[发明专利]用于优化发动机后处理系统运行的系统和方法

说明书

用于优化发动机系统的性能变量的系统和方法。该方法包括将操纵变量的约束以及性能变量、机械约束和其他发动机响应用于响应模型。响应模型各自表示操纵变量与其他发动机响应(包括性能变量和约束)之间的分段线性关系。该方法还包括通过对响应模型使用准单纯形优化过程来确定每个操纵变量的最佳目标。操纵变量的最佳目标对应于性能变量的最佳值。

技术领域

本公开一般涉及发动机后处理系统运行的实时优化。

背景技术

对于不同的运行环境，发动机和后处理系统需要符合现实世界工作循环下的严格排放法规。同时，期望最小的燃料和/或还原剂流体消耗和良好的驾驶性能。已经应用复杂动态优化技术来解决多维非线性问题，例如在发动机排出的氮氧化物(EONOx)、排气温度和由后处理系统施加的其他约束下最小化流体消耗。例如，在每个执行步骤中做出一系列决策，以便动态地优化目标函数。这种技术在计算上可能相当昂贵。期望具有实时优化发动机和后处理系统的运行的简化方法。

发明内容

实施例涉及一种用于优化发动机系统的性能变量的装置。该装置包括响应模型电路，其被构造成将包括操纵变量约束的约束应用于响应模型。响应模型各自表示操纵变量之间的分段线性关系或者性能变量与操纵变量之间的分段线性关系。该装置还包括准单纯形优化电路，其构造成通过对响应模型使用准单纯形优化过程来确定每个操纵变量的最佳目标。操纵变量的最佳目标对应于性能变量的最佳值。

另一实施例涉及一种用于优化发动机系统的性能变量的方法。该方法包括将包括操纵变量的约束的约束应用于响应模型。响应模型各自表示操纵变量之间的分段线性关系或者性能变量与操纵变量之间的分段线性关系。该方法还包括通过对响应模型使用准单纯形优化过程来确定每个操纵变量的最佳目标。操纵变量的最佳目标对应于性能变量的最佳值。

另一个实施例涉及一种用于优化包括处理电路的发动机系统的性能变量的系统。处理电路被构造成将包括操纵变量的约束的约束应用于响应模型。响应模型各自表示操纵变量之间的分段线性关系或者性能变量与操纵变量之间的分段线性关系。处理电路还被构造成通过对响应模型使用准单纯形优化过程来确定每个操纵变量的最佳目标。操纵变量的最佳目标对应于性能变量的最佳值。

结合附图，通过以下详细描述，这些和其他特征以及其操作的组织和方式将变得明显。

附图说明

图1是根据示例实施例的从控制的角度发动机系统的示意图。

图2是根据示例实施例的用于优化发动机系统的性能变量的系统的示意性框图。

图3A是根据示例实施例显示的发动机排出氮氧化物(EONOx)和缸内氧气的响应模型的图。

图3B是根据示例实施例示出具有EONOx和缸内氧气约束的图3A的响应模型的图。

图4A是根据示例实施例示出具有环境湿度的图3A的响应模型的偏移的图。

图4B是根据示例实施例示出用湿度补偿因子补偿的图3A的响应模型的图。

图5是根据示例实施例的用于优化发动机系统的性能变量的方法的流程图。

具体实施方式

为了促进对本公开的原理的理解，现在将参考在附图中示出的实施例，并且将使用特定的语言来描述这些实施例。然而应该理解的是，由此并不旨在限制本公开的范围，本文考虑了所示出的实施方式中的任何改变和进一步修改、以及如本文所示的本公开的原理的任何进一步应用，通常能被本领域技术人员通过本文预期了本公开所涉及的技术想到。