[发明专利]用于控制内燃机的方法和系统

说明书

一种用于控制内燃机的方法，该方法包括：感测发动机的汽缸中的燃烧特性；从所感测的特性来生成燃烧特性信号；在燃烧特性信号和预定燃烧特性迹线上执行主成分分析以便确定用于燃烧特性信号和预定燃烧特性迹线的第一模式系数；确定燃烧特性信号的第一模式系数与预定燃烧特性迹线的第一模式系数之间的差异；以及基于该差异来控制内燃机。

技术领域

本公开涉及一种用于控制内燃机的方法和系统。

背景技术

本节总体呈现本公开的背景。当前署名的发明人的工作，就其在本节所描述的程度而言，以及在提交申请时可不被另视为现有技术的该描述的各个方面，既不明确地也不隐含地被认作针对本公开的现有技术。

燃烧定相(或者在发动机循环中当在汽缸中发生燃烧时的时间)会影响由汽缸产生的转矩。汽缸的燃烧定相可能以曲柄角为特征，在该曲柄角下，汽缸燃烧掉汽缸中的燃油的50％，这可以被称为曲柄角50(CA50)。发动机控制系统可以控制发动机的汽缸的CA50，以便使得每个汽缸产生其峰值转矩，并且因而提高燃油效率、经济性、以及性能。

进一步地，按照使燃烧实现最佳CA50的方式控制每个汽缸可以提高发动机平衡。发动机控制系统可以通过调节汽缸的火花定时以使发动机中的各个汽缸之间的CA50的差异最小化来使汽缸达到平衡。发动机控制系统可以通过如下方式来估计汽缸的CA50：在发动机循环期间测量汽缸中的压力并且在发动机循环期间基于所测量的汽缸压力来确定由于汽缸中的燃烧而释放的总热量。汽缸的CA50可以大约等于使得释放50％的总热量的曲柄角。因此，发动机控制系统可以基于所释放的总热量以及释热率来确定使得释放50％的总热量的曲柄角，并且将CA50设定为等于所确定的曲柄角。

按照上文描述的方式来估算发动机的每个汽缸的CA50会在每个汽缸中需要压力传感器并且涉及大量计算负担，这可能在控制每个汽缸的CA50时导致不良响应时间。该不良响应时间会减小CA50控制的效力，这可能导致减小燃油效率、减小性能、以及降低车辆耐久性和驾驶性能。

此外，为了估计汽缸的CA50，压力迹线信号必须被区分开。然而，区分极容易受到噪声影响。压力迹线信号内存在的噪声在该信号被区分时会被放大，这会导致CA50估计的不准确。为了最小化或者避免噪声的不利影响，压力迹线信号可能需要被过滤以去除或者最小化噪声。该过滤反而增加了计算负担。

CA50的计算和/或估计是计算密集的。每个汽缸的过滤、区分、以及估计需要大量计算，这可能较昂贵且易出现噪声误差。

发明内容

在一个示例性方面中，一种用于控制内燃机的方法，该方法包括：感测发动机的汽缸中的燃烧特性；从感测的特性来生成燃烧特性信号；在燃烧特性信号和预定燃烧特性迹线上执行主成分分析以便确定用于燃烧特性信号和预定燃烧特性迹线的第一模式系数；确定燃烧特性信号的第一模式系数与预定燃烧特性迹线的第一模式系数之间的差异；以及基于该差异来控制内燃机。

在另一示例性方面中，燃烧特性信号是来自汽缸的压力传感器的汽缸压力信号。

在另一示例性方面中，预定燃烧特性迹线是预定汽缸压力迹线。

在另一示例性方面中，燃烧特性信号是来自汽缸的火花塞的间隙电阻信号。

在另一示例性方面中，预定燃烧特性迹线是预定间隙电阻迹线。

在另一示例性方面中，预定燃烧特性迹线与汽缸的预定CA50相对应。

在另一示例性方面中，控制内燃机是通过基于差异调节火花定时信号来完成。

在另一示例性方面中，控制内燃机是通过基于差异调节燃油喷射定时信号来完成。