CN112443430B - 用于废气再循环阀的修复方法、修复设备和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于废气再循环阀的修复方法、修复设备和车辆，属于车辆控制技术领域。所述用于废气再循环阀的修复方法包括：在确定废气再循环阀出现卡滞故障时，控制所述废气再循环阀的阀杆继续动作，以使得所述废气再循环阀的阀杆从当前卡滞点动作至超出当前卡滞点的位置，以通过对所述废气再循环阀的运动副进行冲击来执行废气再循环阀的修复。本发明所述的用于废气再循环阀的修复方法可以有效解决在车辆运行过程中，由于装配差异性、表面轻微积碳或磨损、冷热交替变换后摩擦阻力增加等情况导致的废气再循环阀卡滞问题。

Description

用于废气再循环阀的修复方法、修复设备和车辆

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，具体地涉及一种用于废气再循环阀的修复方法、修复设备和车辆。

背景技术

调节EGR(Exhaust Gas Recirculatio，废气再循环)阀能够使得部分废气与可燃混合气一起进入燃烧室燃烧，从而达到减少氮氧化合物(NOX)的生成和排放的目的。

现有的EGR阀的控制策略一般为：随着车辆工况变化，需求EGR率发生变化，EGR阀开度也随之调整，EGR阀开度通过安装在EGR阀上的位置传感器反馈给电子控制单元ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)，当车辆上电和下电时，EGR阀会进行自清洁和自学习。

一些情况下，车辆运行过程中会出现EGR阀开度偏差超过预设值的故障，但是现有的EGR阀的自清洁和自学习过程无法修复这一故障。另外，由选通模块、震颤信号及驱动模块组成的控制反馈单元在下电或者上电过程中对EGR阀状态进行清扫也无法修复这一故障。虽然这种故障的原因并非是产品功能失效，但是车辆的ECU还是会根据位置传感器当前的反馈结果而触发故障，影响用户体验。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种用于废气再循环阀的修复方法、修复设备和车辆，以解决现有技术不能修复废气再循环阀的卡滞故障的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于废气再循环阀的修复方法，所述方法包括：在确定废气再循环阀出现卡滞故障时，控制所述废气再循环阀的阀杆继续动作，以使得所述废气再循环阀的阀杆从当前卡滞点动作至超出当前卡滞点的位置，以通过对所述废气再循环阀的运动副进行冲击来执行废气再循环阀的修复。

进一步的，通过以下方法确定所述废气再循环阀是否出现卡滞故障：在位置检测装置检测到所述废气再循环阀的当前开度与预设的需求开度的偏差值不在预设偏差值范围之内时，确定所述废气再循环阀出现卡滞故障。

进一步的，通过以下方法确定所述废气再循环阀是否出现卡滞故障：在所述位置检测装置至少连续两次检测到所述废气再循环阀的当前开度与预设的需求开度的偏差值不在所述预设偏差值范围之内时，确定所述废气再循环阀出现卡滞故障。

进一步的，所述使得所述废气再循环阀的阀杆从当前卡滞点动作至超出当前卡滞点的位置包括：调整控制指令，以控制驱动装置根据调整的所述控制指令驱动所述阀杆执行以下动作：从所述当前卡滞点动作至机械上止点；以及对所述废气再循环阀的运动副进行冲击，包括：从所述机械上止点动作至所述机械下止点；以及从所述机械下止点动作至所述机械上止点。

进一步的，所述使得所述废气再循环阀的阀杆从当前卡滞点动作至超出当前卡滞点的位置还包括：在所述阀杆移动至所述机械上止点的情况下，控制所述阀杆在所述机械上止点处保持第一预设时间；以及在所述阀杆移动至所述机械下止点的情况下，控制所述阀杆在所述机械下止点处保持第二预设时间。

进一步的，所述控制指令为脉冲宽度调制PWM信号，所述PWM信号的周期大于所述废气再循环阀的全开响应时间和全关响应时间之和；和/或所述PWM信号的持续时间小于所述驱动装置的堵转电流承受时间。

进一步的，所述通过对所述废气再循环阀的运动副进行冲击来执行废气再循环阀的修复包括：在所述阀杆从所述机械下止点动作至所述机械上止点的过程中，判断在PWM信号的值达到需求开度对应的PWM信号的值的情况下，废气再循环阀的当前开度与预设的需求开度的偏差值是否处于预设范围之内；如果在PWM信号的值达到需求开度对应的PWM信号的值的情况下，废气再循环阀的当前开度与预设的需求开度的偏差值处于预设范围之内，则确定所述卡滞故障已被修复，否则继续对所述废气再循环阀的运动副进行冲击；以及在对所述废气再循环阀的运动副的冲击次数达到预设次数后，如果所述卡滞故障未被修复，则确定废气再循环阀本体出现故障。

