[发明专利]包括燃烧腔温度监控系统的发动机排放控制系统

说明书

本申请公开了包括燃烧腔温度监控系统的发动机排放控制系统。一种内燃发动机控制系统包括具有配置成燃烧存储在其中的空气/燃料混合物的燃烧腔的至少一个汽缸。空气/燃料混合物被配置成响应于达到自动点火温度而燃烧。至少一个电子控制模块被配置成确定燃烧腔内的腔温度。电子控制模块基于腔温度与自动点火温度阈值之间的比较来控制空气/燃料混合物的燃烧。

技术领域

本发明一般涉及内燃发动机，并且更具体来说，涉及发动机燃烧正时控制系统。

背景技术

燃烧内燃发动机的汽缸内的空气/燃料混合物产生的废气是含有气态排放物的不均匀混合物。气态排放物包括但不限于一氧化碳（“CO”）、未燃的碳氢化合物和氮的氧化物（“NOx”）以及包括凝相材料（液体和固体）的颗粒物质。汽缸中的空气/燃料混合物的燃烧可以在废气离开车辆之前燃烧掉一定量的颗粒物质。在压缩点火发动机的状况下，诸如像柴油发动机，空气/燃料混合物基于汽缸的燃烧腔内的压力和温度自动点火。然而，汽缸中的温度可能影响被燃烧掉的颗粒物质的量。例如，相对于活塞位置而言，火花的过度延迟可能导致颗粒物质的低效燃尽，从而增加发动机的排放物输出。

控制空气/燃料燃烧以驱动发动机的常规方法仅基于各自汽缸内的压力。更具体来说，常规的燃烧控制系统相对于指示热动力循环的性质的活塞的具体位置而言取样汽缸压力。然而，大量的压力和活塞位置测量是耗时的。另外，压力测量可能不能精确地区分出多个工作的汽缸中的两个或多个汽缸内的压力。

发明内容

在一个示例性实施例中，内燃发动机控制系统包括具有配置成燃烧存储在其中的空气/燃料混合物的燃烧腔的至少一个汽缸。空气/燃料混合物被配置成响应于达到自动点火温度而燃烧。至少一个电子控制模块被配置成确定燃烧腔内的腔温度。电子控制模块基于腔温度与自动点火温度阈值之间的比较来控制空气/燃料混合物的燃烧。

在另一个示例性实施例中，一种控制内燃发动机控制系统的方法包括在喷射时间周期期间将一定数量的燃料传送到至少一个汽缸的燃烧腔中以形成空气/燃料混合物。方法进一步包括基于空气/燃料混合物的自动点火温度在燃烧腔中燃烧空气/燃料混合物。方法进一步包括在燃烧冲程和/或膨胀冲程期间确定燃烧腔内的腔温度。方法进一步包括基于腔温度与自动点火温度阈值之间的比较来控制空气/燃料混合物的燃烧。

本发明包括以下方案：

1. 一种内燃发动机控制系统，包括：

至少一个汽缸，所述至少一个汽缸包括配置成燃烧存储在其中的空气/燃料混合物的燃烧腔，所述空气/燃料混合物被配置成响应于达到自动点火温度而燃烧；以及

至少一个电子控制模块，所述至少一个电子控制模块被配置成确定所述燃烧腔的腔温度，并且基于所述腔温度与自动点火温度阈值之间的比较动态地控制所述空气/燃料混合物的燃烧。

2. 如方案1所述的内燃发动机控制系统，其进一步包括至少一个燃料喷射器，所述燃料喷射器在喷射时间周期期间将一定数量的燃料传送到所述燃烧腔中，其中所述至少一个电子控制模块通过调整燃料数量与喷射时间周期中的至少一个来控制所述空气/燃料混合物的燃烧。

3. 如方案2所述的内燃发动机控制系统，其进一步包括：

可移动地安置在所述至少一个汽缸中的活塞；

压力传感器，所述压力传感器被配置成输出指示所述燃烧腔内的腔压力的腔压力信号；以及

曲轴，所述曲轴被配置成驱动所述活塞通过发动机循环中的一系列冲程，所述曲轴包括输出指示所述曲轴的旋转位置的位置信号的曲轴传感器，

其中所述至少一个电子控制模块基于所述位置信号确定所述活塞的燃烧冲程和膨胀冲程中的至少一个，并且被配置成确定燃烧冲程和膨胀冲程中的至少一个期间的所述腔温度。