防止发动机EGR系统失效的标定控制方法及装置与流程

本发明涉及发动机控制，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：

1、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。

2、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。

技术实现思路

1、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。

2、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：

3、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；

4、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；

5、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；

6、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：

7、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；

8、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。

9、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。

10、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：

11、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；

12、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；

13、对于a类第一区域，采用关闭egr阀，使用scr进行脱硝的策略；

14、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；

15、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；

16、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；

17、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。

18、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：

19、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；

20、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；

21、对于b类第一区域，采用关闭egr阀，使用scr进行脱硝的策略；

22、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；

23、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；

24、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；

25、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。

26、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。

27、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：

28、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；

29、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。

30、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：

31、条件一：egr系统两端压差小于egr系统两端标准压差；

32、条件二：egr系统两端压差大于egr系统两端标准压差；

33、条件二：egr阀涡前温度低于egr阀标准温度；

34、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：

35、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；

36、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；

37、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：

38、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；

39、二、基于上述风险区域制定不同的egr阀工作方式，

40、对于第一风险区域，同时开启egr阀及egr阀自清洁功能；

41、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；

42、对于第三风险区域，关闭egr阀，开启egr阀自清洁功能；

43、对于第四风险区域，同时关闭egr阀及egr阀自清洁功能。

44、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。

45、根据本发明的一些实施例，所述风险区域筛选包括：

46、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；

47、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。

48、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。

49、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。

50、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。