本发明提出了用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统及方法，所述方法包括：基于发动机的目标工作状态确定燃烧模式；通过利用冷却水能量加热进气的温度以及通过利用排气能量进一步加热进气温度的方式控制进气温度达到目标温度，以使发动机平稳地切换到所确定的燃烧模式。本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统及方法能够使得均质压燃发动机的模式切换过程平稳进行并可以降低氮氧化物的排放。
1.一种用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统，所述系统包括发动机、冷却水换热器、排气换热器、主节气门、冷路节气门、热路节气门、换热阀、主排气阀、换热器排气阀和控制器，所述控制器基于所述发动机的目标工作状态确定燃烧模式，并通过控制链路控制所述主节气门、冷路节气门、热路节气门、换热阀、主排气阀和换热器排气阀的开关状态和/或开度而切换到所确定的燃烧模式，其中，所述发动机通过发动机进气管路获得用于燃烧的进气并通过发动机排气管路排出废气，所述冷却水换热器的入气口通过管路与所述发动机进气管路相连接，其利用冷却水能量加热进气的温度，所述排气换热器具有进气入口、进气出口、废气入口和废气出口，所述进气入口通过管路与所述冷却水换热器的出气口相连接，所述进气出口通过管路与发动机进气管路相连接，所述废气入口通过管路与所述发动机排气管路向连接，并且所述废气出口通过与其相连接的换热器废气排出管路排出废气，所述排气换热器利用排气能量进一步加热进气温度，其中，所述主节气门位于所述发动机进气管路中，所述冷路节气门位于所述主节气门和所述排气换热器的所述进气出口之间，所述热路节气门位于所述冷却水换热器的出气口和所述排气换热器的进气入口之间，所述换热阀位于所述排气换热器的废气入口和所述发动机排气管路之间，所述主排气阀位于所述发动机排气管路的末端，所述换热器排气阀位于所述换热器废气排出管路的末端。
2.根据权利要求1所述的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统，其特征在于，所述系统进一步包括EGR阀，所述EGR阀位于所述热路节气门和所述换热器废气排出管路之间的管路中。
3.根据权利要求2所述的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统，其特征在于，所述冷却水换热器将将进气温度加热到50-60摄氏度。
4.根据权利要求3所述的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统，其特征在于，所述排气换热器进一步将进气温度加热到170-200摄氏度。
5.根据权利要求4所述的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统，其特征在于，所述系统采用两个通道分别控制冷气和热气，并且所述控制器基于所述目标工作状态确定进入所述发动机的气体的目标温度，以及随后根据所述目标温度控制相应的节气门的开度实现不同比例的冷热气的混合，从而使进入所述发动机的气体达到所述目标温度。
6.根据权利要求5所述的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统，其特征在于，当发动机处于启动和怠速状态中时，所述控制器确定采用点燃模式进行工作，随后所述控制器通过所述控制链路将所述主节气门、冷路节气门、热路节气门、EGR阀、换热阀、主排气阀和换热器排气阀控制为处于如下状态：所述换热阀关闭、所述主排气阀打开、所述换热器排气阀打开、所述EGR阀关闭、所述冷路节气门全开、所述热路节气门关闭，所述主节气门的开度根据发动机的转矩需求而被调节。
7.根据权利要求6所述的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统，其特征在于，当发动机进入部分负荷状态中时，所述控制器确定需要从点燃模式切换到压燃模式工作，随后所述控制器通过所述控制链路将所述主节气门、冷路节气门、热路节气门、EGR阀、换热阀、主排气阀和换热器排气阀控制为处于如下状态：所述主排气阀关闭、所述换热阀打开、所述换热器排气阀打开、所述热路节气门全开、所述冷路节气门关闭、所述主节气门根据目标工作状态而被调节、并且所述EGR阀的开度根据目标工作状态而被调节。
