樣的機構(gòu),該機構(gòu)可操作以響應(yīng)于來自控制模塊 5的控制信號(INTAKE)為每個汽缸15切換和控制一個或多個進氣門20的閥門升程以及可 變地調(diào)節(jié)和控制進氣凸輪軸21的定相。排氣VCP/VLC裝置24優(yōu)選包括這樣的可控機構(gòu), 該機構(gòu)可操作以響應(yīng)于來自控制模塊5的控制信號(EXHAUST)為每個汽缸15可變地切換 和控制一個或多個排氣門18的閥門升程以及可變地調(diào)節(jié)和控制排氣凸輪軸23的定相。進氣VCP/VLC裝置22和排氣VCP/VLC裝置24均優(yōu)選包括可控的二級可變升程控 制(VLC)機構(gòu),該機構(gòu)可操作以分別將一個或多個進氣門20和一個或多個排氣門18的閥 門升程的幅度或開度控制到兩個離散級中的一個。該兩個離散級優(yōu)選包括優(yōu)選用于低速、 低載荷操作的低升程閥門開啟位置(在一個實施例中大約為4 6毫米);以及,優(yōu)選用于 高速、高載荷操作的高升程閥門開啟位置(在一個實施例中大約為8 13毫米)。進氣VCP/ VLC裝置22和排氣VCP/VLC裝置24均優(yōu)選包括用于分別控制和調(diào)節(jié)一個或多個進氣門20 和一個或多個排氣門18的開啟和關(guān)閉的定相(也就是相對正時)的可變凸輪定相(VCP) 機構(gòu)。調(diào)節(jié)所述定相指的是改變一個或多個進氣門20和一個或多個排氣門18相對于各汽 缸15內(nèi)曲軸12和活塞14的位置的開啟時間。進氣VCP/VLC裝置22和排氣VCP/VLC裝置 24的VCP機構(gòu)均優(yōu)選具有大約60度 90度曲柄旋轉(zhuǎn)的定相許可(phasing authority)范 圍,由此允許控制模塊5相對于各汽缸15內(nèi)活塞14的位置提前或延遲一個或多個進氣門20和一個或多個排氣門18中的一個的開啟和關(guān)閉。定相許可的范圍由進氣VCP/VLC裝置 22和排氣VCP/VLC裝置24來限定和限制。進氣VCP/VLC裝置22和排氣VCP/VLC裝置24 包括用于確定進氣凸輪軸21和排氣凸輪軸23的旋轉(zhuǎn)位置的凸輪軸位置傳感器。通過控 制模塊5控制,采用電動液壓、液壓或電控制力中的一種來對進氣VCP/VLC裝置22和排氣 VCP/VLC裝置24加以致動。發(fā)動機10包括燃料噴射系統(tǒng),該燃料噴射系統(tǒng)包括多個高壓燃料噴射器28,每個 燃料噴射器28被構(gòu)造成響應(yīng)于來自控制模塊5的信號將一定質(zhì)量的燃料直接噴入燃燒室 16中時一個內(nèi)。從燃料分配系統(tǒng)向燃料噴射器28供給加壓的燃料。發(fā)動機10包括火花點火系統(tǒng),通過該系統(tǒng)將火花能量提供給火花塞26以便響應(yīng) 來自控制模塊5的信號(IGN)點燃或者幫助點燃每個燃燒室16中的汽缸允量。發(fā)動機10裝備有各種傳感裝置用于監(jiān)測發(fā)動機的操作,這些傳感裝置包括具有 輸出的RPM信號并且可操作以監(jiān)測曲軸旋轉(zhuǎn)位置(也就是曲柄角度)和速度的曲柄傳感器 42 ;在一個實施例中被構(gòu)造成監(jiān)測燃燒的燃燒傳感器30 ;以及,被構(gòu)造成監(jiān)測排氣的排氣 傳感器40,通常為空氣/燃料比傳感器。燃燒傳感器30包括可操作以監(jiān)測燃燒參數(shù)狀態(tài)的 傳感器裝置,并且燃燒傳感器30被描述成可操作以監(jiān)測缸內(nèi)燃燒壓力的汽缸壓力傳感器。 燃燒傳感器30和曲柄傳感器42的輸出信號被控制模塊5監(jiān)測,控制模塊5確定燃燒定相, 也就是對于每個燃燒循環(huán)以及每個汽缸15來說燃燒壓力相對于曲軸12的曲柄角度的正 時。燃燒傳感器30還能被控制模塊5監(jiān)測,從而為每個燃燒循環(huán)和每個汽缸15確定平均 有效壓力(IMEP)。