一种发动机控制设备用于基于内燃机的运行状况确定与内燃机不同类型性能相关联的性能参数的每个的目标值，利用表示性能参数和燃烧参数之间相关性的第一相关性数据基于性能参数的目标值确定与内燃机中燃料燃烧状态相关联的燃烧参数的目标值，并根据燃烧参数的目标值计算针对致动器的受控参数的命令值。在性能参数的实际值与目标值一致时，该系统改变或校正性能参数中选定一个的目标值，以便基于其他性能参数提高发动机性能中对应一个的水平。
【技术实现步骤摘要】
本公开总体上涉及ー种发动机控制系统，可以将其用于汽车中并被设计成使用算法控制致动器的运行，致动器例如是燃料喷射器和EGR(废气再循环)阀门，以调节内燃机中燃料的燃烧状态还控制发动机的性能。
技术介绍
已知有发动机控制系统，其确定变量或參数，例如要喷射到发动机中的燃料量(也将称为喷射量)、喷射时刻、要返回到发动机入ロ的一部分废气的量(下文也称为EGR量)、增压压力、吸入空气的量、点火时刻和进气及排气阀的开/关时刻，以产生期望的发动机性能。作为与发动机性能相关的參数(下文也称为性能參数)，有废气排放量，例如NOx或CO，发动机输出的扭矩和燃料消耗率(或燃料效率)。 大多数发动机控制系统装备有存储受控參数的最佳值的控制图，受控參数例如是要喷射到发动机中的燃料量等，以实现期望的发动机性能。控制图通常是通过发动机制造厂进行的适应性试验做出的。发动机控制系统用于利用控制图的对应ー个计算满足期望发动机性能所需的每个受控參数的目标值(也将称为命令)井向对应致动器输出命令以使性能參数的值与其目标值一致。在彼此独立地建立起受控參数的命令时，它可能导致不同类型受控參数之间的干扰，即，在性能參数之一达到其目标值时，另ー性能參数偏离其目标值，而在使另ー性能參数到达目标值时，先前提到的ー个性能參数偏离其目标值。因此，非常难以使不同类型的性能參数同时与目标值一致。日本专利第一次公开No. 2008-223643教导了一种发动机控制系统，其基于发动机的运行状况计算每个燃烧參数(例如，发动机气缸中的目标压力)的目标值，并以反馈模式使传感器测量的燃烧參数的实际值与目标值一致。日本专利第一次公开No. 2007-77935教导了ー种使用模拟模型计算的预测值的反馈模式。上述现有技术系统被设计成根据相应性能參数确定每个燃烧參数的目标值，性能參数例如是废气排放量、发动机输出的扭矩和燃料消耗率。因此，在以反馈模式使燃烧參数之一的实际值与目标值一致时，将把性能參数的对应ー个调节到其目标值，不过，它可能导致性能參数的另ー个偏离其目标值。于是，非常难以使不同类型的性能參数同时与目标值一致。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供ー种发动机控制设备，其被构造成使性能參数之间交互干扰导致的发动机性能劣化最小化，以实现期望的发动机运行状况。根据实施例的ー个方面，提供了一种可以用于汽车中的发动机控制设备。该发动机控制设备包括(a)目标性能參数确定电路，其基于内燃机运行状况确定与所述内燃机不同类型性能相关联的多个性能參数的每个的目标值；(b)目标燃烧參数确定电路，利用表示所述性能參数和所述燃烧參数之间相关性的第一相关性数据，基于所述性能參数的目标值，确定与所述内燃机中燃料的燃烧状态相关联的多个燃烧參数的目标值；以及(C)控制命令计算器，根据所述目标燃烧參数确定电路确定的燃烧參数目标值计算命令值，向致动器提供所述命令值，致动器用于控制所述内燃机中燃料的燃烧状态，以实现所述内燃机性能的期望水平，所述命令值表示与所述致动器运行相关联的受控參数。在目标性能參数确定电路判定性能參数的实际值与目标值一致吋，目标性能參数确定电路充当目标操作电路，目标操作电路选择性能參数中的至少ー个作为要校正的目标并校正性能參数中选定ー个的目标值，以便基于作为非目标的性能參数中的其他參数而提高发动机性能中的对应ー个的水平。第一相关性数据定义不同类型性能參数(例如NOx量、PM(颗粒物质)的量、发动机输出扭矩和发动机中的燃料消耗)和不同类型燃烧參数(例如点火时刻、点火滞后和释热率)之间的相关性，但不定义每个性能參数和每个燃烧參数之间的一一对应关系。例如，第一相关性数据不仅定义燃料消耗和释热率之间的关系，同时还定义实现所有性能參数(例如NOx量、PM的量和燃料消耗)的相应目标值所需的燃烧參数(例如点火时刻、点 火滞后和释热率)的组合。因此，与分别计算燃烧參数的目标值(每个对应于性能參数之一)的现有技术系统不同的是，发动机控制设备用于避免不同类型性能參数之间的相互干扰，这种相互干扰通常导致发动机控制设备的可控制性劣化。換言之，使用第一相关性数据在同时使多个性能參数的值与目标值一致时实现了改善的可控制性。可以在发动机系统反演模型定义的算术表达式中表达第一相关性数据，其中性能參数和燃烧參数彼此具有相关性。在所有性能參数都与其目标值一致时，也可以将它们之ー或一些调节或校正到更好的值。