CN101892922B - 均质充量压燃工作区基于振鸣指数的闭环自适应调节 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了均质充量压燃工作区基于振鸣指数的闭环自适应调节。一种发动机控制系统,包括振鸣指数(RI)确定模块、燃料供给阈值确定模块和燃烧模式确定模块。振鸣指数(RI)确定模块确定发动机气缸的R I值并将RI值与预定的RI阈值相比较。燃料供给阈值确定模块确定燃料供给阈值并基于RI值和RI阈值的比较结果来调节燃料供给阈值。燃烧模式确定模块基于当前的燃料供给速率和燃料供给阈值的比较结果来选择用于发动机的燃烧模式。

Description

均质充量压燃工作区基于振鸣指数的闭环自适应调节
技术领域
本公开涉及点火模式工作区的自适应调节,并且更具体地涉及均质充量压燃(HCCI)模式工作区基于振鸣指数的自适应调节。
背景技术
本文中提供的背景技术介绍是为了概括性地表示本公开背景的目的。当前署名的发明人对于该背景技术部分中介绍的内容所做的工作,以及说明书中可能无法另外作为申请提交时的现有技术的内容,既不应该明确地也不应该隐含地被接受作为针对本公开的现有技术。
均质充量压燃(HCCI)发动机燃烧气缸内的空气/燃料混合物以产生驱动转矩。HCCI发动机可以在不同的燃烧模式下燃烧空气/燃料混合物。在HCCI燃烧模式下,空气/燃料混合物在由活塞压缩时被自动点燃。在火花点火(SI)燃烧模式下,空气/燃料混合物通过火花塞点燃。HCCI燃烧模式与SI燃烧模式相比可以提高发动机的效率和燃料的经济性。
发动机控制系统被研发用于在HCCI燃烧模式和SI燃烧模式下运行汽油发动机。利用HCCI燃烧模式的运行被限制在HCCI工作区内。HCCI工作区可以基于发动机转速、空气流量或燃料供给速率来限制HCCI燃烧的运行。
发明内容
一种发动机控制系统,包括振鸣指数(RI)确定模块、燃料供给阈值确定模块和燃烧模式确定模块。振鸣指数(RI)确定模块确定发动机气缸的RI值并将RI值与预定的RI阈值相比较。燃料供给阈值确定模块确定燃料供给阈值并基于RI值和RI阈值的比较结果来调节燃料供给阈值。燃烧模式确定模块基于当前的燃料供给速率和燃料供给阈值的比较结果来选择用于发动机的燃烧模式。
在其他特征中,燃烧模式包括均质充量压燃(HCCI)燃烧模式和火花点火(SI)燃烧模式中的一种。RI值是基于来自与气缸相对应的压力传感器的信号。RI阈值是基于发动机的发动机转速。当前的燃料供给速率基于期望的发动机转矩进行设定。
还是在其他特征中,燃烧模式确定模块在当前的燃料供给速率大于燃料供给阈值时指令SI燃烧模式。燃料供给阈值确定模块在HCCI发动机系统处于自适应调节状态下运行时基于期望转矩、进入发动机系统内的空气流量和当前的燃料供给速率中的至少一种来调节燃料供给阈值。燃料供给阈值确定模块在RI值小于或等于RI阈值时增大燃料供给阈值。燃料供给阈值确定模块在RI值大于RI阈值时减小燃料供给阈值。自适应调节状态在当前的燃料供给速率大于自适应调节的燃料供给速率时出现。
本发明的更多可应用领域将通过以下的详细说明而变得显而易见。应该理解的是,详细说明和具体示例仅仅用于解释性目的而并不是为了限制本发明的保护范围。
技术方案1:一种发动机控制系统,包括:
振鸣指数(RI)确定模块,其确定发动机气缸的RI值,其中所述RI确定模块将RI值与预定的RI阈值相比较;
燃料供给阈值确定模块,其确定燃料供给阈值,其中所述燃料供给阈值确定模块基于RI值和RI阈值的比较结果来调节燃料供给阈值;
燃烧模式确定模块,其基于当前的燃料供给速率和燃料供给阈值的比较结果来选择用于发动机的燃烧模式。
技术方案2:如技术方案1所述的发动机控制系统,其中所述燃烧模式包括均质充量压燃(HCCI)燃烧模式和火花点火(SI)燃烧模式中的一种。
技术方案3:如技术方案1所述的发动机控制系统,其中所述RI值是基于来自与气缸相对应的压力传感器的信号。
技术方案4:如技术方案1所述的发动机控制系统,其中所述RI阈值是基于发动机的发动机转速。
