[发明专利]实时应用的基于RASSWEILER-WITHROW法计算内燃机中已燃质量分数的方法

说明书

技术领域

本发明涉及车辆控制系统，尤其涉及用于根据已燃质量分数控制发动机的车辆控制系统。 

背景技术

这里提供的背景技术描述是用来总体呈现本公开的背景。就背景部分所描述范围的当前署名的发明者的工作，以及在提交时未作为现有技术限定的描述既未明示也未暗示地被看作是本公开内容的现有技术。 

对于内燃机的已燃质量分数的计算是当发动机充入混合气(即充气)在特定的气缸事件燃烧时释放热量比率的指标。该计算的结果可用作燃烧定相、放热率、充气稀释或其他用于发动机控制的量度。还有另一些方法用于计算内燃机中燃烧的质量分数。这些方法不是计算复杂就是没有足以用于发动机控制目的的精度。Rassweiler-Withrow法是一种提供非常精确的充气放热的表达式的最有效方程。虽然有更加精确的方程，但那些方程的计算成本很高。然而，公式包含其幂在每个发动机循环变化的指数项。由于该指数项在一个发动机循环重复被计算，因此对于实时应用来说是计算成本高的运行。 

发明内容

本发明提供了一种简化已燃质量分数计算同时保持在发动机控制操作所需的精确范围内的方法。 

在本发明的一个方面，一种方法包括通过根据废气温度、燃料喷射量、气缸内空气量、质量空气流量、空燃比、歧管压力和残余气量的组中的一个或多个的组合来确定混合气温度、空燃比和气缸内残余气体量的表达而确定比热比，根据气缸容积、混合气温度、空燃比和歧管压力以及所述比热比确定已燃质量分数、并根据已燃质量分数控制发动机参数。 

在本发明的另一方面，一种方法包括根据两个输入从二维图表形成图表输出、和形成修正因子，该两个输入选自由废气温度、燃料喷射量、气缸内的空气量、质量空气流量、空燃比、歧管压力和残余气体量的组，该修正因子从该组中不是选择来形成该二维图表的所述两个输入的其余项选择。该方法还包括根据气缸容积、图表输出和修正因子确定已燃质量分数，以及根据已燃质量分数控制发动机参数。 

在本发明的又一方面，一种系统包括多个发动机传感器、和控制模块，该控制模块根据由所述多个发动机传感器确定的多个参数中的一个或多个的组合来确定比热比，所述多个参数包括废气温度、燃料喷射量、缸内空气量、质量空气流量、空燃比、歧管压力和残余气体量。控制模块包括根据气缸容积和比热比确定已燃质量分数的已燃质量分数模块。控制模块根据已燃质量分数控制发动机参数。 

本发明应用的更多领域将通过下文所给出的详细描述变得更加显而易见。应当理解，具体描述和特定例子仅用作解释和理解目的，但是不应该被用来限制本发明的范围。 

附图说明

通过详细描述和附图将更完全地理解本发明，在附图中： 

图1是根据本发明的发动机控制系统的方块图。 

图2是在特定间隔下曲轴角度与容积之间的变化的关系的图形。 

图3是使用两项或三项泰勒级数展开时曲轴角度(CA50)误差与循环的关系的图形。 

图4是在Rassweiler-Withrow方法中指数项近似的曲轴角度(CA50)误差的图形。 

图5是图1中控制模块的详细方块图。 

图6是图5的已燃质量分数模块的详细方块图。 

图7是伽马模块第一个实施例的详细方块图。 

图8是伽马模块第二个实施例的详细方块图。 

图9是伽马模块第三个实施例的详细方块图。 

图10是用于确定已燃质量分数并对此响应来控制发动机参数的流程图。 

具体实施方式

如下描述在本质上仅是示例性的，且不意图于限制本发明、其应用或使用。为了清楚起见，附图中使用的相同的附图标号表示相似的元件。在此所使用，术语“A、B和C中的至少一个”应被理解为表示使用非排他性的逻辑“或”的逻辑(A或B或C)。应理解的是在方法中的步骤可以以不同的次序执行而不改变本发明的原理。 

如在此所使用，术语“模块”指专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享处理器、专用处理器或处理器组)和存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能性的其他合适的部件。