CN112824669A - 用于诊断egr阀的装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

公开了用于诊断EGR阀的装置及其方法。用于诊断废气再循环EGR阀的装置包括：废气再循环EGR装置，包括连接废气管道和进气管道的EGR管道及安装在EGR管道中的EGR阀；电动增压器，安装在进气管道中，以改变进气歧管的内部压力；歧管压力传感器，测量进气歧管的内部压力；以及控制器，当在车辆行驶中发动机停止时，基于通过歧管压力传感器检测的进气歧管的内部压力，来获知EGR阀的开度量、诊断EGR法的固定和EGR阀的泄漏。

Description

用于诊断EGR阀的装置及其方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年11月20日提交的韩国专利申请号10-2019-0149866的优先权和权益，通过引用将其全部内容结合在此。
技术领域
本公开涉及一种用于诊断EGR阀的装置及其方法。
背景技术
该部分中的陈述仅提供与本公开有关的背景信息并且不可构成现有技术。
废气再循环(EGR)装置是车辆中用来减少有害废气的系统。通常，当空气/燃料混合物中的空气的比例较高时，废气中的NOx的量增加。因此，废气再循环装置将从发动机排出的废气的一部分(例如，5％至20％)反馈回至空气/燃料混合物来减少空气/燃料混合物中的氧浓度，并且由此通过干扰燃烧而抑制生成NOx。
通常，废气再循环装置通过废气歧管使从发动机的汽缸排出的废气再循环并且使废气流经排气管道、通过再循环管道返回至发动机的汽缸。通常，在再循环管道中采用EGR阀来调整EGR比。
废气再循环系统可以分类成低压EGR(LP EGR)装置和高压EGR(HPEGR)装置。
高压EGR装置通过使用废气歧管的高压将再循环气体(EGR气体)供应至进气歧管。低压EGR装置将再循环气体从废气管道中的废气净化装置的下游侧供应至进气管道中的涡轮增压器的压缩机的上游侧。
在该常规的废气再循环系统中，废气通过从排气管道分支并且连接至进气管道的EGR管道进行再循环。EGR管道设置有用于冷却再循环废气的EGR冷却器和用于调整再循环废气的量的EGR阀。
我们已经发现，因为难以检测通过EGR阀的开度而控制的实际EGR量，所以需要一种能够精确预测或诊断EGR阀的操作和开度的方法来改善NOx控制。
该背景部分中公开的上述信息仅用于增强对本公开的背景的理解并且因此其可以包含并不构成已为本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开提供一种用于诊断EGR阀的装置及其使用方法，具有精确诊断废气再循环装置的EGR阀的正常操作和开度的优点。
一种用于诊断EGR阀的示例性装置包括：废气再循环装置，包括EGR管道和EGR阀，EGR管道连接发动机的排气管道和进气管道，EGR阀安装在EGR管道中；电动增压器，安装在进气管道中并且被配置为改变进气歧管的内部压力；歧管压力传感器，测量进气歧管的内部压力；以及控制器，被配置为当在车辆行驶中发动机停止时，基于进气歧管的测量的内部压力，获知EGR阀的开度量并诊断EGR阀的固定和EGR阀的泄漏，其中测量的进气歧管的内部压力根据EGR阀的开度量而改变。
控制器可以被配置为当发动机停止时，在将曲柄角定位至参考位置之后获知EGR阀的开度量、诊断EGR阀的固定和EGR阀的泄漏。
在一种形式中，控制器可以使电动增压器在正方向上操作，以在进气歧管中产生高于大气压的正压力；在第一预定时段内以第一预定开度量打开EGR阀，并且然后，当第一预定时段终止时，关闭EGR阀；并且通过比较在第一预定时段期间测量的进气歧管的内部压力与第一参考压力而计算第一压差，以使得控制器获知EGR阀的开度量。
在另一形式中，控制器可以被配置为：在第二预定时段内以第二预定开度量打开EGR阀；并且然后，在第二预定时段终止之后，关闭EGR阀，其中，第二预定开度量不同于第一预定开度量；通过比较在第二预定时段期间测量的进气歧管的内部压力与第二参考压力而计算第二压差；计算第一压差与第二压差之比；并且基于所计算的第一压差与第二压差之比确定EGR阀的开度的补偿值。
控制器可以被配置为当在电动增压器在正方向上操作以在进气歧管中产生高于大气压的正压力并且发送将EGR阀打开至不同的开度量的指示的情况下，从歧管压力传感器检测的进气歧管的内部压力不变时，确定EGR阀固定(fixation)。
控制器可以被配置为当电动增压器在正方向上操作以在进气歧管中产生高于大气压的正压力并且发送将EGR阀打开至不同的开度量的指示的情况下，从歧管压力传感器检测的进气歧管的内部压力与参考压力之差大于预定压力时，确定EGR阀发生泄漏。
控制器可以被配置为通过下列操作来获知EGR阀的开度，即，使电动增压器在反方向上操作，以在进气歧管中产生低于大气压的负压力；在第一预定时段内将EGR阀打开至第一预定开度量之后，关闭EGR阀；并且比较进气歧管的内部压力与第一参考压力。
