專利名稱：調(diào)節(jié)或控制在循環(huán)過程中工作的內(nèi)燃機(jī)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用一計(jì)算模型來調(diào)節(jié)或控制內(nèi)部燃燒的在循環(huán)過程中工作的內(nèi)燃機(jī)的方法，采用該模型內(nèi)燃機(jī)的循環(huán)過程或循環(huán)過程的長度細(xì)分成多個(gè)部分過程，而且，在每一部分過程內(nèi)根據(jù)測(cè)量值確定儲(chǔ)存和/或應(yīng)用的數(shù)據(jù)，以求得內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行的可調(diào)參數(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，內(nèi)燃機(jī)引入諸如渦輪增壓器、廢氣再循環(huán)、多次噴油，和/或部分變化/全變化的閥門控制的技術(shù)革新，對(duì)于可供使用的可調(diào)參數(shù)的控制數(shù)量明顯地提高。由可調(diào)參數(shù)組合得出的各種可能性一般來說非常復(fù)雜，采用諸如中間值模型或基于特性曲線族的模型的傳統(tǒng)的整體估算不能充分地予以掌握。
涉及燃耗、排放和行駛特性的高要求的現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)要求有調(diào)節(jié)控制的概念，不掌握發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際狀態(tài)，則該控制概念是不可行的。因?yàn)榭刂扑璧脑S多值不能或只有通過應(yīng)用昂貴(即，不適用于系列生產(chǎn))的傳感器才能測(cè)得，所以，迫切需要應(yīng)用新穎的計(jì)算模型。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制內(nèi)的計(jì)算容量非常受限制，由此，產(chǎn)生對(duì)這種計(jì)算模型實(shí)時(shí)性(Echtzeitfahigkeit)的要求。
目前可供采用的用于內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行狀態(tài)計(jì)算的方法不能滿足或只能不盡人意地滿足對(duì)現(xiàn)代控制概念的要求。所應(yīng)用的計(jì)算方法可分成三組—數(shù)值方法涉及到對(duì)于循環(huán)過程(例如，四沖程＝720°曲柄轉(zhuǎn)角)的持續(xù)時(shí)間內(nèi)對(duì)循環(huán)過程的特征關(guān)系的數(shù)值積分。通過大量的計(jì)算耗時(shí)，這種類型的方法在系列使用的條件下不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性。
—?dú)飧讐毫刂品椒ǎ瑧?yīng)用由合適的傳感器測(cè)量和采用合適的熱動(dòng)力學(xué)方法估算得到的氣缸壓力過程，用于實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的計(jì)算。然而，用于這種方法中的可供的傳感器在系列的使用中太昂貴，或只適用于試驗(yàn)狀態(tài)的使用。
—其它已知方法涉及到基于內(nèi)燃機(jī)確定的配置(Konfiguration)的假定和/或限制。這種類型的模型只針對(duì)部分的功能，而不能普遍推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于研究一種方法，該方法十分簡單和快捷，然而，可足夠精確地確定內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，以便能應(yīng)用在連續(xù)運(yùn)行中可供使用的電子控制單元(ECU)獲得適用于內(nèi)燃機(jī)調(diào)節(jié)或控制的可調(diào)參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明可通過下列手段實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)用于各個(gè)部分過程(Teilprozesse)的計(jì)算模型從至少部分地不相同的假定出發(fā)，和/或具有不同的簡化，以及部分過程的時(shí)間限(zeitlichen Grenzen)至少部分地根據(jù)至少一個(gè)可變的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。該至少一個(gè)可變的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)可進(jìn)行測(cè)量，或者(依賴于發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài))例如通過電子控制單元(ECU)給出。
