CN116181504A - 防止发动机egr系统失效的标定控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了涉及发动机控制技术领域，尤其是涉及一种防止发动机EGR系统失效的标定控制方法，其中包括：对不同发动机进行EGR阀硬件选型以及发动机EGR系统整装后的EGR阀性能测试；进而与不同的使用工况进行对比，通过预设的标定手段，调整EGR阀涡前温度和EGR系统两端压差，确认EGR阀允许开启的最大区域；基于预设的标定手段及EGR阀允许开启的最大区域进行优化调整，确定EGR阀剩余开启区域；在常温工况下，基于非城市车辆及城市车辆不同排放要求制定对应的A排放策略以及B排放策略以防止发动机EGR系统失效。本发明不仅维持主流EGR技术路线的油耗及尿素消耗量优势，也可以有效减少EGR系统的售后失效，减少售后成本。
Description
技术领域
本发明涉及发动机控制技术领域，尤其是涉及一种防止发动机EGR系统失效的标定控制方法及装置。
背景技术
重型国六车型常规技术路线为TVA(节流阀)+EGR(Exhaust Gas RecirculationEGR废气再循环)+DOC(二元催化器)+DPF(颗粒捕捉器)+SCR(selective catalyticreduction选择性催化还原)，即同时使用机内及机外DeNOx(脱销)净化。考虑到布置及成本问题，多数厂家采用冷端EGR(Exhaust Gas Recirculation EGR废气再循环)阀布置方案(且无EGR Cooler Bypass EGR冷却器旁通)(如图1所示)。由于此种布置方案将可能导致EGR阀体在低温环境或长期低速工况下出现积碳或结焦等售后失效风险。
目前国六发动机部分的售后问题也大多集中在EGR系统。已有部分厂家尝试通过采用高效SCR技术路线来规避此售后风险，但经研究此方案应更适用于N3车型，N2车型采用高效SCR技术路线的整车排放稳定性、整车燃油消耗量、尿素消耗量都劣于传统的EGR技术路线。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种防止发动机EGR系统失效的标定控制方法及装置。
根据本发明第一方面实施例的防止发动机EGR系统失效的标定控制方法，其中，所述发动机EGR系统包括由发动机气缸、废气再循环冷却器(EGR Cooler)及EGR阀组成的EGR系统、进气节流阀以及涡轮增压器，其中所述EGR系统两端分别连通进气歧管和排气歧管，所述进气歧管连接所述进气节流阀与发动机气缸，所述排气歧管连接所述发动机气缸与涡轮增压器；所述标定控制方法包括如下内容：
对不同发动机进行EGR阀硬件选型以及发动机EGR系统整装后的EGR阀性能测试；
根据EGR阀性能测试结果，与不同的使用工况进行对比，通过预设的标定手段，调整EGR阀涡前温度和EGR系统两端压差，确认EGR阀允许开启的最大区域；
基于预设的标定手段及EGR阀允许开启的最大区域进行优化调整，选定可关闭EGR阀的区域，确定EGR阀剩余开启区域；
在常温工况下，基于非城市车辆及城市车辆不同排放要求制定对应的A排放策略以及B排放策略以防止发动机EGR系统失效：
对于非城市车辆执行A排放策略，所述发动机EGR系统还包括选择性催化还原转化器，基于BSNOx(NOx比排放)不同的排放量进行分区域划定控制，确认EGR系统和SCR在各区域的使用优先级；
对于城市车辆执行B排放策略，采用涡轮增压器实现原排NOx降低，基于BSNOx(NOx比排放)不同的排放量进行分区域划定控制，确认EGR系统和SCR在各区域的使用优先级。
根据本发明实施例的防止发动机EGR系统失效的标定控制方法，从不同的台架标况以及非标道路等多个维度对EGR系统进行标定控制，不仅维持主流EGR技术路线的油耗及尿素消耗量优势，也可以有效减少EGR系统的售后失效，减少售后成本。
根据本发明的一些实施例，所述A策略中基于BSNOx(NOx比排放)不同的排放量进行分区域划定控制，确认EGR系统和SCR在各区域的使用优先级具体包括：
