CN102733979A - 用于控制发动机性能的发动机控制系统 - Google Patents

Abstract

发动机控制系统用来确定表示内燃机中的燃料的燃烧状态的多个燃烧参数的目标值，根据燃烧参数的目标值计算命令值，第一相关数据定义在燃烧参数和多个受控参数之间的相关性。命令值表示受控参数的目标值，并被提供到用来控制内燃机中燃料的燃烧状态的致动器。燃烧参数包括在内燃机中的燃料的燃烧之后随着时间而改变的多个时间序列参数的值。这确保在控制发动机的操作中的稳定性，而不考虑致动器的个体变异性或老化。

Description

用于控制发动机性能的发动机控制系统

技术领域

本发明总体上涉及发动机控制系统，其可以在机动车辆中使用，并且被设计成控制诸如燃料喷射器和EGR阀的致动器的操作以调节在内燃机中的燃料的燃烧状态，从而产生发动机的期望水平的性能。

背景技术

已知确定受控的变量或参数以产生期望的发动机性能的发动机控制系统，其中，所述受控的变量或参数例如要喷射到发动机中的燃料的量(其也被称为喷射量)、喷射时间、返回到发动机的入口的废气的一部分的量(其在下文中也被称为EGR量)、升压压力、进气量、点火时间、以及进气阀和排气阀的打开/关闭时间。作为与发动机性能有关的参数(其在下文中也被称为性能参数)，有废气排放(例如NOx或CO)的量、由发动机输出的扭矩和特定的燃料消耗(或燃料效率)。

大多数发动机控制系统配备有分立的控制图，其存储用于实现期望的发动机性能的受控参数的命令值(即，最佳或目标值)，例如要喷射到发动机中的燃料的量等。通常由发动机制造商所执行的适应性测试制成控制图。发动机控制系统用来使用控制图中的对应一个来计算满足期望发动机性能所需的受控参数中的每一个的命令值，并以驱动信号的形式向对应的致动器输出命令值，以使性能参数的值与其目标值一致。

当彼此独立地建立受控参数的命令值时，可以导致在不同类型的受控参数之间的干扰，因为当性能参数之一达到其目标值时，另一性能参数偏离其目标值，而当使另一性能参数达到目标值时，前面提到的一个性能参数偏离目标值。因此使不同类型的性能参数同时与目标值一致非常困难。

日本专利第一公布No.2008-223643教导了一种发动机控制系统，其基于发动机的运行状态来计算每个燃烧参数的目标值(例如，在发动机的汽缸中的目标压力)，并通过反馈模式使如由传感器所测量的燃烧参数的实际值与目标值一致。日本专利第一公布No.2007-77935教导了使用由模拟模型所计算的预测值的反馈模式。

上面的现有技术系统设计成根据诸如废气排放量、由发动机输出的扭矩和特定的燃料消耗的各个性能参数来确定每个燃烧参数的目标值。因此，当通过反馈模式使燃烧参数中的一个的实际值与目标值一致时，性能参数中的对应的一个将被调节到其目标值，然而，可能导致另一性能参数偏离其目标值。因此使不同类型的性能参数同时与目标值一致非常困难。

此外，在致动器之间的个体变异性或单元到单元变化或其老化可能不利地影响发动机中的燃料的燃烧状态，这导致关于发动机的性能的劣化的忧虑。例如，当燃料喷射器的喷射孔被阻塞时，将导致发动机中的汽缸压力或热释放速率的变化的波形偏离参考波形，这导致不能成功地产生发动机的期望性能。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种发动机控制装置，其被设计成在控制内燃机中的燃料的燃烧状态中具有增强的可控制性，并且在这样的控制中补偿由于致动器之间的特性中的个体变异性或致动器的老化而产生的误差。

根据本发明的一个方面，提供了可用于汽车内燃机的发动机控制装置。发动机控制装置包括：(a)目标燃烧参数确定电路，其确定表示内燃机中的燃料的燃烧状态的多个燃烧参数的目标值；以及(b)控制命令计算器，其使用定义在多个燃烧参数和多个受控参数之间的相关性的第一相关数据，根据由目标燃烧参数确定电路所确定的燃烧参数的目标值来计算命令值。目标值表示受控参数的目标值，并且被提供到用来控制内燃机中的燃料的燃烧状态的致动器。

燃烧参数包括在内燃机中的燃料的燃烧之后随着时间而改变的多个时间序列参数的值。时间序列参数的值被定义为在多个预定的时间点处出现的时间序列数据。第一相关数据也表示时间序列数据和受控参数之间的相关性。目标燃烧参数确定电路确定在时间点处的时间序列数据的目标值。控制命令计算器使用第一相关数据基于时间序列数据的目标值计算命令值。

第一相关数据被提供来定义在不同类型的燃烧参数(例如点火时间、点火延迟、在发动机中的热释放速率以及热释放速率最大化时的时间)与受控参数(例如喷射量、EGR量和增压压力)之间的相关性。具体地，第一相关数据定义受控参数中的每一个与各自的燃烧参数的相关性。例如，第一相关数据不指定在点火时间与喷射量之间的一对一相关性，而定义同时满足点火时间、点火延迟、在发动机中的热释放速率以及热释放速率最大化时的时间的目标值所需的喷射量的值。

因此，与定义每个燃烧参数与受控参数中的一个的相关性并单独地计算受控值(每一个受控参数对应于燃烧参数中的一个)的命令值的现有技术系统不同，该发动机控制装置用来避免在通常促成发动机控制装置的可控制性的恶化的不同类型的燃烧参数之间的相互干扰。换句话说，第一相关数据的使用在使多个燃烧参数同时与目标值一致时带来增强的可控制性。可以用由发动机系统的逆模型定义的算术表达式表示第一相关数据，其中，燃烧参数和受控参数彼此有相关性。

燃烧参数包括同步地随着发动机中的燃料的转变、随着时间而改变的至少一个参数(即，时间序列参数)。例如，作为发动机的燃烧室中的压力的汽缸压力、在燃烧室中的热释放速率、或在燃烧室中的温度是时间序列参数。致动器通常具有将导致发动机中的燃料的燃烧的改变的其特性中的个体变异性或老化。这种燃烧改变将导致随着发动机中的燃料的燃烧的转变而改变的时间序列参数中的变化。例如，当作为致动器中的一个的燃料喷射器在其喷射孔中被阻塞时，汽缸压力或热释放速率的变化的波形将偏离参考波形，使得汽缸压力或热释放速率的值可以在关于点火时间的预先确定的时间降低，或它改变的时间可以提前或延迟。

