用于操作内燃发动机的计算机程序制造技术

用于操作内燃发动机的计算机程序，内燃发动机包括用于将燃料喷射入发动机气缸的燃料喷射器、用于将排气从发动机气缸排出的排气管、以及设置在排气管中的氧浓度传感器，计算机程序包括程序代码，当在计算机上运行时，程序代码用于执行以下步骤：将由氧浓度传感器生成的信号转换为指示发动机气缸中的空气/燃料比的第一信号，操作燃料喷射器以执行燃料喷射，生成指示由于燃料喷射、发动机气缸中的预期的空气/燃料比的第二信号，将第二信号滤波以获得滤波信号，使用滤波信号以操作发动机，其中滤波信号通过周期性地执行控制循环来获得。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求申请号为202015004194.9、申请日为2015年6月11日的德国专利申请的优先权，优先权申请的内容通过引用的方式整体并入本文。
本公开涉及用于一种操作内燃发动机(例如，机动车辆的内燃发动机)的计算机程序。更特别地，本公开涉及一种用于生成指示发动机气缸内的空气/燃料比的信号的计算机程序。
技术介绍
已知的是，机动车辆的内燃发动机至少包括用于将计量数量的燃料喷射进入发动机气缸的燃料喷射器、用于允许空气量与进入气缸的燃料混合的进气阀、以及用于排出气缸内空气/燃料混合物的燃烧产生的排气的排气阀。排气阀与后处理系统流体连通，后处理系统包括排气管和设置在排气管中的氧浓度传感器(例如，氧传感器(lambda sensor)或氮氧化物NOx传感器)。氧浓度传感器生成指示排气中氧浓度的信号(即，电信号)，其可被电子控制单元转换为指示发动机气缸内的空气/燃料比的第一信号。电子控制单元还可被配置为生成代表发动机气缸内的所预期的空气/燃料比的第二信号，其不是基于来自氧浓度传感器的信号，而是在传递入发动机的空气量和燃料喷射量的基础上估计得到。此第二信号通常用于启动内部控制机(internal control engine)的许多不同的控制策略，特别是使用前述氧浓度传感器的控制策略。因此，这些策略的可靠性通常依赖于由电子控制单元生成的第二信号实际上如何跟随(adhere to)在氧浓度传感器的辅助下生成的第一信号。
技术实现思路
本专利技术的实施例的目的是提供一种能够当第二信号在内燃发动机的寿命期间变化时将第二信号适应至第一信号的解决方案，所述第二信号由电子控制单元生成，所述第一信号基于氧浓度传感器(例如氧传感器或NOx传感器)的实际响应生成。另一目的是使用简单、合理且相当便宜的解决方案来达到此目的。这些目的和其他目的通过具有独立权利要求中所列举的特征的解决方案来实现。独立权利要求中所列举的特征代表解决方案的辅助方面。特别地，本公开的实施例提供了一种用于操作内燃发动机的计算机程序，所述内燃发动机包括用于将燃料喷射入发动机气缸的燃料喷射器、用于将排气从发动机气缸排出的排气管、以及设置在排气管中的氧浓度传感器(例如，氧传感器或NOx传感器)，所述计算机程序包括程序代码，当在计算机上运行时，所述程序代码用于执行以下步骤：-将由氧浓度传感器生成的信号转换为指示发动机气缸中的空气/燃料比的第一信号，-操作燃料喷射器以执行燃料喷射，-生成指示由于燃料喷射、发动机气缸中的预期的空气/燃料比的第二信号，-对第二信号滤波以获得滤波信号，以及-使用滤波信号操作发动机，其中，滤波信号通过周期性地执行控制循环来获得，所述控制循环包括以下步骤：-采样所述第一信号的值，-采样所述第二信号的值，-按照在先前的控制循环期间采样的第一信号的值、第二信号的采样值、和第一信号的采样值的函数来计算时间常数，以及-按照在先前的控制循环期间计算的滤波信号的值、第二信号的采样值、和计算的时间常数的函数来计算滤波第二信号的值。因此，用于对第二信号(即，有电子控制单元生成的原始信号)滤波的时间常数基于由氧浓度传感器测量的空气/燃料比的实际值而逐循环调整，由此自动地将由电子控制单元生成的滤波信号与氧浓度传感器的信号相适应和定相(phasing)。根据本解决方案的方面，滤波信号的值可使用以下方程计算： x 2 i f = e - T τ · x 2 ( i - 1 ) f + ( 1 - e - T τ ) · x 2 i ]]>其中：τ是时间常数，x2if是滤波信号的值，x2(i-1)f是在先前的控制循环期间的滤波信号的值，x2i是第二信号的采样值，以及T是两个连贯控制循环之间的时间周期。此方面提供了使用所谓的指数滤波器来计算滤波信号的值，所述指数滤波器是对信号应用一阶滤波的简单和可靠的解决方案。根据本解决方案的另一方面，时间常数可使用以下方程计算： τ = T log x 1 i - x 2 i x 1 ( i - 1 ) - x 2 i ]]>其中：τ是时间常数，x1i是第一信号的采样值，x1(i-1)是在先前的控制循环期间的第一信号的采样值，x2i是第二信号的采样值，以及T是两个连贯控制循环之间的时间周期。此方面提供用于计算滤波器中使用的时间常数的可靠的解决方案。本解决方案的另一方面提供，计算机程序可包括程序代码，当在计算机上运行时，所述程序代码用于当滤波信号的值超过其预定阈值时执行启动燃料喷射量的闭环控制策略的步骤。利用本解决方案提供的滤波信号的可靠性，此方面允许及时地激活上述闭环控制策略，其可有助于避免烟的生成并且/或者合适地执行后处理设备(例如LNT)的再生处理。特别地，此闭环控制策略可通常包括以下步骤：-计算第一信号(在氧浓度传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于操作内燃发动机(110)的计算机程序，所述内燃发动机(100)包括用于将燃料喷射入发动机气缸(125)的燃料喷射器(160)、用于将排气从发动机气缸(125)排出的排气管(275)、以及设置在排气管(275)中的氧浓度传感器(435)，所述计算机程序包括程序代码，当在计算机上运行时，所述程序代码用于执行以下步骤：‑将由氧浓度传感器(435)生成的信号转换为指示发动机气缸(125)中的空气/燃料比的第一信号，‑操作燃料喷射器(160)以执行燃料喷射，‑生成第二信号，所述第二信号指示由于燃料喷射、发动机气缸中的预期的空气/燃料比，‑对第二信号滤波以获得滤波信号，以及‑使用滤波信号操作发动机，其中，滤波信号通过周期性地执行控制循环来获得，所述控制循环包括以下步骤：‑采样所述第一信号的值，‑采样所述第二信号的值，‑按照在先前的控制循环期间采样的第一信号的值、第二信号的采样值、和第一信号的采样值的函数来计算时间常数，以及‑按照在先前的控制循环期间计算的滤波信号的值、第二信号的采样值、和计算的时间常数的函数来计算滤波信号的值。

