CN104863731B - Egr阀的自清洁方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种EGR阀的自清洁方法，发动机的ECU控制EGR阀的动作，所述自清洁方法的步骤如下：所述ECU发送控制所述EGR阀自清洁动作的预设指令信号，所述EGR阀进行全关动作、全开动作产生振动，至自清洁过程结束。通过该自清洁方法有效消除聚集于EGR阀的沉积物，确保EGR阀稳定、可靠的工作状态，提升其使用寿命。

Description

EGR阀的自清洁方法

技术领域

本发明涉及EGR阀技术领域，特别涉及一种EGR阀的自清洁方法。

背景技术

EGR(Exhaust Gas Recirculation)为废气再循环，即将发动机排出的废气重新引入进气管和新鲜气体混合后进入燃烧室进行燃烧。

EGR阀安装于发动机上，用于控制进入进气系统的再循环废气量。车载ECU(Electronic Control Unit)调节EGR阀的开度，从而精确控制进入发动机的废气量。由此可知，EGR阀长期暴露于废气环境中，导致其容易产生积碳、污垢；特别是安装在EGR废气冷却器后的EGR阀，即冷端EGR阀，由于此处废气温度很低，各种废气成分更容易在EGR阀上聚集积累。大量的积碳、污垢等沉积物积累在EGR阀的阀片、阀体上，很快使EGR阀结焦甚至卡滞，加速EGR阀的老化，导致发动机性能下降、排放超标。

现有技术中，针对EGR阀并未设置专门的清洁过程，而仅仅是利用EGR阀自学习过程中关闭、打开动作产生的振动方式，对聚集于阀片、阀体上的大量积碳、污垢清洁。但是，此种方式并不能有效清除EGR阀的阀片与阀体上的沉积物，特别是在EGR阀自学习过程中，为了有效保护EGR阀，避免产生损坏，在其自学习过程中采用软落座以减少振动、摩擦等。因此，现行的EGR阀无法有效清除聚集于EGR阀上的积碳、污垢，根本无法达到真正的自清洁目的。

有鉴于此，亟待针对上述技术问题，提供一种EGR阀的自清洁方法，从而有效清除聚集于EGR阀的沉积物，确保EGR阀稳定、可靠的工作状态，提升其使用寿命。

发明内容

本发明提供一种EGR阀的自清洁方法，通过该自清洁方法有效消除聚集于EGR阀的沉积物，确保EGR阀稳定、可靠的工作状态，提升其使用寿命。

本发明提供一种EGR阀的自清洁方法，发动机的ECU控制EGR阀的动作，所述自清洁方法的步骤如下：

所述ECU发送控制所述EGR阀自清洁动作的预设指令信号，所述EGR阀进行全关动作、全开动作产生振动，至自清洁过程结束。

可选地，所述ECU设定所述EGR阀进行自清洁的激活条件，所述激活条件成立时，进行自清洁动作；所述激活条件包括：所述ECU的开关断电或上电，且整车的实际行车里程大于所述ECU内预设行车里程。

可选地，所述激活条件还包括：大气环境温度在所述ECU预设的温度范围之内和/或实际发动机转速小于所述ECU内预设发动机转速

可选地，所述激活条件还包括：发动机的冷却液温度、机油压力、环境压力中至少一者在预设的范围内。

可选地，所述ECU控制所述EGR阀在全关位置、全开位置处，作若干次预定开度的开关动作。

可选地，所述预设指令信号包括预设全关开度的信号和预设全开开度的信号，所述预设全关开度小于所述EGR阀相应的实际全关开度、所述预设全开开度大于所述EGR阀相应的实际全开开度。

可选地，所述自清洁过程包括多次的全关动作和全开动作。

可选地，执行全关动作，所述ECU发送所述预设全关开度的信号，所述EGR阀由当前开度状态突变至全关开度状态；

执行全开动作时，所述ECU发送所述预设全开开度的信号，所述EGR阀由当前开度状态突变至全开开度状态。

可选地，所述预设全关开度、所述预设全开开度的信号均持续一定时间。

可选地，自清洁过程结束后，实际行车里程清零。

本发明的优选方案中，EGR阀的自清洁方法的具体步骤如下：ECU发送控制EGR阀进行自清洁动作的预设指令信号，从而使EGR阀进行全关动作、全开动作产生振动，至该自清洁过程结束。

