CN106321264A - 一种精确的egr阀控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种精确的EGR阀控制方法，通过采集发动机转速传感器信号以及油门位置传感器信号及其变化量，判定发动机的转速和扭矩的变化程度，将发动机所处的工况分为稳态工况、加速工况和急加速工况，稳态工况和加速工况分别对应不同的map图，急加速工况则直接关闭EGR阀。本发明能够通过分开使用两张map来解决重合工况标定不精确的问题，方便了标定人员的开发过程，提高了针对EGR阀部分的标定质量，进一步保证了发动机足够的新鲜空气，防止冒黑烟。

Description

一种精确的EGR阀控制方法
技术领域
本发明涉及发动机尾气排放再循环系统技术领域，特别是一种EGR阀的控制方法。
背景技术
在发动机废气再循环系统（EGR 系统）中，可以通过调节EGR 阀开度的大小来调节废气流量，使废气与新鲜空气按一定比例混合后返回气缸进行再循环，以降低气缸内燃烧温度以及燃烧速度，从而减少NOx的排放量，达到排放标准。目前EGR阀的控制方式，多是通过检测新鲜空气的进气流量和发动机的总吸气量来实现EGR阀的调节，从而控制EGR率使发动机维持在最佳工作状态。然而，发动机在不同工作状态下所需求的EGR率是不一样的，这就需要对发动机的工作状态以及工况进行精确的判断才能更好的对EGR阀进行控制。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种EGR阀控制方法，能够精确的判别出发动机当前的状态是稳态工况、加速工况还是急加速工况，并有针对性的对EGR阀进行分别控制。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种精确的EGR阀控制方法，具体包括以下步骤：
A.单位时间内不间断采集转速传感器信号和油门位置传感器信号；
B.同步进行不间断处理，计算得到转速信号变化值和油门信号变化值；
C.设定工况信号阈值，将步骤计算获得的转速信号变化值和油门信号变化值与工况信号阈值比较；
D.根据步骤C判断发动机工况，并对EGR阀发出控制指令。
上述一种精确的EGR阀控制方法，步骤C中所述的工况信号阈值包括加速阈值和急加速阈值，信号变化值与阈值之间的比较具体操作为：将每次采集到的信号值A与前一次采集到的信号值A1进行减操作，若本次的信号值A与前一次信号值A1的差值△A大于加速阀值或者急加速阀值，则再将后一次采集到的信号值A2与前一次采集到的信号值A1进行减操作，并与加速阀值和急加速阀值进行比对。
上述一种精确的EGR阀控制方法，步骤D具体包括以下步骤：
D1.当转速信号变化值或油门信号变化值中其中一项满足：前后两次差值均大于加速阀值，并且其中至少一次差值大于急加速阀值，则判定发动机当前状态为急加速工况，向EGR阀发出关闭指令；或者同时检测到转速信号变化值和油门信号变化值的第一次差值均大于加速阀值，且至少其中一项的差值大于急加速阀值，则同样可以判定发动机当前状态为急加速工况，向EGR阀发出关闭指令；
D2. 转速信号变化值或油门信号变化值中其中一项满足：前后两次差值均大于加速阀值，且小于急加速阀值，则判定发动机当前状态为加速工况，控制EGR阀使用加速map；或者同时检测到转速信号变化值和油门信号变化值的第一次差值均大于加速阀值，且小于急加速阀值，同样判定发动机当前状态为加速工况，控制EGR阀使用加速map；
D3.转速信号变化值和油门信号变化值中两项同时满足：本次信号值与上次信号值的差值小于加速阀值，则判定发动机状态也为稳态工况，控制EGR阀使用稳态map；或者转速信号变化值和油门信号变化值中其中一项检测到了第一次的差值大于了加速阀值，但是随后的第二次差值是小于加速阀值的，也判定发动机状态也为稳态工况，控制EGR阀使用稳态map。
