CN111412071B - 一种egr率的计算方法、装置、车载终端及储存介质 - Google Patents

一种egr率的计算方法、装置、车载终端及储存介质 Download PDF

Info

Publication number
CN111412071B
CN111412071B CN202010105810.9A CN202010105810A CN111412071B CN 111412071 B CN111412071 B CN 111412071B CN 202010105810 A CN202010105810 A CN 202010105810A CN 111412071 B CN111412071 B CN 111412071B
Authority
CN
China
Prior art keywords
egr rate
gas
intake manifold
mixing cavity
current period
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010105810.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111412071A (zh
Inventor
郑良辰
钱鹏飞
刘义强
金昶明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd
Yiwu Geely Powertrain Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd
Yiwu Geely Powertrain Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd, Yiwu Geely Powertrain Co Ltd filed Critical Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd
Priority to CN202010105810.9A priority Critical patent/CN111412071B/zh
Publication of CN111412071A publication Critical patent/CN111412071A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111412071B publication Critical patent/CN111412071B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0065—Specific aspects of external EGR control
    • F02D41/0072—Estimating, calculating or determining the EGR rate, amount or flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D21/00—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas
    • F02D21/06—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air
    • F02D21/08—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air the other gas being the exhaust gas of engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D21/00—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas
    • F02D21/06—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air
    • F02D21/08—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air the other gas being the exhaust gas of engine
    • F02D2021/083—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air the other gas being the exhaust gas of engine controlling exhaust gas recirculation electronically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

本发明公开了一种EGR率的计算方法、装置、车载终端及储存介质，所述方法包括：获取当前周期通过节气门、碳罐和曲轴通风箱进入进气歧管气体流量；根据通过节气门气体流量、碳罐进入进气歧管气体流量和曲轴通风箱进入进气歧管气体流量，获取通过节气门气体的EGR率、碳罐进入进气歧管气体的EGR率和曲轴通风箱进入进气歧管气体的EGR率；获取上一周期混合腔EGR率和当前周期获取混合腔EGR率的计算步长；根据通过节气门气体的EGR率、碳罐进入进气歧管气体的EGR率、曲轴通风箱进入进气歧管气体的EGR率、上一周期混合腔EGR率和计算步长，获取当前周期混合腔EGR率，能够快速得到准确的EGR率，避免预测的失效。

Description

一种EGR率的计算方法、装置、车载终端及储存介质
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种EGR率的计算方法、装置、车载终端及储存介质。
背景技术
在应对汽油机油耗要求提高的背景下，低压废气再循环技术(LP-EGR)被认为是降低油耗具有可行性的方法之一，在使用LP-EGR技术时需要精准控制EGR率，否则会导致失火、早燃、空燃比控制不准、达不到期望油耗等一系列问题。
在进行LP-EGR闭环控制时需要得到真实的EGR率，与目标EGR率实时比较进行闭环控制，故需要得到精确的真实EGR率反馈，因市面上当前没有可以直接测量EGR率的传感器只能预测EGR率，在EGR率预测时需要保证EGR预测的准确性与实时性。
根据发动机配置情况，本专利中废气与新鲜空气的混合点压气机前为最初EGR率形成的位置，在经过压气机后再通过节气门进入气缸进行燃烧。
传统龙格库塔法预测EGR，根据混合点处的上一时刻EGR率，与新汇入的废气和新鲜空气形成新的EGR率，此时可以使用龙格库塔法，根据所需设定步长，预测下一时刻的EGR率，当时当发动机转速很快，或者混合腔体积很小时，不能及时得到最终结果，从而降低了EGR率预测的时效性。
发明内容
针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于，提供一种EGR率的计算方法、装置、车载终端及储存介质，能够解决现有技术中存在EGR率计算延迟导致车辆性能下降的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的具体技术方案如下：
一方面，本发明提供一种EGR率的计算方法，所述方法包括以下步骤：
获取当前周期内通过节气门气体流量、碳罐进入进气歧管气体流量和曲轴通风箱进入进气歧管气体流量，所述气体流量包括废气流量和空气流量；
根据所述通过节气门气体流量、碳罐进入进气歧管气体流量和曲轴通风箱进入进气歧管气体流量，获取通过节气门气体的EGR率、碳罐进入进气歧管气体的EGR率和曲轴通风箱进入进气歧管气体的EGR率；
获取上一周期混合腔EGR率和当前周期获取混合腔EGR率的计算步长；
根据通过节气门气体的EGR率、碳罐进入进气歧管气体的EGR率、曲轴通风箱进入进气歧管气体的EGR率、上一周期混合腔EGR率和当前周期获取混合腔EGR率的计算步长，获取当前周期混合腔EGR率。
进一步地，所述获取上一周期混合腔EGR率和当前周期获取混合腔EGR率的计算步长包括：
获取上一周期混合腔EGR率、瞬时混合腔中气体总质量和瞬时流经混合腔中气体流速；
根据所述瞬时混合腔中气体总质量和瞬时流经混合腔中气体流速，获取当前周期混合腔气体流出时间；
判断所述当前周期混合腔气体流出时间是否大于预设时间；
若是，则将所述预设时间作为当前周期获取混合腔EGR率的计算步长，若否，则将所述当前周期混合腔气体流出时间作为当前周期获取混合腔EGR率的计算步长。
进一步地，所述根据通过节气门气体的EGR率、碳罐进入进气歧管气体的EGR率、曲轴通风箱进入进气歧管气体的EGR率、上一周期混合腔EGR率和当前周期获取混合腔EGR率的计算步长，获取当前周期混合腔EGR率包括：
根据公式(1)获得当前周期混合腔EGR率：
y(i+1)＝y(i)+h*(b1*K1+b2*K2+b3*K3+b4*K4) (1)
其中：y(i)为上一周期混合腔EGR率，y(i+1)为当前周期混合腔EGR率，b1、b2、b3和b4为预设系数，K1、K2、K3和K4为比重系数，h为当前周期获取混合腔EGR率的计算步长。
进一步地，所述K1通过公式(2)获得、所述K2通过公式(3)获得、所述K3通过公式(4)获得和所述K4通过公式(5)获得：
Figure BDA0002387692890000021
Figure BDA0002387692890000022
Figure BDA0002387692890000031
Figure BDA0002387692890000032
其中：A为通过节气门气体流量，B为碳罐进入进气歧管气体流量，C为曲轴通风箱进入进气歧管气体流量，S为当前周期进气歧管内气体总量，A(i+1)为通过节气门气体的EGR率，B(i+1)为碳罐进入进气歧管气体的EGR率和C(i+1)为曲轴通风箱进入进气歧管气体的EGR率。
第二方面，在上述提供的EGR率的计算方法的基础上，本发明还提供一种EGR率的计算装置，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取当前周期内通过节气门气体流量、碳罐进入进气歧管气体流量和曲轴通风箱进入进气歧管气体流量，所述气体流量包括废气流量和空气流量；
第一计算模块，用于根据所述通过节气门气体流量、碳罐进入进气歧管气体流量和曲轴通风箱进入进气歧管气体流量，获取通过节气门气体的EGR率、碳罐进入进气歧管气体的EGR率和曲轴通风箱进入进气歧管气体的EGR率；
第二获取模块，用于获取上一周期混合腔EGR率和当前周期获取混合腔EGR率的计算步长；
第二计算模块，用于根据通过节气门气体的EGR率、碳罐进入进气歧管气体的EGR率、曲轴通风箱进入进气歧管气体的EGR率、上一周期混合腔EGR率和当前周期获取混合腔EGR率的计算步长，获取当前周期混合腔EGR率。
进一步地，所述第二获取模块包括：
第一获取单元，用于获取上一周期混合腔EGR率；
第二获取单元，用于获取瞬时混合腔中气体总质量和瞬时流经混合腔中气体流速；
判断单元，用于判断所述当前周期混合腔气体流出时间是否大于预设时间，若是，则将所述预设时间作为当前周期获取混合腔EGR率的计算步长，若否，则将所述当前周期混合腔气体流出时间作为当前周期获取混合腔EGR率的计算步长。
进一步地，所述第二计算模块包括：
第一计算单元，用于根据公式(1)获得当前周期混合腔EGR率，所述公式(1)为：