相对于现有技术，本发明所述的用于废气再循环阀的修复方法具有以下优势：

(1)本发明所述的用于废气再循环阀的修复方法，可以有效解决在车辆运行过程中，由于装配差异性、表面轻微积碳或磨损、冷热交替变化后摩擦阻力增加等情况导致的废气再循环阀卡滞问题；

(2)在采用本发明所述的用于废气再循环阀的修复方法修复废气再循环阀的卡滞故障时，如果重复对废气再循环阀的运动副冲击多次后仍不能修复废气再循环阀，则可以确定是废气再循环阀本体发生故障，需要及时检修。

本发明的另一目的在于提出一种机器可读存储介质，用以解决现有技术不能修复废气再循环阀的卡滞故障的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质上存储有指令，所述指令用于使得机器能够执行上述的用于废气再循环阀的修复方法。

所述机器可读存储介质与上述用于废气再循环阀的修复方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的另一目的在于提出一种用于废气再循环阀的修复设备，用以解决现有技术不能修复废气再循环阀的卡滞故障的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于废气再循环阀的修复设备，包括控制器，用于执行上述中任一项所述的用于废气再循环阀的修复方法。

所述用于废气再循环阀的修复设备与上述用于废气再循环阀的修复方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的另一目的在于提出一种车辆，用以解决现有技术不能修复废气再循环阀的卡滞故障的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆，包括上述中任一项所述的用于废气再循环阀的修复设备。

所述车辆与上述用于废气再循环阀的修复设备相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明实施例提供的用于废气再循环阀的修复方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的用于废气再循环阀的修复设备的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的用于废气再循环阀的修复方法的流程示意图；

图4是本发明实施例提提供的PWM信号的波形图；

图5是本发明实施例提供的用于废气再循环阀的修复设备的结构示意图。

附图标记说明

1 位置检测装置 2 ECU

3 电机 4 阀杆

5 控制器

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

图1是本发明实施例提供的用于废气再循环阀的修复方法，如图1所示，所述用于废气再循环阀的修复方法包括：在确定废气再循环阀出现卡滞故障时，控制废气再循环阀的阀杆继续动作，以使得所述废气再循环阀的阀杆从当前卡滞点动作至超出当前卡滞点的位置，以通过对所述废气再循环阀的运动副进行冲击来执行废气再循环阀的修复。

所述运动副可以包括由阀杆和阀套组成的运动副以及由阀板和阀座组成的运动副。在控制阀杆从当前卡滞点动作至超出当前卡滞点的过程中，阀杆与阀套之间会发生相对运动，通过具有刮碳功能的凹槽对阀杆进行刮碳操作，可以有效降低积碳对阀门开度的影响，此外，阀杆动作的同时也会带动阀板与阀座之间发生相对运动，也会减少阀板上的积碳，提高阀板与阀座之间的吻合度，有效解决由于积碳等问题导致的废气再循环阀卡滞故障，如果阀杆从当前卡滞点动作至超出当前卡滞点的位置的过程中能够超行程动作，则废气再循环阀内部的各个部件都可以受到更加强烈的冲击作用，并进一步减少积碳，提高废气再循环阀的修复效率。

通过本发明实施例提供的方案，在废气再循环阀内部的各个部件都受到冲击作用的同时，还能够降低废气再循环阀在初期装配时存在的误差，提升废气再循环阀内部零件的动作顺畅度，也可以解决由于装配差异性导致的废气再循环阀卡滞故障。

此外，阀杆从当前卡滞点动作至超出当前卡滞点的位置的过程中还能够导致废气再循环阀内的多个相对运动部位受到冲击作用，进而使得废气再循环阀内部的各个零部件回到原有运动轨迹，实现有效解决由于冷热交替变化后废气再循环阀内部零件间的摩擦阻力增加导致的废气再循环阀卡滞故障。

其中，在控制阀杆从当前卡滞点动作至超出当前卡滞点位置以后，可以设定阀杆在使得废气再循环阀的开度从0至100％的范围内进行运动，为了能够使得废气再循环阀受到充分的震颤冲击作用，优选控制阀杆的行程为从机械上止点至机械下止点，且所述机械上止点位置与所述机械下止点位置之间的距离大于废气再循环阀的开度为0和100％时的阀杆位置点之间的距离，即阀杆位于机械下止点时，废气再循环阀的开度可以小于0，并且阀杆从机械上止点运动至机械下止点的过程中不会对废气再循环阀造成负面影响。