控制器可以被配置为：发送在第一预定时段内将EGR阀打开至第二预定开度量的指示之后，发送关闭EGR阀的指示，第二预定开度量不同于第一预定开度量；比较进气歧管的内部压力与第二参考压力；并且确定EGR阀的开度的补偿值为第一参考压力和发送将EGR阀打开至第一预定开度量的指示时所测量的进气歧管的内部压力之间的压差与第二参考压力和发送将EGR阀打开至第二预定开度量的指示时所测量的进气歧管的内部压力之间的压差之比。
控制器可以被配置为当电动增压器在反方向上操作以在进气歧管中产生低于大气压的负压力并且发送将EGR阀打开至不同的开度量的指示的情况下，从歧管压力传感器检测的进气歧管的内部压力不变时，确定EGR阀固定。
控制器可以被配置为当电动增压器在反方向上操作以在进气歧管中产生低于大气压的负压力并且发送将EGR阀打开至不同的开度量的指示的情况下，从歧管压力传感器检测的进气歧管的内部压力与参考压力之差大于预定压力时，确定EGR阀发生泄漏。
用于诊断设置在废气再循环装置中的EGR阀的示例性方法包括：通过控制器确定在车辆行驶中发动机是否停止；通过控制器操作电动增压器；由歧管压力传感器检测根据EGR阀的开度的进气歧管的内部压力；并且由控制器从通过歧管压力传感器检测的进气歧管的内部压力获知EGR阀的开度。
示例性方法可以进一步包括：在正方向上操作电动增压器，以在进气歧管中产生高于大气压的正压力；发送在预定时段内将EGR阀打开至第一预定量的指示；发送关闭EGR阀的指示；并且通过比较进气歧管的内部压力与第一参考压力而获知EGR阀的开度。
示例性方法可以进一步包括：发送在预定时段内将EGR阀打开至第二预定量的指示，第二预定量不同于第一预定量；发送关闭EGR阀的指示；并且比较进气歧管的内部压力与第二参考压力；并且确定EGR阀的开度的补偿值为第一参考压力和发送将EGR阀打开至第一预定量的指示时所测量的进气歧管的内部压力之间的压差与第二参考压力和发送将EGR阀打开至第二预定量的指示时所测量的进气歧管的内部压力之间的压差之比。
示例性方法可以进一步包括：使电动增压器在反方向上操作，以在进气歧管中产生低于大气压的负压力；发送在预定时段内将EGR阀打开至第一预定量的指示；发送关闭EGR阀的指示；并且通过比较进气歧管的内部压力与第一参考压力来获知EGR阀的开度。
示例性方法可以进一步包括：发送在预定时段内将EGR阀打开至第二预定量的指示，第二预定量不同于第一预定量；发送关闭EGR阀的指示；并且比较进气歧管的内部压力与第二参考压力；并且确定EGR阀的开度的补偿值为第一参考压力和发送将EGR阀打开至第一预定量的指示时所测量的进气歧管的内部压力之间的压差与第二参考压力和发送将EGR阀打开至第二预定量的指示时所测量的进气歧管的内部压力之间的压差之比。
用于诊断设置在废气再循环装置中的EGR阀的另一示例性方法包括：通过控制器确定发动机是否停止并且是否满足诊断所需条件和获知可用条件；通过控制器操作电动增压器；由歧管压力传感器检测根据EGR阀的开度的进气歧管的内部压力；并且由控制器从通过歧管压力传感器检测的进气歧管的内部压力确定EGR阀的固定。
示例性方法可以进一步包括：在正方向上操作电动增压器，以在进气歧管中产生高于大气压的正压力；发送将EGR阀打开至不同大小的开度的指示；停止电动增压器；发送关闭EGR阀的指示；并且在发送将EGR阀打开至不同大小的开度的指示的情况下，当从歧管压力传感器检测的进气歧管的内部压力不变时，确定EGR阀是固定的。
示例性方法可以进一步包括：在反方向上操作电动增压器，以在进气歧管中产生低于大气压的负压力；发送将EGR阀打开至不同大小的开度的指示；停止电动增压器；发送关闭EGR阀的指示；并且在发送将EGR阀打开至不同大小的开度的指示的情况下，当从歧管压力传感器检测的进气歧管的内部压力不变时，确定EGR阀是固定的。
用于诊断设置在废气再循环装置中的EGR阀的又一示例性方法包括：通过控制器确定发动机是否停止并且是否满足诊断所需条件和获知可用条件；通过控制器操作电动增压器；由歧管压力传感器检测根据EGR阀的开度的进气歧管的内部压力；并且由控制器从通过歧管压力传感器检测的进气歧管的内部压力确定EGR阀的泄漏性。
示例性方法可以进一步包括：在正方向上操作电动增压器，以在进气歧管中产生高于大气压的正压力；发送将EGR阀打开至不同大小的开度的指示；停止电动增压器；发送关闭EGR阀的指示；并且当从歧管压力传感器检测的进气歧管的内部压力与参考压力之差大于预定压力时，确定EGR阀发生泄漏。
示例性方法可以进一步包括：在反方向上操作电动增压器，以在进气歧管中产生低于大气压的负压力；发送将EGR阀打开至不同大小的开度的指示；停止电动增压器；发送关闭EGR阀的指示；并且当从歧管压力传感器检测的进气歧管的内部压力与参考压力之差大于预定压力时，确定EGR阀发生泄漏。
