本發(fā)明涉及內(nèi)燃機、尤其帶有廢氣再循環(huán)部的被燃料導(dǎo)引的內(nèi)燃機。本發(fā)明還涉及用于改善這樣的內(nèi)燃機在動態(tài)的運行中、尤其在突然的負(fù)載提高時的響應(yīng)特性的措施。
背景技術(shù):
廢氣再循環(huán)(AGR)原則上用于:降低在內(nèi)燃機的缸體中的氧含量并且由此降低通過所述燃燒所產(chǎn)生的溫度。由此,能夠減小在在內(nèi)燃機中的燃燒過程期間的氮氧化物的產(chǎn)生。
快速的負(fù)載提高在帶有被廢氣驅(qū)動的增壓設(shè)備的內(nèi)燃機中由于所述增壓設(shè)備的慣性矩以及由于在增壓設(shè)備的壓縮器和內(nèi)燃機的進給閥之間的死區(qū)體積而導(dǎo)致增壓壓力的延遲的建立。額外的廢氣再循環(huán)部強化這種效果,因為在廢氣再循環(huán)部活躍時再循環(huán)的燃燒廢氣限制了被供給到缸體的燃燒室中的新鮮空氣的量。
為了設(shè)定再循環(huán)的廢氣質(zhì)量流量(AGR質(zhì)量流量),從現(xiàn)有技術(shù)中已知新鮮空氣質(zhì)量流量調(diào)節(jié)部或AGR率調(diào)節(jié)部或AGR質(zhì)量流量調(diào)節(jié)部。在AGR率調(diào)節(jié)部中,已知這樣的原理,按照該原理基于氣體導(dǎo)引系統(tǒng)的物理模型來設(shè)定AGR率,或者按照傳統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)器基于新鮮空氣質(zhì)量流量偏差或AGR率偏差來設(shè)定AGR率。
從公開文件DE10 2013 209 037 A1中已知用于運行自行點火的內(nèi)燃機的廢氣再循環(huán)部的方法,其中,內(nèi)燃機具有用于控制進行到內(nèi)燃機的至少一個燃燒室中的空氣供應(yīng)的空氣系統(tǒng)。內(nèi)燃機的動態(tài)的運行狀態(tài)已知并且在已知的動態(tài)的運行狀態(tài)的情況中執(zhí)行對于內(nèi)燃機的空氣系統(tǒng)的修正干預(yù)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明,設(shè)置了根據(jù)本發(fā)明的、用于運行帶有廢氣再循環(huán)部的內(nèi)燃機的方法以及根據(jù)本發(fā)明的裝置以及馬達(dá)系統(tǒng)。
在優(yōu)選實施例的其它實施例中給出其它的設(shè)計方案。
按照第一方面設(shè)置了用于運行在馬達(dá)系統(tǒng)中帶有廢氣再循環(huán)部的內(nèi)燃機的方法,包括下述的步驟:
- 通過設(shè)定再循環(huán)的燃燒廢氣的量來運行內(nèi)燃機;
- 依賴于預(yù)控制部和調(diào)節(jié)部來設(shè)定再循環(huán)的燃燒廢氣的量;并且
- 在負(fù)載需求提高時,更改所述預(yù)控制部,使得在向著被所述負(fù)載需求所說明的負(fù)載的過渡期間,把再循環(huán)的燃燒廢氣的量降低至這樣的再循環(huán)的燃燒廢氣的量,該量小于在穩(wěn)定的運行情況中在對應(yīng)于經(jīng)提高的負(fù)載需求的負(fù)載的情況中所得到的再循環(huán)的燃燒廢氣的量。
