CN115030828A - 用于控制egr阀目标开度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于控制EGR阀目标开度的方法,该方法包括:S1、确定EGR阀的目标有效面积基本值AValveEffDsrdBase;S2、根据EGR率之差rEGRErr、EGR率之差变化率drEGRErr以及预设的模糊控制规则,确定EGR阀目标有效面积模糊控制修正系数rfuzzy;S3、确定EGR阀目标有效面积AValveEffDsrd,根据EGR阀开度与对应有效面积关系确定出目标EGR开度PctValveDsrd,开度与有效面积的对应关系由EGR控制阀特性决定。本发明通过模糊控制策略能够进一步补偿实际EGR率与目标EGR率之间的偏差,更加精准的对EGR率进行控制,能够在各工况下基于目标EGR率控制EGR阀,实现实际EGR率快速稳定地跟随目标EGR率。
Description
技术领域
本发明属于发动机控制领域,具体涉及一种用于控制EGR阀目标开度的方法。
背景技术
涡轮增压发动机可以包括排气再循环EGR,可以从排气中取废气进入进气系统。研究表明EGR系统在改善排放、降低油耗和改善抗爆震能力上有一定优势。
基于此,需要提出了一种合理且有效的EGR阀目标开度的控制方法,在各工况下基于目标EGR率控制EGR阀实现实际EGR率快速稳定跟随。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种用于控制EGR阀目标开度的方法,在各工况下基于目标EGR率控制EGR阀实现实际EGR率快速稳定跟随。
本发明所采用的技术方案如下:
一种用于控制EGR阀目标开度的方法,包括以下步骤:
S1、确定EGR阀的目标有效面积基本值AValveEffDsrdBase;
S2、根据EGR率之差rEGRErr、EGR率之差变化率drEGRErr以及预设的模糊控制规则,确定EGR阀目标有效面积模糊控制修正系数rfuzzy;包括:
S21、对目标EGR率rEGRDesrd进行一阶低通滤波,得到滤波后目标EGR率rEGRDesrdFilter:
rEGRDesrdFilter=KFilter×rEGRDesrd+(1-KFilter)×rEGRDesrdFilterOld
式中,KFilter为滤波系数;
则EGR率之差rEGRErr的获取方法如下:
(1)若目标EGR率rEGRDesrd大于滤波后目标EGR率rEGRDesrdFilter,则EGR率之差rEGRErr为:
(11)实际EGR率rEGRActual大于目标EGR率rEGRDesrd时,EGR率之差rEGRErr等于目标EGR率rEGRDesrd减去实际EGR率rEGRActual;
(12)实际EGR率rEGRActual小于滤波后目标EGR率rEGRDesrdFilter时,EGR率之差rEGRErr等于滤波后目标EGR率rEGRDesrdFilter减去实际EGR率rEGRActual;
(13)其他情况下,EGR率之差rEGRErr等于0;从(11)到(13)的优先级越来越低;
(2)若目标EGR率rEGRDesrd小于滤波后目标EGR率rEGRDesrdFilter,则EGR率之差rEGRErr为:
(21)实际EGR率rEGRActual小于目标EGR率rEGRDesrd时,EGR率之差rEGRErr等于目标EGR率rEGRDesrd减去实际EGR率rEGRActual;
(22)实际EGR率rEGRActual大于目标EGR率rEGRDesrd时,EGR率之差rEGRErr等于滤波后目标EGR率rEGRDesrdFilter减去实际EGR率rEGRActual;
(23)其他情况下,EGR率之差rEGRErr等于0;从(21)到(23)的优先级越来越低;
(3)其他情况下,EGR率之差rEGRErr等于滤波后目标EGR率rEGRDesrdFilter减去实际EGR率rEGRActual;
S22、获取EGR率之差变化率drEGRErr;