技术方案5:如技术方案1所述的发动机控制系统,其中所述当前的燃料供给速率基于期望的发动机转矩进行设定。
技术方案6:如技术方案2所述的发动机控制系统,其中所述燃烧模式确定模块在当前的燃料供给速率大于燃料供给阈值时指令SI燃烧模式。
技术方案7:如技术方案1所述的发动机控制系统,其中所述燃料供给阈值确定模块在HCCI发动机系统处于自适应调节状态下运行时基于期望转矩、进入发动机系统内的空气流量和当前的燃料供给速率中的至少一种来调节燃料供给阈值。
技术方案8:如技术方案7所述的发动机控制系统,其中所述燃料供给阈值确定模块在RI值小于或等于RI阈值时增大燃料供给阈值。
技术方案9:如技术方案7所述的发动机控制系统,其中所述燃料供给阈值确定模块在RI值大于RI阈值时减小燃料供给阈值。
技术方案10:如技术方案7所述的发动机控制系统,其中所述自适应调节状态在当前的燃料供给速率大于自适应调节的燃料供给速率时出现。
技术方案11:一种方法,包括:
确定发动机气缸的振鸣指数(RI)值并将RI值与预定的RI阈值相比较;
确定燃料供给阈值并基于RI值和RI阈值的比较结果来调节燃料供给阈值;
基于当前的燃料供给速率和燃料供给阈值的比较结果来选择用于发动机的燃烧模式。
技术方案12:如技术方案11所述的方法,进一步包括从均质充量压燃(HCCI)燃烧模式和火花点火(SI)燃烧模式中选出一种燃烧模式。
技术方案13:如技术方案11所述的方法,进一步包括基于来自与气缸相对应的压力传感器的信号确定RI值。
技术方案14:如技术方案11所述的方法,进一步包括基于发动机的发动机转速确定RI阈值。
技术方案15:如技术方案11所述的方法,进一步包括基于期望的发动机转矩确定当前的燃料供给速率。
技术方案16:如技术方案12所述的方法,进一步包括在当前的燃料供给速率大于燃料供给阈值时指令SI燃烧模式。
技术方案17:如技术方案11所述的方法,进一步包括在HCCI发动机系统处于自适应调节状态下运行时基于期望转矩、进入发动机系统内的空气流量和当前的燃料供给速率中的至少一种来调节燃料供给阈值。
技术方案18:如技术方案17所述的方法,进一步包括在RI值小于或等于RI阈值时增大燃料供给阈值。
技术方案19:如技术方案17所述的方法,进一步包括在RI值大于RI阈值时减小燃料供给阈值。
技术方案20:如技术方案17所述的方法,进一步包括在当前的燃料供给速率大于自适应调节的燃料供给速率时在自适应调节状态下运行。
附图简要说明
根据详细说明和附图的内容可以更加完整地理解本发明,在附图中:
图1是根据本发明原理的均质充量压燃(HCCI)发动机系统的示范性实施例的功能性框图;
图2是根据本发明原理的发动机控制模块的示范性实施例的功能性框图;以及
图3是示出了在发动机控制模块中执行的示范性步骤的流程图。
具体实施方式
以下的说明内容在本质上仅仅是示范性的,而绝不是为了限制本公开、其应用或用途。为清楚起见,在附图中使用相同的附图标记来标注类似的部件。如本文中所用,短语“A、B和C中的至少一个”应被解释为利用非排它性的逻辑“或”表示的(A或B或C)的逻辑。应该理解的是方法中的各个步骤可以按不同顺序执行而并不改变本公开的原理。
如本文中所用,术语“模块”是指专用集成电路(ASIC)、电子电路、运行一种或多种软件或固件程序的(共享型、专用型或集群型)处理器和内存、组合逻辑电路和/或可提供所述功能的其他适宜部件。
根据本公开的发动机控制系统在均质充量压燃(HCCI)燃烧模式和火花点火(SI)燃烧模式下运行汽油发动机。HCCI燃烧模式可以减少燃料消耗和排放。HCCI运行可以被限制在预定的HCCI工作区内,目的是为了降低燃烧噪音和防止发动机由于随HCCI增大的过高压力而损坏。
HCCI工作区可以由燃料供给阈值确定。例如,在当前的燃料供给速率超过燃料供给阈值时,控制作用即可脱离HCCI模式并转换到SI模式。而在HCCI燃烧模式中,发动机控制系统可以调节工作区以扩大或者减小HCCI的使用。
