CN115217683A - 一种监测egr阀的压差检测管路故障的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种监测EGR阀的压差检测管路故障的方法及系统,该方法包括如下步骤:包括如下步骤:系统检测,判断系统是否存在故障;在系统正常时获取环境压力P0、阀前压力测量值Pv测、阀后压力测量值Pn测;根据阀前压力测量值Pv测和阀后压力测量值Pn测与环境压力P0的大小关系或EGR阀前后压差变化率与预设变化率的大小关系判断是否存在压差检测管路脱落故障;根据阀前压力测量值Pv测、阀后压力测量值Pn测之间的大小关系,以及阀前压力测量值Pv测和阀后压力测量值Pn测中至少一者和环境压力P0之间的大小关系判断是否存在压差检测管路反接故障。本发明能降低驾乘因发动机非正常运行可能遭受的安全风险。
Description
技术领域
本发明涉及车辆废气再循环技术领域,具体涉及一种监测EGR阀的压差检测管路故障的方法及系统。
背景技术
废气再循环(exhaust gas recycle,EGR)技术可有效降低发动机缸内燃烧温度,是降低NOx排放最有效的措施之一。在设有EGR系统的车辆上,再循环的废气流量由EGR阀直接控制,EGR阀多为电控阀,通过接受ECU(行车电脑)的命令增大或减小自身开度,以增减流入发动机的废气流量。EGR压差检测总成是EGR系统中的重要组成部件,在车辆的组装和使用过程中,EGR压差检测总成的管路时常会发生反接和脱落故障。
发明内容
基于此,本发明的目的在于提供一种监测EGR阀的压差检测管路故障的方法及系统,能便捷有效地监测压差检测管路是否处于故障状态。
本发明提供的监测EGR阀的压差检测管路故障的方法,包括如下步骤:系统检测,判断系统是否存在故障;
在系统正常时获取环境压力P0、阀前压力测量值Pv测、阀后压力测量值Pn测;
根据阀前压力测量值Pv测和阀后压力测量值Pn测与环境压力P0的大小关系或EGR阀前后压差变化率与预设变化率的大小关系判断是否存在压差检测管路脱落故障;
根据阀前压力测量值Pv测、阀后压力测量值Pn测之间的大小关系,以及阀前压力测量值Pv测和阀后压力测量值Pn测中至少一者和环境压力P0之间的大小关系判断是否存在压差检测管路反接故障。
可选地,系统检测,判断系统是否存在故障的步骤包括:
检测ECU状态、EGR节流阀的开度、EGR阀的内部电路状态以及EGR阀与ECU之间的通讯电路状态;
若ECU状态为上电状态,且EGR系统中EGR节流阀的开度小于或等于设定开度,且EGR阀内部电路无开路故障,且EGR阀内部电路无对地短路或对电源短路至少任一故障,且EGR阀与ECU之间的通讯电路正常运行时,判断系统正常。
可选地,根据EGR阀前后压差变化率与预设变化率的大小关系判断是否存在压差检测管路脱落故障的步骤包括:
获取EGR阀前后压差δP0,按公式Zegr=d(δP0)/dt计算EGR压差传感器测量得到压差的变化率Zegr;
若测量得到压差的变化率Zegr与预设变化率ZegrL之间满足Zegr>ZegrL,判断压差检测管路存在脱落故障。
可选地,所述EGR阀前后压差δP0由EGR压差传感器测量得到或由Pv测和Pn测计算得到。
可选地,根据阀前压力测量值Pv测和阀后压力测量值Pn测与环境压力P0的大小关系判断是否存在压差检测管路脱落故障的步骤包括:
计算Pn测-P0和Pv测-P0的结果;
若Pn测-P0和Pv测-P0的任一计算结果为0,判断压差检测管路脱落。
可选地,根据阀前压力测量值Pv测和阀后压力测量值Pn测与环境压力P0的大小关系或EGR阀前后压差变化率与预设变化率的大小关系判断是否存在压差检测管路脱落故障之后还包括:根据阀前压力测量值Pv测和阀后压力测量值Pn测二者与环境压力P0之间的关系判断脱落端。
可选地,根据阀前压力测量值Pv测和阀后压力测量值Pn测二者与环境压力P0之间的关系判断脱落端的步骤包括:
若Pn测-P0的结果小于0,且Pv测-P0=0,判断上游管路脱落;