S23、构建一个模糊控制器,该模糊控制器的输入量为EGR率之差rEGRErr以及EGR率之差变化率drEGRErr,模糊控制器的输出为模糊控制修正系数rfuzzy,根据EGR率之差rEGRErr、EGR率之差变化率drEGRErr以及预设的模糊控制规则,确定模糊控制修正系数rfuzzy包括:分别将EGR率之差rEGRErr,以及EGR率之差变化率drEGRErr进行模糊化处理,得到第一模糊量和第二模糊量;根据第一模糊量、第二模糊量以及预设的模糊控制规则,得到模糊控制量;对模糊控制量进行去模糊化处理,得到模糊控制修正系数rfuzzy;
模糊控制规则为:目标EGR率高于实际EGR率越多,EGR率上升速度越快,模糊控制量增加越大;目标EGR率接近实际EGR率,EGR率变化小,模糊控制量基本保持不变;目标EGR率低于实际EGR率越多,EGR率下降速度越快,模糊控制量减小越大;
S3、确定EGR阀目标有效面积AValveEffDsrd:
AValveEffDsrd=AValveEffDsrdBase(1+rfuzzy)
根据EGR阀开度与对应有效面积关系确定出目标EGR开度PctValveDsrd,开度与有效面积的对应关系由EGR控制阀特性决定。
本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
本发明通过模糊控制策略能够进一步补偿实际EGR率与目标EGR率之间的偏差,更加精准的对EGR率进行控制,能够在各工况下基于目标EGR率控制EGR阀,实现实际EGR率快速稳定地跟随目标EGR率。
附图说明
图1是用于控制EGR阀目标开度的方法流程图;
图2是EGR进气控制系统结构图;
图3是EGR率之差的隶属函数示意图;
图4是EGR率之差变化率的隶属函数示意图;
图5是模糊控制量输出的隶属函数示意图;
图6是模糊控制规则表。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图2所示,EGR系统主要由EGR入口温度传感器、EGR控制阀(带位置传感器)、EGR冷却器、EGR冷却器出口温度传感器组成。其中EGR入口温度传感器检测进入EGR控制阀的废气温度;EGR控制阀(带位置传感器),用于控制阀的开度和读取实际开度,用于计算和控制EGR率;EGR冷却器用于冷却废气温度;EGR冷却器出口温度传感器用于读取进入进气系统废气的温度。其中EGR取气是在增压器涡轮机前侧,即发动机燃烧产生的废气还未经推动涡轮机增压而降低废气能力,因废气压力较高,因此称为高压EGR;EGR废气进入进气系统的混合点是在节气门后,即将进入气缸处。
如图1所示,EGR阀目标开度控制的控制目标是控制实际EGR率rEGRActual跟随目标EGR率rEGRDesrd。EGR阀目标开度的基本开度可以基于目标EGR率并利用理想喷嘴处的可压缩气体方程来获得:
第二步,根据喷嘴处的可压缩气体方程预估EGR阀的目标有效面积基本值AValveEffDsrdBase:
其中AValveEffDsrdBase为EGR控制阀的目标有效面积基本值,为目标废气流量,RExh为废气的气体常数,本实例取290(J/KG*K),TValve为EGR阀入口温度,可通过传感器或者预估得到。由EGR阀出口的废气压力pEGRValveOutlet除以EGR取气处(即EGR阀入口)的排气岐管压力pExhMan确定,具体标定参数根据EGR阀的流量预估和对应的流量计对标结果决定,本实例中结果如表1所示。
表1对标结果表
以上确定了EGR阀目标有效面积基本值。
但是由于EGR阀系统管路较长,实际EGR率的对象为气缸的EGR率,EGR阀目标开度的对象为EGR阀,两个被控对象存在时间上控制差异,对于该系统的迟滞,为了进一步提高EGR率准确性,最终的EGR阀目标有效面积AValveEffDsrd:
AValveEffDsrd=AValveEffDsrdBase(1+rfuzzy)
其中,rfuzzy为模糊控制修正系数。
即在引入EGR阀目标有效面积基本值的基础上,还结合了闭环控制,即根据EGR率之差rEGRErr、及EGR率之差变化率drEGRErr以及预设的模糊控制规则,确定模糊控制修正系数rfuzzy。
首先,对目标EGR率rEGRDesrd进行一阶低通滤波,得到rEGRDesrdFilter,目的是为了避免目标EGR率在瞬态工况下波动异常,从而因为瞬态工况气量波动造成EGR率控制精度进一步紊乱。其rEGRDesrdFilter=KFilter×rEGRDesrd+(1-KFilter)×rEGRDesrdFilterOld,其中KFilter为滤波系数,获取方法如下:
1.当节气门全开(节气门入口压力和出口压力之差不超过预设值,本实例取0.2kPa)时:在节气门全开时,实测发现进气量的估算精度相对较差,此时需要进一步降低EGR率波动大小,从而改善发动机扭矩波动,本实例kFilter1取0.02。
参数f(n,dpManAct),该参数的设计即是如果进气压力波动过大,需要适当降低目标EGR率的变化避免进一步增大进气压力波动,如表2所示。
表2 f(n,dpManAct)参数表
参数f(rEGRActual,drEGRActual),该参数的设计即是在实际EGR率波动较大时,为了避免EGR控制波动,需要适当降低目标EGR率变化,避免EGR率控制精度更差,如表3所示。
表3 f(rEGRActual,drEGRActual)参数表
参数该参数的设计即是在实际气量波动较大时,为了避免EGR控制波动,需要适当降低目标EGR率变化,避免EGR率控制精度更差,如表4所示。其中,表示目标新鲜空气进气密度和实际新鲜空气进气密度之差rhoAirErr与目标新鲜空气进气密度rhoDesrd之比。
以上参数的标定依据是避免发动机扭矩波动超过±5Nm而设定。
则EGR率之差rEGRErr的获取方法如下:
1.目标EGR率rEGRDesrd大于滤波后目标EGR率rEGRDesrdFilter,EGR率之差rEGRErr为:
1.1.实际EGR率rEGRActual大于目标EGR率rEGRDesrd时,EGR率之差rEGRErr等于目标EGR率rEGRDesrd减去实际EGR率rEGRActual;
1.2.实际EGR率rEGRActual小于滤波后目标EGR率rEGRDesrdFilter时,EGR率之差rEGRErr等于滤波后目标EGR率rEGRDesrdFilter减去实际EGR率rEGRActual;
1.3.其他情况下,EGR率之差rEGRErr等于0。
从1到3的优先级越来越低。
2.目标EGR率rEGRDesrd小于滤波后目标EGR率rEGRDesrdFilter,EGR率之差rEGRErr为:
2.1.实际EGR率rEGRActual小于目标EGR率rEGRDesrd时,EGR率之差rEGRErr等于目标EGR率rEGRDesrd减去实际EGR率rEGRActual;
2.2.实际EGR率rEGRActual大于目标EGR率rEGRDesrd时,EGR率之差rEGRErr等于滤波后目标EGR率rEGRDesrdFilter减去实际EGR率rEGRActual;
2.3.其他情况下,EGR率之差rEGRErr等于0。
从1到3的优先级越来越低。
3.其他情况下,EGR率之差rEGRErr等于滤波后目标EGR率rEGRDesrdFilter减去实际EGR率rEGRActual。
其中EGR率之差变化率drEGRErr的获取方法如下:
其中,上一采样时刻的值,为上一采样时刻的EGR率之差,初始的取固定值0,Δt为采样周期(本实例取10ms),tc为用于计算变化率的采样时间常数,时间常数越小,EGR率之差变化率越大控制系统可能出现超调的风险;时间常数越大,EGR率之差变化率越小控制系统可能出现响应不足的问题,本实例取30ms。最终的评价方法是保证最终的实际EGR率跟随目标EGR率,保证其控制精度范围在±1%以内。
可以理解的是,实现模糊控制需要建立隶属度函数。隶属度函数的建立有一定的原则,由于模糊控制过程对于语言变量值的隶属度函数形状并不敏感,只是对隶属度数的范围有一定的敏感,因此可以采用三角形或梯形的隶属函数,有利于计算隶属度。
具体实施过程中,需要构建一个模糊控制器,该模糊控制器的输入量为:EGR率之差rEGRErr以及EGR率之差变化率drEGRErr。模糊控制器的输出为:模糊控制修正系数rfuzzy。根据EGR率之差rEGRErr、EGR率之差变化率drEGRErr以及预设的模糊控制规则,确定模糊控制修正系数rfuzzy的过程可以包括:分别将EGR率之差rEGRErr,以及EGR率之差变化率drEGRErr进行模糊化处理,得到第一模糊量和第二模糊量;根据第一模糊量、第二模糊量以及预设的模糊控制规则,得到模糊控制量;对所述模糊控制量进行去模糊化处理,得到模糊控制修正系数rfuzzy。