y(i+1)＝y(i)+h*(b1*K1+b2*K2+b3*K3+b4*K4)，
其中：y(i)为上一周期混合腔EGR率，y(i+1)为当前周期混合腔EGR率，b1、b2、b3和b4为预设系数，K1、K2、K3和K4为比重系数，h为当前周期获取混合腔EGR率的计算步长。
进一步地，所述第二计算模块还包括：
第二计算单元，用于根据公式(2)计算获得K1，所述公式(2)为：
Figure BDA0002387692890000041
第三计算单元，用于根据公式(3)计算获得K2，所述公式(3)为：
Figure BDA0002387692890000042
第四计算单元，用于根据公式(4)计算获得K3，所述公式(4)为：
Figure BDA0002387692890000043
和
第五计算单元，用于根据公式(5)计算获得K3，所述公式(5)为：
Figure BDA0002387692890000044
其中：A为通过节气门气体流量，B为碳罐进入进气歧管气体流量，C为曲轴通风箱进入进气歧管气体流量，S为当前周期进气歧管内气体总量，A(i+1)为通过节气门气体的EGR率，B(i+1)为碳罐进入进气歧管气体的EGR率和C(i+1)为曲轴通风箱进入进气歧管气体的EGR率。
第三方面，本发明还提供一种车载终端，所述车载终端包括处理器和存储器，所述存储器，存储有一条或一条以上指令，所述一条或一条以上适于所述处理器加载并执行所述计算机程序以实现上述所述的一种EGR率的计算方法的步骤。
第四方面，本发明还提供一种储存介质，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现上述所述的一种EGR率的计算方法的步骤。
采用上述技术方案，本发明所述的一种EGR率的计算方法、装置、车载终端及储存介质具有如下有益效果：
1.本发明所述的一种EGR率的计算方法、装置、车载终端及储存介质，将上一周期EGR率带入当前周期EGR率的计算中，提高了EGR率计算的准确性。
2.本发明所述的一种EGR率的计算方法、装置、车载终端及储存介质，通过设置相应参数，使得EGR率的计算更接近最终结果，同时计算速度更快，避免了EGR率计算的延迟，保证了EGR率计算的及时性。
3.本发明所述的一种EGR率的计算方法、装置、车载终端及储存介质，当发动机气体流速较快或混合腔气体体积较小时，对当前周期获取混合腔EGR率的计算步长进行限制，保证EGR率计算的顺利进行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1本说明书实施例中车辆燃油管路结构示意图；
图2本说明书实施例中一种***的示意图；
图3本说明书实施例中一种EGR的计算方法的步骤图；
图4是图3中步骤S3的详细步骤图；
图5本说明书实施例中一种EGR的计算装置的结构示意图；
图6是图5中第二获取模块的结构示意图；
图7本说明书实施例中一种车载终端的结构示意图；
图8本说明书中传统龙格库塔法仿真示意图；
图9本说明书中改进的龙格库塔法仿真示意图；
图10本说明书实施例中混合腔体积为2000cm3的仿真示意图；
图11本说明书实施例中混合腔体积为500cm3的仿真示意图；
图12本说明书实施例中混合腔体积为100cm3的仿真示意图；
图13本说明书实施例中混合腔体积为100cm3的仿真示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
如图1所示，为本说明书实施例中车辆燃油管路的示意图，为了降低油耗可以通过废气再循环技术(EGR)，如图1中设置的EGR冷却器和EGR阀来进行控制，具体地，一般在混合点压气机前进行EGR率的计算，从而调整喷油量，即在混合腔中的气体的EGR率，进入混合腔中的气体主要包括通过节气门进入的废气和新鲜空气、通过碳罐进入进气歧管的新鲜空气和通过曲轴通风箱进入进气歧管的新鲜空气，因此通过上述位置进入混合腔中的气体的不同，也会很大影响混合腔中气体的EGR率。
如图2所示，为本说明书实施例提供的一种***，所述***能够实现混合腔中气体EGR率的计算，或者是预测，具体地，所述***可以至少包括车载终端和检测设备，所述车载终端与所述检测设备通信，所述检测设备内设置多个检测单元，检测单元与所述车载终端交互，实现根据所述车载终端的请求实时获取车辆中通过节气门进入的废气和新鲜空气、通过碳罐进入进气歧管的新鲜空气、通过曲轴通风箱进入进气歧管的新鲜空气和混合腔中气体的总量。
所述车载终端可以是车辆行车电脑、车载控制器等车辆固定配置的设备，也可以是与车辆通信连接的智能手机、台式电脑、平板电脑、笔记本电脑、数字助理、智能可穿戴设备等类型的实体设备，当然，所述车载终端并不限于上述具有一定实体的电子设备，其还可以为运行于上述电子设备中的软体，例如，所述车载终端可以为服务商提供给用户的网页页面或应用。
所述车载终端可以包括通过数据总线相连的显示屏、存储设备和处理器。所述显示屏用于显示操作界面或者与用户交互等，该显示屏可以是车机中控屏、手机或者平板电脑等的触摸屏等。所述存储设备用于存储拍摄装置的程序代码和数据资料等，该存储设备可以是车载终端的内存，也可以是智能媒体卡(smart media card)、安全数字卡(securedigital card)、快闪存储器卡(flash card)等储存设备。所述处理器可以是单核或多核处理器。
另外，本说明书实施例中计算的根据是传统的龙格库塔法，其公式如下所示：
y(i+1)＝y(i)+h*(c1*K1+c2*K2+c3*K3+c4*K4)
Figure BDA0002387692890000071
