CN101852142A - 发动机暖机期间的hcci燃烧运转策略 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发动机暖机期间的HCCI燃烧运转策略，更具体地涉及通过采用在冷态发动机温度设定值和充分暖机发动机温度设定值之间进行插值所确定的设定值来对在暖机循环期间运转于火花助燃均质充量压缩点火模式下的内燃机进行控制。

Description

发动机暖机期间的HCCI燃烧运转策略
技术领域
本发明涉及内燃机，更具体地涉及控制内燃机的操作。
背景技术
本节的陈述仅提供与本发明相关的背景信息，可能不构成现有技术。
内燃机，尤其是汽车内燃机，总体上分成下列两类中的一种一火花点火式发动机和压缩点火式发动机。传统的火花点火式发动机，比如汽油机，通常通过将燃料/空气混合物引入燃烧气缸、并随后在压缩冲程中将其压缩并由火花塞进行点火来进行工作。传统的压缩点火式发动机，比如柴油机，通常通过在靠近压缩冲程上止点(TDC)的位置将加压燃料引入或喷射入燃烧气缸，燃料在压缩时点燃来进行工作。传统汽油机和柴油机的燃烧都涉及由流体力学控制的预混或扩散火焰。每种发动机都各有利弊。一般而言，汽油机产生的排放物较少但是效率较低，而通常柴油机更为高效但是产生的排放物较多。
近年来，内燃机已经采用了其它类型的燃烧方法。这些燃烧方案之一是现有技术已知的均质充量压缩点火(HCCI)。HCCI运转模式包括通过氧化化学(而不是流体力学)控制的分布、无焰、自动点火燃烧过程。在HCCI运转模式下运转的一种典型的发动机中，气缸充量在进气门闭合时在成分、温度以及剩余量方面是几乎均匀的。运转在HCCI运转模式下的典型发动机可以进一步利用分层充量燃料喷射进行操作以控制并改变燃烧过程，包括利用分层充量燃烧来触发HCCI燃烧。因为自动点火是一个分布式动态控制的燃烧过程，发动机在非常稀薄的燃料/空气混合物(即，比燃料/空气化学当量点稀)下运转并具有相对较低的峰值燃烧温度，从而形成非常低的氮氧化物(NOx)排放。与柴油机中采用的燃料/空气分层燃烧混合物相比，自动点火的燃料/空气混合物相对均匀，并因此基本上消除了在柴油机中形成烟尘以及颗粒排放物的浓燃区。由于燃料/空气混合物非常稀薄，运转于自动点火运转模式下的发动机可以实施非节流运转以达到像柴油机一样的燃油经济性。HCCI发动机可以在具有足量的EGR的化学当量下运转以实现有效燃烧。
在中型发动机转速和负载下，气门曲线和正时(例如，废气再压缩和废气再充气)以及燃油策略的组合已经被认为能有效地向气缸充量提供足够的热能，从而使压缩冲程期间的自动点火产生低噪音的稳定燃烧。有效运转在自动点火运转模式下的发动机的主要问题之一是如何适当地控制燃烧过程，从而可以在整个运转工况范围内获得具有低排放、最佳散热率以及低噪声的强劲而稳定的燃烧。已经了解自动点火燃烧的好处多年。然而，进行实施的主要障碍是无法控制自动点火的燃烧过程，即燃烧相位和燃烧速度。延迟的相位或非常缓慢的燃烧将导致局部燃烧甚至可能导致失火。过早的相位或过快的燃烧将会导致爆震。
不能对运转于自动点火模式下的发动机进行燃烧启动的直接控制，因为气缸充量的化学动态决定了燃烧的启动和过程。化学动态对温度敏感，因此，被控制的自动点火燃烧过程也对温度敏感。影响燃烧开始和进程的重要变量是气缸结构的有效温度，也就是气缸壁、气缸盖、气门和活塞头的温度。
在发动机暖机循环期间发动机燃烧室内的温度为瞬态的。因此通过暖机循环控制HCCI运转是比较困难的。已知校准技术包括在整个工作范围内随着递增的工作点逐渐地对发动机进行测试，针对每个发动机转速、发动机负载和发动机温度绘制用于发动机运转的设定值。校准发动机的过程是高强度的并且要花很长时间。
发明内容
一种内燃机，其在暖机循环中在火花助燃均质充量压缩点火模式下运转。一种控制处于某一运转区域中的发动机的方法，在该运转区域中包括发动机转速、发动机负载和发动机温度的当前发动机状态表明单一运转策略可被用于整个暖机循环，该方法包括监测发动机转速、监测发动机负载、监测发动机温度。该方法进一步包括通过根据监测到的发动机温度进行插值来确定运转发动机的设定值，插值是在用于在冷态发动机温度下校准的监测到的发动机转速和负载下运转发动机的设定值与用于在充分暖机发动机温度下校准的监测到的发动机转速和负载下运转发动机的设定值之间进行的。所确定的设定值被用来控制发动机的运转。
方案1、一种用于在一个运转区域内在暖机循环中控制处于火花助燃均质充量压缩点火模式下的内燃机的方法，在所述运转区域中包括发动机转速、发动机负载和发动机温度在内的当前发动机状态指示可在整个暖机循环中使用单一运转策略，该方法包括：
监测发动机转速；
监测发动机负载；
监测发动机温度；
通过根据监测到的发动机温度进行插值来确定运转发动机的设定值，所述插值是在冷态发动机温度下校准的监测到的发动机转速和负载下运转发动机的设定值与在充分暖机的发动机温度下校准的监测到的发动机转速和负载下运转发动机的设定值之间进行的；以及
利用所确定的设定值来控制发动机的运转。
方案2、根据方案1所述的方法，其中确定运转发动机的设定值包括确定负气门重叠。
方案3、根据方案1所述的方法，其中确定运转发动机的设定值包括确定空气燃料比。
方案4、根据方案1所述的方法，其中确定运转发动机的设定值包括确定燃料管线压力。
方案5、根据方案1所述的方法，其中所述单一运转策略包括单一喷射单一点火运转；并且其中确定运转发动机的设定值包括确定喷射正时和点火正时。
方案6、根据方案1所述的方法，其中所述单一运转策略包括单一喷射单一点火运转；并且其中确定运转发动机的设定值包括确定废气再循环百分比。
方案7、根据方案1所述的方法，其中所述单一运转策略包括多喷射多点火运转；并且其中确定运转发动机的设定值包括确定再压缩期间的第一喷射正时和该再压缩期间的第一点火正时。
