一種實現(xiàn)egr閥開度控制的方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明一種實現(xiàn)廢氣再循環(huán)EGR閥開度控制的方法、裝置及系統(tǒng)，用于降低EGR閥開度控制中的成本并提高精度，該方法包括：獲得發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值；根據(jù)發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值以及當(dāng)前EGR閥開度值查找EGR流量脈譜圖獲得當(dāng)前實際EGR流量；獲得當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量；將當(dāng)前實際EGR流量除以當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量計算獲得當(dāng)前實際EGR率；比較當(dāng)前實際EGR率與當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值，通過比例積分微分PID控制對當(dāng)前EGR閥開度值進(jìn)行調(diào)整，并更新當(dāng)前EGR閥開度值。
【專利說明】一種實現(xiàn)EGR閥開度控制的方法、裝置及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種實現(xiàn)EGR閥開度控制的方法、裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著發(fā)動機(jī)排放法規(guī)的日益嚴(yán)格，EGR(Exhaust Gas Recycling,排氣再循環(huán))被應(yīng)用到車輛發(fā)動機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中，EGR是為車用內(nèi)燃機(jī)在燃燒后將排出氣體的一部分分離出、并導(dǎo)入進(jìn)氣側(cè)使其再度燃燒的技術(shù)，可以降低排出氣體中的氮氧化物(NOx)、提高燃料消費率。
[0003]對EGR的控制主要是指對EGR閥開度的控制，在現(xiàn)有技術(shù)中，常見的EGR發(fā)動機(jī)控制EGR的方法可以采用基于空氣進(jìn)氣流量的閉環(huán)控制，以空氣進(jìn)氣流量作為控制目標(biāo)來控制EGR閥的開度，進(jìn)氣流量實際值由進(jìn)氣流量傳感器測量得到。因此，對于采用空氣流量閉環(huán)控制的EGR發(fā)動機(jī)，進(jìn)氣流量傳感器是必不可少的部件，但是，進(jìn)氣流量傳感器成本較高，需要安裝在空氣濾清器和增壓器之間的管路上，對管路的尺寸、布置形式都有著嚴(yán)苛的要求，整車布置難度大，實用性較差；且進(jìn)氣流量傳感器抗污染能力差，受灰塵、水汽污染后，測量精度下降，造成EGR閥開度控制精確性下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的是提供一種實現(xiàn)EGR閥開度控制的方法、裝置及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中采用空氣流量進(jìn)行EGR閥閉環(huán)控制存在的成本較高、且控制精確性不穩(wěn)定的問題。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下:
[0006]一種實現(xiàn)廢氣再循環(huán)EGR閥開度控制的方法，所述方法包括:
[0007]獲得發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值；
[0008]根據(jù)所述發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值以及當(dāng)前EGR閥開度值查找EGR流量脈譜圖獲得當(dāng)前實際EGR流量；
[0009]獲得當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量；
[0010]將所述當(dāng)前實際EGR流量除以所述當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量計算獲得當(dāng)前實際EGR率；
[0011]比較所述當(dāng)前實際EGR率與當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值，通過比例積分微分PID控制對當(dāng)前EGR閥開度值進(jìn)行調(diào)整，并更新當(dāng)前EGR閥開度值。
[0012]相應(yīng)的，所述獲得發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值，包括:
[0013]接收發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號以及發(fā)動機(jī)排氣壓力信號，計算獲得發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值；
[0014]或者，接收發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值信號，獲得發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值。
[0015]相應(yīng)的,所述獲得當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量,包括:[0016]接收發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號以及發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度信號；
[0017]根據(jù)所述發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號以及所述發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度信號通過空氣模型計算獲得當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量。
[0018]相應(yīng)的，所述比較所述當(dāng)前實際EGR率與當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值，包括:
[0019]根據(jù)當(dāng)前工況查找EGR率設(shè)定值脈譜圖，獲得當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值；
