CN115573825A - 发动机的瞬态响应控制方法、装置、电子设备 - Google Patents

发动机的瞬态响应控制方法、装置、电子设备 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种发动机的瞬态响应控制方法、装置、电子设备、存储介质和计算机程序产品。所述方法包括：当汽车的发动机起动后，则设置设定EGR率为零，且控制发动机在初始控制参数下运行；当发动机在初始控制参数下运行时，若实际增压压力小于等于当前开启EGR系统的增压阈值、且当前的查表EGR率大于零，则控制发动机在建压控制参数下运行；当发动机在建压控制参数下运行时，若实际增压压力大于所述增压阈值，则控制设定EGR率以预设步长提升，并且控制发动机在增压开启参数下运行，完成发动机的瞬态响应控制。采用本方法能够提高发动机的瞬态响应性能。

Description

发动机的瞬态响应控制方法、装置、电子设备
技术领域
本申请涉及电控天然气发动机技术领域，特别是涉及一种发动机的瞬态响应控制方法、装置、电子设备、存储介质和计算机程序产品。
背景技术
随着电控天然气发动机技术的发展，在当量燃烧的天然气发动机开发中，一般会使用高压EGR系统(废气再循环系统)改善缸内燃烧，它从增压器涡前排气总管取气，经EGR冷却器冷却后，通过EGR阀引入混合器，在混合器中废气、新鲜空气和燃气混合。
在汽车的瞬态加速阶段，由于EGR率跟随空气量请求瞬间提升，导致在加速前期流通增压器涡轮的废气减少，延缓了增压压力的建立，使得发动机转速因为扭矩提升延时而出现下降，导致换挡失败，严重的会引起连续降档，甚至停车。传统技术中，一般通过额外增加空气补偿管路和辅助装置等来提高发动机瞬态响应性能，此种方式成本较高。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提升发动机瞬态响应性能的发动机的瞬态响应控制方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
第一方面，本申请提供了一种发动机的瞬态响应控制方法，所述方法包括：
当汽车的发动机起动后，则设置设定EGR率为零，且控制所述发动机在初始控制参数下运行，所述初始控制参数包括基本点火角、第一增压前馈占空比、第一增压闭环控制参数；
当所述发动机在初始控制参数下运行时，若实际增压压力小于等于当前开启EGR系统的增压阈值、且当前的查表EGR率大于零，则控制所述发动机在建压控制参数下运行，所述建压控制参数包括最小点火角、所述第一增压前馈占空比以及所述第一增压闭环控制参数；
当所述发动机在建压控制参数下运行时，若所述实际增压压力大于所述增压阈值，则控制所述设定EGR率以预设步长提升，并且控制所述发动机在增压开启参数下运行，完成所述发动机的瞬态响应控制，所述增压开启参数包括增长点火角、增长前馈占空比、第二增压闭环控制参数。
在其中一个实施例中，所述当前开启EGR系统的增压阈值的确定方式，包括：基于发动机的扭矩的节气门需求压比、当前的设定EGR率的需求压比，确定目标需求压比；获取需求进气压力；将所述需求进气压力和所述目标需求压比的商作为第一增压压力；将大气压力和所述第一增压压力中，数值较大的确定为需求增压压力；根据所述需求增压压力，确定需求增压压力上升率；基于所述需求增压压力和所述需求增压压力上升率，确定所述当前开启EGR系统的增压阈值。
在其中一个实施例中，所述基于所述需求增压压力和所述需求增压压力上升率，确定所述当前开启EGR系统的增压阈值，包括：
基于所述需求增压压力和所述需求增压压力上升率，确定所述EGR系统的开启增压阈值偏移量；
将所述需求增压压力和所述开启增压阈值偏移量的差作为所述增压阈值。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：在控制所述设定EGR率以预设步长提升的阶段，若提升后的当前设定EGR率大于或者等于当前的查表EGR率，则设置当前的设定EGR率为所述当前的查表EGR率，并且控制所述发动机在目标控制参数下运行，所述目标控制参数包括最优点火角、第二增压前馈占空比、第三增压闭环控制参数。
在其中一个实施例中，在控制所述发动机在初始控制参数下运行的步骤之后，所述方法还包括：若所述实际增压压力大于所述当前开启EGR系统的增压阈值、且所述当前的查表EGR率大于0，则根据所述当前的查表EGR率的数值以及所述预设步长，控制所述发动机在增压开启参数下运行，或，在目标控制参数下运行，所述目标控制参数包括最优点火角、第二增压前馈占空比、第三增压闭环控制参数。
在其中一个实施例中，所述增长点火角的确定方式，包括：获取最优点火角和所述基本点火角的点火角差值；获取当前的设定EGR率和所述当前的查表EGR率的EGR率商；将所述点火角差值与所述EGR率商的乘积，与所述基本点火角相加，得到所述增长点火角。在其中一个实施例中，所述增长前馈占空比的确定方式，包括：获取所述第一增压前馈占空比和第二增压前馈占空比的前馈占空比差值；获取当前的设定EGR率和所述当前的查表EGR率的EGR率商；将所述前馈占空比差值与所述EGR率商的乘积，与所述第一增压前馈占空比相加，得到所述增长前馈占空比。
第二方面，本申请还提供了一种发动机的瞬态响应控制装置，所述装置包括：
第一控制模块，用于当汽车的发动机起动后，则设置设定EGR率为零，且控制所述发动机在初始控制参数下运行，所述初始控制参数包括基本点火角、第一增压前馈占空比、第一增压闭环控制参数；
第二控制模块，用于当所述发动机在初始控制参数下运行时，若实际增压压力小于等于当前开启EGR系统的增压阈值、且当前的查表EGR率大于零，则控制所述发动机在建压控制参数下运行，所述建压控制参数包括最小点火角、所述第一增压前馈占空比以及所述第一增压闭环控制参数；
第三控制模块，用于当所述发动机在建压控制参数下运行时，若所述实际增压压力大于所述增压阈值，则控制所述设定EGR率以预设步长提升，并且控制所述发动机在增压开启参数下运行，完成所述发动机的瞬态响应控制，所述增压开启参数包括增长点火角、增长前馈占空比、第二增压闭环控制参数。
第三方面，本申请还提供了一种电子设备。所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述发动机的瞬态响应控制方法的步骤。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述发动机的瞬态响应控制方法的步骤。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述发动机的瞬态响应控制方法的步骤。
