CN111868366A - 用于估算气缸压力的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于估算内燃发动机装置(10)中的气缸压力(CP)的方法(100)，该方法包括以下步骤：在膨胀冲程期间由致动器启动(110)阀的打开；监测(120)所述阀以确定所述阀打开时的时间点(Tp)；确定(130)所述时间点(Tp)处的、燃烧气缸与在所述阀下游的流体介质排气通路(29，39，60)中的位置之间的压差(DP)；接收(140)指示所述时间点(Tp)处的流体介质通路中的压力(EP)的数据；以及，基于所确定的压差(DP)和指示所述流体介质通路中的压力的所述数据来确定(150)所述时间点(Tp)处的气缸压力(CP)。

Description

用于估算气缸压力的方法
技术领域
本发明涉及一种用于估算内燃发动机装置中的气缸压力的方法。特别地，本发明涉及一种用于估算车辆的内燃发动机装置中的气缸压力的方法。本发明还涉及一种内燃发动机装置，该内燃发动机装置通常包括控制单元，该控制单元用来执行用于估算内燃发动机装置中的气缸压力的方法。
本发明适用于各种类型的车辆，特别是重型车辆，例如卡车、公共汽车、建筑设备、工程机械(例如轮式装载机、铰接式运输车、自卸卡车、挖掘机和反铲装载机等)。尽管将主要针对卡车来描述本发明，但本发明并非特别局限于此，而是还可以用于其他车辆，例如轿车等。本发明还可以应用于用于发电的任何其他类型的内燃发动机装置中，例如应用于包括内燃发动机和用于发电的发电机的装置中。
背景技术
普通往复式内燃发动机(例如柴油内燃发动机)总体上被构造成在各种类型的操作条件下运行，例如在低发动机负荷、中发动机负荷和高发动机负荷下运行。此外，这些类型的内燃发动机可能不仅需要满足与环境方面(例如废气)相关的法规，而且还需要对其进行优化以满足安全法规。另外，对优化车辆的总体燃料消耗以提高燃料经济性有持续的兴趣。
对于内燃柴油发动机，燃烧控制是一种用于不仅减少发动机废气排放而且减少气缸之间变化(cylinder-to-cylinder variation)的可能方法。
结果，已经提出并开发了几种不同的用于控制内燃发动机装置的策略，特别是在重型车辆(例如卡车)领域中。这些发动机控制系统中的许多系统都被校准，以确保发动机在测试环境下(例如在测试单元中)运行时的安全峰值气缸压力水平。在这种类型的模拟或测试期间，监测气缸压力曲线(pressure traces)。
气缸中的压力通常由被布置成与单个气缸流体连通的一个或多个气缸压力传感器监测。然而，压力传感器的高成本和频繁校准以及整个发动机设计通常给制造商带来困难。
常规地，内燃发动机的燃烧气缸包括进气阀和排气阀，其中，在活塞在燃烧气缸中的向下运动期间，进气阀在进气阶段被布置在打开位置。此后，进气阀在活塞到达气缸的下止点(BDC)时关闭，并且在压缩阶段、燃烧阶段和排气阶段期间关闭，并且在活塞到达上止点(TDC)时再次打开以用于下一个即将到来的进气冲程。
然而，在模拟或测试环境中难以反映出在正常使用中的车辆中操作发动机的操作条件。这意味着内燃发动机的设置通常设有很大的安全裕量，以适应在发动机的正常使用期间由于不同的环境条件而导致的任何偏差。此外，重型发动机通常经受各种类型的苛刻的耐久性要求。
US 20060054136 A1公开了用于基于气缸中的压力来控制内燃发动机的装置的一个示例。这种类型的装置包括可变阀机构，以用于至少改变进气阀或排气阀的打开面积。特别地，基于由该可变阀机构改变的进气阀或排气阀的打开面积来计算气缸中的压力。基于气缸中的压力来控制内燃发动机。
尽管在本领域中已有各种活动，但仍然需要一种改进的、估算内燃发动机装置中的气缸压力的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种更简单的估算内燃发动机装置(例如柴油内燃发动机)中的气缸压力的方法，该方法能够在车辆中的发动机装置的正常运行期间执行。该目的至少部分地通过根据权利要求1的方法来实现。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于估算内燃发动机装置中的气缸压力的方法。该内燃发动机装置包括内燃发动机，该内燃发动机具有燃烧气缸和能够在燃烧气缸内在下止点与上止点之间移动的往复式活塞。该内燃发动机装置还包括与燃烧气缸流体连通的流量控制阀组件。该流量控制阀组件包括能够在打开位置与关闭位置之间操作的阀以及能操作成提供用于打开所述阀的打开力的致动器。
此外，该方法包括以下步骤：
-在膨胀冲程期间由该致动器启动所述阀的打开；
-监测所述阀以确定所述阀打开时的时间点；
-确定该时间点处的、燃烧气缸与在所述阀下游的流体介质通路中的位置之间的压差；
-接收指示该时间点处的流体介质通路中的压力的数据；
-基于所确定的压差和指示流体介质通路中的压力的所述数据来确定该时间点处的气缸压力。
由于根据示例实施例的该方法的这些步骤，通过检测并使用所述阀两侧的压差的单个时间点作为起始点来估算气缸压力，可以提供一种通用且简单的估算气缸压力的方法。换句话说，本发明基于通过操作致动器来请求阀的打开并监测该阀的行为以识别该阀何时打开。以此方式，可以基于所述压差和流体介质通路中的压力来进一步确定该特定时间点处的气缸压力。
这样，该方法被配置成利用该阀的阀位置反馈(即，该阀打开的时间点)作为用于估算气缸压力的手段，因此不依赖于用于监测气缸中的气缸压力的压力传感器。
该方法的示例实施例对于在车辆中的发动机装置的正常运行期间估算气缸压力特别有用。举例来说，根据示例实施例的方法可以用作发动机管理系统(EMS)的集成部分。因此，对于任何给定组的操作条件，可以在发动机装置和车辆的运行期间优化发动机设置。此外，该方法允许将峰值气缸压力(PCP)维持在安全水平，同时可以在车辆运行期间优化发动机性能和燃料经济性。根据示例实施例的方法甚至可以允许使用更加动态的PCP，这是因为可以通过该方法在发动机装置和车辆的运行期间优化发动机设置。因此，该方法对于在具有重型发动机的重型车辆(其通常对发动机装置提出苛刻的耐用性要求)中实施是特别有用的。