本發(fā)明的重要性在于不簡單地縮短了實(shí)施個(gè)別計(jì)算所需的時(shí)間間隔。部分過程的時(shí)間限不固定地與預(yù)定的曲柄轉(zhuǎn)角相聯(lián)系，而取決于預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)。由此達(dá)到的優(yōu)點(diǎn)在于特性曲線族控制的內(nèi)燃機(jī)也以合適的方式描繪出變化的閥動(dòng)裝置(Ventiltrieb)、變化的噴油時(shí)間點(diǎn)等。在個(gè)別的部分過程內(nèi)可進(jìn)行合適的簡化，這種簡化使完整分析性的描述成為可能。然而，這種基于與工作循環(huán)的部分范圍精確一致簡化不會(huì)干擾變壞描述的質(zhì)量。起決定作用的是，在部分過程內(nèi)運(yùn)行條件基本上不改變。
例如，當(dāng)一部分過程描述一吸入沖程的時(shí)間段時(shí)，該沖程以進(jìn)氣閥的完全打開為起始并在一時(shí)間點(diǎn)上結(jié)束，此時(shí)，進(jìn)氣閥完全關(guān)閉，它應(yīng)用總的部分過程作為對(duì)進(jìn)氣截面的中間值的簡化，以此，便于描述氣體運(yùn)動(dòng)模型的建立。此外，對(duì)于每一部分過程，為了簡化起見假定活塞速度近似為不變。由于這種假定產(chǎn)生的誤差將在以后追溯性地予以補(bǔ)償。
部分過程可由進(jìn)氣和/或排氣閥的完全的打開狀態(tài)、燃燒過程、活塞的運(yùn)動(dòng)方向、壓縮過程和/或膨脹過程來進(jìn)行限定。部分過程的時(shí)間限可通過控制進(jìn)氣和/或排氣閥以及燃燒過程或全部燃燒過程的開始和結(jié)束來加以確定。對(duì)于求解可實(shí)施為每個(gè)任意的曲柄轉(zhuǎn)角的計(jì)算，逐步地產(chǎn)生以循環(huán)過程的任意的交替步驟開始定義的初始狀態(tài)，其中，在一計(jì)算步驟中計(jì)算一時(shí)間段終結(jié)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)。但同樣也可對(duì)時(shí)間段內(nèi)的每一曲柄轉(zhuǎn)角求得運(yùn)行狀態(tài)。這樣，也可獲得運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)間過程。
由于通過比較過程描述的關(guān)系已經(jīng)是分析性地，尤其是代數(shù)地予以確定，所以，有可能實(shí)時(shí)地求得每個(gè)部分過程的運(yùn)行狀態(tài)。
這樣，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，前一個(gè)部分過程終結(jié)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)歸入到下一個(gè)部分過程的初始條件。
歸入到運(yùn)行狀態(tài)的至少的參數(shù)選自下面的組群轉(zhuǎn)矩、質(zhì)量流量、氣缸的加載狀態(tài)、廢氣的能量，以及氣缸的熱流(Warmestrom)。
根據(jù)每次獲得的運(yùn)行狀態(tài)，至少可從下面的組群中求得發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣溫度、吸氣管內(nèi)氣體的合成、廢氣壓力、廢氣溫度、廢氣彎管內(nèi)廢氣的合成、閥動(dòng)裝置的參數(shù)、燃燒參數(shù)及一般的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)，以及轉(zhuǎn)數(shù)和壁溫。但不必測(cè)定其中所有的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)，因?yàn)椴糠纸Y(jié)果也可出自算法而加以應(yīng)用。為了改善計(jì)算方法的精度，可以這樣規(guī)定至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)由分析法和測(cè)量技術(shù)予以確定，且計(jì)算值以熟悉的方式進(jìn)行調(diào)整，其中，較佳地至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)由質(zhì)量流量、氣缸壓力、空氣燃料比以及轉(zhuǎn)矩等組成的組群以分析法和測(cè)量技術(shù)確定。
為了簡化計(jì)算過程，閥的有效的流量截面較佳地用矩形或階梯狀曲線作近似處理。
