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柴油机中基于模型的自点火优化的控制器

摘要

一种柴油机(10)通过交替的柴油燃烧运行。通过根据预测器算法模型(50)处理某些输入数据的一组特定值来控制燃料和增压空气混合物的形成,以便形成预测的自点火时间θ

著录项

  • 公开/公告号CN101278116A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2008-10-01

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 万国引擎知识产权有限责任公司;

    申请/专利号CN200680036463.7

  • 发明设计人 W·德奥捷达;

    申请日2006-09-07

  • 分类号F02D43/04;F02D41/14;

  • 代理机构上海专利商标事务所有限公司;

  • 代理人朱立鸣

  • 地址 美国伊利诺斯州

  • 入库时间 2023-12-17 20:49:36

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2019-08-27

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):F02D43/04 授权公告日:20100714 终止日期:20180907 申请日:20060907

    专利权的终止

  • 2010-07-14

    授权

    授权

  • 2008-12-03

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2008-10-01

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及柴油机,该柴油机不时地通过诸如HCCI、CAI、DCCS或HPCS的交替的柴油燃烧(ADC)过程运行,以在发动机气缸中压缩空气-燃料混合物时造成混合物的自点火。

背景技术

HCCI(均质装料压缩点火)是一种已被认识的过程,在发动机循环的压缩冲程中,该过程以在发动机气缸内形成基本上均质的空气-燃料装料方式来对柴油机加燃料。在需要的用于装料的燃料喷射到气缸内而形成大致均质的空气-燃料混合物后,通过活塞向上冲程增加装料的压缩造成足够的高温而在上死点(TDC)附近或上死点上使装料自点火。当处于混合物内不同位置的蒸发燃料基本上同时自发地燃烧时,就会发生自点火。

HCCI特征之一是相对贫瘠或稀释的混合物可以燃烧,并保持燃烧温度相对较低。通过避免形成相当高的燃烧温度,HCCI可显著地减少NOX的产生,这是发动机废气中不理想的成分。

HCCI另一特征在于,基本上均质的空气-燃料装料的自点火产生了更加完全的燃烧并在发动机废气中造成相对少的烟灰。

因此,HCCI在减少尾管排放方面的潜在益处是颇为显著的,从而在发动机研究和设计界内HCCI是许多科技人员和工程师主动研究和开发的课题。

对于压缩点火发动机来说,HCCI被认为是几种交替燃烧过程之一。可以被认为是交替燃烧过程的其它过程包括控制的自点火(CAI)、稀释控制的燃烧系统(DCCS)以及高度预混合燃烧系统(HPCS)。

交替的燃烧系统或过程不管可能称作什么名称,其共同的特征在于,燃料远在到达TDC之前就喷射到气缸内以形成逐渐压缩的空气-燃料装料,直到在上死点(TDC)附近或上死点上发生自点火为止。

如果这样的交替过程在对于任何特定发动机的发动机运行全部范围上不合适,那么,发动机可以传统柴油机的方式加燃料,其中,增压空气被压缩到这样的程度,即,一旦燃料喷射入气缸内,它就致使燃料立即点火,通常在压缩为最大的上死点(TDC)附近或上死点上。

提供过程受控的燃料喷射系统,该系统能够精确地控制燃料喷射,其在发动机运行的全部范围内的发动机循环过程中,允许在不同的喷射压力、不同时间和不同时间长度内喷射燃料,这样,柴油机变为能够由交替燃烧过程和/或传统柴油燃烧方式运行。可变阀致动系统的出现允许以各种方式使发动机阀的定时被处理器精确地控制。

