CN106351749B - 用于控制背压阀的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制背压阀的方法，可以包括：感测操作，由控制器感测发动机转速和燃料喷射速率；比较操作，在感测操作后，比较发动机转速与预设转速并比较燃料喷射速率与预设喷射速率；以及第一控制操作，当比较操作的结果表明，发动机转速小于预设转速并且燃料喷射速率小于预设喷射速率时，控制背压阀的控制常数，将其设定为小于基准值的补偿值。

Description

用于控制背压阀的方法
技术领域
本公开涉及以改变背压阀的控制常数(control constant)从而防止噪声产生的方式控制背压阀的方法。
背景技术
通常，从发动机生成的废气含有大量有害成分，例如CO、HC、氮化合物(NOx)等。为了减少诸如NOx的污染气体的排放，通常使用排气再循环(EGR)系统。
在此类EGR系统中，燃烧后排放的一些排气被供给到进气混合物并与其混合，然后抽入到燃烧室中。由此，在不改变气体混合物的空燃比的情况下，减小了气体混合物密度，并且因此降低了燃烧温度。
即，在EGR系统中，当需要减少诸如NOx的污染气体的排放时，根据发动机工况，将一些排气通过EGR阀添加到进气，之后与气体混合物一起被供给到燃烧室中。这里，抽入燃烧室中的排气是惰性气体，并且进气体积不改变。因此，气体混合物的密度相对减小，使得火焰传播速度减小，并且因此燃烧速度也减小。因此，防止了燃烧温度提高。结果，减少了诸如NOx的污染气体的排放。
特别地，低压排气再循环(LP-EGR)系统被配置为，将阀门设置在涡轮增压器的后端，使得能够将排气供给到涡轮增压器的压缩器的前端并且再循环，由此减少氮化合物(NOx)的排放。
为了采用此类LP-EGR系统，必须形成差压/压力差(differential pressure)。为此，通常使用背压阀来增大柴油机微粒过滤器(DPF)后端上的背压，并因此形成差压。DPF是后处理装置。背压阀被配置为，由设置在该阀中的致动器调整阀瓣的打开程度，以便控制DPF后端的差压的量值。
在常规技术中，背压阀的控制常数被设定为比较大的，使得该阀的响应性相对高。然而，如果在诸如发动机噪声比较小的怠速状况下用比较大的控制常数操作背压阀，则存在因为从致动器的齿轮生成的噪声而可能使驾驶者感到不舒适的问题。
前述内容仅旨在帮助理解本公开的背景，而不旨在意味着本公开中公开的任何事物是本领域技术人员已知的。
发明内容
本公开是在考虑现有技术中发生的上述问题做出的，并且本公开旨在提出一种控制方法，其控制背压阀的控制常数，使其根据发动机转速和燃料喷射速率而变化，由此减小源自背压阀的噪声的问题。
在本公开的示例性形式中，提供一种用于控制背压阀的方法，包括：感测操作，其为：由控制器感测发动机转速和燃料喷射速率；比较操作，其为：在感测操作之后，比较发动机转速与预设转速并比较燃料喷射速率与预设喷射速率；以及第一控制操作，其为：当比较操作的结果表明，发动机转速小于预设转速并且燃料喷射速率小于预设喷射速率时，控制背压阀的控制常数以将控制常数设定为小于基准值的补偿值。
该方法还可以包括：确定操作，其为：在感测操作之前，确定变速档的位置，并且当确定操作的结果是，确定出变速档在停车档(P)或空档(N)位置时，执行第一控制操作。
确定操作的结果是，确定出变速档在行驶档(D)或倒车档(R)位置时，可以执行感测操作。
该方法还可以包括以下操作：当比较操作的结果表明，发动机转速为预设转速或更大，或者燃料喷射速率为预设喷射速率或更大时，感测车辆是否满足排气再循环(EGR)阀关闭条件。当感测车辆是否满足EGR关闭条件的操作的结果表明，车辆满足EGR阀关闭条件时，执行第一控制操作。
该方法还可以包括：第二控制操作，其为：当感测车辆是否满足EGR阀关闭条件的操作的结果表明，车辆不满足EGR阀关闭条件时，控制背压阀的控制常数以将控制常数设定为基准值。
在第二控制操作中，当在初始阶段，背压阀的控制常数被设定为补偿值时，以如下方式控制控制常数，即，将控制常数保持被设定为补偿值持续预定时间，然后改变为基准值。
在根据本公开的用于控制背压阀的方法中，控制背压阀的控制常数，使其根据发动机转速、燃料喷射速率、变速档的位置和EGR阀的关闭条件而变化。从背压阀产生噪声的问题能够被解决，并且背压阀的响应性能够被维持在与常规技术的响应性相同的水平。
