本發(fā)明涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種EGR率的計(jì)算方法、系統(tǒng)及車輛。

背景技術(shù)：

目前，以石油燃料為主的車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗高、排放量大、熱效率較低。其控制系統(tǒng)一般沒有對(duì)EGR率進(jìn)行計(jì)算和實(shí)際的控制，少數(shù)系統(tǒng)的控制也是基于傳統(tǒng)意義的EGR率，即再循環(huán)的廢氣量與總進(jìn)氣量的質(zhì)量之比，該值用現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)設(shè)備很難測得，即在不同工況下很難確定進(jìn)氣成組份，也就導(dǎo)致了標(biāo)定工作的困難，而且在理論推導(dǎo)中因?yàn)檫M(jìn)氣組分的多變性使EGR率的確定需要更復(fù)雜和準(zhǔn)確性較低的模型，這更是極大的增加的標(biāo)定工作的難度同時(shí)也增加了控制器的控制難度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種EGR率的計(jì)算方法，該方法能夠簡單、高效地計(jì)算EGR率，并使用該計(jì)算結(jié)果對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作進(jìn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的修正，進(jìn)而提高發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)工作時(shí)油耗和排放的穩(wěn)定性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種EGR率的計(jì)算方法，包括以下步驟：獲取進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的氣體的實(shí)際體積流量；檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣溫度；根據(jù)所述實(shí)際體積流量、所述進(jìn)氣壓力、所述進(jìn)氣溫度和所述氣體的氣體常數(shù)得到所述氣體的物質(zhì)的量；根據(jù)進(jìn)入所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的新鮮空氣的流量和空氣摩爾質(zhì)量得到進(jìn)入所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的新鮮空氣的物質(zhì)的量；以及根據(jù)所述氣體的物質(zhì)的量和所述新鮮空氣的物質(zhì)的量得到EGR率。

進(jìn)一步的，所述獲取進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的氣體的實(shí)際體積流量，進(jìn)一步包括：判斷EGR閥是否開啟；如果是，則獲取瞬時(shí)油耗修正值、發(fā)動(dòng)機(jī)理論體積流量以及根據(jù)第一充氣效率映射表得到第一充氣效率修正值，并根據(jù)所述瞬時(shí)油耗修正值、發(fā)動(dòng)機(jī)理論體積流量和所述第一充氣效率修正值得到所述進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的氣體的實(shí)際體積流量；如果否，則獲取發(fā)動(dòng)機(jī)理論體積流量和根據(jù)第二充氣效率映射表得到第二充氣效率修正值，并根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)理論體積流量和所述第二充氣效率修正值得到所述進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的氣體的實(shí)際體積流量。

進(jìn)一步的，還包括：根據(jù)所述EGR率對(duì)車輛中標(biāo)定好的原始EGR率進(jìn)行更新。

進(jìn)一步的，還包括：根據(jù)所述EGR率對(duì)EGR閥、VGT和/或WGT進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使實(shí)際的EGR率滿足預(yù)定需求。

進(jìn)一步地，在根據(jù)所述EGR率對(duì)EGR閥、VGT和/或WGT進(jìn)行調(diào)節(jié)的過程中，還包括：判斷空燃比是否位于預(yù)定區(qū)間內(nèi)；如果否，則停止對(duì)EGR閥、VGT和/或WGT進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使所述空燃比位于所述預(yù)定區(qū)間內(nèi)。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方法具有以下優(yōu)勢：

本發(fā)明所述的EGR率的計(jì)算方法，能夠簡單、高效地計(jì)算EGR率，并使用該計(jì)算結(jié)果對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作進(jìn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的修正，提高發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)工作時(shí)油耗和排放的穩(wěn)定性。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種EGR率的計(jì)算系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠簡單、高效地計(jì)算EGR率，并使用該計(jì)算結(jié)果對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作進(jìn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的修正，提高發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)工作時(shí)油耗和排放的穩(wěn)定性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種EGR率的計(jì)算系統(tǒng)，包括：獲取模塊，用于獲取進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的氣體的實(shí)際體積流量；檢測模塊，用于檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣溫度；計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述實(shí)際體積流量、所述進(jìn)氣壓力、所述進(jìn)氣溫度和所述氣體的氣體常數(shù)得到所述氣體的物質(zhì)的量，并根據(jù)進(jìn)入所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的新鮮空氣的流量和空氣摩爾質(zhì)量得到進(jìn)入所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的新鮮空氣的物質(zhì)的量，以及根據(jù)所述氣體的物質(zhì)的量和所述新鮮空氣的物質(zhì)的量得到EGR率。