方案8、根据方案1所述的方法，其中所述单一运转策略包括具有三个喷射事件的多喷射多点火运转；并且其中确定运转发动机的设定值包括确定第三喷射正时。
方案9、根据方案1所述的方法，其中所述单一运转策略包括多喷射多点火运转；并且其中确定运转发动机的设定值包括确定第二点火正时。
方案10、根据方案1所述的方法，其中监测发动机温度包括监测发动机冷却剂温度。
方案11、根据方案1所述的方法，其中根据监测到的发动机温度进行插值包括进行线性插值。
方案12、根据方案1所述的方法，其中根据监测到的发动机温度进行插值包括利用以监测到的发动机温度为基础的函数关系。
方案13、根据方案12所述的方法，其中该函数关系是以在冷态发动机温度和充分暖机发动机温度之间取样测试为基础的。
方案14、一种用于控制处于火花助燃均质充量压缩点火模式下的内燃机的方法，该方法包括：
监测发动机转速；
监测发动机负载；
监测发动机温度；和
当发动机转速和发动机负载指示发动机能够在暖机循环的剩余部分中在所述发动机转速和发动机负载下以单一运转策略运转时，通过根据监测到的发动机温度进行插值来确定运转发动机的设定值，所述插值是在冷态发动机温度下校准的监测到的发动机转速和负载下运转发动机的设定值与在充分暖机的发动机温度下校准的监测到的发动机转速和负载下运转发动机的设定值之间进行的，并利用所确定的设定值来控制发动机的运转。
方案15、根据方案14所述的方法，其中所述单一运转策略包括单一喷射单一点火运转；并且其中确定运转发动机的设定值包括确定负气门重叠、空气燃料比、喷射正时、点火正时、燃料管线压力和废气再循环百分比。
方案16、根据方案14所述的方法，其中所述单一运转策略包括多喷射多点火运转；并且其中确定运转发动机的设定值包括确定负气门重叠、空气燃料比、第一喷射正时、第一点火正时、第三喷射正时、第二点火正时和燃料管线压力。
方案17、一种在暖机循环中控制处于火花助燃均质充量压缩点火模式下的内燃机的系统，该系统包括：
构造成运转于火花助燃均质充量压缩点火模式下的发动机；和
发动机控制模块，其构造成：
监测发动机转速，
监测发动机负载，
监测发动机温度，
确定发动机将运转于一个区域中，在该区域中在暖机循环的剩余部分中发动机可在所述发动机转速和发动机负载下以单一运转策略运转，和
当发动机处于该区域中时，通过根据监测到的发动机温度进行插值来确定运转发动机的设定值，所述插值是在用于在冷态发动机温度下校准的监测到的发动机转速和负载下运转发动机的设定值与用于在充分暖机的发动机温度下校准的监测到的发动机转速和负载下运转发动机的设定值之间进行的，并基于所确定的设定值来控制发动机。
方案18、根据方案17所述的系统，其中根据监测到的发动机温度进行插值包括进行线性插值。
方案19、根据方案17所述的系，其中根据监测到的发动机温度进行插值包括利用以监测到的发动机温度为基础的函数关系。
方案20、根据方案19所述的系统，其中该函数关系是以在冷态发动机温度和充分暖机发动机温度之间取样测试为基础的。
附图说明
本发明的某些部件及部件布置可采用实体形式，这些部件的实施例被详细描述并在构成本发明的一部分的附图中进行了图示，其中：
图1示意性地示出了根据本发明的一种内燃机及附属的控制模块；
图2是根据本发明的燃料喷射控制策略的控制流程图；
图3用图表示出了根据本发明的由转速和负载范围限定的示例性运转模式；
图4用图表示出了根据本发明的发动机的四冲程发动机循环中HCCI-MI模式的示例性执行过程；
图5示出了根据本发明的参照图4描述的MIMI操作的运转。
图6用图表示出了根据本发明的第一燃料喷射事件的示例性NOx排放曲线；
图7用图表示出了根据本发明的第三燃料喷射事件的示例性燃烧不稳定性曲线；
图8用图表示出了根据本发明的发动机运转的结果，其中示出了不同释放火花正时下作为燃料喷射正时的函数的燃烧稳定性；
图9用图表示出了根据本发明的发动机运转的结果，其中示出了再压缩期间作为燃料喷射正时的函数的燃烧燃料质量；
图10用图表示出了根据本发明的发动机运转的结果，其中示出了第二燃料喷射事件的燃料喷射正时与具体净耗油率之间的关系；
图11示出了根据本发明的用于确定第一、第二和第三燃料喷射事件的燃料质量的替代方法；
图12用图表示出了根据本发明的在暖机运转范围内启动的示例性火花助燃HCCI；
图13和14描绘了根据本发明的在整个冷却剂温度范围内采用MIMI的发动机中再压缩期间的喷射正时和点火正时的函数关系；
图13用图表示出了在暖机循环中在一系列发动机冷却剂温度下通过发动机校准所选择的用于第一喷射的五个喷射正时；
图14类似地用图表示出了在暖机循环中在一系列发动机冷却剂温度下通过发动机校准所选择的用于第一喷射的五个喷射正时；
图15和16描绘了根据本发明的整个冷却剂温度范围内的NVO和空燃比的函数关系；
图15用图表示出了在暖机循环中在一系列发动机冷却剂温度下通过发动机校准所选择的五个NVO时间段；
图16用图表示出了在暖机循环中在一系列发动机冷却剂温度下通过发动机校准所选择的五个NVO时间段；
图17用图表示出了根据本发明的在暖机循环中在一系列发动机冷却剂温度下通过发动机校准所选择的五个燃料压力设定值；
图18用图表示出了根据本发明的在暖机循环内通过IMEP的标准偏差来判定的燃烧稳定性结果值。
具体实施方式
现参考附图，其中所示内容仅是出于对本发明进行说明的目的，而不是出于对其进行限定的目的，图1示意性地示出了根据本发明的一种内燃机及附属的控制模块。发动机10可选择性地运转于包括受控自动点火运转模式(HCCI)、均质火花点火(SI-H)运转模式和分层充量火花点火(SI-SI)运转模式在内的多种运转模式下。发动机10选择性地运转在化学当量空气/燃料比和主要为比化学当量稀的空气/燃料比下。本发明可以应用于各种内燃机系统和燃烧循环。
在一个实施例中，发动机10可与传动装置(未示出)相连，以将牵引动力传递至车辆的传动系统(未示出)。变速器可以包括具有可操作以将牵引动力传递至传动系统的扭矩机械设备的混合动力变速器。
