[发明专利]用于在冷HCCI操作期间加热进气的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及发动机控制系统，更具体地涉及用于在火花点火模式和均质充气压缩点火模式下运行的发动机的发动机控制系统。

背景技术

这里提供的背景技术描述用于总体上介绍本发明的背景。在本背景技术部分中所描述的程度上，当前署名的发明人的作品和本描述中在申请时不构成现有技术的各方面，既非明示也非默示地被认为是本发明的现有技术。

为了燃料效率和提高发动机功率，内燃发动机(ICE)可以在火花点火(SI)模式和均质充气压缩点火(HCCI)模式运行。在SI模式下，空气/燃料混合物可以由ICE的气缸中的火花塞点燃。在HCCI模式下，空气/燃料混合物可以在没有通过火花塞点火的情况下通过压缩来点火。HCCI模式比SI模式更有效，因为HCCI模式与SI模式相比能够使ICE在更贫的空气/燃料混合物下运行。

HCCI模式在贫的空气/燃料混合物下通过将空气/燃料混合物压缩到自动点火点来产生无火焰的能量释放。与SI模式相比，HCCI模式能够提供提高的燃料经济性，并产生更低的排放物水平。然而，因为没有直接的燃烧引发物，所以点火过程可能固有地在控制方面面临挑战。

例如，HCCI模式期间的燃烧可根据温度来控制。温度可基于来自ECT传感器的发动机冷却剂温度(ECT)信号。在ICE的冷起动期间，HCCI模式可被禁止，直到ECT信号大于或等于预定温度为止。在冷起动期间启用HCCI模式会导致不稳定的且劣化的自动点火。

在HCCI模式期间，如果在达到预定温度之前通过压缩点燃空气/燃料混合物，则可能发生噪声、对发动机组件的损害、不点火和/或发动机失速。这增加了排放物，并降低了ICE的操纵性能。由于以上原因，HCCI模式可被延迟，直到ICE被加热到预定温度为止。

发明内容

在一个实施例中，提供一种包括模式确定模块、节气门控制模块和气门致动模块的系统。所述模式确定模块基于发动机速度信号和发动机负荷信号产生模式信号。所述模式信号指示火花点火(SI)模式和均质充气压缩点火(HCCI)模式中的一个。所述节气门控制模块基于所述模式信号、温度信号以及指示第一节气门和第二节气门的位置的多个气门位置信号产生气门控制信号。所述节气门控制模块基于所述气门控制信号控制所述第一节气门的位置以调节从所述第一节气门流出且进入所述发动机的进气歧管的进气的第一流率。所述节气门控制模块基于所述气门控制信号控制所述第二节气门的位置以调节通过热交换器且进入所述进气歧管的进气的第二流率。所述气门致动模块基于所述气门控制信号致动所述第一节气门和所述第二节气门。

在其它特征中，提供了一种控制发动机的进气空气流的方法。所述方法包括：基于发动机速度信号和发动机负荷信号产生模式信号。所述模式信号经由所述模式信号指示SI模式和HCCI模式中的一个。基于所述模式信号、温度信号以及指示第一节气门和第二节气门的位置的多个气门位置信号产生气门控制信号。基于所述气门控制信号控制所述第一节气门的位置，以调节从所述第一节气门流出且进入所述发动机的进气歧管的进气的第一流率。基于所述气门控制信号控制所述第二节气门的位置，以调节通过热交换器且进入所述进气歧管的进气的第二流率。基于所述气门控制信号致动所述第一节气门和所述第二节气门。

本发明进一步的适用范围将通过下文提供的详细描述而变得显而易见。应当理解的是，该详细描述和具体示例仅用于说明目的，而并非旨在限制本发明的范围。

本发明还提供如下方案：

方案1、一种用于发动机的系统，其包括：

模式确定模块，所述模式确定模块基于发动机速度信号和发动机负荷信号产生模式信号，

其中，所述模式信号指示火花点火(SI)模式和均质充气压缩点火(HCCI)模式中的一个；

节气门控制模块，所述节气门控制模块基于所述模式信号、温度信号以及指示第一节气门和第二节气门的位置的多个气门位置信号产生气门控制信号，

其中，所述节气门控制模块基于所述气门控制信号控制所述第一节气门的位置，以调节从所述第一节气门流出且进入所述发动机的进气歧管的进气的第一流率，以及所述节气门控制模块基于所述气门控制信号控制所述第二节气门的位置，以调节通过热交换器且进入所述进气歧管的进气的第二流率；以及

气门致动模块，所述气门致动模块基于所述气门控制信号致动所述第一节气门和所述第二节气门。

方案2、如方案1所述的系统，其特征在于，其还包括：

发动机速度传感器，所述发动机速度传感器产生所述发动机速度信号；以及