CN111051670B - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Abstract

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。

Description

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
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。
一种用于控制多气缸内燃发动机中燃料燃烧的方法，该方法包括：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；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；使用所述平均总热量释放率作为反馈来控制所述多气缸内燃发动机的气缸中的燃烧。
根据本发明的实施方式，在该方法中，在发动机的气缸中的燃料燃烧期间，在曲柄角范围
Figure GDA0003493549200000032
内的所确定的曲柄角下，基本上不断地或间歇地测量发动机的每个气缸的压力；以及确定在所述曲柄角范围
Figure GDA0003493549200000033
内来自燃料燃烧的累积热量释放，在所述曲柄角范围
Figure GDA0003493549200000034
期间，燃料燃烧发生在所述发动机的一个气缸中的一个燃烧循环中，并且所述累积热量释放是使用以下公式来确定的。
Figure GDA0003493549200000031
接下来，所述平均总热量释放率是通过以下步骤来确定的：对所述累积热量释放设置最小二乘回归线；以及定义所述最小二乘回归线的斜率，该斜率代表所述平均总热量释放率。
根据本发明的实施方式，在所述发动机的每个气缸中执行确定累积热量释放和平均总热量释放率的步骤，从而提供所述发动机的每个气缸的连续燃烧循环的气缸特定总热量释放值；以及使用所述气缸特定总热量释放值作为反馈以气缸特定方式来控制每个相应气缸中的燃烧。这提供了发动机的极精确的气缸燃烧控制。
根据本发明的实施方式，在所述发动机的每个气缸中执行确定累积热量释放和平均总热量释放率的步骤，从而提供连续燃烧循环的气缸特定总热量释放值并计算所述气缸特定总热量释放值的总值；以及使用所述总值作为反馈以共同的方式来控制所述发动机中的燃烧，从而同时影响所有气缸。
根据本发明的实施方式，使用气缸特定总热量释放值作为反馈来控制每个相应气缸中的进气阀的操作。
根据本发明的实施方式，使用所述总值作为反馈来控制发动机的增压器的操作。
根据本发明的实施方式，使用气缸特定总热量释放值作为反馈来控制每个相应气缸中的进气阀的操作，并且同时使用所述总值作为反馈来控制发动机的增压器的操作。
根据本发明的计算机控制系统被配置为控制多气缸内燃活塞发动机中的燃烧过程，该发动机控制系统包括：专用于所述发动机的每个气缸的多个第一控制单元，所述多个第一控制单元被配置为基于气缸压力测量值和发动机曲柄角信息来计算所述发动机的每个气缸的累积热量释放，所述多个第一控制单元中的每个第一控制单元都包括被配置为使用以下公式来确定所述累积热量释放的计算机程序；以及被配置为通过以下步骤来计算燃烧阶段的所述平均总热量释放率的计算机程序：设置最小二乘回归线；以及定义所述最小二乘回归线的斜率，该斜率代表所述平均总热量释放率。
Figure GDA0003493549200000041
根据本发明的实施方式，所述计算机控制系统还包括专用于所述发动机的每个气缸的多个第二控制单元，所述多个第二控制单元包括计算机程序，该计算机程序被配置为作为输出提供用于所述发动机的致动器可变进气阀关闭系统的控制设定值。
根据本发明的实施方式，所述计算机控制系统还包括第三控制单元，所述第三控制单元被配置为：接收所述发动机的每个气缸的连续燃烧循环的气缸特定平均总热量释放率值并计算平均值总热量释放值；以及作为其输出提供用于废气阀位置控制的设定值。
本专利申请中提出的本发明的示例性实施方式不应解释为对适用性构成限制。动词“包括”在本专利申请中用作开放式限制，其不排除也存在未叙述的特征。除非另有明确说明，否则记载的特征可以相互自由组合。