通过提供一种允许在车辆中的发动机的正常运行期间估算气缸压力的方法，能够持续地优化发动机性能而不具有过大PCP的风险，因此有助于提高发动机性能和车辆的燃料经济性。
此外，通过具有至少一个如上所述的流量控制阀组件，可以决定何时应该开始打开所述阀的过程，并且还可以至少部分地控制在燃烧循环中何时打开所述阀。此外，通过使用流量控制阀组件，可以提供提高的操作自由度，而不会对发动机装置的总体设计产生负面影响。
因此，通过在膨胀冲程期间由致动器启动所述阀的打开(即，在致动器力足以实际打开所述阀之前)的步骤中使用流量控制阀组件并且随后监测所述阀以确定所述阀打开时的时间点，可以立即确定给定时间点的压差。
内燃发动机通常是车辆(例如卡车等)的内燃发动机。因此，该方法的示例实施例特别适用于车辆的内燃发动机装置。该方法的示例实施例同样可以适用于旨在用于发电、船舶动力推进等的其他类型的内燃发动机，而且也可以适用于包括内燃发动机的各种混合动力系统。因此，这些示例实施例可以例如用于各种类型的发电机组应用，包括柴油发电机、柴油发动机与发电机的组合等。此外，该方法的示例实施例也可以被结合在其他类型的发动机发电机以及铁路机车、船舶、轮渡、泵(例如水泵)中。通常，这样的系统可以包括柴油内燃发动机和被可操作地连接到该发动机的发电机。
应当注意，当该时间点处的在所述阀下游的流体介质通路中的位置是指该时间点处的排气通路中的位置时，针对系统总体上描述了本文中提到的示例实施例和示例优点。然而，当所述阀下游的流体介质通路中的位置是进气通路中的位置时，也可以执行该方法。因此，当该时间点处的在所述阀下游的流体介质通路中的位置是该时间点处的排气通路中的位置时、以及当所述阀下游的流体介质通路中的位置是进气通路中的位置时，本文中提到的示例优点都适用于系统。
在此上下文中，本文中所使用的术语“下游”是指流体介质从气缸的流动方向。因此，如从流体介质从气缸中的流动方向所见，所述阀下游的流体介质通路中的位置是指相对于所述阀的位置而言的下游点或下游位置。举例来说，当所述阀是排气阀时，确定该时间点处的燃烧气缸与在所述阀下游的流体介质中的位置之间的压差的步骤对应于确定该时间点处的燃烧气缸与在排气通路中的位置之间的压差的步骤。
通常，该方法在车辆的操作期间执行。然而，该方法既可以在静止操作中也可以在行驶操作中执行。在某些安装中，该方法也可以在模拟环境等中执行。
尽管可以在单个气缸上执行该方法，但是由于车辆通常包括多个气缸，所以该方法通常按顺序在多个气缸上执行。通常，该方法适于在发动机的每个离散的气缸压力估算之间以多个常规燃烧循环为每个气缸至少操作一次。由此，允许发动机的运行稳定，以确保在监测所述阀的打开的步骤期间发动机能够以静止模式或稳态模式运行。
根据一个示例实施例，该方法至少在给定的燃烧气缸上执行预定的燃烧循环。举例来说，该预定的燃烧循环是常规的四冲程燃烧循环。
应当注意，尽管该方法通常旨在用于柴油型发动机(即，柴油型燃烧)，但是在一些示例实施例中，所提供的用于燃烧的燃料可以设置成用于预混合燃烧，在该预混合燃烧中，燃料可以直接喷射到气缸中或喷射到气缸上游的空气中，例如通过端口喷射。此外，应当注意，该方法也可以用于奥托循环发动机，或者柴油发动机与奥托循环发动机的混合发动机系统中。
如上所述，该方法的示例实施例和所确定的气缸压力可以用于多种不同的目的，例如：
-使发动机设置适应当前的PCP限制；
-估算发动机并使发动机适应燃油性能；
-估算流体介质的再循环，例如排气再循环量(EGR量)；
-检测气缸之间的偏差；
-与模型预测控制(MPC)模型进行比较。
通常，通过在所述阀上施加由致动器提供的已知的打开力来执行所述阀的打开。用于打开所述阀的所需打开力取决于致动器的类型和各种操作参数，例如压力水平等。然而，所需打开力通常是预先确定的，并且，指示所需打开力的数据可以存储在控制单元等中。举例来说，通过各种预测或从经验数据中获得所期望的预定打开力。
应当注意，本文中所使用的术语“压差”通常是指该时间点处的、在燃烧气缸与流体介质通路中的位置之间的压差。即，术语“压差”是指燃烧气缸中的流体介质的气体压力水平与流体介质通路中的燃烧气体(其对应于被引导离开燃烧气缸的流体介质)的压力水平之间的差值。
本文中所使用的术语“时间点”通常是指发动机阀上的反作用力的大小基本相等时的时间点。即，发动机阀上的打开力的大小基本等于来自燃烧气缸的力与来自流体介质通路的力的总和。如上所述，该时间点也是确定给定时间点处的气缸压力的步骤的触发点。该时间点也可以是用于估算或确定其他参数(例如整体压力曲线，即，作为曲柄角度的函数的气缸压力)的起始点，这将在下面进一步描述。
此外，还应当注意，所确定的气缸压力通常是绝对气缸压力(ACP)值。
用语“上止点”(TDC)和“下止点”(BDC)是在包括往复式活塞的发动机系统领域中使用的常用术语，并且应被理解为用于活塞在燃烧气缸内的往复运动的相应上端位置和下端位置。当提到阀在上止点和下止点之一处打开和关闭时，应意识到一些公差在特定限定的范围内。例如，当提到进气阀打开(即，当活塞到达上止点时定位在打开位置)时，进气阀不一定必须在活塞的确切上止点位置处打开，而是可以稍微在活塞到达上止点之前或者稍微在活塞已离开上止点之后打开。
根据一个示例实施例，该方法还包括以下步骤：通过建模基于所确定的在该时间点处的气缸压力而根据从上止点定义的往复式活塞的曲柄角度来估算气缸压力。以这种方式，可以估算正在运行的内燃发动机的气缸压力曲线。换句话说，该方法利用所确定的在给定时间点处的气缸压力来确定整体压力曲线，例如在整个燃烧循环上通过对多个曲柄角度上的气缸压力的变化执行建模来确定整体压力曲线。
此外，从根据曲柄角度所估算出的气缸压力的结果可得出的数据能够用于平衡所述燃烧气缸中的一个或多个。
举例来说，以上步骤中的建模是指内燃循环(过程)的模型。该模型应当被配置成输出发动机的气缸的压力曲线。
通常，基于所确定的在该时间点处的气缸压力而根据从上止点定义的往复式活塞的曲柄角度来估算气缸压力的步骤中的建模是理论内燃模型和经验内燃模型中的任一种。应当注意，存在几种不同类型的内燃模型，并且通常考虑发动机的类型和车辆的类型并且考虑主要的操作条件来选择适当的模型。