在例如基于PID調(diào)節(jié)器的廢氣再循環(huán)調(diào)節(jié)中,用于設(shè)定廢氣再循環(huán)調(diào)節(jié)閥的AGR調(diào)節(jié)參量基于預(yù)控制調(diào)節(jié)參量和AGR調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)參量來生成。所述預(yù)控制調(diào)節(jié)參量能夠基于物理模型或氣體導(dǎo)引系統(tǒng)的特性圖模型(例如依賴于噴射量和馬達(dá)轉(zhuǎn)速所測量的穩(wěn)定的AGR閥位置的特性圖)依賴于用于所期望的負(fù)載的負(fù)載數(shù)據(jù)、例如額定噴射量來產(chǎn)生。AGR調(diào)節(jié)部調(diào)節(jié)參量相應(yīng)地生成作為調(diào)節(jié)部的調(diào)節(jié)參量,該調(diào)節(jié)部能夠?qū)?yīng)于帶有能夠適用的調(diào)節(jié)參數(shù)的PID調(diào)節(jié)部。
在快速的負(fù)載升高時,預(yù)控制調(diào)節(jié)參量相應(yīng)地快速地調(diào)節(jié),從而所述調(diào)節(jié)部僅還必須校正暫態(tài)的偏差。但是,這導(dǎo)致的是,如此地設(shè)定所述AGR質(zhì)量流量,使得該AGR質(zhì)量流量對應(yīng)于在穩(wěn)定的情況中在新的運行點處的穩(wěn)定的AGR質(zhì)量流量。但是,在暫態(tài)的過渡期間,經(jīng)設(shè)定的AGR質(zhì)量流量限制了提供給缸體的燃燒室的新鮮空氣的量,從而由內(nèi)燃機所提供的馬達(dá)力矩的升高相應(yīng)地緩慢地進行,并且由此也延遲了通過所述增壓設(shè)備進行的增壓壓力的建立。由此,加強了緩慢的增壓壓力建立的作為渦輪遲滯已知的效應(yīng)。
為了在突然的負(fù)載升高時將足夠的新鮮空氣提供到缸體的燃燒室中,上述方法設(shè)置的是,在暫態(tài)的過渡的持續(xù)時間期間如此地更改AGR調(diào)節(jié)參量,使得比會被傳統(tǒng)的AGR預(yù)控制部和傳統(tǒng)的AGR調(diào)節(jié)部在所要求的負(fù)載的情況中在穩(wěn)定的狀態(tài)中設(shè)定的AGR質(zhì)量流量提供更小的AGR質(zhì)量流量。另外設(shè)置的是,如此地更改預(yù)控制調(diào)節(jié)參量,使得廢氣再循環(huán)閥在暫態(tài)的負(fù)載變換的持續(xù)時間期間比這在所要求的穩(wěn)定的狀態(tài)的情況中進一步閉合。由此,如此顯著地降低再循環(huán)的燃燒廢氣的量,使得新鮮空氣的較大的份額到達(dá)缸體的燃燒室中。從而能夠相應(yīng)于所述負(fù)載需求更快速地提供所述轉(zhuǎn)矩。
此外,再循環(huán)的燃燒廢氣的量依賴于通過所述預(yù)控制部所預(yù)先設(shè)定的預(yù)控制調(diào)節(jié)參量和通過所述調(diào)節(jié)部所預(yù)先設(shè)定的AGR調(diào)節(jié)參量的總和來確定,其中,所述預(yù)控制調(diào)節(jié)參量依賴于暫態(tài)指標(biāo)如此地更改,使得通過所述預(yù)控制調(diào)節(jié)參量所說明的再循環(huán)的燃燒廢氣的量在向著通過所述負(fù)載需求所說明的負(fù)載的過渡期間相對于在向著通過所述負(fù)載需求所說明的負(fù)載的過渡之后作為預(yù)控制調(diào)節(jié)參量得到的穩(wěn)定的預(yù)控制調(diào)節(jié)參量降低。