附图说明
在下文中，将参考所附的示例性示意图来描述本发明，其中
图1示出了根据本发明的实施方式的内燃多气缸活塞发动机和计算机控制系统，
图2示出了根据本发明的实施方式的累积热量释放的示例，
图3示出了根据本发明的实施方式的平均总热量释放率的趋势图，
图4示出了根据本发明的另一个实施方式的内燃多气缸活塞发动机和计算机控制系统，以及
图5示出了根据本发明的另一个实施方式的内燃多气缸活塞发动机和计算机控制系统。
具体实施方式
在图1中，示出了内燃多气缸活塞发动机10和计算机控制系统100，该计算机控制系统100被配置为控制发动机10中的燃烧过程。为了简单起见，内燃多气缸活塞发动机10以下将被简称为发动机10。发动机10包括多个气缸12，这些气缸可以如图所示以直列配置布置或者例如以V型配置布置。每个气缸设置有至少一个进气阀14和至少一个排气阀16，但是通常每种阀类型都具有一个以上。这些阀设置有所谓的阀提升系统，借助于该阀提升系统，阀可以与发动机中的活塞的位置同步地打开和关闭。至少发动机10的进气阀14设置有可变进气阀关闭系统18，借助于该可变进气阀关闭系统18，可以独立地控制每个进气阀14的关闭正时(相对于发动机的曲柄角而言)或者通常的打开时间的持续时间。这样，例如阀的关闭正时在气缸的每个循环期间可以被独立并且分开地提前或延迟。
发动机设置有增压器，有利地，发动机设置有被配置为可控制的涡轮增压器20。涡轮增压器设置有涡轮部分20.1和压缩机部分20.2以及与涡轮部分连接的用于以已知的方式来控制涡轮增压器的操作的废气阀20.3。涡轮增压器20可以附加地或可替代地在压缩机部分20.2中设置有进气叶片控制件，或者压缩机部分20.2可以是可变几何类型的以促进操作的控制。涡轮增压器连接至发动机10的空气接收器22和发动机10的排气歧管24。发动机10的每个气缸12均设置有压力传感器26。压力传感器26被布置为向计算机控制系统100提供压力测量数据。发动机还设置有一个或多个曲柄角传感器28或其他合适的布置，以提供曲柄轴位置信息以供在计算机控制系统100中使用。
通常，任何测量设备中的每一个例如通过数据总线或光纤等与计算机控制系统100进行数据传输连接。来自每个压力传感器26的测量数据可用于计算机控制系统100，以在其中进行单独处理。计算机控制系统100包括计算机102和一个或多个可执行计算机程序，该可执行计算机程序被配置为控制发动机10中的燃料燃烧以执行根据本发明的方法。
在控制多气缸内燃发动机中燃料燃烧的方法中，至少执行以下步骤：
确定在发动机的每个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，
确定在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，
使用平均总热量释放率作为反馈来控制发动机的气缸中的燃烧。
确定在发动机的每个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的做法如下。有利地，基于来自发动机10的气缸的压力测量值26来确定累积热量释放。可以基于气缸的压力和已知尺寸以及活塞的位置来确定热量释放，这可以从实际曲柄角位置28得出。
关于内燃活塞发动机的曲柄角的热量释放率
Figure GDA0003493549200000051
的通式如下：
(1)
Figure GDA0003493549200000061
其中，γ是热容量比
Figure GDA0003493549200000062
p是压力，V是气缸的容积，dV是气缸中容积的变化，
Figure GDA0003493549200000068
是曲柄角的变化，并且dp是气缸中压力的变化。为了清楚起见，应该提到的是，热量释放率的基本单位是J/曲柄角度。
关于在其期间在气缸内发生燃料燃烧的曲柄角来对热量释放率公式(1)进行积分，此处的范围为
Figure GDA0003493549200000065
可得出累积热量释放Q，即
(2)
Figure GDA0003493549200000063
