[发明专利]控制具有两个喷射动作的HCCI内燃机的方法和装置

说明书

技术领域

本发明一般涉及一种控制内燃机的方法，更具体地涉及混合模式运行方法，所述运行方法包括控制在发动机循环中的均匀充气燃烧动作定时和常规喷射动作定时。

背景技术

内燃机和发动机运行方式的完善度持续进展，且经常展示出设计和运行上的革新。近年来，许多设计变化后的驱动力是日益严格的发动机排放要求。改善排放物质量的一个普遍方法是处理发动机下游的燃烧产物。换句话说，试图通过各种化学和/或物理方法处理由发动机所产生的废气，以除去、改变或减少不合乎要求的成分。另一些发动机开发者更多关注在燃烧过程自身上。控制燃料喷射量、频率、定时和甚至燃料喷射样式的类型都已显示出对发动机排放有各种不同影响。工程师们特别感兴趣的是日益严格的管理标准，所述管理标准涉及各种氮氧化合物-总体通称为“NO_X”-的排放限值。

现已发现，在内燃机气缸中点火之前加强空气与燃料的混合可以帮助减少发动机排气中的NO_X含量。现有技术中特别已知的方法称为“均匀充气”压燃点火。在压燃式发动机技术中，这种方法广泛称为“HCCI”。在均匀充气模式中，燃料可以在发动机循环期间，在气缸状况将触发自动点火的这点之前喷射到压燃式发动机气缸中。这与更传统的方法不同，在所述传统方法中，燃料主要是在发动机循环期间，在发生自动点火的时刻或接近该时刻喷射。换句话说，在均匀充气模式中，不是燃料在离开喷油器末端时基本连续地燃烧，而是燃料可以在自动点火状态之前喷射，因此，随着活塞在气缸中向上行进，燃料和空气有较多时间混合。

均匀充气运行往往对发动机外部和内部的各种运行状况比较敏感。例如，环境温度和压力、及发动机循环中自动点火状况的定时，都可能影响发动机成功运行均匀充气模式的能力。特别地，HCCI充气的燃烧阶段往往随运行状态的变化而改变。

在某些情况下，可能希望发动机以混合的均匀充气和常规模式运行，从而在运行期间应用HCCI燃料喷射和常规燃料喷射二者。某些运行式实际上是在同一发动机循环中利用这两种喷射类型。在同一发动机循环中输送多种燃料喷射时，对相应加料的合适燃烧状态的控制变得甚至更困难。

授予Marriott等人的美国专利No.6668789涉及一种HCCI运行方案，该方案据说减轻了与燃烧动作定时有关的某些问题。尤其是，Marriott在活塞压缩冲程期间应用多种喷射，其中第二喷射加料用作第一喷射加料的点火机构。尽管Marriott专利似乎在某些运行环境中具有优点，但仍有改进的空间。

本发明针对上述一个或多个问题或缺点。

发明内容

一方面，本发明提供一种内燃机的混合模式运行方法。该方法包括以下步骤：控制规定的发动机循环中的均匀充气燃烧动作定时(homogenouscharge combustion event timing)；和将规定发动机循环中的常规充气喷射动作定时(charge injection event timing)控制到至少是在均匀充气燃烧动作之后的一预定时间。

另一方面，本发明提供一种内燃机。该内燃机包括具有至少一个气缸的壳体，其中喷油器(燃料喷射器)至少部分地设置在该气缸内。设有至少一个电子控制器，所述电子控制器与喷油器控制通信。所述至少一个电子控制器包括计算机可读介质，所述计算机可读介质带有记录于其上的燃烧定时控制算法，该控制算法包括用于控制规定的发动机循环中的均匀充气燃烧动作定时的措施(means)和用于将规定的发动机循环中的常规充气喷射动作定时控制到至少是在均匀充气燃烧动作之后一预定时间的措施。

再一方面，本发明提供一种制品，该制品具有计算可读介质，该计算机可读介质带有记录于其上的第一环路控制算法和第二环路控制算法，该第一环路控制算法用于至少部分地根据前一发动机循环中确定的均匀充气燃烧动作定时来控制内燃机的规定的发动机循环中的均匀充气燃烧动作定时的措施，该第二环路控制算法用于部分地根据在前面的发动机循环中确定的均匀充气燃烧动作定时和在规定的发动机循环中确定的均匀充气燃烧动作定时中的至少一个控制常规喷射动作定时。

附图说明

图1是按照本发明所述内燃机的示意性侧视图；

图2是图1的内燃机的一部分的局部侧剖视图；

图3是示出按照本发明所述的控制方法的流程图；

图4是示出按照本发明所述的控制方法的另一流程图。

具体实施方式