[发明专利]内燃活塞发动机和控制其可变进气阀系统的操作的方法

说明书

内燃活塞发动机和控制其可变进气阀系统的操作的方法。本发明涉及一种控制内燃活塞发动机的每个汽缸的进气阀系统(20.1、20.2、...、20.n)的操作的方法，其中，该方法执行以下步骤：i.至少在一个预定曲轴转角位置(θo)处测量每个汽缸(30.1、30.2、...、30.n)中的汽缸压力(po)，ii.确定与在预定曲轴转角位置(θo)处的至少一个测量汽缸压力对应的每个汽缸(30.1、30.2、...、30.n)的估计多变指数(y)，iii.通过使用至少一个测量汽缸压力(po)和至少一个估计多变指数(y)来确定至少在第二曲轴转角位置(θx)处的估计压缩压力(p^est)，以及iv.通过对估计压缩压力(p^est)的响应来控制与所述汽缸相连地设置的可变进气阀系统(20.1、20.2、...、20.n)的操作。本发明还涉及内燃活塞发动机。

技术领域

本发明涉及控制内燃活塞发动机的可变进气阀系统(variable inlet valvesystem)的操作的方法。

本发明还涉及内燃活塞发动机。

背景技术

燃烧发动机的操作要求正变得越来越苛刻。内燃活塞发动机的废气排放要求变得越来越严格。为了应对这种要求，存在各种可用的技术，通过这些技术，可以控制在发动机运行时的气体排放。另一方面，不希望发动机的整体性能受到旨在减少排放的行动影响。实现这些目标的方式之一是以更高的精度调整进气阀的定时(timing)，因为进气阀的定时在发动机性能中起重要作用。

非常希望每个汽缸的操作和性能彼此平衡。然而，实践中，汽缸操作中总是存在差异(诸如，汽缸间的不同增压空气压力(charge air pressure))。即使汽缸的可变进气阀系统的操作中延迟或提前的最小差异也可能引起汽缸间的大压力差。然后，发动机不以其最佳效率运行，并且汽缸中的燃料没有完全燃烧。

US 20110171173 A1公开了用于平衡内燃活塞发动机的汽缸的系统和方法。每个汽缸的最大压力和爆震值(knock value)以及平均最大平均压力是确定的。最大压力与平均最大压力的差是确定的。将该差与平均最大压力的特定偏差范围进行比较，并且将爆震值与特定爆震极限值进行比较。在单个汽缸的差超出偏差范围的下限且汽缸的爆震值小于爆震极限值或多个汽缸的差超出偏差范围的上限的情况下，调节汽缸的燃料喷射的持续时间。

US 2008196488 A1公开了借助于缸压传感器确定在内燃发动机的汽缸中燃烧的燃料量与供给该汽缸的燃料量之间的比的方法和设备。

WO 2008095569 A1公开了一种基于汽缸压力的自调整放热计算的方法。该方法包括测量作为曲轴转角(crank angle)的函数的汽缸压力，以及基于该测量计算用于压缩冲程的第一多变指数和用于膨胀冲程的第二多变指数。然后，对第一多变指数和第二多变指数进行插值，并且基于插值的多变指数执行净释放计算。

EP 2570637 A2公开了一种用于控制内燃发动机的设备，该内燃发动机包括用于改变进气阀或排气阀中的至少一个的开口面积或操作角度的可变阀机构，其中，基于由该可变阀机构改变的进气阀或排气阀中的至少一个的开口面积或操作角度来计算汽缸中的压力。

本发明的目的是提供一种用于控制内燃活塞发动机的可变进气阀系统的操作的方法，该方法与现有技术方案相比提高了性能。

发明内容

本发明的目的通过一种控制内燃活塞发动机的每个汽缸的进气阀系统的操作的方法来实现，其中，所述发动机的每个汽缸的操作至少包括：

a.进气阶段，所述进气阶段用于允许助燃空气(combustion air)进入到所述汽缸中，

b.压缩阶段，所述压缩阶段用于通过在所述汽缸中朝向活塞的上止点位置移动活塞来压缩所述汽缸中的助燃空气，