在执行上述步骤之前,可以预先将预设的模糊控制规则整理成模糊控制规则表并进行存储。下面以一具体示例对模糊控制规则表的构建过程进行说明。当然,具体实施过程中,所划分的模糊集数量以及论域的设置范围可以根据实际需要以及多次试验设置。
将EGR率之差rEGRErr划分为5个模糊集,论域可以设为[-1,1],即表示在EGR率之差低于-0.4时,模块控制规则属于负大(NB),在EGR率之差高于0.4时,模块控制规则属于正大(PB)。需要说明的是,论域选择为[-1,1]的原因是在表明EGR率之差在-1和1之间(EGR率之差不太大)时才进行调整控制规则,从而提高控制精度(EGR率之差大采用“大步调”,提高控制响应时间,EGR率之差小采用“小步调”,控制响应精度),其模糊集隶属函数如图3所示。其中,负大(NB)表明实际EGR率比目标EGR率大0.4左右;负小(NS)表明实际EGR率比目标EGR率大0.1左右;零(ZO)表明实际EGR率与目标EGR率接近;正小(PS)表明实际EGR率比目标EGR率小0.1左右;正大(PB)表明实际EGR率比目标EGR率小0.4左右。
将EGR率之差变化率drEGRErr同样划分为5个模糊集,如图4所示,论域可以设为[-2,2],在EGR率之差变化率低于-1/s时,模块控制规则属于负大(NB),在EGR率之差变化率高于1/s时,模块控制规则属于正大(PB)。论域选择为[-2,2]的原因是在表明EGR率之差变化率在-2/s和2/s之间(EGR率之差变化率不大)时才进行调整控制规则,从而提高控制精度(EGR率之差变化率大采用“大步调”,提高控制响应时间,EGR率之差变化率小采用“小步调”,控制响应精度)。其中,负大(NB)表明EGR率之差变化率为-1/s左右;负小(NS)表明EGR率之差变化率为-0.4/s左右;零(ZO)表明EGR率之差变化率为0/s左右;正小(PS)表明EGR率之差变化率为0.4/s左右;正大(PB)表明EGR率之差变化率为1/s左右。
模糊控制器的输出为模糊控制量,论域可以设为[-0.8,0.8],即表明最终模糊控制量被限制在-0.8到0.8范围内,其隶属函数可以如图5所示。
特别地,由于EGR阀气流会对EGR阀动态控制的响应精度造成影响,在EGR阀关闭过程中,气流的动作会加快EGR阀的开度降低,在EGR阀打开的过程中,气流的动作会阻碍EGR发的开度增大,基于试验测试结果发现,如下非对称的隶属函数可以达到控制精度的要求(NM、NS与ZO之间的“距离”更近;而PM、PS与ZO的“距离”较远)。
举例来讲,模糊控制规则设计的标准为:“目标EGR率高于实际EGR率越多、EGR率上升速度越快,模糊控制量增加越大”;“目标EGR率接近实际EGR率、EGR率变化不大,模糊控制量基本保持不变”;“目标EGR率低于实际EGR率越多、EGR率下降速度越快,模糊控制量减小越大”。
相应地,如图6所示,可以采用下列25条模糊控制规则:
Rule 1:if目标EGR率大大小于实际EGR率且EGR率快速下降,then大大减小模糊控制量;
Rule 2:if目标EGR率大大小于实际EGR率且EGR率较慢下降,then大大减小模糊控制量;
Rule 3:if目标EGR率大大小于实际EGR率且EGR率基本不变,then大大减小模糊控制量;
Rule 4:if目标EGR率大大低于实际EGR率且EGR率较慢上升,then中等减小模糊控制量;
Rule 5:if目标EGR率大大低于实际EGR率且EGR率快速上升,then稍微减小模糊控制量;
Rule 6:if目标EGR率略低于实际EGR率且EGR率快速下降,then大大减小模糊控制量;
Rule 7:if目标EGR率略低于实际EGR率且EGR率较慢下降,then中等减小模糊控制量;
Rule 8:if目标EGR率略低于实际EGR率且EGR率基本不变,then稍微减小模糊控制量;
Rule 9:if目标EGR率略低于实际EGR率且EGR率较慢上升,then基本保持模糊控制量;
Rule 10:if目标EGR率略低于实际EGR率且EGR率较快上升,then稍微增大模糊控制量;
Rule 11:if目标EGR率基本等于实际EGR率且EGR率较快下降,then大大减小模糊控制量;
