CN111577488A - 一种多模式egr控制策略 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多模式EGR控制策略。该EGR控制策略，EECU控制EGR阀的状态定义成三个模式，分别为EGR_COLD START模式、EGR_WARMING模式和EGR_NORMAL模式，发动机冷启动状态，EGR阀处于EGR_COLD START模式；发动机冷启动后，水温低于设定温度T时，EGR阀处于EGR_WARMING模式；水温高于设定温度T时，EGR阀处于EGR_NORMAL模式。通过将EECU控制EGR阀的状态定义成三个模式，分别为EGR_COLD START模式、EGR_WARMING模式和EGR_NORMAL模式，解决在极寒环境下，车辆冷启动后EGR阀卡滞的问题，并已经在重型商用车开发中得到了应用，完美解决了寒区环境下，由于冷凝水结冰导致的EGR阀卡滞难题。

Description

一种多模式EGR控制策略
技术领域
本发明涉及一种汽车尾气排放系统，尤其是涉及一种多模式EGR控制策略。
背景技术
为满足严格的国六排放法规，重型商用车大多采用冷却式EGR技术路线，降低发动机裸机NOx排放。在寒区环境下，特别是极寒环境中，车辆冷启动过程中会报出EGR阀卡滞的故障，严重影响车辆使用性能和排放。
重型商用车在寒区环境下的运行特点，当环境温度足够低的情况下，车辆熄火后，EGR中冷器后的EGR阀处，由于冷凝水的析出，车辆经过长时间的低温环境静止后，早晨冷启动过程中，就会出现冷凝水结冰的现象，这种状态下会导致EGR阀片和阀片驱动轴被结冰冻住，冷启动完成后，EGR控制策略给出EGR阀开启命令，这个时候OBD诊断系统就会诊断出，EGR阀由于结冰，无法响应控制命令，开度不变化，这个时候就会报出EGR阀卡滞的OBD故障，作为A类故障，会限制发动机输出扭矩和影响发动机排放。
当前重型商用车在寒区使用环境下出现EGR阀卡滞时，厂家通过增强EGR阀控制电机驱动能力的方式强力破除冷凝水结冰导致的EGR阀片卡滞。目前的技术方案不但增加了EGR阀的设计难度和成本，而且还会由于电机驱动力过大，增大电机负荷，加大了EGR阀电机电路故障发生率。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供一种多模式EGR控制策略，解决在极寒环境下，车辆冷启动后EGR阀卡滞的问题。
本发明采用的技术方案是：一种多模式EGR控制策略，其特征在于：EECU控制EGR阀的状态定义成三个模式，分别为EGR_COLD START模式、EGR_WARMING模式和EGR_NORMAL模式，发动机冷启动状态，EGR阀处于EGR_COLD START模式；
发动机冷启动后，水温低于设定温度T时，EGR阀处于EGR_WARMING模式；水温高于设定温度T时，EGR阀处于EGR_NORMAL模式。
作为优选，所述EGR阀处于EGR_COLD START模式时，保持EGR阀关闭状态。
作为优选，所述EGR阀处于EGR_WARMING模式时，EGR控制策略输出EGR需求开度为0，保持EGR阀关闭状态。
作为优选，所述EGR阀处于EGR_NORMAL模式时，EGR阀开启，按照空气系统闭环控制策略，给出响应的EGR开度，保证EGR率，降低发动机裸机NOx排放。
作为优选，所述设定温度T为25℃。
作为优选，适用于寒区环境下，冷启动过程中EGR阀片和阀片驱动轴被结冰冻住。
本发明取得的有益效果是：通过将EECU控制EGR阀的状态定义成三个模式，分别为EGR_COLD START模式、EGR_WARMING模式和EGR_NORMAL模式，解决在极寒环境下，车辆冷启动后EGR阀卡滞的问题，并已经在重型商用车开发中得到了应用，完美解决了寒区环境下，由于冷凝水结冰导致的EGR阀卡滞难题。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。