上述发动机的瞬态响应控制方法、装置、电子设备、存储介质和计算机程序产品，通过在汽车的发动机起动之后，设置设定EGR率为0，且控制发动机在初始控制参数下运行，初始控制参数包括初始控制参数包括基本点火角、第一增压前馈占空比、第一增压闭环控制参数，当发动机在初始控制参数下运行时，通过将实际增压压力与增压阈值进行比较，以及确定查表EGR率是否等于0，由此可以确定出是否控制发动机在建压控制参数下运行，其中，建压控制参数包括最小点火角、所述第一增压前馈占空比以及所述第一增压闭环控制参数，当控制发动机在建压控制参数下运行之后，然后再根据实际增压压力，确定是否控制设定EGR率以预设步长提升，以及控制发动机在增压开启参数下运行，完成发动机的瞬态响应控制，其中，增压开启参数包括增长点火角、增长前馈占空比、第二增压闭环控制参数，通过在发动机在起动后，根据实际增压压力、查表EGR率等的变化过程，控制发动机依次运行在初始控制参数、建压控制参数以及增压开启参数下，由此，可以在不额外增加辅助装置的基础上，推迟EGR的开启，实现最优动力响应，提高增压瞬态响应性，有效的节省了成本。
附图说明
图1为一个实施例中发动机的瞬态响应控制方法的应用环境图；
图2为当前在瞬态加速阶段瞬态响应曲线示意图；
图3为一个实施例中发动机的瞬态响应控制方法的瞬态响应曲线示意图；
图4为一个实施例中发动机的瞬态响应控制方法的流程示意图；
图5为另一个实施例中发动机的瞬态响应控制方法的流程示意图；
图6为一个实施例中发动机的瞬态响应控制方法的曲线示意图
图7为一个实施例中发动机的瞬态响应控制方法的流程示意图；
图8为一个实施例中发动机的瞬态响应控制方法的流程示意图；
图9为一个实施例中发动机的瞬态响应控制方法的流程示意图；
图10为一个实施例中发动机的瞬态响应控制方法的流程示意图；
图11为一个实施例中发动机的瞬态响应控制方法的流程示意图；
图12为一个实施例中发动机的瞬态响应控制方法的流程示意图；
图13为一个实施例中发动机的瞬态响应控制方法的阶段曲线示意图；
图14为一个实施例中发动机的瞬态响应控制方法的点火角变化示意图；
图15为一个实施例中发动机的瞬态响应控制方法的前馈占空比示意图；
图16为一个实施例中发动机的瞬态响应控制方法的增压压力变化示意图；
图17为一个实施例中发动机的瞬态响应控制方法的需求增压压力变化示意图；
图18为一个实施例中发动机的瞬态响应控制方法的需求压比曲线示意图；
图19为另一个实施例中发动机的瞬态响应控制方法的流程示意图；
图20为一个实施例中瞬态响应控制装置的结构框图；
图21为一个实施例中电子设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的发动机的瞬态响应控制方法，可以应用于如图1所示的发动机控制系统中。其中，发动机控制系统包括整车控制器102和发动机104等。
整车控制器102可以用于根据发动机的起动状态、汽车在运行过程中的实际增压压力、查表EGR率等，控制发动机104在相应的工作模式下工作，整车控制器102可采用控制主板，控制主板上可设置CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、MCU(MicroControl Unit，微控制单元)。
在其中一个实施例中，整车控制器102用于当汽车的发动机起动后，则设置设定EGR率为零，且控制所述发动机在初始控制参数下运行，所述初始控制参数包括基本点火角、第一增压前馈占空比、第一增压闭环控制参数；当所述发动机在初始控制参数下运行时，若实际增压压力小于等于当前开启EGR系统的增压阈值、且当前的查表EGR率大于零，则控制所述发动机在建压控制参数下运行，所述建压控制参数包括最小点火角、所述第一增压前馈占空比以及所述第一增压闭环控制参数；当所述发动机在建压控制参数下运行时，若所述实际增压压力大于所述增压阈值，则控制所述设定EGR率以预设步长提升，并且控制所述发动机在增压开启参数下运行，完成所述发动机的瞬态响应控制，所述增压开启参数包括增长点火角、增长前馈占空比、第二增压闭环控制参数。
当前汽车在运行过程中，在瞬态加速阶段，由于EGR率跟随空气量请求瞬间提升，导致在加速前期流通增压器涡轮的废气减少，延缓了增压压力的建立，参考图2所示，为在瞬态需求扭矩202激励下，EGR率跟随增压压力同步提升(曲线204)，由此使得实际扭矩曲线206响应延迟，导致换挡失败，甚至引起连续降档、停车等。
在一个实施例中，整车控制器通过本申请的实施例中提供的发动机的瞬态响应控制方法，推迟了EGR率的开启，实现最优动力响应，提升了瞬态响应，如图3所示，对比附图2的实际扭矩曲线204，在同样的瞬态需求扭矩激励下(曲线202)，实际扭矩(曲线304)到达峰值的时间比附图1中显著提前，平均提前0.3-3秒之间。
在一个实施例中，如图4所示，提供了一种发动机的瞬态响应控制方法，以该方法应用于图1中的整车控制器102为例进行说明，包括以下步骤：
步骤S402，当汽车的发动机起动后，则设置设定EGR率为零，且控制所述发动机在初始控制参数下运行，所述初始控制参数包括基本点火角、第一增压前馈占空比、第一增压闭环控制参数。
其中，EGR率是再循环的废气量与发动机的气缸的进气总量之比，可以采用EGR率来衡量参加再循环的废气数量，设定EGR率可以指在发动机起动成功之后，由整车控制器设定的EGR率的初始值，具体的，发动机起动成功后，初始化设定EGR率＝0，整车控制器通过控制设定EGR率，以此来控制废气进入发动机的气缸中进行废气再循环的开始时间。
其中，基本点火角是指在无外部EGR的条件(即此时未将废气引入发动机的气缸中)下对点火角的设定，基本点火角的标定可以满足在全工况点，发动机的爆震和排温控制在设计边界范围内；第一增压前馈占空比是指发动机在无外部EGR条件下，且增压压力开环控制时，使实际增压压力与需求增压压力相等的占空比，第一前馈占空比可以使得涡轮增压器更快的响应，控制更稳定精确。具体的，整车控制器在确定第一前馈占空比时，可以为发动机运行在无外部EGR条件下时，根据发动机转速和需求增压压力，建立二维坐标扫点，将使得实际增压压力与需求增压压力相等的占空比确定为第一前馈占空比。第一增压闭环控制参数是用来配合第一前馈占空比，进行增压压力闭环控制的参数，以此提高瞬态响应性能。
步骤S404，当所述发动机在初始控制参数下运行时，若实际增压压力小于等于当前开启EGR系统的增压阈值、且当前的查表EGR率大于零，则控制所述发动机在建压控制参数下运行，所述建压控制参数包括最小点火角、所述第一增压前馈占空比以及所述第一增压闭环控制参数。
其中，增压压力是指通过废气建立的可以将空气压缩至发动机的气缸中的压力，实际增压压力是指在汽车运行过程中，增压压力的实际值，EGR系统是指废气再循环系统，增压阈值是指设定的可以开始建立增压压力的临界点，查表EGR率是指在发动机启动之后，实际的再循环的废气量与发动机的气缸的进气总量之比，查表EGR率与发动机的发动机转速、负荷等相关，其会随着汽车运行过程中，发动机转速的变化、负荷的变化而发生变化，其中，当查表EGR率为零时，可以表示此时没有废气进入发动机的气缸中参与再循环。
其中，最小点火角是指在无外部EGR的条件(即此时未将废气导入发动机的气缸中)下最小点火角的设定，整车控制器在确定最小点火角时，可以满足在全工况点，发动机失火率控制在设计边界范围内，以保持燃烧稳定，最高排气温度可以允许超出设计边界范围外20℃左右，由此可以提高排气温度和排气能量，增强排气对涡轮增压器的驱动能力，达到涡轮增压器快速响应的目的。