自适应调节可以在发动机系统处于自适应调节状态下运行时出现。例如,自适应调节状态可以在发动机系统处于稳态运行状态时出现。稳态运行状态可以在空气流量和/或发动机转矩输出的改变没有超出预定值时出现。可选地,自适应调节状态可以在当前的燃料供给速率高于自适应调节的燃料供给速率时出现。自适应调节的燃料供给速率可以基于发动机转速。
当发动机系统在自适应调节状态下运行时,发动机的振鸣可以被用于确定是增大还是减小燃料供给阈值。发动机的振鸣可以是指由与HCCI燃烧相关联的气缸高压而形成的振动。可以通过改变环境条件例如湿度、大气压力、温度和其他条件来影响振鸣。
振鸣指数被与振鸣阈值相比较。振鸣指数可以基于来自气缸内的压力传感器的信号。过高的振鸣可以指示可能的发动机损坏并造成可以听到的燃烧噪声。振鸣阈值可以对应于过高的振鸣。
燃料供给阈值可以基于振鸣指数和振鸣阈值的比较结果而被增大或减小。例如,燃料供给阈值可以在振鸣指数小于或等于振鸣阈值时被增大以扩大HCCI工作区。可选地,燃料供给阈值可以在振鸣指数大于振鸣阈值时被减小以防止出现发动机损坏和可以听到的燃烧噪声。
现参照图1,示出了HCCI发动机系统100的示范性实施例。HCCI发动机系统100包括HCCI发动机102,进气口104,进气歧管106,燃料系统108,点火系统110,排气歧管112,排气口114,EGR管道116,ERG阀118,发动机控制模块120,空气流量(MAF)传感器122,发动机转速(RPM)传感器124和驾驶员输入模块126。HCCI发动机102包括气缸128,火花塞130,进气阀132,排气阀134和压力传感器136。
HCCI发动机102燃烧空气/燃料混合物以产生驱动转矩或机械转矩。空气通过进气口104和进气歧管106被吸入HCCI发动机102内。HCCI发动机102内部的空气被分配到各个气缸128内。MAF传感器122可以基于进入发动机102内的空气流量生成MAF信号。发动机负荷可以基于来自MAF传感器122的信号确定。
进气阀132选择性地打开和关闭以使得空气能够进入气缸128。尽管图1中示出了4个气缸,但是应该意识到的是HCCI发动机102也可以包括更多或更少的气缸。例如,具有2,3,4,5,6,10,12或16个气缸的发动机均可考虑。
燃料系统108可以在中心位置将燃料喷入进气歧管106内或者也可以在多个位置将燃料喷入进气歧管106内。可选地,燃料系统108也可以将燃料直接喷入气缸128内。空气在气缸128内与喷入的燃料相混合并形成空气/燃料混合物。
气缸128内的活塞(未示出)压缩空气/燃料混合物。在低到中等发动机负荷和低到中等发动机转速下,空气/燃料混合物在被压缩时自动点火。在此,HCCI发动机系统100在自动点火或HCCI燃烧模式下运行。另外,点火系统110可以点燃空气/燃料混合物或者在HCCI运行期间通过火花塞130提供火花助燃。在此,HCCI发动机系统100在SI燃烧模式下运行。空气/燃料混合物的燃烧驱动活塞向下,由此驱动曲轴(未示出)并产生驱动转矩。
当排气阀134中的至少一个处于打开位置时,气缸128内的燃烧废气可以被迫使通过排气歧管112和排气口114排出。EGR管道116和EGR阀118可以将排气引入到进气歧管106内。EGR管道116从排气歧管112延伸至EGR阀118,而EGR阀118可以被安装在进气歧管106上(如图1中所示)或者用另一条管道将EGR阀118远程连接至进气歧管106。EGR管道116将废气从排气歧管112输送至ERG阀118。EGR阀118选择性地打开和关闭以使废气能够进入进气歧管106。
发动机控制模块120基于各种发动机运行参数来控制HCCI发动机系统100的运行。发动机控制模块120控制HCCI发动机102、燃料系统108、点火系统110和EGR阀118并与它们进行通信。
发动机控制模块120进一步还与RPM传感器124进行通信,RPM传感器124基于HCCI发动机102以每分钟转数表示的转速来生成RPM信号。发动机控制模块120进一步还与驾驶员输入模块126进行通信,驾驶员输入模块126基于例如加速踏板的位置来生成驾驶员输入信号。发动机控制模块120进一步还与压力传感器136进行通信,压力传感器136基于其中一个气缸128内的压力来生成气缸压力(CP)信号。压力传感器136被设置为使得每一个气缸128内的压力都可以被测量。