如此，本发明针对EGR阀存在的问题，为其提供了一种独立于EGR阀自学习过程仅用于其自清洁的方法，通过ECU定期控制EGR阀启动自清洁程序，有效消除聚集在阀上面的沉积物，确保阀稳定、可靠的工作状态，并提升其使用寿命。

在本发明的另一优选方案中，EGR阀的自清洁的激活条件包括：EUC的开关断电或上电，且整车的实际行车里程大于ECU内预设行车里程。当此两个条件同时满足时，启动EGR阀的自清洁控制逻辑。采用该EGR阀自清洁方法，一方面能够针对EGR阀进行独立的清洁工作，有效消除聚集与EGR阀的沉积物，确保其工作的稳定性、可靠性；另一方面，能够在车辆真正经过驾车行驶后，且具有一定行车里程时进行自清洁动作，规避EGR阀未产生沉积物时进行无效自清洁工作，减少不必要的机械磨损、碰撞，确保自清洁的有效性，进一步提升发动机的工作性能。

附图说明

图1为具体实施例中EGR阀自清洁的控制逻辑图；

图2为具体实施例中EGR阀自清洁的激活条件逻辑图；

图3为具体实施例中EGR阀开度值选择逻辑图；

图4为具体实施例中EGR阀开度调节逻辑图；

图5为具体实施例中EGR阀动作设定示意图；

图6为具体实施例中EGR阀实际开度与对应预设开度的对比示意图。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种EGR阀的自清洁方法，通过该自清洁方法有效消除聚集于EGR阀的沉积物，确保EGR阀稳定、可靠的工作状态，提升其使用寿命。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1、图2，其中，图1为具体实施例中EGR阀自清洁的控制逻辑图；图2为具体实施例中EGR阀自清洁的激活条件逻辑图。

本发明提供一种EGR阀的自清洁方法，发动机的ECU控制EGR阀的动作。在一种具体实施例中，如图1所示，EUC设定EGR阀进行自清洁的激活条件，具体步骤为：

S1、判断预定的自清洁的激活条件是否成立，当该激活条件成立时，进入步骤S2；当激活条件不成立时，不启动自清洁过程，等待条件成立；

S2、ECU发送控制EGR阀自清洁动作的预设指令信号，从而使EGR阀进行全关动作、全开动作，至完成自清洁过程结束；

S3、ECU发送信号切换EGR阀由自清洁状态进入工况状态，以为发动机工作时EGR阀的快速工作做准备。

本发明为EGR阀提供了一种独立、有效去除沉积物的自清洁方法，其不受EGR阀工作条件、自学习要求的限制，独立通过ECU定期启动自清洁程序，控制EGR阀进行自清洁，快速、有效的消除聚集在阀上的各种沉积物，从而确保阀稳定、可靠的工作状态，提高其使用寿命。

在另一具体实施例中，如图2所示，优化自清洁的激活条件。该激活条件包括：EUC的开关断电或上电，且整车的实际行车里程大于ECU内预设行车里程。当两激活条件同时满足时，启动EGR阀的自清洁控制逻辑。

通过上述激活条件，能够针对EGR阀进行独立的清洁工作，使其在真正经过驾驶行驶后，且具有一定行车里程时自清洁动作，能够规避EGR阀未产生沉积物而进行无效自清洁工作，降低由此产生的机械磨损、碰撞等损坏，确保EGR阀自清洁的有效性，提升发送机的工作性能。

需要说明的是，ECU的开关断电或上电均指的是在发动机未进入正常运行时，其EGR阀未处于正常工况状态下，如此，可避免EGR阀自清洁过程对发动机产生振动。在本发明中，仅以ECU开关断电时进行自清洁为例进行详细说明，上电过程中EGR阀的自清洁方法可一并参见在EGR阀断电过程时自清洁方法。

