CN114876679A - Egr阀保护策略测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种EGR阀保护策略测试系统，包括台架模块、夹持模块、电源模块、INCA终端模块、电子控制模块；在预设温度下卡死EGR阀的电机轴，通过调节电源模块的输出电压值，记录不同输出电压值下EGR阀的电机轴过热失效时所对应的时间以形成数据表；通过INCA终端模块将数据表中的输出电压值转换成对应占空比，并设置预设安全系数形成保护策略标准；将保护策略标准写入电子控制模块并应用在实车发动机上，通过持续加大EGR阀的输入占空比，以使在超出保护策略标准条件下实车的车载诊断系统是否报警，以验证保护策略标准是否满足实车发动机的设计要求。通过本申请实现在车载EGR阀装配在整车前，确保车载EGR阀在装配整车后的安全。

Description

EGR阀保护策略测试系统及方法

技术领域

本发明属于发动机EGR阀的控制技术领域，具体地涉及一种EGR阀保护策略测试系统及方法。

背景技术

EGR系统是降低发动机氮氧化物排放的重要技术，EGR是Exhaust GasRecirculation的缩写，中文叫做废气再循环。简而言之就是将发动机燃烧后产生的一部分废气再次导入进气侧，重新吸进气缸进行二次使用，这么做的目的在于抑制废气中的氮氧化物(NOx)产生。

EGR阀作为EGR系统的重要部件，EGR阀开度的大小决定了再循环废气量的多少。所以EGR阀作为系统的执行机构，需要满足一定的精确性、响应性以及可靠性。在排放升级的背景下，国六EGR阀均采用电控EGR阀，不仅结构简单、而且可进行较大EGR率控制。同时，EGR阀作为电器元件，需在ECU的指令下执行开启关闭等相关动作。然而，目前车载EGR阀在整车装配前，缺乏装载前的相应电流保护策略的测试，以致装配后的整车在行驶过程中，装载的EGR阀存在长时间大电流下运转的风险，引起电机过热甚至烧毁的安全风险，从而导致装载的EGR阀丧失基本功能，不利于车辆的环保要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种EGR阀保护策略测试系统及方法，通过在车载EGR阀装配在整车前，制定EGR阀的保护策略标准，并将保护策略标准写入所述电子控制模块，以及将保护策略标准与实车的车载诊断系统进行标定，以使实车电动机在超出保护策略标准条件下进行测试以验证保护策略标准是否满足实车发动机的设计要求，确保车载EGR阀在装配整车后的安全，避免因EGR阀丧失功能引起的车辆环保质量风险。

第一方面，该发明提供一种EGR阀保护策略测试系统，包括：

台架模块，用于模拟汽车发动机运作；

夹持模块，设于所述台架上，用于固定EGR阀；

电源模块，用于与所述EGR阀电连接；

INCA终端模块，与所述EGR阀电连接，用于获取所述EGR阀的保护策略标准；

电子控制模块，与所述INCA终端模块电连接，用于将所述保护策略标准与实车的车载诊断系统进行标定，并应用于实车发动机上进行测试以验证所述保护策略标准是否满足所述实车发动机的设计要求；

其中，在预设温度下卡死所述EGR阀的电机轴，通过调节所述电源模块的输出电压值，记录不同输出电压值下所述EGR阀的电机轴过热失效时所对应的时间以形成数据表；通过所述INCA终端模块将所述数据表中的所述输出电压值转换成对应占空比，并设置预设安全系数形成所述保护策略标准；将所述保护策略标准写入所述电子控制模块并应用在所述实车发动机上，通过持续加大所述EGR阀的输入占空比，以使在超出所述保护策略标准条件下所述实车的车载诊断系统是否报警，以验证所述保护策略标准是否满足所述实车发动机的设计要求。

相比现有技术，本申请的有益效果为：采用包括台架模块、夹持模块、电源模块、INCA终端模块以及电子控制模块的结构，在模拟汽车发动机运作的测试环境中，制定出保护策略标准；将保护策略标准写入电子控制模块并应用在实车发动机上，通过持续加大EGR阀的输入占空比，以使在超出保护策略标准条件下实车的车载诊断系统是否报警，以验证保护策略标准是否满足所述实车发动机的设计要求；实现在车载EGR阀装配在整车前，达到确保车载EGR阀在装配整车后的安全，避免因EGR阀丧失功能引起的车辆环保质量风险的目的。

较佳地，所述保护策略标准包括选定的安全占空比以及超过所述安全占空比条件下的所述电源模块输出电压值对应所述EGR阀的电机轴过热失效前的持续时间。

较佳地，所述安全占空比指在所述实车发动机所有使用工况下，所述电子控制模块对所述EGR阀输出占空比的最大值。

较佳地，所述保护策略标准均适配于所述实车发动机的原排标定、空气系统、车载诊断系统标定、整车标定。

较佳地，所述预设温度为140℃，用以模拟行驶中所述实车发动机机舱的最高温度。

较佳地，所述预设安全系数为0.8。

第二方面，本申请提供一种EGR阀保护策略测试方法，采用如权利要求1～8任一项所述的EGR阀保护策略测试系统，所述方法包括：

S01，连接有所述电源模块的所述EGR阀通过所述夹持模块将固定在所述台架模块上，并卡死所述EGR阀的电机轴；

S02，将所述台架模块、所述EGR阀处于预设温度的恒温测试环境；

S03，调节所述电源模块的输出电压值，记录不同输出电压值在所述EGR阀的电机轴过热失效时所对应的时间以形成数据表；

S04，通过所述INCA终端模块将所述数据表中的所述输出电压值转换成对应占空比，并设置预设安全系数形成所述保护策略标准；

S05，将所述保护策略写入所述电子控制模块，通过所述电子控制模块将所述保护策略标准与所述实车的车载诊断系统进行标定；

S06，将写入所述保护策略标准的所述电子控制模块装载至所述实车上，通过持续加大所述EGR阀的输入占空比，以使在超出所述保护策略标准中所规定的占空比后，判断所述实车的车载诊断系统是否报警；

S07、若是，则所述保护策略标准满足所述实车发动机的设计要求。

相比现有技术，本申请的有益效果为：在模拟汽车发动机运作的测试环境中，卡死EGR阀的电机轴，通过调节电源模块的输出电压，记录EGR阀的电机轴过热失效时的时间，将输出电压值转换成对应占空比，并设置预设安全系数形成保护策略标准；将保护策略标准写入电子控制模块并应用在实车发动机上，通过持续加大EGR阀的输入占空比，以使在超出保护策略标准条件下实车的车载诊断系统是否报警，以验证保护策略标准是否满足所述实车发动机的设计要求；实现在车载EGR阀装配在整车前，达到确保车载EGR阀在装配整车后的安全，避免因EGR阀丧失功能引起的车辆环保质量风险的目的。

较佳地，所述判断所述实车的车载诊断系统是否报警的步骤之后，所述方法还包括：

若所述实车的车载诊断系统不报警，则返回步骤S03，通过调节所述电源模块的输出电压值调整所述保护策略标准，并重复执行步骤S03～S06，直至调整的所述保护策略标准满足所述实车发动机的设计要求终止。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的EGR阀保护策略测试系统连接原理图；

图2为本发明提供的EGR阀保护策略测试方法的流程图。

附图标记说明：

01-EGR阀、02-实车；

10-台架模块；

20-电源模块；

30-INCA终端模块；

40-电子控制模块。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明的实施例，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

本申请实施例中，提供一种EGR阀保护策略测试系统，包括台架模块10、夹持模块、电源模块20、INCA终端模块30、电子控制模块40。如图1所示为测试系统的连接原理图。其中，所述夹持模块设于所述台架模块10上用于固定所述EGR阀01；所述电源模块20用于与所述EGR阀01电连接；所述台架模块10用于模拟汽车发动机运作；所述INCA终端模块30与所述EGR阀01电连接，用于获取所述EGR阀的保护策略标准；所述电子控制模块40与所述INCA终端模块30电连接，用于将所述保护策略标准与实车02的车载诊断系统进行标定，并应用于实车02发动机上进行测试以验证所述保护策略标准是否满足所述实车发动机的设计要求。

具体地，EGR阀保护策略测试系统的运行机理为：在预设温度下卡死所述EGR阀01的电机轴，通过调节所述电源模块20的输出电压值，记录不同输出电压值下所述EGR阀01的电机轴过热失效时所对应的时间以形成数据表；通过所述INCA终端模块30将所述数据表中的所述输出电压值转换成对应占空比，并设置预设安全系数形成所述保护策略标准；将所述保护策略标准写入所述电子控制模块40并应用在所述实车02发动机上，通过持续加大所述EGR阀01的输入占空比，以使在超出所述保护策略标准条件下所述实车02的车载诊断系统是否报警，以验证所述保护策略标准是否满足所述实车02发动机的设计要求；从而实现在车载EGR阀装配在整车前，达到确保车载EGR阀在装配整车后的安全，避免因EGR阀丧失功能引起的车辆环保质量风险的目的。

进一步地，所述保护策略标准包括选定的安全占空比以及超过所述安全占空比条件下的所述电源模块输出电压值对应所述EGR阀的电机轴过热失效前的持续时间。其中，所述安全占空比指在所述实车发动机所有使用工况下，所述电子控制模块对所述EGR阀输出占空比的最大值；所述EGR阀的电机轴过热失效指的是所述EGR阀的电机轴功能丧失或烧毁的情况。需要说明的是，当所述EGR阀在所述安全占比的调节下，所述EGR阀的电机轴不会出现过热失效，及不需记录其对应所述电源模块输出电压值所对应所述EGR阀的电机轴过热失效前的持续时间。另外，超过所述安全占空比条件下的所述电源模块输出电压值对应所述EGR阀的电机轴过热失效前的持续时间的记录目的在于，所述EGR阀在整车具体运行过程中，不可能一直维持在所述安全占比调节下运行，因此考虑在超所述安全占比条件下，记录其对应所述电源模块输出电压值所对应所述EGR阀的电机轴过热失效前的持续时间，以使制定的保护策略标准更为准确。

进一步地，所述保护策略标准均适配于所述实车发动机的原排标定、空气系统、车载诊断系统标定、整车标定。

进一步地，所述预设温度为140℃，用以模拟行驶中所述实车发动机机舱的最高温度，其目的在于所述EGR阀在最苛刻的环境下能通过的话，其他使用场景下也是没有问题的。

进一步地，所述预设安全系数为0.8，其目的在于进一步提高所述EGR阀的电机轴的安全性。

如图2所示为采用所述EGR阀保护策略测试系统进行EGR阀保护策略测试方法，所述方法包括：

S01，连接有所述电源模块的所述EGR阀通过所述夹持模块将固定在所述台架模块上，并卡死所述EGR阀的电机轴；

S02，将所述台架模块、所述EGR阀处于预设温度的恒温测试环境；

S03，调节所述电源模块的输出电压值，记录不同输出电压值在所述EGR阀的电机轴过热失效时所对应的时间以形成数据表；

S04，通过所述INCA终端模块将所述数据表中的所述输出电压值转换成对应占空比，并设置预设安全系数形成所述保护策略标准；

S05，将所述保护策略写入所述电子控制模块，通过所述电子控制模块将所述保护策略标准与所述实车的车载诊断系统进行标定；

S06，将写入所述保护策略标准的所述电子控制模块装载至所述实车上，通过持续加大所述EGR阀的输入占空比，以使在超出所述保护策略标准中所规定的占空比后，判断所述实车的车载诊断系统是否报警；

S07、若是，则所述保护策略标准满足所述实车发动机的设计要求。

需要说明的是，上述方法中的步骤S06之后，所述方法还包括：

若所述实车的车载诊断系统不报警，则返回步骤S03，通过调整所述保护策略标准，并重复执行步骤S03～S06，直至调整的所述保护策略标准满足所述实车发动机的设计要求终止。

测试例1

参考图1所示，本测试例中的EGR阀保护策略测试系统，包括台架模块、夹持模块、电源模块、INCA终端模块、电子控制模块。本测试例的EGR阀保护策略测试方法包括以下步骤：

S101，连接有所述电源模块的所述EGR阀通过所述夹持模块将固定在所述台架模块上，并卡死所述EGR阀的电机轴。本测试例中，所述电源模块的供电电压不超过12伏。

S102，将所述台架模块、所述EGR阀处于140℃的恒温测试环境。

S103，调节所述电源模块的输出电压值，以使所述电源模块的输出电源值分别为2.4V、4.8V、7.2V、9.6V，记录各输出电压值在所述EGR阀的电机轴过热失效时所对应的时间以形成数据表。其中，在所述电源模块的输出电源值为2.4V时，所述EGR阀的电机轴不会出现过热失效情况；在所述电源模块的输出电源值为4.8V时，所述EGR阀的电机轴会出现过热失效情况，在出现过热失效情况前的持续时长为10S；在所述电源模块的输出电源值为7.2V时，所述EGR阀的电机轴会出现过热失效情况，在出现过热失效情况前的持续时长为7S；在所述电源模块的输出电源值为9.6V时，所述EGR阀的电机轴会出现过热失效情况，在出现过热失效情况前的持续时长为5S。表1为测试例1的数据表。

表1：测试例1的数据表

输出电压值(V)	是否出现过热失效	过热失效前持续时长(S)
			2.4	否	/
4.8	是	10
			7.2	是	7
9.6	是	5

S104，通过所述INCA终端模块将所述数据表中的所述输出电压值转换成对应占空比，采用输出电压值与所述电源模块的最大供电电压值相除计算占空比，分别计算输出电压值是2.4V、4.8V、9.6V的理论占空比，并设置预设安全系数0.8计算出各输出电压值的拟定占空比，以形成表2所示的保护策略标准。其中，以所述输出电压值2.4V转换成的拟定占空比16％为安全占空比。

表2：测试例1的保护策略标准

输出电压值(V)	理论占空比(％)	拟定占空比(％)
			2.4	20	16
4.8	40	32
			7.2	60	48
9.6	80	64

S105，将所述保护策略写入所述电子控制模块，通过所述电子控制模块将所述保护策略标准与所述实车的车载诊断系统进行标定。

S106，将写入所述保护策略标准的所述电子控制模块装载至所述实车上，通过持续加大所述EGR阀的输入占空比，以使在超出所述保护策略标准中所规定的占空比，即在占空比为32％、48％，以及64％下，判断所述实车的车载诊断系统是否报警。

S107、若否，说明所述保护策略标准不满足所述实车发动机的设计要求。

综上所述，采用包括台架模块、夹持模块、电源模块、INCA终端模块以及电子控制模块的结构，在模拟汽车发动机运作的测试环境中，制定出保护策略标准；将保护策略标准写入电子控制模块并应用在实车发动机上，通过持续加大EGR阀的输入占空比，以使在超出保护策略标准条件下实车的车载诊断系统是否报警，以验证保护策略标准是否满足所述实车发动机的设计要求。

测试例2

参考图1所示，本测试例中的EGR阀保护策略测试系统，包括台架模块、夹持模块、电源模块、INCA终端模块、电子控制模块。本测试例2基于测试例1的测试方法步骤的基础上，在测试例1的步骤S107之后，本测试例的EGR阀保护策略测试方法还包括以下步骤：

S208，调节所述电源模块的输出电压值，以使所述电源模块的输出电源值分别为3.0V、3.6V、4.2V，记录各输出电压值在所述EGR阀的电机轴过热失效时所对应的时间以形成数据表。其中，在所述电源模块的输出电源值为3V时，所述EGR阀的电机轴不会出现过热失效情况；在所述电源模块的输出电源值为3.6V时，所述EGR阀的电机轴不会出现过热失效情况；在所述电源模块的输出电源值为4.2V时，所述EGR阀的电机轴会出现过热失效情况，在出现过热失效情况前的持续时长为12S。表3为测试例2的数据表。

表3：测试例2的数据表

输出电压值(V)	是否出现过热失效	过热失效前持续时长(S)
			2.4	否	/
3.0	否	/
			3.6	否	/
4.2	是	12
			4.8	是	10
7.2	是	7
			9.6	是	5

S209，通过所述INCA终端模块将所述数据表中的所述输出电压值转换成对应占空比，采用输出电压值与所述电源模块的最大供电电压值相除计算占空比，分别计算输出电压值是3.0V、3.6V、4.2V的理论占空比，并设置预设安全系数0.8计算出各输出电压值的拟定占空比，以形成表4所示的保护策略标准。其中，以所述输出电压值3.6V转换成的拟定占空比24％为安全占空比。

表4：测试例1的调整保护策略标准

S210，将所述保护策略写入所述电子控制模块，通过所述电子控制模块将所述保护策略标准与所述实车的车载诊断系统进行标定。

S211，将写入所述保护策略标准的所述电子控制模块装载至所述实车上，通过持续加大所述EGR阀的输入占空比，以使在超出所述保护策略标准中所规定的占空比，即在占空比为28％、32％、48％，以及64％下，判断所述实车的车载诊断系统是否报警。

S111，若是，则调整的所述保护策略标准满足所述实车发动机的设计要求。

综上所述，采用包括台架模块、夹持模块、电源模块、INCA终端模块以及电子控制模块的结构，在模拟汽车发动机运作的测试环境中，制定出保护策略标准；将保护策略标准写入电子控制模块并应用在实车发动机上，通过持续加大EGR阀的输入占空比，以使在超出保护策略标准条件下实车的车载诊断系统是否报警，以验证保护策略标准是否满足所述实车发动机的设计要求，若不报警，则通过调节电源模块的输出电压值调整保护策略标准，直至调整的保护策略标准满足实车发动机的设计要求；本申请实现在车载EGR阀装配在整车前，确保车载EGR阀在装配整车后的安全，避免因EGR阀丧失功能引起的车辆环保质量风险。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种EGR阀保护策略测试系统，其特征在于，包括：

台架模块，用于模拟汽车发动机运作；

夹持模块，设于所述台架上，用于固定EGR阀；

电源模块，用于与所述EGR阀电连接；

INCA终端模块，与所述EGR阀电连接，用于获取所述EGR阀的保护策略标准；

电子控制模块，与所述INCA终端模块电连接，用于将所述保护策略标准与实车的车载诊断系统进行标定，并应用于实车发动机上进行测试以验证所述保护策略标准是否满足所述实车发动机的设计要求；

其中，在预设温度下卡死所述EGR阀的电机轴，通过调节所述电源模块的输出电压值，记录不同输出电压值下所述EGR阀的电机轴过热失效时所对应的时间以形成数据表；通过所述INCA终端模块将所述数据表中的所述输出电压值转换成对应占空比，并设置预设安全系数形成所述保护策略标准；将所述保护策略标准写入所述电子控制模块并应用在所述实车发动机上，通过持续加大所述EGR阀的输入占空比，以使在超出所述保护策略标准条件下所述实车的车载诊断系统是否报警，以验证所述保护策略标准是否满足所述实车发动机的设计要求。

2.根据权利要求1所述的EGR阀保护策略测试系统，其特征在于，所述保护策略标准包括选定的安全占空比以及超过所述安全占空比条件下的所述电源模块输出电压值对应所述EGR阀的电机轴过热失效前的持续时间。

3.根据权利要求2所述的EGR阀保护策略测试系统，其特征在于，所述安全占空比指在所述实车发动机所有使用工况下，所述电子控制模块对所述EGR阀输出占空比的最大值。

4.根据权利要求1所述的EGR阀保护策略测试系统，其特征在于，所述保护策略标准均适配于所述实车发动机的原排标定、空气系统、车载诊断系统标定、整车标定。

5.根据权利要求1所述的EGR阀保护策略测试系统，其特征在于，所述预设温度为140℃，用以模拟行驶中所述实车发动机机舱的最高温度。

6.根据权利要求1所述的EGR阀保护策略测试系统，其特征在于，所述预设安全系数为0.8。

7.一种EGR阀保护策略测试方法，其特征在于，采用如权利要求1～8任一项所述的EGR阀保护策略测试系统，所述方法包括：

S01，连接有所述电源模块的所述EGR阀通过所述夹持模块将固定在所述台架模块上，并卡死所述EGR阀的电机轴；

S02，将所述台架模块、所述EGR阀处于预设温度的恒温测试环境；

S03，调节所述电源模块的输出电压值，记录不同输出电压值在所述EGR阀的电机轴过热失效时所对应的时间以形成数据表；

S04，通过所述INCA终端模块将所述数据表中的所述输出电压值转换成对应占空比，并设置预设安全系数形成所述保护策略标准；

S05，将所述保护策略写入所述电子控制模块，通过所述电子控制模块将所述保护策略标准与所述实车的车载诊断系统进行标定；

S06，将写入所述保护策略标准的所述电子控制模块装载至所述实车上，通过持续加大所述EGR阀的输入占空比，以使在超出所述保护策略标准中所规定的占空比后，判断所述实车的车载诊断系统是否报警；

S07、若是，则所述保护策略标准满足所述实车发动机的设计要求。

8.根据权利要求7所述的EGR阀保护策略测试方法，其特征在于，在S06的步骤之后，所述方法还包括：

若所述实车的车载诊断系统不报警，则返回步骤S03，通过调节所述电源模块的输出电压值调整所述保护策略标准，并重复执行步骤S03～S06，直至调整的所述保护策略标准满足所述实车发动机的设计要求终止。

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