一种汽车高低压EGR的控制方法、系统、车辆及存储介质与流程

本发明涉及汽车废气再循环，尤其是涉及一种汽车高低压egr的控制方法、系统、车辆及存储介质。

背景技术：

1、随着排放法规进一步升级，未来发动机将要求发动机实现近零排放，高低压egr的应用将是关键技术之一；egr是一种用于内燃机的废气再循环技术，其主要功能是将部分已燃烧的废气重新引入到发动机，再次参与混合气的燃烧过程，从而降低废气中的氮氧化物(nox)排放；因此，如何控制高低压egr系统才能实现动力性、经济性、排放、瞬态响应之间的平衡，是亟待解决的关键问题；

2、当前，国内对高低压egr系统控制的研究深度较浅，且主要集中在试验研究，不但耗费大量试验资源，也缺乏正向的指导；例如，一些文献仅对比了不同egr分配比例下的油耗差异，没有考虑对其他性能参数的影响。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种汽车高低压egr的控制方法、系统、车辆及存储介质。

2、根据本发明第一方面实施例的一种汽车高低压egr控制方法，所述方法包括，

3、建立发动机热力学模型，以根据所述发动机热力学模型选择发动机仿真工况；

4、制定外特性高低压egr控制策略，并将所述外特性高低压egr控制策略输入所述发动机热力学模型得到多种第一仿真参数，以根据所述多种第一仿真参数评估当前外特性高低压egr控制策略；

5、制定部分负荷高低压egr控制策略，并将所述部分负荷高低压egr控制策略输入所述发动机热力学模型得到多种第二仿真参数，以根据所述多种第二仿真参数评估当前部分负荷高低压egr控制策略；

6、若所述外部分负荷高低压egr控制策略达标，则对所述部分负荷高低压egr控制策略进行瞬态响应评估，若所述瞬态响应评估合格，则所述外部分负荷高低压egr控制策略有效；

7、将所述外特性高低压egr控制策略和部分负荷高低压egr控制策略输入至所述发动机热力学模型进行校验。

8、根据本发明的一种汽车高低压egr控制方法，首先，在热力学仿真软件中输入参数，建立发动机热力学模型，并根据需求对所述发动机热力学模型进行参数调整，使得所述发动机热力学模型能够模拟正常发动机热力学运作，建立完成所述发动机热力学模型之后，在热力学仿真软件中选取发动机仿真工况，使得发动机模拟现实工况仿真运动；根据需求制定发动机外特性高低压egr控制策略，并将所述发动机是外特性高低压egr控制策略通过热力学仿真软件输入至所述发动机热力学模型中，所述发动机热力学模型根据所述外特性高低压egr控制策略进行数据处理，得到多种第一仿真参数；得到多种第一仿真参数后，根据所述多种第一仿真参数评估所述外特性高低压egr控制策略是否达标；若所述外特性高低压egr控制策略评估达标，则说明所述外特性高低压egr控制策略有效；若所述外特性高低压egr控制策略评估不达标，则修改所述外特性高低压egr控制策略重新试验；同时，制定部分负荷高低压egr控制策略，并将所述部分负荷高低压egr控制策略通过热力学仿真软件输入至所述发动机热力学模型中，所述发动机热力学模型根据所述部分负荷高低压egr控制策略进行数据处理，得到多种第二仿真参数；得到多种第二仿真参数后，根据所述多种第二仿真参数评估所述部分负荷高低压egr控制策略是否达标；若所述部分负荷高低压egr控制策略评估达标，则说明所述部分负荷高低压egr控制策略有效，若所述部分负荷高低压egr控制策略评估不达标，则调整所述部分负荷高低压egr控制策略重新试验；最后，将所述外特性高低压egr控制策略和部分负荷高低压egr控制策略输入至所述发动机热力学模型进行校验。