[0020]比較所述當(dāng)前實際EGR率與當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值。
[0021]相應(yīng)的，所述EGR流量脈譜圖是通過試驗標(biāo)定的方式獲得的，所述EGR流量脈譜圖包括不同發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力與發(fā)動機(jī)排氣壓力差值以及EGR閥開度值的組合所對應(yīng)的EGR流量。
[0022]相應(yīng)的，所述EGR率設(shè)定值脈譜圖是通過試驗標(biāo)定的方式獲得的，所述EGR率設(shè)定值脈譜圖包括不同發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及油量的組合所對應(yīng)的EGR率設(shè)定值，或者不同發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及發(fā)動機(jī)扭矩的組合所對應(yīng)的EGR率設(shè)定值。
[0023]一種實現(xiàn)廢氣再循環(huán)EGR閥開度控制的裝置，所述裝置包括:
[0024]第一獲得單元，用于獲得發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值；
[0025]第二獲得單元，用于根據(jù)所述發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力與發(fā)動機(jī)排氣壓力差值以及當(dāng)前EGR閥開度值查找EGR流量脈譜圖獲得當(dāng)前實際EGR流量；
[0026]第三獲得單元，用于獲得當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量；
[0027]計算單元，用于將所述當(dāng)前實際EGR流量除以所述當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量計算獲得當(dāng)前實際EGR率；
[0028]控制單元，用于比較所述當(dāng)前實際EGR率與當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值，通過比例積分微分PID控制對當(dāng)前EGR閥開度值進(jìn)行調(diào)整，并更新當(dāng)前EGR閥開度值。
[0029]相應(yīng)的，所述第一獲得單元具體用于:
[0030]接收發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號以及發(fā)動機(jī)排氣壓力信號，計算獲得發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值；
[0031]或者，接收發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值信號，獲得發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值。
[0032]相應(yīng)的，所述第三獲得單元包括:
[0033]接收子單元，用于接收發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號以及發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度信號；
[0034]計算子單元，用于根據(jù)所述發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號以及所述發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度信號通過空氣模型計算獲得當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量。
[0035]相應(yīng)的,所述控制單元包括:
[0036]獲得子單元，用于根據(jù)當(dāng)前工況查找EGR率設(shè)定值脈譜圖，獲得當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值；
[0037]比較子單元，用于比較所述當(dāng)前實際EGR率與當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值；
[0038]控制子單元，用于通過比例積分微分PID控制對當(dāng)前EGR閥開度值進(jìn)行調(diào)整，并更新當(dāng)前EGR閥開度值。
[0039]相應(yīng)的，所述EGR流量脈譜圖是通過試驗標(biāo)定的方式獲得的，所述EGR流量脈譜圖包括不同發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力與發(fā)動機(jī)排氣壓力差值以及EGR閥開度值的組合所對應(yīng)的EGR流量。[0040]相應(yīng)的，所述EGR率設(shè)定值脈譜圖是通過試驗標(biāo)定的方式獲得的，所述EGR率設(shè)定值脈譜圖包括不同發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及油量的組合所對應(yīng)的EGR率設(shè)定值，或者不同發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及發(fā)動機(jī)扭矩的組合所對應(yīng)的EGR率設(shè)定值。
[0041]一種實現(xiàn)廢氣再循環(huán)EGR閥開度控制的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0042]控制器，所述控制器是權(quán)利要求上述一種實現(xiàn)廢氣再循環(huán)EGR閥開度控制的裝置；
[0043]壓差測量裝置，用于獲取發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值并發(fā)送給所述控制器。
[0044]相應(yīng)的，所述壓差測量裝置具體為:
[0045]第一壓力傳感器，設(shè)置于發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣管上，用于測量發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號并發(fā)送給所述控制器；
[0046]第二壓力傳感器，設(shè)置于發(fā)動機(jī)的排氣管上，或者EGR系統(tǒng)管路與排氣管相連的一端，用于測量發(fā)動機(jī)排氣壓力信號并發(fā)送給所述控制器；
[0047]或者，所述壓差測量裝置具體為:
