公开了用于控制发动机(12)的系统和方法。一种用于控制发动机(12)的方法包括从可操作地连接到传感器(46)的存储器(50)接收预定量的传感器值，每个传感器值指示在时间上的连续时刻由传感器(46)感测的发动机(12)的柴油微粒过滤器(38)的入口的操作条件。可以基于预定量的传感器值来估计在下一时刻的入口的操作条件的参数。参数的估计可以用作边界条件以调节存储在存储器(50)中的发动机的操作模型。调节的操作模型可用于确定优化发动机(12)的操作的发动机(12)的发动机命令(72)。发动机(12)可以基于使用调节的操作模型确定的发动机命令(72)来操作。令(72)来操作。令(72)来操作。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于机器控制的滚动时域估计的方法和系统
[0001]本专利技术总体上涉及用于内燃发动机控制的系统，并且更具体地涉及用于机器控制(例如，用于内燃发动机的排气系统)的滚动时域估计的方法和系统。
技术介绍
[0002]内燃发动机例如柴油发动机、汽油发动机和气体燃料动力发动机被供给空气和燃料的混合物，用于随后在产生机械动力输出的发动机内燃烧。为了使该燃烧过程产生的功率最大化并降低所产生的污染物的时域，发动机通常配备有涡轮增压进气系统。
[0003]涡轮增压进气系统包括涡轮增压器，该涡轮增压器使用来自发动机的排气来压缩流入发动机的空气，由此迫使比发动机否则可能吸入燃烧室的空气更多的空气进入发动机的燃烧室。这种增加的空气供应允许增加的燃料供给，导致增加的功率输出。涡轮增压发动机通常比没有涡轮增压的相同发动机产生更多的动力。
[0004]发动机的控制通常取决于涡轮增压器的性能。特别地，通常希望发动机，特别是涡轮增压器的优化校准，以导致通过发动机的可行流量，例如，基于压缩机处的模拟流量条件优化的流量，其中在进入发动机的进气质量流量和供给到涡轮增压器的涡轮的排气质量流量之间存在平衡。涡轮增压器的性能的不准确模型可能导致问题，例如次优校准和/或不反映涡轮增压器的实际性能的校准。另外，可能希望保持这种可行的流量，同时还保持其它运行参数，例如为延长发动机部件寿命提供的运行温度，符合排放规定的废气产物等。为了保持可行的流量，在发动机运行期间连续地监测、估计或以其它方式计算发动机，尤其是涡轮增压器的运行特性可能是重要的。通常，这样的运行特性作为输入被馈送到基于所存储的关于发动机的信息的优化模型中，例如，以对发动机的行为进行模拟的方程和/或变量的形式，由控制器使用以确定用于各种发动机系统和装置的命令。
[0005]然而，所存储的关于发动机的信息许多没有考虑使发动机的操作行为偏离用于确定命令的行为模型的变化环境。因此，当试图确定用于各种发动机系统和装置的命令时，传统的发动机控制器可能依赖于对发动机的不准确理解。机器的模拟行为与其实际行为之间的这种类型的不匹配可能导致低效的优化、不稳定性、风险，或甚至对机器或其操作者的损害。
[0006]在U.S.10,423,473中公开了一种用于控制燃气涡轮发动机的容错方法。在'473专利中描述的方法包括基于识别的故障状况确定用于燃气涡轮发动机的基于约束模型的控制系统的更新参数的步骤，该故障状况与低于标称值的致动器或传感器的减小的规格相关。虽然在'473专利中描述的系统在某些情况下可能是有用的，但是在存在这样的情况时它可能遇到困难，即，当这样的情况不与和致动器或传感器相关联的故障状况相关联时，使发动机的操作行为偏离模拟行为。
[0007]所公开的系统和方法可以解决上述问题中的一个或多个和/或本领域中的其他问题。然而，本专利技术的范围由所附权利要求限定，而不是由解决任何具体问题的能力限定。
技术实现思路
[0008]在一个方面，用于控制柴油发动机的计算机实现的方法的示例性实施例包括从可操作地连接到传感器的存储器接收预定量的传感器值，每个传感器值指示在时间上的连续时刻由传感器感测的柴油发动机的柴油微粒过滤器的入口的操作条件。可以基于预定量的传感器值来估计在下一时刻的入口的操作条件的参数。参数的估计可以用作边界条件以调节存储在存储器中的柴油发动机的操作模型。调节的操作模型可用于确定优化柴油发动机操作的柴油发动机的发动机命令。柴油发动机可以基于使用调节的操作模型确定的发动机命令来操作。
[0009]在另一方面，用于发动机的发动机控制系统的示例性实施例可包括压力传感器和发动机控制器。压力传感器可配置为感测发动机的柴油颗粒过滤器的入口的绝对压力。发动机控制器可以可操作地连接到压力传感器，并且可以包括存储器和可操作地连接到存储器的处理器。该存储器可以存储用于控制该发动机的指令，以及该发动机的操作模型，该操作模型包括与该柴油微粒过滤器的入口的绝对压力相关联的边界条件，该边界条件用设定点初始化。处理器可以被配置为执行指令以执行操作。操作可包括：在每个时刻，从所述压力传感器接收压力值并且将所接收的压力传感器值存储在所述存储器中；响应于接收和存储压力传感器值，确定预定量的压力传感器值是否存储在存储器中；响应于确定预定量的压力传感器值被存储在所述存储器中：基于最近预定量的所述压力传感器值来估计在下一时刻所述柴油颗粒过滤器的入口的绝对压力的参数；以及使用所述参数的估计作为边界条件来调节与所述柴油微粒过滤器的入口的绝对压力相关联的所述操作模型的边界条件；使用所述操作模型来确定用于所述发动机的发动机命令；以及基于使用所述调节的操作模型确定的所述发动机命令来操作所述发动机。
