[發明專利]用于內燃機的控制設備

有效

• 申請號: 201580061916.0
• 申請日: 2015-11-17
• 公開（公告）號: CN107002576B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: B.塞格特羅普;M.梅熱
• 申請（專利權）人: 大眾汽車有限公司
• 主分類號: F02D41/14
• 分類號: F02D41/14
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 侯宇

一種用于內燃機(2)的控制設備(1)，其具有一個功能，所述功能在考慮運行狀態信息(FW、SB)、上限值和累積的實際量值的情況下確定指令變量(x(t))，所述指令變量(x(t))影響內燃機(2)的運行狀態，從而調整多個實際量值，使得在一個運行時間段內累積的實際量值不會超過針對該運行時間段的上限值，在該運行時間段內具有由內燃機(2)的任意的、以隨機順序設定的不同運行狀態的組合，其中，目標函數被最小化，方法是借助無差異曲線(I)從帕累托最優的備選中選出指令變量(x(t))。

技術領域

本發明涉及一種用于內燃機的控制設備，其用于確定用于內燃機的至少一個指令變量。

背景技術

控制設備用于在車輛范圍內控制重要的發動機功能?？刂圃O備尤其也用于作為對設計手段例如燃燒室設計和通過噴射系統與噴射方法影響混合氣形成的補充，在發動機運行中降低燃料消耗和與此關聯的CO₂排放以及重要的廢氣成分例如一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)、氮氧化物(NO_x)以及炭黑和顆粒。

控制設備的已知功能包含關于發動機運行狀態的信息(例如轉速、扭矩、期望扭矩、溫度、DPF(柴油顆粒過濾器)負載)和確定的指令變量，該指令變量影響運行中的油耗和污染物排放。

為了確定指令變量通常也使用存儲在控制設備中的發動機綜合特性曲線，在其中儲存有例如根據上述運行狀態的理論廢氣再循環率或者理論進氣壓力。

合適的指令變量例如是廢氣再循環率、廢氣再循環分布、進氣量、噴射時刻、點火時刻。從這些指令變量推導出調節值(例如節流閥位置、VTG(可變截面渦輪)的位置)。

術語“內燃機”在此包括帶有所有機組、輔助機組和調節元件的完整的內燃機系統。

以此策略可以確保，在確定的速度特性中通過最優化地分配確定的指令變量不超過污染物排放限制。這種速度特性的一個示例是標準化的行駛循環，例如新歐洲行駛循環標準(NEFZ)，以該速度特性行駛用于確定廢氣和/或油耗值。對于這種循環例如已知有全局最優化方法，例如在Heiko序列：Emission Modelling and Model-Based Optimisation ofthe Engine Control(發動機控制的排放建模和基于模型的優化),D17達姆施塔特博士論文2012中說明。

在真實的行駛運行(必要時在所謂的實際行駛排放測試方法中)中發生任意的、不同的速度特性和運行狀態，其在行駛前和行駛中都是未知的。因為單個運行狀態與發動機控制無關聯地已經具有不同的排放值，所以在任意的、不同的行駛特性的情況下油耗和排放值(l/100km或者說mg/km)也會部分地極大地上下偏差。因此，通過已知的控制策略不再給出在不超過排放上限的情況下對例如油耗或者CO₂排放的全局優化。

尤其在排放量沖突時，例如在柴油機中的炭黑(顆粒)排放和氮氧化物排放之間出現的沖突時，會發生下述情況，其中，例如在速度特性中超過了允許的氮氧化物排放但是明顯低于允許的炭黑排放。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，提供一種用于內燃機的具有下述功能的控制設備，控制設備至少部分地解決上文描述的問題并且適用于在實際行駛排放測試方法中在油耗和AdBlue(車用尿素或柴油機尾氣處理液)消耗方面以及排放量方面優化的指令變量，例如廢氣再循環率(AGR率)、廢氣再循環分布(高壓/低壓)、進氣量、蓄壓管壓力、還有廢氣后處理系統、例如柴油顆粒過濾器和SCR(選擇性催化還原)的使用。

上述技術問題通過按照本發明的控制設備、按照本發明的內燃機和按照本發明的車輛解決。

本發明其他有利的設計方案由本發明的優選實施例的如下說明中得出。