[0048]壓差傳感器，用于測量發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值信號并發(fā)送給所述控制器。
[0049]相應(yīng)的，所述系統(tǒng)還包括:
[0050]溫度傳感器，設(shè)置于發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣管上時，用于測量發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度信號并發(fā)送給所述控制器。
[0051]由此可見，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0052]本發(fā)明實施例通過排氣壓力與進(jìn)氣壓力的壓差計算發(fā)動機(jī)的當(dāng)前實際EGR率，從而通過EGR率的調(diào)節(jié)實現(xiàn)對EGR閥開度的閉環(huán)控制，在本發(fā)明實施例中基于大多數(shù)EGR發(fā)動機(jī)只增加了管路上的壓力傳感器或壓差傳感器即可實現(xiàn)對EGR閥的控制，省去了進(jìn)氣流量傳感器，從而節(jié)約了成本，實用性較強(qiáng)；同時，壓力傳感器工作性能穩(wěn)定，實現(xiàn)了 EGR閥開度的精確控制，有助于改善發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0053]圖1為發(fā)動機(jī)EGR系統(tǒng)的示意圖；
[0054]圖2為本發(fā)明實施例中實現(xiàn)廢氣再循環(huán)EGR閥開度控制的方法實施例的流程圖；
[0055]圖3為本發(fā)明實施例中傳感器位置的示意圖；
[0056]圖4為本發(fā)明實施例中實現(xiàn)廢氣再循環(huán)EGR閥開度控制的方法的閉環(huán)控制示意圖；
[0057]圖5為本發(fā)明實施例中實現(xiàn)廢氣再循環(huán)EGR閥開度控制的裝置實施例的示意圖；
[0058]圖6為本發(fā)明實施例中實現(xiàn)廢氣再循環(huán)EGR閥開度控制的系統(tǒng)實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0059]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明實施例作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0060]在具體說明本實施例實現(xiàn)廢氣再循環(huán)EGR閥開度控制的方法、裝置及系統(tǒng)之前，對發(fā)動機(jī)EGR系統(tǒng)進(jìn)行簡單說明，EGR是為車用內(nèi)燃機(jī)在燃燒后將排出氣體的一部分分離出、并導(dǎo)入進(jìn)氣側(cè)使其再度燃燒的技術(shù)，可以降低排出氣體中的氮氧化物(NOx)、提高燃料消費率，對EGR的控制主要是指對EGR閥開度的控制，參見圖1所示，在發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣管與發(fā)動機(jī)的排氣管之間的管路、EGR冷卻器以及EGR閥組成EGR系統(tǒng)，EGR系統(tǒng)將發(fā)動機(jī)排出氣體的一部分再導(dǎo)入發(fā)動機(jī)中。
[0061]本發(fā)明實施例中實現(xiàn)廢氣再循環(huán)EGR閥開度控制的方法、裝置及系統(tǒng)，是針對現(xiàn)有技術(shù)中基于空氣進(jìn)氣流量進(jìn)行EGR閥開度的閉環(huán)控制，需要額外安裝進(jìn)氣流量傳感器，由于進(jìn)氣流量傳感器成本高、且工作性能不穩(wěn)定所帶來的控制精確性不穩(wěn)定的問題，為此本發(fā)明實施例提出通過排氣壓力與進(jìn)氣壓力的壓差計算發(fā)動機(jī)的當(dāng)前實際EGR率，從而通過EGR率的調(diào)節(jié)實現(xiàn)對EGR閥開度的閉環(huán)控制，只增加了管路上的壓力傳感器即可實現(xiàn)對EGR閥的控制，節(jié)約了成本，且控制精度較為穩(wěn)定。
[0062]基于上述思想，參見圖2所示，本發(fā)明實施例中實現(xiàn)EGR閥開度控制的方法可以包括以下步驟:
[0063]步驟201:獲得發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值。
[0064]在本發(fā)明的一些實施例中，獲得發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值的具體實現(xiàn)可以包括:
[0065]接收發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號以及發(fā)動機(jī)排氣壓力信號，計算獲得發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值；
[0066]或者，接收發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值信號，獲得發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值。
[0067]在實際應(yīng)用中，參見圖3所示，可以在發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣管上設(shè)置壓力傳感器用于測量發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號P2，發(fā)動機(jī)的排氣管上或者EGR系統(tǒng)管路與排氣管相連的一端也設(shè)置壓力傳感器用于測量發(fā)動機(jī)排氣壓力信號P3，這樣即可計算獲得發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值ΛΡ=Ρ3-Ρ2。
[0068]也可以直接設(shè)置壓差傳感器，直接測量得到發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值信號，從而獲得發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值△ Ρ=Ρ3-Ρ2。
[0069]步驟202:根據(jù)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力與發(fā)動機(jī)排氣壓力差值以及當(dāng)前EGR閥開度值查找EGR流量脈譜圖獲得當(dāng)前實際EGR流量。