優(yōu)選地,發(fā)動機10和控制模塊5被機械化,以便在每個汽缸點火事件期 間為每個發(fā)動機汽缸15監(jiān)測和確定IMEP的狀態(tài)。替代性地,在本發(fā)明范圍內(nèi),可以使用其 他傳感系統(tǒng)來監(jiān)測其他燃燒參數(shù)的狀態(tài),例如,離子-感測點火系統(tǒng)和非侵入式汽缸壓力 傳感器??刂颇K、模塊、控制器、控制單元、處理器和類似術(shù)語意指下列中的任何適當?shù)?一個或下列中的各種組合一個或多個專用集成電路(ASIC),一個或多個電子電路,執(zhí)行 一個或多個軟件或固件程序的一個或多個中央處理單元(優(yōu)選為一個或多個微處理器) 以及相關(guān)的內(nèi)存和存儲器(只讀、可編程只讀、隨機存取、硬盤等),一個或多個組合邏輯電 路,一個或多個輸入/輸出電路和裝置,適當?shù)男盘栒{(diào)節(jié)和緩沖電路,以及其他能提供所述 功能的合適部件??刂颇K5具有一組控制算法,包括存儲在內(nèi)存中并且被執(zhí)行以提供所 需的功能的常駐軟件程序指令和校準。優(yōu)選在預(yù)設(shè)的循環(huán)周期內(nèi)執(zhí)行算法??梢酝ㄟ^例如 中央處理單元來執(zhí)行算法,并且該算法可操作以監(jiān)測來自傳感裝置和其他聯(lián)網(wǎng)控制模塊的 輸入,并且執(zhí)行控制和診斷例程從而控制致動器的操作??梢远ㄆ诘拈g隔(例如,在運行的 發(fā)動機和車輛操作期間以每3. 125毫秒、6. 25毫秒、12. 5毫秒、25毫秒和100毫秒)來執(zhí)行 該循環(huán)周期。替代性地,可響應(yīng)事件的發(fā)生來執(zhí)行算法。操作中,控制模塊5監(jiān)測來自前述傳感器的輸入,從而確定發(fā)動機參數(shù)的狀態(tài)???制模塊5被構(gòu)造成接收來自操作者的輸入信號(例如,通過加速器踏板和剎車踏板),從而 確定轉(zhuǎn)矩需求(To_req)。要認識到的是,轉(zhuǎn)矩需求能夠響應(yīng)操作者的輸入(例如,通過加速 器踏板和剎車踏板),或者轉(zhuǎn)矩需求也能響應(yīng)于由控制模塊5監(jiān)測的自動起動條件。控制模 塊5對指示了發(fā)動機速度和進氣溫度、冷卻劑溫度和其他環(huán)境條件的傳感器進行監(jiān)測??刂颇K5執(zhí)行存儲在其內(nèi)的算法代碼以控制前述的致動器從而形成汽缸充量,這包括控制節(jié)氣門位置、火花點火正時、燃料噴射質(zhì)量和正時、控制EGR閥位置以便控制再 循環(huán)排氣的流量,以及如此配置的發(fā)動機上的進氣門和/或排氣門的正時和定相。在一個 實施例中,閥的正時和定相可以包括NVO和排氣門再打開(在排氣再充氣策略中)升程???制模塊5能夠操作以在行進車輛的操作期間起動或關(guān)停發(fā)動機10,并且能夠操作以便選擇 性地通過燃料、火花、以及閥停用的控制來選擇性停用燃燒室15的一部分或進氣門20和排 氣門18的一部分??刂颇K5能基于來自排氣傳感器40的反饋來控制空氣/燃料比。在發(fā)動機操作期間,在受控自動點火(HCCI)燃燒模式(例如,單噴射和雙噴射的 受控自動點火(HCCI)模式)中節(jié)氣門34優(yōu)選基本完全打開,其中發(fā)動機10被控制在稀的 空氣/燃料比?;就耆蜷_的節(jié)氣門可以包括完全不節(jié)流或是略微節(jié)流的操作,以在進 氣歧管29內(nèi)形成真空從而實現(xiàn)EGR流。在一個實施例中,汽缸內(nèi)的EGR質(zhì)量被控制到較高 的稀釋率。進氣門20和排氣門18位于低升程閥門位置中,并且進氣升程正時和排氣升程 正時都以NVO操作。在壓縮階段中并且在包括至少一個燃料噴射事件的發(fā)動機循環(huán)期間, 能夠執(zhí)行一個或多個燃料噴射事件。在發(fā)動機以均質(zhì)火花點火(SI-H)燃燒模式操作期間,控制節(jié)流閥34以調(diào)節(jié)氣流。 