鉴于上面的事实，发动机控制系统被设计成具有将在发动机中的燃料的燃烧之后随着时间而改变的时间序列参数的值，作为包括在燃烧参数中的时间序列数据。第一相关数据也表示时间序列数据和受控参数之间的相关性。目标燃烧参数确定电路确定在时间点处的时间序列数据的目标值。控制命令计算器使用第一相关数据基于时间序列数据的目标值来计算命令值。这补偿在确定受控参数的命令值中由于随着时间而改变的受控参数(即，时间序列参数)而产生的误差，从而确保在控制发动机的操作中的稳定性，而不考虑致动器的个体变异性或老化。

在本发明的优选模式中，根据内燃机的操作状态确定时间序列数据出现的时间点的数量。发动机控制装置还包括至少部分地基于所确定的时间点的数量来改变第一相关数据的控制器。当发动机处于低负荷状态中时，例如空闲模式中，致动器的个体变异性或老化对发动机的操作的控制的不利影响的程度被认为大于当发动机处于高负荷状态中时。因此，基于发动机的操作状态进行的时间点的数量的确定用于补偿在控制发动机的操作中由于致动器的个体变异性或老化而产生的误差。

可以可替代地根据内燃机的速度来确定时间点的数量。具体地，当内燃机的速度在低速范围中时，时间点的数量被设定为大于当内燃机的速度在高速范围中时时间点的数量。当发动机的速度在低速范围中时，致动器的个体变异性或老化对发动机的操作的控制的不利影响的程度通常大于当发动机的速度在高速范围中时。因此，基于发动机的操作状态进行的时间点的数量的确定用于补偿在控制发动机的操作中由于致动器的个体变异性或老化而产生的误差。在发动机控制装置上的操作负荷方面，时间点的数量随着发动机的速度的增加而增加也是有效的。

致动器可以包括用来以多种燃料喷射模式中的一种将燃料喷射到内燃机中的燃料喷射器。发动机控制装置还包括用来从燃料喷射模式中的一种切换到另一种的控制器。控制器至少部分地基于所选择的燃料喷射模式来改变第一相关数据。例如，发动机控制装置可以被设计为单次喷射系统以在每个燃烧循环中执行燃料到发动机中的单次喷射，或多次喷射系统以在每个燃烧循环中执行燃料到发动机中的多次喷射。多次喷射系统可以被设计成在每个燃烧循环中执行预喷射、主喷射和后喷射，并且改变预喷射、主喷射和后喷射中的每一个的事件的数量。燃料喷射模式的改变将导致时间序列数据的值的改变。为了减轻这个问题，控制器至少部分地基于所选择的燃料喷射模式来改变第一相关数据。

时间序列参数可以是作为内燃机的燃烧室中的压力的汽缸压力、汽缸压力的变化率、内燃机中的热释放速率以及内燃机中所释放的热量中的一个。时间序列参数的值包括在以下时间出现的汽缸压力、汽缸压力的变化率、热释放速率以及所释放的热量中的一个的值：从作为致动器中的一个的燃料喷射器喷射的燃料开始燃烧时的时间、当热释放速率最大化时的时间、以及当喷射到发动机中的燃料的燃烧结束时的时间。这些值具有用于观察发动机中的燃料的燃烧的特性的物理意义，并反映致动器的个体变异性或老化。发动机控制装置因此用来补偿在控制发动机的操作中由于致动器的个体变异性或老化而产生的误差。

发动机控制装置还可以包括确定表示内燃机的不同类型的性能的多个性能参数中的每一个的目标值的目标性能参数确定电路。目标燃烧参数确定电路使用第二相关数据基于性能参数的目标值来确定燃烧参数的目标值，其中，所述第二相关数据表示性能参数与燃烧参数之间的相关性。

第二相关数据定义在不同类型的性能参数(例如NOx的量、PM(颗粒物质)的量、发动机的扭矩输出以及发动机中的燃料的消耗)与不同类型的燃烧参数(例如点火时间、点火延迟、热释放速率以及热释放速率最大化时的时间)之间的相关性，但不定义性能参数中的每一个与燃烧参数中的一个之间的一对一对应。例如，第二相关数据不定义仅燃料消耗与热释放速率最大化时的时间之间的相关性，而定义用于同时实现所有性能参数(例如NOx的量、PM的量和燃料消耗)的各自目标值所需的燃烧参数(例如点火时间、点火延迟和热释放速率)的组合。

因此，与单独地计算燃烧参数(每一个燃烧参数对应于性能参数中的一个)的目标值的现有技术系统不同，该发动机控制装置用来避免在通常促成发动机控制装置的可控制性的恶化的不同类型的性能参数之间的相互干扰。换句话说，第二相关数据的使用在使多个性能参数的值同时与目标值一致时带来增强的可控制性。可以用由定义的算术表达式表示第二相关数据，其中，性能参数和燃料参数彼此有相关性。

附图说明

根据下文中给出的详细描述和本发明的优选实施例的附图将更充分地理解本发明，然而，本发明的优选实施例不应被理解为将本发明限制到特定的实施例，而是仅仅用于解释和理解的目的。

在附图中：

图1是示出根据本发明的第一实施例的发动机控制系统的框图；

图2(a)是表示用作燃烧参数算术表达式的行列式的图示；

图2(b)是表示用作受控参数算术表达式的行列式的图示；

图3(a)是演示燃料喷射到发动机中的事件的时间图；

图3(b)是演示发动机中的汽缸压力的变化的时间图；

图3(c)是演示发动机中的汽缸压力的导数(derivative)值的变化的时间图；

图3(d)是演示发动机中的热释放速率的变化的时间图；

图3(e)是演示发动机中的热释放速率的积分值的变化的时间图；

图4是由图1的发动机控制系统执行的致动器控制程序的流程图；

图5是示出根据本发明的第二实施例的用作燃料燃烧反馈系统的发动机控制系统的框图；

图6是由根据本发明的第三实施例的发动机控制系统执行的相关数据更改程序的流程图；以及

图7是由根据本发明的第四实施例的发动机控制系统执行的相关数据更改程序的流程图。

具体实施方式

参考附图(其中相似的附图标记在几个视图中表示相似的部件)，特别参考图1(a)，示出了根据第一实施例的发动机控制系统，其被设计成控制机动车辆的内燃机10的运行。下面的讨论将参考自点火柴油发动机作为例子，其中燃料在高压下被喷射到四个汽缸#1到#4中。

图1是由电子控制单元(ECU)20实现的发动机控制系统的框图，ECU20用于控制安装在发动机10中的多个致动器11的操作，以调节发动机10的燃料燃烧状态，用于产生发动机10的期望输出特性或性能。