尤其,僅當(dāng)暫態(tài)指標(biāo)說明了在空氣供應(yīng)系統(tǒng)中的超過用于所述動態(tài)的特性的所預(yù)先設(shè)定的閾值的動態(tài)的特性時,預(yù)控制部才能夠?qū)㈩A(yù)控制調(diào)節(jié)參量依賴于暫態(tài)指標(biāo)降低到經(jīng)減少的再循環(huán)的燃燒廢氣的量。
按照另一個實施方式,調(diào)節(jié)部能夠基于一個或基于多個調(diào)節(jié)參數(shù),其中,所述調(diào)節(jié)參數(shù)中的至少一個在向著通過所述負(fù)載需求所說明的負(fù)載的過渡期間被改變。
能夠設(shè)置的是,至少一個調(diào)節(jié)參數(shù)的改變依賴于預(yù)先設(shè)定的因數(shù)和/或暫態(tài)指標(biāo)來確定。
此外,調(diào)節(jié)部能夠包括PID調(diào)節(jié)部,其中尤其,比例調(diào)節(jié)份額在向著通過所述負(fù)載需求所說明的負(fù)載的過渡期間被提高和/或積分調(diào)節(jié)份額在向著通過所述負(fù)載需求所說明的負(fù)載的過渡期間被降低和/或微分調(diào)節(jié)份額在向著通過所述負(fù)載需求所說明的負(fù)載的過渡期間不變地保留或降低。
尤其,PID調(diào)節(jié)部的I調(diào)節(jié)份額能夠依賴于向著通過所述負(fù)載需求所說明的負(fù)載的過渡回縮,尤其依賴于暫態(tài)指標(biāo)回縮,尤其當(dāng)暫態(tài)指標(biāo)說明了在空氣供應(yīng)系統(tǒng)中的超過了用于所述動態(tài)的特性的預(yù)先設(shè)定的閾值的動態(tài)的特性時。
能夠設(shè)置的是,所述暫態(tài)指標(biāo)說明:負(fù)載需求的提高以何種程度造成在馬達(dá)系統(tǒng)的空氣供應(yīng)系統(tǒng)中的動態(tài)的改變。
根據(jù)另一方面,設(shè)置了用于運行在馬達(dá)系統(tǒng)中帶有廢氣再循環(huán)部的內(nèi)燃機的裝置,其中,所述裝置設(shè)置用于:
- 通過設(shè)定再循環(huán)的燃燒廢氣的量來運行內(nèi)燃機;
- 依賴于預(yù)控制部和調(diào)節(jié)部來設(shè)定再循環(huán)的燃燒廢氣的量;并且
- 在負(fù)載需求提高時,更改所述預(yù)控制部,使得在向著被所述負(fù)載需求所說明的負(fù)載的過渡期間,把再循環(huán)的燃燒廢氣的量降低至這樣的再循環(huán)的燃燒廢氣的量,該量小于在穩(wěn)定的運行情況中在對應(yīng)于經(jīng)提高的負(fù)載需求的負(fù)載的情況中所得到的再循環(huán)的燃燒廢氣的量。
按照另一個方面,設(shè)置一種帶有內(nèi)燃機和上述裝置的馬達(dá)系統(tǒng)。
附圖說明
接下來借助附圖詳細(xì)闡釋實施例。圖示:
圖1是帶有被廢氣驅(qū)動的增壓設(shè)備和廢氣再循環(huán)部的馬達(dá)系統(tǒng)的示意圖;
圖2是用于展示用于運行帶有經(jīng)調(diào)節(jié)的廢氣再循環(huán)部的內(nèi)燃機的功能的功能圖;并且
圖3是用于展示增壓壓力、額定增壓壓力、空氣質(zhì)量流量、AGR調(diào)節(jié)參量、預(yù)控制調(diào)節(jié)參量以及I調(diào)節(jié)份額和P調(diào)節(jié)份額的時間走勢的圖表。
具體實施方式
圖1展示了帶有內(nèi)燃機2的馬達(dá)系統(tǒng)1,該內(nèi)燃機通常包括多個缸體3。內(nèi)燃機2能夠按照四沖程原理工作并且尤其構(gòu)造為被燃料導(dǎo)引的內(nèi)燃機,尤其構(gòu)造為柴油馬達(dá)。
