G - Physics – 06 – F
Patent
G - Physics
06
F
G06F 17/00 (2006.01) F02B 5/00 (2006.01)
Patent
CA 2548554
The present invention provides a multicylinder homogeneous charge, compression ignition (HCCI) type engine, also known as a premixed charge compression ignition (PCCI) engine, with a control system designed to maintain stable, efficient, low emission HCCI combustion during engine transitions from one speed/load operating point to another speed/load operating point. HCCI combustion control in the invention is obtained by adjusting specified "engine operating parameters" that influence the crank angle location of the combustion event (viz., charge-air intake temperature, intake pressure (boost), charge-air oxygen concentration, engine cooling, and engine compression ratio), in coordination with adjustments in fuel quantity, by the following preferred method: (1) determining an existing "combustion parameter" value such as the maximum rate of pressure rise (MRPR), for each cycle of each cylinder, (2) adjusting an engine operating parameter of the engine to effect a change in said combustion parameter value, (3) thereafter adjusting an engine "control parameter" (e.g., commanded fuel quantity) to each cylinder, responsive to the effect of the adjusted engine operating condition, to maintain a desired target for the combustion parameter value, and (4) individually adjusting cooling, heating and/or fuel command to individual "outlier" (deviating) cylinders, to achieve uniform combustion. Preferred control strategies to maximize HCCI combustion stability are also set forth, such as averaging sensed combustion parameter values and/or ignoring combustion parameter values within a specified dead band region so as to ignore cycle-to-cycle random variations of the combustion parameter values at stable HCCI operating points. Additional methods to minimize such engine combustion variability include increasing intake pressure (boost) and controlling combustion chamber cooling, and are additionally described.
L'invention concerne un moteur multicylindre du type à allumage par compression à charge homogène (HCCI) également connu comme moteur à allumage par compression à charge prémélangée (PCCI) comprenant un système de commande conçu afin de maintenir une combustion HCCI stable, efficace et à faible émission pendant le passage du moteur d'un point de fonctionnement vitesse/charge à un autre point de fonctionnement vitesse/charge. On obtient une commande de combustion HCCI par réglage de paramètres de fonctionnement de moteur spécifiés qui ont une incidence sur la position de vilebrequin de l'événement de combustion (par exemple, température d'admission d'air de suralimentation, pression d'admission (pression de suralimentation), concentration d'oxygène d'air de suralimentation, refroidissement de moteur et vitesse de compression de moteur) conjointement avec des réglages de quantité de carburant au moyen d'un procédé consistant: 1) à déterminer une valeur de paramètre de combustion existant telle que le taux maximum d'augmentation de pression (MRRP) pour chaque cycle de cylindre; 2) à régler un paramètre de fonctionnement de moteur afin d'effectuer une modification de la valeur de paramètre de combustion; 3) puis à régler un paramètre de commande de moteur (par exemple, une quantité de carburant commandé) pour chaque cylindre sensible à l'effet de l'état de fonctionnement du moteur réglé afin de maintenir une cible désirée par la valeur du paramètre de combustion; et (4) à régler individuellement le refroidissement, le chauffage et/ou la commande de carburant de cylindres individuels non conformes (déviants) afin de réaliser une combustion uniforme. L'invention concerne également des stratégies de commande préférées permettant de maximiser la stabilité de combustion, telles que le moyennage de valeurs de paramètres de combustion captées et/ou la non prise en compte des valeurs de paramètre de combustion dans une région de bande morte afin d'ignorer les variations aléatoires cycle à cycle des valeurs de paramètre de combustion au niveau de points de fonctionnement fixes. L'invention concerne enfin des procédés supplémentaires permettant de minimiser la variabilité de combustion d'un moteur qui consistent à augmenter la pression d'admission (pression de suralimentation) et à commander le refroidissement de la chambre de combustion.
Gowling Lafleur Henderson Llp
U.s. Environmental Protection Agency
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1734434