用于运行内燃机的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于运行内燃机（2）的方法，其中，借助非参数的基于数据的函数模型表明在燃烧特征和一个或多个运行状态参量之间的函数关系，其中，内燃机（2）借助函数模型的单次或多次计算运行。

Methods and devices used to operate internal combustion engines

The invention relates to a method for operating an internal combustion engine (2) method, the function model of data show that the function relation between the combustion characteristics and one or more operating state parameters based on the advantage of non parameter, internal combustion engine (2) with the function model of single or multiple computer operation.

【技术实现步骤摘要】
用于运行内燃机的方法和装置
本专利技术涉及用于在燃烧特征、特别是燃烧重心位置的基础上运行内燃机的方法。本专利技术还涉及用于确定燃烧特征的方法。
技术介绍
燃烧重心位置针对内燃机用作表征燃烧的参量，特别是在汽油机中。燃烧重心位置根据曲轴角来确定，该曲轴角由进入气缸的活塞运动的上止点确定，在这个燃烧重心位置上燃烧所喷射的燃料的50%。燃烧重心位置在外源点火式内燃机中在马达运行中决定性地由气缸内的点火的时间点确定。燃烧重心位置或类似的表征燃烧的燃烧特征通常由气缸压力的变化曲线求出，气缸压力的变化曲线可以在试验运行中例如借助气缸压力传感器检测。因为为批量生产设置气缸压力传感器意味着巨大的费用，所以试图以合适的方式借助模型根据内燃机的一系列运行状态参量来求出燃烧特征。例如也公知的是，评估基于内燃机的冲程运行造成的转速波动，以便由此确定燃烧特征。迄今为止的用于确定燃烧特征的执行方案经常极为不准确，因为运行状态参量通常可能相互作用，因而与运行点相关的影响可能会妨碍燃烧特征的确定。
技术实现思路
按照本专利技术建议了按本专利技术所述的用于根据燃烧特征运行内燃机的方法以及按照本专利技术所述的装置和马达系统。其它的设计方案在优选实施例和其它实施例中给出。按照第一个方面，规定了一种用于运行内燃机的方法，其中，借助非参数的、基于数据的函数模型表明在燃烧特征和一个或多个运行状态参量之间的函数关系，其中，内燃机借助函数模型的单次或多次计算来运行。上述方法的一个基本思想在于，在非参数的、基于数据的函数模型的基础上借助运行状态参量求出燃烧特征。因此不需要用作输入参量的运行状态参量的物理的相互关系的知识。因此可以在试验台中借助气缸压力传感器在较大运行范围上进行燃烧室压力的检测以及由此学习或求出非参数的、基于数据的函数模型。因为在运行状态参量之间的相互影响在这种建模中也通过该函数模型表明，所以非参数的、基于数据的函数模型的使用导致了在确定燃烧特征时的精度提高。此外，可以通过预定燃烧特征的期望的值来求出运行状态参量，其中，内燃机根据该运行状态参量来运行。运行状态参量尤其可以通过函数模型的迭代计算求出，该函数模型把运行状态参量映射到燃烧特征上。可以规定，一个或多个运行状态参量说明内燃机的状态、一个或多个从外部预定的预定参量和一个或多个针对一个或多个调节发送器（Stellgeber）的操控信息。此外，燃烧特征可以说明针对燃料在内燃机的气缸的燃烧室内的燃烧的变化曲线的特征量，特别是燃烧重心位置和/或另一个燃料转化点和/或是关于热变化曲线Qx%的说明，该热变化曲线对应在由曲轴角说明的时间点上的能量，在该时间点上，喷入的燃料的x%在相关的气缸中燃烧。按照一种实施方式，可以借助针对燃烧特征的基于数据的函数模型确定点火角效率，其中，点火角效率借助特性曲线与燃烧特征相关地由点火角预定。可以规定，当前的马达力矩特别是借助预定的根据运行点确定的基础力矩由点火角效率求出。此外，基于数据的函数模型可以对应高斯过程模型。按照另一个方面，规定一种用于运行内燃机的装置，其中，该装置被构造用于，借助非参数的基于数据的函数模型表明在燃烧特征和一个或多个运行状态参量之间的函数关系以及借助函数模型的单次或多次计算运行内燃机。附图说明实施方式随后依据所附的附图更加详细地阐释。图示：图1是带有内燃机的马达系统的示意图；图2是图解用于确定运行内燃机的燃烧特征的方法的流程图；以及图3是图解用于确定内燃机的一个运行点上的经优化的点火角的方法的流程图。具体实施方式图1示出了带有内燃机2、特别是外源点火式内燃机的马达系统1的示意图。内燃机2可以构造成四冲程马达，特别是构造成汽油机。其它类型的内燃机也可以用于接下来说明的方法，在这些内燃机中能使用一个针对运行的燃烧特征。