發(fā)動機10被控制至化學當量空氣/燃料比,進氣門20和排氣門18都位于高升程的閥門開 啟位置中,且進氣升程正時和排氣升程正時采用正的閥門重疊進行操作。優(yōu)選地,在發(fā)動機 循環(huán)的壓縮階段期間執(zhí)行燃料噴射事件,并且優(yōu)選基本在TDC之前執(zhí)行。當汽缸內(nèi)的空氣 充量基本上均勻時,優(yōu)選在燃料噴射之后的預(yù)定時刻執(zhí)行火花點火。分層充氣火花點火燃燒模式包括以基本稀的化學當量來進行操作。燃料噴射正時 優(yōu)選在時間上接近火花點火正時,以便防止空氣/燃料混合物由均質(zhì)化變?yōu)榫鶆蚍稚⒌幕?合物。在火花點火的時刻,噴射的燃料質(zhì)量被噴入燃燒室15內(nèi),其中富燃層圍繞在火花塞 周圍,而更外和更遠處則是較稀的空氣/燃料比的區(qū)域。可以在火花事件開始的時候或者 恰恰在火花事件之前結(jié)束第一燃料噴射事件。在行進車輛的操作期間,控制模塊5在燃料切斷事件后引發(fā)發(fā)動機的重新著火。 瞬時發(fā)動機轉(zhuǎn)矩包括在引發(fā)發(fā)動機重新著火和達到轉(zhuǎn)矩需求之間所生成的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩。在燃料切斷事件之后,每個汽缸的重新著火事件包括在火花塞放電時刻之前以 及同時將重新著火燃料質(zhì)量噴射在火花塞附近,以便引發(fā)用于每個汽缸的重新著火事件的 火焰?zhèn)鞑ィ瑥亩_到穩(wěn)定可靠的燃燒。重新著火燃料質(zhì)量包括這樣的燃料質(zhì)量在一個發(fā)動 機循環(huán)期間,這樣的燃料質(zhì)量在各汽缸內(nèi)燃燒時足以提供在后續(xù)緊接的發(fā)動機循環(huán)期間適 于各汽缸內(nèi)受控自動點火的余熱。另外,重新著火燃料質(zhì)量被選定成使得在每一個發(fā)動機 循環(huán)期間,當該重新著火燃料質(zhì)量在各汽缸內(nèi)燃燒時該燃料質(zhì)量足夠小,以便將由火焰?zhèn)?播所引發(fā)的NOx排放水平維持在期望的排放水平。當在燃料切斷事件之后引發(fā)了發(fā)動機的 重新著火時,規(guī)定數(shù)量的汽缸中的每一個在每個發(fā)動機循環(huán)期間均利用重新著火燃料質(zhì)量 被著火,其中每個接連的發(fā)動機循環(huán)都沿循了實現(xiàn)瞬時轉(zhuǎn)矩的第一燃料斜坡變化斜率,直 到每個汽缸都著火時為止。要理解的是,重新著火燃料質(zhì)量是預(yù)定的固定燃料質(zhì)量,并且一 旦每一個汽缸都利用了重新著火燃料質(zhì)量著火,則用于每個汽缸的總的每循環(huán)燃料質(zhì)量可 以增加,以便實現(xiàn)零轉(zhuǎn)矩發(fā)動機輸出。因此,重新著火燃料質(zhì)量被利用,直到每個汽缸都已 經(jīng)歷了至少一次燃燒事件時為止,之后可以以每汽缸燃料質(zhì)量而不是重新著火燃料質(zhì)量來 實現(xiàn)汽缸內(nèi)的后續(xù)燃燒。在實現(xiàn)零轉(zhuǎn)矩發(fā)動機輸出的第一燃料斜坡變化斜率之后,所有的汽缸都沿循第二燃料斜坡變化斜率來著火,直到達到轉(zhuǎn)矩需求時為止。以受控自動點火(也就是HCCI)模式操作的發(fā)動機需要余熱來用于進行燃燒。應(yīng) 當認識到,在燃料切斷事件之后,可能不能獲得足夠的余熱以便用于進行穩(wěn)定可靠的受控 自動點火(HCCI)。由于與受控自動點火相關(guān)聯(lián)的基本完全開啟的節(jié)氣門和低的燃料供給速 率,所以在SI模式下可能難以使發(fā)動機重新著火。因此,當發(fā)動機的重新著火被引發(fā)時,可 以在燃料切斷事件之后的每個汽缸的第一次著火期間利用雙燃料噴射事件。同樣地,也可 以在各汽缸的第一次著火之后再額外利用雙燃料噴射事件以便使每個汽缸著火,直到所有 汽缸都已經(jīng)被著火至少一次時為止。