专利名称：一种egr阀门的控制设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及发动机领域，更具体地，涉及废气再循环(EGR)阀门的控制领域。
背景技术：
发动机的有害排放物是造成大气污染的一个主要来源，随着环境保护问题的重要性日趋增加，降低发动机有害排放物这一目标成为当今世界上发动机发展的一个重要方向。随着世界石油制品的消耗量逐年上升，国际油价居高不下，例如柴油机的经济性日渐突出，这使得柴油机在车用动力中占据着越来越重要的地位。所以开展柴油机有害排放物控制方法的研究，是从事柴油机设计者的重要任务。NOx是发动机排放物中一种对人体危害极大的气体，其主要是在高温富氧的条件下生成的。在发动机工作过程种，如适时、适量地将部分废气再次引入气缸内，因废气中的主要成分C02比热容比较大，所以废气可将燃烧产生的部分热量吸收并带出气缸，并对混合气有一定的稀释作用，因此降低了发动机燃烧的最高温度和氧含量，从而减少了 NOx化合物的生成量。废气再循环技术就是其中一种能够降低有害排放物的技术。废气再循环系统(Exhaust Gas Recirculation)简称EGR，是将柴油机产生的废气的一小部分再送回气缸。再循环废气由于具有惰性将会延缓燃烧过程，也就是说燃烧速度将会放慢从而导致燃烧室中的压力形成过程放慢，这就是氮氧化合物会减少的主要原因。 此外，提高废气再循环率会使总的废气流量(mass flow)减少，因此废气排放中总的污染物输出量将会相对减少。EGR系统的任务就是使废气的再循环量在每一个工作点都达到最佳状况，从而使燃烧过程始终处于最理想的情况，最终保证排放物中的污染成份最低。但是过度的废气再循环将会影响发动机的正常工作，特别是在怠速、低转速、小负荷及发动机处于冷态运行时，以及在全负荷(节气门全开)要求发动机动力性时，再循环的废气将对发动机的性能产生严重的影响。因此，应根据发动机的实际工况及工作条件的变化，能够自动调整参与再循环的废气量。现有EGR柴油机关于EGR阀门的开度控制策略基本上采用发动机的油门位置和发动机转速进行EGR阀门的开度MAP图标定。这种控制方法比较简单，标定时也仅应用于发动的稳态工况。但是，现有EGR阀门的开度控制策略无法实现EGR发动机在高温、高寒和高海拔等极端情况下的高效工作，从而使得发动机在运行过程中性能和排放发生恶化，降低了 EGR 发动机的可靠性和效率。因此，需要一种能够在各种工况下对EGR阀门进行优化，从而提高EGR发动机的效率和可靠性的技术。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种能够在各种工况下对EGR阀门进行优化，提高EGR发动机的效率，优化发动机排放，并提高可靠性的方法和设备。根据本实用新型的一个方面，提供一种EGR阀门的控制设备，包括工况确定装置，配置用于确定EGR发动机的工况；开度确定装置，与工况确定装置连接，配置用于在常规工况下，根据预先标定的EGR阀门的MAP图来确定当前EGR阀门的开度；以及执行装置， 与工况确定装置连接，配置用于在非常规工况下，使所述EGR阀门关闭或者保持当前开度。根据本实用新型的一个实施方式，所述非常规工况包括下列工况中的至少一个 发动机冷却液温度处于预定温度范围之外；环境压力小于预定压力阈值；以及，油门变化率处于预定变化率范围之外。根据本实用新型的一个实施方式，所述执行装置被配置用于当所述发动机冷却液温度处于所述预定温度范围之外时使所述EGR阀门关闭。根据本实用新型的一个实施方式，所述执行装置被配置用于当所述环境压力小于预定压力阈值时使所述EGR阀门关闭。根据本实用新型的一个实施方式，所述油门变化率处于预定变化率之外包括力口油门的速率高于第一变化率阈值或收油门的速率高于第二变化率阈值。根据本实用新型的一个实施方式，所述执行装置被配置用于当加油门的速率高于所述第一变化率阈值时保持所述EGR阀门的当前开度。根据本实用新型的一个实施方式，所述执行装置被配置用于当收油门的速率高于第二变化率阈值时使所述EGR阀门关闭。根据本实用新型的一个实施方式，所述第一变化率阈值和第二变化率阈值相等。根据本实用新型的一个实施方式，所述工况确定装置被配置用于通过从温度传感器、压力传感器以及油门位置传感器中的至少一个接收信号来确定所述EGR发动机的工况。根据本实用新型的一个实施方式，所述设备实现在车辆的电子控制单元中。本实用新型所提供的技术方案不仅能够实现EGR发动机在稳定运行工况下对EGR 阀门进行控制，而且还能使得EGR发动机在更恶劣的工况下对EGR阀门进行优化控制，从而对发动机的边界状态进行调整，提高EGR发动机的性能，改善发动机的排放，增强EGR发动的可靠性，并且减少极端情况下发动机冒黑烟、振动和噪音变大以及动力下降的问题。
