[发明专利]过渡状态过程中的发动机燃烧相位控制

说明书

一种发动机组件包括具有发动机缸体的发动机，该发动机缸体具有至少一个汽缸。曲轴为可移动的，以限定从由该汽缸限定的孔轴线到由该曲轴限定的曲柄轴线的多个曲柄角度。该多个角度包括对应于由该汽缸接收的待燃烧的燃料的50％的曲柄角度(CA50)。控制器被操作性地连接至该发动机且具有处理器和有形的、非暂时性存储器，在该存储器上记录有用于执行用于控制过渡状态过程中发动机中的燃烧相位的方法的指令。该控制器被编程成用于通过在有形的、非暂时性存储器中储存至少一个燃烧相位参数来生成学习表。在所述过渡状态过程中，至少部分地基于所述学习表来控制燃烧相位。

引言

本发明通常涉及过渡状态过程中发动机中的燃烧相位控制。用于最优燃烧相位的控制补偿量针对不同的特定发动机中的汽缸可发生变化。不同的操作状态也需要变化的控制补偿量。由于过渡操作过程中快速变化的转矩请求，确定最优的燃烧相位控制是有挑战性的。

发明内容

发动机组件包括具有发动机缸体的发动机，其具有至少一个汽缸以及至少一个在该汽缸之内可移动的活塞。曲轴为可移动的，以限定从由汽缸限定的孔轴线到由曲轴限定的曲柄轴线的多个曲柄角度。该多个曲柄角度包括对应于由汽缸接收的待燃烧的燃料的50％的曲柄角度(CA50)。控制器被操作性地连接至发动机，且具有处理器和有形的、非暂时性存储器，在该存储器上记录有用于执行用于控制过渡状态过程中的发动机的方法。

通过处理器来执行指令引起控制器来确定该发动机是否处于稳定状态。控制器被编程成用于确定曲柄角度(CA50)以及测得的空气燃料比是否每个都充分接近各自的预定目标。倘若发动机处于稳定状态且曲柄角度(CA50)以及测得的空气燃料比均都充分接近各自的预定目标，则然后该控制器被编程成用于通过在有形的、非暂时性存储器中储存至少一个燃烧相位参数来生成学习表。在过渡状态过程中，至少部分地基于该学习表来控制发动机。

该组件包括配置成用于获取汽缸的压力读数的至少一个汽缸压力传感器。该控制器包括闭环控制单元，该闭环控制单元被配置成用于至少部分地基于来自汽缸压力传感器的反馈来确定致动器命令。通过汽缸压力传感器与闭环控制单元之间的反馈回路可做出至期望的燃烧相位的连续调节。该过渡状态的特征在于：做出快速变化的转矩请求至控制器，以使得该闭环控制单元未能收敛于有限结果，即，达到有限解。闭环控制单元可以为比例-积分(PI)控制单元。

燃烧相位参数可包括火花调节因子。火花调节因子可被表示为对火花正时的调节。火花正时可被表示为在燃烧上止点之前的曲柄度。燃烧相位参数可包括喷射正时因子。喷射正时因子可被表示为对曲柄角度的调节，相对于压缩冲程的TDC，并代表燃料开始喷射的时刻。

发动机的特征在于发动机速度和发动机负载。燃烧相位参数至少部分地储存为发动机速度、发动机负载和有效温度的函数。有效温度可以为发动机冷却剂温度和发动机进气温度的加权和。确定发动机是否处于稳定状态包括：均在预定数目的发动机事件中，确定发动机速度是否处于预定速度范围之内以及发动机负载是否处于预定负载范围之内。在一个实例中，发动机事件的预定数目为20，且预定速度范围为+20RPM且预定负载范围为约1与2毫克之间。

至少一个致动器被操作性地连接至发动机，且被配置成用于控制火花调节因子和喷射正时因子中的至少一个。控制器还被编程成用于至少部分地基于学习表和一组标称校准值来获取用于致动器的致动器命令。在过渡状态过程中，学习表被配置为该组标称校准值的前馈项。

当结合附图，从以下用于实践本发明的最佳模式的详细说明可以更容易地理解本发明的以上特点和优势以及其它特点和优势。

附图说明

图1是发动机组件的示意性局部视图；

图2是控制图1的发动机组件中的燃烧相位的方法的流程图；

图3是实施图2的方法的控制结构的框图；以及

图4是示出了x轴为发动机事件且y轴为发动机曲柄角度的曲线图。