進(jìn)一步的，所述獲取模塊用于判斷EGR閥是否開啟，并在所述EGR閥是否開啟時(shí)，獲取瞬時(shí)油耗修正值、發(fā)動(dòng)機(jī)理論體積流量以及根據(jù)第一充氣效率映射表得到第一充氣效率修正值，并根據(jù)所述瞬時(shí)油耗修正值、發(fā)動(dòng)機(jī)理論體積流量和所述第一充氣效率修正值得到所述進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的氣體的實(shí)際體積流量，以及在所述EGR閥未開啟時(shí)，獲取發(fā)動(dòng)機(jī)理論體積流量和根據(jù)第二充氣效率映射表得到第二充氣效率修正值，并根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)理論體積流量和所述第二充氣效率修正值得到所述進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的氣體的實(shí)際體積流量。

進(jìn)一步的，還包括：調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)所述EGR率對(duì)EGR閥、VGT和/或WGT進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使實(shí)際的EGR率滿足預(yù)定需求。

進(jìn)一步的，在根據(jù)所述EGR率對(duì)EGR閥、VGT和/或WGT進(jìn)行調(diào)節(jié)的過程中，所述調(diào)節(jié)模塊還用于：判斷空燃比是否位于預(yù)定區(qū)間內(nèi)；如果否，則停止對(duì)EGR閥、VGT和/或WGT進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使所述空燃比位于所述預(yù)定區(qū)間內(nèi)。

所述的EGR率的計(jì)算系統(tǒng)與上述的EGR率的計(jì)算方法相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)勢相同，在此不再贅述。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種車輛，該車輛能夠簡單、高效地計(jì)算EGR率，并使 用該計(jì)算結(jié)果對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作進(jìn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的修正，提高發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)工作時(shí)油耗和排放的穩(wěn)定性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種車輛，設(shè)置有如上述實(shí)施例所述的EGR率的計(jì)算系統(tǒng)。

所述的車輛與上述的發(fā)EGR率的計(jì)算系統(tǒng)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)勢相同，在此不再贅述。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的EGR率的計(jì)算方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的EGR率的計(jì)算方法的總體流程圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述的EGR率的計(jì)算系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

附圖標(biāo)記說明：

1000-EGR率的計(jì)算系統(tǒng)、100-獲取模塊、200-檢測模塊、300-計(jì)算模塊。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的EGR率的計(jì)算方法的流程圖。

在以下描述中，發(fā)動(dòng)機(jī)例如為以石油燃料為主的發(fā)動(dòng)機(jī)。

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的EGR率的計(jì)算方法，包括如下步驟：

S1：獲取進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的氣體的實(shí)際體積流量。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖1所示，并結(jié)合圖2，上述步驟S1選中，獲取進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的氣體的實(shí)際體積流量，進(jìn)一步包括：判斷EGR閥是否開啟，如果是，則獲取瞬時(shí)油耗修正值(即CUR修正值)、發(fā)動(dòng)機(jī)理論體積流量以及根據(jù)第一充氣效率映射表(如圖2中預(yù)先設(shè)定的有EGR參與時(shí)的基礎(chǔ)體積充氣效率修正MAP)得到第一充氣效率修正值，并根據(jù)瞬時(shí)油耗修正值、發(fā)動(dòng)機(jī)理論體積流量和第一充氣效率修正值得到進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的氣體的實(shí)際體積流量；如果否，則獲取發(fā)動(dòng)機(jī)理論體積流量和根據(jù)第二充氣效率映射表(如圖2中預(yù)先設(shè)定的沒有EGR參與時(shí)的基礎(chǔ)體積充氣效率修正MAP)得到第二充氣效率修正值，并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)理論體積流量和第二充氣效率修正值得到進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的氣體的實(shí)際體積流量。換言之，如果EGR閥開啟，也即在有EGR參與的情況下，則通過將CUR修正值、發(fā)動(dòng)機(jī)理論體積流量和第一充氣效率修正值相乘后得到實(shí)際體積流量，實(shí)際體積流量例如標(biāo) 記為V。如果EGR閥未開啟，也即沒有EGR參與的情況下，則將發(fā)動(dòng)機(jī)理論體積流量和第二充氣效率修正值相乘，以得到進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的氣體的實(shí)際體積流量，例如記作V。

