一种EGR质量流量的确定方法及装置与流程

一种egr质量流量的确定方法及装置
技术领域
1.本发明涉及发动机控制技术领域，尤其涉及一种egr质量流量的确定方法及装置。


背景技术：

2.低压废气再循环技术(low pressure exhaust gas re-circulation，lp-egr)是目前发动机节能减排的热点技术，其原理是将发动机燃烧产生的废气回送到发动机的进气系统，并与新鲜空气一起参与气缸内燃油的燃烧。由于发动机燃烧产生的废气中含有大量比热容较大的二氧化碳、水等三原子分子，因此，当废气被回送到发动机的气缸时，废气中的三原子分子能够稀释气缸内的充量，改善燃料的燃烧相位，从而可以降低气缸燃烧室的燃烧气体温度，以及有利于抑制发动机的爆震，从而在整个工况范围内改善发动机的燃油经济性。
3.目前，一般是通过测量文丘里管上的压差，来实现通过egr阀的egr质量流量的确定。然而，实践发现，由于在egr质量流量测量的过程中，排气背压阀、进气节流阀需要关闭以抵消文丘里管上的egr传感器上的附加压力损失，因此，使用文丘里管必然会增加泵吸损失，这使得egr质量流量的测量准确性低，从而无法很好地解决发动机有害气体的排放和降低发动机爆震的问题。因此，提出一种如何准确地确定通过egr阀的egr质量流量，以实现减少发动机的有害气体的排放和降低爆震的方案显得尤为重要。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种egr质量流量的确定方法及装置，能够准确地确定通过egr阀的egr质量流量，以实现减少发动机的有害气体的排放和降低爆震。
5.为了解决上述技术问题，本发明实施例第一方面公开了一种egr质量流量的确定方法，所述方法包括：
6.获取发动机的egr阀对应的参数，所述egr阀对应的参数包括所述egr阀的进气口的egr温度；
7.获取进入所述发动机的混合阀的新鲜空气对应的空气参数，所述空气参数用于参与所述egr阀的egr质量流量的计算；
8.获取废气和所述新鲜空气混合后的混合气体的参数，所述混合气体的参数用于参与所述egr阀的egr质量流量的计算；
9.根据目标参数和预先确定出的质量流量计算模型，获得所述egr阀的egr质量流量，所述目标参数包括所述egr阀对应的参数、所述空气参数以及所述混合气体的参数。
10.可见，本发明第一方面能够通过获取egr的温度、新鲜空气的温度、混合气体的温度以及新鲜空气的质量流量或者混合气体的质量流量，并结合能量守恒以及焓守恒，能够准确地确定通过egr阀的egr质量流量，有利于准确地控制egr阀的开关，以提高发动机气缸的废气进气量的准确性，从而有利于改善燃料的燃烧相位，降低气缸燃烧室的燃烧气体温度，以及有利于抑制发动机的爆震，从而在整个工况范围内改善发动机的燃油经济性。
11.本发明实施例第二方面公开了一种egr质量流量的确定装置，所述确定装置包括获取模块以及分析模块，其中：
12.所述获取模块，用于获取所述发动机的egr阀对应的参数，所述egr阀对应的参数包括所述egr阀的进气口的egr温度；
13.所述获取模块，还用于获取进入所述发动机的混合阀的新鲜空气对应的空气参数，所述空气参数用于参与所述egr阀的egr质量流量的计算；
14.所述获取模块，还用于获取废气和所述新鲜空气混合后的混合气体的参数，所述混合气体的参数用于参与所述egr阀的egr质量流量的计算；
15.所述分析模块，用于根据目标参数和预先确定出的质量流量计算模型，获得所述egr阀的egr质量流量，所述目标参数包括所述egr阀对应的参数、所述空气参数以及所述混合气体的参数。
16.可见，本发明第二方面能够通过获取egr的温度、新鲜空气的温度、混合气体的温度以及新鲜空气的质量流量或者混合气体的质量流量，并结合能量守恒以及焓守恒，能够准确地确定通过egr阀的egr质量流量，有利于准确地控制egr阀的开关，以提高发动机气缸的废气进气量的准确性，从而有利于改善燃料的燃烧相位，降低气缸燃烧室的燃烧气体温度，以及有利于抑制发动机的爆震，从而在整个工况范围内改善发动机的燃油经济性。
17.本发明第三方面公开了另一种egr质量流量的确定装置，所述egr质量流量的确定装置包括：
18.存储有可执行程序代码的存储器；
19.与所述存储器耦合的处理器；
20.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，执行本发明第一方面公开的egr质量流量的确定方法。
21.本发明第四方面公开了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行本发明第一方面公开的egr质量流量的确定方法。
22.与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
23.本发明实施例中通过获取egr的温度、新鲜空气的温度、混合气体的温度以及新鲜空气的质量流量或者混合气体的质量流量，并结合能量守恒以及焓守恒，能够准确地确定通过egr阀的egr质量流量，有利于准确地控制egr阀的开关，以提高发动机气缸的废气进气量的准确性，从而有利于改善燃料的燃烧相位，降低气缸燃烧室的燃烧气体温度，以及有利于抑制发动机的爆震，从而在整个工况范围内改善发动机的燃油经济性。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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他的附图。
