本發(fā)明屬于燃燒發(fā)動機(jī)的控制領(lǐng)域，涉及一種基于進(jìn)氣流量計信息的可變增壓發(fā)動機(jī)egr率反饋控制方法，具體涉及一種在使用vnt與egr耦合控制造成進(jìn)氣狀態(tài)變化時，基于進(jìn)氣流量計實(shí)際信息計算與修正egr閥開度的可精確控制發(fā)動機(jī)egr率的反饋控制策略。

背景技術(shù)：

egr(exhaustgasrecirculation，廢氣再循環(huán)，以下簡稱egr)系統(tǒng)，通過管路將一部分廢氣再次引入到汽缸中，由此達(dá)到減少發(fā)動機(jī)氮氧化物排放的目的。vnt(variablenozzleturbo可變增壓，以下簡稱vnt)在正常工況下，廢氣中的主要成分是不參與燃燒的惰性氣體，將其中一部分引入發(fā)動機(jī)汽缸，會產(chǎn)生以下三個方面的作用促使氮氧化物排放的降低：⑴再循環(huán)廢氣中的主要成份是二氧化碳、氮?dú)獾榷栊詺怏w，可以起到稀釋缸內(nèi)氧氣濃度的作用；⑵廢氣的比熱容比新鮮空氣大，可以降低缸內(nèi)燃燒溫度；⑶廢氣中的惰性氣體可以減小燃燒速率。

egr技術(shù)作為目前降低氮氧化物排放最為有效的技術(shù)措施，在歐美地區(qū)已得到普遍應(yīng)用，我國大部分中、重型柴油機(jī)上也配備了egr系統(tǒng)。大小適當(dāng)?shù)膃gr率有助于發(fā)動機(jī)兼顧動力性和排放性，若egr率過大，則會燃燒惡化，影響發(fā)動機(jī)的動力性和經(jīng)濟(jì)性，甚至冒黑煙；若egr率不足，則會造成排放過高的不良后果。因此，精確地控制egr率顯得非常重要。

隨著排放法規(guī)的日益嚴(yán)格，在車用發(fā)動機(jī)上同時配備可變截面渦輪增壓器(vgs)和egr系統(tǒng)已經(jīng)成為常態(tài)。在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，vgs與egr系統(tǒng)的耦合作用，不僅影響發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣壓力和排氣壓力，同時影響egr率的精確控制。傳統(tǒng)的控制方法僅能精確控制egr閥的開度值，在實(shí)際工作中受渦輪增壓器的影響進(jìn)氣壓力和排氣壓力發(fā)生變化時，在當(dāng)前運(yùn)行工況下所需egr閥開度所對應(yīng)的egr率也會發(fā)生變化，難以實(shí)現(xiàn)對egr率的精確控制，影響發(fā)動機(jī)的綜合性能。隨著排放法規(guī)的日漸嚴(yán)格，精確控制egr率顯得尤為重要，一種完善的egr率的精確控制策略是很必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決可變增壓發(fā)動機(jī)常規(guī)工況下難以精確控制egr率的問題，提供了一種基于進(jìn)氣流量計信息的發(fā)動機(jī)egr率反饋控制方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

基于進(jìn)氣流量計信息計算與修正egr閥開度的egr率反饋控制方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟一：根據(jù)測功機(jī)測得發(fā)動機(jī)的實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及實(shí)時負(fù)荷load查詢該發(fā)動機(jī)ecu中基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及實(shí)時負(fù)荷load的目標(biāo)egr率脈譜和基準(zhǔn)進(jìn)氣流量脈譜，得到所需的基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及實(shí)時負(fù)荷load的目標(biāo)egr率ηegr及基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及實(shí)時負(fù)荷load的基準(zhǔn)進(jìn)氣流量q0；

