一种发动机气缸内的新鲜充量的确定方法及装置与流程

1.本发明涉及发动机控制技术领域，尤其涉及一种发动机气缸内的新鲜充量的确定方法及装置。


背景技术：

2.低压废气再循环技术(low pressure exhaust gas re-circulation，lp-egr)是目前发动机节能减排的热点技术，其原理是将发动机燃烧产生的废气回送到发动机的进气系统，并与新鲜空气一起参与气缸内燃油的燃烧。由于发动机燃烧产生的废气中含有大量比热容较大的二氧化碳、水等三原子分子，因此，当废气被回送到发动机的气缸时，废气中的三原子分子能够稀释气缸内的充量，改善燃料的燃烧相位，从而可以降低气缸燃烧室的燃烧气体温度，进而使燃烧室内的燃料进行充分燃烧，有利于减少燃料燃烧不充分导致有害气体的产生，以及有利于抑制发动机的爆震，从而在整个工况范围内改善发动机的燃油经济性。
3.对于整个发动机控制系统来讲，lp-egr主要功能是保证发动机能够按照工况需求实现对每一循环进入气缸的废气量和新鲜空气量进行控制。实际应用中，一般是通过计算发动机气缸内的egr率来估算进入气缸内的新鲜空气的进气量。然而，实践发现，由于低压egr系统的位置在发动机进排气系统的末端，废气在低压egr系统管路中的流动压差小，且低压egr系统的管路长，这很容易使得发动机动态过程中egr率计算准确度低，从而导致气缸内的新鲜空气的进气量的计算准确性低。因此，如何准确计算发动机气缸内的新鲜空气的进气量，以实现提高整个工况范围内发动机的燃油经济性的方案显得尤为重要。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种发动机气缸内的新鲜充量的确定方法及装置，能够准确计算发动机气缸内的新鲜空气的进气量，以实现提高整个工况范围内发动机的燃油经济性。
5.为了解决上述技术问题，本发明实施例第一方面公开了一种发动机气缸内的新鲜充量的确定方法，所述方法包括：
6.确定发动机的进气歧管对应的参数，所述进气歧管对应的参数包括所述进气歧管的egr率、所述进气歧管的气体组分、所述进气歧管的温度以及所述进气歧管的压力；
7.根据所述进气歧管对应的参数和预先确定出的压力计算模型，获得所述进气歧管的废气充量对应的压力以及所述进气歧管的新鲜充量对应的压力；
8.根据发动机对应的参数和预先确定出的充量确定模型，获得所述气缸对应的目标参数，所述气缸对应的目标参数至少包括所述气缸内的新鲜充量总质量；
9.其中，所述发动机对应的参数包括所述进气歧管对应的参数、所述发动机的进气门的关闭角度、所述发动机的排气门的关闭角度、从所述发动机的气缸排出的废气的lambda值、所述进气歧管的废气充量对应的压力以及所述进气歧管的新鲜充量对应的压
力。
10.可见，本发明第一方面能够通过确定用于计算气缸内的目标参数，并将目标参数输入充量确定模型进行分析，能够准确计算发动机气缸内的新鲜空气的进气量，从而有利于降低气缸燃烧室的燃烧气体温度以及有利于发动机的喷油控制、扭矩以及空燃比的精确控制以及有利于燃烧室内的燃料进行充分燃烧，减少燃料燃烧不充分导致有害气体的产生，以及有利于抑制发动机的爆震，以实现提高整个工况范围内发动机的燃油经济性。
11.本发明实施例第二方面公开了一种发动机气缸内的新鲜充量的确定装置，所述确定装置包括确定模块以及获取模块，其中：
12.所述确定模块，用于确定发动机的进气歧管对应的参数，所述进气歧管对应的参数包括所述进气歧管的egr率、所述进气歧管的气体组分、所述进气歧管的温度以及所述进气歧管的压力；
13.所述获取模块，用于根据所述进气歧管对应的参数和预先确定出的压力计算模型，获得所述进气歧管的废气充量对应的压力以及所述进气歧管的新鲜充量对应的压力；
14.所述获取模块，还用于根据所述发动机对应的参数和预先确定出的充量确定模型，获得所述气缸对应的目标参数，所述气缸对应的目标参数至少包括所述气缸内的新鲜充量总质量；
15.其中，所述发动机对应的参数包括所述进气歧管对应的参数、所述发动机的进气门的关闭角度、所述发动机的排气门的关闭角度、从所述发动机的气缸排出的废气的lambda值、所述进气歧管的废气充量对应的压力以及所述进气歧管的新鲜充量对应的压力。
16.可见，本发明第二方面能够通过确定用于计算气缸内的目标参数，并将目标参数输入充量确定模型进行分析，能够准确计算发动机气缸内的新鲜空气的进气量，从而有利于降低气缸燃烧室的燃烧气体温度以及有利于发动机的喷油控制、扭矩以及空燃比的精确控制以及有利于燃烧室内的燃料进行充分燃烧，减少燃料燃烧不充分导致有害气体的产生，以及有利于抑制发动机的爆震，以实现提高整个工况范围内发动机的燃油经济性。
17.本发明第三方面公开了另一种发动机气缸内的新鲜充量的确定装置，所述发动机气缸内的新鲜充量的确定装置包括：
