[发明专利]一种EGR控制的方法、装置及电子设备

说明书

本申请公开一种EGR控制的方法、装置及电子设备，该方法包括通过扩张观测器ESO观测得到EGR阀门当前开度值、EGR阀门当前开度的一阶导数以及扰动量，并根据EGR阀门当前开度值、EGR阀门当前开度的一阶导数以及扰动量，计算得到EGR阀门的占空比，然后根据占空比，对EGR阀门的开度进行控制。基于上述方法，通过ESO直接估算系统扰动量，使得在计算EGR阀门的占空比的时候，能够考虑系统扰动量的大小，进而使得EGR阀门实际开度值比更加接近EGR阀门的目标开度值，从而减少控制系统的调节时间，提高EGR系统的响应性。

技术领域

本申请涉及发动机控制技术领域，尤其涉及一种EGR控制的方法、装置及电子设备。

背景技术

为了满足日益严格的发动机废气排放要求，通常会配合发动机设置废气再循环(Exhaust Gas Re-circulation，EGR)系统，EGR通过将发动机排出的部分废气回送到进气管中，再与新鲜混合气一起再次进入气缸，降低进气中的含氧量，从而降低燃烧温度，减小排放污染。但是，在废气再循环的过程中，如果循环利用的废气过多，会导致进入气缸的含氧量不满足规定值，进而影响发动机的功率，因此，根据发动机的实际工况，控制EGR的占空比，进而实现对EGR阀门的开度的控制，保证发动机在正常使用的同时，也能降低废气排放，显得十分重要。

为了解决上述问题，传统方案通过PID控制器实现EGR系统的闭环控制，在PID控制的过程中，按差值的比例(P)、积分(I)和微分(D)进行控制。具体来说，现有方法主要是计算EGR阀门开度参考值和EGR阀门当前开度值的差值，然后将差值输入到PID控制器中，进而得到输出占空比，控制EGR系统。

然而，PID控制中P、I和D的增益难以调节，无法根据反馈不断更新，需要花费大量时间不断试凑，因此若采用PID控制方式，会存在EGR系统响应性滞后的问题。

发明内容

本申请提供一种EGR控制的方法、装置及电子设备，通过ESO直接估算系统扰动量，使得在计算EGR阀门的占空比的时候，能够考虑系统扰动量的大小，进而使得EGR阀门实际开度值比更加接近EGR阀门的目标开度值，从而减少控制系统的调节时间，提高EGR系统的响应性。

第一方面，本申请提供了一种EGR控制的方法，所述方法包括：根据从扩张观测器ESO观测得到的EGR阀门当前开度值、EGR阀门当前开度的一阶导数以及扰动量，计算EGR阀门的占空比，然后根据所述占空比，对EGR阀门的开度进行控制。

在上述方法中，通过ESO直接估算系统扰动量，使得在计算EGR阀门的占空比的时候，能够考虑系统扰动量的大小，进而使得EGR阀门实际开度值比更加接近EGR阀门的目标开度值，从而减少控制系统的调节时间，提高EGR系统的响应性。

在一种可能的设计中，在从扩张观测器ESO中观测得到EGR阀门当前开度值、EGR阀门当前开度的一阶导数以及扰动量之前，还包括：建立EGR系统的二阶微分方程，并基于二阶微分方程，构建扩张状态观测器ESO。

在一种可能的设计中，建立EGR系统的二阶微分方程，具体通过如下公式得到：

其中，为阀片转角的二阶导数，J＝(J_g+n²*J_m)，u为H桥电路的占空比，为阀片转角的一阶导数，k_s为复位弹簧的劲度系数，θ为阀片转角，n为传动轮齿比，V_b为电池电压，k_m为电动势和角速度的关系系数，R为电阻，k_b为电流与电磁扭矩的关系系数，T₀为复位弹簧在静态位置的初始扭矩，T_f为摩擦力，T_α为气流冲击扭矩。

在一种可能的设计中，构建扩张状态观测器ESO，包括：

根据二阶微分方程，得到EGR系统的扩张状态方程：