CN103147880A - 废气再循环诊断设备以及废气再循环诊断方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种废气再循环诊断设备以及废气再循环诊断方法，所述废气再循环诊断设备可包括：废气再循环模块，所述废气再循环模块向进气歧管供应来自排气歧管的废气；歧管绝对压力传感器，所述歧管绝对压力传感器测量所述进气歧管的压力；和控制部分，所述控制部分对所述废气再循环模块进行控制，从而使得从所述排气歧管供应至所述进气歧管的所述废气的流量得以分段控制，并对燃料中断条件下的所述歧管绝对压力传感器的值进行监测，从而诊断所述废气再循环模块是否有故障。所述废气再循环诊断设备使用歧管绝对压力传感器来执行废气再循环并对所述废气再循环设备的故障进行诊断。

Description

废气再循环诊断设备以及废气再循环诊断方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年12月7日提交的韩国专利申请第10-2011-0130581号的优先权，该申请的全部内容结合于此，以用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及废气再循环诊断设备以及废气再循环诊断方法。更具体地，本发明涉及利用MAP（歧管绝对压力）传感器的废气再循环诊断设备以及废气再循环诊断方法。
背景技术
发动机的废气中包含大量有害组分，如CO、HC和NOx（氮氧化物）。特别地，发动机的高燃烧温度增加NOx的产生，并且因此需要降低发动机的燃烧温度，从而降低废气的NOx。
导致发动机的燃烧温度升高的一个主要因素是，在燃烧室中的燃料混合物的密度高的条件下，火焰的传播越快，则温度越高，由此使发动机的燃烧温度升高。
有一种废气再循环（EGR）方法，该方法降低发动机的燃烧温度，从而降低废气的NOx量，其中通过进气而将废气的一部分再循环至燃烧室，从而降低空气/燃料混合物的密度而不改变该混合物的空气/燃料比，并由此使发动机的燃烧温度降低。
该废气再循环方法降低了废气的NOx量并改进了发动机的燃料消耗效率。该废气再循环方法的使用降低了燃烧室的温度，从而降低了NOx量，并且同时使点火正时提前以避免爆震。相应地，发动机输出功率得以改进，而燃料消耗效率也得以改进。
在该废气再循环方法中，使用EGR气门来控制再循环的废气量。如果该EGR气门固定在开启状态，或者固定在关闭状态，则废气无法正常地再循环。如果EGR气门固定在开启状态，则发动机输出降低，并且可能产生发动机喘振。如果EGR气门固定在关闭状态，则无法将废气供应至燃烧室，燃烧室的温度不会降低，而发动机输出也不会改进。另外，由于各种原因（如真空管或者操作EGR气门的电磁气门的故障），废气可能异常地再循环。
如果由于废气再循环设备的故障而使废气并未正常地再循环，则发动机会产生包含大量NOx的废气。因此，需要对废气再循环设备的故障进行诊断并将故障告知驾驶员。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面提供一种废气再循环诊断设备以及废气再循环诊断方法，其具有的优势在于循环废气并诊断所述废气再循环设备的故障。
本发明的各个方面提供废气再循环诊断设备，其可包括：EGR模块，其向进气歧管供应来自排气歧管的废气；MAP（歧管绝对压力）传感器，其测量所述进气歧管的压力；和控制部分，其对所述EGR模块进行控制，从而使得从所述排气歧管供应至所述进气歧管的所述废气的流量得以分段控制，并对燃料中断条件下的所述MAP传感器的值进行监测，从而诊断所述EGR模块是否有故障。
所述EGR模块可包括：EGR管道，其使所述排气歧管与所述进气歧管连接；EGR气门，其配置于所述EGR管道上，以控制从所述排气歧管供应至所述进气歧管的所述废气的流量；和操作部分，其受到所述控制部分的控制以对所述EGR气门进行操作。
所述控制部分可在所述EGR气门关闭的第一区间中获得第一MAP传感器值，可在所述EGR气门开启至第一点的第二区间中获得第二MAP传感器值，可在所述EGR气门开启至第二点的第三区间中获得第三MAP传感器值，并且可在所述EGR气门关闭的第四区间中获得第四MAP传感器值。