雙燃料噴射包括使用雙噴射將重新著火燃料質(zhì)量(也 就是固定的燃料質(zhì)量)輸送到各汽缸,其中該雙噴射包括在壓縮沖程的初期對重新著火燃 料質(zhì)量的第一部分進行的第一次噴射,以及在壓縮沖程中的上止點附近對重新著火燃料質(zhì) 量的剩余少量部分進行的第二次噴射。在第二次噴射之后,重新著火燃料質(zhì)量的剩余少量 部分被火花點燃從而引發(fā)火焰?zhèn)鞑?。要理解的是,重新著火燃料質(zhì)量的大部分和其剩余的 少量部分可以包括從大約2 1到大約5 1的燃料質(zhì)量比。在每個汽缸的第一次著火之 后,可能會存在足以適于在各汽缸內(nèi)進行受控自動點火的余熱,其中可以將在壓縮沖程初 期把重新著火燃料質(zhì)量輸送至各汽缸的單燃料噴射事件用于自動點燃的重新著火燃料質(zhì) 量。圖2用曲線示出了在位于點1和點2之間的燃料切斷事件(FCO)期間和其后發(fā)動 機輸出轉(zhuǎn)矩隨時間的變化情況,其中發(fā)動機的重新著火在點A處被引發(fā)。在點A處引發(fā)發(fā) 動機的重新著火可以響應(yīng)于輸入到加速器踏板的操作者轉(zhuǎn)矩需求而發(fā)生。替代性地,引發(fā) 發(fā)動機的重新著火也可以響應(yīng)于來自控制系統(tǒng)且獨立于任何操作者轉(zhuǎn)矩需求的自動起動 指令而發(fā)生。不管怎樣,發(fā)動機都響應(yīng)轉(zhuǎn)矩需求來生成轉(zhuǎn)矩。在FCO期間,發(fā)動機轉(zhuǎn)矩為負 的,表明在動力傳動系上存在凈拖拽(net drag)。在A點引發(fā)重新著火后,發(fā)動機轉(zhuǎn)矩在點 2和3之間響應(yīng)于一個或多汽缸的重新著火而增大。與燃料切斷事件之后引發(fā)發(fā)動機的重新著火相關(guān)的瞬時發(fā)動機轉(zhuǎn)矩操作包括利 用前述的兩種燃料斜坡變化斜率之一來為發(fā)動機10供給燃料。該兩種燃料斜坡變化斜率 包括第一燃料斜坡變化斜率,其在點3和4之間用虛線B表示,用來達到零轉(zhuǎn)矩的發(fā)動機 輸出(零轉(zhuǎn)矩燃料斜坡變化斜率);第二燃料斜坡變化斜率,其在點4和5之間,在燃料斜 坡變化斜率B后,由虛線C表示(重新著火之后的燃料斜坡變化斜率),以便用來在點5處 達到轉(zhuǎn)矩需求。第一燃料斜坡變化斜率B和第二燃料斜坡變化斜率C分別為發(fā)動機具體校 準參數(shù),這些參數(shù)與車輛駕駛性能狀態(tài)相關(guān)聯(lián)。要理解的是,下面詳述的加入了第一燃料斜 坡變化斜率B和第二燃料斜坡變化斜率C的實施例使用了四缸發(fā)動機(其中,第一燃料斜 坡變化斜率B和第二燃料斜坡變化斜率C都與在位于點1和點2之間的燃料切斷事件后在 點A處引發(fā)發(fā)動機的重新著火相關(guān)),然而,在此詳述的這些方法和設(shè)備也能等同地應(yīng)用于 其他發(fā)動機構(gòu)造。圖3分別示出了在瞬時發(fā)動機轉(zhuǎn)矩操作期間用于示例性2. 2L四缸四沖程HCCI發(fā) 動機的示例性第一燃料斜坡變化斜率B和第二燃料斜坡變化斜率C,所述瞬時發(fā)動機轉(zhuǎn)矩 操作與燃料切斷事件后在點A處引發(fā)的發(fā)動機重新著火相關(guān)。線Z描繪了用于第一燃料斜 坡變化斜率B的第一種情況,該第一種情況用于引發(fā)發(fā)動機重新著火,并隨后在六個發(fā)動 機循環(huán)內(nèi)達到與零轉(zhuǎn)矩發(fā)動機輸出相關(guān)的總的發(fā)動機燃料質(zhì)量。在一個實施例中,如圖所
