用于基于模型地控制和调节内燃机的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于基于模型地控制和调节内燃机的方法，其中，在正常运行中，取决于用于所述内燃机的运行的预设值通过能够适配的燃烧模型来计算用于操纵喷入系统调校环节的喷入系统理论值，其中，由优化器至少取决于所述喷入系统理论值地计算品质尺度，由所述优化器将所述品质尺度关于至少所述喷入系统理论值在预测范围之内的变化进行最小化并且其中，由所述优化器根据最小化的品质尺度（J（MIN））将喷入系统理论值设定为对于所述内燃机的运行点的调整是决定性的，其中，在静态的运行中周期地由正常运行切换到探测运行，在所述探测运行中，取决于所述燃烧模型和其方差（VAR）计算探测品质尺度（J（EXP）），所述探测品质尺度（J（EXP））被设定为对于所述内燃机的运行点的调整是决定性的，根据所述内燃机的运行参量来匹配所述燃烧模型并且切换回到所述正常运行。配所述燃烧模型并且切换回到所述正常运行。配所述燃烧模型并且切换回到所述正常运行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于基于模型地控制和调节内燃机的方法


[0001]本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于基于模型地控制和调节内燃机的方法。

技术介绍

[0002]内燃机的特性决定性地通过马达控制仪器取决于性能期望来确定。为此，在马达控制仪器的软件中，运用相应的特征线和特征区。通过所述特征线和特征区，从性能期望、尤其理论力矩中计算出内燃机的调校参量、例如喷射开始和必要的轨道压力。所述特征线/特征区在内燃机制造商方面在试验台运转时被配备有数据。然而，大量所述特征线/特征区和特征线/特征区彼此的相互作用导致高的调谐消耗。
[0003]因此，在实践中，尝试通过应用数学模型来减少调谐消耗。因此，例如DE 10 2006 004 516 B3描述一种用于确定喷入量的具有概率表的贝叶斯网络并且US 2011/0172897 A1描述一种用于通过燃烧模型借助于神经网络来适配喷射开始以及喷射量的方法。因为仅仅塑造经训练的数据，则其必须首先在试验台运转中进行学习。
[0004]从DE 10 2018 001 727 A1中已知一种用于基于模型地控制和调节内燃机的方法，其中，通过能够适配的燃烧模型来计算用于操纵喷入系统的喷入系统理论值。燃烧模型包含用于呈现基础网格的第一高斯过程模型和用于呈现适配数据点的第二高斯过程模型。用于第一和第二高斯过程模型的数据值在全马达的DoE试验台运转中并且在单缸试验台运转中进行测定。所述适配方法以如下形式来实施，即当适配数据点处于当前的置信区间之内时，将当前的适配数据点接收到第二高斯过程模型中。所述置信区间从方差中算出。若适配数据点处于置信区间之外，则将事先存储的适配数据点从第二高斯过程模型迭代地去除，也即将其如此久地去除，直至当前的适配数据点处于在发生变化的置信区间之内。在试验台测试中，已经呈现出，所述适配在不太行驶的运行范围中能够促使第二高斯过程模型和由此燃烧模型的强烈的改变。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术基于如下任务，即将事先描述的用于适配燃烧模型的方法关于较好的品质进一步改进并且补充地简化数据测定。
[0006]所述任务通过权利要求1和权利要求7的特征来解决。所述设计方案在从属权利要求中示出。
[0007]在根据本专利技术的根据权利要求1的方法中，在静态的运行中周期地从正常运行切换到探测运行，其中，在探测运行中，取决于燃烧模型和其方差地计算探测品质尺度。此外，将探测品质尺度设定为对于内燃机的运行点的调整是决定性的并且根据内燃机的运行参量通过第二高斯过程模型来适配燃烧模型。之后，切换回到正常运行。
[0008]本专利技术的中心思想在于，在探测运行中系统地利用对方差的认知。通过附加地考虑方差，找到如下运行点，在所述运行点中，新的测量值能够导致在第二高斯过程模型的适
配之后的未来的运行点的尽可能高的增量。
[0009]探测品质尺度通过隶属函数的最小值找寻来计算，其中，以如下方式来确定隶属函数，即从燃烧模型的期望值减去函数“期望增量”。补充地，所述方法以如下方式对方差进行评价，即高的方差的运行区域通过极限值检查被排除。因为没有考虑燃烧模型的具有很高的不可靠性的区域，适配器在内燃机的典型的工作区域中起作用并且在不相关的极端的边缘区域中不起作用。函数期望增量以如下方式来计算，即将燃烧模型的期望值和其方差与参考值进行比较，例如与最小的燃料消耗进行比较。所述参考值相应于所测量的数据值或事先已在正常运行中根据最小化的品质尺度被确定。
