用於在空轉操作期間適應外來負載的方法

2023-09-17 16:21:15

專利名稱：用於在空轉操作期間適應外來負載的方法
技術領域：
本發明涉及在空轉操作期間的發動機控制，更特別地，涉及在空轉操作期間控制發動機轉速。
背景技術：
本節中的描述只提供與本發明公開相關的背景信息，可以不構成現有技術。車輛發動機生成用於牽引扭矩和多個外來裝置的功率，所述多個外來裝置諸如交流發電機、A/C壓縮機和動力轉向泵。當這些外來裝置需要功率時，發動機增加輸出功率來維持牽引功率，這在發動機空轉時很明顯。同樣，當這些外來裝置不再需要功率時，發動機減少輸出功率。由車輛發動機提供的輸出功率往往在空轉期間由電子油門控制裝置控制， 電子油門控制裝置具有有限的控制權對進氣空氣流做出輕微調整。為了解決該限制，已使用單獨的空轉空氣控制閥來實現對進氣空氣流以及因此對發動機空轉轉速和功率輸出的小調整。已知的用於火花點火發動機的空轉轉速控制系統使用點火正時來調整發動機功率並維持發動機空轉轉速，以響應發動機負載的變化。點火正時可被控制來管理發動機扭矩並控制發動機轉速。通過推進或延遲點火正時，可以改變發動機功率。對點火正時的控制提供了一種快速反應扭矩控制機制。平均最佳扭矩(MBT)點火正時提供在固定的轉速、混合物成分和流量率下的最大發動機扭矩。可以在標稱點火正時校準發動機，從而通過推進或延遲點火正時來適應負載瞬態使發動機迅速調整扭矩輸出，所述標稱點火正時比MBT點火正時延遲。因此，用於空轉期間的發動機控制的標稱火花點火正時不同於MBT點火正時， 以允許進行點火正時調整，點火正時調整可以在空轉期間增加或減少發動機功率。在標稱的、非MBT的點火正時下的發動機操作燃燒燃料而不對應增加發動機功率。這種發動機操作生成較低的輸出扭矩，並且低效消耗燃料。

發明內容
一種用於在空轉期間控制在化學計量比稀側操作的火花點火、直噴發動機操作的方法，包括指定(commanding)優選的發動機空轉轉速和在平均最佳扭矩點火正時操作發動機，監控發動機轉速和發動機空氣/燃料比，指定對應於所述監控的發動機轉速和所述優選的發動機空轉轉速的噴射燃料質量，以及指定對應於所述噴射燃料質量的氣缸進氣空氣品質、發動機空氣/燃料比和優選的發動機空氣/燃料比。本發明還提供了以下方案
1. 一種用於在空轉期間控制火花點火、直噴發動機操作的方法，該發動機在化學計量比稀側操作，所述方法包括
指定優選的發動機空轉轉速和在平均最佳扭矩點火正時操作發動機； 監控發動機轉速和發動機空氣/燃料比；
指定對應於所述監控的發動機轉速和所述優選的發動機空轉轉速的噴射燃料質量；以及
指定對應於所述噴射燃料質量、所述發動機空氣/燃料比和優選的發動機空氣/燃料比的氣缸進氣空氣品質。2.根據方案1所述的方法，其中，指定所述噴射燃料質量包括增加所述噴射燃料質量以響應空轉期間發動機負載的增加來增加生成的輸出扭矩。3.根據方案2所述的方法，其中，指定所述氣缸進氣質量包括增加對應於所述增加的噴射燃料質量、所述監控的發動機空氣/燃料比和所述優選的發動機空氣/燃料比的所述氣缸進氣質量。4.根據方案1所述的方法，其中，指定所述噴射燃料質量包括減少所述噴射燃料質量來減少生成的輸出扭矩以及響應空轉期間發動機負載的減少控制所述發動機到所述優選的發動機空轉轉速。5.根據方案4所述的方法，其中，指定所述氣缸進氣空氣品質包括減少對應於所述減少的噴射燃料質量、所述監控的發動機空氣/燃料比和所述優選的發動機空氣/燃料比的所述氣缸進氣空氣品質。6. 一種用於在到空轉操作的過渡期間控制火花點火、直噴發動機操作的方法，所述方法包括
在平均最佳扭矩點火正時操作所述發動機； 監控發動機轉速和發動機空氣/燃料比；
