掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

发动机EGR废气再循环系统的控制方法、装置和设备

文献发布时间:2023-06-19 13:45:04


发动机EGR废气再循环系统的控制方法、装置和设备

技术领域

本申请涉及发动机技术领域,尤其涉及一种发动机EGR废气再循环系统的控制方法、装置和设备。

背景技术

目前,国六天然气发动机的技术路线为当量燃烧+废气再循环系统(Exhaust GasRecirculation,EGR),EGR系统的精度对发动机的燃烧起着非常重要的作用。如何对EGR系统进行修正以提高其精度被广泛关注。

当前EGR的修正主要是基于湿度,根据不同的湿度修正不同的EGR率,然后通过软件中EGR模型中的闭环比例积分微分(Proportion Integral Differential,PID)进行调节,该方法适用于不同湿度下对于EGR的修正,避免出现失火及爆震的问题。但是当发动机处于高原或者不同的气质成分引起燃烧的变化时,通过该方法将无法修正EGR系统,导致EGR系统的适应性较差。

发明内容

本申请提供一种发动机EGR废气再循环系统的控制方法、装置和设备,提高了EGR系统的适应性,进而任何环境下,都能够精确控制发动机的燃烧,避免出现失火及爆震的问题,提升了EGR系统的可靠性,提高了EGR系统的精度。

第一方面,本申请提供一种发动机EGR废气再循环系统的控制方法,该方法应用于发动机控制器,该发动机包括增压器,该方法包括:确定增压器对应的目标涡端效率;根据预先设置的涡端效率与修正系数的对应关系,确定与目标涡端效率对应的第一修正系数;根据第一修正系数,对EGR废气再循环系统进行修正。

可选地,确定目标涡端效率,包括:获取增压器对应的目标涡端转速和增压器对应的目标废气流量;根据预设的涡端转速、废气流量和涡端效率的对应关系,确定与目标涡端转速和目标废气流量对应的目标涡端效率。

可选地,根据第一修正系数,对EGR废气再循环系统进行修正,包括:将第一修正系数和EGR截面积修正系数的乘积确定为新的修正系数,根据新的修正系数,对EGR废气再循环系统进行修正。

可选地,获取增压器对应的目标废气流量,包括:获取增压器对应的目标空气流量和增压器对应的目标燃气流量;将目标空气流量和目标燃气流量的和,确定为目标废气流量。

可选地,获取增压器对应的目标涡端转速,包括:获取增压器对应的目标进气压力和增压器对应的目标进气负压;根据目标进气压力和目标进气负压确定增压器压端的目标压端压比;获取增压器对应的目标进气流量;根据目标压端压比、目标进气流量和预设的压端压比、进气流量和压端转速的对应关系,确定增压器对应的目标压端转速;将目标压端转速确定为增压器对应的目标涡端转速。

可选地,增压器包括转速传感器,获取增压器对应的目标涡端转速,包括:通过转速传感器获取增压器对应的目标压端转速;将目标压端转速确定为增压器对应的目标涡端转速。

第二方面,本申请还提供了一种发动机EGR废气再循环系统的控制装置,该装置包括:

确定模块,用于确定增压器对应的目标涡端效率。

该确定模块,还用于根据预先设置的涡端效率与修正系数的对应关系,确定与目标涡端效率对应的第一修正系数。

处理模块,用于根据第一修正系数,对EGR废气再循环系统进行修正。

可选地,确定模块,具体用于获取增压器对应的目标涡端转速和增压器对应的目标废气流量;根据预设的涡端转速、废气流量和涡端效率的对应关系,确定与目标涡端转速和目标废气流量对应的目标涡端效率。

可选地,处理模块,具体用于将第一修正系数和EGR截面积修正系数的乘积确定为新的修正系数,根据新的修正系数,对EGR废气再循环系统进行修正。

可选地,确定模块,具体用于获取增压器对应的目标空气流量和增压器对应的目标燃气流量;将目标空气流量和目标燃气流量的和,确定为目标废气流量。

可选地,确定模块,具体用于获取增压器对应的目标进气压力和增压器对应的目标进气负压;根据目标进气压力和目标进气负压确定增压器压端的目标压端压比;获取增压器对应的目标进气流量;根据目标压端压比、目标进气流量和预设的压端压比、进气流量和压端转速的对应关系,确定增压器对应的目标压端转速;将目标压端转速确定为增压器对应的目标涡端转速。