18.存储有可执行程序代码的存储器；
19.与所述存储器耦合的处理器；
20.所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行本发明第一方面公开的发动机气缸内的新鲜充量的确定方法。
21.本发明第四方面公开了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行本发明第一方面公开的发动机气缸内的新鲜充量的确定方法。
22.与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
23.本发明实施例中，公开了一种发动机气缸内的新鲜充量的确定方法及装置，该方法包括确定发动机的进气歧管对应的参数，该进气歧管对应的参数包括进气歧管的egr率、进气歧管的气体组分、进气歧管的温度以及进气歧管的压力；根据进气歧管对应的参数和预先确定出的压力计算模型，获得进气歧管的废气充量对应的压力以及进气歧管的新鲜充
量对应的压力；根据发动机对应的参数和预先确定出的充量确定模型，获得气缸对应的目标参数，该气缸对应的目标参数至少包括气缸内的新鲜充量总质量；其中，发动机对应的参数包括进气歧管对应的参数、发动机的进气门的关闭角度、发动机的排气门的关闭角度、从发动机的气缸排出的废气的lambda值、进气歧管的废气充量对应的压力以及进气歧管的新鲜充量对应的压力。可见，实施本发明实施例通过确定用于计算气缸内的目标参数，并将目标参数输入充量确定模型进行分析，能够准确计算发动机气缸内的新鲜空气的进气量，从而有利于降低气缸燃烧室的燃烧气体温度以及有利于发动机的喷油控制、扭矩以及空燃比的精确控制以及有利于燃烧室内的燃料进行充分燃烧，减少燃料燃烧不充分导致有害气体的产生，以及有利于抑制发动机的爆震，以实现提高整个工况范围内发动机的燃油经济性。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是本发明实施例公开的一种发动机气缸内的新鲜充量的确定方法的发动机控制系统的结构示意图；
26.图2是本发明实施例公开的一种发动机气缸内的新鲜充量的确定方法的流程示意图；
27.图3是本发明实施例公开的一种发动机气缸内的新鲜充量的确定装置的结构示意图；
28.图4是本发明实施例公开的另一种发动机气缸内的新鲜充量的确定装置的结构示意图；
29.图5是本发明实施例公开的又一种发动机气缸内的新鲜充量的确定装置的结构示意图。
具体实施方式
30.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
32.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和
隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
33.本发明公开了一种发动机气缸内的新鲜充量的确定方法及装置，能够通过确定用于计算气缸内的目标参数，并将目标参数输入充量确定模型进行分析，能够准确计算发动机气缸内的新鲜空气的进气量，从而有利于降低气缸燃烧室的燃烧气体温度以及有利于发动机的喷油控制、扭矩以及空燃比的精确控制以及有利于燃烧室内的燃料进行充分燃烧，减少燃料燃烧不充分导致有害气体的产生，以及有利于抑制发动机的爆震，以实现提高整个工况范围内发动机的燃油经济性。以下分别进行详细说明。
34.为了更好的理解本发明所描述的发动机气缸内的新鲜充量的确定方法及装置，首先对发动机气缸内的新鲜充量的确定方法的发动机控制系统加以描述，具体的，该发动机控制系统的结构示意图可以如图1所示。如图1所示，该发动机控制系统包括气缸、涡轮机增压器、三元催化器1、egr过滤器、egr冷却器、egr阀、压差传感器、混合阀、空气流量计(maf)、泄压阀(放气阀)、混合腔、中冷器以及节气门。其中，涡轮机增压器包括涡轮机和压气机(也称叶轮或者压缩机)。其中，发动机气缸的排气歧管、涡轮机、三元催化器1、egr过滤器、egr冷却器、egr阀依次串联连接，egr阀的出气口与混合阀的出气口分别与混合腔的进气口连接，混合腔的出气口与压气机的进气口连接，压气机的进气口、中冷器以及节气门依次串联连接。进一步的，如图1所示，该发动机控制系统还包括废气阀(又称旁通阀)，废气阀的一端用于连接发动机的气缸的排气歧管与涡轮机的进气口，废气阀的另一端用于连接涡轮机的出气口与三元催化器1，泄压阀(又称放气阀)的进气口用于连接压气机的出气口与中冷器，泄压阀的出气口用于连接混合阀的出气口、egr阀的出气口以及混合腔的进气口，空气流量计设置在混合阀的进气口的一端。