確定優選的發動機空轉轉速、空轉轉速軌跡和優選的發動機空氣/燃料比； 指定對應於所述發動機轉速和所述優選的發動機空轉轉速的噴射燃料質量；以及調整對應於所述噴射燃料質量和所述優選的和監控的發動機空氣/燃料比的進氣空
氣質量。7.根據方案6所述的方法，其中，所述空轉轉速軌跡被校準來最小化從監控的發動機轉速閾值到所述優選的發動機空轉轉速的過渡期間所述發動機轉速的下衝。8.根據方案7所述的方法，其中，所述優選的發動機空轉轉速約700 rpm。9. 一種用於控制火花點火、直噴發動機的發動機輸出功率的方法，所述方法包括
在稀側的空氣/燃料比以及在平均最佳扭矩點火正時使所述發動機空轉； 監控發動機空轉轉速和所述發動機空氣/燃料比； 提供優選的發動機空轉轉速和優選的發動機空氣/燃料比；
響應所述監控的發動機空轉轉速和所述優選的發動機空轉轉速調整噴射燃料質量；以
及
響應所述噴射燃料質量和所述優選的和監控的發動機空氣/燃料比調整空氣品質。10.根據方案9所述的方法，其中，響應所述發動機轉速和所述優選的發動機空轉轉速調整噴射燃料質量包括
確定發動機轉速誤差，所述發動機轉速誤差包括所述監控的發動機空轉轉速和所述優選的發動機空轉轉速之間的差；
確定發動機轉速比，所述發動機轉速比包括所述優選的發動機空轉轉速和所述監控的發動機空轉轉速的比值；以及以相乘來結合所述發動機轉速誤差和所述發動機轉速比以確定指定的噴射燃料質量， 其中，所述噴射燃料質量隨著所述監控的發動機空轉轉速的減少而增加，隨著所述監控的發動機空轉轉速的增加而減少。 11.根據方案9所述的方法，其中，響應所述調整的噴射燃料質量和所述優選的和監控的空氣/燃料比調整所述氣缸空氣充量還包括
基於所述優選的發動機空氣/燃料比和所述監控的發動機空氣/燃料比之間的差確定反饋空氣品質項；
基於所述指定的噴射燃料質量和所述優選的發動機空氣/燃料比確定前饋空氣品質項；以及
以算術來結合所述反饋空氣品質項和所述前饋空氣品質項以確定指定的空氣品質。12.根據方案10所述的方法，其中，響應所述調整的噴射燃料質量和所述優選的和監控的空氣/燃料比調整所述氣缸空氣充量還包括
基於所述優選的發動機空氣/燃料比和所述監控的發動機空氣/燃料比之間的差確定反饋空氣品質項；
基於所述指定的噴射燃料質量和所述優選的發動機空氣/燃料比確定前饋空氣品質項；以及
以算術來結合所述反饋空氣品質項和所述前饋空氣品質項以確定指定的空氣品質。


現在將參考附圖通過示例方式描述一個或多個實施例，在附圖中
圖1是根據本發明公開的示例性火花點火直噴(SIDI)發動機系統和控制系統的示意
圖2是示出根據本發明公開的用於在化學計量比稀側操作的SIDI發動機的空轉轉速控制器的框圖，該空轉轉速控制器包括燃料控制循環和空氣控制循環；
圖3A和3B圖形化地示出根據本發明公開，當在SIDI發動機系統的稀側操作期間受到外來負載時，分別對於已知的發動機空轉轉速控制器和參考圖2描述的空轉轉速控制器的發動機轉速響應；以及
圖4是根據本發明公開在SIDI發動機系統的稀側操作期間作為時間函數的發動機轉速的圖形化圖示，其示出了空轉轉速控制器的啟用。
具體實施例方式現在參考附圖，其中，圖示僅出於說明特定示例性實施例的目的，而不是出於限制特定示例性實施例的目的。圖1示意性地示出根據本發明公開的實施例構造的火花點火、 直噴(SIDI)內燃機10和相應的控制模塊5。SIDI發動機10有選擇地操作於化學計量空氣/燃料比和主要在化學計量比稀側的空氣/燃料比。本發明公開可應用於各種內燃發動機系統和燃燒周期。在一個實施例中，SIDI發動機10可聯結到變速器裝置，以向車輛的傳動系統傳輸牽弓I功率。變速器可以包括混合變速器，混合變速器包括操作以向傳動系統傳送牽弓I功率的扭矩機器。