内燃机2具有多个气缸3（在所示实施例中为四个气缸），在这些气缸中存在各一个燃烧室且（未示出的）活塞可以活动地布置在所述气缸中。活塞以本身公知的方式与曲轴4联接，以便驱动这根曲轴。气缸3分别配设有点火装置5，可以通过该点火装置点燃引入气缸3的燃烧室内的空燃混合物。新鲜空气通过空气输送系统6输送给内燃机2，新鲜空气经由进气阀7受控制地通过一根与曲轴4联接的凸轮轴对于特定的时间周期进入相关的气缸3中。此外，气缸具有排气阀8，燃烧废气可以经由该排气阀排出到废气导出区段9中。此外可以设一种增压装置10，该增压装置具有在废气导出区段9中的涡轮机12和在空气输送系统6中的压缩器13，以便将所提供的废气焓转化成压缩功率且在增压压力下在节气门11上游提供新鲜空气。设置了马达控制器15，其根据例如可以对应额定力矩（额定力矩例如可以由驾驶踏板位置来预定）的预定参量V以及根据传感地从马达系统1检测到的运行状态参量，以及由针对调节发送器的调节量，例如由针对节气门11的位置的调节发送器和由针对增压装置10的功率的调整的增压器调节器，以及由进气阀和排气阀的打开和关闭时间点以及类似参量，来确定内燃机2的运行。针对内燃机的运行，可以使用关于在气缸3内的燃烧的经过的说明。作为这种燃烧特征，所谓的燃烧重心位置的知识经常有助于控制内燃机2的运行，所述燃烧重心位置说明了一个曲轴角作为与转速无关的时间点，在该时间点上，在特定的气缸内燃烧所喷射的燃料的50%（MFB50%，MFB：meanfractionburnt所燃烧的平均分量，Kraftstoffumwandlungspunkt燃料转化点）。此外，燃烧特征也可以包括其它的燃料转化点，例如MFB10%和MFB90%和/或关于热变化曲线Qx%的说明。热变化曲线Qx%对应在由曲轴角说明的一个时间点上的能量值，在这个时间点上，在相关的气缸内燃烧所喷射的燃料的x%。燃烧特征可以例如用作中间信息，以便通过从燃烧特征推导出的点火角效率推断出内燃机的当前的实际力矩，相应于计算准则：扭矩=基本力矩x效率。此外，可以利用该燃烧特征来实现特定的扭矩，因为在认识所要求的燃烧特征时可以确定为此所需的点火时间点。用于所要求的燃烧特征的建模的运行状态参量，可以包括一个或多个下列参量：-马达转速，-马达负荷，其例如以在相关的气缸中的相对的空气填充的形式加以说明，-点火角，在该点火角处通过点火装置5产生了点火火花，其中，点火角以在气缸的燃烧室内的活塞运动的上止点为出发点被定义为曲轴角，-空燃比λ，-说明内燃机的调整元件的调整位置的参数，例如凸轮轴-相调整器、凸轮轴-冲程调整装置、用于调整压缩比的调节器，-说明燃料组分、例如燃料的乙醇含量的参量，以及-对周边环境状况的说明，该说明可以包括例如周边环境空气温度和/或周边环境空气压力。在图2中示出了一张流程图，该流程图示出了用于确定运行内燃机的燃烧特征的基本的方法。为此，运行状态参量在步骤S1中被检测或建模以及在步骤S2中用作针对预定的、非参数的基于数据的函数模型的输入参量。非参数的基于数据的函数模型可以是由测量数据点建立的函数模型，例如高斯过程模型或类似的。这样建立非参数的基于数据的函数模型，即，使得其根据输入参量提供燃烧特征作为模型值。非参数的、基于数据的功能模型的应用基于贝叶斯回归方法。贝叶斯回归方法的基础例如在C.E.Rasmussen等人的《针对机器学习的高斯过程》（麻省理工学院出版社，2006）中说明。贝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于运行内燃机（2）的方法，其中，借助非参数的基于数据的函数模型表明在燃烧特征和一个或多个运行状态参量之间的函数关系，其中，所述内燃机（2）借助所述函数模型的单次或多次计算运行。

【技术特征摘要】
2016.05.24 DE 102016208980.31.一种用于运行内燃机（2）的方法，其中，借助非参数的基于数据的函数模型表明在燃烧特征和一个或多个运行状态参量之间的函数关系，其中，所述内燃机（2）借助所述函数模型的单次或多次计算运行。2.按照权利要求1所述的方法，其中，通过预定燃烧特征（VM）的期望的值，求出所述运行状态参量，其中，内燃机（2）根据该运行状态参量运行。3.按照权利要求2所述的方法，其中，所述运行状态参量通过函数模型的迭代计算求出，该函数模型把所述运行状态参量映射到所述燃烧特征（VM）上。4.按照权利要求1至3任一项所述的方法，其中，所述一个或多个所述运行状态参量说明了内燃机（2）的状态、一个或多个从外部预定的预定参量（V）以及一个或多个针对一个或多个调节发送器的操控信息。5.按照权利要求1至4任一项所述的方法，其中，燃烧特征（VM）说明了用于内燃机（2）的气缸（3）的燃烧室内的燃料的燃烧的变化曲线的特征量，特别是燃烧重心位置（MFB50%）和/或其它的燃料转化点...

【专利技术属性】
技术研发人员：S安格迈尔，E克洛彭堡，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE