用于基于模型地控制和调节内燃机的方法技术

本发明专利技术提出一种用于基于模型地控制和调节内燃机的方法，其中，由优化器在第一步骤中取决于运行情况（BS）计算出经预先优化的品质尺度（J（VO）），其中，在计算所述经预先优化的品质尺度（J（VO））时，将具有离散的调整值的离散的调校参数解释为具有连续的调整范围的连续的调校参数（SG（k）），其中，在第二步骤中，对所述连续的调校参数（SG（k））进行数值化并且设定为具有离散的调整值的新的离散的调校参数（SG（新）），其中，由所述优化器在第三步骤中取决于所述新的离散的调校参数（SG（新））和内燃机（1）的运行情况（BS）计算出经再优化的品质尺度（J（NA））并且由所述优化器（21）将所述经再优化的品质尺度（J（NA））设定为对于内燃机（1）的运行点是决定性的。点是决定性的。点是决定性的。

【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用于基于模型地控制和调节内燃机的方法，其中，由优化器计算出品质尺度（G
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）并且将其设定为对于内燃机的运行点是决定性的。

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通常应用有相应的特征线和特征区。通过所述特征线和特征区，从性能期望中计算出内燃机的调校参数，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处在试验台上被配备数据。然而，大量所述特征线/特征区和特征线/特征区彼此间的相互关系导致高的调谐消耗。
[0003]因此，在实践中，尝试通过应用数学模型来降低调谐消耗。由此，例如DE 10 2006 004 516 B3描述了一种具有概率表的贝叶斯网络用于确定喷入量，并且US 2011/0172897 A1描述了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。由于在此描绘了经训练的数据，所以其必须首先在试验台运行时进行学习。
[0004]从DE 10 2017 005 783 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，通过燃烧模型来计算用于喷入系统调校环节的理论值并且通过气路模型来计算用于气路调校环节的理论值。不仅燃烧模型而且气路模型基于高斯过程模型。优化器又从理论值中确定出品质尺度并且预测该品质尺度在理论值发生改变时在预测界线之内会如何发展。若计算出最可行的品质尺度，则优化器将喷入系统理论值和气路理论值设定为对于内燃机的运行点是决定性的。
[0005]在试验台试验中已呈现出，将具有离散的切换状态的调校参数结合到之前描述的基于模型的方法中还不能令人满意。具有离散的切换状态的调校参数例如应该理解为：第二废气涡轮增压器在分级增压（Registeraufladung）的情况下的接入、气缸边缘关闭（Zylinderbank
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Abschaltung）、预先喷入或再喷入的激活和各种阀门的打开或关闭位置。用于在离散的调校参数的情况下进行最优求解的所谓的分支限界法（Branch
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und Boundverfahren）是很计算消耗的，因为在最坏的情况下，必须研究离散的调校参数的所有的组合可行性。其在内燃机中的应用很快导致很复杂的结构，这不能够呈现在马达控制仪器上。