现参照图2,示出了发动机控制模块120的示范性实施方式。燃烧模式确定模块202基于RPM和例如由负荷确定模块确定的发动机负荷来确定燃烧模式。另外,燃烧模式确定模块202从振鸣指数(RI)确定模块206和燃料供给阈值确定模块208接收信号。燃烧模式确定模块202确定均质充量压燃(HCCI)发动机系统100是处于HCCI燃烧模式的工作状态中还是处于S I燃烧模式的工作状态中。燃料系统108和点火系统110可以基于燃烧模式来控制燃料供给和点火。
燃料确定模块210确定用于燃料系统108的当前燃料供给速率(F)。燃料供给速率可以基于来自转矩确定模块212的期望转矩。燃料供给速率可以基于燃烧模式。转矩确定模块212可以基于来自驾驶员输入模块126的输入生成期望转矩。负荷确定模块204也可以基于期望转矩确定负荷。点火确定模块214可以基于燃烧模式控制点火。
燃料供给阈值确定模块208确定用于以HCCI燃烧模式运行中的燃料供给阈值(FTHRS)。例如,可以利用基于发动机转速和/或发动机负荷的可校准表(FMIN)来计算燃料供给阈值。可校准表可以被设置为最小阈值。
如果当前的燃料供给速率超出燃料供给阈值,那么燃料供给阈值确定模块208就发信号通知燃烧模式确定模块202不允许HCCI燃烧模式。如果当前的燃料供给速率未超出燃料供给阈值,那么燃料供给阈值确定模块208就发信号通知燃烧模式确定模块202可以允许HCCI燃烧模式。
自适应调节确定模块206基于期望转矩、来自MAF传感器的信号和/或当前的燃料供给速率来确定HCCI发动机系统是否在自适应调节状态下运行。如果期望转矩和MAF的数值改变未超出预定值,那么自适应调节状态就可以出现。可选地,如果当前的燃料供给速率大于自适应调节的燃料供给速率,那么自适应调节状态就可以出现。自适应调节的燃料供给速率可以基于发动机转速或其他运行状态。
当HCCI发动机系统100被确定要在自适应调节状态下运行时,自适应调节确定模块216就激活振鸣指数(RI)确定模块206。RI确定模块206针对每一个气缸计算振鸣指数(RI)平均值。RI确定模块206从气缸压力传感器136接收气缸压力信号并基于针对每一个汽缸128的CP信号中的一个来确定RI平均值。
在处于HCCI燃烧模式时RI平均值通常大于1。在处于SI燃烧模式时RI平均值通常小于1。RI平均值(RIavg i)根据以下公式确定:
RI avg i = RI i ( k ) + RI i ( k - 1 ) + . . . + RI i ( k - n - 1 ) n
其中i是气缸编号,k是当前的发动机循环,而n是用于确定运行平均值的样本数量。
RI确定模块206基于气缸编号和发动机转速将RI平均值(RIavg i)与RI阈值(RITHRS)相比较。RI阈值可以是基于测试数据的可校准值。例如,RI阈值可以根据以下的表格确定:
RI确定模块206将用于每一个气缸128的RI平均值与用于每一个气缸128的对应RI阈值相比较以确定是否发生了过高的振鸣。
在自适应调节状态下,燃料供给阈值确定模块208可以基于来自RI确定模块206的信号来调节燃料供给阈值。燃料供给阈值确定模块208可以通过将燃料供给自适应调节标量(FRI)累加至最小燃料供给阈值来计算燃料供给阈值。燃料供给阈值确定模块208可以根据表内存储的数据得出燃料供给自适应调节标量。例如,燃料供给自适应调节标量可以是根据以下表格的存储数值:
  RPM范围   FRI
  1000   0.10
  1500   0.15
  2000   0.20
  2500   0.20
  3000   0.30
燃料供给阈值确定模块208也可以得出最大燃料供应阈值(FMAX),其可以是基于发动机转速或其他运行状态的可校准表。最大燃料供给阈值可以被用作针对HCCI工作区的硬性限制。
当RI确定模块206确定RI平均值大于RI阈值时,燃料供给阈值确定模块208将燃料供给自适应调节标量以可校准增量减小。燃料供给阈值确定模块208将新的燃料供给自适应调节标量存储在与运行状态相对应的表格位置。