其中c1，c2，c3，c4，a2，a31，a32，a41，a42，a43，b21，b31，b32，b41，b42，b43为待定系数，在x(i)点进行泰勒展开为步长h的幂级数后得到一组特解。传统龙格库塔法中取a2＝a3＝b21＝b32＝0.5，b31＝b41＝b42＝0，a4＝b43＝1，c1＝c4＝1/6,c2＝c3＝1/3。
在将其应用至EGR率预测时，x(i)项是不存在的，不需要a2 a3 a4，故在改进的龙格库塔法中不需要确定其系数，其中b21、b31、b32、b41、b42、b43、c1、c2、c3和c4具体特解的值根据实际需要进行设置，比如可以取b21＝b31＝b32＝b41＝b42＝b43＝1，c1＝c2＝c3＝c4＝1/4，则构成了另一组特解。在带入这组特解的情况下，EGR率预测的K2基于K1进行计算，K3在K2，K1的基础上进行计算，K4基于K3，K2，K1进行计算，K2，K3，K4在计算各自的斜率时上一步的所占比例更高，通过将每次计算的可以更快的逼近最终结果，使预测速度更快。
如图3所示，为本说明书实施例基于上述***提供的一种EGR率的计算方法，可以应用于具备废气再循环设备的车辆的EGR率的计算方法。
具体地，请参阅图3，其所示为本发明实施例提供的一种EGR率的计算方法的流程示图，本说明书提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规；或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序，一种EGR率的计算方法，可以按照实施例或附图所示的方法顺序执行。具体的如图3所示，所述方法包括：
S1：获取当前周期内通过节气门气体流量、碳罐进入进气歧管气体流量和曲轴通风箱进入进气歧管气体流量，所述气体流量包括废气流量和空气流量；
需要说明的是，上述所述的气体流量可以通过设置在相应位置的传感器测量，比如在节气门，碳罐与进气歧管连接管路上以及曲轴通风箱与进气歧管连接管路上设置压力传感器，通过压力传感器实时检测管道中气体的压力信息，再结合时间和管路自身参数可以获得相应的气体流量，另外通过节气门的气体流量实际是包含废气流量和空气流量，而碳罐和曲轴通风箱进入进气歧管的气体都是新鲜空气。
S2：根据所述通过节气门气体流量、碳罐进入进气歧管气体流量和曲轴通风箱进入进气歧管气体流量，获取通过节气门气体的EGR率、碳罐进入进气歧管气体的EGR率和曲轴通风箱进入进气歧管气体的EGR率；
气体的EGR率为废气含量与全部气体总量的比值，因此碳罐进入进气歧管气体的EGR率和曲轴通风箱进入进气歧管气体的EGR率基本为零，而通过节气门气体的EGR率可以通过检测到的通过节气门中废气和新鲜控制的流量进行计算获得。
S3：获取上一周期混合腔EGR率和当前周期获取混合腔EGR率的计算步长；
由于在车辆持续行驶喷油过程中，混合腔中EGR的计算持续而且闭环式进行的，因此在计算当前周期混合腔EGR率时实际已经得出上一周期实际的EGR率。
而在获得当前周期获取混合腔EGR率的计算步长时，一般会直接通过预设时间的方式进行，即将龙格库塔法中的模型调度周期作为当前周期获取混合腔EGR率的计算步长，但是当发动机转速较快，进气流速非常快且混合腔体积较小时，在进行EGR率计算时可能会出现某一时刻在计算过程未结束，该股气体已经流出了混合腔，即EGR率计算出现失效的情况，故在设计周期步长时，不能简单的通过预设时间进行。
因此步骤S3可以包括如下步骤：
S301：获取上一周期混合腔EGR率、瞬时混合腔中气体总质量和瞬时流经混合腔中气体流速；
其中上一周期混合腔EGR率可以通过车载终端直接获取，而瞬时混合腔中气体总质量和瞬时流经混合腔中气体流速则可以在检测设备中配置相应的传感器获得，需要说明的是，混合腔中气体总质量和气体流速是要瞬时数据，因此这就要求传感器单元要实时获取相应的数据并储存在车载终端中，在车载终端需要时可以实时提取。
S302：根据所述瞬时混合腔中气体总质量和瞬时流经混合腔中气体流速，获取当前周期混合腔气体流出时间；
由于每一EGR率计算周期都很短，接近0.01s，因此通过瞬时混合腔中气体总质量和瞬时流经混合腔中气体流速的比值可以获得最接近的混合腔中气体流出的时间。
S303：判断所述当前周期混合腔气体流出时间是否大于预设时间；
若是，则将所述预设时间作为当前周期获取混合腔EGR率的计算步长，若否，则将所述当前周期混合腔气体流出时间作为当前周期获取混合腔EGR率的计算步长。
通过上述当前周期获取混合腔EGR率的计算步长的选择，可以保证在任何混合腔和气体流速情况下，都能快速的计算出EGR率，以便进行及时的喷油调整。
S4：根据通过节气门气体的EGR率、碳罐进入进气歧管气体的EGR率、曲轴通风箱进入进气歧管气体的EGR率、上一周期混合腔EGR率和当前周期获取混合腔EGR率的计算步长，获取当前周期混合腔EGR率。
通过上述可知，本说明书实施例是通过对传统的龙格库塔法的改进得到的计算方法，改进之后的计算公式如公式(1)：
y(i+1)＝y(i)+h*(b1*K1+b2*K2+b3*K3+b4*K4) (1)，
其中：y(i)为上一周期混合腔EGR率，y(i+1)为当前周期混合腔EGR率，b1、b2、b3和b4为预设系数，K1、K2、K3和K4为比重系数，h为当前周期获取混合腔EGR率的计算步长。
在进行预设系数的选择中，可以根据需要选择K1、K2、K3和K4中的比例，作为可选地，在本说明书实施例中b1、b2、b3和b4都设定为1/4，表示将K1、K2、K3和K4的平均值作为当前周期EGR率的调整参数。
而K1、K2、K3和K4的计算则根据混合腔中不同气体的参数获得的，具体地，所述K1通过公式(2)获得、所述K2通过公式(3)获得、所述K3通过公式(4)获得和所述K4通过公式(5)获得：
Figure BDA0002387692890000101
Figure BDA0002387692890000102
Figure BDA0002387692890000103