根据示例性方式的用于诊断EGR阀的装置及其方法，可以通过操作电动增压器以测量根据EGR阀的开度的进气歧管的内部压力，来精确地诊断EGR阀的正常/异常操作和开度。
从此处提供的描述中，其他的应用领域将变得显而易见。应当理解的是，发明内容以及具体实施例仅旨在用于示出性之目的并且并不旨在限制本公开的范围。
附图说明
为了使本公开易于理解，现将参考所附附图描述通过示例的方式给出的其各种形式，其中：
图1是示出应用了本公开的示例性形式的诊断EGR阀的装置的发动机系统的示意图；
图2是示出本公开的示例性形式的用于诊断EGR阀的装置的配置的框图；
图3示出了本公开的示例性形式的用于调整用于诊断EGR阀的装置的曲柄角的方法；
图4是示出本公开的示例性形式的用于诊断EGR阀的方法的流程图；
图5是用于阐明本公开的示例性形式的获知根据EGR阀的开度的EGR量的方法的附图；
图6是用于阐明本公开的示例性形式的诊断EGR阀的固定的方法的图示；
图7是用于阐明本公开的示例性形式的诊断EGR阀的泄漏性的方法的图示；
图8是用于阐明本公开的另一示例性形式的诊断并且获知根据EGR阀的开度的EGR量的方法的图示；
图9是用于阐明本公开的另一示例性形式的诊断EGR阀的固定的方法的图示；并且
图10是用于阐明本公开的另一示例性形式的诊断EGR阀的泄漏性的方法的图示。
此处描述的图示仅用于示出性之目的并且并不旨在以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
下列描述在性质上仅是示例性的并且并不旨在限制本公开、应用、或用途。应当理解的是，贯穿附图，对应参考标号表示类似或对应的部件及特征。
下面将参考所附附图对本公开进行更为全面地描述，所附附图示出了本公开的示例性形式。本领域技术人员应当认识到，在不完全偏离本公开的精神或范围的情况下，可以通过各种不同的方式对所描述的形式进行改变。
为了清楚地阐述本公开，将省去与描述无关的部分，并且贯穿本说明书，相同参考标号指相同的元件或等同物。
此外，在附图中任意示出了每个元件的大小和厚度，但是，本公开并不一定必须局限于此，并且在附图中，为清晰起见，放大了层、膜、面板、区域等的厚度。
在下文中，参考附图对本公开的示例性形式的用于诊断EGR阀的装置进行详细描述。
图1是示出应用了本公开的示例性形式的诊断EGR阀的装置的发动机系统的示意图。此外，图2是示出根据本公开的一种形式的用于诊断EGR阀的装置的配置的框图。
首先，对应用了本公开的一种形式的诊断EGR阀的装置的发动机系统进行详细描述。应用了诊断EGR阀的装置的车辆可以是仅具有内燃机的车辆或具有内燃机和驱动电动机的混合动力车辆。
如图1和图2所示，本公开的一种形式的发动机系统包括：发动机10，具有通过燃烧燃料而产生驱动扭矩的多个燃烧室；进气管道60，接收待供应至燃烧室的进入空气；节流阀64，设置在进气歧管70的上游侧并且调整待供应至燃烧室的空气的量；电动增压器50，在进气管道60中设置在节流阀64的上游侧并且包括电动机51和由电动机51操作以将增压空气供应至燃烧室的电动压缩机53；催化转换器80，对从燃烧室释放的废气进行净化；以及废气再循环(EGR)装置40，将所释放的废气的一部分从燃烧室供应回至燃烧室。
将增压空气供应至燃烧室的电动增压器50包括：电动机51和电动压缩机53。电动压缩机53由电动机51进行操作并且根据将压缩空气供应至燃烧室的驱动条件而压缩环境空气。
进气管道60设置有旁通管道62，用于使待供应至电动增压器50的空气的一部分旁通。旁通阀63安装在旁通管道62上。通过旁通阀63调整待供应至电动增压器50的空气的量。
废气再循环装置40包括：EGR管道41，从燃烧室排出的废气的一部分(再循环气体)流经EGR管道41；EGR冷却器43，安装在EGR管道41中；以及EGR阀45，调整再循环气体量。
在用于燃烧室处产生的废气的催化转换器80的下游侧处，EGR管道41从废气管道30分支，并且在安装在进气管道60中的电动增压器50的下游侧处，EGR管道41接合至进气管道60。
EGR冷却器43使流经EGR管道41的再循环气体(EGR气体)冷却并且将冷却气体供应至燃烧室。
根据示例性形式的发动机系统可以应用于具有辅助发动机10的动力的驱动电动机110的混合动力车辆。
驱动电动机110辅助发动机10的动力并且选择性地操作为产生电能的发电机。使用充入在电池(未示出)中的电能操作驱动电动机110，并且由驱动电动机110产生的电能充入电池中。
数据检测单元90检测根据示例性形式的诊断EGR值的方法所使用的各种数据，并且将所检测的数据发送至控制器100。
通过数据检测单元90检测的数据可以包括进气歧管的内部压力、曲柄角、冷却剂温度、以及发动机的停止信号。
出于此目的，数据检测单元90可以包括：歧管压力传感器(MAP传感器：歧管绝对压力传感器)71，用以检测进气歧管的内部压力；曲柄角位置传感器(曲柄角位置传感器)，用以检测曲柄角；以及冷却剂温度传感器，用以检测冷却剂的温度。