附图说明
从下面结合附图进行的详细描述中，将更清楚地理解本公开的上述目标、特征和优点以及其他目标、特征和优点，在附图中：
图1是用于控制背压阀的方法的流程图；
图2是说明排气再循环(EGR)系统的视图；
图3是示出当控制常数被设定为基准值时背压阀的响应速度的曲线图；以及
图4是示出当控制常数被设定为补偿值时背压阀的响应速度的曲线图。
具体实施方式
现在将参考附图详细描述根据本公开的示例性形式的用于控制背压阀的方法。
在图1和图2中，控制方法包括：由与发动机通信的发动机控制单元的控制器感测发动机转速和燃料喷射速率(操作S20)；在感测操作S20后，比较发动机转速与预设转速并且比较燃料喷射速率与预设喷射速率(操作S30)；以及当比较操作S30的结果表明，发动机转速小于预设转速并且燃料喷射速率小于预设喷射速率时，控制背压阀的控制常数，将其设定为小于基准值的补偿值(第一控制操作S50)。
控制器被配置为使用分别感测发动机每分钟转数(RPM)和燃料喷射速率的传感器，以便获得关于发动机转速和燃料喷射速率的信息。
如果接收到的发动机转速和燃料喷射速率分别小于预设发动机转速和预设燃料喷射速率，则可以确定，车辆停止在怠速状态，同时车辆处于轻踩油门(tip-in)状态，在该状态中，驾驶者温和地操纵加速踏板。当停止在怠速状态的车辆进入轻踩油门状态时，从发动机产生的噪声水平比较低。因此，当操作背压阀时，会从背压阀产生噪声。
因此，控制器被配置为，调整背压阀的控制常数，将其设定为小于现有基准值的补偿值，接着使用补偿的控制常数控制背压，由此降低从背压阀产生的噪声水平。当背压阀的控制常数减小时，背压阀的操作速度也降低，并且因此背压阀的响应性降低。在轻踩油门状态中，不需要快速控制背压阀。因此，可以进行减小背压阀控制常数的补偿操作以降低噪声，并且因此能够改善车辆的适销性。背压阀的控制常数可以包括P增益值和I增益值。
在图3中，当背压阀的控制常数被设定为基准值时，将完全打开的背压阀完全关闭所花费的时间为0.09秒。即，阀门的响应性比较高。
在图4中，当背压阀的控制常数被调整到补偿值时，将完全打开的背压阀完全关闭所花费的时间为0.17秒。即，可以理解，背压阀的响应性低于在使用被设定为基准值的控制常数控制阀门的情况下的响应性。然而，由于背压阀被控制的响应速度降低，因此操作背压阀时产生的噪声减小。因此，优选的是，当需要减小从发动机产生的噪声并操作背压阀时，将背压阀的控制常数调整到补偿值。
根据示例性实施例的控制方法还包括，在进行感测操作S20之前，确定变速档(shift gear)的位置(操作S10)。当确定操作S10的结果是，确定出变速档在P或N位置时，进行第一控制操作S50。
通常，当变速档在P或N位置时，车辆停止或通过惯性力移动。在该状态中，从发动机产生的噪声水平比较低。这里，当驾驶者踩压加速踏板时，噪声可能由于操作背压阀而产生。鉴于此，优选根据变速档的位置将背压阀的控制常数调整到适当值，使得车辆的噪声能够被减小。
另一方面，当确定操作S10的结果为，确定出变速档在D或R位置时，进行感测操作S20。当变速档在D或R位置时，车辆正在移动，并且发动机的噪声增大到适当水平。因此，尽管操作背压阀，但是从操作背压阀产生的噪声被发动机的噪声淹没，驾驶员将不能识别从背压阀产生的噪声。因此，在本公开的示例性形式中，执行感测发动机转速和燃料喷射速率并将它们与各自的预设值进行比较的逻辑。
当比较操作S30的结果表明，发动机转速为预设速度或更大，或者燃料喷射速率为预设喷射速率或更大时，根据本公开的示例性形式的控制方法可以进一步包括，感测车辆是否满足EGR阀关闭条件(操作S40)。如果感测操作S40的结果表明，车辆满足EGR阀关闭条件，则执行第一控制操作S50。
根据车辆的状况，当通过背压阀控制空气流量时，可以不使用EGR阀。例如，当车辆满足EGR阀关闭条件，即异常驾驶条件(例如，释放油门(tip-out)、快速加速、长时间怠速、冷起动、换档等)时，将EGR阀和背压阀控制到预设默认情况，并且因此将它们关闭。
这里，控制器被配置为补偿用于控制背压阀的控制常数，并且因此被配置为将控制常数调整至补偿值，由此减小关闭或打开背压阀时产生的噪声。