Figure BDA0002387692890000104
其中：A为通过节气门气体流量，B为碳罐进入进气歧管气体流量，C为曲轴通风箱进入进气歧管气体流量，S为当前周期进气歧管内气体总量，A(i+1)为通过节气门气体的EGR率，B(i+1)为碳罐进入进气歧管气体的EGR率和C(i+1)为曲轴通风箱进入进气歧管气体的EGR率。
在将b1、b2、b3和b4的特解带入公式的情况下，EGR率计算的K2基于K1进行计算，K3在K2，K1的基础上进行计算，K4基于K3，K2，K1进行计算，K2，K3，K4在计算各自的斜率时上一步的所占比例更高，通过将每次计算的可以更快的逼近最终结果，使预测速度更快。
在具体仿真模拟预测中，请参阅图8和图9，可以看到当使用传统龙格库塔法进行仿真结果如图8可见，EGR率由0.05左右升至0.2所需时间大概为4秒钟，使用改进的龙格库塔法预测EGR率得到的结果如图9所示，由图片可知，使用改进后的龙格库塔法进行EGR率预测在0.5秒内就得到了最终的EGR率预测结果，由仿真结果比较可知，改进后的龙格库塔法预测EGR率速度较快，保证了EGR率预测的及时性。
另外在混合腔变小时，会根据设定的当前周期步长的选择方式进行，如图10-13所示，为在不同混合腔体积中进行仿真模拟的结果示意图，其中图10-12分别是混合腔体积在2000cm3，500cm3和100cm3时的情况，计算中的当前周期步长均选择预设时间，即模型调度周期作为当前周期步长，可以看出当混合腔体积由2000cm3减小至500cm3，EGR率预测速度变快，最终在混合腔体积为100cm3时预测失效。而图13则是通过由于混合腔体积的变小，导致气体流速变快，最终当前周期混合腔气体流出时间要小于预设时间，因此将当前周期混合腔气体流出时间作为当前周期步长的仿真示意图，可以看出此时的EGR率计算并没有失效。
通过上述提供的EGR率的计算方法，本说明书实施例还提供一种EGR率的计算装置，如图5和图6所示，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取当前周期内通过节气门气体流量、碳罐进入进气歧管气体流量和曲轴通风箱进入进气歧管气体流量，所述气体流量包括废气流量和空气流量；
第一计算模块，用于根据所述通过节气门气体流量、碳罐进入进气歧管气体流量和曲轴通风箱进入进气歧管气体流量，获取通过节气门气体的EGR率、碳罐进入进气歧管气体的EGR率和曲轴通风箱进入进气歧管气体的EGR率；
第二获取模块，用于获取上一周期混合腔EGR率和当前周期获取混合腔EGR率的计算步长；
第二计算模块，用于根据通过节气门气体的EGR率、碳罐进入进气歧管气体的EGR率、曲轴通风箱进入进气歧管气体的EGR率、上一周期混合腔EGR率和当前周期获取混合腔EGR率的计算步长，获取当前周期混合腔EGR率。
进一步地，所述第二获取模块包括：
第一获取单元，用于获取上一周期混合腔EGR率；
第二获取单元，用于获取瞬时混合腔中气体总质量和瞬时流经混合腔中气体流速；
判断单元，用于判断所述当前周期混合腔气体流出时间是否大于预设时间，若是，则将所述预设时间作为当前周期获取混合腔EGR率的计算步长，若否，则将所述当前周期混合腔气体流出时间作为当前周期获取混合腔EGR率的计算步长。
进一步地，所述第二计算模块包括：
第一计算单元，用于根据公式(1)获得当前周期混合腔EGR率，所述公式(1)为：
y(i+1)＝y(i)+h*(b1*K1+b2*K2+b3*K3+b4*K4)，
其中：y(i)为上一周期混合腔EGR率，y(i+1)为当前周期混合腔EGR率，b1、b2、b3和b4为预设系数，K1、K2、K3和K4为比重系数，h为当前周期获取混合腔EGR率的计算步长。
进一步地，所述第二计算模块还包括：
第二计算单元，用于根据公式(2)计算获得K1，所述公式(2)为：
Figure BDA0002387692890000121
第三计算单元，用于根据公式(3)计算获得K2，所述公式(3)为：
Figure BDA0002387692890000122
第四计算单元，用于根据公式(4)计算获得K3，所述公式(4)为：
Figure BDA0002387692890000123
和
第五计算单元，用于根据公式(5)计算获得K3，所述公式(5)为：
Figure BDA0002387692890000124
其中：A为通过节气门气体流量，B为碳罐进入进气歧管气体流量，C为曲轴通风箱进入进气歧管气体流量，S为当前周期进气歧管内气体总量，A(i+1)为通过节气门气体的EGR率，B(i+1)为碳罐进入进气歧管气体的EGR率和C(i+1)为曲轴通风箱进入进气歧管气体的EGR率。
本发明实施例提供了一种车载终端，所述终端包括处理器和存储器；
所述存储器，存储有一条或一条以上指令，所述一条或一条以上适于所述处理器加载并执行以实现如上述方法实施例所述的EGR率计算方法。
存储器可用于存储软件程序以及模块，处理器通过运行存储在存储器的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据所述设备的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器还可以包括存储器控制器，以提供处理器对存储器的访问。
图7为本发明实施例提供的一种车载终端的结构示意图，所述车载终端的内部构造可包括但不限于：处理器、网络接口及存储器，其中车载终端内的处理器、网络接口及存储器可以通过总线或其他方式连接，在本说明书实施例所示图7中以通过总线连接为例。