內(nèi)燃機2的缸體3經(jīng)過空氣供應(yīng)系統(tǒng)4被提供新鮮空氣。在運行中,相應(yīng)于負(fù)載需求將燃料噴射到缸體3的燃燒室中,在燃料燃燒之后,燃燒廢氣經(jīng)過廢氣導(dǎo)出系5排出。
在空氣供應(yīng)系統(tǒng)4中和在廢氣導(dǎo)出系5中設(shè)置有至少一個被廢氣驅(qū)動的增壓設(shè)備6。增壓設(shè)備6包括渦輪機61,該渦輪機布置在廢氣導(dǎo)出系5中,以便將燃燒廢氣的廢氣焓轉(zhuǎn)化為機械能。此外,設(shè)置了壓縮器62,該壓縮器與渦輪機61例如機械地經(jīng)過軸63耦合,以便把借助渦輪機61獲得的旋轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)化為壓縮功率,以用于把從環(huán)境中吸取的新鮮空氣壓縮到增壓壓力區(qū)段41中。
增壓壓力區(qū)段41能夠定義空氣供應(yīng)系統(tǒng)4的這樣的區(qū)段,該區(qū)段位于壓縮器62的輸出端和布置在空氣供應(yīng)系統(tǒng)4中的節(jié)氣門8之間。此外,在那里能夠設(shè)置增壓空氣冷卻器44。然后,在節(jié)氣門8和缸體3的進給閥之間存在空氣供應(yīng)系統(tǒng)4的進氣管區(qū)段42。對于不帶有節(jié)氣門8的空氣供應(yīng)系統(tǒng)4,增壓壓力區(qū)段41對應(yīng)于在壓縮器62的輸出端和缸體3的(未示出的)進給閥之間的空氣供應(yīng)系統(tǒng)4的整個區(qū)段。
在增壓壓力區(qū)段41中能夠設(shè)置壓力傳感器43,該壓力傳感器提供了關(guān)于實際增壓壓力pLDist的數(shù)據(jù)。作為備選方案,能夠在進氣管區(qū)段42中設(shè)置壓力傳感器,能夠借助該壓力傳感器來建模實際增壓壓力pLDist。
此外,設(shè)置了至少一個增壓調(diào)節(jié)器64,該增壓調(diào)節(jié)器能夠可變地設(shè)定可供使用的渦輪機功率的大小。增壓調(diào)節(jié)器64能夠例如構(gòu)造為廢氣門閥(Wastegateventil)、VTG調(diào)節(jié)器(VTG:可變渦輪機幾何特征Variable Turbine Geometry)或以其它的方式構(gòu)造。增壓調(diào)節(jié)器64能夠借助合適的調(diào)節(jié)參量S(該調(diào)節(jié)參量例如說明了用于增壓調(diào)節(jié)器64的步進電機的占空比)基于增壓壓力調(diào)節(jié)部來設(shè)定。
此外設(shè)置了廢氣再循環(huán)線路7,在該廢氣再循環(huán)線路中彼此相繼地存在用于冷卻穿流的再循環(huán)的燃燒廢氣的廢氣冷卻器71和AGR閥72。借助AGR閥72,能夠設(shè)定燃燒廢氣的這樣的量,該量導(dǎo)入空氣供應(yīng)系統(tǒng)4中。在提供給內(nèi)燃機2的缸體3的新鮮空氣中的再循環(huán)的燃燒廢氣的份額稱為廢氣再循環(huán)率(AGR率)。AGR率或AGR質(zhì)量流量或新鮮空氣質(zhì)量流量借助AGR調(diào)節(jié)系統(tǒng)依賴于內(nèi)燃機2的運行狀態(tài)借助AGR調(diào)節(jié)參量SAGR通過AGR閥62的調(diào)節(jié)來設(shè)定。AGR調(diào)節(jié)參量SAGR用于直接操控AGR閥72,以便調(diào)節(jié)AGR質(zhì)量流量、AGR率或新鮮空氣質(zhì)量流量。
