CN102428260A - 确定热力发动机点火提前量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种借助输入参数的物理模型来确定车辆的热力发动机点火提前量的方法。该方法包括以下步骤：-通过实验台确定涉及多组的发动机速度-发动机负载的不同校准参数值，所述负载-速度值和所述校准参数值构成基准点；-对车辆的每个工作周期确定所述输入参数；-在所述车辆的车载计算机中记录所述基准点，所述输入参数和由至少两个等式表示的所述物理模型；以及-由所述基准点、所述输入参数和所述物理模型，计算所述发动机的所述点火提前量。

Description

确定热力发动机点火提前量的方法

本发明要求申请日为2009年3月16日的法国专利申请0951644的优先权，因而在此结合该申请的相关内容作为参考(文字、附图和权利要求)。

技术领域

本发明涉及一种确定点火受控的热力发动机点火提前量的方法。

背景技术

点火受控的内燃发动机是一种将燃烧获得的热能量转换为机械动力能的装置。在这类发动机中，与柴油发动机不同，燃料混合物并不自发点火，而是在火花塞造成的火花作用下点火。为了使燃料混合物的燃烧效率最大化，燃料混合物的燃烧必须在符合燃烧室的压强峰值且活塞/曲柄处于合适的位置时才可以点火。但是，在火花产生之时到混合物普遍燃烧之间存在延迟，相应于混合物的燃烧阶段开始至达到燃烧室内的压强峰值最大。这就是为什么火花塞点火要事先启动的原因。

点火的提前量由计算机进行电子控制，由曲轴的旋转角度表示，相应于点火启动至活塞处于高位死点之间的角度。提前量的值可与出现燃烧室内压强峰值且活塞处于燃烧室内确定的优选位置同步。

现在，点火优选提前量的控制和获得是在发动机可能遇到的全部工作状态下进行的。然后这些在实验台上确定的优选的提前量被存储为多个图以及发动机的计算机的控制措施。这个校准阶段目前需要大量的发动机实验。由生产厂商增加的额外的致动器(凸轮轴的相位差)不得不面临越来越严苛的正常环境以及越来越低的消耗，这显著增大了所需进行的发动机实验的数量。

发明内容

本发明申请提供的技术方案可减少这种实验的数量，且因而减少成本和发动机校准阶段所需的时间。

与列表出点火提前量然后得出这些所列点之间的线性或多项式的插值法不同，本发明提供的技术方案采用了部分基于内燃机的物理性质的算法。根据本发明，点火提前量由等式计算出来，该等式根据热动力曲线相对于相关列表的提前量得到提前量的差异。

更准确地说，本发明涉及借助输入参数的物理模型来确定热力发动机点火提前量的方法，该方法包括以下步骤：

-通过实验台确定涉及多组的发动机速度-发动机负载的不同校准参数值，所述参数可通过发动机燃烧室内的热动力状态估算平均火焰速度，所述负载-速度值和所述校准参数值构成基准点；

-对发动机的每个工作周期确定所述输入参数；

-在所述车辆的车载计算机中记录所述基准点，所述输入参数和由至少两个等式表示的所述物理模型；以及

-由所述基准点、所述输入参数和所述物理模型，计算所述发动机的所述点火提前量。

该方法的优点在于对于带被控点火的热力发动机的任何类型且全作用模式都是有效的。

在一个变型中，所述校准参数包括以下参数：相关优选的点火提前量AAO_ref，相应于混合物总质量的x％燃烧比的点FMBx_ref；相关启动常数C_INI ref，燃烧常数C_CBM ref和估算的总的层流火焰速度SL_ref。

在一个变型中，所述输入参数从以下参数中选择：

-引入缸内的新鲜空气的质量(M_air)

-缸内剩余且再循环的燃烧气体的质量(M_GBR＝M_IGR+m_EGR)

-缸内碳氢燃料的质量(M_carb)

-负载(Ld)

-进气阀关闭时缸内的气体平均温度(T_MEL(IVC))

-混合物在常压下的发热能力与常态体积下的发热能力的比(γ_MEL)

-混合物空气+碳氢燃料+燃烧气体的分子量(M_MEL)

-进气打开角(OA)

-发动机速度(N)

-发动机水温(T_eau)。

在一个变型中，所述点火提前量AAO根据分别相应于x％至y％碳氢燃料燃烧的点FMBx至点FMBy的燃烧延迟和对FMBx的点火延迟确定。

在一个变型中，在燃烧过程中确定发动机的燃烧室内的空气-碳氢燃料混合物的压强和温度变化。

在一个变型中，所述物理模型由两个等式表示，一个尤其根据常数(C_INI)给出启动至燃烧的延迟(D_INI)，另一个尤其根据常数(C_CMB)给出燃烧持续的延迟(D_CMB)。

在一个变型中，为了计算所述点火提前量(AAO)：

a-通过层流火焰速度的比例关系式计算出点火提前量的估算值(AAO_estim)；

b-通过迭代确定所述点火提前量(AAO)，该一次迭代包括：

^*由所述估算的优选点火提前量AAO_estim和所述基准点计算启动延迟D_INI，

^*由D_INI和AAO_estim确定FMBx

^*由FMBx确定燃烧延迟D_CMB，以及

^*计算优选的点火提前量AAO。

c-通过考虑发动机温度纠正所述点火提前量AAO的值。

在一个变型中，该启动延迟(D_INI)可由下列等式计算：

$D_{\mathrm{INI}}=C_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{ref}}}.{(K_{\mathrm{Aero}}.{\mathrm{NU}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{it}1}})}^{1/3}.{\left(\frac{H_{{\mathrm{ch}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{ir}1}}}}{{\mathrm{SL}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{it}1}}}\right)}^{2/3}$

在一个变型中，该燃烧延迟(D_CMB)可由下列等式计算：

$D_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{it}1}}=C_{{\mathrm{COMB}}_{\mathrm{ref}}}.\left(\frac{1}{H_{\mathrm{ch}\left({\mathrm{MFBy}}_{\mathrm{ref}}\right)}}\right).{(K_{\mathrm{Aero}}.{\mathrm{NI}}_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{it}1}})}^{1/3}.{\left(\frac{H_{\mathrm{ch}\left({\mathrm{MFBx}}_{\mathrm{estim}}\right)}}{{\mathrm{SL}}_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{it}1}}}\right)}^{2/3}$

