CN100538057C - 学习型废气回流阀位置控制 - Google Patents

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Abstract

一种废气回流(EGR)阀定位系统和方法，所述定位系统包括致动阀模块、EGR阀定位模块和调整控制变量模块。致动阀模块选择性地将学习型和缺席变量用作控制变量，以对EGR阀定位进行定位。EGR阀定位模块确定该EGR阀是否定位于目标位置。调整控制变量模块与致动阀模块及EGR阀定位模块连通，并且当EGR阀定位模块确定EGR阀定位于目标位置之外时调整该学习型变量，其特征在于，所述控制变量包括电流的大小及提供所述电流的大小的时间段。

Description

学习型废气回流阀位置控制
技术领域
本发明涉及内燃机的废气回流或废气再循环(EGR)系统，更具体地，涉及一种在用于EGR系统的限流测试期间用来定位EGR阀的控制系统和方法。
背景技术
内燃机在各汽缸内燃烧气体燃料混合物，以驱动活塞往复运动。活塞可转动地驱动曲轴，以为传动系提供驱动扭矩。燃烧过程所产生的废气通过排气歧管从发动机中排出，并且由废气系统进行处理。
发动机系统通常包括一废气回流或废气再循环(EGR)系统以减少发动机的排放。EGR系统使废气回流返回到各汽缸中，以有望限制燃烧所用的氧气量。限制燃烧所用的氧气量能够降低燃烧温度并且减少发动机排放。当随着EGR系统的操作优化火花定时和燃料喷射时，EGR系统还能够提高燃料经济性和/或性能。EGR系统中所积累的残留物会限制废气流的流动并且减弱EGR系统的效率。因此，可以进行EGR诊断测试，以确定EGR流受到限制的时间。
EGR诊断测试比较EGR阀打开时的最大歧管绝对压力(MAP)与EGR阀关闭时的最大MAP。诊断测试将最大MAP的差用作EGR流的指示。这种方法需要对EGR阀的打开和关闭位置进行定位。
在发动机工作期间，EGR阀的操作特性受到温度变化的影响。每次进行EGR诊断测试时，EGR阀都必须设置一个新的目标位置。通过从起始位置开始并且朝着一个允许所希望的气流通过EGR阀的位置工作来确定该新的目标位置。希望设置新的目标位置可能使EGR气流发生更多的变化，会增加排放。而且，由于发动机工作期间的不同的EGR阀的特性，所以目前的定位方法很难校准。
发明内容
根据本发明的废气回流(EGR)阀定位系统，它包括致动阀模块、EGR阀定位模块和调整控制变量模块。致动阀模块选择性地将学习型(learned)和缺席(default)变量用作控制变量，以对EGR阀定位进行定位。EGR阀定位模块确定该EGR阀是否定位于目标位置。调整控制变量模块与致动阀模块及EGR阀定位模块连通，并且当EGR阀定位模块确定EGR阀定位于目标位置之外时调整该学习型变量，其特征在于，所述控制变量包括电流的大小及提供所述电流的大小的时间段。
在其它特征中，当第一次运行EGR阀定位系统时，EGR阀定位系统使用缺席变量。在第一次之后再运行EGR阀时，EGR阀定位系统使用学习型变量。当EGR阀定位模块确定该EGR阀定位于目标位置时，存储该学习型变量。
本发明还提供了一种定位废气回流阀的方法，它包括：选择性地将学习型变量和缺席变量用作控制变量，以对所述废气回流阀进行定位；确定所述废气回流阀的位置是否处于目标位置；以及当所述废气回流阀定位于所述目标位置之外时调整所述学习型变量，其中，当所述废气回流阀定位于所述目标位置时，存储所述学习型变量。
本发明还提供了一种在限流测试期间定位废气回流阀的方法，它包括：确定各种条件是否已满足能够进行限流测试；如果所述条件已满足能够进行限流测试，选择性地将学习型变量和缺席变量用作控制变量，以对废气回流阀进行定位；确定所述废气回流阀的位置是否处于目标位置；以及当所述废气回流阀定位于所述目标位置之外时调整所述学习型变量。
从下文的详细描述中，本发明的其它应用领域将变得很清晰。应当理解，虽然描述了本发明的优选实施例，但详细描述和特定实施例只是出于描述的目的，而并不是对本发明范围的限制。
附图说明
从下面的详细说明以及附图能够更充分地理解本发明，其中：
图1是包括EGR阀的示例性发动机系统的功能性框图；
图2是根据本发明的一个EGR阀定位系统的功能性框图；和
图3是描述根据本发明的EGR阀定位系统执行的示例性步骤的流程图。
具体实施方式
下面关于优选实施例的描述本质上仅是一种示例性的，决非试图对本发明、其用途或使用进行限制。为清楚起见，在附图中相同的附图标记用来指示类似的元件。如本文中所用的，术语“模块”是指特定用途的集成电路(ASIC)、电路、能够执行一个或多个软件或操作系统程序的处理器(共用的、专用的或分组的)及存储器、组合逻辑电路和/或其它提供所需功能的适当的组件。
现在参考图1，描述了一个示例性发动机系统10。发动机系统10包括发动机12、进气歧管(IM)14和排气歧管(EM)16。发动机12在各汽缸(未示出)中燃烧气体燃料混合物，驱动各活塞(未示出)，活塞可转动地转动曲轴18。空气通过节气门20吸入进气歧管14中，该歧管将空气散布到各汽缸中。燃烧过程中的废气被泵送出各汽缸，进入排气歧管16中。废气经废气系统(未示出)处理，然后释放到大气中。
发动机系统10还包括废气回流(EGR)阀22。EGR阀22选择性地将一部分废气引回到进气歧管14中。EGR阀在GER开(ON)和EGR关(OFF)模式下工作。在EGR关(OFF)模式中，EGR阀22被关闭，没有废气回流到进气歧管14中。在EGR开(ON)模式中，EGR阀22打开，且一部分废气回流到进气歧管14中。
控制器24调节发动机的工作，并且提供包括EGR阀22的定位的EGR流量限制控制。EGR阀位置传感器26响应于EGR阀22的位置，并且产生基于该位置的位置信号。如下面将要详细讨论的，控制器24接收到位置信号，并基于该信号定位EGR阀22。
现在参考图2，控制器24包括存储信息的存储器28，存储信息如EGR阀是否已经为第一次测试30定位0，一组缺席变量32，和一组被确定的学习型控制变量34。第一次测试信息30表示由于清码(clearcode)事件EGR阀22是否曾经定位。清码事件包括，但不限于，断电或维护重置。控制器24还包括EGR定位系统36，该定位系统利用存储在存储器28中的第一次测试30、该组缺席控制变量32和该组学习型控制变量34对EGR阀22进行定位。另外，控制器24包括确定EGR阀22中的流量限制的计算测试结果模块38。
EGR阀定位系统36包括致动阀模块40，其从存储器28中读取第一次测试30的信息，并确定当前的循环是不是自清码事件后的第一次循环。如果是清码事件后的第一次循环，致动阀模块40将一组缺席控制变量32作为控制变量，以对EGR阀22进行定位。如果致动阀模块40确定当前的循环不是自清码事件后的第一次循环，则致动阀模块40将一组学习型控制变量34作为控制变量，对EGR阀22进行定位。在优选实施例中，控制变量包括电流的大小及在其中提供电流的强弱的时间段。
当致动EGR阀时，EGR阀定位模块42周期性地与EGR阀位置传感器26连通，并确定EGR阀22是否定位于目标位置。该目标位置是允许所希望的气流通过EGR阀22的位置。当EGR阀定位模块42确定EGR阀22没有位于目标位置时，一个调节控制变量模块44能够调整该组学习型控制变量34，且程序返回到致动阀模块40，以开始另一个循环。但是，如果EGR阀定位模块42确定EGR阀22位于目标位置时，计算测试结果模块38能够计算通过EGR阀22的废气流量，且将该组学习型控制变量34存储到存储器28中，以备下一个循环使用。
现在参考图3，EGR阀定位系统36执行一种方法，该方法总体地用附图标记46表示，以控制EGR阀22的位置。当EGR气流测试开始时，方法46从步骤48开始。当已能够满足启动条件时，开始EGR气流测试。示例性地，该启动条件包括，但是不限于，减速、节气门关闭并且发动机转速位于预定范围内。在步骤50中，EGR阀定位系统36确定当前的循环是不是自从清码事件以来的第一次循环。如果是，则在步骤52中，EGR阀定位系统36将该组缺席控制变量32用作控制变量，以在步骤54中致动EGR阀22。如果否，则在步骤56中，EGR阀定位系统36将来自最后循环的该组学习型控制变量34用作控制变量，以在步骤54中致动EGR阀22。
一旦致动EGR阀22，在步骤58中进行控制，确定EGR阀22是否位于目标位置中。如果EGR阀22没有位于目标位置中，则在步骤60中调整该组学习型控制变量34，且循环返回到步骤54。一旦EGR阀22位于目标位置中，则在步骤62中计算气流测试结果，在步骤64中存储该组学习型控制变量，而在步骤66中结束程序。
从前面的描述中本领域技术人员可以理解，可以用各种形式实现本发明的主要而广泛的教导。因此，虽然已经结合附图描述了本发明，但是本发明的范围不应当仅限于此，因为在研究了附图、说明书和所附技术方案之后，对技术人员来讲，其它改进将变得清晰。