技术实现思路

[0006]本专利技术基于如下任务，即对之前所描述的关于调校参数的结合的基于模型的方法进行改善。
[0007]所述任务通过权利要求1的特征来解决。设计方案在从属权利要求中呈现。
[0008]该方法以三个步骤进行实施。在第一步骤中，优化器取决于运行情况计算处经预先优化的品质尺度，其中，具有离散的调整值的离散的调校参数被解释为具有连续的调整范围的连续的调校参数。经预先优化的品质尺度是计算参数，也就是说，其没有接到内燃
机。然后，在第二步骤中，所述连续的调校参数被数值化并且被设为具有离散的调整值的新的离散的调校参数。根据切换阈连同滞后进行所述数值化。最终，然后在第三步骤中由优化器取决于新的离散的调校参数和内燃机的运行情况来计算出经再优化的品质尺度，并且将其设定为对于内燃机的运行点是决定性的。然而，在计算该经再优化的品质尺度时，新的离散的调校参数被假设为固定不变的。就此而言，其对于在预测的界线之内的优化不再呈现自由度。其余的连续的调校参数如下地被重新优化，使得关于固定的新的调校参数的解是最可行的。
[0009]内燃机的运行情况不仅应该被理解为外部的框架条件、尤其排放边界值或性能期望，而且应该被理解为当前的运行点。不仅经预先优化的品质尺度而且经再优化的品质尺度通过如下方式来确定，即通过燃烧模型来计算用于操控喷入系统调校环节的喷入系统理论值、例如理论轨道压力，通过气路模型来计算用于操控气路调校环节的气路理论值并且接着由优化器以求最小值为目标来改变所述理论值。
[0010]本专利技术在用于所应用的优化方法的受限的计算能力的情况下允许具有部分值连续的并且部分值离散的输入参数的优化任务的求解。代替对调校参数进行并行计算（如其对于实施分支限界法所必要的那样），本专利技术应用串行算法。首先，由此品质尺度和从其中得出的用于调校参数的值能够完全在马达控制仪器上得到计算。
附图说明
[0011]在图中示出优选的实施例。其中：图1示出系统图解，图2示出基于模型的系统图解，图3示出方框图，图4示出程序流程图，图5示出子程序，图6示出子程序，图7示出子程序，图8示出时间线图，以及图9示出时间线图。
具体实施方式
[0012]图1示出具有共轨系统的电子控制的内燃机1的系统图解。共轨系统包括如下机械部件：用于从燃料箱2输送燃料的低压泵3、用于影响穿流的燃料体积流的可变的吸取节流件4、用于在压力升高的情况下输送燃料的高压泵5、用于存储燃料的轨道6和用于将燃料喷入到内燃机1的燃烧室中的喷射器7。可选地，共轨系统还能够实施有单个存储器，那么其中，例如单个存储器8作为附加的缓冲容积集成在喷射器7中。共轨系统的另外的功能性假设为已知的。所示出的气路不仅包括空气引入部而且包括废气引走部。在空气引入部中布置有：废气涡轮增压器11的压缩机、增压空气冷却器12、节流阀门13、用于将增压空气与引回的废气结合的通入部位14和能够可变操控的进入阀15。在废气引导部中布置有：能够可变操控的排出阀16、AGR调校环节17、废气涡轮增压器11的涡轮和涡轮旁通阀18。
[0013]内燃机1的运行方式通过电子控制仪器10（ECU）来确定。电子控制仪器10包含微型计算机系统的通常的组成部件，例如微处理器、I/O模块、缓冲器和存储模块（EEPROM、RAM）。在存储模块中，对于内燃机1的运行相关的运行数据被应用为模型。通过所述模型，电子控制仪器10从输入参数中计算出输出参数。在图1中，示范性地示出如下输入参数：由操作者预设的理论力矩M（理论）、借助于轨道压力传感器9测量的实际轨道压力pCR、马达转速n实际、增压空气压力pLL、增压空气温度TLL、增压空气的湿度phi、废气温度T废气、空燃比λ，NOx实际值、可选地单个存储器8的压力pES和输入参数“入”（EIN）。另外的未示出的传感器信号（例如冷却剂温度）被概括为输入参数“入”。在图1中，作为电子控制仪器10的输出参数示出：用于操控吸取节流件4的信号PWM、用于操控喷射器7的信号ve（喷射开始/喷射结束）、用于操控节流阀门13的调校信号DK、用于操控进入阀或排出阀的调校信号VVT、用于操控AGR调校环节17的调校信号AGR、用于操控涡轮旁通阀18的调校信号TBP和输出参数“出”（AUS）。输出参数“出”代表性地代表用于控制和调节内燃机1的另外的调校信号，例如代表用于在分级增压的情况下激活第二废气涡轮增压器的调校信号。在图1的图示中，例如节流阀门13、AGR调校环节17、涡轮旁通阀18或吸取节流件4能够借助连续的调校信号进行操控并且因此能够在连续的值范本文档来自技高网...

【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，由优化器（21）在第一步骤中取决于运行情况（BS）计算出经预先优化的品质尺度（J（VO）），其中，在计算所述经预先优化的品质尺度（J（VO））时，将具有离散的调整值的离散的调校参数解释为具有连续的调整范围的连续的调校参数（SG（k）），其中，在第二步骤中，对所述连续的调校参数（SG（k））进行数值化并且设定为具有离散的调整值的新的离散的调校参数（SG（新）），其中，由所述优化器（21）在第三步骤中取决于所述新的离散的调校参数（SG（新））和所述内燃机（1）的运行情况（BS）计算出经再优化的品质尺度（J（NA））并且由所述优化器（21）将所述经再优化的品质尺度（J（NA））设定为对于所述内燃机（1）的运行点是决定性的。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述经预先优化的品质尺度（J（VO））通过如下方式进行确定，即通过燃烧模型（19）计算用于操控喷入系统调...

【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：