安装在燃料系统中的致动器11是例如将燃料喷射到发动机10中的燃料喷射器和控制要被供应到燃料喷射器的燃料的压力的高压泵。ECU 20用来计算表示目标受控参数的命令值，即，被高压泵吸入和排出的燃料的目标量，并且以驱动信号的形式将它输出到高压泵以控制喷射到发动机10中的燃料的压力。ECU 20也确定表示目标受控参数的命令值，即，从每个燃料喷射器喷射的燃料的目标量(即，喷射持续时间)、每个燃料喷射器开始喷射燃料的目标喷射时间、以及每个燃料喷射器在每个发动机操作循环(即，四冲程循环)中喷射燃料的次数，并以驱动信号的形式将它们输出到燃料喷射器，发动机操作循环包括进气或引入、压缩、燃烧和排出。在本实施例中使用的燃料喷射器是被设计成将燃料直接喷射到发动机10的燃烧室中的直接喷射类型。

安装在进气系统中的致动器11是例如控制返回到发动机10的入口的、从发动机10排出的废气的一部分的量(其在下面也称为EGR量)的EGR(废气再循环)阀、可变地调节增压压力的可变受控的增压器、控制被引入到发动机10的汽缸中的新鲜空气的量的节流阀、以及设置发动机10的进气阀和排气阀的打开和关闭时间并调节进气阀和排气阀的提升量的阀控制机构。ECU 20用来计算表示目标受控参数的命令值，即，EGR量的目标值、增压压力、新鲜空气的量、打开和关闭时间、以及进气阀和排气阀的提升量，并将它们以驱动信号的形式分别输出到EGR阀、可变受控的增压器、节流阀和阀控制机构。以如上所述的方法，ECU 20控制致动器11的操作以实现目标受控参数，从而控制发动机10中的燃烧状态以实现发动机10所需的性能。

如上面提到的发动机10中的燃料的燃烧状态由多种类型的燃烧参数定义。例如，燃烧参数为点火时间、点火延迟(也称为点火滞后)和发动机10中的热释放速率，其中，点火延迟是开始从燃料喷射器喷射燃料和所喷射的燃料的点火之间的时间间隔。这样的燃烧参数是通常由例如汽缸压力传感器测量的物理量，汽缸压力传感器测量发动机10的汽缸中的压力。汽缸压力传感器具有已知的结构，并可以安装在所有燃料喷射器中的一个的发动机10中。

发动机10的性能由多种类型的性能参数表示，所述性能参数例如是与废气排放相关的物理量(例如，NOx的量、PM(颗粒物质)的量和CO或HC的量)、与从发动机10输出的扭矩(例如，发动机10的输出轴的扭矩)和发动机10的速度相关的物理量、与发动机10中的燃料消耗相关的物理量(例如，通过模式运行测试所测量的发动机10的每燃料消耗容积的行进距离或每运行时间的消耗容积)、以及与燃烧噪声相关的物理量(例如，发动机振动或燃烧或排气噪声)。

ECU 20配备有一般的微计算机，其包括对给定的任务执行操作的CPU、用作在其中存储在CPU的操作期间产生的数据或CPU的操作的结果的主存储器的RAM、用作程序存储器的ROM、在其中存储数据的EEPROM、以及备用RAM，即使在ECU 20的主电源被关闭之后，也总是从诸如安装在车辆中的存储电池的备用电源对备用RAM提供电力。

发动机10中安装有向ECU 20提供输出的传感器12和13。传感器12是用来实际上测量性能参数的发动机输出传感器。例如，发动机输出传感器12由测量来自发动机10的废气排放的成分(例如，NOx)的浓度的气体传感器、测量由发动机10输出的扭矩的扭矩传感器、以及测量从发动机10中的燃料的燃烧产生的噪声的幅值的噪声传感器实现。可以可选地使用算术模型而不使用传感器12来计算或估计性能参数的实际值。

传感器13是实际上测量上面描述的燃烧参数的燃烧状态传感器。例如，如上所述的传感器13由测量发动机10的燃烧室(即，汽缸)中的压力的汽缸压力传感器和测量通过发动机10中的燃料的燃烧产生的离子的量的离子传感器实现。例如，ECU 20计算汽缸压力传感器13所测量的作为发动机10的燃烧室中的压力的汽缸压力的变化，以确定点火时间和点火延迟二者。可以可替代地使用算术模型而不使用传感器13来计算或估计燃烧参数的实际值。

ECU 20用作配备有性能参数计算器31、燃烧参数计算器32、致动器控制器33、性能参数偏差计算器34和燃烧参数偏差计算器35的发动机控制器。性能参数计算器31用作目标性能参数确定电路以确定性能参数的目标值。燃烧参数计算器32用作目标燃烧参数确定电路以计算使性能参数的实际值与其目标值一致所需的燃烧参数的目标值。致动器控制器33用作控制命令计算器以产生用于控制致动器11的操作的命令值(即，受控参数)来实现发动机10的目标燃烧状态，以用于产生发动机10的期望水平的性能。性能参数偏差计算器34用作发动机性能反馈电路以计算每个性能参数的实际值(即，来自发动机输出传感器12的输出)与其目标值的差异或偏差。燃烧参数偏差计算器35用作燃烧参数反馈电路以计算每个燃烧参数的实际值(即，来自燃烧状态传感器13的输出)与其目标值的差异或偏差。在ECU 20的微计算机中逻辑地实现这些功能块31到35。

具体地，燃烧参数计算器32具有积分器32a和燃烧参数算术表达式32b。积分器32a用来将由性能参数偏差计算器34计算的每个性能参数偏差求和或合计作为积分值。燃烧参数算术表达式32b作为第二相关数据被存储在诸如ECU 20的ROM的存储器中。

燃烧参数算术表达式32b被产生来定义表示发动机10的不同类型的性能的不同类型的性能参数和表示发动机10中的燃料的不同类型的燃烧状态的不同类型的燃烧参数之间的相关性。具体地，由如图1所示的发动机性能-燃烧参数模型或如图2(a)所示的行列式提供燃烧参数算术表达式32b以数学地表示发动机10的燃烧状态(即，燃烧参数)与发动机10的性能状态(即，性能参数)的关系。换句话说，燃烧参数算术表达式32b产生满足性能参数的所需值所需要的发动机10的燃烧状态的值。通过将性能参数的目标值(或性能参数的最新的目标值需要改变的量，其也称为性能参数变化)代入燃烧参数算术表达式32b中来获得燃烧参数的目标值(或在以前的控制循环中得到的目标值需要改变的量，其也称为燃烧参数变化)。

如图2(a)所示的燃烧参数算术表达式32b被设计成使得表示性能参数变化的变量的r阶列向量A1与由q乘r个元素a₁₁到a_qr构成的矩阵A2的积被定义为表示燃烧参数变化的变量的q阶列向量A3。由积分器32a得到的偏差的积分值用作性能参数变化并被代入列向量A1的变量中，以导出列向量A3的各个变量(即，项)的解。解被确定为燃烧参数的最新的值需要改变的量(即，燃烧参数变化)。

