专利名称：控制内燃发动机运行的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及控制内燃发动机运行的方法和装置。
背景技术：
众所周知，多年以来柴油发动机和汽油发动机均装配有排气再循环(EGR)，其中排气被返回到进气歧管，尤其为了减小汽缸中的温度峰值(通过在混合物中设置较低的氧气浓度)。这进而能够实现NOx (氮氧化物)排放的减少或限制，这对于遵守例如在EUR06排放标准中规定的严格限定值来说是必要的。为了减少有害的排放(例如NOx排放)，众所周知特别在进气歧管中设置氧传感器。根据这一氧传感器提供的FMAN值(表示进气歧管中氧气的含量)，能够实现闭环FMAN 控制，通过这一控制进而能够改善汽缸中的燃烧过程。NOx排放与FMAN值之间的基本相互关系是众所周知的。然而，为了闭合控制环中精确的FMAN控制以及为了尽可能精确的NOx排放的估计(不使用NOx传感器)，如车载诊断 (OBD)的规定所要求的，由于关于微粒和湿度的条件变化，并且还由于相当大的温度变化， 由氧传感器所提供的FMAN值的匹配或校正是有必要的。
发明内容
针对上述背景，本发明的目的是提供控制内燃发动机运行的方法和装置，该方法和装置使NOx排放的可靠估计和相应的排气再循环的精确控制成为可能。这一目的通过根据本发明实施例描述的方法和装置来实现。根据本发明用于控制内燃发动机运行的方法，该内燃发动机具有排气再循环和用来测量描述进气歧管中氧气含量的传感器值的氧传感器，并根据此传感器值执行排气再循环控制，该方法包括以下步骤-根据由氧传感器检测的传感器值与观察器模型-支持的估计值之间的差值，确定误差值；-计算观察器(observer)的灵敏度值(sensitivityvalue)；以及-在当前工作点误差值超过灵敏度值的条件下，实施氧传感器的可校正匹配或适应(adaptation)。根据本发明，确定或监测由氧传感器检测的FMAN值与模型-支持的估计的FMAN 值之间的差值(此后被称作“AFMAN”)。此外，计算FMAN观察器或根据本发明的观察器的灵敏度(此后被称作“dFMAN”)。仅在工作点处系统偏差AFMAN的值超过灵敏度dFMAN的值的条件下实施FMAN传感器的传感器校正或匹配。否则(即如果Δ FMAN < dFMAN)，不发生FMAN传感器的匹配。因此，根据本发明，根据FMAN系统偏差Δ FMAN和FMAN观察器的灵敏度dFMAN的计算，如果认为必要，则匹配项(adaptation term)仅被添加到由传感器检测的FMAN值。当点火被关闭时，相应的值可以被存储在匹配表中并被写入到非易失性存储 器(NVRAM)中。控制程序控制自适应或匹配偏差值的读出，这可以在例如正常的驾驶操作过程中执行。本发明还涉及一种控制内燃发动机运行的装置，该装置被设计来实施根据本发明的方法。对于此装置的优选改进，参考与根据本发明的方法相关的说明。 本发明的进一步改进能够从说明书的具体实施方式
中取得。
下面根据优选实施例，参考附图对本发明进行更详细地介绍，其中图1示出描述两种不同平衡状态的进气歧管中氧气含量的传感器值(FMAN)的变化，每个都在测量值与模型值之间进行比较；图2示出根据本发明的氧传感器的校正匹配说明的示意图；图3示出根据本发明在氧传感器的两个不同值域中灵敏度值的计算说明的示意图；以及图4示出由优选实施例提供的根据本发明的方法的次序说明的流程图。
具体实施例方式根据本发明的算法的数学描述从下述方程式开始，其描述进气歧管中FMAN值的动态特性
权利要求
1.一种控制内燃发动机运行的方法，所述内燃发动机具有排气再循环和用来测量描述进气歧管中氧气含量的传感器值(FMAN)的氧传感器，并根据此传感器值(FMAN)执行所述排气再循环的控制，其中所述方法包括以下步骤根据由所述氧传感器检测的传感器值(FMAN)与观察器模型-支持的估计值之间的差值，确定误差值(AFMAN)；计算所述观察器的灵敏度值(dFMAN)；以及在当前工作点所述误差值(AFMAN)超过所述灵敏度值(dFMAN)的条件下，实施所述氧传感器的校正匹配。
2.根据权利要求1所述的方法，其中实施所述氧传感器的校正匹配包括增加至少一个匹配项到由所述氧传感器检测的所述传感器值(FMAN)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中实施所述氧传感器的校正匹配包括将所述匹配项存储在匹配表中。
4.根据权利要求3所述的方法，其中当点火被关闭时所述匹配表被写入到非易失数据存储器(NVRAM)中。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中根据下式在所述传感器值(FMAN)的第一值域中执行所述灵敏度值(dFMAN)的计算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是排气再循环率。
6.根据权利要求5所述的方法，其中根据下式在低于所述第一值域的所述传感器值 (FMAN)的第二值域中执行所述灵敏度值(dFMAN)的计算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.根据权利要求5或6所述的方法，其中在HCCI模式下在所述传感器值(FMAN)的所述第一值域中执行排气歧管中的所述氧气含量的闭环控制。
8.—种控制内燃发动机运行的装置，所述内燃发动机具有排气再循环和用来测量描述所述进气歧管中的氧气含量的传感器值(FMAN)的氧传感器，其中所述装置被设计来实施根据前述权利要求中任一项所述的方法。
9.一种控制内燃发动机运行的方法，所述内燃发动机具有排气再循环和用来测量描述所述发动机的进气歧管中的氧气含量的氧传感器，传感器值(FMAN)描述所述进气歧管中的所述氧气含量，且根据此传感器值(FMAN)执行所述排气再循环的控制，所述方法包括以下步骤通过所述氧传感器测量所述氧气含量；确定所测量的氧气含量与估计的氧气含量之间的差值，其中所述估计的氧气含量与排气再循环率相关联；确定所述估计的氧气含量的灵敏度值，其中所述灵敏度值是基于所述估计的氧气含量随时间的变化而计算的；以及如果所述测量的氧气含量与所述估计的氧气含量之间的所述差值超过所述灵敏度值， 修改所述测量的氧气含量。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述灵敏度值与排气再循环率、循环排气中的氧气含量和进气中的氧气含量相关联，或者与排气再循环率、循环排气中的氧气含量、进气中的氧气含量、进气歧管中的温度和发动机的容积效率相关联。
全文摘要
本发明涉及一种控制内燃发动机运行的方法，该内燃发动机具有排气再循环和用来测量描述进气歧管中氧气含量的传感器值(FMAN)的氧传感器，并根据此传感器值(FMAN)执行排气再循环的控制，该方法包括以下步骤根据由氧传感器检测的传感器值(FMAN)与通过观察器模型-支持的估计值之间的差值，确定误差值(ΔFMAN)；计算观察器的灵敏度值(dFMAN)；以及在当前工作点系统偏差(ΔFMAN)超过灵敏度值(dFMAN)的条件下实施氧传感器的校正匹配。
文档编号F02D41/14GK102155315SQ20111000640
公开日2011年8月17日 申请日期2011年1月5日 优先权日2010年2月12日
发明者C·维吉尔德, D·罗杰, S·彼得罗维奇, Y·雅各布 申请人:福特环球技术公司