CN112901377A - 低压egr系统混合阀激活状态的确定方法 - Google Patents

低压egr系统混合阀激活状态的确定方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种一种低压EGR系统混合阀激活状态的确定方法，当目标增压需求值小于预设增压需求值、且EGR阀压差小于预设EGR阀压差、且EGR阀开度大于预设EGR阀开度、且目标EGR率的变化率大于预设EGR率变化率、且节气门前后压比小于预设节气门压比、且目标EGR率大于预设EGR率时，混合阀处于激活状态，接收混合阀开度控制指令。本发明可以确保在不影响进气系统的增压能力、且保证在稳态和瞬态工况下EGR率控制响应时间满足要求的前提下，通过控制混合阀的开度来提高EGR率，保证了EGR率控制的准确性。

Description

低压EGR系统混合阀激活状态的确定方法
技术领域
本发明涉及汽车废气再循环技术领域，具体地指一种低压EGR系统混合阀激活状态的确定方法。
背景技术
由于低压EGR可以实现降低油耗，减少HC排放，是采用RDE实车驾驶循环达到国6B的好的解决方案。低压EGR相对于高压EGR是在涡轮后取气，因此涡轮效率没有损失，且其可近乎全工况下均使用EGR，对改善燃油效率更为显著，但是由于其压差低，需要采用大口径的阀才可以满足流量的要求。在部分工况下还需要通过增压混合阀，通过调节EGR阀出口的压力，从而提高EGR阀两侧的压力差而提高EGR率。目前虽然已有有低压EGR系统，但是目前研究主要还是集中在EGR阀的控制上，针对混合阀非全开激活条件来说目前尚无一种合适的判定方法。
现有的低压EGR系统中，发动机的废气经过涡轮机、催化器、颗粒物捕集器和EGR冷却器后进入EGR阀，EGR阀的出口废气与来自混合阀的空气混合后再经过增压器压缩机和节气门，最后进入发动机燃烧室。当混合阀不控制时应该为全开状态，确保进入增压器压缩机的废气流量和压力正常，从而保证足够的增压能力。但是在一些工况下，混合阀需要处于非全开激活状态，混合阀开度需要降低，用以降低EGR出口的压力，从而提高EGR率。那么如何确定混合阀的激活条件，在不影响增压能力的情况下提高EGR率成为亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的就是要克服上述现有技术存在的不足，提供一种低压EGR系统混合阀激活状态的确定方法，。
为实现上述目的，本发明提供一种低压EGR系统混合阀激活状态的确定方法，获取目标增压需求值，当目标增压需求值小于预设增压需求值，且至少满足以下四个条件之一时，控制混合阀进入激活状态，混合阀接收混合阀开度控制指令。
条件一：EGR阀压差小于预设EGR阀压差。
条件二：EGR阀开度大于预设EGR阀开度，且目标EGR率的变化率大于预设EGR率变化率。
条件三：节气门前后压比小于预设节气门压比。
条件四：目标EGR率大于预设EGR率。
进一步地，所述混合阀激活状态的条件为，当目标增压需求值小于预设增压需求值，且同时满足条件一、条件二、条件三和条件四。
进一步地，所述目标增压需求值的确定方法包括，通过发动机转速和压缩机目标增压比标定得到。
进一步地，所述预设EGR阀压差的确定方法包括，当实际EGR阀压差小于预设EGR阀压差时，EGR率控制响应时间大于预设EGR率控制响应时间。
进一步地，所述预设EGR阀开度的确定方法包括，当EGR阀开度大于预设EGR阀开度时，EGR阀流量变化率小于预设EGR阀流量变化率。
进一步地，所述预设EGR率变化率的确定方法包括，在EGR阀开度大于预设EGR阀开度时，当EGR率变化率大于预设EGR率变化率时，EGR率控制响应时间大于预设EGR率控制响应时间。
进一步地，所述预设节气门压比的确定方法包括，当节气门压比大于预设节气门压比时，发动机进气流量偏差率大于预设进气流量偏差率。
进一步地，当混合阀满足激活条件时，在预设激活时间内维持激活状态，经过预设激活时间后再次判断混合阀是否满足激活条件。
进一步地，所述预设激活时间的确定方法包括，在所述预设激活时间内，压缩机增压后压力波动幅度小于预设压力波动幅度，且EGR率控制响应时间小于预设EGR率控制响应时间。
本发明还提供一种存储介质，其特征在于：它包含执行指令，所述执行指令在有数据处理装置处理时，该数据处理装置执行上述所述的低压EGR系统混合阀激活状态的确定方法。
本发明的有益效果：本发明所确定的混合阀激活条件需要同时满足五种工况条件，可以确保在不影响进气系统的增压能力、且保证在稳态和瞬态工况下EGR率控制响应时间满足要求的前提下，通过控制混合阀的开度来提高EGR率，保证了EGR率控制的准确性。
附图说明
图1为本发明中混合阀激活状态确定方法流程图。
具体实施方式