积分器32a分别将性能参数的实际值的偏差加起来并将它们代入燃烧参数算术表达式32b中，以最小化性能参数的实际值将经常地偏离其目标值的可能性。当偏差的总值变为零(0)时，由燃烧参数算术表达式32b计算的对应值将为零。燃烧参数的目标值因此被设定，以便按照原状保持发动机10的燃烧状态。

致动器控制器33包括积分器33a和受控参数算术表达式33b。积分器33a用来对由燃烧参数偏差计算器35得到的每个燃烧参数的实际值与其目标值的偏差求和或合计。受控参数算术表达式33b存储在诸如ECU 20的ROM的存储器(即，存储设备)中。

受控参数算术表达式33b被产生来定义不同类型的燃烧参数与不同类型的受控变量(即，受控参数)之间的相关性。由如图1所示的燃烧参数-受控参数模型或如图2(c)所示的行列式提供受控制参数算术表达式33b，并且数学地表示对应于发动机10的期望燃烧状态的受控参数的值。换句话说，受控参数算术表达式33b提供将发动机10置于目标燃烧状态中所需的受控参数的值的组合。因此通过将燃烧参数的目标值(或目标值将改变的量，其也称为燃烧参数变化)代入受控参数算术表达式33b中来获得受控参数的命令值(或命令值将改变的量)。

在本实施例中，受控参数算术表达式33b被设计成使得表示燃烧参数变化的变量的q阶列向量A4与由p乘q个元素b₁₁到b_pq构成的矩阵A5的积被定义为表示受控参数将改变的量的变量的p阶列向量A6。由积分器33a得到的偏差的积分值用作燃烧参数变化并且被代入列向量A4的变量中，以得到列向量A6的各个变量(即，项)的解。解被确定为受控参数的最新的值需要改变的量(即，受控参数变化)。

积分器33a分别将燃烧参数的实际值的偏差加起来并将它们代入受控参数算术表达式33b中，以最小化燃烧参数的实际值将不断地偏离其目标值的可能性。当偏差的积分值变为零(0)时，由受控参数算术表达式33b计算的对应值(即，受控参数变化)将为零。受控参数的目标值因此被设定，以便按照原状保持发动机10的燃烧状态。

表示通过发动机10的燃烧室中的燃料的燃烧产生的热的变化的热释放速率以及汽缸压力(即，在发动机10的汽缸中的压力)是燃烧参数，并且也是将随着时间而变化的时间序列数据。将参考图3(a)到3(e)详细地讨论热释放速率。图3(a)演示了两个喷射事件(例如，燃料到发动机10中的预喷射和主喷射)被执行的例子。图3(b)、3(c)、3(d)和3(e)表示由于这两个喷射事件引起的汽缸压力P、汽缸压力的导数值dP/dθ、热释放速率dQ/dθ、以及热释放速率的积分值Q的变化。汽缸压力P的导数值dP/dθ表示汽缸压力的变化率。热释放速率的积分值Q表示所产生的热量。0的曲柄角指示发动机10的活塞的上死点。

如图3(a)所示，当在时刻t1执行燃料喷射的第一事件(即，预喷射)时，在发动机10的燃烧室中的燃料的燃烧将如图3(b)和3(c)所示使汽缸压力P和汽缸压力的导数值dP/dθ在时刻t2开始上升。可以由一般的汽缸压力传感器测量汽缸压力P和汽缸压力的导数值dP/dθ的这样的变化。热释放速率dQ/dθ以与汽缸压力P的导数值dP/dθ基本相同的波形的形式上升，并如图3(d)所示以由在时刻t2和时刻t4之间的燃料喷射的第一事件产生的燃烧波的形式出现。时刻t3是由燃料喷射的第一事件产生热的速率最大化的时刻。可以根据汽缸压力P的导数值dP/dθ和发动机10的燃烧室的容积的变化率dV/dθ导出热释放速率dQ/dθ。

如图3(a)所示，当在时刻t5执行燃料喷射的第二事件(即，主喷射)时，在发动机10的燃烧室中的燃料的燃烧将如图3(b)和3(c)所示使汽缸压力P和汽缸压力P的导数值dP/dθ在时刻t6再次开始上升。热释放速率dQ/dθ以与汽缸压力P的导数值dP/dθ基本相同的波形的形式上升，并如图3(d)所示以由在时刻t6和时刻t8之间的燃料喷射的第二事件产生的燃烧波的形式出现。时刻t7是由燃料喷射的第二事件产生热的速率最大化的时刻。通过对热释放速率dQ/dθ求积分来得到积分值Q。在一个燃烧循环中积分值Q表示在每个燃烧循环中产生的热量。

从单元到单元变化或其的老化产生的发动机10的燃料喷射器的喷射特性中的变化通常导致汽缸压力P或热释放速率dQ/dθ的波形的变化。例如，当沉淀在燃料喷射器的喷射孔中发展时，使得喷射孔的内径减小，因而导致燃料的喷射量的不需要的减小，这将导致汽缸压力P上升的速率的减小。因此汽缸压力P的导数值dP/dθ和热释放速率dQ/dθ的上升在时刻t2和t4之间以及在时刻t6和t8之间降低。在燃料被连续喷射两次的情况下，在前一喷射事件中被喷射到发动机10中的燃料的燃烧对在后一喷射事件中被喷射到发动机中的燃料的燃烧的影响的变化将使例如在后一喷射事件中的热释放速率dQ/dθ改变，也就是说，使热开始产生的时刻t6、热产生的速率最大化的时刻t7以及热的产生停止的时刻t8改变。

相反，所喷射的燃料的量的不需要的增加将导致汽缸压力P上升的速率增加。因此，汽缸压力P的导数值dP/dθ和热释放速率dQ/dθ的上升在时刻t2和t4之间以及在时刻t6和t8之间增加。在前一喷射事件中被喷射到发动机10中的燃料的燃烧对在后一喷射事件中被喷射到发动机中的燃料的燃烧的影响的变化将使热开始产生的时刻t6、热产生的速率最大化的时刻t7以及热的产生停止的时刻t8改变。

简而言之，汽缸压力P和热释放速率dQ/dθ的变化的波形将偏离参考波形。例如，汽缸压力P和热释放速率dQ/dθ的值可以在与点火时间相关的预定的时间减小，并且它们改变的时间可以提前或延迟。

鉴于上面的事实，这个实施例的发动机控制系统被设计成将热释放速率选择为在发动机10的燃烧室中的燃料的燃烧之后随着时间而改变的时间序列参数，并将在给定的顺序时间点处的时间序列参数的值处理为也在下文称为时间序列数据的燃烧参数的值。

如在本实施例中处理的时间序列数据是：

1)第一数据P1，其为当通过在预喷射事件中喷射的燃料的燃烧而开始释放热时热释放速率的值；

2)第二数据P2，其为在热释放速率最大化时通过在预喷射事件中的燃料的燃烧而产生的热释放的速率的值，；

3)第三数据P3，其为当在预喷射事件中产生的热的释放终止时热释放速率的值；

4)第四数据P4，其为当通过在主喷射事件中喷射的燃料的燃烧开始产生热时热释放速率的值；

5)第五数据P5，其为在热释放速率最大化时通过在主喷射事件中的燃料的燃烧而创建的热释放速率的值；

6)第六数据P6，其为当如在主喷射事件中产生的热的释放终止时热释放速率的值。

发动机控制系统使用上述第一到第六时间序列数据P1到P6作为燃烧参数。

当在预喷射事件中开始热释放、在预喷射事件中热释放速率达到峰值和在预喷射事件中热释放终止时的时间以及当在主喷射事件中开始热释放、在主喷射事件中热释放速率达到峰值和在主喷射事件中热释放终止时的时间对应于上述序列时间点。可以通过发动机10的曲柄轴的角位置来检测这些时间点。例如，发动机控制系统可以被设计成提前对曲柄轴的角位置采样，这些角位置对应于以发动机速度传感器所输出的脉冲的数量的形式的各个的时间点或曲柄角℃A，并实际上测量在这种方式检测的时间点处的热释放速率的值作为时间序列数据P1到P6。发动机控制系统可以可替代地被设计成根据热释放速率的变化检测时间点，并且将在这些时间点处的热释放速率的值确定为时间序列数据P1到P6。

如图2(a)所示的燃烧参数算术表达式32b被设计，以便定义在性能参数和燃烧参数(包括时间序列数据P1到P6)之间的相关性。具体地，表示燃烧参数变化的变量的列向量A3包括时间序列数据P1到P6。类似地，如图2(b)所示的受控参数算术表达式33b被设计，以便定义在受控参数和燃烧参数(包括时间序列数据P1到P6)之间的相关性。具体地，表示燃烧参数变化的变量的列向量A4包括时间序列数据P1到P6。

ECU 20的燃烧参数计算器32用来使用燃烧参数算术表达式32b来计算燃烧参数的目标值，其中，在所述燃烧参数算术表达式32b中，列向量A3包括作为输出的时间序列数据P1到P6。致动器控制器33用来使用受控参数算术表达式33b来计算受控参数的目标值(即，命令值)，其中在所述受控参数算术表达式33b中，列向量A4包括作为输入的时间序列数据P1到P6。

下面将参考如4所示的致动器控制程序的流程图来描述如何计算将被输出到致动器11以获得其受控参数的期望值的命令值。将由ECU 20的微计算机以有规律的间隔(例如，CPU的操作周期或等效于发动机10的给定曲柄角的周期)执行该程序。

在进入程序之后，例程进行到步骤S11，其中基于发动机10的操作状态(例如发动机10的速度和车辆的加速器踏板的位置(即，驾驶员在加速器踏板上的力))来计算各个性能参数的目标值。由性能参数计算器31进行该操作。例如，ECU 20使用通过适应性测试而完成的图来计算目标值，并且在其中存储与发动机10的速度和加速器踏板的位置有关的性能参数的最佳值。

例程进行到步骤S12，其中根据发动机输出传感器12的输出测量各个性能参数的实际值。ECU 20可以可替代地被设计成通过算术模型而不使用发动机输出传感器12来估计或计算当前性能参数，并且将它们确定为上面的实际值。可以只对一些性能参数进行这样的估计。

例程进行到步骤S13，其中执行性能参数偏差计算器34的操作。具体地，确定在步骤S12中测量的性能参数的实际值与在步骤S13中得到的其目标值的偏差。这样的偏差在下文也称为性能参数偏差。

例程进行到步骤S14，其中执行积分器32a的操作。具体地，确定在步骤S13中得到的性能参数偏差中的每一个的积分值(即，总值)x(i)。更具体地，在前面的一个程序执行周期中得到的每个总值x(i-1)与在该程序执行周期中得到的性能参数偏差中的对应一个的和被计算为积分值x(i)。

例程进行到步骤S15，其中计算燃烧参数的目标值。具体地，在步骤S14中得到的积分值x(i)被代入燃烧参数算术表达式32b中。燃烧参数算术表达式32b的解被确定为燃烧参数的当前或最新的值需要改变的量，其也称为燃烧参数变化。ECU 20还根据发动机10的操作状态(例如发动机10的速度或发动机10上的负荷)通过图或数学公式来确定燃烧参数的参考值，将燃烧参数变化添加到参考值，并将这样的和定义为燃烧参数的目标值(即，燃烧参数的目标值＝参考值+燃烧参数的最新的值要改变的量)。

例程进行到步骤S16，其中监控燃烧状态传感器13的输出以得到燃烧参数的实际值。ECU 20可以可替代地通过算术模型而不使用燃烧状态传感器13来估计或计算燃烧参数的当前值，并将它们确定为上面的实际值。可以只对一些燃烧参数进行这样的估计。

例程进行到步骤S17，其中执行燃烧参数偏差计算器35的操作。具体地，计算在步骤S15中得到的燃烧参数的目标值中的每一个与在步骤S16中得到的燃烧参数的实际值的对应一个的偏差(其在下文也称为燃烧参数偏差)。

例程进行到步骤S18，其中执行积分器33a的操作。具体地，确定在步骤S17中得到的每个燃烧参数偏差的积分值(即，总值)y(i)。更具体地，在前面的一个程序执行周期中得到的积分值y(i-1)与在这个程序执行周期中得到的燃烧参数偏差的和被计算为积分值y(i)。

如上所述的燃烧参数包括关于由喷射到发动机10中的燃料的燃烧而产生的热的释放速率的时间序列数据P1到P6。在步骤S15中计算时间序列数据P1到P6的目标值。在步骤S16中确定时间序列数据P1到P6的实际值。在步骤S17中计算时间序列数据P1到P6的实际值与其目标值的偏差。在步骤S18中计算偏差的积分值。如上所述，当发动机10的曲柄轴达到对应于要测量时间序列数据P1到P6的值的时间点的曲柄角中的每一个时，通过对汽缸压力传感器的输出采样来实现时间序列数据P1到P6的实际值的确定。

如果燃料喷射器的操作特性不同于其参考特性或燃料喷射器老化，例如喷射孔被一些沉淀所阻塞，则将使得在以下时刻时的热释放速度的实际值偏离基于性能参数偏差的最新值所计算的其的目标值，其中所述时刻包括：在如通过在预喷射和主喷射事件中的每一个中所喷射的燃料的燃烧产生的热开始释放时，换句话说，当喷射到发动机10中的燃料开始燃烧时(其在下文也称为热释放开始时间)；当如通过在预喷射和主喷射事件中的每一个中所喷射的燃料的燃烧产生的热的释放速率最大化以使得它具有如图3(d)所示的峰值时的时间(其在下文也称为最大到达时间)；以及当如通过在预喷射和主喷射事件中的每一个中所喷射的燃料的燃烧产生的热的释放结束时，换句话说，当喷射到发动机10中的燃料的燃烧完成时的时间(其在下文也称为热释放结束时间)。热释放速率的实际值的这种偏差在步骤S17中被计算为积分值y(i)。

例程然后进行到步骤S19，其中确定每个受控参数的命令值。具体地，在步骤S18中得到的燃烧参数偏差的积分值y(i)被代入受控参数算术表达式33b中。受控参数算术表达式33b的解被确定为所有类型的受控参数的最新的命令值需要改变或调节的量(其在下文也称为受控参数变化)。ECU20也根据发动机10的操作状态(例如发动机10的速度或发动机10上的负荷)通过图或数学公式来确定受控参数的参考值，将受控参数变化添加到参考值，并将这样的和定义为受控参数的目标值(命令值)(即，受控参数的目标值＝参考值+受控参数的最新的值要改变的量)。命令值是要以命令信号的形式输出到致动器11的致动器受控参数。

第一实施例的发动机控制系统提供下面的优点。

发动机控制系统使用受控参数算术表达式33b(即，第一相关数据)来确定受控参数的命令值(即，目标值)，从而在使所有燃烧参数的实际值同时与其目标值一致中提高可控制性，其中所述受控参数算术表达式33b定义在不同类型的燃烧参数和不同类型的受控参数之间的相关性。发动机控制系统还使用燃烧参数算术表达式32b(即，第二相关数据)来确定燃烧参数的目标值，从而在使所有性能参数的实际值同时与其目标值一致中提高可控制性，其中，所述燃烧参数算术表达式32b定义在不同类型的性能参数和不同类型的燃烧参数之间的相关性。发动机控制系统因此用于建立性能参数和燃烧参数的协调，从而确保在控制发动机10中的稳定性。

ECU 20使用热释放速率作为将在发动机10的燃烧室中的燃料的燃烧之后随着时间而变化的时间序列参数，并处理在给定的序列时间点处的时间序列参数的值作为燃烧参数。受控参数算术表达式33b因此定义时间序列数据P1到P6的值中的每一个与受控参数之间的相关性，从而根据随着时间而变化的发动机10中的燃料的燃烧的特性来确定受控参数的命令值。这补偿在控制发动机10的操作中由于致动器11(例如燃料喷射器)的个体变异性或老化所导致的发动机10的汽缸中的压力或发动机10中的热释放速率的变化而产生的误差。

时间序列数据P1到P6表示在预喷射和主喷射事件中在热释放开始时间、最大到达时间和热释放结束时间发动机10中的热释放速率的值。这些值对于观察发动机10中的燃料的燃烧的特性具有物理意义，并且反映致动器11的个体变异性或老化。因此，发动机控制系统用来基于发动机10中的燃料的燃烧状态来补偿在控制性能参数中的误差，其由于致动器11的个体变异性或老化而产生。

发动机控制系统还用来通过反馈模式使性能参数的实际值与其目标值一致，并且也通过反馈模式使燃烧参数的实际值与其目标值一致。即使实际值随着例如发动机10的冷却剂的温度而变化，这也会通过反馈模式确保控制性能和燃烧参数的实际值中的稳定性，从而导致对于在控制发动机10中的环境条件的变化的改善的鲁棒性。

下面将描述第二实施例的发动机控制系统。

第一实施例的发动机控制系统如上所述被设计成将多个性能参数的偏差代入燃烧参数算术表达式32b中(即，第二相关数据)以得到燃烧参数变化，并且也将多个燃烧参数的偏差代入受控参数算术表达式33b中(即，第一相关数据)以得到受控参数变化。第二实施例的发动机控制系统在这样的操作中不同于第一实施例的发动机控制系统。

具体地，如图5所示，第二实施例的发动机控制系统被设计成将性能参数的目标值代入燃烧参数算术表达式32b中(即，第二相关数据)以得到燃烧参数的目标值，并且也将燃烧参数的目标值代入受控参数算术表达式33b中(即，第一相关数据)以得到受控参数的命令值(即，目标值)。

发动机控制系统还包括反馈控制器51和53以及校正电路52和54。校正电路52用来使用由反馈控制器51所计算的校正值来校正通过燃烧参数算术表达式32b得到的性能参数的目标值。类似地，校正电路54用来使用由反馈控制器53所计算的校正值来校正通过受控参数算术表达式33b得到的受控参数的命令值。

与在第一实施例中一样，第二实施例的发动机控制系统用来以协调的方式同时控制致动器11的操作，并且还使用受控参数算术表达式33b和燃烧参数算术表达式32b(即，第一和第二相关数据)来通过反馈模式使性能参数和燃烧参数的实际值与其目标值一致，从而提供与第一实施例基本相同的有益效果。与在第一实施例中一样，ECU 20使用热释放速率作为将在发动机10的燃烧室中的燃料的燃烧之后随着时间而改变的时间序列参数，并处理在给定的序列时间点处的时间序列参数的值作为燃烧参数，从而根据随着时间而改变的发动机10中的燃料的燃烧的特性来确定受控参数的命令值。这补偿在控制发动机10的操作中由于致动器11(例如燃料喷射器)的个体变异性或老化所导致的发动机10的汽缸中的压力或发动机10中的热释放速率的变化而产生的误差。

下面将描述第三实施例的发动机控制系统，其被设计成根据发动机10的操作状态改变要测量时间序列数据P1到P6的实际值的时间点的数量，并基于所改变的时间点的数量来更改第一和第二相关数据(即，燃烧参数算术表达式32b和受控参数算术表达式33b)中的一部分或全部。ECU 20以有规律的间隔执行图6的相关数据更改程序。

首先，在步骤S21，测量发动机10的操作状态，例如发动机10的速度和/或发动机10上的负荷(例如，车辆的加速器踏板的位置)。例程然后进行到步骤S22，其中基于发动机10的操作状态来确定要测量时间序列数据P1到P6的值的时间点的数量。例如，当发动机10处于低负荷状态中时，例如空闲模式中，致动器11的特性的个体变异性或老化对发动机10的操作的控制的不利影响的程度被认为大于当发动机10处于高负荷状态中时。因此，当发动机10上的负荷减小时，时间点的数量增加。可替代地，与当发动机10的速度处于高速范围中时相比，当发动机10的速度处于低速范围中时，时间点的数量可以增加。可以可替代地根据发动机10上的负荷或发动机10的速度二者来确定时间点的数量。