[0070]發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值主要來自于EGR冷卻器、EGR閥以及EGR系統(tǒng)的管路。EGR冷卻器以及EGR閥在已知的EGR流量、EGR閥開度下所帶來的壓降可認(rèn)為是已知的，管路造成的壓降在機(jī)型定型時與流量的對應(yīng)關(guān)系也可確定，這樣，EGR流量(也即EGR系統(tǒng)管路中氣體的流量)與EGR閥開度以及發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值Λ P的對應(yīng)關(guān)系即可確定。
[0071]當(dāng)一個機(jī)型定型時，該機(jī)型的EGR流量Mkk與差值Λ P及EGR閥開度的關(guān)系即可確定，在試驗標(biāo)定時可以通過變換工況控制壓降、設(shè)定EGR閥開度等試驗方法改變EGR流量從而標(biāo)定EGR流量脈譜圖(MAP)。
[0072]因此，在本發(fā)明的一些實施例中，EGR流量脈譜圖是通過試驗標(biāo)定的方式獲得的，EGR流量脈譜圖包括不同發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力與發(fā)動機(jī)排氣壓力差值以及EGR閥開度值的組合所對應(yīng)的EGR流量。[0073]這樣，輸入發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力與發(fā)動機(jī)排氣壓力差值ΛΡ以及當(dāng)前EGR閥開度值即可通過查找EGR流量脈譜圖獲得對應(yīng)的當(dāng)前實際EGR流量MEeK。
[0074]步驟203:獲得當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量。
[0075]在本發(fā)明的一些實施例中，獲得當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量的具體實現(xiàn)可以包括:
[0076]接收發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號以及發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度信號；
[0077]根據(jù)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號以及發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度信號通過空氣模型計算獲得當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量。
[0078]在實際應(yīng)用中，同樣參見圖3所示，可以在發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣管上再設(shè)置一個溫度傳感器用于測量發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度信號T2，優(yōu)選的，在發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣管上設(shè)置溫度壓力傳感器，同時測量發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號P2以及發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度信號T2。 [0079]根據(jù)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號P2以及發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度信號T2可以通過空氣模型計算獲得當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量M。
[0080]需要注意的是，獲得當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量也可以由其他方式獲得，本發(fā)明對此不進(jìn)行具體限定。
[0081]步驟204:將當(dāng)前實際EGR流量除以當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量計算獲得當(dāng)前實際EGR率。
[0082]當(dāng)前實際EGR流量M.除以當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量M，這樣當(dāng)前實際EGR率
M
[0083]步驟205:比較當(dāng)前實際EGR率與當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值，通過比例積分微分PID控制對當(dāng)前EGR閥開度值進(jìn)行調(diào)整，并更新當(dāng)前EGR閥開度值。
[0084]利用當(dāng)前實際EGR率作為反饋信號，與當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值進(jìn)行比較，通過PID控制完成對EGR閥開度的閉環(huán)控制。其中，EGR率設(shè)定值與當(dāng)前工況的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及油量有關(guān)，或者，EGR率設(shè)定值與當(dāng)前工況的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及發(fā)動機(jī)扭矩有關(guān)。
[0085]在本發(fā)明的一些實施例中，比較當(dāng)前實際EGR率與當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值的具體實現(xiàn)可以包括:
[0086]根據(jù)當(dāng)前工況查找EGR率設(shè)定值脈譜圖，獲得當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值；
[0087]比較當(dāng)前實際EGR率與當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值。
[0088]在本發(fā)明的一些實施例中，EGR率設(shè)定值脈譜圖是通過試驗標(biāo)定的方式獲得的，EGR率設(shè)定值脈譜圖包括不同發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及油量的組合所對應(yīng)的EGR率設(shè)定值，或者不同發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及發(fā)動機(jī)扭矩的組合所對應(yīng)的EGR率設(shè)定值。