可选地,增压器包括转速传感器,确定模块,具体用于通过转速传感器获取增压器对应的目标压端转速;将目标压端转速确定为增压器对应的目标涡端转速。

第三方面,本申请还提供了一种发动机控制器,包括:至少一个处理器;以及与至少一个处理器通信连接的存储器;其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令,指令被至少一个处理器执行,以使至少一个处理器能够执行如第一方面或第一方面的可选方式的方法。

第四方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,计算机执行指令被处理器执行时用于实现如第一方面或第一方面的可选方式的方法。

第五方面,本申请提供了了一种计算机程序产品,包括计算机程序/指令,该计算机程序/指令被处理器执行时实现如第一方面或第一方面的可选方式的方法。

本申请提供的发动机EGR废气再循环系统的控制方法、装置和设备,通过确定增压器对应的目标涡端效率;根据预先设置的涡端效率与修正系数的对应关系,确定与目标涡端效率对应的第一修正系数;根据第一修正系数,对EGR废气再循环系统进行修正,实现了根据发动机增压器的涡端效率,对发动机的EGR废气再循环系统进行修正,使发动机不论处于哪种环境,均能够对发动机的EGR废气再循环系统进行修正,避免软件计算EGR率与实际EGR率之间出现偏差,误报EGR流量高或者流量低的故障,提高了EGR系统的适应性,进而任何环境下,都能够精确控制发动机的燃烧,避免出现失火及爆震的问题,提升了EGR系统的可靠性,提高了EGR系统的精度,相应的,提升了发动机的可靠性和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种发动机EGR废气再循环系统的控制方法的应用场景的示意图;

图2为本申请提供的一种发动机EGR废气再循环系统的控制方法的流程示意图;

图3为本申请提供的另一种发动机EGR废气再循环系统的控制方法的流程示意图;

图4为本申请提供的又一种发动机EGR废气再循环系统的控制方法的流程示意图;

图5为本申请提供的再一种发动机EGR废气再循环系统的控制方法的流程示意图;

图6为本申请提供的一种发动机EGR废气再循环系统的控制装置的结构示意图;

图7为本申请提供的发动机控制器的一种结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

氮和氧只有在高温高压条件下才会发生化学反应,发动机燃烧室内的温度和压力满足了上述条件,在强制加速期间更是如此。当发动机在负荷下运转时,EGR阀开启,使少量的废气进入进气歧管,与可燃混合气一起进入燃烧室。怠速时EGR阀关闭,几乎没有废气再循环至发动机。废气再循环是在发动机工作过程中,将一部分废气引到吸入的新鲜空气(或混合气),返回气缸内部进行再循环参与燃烧的方法,其作用是用来减少NO

然而,当前EGR系统的修正主要是基于湿度,根据不同的湿度修正不同的设定EGR率,即再循环废气量与进气总量的比值,然后通过软件中EGR模型中闭环PID进行调节,该方法适用于不同湿度下对于EGR系统的修正,避免出现失火及爆震的问题。当发动机处于高原或者不同的气质成分引起燃烧的变化时,无法修正EGR系统。

基于此,本身请提供了一种发动机EGR废气再循环系统的控制方法,通过确定增压器对应的目标涡端效率;根据预先设置的涡端效率与修正系数的对应关系,确定与目标涡端效率对应的第一修正系数;根据第一修正系数,对EGR废气再循环系统进行修正,实现了通过发动机增压器涡效率,对EGR废气再循环系统进行修正,使其不受限于发动机当前所处环境,提高了EGR废气再循环系统的适应性。

图1为本申请提供的一种发动机EGR废气再循环系统的控制方法的应用场景的示意图,如图1所示,该方法应用于包括发动机控制器11和发动机12的场景中。发动机12包括增压器121。

增压器121用于利用发动机12运作所产生的废气,通过同轴的两个叶轮组成的结构,对空气进行压缩。

发动机控制器11用于控制发动机12。

具体的,发动机控制器11用于确定增压器121对应的目标涡端效率;根据预先设置的涡端效率与修正系数的对应关系,确定与目标涡端效率对应的第一修正系数;根据第一修正系数,对发动机12对应的EGR废气再循环系统进行修正。

图2为本申请提供的一种发动机EGR废气再循环系统的控制方法的流程示意图,该方法应用于发动机控制器,该发动机控制器用于对发动机进行控制,该发动机包括增压器,如图2所示,该方法包括:

S201、确定增压器对应的目标涡端效率。

可选的,增压器为涡轮增压器。

涡轮增压器是一种利用发动机运作所产生的废气通过同轴的两个叶轮组成的结构驱动的空气压缩机。具体的,发动机排出的废气,推动涡轮排气端的涡轮叶轮使之旋转,即推动涡端叶轮旋转。涡端叶轮带动与之相连的另一侧的压气机叶轮同时转动,即涡端叶轮带动压端叶轮转动。压端叶轮把空气从进风口强制吸进,并经叶片的旋转压缩后,再进入管径越来越大的扩压通道流出,这些经压缩的空气被注入汽缸内燃烧,参与燃烧做功。

增压器涡端效率可以包括涡轮热效率和增压器转子部分的机械效率组成。

S202、根据预先设置的涡端效率与修正系数的对应关系,确定与目标涡端效率对应的第一修正系数。

预先设置的涡端效率与修正系数的对应关系可以是通过大量实验获取的。该涡端效率与修正系数的对应关系可以存储在本地发动机控制器中,也可以存储在远端服务器上。

S203、根据第一修正系数,对EGR废气再循环系统进行修正。

废气再循环系统EGR是将发动机排出的废弃再引入进气系统,随新鲜空气混合气进入汽缸,再次参与燃烧过程。废气再循环系统包括废气再循环(EGR)阀,EGR阀是一个安装在发动机上用来控制反馈到进气系统的废气再循环量的机电一体化产品。对EGR废气再循环系统进行修正,最主要的是对EGR阀的开度进行修正。

本申请实施例通过确定增压器对应的目标涡端效率;根据预先设置的涡端效率与修正系数的对应关系,确定与目标涡端效率对应的第一修正系数;根据第一修正系数,对EGR废气再循环系统进行修正,实现了根据发动机增压器的涡端效率,对发动机的EGR废气再循环系统进行修正,使发动机不论处于哪种环境,均能够对发动机的EGR废气再循环系统进行修正,避免软件计算EGR率与实际EGR率之间出现偏差,误报EGR流量高或者流量低的故障,提高了EGR系统的适应性,进而任何环境下,都能够精确控制发动机的燃烧,避免出现失火及爆震的问题,提升了EGR系统的可靠性,提高了EGR系统的精度,相应的,提升了发动机的可靠性和安全性。

图3为本申请提供的另一种发动机EGR废气再循环系统的控制方法的流程示意图,该方法应用于发动机控制器,该发动机控制器用于对发动机进行控制,该发动机包括增压器,图3在图2的基础上,进一步的对S201确定增压器对应的目标涡端效率,做了详细说明。如图3所示,该方法包括:

S301、获取增压器对应的目标涡端转速。

发动机控制器可以直接获取增压器对应的目标涡端转速。示例性的,在增压器涡端设置转速传感器,通过该转速传感器获取增压器对应的目标涡端转速。

在一种可能的实现方式中,增压器包括转速传感器,获取增压器对应的目标涡端转速,包括:通过转速传感器获取增压器对应的目标压端转速;将目标压端转速确定为增压器对应的目标涡端转速。

即发动机控制器也可以间接获取增压器对应的目标涡端转速。如上,示例性的,在增压器压端设置转速传感器,通过该转速传感器获取增压器对应的目标压端转速,由于增压器涡端和压端同轴,因而可以即将得到的目标压端转速确定为目标涡端转速。

电子还可以根据进气流量、压端压比、压端转速,确定增压器对应的目标压端转速,进而,将目标压端转速确定为增压器对应的目标涡端转速。

在一种可能的实现方式中,获取增压器对应的目标涡端转速,包括:获取增压器对应的目标进气压力和增压器对应的目标进气负压;根据目标进气压力和目标进气负压确定增压器压端的目标压端压比;获取增压器对应的目标进气流量;根据目标压端压比、目标进气流量和预设的压端压比、进气流量和压端转速的对应关系,确定增压器对应的目标压端转速;将目标压端转速确定为增压器对应的目标涡端转速。

S302、获取增压器对应的目标废气流量。

废气流量,即发动机运作所产生的废气进入增压器时,对应的流量。

S303、根据预设的涡端转速、废气流量和涡端效率的对应关系,确定与目标涡端转速和目标废气流量对应的目标涡端效率。

预设的涡端转速、废气流量和涡端效率的对应关系可以是通过历史数据确定的,也可以通过大量实验获取的。该涡端转速、废气流量和涡端效率的对应关系可以存储在本地发动机控制器中,也可以存储在远端服务器上。

