CN112901378A - Egr有效流量诊断方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了EGR有效流量诊断方法。一种废气再循环(EGR)有效流量诊断方法包括：在进气管线上的EGR系统的EGR气体温度升高状况下通过EGR气体温度传感器测量EGR气体温度；确定EGR气体温度升高的程度；并且根据EGR气体温度升高的程度确定EGR有效流量是否过大或者不足。

Description

EGR有效流量诊断方法
技术领域
本公开涉及一种通过打开和关闭废气再循环(EGR)诊断有效流量存在与否的方法。
背景技术
近来，已研发废气再循环(EGR)并将其应用于提高车辆发动机的燃料效率。
EGR系统是指一种减少废气中的氧化氮(NOx)的方法并且是指一种用于再循环一部分惰性废气到吸气系统的装置或者系统。EGR系统将惰性废气混合到吸入发动机的混合气体中以减小燃烧期间的最高温度，以产生较少的NOx。
此外，为了保障可操作性，EGR系统感测进气温度、冷却温度、车辆速度、或者换档位置以在根据操作状态的最合适的控制下控制并再循环一部分废气到吸入管。
换言之，如图1所示，EGR系统是一种被配置为获取从催化器的后端处的气缸排出的废气并将其传送至压缩器的前端的系统。EGR系统通过设置在EGR通道上的EGR阀控制是否使废气再循环。
在这个实例中，为了确定EGR系统是否正常运行，必须诊断在EGR阀关闭时是否存在EGR有效流量(打开诊断)或者诊断在EGR阀打开时是否不存在EGR有效流量(堵塞诊断)。
通常，已通过确定EGR有效流量(kg/h)为通过进气歧管绝对压力传感器(MAP传感器)计算的有效流量(kg/h)与通过质量空气流量传感器(MAF传感器，Mass Air Flowsensor)计算的有效流量(kg/h)之间的差诊断EGR系统是堵塞或完全打开。MAP传感器设置在气缸与节气阀之间。MAF传感器设置在压缩器的前端。将EGR有效流量与通过EGR阀模型计算的模型有效流量相比较来确定EGR有效流量提供不足或者提供过度。
然而，由于即使存在EGR有效流量，也确定什么不存在，或者反之亦然导致这种方法在实际应用中不合理。这是因为在MAP传感器计算的有效流量与MAF传感器计算的有效流量之间存在大的误差。
背景技术部分描述的内容有助于理解本公开的背景并且可包括本公开所属领域的普通技术人员先前不知的内容。
发明内容
本公开旨在解决上述问题。本公开的目的是提供一种废气再循环(EGR)有效流量诊断方法，即使在EGR阀或者冷却器异常时，其能够精确地执行打开诊断或者堵塞诊断。
根据本公开的一个方面的EGR有效流量诊断方法，包括：通过进气管线上的EGR压力传感器检查EGR压差；如果EGR压差超过参考压差，通过EGR气体温度传感器测量EGR气体温度；并且根据EGR气体温度升高计算EGR有效流量。通过测量EGR气体温度，计算EGR有效流量与EGR阀位置之间的关系，并且根据EGR有效流量与EGR阀位置之间的关系计算处于EGR阀0％位置的EGR有效流量和处于EGR阀100％位置的EGR有效流量来测量EGR气体温度升高。
此外，EGR气体温度的测量可包括EGR阀已被关闭的状态下和EGR阀已被打开的状态下的测量。EGR气体温度的测量可进一步包括，在计算EGR有效流量与EGR阀位置之间的关系前后，确定通过测量EGR气体温度的测量是否超过EGR阀已被关闭的状态下的关闭参考计数并且确定是否超过EGR阀已被打开的状态下的打开参考计数。
此外，如果通过测量EGR气体温度的测量不超过EGR阀已被关闭的状态下的关闭参考计数或者不超过EGR阀已被打开的状态下的打开参考计数，可进行EGR压差的检查。