25.图1是本发明实施例公开的一种egr质量流量的确定方法的发动机控制系统的结构示意图；
26.图2是本发明实施例公开的一种egr质量流量的确定方法的流程示意图；
27.图3是本发明实施例公开的另一种egr质量流量的确定方法的流程示意图；
28.图4是本发明实施例公开的一种egr质量流量的确定装置的结构示意图；
29.图5是本发明实施例公开的另一种egr质量流量的确定装置的结构示意图；
30.图6是本发明实施例公开的又一种egr质量流量的确定装置的结构示意图。
具体实施方式
31.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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作出创造性劳动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。
32.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”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，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、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
33.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
34.本发明公开了一种egr质量流量的确定方法及装置，能够通过获取egr的温度、新鲜空气的温度、混合气体的温度以及新鲜空气的质量流量或者混合气体的质量流量，并结合能量守恒以及焓守恒，能够准确地确定通过egr阀的egr质量流量，有利于准确地控制egr阀的开关，以提高发动机气缸的废气进气量的准确性，从而有利于改善燃料的燃烧相位，降低气缸燃烧室的燃烧气体温度，以及有利于抑制发动机的爆震，从而在整个工况范围内改善发动机的燃油经济性。以下分别进行详细说明。
35.为了更好的理解本发明所描述的egr质量流量的确定方法及装置，首先对egr质量流量的确定方法的发动机控制系统加以描述，具体的，该发动机控制系统的结构示意图可以如图1所示。如图1所示，该发动机控制系统包括发动机气缸、涡轮机增压器、催化器1、egr冷却器、egr阀、压差传感器、混合阀、空气流量计(maf)、废气阀(又称放气阀)、混合腔、中冷器以及节气门。其中，涡轮机增压器包括涡轮机和压气机(也称叶轮或者压缩机)。其中，发动机气缸的排气歧管、涡轮机、催化器1、egr冷却器、egr阀依次串联连接，egr阀的出气口与混合阀的出气口分别与混合腔的进气口连接，混合腔的出气口与压气机的进气口连接，压气机的进气口、中冷器以及节气门依次串联连接。进一步的，如图1所示，该发动机控制系统还包括废气阀(又称旁通阀)，泄压阀的一端用于连接发动机气缸的排气歧管与涡轮机的进气口，废气阀的另一端用于连接涡轮机的出气口与催化器1，泄压阀的进气口用于连接压气机的出气口与中冷器，泄压阀的出气口用于连接混合阀的出气口、egr阀的出气口以及混合腔的进气口，空气流量计设置在混合阀的进气口。又进一步可选的，中冷器的出气口设置有压力传感器和温度传感器(图1未示出)，节气门的出气口设置有压力传感器和温度传感器
(对应图1中的第四温度传感器)，催化器1的进气口和出气口分别设置有前级氧传感器和后级氧传感器(图1未示出)，用于检测废气中的氧浓度。又进一步可选的，egr阀的进气口设置有温度传感器(对应图1中的第一温度传感器)，egr阀还设置有用于测量egr阀两端气压差及两端压力的压差传感器，混合腔设置有温度传感器(对应图1中的第三温度传感器)和压力传感器(图1未示出)，混合阀的进气口设置有温度传感器(对应图1中的第二温度传感器)。其中，发动机气缸的废气通过发动机气缸的排气歧管输送到催化器1执行氧化操作，得到二氧化碳、水等三原子分子的废气，再通过egr阀将氧化后的废气输送到混合腔以使废气与从混合阀进来的新鲜空气在混合腔中进行混合，压气机对混合后的气体执行压缩操作，并将压缩后的气体经中冷器冷却后经节气门输送到发动机气缸内，参与燃油的燃烧，以对每一循环进入气缸的废气量和新鲜空气量的控制准确性，从而使得气缸内的egr率满足发动机的工况需求，进而根据egr率调整发动机的最优点火角，从而实现egr率的动态控制；还能够改善燃料的燃烧相位，从而降低气缸燃烧室的燃烧气体温度，有利于抑制发动机的爆震，从而在整个工况范围内改善发动机的燃油经济性。进一步可选的，废气经过催化器1氧化还原之后，先经过egr过滤器将废气中的颗粒杂质进行滤除，这样有利于减少egr阀出现拥堵的情况，又进一步可选的，废气经过滤除之后，经过egr冷却器进行冷却，这样能够初步对废气进行降温，有利于提高发动机的燃烧性能。
36.进一步可选的，当涡轮机的转速超过某一预设转速阈值(例如：2000r/s)，即涡轮机增压器出现增压超调情况时，控制废气阀开启，以使混合气体从废气阀排放出去，以保护涡轮增压器，同时保证egr控制的连续性。