9、根据本发明的一些实施例，所述建立发动机热力学模型，具体为，

10、采用热力学软件建立发动机热力学模型框架，搭建发动机基础模块；所述发动机基础模块包括发动机气缸、进气管路、排气管路、气门、气道、中冷器及egr冷却器；

11、喷油参数设置，输入燃料种类、油嘴孔数与孔径和喷油压力、喷油脉宽与燃油喷射速率之间的关系曲线；

12、建立燃烧模块，选取发动机预测燃烧模型；

13、建立排放模块，激活所述预测燃烧模型中的nox排放组件和soot排放组件；

14、获取并将发动机增压器map和发动机进气门与排气门的升程曲线输入至所述基础模块；

15、建立发动机高低压egr模块，检测管路流量并计算发动机egr率；

16、建立定转速下的扭矩爬升瞬态模块，选取瞬态计算模式，计算发动机扭矩变化趋势。

17、根据本发明的一些实施例，所述外特性高低压egr控制策略包括外特性目标egr率制定和外特性高低压egr分配比例制定；

18、所述外特性目标egr率制定，具体为，

19、根据排放目标制定第一目标nox，通过调整外特性目标egr率达成所述第一目标nox，得到所述外特性目标egr率；

20、所述外特性高低压egr分配比例制定，具体为，

21、保持所述目标egr率不变，设置多组不同高压egr占比的外特性高低压egr分配比例组合；

22、首先根据规定的排放目标制定第一目标nox，根据制定的所述第一目标nox调整外特性目标egr率，得到满足所述第一目标nox的所述外特性目标egr率，所述外特性目标egr率包括外特性高压egr和外特性低压egr，通过设置多组不同的外特性高压egr和外特性低压egr占比，使得所述外特性高低压egr控制策略更加全面。

23、根据本发明的一些实施例，所述部分负荷高低压egr控制策略包括部分负荷目标egr率制定和部分负荷高低压egr分配比例制定；

24、所述部分负荷目标egr率制定，具体为，

25、根据排放目标制定第二目标nox，通过调整部分负荷目标egr率达成所述第二目标nox，得到所述部分负荷目标egr率；并根据相同的所述部分负荷目标egr率设置多组不同的目标工况；

26、所述部分负荷高低压egr分配比例制定，具体为，

27、根据所述部分负荷目标egr率和不同的所述目标工况，分别设置多组不同高压egr占比的部分负荷高低压egr分配比例组合；

28、首先根据规定的排放目标制定第二目标nox，根据制定的所述第二目标nox调整部分负荷目标egr率，得到满足所述第二目标nox的所述部分负荷目标egr率，所述部分负荷目标egr率包括部分负荷高压egr和部分负荷低压egr；对所述部分负荷目标egr率设置多组不同的目标工况，并在每一组所述目标工况下，分别设置多组不同的部分负荷高压egr和部分负荷低压egr占比，使得所述部分负荷高低压egr控制策略更加全面，考虑的工况更多。

29、根据本发明的一些实施例，所述瞬态响应评估，具体为，

30、选取若干不同所述目标工况中的转速，计算第一时间的发动机扭矩和外特性最大扭矩，并计算所述发动机扭矩与所述外特性最大扭矩的比值；

31、若所述比值大于或等于第一阈值，则判定所述瞬态响应评估合格；

32、若所述比值小于第一阈值，则判定所述瞬态响应评估不合格，需重新制定所述第二目标nox和调整部分负荷目标egr率。

33、根据本发明的一些实施例，若根据所述多种第一仿真参数评估当前外特性高低压egr控制策略为合格，则对外特性动力进行校核；所述校核具体为，

34、将外特性目标egr率制定和外特性高低压egr分配比例输入至所述发动机热力学模型，根据所述发动机热力学模型计算发出发动机外特性扭矩，所述外特性扭矩是否达标，则所述外特性动力进行校核通过。

35、根据本发明第二方面实施例的一种汽车高低压egr控制系统，所述系统包括，

36、第一获取模块，所述第一获取模块用于获取发动机热力学参数，所述热力学参数包括发动机气缸参数、进气管路参数、增压器参数、喷油参数；

37、模型建立模块，所述模型建立模块用于根据所述第一获取模块获取的所述发动机热力学相关参数，建立发动机热力学模型；

38、第一设定模块，所述第一设定模块用于设置和调整发动机外特性目标egr率制定和外特性高低压egr分配比例，并将所述外特性目标egr率制定和外特性高低压egr分配比例发送至第一处理模块；