11示,與引發(fā)發(fā)動機重新著火相關(guān)的重新著火燃料質(zhì)量包括每發(fā)動機循環(huán)24毫克燃料或每 汽缸事件6毫克燃料。類似地,與零轉(zhuǎn)矩發(fā)動機輸出相關(guān)的總的發(fā)動機燃料包括每發(fā)動機 循環(huán)36毫克燃料或每汽缸事件9毫克燃料。第一斜坡變化斜率B既包括為發(fā)動機供給燃 料以引發(fā)發(fā)動機的重新著火,又包括為發(fā)動機供給燃料以達到零轉(zhuǎn)矩發(fā)動機輸出。發(fā)動機 操作包括在第一發(fā)動機循環(huán)期間使得四個汽缸中的一個重新著火并且使用每發(fā)動機循環(huán) 6毫克燃料;在第二發(fā)動機循環(huán)期間使得四個汽缸中的兩個著火并且使用每發(fā)動機循環(huán)12 毫克燃料(也就是,每汽缸事件6毫克燃料);在第三發(fā)動機循環(huán)期間使四個汽缸中的三個 著火并且使用每發(fā)動機循環(huán)18毫克燃料(也就是,每汽缸事件6毫克燃料);以及,在第四 發(fā)動機循環(huán)期間使得四個汽缸中的全部四個汽缸著火并且使用每發(fā)動機循環(huán)24毫克燃料 (也就是,每汽缸事件6毫克燃料)。要認識到的是,每汽缸事件使用的重新著火燃料質(zhì)量 保持不變,直到每個汽缸都被著火。因此,發(fā)動機的重新著火包括在每個接連的發(fā)動機循環(huán) 期間燃燒被專門以重新著火燃料質(zhì)量噴射在這些汽缸中被選定的汽缸內(nèi)的燃料,使得在每 個后續(xù)的發(fā)動機循環(huán)期間所燃燒的凈燃料是根據(jù)第一燃料斜坡變化斜率B來增加。一旦每 個汽缸都已經(jīng)被著火至少一次,則每發(fā)動機循環(huán)和每汽缸事件的燃料都增加,直到達到零 轉(zhuǎn)矩燃料質(zhì)量時為止,在一個實施例中,對于示例性的四缸發(fā)動機而言該零轉(zhuǎn)矩燃料質(zhì)量 包括每發(fā)動機循環(huán)36毫克燃料或每汽缸事件9毫克燃料。當達到了零轉(zhuǎn)矩燃料質(zhì)量時,在 全部汽缸都著火的情況下來實施第二燃料斜坡變化斜率C,以達到轉(zhuǎn)矩需求(To_req)和相 關(guān)的燃料需求,包括每發(fā)動機循環(huán)52毫克燃料或每汽缸事件13毫克燃料。要認識到的是, 相關(guān)的燃料需求對應(yīng)于與達到轉(zhuǎn)矩需求相關(guān)的總的發(fā)動機燃料質(zhì)量。要理解的是,總的發(fā) 動機燃料質(zhì)量和單缸發(fā)動機燃料質(zhì)量以及發(fā)動機循環(huán)次數(shù)都是說明性質(zhì)的,而不是將其限 定為在此公開的示例性2. 2L四缸四沖程HCCI發(fā)動機。因而,總的發(fā)動機燃料質(zhì)量和單缸 發(fā)動機燃料質(zhì)量以及發(fā)動機循環(huán)次數(shù)都可以根據(jù)其他發(fā)動機構(gòu)造來進行調(diào)整。
線Y描繪了第一燃料斜坡變化斜率B的第二種情況,該第二種情況包括引發(fā)發(fā)動 機的重新著火并隨后在四個發(fā)動機循環(huán)內(nèi)達到與零轉(zhuǎn)矩發(fā)動機輸出相關(guān)的總發(fā)動機燃料 質(zhì)量。在一個實施例中,如圖所示,與引發(fā)發(fā)動機重新著火相關(guān)的重新著火燃料質(zhì)量包括每 發(fā)動機循環(huán)24毫克燃料或每汽缸事件6毫克燃料。類似地,與零轉(zhuǎn)矩發(fā)動機輸出相關(guān)的總 的發(fā)動機燃料質(zhì)量包括每發(fā)動機循環(huán)36毫克燃料或每汽缸事件9毫克燃料。這包括在第 一發(fā)動機循環(huán)期間使四個汽缸中的兩個著火并且使用每發(fā)動機循環(huán)12毫克燃料(每汽缸 事件6毫克燃料);在第二發(fā)動機循環(huán)期間使四個汽缸中的三個著火并且使用每發(fā)動機循 環(huán)18毫克燃料(每汽缸事件6毫克燃料);在第三發(fā)動機循環(huán)期間使四個汽缸中的全部四 個汽缸著火并且使用每發(fā)動機循環(huán)24毫克燃料(每汽缸事件6毫克燃料)。要認識到的 是,每汽缸事件的重新著火燃料質(zhì)量保持不變,直到每個汽缸都著火時為止。