根据一个示例实施例，该方法包括从根据曲柄角度所估算出的气缸压力确定峰值气缸压力(PCP)的附加步骤。以这种方式，可以考虑主导的PCP水平来优化发动机。
如上所述，示例实施例允许基于根据曲柄角度所估算出的气缸压力来平衡一个或多个燃烧气缸。根据一个示例实施例，该方法包括基于根据曲柄角度所估算出的气缸压力来调节通向一个或多个进气阀的流体介质流量的附加步骤。通常，调节通向一个或多个进气阀的流体介质流量的步骤是通过基于根据曲柄角度所估算出的气缸压力控制流量控制阀组件的致动器来执行的。由此，发动机的每一个气缸都能够以简单而有效的方式相对于彼此被平衡。
应当容易理解的是，平衡一个或多个燃烧气缸也可以基于所确定的在该时间点处的气缸压力或基于气缸压力曲线的一部分。
通常，尽管不是严格要求的，但是监测所述阀以确定所述阀打开时的时间点的步骤还可以包括感测所述阀的位置的步骤。取决于发动机的类型、阀组件的类型和安装的类型，可以以几种不同的方式来检测所述阀的位置。在一个示例中，该流量控制阀组件包括定位传感器。在本示例中，监测所述阀以确定所述阀打开时的时间点的步骤是通过用定位传感器感测所述阀的位置来执行的。然而，该传感器可以布置在内燃发动机装置中的其他位置，只要它能够以可靠的方式感测所述阀的位置即可。定位传感器通常被配置成检测并确定部件(例如阀)的位置。
通常，尽管不是严格要求的，但流体介质通路中的所述位置对应于流体介质端口或流体介质歧管之一中的位置。
根据一个示例实施例，该方法还包括由温度传感器确定流体介质通路中的温度的步骤。以这种方式，可以在确定气缸压力时考虑该温度。通过测量并确定流体介质通路中的温度，可以使燃烧模型更精确。
根据一个示例实施例，在膨胀冲程期间启动所述阀的打开的步骤还包括激活致动器以在所述阀上产生打开力的步骤。换句话说，该方法请求或命令致动器产生打开力，这通常是通过用压缩流体介质(例如压缩空气)对致动器加压来执行的。然而，取决于阀组件的类型，可以以其他方式执行激活致动器以在所述阀上产生打开力的步骤。
根据一个示例实施例，在膨胀冲程期间启动所述阀的打开的步骤是在致动器能够打开所述阀之前执行的。
另外或替代地，在膨胀冲程期间启动所述阀的打开的步骤是在膨胀冲程期间从上止点开始的、往复式活塞的给定的曲柄角度处执行的。而且，在膨胀冲程期间启动所述阀的打开的步骤通常包括以下步骤：在膨胀冲程期间从上止点开始的、往复式活塞的给定的多个曲柄角度期间提供用于打开排气阀的打开力。
应当注意，所述阀通常维持在打开位置，直到上述方法的步骤被执行。举例来说，在给定的循环中完成排气冲程之前，所述阀维持在打开位置。通常，尽管不是严格要求的，但是所述阀在排气冲程结束时关闭。因此，根据一个示例实施例，该方法包括在排气冲程时将所述阀定位在关闭位置的步骤。
根据一个示例实施例，所述阀是排气阀。另外或替代地，所述阀是进气阀。因此，所述阀是发动机排气阀和发动机进气阀中的任一个。因此，应当容易理解，所述流量控制阀组件是排气流量控制阀组件和进气流量控制阀组件中的任一个。还可以想到的是，排气阀和进气阀被包括在一个共同的流量控制阀组件中。因此，该流量控制阀组件可以包括排气阀、进气阀和致动器，该致动器被构造成操作排气阀和进气阀中的任一个。当然，还可能的是，该流量控制阀组件可以包括排气阀和被构造成操作该排气阀的对应的排气阀致动器、以及进气阀和被构造成操作该进气阀的对应的进气阀致动器。
如上所述，该流量控制阀组件包括被可操作地连接到所述阀的致动器。然而，该流量控制阀组件可以以几种不同的方式设置，只要它可操作成提供用于打开流量控制阀组件的所述阀的打开力即可。为此，流量控制阀组件的所述阀具有与作用在所述阀上的压差成比例的打开力。另外，所述致动器被构造成具有预定的且有限的打开力，即，可以预先估算或预定的打开力。
如果所述阀是排气阀，则流量控制阀组件是排气流量控制阀组件。类似地，如果所述阀是进气阀，则流量控制阀组件是进气流量控制阀组件。
与阀组件的类型无关，所述阀可在打开位置与关闭位置之间操作。以这种方式，该流量控制阀组件适于调节穿过流量控制阀的流体介质的流量。该流量控制阀组件可以以各种方式被控制。
在一个示例实施例中，该致动器被构造成通过气动压力来操作所述阀。因此，该致动器是由加压气体气动地操作的流量可控致动器，以用于打开和关闭排气阀。举例来说，该流量控制阀组件是气动流量控制阀。这样，每个阀具有其自己的致动器来控制该阀的位置和正时。然而，在其他示例实施例中，多个阀可以由共用的致动器控制。
气动地操作的流量控制阀组件的优点在于能够在打开位置与关闭位置之间快速地控制所述阀。而且，所述阀可以独立于例如凸轮轴的旋转而被操作。
根据示例实施例，提供用于打开和关闭所述阀的打开力的步骤可以包括将加压流体提供给所述流量可控致动器的步骤。
该致动器通常被构造成在给定的时间点处控制所述阀的打开和关闭。举例来说，该致动器通常被构造成通过接收来自控制单元等的信号而在给定的时间点处控制所述阀的打开和关闭。
另外或替代地，该流量控制阀组件可以是被构造成调节提升阀开口的高度的提升阀构件。
通常，内燃发动机装置包括一个或多个进气阀。特别地，内燃发动机的每一个气缸具有一个或多个进气阀。
另外或替代地，所述进气阀中的一个是流量控制阀组件。典型地，所述进气阀中的每一个都是流量控制阀组件。以这种方式，可以以高效且快速的方式操作进气阀，从而实现更加高效的发动机装置。
通常，内燃发动机装置包括一个或多个排气阀。特别地，内燃发动机的每一个气缸都具有一个或多个排气阀。该方法可以通过给定的气缸的排气阀中的任一个排气阀来执行。然而，通常针对排气阀中的每一个单独地执行该方法，而其他排气阀可以常规方式操作。
另外或替代地，排气阀中的一个是流量控制阀组件。典型地，排气阀中的每一个都是流量控制阀组件。以这种方式，可以以高效且快速的方式操作排气阀，从而实现更加高效的发动机装置。
通常，尽管不是严格必需的，但是该方法还包括重复所述步骤中的一些，直到对于给定的时间点以适当的方式确定出气缸压力。