在其中一个实施例中，当实际增压压力小于等于当前开启EGR系统的增压阈值时，且当前的查表EGR率大于零时，则表示当前的发动机需要向外做功，且实际增压压力较小，需要开始进行增压压力的建立，才能满足发动机的做功需求，因此，此时整车控制器控制发动机在建压控制参数下运行，使得涡轮增压器快速响应，完成增压压力的建立。
步骤S406，当所述发动机在建压控制参数下运行时，若所述实际增压压力大于所述增压阈值，则控制所述设定EGR率以预设步长提升，并且控制所述发动机在增压开启参数下运行，完成所述发动机的瞬态响应控制，所述增压开启参数包括增长点火角、增长前馈占空比、第二增压闭环控制参数。
其中，预设步长是指设置的设定EGR率在每次循环中所增长的步长，整车控制器在设定预设步长时，可以根据发动机的瞬态响应控制程序的循环周期、发动机转速(转速越低，一般步长越小)、负荷等进行调整，例如，若以循环周期来设定预设步长，则针对20ms程序，预设步长一般可以取0.01-0.2左右。
其中，增长点火角为基本点火角向最优点火角过渡的点火角设定，增长前馈占空比，是指从第一增压前馈占空比向第二增压前馈占空比过渡阶段的前馈占空比，第二增压闭环控制参数指来配合增长前馈占空比，进行增压压力闭环控制的参数，整车控制器通过控制增压控制器在增压开启参数下运行，由此可以防止EGR率增长过快影响增压损失。
在其中一个实施例中，当发动机在建压控制参数下运行时，此时由于涡轮增压器快速响应，实际增压压力会发生变化，当实际增压压力大于增压阈值时，则表示增压压力已经基本建立，则整车控制器可以控制设定EGR率从0开始，以预设步长提升，即可以认为此时废气开始被引入发动机的气缸参与再循环，并控制发动机在增压开启参数下运行，以获得最佳的气耗。
在其中一个实施例中，所述增长点火角的确定方式，包括：获取所述最优点火角和所述最小点火角的点火角差值；获取当前的设定EGR率和所述当前的查表EGR率的EGR率商；将所述点火角差值与所述EGR率的商的乘积，与所述最小点火角相加，得到所述增长点火角。
其中，当前的设定EGR率是指设定EGR率以预设步长提升之后的设定EGR滤，具体的，在确定增长点火角时，可以采用如下公式，展开增长点火角的计算：
Figure BDA0003879786770000081
其中，Ramp点火角是指增长点火角，IA_BAS是指基本点火角，IA_MAX是指最优点火角，IA_MAX-IA_BAS表示最优点火角与基本点火角的差值，公式中的设定EGR率和查表EGR率均是当前的EGR率，上述实施例中，通过计算得到增长点火角，可以实现基本点火角到最优点火角的过渡。
在其中一个实施例中，所述增长前馈占空比的确定方式，包括：获取所述第一增压前馈占空比和第二增压前馈占空比的前馈占空比差值；获取当前的设定EGR率和所述当前的查表EGR率的EGR率商；将所述前馈占空比差值与所述EGR率商的乘积，与所述第一增压前馈占空比相加，得到所述增长前馈占空比。
其中，在确定增长前馈占空比时，可以采用如下公式，展开增长前馈占空比的计算：
Figure BDA0003879786770000091
其中，Ramp前馈占空比是指增长前馈占空比，PWM1是指第一增压前馈占空比，PWM2是指第二增压前馈占空比，PWM2-PWM1是指第一增压前馈占空比和第二增压前馈占空比的前馈占空比差值，公式中的设定EGR率和查表EGR率均是当前的EGR率，通过计算得到增长前馈占空比，以此实现第一增压前馈占空比到第二增压前馈占空比的过渡。
上述发动机的瞬态响应控制方法中，通过在汽车的发动机起动之后，设置设定EGR率为0，且控制发动机在初始控制参数下运行，初始控制参数包括初始控制参数包括基本点火角、第一增压前馈占空比、第一增压闭环控制参数，当发动机在初始控制参数下运行时，通过将实际增压压力与增压阈值进行比较，以及确定查表EGR率是否等于0，由此可以确定出是否控制发动机在建压控制参数下运行，其中，建压控制参数包括最小点火角、所述第一增压前馈占空比以及所述第一增压闭环控制参数，当控制发动机在建压控制参数下运行之后，然后再根据实际增压压力，确定是否控制设定EGR率以预设步长提升，以及控制发动机在增压开启参数下运行，完成发动机的瞬态响应控制，其中，增压开启参数包括增长点火角、增长前馈占空比、第二增压闭环控制参数，由此，通过在发动机起动后，根据实际增压压力、查表EGR率等的变化情况，控制发动机依次运行在初始控制参数、建压控制参数以及增压开启参数下，由此，可以推迟EGR的开启，实现最优动力响应，提高增压瞬态响应性。
在另一个实施例中，如图5所示，本实施例涉及到的是确定当前开启EGR系统的增压阈值的一种可选的过程，包括以下步骤：
步骤S502，基于发动机的扭矩的节气门需求压比、当前的设定EGR率的需求压比，确定目标需求压比。
其中，压比是指节气门上游和下游的比值，发动机的扭矩的节气门需求压比是由发动机转速和当前需求扭矩确定的，通过标定发动机的扭矩的节气门需求压比可以控制瞬态节气门开度和需求增压压力大小；当前的设定EGR率的需求压比是由发动机当前的转速和当前的设定EGR率确定的，在高压EGR系统中，一般通过降低当前的设定EGR率的需求压比，增大需求增压压力，同时减少节气门开度以获得更大的EGR充入能力；目标需求压比是指从发动机的扭矩的节气门需求压比、当前的设定EGR率的需求压比中选取的其中一个需求压比。
在其中一个实施例中，整车控制器在确定目标需求压比时，从发动机的扭矩的节气门需求压比、当前的设定EGR率的需求压比中，选择数值较小的作为目标需求压比，因此，可以减少节气门开度以获得更大的EGR充入能力。
步骤S504，获取需求进气压力。
步骤S506，将所述需求进气压力和所述目标节需求压比的商作为第一增压压力。
其中，在获得需求进气压力和目标需求压比之后，可以采用需求进气压力除以目标需求压比，然后将两者的商作为第一增压压力。
步骤S508，将大气压力和所述第一增压压力中，数值较大的确定为需求增压压力。
其中，在确定需求增压压力时，通过从大气压力、第一增压压力中，选择数值较大的作为需求增压压力，结合节气门的出口压力，确定出对应的步骤S510，根据所述需求增压压力，确定需求增压压力上升率。
其中，需求增压压力上升率是指单位时间内需求增压压力变化量，根据需求增压压力上升率，可以体现出驾驶员对动力的需求(如是急加速还是缓加速)在确定出需求增压压力之后，则可以确定出需求增压上升率，一般的，加速时需求增压压力上升率为正值，减速时为负值，稳定时为零。
步骤S512，基于所述需求增压压力和所述需求增压压力上升率，确定所述当前开启EGR系统的增压阈值。
上述实施例中，在确定当前开启EGR系统的增压阈值时，首先从发动机的扭矩的节气门需求压比、当前的设定EGR率的需求压比中，选择数值较小的作为目标需求压比，以此减少节气门开度以获得更大的EGR充入能力，然后根据目标需求压比和需求进气压力，确定出第一增压压力，从第一增压压力和大气压力中选择较大数值的作为需求增压压力，由此保证节气门的出口压力不会小于大气压，保证空气可以进入到发动机的气缸中，最后再根据需求增压压力和需求增压压力上升率，再确定出当前开启EGR系统的增压阈值，可以提升确定增压阈值的精确度。