Claims (13)

1.一种废气回流阀定位系统，它包括：
致动阀模块，其选择性地将学习型变量和缺席变量用作控制变量，以对所述废气回流阀进行定位；
废气回流阀定位模块，其确定所述废气回流阀是否定位于目标位置；以及
调整控制变量模块，其与所述致动阀模块及所述废气回流阀定位模块连通，并且当所述废气回流阀定位模块确定所述废气回流阀定位于所述目标位置之外时调整所述学习型变量，
其特征在于，所述控制变量包括电流的大小及提供所述电流的大小的时间段，
当所述废气回流阀定位模块确定所述废气回流阀定位于所述目标位置时，存储所述学习型变量。
2.按照权利要求1所述的废气回流阀定位系统，其特征在于，当第一次运行所述废气回流阀定位系统时所述缺席变量被用作所述控制变量。
3.按照权利要求2所述的废气回流阀定位系统，其特征在于，在所述第一次之后再运行所述废气回流阀定位系统时，所述学习型变量被用作所述控制变量。
4.按照权利要求1所述的废气回流阀定位系统，其特征在于，所述学习型变量通过逐渐增加所述废气回流阀朝所述目标位置的移动来进行调整。
5.按照权利要求1所述的废气回流阀定位系统，其特征在于，其还包括废气回流阀位置传感器，所述传感器将所述废气回流阀的位置通知所述废气回流阀定位模块。
6.一种定位废气回流阀的方法，它包括：
选择性地将学习型变量和缺席变量用作控制变量，以对所述废气回流阀进行定位；
确定所述废气回流阀的位置是否处于目标位置；以及
当所述废气回流阀定位于所述目标位置之外时调整所述学习型变量，
其中，当所述废气回流阀定位于所述目标位置时，存储所述学习型变量。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，当第一次定位所述废气回流阀时所述缺席变量被用作所述控制变量。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述第一次之后再定位所述废气回流阀时，所述学习型变量被用作所述控制变量。
9.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，所述学习型变量通过逐渐增加所述废气回流阀朝所述目标位置的移动来进行调整。
10.一种在限流测试期间定位废气回流阀的方法，它包括：
确定是否已满足能够进行限流测试的条件；
如果所述条件已满足能够进行限流测试，选择性地将学习型变量和缺席变量用作控制变量，以对废气回流阀进行定位；
确定所述废气回流阀的位置是否处于目标位置；以及
当所述废气回流阀定位于所述目标位置之外时调整所述学习型变量，
当所述废气回流阀定位于所述目标位置时，存储所述学习型变量。
11.按照权利要求10所述的方法，其特征在于，当第一次定位所述废气回流阀时所述缺席变量被用作所述控制变量。
12.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述第一次之后再定位所述废气回流阀时，所述学习型变量被用作所述控制变量。
13.按照权利要求10所述的方法，其特征在于，所述学习型变量通过逐渐增加所述废气回流阀朝所述目标位置的移动来进行调整。
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