如果所述第一MAP传感器值等于所述第四MAP传感器值，则所述控制部分可判定所述EGR模块对废气流的控制正常。
如果所述第一MAP传感器值不等于所述第二MAP传感器值并且所述第二MAP传感器值和所述第三MAP传感器值中的至少一个超过预定的正常范围，则所述控制部分可判定所述EGR模块对废气流的控制异常。
当判定所述EGR模块对废气的控制异常时，所述控制部分可切断所述EGR气门。
本发明的各个方面提供废气再循环诊断方法，其可包括：在燃料中断条件的过程中关闭EGR气门，并获得指示进气歧管压力的第一MAP传感器值；将所述EGR气门开启至第一点，并获得指示所述进气歧管压力的第二MAP传感器值；关闭所述EGR气门，并获得指示所述进气歧管压力的第四MAP传感器值；并且将所述第一MAP传感器值与所述第四MAP传感器值进行比较，并判定所述EGR气门是否正常地控制废气再循环。
所述废气再循环诊断方法可进一步包括：根据开启至所述第一点的所述EGR气门的开度，判定所述第二MAP传感器值是否处于最大MAP传感器值和最小MAP传感器值之间。
所述废气再循环诊断方法可进一步包括：将所述EGR气门开启至第二点，并获得指示所述进气歧管压力的第三MAP传感器值。
所述废气再循环诊断方法可进一步包括：根据开启至所述第二点的所述EGR气门的开度，判定所述第三MAP传感器值是否处于最大MAP传感器值和最小MAP传感器值之间。
所述EGR气门对废气再循环的控制是否正常的判定可包括：如果所述第一MAP传感器值等于所述第二MAP传感器值，则判定所述EGR气门对所述废气再循环的控制正常。
所述EGR气门对废气再循环的控制是否正常的判定可包括：如果所述第一MAP传感器值不等于所述第二MAP传感器值并且所述第二MAP传感器值和所述第三MAP传感器值中的至少一个超过最大MAP传感器值或者超过最小MAP传感器值，则判定所述EGR气门对所述废气再循环的控制异常。
所述废气再循环诊断方法可进一步包括：如果判定所述EGR气门对所述废气再循环的控制异常，则关闭所述EGR气门。
所述废气再循环诊断设备使用MAP传感器来执行废气再循环并对所述废气再循环设备的故障进行诊断。
同时，所述废气再循环诊断设备不需要使用单独的用于诊断所述废气再循环设备故障的流动传感器，从而节约了成本。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方案，本发明的方法和装置所具有的其他特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
附图说明
图1为示意性地显示根据本发明的示例性废气再循环诊断设备的方框图。
图2为显示根据本发明的示例性废气再循环诊断方法的流程图。
图3为显示根据本发明的燃料中断状态下的EGR气门开度和MAP传感器值的示例性图表。
图4为显示取决于根据本发明的EGR气门开度的MAP传感器值的增量和减量的示例性图表。
具体实施方式
下面将对本发明的各个具体实施方案详细地作出引用，这些具体实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性具体实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性具体实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性具体实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的实质和范围之内的各种选择形式、修改形式、等同形式及其他具体实施方案。
为了更加清楚地描述本发明，未对与说明书不相关的部件进行描述，而本文中的相同或相似的组成元件指定为相同的附图标记。
在以下的本说明书和权利要求书的全文中，当描述元件“联接”至另一元件时，该元件可“直接联接”至该另一元件，或者通过第三元件而“电联接”至该另一元件。另外，除非另有相反的明确说明，词语“包括”将理解成意指包含所述元件但不排除任何其他元件。
图1为示意性地显示根据本发明的各个具体实施方案的废气再循环诊断设备的方框图。
参照图1，废气再循环诊断设备1包括EGR（废气再循环）模块、MAP（歧管绝对压力）传感器20和控制部分30。