又进一步的，如图1所示，中冷器的出气口设置有压力传感器和温度传感器，气节门的出气口设置有压力传感器和温度传感器，三元催化器1的进气口和出气口分别设置有氧传感器1和氧传感器1。又进一步可选的，egr阀的进气口设置有温度传感器(图中未标出来)，egr阀的两端还设置有用于测量egr阀两端气压差的压差传感器，混合腔的设置有温度传感器。其中，发动机的气缸的废气通过气缸的排气歧管输送到三元催化器1执行氧化操作，得到二氧化碳、水等三原子分子的废气，再通过egr阀控制其开度来实现氧化后的废气输送到混合腔以使废气与从混合阀进来的新鲜空气在混合腔中进行混合，压气机对混合后的气体执行压缩操作，并将压缩后的气体经中冷器冷却后经节气门输送到发动机气缸内，参与燃油的燃烧，有利于准确计算发动机气缸内的新鲜空气的进气量，从而有利于降低气缸燃烧室的燃烧气体温度以及有利于发动机的喷油控制、扭矩以及空燃比的精确控制以及有利于燃烧室内的燃料进行充分燃烧，减少燃料燃烧不充分导致有害气体的产生，以及有利于抑制发动机的爆震，以实现提高整个工况范围内发动机的燃油经济性。进一步可选的，废气经过三元催化器1氧化还原之后，先经过egr过滤器将废气中的颗粒杂质进行滤除，这样有利于减少egr阀出现拥堵的情况。又进一步可选的，废气经过滤除杂质之后，经过egr冷却器进行冷却，这样能够初步对废气进行降温，有利于提高发动机的燃烧性能。
35.进一步可选的，当涡轮机的转速超过某一预设转速阈值(例如：2000r/s)，即涡轮机增压器出现增压超调情况时，控制泄压阀开启，以使混合气体从泄压阀经混合阀排放出去，以保护涡轮机增压器，同时保证egr控制的连续性。
36.又进一步可选的，该发动机控制系统还包括三元催化器2，该三元催化器2设置在
氧传感器2与三元催化器1的对立端，这样可以再次对废气执行氧化操作，有利于进一步减少有害气体排到环境中的情况发生，从而保护环境。
37.又进一步可选的，当不需要涡轮机增压时，启动废气阀，以使废气从废气阀流向三元催化器1，再经三元催化器2进一步氧化废气。
38.又进一步可选的，氧传感器1检测废气中的氧气浓度，并将氧气浓度发送至发动机的控制单元，当判断出氧气浓度未处于预设氧气浓度范围(例如：1.1-1.2)内时，控制单元控制egr阀关闭。
39.需要说明的是，图1所示的发动机控制系统结构示意图只是为了表示发动机气缸内的新鲜充量的确定方法所对应的发动机控制系统，涉及到的器件只是示意性展现，具体的结构/尺寸/形状/所在的位置/所安装的方式等可根据实际场景进行适应性调整，图1所示的结构示意图对此不作限定。
40.以上对发动机气缸内的新鲜充量的确定方法的发动机控制系统做了描述，下面对发动机气缸内的新鲜充量的确定方法及装置进行详细的描述。
41.实施例一
42.请参阅图2，图2是本发明实施例公开的一种发动机气缸内的新鲜充量的确定方法的流程示意图。其中，图2所描述的发动机气缸内的新鲜充量的确定方法适用于图1所描述的发动机控制系统/发动机控制单元/发动机控制终端中。如图2所示，该发动机气缸内的新鲜充量的确定方法可以包括以下操作：
43.101、确定发动机的进气歧管对应的参数，该进气歧管对应的参数包括进气歧管的egr率、进气歧管的气体组分、进气歧管的温度以及进气歧管的压力。
44.本发明实施例中，该发动机包括汽油发动机或者柴油发动机等任意一个使用燃油的发动机，本发明实施例不做限定。
45.本发明实施例中，进气歧管的气体组分可以包括氮气、氧气以及水蒸气中至少一种，当发动机的egr阀处于打开状态时，进气歧管的气体组分还可以包括二氧化碳。
46.102、根据进气歧管对应的参数和预先确定出的压力计算模型，获得该进气歧管的废气充量对应的压力以及进气歧管的新鲜充量对应的压力。
47.103、根据发动机对应的参数和预先确定出的充量确定模型，获得气缸对应的目标参数，该气缸对应的目标参数至少包括气缸内的新鲜充量总质量。
48.本发明实施例中，发动机对应的参数包括上述进气歧管对应的参数、发动机的进气门的关闭角度、发动机的排气门的关闭角度、从发动机的气缸排出的废气的lambda值、上述进气歧管的废气充量对应的压力以及上述进气歧管的新鲜充量对应的压力。其中，确定进气歧管的温度以及进气歧管的压力，具体的，通过设置在进气歧管的传感器采集进气歧管的温度以及进气歧管的压力。进一步的，设置在进气歧管的传感器可以分为用于采集进气歧管的温度的温度传感器和用于采集进气歧管的压力的压力传感器，还可以为同时具有采集温度和压力功能的传感器，本发明实施例不做限定。其中，通过ems读取凸轮轴相位信号，并基于相位信号计算发动机的进气门的关闭角度、发动机的排气门的关闭角度。
49.本发明实施例中，气缸对应的目标参数还可以包括气缸内的废气充量以及气缸内的egr率。