如下面描述将要解释的,本发明利用如此的处理器控制的燃料和阀致动系统的能力,以便当压缩点火发动机在交替柴油燃烧模式中运行时更好地控制自点火。

因为根据影响发动机运行的输入到车辆和发动机的各种输入,对机动车提供动力的柴油机在不同速度和载荷下行驶,所以,对加燃料的要求随着速度和载荷的变化而变化。相关的处理系统处理表示诸如发动机速度和发动机载荷之类参数的数据,以对特定的运行状态设定要求的发动机加燃料而形成控制数据。一种控制算法寻求确保燃料喷射系统这样的操作,该操作将在发动机速度和发动机载荷各种组合的每种组合下提供要求的加燃料。

根据不同的发动机速度-载荷条件,可变阀致动系统也可以不同方式加以控制,以提供适合于这些条件的多种组合中的每个组合为有效的压缩比。控制算法寻求确保理想有效的压缩比,该压缩比结合由燃料控制算法确定的加燃料来致使缸内混合物在发动机内的要求时间发生自点火,以在特定的发动机速度下产生要求的转矩。

即使对加燃料和缸阀定时有良好的控制,也可能在发动机中存在各种扰动,它们在自点火和生成转矩时产生缸与缸的变化和/或循环与循环的变化。过早自点火可造成某些不理想的后果,诸如可能有害的发动机爆燃。过迟的自点火可导致功率损失。在特定发动机设计中这些扰动可以是固有的,一般地因为每个气缸在发动机中处于不同位置,因此可在与其它气缸相差小但仍然显著的温差之下运行,和/或可能在与其它气缸不同的离增压空气进入进气歧管之处的距离之处运行。

发明内容

当柴油机在交替燃烧过程中运行时,管理好空气和燃料对于发动机循环过程中在理想时间进行自点火是重要的。有了处理器控制的可变阀致动系统,可以多种方式操作发动机阀来管理流入气缸内的气流,以便在每一气缸内压缩的混合物中达到理想的增压空气量。同样地,通过处理器控制的加燃料系统也可很好地控制混合物中的燃料量。当发动机运行状态改变时,燃料和空气可以适合于变化状态的各种方式变化。

HCCI、DCCS、HPCS和其它替代的内燃过程已经在理论上和实验上公开了,包括NOX和烟灰的发动机排放水平有可能显著地降低。可以用来有效地达到这些降低的多种因素中,有效的压缩比是其中一个因素。一般认为工业界对于有效压缩比的可接受的定义是压缩冲程结束时的缸内压力对有效进气冲程结束时的缸内压力之比。控制允许进入气缸内的增压空气量将可控制有效的压缩比。

本发明使用可变阀致动和燃料控制策略来达到发动机循环过程中在合适时间将会自点火的空气-燃料混合物,以在发动机运行的速度下提供要求的转矩。

这些变化包括进气歧管温度和排气再循环。

本发明寻求控制某些变量(控制变量)以便使自点火的特征变化达到最小(例如,特定气缸内循环与循环的自点火定时的变化,或气缸与气缸的变化),当燃料在压缩冲程中相对早地引入到气缸内,而自点火显著地延迟以允许燃料和增压空气在自点火实际发生之前更好地混合时,趋于发生这些变化。

某些变量(扰动变量和操纵变量)影响自点火。影响自点火的一个变量是正在压缩的空气-燃料混合物的温度。合适地控制该温度可避免过早地自点火,过早自点火会造成严重爆燃并导致发动机损坏。现有技术控制混合物温度的某些努力在于:(a)优化活塞几何形状来提高混合物的均质性,(b)限制有效压缩比(在柴油或高十六碳烯燃料的情况下,需要降低压缩比,因为这些燃料比汽油燃料容易点火),以限制缸内温度上升,(c)优化燃料喷射策略(例如,顺序地和相对地贡献多个喷射),(d)优化排气再循环(EGR)量和EGR温度,以及(e)优化阀定时顺序。

本发明提供一种控制策略,其以减弱影响自点火过程的多个干扰源(扰动变量)的方式来补偿控制变量。而现有技术采取添加一定的硬件或进行修改以图将干扰影响减到最小,本发明实施基于模型的方法,其预防由发动机中所见的通常的扰动所造成的发动机无法点火。由于抑制了无法点火,本发明提供耐用的自点火过程。