39、第二设定模块，所述第二设定模块用于设置和调整发动机部分负荷目标egr率制定和部分负荷高低压egr分配比例，将部分负荷目标egr率运用多种不同的目标工况，并将所述发动机部分负荷目标egr率制定和部分负荷高低压egr分配比例比例发送至第二处理模块；

40、第一处理模块，所述第一处理模块根据所述模型建立模块的所述发动机热力学模型和接收到的所述第一设定模块发送的外特性目标egr率制定和外特性高低压egr分配比例进行数据处理，得出第一结果参数，并将所述第一结果参数发送至第一评估模块；

41、第二处理模块，所述第一处理模块根据所述模型建立模块的所述发动机热力学模型和接收到的所述第二设定模块发送的部分负荷目标egr率制定和部分负荷高低压egr分配比例进行数据处理，得出第二结果参数，并将所述第二结果参数发送至第二评估模块；

42、第一评估模块，所述第一评估模块用于接收并根据预设的对照表评估所述第一结果参数，若所述第一结果参数，则输出对应的发动机外特性目标egr率制定和外特性高低压egr分配比例；若所述第一结果参数不合格，则反馈至所述第一设定模块调整发动机外特性目标egr率制定和外特性高低压egr分配比例；

43、第二评估模块，所述第二评估模块用于接收并根据预设的对照表评估所述第二结果参数，若所述第二结果参数合格，则输出对应的发动机部分负荷目标egr率制定和部分负荷高低压egr分配比例；若所述第二结果参数不合格，反馈至所述第二设定模块调整部分负荷目标egr率制定和部分负荷高低压egr分配比例。

44、根据本发明的一种汽车高低压egr控制系统，首先通过所述第一获取模块输入发动机热力学参数，具体包括发动机气缸参数、进气管路参数、增压器参数、喷油参数等；所述第一获取模块将获取的所述发动机热力学参数发送至模型建立模块，所述模型建立模块根据所述发动机热力学参数进行发动机热力学建模，建立发动机热力学模型；然后，通过第一设定模块设置一个符合排放规定的外特性目标egr率，并根据所述外特性目标egr率设置多组不同外特性高低压egr占比的组合，将所述外特性目标egr率和不同不同外特性高低压egr占比的组合发送至第一处理模块，所述第一处理模块根据所述模型建立模块的所述发动机热力学模型和接收到的所述第一设定模块发送的外特性目标egr率制定和多组外特性高低压egr分配比例组合进行数据处理，得出第一结果参数，并将所述第一结果参数发送至第一评估模块，所述第一评估模块接收所述第一结果参数，根据预设的对照表评估所述第一结果参数，若所述第一结果参数合格，则输出对应的发动机外特性目标egr率制定和外特性高低压egr分配比例；若所述第一结果参数不合格，则反馈至所述第一设定模块调整发动机外特性目标egr率制定和外特性高低压egr分配比例；同时，通过所述第二设定模块设置一个符合排放规定的部分负荷目标egr率，并根据所述部分负荷目标egr率设置多组不同部分负荷高低压egr占比的组合，对同一种部分负荷目标egr率设置不同的目标工况，形成多种不同目标工况下的部分负荷目标egr率和部分负荷高低压egr占比的组合，将所述多种不同目标工况下的部分负荷目标egr率和部分负荷高低压egr占比的组合发送至第二处理模块，所述第二处理模块接收并处理所述多种不同目标工况下的部分负荷目标egr率和部分负荷高低压egr占比的组合，得到第二结果参数，并将所述第二结果参数发送至第二评估模块；所述第二评估模块接收第二结果参数，并根据预设的对照表评估所述第二结果参数，若所述第二结果参数合格，则输出对应的目标工况下的发动机部分负荷目标egr率制定和部分负荷高低压egr分配比例，若所述第二结果参数不合格，则反馈数据至所述第二设定模块，调整所述egr率制定和部分负荷高低压egr分配比例。

45、根据本发明第三方面实施例的一种车辆，包括处理器，用于存储所述处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器配置为：

46、实现第一方面实施例中所述的一种汽车高低压egr控制方法。

47、根据本发明第四方面实施例的一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有汽车高低压egr控制方法程序，所述汽车高低压egr控制方法程序被处理器执行时实现如第一方面实施例中所述的一种汽车高低压egr控制方法。

48、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。