專利名稱：控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的方法和裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，多年以來(lái)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)均裝配有排氣再循環(huán)(EGR)，其中排氣被返回到進(jìn)氣歧管，尤其為了減小汽缸中的溫度峰值(通過(guò)在混合物中設(shè)置較低的氧氣濃度)。這進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)NOx (氮氧化物)排放的減少或限制，這對(duì)于遵守例如在EUR06排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的嚴(yán)格限定值來(lái)說(shuō)是必要的。為了減少有害的排放(例如NOx排放)，眾所周知特別在進(jìn)氣歧管中設(shè)置氧傳感器。根據(jù)這一氧傳感器提供的FMAN值(表示進(jìn)氣歧管中氧氣的含量)，能夠?qū)崿F(xiàn)閉環(huán)FMAN 控制，通過(guò)這一控制進(jìn)而能夠改善汽缸中的燃燒過(guò)程。NOx排放與FMAN值之間的基本相互關(guān)系是眾所周知的。然而，為了閉合控制環(huán)中精確的FMAN控制以及為了盡可能精確的NOx排放的估計(jì)(不使用NOx傳感器)，如車載診斷 (OBD)的規(guī)定所要求的，由于關(guān)于微粒和濕度的條件變化，并且還由于相當(dāng)大的溫度變化， 由氧傳感器所提供的FMAN值的匹配或校正是有必要的。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述背景，本發(fā)明的目的是提供控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的方法和裝置，該方法和裝置使NOx排放的可靠估計(jì)和相應(yīng)的排氣再循環(huán)的精確控制成為可能。這一目的通過(guò)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例描述的方法和裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明用于控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的方法，該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)具有排氣再循環(huán)和用來(lái)測(cè)量描述進(jìn)氣歧管中氧氣含量的傳感器值的氧傳感器，并根據(jù)此傳感器值執(zhí)行排氣再循環(huán)控制，該方法包括以下步驟-根據(jù)由氧傳感器檢測(cè)的傳感器值與觀察器模型-支持的估計(jì)值之間的差值，確定誤差值；-計(jì)算觀察器(observer)的靈敏度值(sensitivityvalue)；以及-在當(dāng)前工作點(diǎn)誤差值超過(guò)靈敏度值的條件下，實(shí)施氧傳感器的可校正匹配或適應(yīng)(adaptation)。根據(jù)本發(fā)明，確定或監(jiān)測(cè)由氧傳感器檢測(cè)的FMAN值與模型-支持的估計(jì)的FMAN 值之間的差值(此后被稱作“AFMAN”)。此外，計(jì)算FMAN觀察器或根據(jù)本發(fā)明的觀察器的靈敏度(此后被稱作“dFMAN”)。僅在工作點(diǎn)處系統(tǒng)偏差A(yù)FMAN的值超過(guò)靈敏度dFMAN的值的條件下實(shí)施FMAN傳感器的傳感器校正或匹配。否則(即如果Δ FMAN < dFMAN)，不發(fā)生FMAN傳感器的匹配。因此，根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)FMAN系統(tǒng)偏差Δ FMAN和FMAN觀察器的靈敏度dFMAN的計(jì)算，如果認(rèn)為必要，則匹配項(xiàng)(adaptation term)僅被添加到由傳感器檢測(cè)的FMAN值。當(dāng)點(diǎn)火被關(guān)閉時(shí)，相應(yīng)的值可以被存儲(chǔ)在匹配表中并被寫(xiě)入到非易失性存儲(chǔ) 器(NVRAM)中?？刂瞥绦蚩刂谱赃m應(yīng)或匹配偏差值的讀出，這可以在例如正常的駕駛操作過(guò)程中執(zhí)行。本發(fā)明還涉及一種控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的裝置，該裝置被設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法。對(duì)于此裝置的優(yōu)選改進(jìn)，參考與根據(jù)本發(fā)明的方法相關(guān)的說(shuō)明。 本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)能夠從說(shuō)明書(shū)的具體實(shí)施方式
中取得。


下面根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地介紹，其中圖1示出描述兩種不同平衡狀態(tài)的進(jìn)氣歧管中氧氣含量的傳感器值(FMAN)的變化，每個(gè)都在測(cè)量值與模型值之間進(jìn)行比較；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的氧傳感器的校正匹配說(shuō)明的示意圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)明在氧傳感器的兩個(gè)不同值域中靈敏度值的計(jì)算說(shuō)明的示意圖；以及圖4示出由優(yōu)選實(shí)施例提供的根據(jù)本發(fā)明的方法的次序說(shuō)明的流程圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的算法的數(shù)學(xué)描述從下述方程式開(kāi)始，其描述進(jìn)氣歧管中FMAN值的動(dòng)態(tài)特性
權(quán)利要求