进一步地，激活条件还包括：大气环境温度在ECU预设的温度范围内；也就是说，该激活条件辅助上述激活条件。判断EGR阀所处的环境的大气环境温度(x)是否在ECU内预设的温度。即A≤x≤B，(A，B代表预设环境温度的两端值)。如此设置，能够确保EGR阀内的位置传感器是否处于良好的工作状态下，确保此时EGR阀进行自清洁时，EGR阀能够准确地进行全关、全开动作，保证进行有效的自清洁动作。

预设的温度范围具体值根据位置传感器的工况要求而设定，不同的位置传感器的工作温度不同，应根据实际情况而设定，该范围只需满足位置传感器稳定、可靠的工作均可。因此，该预设的温度范围具体值并不对本申请请求保护的技术方案构成限制。

进一步地，还可将实际发动机转速作为激活条件。即实际发动机转速小于ECU内预设发动机转速。在EGR阀进行自清洁时，应使发动机的转速在一定范围内，也就是说，当ECU开关断电进行EGR阀的自清洁过程时，应当使发动机的转速降低以避免自清洁对EGR阀及发动机的损坏。

预设发动机转速设定在近怠速状态的转速，避免T15断电进行EGR阀自清洁产生冲击，减少发动机的振动。在具体方案中，选取发动机制动后，中间某一转速为预设发动机转速；当为T15上电时，可选取发动机启动后，在到达最大转速之前的某一中间转速为预设转速。

需要说明的是，预设发动机转速规避EGR阀自清洁过程对发动机的冲击，又能确保EGR阀准确可靠的自清洁过程。

为了进一步优化EGR阀的自清洁方法，其激活条件还包括：发动机的冷却液温度、机油压力、环境压力中至少一者在预设范围内。

结合图2所示，在一种具体实施例中，可将发动机冷却液温度作为激活条件之一，当实际发动机冷却液温度(y)在一定预设发动机冷却液温度范围内，即C≤y≤D，(C，D代表预设发动机冷却液温度的两端值)。

当然，机油压力、环境压力等能够反映发动机状态的参数均可作为EGR阀自清洁的激活条件，只要能够反映发动机处于正常工作状态的激活条件均可，以避免进行不必要的EGR阀的自清洁过程。

可通过上述参数综合反映发动机状态，也可择一确定发动机状态，具体设定可根据实际工况需求而设定，只需能够准确反映发动机处于正常工作状态均可。

当EGR阀自清洁激活条件成立后，ECU发送控制信号，如图3所示的控制逻辑，EGR阀由工况状态进入自清洁状态，从而进入EGR阀自清洁的控制逻辑中。

如图4所示，在具体方案中，预设全关开度的信号、预设全开开度的信号已设定在ECU中，EGR阀的位置传感器获得当前EGR阀的实际开度。在激活条件进行判断时，ECU计算预设全关开度的信号、预设全开开度的信号与相应实际开度的偏差值，偏差值经过PID(Proportion Integration Differentiation)控制器输出控制EGR阀实际位置开度的PWM(Pulse Width Modulation)占空比信号，通过不断调节时EGR阀的实际开度向达到预设指令信号趋近。

EGR阀每次自清洁过程包括多次的全关动作和全开动作，从而可有效去除沉积物，可在ECU中设定5次～10次的全关动作、全开动作。在具体实施例中可设定8次全关动作、全开动作。具体的次数并不对本申请技术方案构成限制，只需能够有效消除EGR阀的沉积物的次数均可。

为了有效清除EGR阀的沉积物，ECU控制EGR阀在全关位置、全开位置处，作若干次预定开度的开关动作；也就是说，ECU中发送小范围的开度，使EGR阀到达全关位置、全开位置处后，可以做小幅度的打开、关闭以产生频繁的振动，从而清除沉积物。其预定开度在全关位置处可设为-10％～10％的开度，而在全开位置处时可设为90％～110％的开度。

在一种具体实施例中，以EGR阀实现一次全关动作为例进行详细说明，请结合图5和图6所示。

当激活条件成立时，进行自清洁动作，其ECU发送预设全关开度的信号指令控制EGR阀由当前开度状态突变至全关开度状态。EGR阀的实际全关开度为0％开度，为了进行有效清洁，设定的预设全关开度为-10％，也就是说，当设定-10％时，EGR阀实际根本达不到该位置，如此，按照图4中PID控制EGR阀预设全关开度与实际开度之间产生的偏差值，并通过PID的调节而使EUC发出控制EGR阀进行关闭动作的较大突变信号，从而使EGR阀由当前状态突变至全关状态，从而振落沉积物；当EGR阀到达全关位置时，ECU控制EGR阀在全关位置(0％开度)，以-10％～10％开度范围内进行多次小幅度的开关动作，从而使EGR阀产生振动，进一步有效去除沉积物。