37.又进一步可选的，该发动机控制系统还包括催化器2，该催化器2设置在后级氧化器与催化器1的对立端，这样可以再次对废气执行氧化操作，有利于进一步减少有害气体排到环境中的情况发生，从而保护环境。
38.又进一步可选的，当不需要涡轮增压时，启动废气阀，以使废气从废气阀流向催化器1。
39.又进一步可选的，前级氧化器检测废气中的氧气浓度，并将氧气浓度发送至发动机的控制单元，当控制单元判断出氧气浓度未处于预设氧气浓度范围(例如：1.1-1.2)内时，控制egr阀关闭。
40.需要说明的是，图1所示的发动机控制系统结构示意图只是为了表示egr质量流量的确定方法所对应的发动机控制系统，涉及到的器件只是示意性展现，具体的结构/尺寸/形状/所在的位置/所安装的方式等可根据实际场景进行适应性调整，图1所示的结构示意图对此不作限定。
41.以上对egr质量流量的确定方法的发动机控制系统做了描述，下面对egr质量流量的确定方法及装置进行详细的描述。
42.实施例一
43.请参阅图2，图2是本发明实施例公开的一种egr质量流量的确定方法的流程示意图。其中，图2所描述的egr质量流量的确定方法适用于图1所描述的发动机控制系统(或者发动机控制设备/发动机控制器/发动机控制单元)中。如图2所示，该egr质量流量的确定方法可以包括以下操作：
44.101、获取发动机的egr阀对应的参数以及进入发动机的混合阀的新鲜空气对应的
空气参数。
45.本发明实施例中，该发动机包括汽油发动机或者柴油发动机等任意一个使用燃油的发动机，本发明实施例不做限定。
46.本发明实施例中，egr阀对应的参数包括egr阀的进气口的egr温度(又称egr气体温度)、egr阀前后压力比、egr阀的当前开度以及egr阀的进气口的egr压力(又称egr气压)。具体的，通过egr阀的进气口的温度传感器采集egr阀的egr温度，通过egr阀两端的压差传感器采集egr阀前后压力比以及egr阀的进气口的egr压力，通过egr阀的位置传感器采集egr阀的当前开度。其中，egr阀的进气口的egr压力包括egr阀的进气口的压力以及egr阀的出气口的压力。可选的，当egr阀的进气口的egr压力包括egr阀的进气口的压力以及egr阀的出气口的压力时，egr阀前后压力比可以通过egr阀的进气口的压力以及egr阀的出气口的压力计算得到，即egr阀的进气口的压力与egr阀的出气口的压力比值。
47.需要说明的是，本发明实施例涉及到的所有传感器为热电偶传感器或电阻式传感器，本发明实施例不做限定。进一步的，至少一个传感器设置有屏障措施，例如：使用环氧树脂对传感器进行封装。这样能够减少由于气体高速流动产生的动态压头可能对传感器的测量精度产生重大影响以及滞止温度对气体温度测量和冷凝水的影响。
48.本发明实施例中，进一步可选的，egr阀对应的参数还可以包括egr阀的当前开度的有效面积。又进一步可选的，egr阀的每个有效面积均有对应的egr阀的开度，且预先建立了面积-开度数据库(如数据表)，该数据库包括egr阀的开度的有效面积与该有效面积对应的开度之间的唯一对应关系，即当egr阀对应的参数包括egr阀的当前开度的有效面积时，可以在面积-开度数据库中查找到egr阀的当前开度的有效面积对应的egr阀的当前开度，这样能够丰富egr阀的当前开度的获取方式以及提高egr阀的当前开度的获取效率。又进一步可选的，可以获取在面积-开度数据库中查找到的egr阀的当前开度的有效面积对应的egr阀的当前开度与egr阀的位置传感器采集到的当前开度的均值，作为最终的egr阀的当前开度，这样能够提高egr阀的当前开度的获取精度，有利于提高egr阀的目标egr质量流量的获取准确性以及可靠性。
49.本发明实施例中，空气参数用于参与egr阀的egr质量流量的计算。
50.102、获取废气和新鲜空气混合后的混合气体的参数。
51.本发明实施例中，混合气体的参数用于参与egr阀的egr质量流量的计算。
52.本发明实施例中，废气为通过egr阀的废气。
53.103、根据目标参数和预先确定出的质量流量计算模型，获得egr阀的egr质量流量，该目标参数包括egr阀对应的参数、空气参数以及混合气体的参数。
54.本发明实施例中，不同类型的温度对应不同的温度比热容数据库(数据表)，具体的，空气类型的温度对应空气温度比热容数据库，废气类型的温度对应废气温度比热容数据库，混合气体类型的温度对应混合气温度比热容数据库。其中，该温度比热容数据库可以是发动机控制系统预先自建立的，也可以是从平台获取的，本发明实施例中不做限定。
55.本发明实施例中，作为一种可选的实施方式，当混合阀的进气口设置有空气流量计时，上述空气参数可以包括新鲜空气的空气质量流量以及新鲜空气的温度，该混合气体的参数包括混合气体的温度；
56.其中，新鲜空气的空气质量流量为空气流量计采集到的空气质量流量。
57.该可选的实施方式中，混合阀的进气口可以理解为在空气流量计与混合阀之间管路的任意一个位置，本发明实施例不做限定。其中，该空气流量计可以为空气流量计，也可以为空气质量计(空气质量传感器)。
58.该可选的实施方式中，空气参数还可以包括新鲜空气的压力(该压力为混合阀的进气口的压力)。具体的，通过设置在混合阀的进气口的传感器采集新鲜空气的温度以及新鲜空气的压力。其中，该传感器可以分为用于采集新鲜空气的温度的温度传感器和用于采集新鲜空气的压力的压力传感器，还可以为同时具有采集温度和压力功能的传感器，本发明实施例不做限定。
59.该可选的实施例中，废气和新鲜空气在发动机的涡轮机增压器的压气机的进气口之前进行混合，即在混合阀的出气口与压气机的进气口之间的管路(该管路也称为混合腔)进行混合，其中，该管路设置有用于测量混合气体的温度的温度传感器。
60.该可选的实施方式中，通过温度-比热容的对应关系在空气温度比热容数据库中查找新鲜空气的温度对应的空气定压比热容；通过温度-比热容的对应关系在废气温度比热容数据库中查找egr温度对应的废气定压比热容；通过温度-比热容的对应关系在混合气温度比热容数据库中查找混合气体的温度对应的混合气定压比热容。
61.该可选的实施方式中，上述质量流量计算模型，即egr阀的egr质量流量的计算公式为：
[0062][0063]
式中，为egr阀的egr质量流量，c
pair
为新鲜空气的温度的空气定压比热容，t
air
为新鲜空气的温度，新鲜空气的空气质量流量，c
pmix
为混合气体的温度的混合气定压比热容，t
mix
混合气体的温度，c
pegr
为egr温度的废气定压比热容，t
egr
为egr阀的egr温度。
[0064]
可见，该可选的实施方式通过结合egr阀对应的参数、混合气体的温度以及新鲜空气的空气参数，能够实现egr阀的egr流量质量的确定，以及通过采集废气和新鲜空气压缩之前的参数，能够提高egr流量质量的确定准确性。
[0065]
本发明实施例中，作为另一种可选的实施方式，当发动机的进气歧管的进气口设置有传感器时，上述空气参数可以包括新鲜空气的温度，上述混合气体的参数包括混合气体的摩尔质量(例如：29g/mol)和混合气体的温度；
[0066]
以及，在执行步骤103之前，该egr质量流量的确定方法还可以包括以下操作：
[0067]
获取发动机的进气歧管的参数，并触发执行步骤103，该进气歧管的参数可以包括进气歧管的进气口的压力、进气歧管的进气口的温度以及进气歧管的容积。以及，步骤103的目标参数还可以包括进气歧管的参数。
[0068]
该可选的实施方式中，具体的，通过进气歧管的进气口设置的传感器采集进气歧管的进气口的压力以及进气歧管的进气口的温度，其中，该传感器可以分为用于采集进气
歧管的进气口的温度的温度传感器和用于采集进气歧管的进气口的压力的压力传感器，还可以为同时具有采集温度和压力功能的传感器，本发明实施例不做限定。
[0069]
该可选的实施方式中，进一步可选的，根据目标参数和预先确定出的质量流量计算模型，获得egr阀的egr质量流量，可以包括：
[0070]
根据第一子参数和预先确定出的第一子质量流量计算模型，获得混合气体的质量流量，该第一子参数包括进气歧管的参数以及混合气体的摩尔质量；
[0071]
根据第二子参数和预先确定出的第二子质量流量计算模型，获得egr阀的egr质量流量，该第二子参数包括混合气体的质量流量、混合气体的温度、egr阀对应的参数以及空气参数。
[0072]
该可选的实施方式中，第一子质量流量计算模型，即混合气体的质量流量的计算公式为：
[0073][0074]
式中，为混合气体的质量流量，v
d
为进气歧管的容积，p
d
为进气歧管的压力，t
d
为进气歧管的压力，m
mix
为混合气体的摩尔质量，r为气体常数，例如：8.314j/(mol
·
k)。
[0075]
该可选的实施方式中，第二子质量流量计算模型，即egr阀的egr质量流量的计算公式为：
[0076][0077]
该式中的其他参数请参阅存在空气流量计的egr阀的egr质量流量计算公式的相关描述，在此不再赘述。
[0078]
可见，该可选的实施例通过获取进气歧管的参数，并结合egr阀的参数、混合气体的参数以及新鲜空气的温度，能够实现egr阀的egr流量质量的确定以及提高egr流量质量的确定准确性；以及通过先计算出进气歧管中的混合气体的质量流量，再基于该混合气体的质量流量结合其他参数确定egr阀的egr流量质量，能够提高egr阀的egr流量质量的确定效率以及准确性。
[0079]
在另一个可选的实施例中，该egr质量流量的确定方法还可以包括以下操作：
[0080]
获取发动机的参数，该发动机的参数包括发动机的转速、发动机的排量以及发动机的充气效率(又称充量效率或容积效率)；
[0081]
以及，在获取发动机的进气歧管的参数之后，以及在触发执行步骤103之前，该egr质量流量的确定方法还可以包括以下操作：
[0082]
基于发动机的参数以及预先确定出的压力修正模型修正进气歧管的进气口的压力，得到修正后的进气歧管的进气口的压力，并触发执行步骤103。
[0083]
该可选的实施例中，该压力修正模型，即修正后的进气歧管的进气口的压力的计算公式为：
[0084][0085]
式中，p
d-m
为修正后的进气歧管的进气口的压力，v
η
为发动机的充气效率，v
dis
为发动机的排量，n为发动机的转速，n1和n2均为与发动机的气缸的数量和冲程相关的比例常数，例如：n1＝60，n2＝2。
[0086]
此时，上述egr阀的egr质量流量的计算公式可以为：
[0087][0088]
