[发明专利]基于物理学的单汽缸填装模型

权利要求书

1.一种用于估算内燃机操作参数的系统，其包括：

单汽缸残留物计算模块，其计算在曲柄角范围内发动机汽缸内的残留物量的变化并基于所计算的变化来计算发动机汽缸内的残留物量，其中残留物对应于在所述发动机汽缸内捕获的排气，且其中，为了计算残留物量的变化，单汽缸残留物计算模块配置成：

计算曲柄角范围内的重叠范围，其中，曲柄角范围包括在重叠范围之前的第一状态、与重叠范围相对应的第二状态、以及在重叠范围之后的第三状态，且其中，在重叠范围时，发动机汽缸的进气端口打开且发动机汽缸的排气端口关闭，以及

基于重叠范围计算在第一状态、第二状态和第三状态中的每个时发动机汽缸内的残留物量的相应变化；

汽缸内温度计算模块，其基于所计算出的残留物量计算所述发动机汽缸内的温度；

第一单汽缸空气计算模块，其（i）基于所计算出的温度计算所述发动机汽缸内在预定的曲柄角下的总填装含量，并且（ii）基于所述总填装含量和所计算出的残留物量计算在所述发动机汽缸内捕获的第一空气量；

残留物质量分数计算模块，其基于所述总填装含量计算在所述发动机汽缸内捕获的所述排气的残留物质量分数；

第二单汽缸空气计算模块，其（i）确定至所述发动机汽缸中的回流，并且（ii）基于所述回流和所述第一空气量计算在所述发动机汽缸内捕获的第二空气量；以及

发动机控制模块，其基于所述残留物质量分数和所述第二空气量中的至少一个控制发动机的至少一个参数。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述单汽缸残留物计算模块计算所述发动机汽缸的排气阀闭合（EVC）位置处的所述残留物量。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述单汽缸残留物计算模块基于与所述发动机汽缸相关联的零流动角计算所述残留物量。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一单汽缸空气计算模块计算所述发动机汽缸的所述预定的曲柄角下的所述总填装含量。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述残留物质量分数计算模块计算所述发动机汽缸的下死点（BDC）位置处的所述排气的所述残留物质量分数。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二单汽缸空气计算模块计算所述发动机汽缸的进气阀闭合位置处的所述第二空气量。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二单汽缸空气计算模块基于所述回流与所述第一空气量之间的差值计算所述第二空气量。

8.一种用于估算内燃机操作参数的方法，其包括：

计算在曲柄角范围内发动机汽缸内的残留物量的变化并基于所计算的变化来计算发动机汽缸内的残留物量，其中残留物对应于在所述发动机汽缸内捕获的排气，且其中，计算残留物量的变化包括：

计算曲柄角范围内的重叠范围，其中，曲柄角范围包括在重叠范围之前的第一状态、与重叠范围相对应的第二状态、以及在重叠范围之后的第三状态，且其中，在重叠范围时，发动机汽缸的进气端口打开且发动机汽缸的排气端口关闭，以及

基于重叠范围计算在第一状态、第二状态和第三状态中的每个时发动机汽缸内的残留物量的相应变化；

基于所计算出的残留物量计算所述发动机汽缸内的温度；

基于所计算出的温度计算所述发动机汽缸内在预定的曲柄角下的总填装含量；

基于所述总填装含量和所计算出的残留物量计算在所述发动机汽缸内捕获的第一空气量；

基于所述总填装含量计算在所述发动机汽缸内捕获的所述排气的残留物质量分数；

确定进入所述发动机汽缸中的回流；

基于所述回流和所述第一空气量计算在所述发动机汽缸内捕获的第二空气量；以及

基于所述残留物质量分数和所述第二空气量中的至少一个控制发动机的至少一个参数。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，计算所述残留物量包括计算所述发动机汽缸的排气阀闭合（EVC）位置处的所述残留物量。