一种废气回流故障监测方法及装置与流程

本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种废气回流故障监控方法及装置。

背景技术：

当燃气发动机配置有带文丘里装置的egr(exhaustgasrecirculation，废气再循环系统)时，具体结构示意图可以参见图1或图1a所示，下面以图1为例说明，增压器(图中未给出)的涡壳入口处的高温废气部分排出，还有部分废气会经冷却装置冷101却后通过egr阀门102、文丘里管103后进入混合器104，在混合器104中废气与进气管流入的空气与燃气的混合气体后，再进入气缸105内点燃。燃气发动机利用egr可以稀释进入气缸内的充量，降低燃气发动机的缸内燃烧温度，降低热负荷。图1a所示结构中，仅将egr阀门102与文丘里管103的位置调换，其工作原理与图1所示结构相同。

但当燃气发动机运行出现进气总管内压力高于涡轮前压力的情况时，如果将egr阀门102打开，则会出现进气管内的混合气体倒流入egr系统，若混合气体倒流通过冷却装置101与高温废气相遇，可能会产生燃烧爆炸的问题。此外，若冷却装置101冷却效果下降，无法对高温气体冷却，则混合气体可能在冷却装置101中就与高温废气相遇，进而可能导致混合气体燃烧，甚至爆炸。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述技术问题，本申请提供了一种废气回流故障监控方法及装置，能够判断egr废气是否有回流问题，保证发动机运行的安全性。

本申请提供了一种废气回流故障监控方法，所述方法应用于带有废气再循环系统egr的燃气发动机，所述egr安装有文丘里管和egr阀门，所述方法包括：

获取所述文丘里管入口处的压强和所述文丘里管喉口处的压强之差；

判断所述文丘里管入口处的压强与所述文丘里管喉口处的压强之差是否小于预设阈值；若是，判断发生回流故障。

可选的，所述获取所述文丘里管入口处的压强和所述文丘里管喉口处的压强之差，具体为：

按照预设采集周期，周期性获取所述文丘里管入口处的压强和所述文丘里管喉口处的压强。

可选的，所述判断所述文丘里管入口处的压强与所述文丘里管喉口处的压强之差是否小于预设阈值，具体为：

判断所述文丘里管入口处的压强与所述文丘里管喉口处的压强之差是否在连续预设数目个所述预设采集周期均小于所述预设阈值。

可选的，所述方法还包括：

通过压差传感器获取所述文丘里管入口处的压强和所述文丘里管喉口处的压强之差。

可选的，判断发生回流故障之后，所述方法还包括：

控制所述egr阀门关闭。

可选的，控制所述egr阀门关闭后，所述方法还包括：

存储egr废气回流的故障日志。

本申请实施例还提供了一种废气回流故障监控装置，其特征在于，所述装置应用于带有废气再循环系统egr的燃气发动机，所述egr安装有文丘里管和egr阀门，所述装置包括：压差传感器、和车载电子控制单元ecu；

所述压差传感器，用于获取所述文丘里管入口处的压强和所述文丘里管喉口处的压强之差；

所述车载电子控制单元ecu，用于判断所述文丘里管入口处的压强与所述文丘里管喉口处的压强之差是否小于预设阈值；若是，判断发生回流故障。

可选的，所述压差传感器，用于获取所述文丘里管入口处的压强和所述文丘里管喉口处的压强之差，具体为：

所述压差传感器，用于按照预设采集周期，周期性获取所述文丘里管入口处的压强和所述文丘里管喉口处的压强之差。

可选的，所述车载电子控制单元ecu，用于判断所述文丘里管入口处的压强与所述文丘里管喉口处的压强之差是否小于预设阈值，具体为：

所述车载电子控制单元ecu，用于判断所述文丘里管入口处的压强与所述文丘里管喉口处的压强之差是否在连续预设数目个所述预设采集周期均小于所述预设阈值。

可选的，所述装置还包括：存储器；

所述存储器，用于存储egr废气回流的故障日志。

与现有技术相比，本申请至少具有以下优点：

本申请提供了一种废气回流故障监控方法，所述方法首先获取所述文丘里管入口处的压强和所述文丘里管喉口处的压强之差，所述文丘里管入口处的压强和所述文丘里管喉口处的压强的大小关系能够表征文丘里管内部气体的流动方向，若文丘里管入口处的压强大于所述文丘里管喉口处的压强，表明此时文丘里管中的气体由入口处流向喉口处，若文丘里管入口处的压强小于所述文丘里管喉口处的压强，则表明此时文丘里管中的气体由喉口出流向入口出；判断所述文丘里管入口处的压强与所述文丘里管喉口处的压强之差是否小于预设阈值；若是，则判断发生回流故障。利用本申请提供的废气回流故障监控方法，能够准确判断egr废气是否有回流问题，保证发动机运行的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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申请中记载的一些实施例，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它的附图。