1.一種控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的方法，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)具有排氣再循環(huán)和用來(lái)測(cè)量描述進(jìn)氣歧管中氧氣含量的傳感器值(FMAN)的氧傳感器，并根據(jù)此傳感器值(FMAN)執(zhí)行所述排氣再循環(huán)的控制，其中所述方法包括以下步驟根據(jù)由所述氧傳感器檢測(cè)的傳感器值(FMAN)與觀察器模型-支持的估計(jì)值之間的差值，確定誤差值(AFMAN)；計(jì)算所述觀察器的靈敏度值(dFMAN)；以及在當(dāng)前工作點(diǎn)所述誤差值(AFMAN)超過(guò)所述靈敏度值(dFMAN)的條件下，實(shí)施所述氧傳感器的校正匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中實(shí)施所述氧傳感器的校正匹配包括增加至少一個(gè)匹配項(xiàng)到由所述氧傳感器檢測(cè)的所述傳感器值(FMAN)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中實(shí)施所述氧傳感器的校正匹配包括將所述匹配項(xiàng)存儲(chǔ)在匹配表中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中當(dāng)點(diǎn)火被關(guān)閉時(shí)所述匹配表被寫(xiě)入到非易失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(NVRAM)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其中根據(jù)下式在所述傳感器值(FMAN)的第一值域中執(zhí)行所述靈敏度值(dFMAN)的計(jì)算HF = f ^F W W ) HF +f ^F W W ) HW +f (F W W ) HWv^1 man 丄 l^egr，“ egr ‘ "comp^ ^il egr 丄 2 1^egr' “ egr ‘ “ comp^ ^in comp 丄 3 1^egr' “ egr ‘ “ comp^ ^in egr其中Wf是排氣再循環(huán)率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中根據(jù)下式在低于所述第一值域的所述傳感器值 (FMAN)的第二值域中執(zhí)行所述靈敏度值(dFMAN)的計(jì)算HF = f ^F W ...) HF +f ^F W ...) HW +…ui man丄 1 egr' “comp‘/ v^1 egr 丄2 egr' “comp‘/ v^ncomp°
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其中在HCCI模式下在所述傳感器值(FMAN)的所述第一值域中執(zhí)行排氣歧管中的所述氧氣含量的閉環(huán)控制。
8.—種控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的裝置，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)具有排氣再循環(huán)和用來(lái)測(cè)量描述所述進(jìn)氣歧管中的氧氣含量的傳感器值(FMAN)的氧傳感器，其中所述裝置被設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)施根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法。
9.一種控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的方法，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)具有排氣再循環(huán)和用來(lái)測(cè)量描述所述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管中的氧氣含量的氧傳感器，傳感器值(FMAN)描述所述進(jìn)氣歧管中的所述氧氣含量，且根據(jù)此傳感器值(FMAN)執(zhí)行所述排氣再循環(huán)的控制，所述方法包括以下步驟通過(guò)所述氧傳感器測(cè)量所述氧氣含量；確定所測(cè)量的氧氣含量與估計(jì)的氧氣含量之間的差值，其中所述估計(jì)的氧氣含量與排氣再循環(huán)率相關(guān)聯(lián)；確定所述估計(jì)的氧氣含量的靈敏度值，其中所述靈敏度值是基于所述估計(jì)的氧氣含量隨時(shí)間的變化而計(jì)算的；以及如果所述測(cè)量的氧氣含量與所述估計(jì)的氧氣含量之間的所述差值超過(guò)所述靈敏度值， 修改所述測(cè)量的氧氣含量。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述靈敏度值與排氣再循環(huán)率、循環(huán)排氣中的氧氣含量和進(jìn)氣中的氧氣含量相關(guān)聯(lián)，或者與排氣再循環(huán)率、循環(huán)排氣中的氧氣含量、進(jìn)氣中的氧氣含量、進(jìn)氣歧管中的溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)的容積效率相關(guān)聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的方法，該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)具有排氣再循環(huán)和用來(lái)測(cè)量描述進(jìn)氣歧管中氧氣含量的傳感器值(FMAN)的氧傳感器，并根據(jù)此傳感器值(FMAN)執(zhí)行排氣再循環(huán)的控制，該方法包括以下步驟根據(jù)由氧傳感器檢測(cè)的傳感器值(FMAN)與通過(guò)觀察器模型-支持的估計(jì)值之間的差值，確定誤差值(ΔFMAN)；計(jì)算觀察器的靈敏度值(dFMAN)；以及在當(dāng)前工作點(diǎn)系統(tǒng)偏差(ΔFMAN)超過(guò)靈敏度值(dFMAN)的條件下實(shí)施氧傳感器的校正匹配。
文檔編號(hào)F02D41/14GK102155315SQ20111000640
公開(kāi)日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月12日
發(fā)明者C·維吉爾德, D·羅杰, S·彼得羅維奇, Y·雅各布 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司