在其中一个实施例中，所述基于所述需求增压压力和所述需求增压压力上升率，确定所述当前开启EGR系统的增压阈值，包括：基于所述需求增压压力和所述需求增压压力上升率，确定所述EGR系统的开启增压阈值偏移量；将所述需求增压压力和所述开启增压阈值偏移量的差作为所述增压阈值。
其中，开启增压阈值偏移量是指用来体现发动机的需求扭矩大小(油门开度)、瞬态响应需求(油门踩的缓急)的偏移量，在确定增压阈值偏移量之后，可以将需求增压压力和开启增压阈值偏移量的差作为增压阈值。
在其中一个实施例中，在确定开启增压阈值偏移量时，可以根据需求增压压力和需求增压压力上升率建立二维查表获得，具体的，如图6所示，可以设置x轴(横轴方向)为需求增压压力，y轴(数轴方向)为需求增压压力上升率，并将x轴从P0(大气压)到P2(外特性增压压力)划分一系列坐标点，在t0时刻，需求增压压力以不同上升率从P0到其中一个x坐标点并维持稳定，标定扫过MAP表路径的deltaP值(开启增压阈值偏移量)，如图6所示，三角形所覆盖的曲线可以表示0-100％急踩下，需求增压压力从1200变换到3000时的曲线示意图，正方形所覆盖的曲线可以表示0-100％缓踩下，需求增压压力从1200变换到3000时的曲线示意图，圆形所覆盖的曲线可以表示0-50％缓踩下，需求增压压力从1200变换到1800时的曲线示意图，长方形所覆盖的曲线可以表示0-50％缓踩下，需求增压压力从1200变换到1800时的曲线示意图，五角星所覆盖的曲线可以表示0-70％-0缓踩下，需求增压压力从1200变换到2600，又从2600变化到1200时的曲线示意图。
上述实施例中，在确定增压阈值偏移量时，是通过汽车在运行过程中，根据缓加速和急加速，整车控制器可以确定出不同的deltaP，针对缓加速的情况，整车控制器确定的deltaP较大，这样增压阈值相应的就会较小，实际增压压力很快就超过P1，EGR更早开启，则可以更快的控制发动机在增压开启参数下运行，提高经济性；针对急加速的情况，整车控制器确定的deltaP较小，这样增压阈值相应的就会较大，实际增压压力需要更长时间超过增压阈值，EGR开启迟，保证动力性。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：在控制所述设定EGR率以预设步长提升的阶段，若提升后的当前的设定EGR率大于等于当前的查表EGR率，则设置当前的设定EGR率为所述当前的查表EGR率，并且控制所述发动机在目标控制参数下运行，所述目标控制参数包括最优点火角、第二增压前馈占空比、第三增压闭环控制参数。
其中，最优点火角是指发动机在查表EGR率条件下点火角的设定，在确定最优点火角时，一般可以遵循性能、排放和气耗最优原则，第二增压前馈占空比是指发动机在查表EGR率条件下，且增压压力开环控制时，使实际增压压力与需求增压压力相等的占空比，具体的，在确定第二增压前馈占空比时，可以为发动机运行在查表EGR条件下，进行发动机转速-需求增压压力二维扫点，调整占空比使得实际增压压力与需求增压压力相等。第三增压闭环控制参数是用来配合第二增压前馈占空比，进行增压压力闭环控制的参数，通过设置第三增压控制参数，可以提升增压稳定性，防止震荡。
在其中一个实施例中，在控制设定EGR率以预设步长提升之后，如果提升后的当前设定EGR率大于或者等于当前的查表EGR率时，则表示增压压力已经建立完成，当前设定EGR率已经达到了当前的查表EGR率，可以进入发动机的正常控制阶段，即控制发动机在目标控制参数下运行。
上述实施例中，在控制设定EGR率以预设步长提升的阶段，若提升后的当前设定EGR率大于或者等于当前的查表EGR率，则设置当前的设定EGR率为当前的查表EGR率，并且控制发动机在目标控制参数下运行，从而进入正常控制阶段，保持稳定输出，保证最佳气耗。
在其中一个实施例中，在控制所述发动机在初始控制参数下运行的步骤之后，所述方法还包括：
若所述实际增压压力大于所述当前开启EGR系统的增压阈值、且所述当前的查表EGR率大于0，则根据所述当前的查表EGR率的数值以及所述预设步长，控制所述发动机在增压开启参数下运行，或，在目标控制参数下运行。
其中，当控制发动机初始控制参数下运行之后，如果实际增压压力大于当前开启EGR系统的增压阈值时，且当前的查表EGR率大于零时，则表示当前的发动机需要向外做功，且实际增压压力较大，表示此时汽车在缓慢加速或者需求增压压力较小，则无需控制发动机在增压控制参数下运行。可以根据当前的查表EGR率、预设步长，控制发动机在增压开启参数下运行，或在目标控制参数下运行。
在其中一个实施例中，在当前的查表EGR率相对来说较大，预设步长相对来说较小，则在初次控制设定的EGR率以预设步长提升时，则设定的EGR率可能提升到大于或者等于当前的查表EGR率，则可以控制发动机在增压控制参数下运行。
在其中一个实施例中，在当前的查表EGR率相对来说较小，预设步长相对来说较大，则在初次控制设定的EGR率以预设步长提升时，则设定的EGR率很难提升到大于或者等于当前的查表EGR率，则可以控制发动机在目标控制参数下运行。
上述实施例中，当汽车处于缓慢加速或者对需求增压压力较小时，可以控制发动机不进入建压阶段(即不在建压控制参数下运行)，而直接在增压开启参数下运行或者是在目标控制参数下运行，可以一定程度上获得最佳的气耗。
在其中一个实施例中，如图7所示，为一个具体实施例中发动机的瞬态响应控制方法的流程示意图：
其中，本实施例中涉及的汽车的发动机启动之后，控制发动机在初始控制参数下(图7中的prase0中涉及的基本点火角IA_BAS、增压前馈占空比PWM1(即第一增压闭环控制参数)、增压闭环PID1(即第一增压闭环控制参数))运行的流程图。
当汽车的发动机启动之后，整车控制器设置设定的EGR等于零，则在判断设定EGR率是否大于0的时候，会判断为否，由于在汽车行驶过程中，随着汽车的发动机的转速、需求扭矩等的变化，相应的，需求增压压力也会发生变化，因此整车控制器会计算增压压力升率，然后根据增压压力上升率计算出EGR系统的增压阈值偏移量Deltap，由此确定出增压阈值P1。
在控制发动机在初始控制参数下运行时，只要查表EGR率为0(表示此时发动机无外部做功需求)，则此时无论实际增压压力是否大于增压阈值P1，设定的EGR率始终会保持为0。
在其中一个实施例中，如图8所示，为一个具体实施例中发动机的瞬态响应控制方法的流程示意图：
其中，本实施例中涉及的是汽车的发动机在初始控制参数下运行时，控制发动机由初始控制参数下运行切换到建压控制参数下(图8中的prase1中涉及的最小点火角IA_MIN、增压前馈占空比PWM1(即第一增压闭环控制参数)、增压闭环PID1(即第一增压闭环控制参数))运行的流程图。
当发动机在以初始控制参数运行的过程中，当出现了实际增压压力小于或者等于增压阈值P1，且出现了当前的查表EGR不等于0的情况，则表示当前的发动机需要向外做功，且实际增压压力较小，需要开始进行增压压力的建立，才能满足发动机的做功需求，因此，此时整车控制器控制发动机在建压控制参数下运行，使得涡轮增压器快速响应，完成增压压力的建立。
