CN102720603A - Egr阀初始位置自学习方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种EGR阀初始位置的自学习方法。在点火钥匙开启后，判断EGR阀零位反馈电压学习条件；具备学习条件，则分别在EGR阀回位弹簧压缩和伸展两个方向对零位反馈电压进行自学习，计算二次零位反馈电压平均值并将其写入EEPROM，通过零位反馈电压得到EGR阀初始位置。本发明解决的问题是，利用零位反馈电压学习EGR阀初始位置时，EGR阀自学习的零位电压不能在当次驾驶循环中使用，更换新的EGR阀时需要借助诊断仪器等外来工具触发学习EGR阀零位电压，以及长期使用后EGR阀零位电压产生漂移。

Description

EGR阀初始位置自学习方法
技术领域
本发明涉及一种发动机EGR阀(废气流量控制阀)初始位置的自学习方法。
背景技术
为满足发动机的排放要求，目前通常采用通过控制EGR阀引入废气的方式来降低有害物的排放。利用直流电机驱动的EGR阀大多采用闭环控制来提高其控制精度，EGR阀的位置反馈对精确控制EGR阀非常重要，高精度的位置反馈直接影响到对EGR阀的控制精度。
当前市场上利用直流电机驱动的EGR阀都具有一个回位弹簧来使EGR阀回归零位，该零位对应有一个反馈电压，即零位反馈电压。实际闭环控制中，EGR阀的初始位置反馈都是基于这个零位反馈电压来进行计算的。
长时间的使用后，弹簧的弹性系数会变化，造成零位反馈电压值的变化；另外，当EGR阀更换时因制造偏差也会造成零位反馈电压与更换前不一致。因此，控制系统能够实时根据变化自动计算出零位反馈电压值就非常重要。
目前市场上已有的EGR阀初始位置自学习方法如下：
自学习方法1，如图1所示，
1.在发动机点火钥匙关闭后，利用主继电器对ECU(电子控制单元)供电。
2.在EGR阀回位弹簧的压缩方向对零位反馈电压值进行学习，在300ms时间内使EGR阀的占空比达到-30％，在该点对EGR阀的零位电压值进行学习。
3.再将这个学习到的值写入ECU内存中，到下次ECU上电时读出该零位反馈电压值。
自学习方法2，如图2所示，
A.在发动机点火钥匙关闭后，利用主继电器对ECU供电。
B.在EGR阀回位弹簧的伸展方向对零位反馈电压值学习，在300ms时间内使EGR阀的驱动占空比达到-30％，再经过100ms使EGR的驱动占空比达到10％，在此状态维持200ms后在该点对EGR阀的零位电压值进行学习。
C.再将这个学习到的值写入ECU内存中，到下次ECU上电时读出该零位电压值。
采用以上两种自学习方法存在的缺陷如下：
a.自学习都在点火钥匙关闭后进行，因此每次学到的零位反馈电压值只能到下次运行ECU时才能使用，如果更换了新的EGR阀，会造成第一次运行偏差过大，要避免这种误差必须要点火钥匙开启再关闭，等待一定时间后才能再次启动正常运行。
b.由于弹簧在压缩和伸展状态下EGR阀所处的位置有偏差，以上两种自学习方法都只有一次在弹簧压缩方向或伸展方向上对零位反馈电压值进行自学习，会带来一定误差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种EGR阀初始位置自学习方法，使EGR阀初始位置自学习能够在一个驾驶循环中完成，更换新的EGR阀时学习到的零位电压值能够在本次驾驶循环中用来学习EGR阀初始位置，降低长期使用后EGR阀因零位电压产生漂移造成初始位置自学习误差。
为解决上述技术问题，本发明的EGR阀初始位置自学习方法，包括如下步骤：
(1)点火钥匙开启后进行自学习；
(2)在ECU初始化阶段把上次学习到的EGR阀零位电压值从EEPROM(电可擦写可编程只读存储器)中读出来；
(3)对当前的自学习条件进行判断，如果学习条件不满足，直接使用从EEPROM中读出来的零位电压值；
在自学习条件满足的前提下，沿EGR阀关闭方向上，通过PID闭环控制EGR阀向压缩回位弹簧的方向运动，在100ms的时间内压缩回位弹簧到-30％占空比对应目标位置，以EGR阀目标位置和实际位置的固定差值-30AD转化值做输入，计算输出占空比；在压缩回位弹簧的方向，当占空比为-20％时，进行第一次EGR阀零位反馈电压值学习；
在压缩弹簧的方向，当占空比达到-30％时，使占空比开始从-30％向0变化，控制占空比在300ms时间内回到0；
在弹簧伸展的方向，以EGR阀目标位置和实际位置的固定差值-10AD转化值做输入，计算输出占空比；当占空比回到-20％时，进行第二次EGR阀零位反馈电值压学习；
(4)将两次学到的零位反馈电压值求平均，同时输出一个学习结束标志位，在点火钥匙关闭后，根据结束标志位向EEPROM写入平均计算后的EGR阀零位反馈电压值。
实施步骤4时，将两次记录的零位反馈电压平均值与从EEPROM中读出的值进行比较，当差值大于30AD转换值时，输出一个学习结束标志位，在点火钥匙关闭后，根据结束标示位向EEPROM写入EGR阀零位反馈电压值，当差值小于等于30AD转换值时所述平均值不写入EEPROM，保持EEPROM原有值。