该示例性发动机10包括多气缸直喷四冲程内燃机，其具有能够可滑动地在气缸15中运动的往复活塞14，气缸15限定出可变容积燃烧室16。每个活塞14与旋转曲轴12相连，通过旋转曲轴12将直线往复运动转化为旋转运动。进气系统向进气歧管29提供进气，进气歧管29引导并分配空气进入燃烧室16的进气流道。进气系统包括空气流管道系统以及用于监测和控制该空气流的装置。进气装置优选地包括用于监测空气质量流和进气温度的空气质量流传感器32。节气门34优选地包括响应于来自控制模块5的控制信号(ETC)来对进入发动机10的空气流进行控制的电子控制装置。进气歧管29中的压力传感器36被构造成监测歧管绝对压力和大气压。外部流道将来自发动机排气的废气再循环至进气歧管29，其具有被称为废气再循环(EGR)阀38的流量控制阀。控制模块5能够通过控制ERG阀38的开度来控制进入进气歧管29的废气质量流。燃烧室16经由排气门18流体地连通至排气歧管39。冷却剂传感器35监测冷却剂温度并向控制模块5提供信号。
通过一个或多个进气门20对从进气歧管29进入每个燃烧室16的空气流进行控制。通过一个或多个排气门18来控制从燃烧室16至排气歧管39的燃烧气体流。优选地，通过双凸轮轴(未示出)来控制进排气门20和18的打开和关闭，凸轮轴的旋转与曲轴12的旋转相关联并以分度方式相对应。在一个实施例中，发动机10配备有用于控制进气门和排气门的气门升程的装置，其被称为可变升程控制(VLC)装置。在一个实施例中，VLC装置能够将气门升程或开度控制成两个不同阶跃中的一个。这两个不同阶跃包括用于低速低负载发动机运转的低升程气门开度(大约4-6毫米)，以及用于高速高负载发动机运转的高升程气门开度(大约8-10毫米)。发动机10进一步配有调节进排气门20和18的启闭相位(即，相对正时)的装置，被称为可变凸轮相位装置(VCP)，以调节受两级VLC升程影响以外的相位。在一个实施例中，设置有用于进气门20的VCP/VLC系统22和用于发动机排气门18的VCP/VLC系统24。VCP/VLC系统22和24由控制模块5控制，并通过用于进气凸轮轴(未示出)和排气凸轮轴(未示出)的凸轮轴旋转位置传感器将信号反馈至控制模块5。进气和排气VCP/VLC系统22和24具有有限的权限范围，通过它可以对进排气门20和18的启闭进行调整和控制。VCP系统可以具有大约60度-90度凸轮轴旋转的相位调节权限范围，因此允许控制模块5提前或延迟进排气门20和18之一或两者的启闭。相位调节的权限范围由VCP的硬件和致动VCP的控制系统来限定和限制。可以利用由控制模块5控制的电液、液压和电气控制力之一来致动进气和排气VCP/VLC系统22和24。控制模块5可调整进气和排气VCP/VLC系统22和24以获得负气门重叠(NVO)。
发动机10包括具有多个高压燃料喷射器28的燃料喷射系统，每个喷射器都构造成响应于来自控制模块5的信号将一定质量的燃料直接喷入燃烧室16中的一个内。燃料喷射器28被供以来自燃料分配系统(未示出)的加压燃料。
发动机10包括火花点火系统(未示出)，通过该系统可以将火花能量提供给火花塞26，火花塞26响应于来自控制模块5的信号(IGN)，在每个燃烧室16中点燃或辅助点燃气缸充量。
发动机10装备有用于监测发动机运转的各种感测装置，包括具有输出值(RPM)并用于监测曲轴旋转位置一即曲轴转角和速度的曲轴传感器42，在一个实施例中还包括被构造成对燃烧进行监测的燃烧传感器30，以及被构造成对废气进行监测的废气传感器40，其通常是空气/燃料比传感器。燃烧传感器30包括用于监测燃烧参数的状态的传感器装置，并且被描述成用于监测缸内燃烧压力的气缸压力传感器。燃烧传感器30和曲轴传感器42的输出被控制模块5监测，控制模块5在各燃烧循环中为各气缸15确定燃烧相位，即，相对于曲轴12的曲轴转角的燃烧压力正时。燃烧传感器30还可以被控制模块5监测从而为各燃烧循环中的各气缸15确定平均有效压力(IMEP)。优选地，发动机10和控制模块5被机械化设置从而在各气缸点燃事件期间监测并确定各发动机气缸15的IMEP状态。替换性地，可采用其它传感系统来监测在本发明范围内的其它燃烧参数的状态，例如，离子传感点火系统和非侵入式气缸压力传感器。
控制模块5优选为通用数字计算机，其包括微处理器或中央处理器、具有包括只读存储器和电可编程序只读存储器在内的非易失性存储器以及随机存取存储器的存储介质、高速时钟、模拟-数字及数字-模拟电路和输入/输出电路与器件以及适当的信号调节和缓冲电路。控制模块具有一组控制算法，其包括存储在非易失性存储器中的常驻程序指令和校准值，它们被执行以提供每个计算机的相应功能。这些算法优选地在预设的周期循环期间被执行。算法通过中央处理器来执行并且可操作以监测来自上述传感装置的输入和利用预设的校准值来执行控制和诊断程序以控制致动器的运转。周期循环可被定期执行，例如在发动机工作和车辆运转期间每3.125、6.25、12.5、25和100毫秒执行一次。替换性地，可以响应于事件的发生来执行算法。
在运转中，控制模块5监测来自上述传感器的输入以确定发动机参数的状态。控制模块5被构造成接收来自操作者的输入信号(例如，油门踏板位置和刹车踏板位置)以确定操作者扭矩请求，以及来自指示发动机转速、进气温度、和冷却剂温度及其它环境条件的传感器的输入信号。
控制模块5执行储存其中的算法代码以控制上述致动器从而形成气缸充量，包括控制如此配置在发动机上的节气门位置、火花点火正时、燃料喷射质量和正时、控制再循环废气的流量的EGR阀位置以及进气和/或排气门正时和相位。在一个实施例中，气门正时和相位可以包括NVO和排气门再开启的升程(在排气再充气策略中)。控制模块5可操作以在车辆正在运转期间打开和关闭发动机，并可操作以通过对燃料和火花的控制以及气门不启动来选择性地停用一部分燃烧室或一部分气门。控制模块5可以基于来自废气传感器40的反馈来控制空气/燃料比。