示例性SIDI發動機10包括具有在氣缸15中可滑動地移動的往復式活塞14的多缸直噴四衝程內燃發動機，氣缸15限定了可變容積燃燒室16。每個活塞14被連接到旋轉曲軸12，線性往復運動通過旋轉曲軸12被轉換成旋轉運動。空氣進氣系統提供進氣空氣到進氣歧管29，進氣歧管29將空氣指引和分配到燃燒室16的進氣滑道(runner)。空氣進氣系統包括用於監控和控制空氣流的空氣流管道系統(ductwork)和裝置。空氣進氣裝置優選地包括用於監控質量空氣流和進氣空氣溫度的質量空氣流傳感器32。節流閥34優選地包括被用來響應來自控制模塊5的控制信號(ETC)控制到SIDI發動機10的空氣流。進氣歧管29中的壓力傳感器36被配置為監控歧管絕對壓力和大氣壓力。外部流道使來自發動機排放的排氣再循環到進氣歧管29，使得流控制閥被稱為排氣再循環(EGR)閥38。控制模塊5操作於通過控制EGR閥38的開口來控制排氣到進氣歧管29的質量流。從進氣歧管29流入燃燒室16的空氣流由一個或多個進氣閥20控制。從燃燒室 16流出的排氣裡由一個或多個排氣閥18控制至排氣歧管39。SIDI發動機10配備有控制和調整進氣和排氣閥20和18的打開和關閉的系統。在一個實施例中，通過分別控制進氣和排氣可變凸輪相位/可變升程控制(VCP/VLC)裝置22和24，可以控制和調整進氣和排氣閥20和18的打開和關閉。進氣和排氣VCP/VLC裝置22和24被配置為分別控制和操作進氣凸輪軸21和排氣凸輪軸23。進氣和排氣凸輪軸21和23的旋轉被連結和索引到曲軸12 的旋轉，因而將進氣和排氣閥20和18的打開和關閉連結到曲軸12和活塞14的位置。 進氣VCP/VLC裝置22優選地包括操作於響應來自控制模塊5的控制信號(進氣 (INTAKE))切換和控制進氣閥20的閥升程並且可變地調整和控制用於每一個氣缸15的進氣凸輪軸21的相位的機制。排氣VCP/VLC裝置24優選地包括操作於響應來自控制模塊5 的控制信號(排氣(EXHAUST))可變地切換和控制排氣閥18的閥升程並且可變地調整和控制用於每一個氣缸15的排氣凸輪軸23的相位。進氣和排氣VCP/VLC裝置22和24優選地包括可控雙步可變升程控制(VLC)機制，該機制操作於分別控制進氣和排氣閥20和18的閥升程或打開的幅度為兩個獨立步驟之一。優選地，這兩個獨立步驟包括優選地用於低轉速低負載操作的低升程閥打開位置(在一個實施例中約4-6毫米)，以及優選地用於高轉速高負載操作的高升程打開位置(在一個實施例中約8-13毫米)。進氣和排氣VCP/VLC裝置22和24每一個優選地包括分別控制和調整進氣閥(一個或多個)20和排氣閥(一個或多個)18的打開和關閉的相位(即，相對時間) 的可變凸輪相位(VCP)機制。調整相位是指相對於相應氣缸15中的曲軸12和活塞14的位置轉移進氣閥和排氣閥(一個或多個)20和18的打開時間。進氣和排氣VCP/VLC裝置22 和24的VCP機制每一個優選地具有曲柄旋轉的約60° -90°的定相能力範圍(range of phasing authority)，從而使控制模塊5相對於用於每一個氣缸15的活塞14的位置推進或延遲進氣閥和排氣閥(一個或多個)20和18的打開和關閉。相位範圍由進氣和排氣VCP/ VLC裝置22和24限定和限制。進氣和排氣VCP/VLC裝置22和24包括凸輪軸位置傳感器來確定進氣和排氣凸輪軸21和23的旋轉位置。VCP/VLC裝置22和24使用由控制模塊5 控制的電動液壓、液壓和電動控制力來致動。SIDI發動機10包括燃料噴射系統，燃料噴射系統包括多個高壓燃料噴射器28，每一個高壓燃料噴射器28被配置為響應於來自控制模塊5的信號將燃料質量直接噴入燃燒室16之一。從燃料分配系統向燃料噴射器28供應燃料。