一、定义排放区域，将排放量符合7～9g/kw.h区间的拟为非排放区，定义为A类第一区域，将排放量符合6～7g/kw.h区间的拟为7.3T满载排放区，定义为A类第二区域，将排放量符合4～5g/kw.h区间的拟为发动机台架试验(WNTE)排放区，定义为A类第三区域，将排放量符合6～8g/kw.h区间的拟为起步加速区，定义为A类第四区域，将排放量符合3～4g/kw.h区间的拟为主排放区，定义为A类第五区域，将排放量符合4～6g/kw.h区间的拟为4.5T满载排放区，定义为A类第六区域，将排放量符合4～5g/kw.h区间的拟为怠速排放区，定义为A类第七区域，将排放量符合4～6g/kw.h区间的拟为Overrun过渡区，定义为A类第八区域；
二、基于上述排放区域选定不同的EGR阀和SCR使用优先级策略用于防止非城市车辆发动机EGR系统失效，其中EGR阀包括高、中、低三种工作模式；
对于A类第一区域，采用关闭EGR阀，使用SCR进行脱硝的策略；
对于A类第二区域、A类第四区域和A类第六区域，采用SCR进行主脱硝，低EGR模式配合的策略；
对于A类第三区域，采用SCR进行主脱硝，EGR阀开启配合的策略；
对于A类第五区域，采用高EGR模式工作，SCR辅助脱硝配合的策略；
对于A类第七区域和A类第八区域，采用关闭EGR阀，使用SCR进行脱硝的策略。
根据本发明的一些实施例，所述B策略中基于BSNOx(NOx比排放)不同的排放量进行分区域划定控制，确认EGR系统和SCR在各区域的使用优先级具体包括：
一、定义排放区域，将排放量符合7～9g/kw.h区间的拟为非排放区，定义为B类第一区域，将排放量符合6～7g/kw.h区间的拟为7.3T满载排放区，定义为B类第二区域，将排放量符合5～6g/kw.h区间的拟为发动机台架试验(WNTE)排放区，定义为B类第三区域，将排放量符合5～7g/kw.h区间的拟为城市工况排放区，定义为B类第四区域，将排放量符合3～4g/kw.h区间的拟为城郊排放区，定义为B类第五区域，将排放量符合4～6g/kw.h区间的拟为4.5T满载排放区，定义为B类第六区域，将排放量符合4～5g/kw.h区间的拟为怠速排放区，定义为B类第七区域，将排放量符合4～6g/kw.h区间的拟为Overrun过渡区，定义为B类第八区域；
二、基于上述排放区域选定不同的EGR阀和SCR使用优先级策略用于防止城市车辆发动机EGR系统失效，其中EGR阀包括高、中、低三种工作模式；
对于B类第一区域，采用关闭EGR阀，使用SCR进行脱硝的策略；
对于B类第二区域和B类第六区域，采用SCR进行主脱硝，低EGR模式配合的策略；
对于B类第三区域，采用SCR进行主脱硝，EGR阀开启配合的策略；
对于B类第四区域、B类第七区域和B类第八区域，采用关闭EGR阀，使用SCR进行脱硝的策略；
对于B类第五区域，采用高EGR模式工作，SCR辅助脱硝配合的策略。
根据本发明的一些实施例，所述对不同发动机进行EGR硬件选型以及整装后的EGR性能测试包括发动机经初标后，将进气节流阀设置为全开状态，进行EGR-On(全开)的EngineMap(发动机区域)扫点，查看EGR阀入口温度、涡前排温及EGR系统两端压差等数值水平，基于EGR阀入口温度的高温机械限值和低温推荐限值确认废气再循环冷却器的冷却效率是否不足或过高；同时基于EGR阀的涡前排温及EGR系统两端压差进一步确定EGR阀体允许开启的初始边界。
根据本发明的一些实施例，所述通过预设的标定手段，调整EGR阀涡前温度和EGR系统两端压差具体包括：
调整EGR阀涡前温度的标定手段：调整进气节流阀开度、涡轮增压器增压压力、调整新鲜空气量；调整喷油提前角、喷射轨压及后喷油量；
调整EGR系统两端压差的标定手段：调整进气节流阀开度、涡轮增压器增压压力，调整新鲜空气量；调整排气歧管(涡前压力)压力P3；调整进气节流阀开度，调整进气歧管压力P22。
根据本发明的一些实施例，满足以下条件中任一项即认为发动机EGR系统符合关闭EGR阀的条件，从而选定可关闭EGR阀的区域：
条件一：EGR系统两端压差小于EGR系统两端标准压差；
条件二：EGR系统两端压差大于EGR系统两端标准压差；
条件二：EGR阀涡前温度低于EGR阀标准温度；
根据本发明第二方面实施例的防止发动机EGR系统失效的标定控制方法，还包括发动机EGR系统基于非常温工况下易失效的应对策略，具体包括：
在进行EGR-On(全开)的EngineMap(发动机区域)扫点时查看EGR阀的排温分布，基于所述排温分布对上述使用过EGR阀的各排放区域进行风险区域筛选；
将筛选出来的风险区域中的EGR阀关联下电自清洁功能，同时通过ATS系统和ETS系统修正EGR阀的开度，用于在风险区域内EGR阀工作时降低失效风险；
基于排放法规工况，制定非标状态的EGR系统标定控制策略以防止发动机EGR系统在非常温工况下失效，所述策略具体包括：
一、定义风险区域，将同时满足气温处于-9℃～38℃及水温处于20℃～105℃的区间区域定义为第一风险区域，将同时满足气温处于-9℃～38℃及水温处于15℃～20℃的区间区域定义为第二风险区域，将同时满足气温处于-30℃～-9℃及水温处于20℃～105℃的区间区域定义为第三风险区域，将筛选出来的风险区域的余下区间区域定义为第四风险区域；
二、基于上述风险区域制定不同的EGR阀工作方式，
对于第一风险区域，同时开启EGR阀及EGR阀自清洁功能；
对于第二风险区域，减小EGR阀的开度，同时开启EGR阀自清洁功能；
对于第三风险区域，关闭EGR阀，开启EGR阀自清洁功能；
对于第四风险区域，同时关闭EGR阀及EGR阀自清洁功能。
根据本发明实施例的防止发动机EGR系统失效的标定控制方法，在上述基础上新增一个环境边界维度对EGR阀失效风险进行评估及适应性标定且已通过台架、道路等试验验证有效，不仅维持主流EGR技术路线的油耗及尿素消耗量优势，也可以有效减少EGR系统的售后失效，减少售后成本。
根据本发明的一些实施例，所述风险区域筛选包括：
存在因EGR阀入口温度过低导致的积碳及结焦风险区域：A类第五区域和B类第五区域；
存在因EGR阀入口温度过高导致的阀体过热风险区域为：A类第二区域、A类第六区域、B类第二区域、B类第六区域。
根据本发明的一些实施例，所述风险区域可根据EGR阀前温度结果对废气再循环冷却器效率进行评估，也可基于最终的EGR阀入口温度评估台架标况状态下的EGR系统失效风险。
根据本发明第三方面实施例的防止发动机EGR系统失效的标定控制装置，应用于上述的防止发动机EGR系统失效的标定控制方法，其中包括设置在发动机EGR系统的EGR阀入口处的温度传感器以及发动机EGR系统两端的压力传感器，分别用于测量EGR阀入口处的温度以及发动机EGR系统两端的压力。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中的冷端EGR阀布置系统框图；
图2是根据本发明实施例的防止发动机EGR系统失效的标定控制方法的EGR阀布置图，包括EGR阀热端布置以及EGR阀冷端布置图，其中(a)为EGR阀热端布置图，图(b)为EGR阀冷端布置图；
图3是根据本发明实施例的防止发动机EGR系统失效的标定控制方法的流程图；
图4是根据本发明实施例的防止发动机EGR系统失效的标定控制方法中的选定可关闭EGR阀的区域，其中：标号为1的区域为压差过小，属于可关闭EGR的情况，主要为爬坡工况，较为注重车辆动力性，用户使用频次较少；标号为2的区域为压差过大，属于可关闭EGR的情况，主要为车辆直接档或超速档使用，且为WNTE区域，需要考察实际排放，此区域通常也属于超高温区域，处于低效区，需调整标定减小压差开启EGR；标号为3的区域为排温过低，属于可关闭EGR的情况，包括部分典型城市工况区域，需要考察排放、此块区域处于低效区，需调整标定提升涡前排温；
图5是根据本发明实施例的防止发动机EGR系统失效的标定控制方法中非城市车辆基于扭矩和转速下的BSNOx分区控制图，其中标号为1至8的区域依次对应为A类第一区域至A类第八区域；