由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
本发明区别于常用的EGR阀控制方式，发动机在加速工况B和稳态工况C时分别对应不同的两张map，并将急加速工况加以区分，急加速工况下将EGR阀关闭以保证发动机动力。发动机在加速工况和稳态工况时可能会存在相互间重合的工况点，分开使用两张map即可很好的解决重合工况标定不精确的问题，方便了标定人员的开发过程，提高了针对EGR阀部分的标定质量，进一步保证了发动机足够的新鲜空气，防止冒黑烟。
附图说明
图1是本发明的逻辑图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
发动机在稳态工况运行时，EGR阀的开度较大，加速工况时排气压力急剧增大，若不将EGR阀开度减小就会导致再循环的废气较多，燃烧不稳定。在发动机标定时，往往存在许多稳态工况与加速工况重合的点，若不将两种工况分开标定而使用同一张map则可能会导致发动机排放不达标。
本发明提供一种精确的EGR阀控制方法，通过采集发动机转速传感器信号以及油门位置传感器信号及其变化量，判定发动机的转速和扭矩的变化程度，将发动机所处的工况分为稳态工况、加速工况和急加速工况，稳态工况和加速工况分别对应不同的map图，急加速工况则直接关闭EGR阀，保证发动机足够的新鲜空气，防止冒黑烟。控制方法具体包括以下步骤：
A.单位时间内不间断采集转速传感器信号和油门位置传感器信号。单位时间可标定，一般为10-50ms。
B.同步进行不间断处理，计算得到转速信号变化值和油门信号变化值。如每15ms采集一次转速信号，0ms时采集到的信号为2000rpm，15ms时采集到的信号为2021rpm，30ms时采集到的信号为2032rpm。
C.设定工况信号阈值，将步骤计算获得的转速信号变化值和油门信号变化值与工况信号阈值比较。阈值包括加速阈值和急加速阈值，信号变化值与阈值之间的比较具体操作为：将每次采集到的信号值A与前一次采集到的信号值A1进行减操作，若本次的信号值A与前一次信号值A1的差值△A大于加速阀值或者急加速阀值，则再将后一次采集到的信号值A2与前一次采集到的信号值A1进行减操作，并与加速阀值和急加速阀值进行比对。
延续上例，若设定加速阈值为20 rpm，急加速阈值为50 rpm；那么本次采集的信号值与前一次信号值之差为21 rpm，后一次采集的信号值与前一次信号值之差为32 rpm。
D.根据步骤C判断发动机工况，并对EGR阀发出控制指令，其逻辑如图1所示，具体为：
D1.当转速信号变化值或油门信号变化值中其中一项满足：前后两次差值均大于加速阀值，并且其中至少一次差值大于急加速阀值，则判定发动机当前状态为急加速工况，向EGR阀发出关闭指令；或者同时检测到转速信号变化值和油门信号变化值的第一次差值均大于加速阀值，且至少其中一项的差值大于急加速阀值，则同样可以判定发动机当前状态为急加速工况，向EGR阀发出关闭指令；
D2. 转速信号变化值或油门信号变化值中其中一项满足：前后两次差值均大于加速阀值，且小于急加速阀值，则判定发动机当前状态为加速工况，控制EGR阀使用加速map；或者同时检测到转速信号变化值和油门信号变化值的第一次差值均大于加速阀值，且小于急加速阀值，同样判定发动机当前状态为加速工况，控制EGR阀使用加速map；
D3.转速信号变化值和油门信号变化值中两项同时满足：本次信号值与上次信号值的差值小于加速阀值，则判定发动机状态也为稳态工况，控制EGR阀使用稳态map；或者转速信号变化值和油门信号变化值中其中一项检测到了第一次的差值大于了加速阀值，但是随后的第二次差值是小于加速阀值的，也判定发动机状态也为稳态工况，控制EGR阀使用稳态map。
延续上例，转速传感器采集的信号，前后两次差值均大于加速阈值，且小于急加速阀值，则判定发动机当前状态为加速工况，控制EGR阀使用加速map。