通常，尽管不是严格要求的，但是在膨胀冲程期间由致动器启动所述阀的打开的步骤是通过控制与以下项中的任一个或其组合有关的阀参数来执行的：阀开度、阀打开正时、阀打开持续时间、流动面积、流动时间、阀升程。
阀组(groups of valve)中的未被设置为流量控制阀组件的其他阀通常是止逆阀、止回阀等。这些类型的阀例如可以被设置为常规的提升式阀。
根据一个示例实施例，当阀组中的每个阀都是流量控制阀组件时，该方法被配置成利用该组阀组件中的每一个阀。
应当注意，流量控制阀组件的数量、每个阀的构造以及所述多个阀的构造通常取决于示例实施例的安装的类型，例如车辆的类型、发动机的类型等。
还应当注意，所述流量控制阀组件可以由气动流量控制阀组件以外的另一种类型的流量控制阀组件提供。因此，流量控制阀组件可以是电磁流量控制阀组件、气动流量控制阀组件、电动气动流量控制阀组件、液压流量控制阀组件、电动液压流量控制阀组件等中的任一种。
如上所述，在膨胀冲程期间由致动器启动所述阀的打开的步骤是通过控制与流量控制阀组件的阀可操作地连接的致动器来执行的，该阀适于根据来自致动器的信号来调节阀开口。通常，调节该阀以控制阀开口的打开、关闭、正时和流动面积。该致动器通常被构造成在给定的时间点处控制所述阀的打开和关闭。举例来说，该致动器通常被构造成通过接收来自控制单元等的信号而在给定的时间点处控制所述阀的打开和关闭。
在一些示例实施例中，进气冲程包括以下步骤：使活塞从气缸的上止点移位到气缸的下止点，同时在活塞从上止点向下止点移位的至少一部分时间期间使至少一个进气阀维持打开。
在一些示例实施例中，执行气缸的压缩冲程的步骤是通过使活塞从气缸的下止点移位到气缸的上止点来执行的。
根据一个示例实施例，当内燃发动机装置包括多个燃烧气缸时，每个燃烧气缸都设置有能够在对应的燃烧其缸内移动的往复式活塞。另外，为每一个燃烧气缸提供至少一个流量控制阀组件。
通常，执行该方法以在膨胀冲程期间估算气缸压力。然而，也可以在发动机的循环中的另一时间或另一冲程处进行估算。此外，由致动器启动所述阀的打开的步骤通常是在膨胀行程的至少前半部分(first half)期间执行的。然而，还可能的是，由致动器启动所述阀的打开的步骤可以在膨胀冲程的另一部分处执行。而且，虽然由致动器启动所述阀的打开的步骤是在膨胀冲程期间执行的，但是根据示例实施例，该方法的一些其他步骤可以在另一时间点以及在燃烧循环的另一部分期间执行。举例来说，关于所述阀在膨胀冲程中打开时的时间点的数据或信息可以用作发动机燃烧模型的输入，如上所述，这可以在另一时间点处执行。
应当注意，本文中所使用的术语“流体介质”是工作流体介质，并且通常是指可能包含空气、燃料、已燃烧气体、其他燃烧颗粒及其混合物的预混合的工作流体介质。该流体介质应该是可压缩的，并且可以是压缩的流体介质，例如，压缩空气、压缩的已燃烧气体及其混合物。
还应当注意，尽管该方法的示例实施例通常是基于使用空气作为燃烧气缸中的所进入的流体介质，但在其他构造中，内燃发动机系统可以使用空气与另一种气体的混合物，或者仅使用另一种类型的气体或燃料。而且，在其他设计变型中，所进入的流体介质可以是液体流体介质，例如水或气溶胶等。因此，本发明的示例实施例不应被视为局限于将空气作为所进入的流体介质。
根据一个示例实施例，该方法还包括通过用振动传感器监测发动机振动来确定燃烧起始点的步骤。以这种方式，在确定气缸压力时可以考虑燃烧起始点，即，该振动传感器能够检测由于开始燃烧过程而发生的振动。通过监测发动机中的振动来测量并确定燃烧起始点，可以使燃烧模型更精确。换句话说，当在后续步骤中确定气缸压力时，发动机的燃烧过程的起始点提供了一个额外参考点。该振动传感器例如可以是加速度计、地震传感器等。该振动传感器应当能够检测振动，从而允许该传感器监测燃烧过程。该振动传感器可以布置在发动机装置中的多个不同位置处，例如在燃料喷射器中或邻近燃料喷射器。因此，在本示例实施例中，内燃发动机装置包括被构造成监测来自发动机的振动的振动传感器。
在示例实施例中，当该振动传感器布置在燃料喷射器上时，还可以检测该燃料喷射器何时被激活。由此，可以检测将燃料喷射到气缸燃烧室中的过程的起始点。
根据一个示例实施例，所述流量控制阀组件是排气流量控制阀组件，并且所述流体介质通路是排气通路。
根据一个示例实施例，所述流量控制阀组件是进气流量控制阀组件，并且所述流体介质通路是进气通路。
根据本发明的第二方面，提供了一种内燃发动机装置，该内燃发动机装置包括用于控制内燃发动机装置的控制单元。该控制单元被配置成执行根据任一个示例实施例的方法的步骤中的任一个和/或如上文关于本发明的第一方面所描述的特征。
第二方面的效果和特征在很大程度上类似于上文关于本发明的第一方面所描述的效果和特征。
应当注意，该控制单元可以包括微处理器、微控制器、可编程数字信号处理器或另一可编程设备。该控制单元还可以包括或者替代地包括专用集成电路、可编程门阵列或可编程阵列逻辑、可编程逻辑器件或数字信号处理器。在该控制单元包括可编程设备(例如上文提到的微处理器、微控制器或可编程数字信号处理器)的情况下，所述处理器还可以包括控制该可编程设备的操作的计算机可执行代码。如上所述，该控制单元可以是数字控制单元；然而，该控制单元也可以是模拟控制单元。另外，该控制单元可以被配置成控制所述阀中的每一个；特别地，该控制单元可以被配置成控制该系统的流量控制阀组件中的每一个。
典型地，提供了一种内燃发动机装置，该内燃发动机装置包括燃烧气缸，该燃烧气缸容纳能够在该燃烧气缸内在下止点与上止点之间移动的往复式活塞，并且其中，该内燃发动机装置还包括控制单元，该控制单元连接到流量可控致动器并且被配置成控制该流量可控致动器以操作流量控制阀组件的流量控制阀。即，该控制单元被配置成控制所述致动器以操作流量控制阀组件。
根据本发明的第三方面，提供了一种车辆，该车辆包括上文关于本发明的第二方面所描述的内燃发动机装置。该发动机例如可以是四冲程内燃柴油发动机。举例来说，该内燃发动机系统包括压燃式内燃发动机。该内燃发动机例如可以是柴油发动机，其可以以几种不同类型的燃料(例如柴油或二甲醚DME)运行。其他燃料类型也是可以想到的，例如可再生燃料以及包括内燃发动机和电动机的混合动力系统。这样，应该容易理解的是，本文所述的本发明的示例实施例可以相对于发动机本身、也可以相对于气缸设计和发动机的其他部件以几种不同的设计来实施。
