一種廢氣再循環系統計量閥精確控制方法
【技術領域】
[0001] -種廢氣再循環系統計量閥精確控制方法，具體涉及廢氣再循環系統EGR閥的計 量孔電磁閥的控制方法。
【背景技術】
[0002] 內燃機排氣中有害氣體之一的氮氧化合物排到大氣中，碰到強烈的紫外線 時，會生成光化學煙霧。這種光化學煙霧，會造成眼睛疼痛，嚴重的還會引發呼吸困難。長 期呼吸氮氧化物和黑煙等污染的空氣，容易帶來呼吸器官的疾病和癌癥，嚴重影響人 類健康。
[0003] 在化學上，氮是所謂的惰性氣體，不容易起氧化作用，但溫度高到一個程度，還是 會形成氮氧化物的。因此若要降低引擎排氣中的氮氧化物含量，就必須設法降低引擎的燃 燒溫度。目前車輛使用的方法就是在進氣管中導入一些已經燃燒過的廢氣，與新鮮空氣混 合，使之再次燃燒；其作用是降低混合氣的含氧濃度、吸收燃燒釋放出的熱量，使燃燒速度 減慢、燃燒溫度降低，便減少了 1+?的生成數量，現代內燃機不論是汽油或柴油的都有EGR 廢氣再循環系統，并且都用計算機來控制管理廢氣的進氣量，以期望在環保和動力上取得 最大的利益和平衡。
[0004] 經檢索和調查，目前用得最多的是低壓廢氣再循環系統，其系統的主要元件是數 控式EGR閥。數控式EGR閥安裝在右排氣歧管上，作用是獨立地對再循環到發動機的廢氣 量進行準確的控制，而不管歧管真空度的大小。EGR閥通過三個孔徑遞增的計量孔，控制從 排氣歧管流回進氣歧管的廢氣量，以產生7種不同流量的組合。每個計量孔都由一個電磁 閥和針閥組成，當電磁閥通電時，電樞便被磁鐵吸向上方，使計量孔開啟。旋轉式針閥的特 性保證了當EGR閥關閉時，具有良好密封性。EGR閥通常在下列條件下開啟 ：1、發動機暖機 運轉；2、轉速超過怠速。
[0005] 考慮到大多廠家對于環保的意識并不是很高，考慮更多的還是制造成本的問題， 因此關于EGR閥的計量孔電磁閥的控制方法大都基于發動機冷卻水溫傳感器、節氣門位置 傳感器和空氣流量傳感器來進行粗略控制，容易導致發動機熄火，沒有考慮更多的影響工 況的因素，且各類影響因素均參與計算和查表，容易忽略主要影響因素的作用，EGR閥的計 量孔電磁閥的控制精度和響應速度還有提升的空間。
【發明內容】
[0006] 本發明要解決的技術問題是：針對目前廢氣再循環系統EGR閥的計量孔電磁閥的 控制方法的一些不足，充分利用現代電子化汽車的構成特點，提供了一種廢氣再循環系統 計量閥精確控制方法。
[0007] 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：該一種廢氣再循環系統計量閥精確 控制方法，其特征在于：步驟如下： 1. 1定周期連續采樣內燃機轉速，⑷，節氣門開度#,內燃機冷卻水溫，㈦， 內燃機進氣溫度，空燃比為采樣時刻； 1. 2初值化處理內燃機轉速，吵），節氣門開度^(幻，內燃機冷卻水溫少:1⑷，內燃 機進氣溫度?^(巧，空燃比;^等相關采樣數據，得到初值化的內燃機轉速節 氣門開度一[|)⑷，內燃機冷卻水溫^^),內燃機進氣溫度·τ?[ι;⑵，空燃比#?)(^,先為 采樣時刻； 1. 3針對初值化的內燃機轉速，講），節氣門開度#u50：)，內燃機冷卻水溫，沐），內 燃機進氣溫度(大)，空燃比fmot),進行灰色自關聯分析，并依據結果選擇相互之間的 關聯度均為最大的影響因素，為后期灰色決策做準備； 1. 4構造決策局勢&= 0Λ),其中卷為開關EGR閥的計量孔電磁閥的事件，％為實現 事件￥的對策，通過目標巧來數值化，#為目標序號，J = l，2,….MI鉍S5,:i5為EGR閥計量 孔電磁閥的序號。
[0008] 1. 5建構目標餘的對應數值化目標，即開關EGR閥的計量孔電磁閥影響因子@， 其中％按下標升序排列依次代表內燃機轉速，節氣門開度，內燃機冷卻水溫 ，內燃機進氣溫度T(Q)(幻，空燃比中符合步驟1. 3中關聯度達到要求的因素， j = <5 ； 1. 6根據建構目標，定周期連續采樣事件的對策％下的各目標值，并采用上限效果測度 統一各事件的對策·^下的開關EGR閥的計量孔電磁閥影響因子的序列極性，得到統一極 性后的序列，并根據公式
求解各事件對策％下的綜合效果測度; 1. 7根據公式
獲得最大測度元，次大測度元和第三測度元，下標Cffi#分別對應事件對策％的開關 操作，亦即開關EGR閥的計量孔電磁閥，若潑|臂終，則開啟EGR閥的第計量孔電磁閥 和EGR閥的第，計量孔電磁閥，若_ - 磁閥全部開啟，若上述條件均不滿足，則開啟EGR閥的第Γ計量孔電磁閥；其中貧為系統設 定絕對差閾值。