扰动可以各种方式引起,例如源自:各个气缸不均匀冷却,由于不相同的气流型式通过进气系统到各自的气缸引起的在各个气缸处空气充入量的变化,不一致的点火次序,以及不等的EGR气体分布。本发明的策略提供对每一气缸喷射器的控制和可变阀定时机构,在该定时机构中阀的定时可在每个气缸处进行调整。这里所述的公开实施例控制作为操纵变量的个别气缸的加燃料和进气阀的关闭,同时考虑到如所述的扰动变量那样的扰动的存在,以得到控制空气和燃料管理系统的值,它们会在发动机循环的合适时间造成自点火以产生要求的转矩。

可以认为本发明不仅可减少发动机的排放,而且可有利于改进机动车辆中发动机特性的其它方面。此外,本发明在已经有电子的发动机控制系统和可变阀致动系统的生产车辆中以成本经济的方式实施,因为本发明以控制的策略实施。

在各种专利和技术文献中揭示的各种机构可用来改变发动机有效的压缩比。实例公开在共同拥有的美国专利Nos.6,044,815和6,263,842中。它们包括液压辅助的发动机阀致动器,其可改变个别阀并控制个别气缸以便更好地进行燃烧控制,它们用来补偿由发动机内不同的气缸位置引起的不同装料温度。

本发明涉及改进在柴油机内使用的交替燃烧过程的发动机、系统和方法,其目的包括进一步减少产生发动机废气中的不理想成分,尤其是,烟灰和NOX。本发明具体为空气和燃料管理的策略。空气管理策略使用可变阀致动来控制进气阀的关闭。通过在发动机控制系统的相关处理系统内的合适编程来实施这些策略。

本发明的一个一般的方面涉及一种运行压缩点火发动机的方法,该发动机具有基于处理器的发动机控制系统,系统控制对发动机加燃料的加燃料系统和可变阀致动系统,该致动系统控制那些打开和关闭通向个别发动机气缸的进气系统的进气阀的操作。

该方法包括处理某些数据,以形成对发动机气缸加燃料的加燃料数据和操作气缸进气阀的进气阀操作数据。进气阀操作数据通过在控制系统内执行一算法来形成,该控制系统控制气缸的ECR,以在压缩冲程过程中不到上死点之前在规定温度范围的气缸温度下致使气缸内的燃料开始发生自点火。气缸根据加燃料数据进行加燃料。

根据进气阀操作数据控制可变阀致动系统,以允许空气从进气系统通过进气阀进入气缸内,通过的空气量在压缩冲程过程中不到上死点之前在规定温度范围的气缸温度下致使气缸内的燃料开始发生自点火。

另一个一般方面涉及一种压缩点火发动机,发动机包括:多个其中发生燃烧以运行发动机的气缸;对气缸加燃料的加燃料系统;将增压空气引入到气缸内的进气系统,该进气系统包括控制那些打开和关闭通向个别发动机气缸的进气阀操作的可变阀致动系统;以及基于处理器的发动机控制系统,该发动机控制系统控制加燃料系统和和可变阀致动系统。

控制系统的处理部分处理某些数据来形成对发动机气缸加燃料的加燃料数据和操作气缸进气阀的进气阀操作数据。

进气阀操作数据通过在控制系统内执行一算法来形成,该控制系统控制气缸的ECR,以在压缩冲程过程中不到上死点之前在规定温度范围的气缸温度下致使气缸内的燃料开始发生自点火。

该方法和该发动机的更具体的方面在于,进气阀就在压缩冲程之前的进气冲程开始之时或接近开始之时开始打开,并在进气冲程结束之前关闭。关闭的发生远在进气冲程结束之前,以在进气冲程的其余部分足以造成缸内温度一定的降低时允许气缸内空气膨胀。