當(dāng)在圖1中展示的廢氣再循環(huán)線路對應(yīng)于高壓廢氣再循環(huán)時,也能夠利用低壓廢氣再循環(huán)部來使用下文說明的方法。另外,低壓廢氣再循環(huán)線路將渦輪機61的輸出側(cè)與壓縮器62的輸入側(cè)相連并且能夠作為替代方案或附加方案設(shè)置用于高壓廢氣再循環(huán)。
設(shè)置了控制器10,為了運行內(nèi)燃機2,該控制器操控AGR閥72、增壓調(diào)節(jié)器64、節(jié)氣門8和另外的執(zhí)行器,例如是用于確定有待噴射的燃料量的燃料噴射閥??偣驳?,控制單元10依賴于由外部提供的關(guān)于額定轉(zhuǎn)矩的數(shù)據(jù)以及關(guān)于內(nèi)燃機2的瞬時的運行狀態(tài)(例如通過轉(zhuǎn)速和負(fù)載和/或另外的運行狀態(tài)參量所說明)的數(shù)據(jù)來操控執(zhí)行器。額定轉(zhuǎn)矩能夠從經(jīng)過駕駛踏板的促動所說明的駕駛員期望中得到。
圖2示出了在控制單元10中實施的用于生成AGR調(diào)節(jié)參量SAGR的功能。AGR調(diào)節(jié)參量SAGR從AGR預(yù)控制調(diào)節(jié)參量SV和AGR調(diào)節(jié)參量SR中生成。尤其,預(yù)控制調(diào)節(jié)參量SV和調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)參量SR在第一求和單元11中相加,以便獲得AGR調(diào)節(jié)參量SAGR。
預(yù)控制調(diào)節(jié)參量SV在基于特性圖的預(yù)控制部的情況中基本上依賴于預(yù)控制塊12的結(jié)果,給該預(yù)控制塊預(yù)先設(shè)定了實時的噴射量mFuel和馬達(dá)轉(zhuǎn)速nmot,從而該預(yù)控制塊相應(yīng)于所述噴射量和馬達(dá)轉(zhuǎn)速按照所存放的預(yù)控制模型能夠計算穩(wěn)定的預(yù)控制調(diào)節(jié)參量SVStat。所述穩(wěn)定的預(yù)控制調(diào)節(jié)參量SVStat的求取因而基于理想的空氣供應(yīng)系統(tǒng)在以下假設(shè)的情況下進行,即即便在負(fù)載變換、也即負(fù)載升高的情況中,AGR質(zhì)量流量或AGR率或新鮮空氣質(zhì)量流量被如此地設(shè)定,正如其對應(yīng)在穩(wěn)定的狀態(tài)中所要求的負(fù)載情況那樣。
如果穩(wěn)定的預(yù)控制調(diào)節(jié)參量SVStat和AGR調(diào)節(jié)參量SR直接地用于產(chǎn)生AGR調(diào)節(jié)參量SAGR,則這卻導(dǎo)致的是,在快速的負(fù)載升高的情況中,AGR率也升高,這限制了新鮮空氣供應(yīng)并且反作用于快速的力矩升高。
因此設(shè)置的是,在暫態(tài)的過渡的持續(xù)時間期間,也即在負(fù)載升高發(fā)生時,降低AGR率并且比在穩(wěn)定的狀態(tài)中的所要求的負(fù)載狀態(tài)中所對應(yīng)的AGR質(zhì)量流量更低地設(shè)定AGR質(zhì)量流量。這通過使用所謂的暫態(tài)指標(biāo)TI來實現(xiàn)。在暫態(tài)指標(biāo)塊13中產(chǎn)生所述暫態(tài)指標(biāo)TI。暫態(tài)指標(biāo)TI基本上評價在在空氣供應(yīng)系統(tǒng)中的有關(guān)的額定壓力和實際壓力之間的偏差。例如,暫態(tài)指標(biāo)TI對應(yīng)這樣的參量,該參量例如說明了在額定增壓壓力pLDsoll(該額定增壓壓力通過負(fù)載需求、尤其是能夠通過駕駛踏板預(yù)先設(shè)定的駕駛員期望力矩來說明)和實時增壓壓力pLDist之間的差異。暫態(tài)指標(biāo)TI能夠例如通過在在0和1之間的數(shù)值范圍中的數(shù)據(jù)來評估此差異。例如,當(dāng)暫態(tài)指標(biāo)TI計為1時,能夠存在在空氣供應(yīng)系統(tǒng)中的高的動態(tài),并且當(dāng)暫態(tài)指標(biāo)TI計為0時存在穩(wěn)定的運行情況。尤其,所述暫態(tài)指標(biāo)TI能夠依賴于在額定增壓壓力pLDsoll和實際增壓壓力pLDist之間的差異、例如在額定增壓壓力pLDsoll和實際增壓壓力pLDist之間的差值除以額定增壓壓力pLDsoll來確定。為了匹配至相應(yīng)的運行點,暫態(tài)指標(biāo)TI還能夠依賴于馬達(dá)轉(zhuǎn)速nmot來確定。
在第一乘法單元14中,穩(wěn)定的預(yù)控制調(diào)節(jié)參量SVStat能夠此時與依賴于暫態(tài)指標(biāo)TI的減值RB作乘法,該減值越小,則在馬達(dá)系統(tǒng)1的空氣供應(yīng)系統(tǒng)中的動態(tài)越高。作為該乘法的結(jié)果得到了預(yù)控制調(diào)節(jié)參量SV。減值RB能夠例如得到作為在1和暫態(tài)指標(biāo)TI之間的差值,也即作為1-TI。這意味著,在突然的負(fù)載升高時(其中得到了暫態(tài)指標(biāo)為1),所述減值為0,從而通過在第一乘法單元14中的乘法,不再提供預(yù)控制調(diào)節(jié)參量SV或所述預(yù)控制調(diào)節(jié)參量具有值0。由此,在暫態(tài)指標(biāo)TI的值為1時(這說明了很高的動態(tài)),首先AGR調(diào)節(jié)參量SAGR同樣降低到0。
為了提供AGR調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)參量SR,能夠設(shè)置在PID調(diào)節(jié)器形式中的調(diào)節(jié)單元15。調(diào)節(jié)單元15能夠被用于提供新鮮空氣質(zhì)量流量、AGR質(zhì)量流量或AGR率的調(diào)節(jié)。PID調(diào)節(jié)器15具有以公知的方式對應(yīng)于在公知的方式中的比例調(diào)節(jié)器組分、積分調(diào)節(jié)器組分和微分調(diào)節(jié)器組分的P單元16、I單元17和D單元18。在微分單元19中,求取在額定新鮮空氣質(zhì)量流量mair,soll和實際新鮮空氣質(zhì)量流量mair,ist之間或在額定AGR率EGRsoll和實際AGR率EGRist之間或在額定AGR質(zhì)量流量mAGR,soll和實際AGR質(zhì)量流量mAGR,ist之間的偏差,并且所得到的調(diào)節(jié)偏差被提供給P單元16、I單元17和D單元18。額定新鮮空氣質(zhì)量流量mair,soll、額定AGR率EGRsoll和額定AGR質(zhì)量流量mAGR,soll通過馬達(dá)系統(tǒng)的運行點并且必要時依賴于負(fù)載規(guī)定、例如駕駛員期望來預(yù)先設(shè)定。實際值能夠作為相應(yīng)的傳感器值或通過建模來提供。