可见，该可选的实施例在获取egr阀的egr流量质量之前，先对获取到的进气歧管的进气口的压力执行修正操作，能够减少由于发动机的涡轮机增压器到进气歧管的管路较长以及中冷器、进气歧管的体积较大导致混合气体的运输存在时延而导致获取得到的egr质量流量低准确性的情况发生，从而获取到精准的进气歧管的进气口的压力，有利于进一步获取到精准的egr质量流量，进而进一步有利于减少发动机的有害气体的排放以及抑制发动机的爆震，从进一步在整个工况范围内改善发动机的燃油经济性。
[0089]
本发明实施例中，当发动机控制系统同时设置有空气流量计和进气歧管的传感器时，计算基于空气流量计获取到的egr阀的egr质量流量与基于进气歧管的传感器获取到的egr阀的egr质量流量的egr质量流量均值，并确定该egr质量流量均值为egr阀的最终的egr质量流量。这样能够进一步提高egr阀的egr质量流量的准确性，从而进一步提高发动机气缸的废气进气量的准确性。
[0090]
可见，实施图2所描述的egr质量流量的确定方法能够通过获取egr的温度、新鲜空气的温度、混合气体的温度以及新鲜空气的质量流量或者混合气体的质量流量，并结合能量守恒以及焓守恒，能够准确地确定通过egr阀的egr质量流量，有利于准确地控制egr阀的开度，以提高发动机气缸的废气进气量的准确性，从而有利于改善燃料的燃烧相位，降低气缸燃烧室的燃烧气体温度，以及有利于抑制发动机的爆震，从而在整个工况范围内改善发动机的燃油经济性。
[0091]
实施例二
[0092]
请参阅图3，图3是本发明实施例公开的另一种egr质量流量的确定方法的流程示意图。其中，图3所描述的egr质量流量的确定方法适用于图1所描述的发动机控制系统(或者发动机控制设备/发动机控制器)中。如图3所示，该egr质量流量的确定方法可以包括以下操作：
[0093]
201、获取发动机的egr阀对应的参数以及进入发动机的混合阀的新鲜空气对应的空气参数，该egr阀对应的参数包括egr阀的进气口的egr温度、egr阀前后压力比以及egr阀的当前开度。
[0094]
本发明实施例中，空气参数用于参与egr阀的egr质量流量的计算。
[0095]
202、获取废气和新鲜空气混合后的混合气体的参数。
[0096]
本发明实施例中，混合气体的参数用于参与egr阀的egr质量流量的计算。
[0097]
203、根据目标参数和预先确定出的质量流量计算模型，获得egr阀的egr质量流
量，该目标参数包括egr阀对应的参数、空气参数以及混合气体的参数。
[0098]
204、基于egr阀的当前开度以及egr阀前后压力比确定egr阀的目标egr质量流量。
[0099]
本发明实施例中，egr阀的目标egr质量流量为egr阀的当前开度以及egr阀前后压力比在理想状态下的egr阀的egr质量流量(理论egr质量流量)，egr绝对不存在故障情况下的egr质量流量。
[0100]
本发明实施例中，基于egr阀的当前开度以及egr阀前后压力比确定egr阀的目标egr质量流量，具体的，根据开度-压力-流量的对应关系在预先确定出的egr质量流量数据库中确定egr阀的当前开度以及egr阀前后压力比对应的egr阀的目标egr质量流量。其中，该egr质量流量数据库可以是发动机控制系统自建立的，也可以是从平台获取的，本发明实施例不做限定，这样通过预先确定出的egr质量流量数据库获取egr阀的目标egr质量流量，能够提高egr阀的目标egr质量流量的获取效率以及准确性。
[0101]
本发明实施例中，需要说明的是，步骤204可以和步骤202或步骤203同时发生，也可发生在其任意一个步骤之后，本发明实施例不做限定，本发明仅以发生在步骤203之后，进行说明。
[0102]
205、计算egr质量流量与目标egr质量流量的egr质量流量差，并判断egr质量流量差是否处于预先确定出的egr质量流量范围内；当判断出egr质量流量差未处于egr质量流量范围内时，触发执行步骤206；当判断出egr质量流量差处于egr质量流量范围内时，可以结束本次流程，也可以执行步骤201。
[0103]
206、输出故障提示，该故障提示用于提示发动机对应的车辆出现故障。
[0104]
本发明实施例中，该故障提示包括故障标识、egr质量流量差、故障时间以及用于表示车载的标识的信息中的至少一种，其中，用于表示车载的标识的信息可以包括发动机标识、车载终端标识、车牌标识、车辆颜色以及车辆形状中的至少一种，本发明实施例不做限定。其中，该故障标识为预先为发动机可能出现的所有故障设置的标识，例如：故障码。举例说明，低流量故障的故障码为p0401，高流量故障的故障码为p0402。
[0105]
本发明实施例中，输出故障提示可以包括向相关人员(例如：车辆驾驶员)的用户终端(例如：手机)发送该故障提示，以触发用户终端向相关人员输出该故障提示，和/或，车辆输出该故障提示。进一步的，故障提示的输出方式可以包括显示输出方式，例如：控制故障照明灯(例如：malfunction indicator lamp，mil)来提示车辆出现故障，和/或，语音输出方式，例如：控制语音播报器播报带有关键字的语音提示(例如：a车辆出现故障等)。这样通过多种方式输出故障提示，有利于提高相关人员知晓车辆出现故障的可能性以及及时提示相关人员知晓车辆出现故障，从而减少车辆驾驶员继续使用车辆而导致出现危险的发生情况，保证车辆驾驶员的安全，以及有利于及时排除故障。
[0106]