50.在一个可选的实施例中，上述预先确定出的充量确定模型包括预先确定出的压力
确定模型以及预先确定出的充量计算模型，根据发动机对应的参数和预先确定出的充量确定模型，获得气缸对应的目标参数，包括：
51.根据第一子参数和压力确定模型，获得在进气门关闭时发动机的气缸对应的参数，该气缸对应的参数包括气缸对应的压力和气缸内的温度，气缸对应的压力包括气缸内的新鲜充量对应的压力、气缸内的废气充量对应的压力以及气缸外的废气充量对应的压力；
52.根据第二子参数和充量计算模型，获得气缸对应的目标参数；
53.该可选的实施例中，第一子参数包括进气门的关闭角度、排气门的关闭角度、发动机的进气歧管的温度、进气歧管的压力、进气歧管的气体组分、进气歧管的废气充量对应的压力以及进气歧管的新鲜充量对应的压力；
54.第二子参数包括气缸对应的参数、进气歧管的温度、进气歧管的压力、进气歧管的气体组分以及lambda值。
55.在该可选的实施例中，该压力确定模型与上述压力计算模型可以为同一个模型，但所对应的参数不一样。
56.在该可选的实施例中，气缸外的废气充量对应的压力等于气缸外的总充量压力与进气门关闭时刻时气缸外的egr率的乘积值，其中，该气缸外的egr率为上一次计算得到的egr率，气缸外的总充量压力由进气歧管传感器测得。气缸内的新鲜充量对应的压力等于气缸内的总充量压力与气缸内的废气充量对应的压力之差的绝对值。气缸内的废气充量对应的压力的计算方法为现有技术，在这里不做详细描述。
57.可见，该可选的实施例先通过压力确定模型获取气缸对应的参数，再将气缸对应的参数与其他参数结合充量计算模型获取气缸对应的目标参数，例如：气缸内的新鲜充量总质量，能够进一步提高气缸对应的目标参数的获取效率以及获取准确性。
58.在另一个可选的实施例中，确定发动机的进气歧管对应的参数，可以包括：
59.确定发动机的节气门的气体质量流量，并确定发动机的涡轮机增压器的压气机对应的参数，压气机对应的参数包括压气机的气体质量流量、压气机的气体组分、压气机的出气口的温度、压气机的出气口的压力，其中，压气机的气体组分可以包括氮气、氧气以及水蒸气中至少一种，当发动机的egr阀处于打开状态时，压气机的气体组分还可以包括二氧化碳；
60.确定发动机的混合腔的出气口对应的参数，混合腔的出气口对应的参数包括废气和新鲜空气混合后的混合气体的气体egr率、混合气体的气体质量流量以及混合气体的气体组分；
61.根据节气门的气体质量流量、压气机对应的参数、混合腔的出气口对应的参数和预先确定出的延迟模型，获得进气歧管对应的参数，该进气歧管对应的参数包括混合气体的气体egr率从混合腔传输到进气歧管所需的时间、进气歧管的egr率以及进气歧管的气体组分。
62.该可选的实施例中，结合egr阀的出气口的压力、混合阀的进气口的新鲜空气的质量流量、温度、组分，egr阀出气口的质量流量、温度、组分以及龙格-库塔(runge-kutta)四阶的方法和克拉伯龙方程来确定混合气体的气体egr率。
63.该可选的实施例中，该延迟模型的计算公式为：
[0064][0065]
式中，ρ为节气门的气体的密度，表示混合气体的气体egr率，u表示节气门的气体质量流量，t表示时间变量，x表示混合腔与节气门之间管道的空间变量。
[0066]
可见，该可选的实施例通过获取节气门的气体质量流量、压气机对应的参数以及混合腔的出气口对应的参数，并结合延迟模型，能够实现混合气体的气体egr率从混合腔传输到进气歧管所需的时间、进气歧管的egr率以及进气歧管的气体组分的获取以及提高获取效率。
[0067]
在又一个可选的实施例中，根据节气门的气体质量流量、压气机对应的参数、混合腔的出气口对应的参数和预先确定出的延迟模型，获得进气歧管对应的参数，可以包括：
[0068]
根据第三子参数和预先确定出的延迟模型，获得混合气体的气体egr率从混合腔传输到节气门所需的第一子时间、节气门的气体egr率以及节气门的气体组分；
[0069]
根据第四子参数和延迟模型，获得节气门的气体egr率从节气门传输到所述进气歧管所需的第二子时间、进气歧管的egr率以及进气歧管的气体组分；
[0070]
该可选的实施例中，第三子参数包括压气机对应的参数以及混合腔的出气口对应的参数；第四子参数包括节气门的气体质量流量、节气门的气体egr率以及节气门的气体组分；混合气体的气体egr率从混合腔传输到进气歧管所需的时间为第一子时间与第二子时间的和值。
[0071]
可见，该可选的实施例通过分段使用延迟模型，能够提高节气门的气体egr率从节气门传输到所述进气歧管所需的第二子时间、进气歧管的egr率以及进气歧管的气体组分的获取效率以及准确性，从而提高进气歧管的废气充量对应的压力以及进气歧管的新鲜充量对应的压力的获取准确性，进而进一步提高气缸内的新鲜充量总质量的获取精度。
