[发明专利]控制内燃机中的燃烧以及预测性能和排放物的方法

权利要求书

1.一种预测由直喷式内燃发动机生成的输出数据的方法，所述输出数据 包含发动机扭矩、燃料消耗、功率和气缸压力中的至少一个，所述方法包含：

a.选择系统数据，所述系统数据包含：

i.指示所选燃料喷射器的喷射器几何形状，

ii.指示所述发动机的发动机几何形状，

iii.发动机转速，

iv.喷射器命令，

b.估计初始数据，所述初始数据包含初始气缸压力和初始气缸入口流量，

c.使用所述系统数据和收敛的气缸压力和收敛的气缸入口流量，来计算 所述输出数据，其中所述初始数据用来：

i.根据所述初始气缸压力而提供所述收敛的气缸压力，

ii.根据所述初始气缸入口流量而提供所述收敛的气缸入口流量。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述系统数据还包含环境压力和环 境温度中的至少一个。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述输出数据还包含NOx浓度和 颗粒物浓度中的至少一个。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述喷射器命令包含命令的轨道压 力、命令的喷射开始和命令的脉冲宽度。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述系统数据还包含可变几何形状 涡轮位置和有效EGR阀门流面积中的至少一个，其中，如果包含了有效的 EGR阀门流面积，则所述系统数据还包含初始EGR流量。

6.如权利要求2所述的方法，其中使用以下部件来计算所述输出数据：

a.喷射器模块，用于根据所述初始气缸压力和喷射器模块系统数据而计 算喷射器模块/燃烧模块数据和喷射器模块/发动机循环模块数据，所述喷射器 模块系统数据是所述系统数据的子集；

b.燃烧模块，用于根据所述初始入口流速、所述喷射器模块/燃烧模块数 据和燃烧模块系统数据而计算燃烧模块/发动机循环模块数据，所述燃烧模块 系统数据是所述系统数据的子集；

c.发动机循环模块，用于根据所述燃烧模块/发动机循环模块数据、所述 喷射器模块/发动机循环模块数据和所述发动机循环模块系统数据而计算所 述输出数据，所述发动机循环模块系统数据是所述系统数据的子集，

其中，在所述燃烧模块和所述发动机循环模块之间的小循环用来收敛到 所述收敛的气缸入口流量，并且，在所述喷射模块、所述燃烧模块和所述发 动机循环模块之间的大循环用来收敛到所述收敛的气缸压力。

7.如权利要求6所述的方法，其中，还使用排放物模块来计算所述输出 数据，所述排放物模块用于根据发动机循环模块/EM数据、所述喷射器模块/ 发动机循环模块数据和EM系统数据而计算排放物数据，所述EM系统数据 是所述系统数据的子集，所述输出数据还包含所述排放物数据。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述排放物数据指示NOx浓度和 颗粒物浓度中的至少一个。

9.如权利要求6所述的方法，其中，所述发动机循环模块/EM数据包含 所述收敛的气缸压力、所述收敛的气缸入口流量、进气阀关闭时间气缸压力 和进气阀关闭时间气缸温度，所述进气阀关闭时间气缸压力和所述进气阀关 闭时间气缸温度由所述发动机循环模块提供。

10.如权利要求6所述的方法，其中，所述喷射器模块/燃烧模块数据包 含喷射器模块喷射速率和喷射器模块喷射开始。

11.如权利要求6所述的方法，其中，所述喷射器模块/发动机循环模块 数据包含喷射器模块燃料流量和喷射器模块喷射开始。

12.如权利要求6所述的方法，其中所述燃烧模块/发动机循环模块包含 燃烧模块放热率和燃烧模块燃烧开始。

13.如权利要求6所述的方法，其中，所述喷射器模块系统数据包含所 述喷射器几何形状、所述发动机转速、所述环境压力和所述喷射器命令。

14.如权利要求6所述的方法，其中，所述燃烧模块系统数据包含所述 发动机转速和所述发动机几何形状。