在这个实例中，EGR气体温度的测量可通过改变EGR阀位置反复进行。
EGR有效流量诊断方法还可包括：确认处于EGR阀100％位置的EGR有效流量是否小于无流量阈值。如果处于EGR阀100％位置的EGR有效流量小于无流量阈值，将EGR有效流量诊断为EGR堵塞。
可替代地，EGR有效流量诊断方法还可包括：确认处于EGR阀0％位置的EGR有效流量是否超过最大流量阈值。如果处于EGR阀0％位置的EGR有效流量超过最大流量阈值，将EGR有效流量诊断为EGR打开。
此外，在测量EGR气体温度之后，EGR气体温度升高的程度可被归一化以排出能量。
根据本公开的另一方面的EGR有效流量诊断方法，包括：检查废气的排出压力是否升高；如果排出压力升高超过预定参考值，通过EGR气体温度传感器测量EGR气体温度；根据EGR气体温度升高计算EGR有效流量；计算EGR有效流量与EGR阀位置之间的关系；并且根据EGR有效流量与EGR阀位置之间的关系计算处于EGR阀0％位置的EGR有效流量和处于EGR阀100％位置的EGR有效流量。
此外，EGR气体温度的测量可包括：在EGR阀已被关闭的状态下或者在EGR阀已被打开的状态下，并且在计算EGR有效流量与EGR阀位置之间的关系后，确定通过测量EGR气体温度的测量是否超过EGR阀已被关闭的状态下的关闭参考计数并且确定是否超过EGR阀已被打开的状态下的打开参考计数。
此外，如果通过测量EGR气体温度的测量不超过EGR阀已被关闭的状态下的关闭参考计数或者不超过EGR阀已被打开的状态下的打开参考计数，可进行EGR压差的检查。
EGR有效流量诊断方法还可包括确认处于EGR阀100％位置的EGR有效流量是否小于无流量阈值。如果处于EGR阀100％位置的EGR有效流量小于无流量阈值，将EGR有效流量诊断为EGR堵塞。
此外，EGR有效流量诊断方法可进一步包括确认处于EGR阀0％位置的EGR有效流量是否超过最大流量阈值。如果处于EGR阀0％位置的EGR有效流量超过最大流量阈值，将EGR有效流量诊断为EGR打开。
根据本公开的又一方面的EGR有效流量诊断方法包括：检查发动机载荷是否升高；如果发动机载荷超过预定参考值，通过EGR气体温度传感器测量EGR气体温度；根据EGR气体温度升高计算EGR有效流量；计算EGR有效流量与EGR阀位置之间的关系；并且根据EGR有效流量与EGR阀位置之间的关系计算处于EGR阀0％位置的EGR有效流量和处于EGR阀100％位置的EGR有效流量。
此外，EGR气体温度的测量可包括EGR阀已被关闭的状态下或EGR阀已被打开的状态下的测量。在计算EGR有效流量与EGR阀位置之间的关系后，EGR气体温度的测量还可包括确定测量是否超过EGR阀已被关闭的状态下的关闭参考计数以及测量是否超过EGR阀已被打开的状态下的打开参考计数。
此外，如果通过测量EGR气体温度的测量不超过EGR阀已被关闭的状态下的关闭参考计数或者不超过EGR阀已被打开的状态下的打开参考计数，可进行EGR压差的检查。
EGR有效流量诊断方法还可包括确认处于EGR阀100％位置的EGR有效流量是否小于无流量阈值。如果处于EGR阀100％位置的EGR有效流量小于无流量阈值，将EGR有效流量诊断为EGR堵塞。
可替代地，EGR有效流量诊断方法还包括确认处于EGR阀0％位置的EGR有效流量是否超过最大流量阈值。如果处于EGR阀0％位置的EGR有效流量超过最大流量阈值，将EGR有效流量诊断为EGR打开。
如果EGR阀、冷却器等堵塞，即使在EGR阀被打开时，EGR气体不会流动。此时，因为EGR气体温度没有增加或者缓慢增加，通过上述可见EGR堵塞。