[0072]
在又一个可选的实施例中，确定混合腔的出气口对应的参数，可以包括：
[0073]
确定发动机的混合阀的出气口对应的参数，混合阀的出气口对应的参数包括混合阀的出气口的空气质量流量、混合阀的出气口的空气组分、混合阀的出气口的温度；
[0074]
确定发动机的egr阀对应的参数，egr阀对应的参数包括egr阀的进气口的压力、egr阀的出气口的压力、egr阀的进气口的温度以及egr阀的开度；
[0075]
根据混合阀的出气口对应的参数、egr阀对应的参数和预先确定出的混合模型(例如：rk4混合模型)，获得混合腔的出气口对应的参数。
[0076]
该可选的实施例中，进一步可选的，根据混合阀的出气口对应的参数、egr阀对应的参数和预先确定出的混合模型，获得混合腔的出气口对应的参数之后，该方法还可以包括：
[0077]
基于预先确定出的标定方法对混合腔的出气口对应的参数执行标定操作，得到标定后的混合腔的出气口对应的参数。
[0078]
可见，该可选的实施例通过获取egr阀对应的参数，并结合混合模型，能够获取到混合腔的出气口对应的参数；以及通过对获取到的混合腔的出气口对应的参数执行标定操作，能够提高混合腔的出气口对应的参数的获取精度，从而有利于提高进气歧管对应的参数的获取精度，进而有利于提高气缸内的新鲜充量总质量的获取精度，以进一步实现发动机的喷油控制、扭矩以及空燃比的精确控制。
[0079]
在又一个可选的实施例中，上述egr阀对应的参数还包括egr阀的出气口的温度，预先确定出的混合模型包括预先确定出的子混合模型以及预先确定出的第一质量流量计算模型；
[0080]
根据混合阀的出气口对应的参数、egr阀对应的参数和预先确定出的混合模型，获得混合腔的出气口对应的参数，包括：
[0081]
根据egr阀对应的参数和第一质量流量计算模型，获得egr阀的出气口对应的参数，egr阀的出气口对应的参数包括egr阀的出气口的egr质量流量和egr阀的出气口的egr气体组分(例如：氮气、二氧化碳、水蒸气等)；
[0082]
根据egr阀的出气口对应的参数、混合阀的出气口对应的参数和子混合模型，获混合腔的出气口对应的参数。
[0083]
该可选的实施例中，第一质量流量计算模型对应的计算公式为：
[0084][0085]
式中，
[0086]
其中，m
egr
为egr阀的出气口的egr质量流量，a
effe
为egr阀当前开度的有效面积，c
fe
为egr阀的流量系数，p
ie
为egr阀的进气口的压力、p
oe
为egr阀的出气口的压力、p
re
为egr阀的出气口的压力与egr阀的进气口的压力的比值、t
ie
为egr阀的进气口的气体温度、n
eng
为发动机的转速、r
eng
为发动机的负荷，k、r为热力学常数。其中，egr阀开度的有效面积与egr阀的开度有一一对应的关系，即可以通过在预先建立的egr阀开度表中查找到egr阀当前开度对应的egr阀的有效面积，这样通过egr阀开度的有效面积与egr阀开度的一一对应关系，能够实现egr阀当前开度的有效面积的快速确定。
[0087]
可见，该可选的实施例先通过质量流量计算模型获取egr阀的出气口的参数，并结合混合模型，能够提高混合腔的出气口对应的参数的获取效率以及获取准确性。
[0088]
在又一个可选的实施例中，确定发动机的节气门的气体质量流量，可以包括：
[0089]
基于节气门的传感器采集节气门对应的参数，节气门对应的参数包括节气门的进气口的压力、节气门的进气口的温度、节气门的出气口的压力以及节气门的开度；
[0090]
根据节气门对应的参数和预先确定出的第二质量流量计算模型，获得节气门的气体质量流量。
[0091]
该可选的实施例中，通过设置在节气门的位置传感器采集节气门的开度。进一步的，在采集节气门的开度之后，基于开度-面积的对应关系从预先确定出的开度-面积数据库(如数据表)中获取节气门的开度对应的目标等效流通面积，并触发执行上述的根据节气门对应的参数和预先确定出的第二质量流量计算模型，获得节气门的气体质量流量的操作，此时，节气门对应的参数包括节气门的开度对应的目标等效流通面积。
[0092]
该可选的实施例中，节气门的每个开度均有对应的节气门的等效流通面积，且预先建立了开度-面积数据库，该数据库包括节气门的开度与该开度对应的等效流通面积之间的唯一对应关系，这样能够提高节气门的开度对应的等效流通面积的获取效率。
[0093]
可见，该可选的实施例通过采集节气门对应的参数，并结合质量流量确定模型，能
够实现节气门的气体质量流量的获取。
[0094]
在又一个可选的实施例中，确定发动机的混合阀的出气口对应的参数，可以包括：
[0095]