【技术特征摘要】
2015.06.11 DE 202015004194.91.一种用于操作内燃发动机(110)的计算机程序，所述内燃发动机(100)包括用于将燃料喷射入发动机气缸(125)的燃料喷射器(160)、用于将排气从发动机气缸(125)排出的排气管(275)、以及设置在排气管(275)中的氧浓度传感器(435)，所述计算机程序包括程序代码，当在计算机上运行时，所述程序代码用于执行以下步骤：-将由氧浓度传感器(435)生成的信号转换为指示发动机气缸(125)中的空气/燃料比的第一信号，-操作燃料喷射器(160)以执行燃料喷射，-生成第二信号，所述第二信号指示由于燃料喷射、发动机气缸中的预期的空气/燃料比，-对第二信号滤波以获得滤波信号，以及-使用滤波信号操作发动机，其中，滤波信号通过周期性地执行控制循环来获得，所述控制循环包括以下步骤：-采样所述第一信号的值，-采样所述第二信号的值，-按照在先前的控制循环期间采样的第一信号的值、第二信号的采样值、和第一信号的采样值的函数来计算时间常数，以及-按照在先前的控制循环期间计算的滤波信号的值、第二信号的采样值、和计算的时间常数的函数来计算滤波信号的值。2.根据权利要求1所述的计算机程序，其中滤波信号的值使用以下方程计算： x 2 i f = e - T τ · x 2 ( i - 1 ) f + ( 1 - e - T τ ) · x 2 i ]]>其中τ是时间常数，x2if是滤波信号的值，x2(i-1)f是在先前的控制循环期间计算的滤波信号的值，x2i是第二信号的采样值，T是两个连贯循环之间的时间周期。3.根据权利要求1或2所述的计算机程序，其中时间常数使用以下方程计算： τ = T log ...

【专利技术属性】
技术研发人员：M拉罗卡，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US