采用本发明所述的方法，EGR阀初始位置自学习能够在一个驾驶循环中完成，更换新的EGR阀时学习到的零位电压值能够在本次驾驶循环中用来学习EGR阀初始位置，降低长期使用后EGR阀因零位电压产生漂移造成初始位置自学习误差。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是EGR阀自学习方法1学习位置和时间的示意图。
图2是EGR阀自学习方法2学习位置和时间的示意图。
图3是本发明学习位置和时间的示意图。
图4是本发明控制策略结构示意图。
图5是本发明学习条件判断结构示意图。
图6是EGR阀目标位选择示意图。
图7是本发明零位电压计算结构示意图。
图8是本发明输出占空比计算结构示意图。
具体实施方式
如图4所示，EGR阀零位电压自学习方法的控制策略结构，包含：学习判断条件，EGR阀目标开度选择，EGR阀输出占空比控制，EGR阀零位学习计算。
如图5所示，EGR阀零位电压自学习条件判断因素有，点火钥匙信号，发动机转速，车速。
本发明自学习条件要求为：点火钥匙开启，发动机转速小于250rpm，车速小于等于0km/h。
如图6所示，EGR阀目标位置的选择主要考虑的是，在学习时EGR阀的目标开度。
如图3、图8所示，EGR阀输出占空比控制EGR阀零位电压自学习的位置和时间，沿EGR阀关闭方向上，通过PID闭环控制EGR阀向压缩回位弹簧的方向运动，在100ms的时间内压缩回位弹簧到-30％占空比对应目标位置，以EGR阀目标位置和实际位置的固定差值-30AD转化值做输入，计算输出占空比；在压缩回位弹簧的方向，当占空比为-20％时，进行第一次EGR阀零位反馈电压值学习；
在压缩弹簧的方向，当占空比达到-30％时，使占空比开始从-30％向0变化，控制占空比在300ms时间内回到0；
在弹簧伸展的方向，以EGR阀目标位置和实际位置的固定差值-10AD转化值做输入，计算输出占空比；当占空比回到-20％时，进行第二次EGR阀零位反馈电值压学习。
如图7所示，EGR阀零位电压的自学习计算是，由自学习判断条件、EGR阀目标开度选择、EGR输出占空比的控制支持的。当自学习条件满足时，弹簧在压缩和伸展两个方向当输出占空比为-20％时，当前的位置的零位反馈电压值被记录，两次记录的值取平均，两次记录的零位电压平均值与从EEPROM中读出的值进行比较。差值大于30AD转换值，输出一个学习结束标志位，在点火钥匙关闭后，根据结束标示位向EEPROM写入EGR阀零位电压值。差值小于等于30AD转换值所述平均值不写入EEPROM，保持EEPROM原有值。
采用Vector公司的CANape标定工具对NGR阀进行测试，读自EEPROM的上次学习的零位电压值(Air_EGRVlv_Posini_EEP_C)为810，当次学习的零位电压值(Air_EGRVlv_PosiniLN)为810，两次学习计算值吻合的很好。
在实际运行中当EGR阀处于零位(Air_EGRVlv_r_TargEGRLN＝0)时，EGR阀实时的位置反馈值(ADInput_EGRPos_vAct_u16)为815。学习到的零位电压值与实际零位电压值差值为5，学习精度很高。
以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种利用零位反馈电压自学习EGR阀初始位置的方法，其特征在于，包含如下步骤：
(1)点火钥匙开启后进行自学习；
(2)在ECU初始化阶段把上次自学习到的EGR阀零位电压值从EEPROM中读出来；
(3)对当前的自学习条件进行判断，如果自学习条件不满足，直接使用从EEPROM中读出来的零位电压值；
在自学习条件满足的前提下，沿EGR阀关闭方向上，通过PID闭环控制EGR阀向压缩回位弹簧的方向运动，在100ms的时间内压缩回位弹簧到-30％占空比对应目标位置，以EGR阀目标位置和实际位置的固定差值-30AD转化值做输入，计算输出占空比；在压缩回位弹簧的方向，当占空比为-20％时，进行第一次EGR阀零位反馈电压值学习；
在压缩弹簧的方向，当占空比达到-30％时，使占空比开始从-30％向0变化，控制占空比在300ms时间内回到0；
在弹簧伸展的方向，以EGR阀目标位置和实际位置的固定差值-10AD转化值做输入，计算输出占空比；当占空比回到-20％时，进行第二次EGR阀零位反馈电值压学习；
(4)将两次学习到的零位反馈电压值求平均，同时输出一个学习结束标志位，在点火钥匙关闭后，根据结束标志位向EEPROM写入平均计算后的EGR阀零位反馈电压值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是：实施步骤4时，将两次记录的零位反馈电压平均值与从EEPROM中读出的值进行比较，当差值大于30AD转换值时，输出一个学习结束标志位，在点火钥匙关闭后，根据结束标示位向EEPROM写入EGR阀零位反馈电压值，当差值小于等于30AD转换值时所述平均值不写入EEPROM，保持EEPROM原有值。
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