若Pv测-P0的结果大于0,且Pn测-P0=0,判断下游管路脱落;
若Pv测-P0和Pn测-P0的计算结果均为0,判断上游管路和下游管路均脱落。
可选地,根据阀前压力测量值Pv测、阀后压力测量值Pn测之间的大小关系,以及阀前压力测量值Pv测和阀后压力测量值Pn测中至少一者和环境压力P0之间的大小关系判断是否存在压差检测管路反接故障的步骤包括:若下游管路处的阀前压力测量值Pn测与上游管路处的阀前压力测量值Pv测之间满足Pn测-Pv测>0,同时满足Pn测、Pv测与环境压力P0之间的关系为Pn测-P0>0和/或Pv测-P0<0,判断上游管路和下游管路反接。
可选地,还包括:在存在压差检测管路脱落或反接故障时,上报故障。
在存在压差检测管路脱落或反接故障时,上报故障的步骤中包括:
若压差检测管路脱落或反接,报出对应的故障代码,记录故障参数,并将对应故障内容发送至人车交互界面。
本发明还提供一种监测EGR阀的压差检测管路故障的系统,包括:
检测模块,用于检测ECU状态、EGR系统中EGR节流阀的开度、作为电控阀的EGR阀的内部电路状态、EGR阀与ECU之间的通讯电路状态、环境压力P0、阀前压力测量值Pv测,以及阀后压力测量值Pn测;
判断模块,根据检测模块的检测结果,执行如上所述任一项的监测EGR阀的压差检测管路故障的方法,以判断压差检测管路是否脱落或反接,当压差检测管路脱落或反接时,报出对应故障代码。
综上所述,本发明在排除压差检测管路以外的故障因素的前提下,通过监测压差检测管路中与压力相关的参数,能在车辆行驶过程中及时地发现压差检测管路的反接或脱落故障,并进行报警,提示驾乘尽快消除该故障,降低了驾乘因发动机非正常运行可能遭受的安全风险。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1为本发明实施例一的EGR系统的部分结构示意图。
图2为本发明实施例一的流程框图。
图3为本发明实施例二的流程框图。
附图标记说明
1-EGR压差检测总成,11-EGR压差传感器,12-压差检测管路,121-上游管路,122-下游管路,2-EGR阀,3-EGR节流阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
如图1所示,本实施例中,废气再循环系统中设有EGR压差检测总成1,EGR压差检测总成1包括EGR压差传感器11和压差检测管路12,压差检测管路12包括上游管路121和下游管路122,上游管路121连接EGR阀2的上游通道和EGR压差传感器11,下游管路122连接EGR阀2的下游通道和EGR压差传感器11,以使EGR压差传感器11能实时检测EGR阀2上下游的压差并将压差检测结果反馈给ECU,使ECU能根据接收到的EGR阀2两端压差和其他相关参数实时计算出应经过EGR阀2的废气流量,并将应经过EGR阀2的废气流量换算为EGR阀2应变化的开度,再进行EGR阀2的开度控制,以实现EGR阀2的开度闭环控制。
此外,EGR系统内还设有EGR节流阀3,EGR节流阀3的出口通道与EGR阀2的出口通道相通,车辆行驶过程中,空气在通过EGR节流阀3后将与通过EGR阀2的废气混合,随即去往发动机;在EGR节流阀3的出口通道与EGR阀2的出口通道相交处,由于文丘里现象,当EGR节流阀3开度增大时,EGR阀2的真实阀前压力Pv真(即EGR阀2上游通道内的压力)与EGR阀2的真实阀后压力Pn真(即EGR阀2下游通道内的压力)之间的差值将减小,EGR节流阀3开度减小时,EGR阀2的真实阀前压力Pv真与EGR阀2的真实阀后压力Pn真之间的差值将增大。正常行车过程中,EGR节流阀3的开度一般会使得EGR阀2的真实阀前压力Pv真恒大于环境压力P0(行车时周围大气环境产生的压力),EGR阀2的真实阀后压力Pn真恒小于环境压力P0,基于此,如图2所示,本实施例提供的监测压差检测管路12故障的方法包括如下步骤:
S10:检测ECU状态、EGR系统中EGR节流阀3的开度、作为电控阀的EGR阀2的内部电路状态,以及EGR阀2与ECU之间的通讯电路状态,并以此确定系统是否存在其他非压差检测管路12的故障,是否需要进入压差检测管路12的故障判断流程。更为具体的描述是,当ECU状态为上电状态,且EGR系统中EGR节流阀3的开度小于或等于设定开度(例如95%),且EGR阀2内部电路无开路故障,且EGR阀2内部电路无对地短路或对电源短路至少任一故障,且EGR阀2与ECU之间的通讯电路正常运行时,判断系统正常,获取环境压力P0,并在上游管路121处获取阀前压力测量值Pv测,在下游管路122处获取阀后压力测量值Pn测,进入压差检测管路12的脱落故障判断步骤S20,以及压差检测管路12的反接故障判断步骤S30。
需要特别说明的是,采用上述参数作为决定是否需要进入压差检测管路12的故障判断流程的因素,是因为ECU为上电状态,说明车辆处于正常行车过程中;EGR系统中EGR节流阀3的开度小于或等于设定开度,是为了确保此时EGR阀2前后压差足够大,且其真实阀前压力Pv真大于环境压力P0,EGR阀2的真实阀后压力Pn真小于环境压力P0,可以作为故障判断的依据;EGR阀2内部电路无开路故障、EGR阀2内部电路无对地短路或对电源短路,且EGR阀2与ECU之间的通讯电路正常运行,说明此时EGR阀2处于正常工作状态,后续压差检测管路12的故障判断流程中得出的判断结果是准确的。
脱落故障判断步骤S20:若Pv测-P0和Pn测-P0的计算结果的绝对值均大于0,判断上游管路121和下游管路122无脱落,不报告故障;若Pn测-P0和Pv测-P0的任一计算结果为0(由于仪器检测流体可能产生误差或数值波动,当Pn测-P0和Pv测-P0的结果在0附近波动时,也应视作Pn测-P0和Pv测-P0的结果为0),判断压差检测管路12存在脱落故障,同时,根据Pn测-P0和Pv测-P0的计算结果,能够判断出具体的脱落端;根据Pn测-P0和Pv测-P0的计算结构判断出具体的脱落端的判断原理为:当上游管路121或下游管路122至少之一脱落后,EGR压差传感器11在对应脱落端测量得到的值为环境压力P0,若上游管路121为脱落端,上游管路121处的阀前压力测量值Pv测将小于EGR阀2的真实阀前压力Pv真,若下游管路122为脱落端,下游管路122处的阀前压力测量值Pn测将大于EGR阀2的真实阀后压力Pn真。
更为详细的描述是,若Pn测-P0的结果小于0,且Pv测-P0=0,则判断上游管路121脱落,进入报告故障步骤S21;若Pv测-P0的结果大于0,且Pn测-P0=0,判断下游管路122脱落,并进入报告故障步骤S22;若Pv测-P0和Pn测-P0的计算结果均为0,判断上游管路121和下游管路122均脱落,并进入报告故障步骤S23。
报告故障步骤S21:报出与上游管路121脱落对应的故障代码,记录故障参数,如发生时间等,并将故障代码和故障参数整合为故障内容发送至人车交互界面以告知驾乘。
步骤S22:报出与下游管路122脱落对应的故障代码,记录故障参数,如发生时间等,并将故障代码和故障参数整合为故障内容发送至人车交互界面以告知驾乘。
步骤S23:报出与上游管路121和下游管路122均脱落对应的故障代码,记录故障参数,如发生时间等,并将故障代码和故障参数整合为故障内容发送至人车交互界面以告知驾乘。
反接故障判断步骤S30:若下游管路122处的阀前压力测量值Pn测与上游管路121处的阀前压力测量值Pv测之间满足Pn测-Pv测>0,同时满足Pn测、Pv测与环境压力P0之间的关系为Pn测-P0>0和/或Pv测-P0<0,判断上游管路121和下游管路122反接,并进入步骤S31,以报告故障。需要说明的是,在Pn测-Pv测>0的基础上还需要判断Pn测和/或Pv测与P0之间的关系,能在一定程度上避免在获取上下游管路122中各自压力值时,上下游管路122内气体持续流动造成的误差对故障判定造成的干扰。
