專利名稱：用于控制內燃發(fā)動機中的火花正時的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及關于控制火花點火式內燃發(fā)動機對內燃發(fā)動機的控制。
背景技術：
在該部分中的聲明僅提供與本發(fā)明相關的背景信息，并且可能不構成現(xiàn)有技術。已知的用于操作內燃發(fā)動機的控制方案包括在發(fā)動機速度/負荷工作狀況的范圍內參考活塞位置確定優(yōu)選的火花點火正時。根據火花映射描述已知的火花點火正時狀態(tài)，該火花映射為在橫跨以化學計量空氣/燃料比確定的發(fā)動機速度/負荷工作范圍限定的發(fā)動機工作點處獲得最大制動扭矩(MBT)的最小火花提前提供狀態(tài)。已知的發(fā)動機控制系統(tǒng)包括MBT火花映射和爆震火花(knock spark)映射，以在預定狀況下將火花正時限定在可允許的爆震或預點火水平內。已知的用于操作內燃發(fā)動機以響應于例如操作者扭矩請求的車輛負荷需求改變發(fā)動機扭矩的控制方案包括調節(jié)進氣氣流和改變火花正時。已知的控制系統(tǒng)響應于高負荷和瞬態(tài)發(fā)動機狀況以富的空氣/燃料比操作。扭矩需求的快速變化可包括調節(jié)火花正時。當發(fā)動機以非化學計量空氣/燃料比操作時，必須估計優(yōu)選的火花點火正時。當發(fā)動機以非化學計量空氣/燃料比操作時，以非優(yōu)化估計的火花點火正時操作的發(fā)動機可能不會產生對于發(fā)動機工作點的最大可獲得的扭矩。已知的系統(tǒng)使用火花正時補償，即以化學計量操作和以等于MBT正時時的空氣/ 燃料比的富的空氣/燃料比操作之間的火花正時差異。這可導致火花正時的差的估計，其可使發(fā)動機輸出扭矩比在富的發(fā)動機操作期間可獲得的發(fā)動機輸出扭矩更小。

發(fā)明內容
—種用于操作火花點火式內燃發(fā)動機的方法包括響應于與發(fā)動機工作點對應的燃燒充量火焰速度和與操作者扭矩請求相關聯(lián)的所命令的空氣/燃料比控制火花點火正時。本發(fā)明還提供如下方案
方案1 一種用于操作火花點火式內燃發(fā)動機的方法，包括響應于與發(fā)動機工作點對應的燃燒充量火焰速度和與操作者扭矩請求相關的命令的空氣/燃料比控制火花點火正時。方案2 用于操作火花點火式內燃發(fā)動機的方法，包括 確定與發(fā)動機工作點對應的初始火花正時；
確定與發(fā)動機負荷對應的命令的空氣/燃料比； 確定與所述命令的空氣/燃料比對應的燃燒充量火焰速度的變化； 確定與所述燃燒充量火焰速度的變化對應的燃燒正時的變化； 確定與所述燃燒正時的變化對應的火花正時補償；以及利用所述火花正時補償調節(jié)所述初始火花正時。
方案3 根據方案2所述的方法，其中確定與所述命令的空氣/燃料比對應的所述燃燒充量火焰速度的變化包括
確定與所述命令的空氣/燃料比關聯(lián)的典型火焰速度；以及確定與所述典型火焰速度對應的有效相對火焰速度。方案4 根據方案3所述的方法，其中確定與所述命令的空氣/燃料比關聯(lián)的所述典型火焰速度包括根據以下關系確定所述典型火焰速度
RFS=A B^(AF C}2,
其中RFS是所述典型火焰速度，AF是所述命令的空氣/燃料比，而A、B和C為標量項。方案5 根據方案3所述的方法，其中確定與所述典型火焰速度對應的所述有效相對火焰速度包括根據以下關系確定所述有效相對火焰速度
權利要求