从以下对显示实施本发明目前构思的最佳模式的本发明的优选实施例的描述中,将会看到本发明上述和其它进一步的特征和优点。本说明书包括附图,现简要地描述如下。

附图说明

图1是与本发明原理相关的发动机和相关装置的示意图。

图2是总的示意图,示出与根据本发明的图1发动机的运行相关的某些输入变量和某些输出变量。

图3是示意图,示出在图1发动机中实施本发明原理的详图。

图4包括两个对理解本发明原理有用的图表。

图5包括两个实施本发明原理相关的方程。

图6包括涉及本发明原理的另外的方程和图表。

具体实施方式

图1示出实施本发明原理的示范内燃机10。该发动机10包括让用于燃烧的增压空气通过其而进入发动机的进气系统12,以及让燃烧生成的废气通过其排出发动机外的排气系统14。发动机10以压缩点火原理运行,并通过涡轮增压器16进行涡轮增压,该涡轮增压器具有位于排气系统14内的涡轮机16T和位于进气系统12内的压缩机16C。当发动机用作为诸如卡车那样机动车的原动力时,发动机10可通过传动系统18连接到推动车辆的从动轮上。

发动机10包括多个形成燃烧腔的气缸20(或者成直列构造或者成V形构造),作为燃料管理系统23的元件的燃料喷射器22将燃料喷射到燃烧腔内,以与已经通过进气系统12进入的增压空气混合。在气缸20内作往复运动的活塞连接到发动机曲轴上。

当发动机循环从其压缩阶段到其动力阶段时,每一气缸20内的空气-燃料混合物在相应活塞产生的压力下燃烧,由此驱动发动机曲轴,发动机曲轴又通过传动系统18将转矩提供到驱动车辆的轮子上。燃烧生成的气体通过排气系统14排出。

发动机10具有与气缸16相关联的进气阀24和排气阀26。可变阀致动机构28是空气管理系统的部分,该空气管理系统至少打开和关闭进气阀并还可打开和关闭排气阀。每一气缸具有至少一个进气阀和至少一个排气阀。

发动机10还包括发动机控制单元(ECU)30,该控制单元30包括一个或多个处理器,处理器处理各种数据以为控制发动机运行的各个方面形成数据。ECU30通过与燃料系统23和可变阀致动系统28两者的合适接口起作用,来控制由每一燃料喷射器喷射的燃料定时和燃料量以及控制至少进气阀的关闭。

一有代表性的可变阀致动系统包括多个装置,它们允许对每一特定气缸调整基本的阀运行曲线,以补偿由于气缸在发动机内特定的位置引起的诸如温度那样某些变量中缸与缸的变化。由C.Vafidis著作的论文“The Application of anElectro-Hydraulic VVA System on a Passenger Car C.R.Diesel Engine(电气-液压的VVA系统在客车C.R.柴油机上的应用)”(ATA 20A2011)描述了这样一种系统。该论文于2000年10月12-13日在意大利切尔沃港(Porto Cervo)召开的有关未来客车柴油机技术的ATA(Associacini Tecnica De Automobile)大会上提交发表。

在发动机循环过程中,对气缸控制喷射入到气缸内的燃料量和允许进入到气缸内的增压空气量两者,就可控制生成的空气-燃料混合物中空气和燃料之间的比例。喷射到气缸内的柴油燃料量是由ECU30执行的计算所确定的燃料,ECU30处理与确定如此燃料量相关的数据并致使燃料喷射器操作,从而喷射器喷射出计算量的燃料。允许进入到气缸内的增压空气量由ECU30执行的计算确定,ECU30处理与确定如此空气量相关的数据,并在压缩冲程过程中在合适的时间致使进气阀或气缸的阀关闭。