Rule 12:if目标EGR率基本等于实际EGR率且EGR率较慢下降,then稍微减小模糊控制量;
Rule 13:if目标EGR率基本等于实际EGR率且EGR率基本不变,then基本保持模糊控制量;
Rule 14:if目标EGR率基本等于实际EGR率且EGR率较慢上升,then稍微增大模糊控制量;
Rule 15:if目标EGR率基本等于实际EGR率且EGR率较快上升,then中等增大模糊控制量;
Rule 16:if目标EGR率略高于实际EGR率且EGR率较快下降,then中等减小模糊控制量;
Rule 17:if目标EGR率略高于实际EGR率且EGR率较慢下降,then基本保持模糊控制量;
Rule 18:if目标EGR率略高于实际EGR率且EGR率基本不变,then稍微增大模糊控制量;
Rule 19:if目标EGR率略高于实际EGR率且EGR率较慢上升,then中等增加模糊控制量;
Rule 20:if目标EGR率略高于实际EGR率且EGR率较快上升,then中等增加模糊控制量;
Rule 21:if目标EGR率大大高于实际EGR率且EGR率较快下降,then稍微减小模糊控制量;
Rule 22:if目标EGR率大大高于实际EGR率且EGR率较慢下降,then稍微增加模糊控制量;
Rule 23:if目标EGR率大大高于实际EGR率且EGR率基本不变,then中等增加模糊控制量;
Rule 24:if目标EGR率大大高于实际EGR率且EGR率较慢上升,then中等增加模糊控制量;
Rule 25:if目标EGR率大大高于实际EGR率且EGR率快速上升,then大大增加模糊控制量。
此时,就可以将上述模糊控制规则整理成如下表所示的模糊控制规则表。
分别将当前检测到的EGR率之差以及EGR率之差变化率模糊化到对应的模糊集后,确定第一模糊量和第二模糊量后,就可以根据上述模糊控制规则表,得到模糊控制量。
进一步,还需要对得到的模糊控制量进行去模糊化处理,得到精确的控制量。去模糊化的方法有很多种,例如,最常用的有最大隶属度法,重心法和加权平均法。
举例来讲,本实施例可以利用重心法进行去模糊化处理,采用以下公式求出EGR率之差和EGR率之差变化率对应下的模糊控制输出量u,该模糊控制输出量u即为模糊控制修正系数rfuzzy:
式中,μc(ui)为ui的隶属度,ui表示第i个模糊控制输入量。需要说明的是,重心法是现有的去模糊化方法,具体计算方法可以参加现有技术中的相关描述,此处不作详述。
由于发动机设计的EGR系统结构复杂,管道弯曲和长度长,具有非线性、时变和大延迟的特性,对EGR率的控制采用常规的PID控制比较困难,本说明书实施例采用了模糊控制策略实现闭环控制,可以在一定程度上模仿人的控制,不需要准确的控制对象模型,能够将相关专家的知识和思维、学习与推理、联想和决策过程由计算机来实现辨识和建模,并进行控制,实现自整定,进一步提高EGR率的控制精度。
在上述模糊控制过程中,由于目标EGR率是模糊控制策略中的一个参数,因此其具有一定的灵活性,在实际应用过程中,可将目标EGR率设定为可变值,来适应内燃机在不同工况下对EGR率的要求。
在目标EGR阀有效面积此基础上,将相关专家的知识和思维、学习与推理、联想和决策过程由计算机来实现辨识和建模,并进行控制,实现自整定,能够进一步升级EGR率的智能化控制,补偿实际EGR率与目标EGR率之间的偏差,有利于实现对EGR率的准确控制,能够在各工况下基于实际EGR率控制EGR阀动作,实现实际EGR率快速稳定地跟随实际EGR率的技术效果。
以上确定了EGR阀目标开度有效面积AValveEffDsrd。
根据EGR阀开度与对应有效面积关系确定出目标EGR开度PctValveDsrd,开度与有效面积的对应关系由EGR控制阀特性决定。本实例EGR控制阀开度与EGR控制阀有效面积的对应关系(EGR阀本身物理特性决定)如表5所示。
表5 EGR控制阀开度与EGR控制阀有效面积的对应关系表
至此EGR阀目标开度确定,根据EGR阀目标开度与实际开度闭环控制来实现EGR阀动作响应,使其实际EGR阀开度跟随目标EGR阀开度。