可见，本发明实施例通过获取egr阀的理论egr质量流量，并计算该理论egr质量流量与计算出的egr阀的egr质量流量的egr质量流量差，能够实现车载故障的判断，实现车载诊断系统的监测，以及输出故障指示，减少车辆驾驶员继续使用车辆而导致出现危险的发生情况，保证车辆驾驶员的安全，以及有利于及时排除故障。
[0107]
在一个可选的实施例中，上述egr阀对应的参数还包括egr阀的进气口压力，以及在执行完毕步骤204之后，以及在执行步骤205之前，该egr质量流量的确定方法还可以包括以下操作：
[0108]
基于egr阀的进气口的egr温度以及egr阀的进气口的egr压力对目标egr质量流量执行修正操作，得到修正后的目标egr质量流量，并触发执行步骤206，此时，步骤205中的目标egr质量流量为修正后的目标egr质量流量。
[0109]
该可选的实施例中，基于egr阀的进气口的egr温度以及egr阀的进气口的egr压力对目标egr质量流量执行修正操作，具体的：
[0110]
egr阀的egr质量流量的计算公式为：
[0111][0112]
式中，p
in
为egr阀的进气口的egr压力；p
out
为egr阀的出气口的egr压力；a
eff
为egr阀的当前开度下的有效流通截面积；r为气体常数；t
in
为egr阀的进气口的热力学温度；为基于egr阀的出气口的egr压力和egr阀的进气口的egr压力的压力比值得到的流量修正系数，该流量修正系数表示当前压比状态下的气体流量相对于临界压比状态下的气体流量的比值。
[0113]
进一步的，通过设置在egr阀的位置传感器采集egr阀的当前开度。egr阀的每个开度均有对应的egr阀的等效流通截面积，且预先建立了开度-面积数据库，该数据库包括egr阀的开度与该开度对应的等效流通截面积之间的唯一对应关系。基于开度-面积的对应关系从预先确定出的开度-面积数据库(如数据表)中获取egr阀的当前开度对应的有效流通截面积。这样能够提高egr阀的开度对应的等效流通截面积的获取效率。
[0114]
可见，该可选的实施例在得到egr阀的目标egr质量流量之后，进一步根据egr阀的当前状态修正目标egr质量流量，有利于提高目标egr质量流量的获取精准性，从而有利于提高车载故障的诊断准确性。
[0115]
在另一个可选的实施例中，在计算出egr质量流量与目标egr质量流量的egr质量流量差之后，以及在判断egr质量流量差是否处于预先确定出的egr质量流量范围内之前，该egr质量流量的确定方法还可以包括以下操作：
[0116]
对egr质量流量差执行滤波操作(例如：低通滤波操作等)，得到滤波后的egr质量流量差，并触发执行上述的判断egr质量流量差是否处于预先确定出的egr质量流量范围内的操作，此时，该步骤中的egr质量流量差为滤波后的egr质量流量差。
[0117]
可见，该可选的实施例在获得egr质量流量差之后，进一步先对egr质量流量差执行滤波操作，能够将egr质量流量差中的噪声滤除，提高egr质量流量差的确定准确性，从而有利于提高egr质量流量差是否处于预先确定出的egr质量流量范围内的判断准确性，进而减少故障提示的误报情况发生。
[0118]
在又一个可选的实施例中，在判断出egr质量流量差未处于egr质量流量范围内之后，以及在执行步骤206之前，该egr质量流量的确定方法还可以包括以下操作：
[0119]
确定egr质量流量差未处于预先确定出的egr质量流量范围内的持续时长，并判断持续时长是否大于等于预先确定出的持续时长阈值(例如：1min等)；
[0120]
当判断出持续时长大于等于持续时长阈值时，触发执行步骤206。
[0121]
该可选的实施例中，进一步可选的，当判断出持续时长小于持续时长阈值时，可以结束本次流程，也可以触发执行步骤201。
[0122]
可见，该可选的实施例在判断出egr质量流量差未处于egr质量流量范围内之后，进一步判断egr质量流量差未处于egr质量流量范围内的持续时长是否较长，若较长，则执行输出故障提示的操作，能够提高车辆出现故障的确定准确性，从而提高故障提示的输出准确性。
[0123]
在又一个可选的实施例中本发明实施例中，该egr质量流量的确定方法还可以包括以下操作：
[0124]
当步骤205判断出egr质量流量差未处于egr质量流量范围内时，控制egr阀关闭。
[0125]
可见，该可选的实施例在判断出egr质量流量差不在预设范围内时，对egr阀进行使能控制，即控制egr阀关闭，则能够及时关闭egr阀，有利于在判断出egr阀的性能发生故障时，及时对egr阀进行维修处理。
[0126]
本发明实施例中，针对步骤201-步骤203的相关描述请参照实施例一中针对步骤101-步骤103的详细描述，本发明实施例不再赘述。
[0127]
可见，实施图3所描述的egr质量流量的确定方法能够通过获取egr的温度、新鲜空气的温度、混合气体的温度以及新鲜空气的质量流量或者混合气体的质量流量，并结合能量守恒以及焓守恒，能够准确地确定通过egr阀的egr质量流量，有利于准确地控制egr阀的开关，以提高发动机气缸的废气进气量的准确性，从而有利于改善燃料的燃烧相位，降低气缸燃烧室的燃烧气体温度，有利于抑制发动机的爆震，从而在整个工况范围内改善发动机的燃油经济性。此外，还能够现车载故障的判断，实现车载诊断系统的监测，以及输出故障指示，减少车辆驾驶员继续使用车辆而导致出现危险的发生情况，保证车辆驾驶员的安全，以及有利于及时排除故障。