SIDI發動機10包括火花點火系統，火花能量通過火花點火系統可被提供給用於響應來自控制模塊5的信號(IGN)在燃燒室16的每一個中點火或協助點火汽缸充量的火花塞26。 SIDI發動機10配備有用於監控發動機操作的各種傳感裝置，包括具有輸出RPM並操作於監控曲軸旋轉位置即曲柄角度和轉速的曲柄傳感器42，在一個實施例中被配置為監控燃燒的燃燒傳感器30，以及被配置為監控排氣的排氣傳感器40 (通常是空氣/燃料比傳感器)。燃燒傳感器30包括操作於監控燃燒參數的狀態的傳感器裝置，並被示為操作於健康缸內燃燒壓力的氣缸壓力傳感器。燃燒傳感器30和曲柄傳感器42的輸出由控制模塊5 監控，控制模塊5確定燃燒階段，即，對每一個燃燒周期每一個氣缸15相對曲軸12的曲柄角度的燃燒壓力的計時。燃燒傳感器30也可由控制模塊5監控，以確定每個氣缸15每燃燒周期的平均有效壓力(IMEP)。優選地，SIDI發動機10和控制模塊5被機械化來監控和確定每氣缸點火事件期間每一個發動機氣缸15的IMEP狀態。另外，其他傳感系統可被用來監控本發明公開範圍內的其他燃燒參數的狀態，例如，離子傳感點火系統和非侵入性汽缸壓力傳感器。控制模塊、模塊、控制器、控制單元、處理器和類似術語是指以下中的一個或多個的任何合適的一種或多種組合專用集成電路(ASIC)、電子電路、執行一個或多個軟體或固件程序的中央處理單元(優選地，微處理器)及相關聯存儲器和存儲設備(只讀、可編程只讀、隨機存取、硬碟驅動器等)、組合邏輯電路、輸入/輸出電路和裝置、適當的信號調節和緩衝電路、以及提供所描述功能的其他合適組件。控制模塊5具有控制算法集，包括存儲器中存儲的並被執行來提供所需功能的駐地軟體程序指令和校準。優選地，在預設循環周期期間執行所述算法。算法例如通過中央處理單元來執行，並可操作於監控來自傳感裝置和其他網絡控制模塊的輸入，以及執行控制和診斷例程來控制致動器的操作。在正進行的發動機和車輛操作期間，可在定期間隔例如每3. 125,6. 25,12. 5、25和100毫秒執行循環周期。 替代地，可響應事件的發生執行算法。在操作中，控制模塊5監控來自上述傳感器的輸入，以確定發動機參數的狀態，包括指示發動機轉速、進氣空氣溫度、冷卻劑溫度以及其他環境項的那些。控制模塊5被配置為接收操作者例如通過加速器踏板和剎車踏板的輸入信號，來確定對於牽引功率的操作者扭矩請求。控制模塊5執行其中存儲的算法代碼，以響應操作扭矩請求和發動機參數的狀態來控制上述致動器。控制模塊5控制上述致動器來形成氣缸充量，包括控制節流閥位置、火花點火正時、燃料噴射質量和計時、EGR閥位置來再循環的排氣的流、以及如此配備的發動機上的進氣和/或排氣閥計時和相位。在一個實施例中，閥計時和相位可以包括負閥重疊 (NVO)和排氣閥重開升程(在排氣重複吸入策略中)。控制模塊5可以操作於在正進行的車輛操作期間打開和關閉SIDI發動機10，並且可以操作於通過對燃料和火花的控制以及閥停用(deactivation)來有選擇地停用燃燒室15的一部分或進氣和排氣閥20和18的一部分。控制模塊5可以基於來自排氣傳感器40的反饋控制空氣/燃料比。 在發動機操作期間，優選地，在受控自動點火(HCCI)燃燒模式中，例如在單和雙噴射受控自動點火(HCCI)燃燒模式中，節流閥34基本是大大打開的，而SIDI發動機10則被控制在空氣/燃料比的稀側。基本大大打開的節流閥可以包括完全非節流地或者稍微節流地操作來在進氣歧管29中創建真空以影響EGR流。在一個實施例中，缸內EGR質量被控制在高稀釋速率，例如大於40%的汽缸空氣充量。進氣和排氣閥20和18處於低升程閥位置， 並且進氣和排氣升程計時操作於NVO。可在壓縮階段在包括至少一個噴射的發動機周期期間執行一個或多個燃料噴射事件。在均質火花點火(SI-H)燃燒模式中的發動機操作期間，節流閥34被控制來調節空氣流。SIDI發動機10被控制到化學計量空氣/燃料比，並且進氣和排氣閥20、18分別處於高升程閥打開位置，以及進氣和排氣升程計時操作於正閥重疊。優選地，在發動機周期的壓縮階段期間並且優選地基本在TDC前，執行燃料噴射事件。當氣缸內的燃料/空氣充量是基本均質的時，火花點火優選地在燃料噴射後的預定時間被釋放。 在示例性實施例中，SIDI發動機10優選地被校準在MBT點火正時，並且基於燃料的方法被用來管理空轉操作期間的扭矩，其中，控制穩定發動機空轉轉速和發動機輸出功率同時適應間歇性發生的外來負載。具體地，每缸噴射燃料質量的增加增大了發動機扭矩， 同時維持MBT點火正時。因此，增加噴射的燃料質量允許SIDI發動機10生成適應空轉操作期間SIDI發動機10上的外來負載同時控制輸出功率並維持發動機空轉轉速在基本穩定或固定的速率所需的輸出扭矩。同樣，減少每缸噴射的燃料質量減少了發動機扭矩，同時維持MBT點火正時。因此，當需要較少的扭矩來適應空轉操作期間SIDI發動機10上的外來負載同時相對發動機負載空轉發動機輸出功率並維持穩定的發動機空轉轉速時，減少噴射的燃料減少了輸出扭矩。在非限制性例子中，可以在空轉操作期間打開諸如空氣調節器的外來負載。增加噴射的燃料質量允許SIDI發動機10生成附加的輸出扭矩來適應空氣調節同時相對發動機負載控制輸出功率並維持穩定的發動機空轉轉速。同樣，如果在空轉操作期間關閉空氣調節系統，減少每缸噴射的燃料質量會減低輸出扭矩同時相對發動機負載控制輸出功率並維持穩定的發動機空轉轉速，因為不再需要適應空氣調節系統所需的輸出扭矩。現在參考圖2，其示意性地示出了用於在空轉以及化學計量比的稀側操作SIDI發動機10的空轉轉速控制器44的示例性實施例。當對加速器踏板的操作者輸入基本為零時， 發動機在空轉時的操作由控制模塊5指定。在一個實施例中，當加速器踏板位置低於閾值加速器踏板位置並且SIDI發動機10的旋轉速度低於發動機轉速閾值100時，使用空轉轉速控制器44控制SIDI發動機10。在替代實施例中，當加速器踏板位置低於閾值加速器踏板位置時，使用空轉轉速控制器44控制SIDI發動機10。閾值加速器踏板位置優選地介於
和5%之間，這表明對加速器踏板的操作者輸入基本為零，S卩，可忽略。在一個實施例中，當加速器踏板位置小於閾值加速器踏板位置並且發動機轉速低於發動機轉速閾值100，控制模塊5執行空轉轉速控制器44。空轉轉速控制器44優選地在控制模塊5中作為算法代碼執行，並且包括燃料控制迴路46和空氣控制迴路48。燃料控制迴路46計算指定的每缸噴射燃料質量(PWm) 54，每缸噴射燃料質量 (PWcyl) 54響應於優選的(Npkf)和監控的(Nm)發動機空轉轉速50、52。燃料控制迴路46通過調整每缸噴射燃料質量PWCT#4來控制發動機空轉轉速，以維持發動機空轉轉速在基本恆定的水平，無論發動機負載如何。燃料控制迴路46包括用於在比例上比較優選的Npkf和監控的Nm發動機空轉轉速50、52的第一部分，和用於基於優選的Npkf和監控的Nm發動機空轉轉速50、52進行反饋控制的第二部分。