[0089]也就是說，EGR率設(shè)定值可以通過輸入當(dāng)前工況值(發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及油量或者發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及發(fā)動機(jī)扭矩)通過查找EGR率設(shè)定值脈譜圖獲得。
[0090]由于當(dāng)前實際EGR率與當(dāng)前EGR閥開度值有關(guān)，通過比較當(dāng)前實際EGR率與EGR率設(shè)定值對EGR閥開度值進(jìn)行調(diào)整，再將EGR閥開度值反饋調(diào)整當(dāng)前實際EGR率，由此實現(xiàn)對EGR閥開度的閉環(huán)控制。
[0091]具體的，參見圖4所示，給出了本發(fā)明實施例中實現(xiàn)EGR閥開度控制的方法的閉環(huán)控制圖，結(jié)合該閉環(huán)控制圖再對本發(fā)明實施例中實現(xiàn)EGR閥開度控制的方法進(jìn)行簡單說明。[0092]根據(jù)發(fā)動機(jī)排氣壓力信號和發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號計算發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值ΛΡ或者直接根據(jù)發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值信號獲得發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值Λ P，將壓力差值Λ P與當(dāng)前EGR閥開度值輸入EGR流量MAP獲得當(dāng)前實際EGR流量，其中當(dāng)前EGR閥開度值可以由EGR閥進(jìn)行控制后反饋得到；這樣當(dāng)前實際EGR流量除以總進(jìn)氣量即可得到當(dāng)前實際EGR率，由當(dāng)前實際EGR率與當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值進(jìn)行比較，通過PID控制器可以完成對EGR閥開度的控制，EGR閥開度值可以反饋輸入EGR流量MAP，由此實現(xiàn)閉合控制，其中當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值可以將當(dāng)前工況輸入EGR率設(shè)定值MAP查找獲得，當(dāng)前工況可以指當(dāng)前發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及油量，也可以指當(dāng)前發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及發(fā)動機(jī)扭矩。
[0093]這樣，本發(fā)明實施例通過排氣壓力與進(jìn)氣壓力的壓差計算發(fā)動機(jī)的當(dāng)前實際EGR率，從而通過EGR率的調(diào)節(jié)實現(xiàn)對EGR閥開度的閉環(huán)控制，在本發(fā)明實施例中基于大多數(shù)EGR發(fā)動機(jī)只增加了管路上的壓力傳感器或壓差傳感器即可實現(xiàn)對EGR閥的控制，省去了進(jìn)氣流量傳感器，從而節(jié)約了成本，實用性較強(qiáng)；同時，壓力傳感器工作性能穩(wěn)定，實現(xiàn)了EGR閥開度的精確控制，有助于改善發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能。
[0094]相應(yīng)的，參見圖5所示，本發(fā)明實施例中還提供一種實現(xiàn)廢氣再循環(huán)EGR閥開度控制的裝置，該裝置可以包括:
[0095]第一獲得單元501，用于獲得發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值。
[0096]第二獲得單元502，用于根據(jù)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力與發(fā)動機(jī)排氣壓力差值以及當(dāng)前EGR閥開度值查找EGR流量脈譜圖獲得當(dāng)前實際EGR流量。
[0097]第三獲得單元503，用于獲得當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量。
[0098]計算單元504，用于將當(dāng)前實際EGR流量除以當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量計算獲得當(dāng)前實際EGR率。
[0099]控制單元505，用于比較當(dāng)前實際EGR率與當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值，通過比例積分微分PID控制對當(dāng)前EGR閥開度值進(jìn)行調(diào)整，并更新當(dāng)前EGR閥開度值。
[0100]其中，在本發(fā)明的一些實施例中，第一獲得單元可以具體用于:
[0101]接收發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號以及發(fā)動機(jī)排氣壓力信號，計算獲得發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值；
[0102]或者，接收發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值信號，獲得發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值。
[0103]在本發(fā)明的一些實施例中，第三獲得單元可以包括:
[0104]接收子單元，用于接收發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號以及發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度信號；
[0105]計算子單元，用于根據(jù)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號以及發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度信號通過空氣模型計算獲得當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量。
[0106]在本發(fā)明的一些實施例中，控制單元可以包括:
[0107]獲得子單元，用于根據(jù)當(dāng)前工況查找EGR率設(shè)定值脈譜圖，獲得當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值；