8.根据权利要求7所述的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统，其特征在于，所述系统支持稀薄点燃模式。
9.根据权利要求8所述的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统，其特征在于，当所述控制器基于发动机的目标工作状态确定需要进入压燃模式时，如果进气温度没有达到压燃模式所要求的温度条件时，所述控制器控制所述发动机进入稀薄点燃模式，在此模式中，所述控制器实时地根据进气温度确定目标空燃比，并基于所述目标空燃比控制喷油量。
10.根据权利要求9所述的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统，其特征在于，当处于稀薄点燃模式中时，所述控制器逐渐增大所述EGR阀的开度，以增加进气系统中的排气含量，由此降低了该模式下氮氧化物的排放。
11.根据权利要求10所述的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统，其特征在于，当发动机的进气温度达到压燃模式所要求的温度时，所述控制器确定应切换到压燃模式，随后通过所述控制链路控制所述主节气门处于全开状态，控制所述冷路节气门处于关闭状态，控制所述热路节气门处于全开状态，并通过喷油量来调节发动机的负荷，以及通过控制主排气阀和换热阀的开度比例来调节进气温度，从而使得进气温度在一定范围内变动，以确保发动机在压燃模式下稳定工作。
12.根据权利要求11所述的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统，其特征在于，当发动机的负荷增加时，所述控制器通过增加喷油量来提高转矩输出，并通过控制所述EGR阀的开度来降低燃烧时的压力升高率，以及控制所述EGR阀的开度随空燃比的降低而不断增加，以确保发动机的燃烧相位处在高效的范围内。
13.根据权利要求12所述的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统，其特征在于，当发动机处于高负荷状态中从而导致压燃模式将因为爆震和爆燃而无法继续稳定工作时，所述控制器确定应切换到点燃模式，随后所述控制器首先通过进入稀薄点燃模式而将进气温度降低到正常的环境温度，所述控制器通过将所述主节气门、冷路节气门、热路节气门、EGR阀、换热阀、主排气阀和换热器排气阀控制为处于如下状态而进入稀薄点燃模式：所述主排气阀打开，所述换热阀关闭，所述换热器排气阀打开，所述热路节气门关闭，所述冷路节气门全开，所述主节气门根据目标工作状态而被调节，所述EGR阀根据目标工作状态而被调节。
14.根据权利要求13所述的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统，其特征在于，当在所述稀薄点燃模式中进气温度达到目标温度时，所述控制器确定应进入点燃模式，随后所述控制器控制所述主排气阀处于打开状态，控制所述换热阀处于关闭状态，控制所述换热器排气阀处于打开状态，控制所述热路节气门处于关闭状态，控制所述冷路节气门处于全开状态，根据目标工作状态调节所述主节气门，控制所述EGR阀处于关闭状态，并根据部分负荷状态进行当量空燃比控制，以及根据目标转矩调节所述主节气门的开度。
15.一种用于均质压燃发动机的燃烧模式切换方法，所述方法包括下列步骤：
(A2)通过利用冷却水能量加热进气的温度以及通过利用排气能量进一步加热进气温度的方式控制进气温度达到目标温度，以使发动机平稳地切换到所确定的燃烧模式；
其中，所述步骤(A2)进一步包括：采用两个通道分别控制冷气和热气，并且基于所述目标工作状态确定进入所述发动机的气体的目标温度，以及随后根据所述目标温度实施不同比例的冷热气的混合，从而使进入所述发动机的气体达到所述目标温度；
其中，当确定需要进入压燃模式时，所述步骤(A2)进一步包括：如果进气温度没有达到压燃模式所要求的温度条件时，控制所述发动机进入稀薄点燃模式，在此模式中，实时地根据进气温度确定目标空燃比，并基于所述目标空燃比控制喷油量；
其中，所述步骤(A2)进一步包括：当发动机的负荷增加时，通过增加喷油量来提高转矩输出，并通过废气循环而降低燃烧时的压力升高率，从而确保发动机的燃烧相位处在高效的范围内；
其中，当确定应从压燃模式切换到点燃模式时，所述步骤(A2)进一步包括：首先通过进入稀薄点燃模式而将进气温度降低到正常的环境温度。
用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及燃烧模式切换系统及方法，更具体地，涉及用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统及方法。