因此,使發(fā)動 機重新著火包括在每個接連的發(fā)動機循環(huán)期間燃燒專門以重新著火燃料質(zhì)量噴射在這些 汽缸中選定的汽缸內(nèi)的燃料,使得在每個接連的發(fā)動機循環(huán)期間所燃燒的凈燃料是根據(jù)第 一燃料斜坡變化斜率B來增加。在第四發(fā)動機循環(huán)中,在每個汽缸都著火后,噴入到已著火 的四個汽缸的各汽缸中的燃料質(zhì)量被增加成使用每發(fā)動機循環(huán)36毫克燃料(每汽缸事件 9毫克燃料)。當達到了與零發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出相關(guān)的總的發(fā)動機燃料質(zhì)量時,在所有汽缸都 著火的情況下來實施第二燃料斜坡變化斜率C,以達到轉(zhuǎn)矩需求(T0_req)和相關(guān)的燃料需 求,包括每發(fā)動機循環(huán)52毫克燃料或每汽缸事件13毫克燃料。相關(guān)的燃料需求對應(yīng)于與達到轉(zhuǎn)矩需求相關(guān)聯(lián)的總的發(fā)動機燃料質(zhì)量。要理解的是,總的發(fā)動機燃料質(zhì)量和單缸發(fā) 動機燃料質(zhì)量以及發(fā)動機循環(huán)次數(shù)都僅是說明性質(zhì)的,而不是將其限定為在此公開的示例 性2. 2L四缸四沖程HCCI發(fā)動機。因此,總的發(fā)動機燃料質(zhì)量和單缸發(fā)動機燃料質(zhì)量以及 發(fā)動機循環(huán)次數(shù)都可以根據(jù)其他發(fā)動機構(gòu)造來進行調(diào)整。線X描繪了第一燃料斜坡變化斜率B的第三種情況,該第三種情況包括在各汽缸 中引發(fā)重新著火,并隨后在兩個發(fā)動機循環(huán)內(nèi)達到與零轉(zhuǎn)矩發(fā)動機輸出相關(guān)的總的發(fā)動機 燃料質(zhì)量。在一個實施例中,如圖所示,與引發(fā)發(fā)動機重新著火相關(guān)的重新著火燃料質(zhì)量包 括每發(fā)動機循環(huán)24毫克燃料或每汽缸事件6毫克燃料。類似地,與零發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出相關(guān) 的總的發(fā)動機燃料質(zhì)量包括每發(fā)動機循環(huán)36毫克燃料或每汽缸事件9毫克燃料。這包括 在第一發(fā)動機循環(huán)期間使四個汽缸中的三個著火并且使用每發(fā)動機循環(huán)18毫克燃料(每 汽缸事件6毫克燃料);在第二發(fā)動機循環(huán)期間使得四個汽缸中的全部四個汽缸都著火并 且使用每發(fā)動機循環(huán)24毫克燃料(每汽缸事件6毫克燃料)。要認識到的是,每汽缸事件 的重新著火燃料質(zhì)量保持不變,直到每個汽缸都著火時為止。在第三發(fā)動機循環(huán)中,在每個 汽缸都著火以后,在所有汽缸都著火的情況下使每發(fā)動機循環(huán)的燃料增加,以達到轉(zhuǎn)矩需 求(To_req)和相關(guān)的燃料需求,包括每發(fā)動機循環(huán)52毫克燃料或每汽缸事件13毫克燃 料,而同時沿循第二燃料斜坡變化斜率3維持瞬時轉(zhuǎn)矩。如線X所示,第一燃料斜坡變化斜 率B基本與第二燃料斜坡變化斜率C具有相同的斜率,其中,四個汽缸中的三個汽缸在第一 發(fā)動機循環(huán)期間被著火以保持所需的瞬時轉(zhuǎn)矩并沿循第一燃料斜坡變化斜率B。相關(guān)的燃 料需求對應(yīng)于與達到轉(zhuǎn)矩需求相關(guān)的總的發(fā)動機燃料質(zhì)量。要理解的是,總的發(fā)動機燃料 質(zhì)量和單缸發(fā)動機燃料質(zhì)量以及發(fā)動機循環(huán)次數(shù)都僅是說明性質(zhì)的,而不是將其限定為在 此公開的示例性2. 2L四缸四沖程HCCI發(fā)動機。