下面具体实施方式用于对本发明的权利要求技术方案作进一步的详细说明，便于本领域的技术人员更清楚地了解本权利要求书。本发明的保护范围不限于下面具体的实施例。本领域的技术人员做出的包含有本发明权利要求书技术方案而不同于下列具体实施方式的也是本发明的保护范围。
如图1所示，一种低压EGR系统混合阀激活状态的确定方法，正常工况下，混合阀为全开未激活状态，在一些特殊工况中，需要通过调节混合阀的开度来调节EGR阀的出口压力，提高EGR阀两侧的压差，从而提高EGR率。这就需要使混合阀处于激活状态，从而启动混合阀开度控制程序。混合阀开度的变化会影响进气流量的波动、EGR阀流量、压缩机增压后压力以及EGR率控制响应时间。
实施例一：当满足目标增压需求值小于预设增压需求值，且至少满足以下四个条件之一时，混合阀处于激活状态，接收混合阀开度控制指令，调节混合阀至非全开状态。
1、目标增压需求值小于预设增压需求值。
本实施例中，目标增压需求值的确定方法为，通过发动机转速和压缩机目标增压比标定得到，其表征了在不同发动机转速以及压缩机目标增压比下的增压需求程度，用百分比表示，具体如表1所示。在各转速下压缩机目标增压比越大，则目标增压需求越大，为了保证目标增压需求，只有当目标增压需求值小于预设增压需求值时，才可以激活混合阀。
表1目标增压需求值标定表
Figure BDA0002942658860000041
本实施例中，考虑到保证对发动机扭矩波动控制在±5％范围内，以及避免混合阀激活条件频繁跳动，预设增压需求值设置为一个范围，其预设增压需求上限值为85.1％，其预设增压需求下限值为81.8％，当目标增压需求从小增大过程中，必须持续增大并超过85.1％才激活混合阀，当目标增压需求从大变小过程中，须持续变小直到小于81.8％才未激活混合阀，当在81.8％-85.1％之间时维持当前激活(或未激活)状态。
2、条件一：EGR阀压差小于预设EGR阀压差。
本实施例中，预设EGR阀压差的确定方法为，当实际EGR阀压差小于预设EGR阀压差时，EGR率控制响应时间大于0.5s，这超出了EGR率控制响应时间，不满足EGR率的控制要求，会影响EGR率。为避免混合阀激活条件频繁跳动，预设EGR阀压差设置为一个范围，其预设EGR阀压差上限值为3.5kPa，其预设EGR阀压差下限值为2kPa，当EGR阀压差从小增大过程中，必须持续增大并超过3.5kPa才满足条件一，当EGR阀压差从大变小过程中，须持续变小直到小于2kPa才未满足条件一，当在2kPa-3.5kPa之间时维持当前状态。
3、条件二：EGR阀开度大于预设EGR阀开度，且目标EGR率的变化率大于预设EGR率变化率。
EGR阀开度较大时，流经EGR阀的流量无法继续增加，无法满足目标EGR率继续增加的需求。本实施例中，预设EGR阀开度设置为56％，当EGR阀开度大于56％时，EGR阀流量基本保持不变，即EGR阀的流量变化率小于2％。
当目标EGR率在请求增大，且其增大变化率超过60％/s时，在流量本身无变化，但请求EGR率在增大，如果此时不调节混合阀开度，会导致实际EGR率无法跟随目标EGR率。本实施例中，预设EGR率变化率设置为60％/s，当EGR率变化率大于60％/s，EGR率控制响应时间大于预设EGR率控制响应时间，即大于0.5s。
4、条件三：节气门前后压比小于预设节气门压比。
本实施例中，预设节气门压比的确定方法为，当节气门压比大于预设节气门压比时，发动机进气流量偏差率大于5％，无法提供准确的EGR率，因此需要通过控制混合阀来改善进气系统的气体节流控制精度。为避免混合阀激活条件频繁跳动，预设EGR阀压差设置为一个范围，其预设EGR阀压差上限值为0.98，其预设EGR阀压差下限值为0.95，当EGR阀压差从小增大过程中，必须持续增大并超过0.98才满足条件三，当EGR阀压差从大变小过程中，须持续变小直到小于0.95才未满足条件三，当在0.95-0.98之间时维持当前状态。
5、条件四：目标EGR率大于预设EGR率。
目标EGR率小于0.005时，即使在稳态工况下，均无法保证准确的EGR率，即EGR率控制波动超过8％，无需进行混合阀控制。
本实施例中，当混合阀满足激活条件时，在5s内维持激活状态，混合阀接收混合阀控制指令，经过5s后再次判断混合阀是否满足激活条件，若不满足激活条件则混合阀恢复至全开状态，若满足激活条件则在5s内维持激活状态，混合阀接收混合阀控制指令。
本实施例中，在满足激活条件之后的5s之内，压缩机增压后压力波动幅度小于±6kPa，且EGR率控制响应时间小于0.5s。
实施例二，混合阀激活状态的条件为，当目标增压需求值小于预设增压需求值，且同时满足条件一、条件二、条件三和条件四。这样是因为在不全部满足上述五个条件时，混合阀根不是必须开启，因为混合阀开启，工作的被控对象又多了一个，对于整个系统的联动控制更为复杂，精度不满足要求；另一方面如果满足上述五个条件混合阀不得不开启，用于提高EGR率，和改善系统的控制稳定性作用。