根据本发明的第四方面，提供了一种计算机程序，该计算机程序包括程序代码组件，该程序代码组件用于当所述程序在计算机上运行时执行上文关于本发明的第一方面所描述的步骤。
根据本发明的第五方面，提供了一种携载计算机程序的计算机可读介质，该计算机程序包括程序组件，当该程序组件在计算机上运行时，该程序组件用于执行上文关于本发明的第一方面所描述的步骤。
第三方面、第四方面和第五方面的效果和特征在很大程度上类似于上文关于本发明的第一方面所描述的效果和特征。
当研究所附权利要求书和以下描述时，本发明的其他特征和优点将变得明显。本领域技术人员会认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，本发明的不同特征可以组合以产生除了下文中描述的实施例以外的实施例。
附图说明
通过以下对本发明的示例性实施例的、说明性而非限制性的详细描述，将更好地理解本发明的上述以及其他目的、特征和优点，其中：
图1a是卡车形式的车辆的侧视图，其包括适于根据本发明的示例实施例的方法操作的内燃发动机装置；
图1b是图1的车辆中的内燃发动机装置的示意图，在该内燃发动机装置中设置有包括燃烧室和往复式活塞的气缸；图1b还示意性地示出了根据本发明的方法的操作步骤的示例实施例，其中，在发动机的燃烧循环的膨胀冲程期间，一个阀处于打开状态；
图2示意性地示出了流量控制阀的示例的零件，该流量控制阀旨在控制内燃发动机装置中的流体介质的流量；
图3a是描绘了根据本发明的一个示例实施例的方法中的步骤的框图；
图3b是描绘了根据本发明的另一示例实施例的方法中的步骤的框图。
参考附图，下面是作为示例引用的本发明的实施例的更详细描述。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，且不应被解释为限于本文中阐述的实施例；而是，提供这些实施例是为了充分性和完整性。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。
图1a是卡车形式的车辆的侧视图，该卡车例如是重型卡车，特别是用于半挂车的拖车。图1a中的车辆1包括适于根据本发明的示例实施例的方法操作的内燃发动机装置10。如下面更详细描述的，内燃发动机装置10包括内燃发动机12。内燃发动机12总体上以四冲程方式运行。在该示例实施例中，此内燃发动机是内燃柴油发动机，即，被设计成根据柴油过程工作的发动机。
另外，内燃发动机装置10包括控制单元600，以执行根据本文所述的示例实施例的方法的操作步骤，并且将关于图3a和图3b进一步描述该控制单元600。
现在转向发动机12的零件，图1b描绘了图1a的车辆中的发动机的一个气缸。如图1b中所示，发动机12总体上包括气缸3和往复式活塞构件23，该往复式活塞构件通常被简单地表示为活塞23。典型地，内燃发动机包括多个气缸，例如六至八个气缸3，每个气缸都具有对应的活塞23。
活塞23被布置成在其最高位置TDC与其最低位置BDC之间往复运动。在图1b中，活塞23靠近其BDC，而图1b中的由虚线表示的活塞位置示出了TDC位置。气缸3内的在活塞23的BDC与气缸顶部之间的容积总体上被称为燃烧室4。
图1b的每个气缸3在其竖直顶端处包括用于进气(inlet air)的至少一个(通常为多个)进气通道21、以及用于由气缸3内发生的燃料燃烧过程产生的排气的至少一个(通常为多个)排气通道22。该排气通道通常与排气后处理系统的排气通路互连。发动机通常还包括用于将燃料喷射到发动机气缸的燃烧室内的燃料喷射器。可选地，尽管未示出，但该燃料喷射器可以包括振动传感器，该振动传感器被构造成检测由燃烧过程产生的振动。该振动传感器还可以被构造成检测燃料喷射器何时被激活并将相关信息传送到控制单元以用于进一步处理。
再次参考图1b，每个进气通道21具有用于所进入的流体介质的受控流入的进气阀20，并且每个排气通道22具有用于排气的受控流出的排气阀30。特别地，排气阀30被布置成控制相应的气缸3与排气通道22或排气通路60的排气端口39之间的流体连通。通常，发动机12包括多个排气阀30，这些排气阀30与燃烧室4流体连通并且被构造成调节排气从燃烧室到排气通路60的排空。如本文中将进一步描述的，排气阀30中的至少一个是排气流量控制阀组件38，该排气流量控制阀组件38适于控制穿过该排气流量控制阀组件的流体介质的流量。在本示例实施例中，排气阀中的每一个均被提供为排气流量控制阀组件的形式。进气阀20被布置成与燃烧室4流体连通，并且被构造成调节所进入的流体介质到燃烧室4的供应。总体上，该发动机包括多个进气阀20，这些进气阀20与燃烧室4流体连通，并且被构造成调节从空气入口(它是进气通路29的一部分)进入的流体介质到燃烧室4的供应。通常，进气阀20中的至少一个是进气流量控制阀组件28，该进气流量控制阀组件28适于控制穿过该进气流量控制阀组件的流体介质的流量。在本示例实施例中，进气阀中的每一个均被提供为进气流量控制阀组件的形式。
在图2中示出了流量控制阀组件28、38的一个示例。这种类型的流量控制阀组件是旨在用于本文中关于图3a和图3b所描述的系统和方法的流量控制阀组件的、一个可想到的示例实施例。该流量控制阀组件可以被布置为进气阀20(因此被表示为进气流量控制阀组件28)，或者被布置为排气阀30(因此被表示为排气流量控制阀组件38)。在本示例实施例中，并且在关于图2的描述中，进气流量控制阀组件和排气流量控制阀组件二者是相同类型的，因此该描述适用于它们二者。流量控制阀组件28、38可以以各种方式被控制。通常，尽管不是严格必需的，但是阀组件38包括致动器91，该致动器91被可操作地连接到阀92并且被构造成通过气动压力来操作该阀。致动器91通常被构造成在给定的时间点控制该阀打开和关闭。举例来说，致动器91通常被构造成通过接收来自控制单元600等的信号而在给定的时间点控制该阀打开和关闭。因此，在本示例实施例中，流量控制阀组件28、38是气动流量控制阀组件。如果该流量控制阀组件是气动流量控制阀组件，则流量控制阀组件28、38中的每一个通常与共用的空气压缩机(未示出)或者与对应的单独的空气压缩机流体连通，该对应的单独的空气压缩机被构造成向对应的流量控制阀供应压缩空气。