步骤D中，在逻辑运转时，只有当发现本次采集到的信号与前一次信号之间的差值大于阀值，才会启动计算后一次信号与前一次信号之间的差值，同时满足本次信号与前一次信号之间的差值大于阀值并且后一次信号与前一次信号之间的差值也大于阀值才判定当前进入加速工况。对于急加速工况的判定也是使用相同的模式，只是急加速工况的阀值设置是大于加速的阀值，若后两次采集到的信号均与前一次的信号差值均大于急加速的阀值，则认为发动机进入了急加速工况。
本发明中，三种状态之间的优先级为急加速工况最高，加速工况其次，最后是稳态工况，并对急加速工况和加速工况分别使用延时设定。即当探测到发动机满足急加速或者加速工况时，延时计时开始工作，ECU控制EGR阀在急加速或者加速工况下工作一段延时时间后才会重新进入稳态工况，急加速或者加速工况的延时时间均可单独标定；若当前发动机处于加速状态时探测到了急加速工况则立即进入急加速工况的EGR阀控制，并且开始急加速延时的计时；若处在急加速或者加速工况下工作时又一次探测到了急加速或者加速的工况判定则延时计时器重新计时。
在稳态工况运行的情况下，满足加速工况或者急加速工况的判定时则立即进入加速工况或者急加速工况；当在加速工况运行时，满足急加速工况的判定时则立即进入急加速工况。
本发明适用于所有使用EGR技术路线的柴油机，简化了发动机标定人员对于EGR阀的标定工作，EGR开度在稳态工况和加速工况区分开来更好地降低了发动机的排放。

Claims (3)

1.一种精确的EGR阀控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
A.单位时间内不间断采集转速传感器信号和油门位置传感器信号；
B.同步进行不间断处理，计算得到转速信号变化值和油门信号变化值；
C.设定工况信号阈值，将步骤计算获得的转速信号变化值和油门信号变化值与工况信号阈值比较；
D.根据步骤C判断发动机工况，并对EGR阀发出控制指令。
2.根据权利要求1所述的一种精确的EGR阀控制方法，其特征在于，步骤C中所述的工况信号阈值包括加速阈值和急加速阈值，信号变化值与阈值之间的比较具体操作为：将每次采集到的信号值A与前一次采集到的信号值A1进行减操作，若本次的信号值A与前一次信号值A1的差值△A大于加速阀值或者急加速阀值，则再将后一次采集到的信号值A2与前一次采集到的信号值A1进行减操作，并与加速阀值和急加速阀值进行比对。
3.根据权利要求2所述的一种精确的EGR阀控制方法，其特征在于，步骤D具体包括以下步骤：
D1.当转速信号变化值或油门信号变化值中其中一项满足：前后两次差值均大于加速阀值，并且其中至少一次差值大于急加速阀值，则判定发动机当前状态为急加速工况，向EGR阀发出关闭指令；或者同时检测到转速信号变化值和油门信号变化值的第一次差值均大于加速阀值，且至少其中一项的差值大于急加速阀值，则同样可以判定发动机当前状态为急加速工况，向EGR阀发出关闭指令；
D2. 转速信号变化值或油门信号变化值中其中一项满足：前后两次差值均大于加速阀值，且小于急加速阀值，则判定发动机当前状态为加速工况，控制EGR阀使用加速map；或者同时检测到转速信号变化值和油门信号变化值的第一次差值均大于加速阀值，且小于急加速阀值，同样判定发动机当前状态为加速工况，控制EGR阀使用加速map；
D3.转速信号变化值和油门信号变化值中两项同时满足：本次信号值与上次信号值的差值小于加速阀值，则判定发动机状态也为稳态工况，控制EGR阀使用稳态map；或者转速信号变化值和油门信号变化值中其中一项检测到了第一次的差值大于了加速阀值，但是随后的第二次差值是小于加速阀值的，也判定发动机状态也为稳态工况，控制EGR阀使用稳态map2。
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