且长度H_ch(FMBy)表征从混合物的火焰前沿到对于y％比例混合物燃烧的距离长度。

在一个变型中，所述步骤b包括两步迭代，通过采用一次迭代获得的FMBx的值进行第二次迭代。

在一个变型中，所述步骤b的FMBx的值由FMBx＝D_INI-AAO_estim确定；D_INI的值由一次迭代获得。

在一个变型中，该点火提前量AAO由下式确定：

AAO＝-FMBy_ref+D_INI it1+D_CMB it1

FMBy_ref为通过校准获得的FMB值，D_INI it1和D_CMB it1为通过所述一次迭代获得的值

所述估算的优选点火提前量(AAO_estim)的值可由下式确定：

${\mathrm{AAO}}_{\mathrm{estim}}=C_{\mathrm{AAO}}*(1+\frac{({\mathrm{SL}}_{\mathrm{ref}}-{\mathrm{SL}}_{\mathrm{estim}})}{{\mathrm{SL}}_{\mathrm{ref}}})*{\mathrm{AAO}}_{\mathrm{ref}}$

该估算的火焰速度(SL_estim)可由下式确定：

${\mathrm{SL}}_{\mathrm{estim}}={\mathrm{SL}}_0*{\left(\frac{T_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{FMBy}}_{\mathrm{ref}}\right)}}{T_0}\right)}^{\mathrm{\α}}*{\left(\frac{P_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{FMBy}}_{\mathrm{ref}}\right)}}{P_0}\right)}^{\mathrm{\β}}*(1-C_{\mathrm{GBR}}*\mathrm{GBR})$

按照优选方式x＝5且y＝50。

附图说明

在下述结合附图对作为非限定性实施例给出的描述中，可发现本发明的其它优点和特点，附图如下：

-图1示意性地示出根据本发明的方法；

-图2表示曲轴所处的角度位置以及启动延迟D_INI和燃烧延迟D_CMB。

本发明的实施方式中采用了大量的缩略语，首先以术语形式给出其含义。

术语

AAO：优选的点火提前量

PMH：高位死点

D_INI：启动延迟或点火至5％FMB点之间的延迟

D_CMB：燃烧延迟或5％至50％FMB点之间的延迟

GBR：残余和再循环的燃烧气体比(它等于IGR+EGR，IGR表示内部气体再循环，且EGR表示外部气体再循环)GBR＝m_GBR/(m_GBR+m_air+m_carb)

H_ch：表征被引燃的混合物的火焰前沿遍燃距离的长度

IVC：“Intake Valve Closing(进气阀关闭)”，在进气阀关闭时曲轴的角度

K_Aero：气动纠正系数

L：长度

Ld：“Load(负载)”负载或重新填料

FMB：燃烧着的质量百分比

FMBx和FMBy：全部混合物质量的各自燃烧百分比x％和y％的相应点。这些点优选可用曲轴的角度或时间表示。

R_vol：体积比

压缩比R_vol＝(V_cyl+V_mort)/V_mort

V_mort：当活塞处于高处死点PMH位置时燃烧室的体积

V_cyl：活塞扫过的体积

RFA：进气关闭延迟

IVC：“Intake Valve Closing(进气阀关闭)”(进气阀关闭角)

SL：层流火焰速度

SL₀：在标准压强和温度下测量的层流火焰速度

化学计量系数：在化学计量中空气与碳氢燃料的质量之比

m：单位质量的流量

PCI：最小可发热值

Cp：恒压下的发热能力

指数

空气(Air)：新鲜空气

扫气(Air swept)：扫气，即在进气阀开启且排出阀关闭时空气直接从进气管经燃烧室至排气管

CMB：FMB50点燃烧

comb：有燃烧

INI：启动，例如点火至FMB5点之间

it1：一次迭代

it2：二次迭代

MAP：校准

MEL：混合物。混合物由空气、EGR、IGR和碳氢燃料组成。

Ref：校准时的相关校准点

wcomb：无燃烧

当FMB50被稳定在高位死点(PMH)之后的一个固定位置时，燃烧释放的能量以优选的通过转化为机械能方式回收，该点相应于给定的作用点(速度/负载)，控制点火提前量以获得曲轴输出的最佳扭矩。事实上，这是获得发动机作用点的最大扭矩且发动机消耗最小的时候。为此，考虑到启动延迟以及碳氢混合物的燃烧延迟，混合物的点燃要更早启动。建模原理包括根据碳氢混合物和发动机的热动力学条件估算所述延迟以计算出优选的点火提前量(AAO)。根据由参见下述公式(1)提供的物理等式(所述等式下面称为Hires等的等式)，通过计算FMB5至FMB50燃烧延迟和点火至FMB5的延迟，就可以确定需要进行混合物点火时曲轴的角度。

说明书的下述内容涉及将5％质量的碳氢燃料(FMB5)点燃至50％(FMB50)的实施方法。这种百分比可以是不同的，以通常方式，这种百分比可以是x％和y％。

启动延迟和燃烧延迟可根据物理模型确定，所述物理模型以缸内初始的热动力条件为基础，下述两篇文章给出了所用的模型和等式。

(1)Hires S.D.，Tabaczynski RJ.and Novak J.M.，The Prédiction of IgnitionDelay and Combustion Intervais for a Homogenous Charge，spark Ignition Engine.SAE 780232

(2)Metgalchi M.and J.C.Keck，Burning velocities of mixtures of air withMethanol Isooctane and Indolene at high pressure and température，Combustion andFlame，48，P.191-210，1982