图2是根据本发明的燃料喷射控制方案的控制流程图。控制方案200优选地被作为控制模块5中的一个或多个算法执行。控制方案200包括在步骤202中监测包括发动机转速、进气温度、进气质量和气缸压力在内的发动机运转状况，以及包括操作者扭矩请求在内的操作者输入。在步骤203中，基于操作者扭矩请求、进气质量和附加负载来确定发动机负载，附加负载例如是HVAC，蓄电池充电以及电负载。发动机转速由曲轴传感器42监测。进气温度和进气质量由空气质量流传感器32监测。气缸压力由燃烧传感器30监测。
在步骤205中，基于包括发动机转速和负载在内的发动机参数的状态，选用多种运转模式中的一个来为发动机10加燃料并对发动机10进行控制。控制模块5在步骤206中控制燃料喷射，在步骤207中控制火花释放，并在步骤208中控制与所选运转模式相对应的进气和排气VCP/VLC系统22和24。
图3用图表示出了根据本发明的由转速和负载范围限定的示例性运转模式。示例性发动机基于发动机运转状态选择性地运转于多个的运转模式中的一个，在这个实施例中运转状态包括发动机转速和负载，运转状态可由发动机运转参数推导而来，例如喷射器燃料流量空气质量流量(INJ_PW，毫克)，或空气质量流量(MAF)，或歧管压力(MAP)。发动机运转模式包括喷雾引导火花点火(SI-SG)模式、单喷射自动点火(HCCI-SI)模式和多喷射自动点火(HCCI-MI)模式以及均质火花点火(SI-HI)模式。各运转模式下的优选转速和负载工作范围是以包括燃烧稳定性、燃料消耗量、排放量、发动机扭矩输出等在内的最优发动机运转参数为基础。限定了优选转速和负载工作范围从而对运转模式进行描述的边界通常在预制发动机校准和改进期间进行确定，并在发动机控制模块中被执行。如图3所示，运转中，控制系统监测发动机转速和负载，并以此命令在某一运转模式下运转发动机。因此在低转速/负载状态下，命令进行SI-SG燃烧，而在中转速/负载状态下，命令进行自动点火燃烧。
发动机10可以在图3中的各种运转模式之间转换以获得与燃料消耗量、排放量和发动机稳定性以及其它考虑因素有关的并对应于发动机转速和负载的优选目标。作为本领域普通技术人员，应认识到，可利用多种运转模式来获得不同的优选转速和负载工作区域，并且用于延伸不同模式范围的许多策略都是已知的。
在一个实施例中，SI-H模式包括对应于发动机循环进气相位的单燃料喷射事件以获得最佳平均扭矩。用于单燃料喷射事件的燃料排放量对应于本操作者扭矩请求。这样的运转模式包括主要用于在高转速和高负载运转下将牵引扭矩传递至传动系统的发动机10的运转。
在一个实施例中，HCCI-SI模式包括在单喷射自动点火运转模式下操作发动机10贫油。控制方案200优选在发动机循环的进气相位期间执行某一燃料喷射事件。用于该燃料喷射事件的燃料排放量是以操作者扭矩请求为基础。
图4用图表示出了根据本发明所述的发动机四冲程发动机循环中HCCI-MI模式的示例性执行过程。特别地，描述了一种多喷射多火花点火(MIMI)运转模式。图4示出了发动机循环中相对于曲轴角(Crank Angle)的气门升程(ValveLift)。四冲程发动机循环包括连续地重复四个相位：(1)膨胀；(2)排气；(3)进气；(4)压缩。在NVO期间，当排气门18关闭时再压缩相位开始，并当活塞14位于上止点时结束。当活塞14回到上止点之后，再压缩完成且燃烧室16膨胀。NVO继而在进气门20开启时结束。
图5示出了根据本发明所述的图4中所示的MIMI的运转过程。该模式包括运转发动机贫油并在各发动机循环中执行多个燃料喷射事件。在再压缩相位期间执行第一燃料喷射事件。第二燃料喷射事件选择性地大致在进气相位期间执行并可继续至压缩相位的开始，即，从压缩相位的开始至压缩相位的中点。第二燃料喷射事件可选择性地发生。第三燃料喷射事件基本上在压缩相位结束期间执行，即，从压缩相位的中点到基本活塞TDC。随火花塞26的第一和第三燃料喷射事件之后执行火花放电事件。作为本领域普通技术人员，应认识到，执行第一、第二和第三燃料喷射事件均包括通过使用燃料喷射器28来喷射至少一个燃料脉冲。例如，图4示出了第二燃料喷射事件的多个燃料脉冲(2A，2B...2N)。
每个第一和第三燃料喷射事件所要求的燃烧燃料量都是基于发动机排出NOx排放量和燃烧稳定性考虑来确定。再压缩相位期间的燃料量燃烧可以与燃烧稳定性相关联，例如，IMEP的COV。再压缩期间的燃料量燃烧可以与NOx排放量相关联。由于再压缩期间更多的燃料被重组，因此降低了NOx排放量；然而，燃烧稳定性也降低了(IMEP的COV增大)。反之，由于在第三燃料喷射事件压缩相位期间对更多的燃料进行重组，NOx排放量增加且燃烧稳定性电增大(IMEP的COV降低)。
运转中，第一燃料喷射事件要求的燃烧燃料量是基于NOx排放量来确定，由此将NOx排放量最小化，并且第三燃料喷射事件要求的燃烧燃料量是基于燃烧稳定性来确定，由此将燃烧稳定性最优化。为了具体构件的应用以及发动机运转工况的改变，相对于第一和第三燃料喷射事件的燃烧燃料量的NOx排放量和燃烧稳定性数据可通过实验确定。可基于发动机运转工况范围内通过实验确定的数据来形成NOx排放量和燃烧稳定性的曲线。该曲线可被检索并储存在控制模块5中。可相对于被监测的发动机运转状况来选择并采用对应的NOx排放量和燃烧稳定性曲线，发动机运转状况包括，例如，气缸中的热状态、进气温度和气缸压力。
第一燃料喷射事件的预定最大NOx排放量阈值和第三燃料喷射事件的预定最大燃烧不稳定性阈值被储存在控制模块5中。第一燃料喷射事件的最大NOx阈值和第三燃料喷射事件的最大燃烧不稳定性阈值允许在第一和第三燃料喷射事件中喷射最低燃料量，从而最小化NOx排放量和燃烧不稳定性。所述的阈值可通过足以精确地预测发动机运转的模型或其它技术实验地、经验地、预测地确定，并且同一发动机可为各个气缸以及不同的发动机设置、状态或工作范围采用多种校准曲线。
