[发明专利]用于控制多缸内燃机的方法和装置

说明书

多缸火花点火式内燃机包括：被监测气缸和多个未被监测气缸、设置为用于监测被监测气缸中的缸内压力的压力传感器，和旋转位置传感器。控制器与压力传感器、旋转位置传感器和火花控制器通信。控制器在燃烧事件期间通过压力传感器监测被监测气缸的缸内压力，并基于期望火花正时和缸内压力确定第一火花正时。火花控制器基于最终火花正时控制被监测气缸的火花正时。控制器通过旋转位置传感器监测与被监测气缸和未被监测气缸相关的发动机转速和曲轴速度脉动，并基于发动机转速和曲轴速度脉动确定未被监测气缸的模态系数。

引言

内燃机的操作得益于对气缸之间的燃烧加以平衡。

发明内容

描述了一种多缸火花点火式内燃机，其包括：被监测气缸和多个未被监测气缸；多个活塞，其设置在被监测气缸和未被监测气缸中并且连接到曲轴；压力传感器，其设置为用于监测被监测气缸中的缸内压力；旋转位置传感器，其设置为用于监测曲轴的旋转位置；火花点火系统，其包括与多个火花点火器通信的火花控制器，该火花点火器设置在被监测气缸和多个未被监测气缸中；以及控制器。控制器与压力传感器、旋转位置传感器和火花控制器通信。控制器包括一个指令集，该指令集可执行以通过压力传感器监测被监测气缸的燃烧事件期间被监测气缸的缸内压力，并基于期望火花正时和缸内压力确定被监测气缸的第一火花正时。火花控制器设置成基于最终火花正时控制被监测气缸的火花正时。控制器通过旋转位置传感器监测与被监测气缸和未被监测气缸相关的发动机转速和曲轴速度脉动，并基于发动机转速和曲轴速度脉动确定未被监测气缸的模态系数。

本公开的一个方面包括：执行主分量分析以基于发动机转速和曲轴速度脉动确定未被监测气缸的模态系数。

本公开的另一方面包括：通过压力传感器监测被监测气缸的燃烧事件期间被监测气缸的缸内压力，并基于缸内压力确定被监测气缸的燃烧事件的燃烧参数。

本公开的另一方面包括：基于缸内压力确定用于被监测气缸的燃烧事件的燃烧参数，基于燃烧参数和燃烧参数的期望状态确定第一误差项，基于第一误差项确定燃烧参数的控制点，基于发动机操作点确定被监测气缸的期望火花正时，以及基于期望火花正时和燃烧参数的控制点确定被监测气缸的最终火花正时。

本公开的另一方面包括确定燃烧参数，其包括：确定与参数相关联的曲柄角，该参数与气缸充气的质量燃烧分数点相关联。

本公开的另一方面包括：与气缸充气的质量燃烧分数点相关联的参数是与气缸充气的50％质量燃烧分数点相关联的曲柄角。

本公开的另一方面包括一种用于控制多缸火花点火式内燃机的方法，该内燃机包括被监测气缸和多个未被监测气缸，其中设置压力传感器以监测被监测气缸中的缸内压力。

结合附图，本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点从以下对一些最佳模式的详细描述和用于执行如所附权利要求中限定的本教导的其他实施例中是显而易见的。

附图说明

现在将参考附图，通过示例描述一个或多个实施例，附图中：

图1示意性地示出了根据本发明的多缸直接燃料喷射、火花点火式内燃机和相关的发动机控制器；

图2示意性地示出了根据本发明的火花控制例程，其用于控制参考图1所描述的多缸火花点火式内燃机的实施例中的火花正时，其中通过单个缸内压力传感器和曲轴旋转位置传感器监测燃烧；

图3图示了根据本发明的相对于超过720度曲轴旋转的发动机曲柄角的曲轴速度，其中相对于曲轴转动位置来表示曲轴速度的大小，该曲轴转动位置与发动机的实施例的操作相关联，参考图1对该实施例进行了描述；

图4图示了根据本发明的与发动机实施例的操作相关联的增量曲轴速度相对于发动机曲柄角的大小，参考图1对该实施例进行了描述；

图5图示了根据本发明的基于相对于发动机曲柄角的各个气缸的增量曲轴速度的多个主分量矢量；