发动机缸内燃烧过程是将燃料化学能转化为机械能的关键过程,要使发动机能够有良好的经济性、动力性和排放性能表现,就必须对这一过程进行优化控制.由于整个系统的复杂性和非线性,传统的内燃机很难建立用于实时控制的物理模型,一般都使用基于MAP图的开环控制方法来控制.开环控制方法能保证发动机在标定工况下的最优控制效果,当部件磨损、更换等原因造成实际运行环境偏离标定环境时,发动机的性能就会受到影响. 近年来兴起的HCCI燃烧技术和替代燃料的使用,使得传统基于标定的开环控制方法的弊端被凸显出来.HCCI燃烧由化学动力学主导,对外界因素的变化十分敏感,这使得对于SI或CI燃烧影响很小的因素,在HCCI燃烧情况下却可能会导致一些极端情况出现,如失火、爆震等.此外,在燃料的多元化已经是大趋势的情况下,燃料物化特性的变化将对发动机燃烧过程产生很大的影响.在这些情况下,燃烧闭环控制是很有必要的控制手段. 燃烧闭环控制概念指的是在发动机运行过程中,以缸内燃烧状态参量作为反馈,调整发动机参数,从而达到精确控制燃烧过程的目的.燃烧闭环控制在降低油耗、排放、增加发动机的燃料适应性、减轻标定工作量和故障诊断等各个方面都有很大的潜力.由于发动机系统各个状态量之间都有千丝万缕的联系,闭环反馈控制系统的设计往往都涉及到多输入多输出闭环控制系统的设计.系统的建模也涉及到热力学、曲轴动力学和信号处理等多方面.燃烧闭环控制实现的关键在于选择合适的燃烧状态指标作为控制目标,选择有效的控制手段,以及合理的闭环控制结构.近年来低成本压阻式缸压传感器的问世,使得缸压传感器在实用化方向的发展取得了很多成果,特别是在柴油机上的应用.可以预见,随着缸压传感器的量产和寿命的提高,其应用成本还会不断降低,成本和可靠性问题会逐步解决,缸压信号作为缸内燃烧状态的反馈信号,是最为理想的缸内燃烧状态反馈信号.本文总结了发动机燃烧闭环控制技术的发展情况,包括硬件平台发展和循环内的燃烧控制技术,说明了燃烧闭环控制技术的发展趋势.