此外，发动机停止条件可以包括点火开关关闭停止、发动机熄火停止、以及怠速停止。在一种形式中，数据检测单元90可以包括用于检测点火开关关闭停止的点火开关传感器、用于检测发动机熄火停止的RPM传感器、和/或用于检测怠速停止的加速器踏板传感器和制动踏板传感器。
控制器100基于通过数据检测单元90检测的数据操作电动增压器、并且从进气歧管的内部压力获知EGR阀45的开度量。控制器可以基于所检测的数据确定EGR阀45的固定和EGR阀45的泄漏。
出于此目的，可以将控制器100设置成通过预定程序操作的至少一个处理器，其中，预定程序可以包括用于根据本公开的示例性形式的诊断EGR阀45的方法的相应步骤的指示。
在下文中，参考附图对根据示例性形式的用于诊断EGR阀的方法进行详细描述。
图4是示出根据本公开的示例性形式的用于诊断EGR阀的方法的流程图。
如图4中所示，首先，在步骤S10，控制器100基于通过数据检测单元90检测的数据确定发动机是否停止。
当在车辆行驶中发动机停止时(S10-是)，控制器100在步骤S20确定是否满足EGR阀45的诊断所需条件和获知可用条件。
诊断所需条件是指控制器100在预定时段内未对EGR阀45进行诊断。例如，当车辆的发动机在长时间(例如，6小时以上)关闭之后开启时，或在车辆行驶中长时间内(例如，5小时或6小时)未对EGR阀45进行诊断时，可以满足诊断所需条件。
获知可用条件用于判断EGR阀是否处于不适合于诊断的条件。当冷却剂温度低于预定温度(例如，60摄氏度)时，当电池电压低于预定值(例如，11V)时，当主要部件(例如，MAP传感器、EGR阀等)的电信号异常时(例如，短路等)，当大气压低于预定压力(例如，950HPa)时，当环境空气温度低于预定温度(例如，零下30摄氏度)时，当发动机中失火或诸如催化剂等主要部件被损坏时，当驾驶员不佩戴安全带时，或当发动机罩或车门打开时，可以设置为不满足获知可用条件。
当满足诊断所需条件和获知可用条件时(S20-是)，控制器100通过驱动电动机110和/或节流阀64调整曲柄轴19的位置，以使得曲柄轴角定位在参考位置。此时，可以将参考位置设置为其中相应汽缸的进气阀15和排气阀17的阀重叠变得最小的位置(参考图3)。
随后，在步骤S30，控制器100在正方向上操作电动增压器，以在进气歧管70中产生高于大气压的正压力。然后，在步骤S40，控制器100发送在预定时段内将EGR阀45打开至第一预定量的指示，并且然后，生成关闭EGR阀45的控制信号。此时，可以关闭旁通阀63。
可替代地，在关闭EGR阀45之前，控制器100可以生成将EGR阀45进一步打开至第二预定量的控制信号，第二预定量不同于第一预定量。
之后，在步骤S60，控制器100从进气歧管70的内部压力获知EGR阀45的开度量，或诊断EGR阀45的固定和/或EGR阀45的泄漏。
此外，在步骤S70，当诊断EGR阀45固定和/或泄漏时，控制器100可以通过中央仪表盘等向驾驶员警告EGR阀45的状态。
更详细地，对获知EGR阀45的开度的过程进行详细描述。
图5是用于阐明示出示例性形式的用于获知根据EGR阀45的开度的EGR量的方法的图示。在图5中，水平轴是时间轴，左垂直轴是进气歧管70的内部压力，并且右垂直轴表示EGR阀45的开度。
参考图5，在控制器100已经生成关闭EGR阀45的控制信号时，当电动增压器在正方向上操作时，进气歧管70的内部压力根据EGR阀45的开度量而改变。此时，在EGR阀45理想地遵循控制器100的控制信号的情况下，参考压力是进气歧管70的内部压力。
即，在EGR阀45正常遵循控制器100的控制信号的情况下，当生成操作电动增压器50和关闭EGR阀45的控制信号时，进气歧管70的内部压力变成高于大气压的正压力(参考图5中的'A')。当生成将EGR阀45打开至第一预定量的控制信号时，进气歧管70的内部压力变成比关闭EGR阀45时更低的正压力(参考图5中的'B')。此外，当生成将EGR阀45打开至比第一预定量更大的第二预定量的控制信号时，进气歧管70的内部压力变为比将EGR阀45打开至第一预定量时更低的正压力(参考图5中的'C')。最后，当EGR阀45关闭并且电动增压器50停止时，进气歧管70的内部压力保持大气压水平(参考图5中'D')。
然而，当EGR阀45不能精确地遵循控制器100的控制信号时，进气歧管70的内部压力变得与参考压力不同。即，在控制器100已经生成打开至第一预定量的控制信号的情况下，当通过歧管压力传感器71测量的进气歧管70的内部压力与参考压力不同时，可以确定EGR阀45不能精确地遵循控制器100的控制信号。
因此，控制器100生成在预定时段内将EGR阀45打开至与第一预定量不同的第二预定量的控制信号，并且比较进气歧管70的内部压力与参考压力。
