[發(fā)明專利]排氣溫度預(yù)測的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810496083.6
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN108979882A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C·F·丹尼爾斯;R·F·哈塔爾
• 申請（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司
• 主分類號: F02D41/24
• 分類號: F02D41/24
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 代易寧;鄧雪萌

本發(fā)明涉及排氣溫度預(yù)測的方法。轉(zhuǎn)矩請求模塊基于駕駛員輸入產(chǎn)生用于發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩請求。模型預(yù)測控制(MPC)模塊：基于轉(zhuǎn)矩請求識別多組可能目標(biāo)值，每組可能目標(biāo)值包括目標(biāo)有效節(jié)流閥面積百分比；分別確定多組可能目標(biāo)值的預(yù)測操作參數(shù)；分別確定多組可能目標(biāo)值的成本值；基于成本值選擇多組可能目標(biāo)值中的一組；并且基于分別選擇的一組可能目標(biāo)值來設(shè)定目標(biāo)值，該目標(biāo)值包括整個節(jié)流閥的目標(biāo)壓力比。目標(biāo)面積模塊基于目標(biāo)有效節(jié)流閥面積百分比比來確定節(jié)流閥的目標(biāo)開度面積。節(jié)流閥致動器模塊基于目標(biāo)開度控制節(jié)流閥。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及內(nèi)燃機，并且更具體地涉及用于車輛的發(fā)動機控制系統(tǒng)開發(fā)。

背景技術(shù)

此處提供的背景描述的目的在于總體地呈現(xiàn)本公開的背景。當(dāng)前署名的發(fā)明人的工作就其在該背景部分中所描述的以及在提交時可以不另外被作為是現(xiàn)有技術(shù)的多個方面的描述而言既不明確地也不隱含地被認(rèn)可為是本公開的現(xiàn)有技術(shù)。

內(nèi)燃機在汽缸內(nèi)燃燒空氣和燃料混合物以驅(qū)動活塞，從而產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。進(jìn)入發(fā)動機的空氣流量經(jīng)由節(jié)流閥調(diào)節(jié)。更具體地，該節(jié)流閥調(diào)整節(jié)流閥面積，從而增加或降低進(jìn)入發(fā)動機的空氣流量。隨著節(jié)流閥面積增加，進(jìn)入發(fā)動機中的空氣流量增加。燃料控制系統(tǒng)調(diào)整燃料被噴射的速率以向汽缸提供期望空氣/燃料混合物和/或?qū)崿F(xiàn)期望轉(zhuǎn)矩輸出。增加被提供至汽缸的空氣和燃料的量會增加發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩輸出。

在開發(fā)用于汽車生產(chǎn)的發(fā)動機時，必須對發(fā)動機進(jìn)行校準(zhǔn)以確保正確操作。部分認(rèn)為正確操作是維護(hù)發(fā)動機硬件、特別是與排放有關(guān)的硬件的安全條件。每個特定的發(fā)動機校準(zhǔn)是通過改變參數(shù)并將結(jié)果作為數(shù)據(jù)收集來測試幾個操作參數(shù)的結(jié)果。例如，允許發(fā)動機在指定溫度之外運行的操作參數(shù)的組合被認(rèn)為對于發(fā)動機硬件是不安全的。因此，最終校準(zhǔn)將不允許發(fā)動機在這些特定參數(shù)下操作。對于每個參數(shù)組合都會擴展測試，直到為發(fā)動機控制參數(shù)圖收集足夠的數(shù)據(jù)為止。不斷重復(fù)測試每個可變操作參數(shù)會導(dǎo)致大量的測試時間，從而需要昂貴的測試設(shè)施和工時。

雖然目前校準(zhǔn)發(fā)動機的方法最初是成功的，但是校準(zhǔn)器需要投入數(shù)百個工時和測功機測試單元小時以用于發(fā)動機映射所需的數(shù)據(jù)采集。因此，需要一種新的發(fā)動機校準(zhǔn)方法，該方法效率更高并且需要更少的測試時間和小時來開發(fā)發(fā)動機校準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容

一種用于估計內(nèi)燃機的排氣溫度的方法包括：獲取已知燃料當(dāng)量比(EQR)和已知火花正時(CA50偏移)的當(dāng)前排氣溫度、將歸一化溫度比表面設(shè)定為當(dāng)前排氣溫度、已知EQR和已知CA50偏移，以及基于歸一化溫度比表面提供由替代EQR和替代CA50偏移產(chǎn)生的預(yù)測排氣溫度。

在本發(fā)明的另一個示例中，該方法包括提供等效EQR，該等效EQR與已知CA50偏移一起基于歸一化溫度比表面產(chǎn)生已知的排氣溫度極限。

在本發(fā)明的又一個示例中，該方法包括提供等效CA50偏移，該CA50偏移與EQR一起基于歸一化溫度比表面產(chǎn)生已知的排氣溫度極限。

在本發(fā)明的又一個示例中，獲取已知EQR和已知CA50偏移的當(dāng)前排氣溫度進(jìn)一步包括獲取已知燃料EQR和已知CA50的當(dāng)前排氣溫度，其中已知EQR是實際空燃比與化學(xué)計量空燃比的比率。

在本發(fā)明的又一個示例中，獲取已知EQR和已知CA50偏移的當(dāng)前排氣溫度進(jìn)一步包括獲取已知燃料EQR和已知CA50的當(dāng)前排氣溫度，其中已知CA50偏移是與燃燒50％的空氣/燃料質(zhì)量的曲軸位置所成的曲軸度數(shù)。

在本發(fā)明的又一個示例中，將歸一化溫度比表面設(shè)定為當(dāng)前排氣溫度、已知EQR和已知CA50偏移進(jìn)一步包括將歸一化溫度比表面設(shè)定為當(dāng)前排氣溫度、已知EQR和已知CA50偏移，并且其中已知EQR是Lambda的倒數(shù)，該歸一化溫度比面(Z(I，J))由以下等式定義：

Y(J)＝A*Lambda³+B*Lambda²+C*Lambda+D