通过减小燃料供给自适应调节标量,HCCI工作区可以被限制为较低的燃料供给阈值。减小燃料供给阈值可以缩小用于HCCI燃烧模式的工作区。RI确定模块206可以发信号通知燃烧模式确定模块202不允许HCCI燃烧模式。
可选地,当RI确定模块206确定RI平均值小于或等于RI阈值时,燃料供给阈值确定模块208可以将燃料供给自适应调节标量以可校准增量增大或者也可以不增大。在自适应调节状态下,燃料供给阈值确定模块208将燃料供给自适应调节标量以可校准增量增加。由于在当前的燃料供给速率下不会发生过高的振鸣,因此燃料供给阈值确定模块208将新的燃料供给自适应调节标量存储在与运行状态相对应的表格位置。
通过增大燃料供给自适应调节标量,HCCI工作区可以被限制为较高的燃料供给阈值。增大燃料供给阈值可以扩大用于HCCI燃烧模式的工作区。燃料供给阈值确定模块208可以发信号通知燃烧模式确定模块202可以继续HCCI燃烧模式。
当RI确定模块206确定没有超出RI阈值并且燃料供给阈值确定模块208确定没有超出燃料供给阈值时,燃料供给阈值确定模块可以保留当前的燃料供应自适应调节标量值。工作区的缩小和扩大都不会发生。燃料供给阈值确定模块208可以指示燃烧模式确定模块202可以继续HCCI燃烧模式。
现参照图3,流程图300示出了发动机控制系统的示范性步骤。控制开始于步骤302,在此燃烧模式确定模块202确定是否满足HCCI燃烧模式的进入条件。在步骤304,HCCI燃烧模式开始。在步骤306,燃料供给自适应调节标量可以被初始化为数值0或预先存储在内存模块中的数值。燃料确定模块210在步骤308确定当前的燃料供给速率。
在步骤310,燃料供给阈值确定模块208得出用于HCCI燃烧模式的最大燃料供给阈值。在步骤312,燃料供给阈值确定模块208确定当前的燃料供给速率是否小于最大阈值。当当前的燃料供给速率小于最大燃料供给阈值时,控制继续到达步骤314。否则,控制可以在步骤338终止HCCI燃烧模式并转换至SI燃烧模式。
在步骤314,控制得出最小燃料供给阈值。在步骤316,控制确定当前的燃料供给速率是否大于最小阈值。在当前的燃料供给速率大于最小燃料供给阈值时,控制继续到达步骤318以确定燃料供给自适应调节标量。否则,控制返回步骤308。在步骤320,燃料供给阈值确定模块208基于最小燃料供给阈值、最大燃料供给阈值和燃料供给自适应调节标量来计算用于HCCI燃烧模式的燃料供给阈值。控制在步骤322继续,自适应调节确定模块216在此确定发动机系统100是否在自适应调节状态下运行。
当发动机系统100未在自适应调节状态下运行时,燃料供给阈值确定模块208在步骤324确定当前的燃料供给速率是否超出燃料供给阈值。在当前的燃料供给速率超出燃料供给阈值时,控制在步骤338终止HCCI燃烧模式并转换至SI燃烧模式。否则,HCCI燃烧模式可以继续。
当发动机系统100是在自适应调节状态下运行时,控制前进至步骤326。在步骤326,振鸣指数(RI)确定模块206基于来自气缸128内的压力传感器130的信号确定用于每一个气缸的RI平均值。在步骤328,RI确定模块206确定用于每一个气缸的RI阈值。
在步骤330,RI确定模块比较RI平均值和RI阈值。当RI平均值大于RI阈值时,燃料供给阈值确定模块208通过在步骤332减小燃料供给自适应调节标量来减小燃料供给阈值。控制随后在步骤338终止HCCI燃烧模式。
当RI平均值小于或等于RI阈值时,控制继续到达步骤334。在步骤334,燃料供给阈值确定模块208比较当前的燃料供给速率和燃料供给阈值。
在当前的燃料供给速率大于燃料供给阈值时,燃料供给阈值确定模块208通过在步骤336增大燃料供给自适应调节标量来增大燃料供给阈值。控制可以在HCCI燃烧模式下继续。
在当前的燃料供给速率小于或等于最小燃料供给阈值时,控制可以保留HCCI燃烧模式,既不增大也不减小燃料供给阈值。