在任何点火发生之前,尽可能早地形成空气-燃料混合物以允许燃料与空气进行混合。施加在混合物上的压力不断提高最终导致在发动机上死点(TDC)附近或上死点上自点火。通过合适地控制燃料和空气的比例以使发动机在理想的速度和转矩下运行,自点火就可在合适时间发生而使发动机产生理想的运行。

为了控制尾管的排放,发动机10运行而通过排气系统14内的EGR回路32再循环控制量的废气。EGR回路32具有用于来自发动机排气歧管38的发动机废气的入口、用于冷却热废气的EGR冷却器34、以及EGR阀36,该EGR阀36在打开时使冷却的废气通过一出口开口到进气系统12内。废气可以流过回路32的程度根据阀36允许打开多大而定,其处于EGR30的控制之下,EGR30处理确定设定阀打开量的参数EGRP值时有用的数据。因此,使阀36打开,通过夹带从进气系统12内的中间冷却器40流到发动机进气歧管42的增压空气,将一定量的废气添加到气缸内的空气-燃料混合物中。

相应的压力传感器44与每个气缸20相关联,用来测量缸内压力并将对应的数据信号提供到ECU30。

图2示出与根据本发明原理的发动机10的运行相关的某些输入变量和某些输出变量。输入变量归结成扰动变量和操纵变量。输出变量是控制变量。

操纵变量是发动机加燃料量mf和进气阀关闭1VC。扰动变量是进气歧管温度和废气再循环。控制变量是发动机转矩TQI和发动机循环中的自点火定时θ。

ECU30包括用于基本燃料和空气管理策略的算法,以控制相应的燃料管理和空气管理。燃料通过对喷射入到气缸内燃料量的控制进行管理,通过控制与燃料喷射器22运行相关的参数来控制燃料量,诸如喷射压力和喷射器打开时间之类的参数。空气通过发动机循环中进气阀或气缸阀操作而关闭的时间进行管理。因此,参数mf是这样一变量,其代表发动机循环中应喷射入到气缸内以形成空气-燃料混合物的目标燃料量,而参数IVC是代表该气缸进气阀关闭的变量。当发动机速度和载荷变化时,操纵参数变化致使发动机以这样方式运行,即,对要求速度下的载荷提供合适的转矩。发动机控制策略的有识人士将会理解到其它的因素(这里没有具体讨论过)需要加以处理,该处理确定发动机加燃料量mf和进气阀关闭IVC的实际数据值。

如果与气缸相关的变量在气缸与气缸之间是一致的,则每一气缸将以完全相同的方式用燃料和空气进行装料。在实际的发动机中,通常并不是这种情形。像在进气歧管温度和EGR那样的变量中气缸与气缸的变化很有可能存在。本发明将这些变化考虑为扰动变量。

如果增压空气在特定入口位置处进入进气歧管42,则进入某一特定气缸的实际增压空气量可能在一定程度上取决于其进气阀离增压空气入口位置的距离。这种情况对于再循环的废气也是如此。本发明的前提是建立实际发动机的模型来确定相关的气缸与气缸和/或循环与循环的变化。该模型50大致地图示在图2中。模型在发动机控制策略中如何实施图示在图3中。

模型50与自点火预测控制器52相联系。它们包括由ECU30实施的处理所重复执行的算法,这些算法联合地形成控制发动机的加燃料和进气阀关闭的虚拟控制器。

模型50处理某些输入数据的特定一组值,用来预测自点火的启动并在发动机循环中根据预测算法模型来生成转矩。特定的输入数据包括发动机速度N、要求的转矩TQDES、废气再循环EGR、以及进气歧管温度IMT。该处理形成预测的自点火启动的数据值θAI和生成发动机转矩的数据值TQAI

处理的另一结果形成控制燃料管理系统的数据值和控制空气管理系统的数据值,它们将产生预测的自点火启动和生成转矩。这两种数据值是IVCff和Mfff

对于转矩TQAI和θAI的数据值是对应于代数和函数54、56的输入,它们分别计算TQAI和正在产生的实际转矩TQ之间的差值,以及θAI和自点火发生的实际时间θAI之间的差值。这些差值事实上是误差信号,它们用于燃料和空气管理系统的闭合回路控制中。

