一种实时EGR率的确定方法及装置与流程

技术特征：
1.一种实时egr率的确定方法，其特征在于，所述方法包括：发动机控制单元确定所述发动机工作过程中的实时参数集合，所述实时参数集合用于计算所述发动机的气缸的实时egr率，且所述实时参数集合包括所述发动机的压气机的进气口的压力、所述发动机的节气门的出气口的压力、所述节气门的开度、所述发动机的转速以及所述发动机的进气歧管的压力；所述发动机控制单元根据所述实时参数集合和预先建立的虚拟egr传感器模型获得所述气缸的实时egr率。2.根据权利要求1所述的实时egr率的确定方法，其特征在于，所述虚拟egr传感器模型为基于多个工况点中每个所述工况点的目标样本集合训练初始高斯模型得到的高斯模型，每个所述工况点的目标样本集合包括该工况点的多个样本参数和该工况点对应的egr率测量值，且所述虚拟egr传感器模型为：f＝kk-1
f；式中，f为所述虚拟egr传感器模型；f为正态分布函数，且f～n[0，k]；k-1
为k的逆矩阵，且k为：其中，k(x，x
′
)为在基于所有所述目标样本集合训练初始高斯模型的过程中得到的所有所述目标样本集合的方差函数，且k(x，x
′
)的计算公式为：其中，n为所有所述目标样本集合的个数，1≤i≤n；d为每个所述目标样本集合的样本参数个数，且d≥1；x
i
为第i个所述目标样本集合，且x
i
∈r
d
；x
′
i
为x
i
对应的标准化数值；为第i个所述目标样本集合的所述方差函数的第一超参数；θ
i
为第i个所述目标样本集合的所述方差函数的第二超参数。3.根据权利要求2所述的实时egr率的确定方法，其特征在于，所有所述目标样本集合为基于预先确定出的标准化算法对构造后的样本集合执行标准化操作得到的标准化样本集合，所述构造后的样本集合为对所有原始样本集合执行构造操作得到的样本集合，所有所述原始样本集合为所有所述工况点对应的原始样本集合；其中，所述构造后的样本集合为：d＝(x，y)＝{(x
i
，y
i
)|i＝1，2，3，...，n}；式中，x为n个所述工况点下的d
×
n维输入矩阵，y为x作为输入矩阵时对应的输出矩阵，且y为n个所述工况点下的1
×
n的输出矩阵，y
i
为x
i
作为输入标量时对应的输出标量，x为：x＝[x1，x2，x3，...，x
n
]；所述标准化算法对应的计算公式为：x
′
i
＝(x
i-μ
i
)/δ
i
；
其中，μ
i
为第i个所述目标样本集合的平均值，δ
i
为第i个所述目标样本集合的方差。4.根据权利要求2所述的实时egr率的确定方法，其特征在于，第i个所述目标样本集合的所述方差函数的第二超参数为基于预先确定出的梯度下降迭代法对联合正态分布概率似然函数执行迭代操作得到的最大值，所述联合正态分布概率似然函数为对所述虚拟egr传感器模型执行联合构造操作得到的似然函数，且所述联合正态分布概率似然函数的计算公式为：式中，f
t
为f的转置矩阵。5.根据权利要求1-4任一项所述的实时egr率的确定方法，其特征在于，所述方法还包括：所述发动机控制单元确定在所述发动机的转速下所述气缸所需的目标egr率；以及，所述发动机控制单元根据所述实时参数集合和预先建立的虚拟egr传感器模型获得所述气缸的实时egr率之后，所述方法还包括：所述发动机控制单元计算所述实时egr率和所述目标egr率的egr率差值，并判断所述egr率差值是否大于等于所述气缸的预设egr率差值；当判断的结果为是时，所述发动机控制单元根据所述实时egr率调整所述发动机的egr阀的开度，直至所述egr率差值小于等于所述预设egr率差值。6.一种实时egr率的确定装置，其特征在于，所述确定装置应用于发动机控制单元中，且所述确定装置包括确定模块以及获取模块，其中：所述确定模块，用于确定所述发动机工作过程中的实时参数集合，所述实时参数集合用于计算所述发动机的气缸的实时egr率，且所述实时参数集合包括所述发动机的压气机的进气口的压力、所述发动机的节气门的出气口的压力、所述节气门的开度、所述发动机的转速以及所述发动机的进气歧管的压力；所述获取模块，用于根据所述实时参数集合和预先建立的虚拟egr传感器模型获得所述气缸的实时egr率。7.根据权利要求6所述的实时egr率的确定装置，其特征在于，所述虚拟egr传感器模型为基于多个工况点中每个所述工况点的目标样本集合训练初始高斯模型得到的高斯模型，每个所述工况点的目标样本集合包括该工况点的多个样本参数和该工况点对应的egr率测量值，且所述虚拟egr传感器模型为：f＝kk-1