此外，如果EGR阀、冷却器等在结构上打开，即使当EGR阀被认为是关闭时，大量EGR气体可能流动。此时，因为EGR阀停留在EGR气体温度已增加的状态中，通过上述可见EGR打开。
如上所述，可以通过使用EGR气体温度传感器测量的EGR气体温度的变化量和变化率无误地诊断EGR堵塞/打开。
因此，不存在由于MAF传感器和MAP传感器的误差导致的误诊断的可能性。
因此，可以提高EGR有效流量诊断的精确性，因此通过EGR系统保持燃料效率增强效果。
附图说明
图1是示出了常规的废气再循环(EGR)系统的示图。
图2是示出了应用本公开的EGR系统的示图。
图3是示出了在图2中示出的系统中的EGR阀已被堵塞的状态的示图。
图4是示出了在图2中示出的系统中的EGR阀已被打开的状态的示图。
图5是根据正常状态/异常状态示出了EGR阀位置与EGR有效流量之间的关系的示图。
图6A和6B是通过检查EGR气体温度示出了EGR阀位置与EGR有效流量之间的关系的示图。
图7是顺序地示出了根据本公开的EGR有效流量诊断方法的流程图。
具体实施方式
为了充分地理解本公开、本公开的操作优势、及通过本公开的实践实现的目的，应参考示出本公开的各种实施方式的附图以及附图中描述的内容。
在本公开的实施方式的说明中，减少或者省去众所周知的技术或者可能不必要地使本公开的主题模糊的重复描述。
图2是示出了应用本公开的废气再循环(EGR)系统的示图。图3是示出了在图2中示出的系统中的EGR阀已被堵塞的状态的示图。图4是示出了在图2中示出的系统中的EGR阀已被打开的状态的示图。
根据本公开的EGR有效流量诊断方法被配置为防止由于诸如EGR阀或者冷却器的EGR系统的故障导致误识别EGR有效流量。
如果如图3中所示EGR阀、冷却器等堵塞，即使EGR阀打开时，EGR气体不会流动。此时，因为EGR气体温度没有增加或者缓慢增加，所以可以根据EGR气体温度是否增加来知晓EGR是否已堵塞。
此外，如果如图4所示EGR阀、冷却器等在结构上打开，即使当EGR阀被认为是关闭时，大量EGR气体流动。此时，停留在EGR气体温度已增加的状态。因此，可以根据EGR气体温度是否已增加来了解EGR是否已被打开。
换言之，本公开通过使用EGR气体温度传感器测量的EGR气体温度的变化量和变化率可诊断EGR堵塞/打开。
参考图5，如果EGR阀正常，EGR有效流量通常是根据EGR阀的位置成比例的。
然而，如果EGR阀堵塞，即使EGR阀位置改变，EGR有效流量保持为低的并且不会改变。
相反，如果EGR阀中出现泄漏等，即使EGR阀的位置改变，EGR有效流量保持为高的并且不会改变。
接下来，图6A和6B是通过EGR气体温度检查示出了EGR阀与EGR有效流量之间的关系的示图。
尽管如下所述，本公开中描述的EGR方法使用EGR气体温度升高的程度计算EGR有效流量，反复进行计算以得出其关系作为回归线，并且通过回归线比较参考值与EGR阀处于关闭位置时的EGR有效流量和EGR阀处于打开位置时的EGR有效流量。因此，可以诊断EGR阀的堵塞或者打开。
因此，当如图6A所示根据EGR气体温度检查EGR有效流量预定次数时，可以得出合理的回归线。如果如图6B所示检查EGR有效流量的次数不足，不可能得出回归线。
图7是顺序地示出了根据本公开的EGR有效流量诊断方法的流程图。下面参考图7更详细地描述根据本公开的EGR有效流量诊断方法。
首先，在EGR阀关闭时检查EGR气体温度(S11)。在该操作中，确定EGR气体温度检查的次数是否超过关闭参考计数(N_CLOSED)。
因此，如果EGR气体温度检查的数量超过关闭参考计数，关闭EGR阀(S12)，如果没有超过关闭参考计数，打开EGR阀(S13)。