S2：檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣溫度。具體地說，例如在進(jìn)氣歧管穩(wěn)壓腔置進(jìn)氣溫度傳感器和壓力傳感器，以分別檢測得到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓力P和進(jìn)氣溫度T。

S3：根據(jù)實(shí)際體積流量、進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣溫度和氣體的氣體常數(shù)得到氣體的物質(zhì)的量。具體地說，得到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣溫度T和進(jìn)氣壓力P后，在乘以氣體常數(shù)R，利用氣體狀態(tài)方程PV＝nRT即可得到所有進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的氣體的物質(zhì)的量n。

S4：根據(jù)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的新鮮空氣的流量和空氣摩爾質(zhì)量得到進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的新鮮空氣的物質(zhì)的量。具體地說，例如，利用空氣流量計(jì)測量得到進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的新鮮空氣的流量，然后除以空氣摩爾質(zhì)量，得到所有進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的新鮮空氣的物質(zhì)的量。

需要說明的是，在沒有EGR參與的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸進(jìn)氣的氣體為純空氣，而空氣的摩爾質(zhì)量為M，則計(jì)算得到空氣質(zhì)量例如為m＝n*M。進(jìn)一步地，在沒有EGR參與的情況下，可用該計(jì)算值與空氣流量計(jì)的值相互校準(zhǔn)。

S5：根據(jù)氣體的物質(zhì)的量和新鮮空氣的物質(zhì)的量得到EGR率。具體地說，即利用所有進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的氣體的物質(zhì)的量減去所有進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的新鮮空氣的物質(zhì)的量，然后再除以所有進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的氣體的物質(zhì)的量，得出的結(jié)果即為EGR率。

進(jìn)一步地，如圖2所示，該EGR率的計(jì)算方法例如還包括：在步驟S5中計(jì)算得到EGR率之后，根據(jù)該EGR率對(duì)車輛中標(biāo)定好的原始EGR率進(jìn)行更新。換言之，即以發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)常用的進(jìn)排氣組分測量裝置測得的EGR率為標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)EGR率進(jìn)行標(biāo)定，更新EGR修正值。

進(jìn)而，通過本發(fā)明上述實(shí)施例的EGR率的計(jì)算方法，可利用現(xiàn)有設(shè)備對(duì)EGR率精確地進(jìn)行測量，有助于缸內(nèi)燃燒情況的精確控制。

進(jìn)一步地，在計(jì)算得到EGR率之后，還可以根據(jù)EGR率對(duì)EGR閥、VGT和/或WGT進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使實(shí)際的EGR率滿足預(yù)定需求。更為具體地，在該過程中，例如包括：判斷空燃比是否位于預(yù)定區(qū)間內(nèi)，如果否，則停止對(duì)EGR閥、VGT和/或WGT進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使空燃比位于預(yù)定區(qū)間內(nèi)。換言之，即在穩(wěn)態(tài)下，首先要保證計(jì)算得到的實(shí)際EGR率與需求EGR率的一致，則通過對(duì)空氣系統(tǒng)執(zhí)行器EGR閥、TVA、VGT或WGT等進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)EGR率的改變以保證計(jì)算的實(shí)際EGR率與需求EGR率的實(shí)時(shí)跟蹤。瞬態(tài)下，需要在保證空燃比在合理范圍(滿足預(yù)定需求)的情況下，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)實(shí)際EGR率與需求EGR率的一致。進(jìn)一步地，在無法保證EGR率的調(diào)節(jié)與空燃比的調(diào)節(jié)不發(fā)生沖突的情況下，需要優(yōu)先保證空燃比的調(diào)節(jié)。也就是說，本發(fā)明的實(shí)施例采用了瞬態(tài)補(bǔ)償和穩(wěn)態(tài)補(bǔ)償相結(jié)合的方式，并在瞬態(tài)補(bǔ)償時(shí)，優(yōu)先保證空燃比的調(diào)節(jié)。