在控制发动机在建压控制参数下运行时，如果图8中流程图的最后一个循环中，设定EGR率仍然等于0，而实际增压压力大于增压阈值P1，则表示增压压力已经基本建立完成，此时可以控制发动机从建压控制参数下运行切换到另一个控制参数下运行，其中，在急加速或者需求增压压力较大时，整车控制器可以输出较小的增压阈值偏移量Deltap，以此使得增压阈值P1较大，从而增加发动机在建压控制参数下的运行时间，以提高排气温度和排气能量，增强排气对涡轮的驱动能力，达到快速响应的目的。
在其中一个实施例中，如图9所示，为一个具体实施例中发动机的瞬态响应控制方法的流程示意图：
其中，本实施例中涉及的是汽车的发动机在建压控制参数下运行时，控制发动机由建压控制参数下运行切换到增压控制参数下(图9中的prase2中涉及的Ramp点火角(增长点火角)、Ramp前馈占空比(即增长前馈占空比)、增压闭环PID2(即第二增压闭环控制参数))运行的流程图。
其中，当图8中流程图的最后一个循环中，设定EGR率仍然等于0，而实际增压压力大于增压阈值P1，则表示增压压力已经基本建立完成，此时设定EGR率以Ramp(预设步长)提升，此时当前的查表EGR率不等于0，且设定的EGR率也不等于0(由于设定EGR率只是刚以预设步长提升，所以一般的设定EGR率不会大于或者等于查表EGR率)，因此，整车控制器可以控制发动机在建压控制参数下运行切换到增压控制参数下运行。
发动机在增压控制参数下运行时，设定的EGR率从0开始并以ramp上升输出，点火角以插值方式从基本火角向最优点火角过渡，使用ramp插值的增长前馈占空比和PID2控制参数，以获得最佳的气耗。
在其中一个实施例中，如图10所示，为一个具体实施例中发动机的瞬态响应控制方法的流程示意图：
其中，本实施例中涉及的是汽车的发动机在增压控制参数下运行时，控制发动机由增压控制参数下运行切换到目标控制参数下(图10中的prase3中涉及的最优点火角IA_MAX、增压前馈占空比PWM2(即第二增压前馈占空比)、增压闭环PID3(即第三增压闭环控制参数))运行的流程图。
其中，在发动机在增压控制参数下运行时，设定的EGR率一直以ramp(预设步长)提升，当设定的EGR率达到查表EGR率时，则整车控制器可以控制发动机从增压控制参数下运行切换到目标控制参数下运行，以此发动机的瞬态响应控制，且在发动机在目标控制参数下运行时，一定程度上还可以保证提升增压稳定性，防止震荡。
在其中一个实施例中，如图11所示，为一个具体实施例中发动机的瞬态响应控制方法的流程示意图：
其中，本实施例中涉及的是汽车的发动机在初始控制参数下运行时，直接控制发动机由初始控制参数下运行切换到增压控制参数下(prase2中涉及的Ramp点火角(增长点火角)、Ramp前馈占空比(即增长前馈占空比)、增压闭环PID2(即第二增压闭环控制参数))运行的流程图。
其中，当发动机在初始控制参数下运行时，如果实际增压压力先大于P1，207判断为是，之后出现查表EGR率开始大于0时如果实际增压压力大于当前开启EGR系统的增压阈值时，且当前的查表EGR率大于零时，则表示当前的发动机需要向外做功，且实际增压压力较大，表示此时汽车在缓慢加速或者需求增压压力较小，在当前的查表EGR率相对来说较大，预设步长相对来说较小，则在初次控制设定的EGR率以预设步长提升时，则设定的EGR率可能提升到大于或者等于当前的查表EGR率，则可以控制发动机在增压控制参数下运行，此时无需使发动机进入建压控制参数阶段。
在其中一个实施例中，如图12所示，为一个具体实施例中发动机的瞬态响应控制方法的流程示意图：
其中，本实施例中涉及的是汽车的发动机在初始控制参数下运行时，直接控制发动机由初始控制参数下运行切换到到目标控制参数下(prase3中涉及的最优点火角IA_MAX、增压前馈占空比PWM2(即第二增压前馈占空比)、增压闭环PID3(即第三增压闭环控制参数))运行的流程图。
其中，当发动机在初始控制参数下运行时，如果实际增压压力先大于P1，207判断为是，之后出现查表EGR率开始大于0时如果实际增压压力大于当前开启EGR系统的增压阈值时，且当前的查表EGR率大于零时，则表示当前的发动机需要向外做功，且实际增压压力较大，表示此时汽车在缓慢加速或者需求增压压力较小，在当前的查表EGR率相对来说较小，预设步长相对来说较大，则在初次控制设定的EGR率以预设步长提升时，则设定的EGR率很难提升到大于或者等于当前的查表EGR率，则可以控制发动机在目标控制参数下运行。
在其中一个实施例中，当汽车存在瞬态响应需求时，整车控制器可以控制发动机分别在初始控制参数、建压控制参数、增压控制参数以及目标控制参数下运行，其共涉及到4个阶段，这四个阶段体现出了在整个瞬态响应控制过程中，各阶段分别对应的时间点，如图13所示为各阶段对应的时间点，具体的，在t0时刻之前判断为phrase0(此时发动机运行在初始控制参数下)，t0-t1时刻之间判断为phrase1(此时发动机运行在建压控制参数下)，t1-t3时刻之间判断为phrase2(此时发动机运行在增压控制参数下)，t3时刻之后判断为phrase3(此时发动机运行在目标控制参数下)。
在其中一个实施例中，整车控制器可以控制发动机分别在初始控制参数、建压控制参数、增压控制参数以及目标控制参数下运行，即图13中所涉及到的四个阶段，在这四个阶段中，共涉及到最小点火角(IA_MIN)、基本点火角(IA_BAS)增长点火角以及最优点火角(IA_MAX)等三种点火角，如图14所示，为一个具体实施例中各点火角在不同阶段下的曲线变化示意图，其中，图14中，曲线1402对应的是最优点火角(IA_MAX)在不同时间段所对应的变化情况，曲线1404对应的是基本点火角(IA_BAS)在不同时间段对应的变化情况，曲线1406对应的是增长点火角在不同时间段所对应的变化情况，曲线1408对应的是最小点火角(IA_MIN)在不同时间段下对应的变化情况。
在其中一个实施例中，整车控制器可以控制发动机分别在初始控制参数、建压控制参数、增压控制参数以及目标控制参数下运行，即图13中所涉及到的四个阶段，在这四个阶段中，共涉及到PWM1前馈(第一增压前馈占空比)、PWM2前馈(第二增压前馈占空比)、Ramp过渡前馈(增长前馈占空比)等三种增压占空比，如图15所示，为一个具体实施例中各增压占空比在不同阶段下的变化示意图，其中，从图15中可以看出，曲线1507是增压占空比输出值，在phrase1(t0-t1)阶段为了尽快建立增压压力，通过标定PID1(第一增压闭环控制参数)中的P值，使得PWM1+P≥100％，即增压器放气阀处于完全关闭，达到最快增压目的。
在其中一个实施例中，整车控制器可以控制发动机分别在初始控制参数、建压控制参数、增压控制参数以及目标控制参数下运行，即图13中所涉及到的四个阶段，在这四个阶段中，增压压力也会发生变化，如图16所示为增压压力变化的示意图，其中，图16中曲线1604为虚线，对应的是实际增压压力在不同时间段的变化情况，曲线1602对应的是需求增压压力在不同时间段的变化情况，曲线1606体现的是需求增压压力上升率的变化情况。
