RU2020136990A - Адаптивное управление двигателем - Google Patents

Claims (39)

1. Способ управления воздушным трактом двигателя внутреннего сгорания, содержащего EGR-клапан и VGT-турбину, включающий этапы, на которых

обеспечивают функцию затрат измеряемой разности давлений между впускным и выпускным коллекторами двигателя;

оценивают уровень эмиссии NOx на выходе двигателя;

оценивают уровень кислорода на выходе двигателя;

определяют функции ограничения расстояния между оцененным уровнем эмиссии NOx, оцененным уровнем кислорода и скоростью вращения турбины, и соответствующими максимальным уровнем эмиссии NOx, максимальным уровнем кислорода и максимальной скоростью вращения турбины;

определяют градиент функции затрат как функции уставки по разности давлений;

определяют градиент функций ограничения как функций оцененных уровня эмиссии NOx, скорости вращения турбины и уровня кислорода;

управляют в реальном времени уровнем эмиссии NOx и разностью давлений соответственно с получением требуемых уставок по уровню эмиссии NOx и разности давлений путем регулирования EGR-клапана и/или VGT-турбины;

при этом регулируют уставку по разности давлений в соответствии с результатом интегрирования функции затрат в направлении выбранного градиента, причем указанный градиент выбран из определенных одного или более градиентов,

при этом присваивают приоритет выбранным градиентам в последовательности: скорость вращения турбины, уровень кислорода и уровень эмиссии NOx, и

при этом также ограничивают уровень эмиссии NOx и/или скорость вращения турбины и уровни кислорода; и

при этом также подвергают отрегулированную уставку по разности давлений воздействию возмущения на операции поиска экстремума функции затрат.

2. Способ по п. 1, также включающий этапы, на которых

оценивают температуру выхлопных газов и определяют максимальную или минимальную температуру газа, при этом регулируют уставку по разности давлений в соответствии с результатом интегрирования, в направлении градиента, функции затрат как функции выходной температуры, и

при этом также ограничивают выходную температуру между максимальной и минимальной температурами.

3. Способ по п. 1, также включающий этапы, на которых

обеспечивают дополнительную функцию затрат параметра топливной эффективности, основанного на значениях времени открытия форсунки;

оценивают параметр фазировки горения и индикаторное среднее эффективное давление (IMEP) на основе давления в цилиндрах и результатов измерения от датчика угла поворота и управляют в реальном времени уровнем эмиссии NOx и разностью давлений до достижения соответствующих уставок по уровню эмиссии NOx и разности давлений путем регулирования EGR-клапана и/или VGT-турбины;

регулируют в реальном времени фазировку горения и индикаторное среднее эффективное давление (IMEP) до соответствующих уставок по фазировке горения и давления IMEP,

при этом регулируют уставки по разности давлений и топливной эффективности в соответствии с направлением градиента, выбранного из определенных одного или более градиентов,

при этом присваивают приоритет выбранному градиенту в последовательности: скорость вращения турбины, уровень кислорода и уровень эмиссии NOx, и

при этом также ограничивают уровень эмиссии NOx и/или скорость вращения турбины и уровень кислорода, и

при этом также подвергают отрегулированные уставки по разности давлений и фазировке горения воздействию возмущения на операции поиска экстремума функции затрат.

4. Способ по п. 1, согласно которому параметр топливной эффективности представляет собой измеряемую переменную СА50.

5. Способ управления топливным трактом двигателя внутреннего сгорания, содержащего EGR-клапан и VGT-турбину и имеющего настройки впрыска топлива с электронным управлением; способ включает этапы, на которых

обеспечивают функцию затрат параметра экономии топлива, основанного на времени открытия форсунки;

оценивают уровень эмиссии NOx на выходе;

оценивают разность давлений между впускным и выпускным коллекторами;

оценивают параметр фазировки горения и индикаторное среднее эффективное давление (IMEP) на основе давления в цилиндрах и результатов измерения от датчика угла поворота;

оценивают уровень кислорода на выходе двигателя;

определяют максимальную скорость вращения турбины; максимальный уровень эмиссии NOx и минимальную или максимальную температуру выхлопных газов;

определяют функции ограничения, задающие расстояние от фактических значений до предельных значений скорости вращения турбины, уровня эмиссии NOx и температуры выхлопных газов;

определяют градиент функции затрат как функции уставок по разности давлений между впускным и выпускным коллекторами двигателя и фазировке горения;

определяют градиенты функций ограничения как функций уставок по разности давлений между впускным и выпускным коллекторами двигателя и фазировке горения;

регулируют в реальном времени положение EGR-клапана и VGT-турбины, момент и величину впрыска посредством статического разъединения, и управляют уровнем эмиссии NO, разностью давлений, фазировкой горения и индикаторным средним эффективным давлением (IMEP) до соответствующих требуемых установленных уставок по уровню эмиссии NOx, разности давлений, фазировке горения и давления IMEP соответственно;

при этом регулируют уставки по разности давлений и фазировке горения в соответствии с направлением выбранного градиента функции затрат, причем указанный градиент выбран из определенных одного или более градиентов,

при этом также присваивают приоритет выбранному градиенту в последовательности: скорость вращения турбины, уровень кислорода и уровень эмиссии NOx,

при этом также ограничивают уровень эмиссии NOx и/или скорость вращения турбины до установленных переменных максимального уровня эмиссии NOx, максимальной скорости вращения турбины, минимального уровня кислорода и минимальной или максимальной температуры выхлопных газов, и

при этом также подвергают отрегулированные уставки по разности давлений и фазировке горения воздействию возмущения на операции поиска экстремума функции затрат.