1.一種用于操作火花點火式內燃發(fā)動機的方法，包括響應于與發(fā)動機工作點對應的燃燒充量火焰速度和與操作者扭矩請求相關的命令的空氣/燃料比控制火花點火正時。
2.用于操作火花點火式內燃發(fā)動機的方法，包括 確定與發(fā)動機工作點對應的初始火花正時；確定與發(fā)動機負荷對應的命令的空氣/燃料比； 確定與所述命令的空氣/燃料比對應的燃燒充量火焰速度的變化； 確定與所述燃燒充量火焰速度的變化對應的燃燒正時的變化； 確定與所述燃燒正時的變化對應的火花正時補償；以及利用所述火花正時補償調節(jié)所述初始火花正時。
3.根據權利要求2所述的方法，其中確定與所述命令的空氣/燃料比對應的所述燃燒充量火焰速度的變化包括確定與所述命令的空氣/燃料比關聯(lián)的典型火焰速度；以及確定與所述典型火焰速度對應的有效相對火焰速度。
4.根據權利要求3所述的方法，其中確定與所述命令的空氣/燃料比關聯(lián)的所述典型火焰速度包括根據以下關系確定所述典型火焰速度
5.根據權利要求3所述的方法，其中確定與所述典型火焰速度對應的所述有效相對火焰速度包括根據以下關系確定所述有效相對火焰速度
6.根據權利要求2所述的方法，其中確定與所述燃燒充量火焰速度的變化對應的所述燃燒正時的變化包括確定啟動火花點火事件和與燃燒延遲關聯(lián)的對應50%的質量燃燒分數(shù)點之間的持續(xù)時間；確定與所述命令的空氣/燃料比關聯(lián)的典型火焰速度； 確定與所述典型火焰速度對應的有效相對火焰速度；以及確定與所述有效相對火焰速度對應的所述燃燒正時的變化以及啟動所述火花點火事件和與所述燃燒正時的變化關聯(lián)的所述對應50%的質量燃燒分數(shù)點之間的持續(xù)時間。
7.用于控制火花點火式內燃發(fā)動機中的火花正時的方法，包括確定與操作者扭矩請求對應的命令的空氣/燃料比； 確定與所述命令的空氣/燃料比對應的燃燒充量火焰速度的變化； 確定與所述燃燒充量火焰速度的變化對應的燃燒正時的變化； 確定與所述燃燒正時的變化對應的火花正時補償；以及利用所述火花正時補償調節(jié)對于發(fā)動機工作點的所述火花正時。
8.根據權利要求7所述的方法，其中確定與所述命令的空氣/燃料比對應的所述燃燒充量火焰速度的變化包括確定與所述命令的空氣/燃料比關聯(lián)的典型火焰速度；以及確定與所述典型火焰速度對應的有效相對火焰速度。
9.根據權利要求8所述的方法，其中確定與所述命令的空氣/燃料比關聯(lián)的所述典型火焰速度包括根據以下關系確定所述典型火焰速度RFS=A.....-B* (AF......C)2,其中RFS是所述典型火焰速度，AF是所述命令的空氣/燃料比，而A、B和C為標量項。
10.根據權利要求8所述的方法，其中確定與所述典型火焰速度對應的所述有效相對火焰速度包括根據以下關系確定所述有效相對火焰速度
全文摘要
本發(fā)明涉及用于控制內燃發(fā)動機中的火花正時的方法和設備，具體地，一種用于操作火花點火式內燃發(fā)動機的方法包括響應于與發(fā)動機工作點對應的燃燒充量火焰速度和與操作者扭矩請求相關的命令的空氣/燃料比控制火花點火正時。
文檔編號F02P5/04GK102465814SQ201110362989
公開日2012年5月23日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權日2010年11月16日
發(fā)明者F. 丹尼爾斯 C., M. 凱澤 J., 擴 T-W., 王 W., 楊 X. 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司