基于发动机的空气流量传感器采集发动机的混合阀的进气口对应的参数，该混合阀的进气口对应的参数包括混合阀的进气口的温度、混合阀的进气口的压力、混合阀的进气口的空气湿度、混合阀的进气口的气体质量流量；
[0096]
根据混合阀的进气口对应的参数以及预先确定出的第三质量流量计算模型，获得混合阀的出气口对应的参数。
[0097]
该可选的实施例中，该空气流量传感器可以为空气流量计(maf)，也可以为空气质量计(hfm)，该可选的实施例不做限定。
[0098]
可见，该可选的实施例通过获取混合阀的进气口对应的参数，并结合质量流量计算模型，能够实现混合阀的出气口对应的参数的获取。
[0099]
在又一个可选的实施例中，该发动机气缸内的新鲜充量的确定方法还可以包括以下操作：
[0100]
确定发动机的转速以及发动机的负荷，并根据发动机的转速以及发动机的负荷确定发动机的目标egr率；
[0101]
获取目标egr率与气缸内的egr率的egr率差值，并根据egr率差值以及获取到的egr阀的前馈开度控制egr阀的开度，以使气缸内的egr率满足发动机的工况要求。
[0102]
该可选的实施例中，预先建立了egr率表，该egr率表包括不同的发动机的转速和不同的发动机的负荷对应的egr率，且不同的发动机的转速和不同发动机的负荷对应不同的egr率。进一步的，根据发动机的工况不同，egr率表可分为怠速工况下的第一子egr率表和非怠速工况下的第二子egr率表。在获得发动机的转速和发动机的负荷之后，根据发动机的转速和发动机的负荷确定发动机的工况，并根据发动机的工况确定对应的子egr率表(该子egr率表包括第一子egr率表或第二子egr率表)，通过查询子egr率表即可得到对应的目标egr率。这样通过发动机的转速和发动机的负荷先确定对应的子egr率表，能够缩小egr率的查找范围，从而提高目标egr率的查找效率。
[0103]
可见，该可选的实施例在获取到气缸内的egr率时，进一步获取当前工况下发动机的目标egr率，并结合egr阀的前馈开度开控制egr阀的开度，能够提高每一循环进入气缸的废气量和新鲜空气量的控制准确性，从而使得气缸内的egr率满足发动机的工况需求，进而对发动机气缸的egr率进行闭环控制，从而实现egr率的动态控制。
[0104]
可见，实施图2所描述的发动机气缸内的新鲜充量的确定方法能够通过确定用于计算气缸内的目标参数，并将目标参数输入充量确定模型进行分析，能够准确计算发动机气缸内的新鲜空气的进气量，从而有利于降低气缸燃烧室的燃烧气体温度以及有利于发动机的喷油控制、扭矩以及空燃比的精确控制以及有利于燃烧室内的燃料进行充分燃烧，减少燃料燃烧不充分导致有害气体的产生，以及有利于抑制发动机的爆震，以实现提高整个工况范围内发动机的燃油经济性。
[0105]
实施例二
[0106]
请参阅图3，图3是本发明实施例公开的一种发动机气缸内的新鲜充量的确定装置的结构示意图。其中，图3所描述的发动机气缸内的新鲜充量的确定装置适用于图1所描述的发动机控制系统中。如图3所示，该发动机气缸内的新鲜充量的确定装置可以包括确定模
块301以及获取模块302，其中：
[0107]
确定模块301，用于确定发动机的进气歧管对应的参数，该进气歧管对应的参数包括进气歧管的egr率、进气歧管的气体组分、进气歧管的温度以及所述进气歧管的压力。
[0108]
获取模块302，用于根据进气歧管对应的参数和预先确定出的压力计算模型，获得进气歧管的废气充量对应的压力以及进气歧管的新鲜充量对应的压力。
[0109]
获取模块302，还用于根据发动机对应的参数和预先确定出的充量确定模型，获得气缸对应的目标参数，该气缸对应的目标参数至少包括气缸内的新鲜充量总质量。
[0110]
本发明实施例中，发动机对应的参数包括进气歧管对应的参数、发动机的进气门的关闭角度、发动机的排气门的关闭角度、从发动机的气缸排出的废气的lambda值、进气歧管的废气充量对应的压力以及进气歧管的新鲜充量对应的压力。
[0111]
可见，实施图3所描述的发动机气缸内的新鲜充量的确定装置能够通过确定用于计算气缸内的目标参数，并将目标参数输入充量确定模型进行分析，能够准确计算发动机气缸内的新鲜空气的进气量，从而有利于降低气缸燃烧室的燃烧气体温度以及有利于发动机的喷油控制、扭矩以及空燃比的精确控制以及有利于燃烧室内的燃料进行充分燃烧，减少燃料燃烧不充分导致有害气体的产生，以及有利于抑制发动机的爆震，以实现提高整个工况范围内发动机的燃油经济性。
[0112]
在一个可选的实施例中，预先确定出的充量确定模型包括预先确定出的压力确定模型以及预先确定出的充量计算模型。以及，如图4所示，获取模块302根据发动机对应的参数和预先确定出的充量确定模型，获得气缸对应的目标参数的方式具体为：
[0113]