为了清楚起见，应当提及的是，累积热量释放的基本单位为J。这表示在燃料的燃烧循环期间的总热量释放。计算机控制系统100从发动机10读取或以其他方式获得必要的信息，以计算发动机10的每个气缸12的累积热量释放QC1、QC2…QCn。在曲柄角范围
Figure GDA0003493549200000066
内的所确定的曲柄角下，在气缸12中的燃料燃烧期间，独立地从发动机的每个气缸12测量压力。该曲柄角范围表示气缸循环中的燃烧阶段，因此，累积热量释放是根据曲柄角范围
Figure GDA0003493549200000067
内的燃料燃烧来确定的，在曲柄角范围期间，燃料燃烧发生在发动机的一个气缸中的一个燃烧循环中。
接下来，根据累积热量释放QC1、QC2…QCn结果来确定燃烧的平均总热量释放率。这可以例如通过最小二乘回归线方法来获得。在图2中通过其中的虚线示出了在内燃活塞发动机的气缸中的一个燃烧循环期间的累积热量释放Q的示例。横轴以度数表示曲柄角位置，其中0度对应于气缸中活塞的上止点，并且纵轴以kJ为单位表示热量释放。实线Q'描绘了燃烧的估计平均总热量释放率。在该方法中，最小二乘回归线Q'的斜率被解释为平均总燃烧率，在图2的情况下，该平均总燃烧率约为2.2kJ/曲柄角。
计算机控制系统100包括专用于发动机的每个气缸的多个第一控制单元106.1-106.N。第一控制单元被配置为利用压力测量值26和发动机曲柄角信息28来计算发动机10的每个气缸12的累积热量释放QC1、QC2…QCn。计算机控制系统100被配置为监测和控制在气缸12中发生的每个燃烧循环期间的燃烧。根据本发明的实施方式，第一控制单元106.1-106.N包括计算机程序，该计算机程序被配置为使用以下公式来确定累积热量释放。
Figure GDA0003493549200000064
第一控制单元106.1-106.N还被配置为通过如上所述的最小二乘回归线近似来计算每个气缸中的燃烧阶段的平均总热量释放率。第一控制单元提供气缸的平均总热量释放率作为其输出。图3示出了200个连续的发动机循环中的平均总热量释放率的示例性趋势图。平均总热量释放率作为反馈来控制发动机的气缸中的燃烧。
计算机控制系统100包括第二控制单元104.1-104.n，第二控制单元专用于发动机的气缸12中的每一个。第二控制单元104.1-104.n有利地包括计算机程序，该计算机程序被配置为作为输出提供用于发动机10中的致动器的控制设定值。如上所述，发动机10的进气阀14设置有可变进气阀关闭系统18，借助于该系统可单独控制正时。来自第二控制单元的输出信号可用于进气阀关闭系统18，借助于该进气阀关闭系统，利用气缸方式的反馈，可单独地控制进气阀14中的每一个。这样，根据本发明的实施方式，平均总热量释放率用作反馈以控制发动机10的气缸12中的燃烧。
在发动机10运行期间，上述步骤，即：确定在发动机的每个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、确定在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、以及使用平均总热量释放率作为反馈来控制发动机的气缸中的燃烧，结合发动机的气缸12中的每一个来执行上述步骤，从而提供发动机的气缸中的每一个的连续燃烧循环的单独气缸特定平均总热量释放率值，并且使用气缸特定平均总热量释放率值作为反馈来以气缸特定的方式控制每个相应气缸中的燃烧。
如图1所示，计算机控制系统100包括第三控制单元108。第三控制单元108被配置为接收发动机的气缸12中的每一个的连续燃烧循环的气缸特定平均总热量释放率值Q'。第三控制单元108包括子单元，该子单元接收发动机的气缸12中的每一个的连续燃烧循环的气缸特定平均总热量释放率值Q'，并计算平均总热量释放率值Q'的平均值Q"。第三控制单元108被配置为作为其输出提供用于废气门20.3位置控制的设定值，该设定值是平均总热量释放率值Q的平均值Q”，并且被用作共同反馈以共同地控制发动机12中的燃烧。计算机控制系统100被配置为控制涡轮增压器20的操作，在此为了示例的目的，涡轮增压器20被实现为控制涡轮部分20.1的废气门20.3。废气门20.3以本身已知的方式影响涡轮增压器20的操作。这通过控制充气压力而影响发动机10的所有气缸12中的燃烧，充气压力继而影响当进气阀12打开时进入到气缸的空气(氧气)的量。