f；式中，f为所述虚拟egr传感器模型；f为正态分布函数，且f～n[0，k]；k-1
为k的逆矩阵，且k为：其中，k(x，x
′
)为在基于所有所述目标样本集合训练初始高斯模型的过程中得到的所有所述目标样本集合的方差函数，且k(x，x
′
)的计算公式为：
其中，n为所有所述目标样本集合的个数，1≤i≤n；d为每个所述目标样本集合的样本参数个数，且d≥1；x
i
为第i个所述目标样本集合，且x
i
∈r
d
；x
′
i
为x
i
对应的标准化数值；为第i个所述目标样本集合的所述方差函数的第一超参数；θ
i
为第i个所述目标样本集合的所述方差函数的第二超参数。8.根据权利要求7所述的实时egr率的确定装置，其特征在于，所有所述目标样本集合为基于预先确定出的标准化算法对构造后的样本集合执行标准化操作得到的标准化样本集合，所述构造后的样本集合为对所有原始样本集合执行构造操作得到的样本集合，所有所述原始样本集合为所有所述工况点对应的原始样本集合；其中，所述构造后的样本集合为：d＝(x，y)＝{(x
i
，y
i
)|i＝1，2，3，...，n}；式中，x为n个所述工况点下的d
×
n维输入矩阵，y为x作为输入矩阵时对应的输出矩阵，且y为n个所述工况点下的1
×
n的输出矩阵，y
i
为x
i
作为输入标量时对应的输出标量，x为：x＝[x1，x2，x3，...，x
n
]；所述标准化算法对应的计算公式为：x
′
i
＝(x
i-μ
i
)/δ
i
；其中，μ
i
为第i个所述目标样本集合的平均值，δ
i
为第i个所述目标样本集合的方差。9.根据权利要求7所述的实时egr率的确定装置，其特征在于，第i个所述目标样本集合的所述方差函数的第二超参数为基于预先确定出的梯度下降迭代法对联合正态分布概率似然函数执行迭代操作得到的最大值，所述联合正态分布概率似然函数为对所述虚拟egr传感器模型执行联合构造操作得到的似然函数，且所述联合正态分布概率似然函数的计算公式为：式中，f
t
为f的转置矩阵。10.根据权利要求6-9任一项所述的实时egr率的确定装置，其特征在于，所述确定装置还包括计算模块、判断模块以及控制模块，其中：所述确定模块，还用于确定在所述发动机的转速下所述气缸所需的目标egr率；所述计算模块，用于在所述获取模块根据所述实时参数集合和预先建立的虚拟egr传感器模型获得所述气缸的实时egr率之后，计算所述实时egr率和所述目标egr率的egr率差值；所述判断模块，用于判断所述egr率差值是否大于等于所述气缸的预设egr率差值；所述控制模块，用于当所述判断模块判断出所述egr率差值大于等于所述预设egr率差值时，根据所述实时egr率调整所述发动机的egr阀的开度，直至所述egr率差值小于等于所述预设egr率差值。11.一种实时egr率的确定装置，其特征在于，所述确定装置应用于发动机控制单元中，
且所述确定装置包括：存储有可执行程序代码的存储器；与所述存储器耦合的处理器；所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如权利要求1-5任一项所述的实时egr率的确定方法。

技术总结
本发明公开了一种实时EGR率的确定方法及装置，该方法包括发动机控制单元确定发动机工作过程中的实时参数集合，该实时参数集合用于计算发动机的气缸的实时EGR率；发动机控制单元根据实时参数集合和预先建立的虚拟EGR传感器模型获得气缸的实时EGR率。可见，实施本发明通过将发动机的实时参数集合输入预先建立的虚拟EGR传感器模型中进行分析，能够得到精准的发动机气缸内的实时EGR率，有利于实现精准控制发动机气缸的燃烧温度，从而使得气缸内的燃油充分燃烧，从而减少有害气体的产生，实现EGR率的闭环控制；以及通过虚拟EGR传感器模型代替价格昂贵、体积庞大的EGR传感器，无需安装实体EGR传感器，能够降低硬件成本。能够降低硬件成本。能够降低硬件成本。


技术研发人员：刘巨江 周鑫 何宇
受保护的技术使用者：广州汽车集团股份有限公司
技术研发日：2020.05.19
技术公布日：2021/11/23