其中，处理器(或称CPU(Central Processing Unit，中央处理器))是车载终端的计算核心以及控制核心。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI、移动通信接口等)。存储器(Memory)是车载终端中的记忆设备，用于存放程序和数据。可以理解的是，此处的存储器可以是高速RAM存储设备，也可以是非不稳定的存储设备(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储设备；可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。存储器提供存储空间，该存储空间存储了车载终端的操作***，可包括但不限于：Windows***(一种操作***)，Linux(一种操作***)等等，本发明对此并不作限定；并且，在该存储空间中还存放了适于被处理器加载并执行的一条或一条以上的指令，这些指令可以是一个或一个以上的计算机程序(包括程序代码)。在本说明书实施例中，处理器加载并执行存储器中存放的一条或一条以上指令，以实现上述方法实施例提供的EGR率计算方法。
本发明的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质可设置于车载终端之中以保存用于实现方法实施例中的一种EGR率的计算方法相关的至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，该至少一条指令、该至少一段程序、该代码集或指令集可由电子设备的处理器加载并执行以实现上述方法实施例提供的EGR率的计算方法。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
通过上述所述的一种EGR率的计算方法、装置、车载终端及储存介质可以取得如下有益效果：
1)本发明所述的一种EGR率的计算方法、装置、车载终端及储存介质，将上一周期EGR率带入当前周期EGR率的计算中，提高了EGR率计算的准确性。
2)本发明所述的一种EGR率的计算方法、装置、车载终端及储存介质，通过设置相应参数，使得EGR率的计算更接近最终结果，同时计算速度更快，避免了EGR率计算的延迟，保证了EGR率计算的及时性。
3)本发明所述的一种EGR率的计算方法、装置、车载终端及储存介质，当发动机气体流速较快或混合腔气体体积较小时，对当前周期获取混合腔EGR率的计算步长进行限制，保证EGR率计算的顺利进行。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种EGR率的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取当前周期内通过节气门气体流量、碳罐进入进气歧管气体流量和曲轴通风箱进入进气歧管气体流量，所述气体流量包括废气流量和空气流量；
根据所述通过节气门气体流量、碳罐进入进气歧管气体流量和曲轴通风箱进入进气歧管气体流量，获取通过节气门气体的EGR率、碳罐进入进气歧管气体的EGR率和曲轴通风箱进入进气歧管气体的EGR率；
获取上一周期混合腔EGR率和当前周期获取混合腔EGR率的计算步长；所述当前周期获取混合腔EGR率的计算步长为预设时间或当前周期混合腔气体流出时间；
根据通过节气门气体的EGR率、碳罐进入进气歧管气体的EGR率、曲轴通风箱进入进气歧管气体的EGR率、上一周期混合腔EGR率和当前周期获取混合腔EGR率的计算步长，获取当前周期混合腔EGR率。
2.根据权利要求1所述的EGR率的计算方法，其特征在于，所述获取上一周期混合腔EGR率和当前周期获取混合腔EGR率的计算步长包括：
获取上一周期混合腔EGR率、瞬时混合腔中气体总质量和瞬时流经混合腔中气体流速；
根据所述瞬时混合腔中气体总质量和瞬时流经混合腔中气体流速，获取所述当前周期混合腔气体流出时间；
判断所述当前周期混合腔气体流出时间是否大于所述预设时间；
若是，则将所述预设时间作为当前周期获取混合腔EGR率的计算步长，若否，则将所述当前周期混合腔气体流出时间作为当前周期获取混合腔EGR率的计算步长。
3.根据权利要求1所述的EGR率的计算方法，其特征在于，所述根据通过节气门气体的EGR率、碳罐进入进气歧管气体的EGR率、曲轴通风箱进入进气歧管气体的EGR率、上一周期混合腔EGR率和当前周期获取混合腔EGR率的计算步长，获取当前周期混合腔EGR率包括：
根据公式(1)获得当前周期混合腔EGR率：
y(i+1)＝y(i)+h*(b1*K1+b2*K2+b3*K3+b4*K4) (1)，
其中：y(i)为上一周期混合腔EGR率，y(i+1)为当前周期混合腔EGR率，b1、b2、b3和b4为预设系数，K1、K2、K3和K4为比重系数，h为当前周期获取混合腔EGR率的计算步长。
4.根据权利要求3所述的EGR率的计算方法，其特征在于，所述K1通过公式(2)获得、所述K2通过公式(3)获得、所述K3通过公式(4)获得和所述K4通过公式(5)获得：
Figure FDA0003513507370000031
Figure FDA0003513507370000032
Figure FDA0003513507370000033
Figure FDA0003513507370000034
其中：A为通过节气门气体流量，B为碳罐进入进气歧管气体流量，C为曲轴通风箱进入进气歧管气体流量，S为当前周期进气歧管内气体总量，A(i+1)为通过节气门气体的EGR率，B(i+1)为碳罐进入进气歧管气体的EGR率和C(i+1)为曲轴通风箱进入进气歧管气体的EGR率。
5.一种EGR率的计算装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取当前周期内通过节气门气体流量、碳罐进入进气歧管气体流量和曲轴通风箱进入进气歧管气体流量，所述气体流量包括废气流量和空气流量；