[0010]在另一方面，用于车辆的发动机系统的示例性实施例可以包括柴油发动机、涡轮增压器、压力传感器和发动机控制器。涡轮增压器可以包括压缩机和涡轮。压缩机可操作地连接到柴油机的进气口。涡轮可操作地连接到柴油发动机的排气和压缩机。该压力传感器可以被配置为感测涡轮入口处的绝对压力。发动机控制器可以包括存储器和处理器。存储器可以存储发动机的操作模型和用于操作发动机的指令。处理器可以可操作地连接到存储器，并且被配置为执行指令以执行操作。操作可包括：从所述压力传感器接收预定量的压力传感器值，所述预定量的压力传感器值表示在时间上的连续时刻所述涡轮入口处的绝对压力；基于该预定量的压力传感器值来估计在下一个时刻该涡轮的入口处的绝对压力的参数；使用所述参数的所述估计作为边界条件来调节存储在所述存储器中的所述发动机的操作模型；使用所述调节的操作模型来确定用于所述柴油发动机的发动机命令；以及基于使用所述调节的操作模型确定的所述发动机命令来操作所述柴油发动机。
附图说明
[0011]并入本说明书并构成本说明书的一部分的附图示出了各种示例性实施例，并与说明书一起用于解释所公开的实施例的原理。
[0012]图1是根据本专利技术的方面的包括由发动机控制器控制的动力源的机器的局部示意图。
[0013]图2(现有技术)是示出发动机系统中的压力行为如何响应于扰动而从模拟行为偏
离的图表。
[0014]图3是示出使用滚动时域估计的操作模型的调节如何可以改进操作模型与发动机系统的行为的对准的图表。
[0015]图4是用于图1的发动机控制器的示例性滚动时域估计器的框图。
[0016]图5是根据本专利技术的各方面的包括滚动时域估计操作的机器控制方法的流程图。
[0017]图6是图5的滚动时域估计操作的流程图。
具体实施方式
[0018]前面的一般描述和下面的详细描述都仅仅是示例性和说明性的，并不限制所要求保护的特征。如在此所使用的，术语“包括”、“包含”、“具有”、“含有”或其其他变体旨在涵盖非排他性的内含物，使得包括一系列要素的过程、方法、物品或设备不仅包括这些要素，而且可以包括未明确列出的或这种过程、方法、物品或设备所固有的其他要素。术语“或”是分离使用的，使得“A或B中的至少一个”包括A、B、A和A、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】1.一种用于控制柴油发动机(12)的计算机实现的方法(600)，包括：从可操作地连接到传感器(46)的存储器(50)接收预定量的传感器值，所述传感器值中的每一个指示在时间上的连续时刻由所述传感器(46)感测的所述柴油发动机(12)的操作条件；基于所述预定量的传感器值估计下一时刻所述柴油发动机(12)的操作条件的参数；使用所述参数的估计来调节存储在所述存储器(50)中的所述柴油发动机(12)的操作模型的边界条件；使用所述调节的操作模型来确定优化所述柴油发动机(12)的操作的所述柴油发动机的发动机命令(72)；以及基于使用所述调节的操作模型确定的所述发动机命令(72)来操作所述柴油发动机(12)。2.根据权利要求1所述的方法，其中：所述操作条件是所述柴油发动机(12)的柴油颗粒过滤器(38)的入口的绝对压力；所述传感器(49)是柴油颗粒过滤器入口绝对压力传感器(49)；以及所述操作条件的传感器值是压力值。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述边界条件是所述柴油颗粒过滤器(38)的入口的绝对压力的模型。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中：确定所述发动机命令(72)包括使用所述参数的所述估计来预测所述柴油发动机(12)的在所述下一时刻处和在与感测到所述传感器值的所述时刻处的所述柴油发动机(12)的操作状态不同的操作状态下的操作条件的值；以及确定发动机命令(72)以便优化发动机(12)的进气口(20)处的第一质量流量与通过发动机(12)的涡轮增压器的涡轮(32)的第二质量流量之间的平衡。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述操作条件包括所述柴油发动机(12)的柴油颗粒过滤器(38)的入口处的压力、所述柴油发动机(12)的涡轮增压器的轴速、所述柴油发动机(12)的排气歧管的压力、所述排气歧管的温度、所述柴油发动机(12)的进气歧管的压力、所述进气歧管或所述排气歧管中的一个或多个处的质量流量或与所述柴油发动机(12)相关联的流量的一种或多种气体浓度中的一个或多个。6.一种用于发动机(12)的发动机控制系统(18)，包括：压力传感器(49)，其能够感测所述发动机(12)的柴油...
【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：
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