燃料控制迴路46的第一部分包括在比例上比較優選的Npkf和監控的Nmqn發動機空轉轉速50、52，並且使用除法器76來計算發動機轉速比77，即，Npkf/Nmqn。燃料控制迴路46的第二部分包括差別單元53和相關聯的發動機轉速反饋控制器 56。差別單元53計算發動機轉速誤差，該誤差是優選的和監控的發動機空轉轉速即Npkf和 Nmon 50、52之間的差。從差別單元53輸出的發動機轉速誤差被發動機轉速反饋控制器56 用來確定標稱每缸噴射燃料質量79。標稱每缸噴射燃料質量79的優選值是維持發動機空轉轉速在優選的發動機空轉轉速Npkf50的值。發動機轉速反饋控制器56優選地包括PID控制器，PID控制器具有響應於優選的Npkf和監控的Nm發動機空轉轉速50，52之間的差來調整標稱每缸噴射燃料質量79的預設響應次數和抗飽和(anti-windup)限制。使用乘法器 78將標稱每缸噴射燃料質量79乘以發動機轉速比77來計算指定的每缸噴射燃料質量PWm 54。轉速反饋控制器56的這種配置導致發動機加油的直接變化，以及發動機空轉轉速遠離優選的發動機空轉轉速Npkf 50的變化，而沒有與發動機轉速反饋控制器56的相關聯的任何延遲。具體地，當監控的發動機空轉轉速Nm 52低於優選的發動機空轉轉速Npkf 50時， 指定的每缸噴射燃料質量PWm 54被增加。以同樣的方式，當監控的發動機空轉轉速Nmqn52 高於優選的發動機空轉轉速Npkf 50時，指定的每缸噴射燃料質量PWm54被減少。在這種方式下，通過調整發動機加油同時將發動機轉速維持在優選的發動機空轉轉速Npkf 50，發動機10的輸出功率得到調整，無論發動機負載如何。空氣控制迴路48通過控制進入燃燒室16的空氣來控制發動機空氣/燃料比。空氣控制迴路48的輸入包括優選的空氣/燃料比(A/Fpkf)58和監控的空氣/燃料比(A/Fm) 60。空氣控制迴路48的輸出包括具有指定的每缸進氣空氣品質(Mm) 62形式的氣缸空氣變化。空氣控制迴路48還包括差別單元64和空氣/燃料比反饋控制器66，其中，差別單元 64計算優選的空氣/燃料比A/Fpkf和監控的空氣/燃料比A/Fm58、60之間的差。差別單元64的輸出被輸入到空氣/燃料比反饋控制器66來計算反饋進氣空氣品質(Mfbk) 67。空氣控制迴路48包括前饋控制器68，前饋控制器68被配置為乘以燃料控制迴路 46的監控的空氣/燃料比A/Fpkf58和指定的每缸噴射燃料質量PWm54，以計算前饋進氣空氣品質(Mfto)70。前饋進氣空氣品質Mfto 70和反饋進氣空氣品質Mfbk67被使用添加單元72 合併，以確定指定的每缸進氣空氣品質Mm62。因此，基於發動機空轉轉速，即，優選的和監控的發動機空轉轉速50、52，Npkf和 Nmqn50、52，控制具有指定的每缸噴射燃料質量PWi 54形式的發動機加油。基於優選的空氣 /燃料比A/Fpkf和監控的空氣/燃料比A/F 58,60以及汽缸空氣充量即指定的每缸噴射燃料質量PWi 54，確定指定的每缸進氣空氣品質Mm 62。SIDI發動機10操作在空氣/燃料比的稀側，空氣/燃料比的範圍可在20:1和之間，具有可接受的燃燒穩定性水平。維持精確的稀側空氣/燃料比在空轉轉速控制器44的操作中具有較低的優先級，因為精確的空氣/燃料比控制不是稀薄燃燒模式中操作期間的控制優先級。空轉轉速控制器44的燃料控制迴路46比空氣控制迴路48響應更快，這是因為空氣控制迴路48受進氣歧管動力學的限制。將發動機轉速誤差項79乘以動機轉速比77以確定指定的每缸噴射燃料質量 PWcyl54增加適應施加到SIDI發動機10的間歇性發生的外來負載的能力，因為發動機輸出功率等於發動機輸出扭矩和監控的發動機轉速Nm 52的積，其中，發動機輸出扭矩與指定的每缸噴射燃料質量PWm 54基本呈正比，如以下等式1所示
功率(P)=扭矩
權利要求