图6是根据本发明实施例的防止发动机EGR系统失效的标定控制方法中城市车辆基于扭矩和转速下的BSNOx分区控制图，其中标号为1至8的区域依次对应为B类第一区域至A类第八区域；
图7是根据本发明实施例的防止发动机EGR系统失效的标定控制方法中基于非常温工况下的气温和水温的EGR开启建议区域划分图，其中标号为1至4的区域依次对应为第一风险区域至第八风险区域。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请的说明书和权利要求书及所述附图中术语“第一”、“第二”、“第三”等是区别于不同的对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元，或者可选地，还包括没有列出的步骤或单元，或者可选地还包括这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前，应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
在本说明书中使用的术语“部件”、“模块”、“系统”、“单元”等用于表示计算机相关的实体、硬件、固件、硬件和软件的组合、软件或执行中的软件。例如，单元可以是但不限于在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或分布在两个或多个计算机之间。此外，这些单元可从在上面存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。单元可例如根据具有一个或多个数据分组(例如来自与本地系统、分布式系统和/或网络间的另一单元交互的第二单元数据。例如，通过信号与其它系统交互的互联网)的信号通过本地和/或远程进程来通信。
实施例1
参阅图2和图3所示，本实施例提供一种防止发动机EGR系统失效的标定控制方法，其中，所述发动机EGR系统包括由发动机气缸、废气再循环冷却器(EGR Cooler)及EGR阀组成的EGR系统、进气节流阀以及涡轮增压器，其中所述EGR系统两端分别连通进气歧管和排气歧管，所述进气歧管连接所述进气节流阀与发动机气缸，所述排气歧管连接所述发动机气缸与涡轮增压器；所述标定控制方法包括如下内容：
步骤S100：对不同发动机进行EGR阀硬件选型以及发动机EGR系统整装后的EGR阀性能测试；
步骤S200：根据EGR阀性能测试结果，与不同的使用工况进行对比，通过预设的标定手段，调整EGR阀涡前温度和EGR系统两端压差，确认EGR阀允许开启的最大区域；
步骤S300：基于预设的标定手段及EGR阀允许开启的最大区域进行优化调整，选定可关闭EGR阀的区域，确定EGR阀剩余开启区域；
步骤S400：在常温工况下，基于非城市车辆及城市车辆不同排放要求制定对应的A排放策略以及B排放策略以防止发动机EGR系统失效：
对于非城市车辆执行A排放策略，所述发动机EGR系统还包括选择性催化还原转化器，基于BSNOx(NOx比排放)不同的排放量进行分区域划定控制，确认EGR系统和SCR在各区域的使用优先级；
对于城市车辆执行B排放策略，采用涡轮增压器实现原排NOx降低，如确认成本等原因无法选用时，为防止EGR系统长期处于低温情况，建议大幅度关闭EGR系统，通过牺牲油耗、尿素经济性方式提升后处理排温，最终实现脱硝DeNOx。基于BSNOx(NOx比排放)不同的排放量进行分区域划定控制，确认EGR系统和SCR在各区域的使用优先级。
根据本发明实施例的防止发动机EGR系统失效的标定控制方法，从不同的台架标况以及非标道路等多个维度对EGR系统进行标定控制，不仅维持主流EGR技术路线的油耗及尿素消耗量优势，也可以有效减少EGR系统的售后失效，减少售后成本。
根据本发明的一些实施例，所述A策略中基于BSNOx(NOx比排放)不同的排放量进行分区域划定控制，确认EGR系统和SCR在各区域的使用优先级具体包括：