在其中一个实施例中，如图17所示，为需求增压压力以需求增压上升率从P0到P3的时间变化示意图，从图17中可知，需求增压压力在0-t0时间段保持不变，在t0时间段开始上升至P2后保持不变，直至t2时间段之后以再上升至压力最大值P3。
在其中一个实施例中，如图18所示，曲线1802是PR_TRQ(发动机的扭矩的节气门需求压比)随时间的变化曲线，在t0时刻之前标定为1，t0时刻之后可根据请求扭矩大小确定标定值，若期望节气门瞬态全开，可以标定PR_TRQ到数值0.95以上，以提高瞬态进气量；标定0.95以下数值可以提高空气模型精度和稳定性，但瞬态进气量会降低；曲线1804是PR_EGR(基于设定的EGR率确定的需求压比)随时间变化的需求曲线，在t1时刻随着设定EGR率ramp(以预设步长提升)而降低，标定过程中，应确保不同设定的EGR率下的压比PR_EGR，使得发动机排气都有足够的EGR充入能力，曲线1806是原始查表EGR率，在加速开始，从t0时刻立即开启并随负荷增大的曲线变化情况，曲线1808为设定EGR率的输出曲线。
在其中一个实施例中，如图19所示，为一个具体实施例中发动机的瞬态响应控制方法的流程示意图：
其中，图19中的1901-1912是设定EGR率的计算方法；1913-1917是基于设定的EGR率计算需求增压压力的方法；1918-1922是根查表的EGR率和设定的EGR率进行phrase判断；1933-1936是4个不同phrase判断结果，并调用相应phrase下的点火角、增压占空比前馈PWM和增压PID控制参数。
步骤1901中，首先进行设定EGR率是否大于零的判断。，设定EGR率是在查表EGR率的基础上，根据工况变化修正计算，用于最终控制EGR阀的外部EGR率需求。发动机起动成功后，初始化设定EGR率＝0，查表EGR率是根据发动机当前转速和负荷查出的外部需求EGR率表。
步骤1902中，计算需求增压压力上升率，增压压力上升率为单位时间内需求增压压力变化量，加速时需求增压压力上升率为正值，减速时为负值，稳定时为零。
步骤1903中，根据需求增压压力上升率和需求增压压力，设置二维查表计算DeltaP。具体的，可以设置x轴为需求增压压力，y轴为需求增压压力上升率，z轴为DeltaP的标定MAP。标定原则是，x轴从P0(大气压)到P2(外特性增压压力)划分一系列坐标点，在t0时刻，操作需求增压压力以不同上升率从P0到其中一个x坐标点并维持稳定，标定扫过MAP表路径的DeltaP值。由于增压系统惯性迟滞，实际增压压力在t1时刻之后才能达到峰值，因此急加速工况的DeltaP设置应满足实际增压压力峰值恰好等于需求值。
步骤1904中，根据DeltaP计算EGR开启增压阈值：P1＝需求增压压力-DeltaP。
步骤1906中，最终P1输出值要根据步骤201的判断结果确定，当设定EGR率＝0时，P1取值来自步骤204计算结果；当设定EGR率>0时，P1取值来自步骤205计算结果，即重置为P0为当前大气压值。
步骤1907-1909中，获取当前实际增压压力，当实际增压压力≥P1时，则设定EGR率从0开始以ramp步长增加，否则设定EGR率继续输出0；其中ramp是一个可标定的参数，可以随着发动机转速和负荷调整大小。
步骤1909-1911中，设定EGR率在ramp过程中，会不断与当前查表EGR率比较，一旦设定EGR率≥当前查表EGR率，则按查表EGR率赋值输出。表明完成ramp过程，系统进入瞬态完成阶段。
步骤1912中，根据步骤1907-1911的循环条件，输出对应的设定EGR率。设定EGR率计算结果用于EGR阀开度控制、phrase状态判断、节气门压比PR_EGR计算和程序开始时P1路径判断。
步骤1913-1915中，基于扭矩的节气门需求压比PR_TRQ和基于EGR率的节气门需求压比PR_EGR，是两个独立的压比需求，最终压比PR取小输出：
PR＝MIN(PR_TRQ，PR_EGR)
压比PR的定义为节气门下游与上游压力的比值，其中PR_TRQ由发动机转速和当前需求扭矩确定，在无EGR率需求时，通过标定PR_TRQ控制瞬态节气门开度和需求增压压力大小；PR_EGR由发动机转速和当前设定EGR率确定，在高压EGR系统中，一般通过降低PR_EGR值，增大需求增压压力，同时减少节气门开度以获得更大的EGR充入能力。
步骤1916-1917中，根据需求进气压力和需求压比PR计算需求增压压力，其中需求进气压力由需求扭矩计算给出，需求增压压力计算方法为：
需求增压压力＝MAX(P0，需求进气压力/PR)
步骤1918-1922中，根据当前查表EGR率和设定EGR对发动机运行工况进行判断。当查表EGR率＝0时，判断为phrase0阶段，表示当前不需要发动机运行在不需要的EGR的区域；当查表EGR率>0时，设定EGR率＝0时，判断为phrase1阶段，表示当前有急加速需求，EGR阀不开以确保瞬态增压响应；当设定EGR率>0，并逐步往查表EGR率ramp过渡中，判断为phrase2阶段，表示增压压力已基本建立，EGR逐渐打开；当设定EGR率≥查表EGR率，判断为phrase3阶段，表示过渡完成，进入正常控制阶段。
步骤1923中，基本点火角IA_BAS定义为无外部EGR的条件下点火角的设定，基本点火角的标定应满足在全工况点，发动机的爆震和排温控制在设计边界范围内。
步骤1924中，最小点火角IA_MIN定义为无外部EGR的条件下最小点火角的设定。最小点火角的标定应满足在全工况点，发动机失火率控制在设计边界范围内，燃烧稳定。最高排气温度允许超出设计边界外20℃。
步骤1925中，最优点火角IA_MAX定义为发动机在查表EGR率条件下点火角的设定。最优点火角的标定遵循性能、排放和气耗最优原则。
步骤1926中，ramp点火角定义为基本点火角向最优点火角过渡的点火角设定，ramp点火角的计算方法是：
Figure BDA0003879786770000211
步骤1927中，增压器占空比前馈PWM1，定义为发动机在无外部EGR条件下，且增压压力开环控制时，使实际增压压力与需求增压压力相等的占空比。前馈占空比是为了增压器更快的响应，控制更稳定精确而设计的预控占空比。标定方法是发动机运行在无外部EGR条件下，进行发动机转速-需求增压压力二维MAP扫点，调整占空比使得实际增压压力与需求增压压力相等。
步骤1928中，增压器占空比前馈PWM2，定义为发动机在查表EGR率条件下，且增压压力开环控制时，使实际增压压力与需求增压压力相等的占空比。标定方法是发动机运行在查表EGR条件下，进行发动机转速-需求增压压力二维MAP扫点，调整占空比使得实际增压压力与需求增压压力相等。
步骤1929中，增压器Ramp前馈占空比，定义为从PWM1向PWM2过渡阶段前馈占空比。Ramp前馈占空比计算方法是：
Figure BDA0003879786770000212
