用于优化燃烧发动机的负载建立的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于优化燃烧发动机（10）的负载建立的方法，该燃烧发动机以其入口（28）与空气供应系统（30）连接并且以其出口（52）与排气系统（50）连接。在此，燃烧发动机（10）分配有用于控制被输送给燃烧发动机（10）的燃烧室（12）的气流（92）的至少两个不同的装置（18、34、36、46、56、76），这些装置包括具有对气流（92）的变化的快速系统反应的执行元件（88）和具有对气流（92）的变化的缓慢系统反应的执行元件（90）。规定：确定用于燃烧发动机（10）的扭矩改变的信号；其中将该信号未经过滤地传输到具有对气流（92）的变化的缓慢系统反应的执行元件（90）上并且经过滤地传输到具有对该气流的变化的快速系统反应的执行元件（88）上。化的快速系统反应的执行元件（88）上。化的快速系统反应的执行元件（88）上。

【技术实现步骤摘要】
用于优化燃烧发动机的负载建立的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于优化燃烧发动机的负载建立的方法以及一种用于执行这种方法的控制设备和一种用于执行这种方法的燃烧发动机。

技术介绍

[0002]在燃烧发动机的现代发动机控制中，驾驶员请求经由各种执行元件来被付诸实施。有些执行元件可以引起快速系统反应，而其它执行元件对发动机控制的要求有延迟地做出反应。这不仅可能有物理原因而且可能有技术原因（例如材料选择、硬件结构）。如果给这些执行元件供应同一驾驶员请求信号，则会发生目标冲突。快速的执行元件需要对驾驶员请求进行塑造（Formung）或过滤，以便实现通过燃烧发动机所驱动的车辆的和谐的驾驶行为。在此，在缓慢的执行元件处对反应时间有正面影响的信息会丢失。此外，没有考虑到这些执行元件彼此间对系统的交叉影响。
[0003]在从现有技术公知的解决方案中，用统一的目标值来操控燃烧发动机的进气和排气道中的执行元件。该目标值受到驾驶行为的塑造。由于对进气道中的影响空气的执行元件的统一的操控，不同的系统惯性未被考虑。在此，例如增压压力控制的系统反应相比于对节气门调节的反应而言明显更慢。由于对目标值的取决于驾驶行为的塑造，得到燃烧发动机的有延迟的响应行为，其具有多达130 ms的延迟。
[0004]一种可能的优化在于：通过对零件部件的相对应的优化来改善执行元件的反应并且因此改善该响应行为。这例如可以通过使用较轻的材料和/或通过电辅助、尤其是通过废气涡轮增压器的电辅助来实现。然而，这种措施显著增加了空气供应系统的成本或者降低了这些部件的耐用性。
[0005]从DE 10 2007 062 171 A1公知一种用于运行燃烧发动机的方法，其中设置燃烧发动机的空气系统的主执行机构、尤其是节气门，而且其中根据目标值来操控空气系统的至少一个附加于该主执行机构所设置的副执行机构。规定：根据至少两个综合特性曲线来形成针对该副执行机构的目标值，分别将相同的输入量输送给所述至少两个综合特性曲线。
[0006]DE 10 2014 224 534 A1同样描述了一种用于运行燃烧发动机的方法。在此，充气调节器布置在废气再循环系统与燃烧发动机的燃烧室之间。用于运行该充气调节器的受控变量根据第一实际填充并且根据第二实际填充来被确定。

