[發明專利]用于基于模型地控制和調節內燃機的方法

有效

• 申請號: 201880067560.5
• 申請日: 2018-07-20
• 公開（公告）號: CN111226029B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: M.布赫霍爾茨;K.格賴興;K.哈德;J.尼邁爾
• 申請（專利權）人: 羅爾斯·羅伊斯解決方案有限公司
• 主分類號: F02D41/00
• 分類號: F02D41/00;F02D41/14;F02D41/40;F02D41/38
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉子豪;王瑋

在第一解決方案中，提出一種用于控制和調節具有排氣引回的內燃機的方法，在所述方法中，AGR率（AGRR）借助于卡爾曼濾波器從氣體路徑的所計算的以及所測量的參量中并且從燃燒的所計算的以及所測量的參量中得到確定。在第二解決方案中，提出一種用于基于模型地控制和調節內燃機的方法，在所述方法中，取決于理論力矩通過燃燒模型（20）來計算用于操控噴入系統調校元件的噴入系統理論值，并且取決于AGR率通過氣體路徑模型（21）來計算用于操控氣體路徑調校元件的氣體路徑理論值，在所述方法中，由優化器（22）取決于所述噴入系統理論值和所述氣體路徑理論值來計算品質尺度，由所述優化器（22）通過在預測范圍之內改變所述噴入系統理論值和氣體路徑理論值將所述品質尺度最小化，并且在所述方法中由所述優化器（22）按照經最小化的品質尺度將所述噴入系統理論值和氣體路徑理論值設定為對于調整所述內燃機（1）的運行點是決定性的。

技術領域

本發明涉及一種用于控制和調節具有排氣引回（Abgasrückführung，有時稱為排氣反饋、排氣再循環）的內燃機的方法，在所述方法中，AGR率借助于卡爾曼濾波器從氣體路徑的所計算的以及所測量的參量中并且從燃燒的所計算的以及所測量的參量中得到確定。此外，本發明涉及一種用于基于模型地控制和調節內燃機的方法，在所述方法中，取決于理論力矩通過燃燒模型來計算用于操控噴入系統調校元件的噴入系統理論值，并且取決于AGR率通過氣體路徑模型來計算用于操控氣體路徑調校元件的氣體路徑理論值。

背景技術

內燃機的特性決定性地通過馬達控制儀器取決于性能期望進行確定。為此，在目前的馬達控制儀器的軟件中運用相應的特征線和特征區。通過所述特征線和特征區，從性能期望中計算出內燃機的調校參量、例如噴射開始和必要的軌道壓力。所述特征線/特征區在內燃機的制造商方面在檢查臺（Prüfstand，有時稱為試驗臺）上配備有數據。然而，所述特征線/特征區的大量和特征線/特征區彼此的相互關系導致高的調諧消耗（Abstimmungsaufwand）。

已知的用于降低氮氧化物排放的措施是排氣引回。因為排氣引回率（縮寫：AGR率）不能夠直接地被測量，所以所述排氣引回率必須從其它的測量參量中導出。由此，例如DE10 2011 006 756 A1為了確定AGR率而提出一種取決于氣體壓力和大氣壓力的差壓力測量。DE 11 2010 003 780 T5又提出一種估計方法，在所述估計方法中，通過排氣引回線路的當前的排氣質量流基于壓力差、AGR冷卻器的冷卻器排出溫度和進入彎管壓力來估算。由用于傳感裝置的惡劣的（raue）周圍環境和調校元件的公差所決定地，這兩個已知的方法關于準確性還需要改善。差壓力傳感器的應用是昂貴的。在借助于特征區的調諧消耗方面，前面所說的內容是適用的。

在實踐中嘗試通過應用數學的模型來減少調諧消耗。由此，例如DE 10 2006 004516 B3描述一種具有用于確定噴入量的概率表的貝葉斯網絡，并且US 2011/0172897 A1描述一種用于通過燃燒模型借助于神經元網絡來適配噴射開始以及噴射量的方法。在此關鍵的是，僅僅在檢查臺運轉時才必須被學習的經訓練的數據被塑造（abgebildet，有時稱為描繪下來）。

從US 2016/0025020 A1中已知一種用于內燃機的氣體路徑的基于模型的調節方法。氣體路徑不僅包括空氣側而且包括連同排氣引回在內的排氣側。在所述方法的第一步驟中，從氣體路徑的測量參量、例如增壓空氣溫度或NOx濃度中確定內燃機的當前的運行情況。然后在第二步驟中，同樣從測量參量中通過氣體路徑的物理的模型在預測范圍（Pr?diktionshorizonts）之內計算品質尺度（Gütema?）。然后在第三步驟中，又從品質尺度和運行情況中確定用于氣體路徑的調校元件的操控信號。所說明的方法僅僅涉及氣體路徑并且基于線性化的氣體路徑模型。由所述線性化決定地，信息丟失是不能夠避免的。

發明內容

因此，本發明基于如下任務，即開發一種用于確定AGR率的改善了的方法，所述方法允許內燃機的整體的基于模型的控制和調節。

所述任務通過一種用于控制和調節具有排氣引回的內燃機的方法和一種用于基于模型地控制和調節內燃機的方法來解決。