步骤1930-1932中，增压闭环PID1、PID2、PID3控制参数，是用来配合前馈占空比，进行增压压力闭环控制的参数。这里设置三组不同的PID参数，主要是针对不同phrase阶段控制重点不同，phrase0和phrase1阶段强调瞬态响应性能，应突出P参数作用；phrase2阶段强调增压跟随性，防止EGR开启过快影响增压损失，应突出I参数作用；phrase3阶段恢复到正常PID控制，应强调控制增压稳定性，防止震荡。在一个典型应用案例中，曲线307是增压占空比输出值，在phrase1阶段为了尽快建立增压压力，通过标定PID1中的P值，使得PWM1+P≥100％，即增压器放气阀处于完全关闭，达到最快增压目的。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的发动机的瞬态响应控制方法的发动机的瞬态响应控制装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个发动机的瞬态响应控制装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于发动机的瞬态响应控制方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图20所示，提供了一种发动机的瞬态响应控制装置，包括：第一控制模块、第二控制模块和第三模块，其中：
第一控制模块2002，用于当汽车的发动机起动后，则设置设定EGR率为零，且控制所述发动机在初始控制参数下运行，所述初始控制参数包括基本点火角、第一增压前馈占空比、第一增压闭环控制参数；
第二控制模块2004，用于当所述发动机在初始控制参数下运行时，若实际增压压力小于等于当前开启EGR系统的增压阈值、且当前的查表EGR率大于零，则控制所述发动机在建压控制参数下运行，所述建压控制参数包括最小点火角、所述第一增压前馈占空比以及所述第一增压闭环控制参数。
第三控制模块2006，用于当所述发动机在建压控制参数下运行时，若所述实际增压压力大于所述增压阈值，则控制所述设定EGR率以预设步长提升，并且控制所述发动机在增压开启参数下运行，完成所述发动机的瞬态响应控制，所述增压开启参数包括增长点火角、增长前馈占空比、第二增压闭环控制参数。
在其中一个实施例中，所述装置还包括增压阈值确定模块；
所述增压阈值确定模块，用于基于发动机的扭矩的节气门需求压比、当前的设定EGR率的需求压比，确定目标需求压比；获取需求进气压力；将所述需求进气压力和所述目标需求压比的商作为第一增压压力；将大气压力和所述第一增压压力中，数值较大的确定为需求增压压力；根据所述需求增压压力，确定需求增压压力上升率；基于所述需求增压压力和所述需求增压压力上升率，确定所述当前开启EGR系统的增压阈值。
在其中一个实施例中，所述增压阈值确定模块，用于基于所述需求增压压力和所述需求增压压力上升率，确定所述EGR系统的开启增压阈值偏移量；将所述需求增压压力和所述开启增压阈值偏移量的差作为所述增压阈值。
在其中一个实施例中，所述装置还包括：第四控制模块；
所述第四控制模块，用于在控制所述设定EGR率以预设步长提升的阶段，若提升后的当前设定EGR率大于等于当前的查表EGR率，则设置当前的设定EGR率为所述当前的查表EGR率，并且控制所述发动机在目标控制参数下运行，所述目标控制参数包括最优点火角、第二增压前馈占空比、第三增压闭环控制参数。
在其中一个实施例中，所述装置还包括：第五控制模块；
所述第二控制模块，用于若所述实际增压压力大于所述当前开启EGR系统的增压阈值、且所述当前的查表EGR率大于0，则根据所述当前的查表EGR率的数值以及所述预设步长，控制所述发动机在增压开启参数下运行。
所述第二控制模块，用于若所述实际增压压力大于所述当前开启EGR系统的增压阈值、且所述当前的查表EGR率大于0，则根据所述当前的查表EGR率的数值以及所述预设步长，控制所述发动机在目标控制参数下运行。
在其中一个实施例中，所述装置包括点火角确定模块；
所述点火角确定模块，用于获取所述最优点火角和所述最小点火角的点火角差值；获取当前的设定EGR率和所述当前的查表EGR率的EGR率商；将所述点火角差值与所述EGR率商的乘积，与所述最小点火角相加，得到所述增长点火角。
在其中一个实施例中，所述装置包括占空比确定模块；
所述占空比确定模块，用于获取所述第一增压前馈占空比和第二增压前馈占空比的前馈占空比差值；获取当前的设定EGR率和所述当前的查表EGR率的EGR率商；将所述前馈占空比差值与所述EGR率商的乘积，与所述第一增压前馈占空比相加，得到所述增长前馈占空比。
上述发动机的瞬态响应控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于电子设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于电子设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种电子设备，该电子设备可以是车载终端，其内部结构图可以如图21所示。该电子设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该电子设备的处理器用于提供计算和控制能力，该处理器中包括有整车控制器。该电子设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该电子设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种发动机的瞬态响应控制方法。
本领域技术人员可以理解，图21中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的电子设备的限定，具体的电子设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述发动机的瞬态响应控制的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述发动机的瞬态响应控制的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现发动机的瞬态响应控制的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种发动机的瞬态响应控制方法，其特征在于，所述方法包括：
当汽车的发动机起动后，则设置设定EGR率为零，且控制所述发动机在初始控制参数下运行，所述初始控制参数包括基本点火角、第一增压前馈占空比、第一增压闭环控制参数；
当所述发动机在初始控制参数下运行时，若实际增压压力小于等于当前开启EGR系统的增压阈值、且当前的查表EGR率大于零，则控制所述发动机在建压控制参数下运行，所述建压控制参数包括最小点火角、所述第一增压前馈占空比以及所述第一增压闭环控制参数；