根据第一子参数和压力确定模型，获得在进气门关闭时发动机的气缸对应的参数，气缸对应的参数包括气缸对应的压力和气缸内的温度，该气缸对应的压力包括气缸内的新鲜充量对应的压力、气缸内的废气充量对应的压力以及气缸外的废气充量对应的压力；
[0114]
根据第二子参数和充量计算模型，获得气缸对应的目标参数；
[0115]
该可选的实施例中，第一子参数包括进气门的关闭角度、排气门的关闭角度、发动机的进气歧管的温度、进气歧管的压力、进气歧管的气体组分、进气歧管的废气充量对应的压力以及进气歧管的新鲜充量对应的压力；
[0116]
该可选的实施例中，第二子参数包括气缸对应的参数、进气歧管的温度、进气歧管的压力、进气歧管的气体组分以及lambda值。
[0117]
可见，实施图3所描述的发动机气缸内的新鲜充量的确定装置还能够先通过压力确定模型获取气缸对应的参数，再将气缸对应的参数与其他参数结合充量计算模型获取气缸对应的目标参数，例如：气缸内的新鲜充量总质量，能够进一步提高气缸对应的目标参数的获取效率以及获取准确性。
[0118]
在另一个可选的实施例中，在图3所描述的发动机气缸内的新鲜充量的确定装置的基础上，确定模块301包括确定单元3011以及获取单元3012，此时，该发动机气缸内的新鲜充量的确定装置可以如图4所示，图4为另一种发动机气缸内的新鲜充量的确定装置结构示意图，其中：
[0119]
确定单元3011，用于确定发动机的节气门的气体质量流量。
[0120]
确定单元3011，还用于确定发动机的涡轮机增压器的压气机对应的参数，该压气
机对应的参数包括压气机的气体质量流量、压气机的气体组分、压气机的出气口的温度、压气机的出气口的压力；
[0121]
确定单元3011，还用于确定发动机的混合腔的出气口对应的参数，该混合腔的出气口对应的参数包括废气和新鲜空气混合后的混合气体的气体egr率、混合气体的气体质量流量以及混合气体的气体组分。
[0122]
获取单元3012，用于根据节气门的气体质量流量、压气机对应的参数、混合腔的出气口对应的参数和预先确定出的延迟模型，获得进气歧管对应的参数，该进气歧管对应的参数包括混合气体的气体egr率从混合腔传输到进气歧管所需的时间、进气歧管的egr率以及进气歧管的气体组分。
[0123]
可见，实施图4所描述的发动机气缸内的新鲜充量的确定装置能够通过获取节气门的气体质量流量、压气机对应的参数以及混合腔的出气口对应的参数，并结合延迟模型，能够实现混合气体的气体egr率从混合腔传输到进气歧管所需的时间、进气歧管的egr率以及进气歧管的气体组分的获取以及提高获取效率。
[0124]
在又一个可选的实施例中，如图4所示，获取单元3012根据节气门的气体质量流量、压气机对应的参数、混合腔的出气口对应的参数和预先确定出的延迟模型，获得进气歧管对应的参数的方式具体为：
[0125]
根据第三子参数和预先确定出的延迟模型，获得混合气体的气体egr率从混合腔传输到节气门所需的第一子时间、节气门的气体egr率以及节气门的气体组分；
[0126]
根据第四子参数和延迟模型，获得节气门的气体egr率从节气门传输到进气歧管所需的第二子时间、进气歧管的egr率以及进气歧管的气体组分；
[0127]
该可选的实施例中，该第三子参数包括压气机对应的参数以及混合腔的出气口对应的参数；该第四子参数包括节气门的气体质量流量、节气门的气体egr率以及节气门的气体组分；该混合气体的气体egr率从混合腔传输到进气歧管所需的时间为第一子时间与第二子时间的和值。
[0128]
可见，实施图4所描述的发动机气缸内的新鲜充量的确定装置能够通过分段使用延迟模型，能够提高节气门的气体egr率从节气门传输到所述进气歧管所需的第二子时间、进气歧管的egr率以及进气歧管的气体组分的获取效率以及准确性，从而提高进气歧管的废气充量对应的压力以及进气歧管的新鲜充量对应的压力的获取准确性，进而进一步提高气缸内的新鲜充量总质量的获取精度。
[0129]
在又一个可选的实施例中，如图4所示，确定单元3011确定混合腔的出气口对应的参数的方式具体为：
[0130]
确定发动机的混合阀的出气口对应的参数，混合阀的出气口对应的参数包括混合阀的出气口的空气质量流量、混合阀的出气口的空气组分、混合阀的出气口的温度；
[0131]
确定发动机的egr阀对应的参数，该egr阀对应的参数包括egr阀的进气口的压力、egr阀的出气口的压力、egr阀的进气口的温度以及egr阀的开度；
[0132]
根据混合阀的出气口对应的参数以及egr阀对应的参数和预先确定出的混合模型，获得混合腔的出气口对应的参数。
[0133]
可见，实施图4所描述的发动机气缸内的新鲜充量的确定装置还能够通过获取egr阀对应的参数，并结合混合模型，能够获取到混合腔的出气口对应的参数；以及通过对获取
