[发明专利]完全灵活的排气阀致动器控制系统和方法

说明书

政府利益

本发明的部分或全部可能按照美国政府合同No. DE-FC26-05NT42415进行。因此，美国政府可以在本发明中享有某些权利。

技术领域

本公开涉及内燃发动机，并且更特别地涉及完全灵活的阀门控制系统和方法。

背景技术

在此提供的背景技术描述用于总体上介绍本公开的背景。目前署名的发明人的工作就其在该背景部分中描述的程度以及在其描述在提交时不会以其它方式被认为现有技术的方面，既不明确地也不隐含地认为是破坏本公开的现有技术。

空气通过进气歧管被吸入发动机。节流阀和/或发动机阀门正时控制进入发动机的空气流。空气与来自一个或多个燃料喷射器的燃料混合以形成空气燃料混合物。空气燃料混合物在发动机的一个或多个汽缸内燃烧。空气燃料混合物的燃烧可通过例如燃料的喷射或由火花塞提供的火花而引发。

空气燃料混合物的燃烧产生扭矩和排气。扭矩经由在空气燃料混合物的燃烧期间的放热和膨胀而生成。发动机将扭矩经由曲轴传递到变速器，并且变速器将扭矩经由传动系传递到一个或多个车轮。排气从汽缸排出到排气系统。

发动机控制模块(ECM)控制发动机的扭矩输出。ECM可基于驾驶员输入和/或其它输入而控制发动机的扭矩输出。驾驶员输入可包括例如加速器踏板位置、制动器踏板位置和/或一个或多个其它合适的驾驶员输入。其它输入可包括例如使用汽缸压力传感器测量的汽缸压力、基于测量的汽缸压力确定的一个或多个变量、和/或一个或多个其它合适的值。

发明内容

一种用于车辆的系统包括模式控制模块和阀门控制模块。模式控制模块将发动机的所需点火模式选择性地设置成火花点火(SI)模式和均质充气压缩点火(HCCI)模式中的一种。使用完全灵活的阀门致动器，阀门致动器模块响应于以下情况而选择性地调整排气阀的关闭正时：所需点火模式从HCCI模式转变到SI模式；和所需点火模式从SI模式转变到HCCI模式。

一种用于车辆的方法包括：将发动机的所需点火模式选择性地设置成火花点火(SI)模式和均质充气压缩点火(HCCI)模式中的一种。该方法还包括：使用完全灵活的阀门致动器，响应于以下情况而选择性地调整排气阀的关闭正时：所需点火模式从HCCI模式转变到SI模式；和所需点火模式从SI模式转变到HCCI模式。

本发明提供下列技术方案。

1. 一种系统，包括：

模式控制模块，其将发动机的所需点火模式选择性地设置成火花点火(SI)模式和均质充气压缩点火(HCCI)模式中的一种；以及

阀门控制模块，其响应于下列情况使用完全灵活的阀门致动器选择性地调整排气阀的关闭正时：

所述所需点火模式从所述HCCI模式转变到SI模式；和

所述所需点火模式从所述SI模式转变到所述HCCI模式。

2. 根据技术方案1所述的系统，其中响应于所述所需点火模式从所述HCCI模式转变到所述SI模式，所述阀门控制模块使用所述完全灵活的阀门致动器选择性地提前所述排气阀的所述关闭正时，并且

响应于所述所需点火模式从所述SI模式转变到所述HCCI模式，所述阀门控制模块使用所述完全灵活的阀门致动器选择性地延迟所述排气阀的所述关闭正时。

3. 根据技术方案2所述的系统，其中响应于所述所需点火模式从所述SI模式转变到所述HCCI模式，所述阀门控制模块将所述排气阀的所述关闭正时提前第一预定角。

4. 根据技术方案2所述的系统，其中响应于所述所需点火模式从所述SI模式转变到所述HCCI模式，所述阀门控制模块将所述排气阀的所述关闭正时延迟第二预定角。

5. 根据技术方案2所述的系统，其中响应于所述所需点火模式从所述SI模式转变到所述HCCI模式，所述阀门控制模块将所述排气阀的所述关闭正时提前第一预定角，并且

其中，响应于所需点火模式从所述SI模式转变到所述HCCI模式，所述阀门控制模块将所述排气阀的所述关闭正时延迟第二预定角。

6. 根据技术方案5所述的系统，其中所述第一预定角等于所述第二预定角。

7. 根据技术方案5所述的系统，其中所述第一预定角为大于所述第二预定角和小于所述第二预定角之一。

8. 根据技术方案1所述的系统，其中所述模式控制模块基于发动机负载将所述所需点火模式设置成所述SI模式和所述HCCI模式中的一种。