图1为配置有文丘里管egr的结构示意图；

图1a为另一种配置有文丘里管egr的结构示意图；

图2为本申请实施例一提供的一种废气回流故障监控方法的流程图；

图3为本申请实施例一提供的文丘里管的结构示意图；

图4为本申请实施例二提供的另一种废气回流故障监控方法的流程图；

图5为本申请实施例三提供的一种废气回流故障监控装置的示意图；

图6为本申请实施例三提供的废气回流故障监控装置的结构示意图；

图7为本申请实施例三提供的废气回流故障监控装置的另一种结构示意图；

图8为本申请实施例三提供的废气回流故障监控装置的又一种结构示意图；

图9为本申请实施例三提供的废气回流故障监控装置的再一种结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

本申请实施例一提供了一种废气回流故障监控方法，下面结合附图具体说明。

参见图2，该图为本申请实施例一提供的一种废气回流故障监控方法的流程图。

本申请实施例所述方法应用于带有废气再循环系统egr的燃气发动机，所述egr安装有文丘里管和egr阀门，所述方法包括以下步骤：

s201：获取所述文丘里管入口处的压强和所述文丘里管喉口处的压强之差。

参见图3，该图为本申请实施例一提供的文丘里管的结构示意图。

在图3所示的文丘里管结构中，管内箭头方向为再循环的部分废气的流动方向，即由文丘里管的入口流向文丘里管的喉口。

图3中p1、p2为两个测点对应的压强，其中p1为文丘里管的入口处的压强；p2为文丘里管的喉口处的压强。本申请实施例所述方法即根据p1与p2的压强关系来判断egr是否出现了回流问题。

s202：判断所述文丘里管入口处的压强与所述文丘里管喉口处的压强之差是否小于预设阈值；若是，判断发生回流故障。

正常工况下，再循环的部分废气是依次通过冷却装置、egr阀门、文丘里管后进入混合器中，所以在正常工况下文丘里管的入口处压强p1大于文丘里管喉口处的压强p2。

当egr管路中出现回流问题，混合器中的混合气体会出现回流，即混合气体依次通过文丘里管、egr阀门、冷却装置，此时文丘里管中气体流向与正常工况下的气流方向反，因此文丘里管的入口处压强p1小于文丘里管喉口处的压强p2。

所述预设阈值根据实际要求及应用环境决定，例如可将预设阈值设定为0，即在所述文丘里管入口处的压强与所述文丘里管喉口处的压强之差小于0时，判断发生回流故障；也可以将预设阈值设定为大于0但接近于0的值，即此时在文丘里管的喉口处压强p2即将大于文丘里管入口处的压强p1时，就提前判断可能会出现回流问题。本申请对预设阈值的取值大小不作具体限定。

本申请实施例提供了一种废气回流故障监控方法，所述方法首先获取所述文丘里管入口处的压强和所述文丘里管喉口处的压强之差，所述文丘里管入口处的压强和所述文丘里管喉口处的压强的大小关系能够表征文丘里管内部气体的流动方向，若文丘里管入口处的压强大于所述文丘里管喉口处的压强，表明此时文丘里管中的气体由入口处流向喉口处，若文丘里管入口处的压强小于所述文丘里管喉口处的压强，则表明此时文丘里管中的气体由喉口出流向入口出；判断所述文丘里管入口处的压强与所述文丘里管喉口处的压强之差是否小于预设阈值，所述预设阈值可以根据实际应用场景做出相应调整；若是，则判断发生回流故障。利用本申请实施例提供的废气回流故障监控方法，能够准确判断egr废气是否有回流问题，保证发动机运行的安全性。

实施例二：

本申请实施例二提供了另一种废气回流故障监控方法，下面结合附图具体说明。

参见图4，该图为本申请实施例二提供的另一种废气回流故障监控方法的流程图。

本申请实施例所述方法如下：

s401：按照预设采集周期，周期性获取所述文丘里管入口处的压强和所述文丘里管喉口处的压强。

需要注意的是，可以通过压差传感器获取所述文丘里管入口处的压强和所述文丘里管喉口处的压强之差；也可以通过压力传感器分别获取所述文丘里管入口处的压力和所述文丘里管喉口处的压力，再将压力传感器采集到的压力转换为对应压强进行比较。