背景技术
[0002] 当前，随着车辆的日益发展和普及，提高车辆发动机的燃烧效率（例如降低发动机的燃油消耗）变得越来越重要。
[0003] 常规的汽油发动机通常采用如下燃烧方式进行工作：火花点燃混合气，随后进行火焰传播。然而，上述常规的技术方案存在如下问题：发动机基本上工作在当量混合气的状态下，并且在部分负荷下（即负荷较低时）需要使用节气门进行节流，因而存在较大的泵气损失，此外，由于受到爆震的限制，压缩比较低，故发动机的效率受到限制。
[0004] 为了解决上述问题，均质压燃发动机已被采用。所述均质压燃发动机通过混合气在压缩过程中温度升高到自燃温度而实现燃烧，从而通过降低泵气损失、提高压缩比以及稀燃等途径大幅度地提高了热效率。实现均质压燃的基础在于向混合气提供足够的能量以使其在压缩上止点附近达到自燃温度。目前许多相关技术已被提出并加以应用，例如可控自燃技术(CAI)，其采用可变气门系统通过负阀重叠的方式实现内部EGR（即废气再循环），从而通过上一循环的残余废气来加热混合气达到自燃温度，以及可变压缩比(VCR)技术，其采用高压缩比在低负荷实现均质压燃模式，并采用低压缩比在高负荷实现点燃模式。
[0005] 然而，上述已有的均质压燃发动机存在如下问题：当采用高压缩比在低负荷实现均质压燃模式并采用低压缩比在高负荷实现点燃模式时，由于需要进行进气温度的调节，故在进行模式切换的过程中会导致发动机工作不稳定并会增高氮氧化物的排放。
[0006] 因此，存在如下需求：提供能够使得均质压燃发动机的模式切换过程平稳进行并可以降低氮氧化物的排放的燃烧模式切换系统及方法。
发明内容
[0007] 为了解决上述现有技术方案所存在的问题，本发明提出了能够使得均质压燃发动机的模式切换过程平稳进行并可以降低氮氧化物的排放的燃烧模式切换系统及方法。
[0008] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0009] 一种用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统，所述系统包括发动机、冷却水换热器、排气换热器、主节气门、冷路节气门、热路节气门、换热阀、主排气阀、换热器排气阀和控制器，所述控制器基于所述发动机的目标工作状态确定燃烧模式，并通过控制链路控制所述主节气门、冷路节气门、热路节气门、换热阀、主排气阀和换热器排气阀的开关状态和/或开度而切换到所确定的燃烧模式，
[0010] 其中，所述发动机通过发动机进气管路获得用于燃烧的进气并通过发动机排气管路排出废气，所述冷却水换热器的入气口通过管路与所述发动机进气管路相连接，其利用冷却水能量加热进气的温度，所述排气换热器具有进气入口、进气出口、废气入口和废气出口，所述进气入口通过管路与所述冷却水换热器的出气口相连接，所述进气出口通过管路与发动机进气管路相连接，所述废气入口通过管路与所述发动机排气管路向连接，并且所述废气出口通过与其相连接的换热器废气排出管路排出废气，所述排气换热器利用排气能量进一步加热进气温度，
[0011] 其中，所述主节气门位于所述发动机进气管路中，所述冷路节气门位于所述主节气门和所述排气换热器的所述进气出口之间，所述热路节气门位于所述冷却水换热器的出气口和所述排气换热器的进气入口之间，所述换热阀位于所述排气换热器的废气入口和所述发动机排气管路之间，所述主排气阀位于所述发动机排气管路的末端，所述换热器排气阀位于所述换热器废气排出管路的末端。
[0012] 在上面所公开的方案中，优选地，所述系统进一步包括EGR阀，所述EGR阀位于所述热路节气门和所述换热器废气排出管路之间的管路中。
[0013] 在上面所公开的方案中，优选地，所述冷却水换热器将将进气温度加热到50-60摄氏度。
[0014] 在上面所公开的方案中，优选地，所述排气换热器进一步将进气温度加热到170-200摄氏度。
[0015] 在上面所公开的方案中，优选地，所述系统采用两个通道分别控制冷气和热气，并且所述控制器基于所述目标工作状态确定进入所述发动机的气体的目标温度，以及随后根据所述目标温度控制相应的节气门的开度实现不同比例的冷热气的混合，从而使进入所述发动机的气体达到所述目标温度。
[0016] 在上面所公开的方案中，优选地，当发动机处于启动和怠速状态中时，所述控制器确定采用点燃模式进行工作，随后所述控制器通过所述控制链路将所述主节气门、冷路节气门、热路节气门、EGR阀、换热阀、主排气阀和换热器排气阀控制为处于如下状态：所述换热阀关闭、所述主排气阀打开、所述换热器排气阀打开、所述EGR阀关闭、所述冷路节气门全开、所述热路节气门关闭，所述主节气门的开度根据发动机的转矩需求而被调节。
[0017] 在上面所公开的方案中，优选地，当发动机进入部分负荷状态中时，所述控制器确定需要从点燃模式切换到压燃模式工作，随后所述控制器通过所述控制链路将所述主节气门、冷路节气门、热路节气门、EGR阀、换热阀、主排气阀和换热器排气阀控制为处于如下状态：所述主排气阀关闭、所述换热阀打开、所述换热器排气阀打开、所述热路节气门全开、所述冷路节气门关闭、所述主节气门根据目标工作状态而被调节、并且所述EGR阀的开度根据目标工作状态而被调节。
[0018] 在上面所公开的方案中，优选地，所述系统支持稀薄点燃模式。
[0019] 在上面所公开的方案中，优选地，当所述控制器基于发动机的目标工作状态确定需要进入压燃模式时，如果进气温度没有达到压燃模式所要求的温度条件时，所述控制器控制所述发动机进入稀薄点燃模式，在此模式中，所述控制器实时地根据进气温度确定目标空燃比，并基于所述目标空燃比控制喷油量。
[0020] 在上面所公开的方案中，优选地，当处于稀薄点燃模式中时，所述控制器逐渐增大所述EGR阀的开度，以增加进气系统中的排气含量，由此降低了该模式下氮氧化物的排放。
[0021] 在上面所公开的方案中，优选地，当发动机的进气温度达到压燃模式所要求的温度时，所述控制器确定应切换到压燃模式，随后通过所述控制链路控制所述主节气门处于全开状态，控制所述冷路节气门处于关闭状态，控制所述热路节气门处于全开状态，并通过喷油量来调节发动机的负荷，以及通过控制主排气阀和换热阀的开度比例来调节进气温度，从而使得进气温度在一定范围内变动，以确保发动机在压燃模式下稳定工作。
[0022] 在上面所公开的方案中，优选地，当发动机的负荷增加时，所述控制器通过增加喷油量来提高转矩输出，并通过控制所述EGR阀的开度来降低燃烧时的压力升高率，以及控制所述EGR阀的开度随空燃比的降低而不断增加，以确保发动机的燃烧相位处在高效的范围内。
[0023] 在上面所公开的方案中，优选地，当发动机处于高负荷状态中从而导致压燃模式将因为爆震和爆燃而无法继续稳定工作时，所述控制器确定应切换到点燃模式，随后所述控制器首先通过进入稀薄点燃模式而将进气温度降低到正常的环境温度，所述控制器通过将所述主节气门、冷路节气门、热路节气门、EGR阀、换热阀、主排气阀和换热器排气阀控制为处于如下状态而进入稀薄点燃模式：所述主排气阀打开，所述换热阀关闭，所述换热器排气阀打开，所述热路节气门关闭，所述冷路节气门全开，所述主节气门根据目标工作状态而被调节，所述EGR阀根据目标工作状态而被调节。
[0024] 在上面所公开的方案中，优选地，当在所述稀薄点燃模式中进气温度达到目标温度时，所述控制器确定应进入点燃模式，随后所述控制器控制所述主排气阀处于打开状态，控制所述换热阀处于关闭状态，控制所述换热器排气阀处于打开状态，控制所述热路节气门处于关闭状态，控制所述冷路节气门处于全开状态，根据目标工作状态调节所述主节气门，控制所述EGR阀处于关闭状态，并根据部分负荷状态进行当量空燃比控制，以及根据目标转矩调节所述主节气门的开度。
[0025] 本发明的目的也可以通过以下技术方案实现：
[0026] 一种用于均质压燃发动机的燃烧模式切换方法，所述方法包括下列步骤：
[0027] （A1）基于发动机的目标工作状态确定燃烧模式；
[0028] （A2）通过利用冷却水能量加热进气的温度以及通过利用排气能量进一步加热进气温度的方式控制进气温度达到目标温度，以使发动机平稳地切换到所确定的燃烧模式。
[0029] 本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统及方法具有以下优点：（1）可以通过对进气温度的调节而使其达到目标进气温度；（2）由于支持稀薄点燃模式，故使得发动机可以在燃烧模式之间进行稳定地切换，从而提高了发动机系统的可靠性和稳定性。
附图说明
[0030] 结合附图，本发明的技术特征以及优点将会被本领域技术人员更好地理解，其中：
[0031] 图1是根据本发明的实施例的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统的示意性结构图；
[0032] 图2是根据本发明的实施例的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换方法的流程图。
具体实施方式
[0033] 图1是根据本发明的实施例的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统的示意性结构图。如图1所示，本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统包括发动机1、冷却水换热器2、排气换热器3、主节气门4、冷路节气门5、热路节气门6、换热阀8、主排气阀9、换热器排气阀10和控制器（未示出），所述控制器基于所述发动机的目标工作状态确定燃烧模式，并通过（有线的或无线的）控制链路控制所述主节气门4、冷路节气门5、热路节气门6、换热阀8、主排气阀9和换热器排气阀10的开关状态和/或开度而切换到所确定的燃烧模式。其中，所述发动机1通过发动机进气管路获得用于燃烧的进气（即来自增压器的混合气）并通过发动机排气管路排出废气，所述冷却水换热器2的入气口通过管路与所述发动机进气管路相连接，其利用冷却水能量加热进气的温度，所述排气换热器3具有进气入口、进气出口、废气入口和废气出口，所述进气入口通过管路与所述冷却水换热器2的出气口相连接，所述进气出口通过管路与发动机进气管路相连接，所述废气入口通过管路与所述发动机排气管路向连接，并且所述废气出口通过与其相连接的换热器废气排出管路排出废气，所述排气换热器3利用排气能量进一步加热进气温度。所述主节气门4位于所述发动机进气管路中，所述冷路节气门5位于所述主节气门4和所述排气换热器3的所述进气出口之间，所述热路节气门6位于所述冷却水换热器2的出气口和所述排气换热器3的进气入口之间，所述换热阀8位于所述排气换热器3的废气入口和所述发动机排气管路之间，所述主排气阀9位于所述发动机排气管路的末端，所述换热器排气阀10位于所述换热器废气排出管路的末端。
[0034] 优选地，本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统进一步包括EGR阀7（即废气再循环阀），所述EGR阀7位于所述热路节气门6和所述换热器废气排出管路之间的管路中。
[0035] 优选地，在本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统中，所述冷却水换热器2将将进气温度加热到50-60摄氏度。
[0036] 优选地，在本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统中，所述排气换热器3进一步将进气温度加热到170-200摄氏度。
[0037] 优选地，本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统采用两个通道分别控制冷气和热气，并且所述控制器基于所述目标工作状态确定进入所述发动机的气体的目标温度，以及随后根据所述目标温度控制相应的节气门的开度实现不同比例的冷热气的混合，从而使进入所述发动机的气体达到所述目标温度。
[0038] 优选地，在本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统中，当发动机处于启动和怠速状态中时，所述控制器确定采用点燃模式进行工作，随后所述控制器通过所述控制链路将所述主节气门4、冷路节气门5、热路节气门6、EGR阀7、换热阀8、主排气阀9和换热器排气阀10控制为处于如下状态：所述换热阀8关闭、所述主排气阀9打开、所述换热器排气阀10打开、所述EGR阀7关闭、所述冷路节气门5全开、所述热路节气门6关闭，所述主节气门4的开度根据发动机的转矩需求而被调节（即进气加热系统不起作用，发动机尾气直接通过排气系统排出）。
[0039] 优选地，在本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统中，当发动机进入部分负荷状态中时，所述控制器确定需要从点燃模式切换到压燃模式工作，随后所述控制器通过所述控制链路将所述主节气门4、冷路节气门5、热路节气门6、EGR阀7、换热阀8、主排气阀9和换热器排气阀10控制为处于如下状态：所述主排气阀9关闭、所述换热阀8打开、所述换热器排气阀10打开、所述热路节气门6全开、所述冷路节气门4关闭、所述主节气门4根据目标工作状态而被调节、并且所述EGR阀7的开度根据目标工作状态而被调节（即进气可以通过冷却水换热器、废气循环、排气换热三个阶段而被加热，从而进气温度可以快速提升）。
[0040] 由于进气温度无法在几个工作循环内完成变化，故除点燃模式和压燃模式之外，本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统支持稀薄点燃模式。