具体的，在设定阀杆的动作行程为机械上止点至机械下止点时，还可以通过调整控制指令来控制阀杆按照以下控制方式进行动作：阀杆先从当前卡滞点动作至机械上止点，然后阀杆再从机械上止点动作至机械下止点，并从机械下止点再动作至机械上止点，以实现对废气再循环阀的运动副进行冲击。

为了进一步的增强阀杆的动作对废气再循环阀内部的各个零部件的冲击效果，原则上，在废气再循环阀和相关器件能够承受的范围之内，设定的超行程动作周期越长效果相对越好，而在机械上止点和机械下止点保持的预设时间也是时间越长效果越好。因此，本领域技术人员可以根据实际需要来设定合理的周期以及机械上止点和机械下止点的保持时间，不限于固定的数值，并且在机械上止点的保持时间与在机械下止点的保持时间可以相同或者不相同。

可选的，本发明还提供了一种确定废气再循环阀是否出现卡滞故障的方法，该方法包括：在需要调整EGR率时，位置检测装置会实时检测废气再循环阀的开度，在确定废气再循环阀当前的实际开度与预设的需求开度的偏差值超出预设偏差值范围时，确定废气再循环阀出现了卡滞故障，需要采用本发明提供的用于废气再循环阀的修复方法对其进行修复，以消除卡滞故障。

例如，在某一工况下调整废气再循环阀的开度时，需求开度为80％，预设偏差值范围为10％，而在废气再循环阀已调整到位时，位置检测装置检测到其实际开度为50％，与需求开度相差了30％，因此判定废气再循环阀出现了卡滞故障，需要对其进行修复。

进一步的，考虑到单次检测结果可能不够准确，并且频繁的对废气再循环阀的运动副进行冲击不利于延长其使用寿命，在此基础上，可以在位置检测装置至少连续两次检测到废气再循环阀当前的实际开度与预设的需求开度的偏差值不在预设偏差值范围之内时，才确定废气再循环阀出现卡滞故障，并且还可以有效避免检测结果不准确等情况导致的卡滞故障判断错误等。

优选的，在连续两次至三次确定废气再循环阀当前的实际开度与预设的需求开度的偏差值不在预设偏差值范围之内时，确定废气再循环阀出现卡滞故障，需要对其进行修复。

此外，在确定废气再循环阀出现卡滞故障后，可以通过显示设备显示、提示音报警或者故障灯报警等方式来通知用户当前废气再循环阀出现了卡滞故障，并正在尝试自动修复废气再循环阀的卡滞故障，在成功修复卡滞故障后，关闭示警信号。或者，在尝试自动修复废气再循环阀的卡滞故障时不进行提示，在确定废气再循环阀的卡滞故障无法被修复时，再向用户发出示警信号。

考虑到对废气再循环阀的控制过程为：控制器发出电流信号来控制电机动作，进而通过电机和连接部件控制阀杆动作，实现调整废气再循环阀的开度，这样的控制过程导致电流信号的电流值大小与废气再循环阀的开度具有对应关系，即在电流信号的电流值一定时，废气再循环阀的开度也是一定的。

基于上述原理，进一步的，本发明实施例提供的废气再循环阀的修复方法还包括以下过程：先对废气再循环阀的运动副进行第一次冲击，将电流信号的电流值开始增大，以使阀杆能够从当前卡滞点动作至机械上止点，到达机械上止点时，电流信号的电流值维持在当前值第一预设时间，以使阀杆在机械上止点处保持第一预设时间，然后电流信号的电流值减小，使得阀杆动作至机械下止点，达到机械下止点时，电流信号的电流值维持在当前值第二预设时间，以使得阀杆在机械下止点保持第二预设时间从机械下止点运动至机械上止点的过程中，电流信号的电流值增大，在电流值增大的过程中，会达到当前工况对应的废气再循环阀的需求开度对应的需求电流值，检测在电流信号的实际电流值达到所述需求电流值时废气再循环阀的实际开度，在废气再循环控制阀当前的实际开度与所述预设的需求开度的偏差值在预设偏差值范围之内时，确定卡滞故障已被修复，可以正常使用，则控制电流信号的电流值维持在当前状态，停止继续冲击，如果没有被修复，则继续调整电流信号的电流值，准备进行下一次冲击，直至确认卡滞故障被完全修复为止。

其中，可以如该实施例所述，每次冲击时均检测一次，也可以每隔两次冲击过程以后检测一次，还可以每隔三次冲击过程检测一次，未修复成功的话再每隔两次冲击检测一次，如果仍未修复成功，则改为每次冲击均检测一次等等。