在-10％～10％开度范围内的开关动作的振动次数并不局限，只需根据实际需要而设定于ECU中，从而实现有效清除EGR阀上的沉积物的次数均可。

同时，其开关动作产生振动的幅度也并不局限于此，还可在其他范围内，例如可设定在-12％～12％开度范围内，并且，0％开度代表在全关位置，而开度值-12％是EGR阀无法实现的向关闭方向的一个位置，也就是其预设全关开度小于EGR阀实际全关开度，如此，能够增强振动，提升自清洁的效果。

执行全开动作时，其在100％开度位置代表EGR阀为实际全开开度，而ECU发送控制EGR阀全开动作的预设全开开度信号，即EGR阀实际达不到的110％开度，然后在90％～110％开度范围内进行开关动作的振动。与进行全关动作的原理及作用相同，可参见上述有关全关动作的阐述。

进一步地，为了有效确保EGR阀全关、全开动作的有效性，实现可靠的自清洁过程，预设全关开度、预设全开开度的信号均持续一定时间。同时，在上述一定开度范围振动时，各个开度值处也均持续一定时间。

针对上述实施例，当自清洁过程结束后，进行步骤S4，对实际行车里程控制：

S41、实际行车里程清零；

S42、实际行车里程重新累积，作为下一次自清洁的激活条件。

上述步骤只需设置在自清洁过程结束后，其可在ECU控制切换EGR阀正常控制逻辑之前、之后，还可同时进行。

以上对本发明所提供的一种EGR阀的自清洁方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种EGR阀的自清洁方法，发动机的ECU控制EGR阀的动作，其特征在于，所述自清洁方法的步骤如下：

所述ECU发送控制所述EGR阀自清洁动作的预设指令信号，所述EGR阀进行全关动作、全开动作产生振动，至自清洁过程结束；

所述ECU设定所述EGR阀进行自清洁的激活条件，所述激活条件成立时，进行自清洁动作；所述激活条件包括：所述ECU的开关断电或上电，且整车的实际行车里程大于所述ECU内预设行车里程。

2.根据权利要求1所述的EGR阀的自清洁方法，其特征在于，所述激活条件还包括：大气环境温度在所述ECU预设的温度范围之内和/或实际发动机转速小于所述ECU内预设发动机转速。

3.根据权利要求2所述的EGR阀的自清洁方法，其特征在于，所述激活条件还包括：发动机的冷却液温度、机油压力、环境压力中至少一者在预设的范围内。

4.根据权利要求1-3任一项所述的EGR阀的自清洁方法，其特征在于，所述ECU控制所述EGR阀在全关位置、全开位置处，作若干次预定开度的开关动作。

5.根据权利要求1-3任一项所述的EGR阀的自清洁方法，其特征在于，所述预设指令信号包括预设全关开度的信号和预设全开开度的信号，所述预设全关开度小于所述EGR阀相应的实际全关开度、所述预设全开开度大于所述EGR阀相应的实际全开开度。

6.根据权利要求5所述的EGR阀的自清洁方法，其特征在于，所述自清洁过程包括多次的全关动作和全开动作。

7.根据权利要求6所述的EGR阀的自清洁方法，其特征在于，

执行全关动作，所述ECU发送所述预设全关开度的信号，所述EGR阀由当前开度状态突变至全关开度状态；

执行全开动作时，所述ECU发送所述预设全开开度的信号，所述EGR阀由当前开度状态突变至全开开度状态。

8.根据权利要求7所述的EGR阀的自清洁方法，其特征在于，所述预设全关开度、所述预设全开开度的信号均持续一定时间。

9.根据权利要求1-3任一项所述的EGR阀的自清洁方法，其特征在于，自清洁过程结束后，实际行车里程清零。