因此,總的發(fā)動機燃料質(zhì)量和單缸發(fā)動機 燃料質(zhì)量以及發(fā)動機循環(huán)次數(shù)都可以根據(jù)其他發(fā)動機結(jié)構(gòu)來進行調(diào)整。如線X、Y和Z描繪的那樣,第一燃料斜坡變化斜率B的斜率能根據(jù)發(fā)動機達到期 望轉(zhuǎn)矩需求所需要的快慢來進行改變。例如,響應(yīng)于操作者輸給加速器踏板的表明了操作 者需要快速加速的轉(zhuǎn)矩需求,可選擇在線X中所描繪的第一燃料斜坡變化斜率B。然而,響 應(yīng)于來自控制系統(tǒng)且獨立于任何操作者轉(zhuǎn)矩需求的自動啟動指令,可選擇在線Z中所描繪 的第一燃料斜坡變化斜率B,其具有比線X中所描繪的第一燃料斜坡變化斜率B更小的斜 率。圖4示出了示例性的HCCI發(fā)動機進行如上所述進行操作時的實驗數(shù)據(jù),其包括在 瞬時發(fā)動機轉(zhuǎn)矩操作期間作為發(fā)動機循環(huán)的函數(shù)的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出(平均有效壓力(千 帕)),所述瞬時發(fā)動機轉(zhuǎn)矩操作與燃料切斷事件后的引發(fā)發(fā)動機重新著火相關(guān)聯(lián),并且與 和零發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出相關(guān)的總的發(fā)動機燃料質(zhì)量(每發(fā)動機循環(huán)36毫克燃料或每汽缸事 件9毫克燃料)以及達到轉(zhuǎn)矩需求所需要的總的發(fā)動機燃料質(zhì)量(每發(fā)動機循環(huán)64毫克 燃料或每汽缸事件16毫克燃料)相關(guān)聯(lián)。本發(fā)明已經(jīng)描述了某些優(yōu)選實施例和對其進行的改變。本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀和 理解說明書的基礎(chǔ)上可以獲得更多的改進和變化。因此,本發(fā)明不局限于作為能實現(xiàn)本發(fā) 明的最優(yōu)模式所公開的特定實施例,而是包括了落在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有實施例。
權(quán)利要求
用于控制多缸火花點火直噴式內(nèi)燃發(fā)動機的方法,包括在給所有汽缸的燃料都被切斷的燃料切斷事件之后,使所述發(fā)動機重新著火包括在重新著火發(fā)動機循環(huán)期間專門以預(yù)定的固定燃料質(zhì)量來選擇性地使各獨立汽缸著火,直到所有汽缸都已經(jīng)著火至少一次時為止,隨后各獨立汽缸的后續(xù)著火不再被限制于所述預(yù)定的固定燃料質(zhì)量。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,在重新著火發(fā)動機循環(huán)期間專門以預(yù)定的固定燃 料質(zhì)量來選擇性地使各獨立汽缸著火,直到所有汽缸都已經(jīng)著火至少一次,包括在任意給 定的發(fā)動機循環(huán)中使少于所有汽缸的汽缸著火。
3.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,在重新著火發(fā)動機循環(huán)期間專門以預(yù)定的固定燃 料質(zhì)量來選擇性地使各獨立汽缸著火,直到所有汽缸都已經(jīng)著火至少一次,包括在第一個 完整的重新著火發(fā)動機循環(huán)中使少于所有汽缸的汽缸著火,以及在后續(xù)的完整的重新著火 發(fā)動機循環(huán)中使越來越多數(shù)量的汽缸著火。
4.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,使用雙噴射將所述預(yù)定的固定燃料質(zhì)量輸送給各 個汽缸,所述雙噴射包括在壓縮沖程初期對所述固定燃料質(zhì)量的大部分進行的第一次噴 射,以及在所述壓縮沖程的上止點附近對所述固定燃料質(zhì)量的剩余少量部分進行的第二次 噴射。
