【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及内燃发动机，并且更具体地涉及内燃发动机的发动机进气和排气控制系统。
技术介绍
1、内燃发动机用于车辆、移动式机器和固定式机器中以通过燃料(诸如柴油燃料)的燃烧来执行作业或生成动力。内燃发动机包括多个系统，诸如进气系统、燃料输送系统、排气系统等，这些系统经控制以提高发动机效率，减少有害排放物的量，提高发动机响应，并且以期望的方式运行。然而，这种发动机在某些状态下的操作可能导致发动机的涡轮增压器的压缩机中的空气的相对低的质量流率，而同时导致压缩机两端的相对高的压力比(例如，压缩机出口处的压力与压缩机入口处的压力的比)。压缩机的这种操作会导致压缩机中的喘振状态。例如，喘振状态导致气流与压缩机的叶片的吸入侧分离，导致压缩机的效率降低和涡轮增压器的总能量输出降低。
2、通常，这些系统由将单个输出与相应输入相关联的控制单元控制。这些所谓的基于“单输入单输出(siso)”的控制单元在相对简单的系统中是有帮助的，但是对于复杂的系统，特别是对于包括彼此相互作用的致动器的系统，诸如与空气和排气的流动有关的部件，诸如内燃发动机的可变几何涡轮机和排气再循环阀，效率较低。这些致动器中的一个致动器的位置的改变影响其它致动器的操作，并且因此会以无意的方式改变整个系统的性能。作为一个示例，可变几何涡轮机的位置的改变会影响进气压力，这进而影响排气的流率。因此，可变几何涡轮机的特定位置会影响排气再循环阀的最佳位置，使得独立地控制这些部件以避免不期望的喘振状态(例如，通过单独的控制映射)。
3、在2007年4月5日公开给e
4、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/或本领域中的其它问题。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
1、在一方面，一种方法，用于控制包括排气再循环(egr)阀和具有压缩机和涡轮机的可变几何涡轮增压器(vgt)的内燃发动机系统，可以包括接收针对内燃发动机系统的多个请求。该方法还可以包括基于多个请求预测内燃发动机系统的多个预期状态并且基于多个预期状态生成用于致动egr阀和vgt的候选控制点的集合。该方法还可以包括选择避免压缩机喘振状态的候选控制点的集合，并且基于选择的候选控制点的集合，生成用于致动egr阀和vgt的命令。
2、在另一方面，一种用于内燃发动机系统的控制系统可以包括排气再循环(egr)阀、包括压缩机和涡轮机的可变几何涡轮增压器(vgt)，以及控制器。控制器可以经配置：接收针对内燃发动机系统的多个请求并且基于多个请求预测内燃发动机系统的多个预期状态。控制器还可以经配置基于多个预期状态生成用于致动egr阀和vgt的候选控制点的集合。控制器还可以经配置选择避免压缩机喘振状态的候选控制点的集合，并且基于选择的候选控制点的集合，生成用于致动egr阀和vgt的命令。
3、在又一方面，一种用于控制包括排气再循环(egr)阀和具有压缩机和涡轮机的可变几何涡轮增压器(vgt)的内燃发动机系统的方法可以包括接收针对内燃发动机系统的多个请求。多个请求中的至少一个可以包括对穿过egr阀的反向流动的请求。该方法还可以包括使用内燃系统的模型基于多个请求预测内燃发动机系统的多个预期状态并且基于多个预期状态生成用于致动egr阀和vgt的候选控制点的集合。该方法还可以包括选择避免压缩机喘振状态的候选控制点的集合，并且基于选择的候选控制点的集合，生成用于致动egr阀和vgt的命令。该方法还可以包括基于生成的命令来控制egr阀和vgt以生成穿过egr阀的反向流动。
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1.一种方法(300)，其用于控制包括排气再循环(EGR)阀(30)和具有压缩机(22)和涡轮机(40)的可变几何涡轮增压器(VGT)(38)的内燃发动机系统(10)，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，还包括使用所述内燃发动机系统(10)的模型(214)预测所述多个预期状态。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括：
4.根据权利要求3所述的方法，还包括基于所述EGR阀(30)和所述VGT(38)的当前位置用所述模型(214)模拟所述内燃发动机系统(10)的状态。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括基于限定期望状态是否在所述喘振状态的第一裕度内的软约束来选择所述候选控制点的集合。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括基于所述软约束对所述候选控制点的集合进行排序。
7.根据权利要求5所述的方法，还包括基于限定期望状态是否在所述喘振状态的第二裕度内的硬约束来排除候选控制点的集合。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个请求中的至少一个包括对穿过所述EGR阀(30)的反向流动的请求。p>
9.根据权利要求8所述的方法，还包括基于所述生成的命令来控制所述EGR阀(30)和所述VGT(38)以生成穿过所述EGR阀(30)的所述反向流动。
10.一种用于内燃发动机系统(10)的控制系统，包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种方法(300)，其用于控制包括排气再循环(egr)阀(30)和具有压缩机(22)和涡轮机(40)的可变几何涡轮增压器(vgt)(38)的内燃发动机系统(10)，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，还包括使用所述内燃发动机系统(10)的模型(214)预测所述多个预期状态。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括：
4.根据权利要求3所述的方法，还包括基于所述egr阀(30)和所述vgt(38)的当前位置用所述模型(214)模拟所述内燃发动机系统(10)的状态。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括基于限定期望状态是否在所述喘振状态的第一裕度内...
【专利技术属性】
技术研发人员：K·韦斯，A·祖克，R·C·艾维勒，T·A·巴新，S·J·查伯尼，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：
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