[0108]比較子單元，用于比較當(dāng)前實際EGR率與當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值；
[0109]控制子單元，用于通過比例積分微分PID控制對當(dāng)前EGR閥開度值進(jìn)行調(diào)整，并更新當(dāng)前EGR閥開度值。[0110]在本發(fā)明的一些實施例中，EGR流量脈譜圖是通過試驗標(biāo)定的方式獲得的，EGR流量脈譜圖包括不同發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力與發(fā)動機(jī)排氣壓力差值以及EGR閥開度值的組合所對應(yīng)的EGR流量。
[0111]在本發(fā)明的一些實施例中，EGR率設(shè)定值脈譜圖是通過試驗標(biāo)定的方式獲得的，EGR率設(shè)定值脈譜圖包括不同發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及油量的組合所對應(yīng)的EGR率設(shè)定值，或者不同發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及發(fā)動機(jī)扭矩的組合所對應(yīng)的EGR率設(shè)定值。
[0112]這樣，本發(fā)明實施例通過排氣壓力與進(jìn)氣壓力的壓差計算發(fā)動機(jī)的當(dāng)前實際EGR率，從而通過EGR率的調(diào)節(jié)實現(xiàn)對EGR閥開度的閉環(huán)控制，在本發(fā)明實施例中基于大多數(shù)EGR發(fā)動機(jī)只增加了管路上的壓力傳感器或壓差傳感器即可實現(xiàn)對EGR閥的控制，省去了進(jìn)氣流量傳感器，從而節(jié)約了成本，實用性較強(qiáng)；同時，壓力傳感器工作性能穩(wěn)定，實現(xiàn)了EGR閥開度的精確控制，有助于改善發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能。
[0113]參見圖6所示，本發(fā)明實施例中還提供一種實現(xiàn)廢氣再循環(huán)EGR閥開度控制的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以包括:
[0114]控制器601，該控制器可以是本發(fā)明上述實施例中所提供的一種實現(xiàn)廢氣再循環(huán)EGR閥開度控制的裝置。
[0115]壓差測量裝置602，用于獲取發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值并發(fā)送給所述控制器。
[0116]在本發(fā)明的一些實施例中，壓差測量裝置可以具體為:
[0117]第一壓力傳感器，可以設(shè)置于發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣管上，用于測量發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號并發(fā)送給控制器。
[0118]第二壓力傳感器，可以設(shè)置于發(fā)動機(jī)的排氣管上，或者EGR系統(tǒng)管路與排氣管相連的一端，用于測量發(fā)動機(jī)排氣壓力信號并發(fā)送給控制器。
[0119]在本發(fā)明的一些實施例中，壓差測量裝置也可以具體為:
[0120]壓差傳感器，用于測量發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值信號并發(fā)送給所述控制器。
[0121]在本發(fā)明的一些實施例中，本發(fā)明實施例所提供的一種實現(xiàn)廢氣再循環(huán)EGR閥開度控制的系統(tǒng)中還可以包括:
[0122]溫度傳感器，設(shè)置于發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣管上時，用于測量發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度信號并發(fā)送給控制器。
[0123]在具體實現(xiàn)中，優(yōu)選的，第一壓力傳感器與溫度傳感器可以合并為在發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣管上設(shè)置一個壓力溫度傳感器。
[0124]本發(fā)明實施例實現(xiàn)廢氣再循環(huán)EGR閥開度控制的系統(tǒng)的工作原理為:
[0125]第一壓力傳感器測量發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號并發(fā)送給控制器，第二壓力傳感器測量發(fā)動機(jī)排氣壓力信號并發(fā)送給控制器，控制器接收發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號以及發(fā)動機(jī)排氣壓力信號，計算發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值；
[0126]或者壓差傳感器直接測量發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值信號并發(fā)送給所述控制器，控制器接收發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值信號獲取發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值；
[0127]根據(jù)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力與發(fā)動機(jī)排氣壓力差值以及當(dāng)前EGR閥開度值查找EGR流量脈譜圖獲得當(dāng)前實際EGR流量；溫度傳感器測量發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度信號并發(fā)送給控制器，控制器接收發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號以及發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度信號，根據(jù)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號以及發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度信號通過空氣模型計算獲得當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量；將當(dāng)前實際EGR流量除以當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量計算獲得當(dāng)前實際EGR率；根據(jù)當(dāng)前工況查找EGR率設(shè)定值脈譜圖，獲得當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值；比較當(dāng)前實際EGR率與當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值；通過比例積分微分PID控制對當(dāng)前EGR閥開度值進(jìn)行調(diào)整，并反饋當(dāng)前EGR閥開度值完成對EGR閥開度的閉環(huán)控制。