附图2示出曲轴不同的角度位置，以及延迟D_INI(启动延迟)和D_CMB(燃烧延迟)。

启动延迟和燃烧延迟不能直接计算。事实上，为了计算必须知道在点火以及尤其是在FMB5时混合物的压强和温度。封闭在燃烧室内混合物在燃烧过程中的压强和温度变化可通过绝热压缩计算以及由于燃烧造成的升温的简单计算来估算，但是为了以合适位置的压强和温度来提供Hires等的等式的纠正，必须更准确地估算点火角度和至5％碳氢燃料燃烧(FMB5)的角度。这些需要迭代获得。

首先，点火角度由FMB50的层流火焰速度的简单比例关系估算出。

${\mathrm{AAO}}_{\mathrm{estim}}=(1+\frac{({\mathrm{SL}}_{\mathrm{ref}}-{\mathrm{SL}}_{\mathrm{estim}})}{{\mathrm{SL}}_{\mathrm{ref}}})*{\mathrm{AAO}}_{\mathrm{ref}}---\mathrm{eq}.1$ 等式1

事实上，前焰的扩散速度是对点火提前量有一阶影响的物理参数。火焰速度随压强和温度而变化。为了进行初次的按比例计算，采用了在FMB50获得的热动力状态。

${\mathrm{SL}}_{\mathrm{estim}}={\mathrm{SL}}_0*{\left(\frac{T_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{FMB}50}_{\mathrm{ref}}\right)}}{T_0}\right)}^{\mathrm{\α}}*{\left(\frac{P_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{FMB}50}_{\mathrm{ref}}\right)}}{P_0}\right)}^{\mathrm{\β}}*(1-C_{\mathrm{GBR}}*\mathrm{GBR})$ 等式2

L’AAO_ref和SL_ref由在发动机校准时预定的速度和负载的图与关系式提取。使AAO_ref和SL_ref的值处于与确定提前量的作用点为相同的负载和速度处。

由初次估计值1’AAO，开始以Hires等的等式计算优选的点火提前量。启动延迟由预先估计的1’AAO至5％碳氢燃料燃烧处的角度之间缸内的平均压强和温度计算。此时，5％碳氢燃料燃烧(FMB5)的角度还不能准确知道。为了对此进行弥补，预定为在发动机校准阶段时最优燃烧的FMB5图。

$D_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{it}1}}=C_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{ref}}}.{(K_{\mathrm{Aero}}.{\mathrm{NU}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{it}1}})}^{1/3}.{\left(\frac{H_{{\mathrm{ch}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{it}1}}}}{{\mathrm{SL}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{it}1}}}\right)}^{2/3}$ 等式3

C_INI ref是由校准阶段时预定的速度和负载的二维图提取的值。

K_aéro是表达在燃烧室中存在的内部气动的系数。它取决于凸轮相对于曲轴的速度和角相位差。根据出现在Hires等的等式中的速度获得的速度的平均值被K_aéro取代。

NU和H的确定在本说明书的下述实施方式的具体描述中给出。

由估算的1’AAO和之前计算的启动延迟，新计算出作用点的FMB5的值为接近：

FMB5_estim＝D_INI it1-AAO_estim  等式4

新计算出的5％碳氢燃料燃烧的角度可计算燃烧延迟，尤其是等式5中示出的高度H，表示在该燃烧情况下燃烧室中的紊流度。

$D_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{it}1}}=C_{{\mathrm{COMB}}_{\mathrm{ref}}}.\left(\frac{1}{H_{\mathrm{ch}\left({\mathrm{FMB}50}_{\mathrm{ref}}\right)}}\right).{(K_{\mathrm{Aero}}.{\mathrm{NU}}_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{it}1}})}^{1/3}.{\left(\frac{H_{\mathrm{ch}\left({\mathrm{FMB}5}_{\mathrm{estim}}\right)}}{{\mathrm{SL}}_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{it}1}}}\right)}^{2/3}$ 等式5

值SL_CMB it1、NU_CMB it1由FMB50估算的压强和温度作为条件进行计算(见详细说明)。

计算完启动延迟和燃烧延迟后，新的优选点火提前量可根据下面等式进行计算：

${\mathrm{AAO}}_{\mathrm{it}1}=-{\mathrm{FMB}50}_{\mathrm{ref}}+D_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{it}1}}+D_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{it}1}}$

                                         等式6

然后进行第二次迭代。新的AAO_it1涉及不同于确定AAO_estim时的新的热动力状态。因而要重新进行启动延迟计算(同等式3)。因而可以推算出新的FMB5的值(同等式4)。进行燃烧延迟的计算。相对于第一次迭代，只有H_CMB的值改变。这种迭代计算可进行许多次以获得更好准确度的优选提前量的估算值，但是由于所装载的计算机的处理器所用时间的问题，这种迭代优选限定为2次。

总而言之，1’AAO的计算为迭代计算。第一步为以AAO的估算值进行的初始计算步骤，1’AAO的估算值来自层流火焰速度的简单比例关系式。第二步为第一次采用Hires等的等式进行的计算。在此阶段，还不知道FMB5的值，是以校准阶段确定的FMB5_ref的值为基础的。在该阶段，分布在速度-负载图上的大量(例如百个)的被称为“参考点”或“基准点”的作用点已经由带优选方式控制的提前量实验台上确定出。对这些多个点来说，C_INI ref、C_CMBref、FMB5_ref、FMB50_ref、SL_ref、AAO_ref的值已经被计算出并被列表在速度与负载的二维图中。进行这百个点的线性插值可获得速度-负载图的全部值。由该第二步获得了AAO。由该AAO，可进行同样的迭代计算，但采用了获得的新的FMB5值。

这种模式的优势在于能够通过几个在发动机实验台确定的基准点(它们来自迭代计算所需的常数C_INI ref、C_CMB ref、FMB5_ref、FMB50_ref、SL_ref、AAO_ref)预知优选的点火提前量。对提前量的再计算模式考虑了相关基准点的热动力条件和凸轮轴相位差的变化。

燃烧室内混合物的压强和温度并不直接测量，这些值被估算然后用于计算缸内火焰的扩散速度。

该方法的主要步骤在图1中示意性地示出。

按照框图方式，第一步骤包括以“粗犷”方式估算优选的点火提前量AAO_estim，只考虑层流火焰的扩散速度。为此，采用了下文中附录1表示的发动机参数以及附录2表示的在测试发动机实验台上预定的校准量(或基准点)