本领域的技术人员容易理解,以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于控制EGR阀目标开度的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、确定EGR阀的目标有效面积基本值AValveEffDsrdBase;
S2、根据EGR率之差rEGRErr、EGR率之差变化率drEGRErr以及预设的模糊控制规则,确定EGR阀目标有效面积模糊控制修正系数rfuzzy;包括:
S21、对目标EGR率rEGRDesrd进行一阶低通滤波,得到滤波后目标EGR率rEGRDesrdFilter:
rEGRDesrdFilter=KFilter×rEGRDesrd+(1-KFilter)×rEGRDesrdFilterOld
式中,KFilter为滤波系数;
则EGR率之差rEGRErr的获取方法如下:
(1)若目标EGR率rEGRDesrd大于滤波后目标EGR率rEGRDesrdFilter,则EGR率之差rEGRErr为:
(11)实际EGR率rEGRActual大于目标EGR率rEGRDesrd时,EGR率之差rEGRErr等于目标EGR率rEGRDesrd减去实际EGR率rEGRActual;
(12)实际EGR率rEGRActual小于滤波后目标EGR率rEGRDesrdFilter时,EGR率之差rEGRErr等于滤波后目标EGR率rEGRDesrdFilter减去实际EGR率rEGRActual;
(13)其他情况下,EGR率之差rEGRErr等于0;从(11)到(13)的优先级越来越低;
(2)若目标EGR率rEGRDesrd小于滤波后目标EGR率rEGRDesrdFilter,则EGR率之差rEGRErr为:
(21)实际EGR率rEGRActual小于目标EGR率rEGRDesrd时,EGR率之差rEGRErr等于目标EGR率rEGRDesrd减去实际EGR率rEGRActual;
(22)实际EGR率rEGRActual大于目标EGR率rEGRDesrd时,EGR率之差rEGRErr等于滤波后目标EGR率rEGRDesrdFilter减去实际EGR率rEGRActual;
(23)其他情况下,EGR率之差rEGRErr等于0;从(21)到(23)的优先级越来越低;
(3)其他情况下,EGR率之差rEGRErr等于滤波后目标EGR率rEGRDesrdFilter减去实际EGR率rEGRActual;
S22、获取EGR率之差变化率drEGRErr;
S23、构建一个模糊控制器,该模糊控制器的输入量为EGR率之差rEGRErr以及EGR率之差变化率drEGRErr,模糊控制器的输出为模糊控制修正系数rfuzzy,根据EGR率之差rEGRErr、EGR率之差变化率drEGRErr以及预设的模糊控制规则,确定模糊控制修正系数rfuzzy包括:分别将EGR率之差rEGRErr,以及EGR率之差变化率drEGRErr进行模糊化处理,得到第一模糊量和第二模糊量;根据第一模糊量、第二模糊量以及预设的模糊控制规则,得到模糊控制量;对模糊控制量进行去模糊化处理,得到模糊控制修正系数rfuzzy;
模糊控制规则为:目标EGR率高于实际EGR率越多,EGR率上升速度越快,模糊控制量增加越大;目标EGR率接近实际EGR率,EGR率变化小,模糊控制量基本保持不变;目标EGR率低于实际EGR率越多,EGR率下降速度越快,模糊控制量减小越大;
S3、确定EGR阀目标有效面积AValveEffDsrd:
AValveEffDsrd=AValveEffDsrdBase(1+rfuzzy)
根据EGR阀开度与对应有效面积关系确定出目标EGR开度PctValveDsrd,开度与有效面积的对应关系由EGR控制阀特性决定。
2.根据权利要求1所述的用于控制EGR阀目标开度的方法,其特征在于,步骤S1包括:
S12、根据喷嘴处的可压缩气体方程确定EGR阀的目标有效面积基本值AValveEffDsrdBase:
4.根据权利要求1所述的用于控制EGR阀目标开度的方法,其特征在于,将EGR率之差rEGRErr划分为5个模糊集,论域设为[-1,1],EGR率之差在-1和1之间时进行调整控制规则;模糊集包括:负大NB,表明实际EGR率比目标EGR率大0.4左右;负小NS,表明实际EGR率比目标EGR率大0.1左右;零ZO,表明实际EGR率与目标EGR率接近;正小PS,表明实际EGR率比目标EGR率小0.1左右;正大PB,表明实际EGR率比目标EGR率小0.4左右。