[0128]
实施例三
[0129]
请参阅图4，图4是本发明实施例公开的一种egr质量流量的确定装置的结构示意图。其中，图4所描述的egr质量流量的确定装置适用于图1所描述的发动机控制系统(或者发动机控制设备/发动机控制器)中。如图4所示，该egr质量流量的确定装置可以包括获取模块401以及分析模块402，其中：
[0130]
获取模块401，用于获取发动机的egr阀对应的参数，该egr阀对应的参数包括该egr阀的进气口的egr温度。
[0131]
获取模块401，还用于获取进入发动机的混合阀的新鲜空气对应的空气参数，该空气参数用于参与egr阀的egr质量流量的计算。
[0132]
获取模块401，还用于获取废气和新鲜空气混合后的混合气体的参数，混合气体的参数用于参与egr阀的egr质量流量的计算。
[0133]
分析模块402，用于根据目标参数和预先确定出的质量流量计算模型，获得egr阀的egr质量流量，该目标参数包括egr阀对应的参数、空气参数以及混合气体的参数。
[0134]
可见，实施图4所描述的egr质量流量的确定装置能够通过获取egr的温度、新鲜空气的温度、混合气体的温度以及新鲜空气的质量流量或者混合气体的质量流量，并结合能量守恒以及焓守恒，能够准确地确定通过egr阀的egr质量流量，有利于准确地控制egr阀的
开关，以提高发动机气缸的废气进气量的准确性，从而有利于改善燃料的燃烧相位，降低气缸燃烧室的燃烧气体温度，以及有利于抑制发动机的爆震，从而在整个工况范围内改善发动机的燃油经济性。
[0135]
在一个可选的实施例中，当混合阀的进气口设置有空气流量计时，上述空气参数包括新鲜空气的空气质量流量以及新鲜空气的温度，混合气体的参数包括混合气体的温度；
[0136]
其中，该新鲜空气的空气质量流量为空气流量计采集到的空气质量流量。
[0137]
可见，实施图4所描述的egr质量流量的确定装置还能够通过结合egr阀对应的参数、混合气体的温度以及新鲜空气的空气参数，能够实现egr阀的egr流量质量的确定，以及通过采集废气和新鲜空气压缩之前的参数，能够提高egr流量质量的确定准确性。
[0138]
在另一个可选的实施例中，当发动机的进气歧管的进气口设置有传感器时，上述空气参数包括新鲜空气的温度，上述混合气体的参数包括混合气体的摩尔质量和混合气体的温度；以及，如图4所示，获取模块401，还用于在分析模块402根据目标参数和预先确定出的质量流量计算模型，获得egr阀的egr质量流量之前，获取发动机的进气歧管的参数，并触发分析模块402执行上述的根据目标参数和预先确定出的质量流量计算模型，获得egr阀的egr质量流量的操作，该进气歧管的参数包括进气歧管的进气口的压力、进气歧管的进气口的温度以及进气歧管的容积；其中，该目标参数还包括进气歧管的参数。
[0139]
可见，实施图4所描述的egr质量流量的确定装置还能够通过获取进气歧管的参数，并结合egr阀的参数、混合气体的参数以及新鲜空气的温度，能够实现egr阀的egr流量质量的确定以及提高egr流量质量的确定准确性。
[0140]
在又一个可选的实施例中，如图4所示，分析模块402根据目标参数和预先确定出的质量流量计算模型，获得egr阀的egr质量流量的方式具体为：
[0141]
根据第一子参数和预先确定出的第一子质量流量计算模型，获得混合气体的质量流量，该第一子参数包括进气歧管的参数以及混合气体的摩尔质量；
[0142]
根据第二子参数和预先确定出的第二子质量流量计算模型，获得egr阀的egr质量流量，该第二子参数包括混合气体的质量流量、混合气体的温度、egr阀对应的参数以及空气参数。
[0143]
可见，实施图4所描述的egr质量流量的确定装置还能够通过先计算出进气歧管中的混合气体的质量流量，再基于该混合气体的质量流量结合其他参数确定egr阀的egr流量质量，能够提高egr阀的egr流量质量的确定效率以及准确性。
[0144]
在又一个可选的实施例中，在图4所描述的egr质量流量的确定装置的基础上，该egr质量流量的确定装置还可以包括第一修正模块403，此时，该egr质量流量的确定装置可以如图5所示，图5为另一种egr质量流量的确定装置结构示意图，其中：
[0145]
获取模块401，还用于获取发动机的参数，该发动机的参数包括发动机的转速、发动机的排量以及发动机的充气效率；
[0146]
第一修正模块403，用于在获取模块401获取发动机的进气歧管的参数之后，以及在分析模块402触发执行上述的根据目标参数和预先确定出的质量流量计算模型，获得egr阀的egr质量流量的操作之前，基于发动机的参数以及预先确定出的压力修正模型修正进气歧管的进气口的压力，得到修正后的进气歧管的进气口的压力，并触发分析模块402执行
上述的根据目标参数和预先确定出的质量流量计算模型，获得egr阀的egr质量流量的操作。
[0147]
可见，实施图5所描述的egr质量流量的确定装置能够通过在获取egr阀的egr流量质量之前，先对获取到的进气歧管的进气口的压力执行修正操作，能够减少由于发动机的涡轮增压器到进气歧管的管路较长以及中冷器、进气歧管的体积较大导致混合气体的运输存在时延而导致获取得到的egr质量流量低准确性的情况发生，从而获取到精准的进气歧管的进气口的压力，有利于进一步获取到精准的egr质量流量，进而进一步有利于减少发动机的有害气体的排放以及抑制发动机的爆震，从进一步在整个工况范围内改善发动机的燃油经济性。