步骤31:报出与上游管路121和下游管路122反接对应的故障代码,记录故障参数(如发生时间、脱落时的脱落端等),并将故障代码和故障参数整合为故障内容发送至人车交互界面以告知驾乘。
实施例二
如图3所示,本实施例提供的监测压差检测管路故障的方法包括如下步骤:
S10:当ECU状态为上电状态,且EGR阀2开度小于或等于设定开度(例如95%),且EGR阀2内部电路无开路故障,且EGR阀2内部电路无对地短路或对电源短路至少任一故障,且EGR阀2与ECU之间的通讯电路正常运行时,获取环境压力P0、阀前压力测量值Pv测、阀后压力测量值Pn测,以及EGR阀2前后压差δP0(本实施例中EGR阀2前后压差δP0由EGR压差传感器11测量得到,当然地,EGR阀2前后压差δP0也可由Pv测和Pn测计算得到),进入压差检测管路12的脱落故障判断步骤S20,以及压差检测管路12的反接故障判断步骤S30。本实施例与实施例一的不同之处在于,本实施例在下述步骤S20中,是以EGR压差传感器11测量得到压差的变化率为依据对压差检测管路12是否发送脱落故障进行判断的。
步骤S20:根据EGR阀2前后压差δP0,按公式Zegr=d(δP0)/dt计算EGR压差传感器11测量得到压差的变化率Zegr,并将Zegr与预设变化率ZegrL(例如20kPa/s)相比较,若Zegr>ZegrL,判断压差检测管路12存在脱落故障,其具体的判断原理是,车辆正常行驶过程中,EGR压差变化率均比较平缓,不会有突变的情况发生,而当压差检测管路12发生脱落的瞬间,由于EGR阀2的真实阀前压力Pv真和EGR阀2的真实阀后压力Pn真与环境压力P0之间存在差值,因此EGR压差传感器11测量得到的压差δP0会发生突变,进而造成Zegr突变。
承上述,本实施例中判断具体脱落端的方式与实施例一相同,反接故障判断步骤也与实施例一相同,在此不作赘述。
基于上述两个实施例,本发明还提供一种监测EGR阀2的压差检测管路12故障的系统,包括:
检测模块,用于检测ECU状态、EGR系统中EGR节流阀3的开度、作为电控阀的EGR阀2的内部电路状态、EGR阀2与ECU之间的通讯电路状态、环境压力P0、阀前压力测量值Pv测,以及阀后压力测量值Pn测。在可能的实施例中,检测模块也用于检测EGR阀2前后压差。
判断模块,接收检测模块发送的ECU状态参数、EGR系统中EGR节流阀3的开度参数、作为电控阀的EGR阀2的内部电路状态参数、EGR阀2与ECU之间的通讯电路状态参数、环境压力P0、阀前压力测量值Pv测,以及阀后压力测量值Pn测;并在当ECU状态为上电状态,且EGR系统中EGR节流阀3的开度小于或等于设定开度,且EGR阀2内部电路无开路故障,且EGR阀2内部电路无对地短路或对电源短路至少任一故障,且EGR阀2与ECU之间的通讯电路正常运行时,执行上述监测压差检测管路12故障的方法,判断压差检测管路12是否脱落或反接,当压差检测管路12脱落或反接时,报出对应故障代码。
记录模块,根据故障代码记录故障参数。
告警模块,根据故障代码和故障参数,整合得到故障内容,并将故障内容发送至人车交互界面,以使驾乘得知对应的故障情况。
综上所述,在排除压差检测管路12以外的故障因素的前提下,通过监测压差检测管路12中与压力相关的参数,本发明能在车辆行驶过程中及时地发现压差检测管路12的反接或脱落故障,并进行报警,提示驾乘尽快消除该故障,降低了驾乘因发动机非正常运行可能遭受的安全风险。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种监测EGR阀的压差检测管路故障的方法,其特征在于,包括如下步骤:
系统检测,判断系统是否存在故障;
在系统正常时获取环境压力P0、阀前压力测量值Pv测、阀后压力测量值Pn测;
根据阀前压力测量值Pv测和阀后压力测量值Pn测与环境压力P0的大小关系或EGR阀前后压差变化率与预设变化率的大小关系判断是否存在压差检测管路脱落故障;
根据阀前压力测量值Pv测、阀后压力测量值Pn测之间的大小关系,以及阀前压力测量值Pv测和阀后压力测量值Pn测中至少一者和环境压力P0之间的大小关系判断是否存在压差检测管路反接故障。