所述EGR模块包括EGR气门11、电子操作部分12和EGR管道13。EGR气门11控制从排气歧管供应至进气歧管的废气量。电子操作部分12通过控制部分30的控制来操作EGR气门11。EGR管道13使所述排气歧管与所述进气歧管连接，并且EGR气门11配置于所述EGR管道13的中间部分上。所述EGR模块向所述进气歧管供应所述排气歧管的废气。电子操作部分12使用螺线管来操作EGR气门11。同时，电子操作部分12使用DC马达类型来操作EGR气门11。
MAP传感器20测量所述进气歧管的压力。MAP传感器20可配置于缓冲箱40中，从而测量缓冲箱40的压力，该缓冲箱40配置于所述进气歧管附近。MAP传感器20将指示进气歧管压力的MAP传感器值传送至控制部分30。
缓冲箱40使得通过入口吸入的空气或混合燃料能够均匀地供应至所述发动机的燃烧室。
控制部分30可为控制所述发动机的整个操作的ECU（发动机控制单元）。控制部分30根据所述发动机的燃烧室温度、车速以及进气流量来控制EGR气门11的开度。控制部分30控制电子操作部分12，所述电子操作部分12能够精确控制EGR气门11的开度。控制部分30使用MAP传感器值来计算EGR（废气再循环）的流量，并控制发动机的点火正时和燃料注入量。
在发动机的燃料中断状态下，控制部分30对所述EGR模块进行控制，从而对从所述排气歧管供应至所述进气歧管的所述废气的流量进行分段控制，对通过MAP传感器20测得的值（在下文中为MAP传感器值）进行监测，并诊断所述EGR模块是否失效。亦即，控制部分30在燃料中断状态的过程中稳定地控制空气流量，在各阶段中开启EGR气门11，并监测所述MAP传感器值（取决于EGR气门11的开度）从而诊断所述EGR气门是否失效。
在下文中将参照图2至4来描述废气再循环诊断方法，所述废气再循环诊断方法根据在燃料中断状态下的EGR气门11的开度来监测所述MAP传感器值的变化量，并诊断所述EGR模块的故障。
图2为显示根据本发明的各个具体实施方案的废气再循环诊断方法的流程图。
图3为显示根据本发明的各个具体实施方案的燃料中断状态下的EGR气门开度和MAP传感器值的图表。
图4为显示取决于根据本发明的各个具体实施方案的EGR气门开度的MAP传感器值的增量和减量的图表。
参照图2至图4，当车辆行驶时，如果驾驶员并未操作加速器踏板，则发动机会进入燃料中断区间，在所述燃料中断区间中不会注入燃料（S11）。在驾驶员在下坡行驶时将发动机用作制动器的情况下，或者在驾驶员在车辆行驶时使用发动机以降低速度的情况下，因为所述发动机通过重力或惯性力而转动，所以并不需要燃料，而在此过程中，控制部分30稳定地维持空气量并使供应至所述发动机的燃料中断。
如图3所示，如果发动机进入燃料中断状态，则EGR气门11的开度（B）变成0%。亦即，在第一区间的过程中，控制部分30将EGR气门11关闭。因为EGR气门11关闭，所以指示所述进气歧管绝对压力的MAP传感器值（A）逐渐降低。
控制部分30将X和Y设为0（S12）。所述X和Y为诊断所述废气再循环的参数。
控制部分30获得所述第一区间中的第一MAP传感器值MAP1（S13）。因为EGR气门11在所述第一区间中关闭，所以MAP传感器值（A）逐渐降低，而在所述第一区间的末尾部分，控制部分30可在MAP传感器值（A）变得稳定时获得第一MAP传感器值MAP1。
控制部分30在第二区间中将EGR气门11开启至第一点，并在所述第二区间中获得第二MAP传感器值MAP2（S 14）。例如，所述控制部分30将EGR气门11开启至第一点，从而使得EGR气门11的开度（B）变成5%。如图3所示，当EGR气门11的开度（B）增加时，MAP传感器值（A）也会增加。控制部分30可在MAP传感器值（A）变得稳定的部分处获得第二MAP传感器值MAP2。
控制部分30根据第一点过程中的EGR气门11的开度（B）来判定第二MAP传感器值MAP2是否处于最大MAP传感器值（MAP_max1）和最小MAP传感器值（MAP_min1）之间（S15）。