揭露了一种利用所述阈值的示例性方法。图6用图表示出了根据本发明所述的第一燃料喷射事件的示例性NOx排放量曲线。在一个实施例中，NOx排放量曲线用实验的方法来确定，用于具体构件的应用以及用于改变发动机运转工况。NOx排放量曲线优选地被储存在控制模5的存储器中。基于发动机运转工况来选择预定的NOx排放量曲线。预定最大NOx排放量阈值用来确定用于第一燃料喷射事件的期望燃烧燃料量。预定最大NOx排放量阈值用来确定相应的期望燃烧燃料量。相应的期望燃烧燃料量是用于第一燃料喷射事件的期望燃烧燃料量。
图7用图表示出了根据本发明的第三燃料喷射事件的示例性燃烧不稳定性曲线。在一个实施例中，燃烧不稳定性曲线用实验的方法来确定，用于具体构件的应用以及用于改变发动机运转工况。该曲线被储存在控制模5的存储器中。基于发动机运转工况来选择预定的燃烧不稳定性曲线。预定最大燃烧不稳定性阈值用来确定用于第三燃料喷射事件的期望燃烧燃料量。设定预定最大燃烧不稳定性阈值并确定用于第三燃料喷射事件的相应期望燃烧燃料量。作为本领域普通技术人员，应认识到，燃烧不稳定性与IMEP的COV是相反的。
回见图5，在流程220的步骤225中，各发动机循环的总燃料量是基于发动机运转工况和操作者扭矩请求来确定。在步骤230中，燃烧稳定性和NOx排放量曲线是基于发动机运转工况来选择。在步骤240中，如上文所述，用于第一喷射事件的期望燃烧燃料量是基于预定的最大NOx排放量阈值来确定。在步骤245中，如上文所述，用于第三喷射事件的期望燃烧燃料量是基于预定最大燃烧不稳定性阈值来确定。
在确定了用于第一和第三燃料喷射事件的期望燃烧燃料量之后，在步骤255中为第三燃料喷射事件确定并在步骤260中为第一燃料喷射事件确定相对于曲轴角的期望燃料量、燃料喷射和点火正时。在步骤265中限定第二喷射，在步骤270调整NVO，并且在步骤275中产生指令28和26。
图8用图表示出了根据本发明的发动机运转结果，其示出了不同火花放电正时下作为燃料喷射正时函数的燃烧稳定性。图8示出了一个燃料喷射曲线，其用于描述在上止点之前作为曲轴角度函数的第三燃料喷射事件的燃料喷射正时，在上止点处为用于预定燃料量的最后燃料脉冲结束(EOI3(CA))。用最后燃料脉冲结束之后所经过的曲轴角来表示火花放电正时。在一个实施例中，可以通过实验来确定第三燃料喷射事件中相对于燃料喷射正时的燃烧稳定性，其用于具体构件的应用以及用于改变发动机运转工况、火花放电正时以及喷射的燃料量。在发动机运转工况和火花放电正时范围内用于燃料喷射正时的预定燃烧稳定性曲线可以储存在的控制模块5的存储器中。
运转中，控制模块5基于第三喷射事件的期望燃烧燃料量和燃烧稳定性的考虑来确定用于第三燃料喷射事件的燃料喷射正时。控制模块5基于期望燃烧燃料量选择燃料喷射曲线，即，用于相对于期望的燃烧燃料量的喷射燃料量的燃料喷射曲线。控制模块5利用其余的燃料喷射曲线来确定燃料喷射和点火正时。用于第三燃料喷射事件的燃料喷射正时和火花放电正时是基于该曲线以及由IMEP的最大标准偏差(IMEP的Stdv)表示的燃烧稳定性来确定。优选地，选择对应于低于IMEP的最大标准偏差的低IMEP标准偏差的燃料喷射正时。
在确定用于第三燃料喷射事件的燃料喷射和火花放电正时之后，第一燃料喷射事件的燃料喷射正时是基于第一燃料喷射事件的所选曲线和期望燃烧燃料量来确定。图9用图表示出了根据本发明的发动机运转结果，其示出了再压缩期间作为燃料喷射正时函数的燃烧燃料量。图9描述了最后燃料脉冲结束处(EOI 1(CA))对应于曲轴角度的第一燃料喷射事件的燃料喷射正时。再压缩期间的燃烧燃料量和最后燃料脉冲端的正时之间的关系是基于实验数据来确定，并确定用于具体的构件应用和用于改变发动机运转工况。发动机运转工况范围的关系可以储存在控制模块5的存储器中，并继而基于监测到的发动机运转工况来进行选择。用于第一燃料喷射事件的火花放电正时是预定的，并且优选地在第一燃料喷射事件最后燃料脉冲结束之后立刻执行。第一燃料喷射事件的燃料量是基于期望燃烧燃料量和喷射燃料量之间的预定关系来确定。
图10用图表示出了根据本发明的发动机运转的结果，其中示出了第二燃料喷射事件的燃料喷射正时与具体净耗油率之间的关系。图10示出了TDC之前对应于曲轴角度的第二燃料喷射事件的燃料喷射正时，在TDC处最后燃料脉冲结束。在一个实施例中，具体净耗油率和用于改变发动机运转工况的第二燃料喷射事件的时间范围之间的关系可基于实验数据并确定用于具体的构件应用来确定。该关系可以储存在控制模块5的存储器中，并继而基于监测到的发动机运转工况来进行选择。第二燃料喷射事件的正时是基于所选择的第二燃料喷射事件的燃料喷射正时和具体净耗油率(265)之间的关系来确定。最大具体净耗油率值位于第二燃料喷射事件的正时范围内。第二燃料喷射事件的正时是对应于最小具体净耗油率值的曲轴角。
第二燃料喷射事件的燃料量是基于第一和第三燃料喷射事件的燃料量来确定。第二燃料喷射事件的燃料量是总燃料量与用于第一及第三燃料喷射事件的燃料量之间的差，也就是，从燃料总量中减去第一和第三燃料喷射事件的燃料量得到的剩余燃料量。
控制方案200中在确定了第一、第二和第三燃料喷射事件的燃料量和点火正时后，控制方案200启动进排气门20、18以获得预定NVO。控制模块5基于所确定的燃料量和燃料正时来执行燃料喷射器28，并基于该点火正时经由火花塞26放出火花。
图11示出了根据本发明的用于确定第一、第二和第三事件中燃料量的替代方法。根据流程220′，在步骤600中，基于气缸状态和操作者扭矩请求来确定各发动机循环的总燃料量。在步骤610中，用于第一、第二和第三燃料喷射事件的燃料量是基于用于发动机循环的总燃料量来确定。将用于该发动机循环的总燃料量除以3。结果就是分别用于第一、第二和第三燃料喷射事件的所喷入的燃料量。