[0148]
在又一个可选的实施例中，上述egr阀对应的参数还包括egr阀前后压力比以及所gr阀的当前开度。以及，如图5所示，该egr质量流量的确定装置还可以包括确定模块404、判断模块405以及输出模块406，其中：
[0149]
确定模块404，用于基于egr阀的当前开度以及egr阀前后压力比确定egr阀的目标egr质量流量。
[0150]
分析模块402，还用于在确定模块404确定目标计算结果为egr阀的egr质量流量之后，计算egr质量流量与目标egr质量流量的egr质量流量差。
[0151]
判断模块405，用于判断egr质量流量差是否处于预先确定出的egr质量流量范围内。
[0152]
输出模块406，用于当判断模块405判断出egr质量流量差未处于egr质量流量范围内时，输出故障提示，该故障提示用于提示发动机对应的车辆出现故障。
[0153]
可见，实施图5所描述的egr质量流量的确定装置还能够通过获取egr阀的理论egr质量流量，并计算该理论egr质量流量与计算出的egr阀的egr质量流量的egr质量流量差，能够实现车载故障的判断，实现车载诊断系统的监测，以及输出故障指示，减少车辆驾驶员继续使用车辆而导致出现危险的发生情况，保证车辆驾驶员的安全，以及有利于及时排除故障。
[0154]
在又一个可选的实施例中，上述egr阀对应的参数还包括egr阀的进气口的egr压力。以及，如图5所示，该egr质量流量的确定装置还可以包括第二修正模块407，其中：
[0155]
第二修正模块407，用于在确定模块403基于egr阀的当前开度以及egr阀前后压力比确定egr阀的目标egr质量流量之后，以及在分析模块402计算egr质量流量与目标egr质量流量的egr质量流量差之前，基于egr阀的进气口的egr温度以及egr阀的进气口的egr压力对目标egr质量流量执行修正操作，得到修正后的目标egr质量流量，并触发分析模块402执行上述的计算egr质量流量与目标egr质量流量的egr质量流量差的操作，该目标egr质量流量为修正后的目标egr质量流量。
[0156]
可见，实施图5所描述的egr质量流量的确定装置还能够通过在得到egr阀的目标egr质量流量之后，进一步根据egr阀的当前状态修正目标egr质量流量，有利于提高目标egr质量流量的获取精准性，从而有利于提高车载故障的诊断准确性。
[0157]
实施例四
[0158]
请参阅图6，图6是本发明实施例公开的又一种egr质量流量的确定装置。图6所描述的egr质量流量的确定装置适用于图1所描述的发动机控制系统(或者发动机控制设备/
发动机控制器)中。如图6所示，该egr质量流量的确定装置可以包括：
[0159]
存储有可执行程序代码的存储器601；
[0160]
与存储器601耦合的处理器602；
[0161]
进一步的，还可以包括与处理器602耦合的输入接口603和输出接口604；
[0162]
其中，处理器602调用存储器601中存储的可执行程序代码，用于执行实施例一或实施例二所描述的egr质量流量的确定方法的步骤。
[0163]
实施例五
[0164]
本发明实施例公开了一种计算机读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，该计算机程序使得计算机执行实施例一或实施例二所描述的egr质量流量的确定方法的步骤。
[0165]
实施例六
[0166]
本发明实施例公开了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，且该计算机程序可操作来使计算机执行实施例一或实施例二所描述的egr质量流量的确定方法的步骤。
[0167]
以上所描述的装置实施例仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0168]
通过以上的实施例的具体描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器(read-only memory，rom)、随机存储器(random access memory，ram)、可编程只读存储器(programmable read-only memory，prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read only memory，eprom)、一次可编程只读存储器(one-time programmable read-only memory，otprom)、电子抹除式可复写只读存储器(electrically-erasable programmable read-only memory，eeprom)、只读光盘(compact disc read-only memory，cd-rom)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
[0169]
最后应说明的是：本发明实施例公开的一种egr质量流量的确定方法及装置所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。