[0128]這樣，本發(fā)明實施例通過排氣壓力與進(jìn)氣壓力的壓差計算發(fā)動機(jī)的當(dāng)前實際EGR率，從而通過EGR率的調(diào)節(jié)實現(xiàn)對EGR閥開度的閉環(huán)控制，在本發(fā)明實施例中基于大多數(shù)EGR發(fā)動機(jī)只增加了管路上的壓力傳感器或壓差傳感器即可實現(xiàn)對EGR閥的控制，省去了進(jìn)氣流量傳感器，從而節(jié)約了成本，實用性較強(qiáng)；同時，壓力傳感器工作性能穩(wěn)定，實現(xiàn)了EGR閥開度的精確控制，有助于改善發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能。
[0129]需要說明的是，本說明書中各個實施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的系統(tǒng)或裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。
[0130]還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
`[0131]結(jié)合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以直接用硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊，或者二者的結(jié)合來實施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM、或【技術(shù)領(lǐng)域】內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲介質(zhì)中。
[0132]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種實現(xiàn)廢氣再循環(huán)EGR閥開度控制的方法，其特征在于，所述方法包括: 獲得發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值； 根據(jù)所述發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值以及當(dāng)前EGR閥開度值查找EGR流量脈譜圖獲得當(dāng)前實際EGR流量； 獲得當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量； 將所述當(dāng)前實際EGR流量除以所述當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量計算獲得當(dāng)前實際EGR率；比較所述當(dāng)前實際EGR率與當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值，通過比例積分微分PID控制對當(dāng)前EGR閥開度值進(jìn)行調(diào)整，并更新當(dāng)前EGR閥開度值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲得發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值，包括: 接收發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號以及發(fā)動機(jī)排氣壓力信號，計算獲得發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值； 或者，接收發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值信號，獲得發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲得當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量，包括: 接收發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號以及發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度信號； 根據(jù)所述發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號以及所述發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度信號通過空氣模型計算獲得當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量。`
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述比較所述當(dāng)前實際EGR率與當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值，包括: 根據(jù)當(dāng)前工況查找EGR率設(shè)定值脈譜圖，獲得當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值； 比較所述當(dāng)前實際EGR率與當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述EGR流量脈譜圖是通過試驗標(biāo)定的方式獲得的，所述EGR流量脈譜圖包括不同發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力與發(fā)動機(jī)排氣壓力差值以及EGR閥開度值的組合所對應(yīng)的EGR流量。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述EGR率設(shè)定值脈譜圖是通過試驗標(biāo)定的方式獲得的，所述EGR率設(shè)定值脈譜圖包括不同發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及油量的組合所對應(yīng)的EGR率設(shè)定值，或者不同發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及發(fā)動機(jī)扭矩的組合所對應(yīng)的EGR率設(shè)定值。