一、定义排放区域，将排放量符合7～9g/kw.h区间的拟为非排放区，定义为A类第一区域，将排放量符合6～7g/kw.h区间的拟为7.3T满载排放区，定义为A类第二区域，将排放量符合4～5g/kw.h区间的拟为发动机台架试验(WNTE)排放区，定义为A类第三区域，将排放量符合6～8g/kw.h区间的拟为起步加速区，定义为A类第四区域，将排放量符合3～4g/kw.h区间的拟为主排放区，定义为A类第五区域，将排放量符合4～6g/kw.h区间的拟为4.5T满载排放区，定义为A类第六区域，将排放量符合4～5g/kw.h区间的拟为怠速排放区，定义为A类第七区域，将排放量符合4～6g/kw.h区间的拟为Overrun过渡区，定义为A类第八区域，如图5所示；
二、基于上述排放区域选定不同的EGR阀和SCR使用优先级策略用于防止非城市车辆发动机EGR系统失效，其中EGR阀包括高、中、低三种工作模式；
对于A类第一区域，采用关闭EGR阀，使用SCR进行脱硝的策略；
对于A类第二区域、A类第四区域和A类第六区域，采用SCR进行主脱硝，低EGR模式配合的策略；
对于A类第三区域，采用SCR进行主脱硝，EGR阀开启配合的策略；
对于A类第五区域，采用高EGR模式工作，SCR辅助脱硝配合的策略；
对于A类第七区域和A类第八区域，采用关闭EGR阀，使用SCR进行脱硝的策略。
根据本发明的一些实施例，所述B策略中基于BSNOx(NOx比排放)不同的排放量进行分区域划定控制，确认EGR系统和SCR在各区域的使用优先级具体包括：
一、定义排放区域，将排放量符合7～9g/kw.h区间的拟为非排放区，定义为B类第一区域，将排放量符合6～7g/kw.h区间的拟为7.3T满载排放区，定义为B类第二区域，将排放量符合5～6g/kw.h区间的拟为发动机台架试验(WNTE)排放区，定义为B类第三区域，将排放量符合5～7g/kw.h区间的拟为城市工况排放区，定义为B类第四区域，将排放量符合3～4g/kw.h区间的拟为城郊排放区，定义为B类第五区域，将排放量符合4～6g/kw.h区间的拟为4.5T满载排放区，定义为B类第六区域，将排放量符合4～5g/kw.h区间的拟为怠速排放区，定义为B类第七区域，将排放量符合4～6g/kw.h区间的拟为Overrun过渡区，定义为B类第八区域，如图6所示；
二、基于上述排放区域选定不同的EGR阀和SCR使用优先级策略用于防止城市车辆发动机EGR系统失效，其中EGR阀包括高、中、低三种工作模式；
对于B类第一区域，采用关闭EGR阀，使用SCR进行脱硝的策略；
对于B类第二区域和B类第六区域，采用SCR进行主脱硝，低EGR模式配合的策略；
对于B类第三区域，采用SCR进行主脱硝，EGR阀开启配合的策略；
对于B类第四区域、B类第七区域和B类第八区域，采用关闭EGR阀，使用SCR进行脱硝的策略；
对于B类第五区域，采用高EGR模式工作，SCR辅助脱硝配合的策略。
根据本发明的一些实施例，所述对不同发动机进行EGR硬件选型以及整装后的EGR性能测试包括发动机经初标后，将进气节流阀设置为全开状态，进行EGR-On(全开)的EngineMap(发动机区域)扫点，查看EGR阀入口温度、涡前排温及EGR(废气再循环)系统两端压差等数值水平，基于EGR阀入口温度的高温机械限值和低温推荐限值确认废气再循环冷却器(EGR Cooler)的冷却效率是否不足或过高；同时基于EGR阀的涡前排温及EGR系统两端压差进一步确定EGR阀体允许开启的初始边界。
根据本发明的一些实施例，所述通过预设的标定手段，调整EGR阀涡前温度和EGR系统两端压差具体包括：
调整EGR阀涡前温度的标定手段：调整进气节流阀开度、涡轮增压器增压压力、调整新鲜空气量；调整喷油提前角、喷射轨压及后喷油量；
调整EGR系统两端压差的标定手段：调整进气节流阀开度、涡轮增压器增压压力，调整新鲜空气量；调整排气歧管(涡前压力)压力P3；调整进气节流阀开度，调整进气歧管压力P22。
根据本发明的一些实施例，满足以下条件中任一项即认为发动机EGR系统符合关闭EGR阀的条件，从而选定可关闭EGR阀的区域：
条件一：EGR系统两端压差小于EGR系统两端标准压差，具体地，当所述EGR系统两端压差小于5kpa即符合EGR系统两端压差小于EGR系统两端标准压差的条件；