此外，控制器100可以确定EGR阀45的开度的补偿值为压差之比，即，参考压力和当控制器100生成将EGR阀45打开至第一预定量的控制信号时所测量的进气歧管70的内部压力之间的压差与参考压力和当控制器100生成将EGR阀45打开至第二预定量的控制信号时所测量的进气歧管70的内部压力之间的压差之比。
此时，可以通过下列等式计算EGR量。
[等式1]：
EGR量＝EGR管道的有效横截面*补偿值*EGR阀的上游侧与下游侧之间的压差*流函数*EGR气体的温度
通过将等式1中的EGR阀的开度的补偿值设置成压差之比，控制器100可以精确地计算EGR量。
对根据示例性形式的诊断EGR阀的固定的过程进行详细描述。
图6是用于阐明根据示例性形式的诊断EGR阀的固定的方法的图示。在图6中，水平轴是时间轴，左垂直轴是进气歧管70的内部压力，并且右垂直轴表示EGR阀的开度。
参考图6，当控制器100已经生成关闭EGR阀45的控制信号时，控制器100在正方向上操作电动增压器50，以在进气歧管70中产生高于大气压的正压力(参考图6中的'A')。此时，关闭旁通阀63。
此外，控制器100生成将EGR阀45打开至不同大小的开度(即，不同的开度量)的控制信号。例如，在生成将EGR阀45打开至第一预定开度量的控制信号之后(参考图6中的'B')，控制器100可以生成将EGR阀45打开至比第一预定开度量更大的第二预定开度量的控制信号(参考图6中的'C')。
之后，控制器100生成关闭EGR阀45的控制信号，并且然后，停止电动增压器50(参考图6中的'D')。
当即使生成将EGR阀45打开至不同大小的开度的控制信号，通过歧管压力传感器测量的进气歧管70的内部压力也不变时，控制器100可以确定EGR阀45是固定的(即，被卡住)。
因此，例如，控制器100可以通过使用警报等通过车辆中安装的中央仪表盘等向驾驶员通知EGR阀45出现故障。
将对根据示例性形式的诊断EGR阀的泄漏的过程进行详细描述。
图7是用于阐明根据示例性形式的诊断EGR阀的泄漏的方法的图示。在图7中，水平轴是时间轴，左垂直轴是进气歧管70的内部压力，并且右垂直轴表示EGR阀的开度。
参考图7，当控制器100已经生成关闭EGR阀45的控制信号时，控制器100在正方向上操作电动增压器500，以在进气歧管70中产生高于大气压的正压力(参考图7中的'A')。
此外，控制器100生成将EGR阀45打开至不同大小的开度的控制信号。例如，在生成将EGR阀45打开至第一预定量的控制信号之后(参考图7中的'B')，控制器100可以生成将EGR阀45打开至比第一预定量更大的第二预定量的控制信号(参考图7中的'C')。
之后，控制器100生成关闭EGR阀45的控制信号，并且然后，停止电动增压器50(参考图7中的'D')。
当电动增压器50操作并且控制EGR阀45打开时，在通过歧管压力传感器检测的进气歧管70的内部压力与参考压力之差大于预定压力时，控制器100可以确定EGR阀45发生泄漏。
因此，例如，控制器100可以通过使用警报等通过车辆中安装的中央仪表盘等向驾驶员通知EGR阀45出现故障。
在下文中，将对根据另一示例性形式的获知EGR阀的开度，诊断固定以及诊断泄漏方法的方法进行详细描述。
将对获知EGR阀的开度的过程进行详细描述。
图8是用于阐明根据另一示例性形式的EGR阀45的开度诊断并且获知EGR量的方法的图示。在图8中，水平轴是时间轴，左垂直轴是进气歧管70的内部压力，并且右垂直轴表示EGR阀45的开度。
参考图8，在控制器100已经生成关闭EGR阀45的控制信号时，当电动增压器在反方向上操作时，根据EGR阀45的开度的进气歧管70的内部压力改变。此时，在EGR阀45理想地遵循控制器100的控制信号的情况下，参考压力是进气歧管70的内部压力。
即，在EGR阀45正常遵循控制器100的控制信号的情况下，当生成操作电动增压器50并且关闭EGR阀45的控制信号时，进气歧管70的内部压力变成低于大气压的负压力(参考图8中的'A')。当生成将EGR阀45打开至第一预定量的控制信号时，进气歧管70的内部压力变成比EGR阀45关闭时更高的负压力(参考图8中的'B')。此外，当生成将EGR阀45打开至比第一预定量更大的第二预定量的控制信号时，进气歧管70的内部压力变成比将EGR阀45打开至第一预定量时更高的负压力(参考图8中的'C')。最后，当EGR阀45关闭并且电动增压器50停止时，进气歧管70的内部压力保持大气压水平(参考图8中的'D')。
然而，当EGR阀45不精确地遵循控制器100的控制信号时，进气歧管70的内部压力变得与参考压力不同。即，在控制器100已经生成打开至第一预定量的控制信号的情况下，当通过歧管压力传感器测量的进气歧管70的内部压力与参考压力不同时，可以推断EGR阀45未精确地遵循控制器100的控制信号。
控制器100生成在预定时段内将EGR阀45打开至与第一预定量不同的第二预定量的控制信号，并且比较进气歧管70的内部压力与参考压力。
此外，控制器100可以基于压差之比确定EGR阀45的开度的补偿值，即，参考压力和当控制器100生成将EGR阀45打开至第一预定量的控制信号时所测量的进气歧管70的内部压力之间的压差与参考压力和当控制器100生成将EGR阀45打开至第二预定开度量的控制信号时所测量的进气歧管70的内部压力之间的压差之比。
可以通过下列等式计算EGR量。
[等式1]：
EGR量＝EGR管道的有效横截面*补偿值*EGR阀的上游侧与下游侧之间的压差*流函数*EGR气体的温度
通过将等式1中的EGR阀的开度的补偿值设置成压差之比，控制器100可以精确地计算EGR量。
将对根据另一示例性形式的诊断EGR阀的固定的过程进行详细描述。
图9是用于阐明根据示例性形式的诊断EGR阀的固定的方法的图示。在图9中，水平轴是时间轴，左垂直轴是进气歧管70的内部压力，并且右垂直轴表示EGR阀的开度。
参考图9，当控制器100已经生成关闭EGR阀45的控制信号时，控制器100在反方向上操作电动增压器50，以在进气歧管70中产生低于大气压的负压力(参考图9中的'A')。
此外，控制器100生成将EGR阀45打开至不同大小的开度的控制信号。例如，在生成将EGR阀45打开至第一预定量的控制信号之后(参考图9中的'B')，控制器100可以生成将EGR阀45打开至比第一预定量更大的第二预定量的控制信号(参考图9中的'C')。
之后，控制器100生成关闭EGR阀45的控制信号，并且然后，停止电动增压器50(参考图9中的'D')。
当即使生成将EGR阀45打开至不同大小的开度的控制信号，通过歧管压力传感器测量的进气歧管70的内部压力也不变时，控制器可以确定EGR阀45被卡住。
因此，例如，控制器100可以通过使用警报等通过车辆中安装的中央仪表盘等向驾驶员通知EGR阀45出现故障。
将对根据另一示例性形式的诊断EGR阀的泄漏的过程进行详细描述。
图10是用于阐明根据示例性形式的诊断EGR阀的泄漏的方法的图示。在图10中，水平轴是时间轴，左垂直轴是进气歧管70的内部压力，并且右垂直轴表示EGR阀的开度。
参考图10，当控制器100已经生成关闭EGR阀45的控制信号时，控制器100在反方向上操作电动增压器50，以在进气歧管70中产生低于大气压的负压力(参考图10中的'A')。
此外，控制器100生成将EGR阀45打开至不同大小的开度的控制信号。例如，在生成将EGR阀45打开至第一预定量的控制信号之后(参考图10中的'B')，控制器100可以生成将EGR阀45打开至比第一预定量更大的第二预定量的控制信号(参考图10中的'C')。
之后，控制器100生成关闭EGR阀45的控制信号，并且然后，停止电动增压器50(参考图10中的'D')。
当电动增压器50操作并且将EGR阀45控制为打开时，当通过歧管压力传感器检测的进气歧管70的内部压力与参考压力之差大于预定压力时，控制器100可以确定EGR阀45发生泄漏。
因此，例如，控制器100可以通过使用警报等通过车辆中安装的中央仪表盘等向驾驶员通知EGR阀45出现故障。
尽管已经结合目前被视为实际的示例性形式对本公开进行描述，然而，应当理解的是，本公开并不局限于所公开的形式。相反，其旨在覆盖所附权利要求的实质和范围内所包括的各种变形及等同布置。
<符号描述>
10：发动机
11：燃烧室
15：进气阀
17：排气阀
30：排气管道
35：排气歧管
40：废气再循环装置
41：EGR管道
43：EGR冷却器
45：EGR阀
50：电动增压器
51：电动机
53：电动压缩机
60：进气管道
62：旁通管道
63：旁通阀
64：节流阀
68：空气净化器
70：进气歧管
71：歧管压力传感器
80：催化转换器
90：数据检测单元
100：控制器
110：驱动电动机

Claims (21)

1.一种用于诊断废气再循环阀的装置，包括：
废气再循环装置，包括：
废气再循环管道，连接发动机的排气管道和进气管道；和
废气再循环阀，安装在所述废气再循环管道中；
电动增压器，安装在所述进气管道中并且被配置为改变进气歧管的内部压力；
歧管压力传感器，被配置为测量所述进气歧管的所述内部压力；以及
控制器，被配置为当在车辆行驶中所述发动机停止时，基于所测量的所述进气歧管的所述内部压力，获知所述废气再循环阀的开度量和诊断所述废气再循环阀的固定和所述废气再循环阀的泄漏。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制器被配置为当所述发动机停止时，在将曲柄角定位至参考位置之后获知所述废气再循环阀的所述开度量，诊断所述废气再循环阀的固定和所述废气再循环R阀的泄漏。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制器被配置为：
使所述电动增压器在正方向上操作，以在所述进气歧管中产生高于大气压的正压力；
在第一预定时段内以第一预定开度量打开所述废气再循环阀，并且然后，在所述第一预定时段终止之后，关闭所述废气再循环阀；并且
通过比较在所述第一预定时段期间测量的所述进气歧管的内部压力与第一参考压力而计算第一压差，以使得所述控制器获知所述废气再循环阀的所述开度量。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述控制器被配置为：
在第二预定时段内以第二预定开度量打开所述废气再循环阀，并且然后，在所述第二预定时段终止之后，关闭所述废气再循环阀，其中，所述第二预定开度量不同于所述第一预定开度量；
通过比较在所述第二预定时段期间测量的所述进气歧管的内部压力与第二参考压力而计算第二压差；
计算所述第一压差与所述第二压差之比；并且
基于所计算的所述第一压差与所述第二压差之比确定所述废气再循环阀的开度的补偿值。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制器被配置为在所述电动增压器在正方向上操作以在所述进气歧管中产生高于大气压的正压力并且发送将所述废气再循环阀打开至不同的开度量的指示的情况下，当所测量的所述进气歧管的所述内部压力不变时，确定所述废气再循环阀是固定的。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制器被配置为在所述电动增压器在正方向上操作以在所述进气歧管中产生高于大气压的正压力并且发送将所述废气再循环阀打开至不同开度量的指示的情况下，当所测量的所述进气歧管的所述内部压力与参考压力之差大于预定压力时，确定所述废气再循环阀发生泄漏。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制器被配置为：
使所述电动增压器在反方向上操作并且在所述进气歧管中产生低于大气压的负压力；
在第一预定时段内以第一预定开度量打开所述废气再循环阀；
在所述第一预定时段终止之后关闭所述废气再循环阀；并且
比较在所述第一预定时段期间测量的所述进气歧管的内部压力与第一参考压力，以获知所述废气再循环阀的所述开度量。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述控制器被配置为：
在第二预定时段内以第二预定开度量打开所述废气再循环阀；
在所述第二预定时段终止之后，关闭所述废气再循环阀，其中，所述第二预定开度量不同于所述第一预定开度量；
通过比较在所述第一预定时段期间测量的所述进气歧管的所述内部压力与所述第一参考压力而计算第一压差；
通过比较在所述第二预定时段期间测量的所述进气歧管的内部压力与第二参考压力而计算第二压差；
计算所述第一压差与所述第二压差之比；并且
基于所计算的所述第一压差与所述第二压差之比确定所述废气再循环阀的开度的补偿值。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制器被配置为在所述电动增压器在反方向上操作以在所述进气歧管中产生低于大气压的负压力并且发送将所述废气再循环阀打开至不同的开度量的指示的情况下，当从所述歧管压力传感器检测的所述进气歧管的所述内部压力不变时，确定所述废气再循环阀是固定的。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制器被配置为在所述电动增压器在反方向上操作以在所述进气歧管中产生低于大气压的负压力并且发送将所述废气再循环阀打开至不同的开度量的指示的情况下，当从所述歧管压力传感器检测的所述进气歧管的所述内部压力与参考压力之差大于预定压力时，确定所述废气再循环阀发生泄漏。
11.一种用于诊断设置在废气再循环装置中的废气再循环阀的方法，所述方法包括：
通过控制器确定在车辆行驶中发动机是否停止；
通过所述控制器操作电动增压器，所述电动增压器被配置为改变进气歧管的内部压力；
通过歧管压力传感器测量所述进气歧管的所述内部压力，所述进气歧管的所述内部压力基于所述废气再循环阀的开度量而改变；并且
由所述控制器基于所测量的所述进气歧管的所述内部压力获知所述废气再循环阀的所述开度量。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
通过所述控制器使所述电动增压器在正方向上操作，以在所述进气歧管中产生高于大气压的正压力；
通过所述控制器在第一预定时段内以第一预定开度量打开所述废气再循环阀；
在所述第一预定时段终止之后，通过所述控制器关闭所述废气再循环阀；并且
通过比较所测量的所述进气歧管的所述内部压力与第一参考压力而获知所述废气再循环阀的所述开度量。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：
通过所述控制器在第二预定时段内以第二预定开度量打开所述废气再循环阀，所述第二预定开度量不同于所述第一预定开度量；
在所述第二预定时段终止之后，通过所述控制器关闭所述废气再循环阀；