通過對(duì)循環(huán)過程的靈活的劃分，本計(jì)算方法不與閥動(dòng)裝置的形式(固定的、部分/全部可變的；進(jìn)氣閥和排氣閥)相聯(lián)系。不同的燃燒過程(自燃或外燃；不完全燃燒的數(shù)量)只在描繪燃燒的時(shí)間段內(nèi)的計(jì)算結(jié)果有所區(qū)別。計(jì)算過程不依賴于內(nèi)燃機(jī)的配置，既不受壓力級(jí)應(yīng)用(壓縮機(jī)、渦輪機(jī)等)也不受內(nèi)部或外部廢氣再循環(huán)裝置的不利影響。
本方法還包括一種方法，借助于該方法不需實(shí)施積分即可成功地計(jì)算各種狀態(tài)，而這種狀態(tài)在傳統(tǒng)的方法中則需進(jìn)行數(shù)值積分。加載變化或燃燒進(jìn)行過程通常用時(shí)間變化的參數(shù)來加以表征(例如，閥升程、燃燒分布、...)。這些隨時(shí)間變化的參數(shù)將通過簡化的過程(例如，矩形曲線)作近似處理，由此，可順利地定義被互相清晰地界定的部分過程。間隔的時(shí)限是靈活的，但通過間隔的定義可予先知道。部分過程不再依賴于可調(diào)參數(shù)的時(shí)間分布，即，加載的變化和燃燒的過程，因此，可用分析方法計(jì)算求得。


下面將根據(jù)附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明。其中圖1是實(shí)施本發(fā)明方法的一內(nèi)燃機(jī)的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的方法的第一實(shí)施例；圖3是根據(jù)本發(fā)明的方法的第二實(shí)施例；以及圖4是閥升程的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)例用于可變化閥動(dòng)裝置的充氣模型(Fullungsmodel)采用以下假定和簡化方法—觀察進(jìn)氣沖程；排氣口的氣體狀態(tài)是初始條件(也可采用排氣沖程)—對(duì)于任意的曲柄轉(zhuǎn)角(也即其運(yùn)動(dòng)過程)，根據(jù)閥控制時(shí)間和實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)(轉(zhuǎn)數(shù)、壁溫)計(jì)算加載狀態(tài)(總質(zhì)量、溫度、合成、壓力)—通過矩形/階梯狀曲線近似有效的閥截面—分別處理具有進(jìn)氣/排氣閥的不同的開/合配置時(shí)間段—每一時(shí)間段可在一計(jì)算步驟內(nèi)由運(yùn)行參數(shù)和前一個(gè)時(shí)間段的結(jié)束狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算—時(shí)間段內(nèi)的中間值模型(Mittelwertmodel)(在一時(shí)間段內(nèi)不進(jìn)行積分)該方法涉及對(duì)于一氣缸的焓的時(shí)間變化的微分方程dHcyl/dt＝Q*wall+Vcyldpcyl/dt+∑H*1(1)或者，根據(jù)變換可得到dPcyl/dt＝1/Vcyl(-kpcyldVcyl/dt+(k-1)Q*wall+kR∑T1m*1)(2)在簡化的情形中，可得出首先引入下面的簡化式—衡量活塞速度dVcyl/dt＝Aocm(3)—質(zhì)量流量的線性項(xiàng)(Linearer Ansatz)m*1＝kT，1(p-pcyl)(4)—熱流的線性項(xiàng)Q*wall＝kwAcylpcyl(5)代入后可得d pcyl/dt＝pcyl/Vcy1(-kAocm+(k-1)kwAcyl-kR∑T1kT，1)+kR/Vcyl∑p1T1kT，1(6)式中Hcyl氣缸焓Q*wall壁熱流(Wandwarmestrom)Vcyl氣缸容積H*1經(jīng)i閥的焓流(Enthalplestrom)k 等熵指數(shù)R 氣體常數(shù)T1經(jīng)i閥流入的氣體的溫度Ao活塞面積cm活塞平均速度pcyl氣缸壓力kw熱傳導(dǎo)系數(shù)kT，1線性因子m*1經(jīng)i閥的質(zhì)量流(Massenstrom)簡化P的微分方程的解是pcyl＝(pcyl，0-p∞)(Vcyl/Vcyl，0)^k～+p∞(7)其中p∞＝-(kR)/(k～Aocm)∑p1T1kT，1(8)k～＝-k+(k-1)(kwAcyl)/(cmAo)-(kR)/(cmAo)∑T1kT，1(9)氣缸壓力的解由兩部分組成—恒定壓力(維持質(zhì)量流量的低壓)—初始條件偏移的‘多變量’
對(duì)于通過氣缸(2)的總的空氣質(zhì)量mcyl的解，可借助于方程(4)的積分求得mcyl＝∫∑m*1dt＝∫∑kT，1(p1-pcyl)dt(10)對(duì)于其導(dǎo)數(shù)，應(yīng)用簡化方法，它偏離實(shí)際的系統(tǒng)特性，由此，必須逆轉(zhuǎn)地進(jìn)行修正—恒定的活塞速度—線性的節(jié)流平衡(Drosselgleichung)修正的嚙合點(diǎn)可根據(jù)近似解與對(duì)應(yīng)的簡單的微分方程的數(shù)值解比較而進(jìn)行定義。
i)實(shí)際的活塞速度(對(duì)于線性的節(jié)流平衡)如果在上面給出的求解方程(7)中，實(shí)際的活塞速度代替活塞的平均速度cm，則對(duì)于低轉(zhuǎn)數(shù)的數(shù)值解可以相當(dāng)精確地作近似處理。一般來說，當(dāng)然，會(huì)產(chǎn)生依賴于轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行修正(drehzahlabhangigen Korrektur)的必要性，該修正模仿由活塞速度的時(shí)間變化造成的延遲(Verzogerung)。
ii)節(jié)流平衡(對(duì)于恒定的活塞速度)按照線性化的規(guī)程kT，1，對(duì)于節(jié)流平衡(4)產(chǎn)生不同的對(duì)于保持質(zhì)量流量所必要的壓差。同樣體積下的不同的壓力導(dǎo)致空氣質(zhì)量的偏差?？山柚趯?duì)線性化情形計(jì)算得到的壓差進(jìn)行換算的規(guī)程進(jìn)行修正。
圖4舉例地示出有效的閥截面如何通過一平均閥截面作近似處理。由此，有效的閥升程H通過一矩形等面積的升程曲線Hm作近似處理。作為部分過程的起點(diǎn)和終點(diǎn)例如可定義為時(shí)間點(diǎn)t1和t2，在該時(shí)間點(diǎn)上氣體交換閥(Gaswechselventil)的閥升程H是總的升程的10％。
圖1中示意地示出的內(nèi)燃機(jī)1具有一為實(shí)施本方法在氣缸2內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞3，該活塞與一燃燒室4接界，至少一進(jìn)氣通道5和至少一排氣通道6匯合在該燃燒室。進(jìn)氣通道5經(jīng)一進(jìn)氣閥7，排氣通道6經(jīng)一排氣閥8而受到控制。直接匯合在燃燒室4內(nèi)的是用來噴油的噴油裝置9。一點(diǎn)火裝置還可被代用或附加于噴油裝置9，匯合在燃燒室4內(nèi)。標(biāo)號(hào)″10″表示壓縮機(jī)部分，標(biāo)號(hào)″11″表示廢氣渦輪增壓器的渦輪機(jī)部分。在吸入管12內(nèi)裝有一節(jié)流裝置13。在渦輪機(jī)11的下游設(shè)置有一在排氣管段14內(nèi)的廢氣凈化裝置15。渦輪機(jī)11的上游從排氣管段14分支出一廢氣返回裝置17的廢氣返回引導(dǎo)管16，并在壓縮機(jī)10和節(jié)流裝置13的下游匯合到吸入管12內(nèi)。標(biāo)號(hào)″18″表示一廢氣返回閥。
廢氣返回裝置17、壓縮機(jī)10、節(jié)流裝置13、渦輪機(jī)11和廢氣凈化裝置15，這些可選部件的布置的變化對(duì)于計(jì)算過程沒有影響。
在吸入管12內(nèi)，測(cè)量壓力pL、溫度TL和/或吸入氣體的混合。在排氣管段14的排氣彎頭內(nèi)，測(cè)量壓力pA、溫度TA和/或排出氣體的混合。此外，獲得進(jìn)氣閥7和排氣閥8的閥動(dòng)裝置的參數(shù)，也就是說控制時(shí)間、進(jìn)氣閥7和排氣閥的有效流動(dòng)截面(作為閥升程曲線的函數(shù))。還需確定燃燒的參數(shù)，即，控制時(shí)間(噴油時(shí)間點(diǎn)、點(diǎn)火時(shí)間點(diǎn))以及燃料量。此外，還獲取一般的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)，例如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)n和氣缸壁溫度Tw。有些運(yùn)行參數(shù)可通過計(jì)算確定，這樣，并不是所有的運(yùn)行參數(shù)真正必須進(jìn)行測(cè)量。不要求測(cè)量氣缸壓力pcyl。內(nèi)燃機(jī)1的運(yùn)行狀態(tài)用轉(zhuǎn)矩、質(zhì)量流量、氣缸的加載狀態(tài)(空氣質(zhì)量、壓力、溫度和混合)、廢氣的能量含量以及壁熱流等運(yùn)行參數(shù)描繪。
根據(jù)該方法，為了計(jì)算內(nèi)燃機(jī)1的循環(huán)過程，通過簡化后的關(guān)系，循環(huán)過程分為上述的部分過程21至28、31至38，并根據(jù)各部分過程1至28、31至38的初始狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)，用分析的方法計(jì)算部分過程21至28、31至38內(nèi)的每一狀態(tài)。用逐步預(yù)先求得的諸積分的組合來代替總的循環(huán)過程的數(shù)值積分。
計(jì)算模型從不同的假定出發(fā)和/或具有不同的簡化方法。部分過程21至28、31至38的時(shí)間限根據(jù)至少一個(gè)測(cè)得的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)進(jìn)氣/排氣閥7、8的位置以及不完全燃燒的順序，適當(dāng)?shù)亟o出部分過程21至28、31至38的合適的定義。由此，得出如下的可能性進(jìn)氣閥7和/或排氣閥8打開，或多個(gè)進(jìn)氣/排氣閥7、8同時(shí)打開；一個(gè)燃燒或多個(gè)燃燒重疊；被封閉在氣缸內(nèi)的氣體的壓縮/膨脹。
圖2示意地示出帶有內(nèi)部廢氣返回和一次燃燒的四沖程內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)分成多個(gè)部分過程21至28的循環(huán)過程20的第一實(shí)施例。部分過程21至28通過下列過程來表征燃燒過程B、膨脹過程E、排氣閥8的打開過程O、進(jìn)氣閥7和排氣閥8的重疊過程OI、進(jìn)氣閥7的打開I和燃燒室4內(nèi)氣體的壓縮C。圖2中示出的循環(huán)過程20具有在進(jìn)氣階段I與壓縮階段C之間通過排氣閥8的再次打開而實(shí)現(xiàn)的剩余氣體的返回。
圖3示出帶有固定的閥動(dòng)裝置的四沖程內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)分成多個(gè)部分過程31至38的循環(huán)過程30的第二實(shí)施例。循環(huán)30在此情形中具有兩個(gè)不完全燃燒過程B1和B2，其中，在兩個(gè)不完全燃燒過程B1與B2之間部分過程32定義為介于第一燃燒過程B1與第二燃燒過程B2之間的重疊階段B1，2。
根據(jù)本發(fā)明的方法可在不同的配置或燃燒工藝中作為物理的充氣模型，例如，既可在標(biāo)準(zhǔn)的閥動(dòng)裝置，也可在部分變化或全變化的閥動(dòng)裝置，以及在不同的燃燒模型中應(yīng)用。此外，模型還可用于求得吸入管12內(nèi)的氣體狀態(tài)以及排氣管段14內(nèi)的氣體狀態(tài)。所述模型可單獨(dú)地或互相組合地應(yīng)用。
在本方法的范圍內(nèi)，也可通過針對(duì)閥控制時(shí)間的變化來調(diào)節(jié)氣體的狀態(tài)。
此外，通過針對(duì)其余氣體部分和/或燃燒參數(shù)的變化，鑒于CO2、NOx、顆粒等的情況，可調(diào)節(jié)燃燒和廢氣的混合。
如果調(diào)整計(jì)算的參數(shù)和測(cè)量的參數(shù)，則基本上可提高計(jì)算方法的精度。這樣，有意義的做法是將質(zhì)量流量mcyl、氣缸壓力pcyl、空氣/燃料比和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算值與測(cè)量值進(jìn)行比較和調(diào)整。
通過上述的方法可不依賴于內(nèi)燃機(jī)1的配置而以簡單的方式實(shí)時(shí)地求得對(duì)于任意的曲柄轉(zhuǎn)角的運(yùn)行狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用一計(jì)算模型來調(diào)節(jié)或控制內(nèi)部燃燒的循環(huán)工作的內(nèi)燃機(jī)(1)的方法，采用該模型內(nèi)燃機(jī)(1)的循環(huán)過程(20；30)或循環(huán)過程(20；30)的長度被細(xì)分成多個(gè)部分過程(21至28；31至38)，而且，在每一部分過程(21至28；31至38)內(nèi)根據(jù)測(cè)量值確定儲(chǔ)存和/或應(yīng)用的數(shù)據(jù)，以求得內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行的可調(diào)參數(shù)，其特征在于，用于各個(gè)部分過程(21至28；31至38)的計(jì)算模型從至少部分地不相同的假定出發(fā)和/或具有不同的簡化，以及，部分過程(21至28；31至38)的時(shí)間限至少部分地根據(jù)至少一個(gè)可變的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)于各個(gè)部分過程(21至28；31至38)的計(jì)算模型從一初始狀態(tài)出發(fā)，在部分過程的時(shí)間內(nèi)在一個(gè)步驟中用代數(shù)方法計(jì)算出計(jì)算值。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)部分過程(21至28；31至38)的至少一個(gè)時(shí)間限由進(jìn)氣和/或排氣閥(7，8)的位置進(jìn)行定義。