綜上，本發(fā)明的方法計(jì)算環(huán)節(jié)簡單，高效，控制系統(tǒng)運(yùn)行效率高占用資源少，且標(biāo)定過程簡潔。參考標(biāo)準(zhǔn)易于推廣，易于實(shí)現(xiàn)。另外，該方法能夠提高燃燒穩(wěn)定性，進(jìn)而提高油耗 和排放的穩(wěn)定性，保證瞬態(tài)下的排放。

因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EGR率的計(jì)算方法，能夠簡單、高效地計(jì)算EGR率，并使用該計(jì)算結(jié)果對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作進(jìn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的修正，提高發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)工作時(shí)油耗和排放的穩(wěn)定性。

本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例還公開了一種EGR率的計(jì)算系統(tǒng)。

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的EGR率的計(jì)算系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的EGR率的計(jì)算系統(tǒng)1000，包括：獲取模塊100、檢測模塊200和計(jì)算模塊300。

獲取模塊100用于獲取進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的氣體的實(shí)際體積流量。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，例如，獲取模塊100用于判斷EGR閥是否開啟，并在EGR閥是否開啟時(shí)，獲取瞬時(shí)油耗修正值、發(fā)動(dòng)機(jī)理論體積流量以及根據(jù)第一充氣效率映射表得到第一充氣效率修正值，并根據(jù)瞬時(shí)油耗修正值、發(fā)動(dòng)機(jī)理論體積流量和第一充氣效率修正值得到進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的氣體的實(shí)際體積流量，以及在EGR閥未開啟時(shí)，獲取發(fā)動(dòng)機(jī)理論體積流量和根據(jù)第二充氣效率映射表得到第二充氣效率修正值，并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)理論體積流量和第二充氣效率修正值得到進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的氣體的實(shí)際體積流量。

檢測模塊200用于檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣溫度。

計(jì)算模塊300用于根據(jù)實(shí)際體積流量、進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣溫度和氣體的氣體常數(shù)得到氣體的物質(zhì)的量，并根據(jù)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的新鮮空氣的流量和空氣摩爾質(zhì)量得到進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的新鮮空氣的物質(zhì)的量，以及根據(jù)氣體的物質(zhì)的量和新鮮空氣的物質(zhì)的量得到EGR率。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)1000例如還包括調(diào)節(jié)模塊400(圖3中未示出)。調(diào)節(jié)模塊400用于根據(jù)EGR率對(duì)EGR閥、VGT和/或WGT進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使實(shí)際的EGR率滿足預(yù)定需求。更為具體地，在上述調(diào)節(jié)過程中，調(diào)節(jié)模塊400還用于判斷空燃比是否位于預(yù)定區(qū)間內(nèi)，如果否，則停止對(duì)EGR閥、VGT和/或WGT進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使空燃比位于所述預(yù)定區(qū)間內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的EGR率的計(jì)算系統(tǒng)，能夠簡單、高效地計(jì)算EGR率，并使用該計(jì)算結(jié)果對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作進(jìn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的修正，提高發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)工作時(shí)油耗和排放的穩(wěn)定性。

需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例的EGR率的計(jì)算系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方式與本發(fā)明實(shí)施例的EGR率的計(jì)算方法的具體實(shí)現(xiàn)方式類似，具體請參見方法部分的描述，為了減少冗余，此處不做贅述。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的實(shí)施例公開了一種車輛，設(shè)置有如上述實(shí)施例所述的EGR率的計(jì)算系統(tǒng)。該車輛能夠簡單、高效地計(jì)算EGR率，并使用該計(jì)算結(jié)果對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作進(jìn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的修正，提高發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)工作時(shí)油耗和排放的穩(wěn)定性。

另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的車輛的其它構(gòu)成以及作用對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言都是已知的，為了減少冗余，不做贅述。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。