s402：判断所述文丘里管入口处的压强与所述文丘里管喉口处的压强之差是否在连续预设数目个所述预设采集周期均小于所述预设阈值；若是，判断发生回流故障。

压差传感器在采集所述文丘里管入口处的压强与所述文丘里管喉口处的压强时可能存在误报情况，因此在所述文丘里管入口处的压强与所述文丘里管喉口处的压强之差在连续预设数目个所述预设采集周期均小于所述预设阈值时，才判断发生回流故障，以避免因单个采集周期内压差传感器的误报而导致回流故障判断错误。

s403：控制所述egr阀门关闭。

s404：存储egr废气回流的故障日志。

所述故障日志具体可以包括egr废气回流的发生时间、发生频率、发生时刻的文丘里管入口处的压强和所述文丘里管喉口处的压强等信息，以供后续进行故障分析。

本申请实施例提供了一种废气回流故障监控方法，所述方法按照预设周期，周期性获取所述文丘里管入口处的压强和所述文丘里管喉口处的压强之差，所述文丘里管入口处的压强和所述文丘里管喉口处的压强的大小关系能够表征文丘里管内部气体的流动方向，若文丘里管入口处的压强大于所述文丘里管喉口处的压强，表明此时文丘里管中的气体由入口处流向喉口处，若文丘里管入口处的压强小于所述文丘里管喉口处的压强，则表明此时文丘里管中的气体由喉口出流向入口出；并且在判断所述文丘里管入口处的压强与所述文丘里管喉口处的压强之差时，增加了校验机制，减少了误报的可能性，提高了回流故障判断的准确度；此外，还能存储egr废气回流的故障日志，以供后续进行故障分析。利用本申请实施例提供的废气回流故障监控方法，能够准确判断egr废气是否有回流问题，保证发动机运行的安全性。

实施例三：

基于上述实施例提供的废气回流故障监控方法，本申请实施例三还提供了一种废气回流故障监控装置，下面结合附图具体说明。

参见图5，该图为本申请实施例三提供的一种废气回流故障监控装置的示意图。

所述装置应用于带有废气再循环系统egr的燃气发动机，所述egr安装有文丘里管和egr阀门，所述装置包括：压差传感器501、ecu(electroniccontrolunit，电子控制单元，又称车载电子控制单元)502和存储器503；

所述压差传感器501，用于获取所述文丘里管入口处的压强和所述文丘里管喉口处的压强之差。

需要注意的是，所述压差传感器501，可以按照预设采集周期，周期性获取所述文丘里管入口处的压强和所述文丘里管喉口处的压强之差，其具体连接结构可以参见图6或图7所示。

本申请实施例所述装置可以通过第一压力传感器504a和第二压力传感器504b分别获取所述文丘里管入口处的压力和所述文丘里管喉口处的压力，再将压力传感器采集到的压力转换为对应压强进行比较，其具体连接结构可以参见图8或图9所示。

所述车载电子控制单元ecu502，用于判断所述文丘里管入口处的压强与所述文丘里管喉口处的压强之差是否小于预设阈值；若是，判断发生回流故障，若否，表示工况正常，继续监控。

具体的，所述车载电子控制单元ecu502，用于判断所述文丘里管入口处的压强与所述文丘里管喉口处的压强之差是否在连续预设数目个所述预设采集周期均小于所述预设阈值。

所述存储器503，用于存储egr废气回流的故障日志，所述故障日志具体可以包括egr废气回流的发生时间、发生频率、发生时刻的文丘里管入口处的压强和所述文丘里管喉口处的压强等信息，以供后续进行故障分析。

所述存储器503可以集成在ecu502内，也可以单独设置，本申请对此不作具体限定。

本申请实施例提供了一种废气回流故障监控装置，所述装置首先通过压差传感器获取所述文丘里管入口处的压强和所述文丘里管喉口处的压强之差，所述文丘里管入口处的压强和所述文丘里管喉口处的压强的大小关系能够反映出文丘里管内部气体的流动方向，若文丘里管入口处的压强大于所述文丘里管喉口处的压强，表明此时文丘里管中的气体由入口处流向喉口处，若文丘里管入口处的压强小于所述文丘里管喉口处的压强，则表明此时文丘里管中的气体由喉口出流向入口出；车载电子控制单元ecu502用于判断所述文丘里管入口处的压强与所述文丘里管喉口处的压强之差是否小于预设阈值，所述预设阈值可以根据实际应用场景做出相应调整；若是，则判断发生回流故障；存储器可以存储egr废气回流的故障日志以供日后故障分析使用。利用本申请实施例提供的废气回流故障监控装置，能够准确判断egr废气是否有回流问题，保证发动机运行的安全性。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：只存在a，只存在b以及同时存在a和b三种情况，其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范内。