1.一種用於在空轉期間控制火花點火、直噴發動機操作的方法，該發動機在化學計量比稀側操作，所述方法包括指定優選的發動機空轉轉速和在平均最佳扭矩點火正時操作發動機； 監控發動機轉速和發動機空氣/燃料比；指定對應於所述監控的發動機轉速和所述優選的發動機空轉轉速的噴射燃料質量；以及指定對應於所述噴射燃料質量、所述發動機空氣/燃料比和優選的發動機空氣/燃料比的氣缸進氣空氣品質。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，指定所述噴射燃料質量包括增加所述噴射燃料質量以響應空轉期間發動機負載的增加來增加生成的輸出扭矩。
3.根據權利要求2所述的方法，其中，指定所述氣缸進氣質量包括增加對應於所述增加的噴射燃料質量、所述監控的發動機空氣/燃料比和所述優選的發動機空氣/燃料比的所述氣缸進氣質量。
4.根據權利要求1所述的方法，其中，指定所述噴射燃料質量包括減少所述噴射燃料質量來減少生成的輸出扭矩以及響應空轉期間發動機負載的減少控制所述發動機到所述優選的發動機空轉轉速。
5.根據權利要求4所述的方法，其中，指定所述氣缸進氣空氣品質包括減少對應於所述減少的噴射燃料質量、所述監控的發動機空氣/燃料比和所述優選的發動機空氣/燃料比的所述氣缸進氣空氣品質。
6.一種用於在到空轉操作的過渡期間控制火花點火、直噴發動機操作的方法，所述方法包括在平均最佳扭矩點火正時操作所述發動機； 監控發動機轉速和發動機空氣/燃料比；確定優選的發動機空轉轉速、空轉轉速軌跡和優選的發動機空氣/燃料比； 指定對應於所述發動機轉速和所述優選的發動機空轉轉速的噴射燃料質量；以及調整對應於所述噴射燃料質量和所述優選的和監控的發動機空氣/燃料比的進氣空氣品質。
7.根據權利要求6所述的方法，其中，所述空轉轉速軌跡被校準來最小化從監控的發動機轉速閾值到所述優選的發動機空轉轉速的過渡期間所述發動機轉速的下衝。
8.根據權利要求7所述的方法，其中，所述優選的發動機空轉轉速約700rpm。
9.一種用於控制火花點火、直噴發動機的發動機輸出功率的方法，所述方法包括 在稀側的空氣/燃料比以及在平均最佳扭矩點火正時使所述發動機空轉；監控發動機空轉轉速和所述發動機空氣/燃料比； 提供優選的發動機空轉轉速和優選的發動機空氣/燃料比；響應所述監控的發動機空轉轉速和所述優選的發動機空轉轉速調整噴射燃料質量；以及響應所述噴射燃料質量和所述優選的和監控的發動機空氣/燃料比調整空氣品質。
10.根據權利要求9所述的方法，其中，響應所述發動機轉速和所述優選的發動機空轉轉速調整噴射燃料質量包括確定發動機轉速誤差，所述發動機轉速誤差包括所述監控的發動機空轉轉速和所述優選的發動機空轉轉速之間的差；確定發動機轉速比，所述發動機轉速比包括所述優選的發動機空轉轉速和所述監控的發動機空轉轉速的比值；以及 以相乘來結合所述發動機轉速誤差和所述發動機轉速比以確定指定的噴射燃料質量， 其中，所述噴射燃料質量隨著所述監控的發動機空轉轉速的減少而增加，隨著所述監控的發動機空轉轉速的增加而減少。
全文摘要
本發明涉及用於在空轉操作期間適應外來負載的方法，具體地，發動機空轉控制包括指定優選的發動機空轉轉速和在平均最佳扭矩點火正時操作發動機；監控發動機轉速和發動機空氣/燃料比；指定對應於所述監控的發動機轉速和所述優選的發動機空轉轉速的噴射燃料質量；以及指定對應於所述噴射燃料質量、所述發動機空氣/燃料比和優選的發動機空氣/燃料比的氣缸進氣空氣品質。
文檔編號F02D41/04GK102220912SQ201110092310
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月13日 優先權日2010年4月13日
發明者陳 J-S. 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司