在S12和S13的控制之后，检查EGR压差(S14)以确定EGR压差是否超过参考压差。通过设置在发动机的进气管线上的压差传感器测量压差。
本公开中描述的方法根据EGR气体温度升高的程度诊断EGR系统的堵塞/打开。EGR压差的参考压差的过量对应于与期望EGR气体温度升高的条件对应的控制进入条件。
除了上述以外，本公开的控制进入条件可以通过车辆加速或者通过增加的发动机载荷确定。
作为步骤S14的确定结果，如果EGR压差超过参考压差，测量EGR气体温度(S15)以计算EGR气体温度升高的程度。通过EGR气体温度传感器测量EGR气体温度。
然后，使EGR气体温度升高的程度归一化至排出能量以移除除EGR有效流量以外的外部影响。
换言之，温度升高的程度除以压差累积或者温度升高的程度校正为与排出能量对应的值，因此消除发动机温度升高、冷却剂温度升高、或者发动机室温度升高。
接下来，在测量EGR气体温度之后(S15)，计算根据EGR气体温度升高的EGR有效流量(S16)，并且计算EGR有效流量与EGR阀位置之间的关系(S17)。
通过确定(S18)EGR气体温度检查的次数是否已超过针对EGR阀的每次打开和关闭，反复进行该过程若干次。步骤S14至S17反复进行直至超过预定次数。
换言之，在步骤S18，确定EGR气体温度检查的次数是否超过在EGR阀已被关闭的状态下的关闭参考计数(N_CLOSED)，以及EGR气体温度检查的次数是否超过EGR阀已被打开的状态下的打开参考计数(N_OPEN)。如果EGR气体温度检查的次数没有超过参考计数N_CLOSED和N_OPEN，改变EGR阀位置，以便在S15中进行若干次EGR气体温度测量。
因此，在这个实例中，计算了根据EGR气体温度计算的EGR有效流量与EGR阀位置之间的关系并且可以通过如图6A所示的回归线表示该结果。
因此，如果在步骤S18中EGR气体温度测量的次数超过关闭参考计数和打开参考计数，通过在步骤S17中得出的EGR有效流量与EGR阀位置之间的关系(在图6A中示出的回归线)顺序地计算处于EGR阀0％位置的EGR有效流量(S21)和处于EGR阀100％位置的EGR有效流量(S22)。在这个实例中，步骤S21和S22的计算顺序是不相关的。
使用步骤S22的计算结果，确认处于EGR阀100％位置的EGR有效流量是否小于无流量阈值(S23)。在该情况下，检测不到EGR流动并诊断EGR堵塞(S24)。
此外，使用步骤S21的计算结果，确认处于EGR阀0％位置的EGR有效流量是否超过最大流量阈值(S25)。在该情况下，可检测到EGR流量最大并诊断EGR打开(S26)。否则，如果处于EGR阀0％位置的EGR有效流量未超过最大流量阈值，报告通过(S27)。
如上所述，与常规方法不同，根据本公开的EGR有效流量诊断方法可通过EGR气体温度上升的程度确定EGR阀门的堵塞异常或者打开异常来更精确地诊断EGR系统。
在实施方式中，EGR系统可包括电子控制单元(ECU)。ECU可以是或者包括微处理器或者能够利用软件、固件或其他方式编程的其他计算机硬件设备。ECU满足车辆使用与操作的标准规范。
ECU可以是专用集成电路(“ASIC”)、数字信号处理器、现场可编程门阵列(“FPGA”)、数字电路、模拟电路、通用处理器或其组合。在一个实例中，处理器是能操作为控制各种电子设备和关联组件或设备的逻辑和/或与之通信的一个或多个处理器。
ECU可运行EGR有效流量诊断程序，该程序包括通过软件或固件实现的计算机可执行指令。ECU可执行程序指令以实现EGR系统的功能，如在此说明的。
尽管已参考附图描述了以上描述的本公开，但是本公开不限于所描述的实施方式。对本领域技术人员而言，不偏离本公开的精神和范围而作出各种改变和变形将是显而易见的。因此，这种改变的实例或者变形例可属于本公开的权利要求，并且本公开的范围应基于所附权利要求解释。