4.如權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)部分過程(21；31，32，33)由進(jìn)氣和/或排氣閥(7，8)的較佳的完全打開狀態(tài)進(jìn)行定義。
5.如權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)部分過程(28，21；38，31，32，33)的至少一個(gè)時(shí)間限由燃燒過程(B；B1，B2)的起始或通過燃料的點(diǎn)火過程進(jìn)行定義。
6.如權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)部分過程(28，21；38，31，32，33)的至少一個(gè)時(shí)間限由燃燒過程(B；B1，B2)的結(jié)束進(jìn)行定義。
7.如權(quán)利要求1至6中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)部分過程(21；31，32，33)由至少一個(gè)燃燒過程(B；B1，B12，B2)進(jìn)行定義。
8.如權(quán)利要求1至7中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)部分過程由活塞(3)的運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行定義。
9.如權(quán)利要求1至8中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)部分過程的一時(shí)間限由活塞(3)的上或下死點(diǎn)進(jìn)行定義。
10.如權(quán)利要求1至9中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)部分過程(28；38)由封閉在氣缸(2)內(nèi)的氣體的壓縮過程(C)進(jìn)行定義。
11.如權(quán)利要求1至10中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)部分過程(22；34)由封閉在氣缸(2)內(nèi)的氣體的膨脹過程(E)進(jìn)行定義。
12.如權(quán)利要求1至11中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，實(shí)時(shí)地計(jì)算每個(gè)部分過程(21至28；31至38)的計(jì)算參數(shù)。
13.如權(quán)利要求1至12中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，部分過程(21至28；31至38)結(jié)束時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)用作下一個(gè)部分過程(21至28；31至38)的計(jì)算的初始條件。
14.如權(quán)利要求1至13中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，每一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)通過選自下面組群中的至少一個(gè)參數(shù)進(jìn)行定義，這些參數(shù)是轉(zhuǎn)矩、質(zhì)量流量(mcyl)、氣缸(2)的加載狀態(tài)、廢氣的能量含量以及至少一個(gè)氣缸(2)的壁熱流(Q×wall)。
15.如權(quán)利要求1至14中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，取自下列組群的運(yùn)行參數(shù)被理解為發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，該組群包括進(jìn)氣壓力(pL)、進(jìn)氣溫度(TL)以及在吸入管(12)內(nèi)的氣體的混合。
16.如權(quán)利要求1至15中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，取自下列組群的運(yùn)行參數(shù)被理解為發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，該組群包括排氣壓力(pA)、排氣溫度(TA)以及在排氣彎頭管內(nèi)的廢氣的混合。
17.如權(quán)利要求1至16中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，閥動(dòng)裝置的至少一個(gè)參數(shù)被理解為發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，即進(jìn)氣和/或排氣閥(7，8)的控制時(shí)間和/或進(jìn)氣和/或排氣閥(7，8)的有效的流通截面。