众所周知，HCCI的运转受到工作范围的限制。为了进一步扩大受控自动点火燃烧的低负载工作边界，上文描述了一种通过MIMI操作用于低负载HCCI燃烧进行控制的方法。如上所述的实施例可在充分暖机发动机状况下获得。
HCCI燃烧要求在空气燃料充量中存在特定能量范围，以使HCCI燃烧有效。存在于燃烧室中的能量很大程度上被腔室内的温度驱动。气缸中的热工况可通过气门正时来改变，喷射策略包括喷射正时以及以获得最佳相位的EGR％、稳定性和各发动机转速和负载下的发动机性能。然而，充分暖机发动机中为提供有效发动机运转而校准的气门正时、喷射策略以及EGR阀没有直接转化到未充分暖机发动机中。存在于冷态燃烧室中的能量，例如，对应于25度冷却剂温度，比充分暖机燃烧室中的能量小，例如，对应于90度的冷却剂温度。因此，气门正时、喷射策略和EGR值必须被调节到与充分暖机燃烧室相比能补偿冷态燃烧室热工况的程度。
发动机校准是一种本领域已知的技术，其在某一工作点下测试特定的发动机构造并确定在此工作点下用于有效运转发动机的合适设定值。校准数据可被反复收集从而对通过某一运转范围的发动机的运转进行绘图，并且用于在整个范围的各种工作点运转发动机的设定值可被储存在存储器中，例如，发动机控制模块中的。如上所述，用于在HCCI模式下有效地运转发动机的设定值，具体地为，喷射正时、点火正时、NVO以及空燃比，随着穿过冷态燃烧室和充分暖机燃烧室之间的暖机循环的燃烧室温度而改变。然而，为穿过HCCI工作范围的所有工作点进行发动机校准将在每个点不断重复以增加温度，这是一个密集的过程需要大量的测试和时间。
如上所述，发动机可以在不同工作范围内采用不同的运转模式。火花助燃HCCI运转适用于某个工作范围，且在火花助燃HCCI适用的工作范围部分内存在策略用于增大了火花助燃HCCI适用的工作范围的尺寸并改善了火花助燃HCCI适用的工作范围内的效率、燃烧稳定性、排放量及其他因素。如上所述，要求便于HCCI运转的燃烧室内的特性在冷态发动机与在充分暖机发动机是不同的。在用于暖机发动机的火花助燃HCCI启动工作范围内，该范围的某些部分描述了用于冷态发动机的火花助燃HCCI运转适用的工作范围。这样一个子范围可被描述成火花助燃HCCI适用的暖机工作范围。图12图示出了根据本发明的示例性火花助燃HCCI适用的工作范围。如上所述，可利用不同的策略来增大该HCCI适用的工作范围的尺寸及改善该HCCI适用的工作范围内的效率、燃烧稳定性、排放量及其他因素。在该范围的某些部分中，单火花单喷射(SISI)策略可用于整个暖机循环，如图12中的区域B所示。在该范围的某些部分中，可使用MIMI策略并需要其贯穿整个暖机循环，如图12的区域A所示，对应于某一区域，其中低发动机负载需要例如可重组以形成足够能量从而便于HCCI运转的策略。另外，该范围的另一部分包括重叠区，如图12所示，其中任一称为HCCI的运转策略可用于整个暖机循环。
如上所述，发动机校准是一个密集的过程，其中可利用示例性发动机在某一工作点的运转用于选择该工作点下用于运转发动机的设定值。例如，图12中，可在一固定的发动机转速、固定的发动机负载和某一发动机温度下限定出某一工作点。在已知的方法中，为了穿过暖机循环在一设定的发动机转速和发动机负载下操作该发动机，将在从冷态发动机温度到充分暖机温度的一系列温度下测试并储存校准点。为了在暖机循环中运转，其中发动机转速和发动机负载没有设定为具体值，校准点将在经历当前发动机温度的每个发动机转速和发动机负载下可用。
每个校准影响了发动机运转的多个因素，包括存在于燃烧室中可用来产生自动点火的能量在内。用于控制存在于燃烧室中的能量的示例性因素包括燃料重组量、NVO以及空燃比。为了适当地控制燃烧室内的状态以便于暖机循环中的HCCI运转，必须对这些因素中的每一个或控制这些因素的可选设定，例如，通过在整个工作范围的点通过校准或迭代测试来进行选择。
在整个暖机循环中采用单运转策略的范围内示出了测试，例如，SISI或MIMI，其校准设定值以在设定的易于在冷态发动机温度和充分暖机发动机温度之间进行可预见变化的发动机转速和发动机负载下操作该发动机。公开了一种在暖机循环下操作发动机的方法，该操作是在火花阻燃HCCI模式下的某一运转范围内进行，其中整个暖机循环采用单运转策略，通过利用所校准的设定值以在一冷态发动机温度下以各发动机转速和发动机负载来操作发动机，并通过校准的设定值在充分暖机发动机温度下以各发动机转速和发动机负载来操作发动机；监测发动机速度和发动机负载，例如，通过发动机冷却剂温度、油温或发动机有效温度来监测发动机温度；并根据监测到的发动机温度，在所监测的发动机速度和负载下校准的用于运转发动机的设定值之间进行插值，以确定操作发动机的设定值。操作该发动机的设定值可以被插值以便于根据所操作的区域在暖机循环中进行HCCI运转。例如，在图12示例性区域A中，其中MIMI运转被执行，操作发动机的设定值可以表示为发动机温度的函数，包括第一喷射正时、第一点火正时、第三喷射正时、第二点火正时，MVO，空燃比和燃料压力。类似地，在图12的示例性区域B中，其中SISI运转被执行，操作发动机的设定值可以被表达为发动机温度的函数，包括喷射正时、点火正时、NVO、空燃比、ERG％和燃料压力。需要指出的是，这些可以表示为发动机温度函数的设定值为可被确定的值的开放式集合，并且这里所用的方法不需要将所有这样的设定值表达为与这里所述方法一致的发动机温度的函数。
冷却剂温度、油温或有效温度可用于估计存在于燃烧室的能量以及在HCCI运转中产生的效果。根据在给定启动条件下燃烧室内温度的可预测状态来使用冷却剂温度。当启动期间的冷却剂温度不能精确地描述燃烧室内的温度时，可根据已知的发动机速度和发动机负载或者每单位时间冷却剂温度的变化，将该燃烧室内的温度关联至暖机循环下的发动机温度。类似地，不直接指示发动机温度的油温也可根据油温的增加状态来估计发动机温度。