此外，如果对废气再循环阀的运动副进行多次冲击后仍不能修复卡滞故障，可以认为废气再循环阀本体出现故障，可以提示用户需要对其进行检修。其中，冲击次数上限可以根据实际情况任意设置，例如可以设置为5次，即如果对运动副冲击5次后仍不能修复卡滞故障，则确认是废气再循环阀本体发生了故障，并需要进行提示。

本发明该实施例提供的技术方案，不仅能够修复废气再循环阀的卡滞故障，还能及时诊断出废气再循环阀本体是否发生故障，以便用户及时检修。

现以一实施例来详细解释本发明提供的用于废气再循环阀的修复方法，如图2和图3所示，图2示出了本发明实施例提供的一种用于废气再循环阀的修复设备的结构示意图，图3其示出了本发明实施例提供的一种用于废气再循环阀的修复方法的流程示意图，其中控制装置为汽车的电子控制单元ECU，驱动装置为电机，控制指令为PWM(Pulse WidthModulation，脉冲宽度调制)信号。

本发明该实施例提供的修复方法具体过程如下：位置检测装置1会将实时检测到的EGR(Exhaust Gas Recirculation，废气再循环)阀当前开度反馈至ECU2，ECU2接到反馈后，将实际开度与PID调节器的需求开度对比形成闭环控制，在EGR阀的当前实际开度与预设的需求开度的偏差小于10％时则认为EGR阀正常工作，如EGR阀当前的实际开度与预设的需求开度的偏差大于10％则需要进行修复。

本发明该实施例提供的技术方案采用了PWM信号来控制电机的动作，并进一步控制阀杆的动作。具体的，ECU2在确认需要对EGR阀进行修复后，会发出一已调制完毕的PWM信号(所述调制的参数包括PWM信号的高电平、低电平以及占空比等)。驱动电机3则能够依据所述已调制完毕的PWM信号来带动EGR阀的阀杆4以设定的周期和动作幅值进行动作，包括使得阀杆4先从当前的卡滞位置向EGR阀的机械上止点运动，然后再从EGR阀的机械上止点运动至最低机械下止点，其中在机械上止点位置处和机械下止点位置处分别保持一定时间。通过阀杆4的反复运动对运动副形成震颤冲击作用，相对运动部位受到震颤冲击作用后能够回到原有运动轨迹，以确保EGR阀从假性卡滞至中恢复到正常工作轨迹。

在阀杆从机械下止点动作值机械上止点的过程中，PWM信号的实际值能够与需求开度对应的PWM信号的值相对应，位置检测装置1能够将此时刻检测到的阀门实际开度反馈至ECU2。ECU2将反馈的阀门实际开度与预设的需求开度进行比对确认，如果阀门实际开度与预设的需求开度的偏差值在预设范围之内，表示无异常且故障已消除，如偏差值不在预设范围之内，则控制阀杆继续以所述PWM信号为依据执行冲击动作。阀杆4在重复上述动作达到预设的次数后还存在异常，确定是废气再循环阀的本体出现故障，需要进行维修，则可以点亮故障灯以提示用户。

可选的，在控制模块输出的控制指令为PWM信号的情况下，PWM信号的周期需要大于废气再循环阀的全开响应时间和全关响应时间之和。

可选的，PWM信号的持续时间需要小于驱动装置的堵转电流承受时间。

可选的，通过调整PWM信号的相关参数，需要确保EGR阀的开启力提高至最大，例如至少为350N等。

其中，控制模块输出的PWM信号的波形图可以如图4所示。在PWM信号达到高电平时，表示EGR阀的开度达到100％，在PWM信号达到低电平时，表示EGR阀的开度达到-30％(所述表示EGR阀的开度达到-30％指的是在EGR阀的阀门归位后，继续向锁紧方向扭转全开度的30％，可能实际开度只能达到-20％，但是EGR阀的阀杆会被持续往下拉紧)。

例如，一般驱动EGR阀动作的电机的堵转电流承受时间为10s至20s，在满足电机限制要求情况下，可以设定PWM信号的占空比持续时间最长为10s。

其次，在10s内需要尽可能多次冲击以修复EGR阀的卡滞故障。例如，某EGR阀的全开响应时间和全关响应时间之和的最短时间为1.16s，考虑到阀杆在机械上止点和机械下止点均需要保持一预设时间，因此可以设置单次有效冲击时间不小于1.5s，回拉间隙时间不小于0.5s，在此基础上，可以确定10s内最多能够冲击5次。此外，如果卡滞故障不能在5次冲击内消失，则说明EGR阀本体故障，需要常亮故障灯，以提醒用用户需要及时检修。