S304、根据预先设置的涡端效率与修正系数的对应关系,确定与目标涡端效率对应的第一修正系数。

预先设置的涡端效率与修正系数的对应关系可以是通过大量实验获取的。该涡端效率与修正系数的对应关系可以存储在本地发动机控制器中,也可以存储在远端服务器上。

S305、根据第一修正系数,对EGR废气再循环系统进行修正。

废气再循环系统(Exhaust Gas Recirculation,EGR)是将发动机排出的废弃再引入进气系统,随新鲜空气混合气进入汽缸,再次参与燃烧过程。废气再循环系统包括废气再循环(EGR)阀,EGR阀是一个安装在发动机上用来控制反馈到进气系统的废气再循环量的机电一体化产品。对EGR废气再循环系统进行修正,最主要的是对EGR阀的开度进行修正。

在一种可能的实现方式中,根据第一修正系数,对EGR废气再循环系统进行修正,包括:将第一修正系数和EGR截面积修正系数的乘积确定为新的修正系数,根据新的修正系数,对EGR废气再循环系统进行修正。

通过该方法,能够根据发动机当前的运行情况,在不改变现有硬件结构的基础上对已有的EGR截面积修正系数进行修正,得到新的修正系数,进而通过新的修正对EGR废气再循环系统进行修正,进一步,提高EGR系统的适应性。

本申请实施例,在上述实施例的基础上,进一步的通过获取增压器对应的目标废气流量;根据预设的涡端转速、废气流量和涡端效率的对应关系,确定与目标涡端转速和目标废气流量对应的目标涡端效率。能够准确获取增压器涡端的效率,进而在通过根据预先设置的涡端效率与修正系数的对应关系,确定与目标涡端效率对应的第一修正系数;根据第一修正系数,对EGR废气再循环系统进行修正时,能够进一步提高修正的准确性,提高EGR废气再循环系统的准确性。

图4为本申请提供的又一种发动机EGR废气再循环系统的控制方法的流程示意图,该方法应用于发动机控制器,该发动机控制器能够对发动机进行控制,该发动机包括增压器,图4上述实施例的基础上,进一步的对如何获取增压器对应的目标废气流量,做了详细说明。如图4所示,该方法包括:

S401、获取增压器对应的目标涡端转速。

S401和S301具有相同的技术特征,具体描述可参见S301,在此不做赘述。

S402、获取发动机对应的目标空气流量和发动机对应的目标燃气流量。

示例性的,可以通过相应的气体流量传感器获取增压器对应的目标空气流量和增压器对应的目标燃气流量。具体的,可以通过空气流量传感器确定增压器对应的目标空气流量,可以通过燃气流量传感器确定增压器对应的目标燃气流量。

S403、将目标空气流量和目标燃气流量的和,确定为增压器对应的目标废气流量。

涡轮增压器是一种利用发动机运作所产生的废气通过同轴的两个叶轮组成的结构驱动的空气压缩机。而发动机输出的废气对应的废气流量等于输入发动机的空气对应的空气流量和输入发动机的燃气对应的目标燃气流量的和。因此,可以通过获取发动机对应的目标空气流量和发动机对应的目标燃气流量,将目标空气流量和目标燃气流量的和,确定为增压器对应的目标废气流量。

S404、根据预设的涡端转速、废气流量和涡端效率的对应关系,确定与目标涡端转速和目标废气流量对应的目标涡端效率。

S405、根据预先设置的涡端效率与修正系数的对应关系,确定与目标涡端效率对应的第一修正系数。

S406、根据第一修正系数,对EGR废气再循环系统进行修正。

S404-S406和S303-S305具有相同的技术特征,具体描述可参见S303-S305,在此不做赘述。

本申请实施例在上述实施例的基础上,通过获取发动机对应的目标空气流量和发动机对应的目标燃气流量;将目标空气流量和目标燃气流量的和,确定为增压器对应的目标废气流量,能够提高确定出得到增压器对应的目标废气流量的准确性,进一步提高提高修正的准确性,提高EGR废气再循环系统的准确性。

图5为本申请提供的再一种发动机EGR废气再循环系统的控制方法的流程示意图,该方法应用于发动机控制器,该发动机控制器能够对发动机进行控制,该发动机包括增压器,图5上述实施例的基础上,进一步的对如何获取增压器对应的目标涡端转速,做了详细说明。如图5所示,该方法包括:

S501、获取增压器对应的目标进气压力和增压器对应的目标进气负压。

示例性的,可以通过相应的压力传感器获取增压器对应的目标进气压力和增压器对应的目标进气负压。

S502、根据目标进气压力和目标进气负压确定增压器压端的目标压端压比。

具体的,将目标进气压力和目标进气负压的比值,确定增压器压端的目标压端压比。

S503、获取增压器对应的目标进气流量。

示例性的,通过相应的气气体流量传感器获取增压器对应的目标进气流量。

S504、根据目标压端压比、目标进气流量和预设的压端压比、进气流量和压端转速的对应关系,确定增压器对应的目标压端转速。

示例性的,预设的压端压比、进气流量和压端转速的对应关系可以是通过大量实验获取的。该预设的压端压比、进气流量和压端转速的对应关系可以存储在本地发动机控制器中,也可以存储在远端服务器上。

S505、将目标压端转速确定为增压器对应的目标涡端转速。

S506、获取增压器对应的目标空气流量和增压器对应的目标燃气流量。

S507、将目标空气流量和目标燃气流量的和,确定为目标废气流量。

S508、根据预设的涡端转速、废气流量和涡端效率的对应关系,确定与目标涡端转速和目标废气流量对应的目标涡端效率。

S509、根据预先设置的涡端效率与修正系数的对应关系,确定与目标涡端效率对应的第一修正系数。

S510、根据第一修正系数,对EGR废气再循环系统进行修正。

S506-S510和S402-S406具有相同的技术特征,具体描述可参见S402-S406,在此不做赘述。

本申请实施例,在上述实施例的基础上,进一步的,通过获取增压器对应的目标进气压力和增压器对应的目标进气负压;根据目标进气压力和目标进气负压确定增压器压端的目标压端压比;获取增压器对应的目标进气流量;根据目标压端压比、目标进气流量和预设的压端压比、进气流量和压端转速的对应关系,确定增压器对应的目标压端转速;将目标压端转速确定为增压器对应的目标涡端转速,能够准确、简便的确定出的增压器对应的目标涡端转速,能够进一步提高修正的准确性,提高EGR废气再循环系统的准确性,保障发动机控制器的检测效率。

图6为本申请提供的一种发动机EGR废气再循环系统的控制装置的结构示意图,如图6所示,该装置包括:

确定模块61,用于确定增压器对应的目标涡端效率。

该确定模块61,还用于根据预先设置的涡端效率与修正系数的对应关系,确定与目标涡端效率对应的第一修正系数。

处理模块62,用于根据第一修正系数,对EGR废气再循环系统进行修正。

可选地,确定模块61,具体用于获取增压器对应的目标涡端转速和增压器对应的目标废气流量;根据预设的涡端转速、废气流量和涡端效率的对应关系,确定与目标涡端转速和目标废气流量对应的目标涡端效率。

可选地,处理模块62,具体用于将第一修正系数和EGR截面积修正系数的乘积确定为新的修正系数,根据新的修正系数,对EGR废气再循环系统进行修正。

可选地,确定模块61,具体用于获取增压器对应的目标空气流量和增压器对应的目标燃气流量;将目标空气流量和目标燃气流量的和,确定为目标废气流量。

可选地,确定模块61,具体用于获取增压器对应的目标进气压力和增压器对应的目标进气负压;根据目标进气压力和目标进气负压确定增压器压端的目标压端压比;获取增压器对应的目标进气流量;根据目标压端压比、目标进气流量和预设的压端压比、进气流量和压端转速的对应关系,确定增压器对应的目标压端转速;将目标压端转速确定为增压器对应的目标涡端转速。

可选地,增压器包括转速传感器,确定模块61,具体用于通过转速传感器获取增压器对应的目标压端转速;将目标压端转速确定为增压器对应的目标涡端转速。

该检测装置可以执行上述的检测方法,其内容和效果可参考方法实施例部分,对此不再赘述。

图7为本申请提供的发动机控制器的一种结构示意图,如图7所示,本实施例的发动机控制器包括:处理器71、存储器72;处理器71与存储器72通信连接。存储器72用于存储计算机程序。处理器71用于调用存储器72中存储的计算机程序,以实现上述实施例中的方法。

可选地,该发动机控制器还包括:收发器73,用于与其他设备实现通信。

该洗衣机可以执行上述的检测方法,其内容和效果可参考方法实施例部分,对此不再赘述。

本公开还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,计算机执行指令被处理器执行时用于实现如上述任一方法实施例中的方法。

该计算机可读存储介质所存储的计算机执行指令被处理器执行时能实现上述检测方法,其内容和效果可参考方法实施例部分,对此不再赘述。

本公开还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序/指令,该计算机程序/指令被处理器执行时实现如上述任一方法实施例中的方法。

该计算机程序产品被处理器执行时能实现上述检测方法,其内容和效果可参考方法实施例部分,对此不再赘述。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

技术分类

06120113795980