公开了一种追踪发动机有效温度的方法。发动机功率历程可用于估计在发动机部分温度下的瞬态效应。在一段时间跨度内跟踪到的可描述为发动机燃烧过程中释放的热量和工作能量的发动机功率，说明了输入发动机的热量。该功率历程可根据反应该结构热效应的时间常数来进行滤波。这可通过几种方式来进行，例如，可以采用移动平均值或加权移动平均值。温度历程的对比可用于估计当前表面温度或当前表面温度与期望稳态值之间的差。发动机首次操作时所经历的暖机循环，是一个发动机出现强热瞬态阶段的示例。估计发动机有效温度的第二方法，是对燃料流量历程进行跟踪，而不对功率历程进行跟踪。测试显示燃料流率是发动机热传递和温度的很好的估计因子。这样，燃料流率可被用作发动机功率的替代。
MIMI，如上所述，包括多喷射事件。上述示例性的三个喷射循环中，第一喷射描述成在燃料循环中NVO期间对燃烧循环重组量进行控制，由此将热能量加至燃烧室。第三喷射被描述成，控制燃烧循环的燃烧稳定性。最后，第二喷射或共同被描述成第二喷射的系列喷射是用来控制来自燃烧循环的做功输出。
在采用MIMI的发动机中，在整个暖机循环内使用MIMI的区域中，测试表明，用于控制发动机的校准设定值可以基于在冷态发动机温度下选择的校准设定值和在充分暖机发动机温度下选择的设定值来估计。图13和14描述了在整个冷却剂温度范围内采用了MIMI的发动机中在再压缩期间喷射正时和点火正时的函数关系。图13用图表示出了暖机循环中一系列发动机冷却剂温度下由发动机校准所选定的用于第一喷射的五个喷射正时。数据表明，该五个点描述了在该校准测试中所用的示例性发动机的第一喷射正时与冷却剂温度之间的线性关系。虽然这些示例性发动机产生的结果以一种线性关系来描述，应认识到不同发动机可以显示出不同的特性。简单的校准测试，仍然可以用来描述发动机工作点下第一喷射正时与冷却剂温度之间的函数关系。在不同工作点下示例性结果的分析可以进一步用于加强在可能工作点的范围内设定值的特性。
图14类似地用图表示出了暖机循环中一系列发动机冷却剂温度下由发动机校准值所选定的用于第一喷射的五个喷射正时。数据表明，该五个点描述了在再压缩期间所用的点火正时与该校准测试中所用的示例性发动机的冷却剂温度之间的线性关系。虽然所示的关系是线性的，应当清楚再压缩期间点火正时与冷却剂温度之间的函数关系可根据具体的发动机通过不同函数关系来描述。
应认识到，NVO和空燃比是发动机的设定值，必须在发动机校准期间对其进行调节以控制排放量和燃烧稳定性。图15和16描述了根据本发明的整个冷却剂温度范围内的各个NVO和AF比(空燃比)的函数关系。图15用图表示出了暖机循环中一系列发动机冷却剂温度下由发动机校准所选择的五个NVO期。图16用图表示出了暖机循环中一系列发动机冷却剂温度下由发动机校准所选择的五个AF比设定值。类似于图13和14，图15和16的结果表明，在测试发动机转速和发动机负载下位于冷态和充分暖机发动机温度之间的NVO和空燃比设定值的最佳选择可基于发动机温度来预测。这样，通过在整个暖机循环中单运转策略下允许运转的工作范围内的工作点选择性地测试发动机，函数关系可以被描述成根据监测到的发动机温度选择重组事件的喷射正时、重组事件的点火正时、NVO以及空燃比。
在整个暖机期间执行SISI模式运转的范围内，几乎没有需要进行调整的控制发动机的设定值。在这个区域内，不执行重组，因此不存在可被调节的第一喷射正时和第一次点火正时。然而，在SISI区域内可表示为发动机温度函数的、用于运转发动机的设定值包括喷射正时、点火正时、NVO、空燃比、ERG％和燃料压力。如上所述，这些设定值的特性可以基于温度极限的校准点进行插值，并表示成某一范围内发动机温度的函数关系，在该范围内整个暖机循环过程中运转SISI是可行的。
在整个暖机循环中操作发动机的其它设定值不可选作发动机温度函数。例如，出现靠近上止点的事件，例如，在上述示例性MIMI运转中的第二喷射事件，可以成为不考虑发动机温度而对燃烧稳定性来说非常重要的参数。因此，这种参数应该保持与冷却剂温度无关。
根据本文所述的方法，可采用其它的用于改善HCCI运转的已知策略。一个这种示例性策略包括利用燃料管线压力低于标准燃料压力从而在低负载和怠速运转中改善燃烧稳定性。示例性测试显示在HCCI运转的低负载范围内平分正常工作燃料压力能改善稳态下的燃烧稳定性。低燃料压力，例如，在如上所述的执行MIMI运转的范围内，可以在冷态温度下以及充分暖机温度下校准，并且这些点之间的运转可根据用于描述了作为发动机温度函数的、用来控制发动机的设定值的函数关系可选择地控制。
图17用图表示出了根据本发明的暖机循环中一系列发动机冷却剂温度下由发动机校准所选的五个燃料压力设定值值。所示出的燃料压力包括用于测试发动机构造的低于正常工作燃料压力的燃料压力，并且所示暖机循环包括在低负载状态下的HCCI运转。测试数据表明，在整个暖机期间低燃料压力是可选择的。
图18用图表示出了根据本发明的暖机循环内由IMEP标准偏差来衡量的燃烧稳定性结果值。虽然整个循环内燃烧稳定性是改变的，但是所示结果描述了稳定性值落入一可接受的范围。可对这种结果进行测试和监测，以确认整个暖机期间所选择的、用以控制发动机的设定值满足了发动机性能标准的需要，例如燃烧稳定性。
如上所述，通过分析在冷态发动机温度和充分暖机发动机温度之间选择的测试点，可以确定用以控制该发动机的设定值的函数关系。这种函数可以例如通过曲线拟合出在冷态温度点、充分暖机温度点和所测试的温度点之间的函数表达的形式来进行确定。这种曲线拟合继而能在不同的发动机转速和负载下执行，并且描述在测试发动机速度和负载下函数关系的结果可以用于估计在某一工作范围内该测试的发动机转速和负载之间的函数关系。例如，在不同发动机转速和负载下的测试可以显示出在各种发动机转速和负载下用于重组的喷射正时是一个线性函数关系。在另一实施例中，在不同发动机转速和负载下的整个测试中，空燃比在低发动机转速下可显示为接近线性，而在高发动机转速下呈现为的更为明显的二次关系。这样的方法，在极限温度和不同样本温度之间的测试点，相比于充分校准循环其所包含的测试点更少。作为极端温度之间的测试点的替换，函数关系可通过运用实验的、经验的、预测的通过模拟或能足够精确地预测在HCCI模式下的发动机运转的其它技术进行，并且多条校准曲线可用于同一发动机的各个气缸及不同的发动机设定值、状态或工作范围。