5.如權(quán)利要求4所述的方法,其中,所述固定燃料質(zhì)量的大部分和所述固定燃料質(zhì)量 的剩余少量部分包括從大約21到大約51的燃料質(zhì)量比。
6.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,在所述燃料切斷事件后每個汽缸的第一次著火包括使用雙噴射將所述固定燃料質(zhì)量輸送給所述各個汽缸,所述雙噴射包括在壓縮沖程 初期對所述固定燃料質(zhì)量的第一部分進行的第一次噴射,以及在所述壓縮沖程的上止點附 近對所述固定燃料質(zhì)量的剩余少量部分進行的第二次噴射;以及在所述第二次噴射之后火花點燃所述固定燃料質(zhì)量的剩余少量部分。
7.如權(quán)利要求6所述的方法,其中,在所述各汽缸的所述第一次著火之后并且直到所 有汽缸都已經(jīng)著火至少一次時,每個汽缸的著火包括使用雙噴射將所述固定燃料質(zhì)量輸送給所述各個汽缸,所述雙噴射包括在壓縮沖程 初期對所述固定燃料質(zhì)量的第一部分進行的第一次噴射,以及在所述壓縮沖程的上止點附 近對所述固定燃料質(zhì)量的剩余少量部分進行的第二次噴射;以及在所述第二次噴射之后火花點燃所述固定燃料質(zhì)量的剩余少量部分。
8.如權(quán)利要求6所述的方法,其中,在所述各汽缸的所述第一次著火之后并且直到所 有汽缸都已經(jīng)著火至少一次時,每個汽缸的著火包括使用在壓縮沖程初期對所述固定燃料質(zhì)量進行的單噴射將所述固定燃料質(zhì)量輸送給 所述各個汽缸;以及自動點燃所述固定燃料質(zhì)量。
9.用于控制多缸火花點火直噴式內(nèi)燃發(fā)動機的方法,包括確定每缸的重新著火燃料質(zhì)量;提供期望的燃料斜坡變化,所述燃料斜坡變化包括在接連的發(fā)動機循環(huán)中越來越多的 每循環(huán)燃料質(zhì)量;以及在給所有汽缸的燃料都被切斷的燃料切斷事件之后,使所述發(fā)動機重新著火包括在 每個后續(xù)的發(fā)動機循環(huán)期間燃燒專門以所述每缸的重新著火燃料質(zhì)量噴射到所述汽缸中 被選定的汽缸內(nèi)的燃料,使得在每個接連的發(fā)動機循環(huán)期間所燃燒的凈燃料根據(jù)所述期望 的燃料斜坡變化來增加。
10.如權(quán)利要求9所述的方法,其中,所述每缸的重新著火燃料質(zhì)量包括這樣的燃料質(zhì) 量,即在一個發(fā)動機循環(huán)期間,所述每缸的重新著火燃料質(zhì)量在各汽缸內(nèi)燃燒時足以提供 在后續(xù)緊接的發(fā)動機循環(huán)期間適于所述各汽缸內(nèi)的受控自動點火的余熱。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于在燃料切斷事件后操作均質(zhì)充量壓燃式發(fā)動機的控制策略。具體地,提供了一種多缸火花點火直噴式內(nèi)燃發(fā)動機,其在給所有汽缸的燃料都被切斷的燃料切斷事件后被重新著火。使該發(fā)動機重新著火包括在重新著火發(fā)動機循環(huán)期間專門以預(yù)定的固定燃料質(zhì)量來選擇性地使各獨立汽缸著火,直到所有汽缸都已經(jīng)著火至少一次,隨后各個汽缸的后續(xù)著火則不被限于所述的預(yù)定的固定燃料質(zhì)量。
文檔編號F02D43/00GK101907031SQ201010214709
公開日2010年12月8日 申請日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月19日
發(fā)明者C-F·常, H·允, J-M·康 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司
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