本发明实施例还提供一种用于废气再循环阀的修复设备，其包括控制器，并通过控制器执行本发明实施例提供的用于废气再循环阀的修复方法。

进一步的，图5是本发明实施例提供的一种用于废气再循环阀的修复设备的结构示意图，其包括互相连接的位置检测装置1和控制器5。其中，位置检测装置1用于检测废气再循环阀的实时开度，并将检测的数据传送至控制器5，控制器5则用于根据接收的废气再循环阀的开度来执行本发明实施例提供的用于废气再循环阀的方法。

本发明实施例提供的用于废气再循环阀的修复设备的具体工作原理及益处与上述本发明实施例提供的用于废气再循环阀的修复方法的具体工作原理及益处相似，这里将不再赘述。

相应的，本发明实施例还提供一种车辆，所述车辆设置有上述中任一项所述的用于废气再循环阀的修复设备，以车辆运行过程中废气再循环阀出现的卡滞故障。

相应的，本发明实施例还提供一种机器可读存储介质，所述机器可读存储介质存储有指令，用于执行上述中任一项所述的用于废气再循环阀的修复方法。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (8)

1.一种用于在车辆运行过程中废气再循环阀的修复方法，其特征在于，所述方法包括：

在确定废气再循环阀出现卡滞故障时，控制所述废气再循环阀的阀杆继续动作，以使得所述废气再循环阀的阀杆从当前卡滞点动作至超出当前卡滞点的位置，以通过对所述废气再循环阀的运动副进行冲击来执行废气再循环阀的修复，其中

所述使得所述废气再循环阀的阀杆从当前卡滞点动作至超出当前卡滞点的位置包括：

调整控制指令，以控制驱动装置根据调整的所述控制指令驱动所述阀杆执行以下动作：

从所述当前卡滞点动作至机械上止点；以及

对所述废气再循环阀的运动副进行冲击，包括：从所述机械上止点动作至机械下止点；以及从所述机械下止点动作至所述机械上止点，其中在所述阀杆移动至所述机械上止点的情况下，控制所述阀杆在所述机械上止点处保持第一预设时间，以及在所述阀杆移动至所述机械下止点的情况下，控制所述阀杆在所述机械下止点处保持第二预设时间。

2.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，通过以下方法确定所述废气再循环阀是否出现卡滞故障：

在位置检测装置检测到所述废气再循环阀的当前开度与预设的需求开度的偏差值不在预设偏差值范围之内时，确定所述废气再循环阀出现卡滞故障。

3.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，通过以下方法确定所述废气再循环阀是否出现卡滞故障：

在位置检测装置至少连续两次检测到所述废气再循环阀的当前开度与预设的需求开度的偏差值不在所述预设偏差值范围之内时，确定所述废气再循环阀出现卡滞故障。

4.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，所述控制指令为脉冲宽度调制PWM信号，所述调整控制指令包括：

调整所述PWM信号的周期大于所述废气再循环阀的全开响应时间和全关响应时间之和；和/或

调整所述PWM信号的持续时间小于所述驱动装置的堵转电流承受时间。

5.根据权利要求4所述的修复方法，其特征在于，所述通过对所述废气再循环阀的运动副进行冲击来执行废气再循环阀的修复包括：

在所述阀杆从所述机械下止点动作至所述机械上止点的过程中，判断在PWM信号的值达到需求开度对应的PWM信号的值的情况下，废气再循环阀的当前开度与预设的需求开度的偏差值是否处于预设范围之内；

如果在PWM信号的值达到需求开度对应的PWM信号的值的情况下，废气再循环阀的当前开度与预设的需求开度的偏差值处于预设范围之内，则确定所述卡滞故障已被修复，否则继续对所述废气再循环阀的运动副进行冲击；以及

在对所述废气再循环阀的运动副的冲击次数达到预设次数后，如果所述卡滞故障未被修复，则确定废气再循环阀本体出现故障。

6.一种机器可读存储介质，其特征在于，所述机器可读存储介质上存储有指令，所述指令用于使得机器执行根据权利要求1至5中任一项所述的用于在车辆运行过程中废气再循环阀的修复方法。

7.一种用于废气再循环阀的修复设备，其特征在于，包括控制器，用于执行根据权利要求1至5中任一项所述的用于在车辆运行过程中废气再循环阀的修复方法。

8.一种车辆，其特征在于，所述车辆设置有权利要求7所述的用于废气再循环阀的修复设备。

Images