条件二：EGR系统两端压差大于EGR系统两端标准压差，进一步地，所述EGR系统两端标准压差可参考EGR系统中EGR阀电机驱动力；
条件二：EGR阀涡前温度低于EGR阀标准温度；如图4所示。
实施例2
根据本发明第二方面实施例的防止发动机EGR系统失效的标定控制方法，还包括发动机EGR系统基于非常温工况下易失效的应对策略，具体包括：
在进行EGR-On(全开)的EngineMap(发动机区域)扫点时查看EGR阀的排温分布，基于所述排温分布对上述使用过EGR阀的各排放区域进行风险区域筛选；
将筛选出来的风险区域中的EGR阀关联下电自清洁功能，同时通过ATS系统和ETS系统修正EGR阀的开度，用于在风险区域内EGR阀工作时降低失效风险；
基于排放法规工况，制定非标状态的EGR系统标定控制策略以防止发动机EGR系统在非常温工况下失效，所述策略具体包括：
一、定义风险区域，将同时满足气温处于-9℃～38℃及水温处于20℃～105℃的区间区域定义为第一风险区域，将同时满足气温处于-9℃～38℃及水温处于15℃～20℃的区间区域定义为第二风险区域，将同时满足气温处于-30℃～-9℃及水温处于20℃～105℃的区间区域定义为第三风险区域，将筛选出来的风险区域的余下区间区域定义为第四风险区域，如图6所示；
二、基于上述风险区域制定不同的EGR阀工作方式，
对于第一风险区域，同时开启EGR阀及EGR阀自清洁功能；
对于第二风险区域，减小EGR阀的开度，同时开启EGR阀自清洁功能；
对于第三风险区域，关闭EGR阀，开启EGR阀自清洁功能；
对于第四风险区域，同时关闭EGR阀及EGR阀自清洁功能。
根据本发明实施例的防止发动机EGR系统失效的标定控制方法，在上述基础上新增一个环境边界维度对EGR阀失效风险进行评估及适应性标定且已通过台架、道路等试验验证有效，不仅维持主流EGR技术路线的油耗及尿素消耗量优势，也可以有效减少EGR系统的售后失效，减少售后成本。
根据本发明的一些实施例，所述风险区域筛选包括：
存在因EGR阀入口温度过低导致的积碳及结焦风险区域：A类第五区域和B类第五区域；
存在因EGR阀入口温度过高导致的阀体过热风险区域为：A类第二区域、A类第六区域、B类第二区域、B类第六区域。
根据本发明的一些实施例，所述风险区域可根据EGR阀前温度结果对废气再循环冷却器效率进行评估，也可基于最终的EGR阀入口温度评估台架标况状态下的EGR系统失效风险。
实施例3
根据本发明第三方面实施例的防止发动机EGR系统失效的标定控制装置，应用于上述的防止发动机EGR系统失效的标定控制方法，其中包括设置在发动机EGR系统的EGR阀入口处的温度传感器以及发动机EGR系统两端的压力传感器，分别用于测量EGR阀入口处的温度以及发动机EGR系统两端的压力。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，因此不能理解为对发明的限制。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或者特性可以包含在本实施例申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或是备选的实施例。本领域技术人员可以显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种防止发动机EGR系统失效的标定控制方法，其特征在于，所述发动机EGR系统包括由发动机气缸、废气再循环冷却器及EGR阀组成的EGR系统、进气节流阀以及涡轮增压器，其中所述EGR系统两端分别连通进气歧管和排气歧管，所述进气歧管连接所述进气节流阀与发动机气缸，所述排气歧管连接所述发动机气缸与涡轮增压器；所述标定控制方法包括如下内容：
对不同发动机进行EGR阀硬件选型以及发动机EGR系统整装后的EGR阀性能测试；
根据EGR阀性能测试结果，与不同的使用工况进行对比，通过预设的标定手段，调整EGR阀涡前温度和EGR系统两端压差，确认EGR阀允许开启的最大区域；