7.一種實現(xiàn)廢氣再循環(huán)EGR閥開度控制的裝置，其特征在于，所述裝置包括: 第一獲得單元，用于獲得發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值； 第二獲得單元，用于根據(jù)所述發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力與發(fā)動機(jī)排氣壓力差值以及當(dāng)前EGR閥開度值查找EGR流量脈譜圖獲得當(dāng)前實際EGR流量； 第三獲得單元，用于獲得當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量； 計算單元，用于將所述當(dāng)前實際EGR流量除以所述當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量計算獲得當(dāng)前實際EGR率； 控制單元，用于比較所述當(dāng)前實際EGR率與當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值，通過比例積分微分PID控制對當(dāng)前EGR閥開度值進(jìn)行調(diào)整，并更新當(dāng)前EGR閥開度值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第一獲得單元具體用于: 接收發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號以及發(fā)動機(jī)排氣壓力信號，計算獲得發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值； 或者，接收發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值信號，獲得發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第三獲得單元包括: 接收子單元，用于接收發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號以及發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度信號； 計算子單元，用于根據(jù)所述發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號以及所述發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度信號通過空氣模型計算獲得當(dāng)前工況的總進(jìn)氣量。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述控制單元包括: 獲得子單元，用于根據(jù)當(dāng)前工況查找EGR率設(shè)定值脈譜圖，獲得當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值； 比較子單元，用于比較所述當(dāng)前實際EGR率與當(dāng)前工況的EGR率設(shè)定值； 控制子單元，用于通過比例積分微分PID控制對當(dāng)前EGR閥開度值進(jìn)行調(diào)整，并更新當(dāng)前EGR閥開度值。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述EGR流量脈譜圖是通過試驗標(biāo)定的方式獲得的，所述EGR流量脈譜圖包括不同發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力與發(fā)動機(jī)排氣壓力差值以及EGR閥開度值的組合所對應(yīng)的EGR流量。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述EGR率設(shè)定值脈譜圖是通過試驗標(biāo)定的方式獲得的，所述EGR率設(shè)定值脈譜圖包括不同發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及油量的組合所對應(yīng)的EGR率設(shè)定值，或者不同發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速以及發(fā)動機(jī)扭矩的組合所對應(yīng)的EGR率設(shè)定值。
13.一種實現(xiàn)廢氣再循環(huán)EGR閥開度控制的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 控制器，所述控制器是權(quán)利要求7-12任一項所述一種實現(xiàn)廢氣再循環(huán)EGR閥開度控制的裝置； 壓差測量裝置，用于獲取發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值并發(fā)送給所述控制器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述壓差測量裝置具體為: 第一壓力傳感器，設(shè)置于發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣管上，用于測量發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力信號并發(fā)送給所述控制器； 第二壓力傳感器，設(shè)置于發(fā)動機(jī)的排氣管上，或者EGR系統(tǒng)管路與排氣管相連的一端，用于測量發(fā)動機(jī)排氣壓力信號并發(fā)送給所述控制器； 或者，所述壓差測量裝置具體為: 壓差傳感器，用于測量發(fā)動機(jī)排氣壓力與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣壓力差值信號并發(fā)送給所述控制器。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括: 溫度傳感器，設(shè)置于發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣管上時，用于測量發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度信號并發(fā)送給所述控制器。
【文檔編號】F02D21/08GK103696862SQ201310719744
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】張展騰, 仲昆, 代子陽, 龔英利 申請人:濰柴動力股份有限公司