[发明专利]提供调整阀的位态信息与被有效穿流的面积之间的可参数化的映射的方法和设备

说明书

本发明涉及一种用于借助于调整函数运行具有可变的开口横截面的调整阀的方法，所述方法具有下述步骤：‑提供基准函数，所述基准函数映射所述调整阀（1）的物理特性，并且给出所述位态信息的最小值与最小的几何开口横截面之间的映射和所述位态信息的最大值与最大的几何开口横截面之间的映射，其中，所述基准函数是严格单调的；‑提供用于加载所述基准函数的校正函数，从而使得所述严格单调性得到保持，并且所述校正函数引起所述基准函数的凸的、凹的或者sigmoid型变形；‑以所述校正函数加载所述基准函数，以便获得所述调整函数；‑借助于所述调整函数来运行所述调整阀（1）。

技术领域

本发明涉及一种用于控制流体质量流的调整阀。尤其是，本发明涉及一种用于可变地调整流体质量流的调整阀、尤其是一种用在例如在内燃机和燃料电池中所使用的气体引导系统中的调整阀。

背景技术

为了控制技术系统中的、例如内燃机中的气体质量流，通常使用调整阀，例如节流翻板、废气门阀、废气再循环阀和类似物。通常通过可变的电操控信号来操控这些调整阀，该可变的电操控信号应该预给定几何开口横截面。通常，该操控信号对应于由脉冲宽度调制的信号的预给定的占空比计算的或者说由有效操控电压计算的信号，从而使得相应的调整阀根据操控信号进行调整，并且对应于操控信号出现开口横截面。该开口横截面对应于通过调整器结构定义的几何面积。如果该调整阀被穿流，则被有效穿流的面积由于收缩效应通常小于所述几何面积。

由于通过操控信号调整的阀位态与被有效穿流的开口横截面之间的相关性通常是非线性的，因此，在控制器中通常实现特性曲线或者特性曲线族，视期望的控制器功能而定地能够从所述特性曲线或者所述特性曲线族中读出针对预给定的有效开口横截面的阀位态或者说操控信号（占空比、操控电压）或者针对预给定的位态信息的有效开口横截面，所述位态信息例如呈阀位态或者说预给定的操控信号的形式，借助所述操控信号来操控该调整阀。

为了创建这种特性曲线族，已知用于参数辨识的算法，所述算法基于测量和以测量为基础的模型，例如基于结合相应的位态信息对气体质量流的测量。然而，由于在求取特性曲线族参数时的测量误差或者测量不准确性和模型不准确性，这些算法并不总是导致在物理方面有意义的映射。因此，有误的参数化能够导致输出不允许的用于位态信息的值。这些值例如能够大于最大允许的位态信息或者低于最小允许的位态信息。此外，能够将用于被有效穿流的横截面面积的值数据化，所述值大于在几何形状方面可能的面积或者小于0。出于这个原因，在使调整阀的调整函数参数化时通常需要手动修整，这显著增加参数化花费。

发明内容

根据本发明，设置根据权利要求1所述的用于创建用于用以控制流体质量流的可变的调整阀的调整函数的方法以及根据并列的权利要求所述的设备和调整阀系统。

其他构型方案在从属权利要求中给出。

根据第一方面，设置用于借助于调整函数运行具有可变的开口横截面的调整阀的方法，该调整函数根据位态信息给出调整阀的有效开口横截面或者反过来将调整阀的有效开口横截面映射到位态信息，所述位态信息尤其是阀位态或者操控信号，借助所述操控信号能够操控所述调整阀，所述方法具有下述步骤：

- 提供基准函数，所述基准函数映射调整阀的物理特性，并且给出位态信息的最小值与最小的几何开口横截面之间的映射和位态信息的最大值与最大的几何开口横截面之间的映射，其中，所述基准函数是严格单调的；

- 提供用于加载所述基准函数的校正函数，从而使得所述严格单调性得到保持，并且所述校正函数引起基准函数的凸的、凹的或者sigmoid型变形；

- 以所述校正函数加载所述基准函数，以便获得调整函数；

- 借助于该调整函数来运行调整阀。