第一计算模块，用于根据所述通过节气门气体流量、碳罐进入进气歧管气体流量和曲轴通风箱进入进气歧管气体流量，获取通过节气门气体的EGR率、碳罐进入进气歧管气体的EGR率和曲轴通风箱进入进气歧管气体的EGR率；
第二获取模块，用于获取上一周期混合腔EGR率和当前周期获取混合腔EGR率的计算步长；所述当前周期获取混合腔EGR率的计算步长为预设时间或当前周期混合腔气体流出时间；
第二计算模块，用于根据通过节气门气体的EGR率、碳罐进入进气歧管气体的EGR率、曲轴通风箱进入进气歧管气体的EGR率、上一周期混合腔EGR率和当前周期获取混合腔EGR率的计算步长，获取当前周期混合腔EGR率。
6.根据权利要求5所述的EGR率的计算装置，其特征在于，所述第二获取模块包括：
第一获取单元，用于获取上一周期混合腔EGR率；
第二获取单元，用于获取瞬时混合腔中气体总质量和瞬时流经混合腔中气体流速；
判断单元，用于判断所述当前周期混合腔气体流出时间是否大于所述预设时间，若是，则将所述预设时间作为当前周期获取混合腔EGR率的计算步长，若否，则将所述当前周期混合腔气体流出时间作为当前周期获取混合腔EGR率的计算步长。
7.根据权利要求5所述的EGR率的计算装置，其特征在于，所述第二计算模块包括：
第一计算单元，用于根据公式(1)获得当前周期混合腔EGR率，所述公式(1)为：
y(i+1)＝y(i)+h*(b1*K1+b2*K2+b3*K3+b4*K4)；
其中：y(i)为上一周期混合腔EGR，y(i+1)为当前周期混合腔EGR，b1、b2、b3和b4为预设系数，K1、K2、K3和K4为比重系数，h为当前周期获取混合腔EGR率的计算步长。
8.根据权利要求7所述的EGR率的计算装置，其特征在于，所述第二计算模块还包括：
第二计算单元，用于根据公式(2)计算获得K1，所述公式(2)为：
Figure FDA0003513507370000051
第三计算单元，用于根据公式(3)计算获得K2，所述公式(3)为：
Figure FDA0003513507370000052
第四计算单元，用于根据公式(4)计算获得K3，所述公式(4)为：
Figure FDA0003513507370000053
第五计算单元，用于根据公式(5)计算获得K3，所述公式(5)为：
Figure FDA0003513507370000054
其中：A为通过节气门气体流量，B为碳罐进入进气歧管气体流量，C为曲轴通风箱进入进气歧管气体流量，S为当前周期进气歧管内气体总量，A(i+1)为通过节气门气体的EGR率，B(i+1)为碳罐进入进气歧管气体的EGR率和C(i+1)为曲轴通风箱进入进气歧管气体的EGR率。
9.一种车载终端，其特征在于，包括处理器和存储器；
所述存储器，存储有一条或一条以上指令，所述一条或一条以上适于所述处理器加载并执行计算机程序以实现如权利要求1至4任一项所述的一种EGR率的计算方法。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如权利要求1至4任一项所述的一种EGR率的计算方法。
CN202010105810.9A 2020-02-20 2020-02-20 一种egr率的计算方法、装置、车载终端及储存介质 Active CN111412071B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010105810.9A CN111412071B (zh) 2020-02-20 2020-02-20 一种egr率的计算方法、装置、车载终端及储存介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010105810.9A CN111412071B (zh) 2020-02-20 2020-02-20 一种egr率的计算方法、装置、车载终端及储存介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111412071A CN111412071A (zh) 2020-07-14
CN111412071B true CN111412071B (zh) 2022-07-15

Family

ID=71488995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010105810.9A Active CN111412071B (zh) 2020-02-20 2020-02-20 一种egr率的计算方法、装置、车载终端及储存介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111412071B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003155957A (ja) * 2001-09-04 2003-05-30 Mitsubishi Motors Corp Ｅｇｒ制御装置及びｅｇｒ制御方法
JP2008051022A (ja) * 2006-08-25 2008-03-06 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気再循環装置
CN101410606A (zh) * 2005-12-16 2009-04-15 欧陆汽车有限责任公司 用于调节带有废气再循环装置的内燃机的燃烧过程的方法
CN106481465A (zh) * 2015-08-27 2017-03-08 长城汽车股份有限公司 Egr率的计算方法、***及车辆

