[發(fā)明專利]具有基于時間和事件的控制的內燃機氣門機構控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910133069.0
• 申請日: 2009-04-07
• 公開（公告）號: CN101550851A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發(fā)明（設計）人: A·B·雷爾
• 申請（專利權）人: 通用汽車環(huán)球科技運作公司
• 主分類號: F01L1/34
• 分類號: F01L1/34
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 彭 武;劉華聯(lián)

本申請要求于2007年9月7日提交的美國臨時申請 No.60/993,047的優(yōu)先權。上述申請的內容通過參考包含于本文。

技術領域

本發(fā)明涉及內燃機，尤其內燃機的氣門機構系統(tǒng)及其控制。

背景技術

這里提供的背景描述是為了總地示出本公開內容的目的。 本發(fā)明人在該背景技術部分中所作描述的內容，以及其敘述在描寫時 不會以其它方式被認為是現有技術的方面，既不特別地也不含蓄地認 為是破壞本公開的現有技術。

均質充氣壓燃(HCCI)指的是在內燃機中的一種內燃燒形 式。HCCI將燃料與氧化物的混合物壓縮到自燃點。自燃釋放出轉換為 功和熱的化學能。在HCCI發(fā)動機中，在燃料/空氣混合物幾乎同時燃 燒時，在幾個位置處出現燃燒。HCCI發(fā)動機運行更加接近理想OTTO 循環(huán)，提高了運行效率(運行更加稀薄)，并且產生比火花點燃式發(fā) 動機更少的排放。但是，由于沒有燃燒的直接引發(fā)者，所以燃燒過程 實質上是難以控制的。

為了獲得HCCI發(fā)動機中的動態(tài)操作，控制系統(tǒng)可改變引起 燃燒的條件。例如，控制系統(tǒng)可調節(jié)壓縮比、引起的氣體溫度、引起 的氣體壓力、或者殘留或重新引入廢氣的量。已經使用了幾種方法來 執(zhí)行所述調節(jié)，從而通過在燃燒室內的溫度-壓力-時間歷程上提供 更好的控制來擴展HCCI運行區(qū)域。

一種方法是可變氣門正時。壓縮比可通過調節(jié)進氣門何時 關閉來控制。殘留在燃燒室中的廢氣量可通過氣門再開啟和/或氣門重 疊來控制。可變氣門正時控制限制在自燃過程的控制中。

用于改進控制的另一種方法稱為“2級”進氣門升程方法。 2級進氣門升程方法包括將進氣門的運行模式在HIGH升程模式與 LOW升程模式之間切換，這兩種升程模式具有相應的升程曲線。在 HIGH升程模式期間，進氣門升至HIGH水平，以允許預定容量的空氣 進入相應的汽缸。在LOW升程模式期間，進氣門升至LOW水平，允 許比HIGH升程模式更小的預定容量的空氣進入相應的汽缸。當前，2 級方法往往具有不協(xié)調和不一致的升程轉換，從而造成不一致的最終 結果。

發(fā)明內容

在一個具體實施例中，用于內燃機的氣門控制系統(tǒng)包括氣 門致動模塊，其在N個開啟升程模式之間致動進氣門和排氣門中每一 個，其中N為大于一的整數。控制模塊限定具有基于進氣門正時的起 始時間和基于排氣門正時的結束時間的轉換窗口。所述控制模塊基于 所述轉換窗口使能所述進氣和排氣門中的至少一個在所述N個開啟升 程之間的轉變。

在其它方面，提供了一種用于內燃機的氣門控制系統(tǒng)，包 括車輛控制模塊，其產生升程模式指令信號以將進氣門和排氣門中至 少一個在N個開啟升程模式之間轉變，其中N為大于一的整數。時間 模塊產生指示執(zhí)行所述轉變的持續(xù)時間的響應時間和禁止所述轉變的 升程限制信號。所述時間模塊基于當前升程模式信號和狀態(tài)信號產生 所述響應時間信號和所述升程限制信號。所述當前升程模式信號指示 所述進氣門和所述排氣門中至少一個的當前升程狀態(tài)。所述狀態(tài)信號 指示升程控制閥的狀態(tài)。所述升程控制閥致動所述進氣門和所述排氣 門中至少一個。事件模塊基于所述升程指令信號、所述響應時間信號 和所述升程限制信號產生所述當前升程模式信號和所述狀態(tài)信號。所 述時間和事件模塊中的至少一個使能所述轉變。

在其它方面，提供了一種用于內燃機的氣門控制系統(tǒng)，包 括氣門致動模塊，其在N個開啟升程模式之間致動進氣門和排氣門中 的至少一個，其中N為大于一的整數。控制模塊基于油壓信號、升程 控制閥溫度和油溫中的至少一個使能所述進氣和排氣門中的至少一個 在所述N個開啟升程之間的轉變。

在其它方面，提供了一種用于內燃機的氣門控制系統(tǒng)，包 括氣門致動系統(tǒng)。所述氣門致動系統(tǒng)包括第一和第二結構中的至少一 種。所述第一結構包括將進氣門和排氣門在N個開啟升程模式之間致 動的共用升程控制閥，其中N為大于一的整數。第二結構包括第一升 程控制閥和第二升程控制閥，所述第一升程控制閥在所述N個開啟升 程模式之間致動所述進氣門而不是所述排氣門，所述第二升程控制閥 在所述N個開啟升程模式之間致動所述排氣門而不是所述進氣門。控 制模塊使能所述進氣門和排氣門中至少一個在所述第一和第二結構的 N個開啟升程模式之間的轉變。