控制变量探测器58分辨发动机转矩和自点火发生时的曲轴角度以提供TQ和θ。每个压力传感器44测量对应气缸20中的压力,而压力数据的处理可包括压力对燃烧循环的积分以求出转矩,并用瞬时压力上升来指示自点火的开始。或者,包括分析模型(基于初始温度和混合物状态的简化的热动力学和化学模型可给出最佳的估计)的虚拟仪器可借助于爆燃传感器来提供信息。

在图3中,“设备”的各种含义意指有关发动机(设备)如何运行的数据、从传感器获得的数据或以某种方式从其它数据推断出的数据。所获得的或推断出的数据是对控制自点火重要的数据,例如,进气歧管温度IMT和EGR量。后者可通过各种方法获得,例如,通过在进气和排气中的氧气采样、热膜风速计、文丘里型测量计等。附图标记60表示那些提供代表测得的进气歧管温度和EGR量数据的源头。这两个数据项是对相应求和函数62、64的输入。

在图3中,对于变量IMT和EGR的扰动一起用系统扰动66来表示。如前面所讨论的,如此的扰动是气缸与气缸的变化和/或循环与循环的变化的结果。

预测控制器52包含储存数据或图谱,它们形成转矩的目标或要求值和对操纵变量的自点火定时之间的关系,操纵变量在这里用进气阀关闭和燃料供应来代表。此外,控制器包括基于PID控制器的纠正算法,该PID控制器被包括在对转矩和自点火定时实施闭环工作循环控制的算法内。

算法将纠正值引入到加燃料和阀定时中,以反映转矩和自点火定时的变化,这将参照图4、5和6作详细的解释。

根据图6的数学关系式90,转矩的变化ΔTQ与阀定时δζIVC的变化以及加燃料δMf的变化相关。因为阀定时的变化对转矩的影响显著地小于加燃料变化对转矩的影响,所以,可认为转矩的变化ΔTQ大致地正比于加燃料δMf的变化,图6中已用图示94绘出。

根据图6的数学关系式92,自点火定时的变化ΔθAI与阀定时δζIVC的变化以及加燃料δMf的变化相关。图6中的图示96、98分别表明,阀定时δζIVC的正向变化将造成自点火定时ΔθAI的正向变化,但加燃料δMf的正向变化将造成自点火定时ΔθAI的负向变化。

本发明人根据从发动机试验中收集到的经验相关关系推导出这些关系式,这些关系式阐明了同时管理燃料和空气来优化交替的柴油燃烧过程的本发明人策略的基础。利用在控制器中实施的这些函数关系式,加燃料和进气阀关闭可连续地在工作循环中得到控制,以增加或减小对转矩和自点火定时的贡献,从而将这两个控制变量相对于其理想值的误差减到最小。

控制器52对空气和燃料的PID控制处理了转矩误差和自点火定时误差的数据值,以对加燃料和进气阀定时的相应工作循环控制形成对应的纠正值。

图5示出加燃料纠正值与转矩误差和自点火定时误差相关的数学关系式80。εTQ,dty代表转矩中的正向误差(产生不足的转矩),而εθAI,dty代表自点火定时的正向误差(自点火发生得过早)。αTQ和αθAI是相关因子,它们分别使对应的误差值(工作循环中测量)与加燃料纠正值相关。gTQ和gθAI是增益因子,当一特定发动机模型的经验试验揭示出,在某一运行条件下,转矩误差的贡献胜于自点火定时误差是合适的或反之亦然时,增益因子提供对这两项中每项相对贡献的调整。正向的转矩误差意味着需要更多的转矩,因此,加燃料的需要被提高。这就是等号后的第一项是正的原因。然而,因为自点火定时中的正向误差意味着自点火的发生过早,所以,加燃料应当减小以作出纠正,这就是等号后的第二项是负的原因。