步驟二：根據(jù)發(fā)動機(jī)的實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及實(shí)時負(fù)荷load查詢該發(fā)動機(jī)ecu中基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank和實(shí)時負(fù)荷load的egr閥基礎(chǔ)開度脈譜，得到基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及實(shí)時負(fù)荷load的egr閥開度的基礎(chǔ)值dbasis；

步驟三：計算出實(shí)際工況下基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及實(shí)時負(fù)荷load的發(fā)動機(jī)新鮮空氣的目標(biāo)進(jìn)氣流量qfair1，qfair1＝q0×(1-ηegr)，利用發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管上的進(jìn)氣流量傳感器測得基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及實(shí)時負(fù)荷load的發(fā)動機(jī)新鮮空氣的實(shí)際進(jìn)氣流量qfair2，計算出基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及實(shí)時負(fù)荷load的發(fā)動機(jī)新鮮空氣的進(jìn)氣流量偏差qfair3，qfair3＝qfair2-qfair1；

步驟四：根據(jù)發(fā)動機(jī)的實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及qfair3在發(fā)動機(jī)ecu中查詢基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及qfair3的egr閥修正開度脈譜，得到基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank、實(shí)時負(fù)荷load及qfair3的egr閥開度的修正值dcor；

步驟五：基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及實(shí)時負(fù)荷load的egr閥開度的基礎(chǔ)值dbasis與基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank、實(shí)時負(fù)荷load及qfair3的egr閥開度的修正值dcor之和為基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及實(shí)時負(fù)荷load的egr閥開度的目標(biāo)值dtarget，即dtarget＝dbasis+dcor；

步驟六：利用egr閥位置傳感器測得基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及實(shí)時負(fù)荷load的egr閥開度的實(shí)際值dactual，egr閥pid控制器根據(jù)基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及實(shí)時負(fù)荷load的egr閥開度的目標(biāo)值dtarget與基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及實(shí)時負(fù)荷load的egr閥開度的實(shí)際值dactual之差ddev確定控制量，并傳遞給直流電機(jī)egr閥，調(diào)節(jié)dactual，使之與dtarget相一致，其中ddev＝dtarget-dactual。

與現(xiàn)有egr閥反饋控制的精確控制egr閥開度的控制技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下改善效果：在使用egr閥開度的基礎(chǔ)值保證了egr系統(tǒng)的快速響應(yīng)性基礎(chǔ)上，基于進(jìn)氣流量計信息反饋控制egr閥開度的控制方法通過步驟四，步驟五和步驟六，使用進(jìn)氣流量對egr閥開度的修正，避免了相同egr開度下由于進(jìn)氣流量的波動產(chǎn)生的egr率波動，保證了實(shí)際egr率與目標(biāo)egr率的一致性，實(shí)現(xiàn)了egr率的精確控制。

附圖說明：

圖1汽車發(fā)動機(jī)上的egr控制模塊原理示意圖；

圖2為本發(fā)明所述的基于進(jìn)氣流量計信息的可變增壓發(fā)動機(jī)egr率反饋控制方法流程圖；

圖3為發(fā)明所述的基于進(jìn)氣流量計信息的可變增壓發(fā)動機(jī)egr率反饋控制方法與現(xiàn)有的控制策略的實(shí)際效果對比舉例示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細(xì)說明：

為了詳細(xì)地介紹本發(fā)明的內(nèi)容，定義一些相關(guān)概念：

定義一、基準(zhǔn)進(jìn)氣流量：某一工況下，egr閥關(guān)閉時，標(biāo)定vnt開度后，進(jìn)入發(fā)動機(jī)汽缸內(nèi)的全部氣體流量，用q0來表示；

定義二、新鮮空氣的目標(biāo)進(jìn)氣流量：指當(dāng)前工況下達(dá)到目標(biāo)egr率所需的新鮮進(jìn)氣流量，本文中用qfair1來表示；

定義三、新鮮空氣的實(shí)際進(jìn)氣流量：指發(fā)動機(jī)當(dāng)前工況下利用進(jìn)氣流量傳感器計算的實(shí)際新鮮進(jìn)氣流量，本文中用qfair2來表示；