然后，优选的点火提前量AAO通过两次迭代计算确定。这种确定是以每个燃烧阶段的压强和温度(启动阶段和燃烧阶段)为基础进行计算，且以由燃烧室内热动力条件得到的运动粘性NU和层流火焰速度SL为基础进行计算。第一次迭代包括以下步骤：

-由估算的优选点火提前量AAO_estim和尤其在FMB5的校准量计算出D_INI it1

-由FMB5_estim＝D_INI it1-AAO_estim通过D_INI it1和AAO_estim确定出点FMB5_estim

-由FMB5计算燃烧延迟D_CMB it1

-计算优选的提前量AAO_it1。

第二次迭代包括以下步骤，计算燃烧的启动延迟D_INI it2并计算燃烧延迟D_{CMB  it2}，这些推算出没有纠正的点火提前量的值AAO_wcorr。

然后值AAO_wcorr通过考虑在该模式下未被考虑的方面(发动机的温度Teau)而被纠正。这种提前量的纠正被绘制并引入优选提前量以提供值AAO_corr。

实施方式的具体描述

为了不使说明书过于累赘，下面描述了在“计算方法附录”中的某些计算，结合了附录1至7。

1.估算优选点火提前量(AAO)

第一步骤包括进行AAO估算：

${\mathrm{AAO}}_{\mathrm{estim}}=C_{\mathrm{AAO}}*(1+\frac{({\mathrm{SL}}_{\mathrm{ref}}-{\mathrm{SL}}_{\mathrm{estim}})}{{\mathrm{SL}}_{\mathrm{ref}}})*{\mathrm{AAO}}_{\mathrm{ref}}$ 等式1’

为此，采用了发动机参数(参见附件1)和测试时一定的校准量(参见附件2)。这些参数可由燃烧室内的热动力条件估算出平均的火焰速度。

${\mathrm{SL}}_{\mathrm{estim}}={\mathrm{SL}}_0*{\left(\frac{T_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{FMB}50}_{\mathrm{ref}}\right)}}{T_0}\right)}^{\mathrm{\α}}*{\left(\frac{P_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{FMB}50}_{\mathrm{ref}}\right)}}{P_0}\right)}^{\mathrm{\β}}*(1-C_{\mathrm{GBR}}*\mathrm{GBR})$

等式2’

由混合物压缩导致的升温估算点FMB50_ref(等式3′)的温度(认为封闭在缸内的气体的压缩是绝热的)。一方面，它由在进气阀封闭(IVC)时封闭气体的温度确定，且另一方面涉及混合物燃烧50％的升温(简单的热释放法则，等式5’)，等式如下：

$T_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{FMB}50}_{\mathrm{ref}}\right)}=T_{{\mathrm{MEL}}_{\mathrm{wcomb}}}+\mathrm{\Δ}{T}_{{\mathrm{MEL}}_{\mathrm{comb}(50\%)}}$ 等式3’

$T_{{\mathrm{MEL}}_{\mathrm{wcomb}}\left({\mathrm{FMB}50}_{\mathrm{ref}}\right)}=T_{\mathrm{MEL}\left(\mathrm{IVC}\right)}*{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{eff}\left({\mathrm{FMB}50}_{\mathrm{ref}}\right)}}^{\mathrm{gamma}-1}$

等式4’

$\mathrm{\Δ}{T}_{{\mathrm{MEL}}_{\mathrm{comb}(50\%)}}=\frac{0.5*m_{\mathrm{carb}}*\mathrm{PCI}}{m_{\mathrm{MEL}}*{\mathrm{Cp}}_{\mathrm{MEL}}}$ 等式5’

因而点FMB50_ref的压强由绝对气体关系式导出：

$P_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{FMB}50}_{\mathrm{ref}}\right)}=\frac{T_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{FMB}50}_{\mathrm{ref}}\right)}.R.m_{\mathrm{MEL}}}{M_{\mathrm{MEL}}.V_{\mathrm{ch}\left({\mathrm{PFMB}50}_{\mathrm{ref}}\right)}}$

提醒注意，混合物的分子量(M_MEL)可由气体的成分以及各类的发热能力(H2O，CO2，CO，NO，O2，N2)计算出来。

值SL_ref由速度-负载校准图中提取。这些值SL_ref已经以下述用于被称为“参考点”的基准点同样的方法被计算出来，即用于预先在发动机实验台上(在发动机校准阶段测试发动机时)确定优选提前量的发动机作用点。

2.通过两次迭代计算确定优选提前量

所提出的方法以每个燃烧阶段，例如启动阶段和燃烧阶段，的压强和温度为基础进行计算。由燃烧室内热动力条件计算出的运动粘性NU和层流火焰速度SL以便能估算每个阶段的相关延迟。

A)一次迭代

▲计算启动延迟D_INI(一次迭代)

由估算的优选点火提前量(AAO_estim)和尤其在FMB5ref的实验可计算出一次迭代的启动延迟(附录3)。FMB5ref由在发动机测试阶段通过传感器测量的缸内压强分析获得的基准点确定。

等式6’

为此，需要计算运动粘性(参见附录5)、缸的高度和层流火焰速度。缸体积和相对容量可分别根据Heywood J.B.(1988)的书《Internai Combustion EngineFondamentals》，Mc Graw-Hill国际版的第44页和43页进行计算。用于计算NU_{INI  it1}，SL_INI it1和Hch_INI it1的相关启动阶段的平均状态的公式为：

$T_{{\mathrm{MEL}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{it}1}}}=\frac{T_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{AAO}}_{\mathrm{estim}}\right)}+T_{{\mathrm{MEL}}_{\mathrm{comb}}\left({\mathrm{FMB}5}_{\mathrm{ref}}\right)}}{2}$

$P_{{\mathrm{MEL}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{it}1}}}=\frac{P_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{AAO}}_{\mathrm{estim}}\right)}+P_{{\mathrm{MEL}}_{\mathrm{comb}}\left({\mathrm{FMB}5}_{\mathrm{ref}}\right)}}{2}$

$H_{{\mathrm{ch}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{it}1}}}=H_{\mathrm{ch}\left({\mathrm{\θ}}_{\mathrm{INI}}\right)}\mathrm{avec}{\mathrm{\θ}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{it}1}}=\frac{{\mathrm{AAO}}_{\mathrm{estim}}+{\mathrm{FMB}5}_{\mathrm{ref}}}{2}$

点火至FMB5点的压强和温度计算如下所示：

$T_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{AAO}}_{\mathrm{estim}}\right)}=T_{\mathrm{MEL}\left(\mathrm{IVC}\right)}*{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{eff}\left({\mathrm{AAO}}_{\mathrm{estim}}\right)}}^{\mathrm{gamma}-1}$

→ $P_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{AAO}}_{\mathrm{estim}}\right)}=\frac{T_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{AAO}}_{\mathrm{estim}}\right)}.R.m_{\mathrm{MEL}}}{M_{\mathrm{MEL}}.V_{\mathrm{ch}\left({\mathrm{AAO}}_{\mathrm{estim}}\right)}}$

$T_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{FMB}5}_{\mathrm{ref}}\right)}=T_{{\mathrm{MEL}}_{\mathrm{wcomb}}\left({\mathrm{FMB}5}_{\mathrm{ref}}\right)}+\mathrm{\Δ}{T}_{{\mathrm{MEL}}_{\mathrm{comb}}(5\%)}$ 以及

$T_{{\mathrm{MEL}}_{\mathrm{wcomb}}\left({\mathrm{FMB}5}_{\mathrm{ref}}\right)}=T_{\mathrm{MEL}\left(\mathrm{IVC}\right)}*{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{eff}\left({\mathrm{FMB}5}_{\mathrm{ref}}\right)}}^{\mathrm{gamma}-1}\mathrm{et\Δ}{T}_{{\mathrm{MEL}}_{\mathrm{comb}}(5\%)}=\frac{0.05*m_{\mathrm{carb}}*\mathrm{PCI}}{m_{\mathrm{MEL}}*{\mathrm{Cp}}_{\mathrm{MEL}}}$

→ $P_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{FMB}5}_{\mathrm{ref}}\right)}=\frac{T_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{FMB}5}_{\mathrm{ref}}\right)}.R.m_{\mathrm{MEL}}}{M_{\mathrm{MEL}}.V_{\mathrm{ch}\left({\mathrm{FMB}5}_{\mathrm{ref}}\right)}}$

因而，结合启动延迟和估算的优选提前量，可确定估算的点FMB5。

FMB5_estim＝D_INI it1-AAO_estim

▲计算燃烧延迟(一次迭代)

由点FMB5_estim可计算一次迭代的燃烧延迟D_CMB it1：

$D_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{it}1}}=C_{{\mathrm{COMB}}_{\mathrm{ref}}}.\left(\frac{1}{H_{\mathrm{ch}\left({\mathrm{FMB}50}_{\mathrm{ref}}\right)}}\right).{(K_{\mathrm{Aero}}.{\mathrm{NU}}_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{it}1}})}^{1/3}.{\left(\frac{H_{\mathrm{ch}\left({\mathrm{FMB}5}_{\mathrm{estim}}\right)}}{{\mathrm{SL}}_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{it}1}}}\right)}^{2/3}$ 等式7’

为此，需要计算运动粘性、缸的高度和层流火焰速度以获得涉及燃烧阶段的平均状态。相应于点FMB50_ref的压强和温度对于燃烧阶段非常重要，可按照下述方式提供：

T_MEL CMB＝T_{MEL(FMB50ref)}

P_MEL CMB＝P_{MEL(FMB50ref)}

提醒注意，对T_{MEL(FMB50ref)}和P_{MEL(FMB50ref)}的于对1’AAO的估算。

由点FMB50_ref并结合一次迭代的启动延迟和燃烧延迟可计算出优选的提前量：

AAO_it1＝-FMB50_ref+D_INI it1+D_CMB it1

B)第二次迭代

通过采用一次迭代时估算的参数再次使用该方式以获得更准确的计算。

▲计算燃烧的启动延迟(二次迭代)

由一次迭代计算出的AAO_it1和FMB5_estim确定二次迭代计算的启动延迟：

$D_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{it}2}}=C_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{ref}}}.{\left(K_{\mathrm{Aero}}{\mathrm{NU}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{it}2}}\right)}^{1/3}.{\left(\frac{H_{{\mathrm{ch}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{it}2}}}}{{\mathrm{SL}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{it}2}}}\right)}^{2/3}$

等式6”

为此，需要计算运动粘性、缸的高度和层流火焰速度以获得涉及启动阶段的平均热动力状态。

$T_{{\mathrm{MEL}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{it}2}}}=\frac{T_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{AAO}}_{\mathrm{it}1}\right)}+T_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{FMB}5}_{\mathrm{estim}}\right)}}{2}$

$O_{{\mathrm{MEL}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{it}2}}}=\frac{P_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{AAO}}_{\mathrm{it}1}\right)}+P_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{FMB}5}_{\mathrm{estim}}\right)}}{2}$

$H_{{\mathrm{ch}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{it}2}}}=H_{\mathrm{ch}\left({\mathrm{\θ}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{it}2}}\right)}\mathrm{avec}{\mathrm{\θ}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{it}2}}=\frac{{\mathrm{AAO}}_{\mathrm{it}1}+{\mathrm{FMB}5}_{\mathrm{estim}}}{2}$

点火至点FMB5的压强和温度计算下面详细给出：

● $T_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{AAO}}_{\mathrm{it}1}\right)}=T_{\mathrm{MEL}\left(\mathrm{IVC}\right)}*{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{eff}\left({\mathrm{AAO}}_{\mathrm{it}1}\right)}}^{\mathrm{gamma}-1}$

→ $P_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{AAO}}_{\mathrm{it}1}\right)}=\frac{T_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{AAO}}_{\mathrm{it}1}\right)}.R.m_{\mathrm{MEL}}}{M_{\mathrm{MEL}}.V_{\mathrm{ch}\left({\mathrm{AAO}}_{\mathrm{it}1}\right)}}$

● $T_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{FMB}5}_{\mathrm{estim}}\right)}=T_{{\mathrm{MEL}}_{\mathrm{wcomb}}\left({\mathrm{FMB}5}_{\mathrm{estim}}\right)}+\mathrm{\Δ}{T}_{{\mathrm{MEL}}_{\mathrm{comb}}(5\%)}$

以及 $T_{{\mathrm{MEL}}_{\mathrm{wcomb}}\left({\mathrm{FMB}5}_{\mathrm{estim}}\right)}=T_{\mathrm{MEL}\left(\mathrm{IVC}\right)}*{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{eff}\left({\mathrm{FMB}5}_{\mathrm{estim}}\right)}}^{\mathrm{gamma}-1}$

${\mathrm{\ΔT}}_{{\mathrm{MEL}}_{\mathrm{comb}}(5\%)}=\frac{0.05*m_{\mathrm{carb}}*\mathrm{PCI}}{m_{\mathrm{MEL}}*{\mathrm{Cp}}_{\mathrm{MEL}}}$

→ $P_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{FMB}5}_{\mathrm{estim}}\right)}=\frac{T_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{FMB}5}_{\mathrm{estim}}\right)}.R.m_{\mathrm{MEL}}}{M_{\mathrm{MEL}}.V_{\mathrm{ch}\left({\mathrm{FMB}5}_{\mathrm{estim}}\right)}}$

因而，结合启动延迟和由一次迭代计算出的提前量，可精确定位点FMB5。

FMB5_it1＝D_INI it2-AAO_it1

▲计算燃烧延迟(二次迭代)

由点FMB5_it1可计算二次迭代的燃烧延迟：

$D_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{it}2}}=C_{{\mathrm{COMB}}_{\mathrm{ref}}}.\left(\frac{1}{H_{\mathrm{ch}\left({\mathrm{FMB}50}_{\mathrm{ref}}\right)}}\right).{(K_{\mathrm{Aero}}.{\mathrm{NU}}_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{it}2}})}^{1/3}.{\left(\frac{H_{\mathrm{ch}\left({\mathrm{FMB}5}_{\mathrm{it}1}\right)}}{{\mathrm{SL}}_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{it}2}}}\right)}^{2/3}$ 等式7”

点FMB50_ref的状态对于二次迭代的燃烧阶段非常重要。因而，运动粘性、缸的高度和层流火焰速度保持不变。

由燃烧的点FMB50_ref并结合启动和燃烧延迟可计算出优选的提前量：

AAO_it2＝-FMB50_ref+D_INI it2+D_CMB it2

3.对计算出的优选提前量进行纠正

纠正以弥补形式作用于计算出的优选提前量，它考虑了在该模式下未被考虑的发动机温度(Teau)。该提前量的纠正被绘制并引入优选提前量。

AAO_cor＝AAO_it2+ΔAAO

提醒注意，-ΔAAO由负载和水温的关系式反映出来。

计算方法的附录

附录1：该模式的输入系数

这些系数不是常数，且需要优选在燃烧的每个周期通过计算或测量或建模而确定。

M_air：引入缸内的新鲜空气的质量(例如以公斤为单位)(建模)

M_GBR：缸内剩余且再循环的燃烧气体的质量(例如以公斤为单位)(建模)

M_carb：缸内碳氢燃料的质量(例如以公斤为单位)(测量)

可知m_MEL＝m_air+m_carb+m_GBR，且GBR＝m_GBR/(m_GBR+m_air+m_carb)

T_MEL(IVC)：进气阀关闭时缸内的气体平均温度(IVC

进气阀关闭)(例如以⁰K为单位)(建模)

γ_MEL：混合物在常压下的发热能力(Cp)与常态体积下的发热能力(Cv)的比(计算)

M_MEL：混合物空气+碳氢燃料+燃烧气体的分子量(g/mol)(计算)

OA：相对于PMH进气的进气打开角(°曲轴)(测量)

N：发动机速度(tr/min)(测量)

T_eau：发动机水温(例如以℃为单位)(测量)

附录2：校准MAP

根据速度和负载进行校准。

AAO_ref是优选点火提前量且由校准时实验台上的直接读数确定；

^*FMB5_ref是相应于5％总质量的混合物燃烧的点且由校准时实验台上的直接读数确定(由来自缸内的压强分析确定)；

^*FMB5_ref是相应于50％总质量的混合物燃烧的点且由校准时实验台上的直接读数确定(由来自缸内的压强分析确定)；

^*C_INI ref是在校准时确定的启动常数。

$C_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{ref}}}=\frac{D_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{ref}}}}{{\left(K_{\mathrm{Aero}}{\mathrm{NU}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{ref}}}\right)}^{1/3}.{\left(\frac{H_{{\mathrm{ch}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{ref}}}}}{{\mathrm{SL}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{ref}}}}\right)}^{2/3}}$

D_INI ref＝FMB5_ref+AAO_ref

${\mathrm{NU}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{ref}}}={\mathrm{NU}}_{(T_{{\mathrm{MEL}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{ref}}}},m_{{\mathrm{air}}_{\mathrm{ref}}},m_{{\mathrm{carb}}_{\mathrm{ref}}},m_{{\mathrm{GBR}}_{\mathrm{ref}}},{\mathrm{IVC}}_{\mathrm{ref}},{\mathrm{FMB}5}_{\mathrm{ref}})}$

$H_{{\mathrm{ch}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{ref}}}}=H_{\mathrm{ch}({\mathrm{AAO}}_{\mathrm{ref}},{\mathrm{FMB}5}_{\mathrm{ref}})}$ 且

${\mathrm{SL}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{ref}}}={\mathrm{SL}}_{(T_{{\mathrm{MEL}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{ref}}}},R_{{\mathrm{MEL}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{ref}}}},{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{ref}},{\mathrm{GBR}}_{\mathrm{ref}})}$