[0009] 所述的步驟1. 3中所述的針對初值化的內燃機轉速，節氣門開度吩）， 內燃機冷卻水溫幻，內燃機進氣溫度，空燃比，進行灰色自關聯分析，自 關聯分析的具體步驟如下： 2. 1求解初值化的內燃機轉速《_(幻，節氣門開度，35fr)，內燃機冷卻水溫 ，內燃機進氣溫度·Γ ??5)?，空燃比各因素序列兩兩絕對差表達式為： w#)| ;其中，分別代表初值化的內燃機轉速，味），節氣門開 度㈨，內燃機冷卻水溫，狀），內燃機進氣溫度7^(幻，空燃比;I/%⑷各因素序列； 2. 2依據表達式
一獲得各因素序列的灰關聯系 2. 3依據表達式
i)獲得各因素序列的灰關聯度。
[0010] 所述的步驟1. 2中所述的初值化處理內燃機轉速#從），節氣門開度,內 燃機冷卻水溫，內燃機進氣溫度,空燃比^<[|)(幻等采樣數據，其初值化方法為 使各序列的首項系數為1。
[0011] 與現有技術相比，本發明一種廢氣再循環系統計量閥精確控制方法所具有的有益 效果是：考慮了更多的與實際工況有關且影響發動機系統運行和開關EGR閥的計量孔電磁 閥的各種因素，利用現代電子化汽車已有的各種傳感器信號，運用具有少量數據，動態實時 性高的灰色決策理論，獲取影響開關EGR閥的計量孔電磁閥的影響因子，在不增加改裝成 本的基礎上，實現了開關EGR閥的計量孔電磁閥的最優控制，EGR閥的計量孔的電磁閥的控 制精度和響應速度明顯提升，避免了無謂的燃油消耗，重要的是大大降低了氮氧化物的排 放量，保護了環境。
【附圖說明】
[0012] 圖1是本發明一種廢氣再循環系統計量閥精確控制方法流程框圖； 圖2是本發明一種廢氣再循環系統計量閥精確控制方法的氮氧化物排放量效果圖。
[0013] 圖1-2為本發明一種廢氣再循環系統計量閥精確控制方法的最佳實施例。
【具體實施方式】
[0014] 下面結合附圖1-2對本發明一種廢氣再循環系統計量閥精確控制方法作進一步 詳細說明： 如圖1所示為本發明一種廢氣再循環系統計量閥精確控制方法流程框圖，具體步驟如 下： 步驟1定周期連續采樣內燃機轉速節氣門開度WMi),內燃機冷卻水溫 W㈦，內燃機進氣溫度3^⑴，空燃比，(?);紅為采樣時刻；定周期為〇~200ms ;采樣個 數不少于四個數據單位，各序列采樣值具體表達式為：
其中，:為單位周期采樣總數，且沉紐。
[0015] 步驟2初值化處理內燃機轉速，>⑷，節氣門開度/^('幻，內燃機冷卻水溫 W㈨，內燃機進氣溫度⑷，空燃比，化）等采樣數據，得到初值化的內燃機轉速 ⑷，節氣門開度，內燃機冷卻水溫^閑，內燃機進氣溫度7^:1(幻，空燃比 ;:知為采樣時刻；各初值化序列的具體表達式為：
步驟3針對初值化的內燃機轉速,((幻，節氣門開度閑，內燃機冷卻水溫# ，內燃機進氣溫度，空燃比；rm(>)進行灰色自關聯分析，自關聯分析的具體步驟如 下： 1)求解初值化的內燃機轉速，\幻，節氣門開度#iCl)(幻，內燃機冷卻水溫 ，內燃機進氣溫度Γ(?)α-)，空燃比各因素序列兩兩絕對差，表達式為： 知(_@:|食鎖:一:?雜1 ;其中，按下標互異升序原則，分別代表初值化的內燃機 轉速，味），節氣門開度一，內燃機冷卻水溫少詠），內燃機進氣溫度Τ~(Α：)，空燃 比#各因素序列。
[0016] 2)依據表達式
獲得各因素序列的灰關聯 系數?大).w』.⑷）。
[0017] 3)依據表達式
%沐)）獲得各因素序列的灰關聯度。
[0018] 最后根據灰色自關聯分析的結果，選擇相互之間的關聯度均為最大的影響因素， 為后期灰色決策做準備。
[0019] 步驟4構造決策局勢A = 04),其中灰為開關EGR閥的計量孔電磁閥的事件，％ 為實現事件％的對策，通過目標巧來數值化，#為目標序號，= …U/S5 為EGR 閥的計量孔電磁閥的序號。
[0020] 步驟5建構目標巧的對應數值化目標，開關EGR閥的計量孔電磁閥影響因子媽 ，其中％按下標升序排列依次代表內燃機轉速^^(Λ)，節氣門開度幻，內燃機冷卻水 溫，沐），內燃機進氣溫度，咕），空燃比，(幻中符合步驟3中關聯度達到要求的因素， 方二 1,2,…，S 5。
[0021] 步驟6根據建構目標，定周期連續采樣事件的對策下的各目標值，并采用上限 效果測度統一各事件的對策％下的開關EGR閥的計量孔電磁閥影響因子彳/ 1的序列極性， 得到統一極性后的序列·?，采用的上限效果測度的具體表達式為：
然后，根據公另
求解各事件的對策#下的綜合效果測度; 步驟7根據公式
獲得最大測度元，次大測度元和第三測度元，下標gg#分別對應事件對策％的開關 操作，亦