技术实现思路

[0007]现在，本专利技术所基于的任务在于：改善燃烧发动机的负载建立并且克服现有技术中公知的缺点。
[0008]该任务通过一种用于优化燃烧发动机的负载建立的方法来被解决，该燃烧发动机以其入口与空气供应系统连接并且以其出口与排气系统连接。燃烧发动机分配有至少两个不同的装置，用于控制被输送给燃烧发动机的燃烧室的气流，其中这些装置中的至少一个
装置是具有对该气流的变化的快速系统反应的执行元件并且至少一个其它装置是具有对该气流的变化的缓慢系统反应的执行元件。该方法包括如下步骤：
‑ꢀ
确定用于燃烧发动机的扭矩改变的信号；
‑ꢀ
将未经过滤的信号传输到具有对该气流的变化的缓慢系统反应的执行元件上；并且
‑ꢀ
将经过滤的信号传输到具有对该气流的变化的快速系统反应的执行元件上。
[0009]该方法能够实现燃烧发动机的经改善的响应行为，其中用尽可能快的信号来操控最慢的执行元件，并且因此与公知的解决方案相比可以更快地引起被输送给燃烧室的气流的变化。为了提高行驶舒适性并且简化可调节性，对被输送给具有快速响应行为的执行元件的信号进行过滤。在此，在本申请的范围内，术语“快速系统反应”和“缓慢系统反应”应相对于彼此来被理解，也就是说具有快速系统反应的执行元件的响应行为比具有缓慢系统反应的执行元件的响应行为更快，并且具有快速系统反应的执行元件的响应时间比具有缓慢系统反应的执行元件的响应时间更短。
[0010]通过在从属权利要求中列出的特征，能够实现在独立权利要求中列出的用于优化燃烧发动机的负载建立的方法的有利的改进方案和扩展方案。
[0011]在本专利技术的优选的设计方案中规定：到具有缓慢系统变化的执行元件的信号传输通过限制该执行元件的信号的梯度来被过滤。通过限制该梯度，避免了在具有快速响应行为的执行元件处的急剧跳变，由此可以改善驾驶行为并且将该驾驶行为在总体上设计得更加舒适。
[0012]在本专利技术的另一优选的设计方案中规定：到具有缓慢系统变化的执行元件的信号传输通过求平均值来被过滤。通过求在固定时间区间内的平均值，同样可以防止在针对快速反应的执行元件的信号中的急剧跳变，原因在于求平均值引起对该信号中的梯度的限制。
[0013]在该方法的一个有利的设计方案中规定：到具有缓慢系统变化的执行元件的信号传输通过乘以校正因子来实现，其中该校正因子通常在0.1 < 校正因子k < 15.0的范围内。通过校正因子，信号可以相对应地“被放大”，由此引起更快的系统反应。形成未经过滤的指令变量。
[0014]在该方法的一个有利的改进方案中，设置至少三个执行元件，其中根据从相应的执行元件到燃烧发动机的燃烧室的气体流动长度来进行加权过滤。在此，给最慢地发挥作用的执行元件加载未经过滤的信号，并且给更快的执行元件相对应地加载经过滤的信号，其中给最快地发挥作用的执行元件应用最强的过滤器。由此，可以特别快地实现驾驶信号的变化的目标实现并且将其转交给燃烧发动机。
[0015]在该方法的一个优选的实施方式中规定：向这些执行元件的信号传输通过与机动车的加速踏板的信号单独相关的空气目标值来实现。由此，燃烧过程与通过加速踏板的信号引起的驾驶行为塑造基本上解耦合，并且对该驾驶行为塑造的依赖性被减小。这引起燃烧发动机的经改善的扭矩发展，其在不牺牲舒适性的情况下具有更直接的响应行为。
[0016]在该方法的一个有利的设计方案中规定：根据经过滤的信号与未经过滤的信号之差来计算驾驶行为因子，其中针对具有对气流的变化的快速系统反应的执行元件的经过滤的信号借助于该驾驶行为因子被换算成针对具有对气流的变化的缓慢系统反应的执行元
件的信号。由此，可以在没有驾驶行为塑造的情况下跨单元地换算成目标值。借助于该无量纲比率，也可以相对应地换算其它调定变量、例如目标压力或目标质量流量，由此可以优化在该控制设备的计算单元中的资源。替代地，也可以从针对具有缓慢系统反应的执行元件的未经过滤的信号来换算针对具有快速系统反应的执行元件的经过滤的信号。
[0017]本专利技术的另一方面涉及一种机动车，该机动车具有用于操控燃烧发动机的加速踏板，该燃烧发动机以其入口与空气供应系统连接并且以其出口与排气系统连接。在此，该燃烧发动机分配有至少两个不同的装置，用于控制被输送给燃烧发动机的燃烧室的气流，其中这些装置中的至少一个装置是具有对该气流的变化的快速系统反应的执行元件并且至少一个其它装置是具有对该气流的变化的缓慢系统反应的执行元件。该机动车具有控制设备，该控制设备被设立为：当机器可读程序代码通过该控制设备的计算单元来被执行时，执行按照本专利技术的方法。在将该方法在机动车中付本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于优化燃烧发动机（10）的负载建立的方法，所述燃烧发动机以其入口（28）与空气供应系统（30）连接并且以其出口（52）与排气系统（50）连接，其中所述燃烧发动机（10）分配有至少两个不同的装置（18、34、36、46、56、76），用于控制被输送给所述燃烧发动机（10）的燃烧室（12）的气流（92），其中所述装置中的至少一个装置（18、34）是具有对所述气流（92）的变化的快速系统反应的执行元件（88）并且所述装置中的至少一个其它装置（36、46、56、76）是具有对所述气流（92）的变化的缓慢系统反应的执行元件（90），所述方法包括如下步骤：
‑ꢀ
确定用于所述燃烧发动机（10）的扭矩改变的信号；
‑ꢀ
将未经过滤的信号传输到具有所述缓慢系统反应的执行元件（90）上；并且
‑ꢀ
将经过滤的信号传输到具有所述快速系统反应的执行元件（88）上。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，到具有缓慢系统变化的执行元件（90）的信号传输通过限制所述信号的梯度来被过滤。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，到具有缓慢系统变化的执行元件（90）的信号传输通过求平均值来被过滤。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，到具有缓慢系统变化的执行元件（90）的信号传输通过乘以校正因子k来实现，其中所述校正因子k通常在0.1 < k < 15.0的范围内。5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中设置至少三个执行元件（88、90），其中根据从相应的执行元件（88、90）到所述燃发动机（10）的燃烧室（12）的气体流动长度来进行加权过滤。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，向这些执行元件（88、90）的信号传输通过单独的并且与机动车（100）的加速踏板...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：大众汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：