例程进行到步骤S23，其中选择对应于如在步骤S22中确定的时间点的数量的多个燃烧参数算术表达式32b中的一个和多个受控参数算术表达式33b中的一个。具体地，燃烧参数计算器32在其中存储有燃烧参数的数量彼此不同的燃烧参数算术表达式32b，并选择它们中包括在所确定数量的时间点处的时间序列数据(即，时间序列参数的值)的一个燃烧参数算术表达式32b。类似地，计算器控制器33在其中存储有燃烧参数的数量彼此不同的受控参数算术表达式33b，并且选择它们中包括在所确定数量的时间点处的时间序列数据(即，时间序列参数的值)的一个受控参数算术表达式33b。例如，当发动机10处于低负荷状态中时，ECU 20将时间点的数量设定为6，并且选择如图3所示处理六个时间序列数据P1到P6的燃烧参数算术表达式32b中的一个和受控参数算术表达式33b中的一个。当发动机10处于高负荷状态中时，ECU 20将时间点的数量设定为4，并且选择处理四个时间序列数据P1、P2、P4和P5的燃烧参数算术表达式32b中的一个和受控参数算术表达式33b中的一个，或可替换地将时间点的数量设定为2，并且选择处理两个时间序列数据P2和P5的燃烧参数算术表达式32b中的一个和受控参数算术表达式33b中的一个。可替代地，当发动机10处于低速范围中时，ECU 20可以将时间点的数量设定为6，并且选择处理六个时间序列数据P1到P6的燃烧参数算术表达式32b中的一个和受控参数算术表达式33b中的一个。当发动机10处于高速范围中时，ECU 20可以将时间点的数量设定为4，并且选择处理四个时间序列数据P1、P2、P4和P5的燃烧参数算术表达式32b中的一个和受控参数算术表达式33b中的一个，或可替代地，可以将时间点的数量设定为2，并且选择处理两个时间序列数据P2和P5的燃烧参数算术表达式32b中的一个和受控参数算术表达式33b中的一个。代替这样选择燃烧参数算术表达式32b中的一个和受控参数算术表达式33b中的一个，ECU 20可以根据发动机10的操作状态增加或减少在第一或第二实施例的燃烧参数算术表达式32b和受控参数算术表达式33b的每一个中使用的时间序列数据P1到P2的数量。

在图4的步骤S15和S19中使用以上述方式选择或产生的燃烧参数算术表达式32b和受控参数算术表达式33b来计算燃烧参数的目标值和受控参数的命令值。

如上所述，发动机10的操作状态中的变化通常导致致动器11的个体变异性或老化对发动机10的操作的控制的不利影响的程度的变化。为了减轻不利影响中的这种变化，本实施例的发动机控制系统基于发动机10的操作状态来改变要采样时间序列数据的值的时间点的数量，从而确保在控制发动机10的操作中的稳定性。

与当发动机10的速度在高速范围中相比，当发动机10的速度在低速范围中时，如上所述的发动机控制系统增加要测量时间序列数据的值的时间点的数量，从而在致动器11的个体变异性或老化对发动机10的操作的控制的不利影响的程度将增加的条件下提高在控制发动机10的性能中的精确度。在ECU 20上的操作负荷方面，时间点的数量的变化也是有效的。

下面将描述第四实施例的发动机控制系统，其被设计成根据发动机10的操作状态选择燃料喷射到发动机10中的多种模式中的一种。具体地，发动机控制系统被设计成从一种模式切换到另一种模式，这些模式在每个燃烧循环(即，每个发动机操作循环)中将执行的喷射的次数、喷射到喷射的时间间隔和喷射的类型(例如，预喷射、主喷射和后喷射的组合)上是不同的。例如，发动机控制系统用作单次喷射系统来在每个燃烧循环中执行燃料到发动机10中的单次喷射，或用作多次喷射系统来在每个燃烧循环中执行燃料到发动机10中的多次喷射。多次喷射系统可以被设计成在每个燃烧循环中执行预喷射、主喷射和后喷射，并且改变预喷射、主喷射和后喷射中的每一个的事件的数量。发动机控制系统的ECU 20基于所选择的燃料的喷射模式改变第一和第二相关数据(即，燃烧参数算术表达式32b和受控参数算术表达式33b)中的一部分或全部。ECU 20以有规律的间隔执行图7的相关数据更改程序。

首先，在步骤S31中，测量发动机10的操作状态，例如发动机10的速度和/或发动机10上的负荷(例如，车辆的加速器踏板的位置)。例程然后进行到步骤S32，其中基于发动机10的操作状态来确定燃料喷射到发动机10中的模式。例如，当发动机10处于低负荷/低速范围中时，ECU 20选择预喷射被执行两次以及主喷射接着被执行一次的模式。当发动机10处于中负荷/中速范围中时，ECU 20选择单次预喷射、单次主喷射和单次后喷射的序列被执行的模式。当发动机10处于高负荷/高速范围中时，ECU 20选择主喷射只被执行一次的模式。

例程进行到步骤S33，其中选择对应于如在步骤S32中所设定的燃料的喷射模式的多个燃烧参数算术表达式32b中的一个和多个受控参数算术表达式33b中的一个。具体地，与在第三实施例中一样，燃烧参数计算器32在其中存储有燃烧参数的数量彼此不同的燃烧参数算术表达式32b，并且选择它们中对应于所选择的燃料的喷射模式的一个燃烧参数算术表达式32b。类似地，制动器控制器33在其中存储有燃烧参数的数量彼此不同的受控参数算术表达式33b，并且选择它们中对应于所选择的燃料的喷射模式的一个受控参数算术表达式33b。按照燃料的喷射模式、喷射到喷射的时间间隔和燃料的喷射类型(即，如上所述的喷射模式)来设定要测量时间序列数据的值的时间点的数量。燃料喷射的次数是在每个燃烧周期中燃料被喷射到发动机10中的次数。喷射到喷射的间隔是例如预喷射和主喷射事件或主喷射和后喷射之间的间隔。喷射的模式表示预、主和后喷射的燃烧，每个燃烧周期中燃料的喷射次数以及喷射到喷射的间隔。ECU 20选择在时间序列数据的数量上对应于所选择的喷射模式中的时间点的数量的燃烧参数算术表达式32b中的一个和受控参数算术表达式33b中的一个。

在图4的步骤S15和S19中使用如以上述方式选择的燃烧参数算术表达式32b和受控参数算术表达式33b来计算燃烧参数的目标值和受控参数的命令值。

当燃料喷射到发动机10中的模式改变时，导致在发动机10中的燃料的燃烧模式的改变，这导致时间序列数据的值的改变。因此，本实施例的发动机控制系统根据所选择的燃料的喷射模式来改变燃烧参数算术表达式32b和受控参数算术表达式33b中的每一个的至少一部分，从而确保在控制发动机10的操作中的稳定性。ECU 20可以可替代地被设计成执行图6和图7的操作的组合。例如，ECU 20可以被设计成根据燃料的喷射模式和发动机10的操作状态而具有燃烧参数算术表达式32b和受控参数算术表达式33b，并且基于所选择的燃料的喷射模式来选择燃烧参数算术表达式32b和受控参数算术表达式33b中的一个，并且还基于发动机10的操作状态来选择所选择的燃烧参数算术表达式32b中的一个和所选择的受控参数算术表达式33b中的一个。