另一方面，当感测操作S40的结果表明，车辆不满足EGR阀关闭条件时，控制方法可以进一步包括，控制背压阀的控制常数，将其设定为基准值(第二控制操作S60)。
即，当通过确定操作S10、比较操作S30和感测操作S40确定出车辆正常移动并且EGR阀正常操作时，控制器被配置为将基准值设置作为背压阀的控制常数，并且因此使用被设定为基准值的控制常数来控制背压阀，该基准值提供高响应性。因此，当车辆处于驾驶者不能识别由背压阀操作产生的噪声的状况下，控制器被配置为增大背压阀被控制的响应速度，因此防止了在控制背压阀时导致故障。
在第二控制操作S60中，当在初始阶段，背压阀的控制常数被设定为补偿值时，对控制常数进行控制，使其保持被设定为补偿值持续预定时间，然后被改变为基准值。
即，当需要将背压阀的响应性返回到其原始正常值时，控制常数在改变成基准值之前保持被设定为补偿值持续预定时间，而不是直接改变为基准值。由此，能够防止背压阀的控制响应速度过于迅速增大，并且因此能够防止背压阀的操作产生的噪声。
如上所述，在根据本公开的用于控制背压阀的方法中，控制背压阀的控制常数，使其根据发动机转速、燃料喷射速率、变速档的位置和EGR阀的关闭条件而变化。从背压阀产生噪声的问题能够被解决，并且背压阀的响应性能够维持在与常规技术的背压阀的响应性相同的水平。
尽管出于说明目的描述了本公开的示例性形式，但是本领域技术人员应认识到，在不背离附随权利要求中所描述的本公开的范围和精神的情况下，各种修改、添加和替换是可能。

Claims (6)

1.一种用于控制背压阀的方法，包括：
感测操作，其为：由控制器感测发动机转速和燃料喷射速率；
比较操作，其为：在所述感测操作之后，比较所述发动机转速与预设转速并比较所述燃料喷射速率与预设喷射速率；
当所述比较操作的结果表明，所述发动机转速小于所述预设转速并且所述燃料喷射速率小于所述预设喷射速率时，控制所述背压阀的控制常数以将所述控制常数设定为小于基准值的补偿值的第一控制操作；以及
当所述比较操作的结果表明，所述发动机转速为所述预设转速或更大，或者所述燃料喷射速率为所述预设喷射速率或更大时，感测车辆是否满足排气再循环阀关闭条件的操作，
其中当感测车辆是否满足排气再循环阀关闭条件的操作的结果表明，所述车辆满足排气再循环阀关闭条件时，执行所述第一控制操作。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定操作，其为：在所述感测操作之前，确定变速档的位置，
其中当所述确定操作的结果是，确定出所述变速档在停车档或空档位置时，执行所述第一控制操作。
3.根据权利要求2所述的方法，其中当所述确定操作的结果是，确定出所述变速档在行驶档或倒车档位置时，执行所述感测操作。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
当感测车辆是否满足排气再循环阀关闭条件的操作的结果表明，所述车辆不满足排气再循环阀关闭条件时，控制所述背压阀的控制常数以将所述控制常数设定为所述基准值的第二控制操作。
5.根据权利要求4所述的方法，其中在所述第二控制操作中，当在初始阶段，所述背压阀的控制常数被设定为所述补偿值时，以如下方式控制所述控制常数，即，将所述控制常数保持被设定为所述补偿值持续预定时间，然后改变为所述基准值。
6.一种被配置为控制背压阀的发动机控制单元，所述发动机控制单元包括控制器，所述控制器被配置为：
感测发动机转速和燃料喷射速率；
比较感测到的发动机转速与预设转速；
比较感测到的燃料喷射速率与预设喷射速率；
当比较结果表明，所述发动机转速小于所述预设转速并且所述燃料喷射速率小于所述预设喷射速率时，控制所述背压阀的控制常数以将所述控制常数设定为小于基准值的补偿值；以及
当比较结果表明，所述发动机转速为所述预设转速或更大，或者所述燃料喷射速率为所述预设喷射速率或更大时，感测车辆是否满足排气再循环阀关闭条件，
当感测车辆是否满足排气再循环阀关闭条件的结果表明，所述车辆满足排气再循环阀关闭条件时，控制所述背压阀的控制常数以将所述控制常数设定为小于基准值的补偿值。
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