5.根据权利要求4所述的用于控制EGR阀目标开度的方法,其特征在于,将EGR率之差变化率drEGRErr划分为5个模糊集,论域设为[-2,2],EGR率之差变化率在-2/s和2/s之间时进行调整控制规则;模糊集包括:负大NB,表明EGR率之差变化率为-1/s左右;负小NS,表明EGR率之差变化率为-0.4/s左右;零ZO,表明EGR率之差变化率为0/s左右;正小PS,表明EGR率之差变化率为0.4/s左右;正大PB,表明EGR率之差变化率为1/s左右。
6.根据权利要求5所述的用于控制EGR阀目标开度的方法,其特征在于,模糊控制量,论域设为[-0.8,0.8],采用非对称的隶属函数,依次包括:NB、NM、NS、ZO、PS、PM和PB,且NM、NS与ZO之间的距离近,PM、PS与ZO之间的距离远。
7.根据权利要求6所述的用于控制EGR阀目标开度的方法,其特征在于,模糊控制规则为:
Rule 1:if目标EGR率大大小于实际EGR率且EGR率快速下降,then大大减小模糊控制量;
Rule 2:if目标EGR率大大小于实际EGR率且EGR率较慢下降,then大大减小模糊控制量;
Rule 3:if目标EGR率大大小于实际EGR率且EGR率基本不变,then大大减小模糊控制量;
Rule 4:if目标EGR率大大低于实际EGR率且EGR率较慢上升,then中等减小模糊控制量;
Rule 5:if目标EGR率大大低于实际EGR率且EGR率快速上升,then稍微减小模糊控制量;
Rule 6:if目标EGR率略低于实际EGR率且EGR率快速下降,then大大减小模糊控制量;
Rule 7:if目标EGR率略低于实际EGR率且EGR率较慢下降,then中等减小模糊控制量;
Rule 8:if目标EGR率略低于实际EGR率且EGR率基本不变,then稍微减小模糊控制量;
Rule 9:if目标EGR率略低于实际EGR率且EGR率较慢上升,then基本保持模糊控制量;
Rule 10:if目标EGR率略低于实际EGR率且EGR率较快上升,then稍微增大模糊控制量;
Rule 11:if目标EGR率基本等于实际EGR率且EGR率较快下降,then大大减小模糊控制量;
Rule 12:if目标EGR率基本等于实际EGR率且EGR率较慢下降,then稍微减小模糊控制量;
Rule 13:if目标EGR率基本等于实际EGR率且EGR率基本不变,then基本保持模糊控制量;
Rule 14:if目标EGR率基本等于实际EGR率且EGR率较慢上升,then稍微增大模糊控制量;
Rule 15:if目标EGR率基本等于实际EGR率且EGR率较快上升,then中等增大模糊控制量;
Rule 16:if目标EGR率略高于实际EGR率且EGR率较快下降,then中等减小模糊控制量;
Rule 17:if目标EGR率略高于实际EGR率且EGR率较慢下降,then基本保持模糊控制量;
Rule 18:if目标EGR率略高于实际EGR率且EGR率基本不变,then稍微增大模糊控制量;
Rule 19:if目标EGR率略高于实际EGR率且EGR率较慢上升,then中等增加模糊控制量;
Rule 20:if目标EGR率略高于实际EGR率且EGR率较快上升,then中等增加模糊控制量;
Rule 21:if目标EGR率大大高于实际EGR率且EGR率较快下降,then稍微减小模糊控制量;
Rule 22:if目标EGR率大大高于实际EGR率且EGR率较慢下降,then稍微增加模糊控制量;
Rule 23:if目标EGR率大大高于实际EGR率且EGR率基本不变,then中等增加模糊控制量;
Rule 24:if目标EGR率大大高于实际EGR率且EGR率较慢上升,then中等增加模糊控制量;
Rule 25:if目标EGR率大大高于实际EGR率且EGR率快速上升,then大大增加模糊控制量。
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