通过以上的说明,本领域普通技术人员现在可以意识到本公开的广泛教导能够以多种形式实施。所以,尽管本公开包括了一些具体示例,但是由于对于本领域普通技术人员来说,通过研究附图、说明书和所附权利要求,其他变形将变得显而易见,因此本发明真正的保护范围不应受到这些具体示例的限制。

Claims (18)

1.一种发动机控制系统,包括: 
振鸣指数(RI)确定模块,其确定发动机气缸的RI值,其中所述RI确定模块将RI值与预定的RI阈值相比较; 
燃料供给阈值确定模块,其确定燃料供给阈值,其中所述燃料供给阈值确定模块基于RI值和RI阈值的比较结果来调节燃料供给阈值; 
燃烧模式确定模块,其基于当前的燃料供给速率和燃料供给阈值的比较结果来选择用于发动机的燃烧模式; 
其中所述RI值是基于来自与气缸相对应的压力传感器的信号。 
2.如权利要求1所述的发动机控制系统,其中所述燃烧模式包括均质充量压燃(HCCI)燃烧模式和火花点火(SI)燃烧模式中的一种。 
3.如权利要求1所述的发动机控制系统,其中所述RI阈值是基于发动机的发动机转速。 
4.如权利要求1所述的发动机控制系统,其中所述当前的燃料供给速率基于期望的发动机转矩进行设定。 
5.如权利要求2所述的发动机控制系统,其中所述燃烧模式确定模块在当前的燃料供给速率大于燃料供给阈值时指令SI燃烧模式。 
6.如权利要求1所述的发动机控制系统,其中所述燃料供给阈值确定模块在HCCI发动机系统处于自适应调节状态下运行时调节燃料供给阈值,所述自适应调节状态基于期望转矩、进入发动机系统内的空气流量和当前的燃料供给速率中的至少一种来确定。 
7.如权利要求6所述的发动机控制系统,其中所述燃料供给阈值确定模块在RI值小于或等于RI阈值时增大燃料供给阈值。 
8.如权利要求6所述的发动机控制系统,其中所述燃料供给阈值确定模块在RI值大于RI阈值时减小燃料供给阈值。 
9.如权利要求6所述的发动机控制系统,其中所述自适应调节状态在当前的燃料供给速率大于自适应调节的燃料供给速率时出现。 
10.一种发动机控制方法,包括: 
确定发动机气缸的振鸣指数(RI)值并将RI值与预定的RI阈值相比较; 
确定燃料供给阈值并基于RI值和RI阈值的比较结果来调节燃料供给阈值; 
基于当前的燃料供给速率和燃料供给阈值的比较结果来选择用于发动机的燃烧模式; 
进一步包括基于来自与气缸相对应的压力传感器的信号确定RI值。 
11.如权利要求10所述的方法,进一步包括从均质充量压燃(HCCI)燃烧模式和火花点火(SI)燃烧模式中选出一种燃烧模式。 
12.如权利要求10所述的方法,进一步包括基于发动机的发动机转速确定RI阈值。 
13.如权利要求10所述的方法,进一步包括基于期望的发动机转矩确定当前的燃料供给速率。 
14.如权利要求11所述的方法,进一步包括在当前的燃料供给速率大于燃料供给阈值时指令SI燃烧模式。 
15.如权利要求10所述的方法,进一步包括在HCCI发动机系统处于自适应调节状态下运行时调节燃料供给阈值,自适应调节状态基于期望转矩、进入发动机系统内的空气流量和当前的燃料供给速率中的至少一种来确定。 
16.如权利要求15所述的方法,进一步包括在RI值小于或等于RI阈值时增大燃料供给阈值。 
17.如权利要求15所述的方法,进一步包括在RI值大于RI阈值时减小燃料供给阈值。 
18.如权利要求15所述的方法,进一步包括在当前的燃料供给速率大于自适应调节的燃料供给速率时在自适应调节状态下运行。 
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8000882B2 (en) * 2008-06-24 2011-08-16 GM Global Technology Operations LLC Active combustion control based on ringing index for reducing homogenous charge compression ignition (HCCI) combustion noise