從P單元16中得到的P組分P能夠在P暫態(tài)塊20中借助能夠適用的P因數(shù)FP依賴于暫態(tài)指標(biāo)TI被更改為經(jīng)更改的P調(diào)節(jié)份額P'。類似地,從I單元17中得到的I組分I能夠在I暫態(tài)塊21中借助能夠適用的I因數(shù)FI依賴于暫態(tài)指標(biāo)TI被更改為經(jīng)更改的I調(diào)節(jié)份額I'。從D單元18中得到的D組分能夠在D暫態(tài)塊22中借助能夠適用的D因數(shù)FD依賴于暫態(tài)指標(biāo)TI被更改為經(jīng)更改的D調(diào)節(jié)份額D'。
P因數(shù)和/或I因數(shù)和/或D因數(shù)能夠穩(wěn)固地預(yù)先設(shè)定或借助相應(yīng)的P特性圖塊23、I特性圖塊24或D特性圖塊25的相應(yīng)的因數(shù)特性圖依賴于運行點來提供,該運行點能夠例如通過馬達(dá)轉(zhuǎn)速nmot和所噴射的燃料量mfuel來說明。特性圖塊23、24、25能夠適用并且基本上確定了在暫態(tài)的運行中的PID調(diào)節(jié)器15的特性。經(jīng)更改的P調(diào)節(jié)器份額P'、經(jīng)更改的I份額I'和經(jīng)更改的D份額D'在第二求和單元26中相加,并且該和作為AGR調(diào)節(jié)參量SR提供給第一求和單元11。
在暫態(tài)塊20、21、22中,經(jīng)更改的P調(diào)節(jié)器份額、經(jīng)更改的I調(diào)節(jié)器份額和經(jīng)更改的D調(diào)節(jié)器份額作為相應(yīng)的調(diào)節(jié)器份額P、I、D與暫態(tài)指標(biāo)TI和與P因數(shù)、I因數(shù)或D因數(shù)的乘積以及來自相應(yīng)的調(diào)節(jié)器份額P、I、D與減值RB=1-TI的乘積的和來計算。
在暫態(tài)塊20、21、22中所實現(xiàn)的方程用于:連續(xù)地執(zhí)行從穩(wěn)定的運行到暫態(tài)的運行中的過渡,從而不能夠產(chǎn)生AGR調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)參量SR的突然的改變。
最后,P因數(shù)特性圖23設(shè)置的是,在暫態(tài)的運行的情況中,相對于P單元的P調(diào)節(jié)份額P來提高PID調(diào)節(jié)部的經(jīng)更改的P調(diào)節(jié)份額P'(并且具體而言相應(yīng)于實現(xiàn)在P暫態(tài)塊20中的方程相應(yīng)于P因數(shù)FP)。
此外,I單元17在突然的負(fù)載升高時(該負(fù)載升高造成暫態(tài)指標(biāo)TI超過預(yù)先設(shè)定的暫態(tài)指標(biāo)閾值TITH)能夠回縮到0或預(yù)先設(shè)定的值。暫態(tài)指標(biāo)TI與預(yù)先設(shè)定的暫態(tài)指標(biāo)閾值TITH的相應(yīng)的比較在比較塊29中執(zhí)行,該比較塊將回縮信號R提供至I單元17。
在在圖2中展示的AGR調(diào)節(jié)功能的工作方式借助圖3的時間走勢來展示。圖3示出了額定增壓壓力PLDsoll、實際增壓壓力PLDist、每個缸體的額定新鮮空氣質(zhì)量流量msoll、每個缸體的實際新鮮空氣質(zhì)量流量mist、AGR調(diào)節(jié)參量SAGR、AGR預(yù)控制調(diào)節(jié)參量SV、穩(wěn)定的預(yù)控制調(diào)節(jié)參量SVStat、經(jīng)更改的P份額P'、經(jīng)更改的I份額I'以及暫態(tài)指標(biāo)TI的時間走勢。借助在圖3中所示的走勢可見的是,在要求向著時刻T0的快速的負(fù)載升高時,額定增壓壓力PLDsoll突然升高并且實際增壓壓力PLDist相應(yīng)于增壓壓力的所要求的升高通過廢氣焓的緩慢的升高相應(yīng)于所要求的額定增壓壓力PLDsoll來進行。