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003293796A (ja) * 2002-03-29 2003-10-15 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の吸気制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003155957A (ja) * 2001-09-04 2003-05-30 Mitsubishi Motors Corp Ｅｇｒ制御装置及びｅｇｒ制御方法
CN101410606A (zh) * 2005-12-16 2009-04-15 欧陆汽车有限责任公司 用于调节带有废气再循环装置的内燃机的燃烧过程的方法
JP2008051022A (ja) * 2006-08-25 2008-03-06 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気再循環装置
CN106481465A (zh) * 2015-08-27 2017-03-08 长城汽车股份有限公司 Egr率的计算方法、***及车辆

Also Published As

Publication number Publication date
CN111412071A (zh) 2020-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gao et al. A proposed methodology for estimating transient engine-out temperature and emissions from steady-state maps
US9506420B2 (en) External EGR rate feedback
US20120291534A1 (en) Method and apparatus to determine a cylinder air charge for an internal combustion engine
US9027393B2 (en) Estimation device for cylinder intake air amount in an internal combustion engine
US20070255482A1 (en) Evaluation Device for Control System, Validation Device Used in Evaluation Device, Method for Evaluating Control System, and Computer Program Used Therein
CN110552799A (zh) 一种废气再循环控制方法及装置
CN112343723B (zh) Egr率的确定和egr阀的开度控制方法及相关装置
CN103089460A (zh) 一种发动机egr阀闭环控制***
Chiara et al. Development and experimental validation of a control-oriented Diesel engine model for fuel consumption and brake torque predictions
JP2002206456A (ja) エンジン制御パラメータの適合方法及び適合システム
US8532910B2 (en) Method and apparatus to determine a cylinder air charge for an internal combustion engine
CN112761803A (zh) 燃气喷射瞬态补偿方法、装置、车辆及存储介质
Dong et al. Control oriented modeling and analysis of gas exchange and combustion processes for LTC diesel engine
CN113673089B (zh) 一种发动机性能确定方法、装置以及电子设备
CN114810376B (zh) 用于控制发动机进气量的方法、装置、存储介质及电子设备
CN113006955B (zh) Egr阀全关闭控制方法、装置、计算机设备及存储介质
CN111412071B (zh) 一种egr率的计算方法、装置、车载终端及储存介质
Jankovic et al. Air-charge estimation and prediction in spark ignition internal combustion engines
CN116447028B (zh) 发动机***egr率的控制方法、装置、电子设备和存储介质
CN114961963B (zh) 一种中冷循环水泵控制方法、装置、设备及存储介质
Schlosser et al. Accelerated powertrain development through model based calibration
CN109113883B (zh) 内燃机的空燃比控制方法及装置
CN112412645B (zh) 确定燃烧发动机在未燃烧的运行中的气缸充气量的方法
Min et al. Estimation of intake oxygen concentration using a dynamic correction state with Extended Kalman Filter for Light-Duty diesel engines
Meyer et al. In-cylinder oxygen concentration estimation for diesel engines via transport delay modeling

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant