4．进气控制

    前文提到，HCCI燃烧的区间很狭窄，受到温度和气压的影响很大，即使依靠了火花辅助控制，也很难实现广域的自燃，所以必须要对不同海拔、温度的进气量进行增压控制。用增压的方法拓展高负荷下HCCI燃烧的运行范围，提高发动机扭矩输出。所以SKYACTIV一配置了机械增压器。马自达为了区别于传统涡轮增压器，也称之为快速响应式空气供给单元。对于SPCCI技术发动机来说，由于采用了超稀薄燃烧，要实现传统2.0L自然吸气发动机的性能，进气量可能就需要3～4L，而发动机燃烧室不可能设计到这么大；另外由于燃烧模式实时切换，在相近转速负荷下，进气量可能在瞬间要脚.5L（SI燃烧）切换至3.0以CI燃烧），单纯依靠节气门的空气模型，是无法实现如此快速的进气变换响应，涡轮增压系统更不行，所以，必须是一套特殊设计的机械增压系统才有可能实现此功能。机械增压器由发动机驱动，并且发动机ECU根据发动机运行负荷切换增压器上电磁离合器通断来控制增压器运转，增压器工作区域如图20所示。

    SKYACTIV-X发动机运行中，废气再循环（EGR）发挥着重要作用。在发动机较低负荷时，通过内部EGR（减小进排气门重叠期），将一部分高温的已燃废气留在燃烧室中，以提高压缩开始和结束的混合汽体温度，稳定燃烧促进HCC响低负荷拓展。在发动机高负荷时，由于燃烧室内残留的已燃废气使压缩开始前的混合汽温度提高，会造成充量密度降低，膨胀功减小。此时，增大进排气门重叠期，新鲜空气与被冷却的低温EGR废气混合形成充量，再经机械增压器增压并冷却进入到汽缸中，残留在燃烧室内的已燃废气被扫气。而且，低温废气的充量中CO2HCCI向更高负荷边界拓展。同时，还可以抑制NOx的生成。

 

5．着火时刻控制

    活塞式发动机的热效率与燃烧放热时间有关。为使内燃机能够正常、高效地工作，燃烧放热的时间必须得到控制。燃烧时间通常指混合汽释放一半热量时的曲轴转角，此时的燃烧放热率非常接近其最大值。前文提到，HCCI对环境的要求很苛刻，要想时刻保持理想化的着火时刻和压升曲线是很困难的。由于燃烧具有一定的时间，理想状态是希望压燃的Pmax（最大燃烧压力）在膨胀冲程。虽然对于HCCI来说，压燃的临界压力是一样的，但是，当采用SPCCI技术，在不同的条件下，火花塞点火后压力上升的速度是不同的，达到临界压力的时间也不同，这会导致压燃的最大压力（Pmax）时刻不同。

    马自达SPCCI技术采用了一套全新的燃烧控制逻辑一一自适应点火正时策略，通过每个汽缸设置了独立的汽缸压力传感器（CPS: cylinder pressure sensor），用来解析压缩燃烧的状态，通过对数据的前馈和反馈，计算出目标压燃发生的时刻（（1置），从而预估出点火时刻，让燃烧保持在理想的状态。自适应点火正时燃烧模型如图21所示，燃烧效果图如图22所示，在1 500r/miN、500kPa的工况下，通过点火正时的反馈，在不同的温度下也能够实现合理的压燃。比如当进气温较低时，系统判断点燃速度较慢，点火正时的反馈自动让点火提前，最终达到与压燃临界点的时刻（位置）一致，从而确保合理稳定的压燃。

 

6.爆震控制

    同传统汽油发动机一样，在高温高压的部分工况下，SKYACTIV-X也面临着爆震问题，尤其是该发动机的物理压缩比为16，远远高于传统的汽油发动机，必须面对早燃和爆震问题。虽然从原理上来说，压燃就是爆震，但是若爆震时间不在设计需要的时刻就会严重损坏发动机。特别是在压缩冲程中，无论如何也不能发生爆震。解决爆震问题最好的方法就是降低混合汽温度，也就是减少混合汽升温的时间。假如混合汽都在进气行程喷射的话，从进气到压缩，混合汽有充分的时间被加热，在压缩过程中极易被压燃，因此，马自达设计的喷射会在进气冲程中喷部分燃油，这部分混合汽非常稀薄，不足以被压燃，在压缩冲程中段再次喷油，这部分燃油在燃烧室内停留的时间较短，还没有被充分吸热，再经过点燃，形成可控的压燃。如图23所示为多点喷射策略示意图。