[0041] 优选地，在本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统中，当所述控制器基于发动机的目标工作状态确定需要进入压燃模式时，如果进气温度没有达到压燃模式所要求的温度条件时，所述控制器控制所述发动机进入稀薄点燃模式，在此模式中，所述控制器实时地根据进气温度确定目标空燃比，并基于所述目标空燃比控制喷油量（例如，随着进气温度的逐渐升高，目标空燃比逐渐变大，混合气逐渐变稀，为了保持输出转矩的平衡，喷油量需要根据燃烧效率同时进行调整）。
[0042] 优选地，在本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统中，当处于稀薄点燃模式中时，所述控制器逐渐增大所述EGR阀7的开度，以增加进气系统中的排气含量，由此降低了该模式下氮氧化物的排放。
[0043] 优选地，在本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统中，当发动机的进气温度达到压燃模式所要求的温度时，所述控制器确定应切换到压燃模式，随后通过所述控制链路控制所述主节气门4处于全开状态，控制所述冷路节气门5处于关闭状态，控制所述热路节气门6处于全开状态，并通过喷油量来调节发动机的负荷，以及通过控制主排气阀9和换热阀8的开度比例来调节进气温度，从而使得进气温度在一定范围内变动，以确保发动机在压燃模式下稳定工作。
[0044] 优选地，在本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统中，当发动机的负荷增加时，所述控制器通过增加喷油量来提高转矩输出，并通过控制所述EGR阀7的开度来降低燃烧时的压力升高率（由此防止由于发动机的空燃比降低而导致的爆震和爆燃现象），以及控制所述EGR阀7的开度随空燃比的降低而不断增加，以确保发动机的燃烧相位处在高效的范围内。
[0045] 优选地，在本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统中，当发动机处于高负荷状态中从而导致压燃模式将因为爆震和爆燃而无法继续稳定工作时，所述控制器确定应切换到点燃模式，随后所述控制器首先通过进入稀薄点燃模式而将进气温度降低到正常的环境温度，所述控制器通过将所述主节气门4、冷路节气门5、热路节气门6、EGR阀7、换热阀8、主排气阀9和换热器排气阀10控制为处于如下状态而进入稀薄点燃模式：所述主排气阀9打开，所述换热阀8关闭，所述换热器排气阀10打开，所述热路节气门6关闭，所述冷路节气门5全开，所述主节气门4根据目标工作状态而被调节，所述EGR阀7根据目标工作状态而被调节。此时，发动机的热路进气关闭，冷路进气打开，由此，进气温度逐渐降低、发动机的目标空燃比随进气温度的降低而不断降低，并且所述控制器根据目标转矩和燃烧效率计算和修正节气门开度和喷油量。
[0046] 优选地，在本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统中，当在所述稀薄点燃模式中进气温度达到目标温度时，所述控制器确定应进入点燃模式，随后所述控制器控制所述主排气阀9处于打开状态，控制所述换热阀8处于关闭状态，控制所述换热器排气阀10处于打开状态，控制所述热路节气门6处于关闭状态，控制所述冷路节气门5处于全开状态，根据目标工作状态调节所述主节气门4，控制所述EGR阀7处于关闭状态，并根据部分负荷状态进行当量空燃比控制，以及根据目标转矩调节所述主节气门4的开度。
[0047] 由上可见，本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换系统具有如下优点：（1）可以通过电子节气门、EGR阀和气路控制阀等多个执行器来实现对进气温度的调节，以达到目标进气温度；（2）由于支持稀薄点燃模式，故使得发动机可以在燃烧模式之间进行稳定地切换，从而提高了发动机系统的可靠性和稳定性。
[0048] 图2是根据本发明的实施例的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换方法的流程图。如图2所示，本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换方法包括下列步骤：（A1）基于发动机的目标工作状态确定燃烧模式；（A2）通过利用冷却水能量加热进气的温度以及通过利用排气能量进一步加热进气温度的方式控制进气温度达到目标温度，以使发动机平稳地切换到所确定的燃烧模式。