$T_{{\mathrm{MEL}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{ref}}}}=T_{\mathrm{MEL}({\mathrm{IVC}}_{\mathrm{ref}},{\mathrm{AAO}}_{\mathrm{ref}},{\mathrm{FMB}5}_{\mathrm{ref}},T_{{\mathrm{MEL}}_{{\mathrm{RFA}}_{\mathrm{ref}}}},m_{{\mathrm{air}}_{\mathrm{ref}}},m_{{\mathrm{carb}}_{\mathrm{ref}}},m_{{\mathrm{GBR}}_{\mathrm{ref}}},{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{ref}},M_{{\mathrm{MEL}}_{\mathrm{ref}}})}$

$P_{{\mathrm{MEL}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{ref}}}}=P_{\mathrm{MEL}(T_{{\mathrm{MEL}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{ref}}}},m_{{\mathrm{air}}_{\mathrm{ref}}},m_{{\mathrm{carb}}_{\mathrm{ref}}},m_{{\mathrm{GBR}}_{\mathrm{ref}}},M_{{\mathrm{MEL}}_{\mathrm{ref}}})}$

^*C_CBM ref是在校准时确定的燃烧常数。

$C_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{ref}}}=\frac{D_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{ref}}}}{\left(\frac{1}{H_{\mathrm{ch}\left({\mathrm{FMB}50}_{\mathrm{ref}}\right)}}\right){(K_{\mathrm{Aero}}.{\mathrm{NU}}_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{ref}}})}^{1/3}.{\left(\frac{H_{{\mathrm{ch}}_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{ref}}}}}{{\mathrm{SL}}_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{ref}}}}\right)}^{2/3}}$ 且

D_CMBref＝FMB50_ref-FMB5_ref

${\mathrm{NU}}_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{ref}}}={\mathrm{NU}}_{(T_{{\mathrm{MEL}}_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{ref}}}},m_{{\mathrm{air}}_{\mathrm{ref}}},m_{{\mathrm{carb}}_{\mathrm{ref}}},m_{{\mathrm{GBR}}_{\mathrm{ref}}},{\mathrm{FMB}50}_{\mathrm{ref}})}$

$H_{{\mathrm{ch}}_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{ref}}}}=H_{\mathrm{ch}\left({\mathrm{FMB}50}_{\mathrm{ref}}\right)}$

${\mathrm{SL}}_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{ref}}}={\mathrm{SL}}_{(T_{{\mathrm{MEL}}_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{ref}}}},P_{{\mathrm{MEL}}_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{ref}}}},{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{ref}},{\mathrm{GBR}}_{\mathrm{ref}})}$

$T_{{\mathrm{MEL}}_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{ref}}}}=T_{\mathrm{MEL}({\mathrm{IVC}}_{\mathrm{ref}},{\mathrm{FMB}50}_{\mathrm{ref}},T_{{\mathrm{MEL}}_{{\mathrm{RFA}}_{\mathrm{ref}}}},m_{{\mathrm{air}}_{\mathrm{ref}}},m_{{\mathrm{carb}}_{\mathrm{ref}}},m_{{\mathrm{GBR}}_{\mathrm{ref}}},{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{ref}},M_{{\mathrm{MEL}}_{\mathrm{ref}}})}$

$P_{{\mathrm{MEL}}_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{ref}}}}=P_{\mathrm{MEL}(T_{{\mathrm{MEL}}_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{ref}}}},m_{{\mathrm{air}}_{\mathrm{ref}}},m_{{\mathrm{carb}}_{\mathrm{ref}}},m_{{\mathrm{GBR}}_{\mathrm{ref}}},m_{{\mathrm{MEL}}_{\mathrm{ref}}})}$

^*SL_ref是估算的总的层流火焰速度。

${\mathrm{SL}}_{\mathrm{ref}}={\mathrm{SL}}_0*{\left(\frac{T_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{FMB}50}_{\mathrm{ref}}\right)}}{T_0}\right)}^{\mathrm{\α}}*{\left(\frac{P_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{FMB}50}_{\mathrm{ref}}\right)}}{P_0}\right)}^{\mathrm{\β}}*(1-C_{\mathrm{GBR}}*\mathrm{GBR})$

SL₀＝SL_(λ)

α＝α_(λ)

$\mathrm{\β}={\mathrm{\β}}_{(\mathrm{\λ},P_{\mathrm{MEL}})}$

$T_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{FMB}50}_{\mathrm{ref}}\right)}=T_{\mathrm{MEL}({\mathrm{IVC}}_{\mathrm{ref}},{\mathrm{FMB}50}_{\mathrm{ref}},T_{{\mathrm{MEL}}_{{\mathrm{RFA}}_{\mathrm{ref}}}},m_{{\mathrm{air}}_{\mathrm{ref}}},m_{{\mathrm{carb}}_{\mathrm{ref}}},m_{{\mathrm{GBR}}_{\mathrm{ref}}},{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{ref}},M_{{\mathrm{MEL}}_{\mathrm{ref}}})}$

$P_{\mathrm{MEL}\left({\mathrm{FMB}50}_{\mathrm{ref}}\right)}=P_{\mathrm{MEL}(T_{{\mathrm{MEL}}_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{ref}}}},m_{{\mathrm{air}}_{\mathrm{ref}}},m_{{\mathrm{carb}}_{\mathrm{ref}}},m_{{\mathrm{GBR}}_{\mathrm{ref}}},M_{{\mathrm{MEL}}_{\mathrm{ref}}})}$

附录3：启动和点燃延迟

计算以教科书中的Hires等的公式(1)为基础。

$D_{\mathrm{INI}}=C_{{\mathrm{INI}}_{\mathrm{ref}}}.{(\mathrm{SP}.{\mathrm{NU}}_{\mathrm{INI}})}^{1/3}.{\left(\frac{H_{{\mathrm{ch}}_{\mathrm{INI}}}}{{\mathrm{SL}}_{\mathrm{INI}}}\right)}^{2/3}$