根据所述EGR气门的开度，可由实验获得最大MAP传感器值和最小MAP传感器值。在图4的实例中，在根据所述EGR气门的开度（EGR开度）的实验基础上，获得了标称MAP传感器值（标称值）、最大MAP传感器值（最大值）和最小MAP传感器值（最小值）。在所述EGR气门开启至所述EGR气门开度的条件下，在所述废气以最大值供应至所述进气歧管时获得的MAP传感器值是最大MAP传感器值，并且在所述废气以最小值供应至所述进气歧管时获得的MAP传感器值是最小MAP传感器值。如图4所示，在所述EGR气门的开度（EGR开度）增加时，所述MAP传感器值增加，其中标称MAP传感器值（标称值）在所述最大MAP传感器值（最大值）和所述最小MAP传感器值（最小值）之间变化。
亦即，在所述EGR模块操作正常的条件下，通过MAP传感器20测得的MAP传感器值将会在所述最大MAP传感器值和所述最小MAP传感器值之间的正常范围内变化。
在第二MAP传感器值MAP2并未落在所述最大MAP传感器值（MAP_max1）和所述最小MAP传感器值（MAP_min1）之间的条件下，控制部分30将X设为1（S16）。
控制部分30在第三区间的过程中将EGR气门11开启至第二点，从而由所述第三区间获得第三MAP传感器值MAP3（S17）。例如，所述控制部分30将EGR气门11开启至第二点，从而使得EGR气门11的开度（B）变成10%。如图3所示，如果EGR气门11的开度（B）在所述第三区间的过程中增加，则MAP传感器值（A）也会增加。控制部分30在MAP传感器值（A）变得稳定的部分中获得第三MAP传感器值MAP3。
控制部分30判定第三MAP传感器值MAP3是否处于在第二点的EGR气门11的开度（B）下的最大MAP传感器值（MAP_max2）和最小MAP传感器值（MAP_min2）之间（S18）。亦即，控制部分30判定第三MAP传感器值MAP3是否处于正常范围内。
如果第三MAP传感器值MAP3不为所述最大MAP传感器值（MAP_max2）和所述最小MAP传感器值（MAP_min2）之间的值，则控制部分30将Y设为1（S19）。
控制部分30在第四区间中关闭EGR气门11，并在所述第四区间中获得第四MAP传感器值MAP4（S20）。如图3所示，在所述第四区间的过程中，控制部分30可在MAP传感器值（A）变得稳定的部分中获得第四MAP传感器值MAP4。
控制部分30判定第一MAP传感器值MAP1是否等于第四MAP传感器值MAP4（S21）。因为第一MAP传感器值MAP1和第四MAP传感器值MAP4是在ERG气门11关闭的条件下测得的值，所以在EGR模块正常操作时它们是相等的值。
如果第一MAP传感器值MAP1和第四MAP传感器值MAP4不相等，则控制部分30判定是否X和Y中的至少一个为1（S22）。当第二MAP传感器值MAP2不处于所述第二区间中的正常范围内时，X=1；而当第三MAP传感器值MAP3不处于第三区间中的正常范围内时，Y=1；因此，如果X和Y中的至少一个为1，其表示所述EGR模块操作异常。
如果X和Y中的至少一个不为1（X=0和Y=0），则控制部分30再次从S13起进行操作，所述S13在所述第一区间中获得第一MAP传感器值MAP1。
控制部分30由此判定EGR模块对所述废气流控制的操作异常（S23）。亦即，控制部分30诊断，所述废气再循环功能由于所述EGR模块的故障而没有正常运行。
如果判定所述EGR模块失效，则控制部分30将EGR气门11关闭（S24）。如果所述EGR模块在EGR气门11开启的条件下损坏，则发动机输出降低，并且可能产生发动机喘振。在此时，控制部分30开启仪表板上的指示EGR模块故障的报警灯，从而将所述EGR模块的故障告知驾驶员。
亦即，如果第一MAP传感器值MAP1不等于第四MAP传感器值MAP4，并且第二MAP传感器值MAP2和第三MAP传感器值MAP3中的至少一个超出正常范围，则控制部分30可判定所述EGR模块损坏。
同时，如果第一MAP传感器值MAP1和第四MAP传感器值MAP4相等，则控制部分30判定所述EGR模块对废气流控制的操作正常（S25）。
由此，在对所述废气再循环进行操作时，配置于所述进气歧管附近的MAP传感器20用于诊断所述EGR模块的故障。同时，不需要准备用于诊断所述EGR模块故障的单独的MAF（空气流量）传感器，并可节约成本。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语上或下，前或后，内或外等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (13)