由所述控制器通过比较在所述第一预定时段期间测量的所述进气歧管的内部压力与第一参考压力而计算第一压差，并且由所述控制器通过比较在所述第二预定时段期间测量的所述进气歧管的内部压力与第二参考压力而计算第二压差；并且
通过所述控制器确定所述废气再循环阀的开度的补偿值为所述第一压差与所述第二压差之比。
14.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：
通过所述控制器使所述电动增压器在反方向上操作，以在所述进气歧管中产生低于大气压的负压力；
通过所述控制器在第一预定时段内以第一预定开度量打开所述废气再循环阀；
在所述第一预定时段终止之后，通过所述控制器关闭所述废气再循环阀；并且
由所述控制器通过比较在所述第一预定时段期间测量的所述进气歧管的内部压力与第一参考压力而获知所述废气再循环阀的所述开度量。
15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：
通过所述控制器在第二预定时段内以第二预定开度量打开所述废气再循环阀，所述第二预定开度量不同于所述第一预定开度量；
在所述第二预定时段终止之后，通过所述控制器关闭所述废气再循环阀；
比较在所述第二预定时段期间测量的所述进气歧管的所述内部压力与第二参考压力；并且
由所述控制器基于所述第一参考压力与以所述第一预定开度量打开所述废气再循环阀时所测量的所述进气歧管的所述内部压力之间的第一压差和所述第二参考压力与以所述第二预定开度量打开所述废气再循环阀时所测量的所述进气歧管的所述内部压力之间的第二压差，确定所述废气再循环阀的开度的补偿值。
16.一种用于诊断设置在废气再循环装置中的废气再循环阀的方法，所述方法包括：
通过控制器确定发动机是否停止并且是否满足诊断所需条件和获知可用条件；
通过所述控制器操作电动增压器，所述电动增压器被配置为改变进气歧管的内部压力；
通过歧管压力传感器测量所述进气歧管的所述内部压力，所述进气歧管的所述内部压力基于所述废气再循环阀的开度量而改变；并且
由所述控制器基于所测量的所述进气歧管的所述内部压力确定所述废气再循环阀的固定。
17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：
通过所述控制器使所述电动增压器在正方向上操作，以在所述进气歧管中产生高于大气压的正压力；
通过所述控制器发送将所述废气再循环阀打开至不同的开度量的指示；
通过所述控制器停止所述电动增压器；
通过所述控制器发送关闭所述废气再循环阀的指示；并且
在发送将所述废气再循环阀打开至所述不同的开度量的所述指示之后，当所测量的所述进气歧管的所述内部压力不变时，通过所述控制器确定所述废气再循环阀固定。
18.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：
通过所述控制器使所述电动增压器在反方向上操作，以在所述进气歧管中产生低于大气压的负压力；
通过所述控制器发送将所述废气再循环阀打开至不同的开度量的指示；
通过所述控制器停止所述电动增压器；
通过所述控制器发送关闭所述废气再循环阀的指示；并且
在发送将所述废气再循环阀打开至所述不同的开度量的所述指示之后，当所测量的所述进气歧管的所述内部压力不变时，通过所述控制器确定所述废气再循环阀固定。
19.一种用于诊断设置在废气再循环装置中的废气再循环阀的方法，所述方法包括：
通过控制器确定发动机是否停止并且是否满足诊断所需条件及获知可用条件；
通过所述控制器操作电动增压器，所述电动增压器被配置为改变进气歧管的内部压力；
通过歧管压力传感器测量所述进气歧管的所述内部压力，所述进气歧管的所述内部压力基于所述废气再循环阀的开度量而改变；并且
由所述控制器基于所测量的所述进气歧管的所述内部压力确定所述废气再循环阀的泄漏。
20.根据权利要求19所述的方法，进一步包括：
通过所述控制器使所述电动增压器在正方向上操作，以在所述进气歧管中产生高于大气压的正压力；
通过所述控制器发送将所述废气再循环阀打开至不同的开度量的指示；
通过所述控制器停止所述电动增压器；
通过所述控制器发送关闭所述废气再循环阀的指示；并且
当所测量的所述进气歧管的所述内部压力与参考压力之差大于预定压力时，通过所述控制器确定所述废气再循环阀发生泄漏。
21.根据权利要求19所述的方法，进一步包括：
通过所述控制器使所述电动增压器在反方向上操作，以在所述进气歧管中产生低于大气压的负压力；
通过所述控制器发送将所述废气再循环阀打开至不同的开度量的指示；
通过所述控制器停止所述电动增压器；
通过所述控制器发送关闭所述废气再循环阀的指示；并且当所测量的所述进气歧管的所述内部压力与参考压力之差大于预定压力时，通过所述控制器确定所述废气再循环阀发生泄漏。
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