$D_{\mathrm{CMB}}=C_{{\mathrm{CMB}}_{\mathrm{ref}}}.\left(\frac{b}{H_{\mathrm{ch}\left(\mathrm{FMB}50\right)}}\right).{(\mathrm{SP}.{\mathrm{NU}}_{\mathrm{CMB}})}^{1/3}.{\left(\frac{H_{\mathrm{ch}\left(\mathrm{FMB}5\right)}}{{\mathrm{SL}}_{\mathrm{CMB}}}\right)}^{2/3}$

术语SP(活塞的平均速度，参见附录4)取决于等式6’和7’获得的速度且被K_Aero替换，它同样取决于近期凸轮轴的速度和相位差(事实上，内部气动由进气阀开启规则的相位差纠正)。

值得注意的是，这些延迟可在实验台上测量：

D_INI＝FMB5_ref+AAO_ref

D_CMB＝FMB50_ref-FMB5_ref

且为了考虑在燃烧室内的气动性，采用了Hires等提供的关系式，即公式(1)(参见等式6’和7’)。系数值K_Aero取决于进气凸轮轴的相位差和速度。

附录4：活塞的平均速度

$\mathrm{SP}=L_C*\frac{N}{30}$

附录5：运动粘性

NU是动力粘性(MU)与混合物的密度(RHO)之比：

$\mathrm{NU}=\frac{\mathrm{MU}}{\mathrm{RHO}}$

混合物的密度由缸内混合物的质量(例如空气、IGR、EGR和碳氢燃料的总质量)与缸的体积确定：

$\mathrm{RHO}=\frac{m_{\mathrm{MEL}}}{V_{\mathrm{ch}}}$

动力粘性由萨瑟兰(Sutherland)法则确定。

${\mathrm{MU}}_{\left(T_{\mathrm{MEL}}\right)}={\mathrm{MU}}_0.{\left(\frac{T_{\mathrm{MEL}}}{T_0}\right)}^{3/2}*\frac{(T_0+S)}{(T_{\mathrm{MEL}}+S)}$

附录6：有效压缩比

τ_eff表示燃烧室的体积在角度θ位置与进气阀关闭时的角度

IVC的比。

${\mathrm{\τ}}_{\mathrm{eff}}=\frac{V_{\mathrm{ch}\left(\mathrm{IVC}\right)}}{V_{\mathrm{ch}\left(\mathrm{\θ}\right)}}$

附录7：不同角度位置的限定

如图2所示的曲轴的不同的角度位置。

本发明通过减少大量的校准实验可缩减校准的时间和成本。不仅如此，本发明的物理模式可用于发动机的各种操作模式以及各种类型的发动机，而以前需要对每种新型的发动机做出完整的实验图。

本领域的技术人员可知除了本发明描述以及示出的实施方式之外还有其它的实施方式，不脱离本发明的范围。例如，5％至50％的燃烧的碳氢燃料的比率可以是不同的：按照通常方式，以x％和y％表示。同样的，某些等式有改变并不脱离本发明的范围。

Claims (10)

1.一种借助输入参数的物理模型来确定热力发动机点火提前量的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

-通过实验台确定涉及多组的发动机速度-发动机负载的不同校准参数值，所述参数可通过发动机燃烧室内的热动力状态估算平均火焰速度，所述负载-速度值和所述校准参数值构成基准点；

-对发动机的每个工作周期确定所述输入参数；

-在所述车的车载计算机中记录所述基准点、所述输入参数和由至少两个等式表示的所述物理模型；以及

-由所述基准点、所述输入参数和所述物理模型，计算所述发动机的所述点火提前量。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述校准参数包括以下参数：相关优选的点火提前量AAO_ref，相应于混合物总质量的x％燃烧比的点FMBx_ref；相关启动常数C_INI ref，燃烧常数C_CBM ref和估算的总的层流火焰速度SL_ref。

3.如上述权利要求所述的方法，其特征在于：所述输入参数从以下参数中选择：

-引入缸内的新鲜空气的质量(M_air)

-缸内剩余且再循环的燃烧气体的质量(M_GBR)

-缸内碳氢燃料的质量(M_carb)

-负载(Ld)

-进气阀关闭时缸内的气体平均温度(T_MEL(IVC))

-混合物在常压下的发热能力与常态体积下的发热能力的比(γ_MEL)

-混合物空气+碳氢燃料+燃烧气体的分子量(M_MEL)

-进气打开角(OA)

-发动机速度(N)

-发动机水温(T_eau)。

4.如上述权利要求之一所述的方法，其特征在于：所述点火提前量AAO根据分别相应于x％至y％碳氢燃料燃烧的点FMBx至点FMBy的燃烧延迟和对FMBx的点火延迟确定。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：在燃烧过程中确定发动机的燃烧室内的空气-碳氢燃料混合物的压强和温度变化。

6.如上述权利要求之一所述的方法，其特征在于：所述物理模型由两个等式表示，一个尤其根据常数(C_INI)给出启动至燃烧的延迟(D_INI)，另一个尤其根据常数(C_CMB)给出燃烧持续的延迟(D_CMB)。

7.如上述权利要求之一所述的方法，其特征在于：为了计算所述点火提前量(AAO)：

a-通过层流火焰速度的比例关系式计算出点火提前量的估算值(AAO_estim)；

b-通过迭代确定所述点火提前量(AAO)，该一次迭代包括：

^*由所述估算的优选点火提前量AAO_estim和所述基准点计算启动延迟D_INI，

^*由D_INI和AAO_estim确定FMBx

^*由FMBx确定燃烧延迟D_CMB，以及

^*计算优选的点火提前量AAO。

c-通过考虑发动机温度纠正所述点火提前量(AAO)的值。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述步骤b包括两步迭代，通过采用一次迭代获得的FMBx的值进行第二次迭代。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于：所述步骤b的FMBx的值由FMBx＝D_INI-AAO_estim确定；D_INI的值由一次迭代获得。

10.如权利要求7～9之一所述的方法，其特征在于：该点火提前量AAO由下式确定：

AAO＝-FMBy_ref+D_INI it1+D_CMB it1

FMBy为通过校准获得的FMB值，D_INI it1和D_CMB it1为通过所述一次迭代获得的值。

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