例如，在控制NOx量和燃料消耗使它们都与目标值A和目标值B分别一致时，可以允许将燃料消耗再減少a，同时将NOx量保持在目标值A。发动机控制设备被设计成在这样的条件下操作或改变任何性能參数的目标值。具体而言，在控制性能參数的实际值以与基于发动机运行状况确定的其目标值ー致的条件下，发动机控制设备选择性能參数中的至少ー个作为要改变的目标并改变性能參数中的选定ー个的目标值，以便基于关于其他性能參数的信息提高发动机性能对应ー个的水平。使用第一相关性数据使得发动机控制设备能够计算出在改变或校正性能參数的选定ー个时燃烧參数将如何变化，还能够基于燃烧參数的变化计算出被选择为不校正的非目标的其他性能參数如何变化。因此，发动机控制设备可用于优化性能參数的选定ー个，同时监测性能參数将如何变化。发动机中燃料的燃烧状态(即燃烧參数)给出了与致动器受控參数的相关性，从而使得发动机控制设备能够知道性能參数的变化并然后控制致动器的运行。这样使得因性能參数间干扰导致的发动机控制设备可控制性劣化最小化并增强了发动机的性能。性能參数可以包括与废气排放(例如NOx量、PM(颗粒物质)的量、CO的量和HC的量)、发动机输出的扭矩、发动机的速度、发动机中的燃料消耗(或每消耗単位容积燃料的行驶距离或每运行单位时间发动机消耗的容积)以及从发动机发出的燃烧噪声(或发动机振动或燃烧或排气噪声)相关联的物理量中的至少两个。一些这种类型的性能參数将彼此干扰。例如，在发动机的输出扭矩增大时，将导致发动机燃料消耗减小。发动机控制设备被设计成避免这样的參数干扰。在实施例的优选模式中，所述目标操作电路可以计算选择为非目标的性能參数中其他參数的变化，预计所述变化起因于选择为目标的性能參数之一的目标值变化，并基于计算的变化校正或改变操控性能參数中选定ー个的目标值。具体而言，校正性能參数中选定ー个将导致其他性能參数的变化。优选改变性能參数中选定ー个的目标值，以便保持其他性能參数的值不相对于目标值过度改变。所述目标操作电路可以用于计算允许燃烧參数的实际值改变的容许可变范围，利用第一相关性数据计算与所述燃烧參数的容许可变范围对应的性能參数变化，并确定性能參数中选定ー个的变化作为操控性变量，在其他性能參数的变化位于容许范围中时，通过操控性变量校正性能參数中的选定ー个的目标值。可以在发动机系统正向模型定义的算木表达式中表达第一相关性数据，其中性能參数和燃烧參数彼此具有相关性。 使用第一相关性数据便于计算出性能參数和燃烧參数之间的相关性，从而能够容易地计算与燃烧參数的可变范围对应的多个性能參数的变化。性能參数的变化可能彼此不同。不过，仅在其他性能參数的变化位于容许范围之内时才将性能參数中选定ー个的变化设置为允许性能參数选定ー个的目标值变化的量，从而确保了即使在校正性能參数中选定一个的目标值时使本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2011.03.14 JP 055646/20111.ー种发动机控制设备，包括 目标性能參数确定电路，其基于内燃机的运行状况确定与所述内燃机的不同类型性能相关联的多个性能參数的每个的目标值； 目标燃烧參数确定电路，其利用表示所述性能參数和燃烧參数之间相关性的第一相关性数据，基于所述性能參数的目标值，确定与所述内燃机中燃料的燃烧状态相关联的多个燃烧參数的目标值；以及 控制命令计算器，其根据所述目标燃烧參数确定电路确定的所述燃烧參数的目标值计算命令值，其中所述命令值被提供给用于控制所述内燃机中燃料的燃烧状态的致动器，以实现所述内燃机的性能的期望水平，所述命令值表示与所述致动器的运行相关联的受控參数， 其中在所述性能參数的实际值与所述目标性能參数确定电路确定的目标值一致时，所述目标性能參数确定电路用作目标操作电路，其中所述目标操作电路选择所述性能參数中的至少ー个作为要操作的目标并对所述性能參数中选定ー个的目标值进行操作，以便基于作为非目标的所述性能參数中的其他參数而提高所述发动机的性能中对应ー个的水平。2.根据权利要求I所述的发动机控制设备，其中所述目标操作电路计算选择为非目标的所述性能參数中的其他參数的变化，其中所述变化起因于选择为目标的所述性能參数之一的目标值的变化，并基于所计算出的变化而对性能參数中选定ー个的目标值进行操作。3.根据权利要求I所述的发动机控制设备，其中所述目标操作电路用于计算允许燃烧參数的实际值改变的容许可变范围，利用第一相关性数据计算与所述燃烧參数的容许可变范围对应的所述性能參数的变化，并确定性能參数中选定ー个的变化作为操控性变量，其中在性能參数中的其他參数的变化位于容许范围中时，通过所述操控性变量对所述性...
【专利技术属性】
技术研发人员：池田纯孝，石塚康治，樋口和弘，中辻勇贵，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：
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