Claims (10)

1.一种低压EGR系统混合阀激活状态的确定方法，其特征在于：获取目标增压需求值，当目标增压需求值小于预设增压需求值，且至少满足以下四个条件之一时，控制混合阀进入激活状态，混合阀接收混合阀开度控制指令；
条件一：EGR阀压差小于预设EGR阀压差；
条件二：EGR阀开度大于预设EGR阀开度，且目标EGR率的变化率大于预设EGR率变化率；
条件三：节气门前后压比小于预设节气门压比；
条件四：目标EGR率大于预设EGR率。
2.根据权利要求1所述的低压EGR系统混合阀激活状态的确定方法，其特征在于：所述混合阀进入激活状态的条件为，当目标增压需求值小于预设增压需求值，且同时满足条件一、条件二、条件三和条件四。
3.根据权利要求2所述的低压EGR系统混合阀激活状态的确定方法，其特征在于：所述目标增压需求值的确定方法包括，通过发动机转速和压缩机目标增压比标定得到。
4.根据权利要求2所述的低压EGR系统混合阀激活状态的确定方法，其特征在于：所述预设EGR阀压差的确定方法包括，当实际EGR阀压差小于预设EGR阀压差时，EGR率控制响应时间大于预设EGR率控制响应时间。
5.根据权利要求2所述的低压EGR系统混合阀激活状态的确定方法，其特征在于：所述预设EGR阀开度的确定方法包括，当EGR阀开度大于预设EGR阀开度时，EGR阀流量变化率小于预设EGR阀流量变化率。
6.根据权利要求2所述的低压EGR系统混合阀激活状态的确定方法，其特征在于：所述预设EGR率变化率的确定方法包括，在EGR阀开度大于预设EGR阀开度时，当EGR率变化率大于预设EGR率变化率时，EGR率控制响应时间大于预设EGR率控制响应时间。
7.根据权利要求2所述的低压EGR系统混合阀激活状态的确定方法，其特征在于：所述预设节气门压比的确定方法包括，当节气门压比大于预设节气门压比时，发动机进气流量偏差率大于预设进气流量偏差率。
8.根据权利要求2所述的低压EGR系统混合阀激活状态的确定方法，其特征在于：当混合阀满足激活条件时，在预设激活时间内维持激活状态，经过预设激活时间后再次判断混合阀是否满足激活条件。
9.根据权利要求8所述的低压EGR系统混合阀激活状态的确定方法，其特征在于：所述预设激活时间的确定方法包括，在所述预设激活时间内，压缩机增压后压力波动幅度小于预设压力波动幅度，且EGR率控制响应时间小于预设EGR率控制响应时间。
10.一种存储介质，其特征在于：它包含执行指令，所述执行指令在有数据处理装置处理时，该数据处理装置执行权利要求1～9任意一项所述的低压EGR系统混合阀激活状态的确定方法。
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