18.如權(quán)利要求1至17中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，燃燒的至少一個(gè)參數(shù)被理解為發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，即噴油控制時(shí)間和/或點(diǎn)火時(shí)間點(diǎn)和/或噴入的燃料量。
19.如權(quán)利要求1至18中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，轉(zhuǎn)數(shù)(n)和/或氣缸壁溫度(Tw)被理解為發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)。
20.如權(quán)利要求1至19中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)用分析方法確定。
21.如權(quán)利要求1至20中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)用測(cè)量方法確定。
22.如權(quán)利要求20或21所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)用分析方法和測(cè)量方法確定，并調(diào)整計(jì)算值和測(cè)量值。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，取自組群質(zhì)量流量(mcyl)、氣缸壓力(pcyl)、空氣燃料比以及轉(zhuǎn)數(shù)中的至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)用分析方法和測(cè)量方法確定。
24.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，進(jìn)氣和/或排氣閥(7，8)的有效的流通截面通過矩形或階梯狀曲線作近似處理。
25.如權(quán)利要求17或24所述的方法，其特征在于，進(jìn)氣和/或排氣閥(7，8)的有效的流通截面通過一平均的流通截面作近似處理。
26.如權(quán)利要求1至25中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為導(dǎo)出用于計(jì)算參數(shù)的方程(7，10)，在至少一個(gè)部分過程內(nèi)的有效的活塞速度通過一平均活塞速度作近似處理。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，通過選用平均活塞速度的假定產(chǎn)生的誤差，在求解計(jì)算參數(shù)的方程(7，10)中予以補(bǔ)償。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用一計(jì)算模型來調(diào)節(jié)或控制內(nèi)部燃燒的在一循環(huán)過程(20；30)內(nèi)工作的內(nèi)燃機(jī)(1)的方法，采用該模型內(nèi)燃機(jī)(1)的循環(huán)過程(20；30)或循環(huán)過程(20；30)長度被細(xì)分成多個(gè)部分過程(21至28；31至38)，而且，在每一部分過程(21至28；31至38)內(nèi)根據(jù)測(cè)量值確定儲(chǔ)存和/或應(yīng)用的數(shù)據(jù)，以求得內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行的可調(diào)參數(shù)。用于各個(gè)部分過程(21至28；31至38)的計(jì)算模型從至少部分地不相同的假定出發(fā)，和/或具有不同的簡化。部分過程(21至28；31至38)的時(shí)間限至少部分地根據(jù)至少一個(gè)可變的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。由此，可十分簡單和快捷，并可足夠精確地確定內(nèi)燃機(jī)(1)的運(yùn)行狀態(tài)，以便也能應(yīng)用連續(xù)運(yùn)行中可供使用的電子控制單元來獲得適用于內(nèi)燃機(jī)(1)調(diào)節(jié)或控制的可調(diào)參數(shù)。
文檔編號(hào)F02D41/14GK1514124SQ200310120748
公開日2004年7月21日 申請(qǐng)日期2003年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月5日
發(fā)明者H·許爾澤, C·羅杜納, H 許爾澤, 拍 申請(qǐng)人:Avl里斯脫有限公司