1.一种废气再循环诊断设备，其包括：
废气再循环模块，所述废气再循环模块向进气歧管供应来自排气歧管的废气；
歧管绝对压力传感器，所述歧管绝对压力传感器测量所述进气歧管的压力；以及
控制部分，所述控制部分对所述废气再循环模块进行控制，从而使得从所述排气歧管供应至所述进气歧管的所述废气的流量得以分段控制，并对燃料中断条件下的所述歧管绝对压力传感器的值进行监测，从而诊断所述废气再循环模块是否有故障。
2.根据权利要求1所述的废气再循环诊断设备，其中所述废气再循环模块包括：
废气再循环管道，所述废气再循环管道使所述排气歧管与所述进气歧管连接；
废气再循环气门，所述废气再循环气门配置于所述废气再循环管道上，以控制从所述排气歧管供应至所述进气歧管的所述废气的流量；以及
操作部分，所述操作部分受到所述控制部分的控制以对所述废气再循环气门进行操作。
3.根据权利要求2所述的废气再循环诊断设备，其中所述控制部分在所述废气再循环气门关闭的第一区间中获得第一歧管绝对压力传感器值，在所述废气再循环气门开启至第一点的第二区间中获得第二歧管绝对压力传感器值，在所述废气再循环气门开启至第二点的第三区间中获得第三歧管绝对压力传感器值，并且在所述废气再循环气门关闭的第四区间中获得第四歧管绝对压力传感器值。
4.根据权利要求3所述的废气再循环诊断设备，其中，如果所述第一歧管绝对压力传感器值等于所述第四歧管绝对压力传感器值，则所述控制部分判定所述废气再循环模块对废气流的控制正常。
5.根据权利要求3所述的废气再循环诊断设备，其中，如果所述第一歧管绝对压力传感器值不等于所述第二歧管绝对压力传感器值并且所述第二歧管绝对压力传感器值和所述第三歧管绝对压力传感器值中的至少一个超过预定的正常范围，则所述控制部分判定所述废气再循环模块对废气流的控制异常。
6.根据权利要求5所述的废气再循环诊断设备，其中，当判定所述废气再循环模块对废气的控制异常时，所述控制部分切断所述废气再循环气门。
7.一种废气再循环诊断方法，其包括：
在燃料中断条件的过程中关闭废气再循环气门，并获得指示进气歧管压力的第一歧管绝对压力传感器值；
将所述废气再循环气门开启至第一点，并获得指示所述进气歧管压力的第二歧管绝对压力传感器值；
关闭所述废气再循环气门，并获得指示所述进气歧管压力的第四歧管绝对压力传感器值；并且
将所述第一歧管绝对压力传感器值与所述第四歧管绝对压力传感器值进行比较，并判定所述废气再循环气门是否正常地控制废气再循环。
8.根据权利要求7所述的废气再循环诊断方法，其进一步包括：
根据开启至所述第一点的所述废气再循环气门的开度，判定所述第二歧管绝对压力传感器值是否处于最大歧管绝对压力传感器值和最小歧管绝对压力传感器值之间。
9.根据权利要求8所述的废气再循环诊断方法，其进一步包括：
将所述废气再循环气门开启至第二点，并获得指示所述进气歧管压力的第三歧管绝对压力传感器值。
10.根据权利要求9所述的废气再循环诊断方法，其进一步包括：
根据开启至所述第二点的所述废气再循环气门的开度，判定所述第三歧管绝对压力传感器值是否处于最大歧管绝对压力传感器值和最小歧管绝对压力传感器值之间。
11.根据权利要求10所述的废气再循环诊断方法，其中，所述废气再循环气门是否正常地控制废气再循环的判定包括：
如果所述第一歧管绝对压力传感器值等于所述第二歧管绝对压力传感器值，则判定所述废气再循环气门对所述废气再循环的控制正常。
12.根据权利要求10所述的废气再循环诊断方法，其中，所述废气再循环气门是否正常地控制废气再循环的判定包括：
如果所述第一歧管绝对压力传感器值不等于所述第二歧管绝对压力传感器值并且所述第二歧管绝对压力传感器值和所述第三歧管绝对压力传感器值中的至少一个超过最大歧管绝对压力传感器值或者超过最小歧管绝对压力传感器值，则判定所述废气再循环气门对所述废气再循环的控制异常。
13.根据权利要求12所述的废气再循环诊断方法，其进一步包括：
如果判定所述废气再循环气门对所述废气再循环的控制异常，则关闭所述废气再循环气门。
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