到的混合腔的出气口对应的参数执行标定操作，能够提高混合腔的出气口对应的参数的获取精度，从而有利于提高进气歧管对应的参数的获取精度，进而有利于提高气缸内的新鲜充量总质量的获取精度，以进一步实现发动机的喷油控制、扭矩以及空燃比的精确控制。
[0134]
在又一个可选的实施例中，上述egr阀对应的参数还包括egr阀的出气口的温度，上述预先确定出的混合模型包括预先确定出的子混合模型以及预先确定出的第一质量流量计算模型。以及，如图4所示，确定单元3011根据第四目标参数和预先确定出的混合模型，获得混合腔的出气口对应的参数的方式具体为：
[0135]
根据egr阀对应的参数和第一质量流量计算模型，获得egr阀的出气口对应的参数，该egr阀的出气口对应的参数包括egr阀的出气口的egr质量流量和该egr阀的出气口的egr气体组分；
[0136]
根据egr阀的出气口对应的参数、该混合阀的出气口对应的参数和该子混合模型，获得混合腔的出气口对应的参数。
[0137]
可见，实施图4所描述的发动机气缸内的新鲜充量的确定装置还能够先通过质量流量计算模型获取egr阀的出气口的参数，并结合混合模型，能够提高混合腔的出气口对应的参数的获取效率以及获取准确性。
[0138]
在又一个可选的实施例中，如图4所示，确定单元3011确定发动机的节气门的气体质量流量的方式具体为：
[0139]
基于节气门的传感器采集节气门对应的参数，该节气门对应的参数包括节气门的进气口的压力、该节气门的进气口的温度、该节气门的出气口的压力以及该节气门的开度；
[0140]
根据节气门对应的参数和预先确定出的第二质量流量计算模型，获得节气门的气体质量流量。
[0141]
可见，实施图4所描述的发动机气缸内的新鲜充量的确定装置还能够通过采集节气门对应的参数，并结合质量流量确定模型，能够实现节气门的气体质量流量的获取。
[0142]
实施例三
[0143]
请参阅图5，图5是本发明实施例公开的又一种发动机气缸内的新鲜充量的确定装置。图5所描述的发动机气缸内的新鲜充量的确定装置适用于图1所描述的发动机控制系统中。如图5所示，该发动机气缸内的新鲜充量的确定装置可以包括：
[0144]
存储有可执行程序代码的存储器501；
[0145]
与存储器501耦合的处理器502；
[0146]
进一步的，还可以包括与处理器502耦合的输入接口503和输出接口504；
[0147]
其中，处理器502调用存储器501中存储的可执行程序代码，用于执行实施例一所描述的发动机气缸内的新鲜充量的确定方法的步骤。
[0148]
实施例四
[0149]
本发明实施例公开了一种计算机读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，该计算机程序使得计算机执行实施例一所描述的发动机气缸内的新鲜充量的确定方法的步骤。
[0150]
实施例五
[0151]
本发明实施例公开了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，且该计算机程序可操作来使计算机执行实施例一所
描述的发动机气缸内的新鲜充量的确定方法的步骤。
[0152]
以上所描述的装置实施例仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0153]
通过以上的实施例的具体描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器(read-only memory，rom)、随机存储器(random access memory，ram)、可编程只读存储器(programmable read-only memory，prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read only memory，eprom)、一次可编程只读存储器(one-time programmable read-only memory，otprom)、电子抹除式可复写只读存储器(electrically-erasable programmable read-only memory，eeprom)、只读光盘(compact disc read-only memory，cd-rom)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
[0154]
最后应说明的是：本发明实施例公开的一种发动机气缸内的新鲜充量的确定方法及装置所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。