[发明专利]用于均质充量压缩点火（HCCI）发动机的控制系统和方法

说明书

技术领域

本公开涉及用于均质充量压缩点火（HCCI）发动机的控制系统和方法。

背景技术

此处提供的背景技术的描述的目的是总体地给出本公开的背景。当前署名的发明人的工作，在该背景技术部分所描述的程度，以及在提交时可能不构成现有技术的本发明的方面并非明示或暗示地接受为本公开的现有技术。

均质充量压缩点火（HCCI）发动机将火花点火（SI）发动机和分层充量压缩点火（SCCI）发动机的方面结合在一起以获得类似于SI发动机的排放和类似于SCCI发动机的燃料效率。在SI发动机中，空气和燃料混合在一起，并且火花点燃空气燃料混合物。在SCCI发动机中，空气和燃料混合在一起，并且由于压缩而在空气/燃料混合的边界发生燃烧。在HCCI发动机中，每次在多个位置发生点火，这使得空气/燃料混合物的燃烧比SI或SCCI发动机更快。

已经开发了动力系控制系统和方法在扭矩域控制动力系构件（诸如发动机和电动马达），以协调各构件的扭矩输出。这些控制系统和方法可以估计由SI或SCCI发动机产生的扭矩。然而，这些控制系统和方法不估计由HCCI发动机产生的扭矩。

发明内容

一种系统，其包括质量确定模块和扭矩估计模块。质量确定模块确定对于气缸中的燃烧事件而喷射到均质充量压缩点火（HCCI）发动机的气缸中的燃料质量。扭矩估计模块基于燃料质量来估计HCCI发动机的扭矩输出。

此外，本发明还涉及以下技术方案。

1. 一种系统，包括：

质量确定模块，所述质量确定模块确定对于气缸中的燃烧事件而喷射到均质充量压缩点火（HCCI）发动机的气缸中的燃料质量；以及

扭矩估计模块，所述扭矩估计模块基于所述燃料质量来估计所述HCCI发动机的扭矩输出。

2. 如技术方案1所述的系统，还包括确定所述HCCI发动机的发动机速度的速度确定模块，其中，所述扭矩估计模块基于所述发动机速度来估计所述HCCI发动机的扭矩输出。

3. 如技术方案2所述的系统，还包括确定通过排气再循环阀的质量流率的流量确定模块，其中，所述扭矩估计模块基于所述质量流率来估计所述HCCI发动机的扭矩输出。

4. 如技术方案2所述的系统，还包括重叠确定模块，所述重叠确定模块基于排气阀关闭时的第一曲柄角和进气阀打开时的第二曲柄角之间的差来确定阀重叠，其中，所述扭矩估计模块基于所述阀重叠来估计所述HCCI发动机的扭矩输出。

5. 如技术方案2所述的系统，其中，所述质量确定模块基于期望的扭矩请求和所述发动机速度来确定所述燃料质量。

6. 如技术方案2所述的系统，还包括确定所述HCCI发动机的空气/燃料比的空气/燃料比确定模块，其中，所述扭矩估计模块基于所述空气/燃料比来估计所述HCCI发动机的扭矩输出。

7. 如技术方案6所述的系统，还包括确定燃料喷射开始或停止时的喷射角的喷射确定模块，其中，所述扭矩估计模块选择性地基于所述喷射角来估计所述HCCI发动机的扭矩输出。

8. 如技术方案7所述的系统，其中，当所述空气/燃料比为稀的时，所述扭矩估计模块基于所述喷射角来估计所述HCCI发动机的扭矩输出。

9. 如技术方案6所述的系统，还包括确定所述HCCI发动机的火花提前量的火花确定模块，其中，所述扭矩估计模块选择性地基于所述火花提前量来估计所述HCCI发动机的扭矩输出。

10. 如技术方案9所述的系统，其中，当所述空气/燃料比为化学计量比时，所述扭矩估计模块基于所述火花提前量来估计所述HCCI发动机的扭矩输出。

11. 一种方法，包括：

确定对于气缸中的燃烧事件而喷射到均质充量压缩点火（HCCI）发动机的气缸中的燃料质量；以及

基于所述燃料质量来估计所述HCCI发动机的扭矩输出。

12. 如技术方案11所述的方法，还包括：

确定所述HCCI发动机的发动机速度；以及

基于所述发动机速度来估计所述HCCI发动机的扭矩输出。

13. 如技术方案12所述的方法，还包括：

确定通过排气再循环阀的质量流率；以及

基于所述质量流率来估计所述HCCI发动机的扭矩输出。

14. 如技术方案12所述的方法，还包括：

基于排气阀关闭时的第一曲柄角和进气阀打开时的第二曲柄角之间的差确定阀重叠；以及

基于所述阀重叠来估计所述HCCI发动机的扭矩输出。