基于预设的标定手段及EGR阀允许开启的最大区域进行优化调整，选定可关闭EGR阀的区域，确定EGR阀剩余开启区域；
在常温工况下，基于非城市车辆及城市车辆不同排放要求制定对应的A排放策略以及B排放策略以防止发动机EGR系统失效：
对于非城市车辆执行A排放策略，所述发动机EGR系统还包括SCR，基于BSNOx不同的排放量进行分区域划定控制，确认EGR系统和SCR在各区域的使用优先级；
对于城市车辆执行B排放策略，采用涡轮增压器实现原排NOx降低，基于BSNOx(NOx比排放)不同的排放量进行分区域划定控制，确认EGR系统和SCR在各区域的使用优先级。
2.根据权利要求1所述的防止发动机EGR系统失效的标定控制方法，其特征在于，所述A策略中基于BSNOx不同的排放量进行分区域划定控制，确认EGR系统和SCR在各区域的使用优先级具体包括：
一、定义排放区域，将排放量符合7～9g/kw.h区间的拟为非排放区，定义为A类第一区域，将排放量符合6～7g/kw.h区间的拟为7.3T满载排放区，定义为A类第二区域，将排放量符合4～5g/kw.h区间的拟为发动机台架试验排放区，定义为A类第三区域，将排放量符合6～8g/kw.h区间的拟为起步加速区，定义为A类第四区域，将排放量符合3～4g/kw.h区间的拟为主排放区，定义为A类第五区域，将排放量符合4～6g/kw.h区间的拟为4.5T满载排放区，定义为A类第六区域，将排放量符合4～5g/kw.h区间的拟为怠速排放区，定义为A类第七区域，将排放量符合4～6g/kw.h区间的拟为Overrun过渡区，定义为A类第八区域；
二、基于上述排放区域选定不同的EGR阀和SCR使用优先级策略用于防止非城市车辆发动机EGR系统失效，其中EGR阀包括高、中、低三种工作模式；
对于A类第一区域，采用关闭EGR阀，使用SCR进行脱硝的策略；
对于A类第二区域、A类第四区域和A类第六区域，采用SCR进行主脱硝，低EGR模式配合的策略；
对于A类第三区域，采用SCR进行主脱硝，EGR阀开启配合的策略；
对于A类第五区域，采用高EGR模式工作，SCR辅助脱硝配合的策略；
对于A类第七区域和A类第八区域，采用关闭EGR阀，使用SCR进行脱硝的策略。
3.根据权利要求1所述的防止发动机EGR系统失效的标定控制方法，其特征在于，
所述B策略中基于BSNOx不同的排放量进行分区域划定控制，确认EGR系统和SCR在各区域的使用优先级具体包括：
一、定义排放区域，将排放量符合7～9g/kw.h区间的拟为非排放区，定义为B类第一区域，将排放量符合6～7g/kw.h区间的拟为7.3T满载排放区，定义为B类第二区域，将排放量符合5～6g/kw.h区间的拟为发动机台架试验(WNTE)排放区，定义为B类第三区域，将排放量符合5～7g/kw.h区间的拟为城市工况排放区，定义为B类第四区域，将排放量符合3～4g/kw.h区间的拟为城郊排放区，定义为B类第五区域，将排放量符合4～6g/kw.h区间的拟为4.5T满载排放区，定义为B类第六区域，将排放量符合4～5g/kw.h区间的拟为怠速排放区，定义为B类第七区域，将排放量符合4～6g/kw.h区间的拟为Overrun过渡区，定义为B类第八区域；
二、基于上述排放区域选定不同的EGR阀和SCR使用优先级策略用于防止城市车辆发动机EGR系统失效，其中EGR阀包括高、中、低三种工作模式；
对于B类第一区域，采用关闭EGR阀，使用SCR进行脱硝的策略；
对于B类第二区域和B类第六区域，采用SCR进行主脱硝，低EGR模式配合的策略；
对于B类第三区域，采用SCR进行主脱硝，EGR阀开启配合的策略；
对于B类第四区域、B类第七区域和B类第八区域，采用关闭EGR阀，使用SCR进行脱硝的策略；
对于B类第五区域，采用高EGR模式工作，SCR辅助脱硝配合的策略。