图1是根据本实用新型一个实施方式的EGR阀门控制方法流程框图；图2给出了根据本实用新型一个实施方式的、在常规工况和非常规工况下对EGR 阀门进行控制的逻辑电路框图；以及图3是根据本实用新型一个实施方式的EGR阀门控制设备的示意性框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的技术方案进行详细描述，需要理解的是，以下描述仅仅是示例性的，而非对本实用新型的限制。图1是根据本实用新型一个实施方式的EGR阀门控制方法流程框图。根据本实用新型的一个方面，如图1所示，提供一种EGR阀门的控制方法，包括在步骤S100，确定EGR发动机的工况；在步骤Sl 10，在常规工况下，根据预先标定的EGR阀门的MAP图来确定当前EGR阀门的开度；以及，在步骤S120，在非常规工况下，使所述EGR阀门关闭或者保持当前开度。EGR阀门的MAP通常处于车辆E⑶的软件中。E⑶通过发动机转速传感器和油门位置传感器得到发动机转速和油门位置，然后将所得到的发动机转速和油门位置作为EGR 阀门开度MAP图的X轴和Y轴。发动机的工况可以通过转速和油门位置进行确定。当确定了发动机的工况时，就可以根据EGR阀门开度MAP中的EGR阀门开度设定值得到当前发动机工况下的EGR阀门所需的开度。然后，ECU根据当前EGR阀门所需的开度值来计算EGR阀门达到该开度所需的电流，并且利用该电流对EGR阀门进行驱动，最终达到所需的开度。表1给出了 EGR阀门的MAP图的一个示例。
权利要求1.一种EGR阀门的控制设备，其特征在于，包括工况确定装置，配置用于确定EGR发动机的工况；开度确定装置，与工况确定装置连接，配置用于在常规工况下，根据预先标定的EGR阀门的MAP图来确定当前EGR阀门的开度；以及执行装置，与工况确定装置连接，配置用于在非常规工况下，使所述EGR阀门关闭或者保持当前开度。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述非常规工况包括下列工况中的至少一个发动机冷却液温度处于预定温度范围之外；环境压力小于预定压力阈值；以及油门变化率处于预定变化率范围之外。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述执行装置被配置用于当所述发动机冷却液温度处于所述预定温度范围之外时使所述EGR阀门关闭。
4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述执行装置被配置用于当所述环境压力小于预定压力阈值时使所述EGR阀门关闭。
5.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述油门变化率处于预定变化率之外包括加油门的速率高于第一变化率阈值或收油门的速率高于第二变化率阈值。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于所述执行装置被配置用于当加油门的速率高于所述第一变化率阈值时保持所述EGR阀门的当前开度。
7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述执行装置被配置为当收油门的速率高于第二变化率阈值时使所述EGR阀门关闭。
8.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述第一变化率阈值和第二变化率阈值相等。
9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述工况确定装置被配置为置用于通过从温度传感器、压力传感器以及油门位置传感器中的至少一个接收信号来确定所述EGR发动机的工况。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的设备，其特征在于，所述设备实现在车辆的电子控制单元中。
专利摘要本实用新型提供一种EGR阀门的控制设备，该控制设备包括工况确定装置，配置用于确定EGR发动机的工况；开度确定装置，与工况确定装置连接，配置用于在常规工况下，根据预先标定的EGR阀门的MAP图来确定当前EGR阀门的开度；以及执行装置，与工况确定装置连接，配置用于在非常规工况下，使所述EGR阀门关闭或者保持当前开度。本实用新型所提供的技术方案能使得EGR发动机在更恶劣的工况下对EGR阀门进行优化控制，从而对发动机的边界状态进行调整，提高EGR发动机的性能，改善发动机的排放，增强EGR发动的可靠性，并且减少极端情况下发动机冒黑烟、振动和噪音变大以及动力下降的问题。
文档编号F02M25/07GK202228217SQ20112035218
公开日2012年5月23日 申请日期2011年9月15日 优先权日2011年9月15日
发明者佟德辉, 刘信奎, 孙少军, 张展腾, 王以华, 王秀雷 申请人:潍柴动力股份有限公司