当环境温度足够低的情况下，车辆熄火后，EGR中冷器后的EGR阀处，由于冷凝水的析出，车辆经过长时间的低温环境静止后，早晨冷启动过程中，就会出现冷凝水结冰的现象，这种状态下会导致EGR阀片和阀片驱动轴被结冰冻住，冷启动完成后，EGR控制策略给出EGR阀开启命令，这个时候OBD诊断系统就会诊断出，EGR阀由于结冰，无法响应控制命令，开度不变化，这个时候就会报出EGR阀卡滞的OBD故障，作为A类故障，会限制发动机输出扭矩和影响发动机排放。
针对以上特殊环境下的EGR阀工作状态，本发明的一种多模式EGR控制策略，在冷启动过程中，定义EGR控制模式为EGR_COLD START模式，在发动机冷启动后，水温低于25℃这个发动机运行阶段，EGR阀控制模式为EGR_WARMING模式，水温高于25℃以后，EGR阀控制状态为EGR_NORMAL模式。一个驾驶循环下，EGR控制状态就定义成以上三个状态。
EGR_COLD START模式：
发动机冷启动状态，此时EECU控制EGR阀，处于EGR_COLD START模式，EGR控制策略通过接收并判断发动机启动状态，保持EGR关闭状态，有利于发动机的快速启动，改善冷启动效果。在EGR_WARMING模式，EGR控制策略通过接收并判断水温信号，在水温低于25℃时，EGR控制策略输出EGR需求开度为0，这个时候EGR处于关闭状态。这个阶段，EGR阀由于冷凝水结冰，阀片和轴已经结冰无法动作，所以不给EGR命令开启，EGR阀电机PWM信号输出为0，在此状态下，OBD车载诊断系统就不会判断出EGR阀卡滞故障。
EGR_WARMING模式：
发动机启动完成，发动机进入正式运转中，只要水温低于25℃以下，EGR阀都处于关闭状态。在水温低于25℃，就算不开启EGR，也不会对发动机冷态WHTC和车辆PEMS排放有影响，同时，OBD车载诊断系统进行监控，但是由于EGR阀位置是关闭的，也不会诊断出EGR阀卡滞的故障。在这个阶段，发动机水温升高过程中，排气系统升温速度更快，远远超过水温，在水温达到25℃之前，废气温度已经达到了100—200℃之间，由于热交换和辐射散热作用，EGR阀片处结冰现象已经融化。EGR_WARMING模式的最大优点就是，等待EGR阀结冰现象完全消除，才开始给出EGR开度的命令，这个时候，EGR就会进入正常工作状态。
EGR_NORMAL模式：
当发动机继续运转，水温高于25℃，EGR阀开启，按照空气系统闭环控制策略，给出响应的EGR开度，保证一定的EGR率，降低发动机裸机NOx排放。经过在发动机台架上的WHTC循环验证以及通过整车PEMS验证，此控制策略在满足国六排放法规的同时，也严格遵守OBD法规要求，不会影响OBD系统诊断，符合GB17691-2018_重型柴油车污染物排放限值及测量方法的要求。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要结构特征。本发明不受上述实例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种多模式EGR控制策略，其特征在于：EECU控制EGR阀的状态定义成三个模式，分别为EGR_COLD START模式、EGR_WARMING模式和EGR_NORMAL模式，发动机冷启动状态，EGR阀处于EGR_COLD START模式；
发动机冷启动后，水温低于设定温度T时，EGR阀处于EGR_WARMING模式；水温高于设定温度T时，EGR阀处于EGR_NORMAL模式。
2.根据权利要求1所述的多模式EGR控制策略，其特征在于：所述EGR阀处于EGR_COLDSTART模式时，保持EGR阀关闭状态。
3.根据权利要求1所述的多模式EGR控制策略，其特征在于：所述EGR阀处于EGR_WARMING模式时，EGR控制策略输出EGR需求开度为0，保持EGR阀关闭状态。
4.根据权利要求1所述的多模式EGR控制策略，其特征在于：所述EGR阀处于EGR_NORMAL模式时，EGR阀开启，按照空气系统闭环控制策略，给出响应的EGR开度，保证EGR率，降低发动机裸机NOx排放。
5.根据权利要求1所述的多模式EGR控制策略，其特征在于：所述设定温度T为25℃。
6.根据权利要求1所述的多模式EGR控制策略，其特征在于：适用于寒区环境下，冷启动过程中EGR阀片和阀片驱动轴被结冰冻住。
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