阀92在此是提升式阀构件。举例来说，提升式构件可以是常规的提升阀等，如图1b和图2中所示。该阀的致动器91被构造成通过气动压力来操作阀92。这样，阀92是压力激活阀。在本示例中，流量控制阀组件28、38中的每一个均包括被可操作地连接到对应的阀的气动致动器。
特别地，如图2中所示，该阀组件的致动器91被构造成经由致动器活塞95操作该阀。致动器91经由空气入口97和空气出口98而与加压空气介质(未示出)流体连通。以这种方式，这种气动阀致动利用了压缩空气来控制该阀的阀开口，即，在打开的流体介质状态与关闭的流体介质状态之间操作该阀。因此，致动器91包括至少用于压力流体介质的空气入口97和至少用于压力流体介质的空气出口98。经由空气入口97流入的加压空气通过空气入口阀99被引向致动器活塞95。空气入口阀99布置在空气入口中并且被构造成打开和关闭该空气入口，以便控制到致动器活塞95的空气的流量。此外，在空气出口98中布置有空气出口阀96，该空气出口阀96被构造成打开和关闭该空气出口，以允许空气从所述致动器排出。通常，如图2中所示，致动器活塞95布置在腔室84中，该腔室84限定了用于致动器活塞95的往复运动的空间。致动器活塞95能够在第一位置(上部位置)与第二位置(下部位置)之间操作，在该第一位置(上部位置)，阀92处于关闭状态，在该第二位置(下部位置)，阀92处于打开状态。在图2中，所述致动器处于上部位置，即，处于关闭状态。通过对所述致动器加压和减压，致动器活塞95能够在第一位置(上部位置)与第二位置(下部位置)之间操作。另外，该流量控制阀包括布置在阀92与致动器活塞盘95之间的弹簧87，以便使该阀返回到其初始位置，即，与致动器活塞盘95的上部位置对应的位置。
流量控制阀组件28、38还可以具有包括液压回路腔室的液压回路83。该液压回路的目的是进一步控制或减弱该致动器活塞盘95的移动。该液压回路可以由液压阀85控制。
此外，流量控制阀组件28、38可以包括控制阀单元82，以根据来自控制单元600的信号控制该流量控制阀组件的操作。举例来说，致动器91被构造成根据从控制单元600接收到控制阀单元82的信号进行操作。该控制阀单元还可以包括传感器装置等，以监测该流量控制阀组件的各个部件。而且，如上所述，控制阀单元82通常被构造成控制该流量控制阀组件的各个部件。
应当容易理解的是，尽管以上示例实施例涉及其中每一个进气阀和每一个排气阀都是流量控制阀组件的系统，但是所述排气阀中的仅一个排气阀是用于执行关于图2所描述的方法的流量控制阀组件就足够了。
现在转向发动机的操作，根据一个示例实施例的发动机被布置成在每个气缸3中提供所谓的重复四冲程循环。即，发动机每个气缸的操作顺序是基于常规四冲程循环的顺序。适于根据四冲程循环来操作发动机的方法的顺序的一个示例实施例包括执行进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程的步骤。
图3a描绘了根据本发明的方法的顺序的一个示例实施例。该方法的顺序的示例实施例可以在关于图1至图1b和图2所描述的车辆内燃发动机装置上执行。因此，参考图3a，提供了一种用于估算车辆1的内燃发动机装置10(例如关于图1至图1b和图2所描述的内燃发动机装置10)中的气缸压力CP的方法100。该内燃装置包括流量控制阀组件28、38，该流量控制阀组件28、38与燃烧气缸3流体连通并包括阀92和致动器91，该阀92能够在打开位置与关闭位置之间操作，该致动器91能操作成提供用于打开该阀的打开力。
如图3a中所示，该方法至少包括以下步骤：
-在膨胀冲程期间由所述致动器启动110该阀的打开；
-监测120该阀以确定该阀打开时的时间点Tp；
-确定130时间点Tp处的在燃烧气缸与排气通路60中的位置之间的压差DP；
-接收140指示时间点Tp处的所述排气通路中的压力EP的数据；
-基于所确定的压差DP和指示所述排气通路中的压力的所述数据来确定150时间点Tp处的气缸压力CP。
在车辆的操作期间执行根据上文的方法的步骤以及下文描述的其他步骤。此外，该方法总体上在静止操作或行驶操作中执行。
如上所述，发动机可以以包括一个或多个流量控制阀组件的几种不同构造来设置。该流量控制阀组件在步骤110中特别有用，以便在膨胀冲程期间启动该阀的打开。在本示例中，该流量控制阀组件对应于排气阀，即，该流量控制阀组件是排气流量控制阀组件38。
举例来说，在膨胀冲程期间启动该阀的打开的步骤110还包括激活致动器91以在阀92(排气流量控制阀组件38的一部分)上产生打开力的步骤。即，在步骤110中，该方法请求或命令所述致动器产生打开力，这通常是通过用压缩空气对所述致动器加压来执行的。这样，通过在该阀上施加已知的打开力来执行该阀的打开，该打开力由被加压的所述致动器提供。用于打开该阀的所需打开力取决于所述致动器的类型以及各种操作参数，例如压力水平等。在本示例实施例中，所需打开力是预定的，并且指示所需打开力的数据被存储在控制单元600中。通常根据经验数据来获得所期望的预定打开力。通常，在膨胀冲程期间启动110该阀的打开的所述步骤是在所述致动器能够打开该阀之前执行的。
举例来说，控制单元600被配置成在膨胀冲程期间启动该阀的打开。例如，由所述致动器启动该阀的打开的步骤通常是在膨胀冲程的至少前半部分期间执行的。即，在膨胀冲程的早期执行该阀的打开。然而，也可能的是，在膨胀冲程期间从上止点开始的、往复式活塞的给定的曲柄角度处执行在膨胀冲程期间启动该阀的打开的步骤110。
总体上，步骤110还包括以下步骤：在膨胀冲程期间从上止点开始的、往复式活塞的给定的后续多个曲柄角度期间提供用于打开排气阀的打开力。
应当容易理解的是，在排气阀上的反作用力的大小基本相等时的时间点处，排气阀打开。即，排气阀上的打开力的大小基本等于来自燃烧气缸的力和来自排气通路的力的总和。作用在排气阀上的力可以从燃烧气缸中的作用在排气阀上的力的平衡理论推导出。