上述方法描述了采用函数关系在某一区域内选择用于运转发动机的设定值，在该区域中单一运转策略可在整个暖机循环中采用。然而，应当认识到发动机在任何时刻的运转都不依赖于在余下的暖机循环中该发动机实际所处的当前工作范围。例如，在SISI或MIMI范围内的怠速或低负载状态下暖机的发动机可根据本文描述的方法来操作。如果发动机随后改变了操作从而使得该发动机不再处于同一区域，则可以根据其它已知的方法选择用于运转发动机的设定值，例如，通过查询表利用在控制模块中可用的校准设定值。如果同一发动机之后再次进入第一区域或本文公开的方法所预料的区域，则可根据本文描述的方法来选择用于运转该发动机的设定值。例如，发动机可以在某一工作区域内启动，其中可能在整个暖机阶段采用MIMI运转。如上所述，图12的区域A示出了这样一个范围。在这些初始运转中，可以根据MIMI运转中冷态发动机温度下的校准点和充分暖机发动机温度下的校准点来选择校准值，校准值的选择是根据测量的发动机温度基于预定的函数关系来进行。同一发动机因此可增大进入某一工作范围的负载，其中在整个暖机循环中可能并优选采用SISI模式。如上所述，图12的区域B示出了这样一个范围。该设定值因此可以依照本文所描述的方法来确定，根据SISI运转中冷态发动机温度下的校准点和充分暖机发动机温度下的校准点，根据测量的发动机温度基于预定的函数关系来选择设定值。这样一来，本文描述的方法可用于控制通过瞬态运转控制发动机的设定值。本领域普通技术人员应该认识到，在运转模式之间转换可包括因素的显著变化，例如NVO和空燃比，并且可在转换中采用现有技术中的已知方法来维持转换过程中的适当燃烧。
尽管已经参照某些实施例对本发明进行了描述，应当理解的是允许在所描述的本发明原理的精神和范围内做出改变。因此，本发明并不意欲受限于所公开的实施例，而是具有所附权利要求的用语允许的最宽范围。

Claims (10)

1.一种用于在一个运转区域内在暖机循环中控制处于火花助燃均质充量压缩点火模式下的内燃机的方法，在所述运转区域中包括发动机转速、发动机负载和发动机温度在内的当前发动机状态指示可在整个暖机循环中使用单一运转策略，该方法包括：
监测发动机转速；
监测发动机负载；
监测发动机温度；
通过根据监测到的发动机温度进行插值来确定运转发动机的设定值，所述插值是在冷态发动机温度下校准的监测到的发动机转速和负载下运转发动机的设定值与在充分暖机的发动机温度下校准的监测到的发动机转速和负载下运转发动机的设定值之间进行的；以及
利用所确定的设定值来控制发动机的运转。
2.根据权利要求1所述的方法，其中确定运转发动机的设定值包括确定负气门重叠。
3.根据权利要求1所述的方法，其中确定运转发动机的设定值包括确定空气燃料比。
4.根据权利要求1所述的方法，其中确定运转发动机的设定值包括确定燃料管线压力。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述单一运转策略包括单一喷射单一点火运转；并且其中确定运转发动机的设定值包括确定喷射正时和点火正时。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述单一运转策略包括单一喷射单一点火运转；并且其中确定运转发动机的设定值包括确定废气再循环百分比。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述单一运转策略包括多喷射多点火运转；并且其中确定运转发动机的设定值包括确定再压缩期间的第一喷射正时和该再压缩期间的第一点火正时。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述单一运转策略包括具有三个喷射事件的多喷射多点火运转；并且其中确定运转发动机的设定值包括确定第三喷射正时。
9.一种用于控制处于火花助燃均质充量压缩点火模式下的内燃机的方法，该方法包括：
监测发动机转速；
监测发动机负载；
监测发动机温度；和
当发动机转速和发动机负载指示发动机能够在暖机循环的剩余部分中在所述发动机转速和发动机负载下以单一运转策略运转时，通过根据监测到的发动机温度进行插值来确定运转发动机的设定值，所述插值是在冷态发动机温度下校准的监测到的发动机转速和负载下运转发动机的设定值与在充分暖机的发动机温度下校准的监测到的发动机转速和负载下运转发动机的设定值之间进行的，并利用所确定的设定值来控制发动机的运转。
10.一种在暖机循环中控制处于火花助燃均质充量压缩点火模式下的内燃机的系统，该系统包括：
构造成运转于火花助燃均质充量压缩点火模式下的发动机；和
发动机控制模块，其构造成：
监测发动机转速，
监测发动机负载，
监测发动机温度，
确定发动机将运转于一个区域中，在该区域中在暖机循环的剩余部分中发动机可在所述发动机转速和发动机负载下以单一运转策略运转，和
当发动机处于该区域中时，通过根据监测到的发动机温度进行插值来确定运转发动机的设定值，所述插值是在用于在冷态发动机温度下校准的监测到的发动机转速和负载下运转发动机的设定值与用于在充分暖机的发动机温度下校准的监测到的发动机转速和负载下运转发动机的设定值之间进行的，并基于所确定的设定值来控制发动机。
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