同時,從中得到了流到內(nèi)燃機中的空氣質(zhì)量流量mist的相應(yīng)于額定空氣質(zhì)量流量msoll的升高,該額定空氣質(zhì)量流量對應(yīng)于在在實際增壓壓力PLDist升高期間所提供的廢氣焓的情況中最大地提供的空氣質(zhì)量流量。突然的負(fù)載需求在正常情況下導(dǎo)致的是,預(yù)控制調(diào)節(jié)參量SV同樣地突然地具有新的值,該值相應(yīng)于基礎(chǔ)的預(yù)控制模型對應(yīng)于在負(fù)載升高之后在穩(wěn)定的運行情況中的再循環(huán)的燃燒廢氣的需求。作為取代方案,在暫態(tài)的過渡期間,進一步減小預(yù)控制調(diào)節(jié)參量SV,以便這樣來減小再循環(huán)的燃燒廢氣的量并且能夠?qū)⑿迈r空氣的更大的量傳送至缸體的燃燒室中。如果馬達(dá)系統(tǒng)1的狀態(tài)再次接近穩(wěn)定的狀態(tài),則預(yù)控制調(diào)節(jié)參量SV再次回引到對于穩(wěn)定的運行狀態(tài)此時適用的值上。通過將AGR預(yù)控制調(diào)節(jié)參量SVGR回縮到值0或接近0,能夠從而支持內(nèi)燃機的負(fù)載升高,因為臨時地提高了新鮮空氣供應(yīng)。
預(yù)控制調(diào)節(jié)參量SV的減小相應(yīng)于暫態(tài)指標(biāo)TI的走勢來進行,該暫態(tài)指標(biāo)對于額定增壓壓力PLDsoll的暫態(tài)的過渡具有大于0的值并且尤其在大的或突然的負(fù)載升高時具有值1,該暫態(tài)指標(biāo)在實際增壓壓力PLDist至額定增壓壓力PLDsoll的接近的過程中再次達(dá)到值0。
調(diào)節(jié)單元15的調(diào)節(jié)參數(shù)以相應(yīng)的方式在暫態(tài)的狀態(tài)期間被匹配。調(diào)節(jié)參數(shù)的匹配能夠同樣依賴于暫態(tài)指標(biāo)TI尤其依賴于相應(yīng)的能夠適用的因數(shù)、即P因數(shù)、I因數(shù)和D因數(shù)來進行。尤其,為了實現(xiàn)上述的特性將P因數(shù)提高并且將I因數(shù)降低。D因數(shù)然后能夠保留不變或同樣向著0的方向減小。經(jīng)更改的因數(shù)的考慮相應(yīng)于加權(quán)來進行,該加權(quán)通過
暫態(tài)指標(biāo)TI相應(yīng)地預(yù)先設(shè)定。為了支持預(yù)控制調(diào)節(jié)參量SV的減小以及由此支持被再循環(huán)到缸體中的燃燒廢氣的量,此外能夠在暫態(tài)的過渡中將I單元的I調(diào)節(jié)份額回縮到0或低的值上。這通過經(jīng)更改的I份額I'在負(fù)載跳變的時刻處的突然的下降可見。
上述的方法設(shè)置了對于用于調(diào)節(jié)AGR閥72的傳統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)部的補充方案,其中再循環(huán)的燃燒廢氣的量在暫態(tài)的負(fù)載改變時顯著減小,以便通過在內(nèi)燃機2的缸體3中的所供應(yīng)的新鮮空氣量的提高來支持負(fù)載提高。