虽然根据优选实施例公开了本发明，以便便于其更好的理解本发明，但应认识到，可以以各种方式来体现本发明而不偏离本发明的原理。因此，本发明应被理解为包括所有可能的实施例和能够被体现的对于所示出的实施例的修改，而不偏离如在所附权利要求中阐述的本发明的原理。

上述实施例中的每一个的发动机控制系统使用定义性能参数和燃烧参数之间的相关性的第二相关数据(即，燃烧参数算术表达式32b)来确定燃烧参数的目标值，但可以替代地使用适应性图，其根据诸如发动机10的速度或发动机10上的负荷的发动机10的操作状态列出燃烧参数的目标值。

上述实施例中的每一个的发动机控制系统可以被设计成采样表示在热释放开始时间、最大到达时间和热释放结束时间的汽缸压力或热释放速率的波形(即，燃烧波形)的值作为时间序列数据，并使用包括作为燃烧参数的时间序列数据的燃烧参数算术表达式32b和受控参数算术表达式33b来确定燃烧参数的目标值和受控参数的命令值。

上述实施例中的每一个的发动机控制系统处理作为在发动机10的燃烧室中的燃料的燃烧之后随着时间而改变的时间序列参数的热释放速率，但可以替代地使用汽缸压力、汽缸压力的导数值(即，汽缸压力的变化率)、热释放速率的积分值(即，所释放的热量)或汽缸温度。具体地，燃烧参数算术表达式32b和受控参数算术表达式33b被定义为包括关于汽缸压力、汽缸压力的导数值、热释放速率的积分值或汽缸温度中的一个的时间序列数据作为燃烧参数。

上述实施例中的每一个的发动机控制系统通过反馈模式控制性能参数和燃烧参数的实际或计算值，然而可以可替代地被设计成通过开环模式控制前者和后者中的至少一个。例如，在图5的结构中可以省略性能参数偏差计算器34、反馈控制器51和校正电路52。通过燃烧参数算术表达式32b计算的燃烧参数的目标值被直接输出到致动器控制器33，而不需要通过反馈模式进行调节。可替代地，可以省略燃烧参数偏差计算器35、反馈控制器53和校正电路54。通过受控参数算术表达式33b计算的受控参数的目标值被直接输出到致动器11，而不需要通过反馈模式进行调节。

在发动机10是多汽缸内燃机的情况下，由于燃料喷射器的个体变异性或老化，在发动机10的汽缸之间的燃料喷射器的燃料喷射特性可能不同。因此，上述实施例中的每一个的发动机控制系统可以被设计成对每个汽缸计算性能参数偏差和燃烧参数偏差，也就是说，对每个汽缸执行上述发动机控制任务。

上述实施例中的每一个的发动机控制系统使用定义不同类型的性能参数和不同类型的燃烧参数之间的相关性的第二相关数据(即，燃烧参数算术表达式32b)来计算燃烧参数的目标值，并且还使用定义不同类型的燃烧参数和不同类型的受控参数之间的相关性的第一相关数据(即，受控参数算术表达式33b)来计算用于控制致动器11的操作的受控参数的命令值，但可以可替代地被设计成通过适应性图来计算燃烧参数的目标值而不使用第二相关数据。

发动机控制系统可以可替代地被设计成在其中以不同于参数算术表达式(即，行列式)的形式存储第一相关数据和第二相关数据中的至少一个。例如，第一和第二相关数据中的任一个或两个可以由图表示。具体地，可以由表示每个燃烧参数与多个受控参数的相关性的图常数(mappedconstant)产生第二相关数据。可以由表示每个受控参数与多个燃烧参数的相关性的图常数产生第一相关数据。

Claims (6)

1.一种发动机控制装置，包括：

目标燃烧参数确定电路，其确定表示内燃机中的燃料的燃烧状态的多个燃烧参数的目标值；以及

控制命令计算器，其使用用于定义在所述燃烧参数和多个受控参数之间的相关性的第一相关数据，根据由所述目标燃烧参数确定电路所确定的所述燃烧参数的所述目标值来计算命令值，所述命令值表示所述受控参数的目标值，并且被提供到用来控制所述内燃机中的所述燃料的燃烧状态的致动器，

其中所述燃烧参数包括在所述内燃机中的所述燃料的燃烧之后随着时间而改变的多个时间序列参数的值，所述时间序列参数的值被定义为在多个预定的时间点处出现的时间序列数据，所述第一相关数据也表示所述时间序列数据和所述受控参数之间的相关性，

其中所述目标燃烧参数确定电路确定在所述时间点处的所述时间序列数据的所述目标值，以及

其中所述控制命令计算器使用所述第一相关数据基于所述时间序列数据的所述目标值计算所述命令值。

2.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其中根据所述内燃机的操作状态来确定所述时间序列数据出现的所述时间点的数量，并且所述发动机控制装置还包括控制器，其至少部分地基于所确定的所述时间点的数量来改变所述第一相关数据。

3.根据权利要求2所述的发动机控制装置，其中根据所述内燃机的速度来确定所述时间点的数量，使得当所述内燃机的速度处于低速范围中时，所述时间点的数量大于当所述内燃机的速度处于高速范围中时所述时间点的数量。

4.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其中所述致动器包括燃料喷射器，其用来以多个燃料喷射模式中的一个将所述燃料喷射到所述内燃机中，所述发动机控制装置还包括控制器，其用来从多种所述燃料喷射模式中的一种切换到另一种，并且其中所述控制器至少部分地基于所选择的燃料喷射模式来改变所述第一相关数据。

5.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其中所述时间序列参数是作为所述内燃机的燃烧室中的压力的汽缸压力、所述汽缸压力的变化率、所述内燃机中的热释放速率以及所述内燃机中所释放的热量中的一个，并且其中所述时间序列参数的值包括在以下时间出现的所述汽缸压力、所述汽缸压力的变化率、所述热释放速率以及所释放的热量中的一个的值：从作为所述致动器中的一个的燃料喷射器喷射的燃料开始燃烧时的时间、当所述热释放速率最大化时的时间、以及当喷射到所述发动机中的所述燃料的燃烧结束时的时间。

6.根据权利要求1所述的发动机控制装置，还包括目标性能参数确定电路，其确定表示所述内燃机的不同类型的性能的多个性能参数中的每一个的目标值，并且其中所述目标燃烧参数确定电路使用第二相关数据基于所述性能参数的所述目标值来确定所述燃烧参数的所述目标值，所述第二相关数据表示所述性能参数与所述燃烧参数之间的相关性。

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