[0049] 优选地，在本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换方法中，所述步骤（A2）进一步包括：利用冷却水能量将进气温度加热到50-60摄氏度。
[0050] 优选地，在本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换方法中，所述步骤（A2）进一步包括：利用排气能量将进气温度加热到170-200摄氏度。
[0051] 优选地，在本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换方法中，所述步骤（A2）进一步包括：采用两个通道分别控制冷气和热气，并且基于所述目标工作状态确定进入所述发动机的气体的目标温度，以及随后根据所述目标温度实施不同比例的冷热气的混合，从而使进入所述发动机的气体达到所述目标温度。
[0052] 优选地，在本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换方法中，当确定采用点燃模式进行工作时（例如发动机处于启动和怠速状态中时），所述步骤（A2）进一步包括：使进气加热系统不起作用，以便发动机尾气直接通过排气系统排出。
[0053] 优选地，在本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换方法中，当确定需要从点燃模式切换到压燃模式工作时（例如发动机进入部分负荷状态中时），所述步骤（A2）进一步包括：通过冷却水换热器、废气循环和排气换热器而将进气加热，从而使进气温度快速提升。
[0054] 由于进气温度无法在几个工作循环内完成变化，故除点燃模式和压燃模式之外，本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换方法支持稀薄点燃模式。
[0055] 优选地，在本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换方法中，当确定需要进入压燃模式时，所述步骤（A2）进一步包括：如果进气温度没有达到压燃模式所要求的温度条件时，控制所述发动机进入稀薄点燃模式，在此模式中，实时地根据进气温度确定目标空燃比，并基于所述目标空燃比控制喷油量（例如，随着进气温度的逐渐升高，目标空燃比逐渐变大，混合气逐渐变稀，为了保持输出转矩的平衡，喷油量需要根据燃烧效率同时进行调整）。
[0056] 优选地，在本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换方法中，所述步骤（A2）进一步包括：当处于稀薄点燃模式中时，逐渐增加进气系统中的排气含量，由此降低该模式下氮氧化物的排放。
[0057] 优选地，在本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换方法中，当发动机的进气温度达到压燃模式所要求的温度而确定应切换到压燃模式时，所述步骤（A2）进一步包括：通过喷油量来调节发动机的负荷，并通过调节进气温度而使得进气温度在一定范围内变动，以确保发动机在压燃模式下稳定工作。
[0058] 优选地，在本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换方法中，所述步骤（A2）进一步包括：当发动机的负荷增加时，通过增加喷油量来提高转矩输出，并通过废气循环而降低燃烧时的压力升高率（由此防止由于发动机的空燃比降低而导致的爆震和爆燃现象），从而确保发动机的燃烧相位处在高效的范围内。
[0059] 优选地，在本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换方法中，当确定应从压燃模式切换到点燃模式时，所述步骤（A2）进一步包括：首先通过进入稀薄点燃模式而将进气温度降低到正常的环境温度。
[0060] 由上可见，本发明所公开的用于均质压燃发动机的燃烧模式切换方法具有如下优点：（1）可以通过对进气温度的调节而使其达到目标进气温度；（2）由于支持稀薄点燃模式，故使得发动机可以在燃烧模式之间进行稳定地切换，从而提高了发动机系统的可靠性和稳定性。
[0061] 尽管本发明是通过上述的优选实施方式进行描述的，但是其实现形式并不局限于上述的实施方式。应该认识到：在不脱离本发明主旨和范围的情况下，本领域技术人员可以对本发明做出不同的变化和修改。