4.根据权利要求1所述的防止发动机EGR系统失效的标定控制方法，其特征在于，所述对不同发动机进行EGR硬件选型以及整装后的EGR性能测试包括发动机经初标后，将进气节流阀设置为全开状态，进行全开的发动机区域扫点，查看EGR阀入口温度、涡前排温及EGR(废气再循环)系统两端压差等数值水平，基于EGR阀入口温度的高温机械限值和低温推荐限值确认废气再循环冷却器的冷却效率是否不足或过高；同时基于EGR阀的涡前排温及EGR系统两端压差进一步确定EGR阀体允许开启的初始边界。
5.根据权利要求1所述的防止发动机EGR系统失效的标定控制方法，其特征在于，所述通过预设的标定手段，调整EGR阀涡前温度和EGR系统两端压差具体包括：
调整EGR阀涡前温度的标定手段：调整进气节流阀开度、涡轮增压器增压压力、调整新鲜空气量；调整喷油提前角、喷射轨压及后喷油量；
调整EGR系统两端压差的标定手段：调整进气节流阀开度、涡轮增压器增压压力，调整新鲜空气量；调整排气歧管压力P3；调整进气节流阀开度，调整进气歧管压力P22。
6.根据权利要求1所述的防止发动机EGR系统失效的标定控制方法，其特征在于，满足以下条件中任一项即认为发动机EGR系统符合关闭EGR阀的条件，从而选定可关闭EGR阀的区域：
条件一：EGR系统两端压差小于EGR系统两端标准压差；
条件二：EGR系统两端压差大于EGR系统两端标准压差；
条件二：EGR阀涡前温度低于EGR阀标准温度。
7.根据权利要求1至6任一项所述的防止发动机EGR系统失效的标定控制方法，其特征在于，还包括发动机EGR系统基于非常温工况下易失效的应对策略，具体包括：
在进行EGR-On(全开)的EngineMap(发动机区域)扫点时查看EGR阀的排温分布，基于所述排温分布对上述使用过EGR阀的各排放区域进行风险区域筛选；
将筛选出来的风险区域中的EGR阀关联下电自清洁功能，同时通过ATS系统和ETS系统修正EGR阀的开度，用于在风险区域内EGR阀工作时降低失效风险；
基于排放法规工况，制定非标状态的EGR系统标定控制策略以防止发动机EGR系统在非常温工况下失效，所述策略具体包括：
一、定义风险区域，将同时满足气温处于-9℃～38℃及水温处于20℃～105℃的区间区域定义为第一风险区域，将同时满足气温处于-9℃～38℃及水温处于15℃～20℃的区间区域定义为第二风险区域，将同时满足气温处于-30℃～-9℃及水温处于20℃～105℃的区间区域定义为第三风险区域，将筛选出来的风险区域的余下区间区域定义为第四风险区域；
二、基于上述风险区域制定不同的EGR阀工作方式，
对于第一风险区域，同时开启EGR阀及EGR阀自清洁功能；
对于第二风险区域，减小EGR阀的开度，同时开启EGR阀自清洁功能；
对于第三风险区域，关闭EGR阀，开启EGR阀自清洁功能；
对于第四风险区域，同时关闭EGR阀及EGR阀自清洁功能。
8.根据权利要求7所述的防止发动机EGR系统失效的标定控制方法，其特征在于，所述风险区域筛选包括：
存在因EGR阀入口温度过低导致的积碳及结焦风险区域：A类第五区域和B类第五区域；
存在因EGR阀入口温度过高导致的阀体过热风险区域为：A类第二区域、A类第六区域、B类第二区域、B类第六区域。
9.根据权利要求8所述的防止发动机EGR系统失效的标定控制方法，其特征在于，所述风险区域可根据EGR阀前温度结果对废气再循环冷却器效率进行评估，也可基于最终的EGR阀入口温度评估台架标况状态下的EGR系统失效风险。
10.一种防止发动机EGR系统失效的标定控制装置，应用如权利要求1至6任一项所述的防止发动机EGR系统失效的标定控制方法，其特征在于，包括设置在发动机EGR系统的EGR阀入口处的温度传感器以及发动机EGR系统两端的压力传感器，分别用于测量EGR阀入口处的温度以及发动机EGR系统两端的压力。
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| CN104141557A (zh) * | 2013-05-08 | 2014-11-12 | 福特环球技术公司 | 静止动力输出期间柴油微粒过滤器的被动再生 |
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