类似于步骤110，步骤120通常也在膨胀冲程期间执行。图1b中示出了步骤120中的该阀的位置的一个示例，其中，阀92的位置被示出为刚好在打开之后，同时活塞在执行膨胀冲程。在本示例中，通过传感器来监测阀92的位置，该传感器被布置成与阀92连接，例如在排气流量控制阀组件38中。该传感器例如可以是被构造成检测并确定该阀的位置的定位传感器。因此，监测该阀以确定阀92打开时的时间点Tp的步骤120还包括感测阀92的位置的步骤。举例来说，该排气流量控制阀组件包括所述传感器(未示出)。指示该阀92的监测位置的数据或信息可以临时存储在如上所述的排气流量控制阀组件38的控制单元中。此外，与阀92的位置相关的数据从排气流量控制阀组件38传送到控制单元600，以用于进一步处理，例如根据后续步骤130、140和150进一步处理。
在步骤120中，通过致动器91打开阀92是通过控制被可操作地连接到阀92的致动器91来执行的。由于排气阀92被布置成与排气通路60(即，例如图1b中的排气端口39)连接，所以排气阀92的打开总体上意味着燃烧室4与排气通路60之间的通路响应于致动器91的操作而打开。
在膨胀冲程期间执行的步骤110和步骤120的同时，步骤130、140和150同样可以在另一时间点执行。举例来说，步骤130、140和150在步骤110和120之后并且在发动机的正在进行的燃烧循环期间执行。替代地，控制单元600可以收集并存储来自步骤120的数据，并且随后在另一时间点以及另一位置处执行步骤130、140和150。
排气阀92通常维持在打开位置，直到执行该方法的步骤110和120。举例来说，至少在给定的循环中完成排气冲程之前，阀92维持在打开位置。通常，尽管不是严格要求的，但是阀92因此在排气冲程结束时关闭。因此，该方法可选地包括在排气冲程时将阀92定位在关闭位置的步骤。
随后，在步骤130中，确定压差DP。该压差是提供到燃烧气缸内的流体介质的气体压力水平与排气通路60中的燃烧气体(其对应于被引导离开燃烧气缸的排气)的压力水平之间的差值。举例来说，可以通过确定由时间点Tp处的在燃烧气缸与排气通路60中的位置之间的压差引起的力来确定所述压差。当确定了该力时，可以通过忽略阀92的上表面(即，该阀的面向排气通路60的一侧，见图1b)与阀92的底表面(即，阀92的面向气缸3的燃烧室4的一侧，见图1b)之间的相对较小的面积差来确定所述压差。替代地，可以通过测量给定时间点Tp处的排气通路中的压力来确定所述压差。参见下文，可以如关于步骤140所描述的那样确定给定时间点Tp处的排气通路中的压力。
应当注意，排气通路60中的所述位置可以是指排气端口39(例如参见图1b)或排气歧管(未示出)。在本示例中，通过确定燃烧气缸内的压力与排气端口39(排气通路60的一部分，例如参见图1b)中的压力之间的压力差来执行确定所述压差的步骤。排气通路中的该位置处的压力可以由压力传感器(未示出)确定。
现在转到接收指示时间点Tp处的排气通路中的压力EP的数据的步骤140，排气通路中的所述位置可以类似地指排气端口或排气歧管。在本示例中，接收指示时间点Tp处的排气通路中的压力EP的数据的步骤中的数据指的是指示排气端口39中的压力EP的数据，该排气端口39例如在图1b中被示出。因此，在排气端口中的适当位置处监测压力EP。排气端口39中的该位置处的压力可以由压力传感器(未示出)确定。换句话说，该压力传感器被构造成测量排气端口39中(即，排气通路60中)的压力。指示该排气通路中的监测压力EP的数据或信息可以临时存储在相关联的控制单元中，例如控制单元600。这样，如上所述，步骤140总体上还包括基于指示排气通路中的压力的所述数据来确定排气通路中的压力EP的步骤。该压力传感器通常被构造成将指示排气通路中的压力EP的数据传送到控制单元600，以用于进一步处理，例如根据后续步骤150进一步处理。
因此，在步骤150中，基于所确定的压差DP和指示排气通路中的压力EP的所述数据来确定给定时间点处的气缸压力CP。由于分别从步骤130和步骤140已知了排气通路中的压差和压力，所以可以基于给定时间点Tp处的所述燃烧气缸中的主要的力平衡来确定气缸压力。即，当存在力平衡时，排气阀上的反作用力的大小基本相等。
此外，如图3a中所示，该方法可选地包括步骤160：基于所确定的所述时间点处的气缸压力CP而根据从上止点定义的往复式活塞23的曲柄角度来估算气缸压力。通常，通过建模来执行基于所确定的所述时间点处的气缸压力CP而根据从上止点定义的往复式活塞23的曲柄角度来估算气缸压力的步骤160。步骤160中的建模是理论内燃模型和经验内燃模型中的任一种。在根据示例实施例的方法的一些实施方案中，步骤160仅估算气缸压力曲线(pressure trace)的一部分就足够了。通常考虑发动机的类型、车辆的类型和操作条件的类型来选择模型的类型。
举例来说，可以从根据曲柄角度所估算出的气缸压力来确定峰值气缸压力(PCP)。因此，在该方法的另一示例实施例中，如图3b中所示，该方法额外包括从根据曲柄角度所估算的气缸压力来确定峰值气缸压力的步骤162。
另外，本示例中的方法还包括步骤170：通过基于根据曲柄角度估算出的气缸压力调节一个或多个进气阀的开度来调节进入燃烧气缸内的流体介质的流量。通过调节通向每个气缸一个阀(one valve per cylinder)的流体介质的流量，该方法可以用于以简单而有效的方式平衡发动机的各个气缸。此外，甚至可以在步骤130之后立即调节通向该阀的流体介质的流量。
如果如上所述地在多个气缸上使用该方法，则控制单元能够从所述多个气缸收集信息，并且根据所述多个气缸中的每一个气缸的曲柄角度来估算气缸压力。通过对发动机的所述多个气缸中的每一个进行测量，可以检测气缸之间的偏差。此后，所检测到的气缸之间的偏差可以用作输入数据来控制进气阀，以在发动机的每一个气缸中提供基本等效的气缸压力曲线。
此外，为了进一步提高气缸压力估算的精确性，该方法可以考虑排气通路中的温度。因此，如图3b中所示，该方法包括由温度传感器确定排气通路中的温度的步骤164。通常，指示排气通路中的所监测的温度的数据或信息可以临时存储在相关联的控制单元中，例如控制单元600。然而，该温度传感器通常被构造成将指示排气通路中的温度的数据传送到控制单元600，以在根据曲柄角度估算气缸压力的步骤中用于进一步处理。
如上所述，在确定气缸压力时，甚至可以考虑由燃烧产生的振动。举例来说，该方法还可以包括如上所述的通过用振动传感器监测发动机振动来确定燃烧起始点的步骤。如上所述，可以以与涉及温度的数据类似的方式应对和处理指示所检测到的振动的数据或信息。
应当理解，本发明不限于上文所述和附图中示出的实施例；而是，本领域技术人员将认识到，可以在所附权利要求书的范围内进行许多修改和变型。举例来说，尽管已经关于排气阀30描述了示例实施例的步骤，但该方法同样可以通过使用进气阀20之一或使用一个发动机进气阀20和一个发动机排气阀30的组合来执行。

Claims (19)

1.一种用于估算内燃发动机装置(10)中的气缸压力(CP)的方法(100)，所述内燃发动机装置包括内燃发动机(12)，所述内燃发动机具有燃烧气缸(3)和能够在所述燃烧气缸内在下止点(BDC)与上止点(TDC)之间移动的往复式活塞(23)，并且所述内燃发动机装置还包括流量控制阀组件(28，38)，所述流量控制阀组件与所述燃烧气缸流体连通，并且所述流量控制阀组件包括能够在打开位置与关闭位置之间操作的阀(92)以及能操作成提供用于打开所述阀的打开力的致动器(91)，
其特征在于，所述方法包括以下步骤：
-在膨胀冲程期间由所述致动器启动(110)所述阀的打开；
-监测(120)所述阀以确定所述阀打开时的时间点(Tp)；
-确定(130)所述时间点(Tp)处的、所述燃烧气缸与在所述阀下游的流体介质通路(29，39，60)中的位置之间的压差(DP)；
-接收(140)指示所述时间点(Tp)处的所述流体介质通路中的压力(EP)的数据；以及
-基于所确定的压差(DP)和指示所述流体介质通路中的压力的所述数据来确定(150)所述时间点(Tp)处的气缸压力(CP)。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤(160)：通过建模，基于所确定的所述时间点处的气缸压力(CP)而根据从上止点定义的所述往复式活塞的曲柄角度(CAD)来估算气缸压力。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述步骤(160)中的所述建模是理论内燃模型和经验内燃模型中的任一种。
4.根据权利要求2或3中的任一项所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤(162)：从根据所述曲柄角度的所述估算的气缸压力来确定峰值气缸压力(PCP)。
5.根据权利要求2至4中的任一项所述的方法，还包括以下步骤(170)：基于根据所述曲柄角度的所述估算的气缸压力来调节通向进气阀的流体介质的流量。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，监测所述阀以确定所述阀打开时的时间点(Tp)的所述步骤(120)还包括感测所述阀的位置的步骤。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述流量控制阀组件包括定位传感器，并且，监测所述阀以确定所述阀打开时的时间点的所述步骤(120)是通过用所述定位传感器感测所述阀的位置来执行的。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述流体介质通路中的所述位置对应于流体介质端口或流体介质歧管之一中的位置。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括由温度传感器确定所述流体介质通路中的温度的步骤(164)。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，在所述膨胀冲程期间启动所述阀的打开的所述步骤(110)还包括激活所述致动器以在所述阀上产生所述打开力的步骤。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，在所述膨胀冲程期间启动(110)所述阀的打开的所述步骤是在所述致动器能够打开所述阀之前执行的。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，在所述膨胀冲程期间启动(110)所述阀的打开的所述步骤是在所述膨胀冲程期间从所述上止点开始的、所述往复式活塞的给定的曲柄角度处执行的。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括通过用振动传感器监测发动机振动来确定燃烧起始点的步骤。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述流量控制阀组件是排气流量控制阀组件(38)，并且所述流体介质通路是排气通路。
15.根据前述权利要求1至13中的任一项所述的方法，其中，所述流量控制阀组件是进气流量控制阀组件(28)，并且所述流体介质通路是进气通路。
16.一种内燃发动机装置，其包括用于控制所述内燃发动机装置的控制单元(600)，其特征在于，所述控制单元(600)被配置成执行根据权利要求中1至15中的任一项所述的方法的步骤中的任一个。
17.一种车辆，其包括根据权利要求16所述的内燃发动机装置。
18.一种计算机程序，其包括程序代码组件，所述程序代码组件用于当所述程序在计算机上运行时执行权利要求1至15中的任一项所述的步骤。
19.一种携载计算机程序的计算机可读介质，所述计算机程序包括程序组件，当所述程序组件在计算机上运行时，所述程序组件用于执行权利要求1至15中的任一项所述的步骤。
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