这样，在图1所示的实施方式中，该方法和计算机控制系统100用于同时控制彼此独立地进入到气缸中的每一个的空气，并且控制共同地进入到所有气缸的空气。
在图4中示出了本发明的另一实施方式。示出了内燃多气缸活塞发动机10和被配置为控制发动机10中的燃烧过程的计算机控制系统100。气缸中的每一个都设置有至少一个进气阀14和至少一个排气阀16，尽管通常有多于一个的阀。发动机设置有增压器，有利地为涡轮增压器20，其被配置为具有可控制的输出。涡轮增压器设置有涡轮部分20.1和压缩机部分20.2以及与涡轮部分连接的废气门20.3，用于以同样已知的方式控制涡轮增压器的操作。涡轮增压器20可以附加地或替代地在压缩机部分20.2中设置有进气叶片控制，或者压缩机部分20.2可以是可变几何形状类型，以便于操作的控制。涡轮增压器连接到发动机10的空气接收器22和发动机10的排气歧管24。发动机10的气缸12中的每一个都设置有压力传感器26。压力传感器26被布置成向计算机控制系统100提供压力测量数据。发动机还设置有一个或多个曲柄角传感器28或其它合适的装置，以提供用于计算机控制系统100的曲柄轴位置信息。计算机控制系统100包括计算机102和可执行的计算机程序，或被配置或编程为控制发动机10中的燃料燃烧以执行根据本发明的方法的程序。
在图4的实施方式中，控制多气缸内燃发动机中燃料燃烧的方法至少包括以下步骤。首先，确定在发动机的每个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如下实施。有利地，基于来自发动机10的气缸的压力测量值26来确定累积热量释放，如结合图1中所示的实施方式。基于压力和已知的气缸的尺寸以及活塞的位置来确定热量释放，活塞的位置可从实际曲柄角位置28导出。
相对于在气缸中发生燃料燃烧的曲柄角(在此为
Figure GDA0003493549200000082
的范围)对热量释放率方程(1)积分，获得累积热量释放Q，类似于结合图1所述的。
接下来，从累积热量释放QC1、QC2…QCn结果确定燃烧的平均总热量释放率。这可以例如通过最小二乘回归线法获得。计算机控制系统100包括第一控制单元106.1-106.N，第一控制单元专用于发动机的每个气缸，所述发动机被配置为利用压力测量值26和发动机曲柄角信息28来计算发动机10的每个气缸12的累积热量释放QC1、QC2…QCn。第一控制单元106.1-106.N包括被配置为使用以下方程确定累积热量释放的计算机程序。
(1)
Figure GDA0003493549200000081
第一控制单元106.1-106.N还被配置为通过如上所述的最小二乘回归线近似来计算燃烧阶段的平均总热量释放率值。第一控制单元106.1-106.N中的每一个提供气缸的平均总燃烧率值作为其输出。平均总热量释放率值用作第三控制单元108的输入值。第三控制单元108配置为接收发动机的气缸12中的每一个的连续燃烧循环的气缸特定平均总热量释放值Q'。第三控制单元108包括子单元，该子单元接收发动机的气缸12中的每一个的连续燃烧循环的气缸特定平均总热量释放率值Q'，并计算平均总热量释放率值Q”的平均值。第三控制单元108被配置为作为其输出提供用于废气门20.3位置控制的设定值，并且使用该设定值为平均总热量释放率值Q'的平均值Q"，即，该平均值被用作总值作为共同反馈以共同地控制发动机12中的燃烧。计算机控制系统100被配置为控制涡轮增压器20的操作，涡轮增压器20在此例如被实施为控制涡轮部分20.1的废气门20.3。废气门20.3以本身已知的方式影响涡轮增压器20的操作。这通过控制充气压力而影响发动机10的所有气缸12中的燃烧，充气压力继而影响当进气阀12打开时进入到气缸的空气(氧气)的量。
这样，在图4所示的实施方式中，该方法和计算机控制系统100用于通过控制充气压力来控制共同地进入到所有气缸的空气。
在图5中示出了根据本发明的另一实施方式的内燃多气缸活塞发动机10和计算机控制系统100。这里，内燃多气缸活塞发动机10也将被称为发动机10。气缸中的每一个都设有至少一个进气阀14和至少一个排气阀16，尽管通常有多于一个的阀。阀设置有所谓的阀提升系统，借助于该阀提升系统阀可以与发动机中的活塞的位置同步地打开和关闭。至少发动机10的进气阀14设置有可变进气阀关闭系统18，借助于该系统，可单独地控制进气阀14中的每一个的关闭正时(相对于发动机的曲柄角)或通常的打开时间的持续时间。这样，例如，在每个循环期间，阀的关闭正时可以单独地和分别地提前或延迟。