[0010]在一选项中设置成，借助于探测品质尺度所算出的预设参量在接通之前根据不等式条件进行检验并且根据预设参量的值引起了还是没有引起违反不等式条件将预设参量相应地阻止或释放。不等式条件能够理解为例如最大燃烧压力。对所述附加条件的考虑引起如下认知，即能够有多信任对运行极限的计算。
[0011]在根据本专利技术的根据权利要求7的方法中，内燃机的总特性的模型在试验台运转中以如下方式进行确定，即在探测运行中，所述数据相应于事先描述的方式根据期望增量、隶属函数和方差检查来测定。可选地，在此，同样能够考虑遵循等式和不等式条件。
附图说明
[0012]在图中示出优选的实施例。其中：图1示出基于模型的系统视图，图2示出块视图，图3示出燃烧模型的线图，图4示出函数EI的线图，图5示出方差估计的线图，图6示出隶属函数的线图，图7示出用于不等式条件的线图；图8示出方差估计的线图；以及图9示出程序流程图。
具体实施方式
[0013]图1示出用于通过电子控制仪器2来控制和调节内燃机1的基于模型的系统视图。电子控制仪器的输入参量为：第一库Biblio1、第二库Biblio2、测量参量MESS和总附图标记EIN（入），其代表另外的预设参量，例如由操作者预设的理论力矩或理论转速。第一库Biblio1表征内燃机根据IMO的排放等级MARPOL（Marine Pollution，海洋污染）或根据排放等级欧洲第四级别最终（EU IV / Tier 4 final）的运行。第二库Biblio2表征内燃机类型和最大的机械结构部件负载，例如废气涡轮增压器的最大燃烧压力或最大转速。输入参量MESS不仅表征直接测量的物理参量而且表征从其中算出的辅助参量。电子控制仪器的输出参量为：用于下一级的调节回路的理论值、喷射开始SB和喷射结束SE。作为下一级的调节回路示出有轨道压力调节回路7、λ调节回路8和AGR调节回路9。在电子控制仪器2之内布置有燃烧模型3、适配器4、气体路径模型5和优化器6。不仅燃烧模型3而且气体路径模型5将内燃
机的系统特性塑造为数学等式。燃烧模型3静态地塑造在燃烧时的过程。与此不同的是，气体路径模型5塑造空气引导和排气引导的动态特性。燃烧模型3包含单个模型，例如用于NOx和炭黑产生、用于排气温度、用于排气质量流和用于峰值压力。所述单个模型又取决于在气缸中的边界条件和喷入参数。燃烧模型3在DoE试验台运转（DoE：Design of Experiments，实验的设计）中的参考内燃机的情况下进行确定。在DoE试验台运转中，运行参数和调校参量系统地带有如下目标地变化，即取决于马达参量和环境边界条件来塑造内燃机的总特性。给燃烧模型3补充以适配器4。适配器的目标为，降低内燃机的连续散射（Serienstreuung）。
[0014]在激活内燃机1之后，优化器6首先从第一库Biblio1中读取排放等级并且从第二库Biblio2中读取最大的机械结构部件负载。接着，优化器6评估燃烧模型3，也即关于预设值、例如理论力矩、排放极限值、环境边界条件、例如增压空气的湿度、内燃机的运行情况和适配数据点。运行情况尤其通过马达转速、增压空气温度和增压空气压力进行界定。现在，优化器6的功能在于，估计用于操纵喷入系统调校环节的喷入系统理论值和用于操纵气体路径调校环节的气体路径理论值。在此，优化器6选择出如下解，在所述解的情况，品质尺度被最小化。品质尺度被计算为理论实际偏差的平方在预测范围之内的积分。例如以如下公式：其中，w1、w2和w3是权重因子并且M（SO本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于基于模型地控制和调节内燃机（1）的方法，其中，在正常运行中，取决于用于所述内燃机（1）的运行的预设值通过能够适配的燃烧模型（3）来计算用于操纵喷入系统调校环节的喷入系统理论值，其中，由优化器（6）至少取决于所述喷入系统理论值地计算品质尺度，由所述优化器（6）将所述品质尺度关于至少所述喷入系统理论值在预测范围之内的变化进行最小化并且其中，由所述优化器（6）根据最小化的品质尺度（J（MIN））将所述喷入系统理论值设定为对于所述内燃机（1）的运行点的调整是决定性的，其特征在于，在静态的运行中周期地由正常运行切换到探测运行，在所述探测运行中，取决于所述燃烧模型（3）和其方差（VAR）计算探测品质尺度（J（EXP）），所述探测品质尺度（J（EXP））被设定为对于所述内燃机的运行点的调整是决定性的，根据所述内燃机的运行参量来匹配所述燃烧模型（3）并且切换回到所述正常运行。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述探测品质尺度（J（EXP））通过隶属函数（AF）的最小值找寻来确定，其中，所述隶属函数（AF）以如下方式来确定，即...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：罗尔斯，
类型：发明
国别省市：