2.如权利要求1所述的监测EGR阀的压差检测管路故障的方法,其特征在于,系统检测,判断系统是否存在故障的步骤包括:
检测ECU状态、EGR节流阀的开度、EGR阀的内部电路状态以及EGR阀与ECU之间的通讯电路状态;
若ECU状态为上电状态,且EGR系统中EGR节流阀的开度小于或等于设定开度,且EGR阀内部电路无开路故障,且EGR阀内部电路无对地短路或对电源短路至少任一故障,且EGR阀与ECU之间的通讯电路正常运行时,判断系统正常。
3.如权利要求1所述的监测EGR阀的压差检测管路故障的方法,其特征在于,根据EGR阀前后压差变化率与预设变化率的大小关系判断是否存在压差检测管路脱落故障的步骤包括:
获取EGR阀前后压差δP0,按公式Zegr=d(δP0)/dt计算EGR压差传感器测量得到压差的变化率Zegr;
若测量得到压差的变化率Zegr与预设变化率ZegrL之间满足Zegr>ZegrL,判断压差检测管路存在脱落故障。
4.如权利要求3所述的监测EGR阀的压差检测管路故障的方法,其特征在于,所述EGR阀前后压差δP0由EGR压差传感器测量得到或由Pv测和Pn测计算得到。
5.如权利要求1所述的监测EGR阀的压差检测管路故障的方法,其特征在于,根据阀前压力测量值Pv测和阀后压力测量值Pn测与环境压力P0的大小关系判断是否存在压差检测管路脱落故障的步骤包括:
计算Pn测-P0和Pv测-P0的结果;
若Pn测-P0和Pv测-P0的任一计算结果为0,判断压差检测管路脱落。
6.如权利要求1-5任一项所述的监测EGR阀的压差检测管路故障的方法,其特征在于,根据阀前压力测量值Pv测和阀后压力测量值Pn测与环境压力P0的大小关系或EGR阀前后压差变化率与预设变化率的大小关系判断是否存在压差检测管路脱落故障之后还包括:根据阀前压力测量值Pv测和阀后压力测量值Pn测二者与环境压力P0之间的关系判断脱落端。
7.如权利要求6所述的监测EGR阀的压差检测管路故障的方法,其特征在于,根据阀前压力测量值Pv测和阀后压力测量值Pn测二者与环境压力P0之间的关系判断脱落端的步骤包括:
若Pn测-P0的结果小于0,且Pv测-P0=0,判断上游管路脱落;
若Pv测-P0的结果大于0,且Pn测-P0=0,判断下游管路脱落;
若Pv测-P0和Pn测-P0的计算结果均为0,判断上游管路和下游管路均脱落。
8.如权利要求1所述的监测EGR阀的压差检测管路故障的方法,其特征在于,根据阀前压力测量值Pv测、阀后压力测量值Pn测之间的大小关系,以及阀前压力测量值Pv测和阀后压力测量值Pn测中至少一者和环境压力P0之间的大小关系判断是否存在压差检测管路反接故障的步骤包括:若下游管路处的阀前压力测量值Pn测与上游管路处的阀前压力测量值Pv测之间满足Pn测-Pv测>0,同时满足Pn测、Pv测与环境压力P0之间的关系为Pn测-P0>0和/或Pv测-P0<0,判断上游管路和下游管路反接。
9.如权利要求1所述的监测EGR阀的压差检测管路故障的方法,其特征在于,还包括:在存在压差检测管路脱落或反接故障时,上报故障。
在存在压差检测管路脱落或反接故障时,上报故障的步骤中包括:
若压差检测管路脱落或反接,报出对应的故障代码,记录故障参数,并将对应故障内容发送至人车交互界面。
10.一种监测EGR阀的压差检测管路故障的系统,其特征在于,包括:
检测模块,用于检测ECU状态、EGR系统中EGR节流阀的开度、作为电控阀的EGR阀的内部电路状态、EGR阀与ECU之间的通讯电路状态、环境压力P0、阀前压力测量值Pv测,以及阀后压力测量值Pn测;
判断模块,根据检测模块的检测结果,执行权利要求1-9任一项的监测EGR阀的压差检测管路故障的方法,以判断压差检测管路是否脱落或反接,当压差检测管路脱落或反接时,报出对应故障代码。
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