发动机设置有增压器，有利地为涡轮增压器20，其可被配置为具有可控制的输出。涡轮增压器设置有涡轮部分20.1和压缩机部分20.2以及与涡轮部分连接的废气门20.3，用于以同样已知的方式控制涡轮增压器的操作。涡轮增压器20可以附加地或替代地在压缩机部分20.2中设置有进气叶片控制，或者压缩机部分20.2可以是可变几何形状类型，以便于操作的控制。涡轮增压器连接到发动机10的空气接收器22和发动机10的排气歧管24。发动机10的气缸12中的每一个都设置有压力传感器26。压力传感器26被布置成向计算机控制系统100提供压力测量数据。发动机还设置有一个或多个曲柄角传感器28或其它合适的装置，以提供用于计算机控制系统100的曲柄轴位置信息。计算机控制系统100包括计算机102和可执行的计算机程序，或被配置为控制发动机10中的燃料燃烧以执行根据本发明的方法的程序。
在图5的实施方式中，控制多气缸内燃发动机中燃料燃烧的方法至少包括以下步骤。首先，确定在发动机的每个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如下实施。有利地，基于来自发动机10的气缸的压力测量值26，以与结合图1和图4中所示的实施方式描述的类似的方式并使用类似的装置来确定累积热量释放。接下来，从累积热量释放QC1、QC2…QCn结果来确定燃烧的平均总热量释放率值。这可以以与结合图1和图4所示的实施方式描述的类似的方式和使用类似的装置来获得。
计算机控制系统100包括第一控制单元106.1-106.N，第一控制单元专用于发动机的每个气缸，第一控制单元被配置为利用压力测量值26和发动机曲柄角信息28来计算发动机10的每个气缸12的累积热量释放QC1、QC2…QCn。根据本发明的实施方式，第一控制单元106.1-106.N包括被配置为使用以下方程确定累积热量释放的计算机程序。
Figure GDA0003493549200000101
第一控制单元106.1-106.N还被配置为通过如上所述的最小二乘回归线近似来计算燃烧阶段的平均总热量释放率值。第一控制单元提供气缸的总燃烧率值作为其输出，该第一控制单元被配置为在气缸12中发生的每个燃烧循环期间监测和控制。计算机控制系统100包括第二控制单元104.1-104.n，第二控制单元专用于发动机的气缸12中的每一个。第二控制单元104.1-104.n有利地包括计算机程序，该计算机程序被配置为作为输出提供用于发动机10中的致动器的控制设定值。如上所述，发动机10的进气阀14设置有可变进气阀关闭系统18，借助于该系统可单独控制正时。来自第二控制单元的输出信号可用于进气阀关闭系统18，借助于该进气阀关闭系统，进气阀14中的每一个可通过使用气缸方式的反馈而单独地控制。这样，根据本发明的实施方式，平均总热量释放率值用作反馈以控制发动机10的气缸12中的燃烧。
在图5所示的实施方式中，该方法和计算机控制系统100用于同时控制彼此独立地进入到气缸中的每一个的空气。
虽然本发明在此通过实施例结合目前被认为是最优选的实施方式进行了描述，但是应当理解，本发明不限于所公开的实施方式，而是旨在覆盖其特征的各种组合或修改，并且若干其它应用包括在本发明的范围内。当这种组合在技术上可行时，结合上述任何实施方式提到的细节可以结合另一个实施方式使用。

Claims (9)

1.一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：
确定在所述多气缸内燃发动机（10）的气缸中的连续燃烧循环期间在曲柄角范围（ϑ1 –ϑ2）内来自燃料燃烧的累积热量释放（Q），在所述曲柄角范围（ϑ1 – ϑ2）期间，燃料燃烧发生在所述多气缸内燃发动机（10）的每一个气缸（12）中的一个燃烧循环中，
其特征在于
通过以下步骤来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'）：对所述累积热量释放（Q）设置最小二乘回归线；以及定义所述最小二乘回归线的斜率，该斜率代表所述平均总热量释放率（Q'），
提供在所述多气缸内燃发动机（10）的每个气缸（12）中连续燃烧循环的气缸特定平均总热量释放值并计算所述气缸特定平均总热量释放值的平均值；以及使用所述平均值作为反馈来控制所述多气缸内燃发动机（10）的所有气缸（12）中的燃烧过程所涉及的空气的量。
2.根据权利要求1所述的控制多气缸内燃发动机中燃料燃烧的方法，其特征在于，通过使用以下公式来确定来自燃料燃烧的所述累积热量释放：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
其中，γ是热容量比
Figure DEST_PATH_IMAGE004
，p是压力，V是气缸的容积。
3.根据权利要求1所述的控制多气缸内燃发动机中燃料燃烧的方法，其特征在于，在所述多气缸内燃发动机（10）的每个气缸（12）中执行权利要求1的步骤，从而提供所述多气缸内燃发动机的每个气缸的连续燃烧循环的气缸特定平均总热量释放率值；以及使用所述气缸特定平均总热量释放率值作为反馈以气缸特定方式来控制每个相应气缸中的燃烧过程所涉及的空气的量。
4.根据权利要求3所述的控制多气缸内燃发动机中燃料燃烧的方法，其特征在于，控制每个相应气缸中的进气阀（14）的操作。
5.根据权利要求1所述的控制多气缸内燃发动机中燃料燃烧的方法，其特征在于，控制所述多气缸内燃发动机的增压器（20）的操作。
6.根据权利要求1所述的控制多气缸内燃发动机中燃料燃烧的方法，其特征在于，在所述多气缸内燃发动机（10）的每个气缸（12）中执行权利要求1的步骤，从而提供所述多气缸内燃发动机的每个气缸的连续燃烧循环的气缸特定平均总热量释放率值；以及使用所述气缸特定平均总热量释放率值作为反馈以气缸特定方式来控制每个相应气缸中的燃烧过程燃烧所涉及的空气的量；以及控制每个相应气缸中的进气阀（14）的操作；以及控制所述多气缸内燃发动机的增压器（20）的操作。
7.一种计算机控制系统，该计算机控制系统被配置为控制多气缸内燃活塞发动机中的燃烧过程，该计算机控制系统包括：
专用于所述多气缸内燃活塞发动机的每个气缸的多个第一控制单元（106.1 -106.N），所述多个第一控制单元被配置为基于气缸压力测量值（26）和发动机曲柄角信息（28）来计算所述多气缸内燃活塞发动机（10）的每个气缸（12）的累积热量释放（QC1，QC2…QCn），所述多个第一控制单元（106.1 -106.N）中的每个第一控制单元都包括被配置为使用以下公式来确定所述累积热量释放的计算机程序
Figure DEST_PATH_IMAGE006
其中，γ是热容量比
Figure 55294DEST_PATH_IMAGE004
，p是压力，V是气缸的容积；
被配置为通过以下步骤来计算燃烧阶段的平均总热量释放率的计算机程序：设置最小二乘回归线；以及定义所述最小二乘回归线的斜率，该斜率代表所述平均总热量释放率（Q'），以及
第三控制单元（108），所述第三控制单元（108）被配置为：接收所述多气缸内燃活塞发动机（10）的每个气缸（12）的连续燃烧循环的气缸特定平均总热量释放率值（Q'）并计算平均值总热量释放值（Q''）；以及作为其输出提供用于控制所述多气缸内燃发动机的增压器（20）的操作的设定值。
8.根据权利要求7所述的计算机控制系统，其特征在于，所述计算机控制系统还包括专用于所述多气缸内燃活塞发动机的每个气缸（12）的多个第二控制单元（104.1 - 104.n），所述多个第二控制单元（104.1 – 104.n）包括计算机程序，该计算机程序被配置为作为输出提供用于所述多气缸内燃活塞发动机的致动器可变进气阀关闭系统（18）的控制设定值。
9.根据权利要求7所述的计算机控制系统，其特征在于，所述计算机控制系统还包括第三控制单元（108），所述第三控制单元（108）被配置为：接收所述多气缸内燃活塞发动机（10）的每个气缸（12）的连续燃烧循环的气缸特定平均总热量释放率值（Q'）并计算平均值总热量释放值（Q''）；以及作为其输出提供用于废气阀（20.3）位置控制的设定值。
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