[發明專利]基于模型的瞬態燃料噴射正時控制方法

有效

• 申請號: 201110235746.7
• 申請日: 2011-08-17
• 公開（公告）號: CN102374052A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: I.哈斯卡拉;Y-Y.王
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F02D41/30
• 分類號: F02D41/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 代易寧;楊楷

技術領域

本公開涉及直噴內燃發動機。

背景技術

本部分的陳述僅提供與本公開相關的背景信息，并可能不構成現有技術。

在預混合充量壓縮點火（PCCI）發動機操作期間，自動點火燃燒依賴于氣缸充量溫度、充量成分、和進氣閥關閉時的氣缸壓力。因此，發動機的控制輸入必須被協調以確保這些關鍵氣缸變量處于能夠有效地實現自動點火燃燒的范圍內，該控制輸入例如為燃料量、燃料噴射正時、EGR閥打開位置、以及進氣閥和排氣閥輪廓。在這些輸入中，可用于發動機的剩余氣體的量和燃料噴射正時的開始是很重要的。可用的剩余氣體量是慢反應參數，其使得瞬態狀況難以控制而不產生過度的聽覺燃燒噪聲和扭矩輸出不規則。

在PCCI燃燒期間，由穩態發動機校準來確定變量的控制。當穩態發動機操作被中斷時，諸如在請求的扭矩瞬態或燃燒模式過渡期間，發動機被控制為在請求的操作狀態下的新的穩態校準，該請求的操作狀態是由新的操作員扭矩請求確定的。這種類型的控制不能夠理解發動機致動器和相關聯的控制參數可能具有不同的反應時間，其中剩余氣體質量響應是最慢的。在小扭矩和燃燒模式過渡下，彼此反應時間足夠接近，使得扭矩擾動和聽覺燃燒噪聲被最小化。在大的瞬態下，反應時間不能匹配變化率，導致失去對燃燒的控制，直到發動機致動器和相關聯的控制參數反應時間能夠響應。失去控制的時間段導致扭矩擾動和聽覺燃燒噪聲。當失去控制時，這還導致排放峰值，因為燃燒過程不再操作于操作參數內。

發明內容

本發明涉及一種用于控制直噴內燃發動機的方法，包括：監測內燃發動機操作參數；響應于所述發動機操作參數確定噴射的開始；監測包括剩余氣體成分的進氣流；監測排氣流；監測燃料流；基于進氣流、排氣流和燃料流確定對應于進氣流反應時間的時間常數；利用所述時間常數修改噴射的開始；以及利用所修改的噴射開始來操作發動機。

本發明還涉及以下技術方案。??

1.?一種用于控制直噴內燃發動機的方法，包括：

監測內燃發動機操作參數；

響應于所述發動機操作參數確定噴射的開始；

監測包括剩余氣體成分的進氣流；

監測排氣流；

監測燃料流；

基于進氣流、排氣流和燃料流確定對應于進氣流反應時間的時間常數；

利用所述時間常數修改噴射的開始；以及

利用所修改的噴射開始來操作發動機。??

2.?如技術方案1所述的方法，還包括檢測來自操作員扭矩請求的快速瞬態；以及

其中，利用時間常數來修改噴射的開始在監測到快速瞬態后進行。??

3.?如技術方案1所述的方法，還包括檢測來自操作員扭矩請求的快速瞬態；以及

其中，確定時間常數在監測到快速瞬態之后進行。??

4.?如技術方案1所述的方法，其中，確定噴射的開始包括參照查詢表。??

5.?如技術方案1所述的方法，其中，監測包括剩余氣體成分的進氣流包括確定由內部排氣再循環獲得的進氣流內的剩余氣體成分。??

6.?如技術方案1所述的方法，其中，監測包括剩余氣體成分的進氣流包括確定由外部排氣再循環獲得的進氣流內的剩余氣體成分。??

7.?如技術方案1所述的方法，其中，利用時間常數修改噴射的開始包括閉環燃燒反饋控制。??

8.?如技術方案1所述的方法，其中，利用時間常數修改噴射的開始包括開環燃燒控制。??

9.?如技術方案1所述的方法，還包括：

監測發動機速度；以及

監測發動機的容積效率；

其中，確定對應于進氣流反應時間的時間常數進一步基于發動機速度和發動機的容積效率。??

10.?如技術方案1所述的方法，其中，監測排氣流包括利用排氣傳感器監測排氣流內的排氣分數。??

11.?一種用于控制直噴內燃發動機的方法，包括：

監測內燃發動機操作參數并響應于發動機操作參數而確定噴射的開始；

監測操作員扭矩請求并檢測來自操作員扭矩請求的快速瞬態；

監測包括剩余氣體成分的進氣流；

監測排氣流；

監測燃料流；

監測發動機速度；

監測發動機的容積效率；

在監測到快速瞬態之后，基于進氣流、排氣流、燃料流、發動機速度和發動機的容積效率來確定對應于進氣流反應時間的時間常數；

在監測到快速瞬態后，利用時間常數來修改噴射的開始；以及