[发明专利]控制多气缸内燃发动机中燃料燃烧的方法和配置为控制多气缸内燃活塞发动机中的燃烧过程的计算机控制系统

说明书

本发明涉及一种控制多气缸内燃发动机(10)中燃料燃烧的方法，该方法包括以下步骤：确定在所述多气缸内燃发动机的气缸中的连续燃烧循环期间来自燃料燃烧的累积热量释放(Q)；确定在所述多气缸内燃发动机的气缸中的连续燃烧循环期间来自燃料燃烧的平均总热量释放率(Q')；使用所述平均总热量释放率(Q')作为反馈来控制所述多气缸内燃发动机的气缸中的燃烧。本发明还涉及一种计算机控制系统(100)，其被配置为控制多气缸内燃活塞发动机(10)中的燃烧过程。

技术领域

本发明涉及控制多气缸内燃发动机中燃料燃烧的方法，并且涉及一种用于多气缸内燃活塞发动机的计算机控制系统。

背景技术

燃烧发动机的运行要求越来越高。例如，内燃活塞发动机的废气排放要求变得越来越严格。为了满足这样的要求，存在各种可用的技术，通过这些技术可以在发动机运行时控制气体排放。另一方面，不希望由于旨在减少排放的动作而使发动机的整体性能受损。实现这些目标的一种方法是以更高的精度调整进气阀的正时，这是因为进气阀的正时在发动机性能中起着重要作用。

在燃料燃烧期间，可利用的空气量对燃料是如何燃烧的有很大的影响。非常希望将正确量的空气引入每个气缸，并且每个气缸的操作和性能彼此平衡。然而，实际上，气缸操作几乎总是存在差异，例如发动机的不同气缸中的增压空气压力不同。即使气缸的可变进气阀系统的操作中的延迟或提前有最小差异也可能导致气缸之间产生明显的压力差。这样，发动机将无法以最佳效率运行，并且气缸中的燃料不会完全燃烧。

公开文本WO2016/087700公开了一种基于气缸压力相关变量来控制内燃活塞发动机的每个气缸的进气阀系统的操作的方法。该方法执行以下步骤：至少在一个预定曲柄角位置处测量每个气缸中的气缸压力，针对每个气缸确定与预定曲柄角位置处的至少一个测得的气缸压力相对应的估计多变指数，至少针对第二曲柄角位置处通过使用至少一个测得的气缸压力和至少一个估计的多变指数来确定估计的压缩压力，并通过对估计的压缩压力作出响应来控制布置成与气缸连接的可变进气阀系统的操作。

文献WO2017032915公开了一种用于控制使用气体燃料的内燃发动机的至少一个气缸中的燃烧的方法，其中，通过监控飞轮并通过使用点火图来控制点火正时。该方法还包括以下步骤：监测至少一个气缸中的压力，形成从监测压力得出的平均热量释放正时，将平均热量释放正时与标称热量释放正时进行比较，并根据平均热量释放的正时做出控制决策。

文件WO 2014155170 A1公开了一种方法，其中利用热量释放速率波形来确定内燃发动机的气缸内燃料的燃烧状态。

US 6 843 231 B1涉及改进内燃发动机的性能和排放特征，尤其涉及使用均质充量压缩点火(HCCI)技术的发动机，以及涉及HCCI发动机中气缸之间燃烧阶段的变化的问题。其公开了使用气缸压力传感器来感测每个气缸内的压力，并且它们用于监测气缸内的压力以确定燃烧事件的发生，即，当气缸压力的急剧上升指示已经发生燃烧时，并且可以确定诸如压力上升率、燃烧的幅度和正时的信息以用于控制发动机的操作。

JP S62 29748 A公开了一种方法，根据该方法从确定多个正常燃烧循环的过程中排除失火循环和部分燃烧循环，并且其中使用正常燃烧循环计算平均热量释放率。平均热量释放率用于控制发动机。

即使现有技术已经认识到改善内燃发动机的操作的若干种方法，但仍然需要提高效率，并减少多气缸内燃发动机的燃料燃烧过程中的排放。

本发明的目的是提供一种操作内燃发动机的方法，该方法导致控制内燃活塞发动机中的燃烧过程的前景得以增强。

发明内容

基本上可以如描述本发明的不同实施方式的更多细节的公开的那样来实现本发明的目的。

在本发明中，提出了一种基于估计的总燃烧率来控制燃烧过程中所涉及的空气的量的方法。