图5还示出进气阀定时的纠正值与转矩误差和自点火定时误差相关的数学关系式82。βTQ和βθAI是相关因子,它们分别使对应的误差值(工作循环中测量)与定时纠正值相关。hTQ和hθAI是增益因子,当一特定发动机模型的经验试验揭示出,在某一运行条件下,转矩误差的贡献胜于自点火定时误差是合适的或反之亦然时,增益因子提供对这两项中每项相对贡献的调整。正向的转矩误差(表明需要更多的动力)要求进气阀关闭定时前提以作出纠正,这反映在等号后的第一项是正的。这结合加燃料的增加而发生,其借助于基于转矩的加燃料纠正分量来实现。自点火定时中的正向误差意味着自点火的发生过早,所以,也要求进气阀关闭定时前提以作出纠正,这反映在等号后的第一项也是正的。这结合加燃料的减小而发生,其借助于基于自点火定时的加燃料纠正分量来实现,联合的效应产生沿合适方向的纠正,因为有效的压缩比和由此的缸内温度两者都降低。

负的转矩误差和负的自点火定时误差产生与因为正的转矩误差和正的自点火定时误差而作出纠正值的相反方向的纠正值。

图4中的图70绘出了控制器策略在自点火定时上的总的效果。令θ0AI代表策略实施之前的自点火定时,诸如由探测器58所测量的,令θAI,des代表更靠近发动机上死点(TDC)的理想的定时,诸如由模型50提供的。自点火定时误差是差值,在此实例中是正值。当策略开始实施时,自点火定时接近要求的定时。策略用来调整进气阀关闭和加燃料的定时以寻求零误差,同时,自点火定时趋于朝向要求的或目标的定时会聚,误差可以不完全是零。误差所保持的范围在一定程度上将依赖于特定发动机的运行条件。

图4中的图72绘出了控制器策略在进气阀关闭定时上的总的效果。令ζ0代表策略实施之前的进气阀关闭时间,诸如以任何合适方式所测量的。令ζ代表进气阀关闭定时的目标时间,其在发动机循环中较早。定时误差是差值,在此实例中是正值。当策略开始实施时,进气阀关闭定时接近要求的定时。策略用来调整进气阀关闭和加燃料的定时以寻求零误差,同时,进气阀关闭定时趋于朝向要求的或目标的定时会聚,误差可以不完全是零。误差所保持的范围在一定程度上将依赖于特定发动机的运行条件。合起来说,自点火定时和进气阀关闭定时受到控制而对两者基本上提供优化的解决方案,即使保持误差时也是如此。

通过在发动机循环中的理想时间发生自点火,生成的燃烧温度以多种方式控制,其可避免促使尾管排放中形成NOX的较高温度。本发明提供控制算法来使得自点火过程更加耐用。

变化缸与缸基础上的进气阀关闭可变化缸与缸基础上的有效压缩比。如果在发动机开发过程中绘制特定气缸(通过模型或实际的试验)来确立实际的进气歧管温度如何偏离用作为对预测器50的输入的IMT的总体值(如此的总体值例如可从特定位置的温度传感器获得),这样的偏离被用来调整或补偿管理特定气缸的加燃料和进气阀关闭的总体IMT数据值。同样地,如果在发动机开发过程中绘制特定气缸(通过模型或实际的试验)来确立实际的EGR如何偏离用作为对预测器50的输入的EGR的总体值,这样的偏离被用来补偿管理特定气缸的加燃料和进气阀关闭的总体EGR数据值。

因此,补偿量通过求和函数62、64加入到总体值中,该总和被用作控制器52的输入。在不存在任何补偿量的情况下,总体值是控制器52的输入。

尽管已经说明了本发明目前优选的实施例,但应该认识到,本发明的原理适用于所有落入附后权利要求书范围之内的实施例。

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