当所述发动机在建压控制参数下运行时，若所述实际增压压力大于所述增压阈值，则控制所述设定EGR率以预设步长提升，并且控制所述发动机在增压开启参数下运行，完成所述发动机的瞬态响应控制，所述增压开启参数包括增长点火角、增长前馈占空比、第二增压闭环控制参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当前开启EGR系统的增压阈值的确定方式，包括：
基于发动机的扭矩的节气门需求压比、当前的设定EGR率的需求压比，确定目标需求压比；
获取需求进气压力；
将所述需求进气压力和所述目标需求压比的商作为第一增压压力；
将大气压力和所述第一增压压力中，数值较大的确定为需求增压压力；
根据所述需求增压压力，确定需求增压压力上升率；
基于所述需求增压压力和所述需求增压压力上升率，确定所述当前开启EGR系统的增压阈值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述需求增压压力和所述需求增压压力上升率，确定所述当前开启EGR系统的增压阈值，包括：
基于所述需求增压压力和所述需求增压压力上升率，确定所述EGR系统的开启增压阈值偏移量；
将所述需求增压压力和所述开启增压阈值偏移量的差作为当前开启EGR系统的增压阈值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在控制所述设定EGR率以预设步长提升的阶段，若提升后的当前设定EGR率大于等于当前的查表EGR率，则设置当前的设定EGR率为所述当前的查表EGR率，并且控制所述发动机在目标控制参数下运行，所述目标控制参数包括最优点火角、第二增压前馈占空比、第三增压闭环控制参数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在控制所述发动机在初始控制参数下运行的步骤之后，所述方法还包括：
若所述实际增压压力大于所述当前开启EGR系统的增压阈值、且所述当前的查表EGR率大于0，则根据所述当前的查表EGR率的数值以及所述预设步长，控制所述发动机在增压开启参数下运行，或，在目标控制参数下运行；所述目标控制参数包括最优点火角、第二增压前馈占空比、第三增压闭环控制参数。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述增长点火角的确定方式，包括：
获取最优点火角和所述最优点火角的点火角差值；
获取当前的设定EGR率和所述当前的查表EGR率的EGR率商；
将所述点火角差值与所述EGR率商的乘积，与所述基本点火角相加，得到所述增长点火角。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述增长前馈占空比的确定方式，包括：
获取所述第一增压前馈占空比和第二增压前馈占空比的前馈占空比差值；
获取当前的设定EGR率和所述当前的查表EGR率的EGR率商；
将所述前馈占空比差值与所述EGR率商的乘积，与所述第一增压前馈占空比相加，得到所述增长前馈占空比。
8.一种发动机的瞬态响应控制装置，其特征在于，所述装置包括：
第一控制模块，用于当汽车的发动机起动后，则设置设定EGR率为零，且控制所述发动机在初始控制参数下运行，所述初始控制参数包括基本点火角、第一增压前馈占空比、第一增压闭环控制参数；
第二控制模块，用于当所述发动机在初始控制参数下运行时，若实际增压压力小于等于当前开启EGR系统的增压阈值、且当前的查表EGR率大于零，则控制所述发动机在建压控制参数下运行，所述建压控制参数包括最小点火角、所述第一增压前馈占空比以及所述第一增压闭环控制参数；
第三控制模块，用于当所述发动机在建压控制参数下运行时，若所述实际增压压力大于所述增压阈值，则控制所述设定EGR率以预设步长提升，并且控制所述发动机在增压开启参数下运行，完成所述发动机的瞬态响应控制，所述增压开启参数包括增长点火角、增长前馈占空比、第二增压闭环控制参数。
9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4310889A (en) * 1977-10-19 1982-01-12 Hitachi, Ltd. Apparatus for electronically controlling internal combustion engine
US4367530A (en) * 1977-10-19 1983-01-04 Hitachi, Ltd. Control apparatus for an internal combustion engine
US4462378A (en) * 1979-01-16 1984-07-31 Hitachi, Ltd. Control apparatus for an internal combustion engine having a carburetor
JPH05321802A (ja) * 1992-09-18 1993-12-07 Hitachi Ltd 内燃機関のトルク制御装置
JP2002339778A (ja) * 2001-03-12 2002-11-27 Denso Corp 内燃機関の制御装置
CN110657035A (zh) * 2019-09-24 2020-01-07 潍柴动力股份有限公司 发动机瞬态进气的方法、装置及系统
CN112412637A (zh) * 2020-10-20 2021-02-26 东风汽车集团有限公司 一种发动机单缸egr控制系统及方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4310889A (en) * 1977-10-19 1982-01-12 Hitachi, Ltd. Apparatus for electronically controlling internal combustion engine
US4367530A (en) * 1977-10-19 1983-01-04 Hitachi, Ltd. Control apparatus for an internal combustion engine
US4462378A (en) * 1979-01-16 1984-07-31 Hitachi, Ltd. Control apparatus for an internal combustion engine having a carburetor
JPH05321802A (ja) * 1992-09-18 1993-12-07 Hitachi Ltd 内燃機関のトルク制御装置
JP2002339778A (ja) * 2001-03-12 2002-11-27 Denso Corp 内燃機関の制御装置
CN110657035A (zh) * 2019-09-24 2020-01-07 潍柴动力股份有限公司 发动机瞬态进气的方法、装置及系统
CN112412637A (zh) * 2020-10-20 2021-02-26 东风汽车集团有限公司 一种发动机单缸egr控制系统及方法

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