Claims (14)

1.一种废气再循环EGR有效流量诊断方法，所述方法包括：
在EGR系统的EGR气体温度升高状况下通过进气管线上的EGR气体温度传感器测量EGR气体温度；
通过处理器确定所述EGR气体温度升高的程度；并且
通过所述处理器根据所述EGR气体温度升高的程度确定EGR有效流量是否过大或者不足。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中，测量所述EGR气体温度包括：分别测量所述EGR系统的EGR阀已被关闭时的所述EGR气体温度以及所述EGR阀已被打开时的所述EGR气体温度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在测量所述EGR气体温度之前或在测量所述EGR气体温度之后，确定是否满足气体温度测量参考。
4.根据权利要求3所述的方法，
其中，确定是否满足所述气体温度测量参考包括：确定通过测量所述EGR气体温度的所述测量是否超过所述EGR阀已被关闭的状态下的关闭参考计数和/或所述测量是否超过所述EGR阀已被打开的状态下的打开参考计数。
5.根据权利要求1所述的方法，包括：
通过所述处理器根据所述EGR气体温度的升高程度计算所述EGR有效流量；
通过所述处理器计算所述EGR有效流量与EGR阀位置之间的关系；并且
根据所述EGR有效流量与所述EGR阀位置之间的关系计算处于EGR阀0％位置的所述EGR有效流量和处于EGR阀100％位置的EGR有效流量。
6.根据权利要求5所述的方法，
其中，通过改变所述EGR阀位置反复进行所述EGR气体温度的测量。
7.根据权利要求5所述的方法，还包括确认处于EGR阀100％位置的所述EGR有效流量是否小于无流量阈值，
其中，如果处于EGR阀100％位置的所述EGR有效流量小于所述无流量阈值，将所述EGR有效流量诊断为EGR堵塞。
8.根据权利要求5所述的方法，还包括确认处于EGR阀0％位置的所述EGR有效流量是否超过最大流量阈值，
其中，如果处于EGR阀0％位置的所述EGR有效流量超过所述最大流量阈值，将所述EGR有效流量诊断为EGR打开。
9.根据权利要求5所述的方法，
其中，在测量所述EGR气体温度之后，所述EGR气体温度的升高程度被标准化至排出能量。
10.根据权利要求5所述的方法，
其中，所述EGR气体温度升高状况是通过检查EGR压差，EGR压差超过参考压差的情况。
11.根据权利要求5所述的方法，
其中，所述EGR气体温度升高状况是：通过检查废气的排气压力是否升高，所述排气压力超过预定参考的情况。
12.根据权利要求5所述的方法，
其中，所述EGR气体温度升高状况是：通过检查发动机载荷是否升高，所述发动机载荷超过预定参考的情况。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，还包括确认处于EGR阀100％位置的所述EGR有效流量是否小于无流量阈值，
其中，如果处于EGR阀100％位置的所述EGR有效流量小于所述无流量阈值，将所述EGR有效流量诊断为EGR堵塞。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括确认处于EGR阀0％位置的所述EGR有效流量是否超过最大流量阈值，
其中，如果处于EGR阀0％位置的所述EGR有效流量超过所述最大流量阈值，将所述EGR有效流量诊断为EGR打开。
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