定義四、進(jìn)氣流量偏差：指發(fā)動機(jī)新鮮空氣的實(shí)際進(jìn)氣流量與目標(biāo)進(jìn)氣流量之差，在本文中用qfair3來表示。

參照附圖1，本發(fā)明所述的基于進(jìn)氣流量計信息的發(fā)動機(jī)目標(biāo)egr率反饋控制方法包括以下步驟：

步驟一：根據(jù)測功機(jī)測得發(fā)動機(jī)的實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank＝2282r/min及實(shí)時負(fù)荷load＝60％查詢基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及實(shí)時負(fù)荷load的egr閥開度的目標(biāo)egr率脈譜和基準(zhǔn)進(jìn)氣流量脈譜，得到所需的基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及實(shí)時負(fù)荷load的目標(biāo)egr率ηegr＝10％及基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及實(shí)時負(fù)荷load的基準(zhǔn)進(jìn)氣流量q0＝71.1g/s；

步驟二：根據(jù)發(fā)動機(jī)的實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank＝2282r/min及實(shí)時負(fù)荷load＝60％查詢該發(fā)動機(jī)ecu中該發(fā)動機(jī)ecu中egr閥基礎(chǔ)開度脈譜，得到基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及實(shí)時負(fù)荷load的egr閥開度的基礎(chǔ)值dbasis＝27％；

步驟三：計算出相應(yīng)工況下基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及實(shí)時負(fù)荷load的發(fā)動機(jī)新鮮空氣的目標(biāo)進(jìn)氣流量qfair1，qfair1＝q0×(1-ηegr)＝63.99g/s，利用發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管上的進(jìn)氣流量傳感器測得基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及實(shí)時負(fù)荷load的發(fā)動機(jī)新鮮空氣的實(shí)際進(jìn)氣流量qfair2＝67.24g/s，計算出基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及實(shí)時負(fù)荷load的發(fā)動機(jī)新鮮空氣的進(jìn)氣流量偏差qfair3,qfair3＝qfair2-qfair1＝3.25g/s；

步驟四：根據(jù)發(fā)動機(jī)的實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank＝2282r/min及實(shí)時負(fù)荷load＝60％以及基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及實(shí)時負(fù)荷load的發(fā)動機(jī)新鮮空氣的進(jìn)氣流量偏差qfair3＝3.25g/s偏差查詢基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及qfair3的egr閥修正開度脈譜，得到基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank、實(shí)時負(fù)荷load及qfair3的egr閥開度的修正值dcor＝2％；

步驟五：基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及實(shí)時負(fù)荷load的egr閥開度的基礎(chǔ)值dbasis與基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank、實(shí)時負(fù)荷load及qfair3的egr閥開度的修正值dcor之和為基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及實(shí)時負(fù)荷load的egr閥開度的目標(biāo)值dtarget，即dtarget＝dbasis+dcor＝29％；

步驟六：利用egr閥位置傳感器測得基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及實(shí)時負(fù)荷load的egr閥開度的實(shí)際值dactual＝16％，egr閥pid控制器根據(jù)基于實(shí)時轉(zhuǎn)速ncrank及實(shí)時負(fù)荷load的egr閥開度的目標(biāo)值dtarget＝29％與dactual＝16％之差ddev確定控制量，ddev＝dtarget-dactual＝13％，并傳遞給直流電機(jī)egr閥，調(diào)節(jié)dactual，使之與dtarget相一致。

注：上述步驟為反復(fù)執(zhí)行的過程，當(dāng)egr閥實(shí)際開度dactual變化引起新鮮空氣的實(shí)際進(jìn)氣流量qfair2發(fā)生變化時，就會導(dǎo)致egr閥開度的修正值dcor發(fā)生變化，以確保egr率的準(zhǔn)確性。