EP2660445A4 (en) * 2010-12-27 2017-08-09 Nissan Motor Co., Ltd Internal combustion engine control device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1721683A (zh) * 2004-06-28 2006-01-18 日产自动车株式会社 内燃机废气再循环控制装置及方法
JP3858958B2 (ja) * 1999-10-22 2006-12-20 日産自動車株式会社 ディーゼルエンジンの制御装置
CN101218423A (zh) * 2005-03-03 2008-07-09 通用汽车环球科技运作公司 在燃料直喷发动机受控自动点火与火花点火模式之间转换的方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3835142B2 (ja) 1999-09-07 2006-10-18 日産自動車株式会社 自己着火・火花点火式内燃機関の制御装置
EP1435442B1 (en) 2002-12-30 2006-03-01 Ford Global Technologies, Inc. Internal combustion engine, method for auto-ignition operation and computer readable storage device
JP4752479B2 (ja) * 2005-12-13 2011-08-17 いすゞ自動車株式会社 ディーゼルエンジンの制御装置
JP4788449B2 (ja) * 2006-04-06 2011-10-05 トヨタ自動車株式会社 圧縮着火内燃機関の燃焼制御システム
DE112007001208B4 (de) 2006-05-25 2013-04-11 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Übergangs zwischen HCCI- und SI-Verbrennungen in einem Benzinmotor mit Direkteinspritzung
DE102007026408B4 (de) 2007-06-06 2010-02-11 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Wechsel des Betriebsmodus eines Verbrennungsmotors
US8000882B2 (en) * 2008-06-24 2011-08-16 GM Global Technology Operations LLC Active combustion control based on ringing index for reducing homogenous charge compression ignition (HCCI) combustion noise

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3858958B2 (ja) * 1999-10-22 2006-12-20 日産自動車株式会社 ディーゼルエンジンの制御装置
CN1721683A (zh) * 2004-06-28 2006-01-18 日产自动车株式会社 内燃机废气再循环控制装置及方法
CN101218423A (zh) * 2005-03-03 2008-07-09 通用汽车环球科技运作公司 在燃料直喷发动机受控自动点火与火花点火模式之间转换的方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2001-123871A 2001.05.08
JP特开2007-162544A 2007.06.28
JP特开2007-278175A 2007.10.25
JP特许第3858958号B2 2006.12.20

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