本发明涉及发动机控制领域，特别是涉及一种发动机混合阀响应性能检测方法及装置。
背景技术：
1、废气再循环(egr)，从排气中取废气进入进气系统。研究表明egr系统在改善排放，降低油耗和改善抗爆震能力上有一定优势。低压egr相对于高压egr是在涡轮后取气，因此涡轮效率没有损失，且其可近乎全工况下均使用egr，对改善燃油效率更为显著，但是由于其压差低，需要采用大口径的阀才可以满足流量的要求。在部分工况下还需要通过控制混合阀开度，以调节egr阀出口的压力，从而提高egr阀两侧的压力差而改善egr率。如果混合阀动作响应性能变差会造成egr率响应性能变差，从而无法最佳程度上改善油耗、排放等能力，甚至会造成发动机进气量控制振荡而出现发动机燃烧异常抖动等问题。
2、有鉴于此，有厂商提出例如一件申请号为“cn202011247319.6”、发明名称为“一种目标egr率的计算方法与系统”的技术方案，根据发动机转速和负荷确定基础目标egr率；根据特殊工况获取对应的修正率；根据基础目标egr率和各修正率确定初始目标egr率；根据egr激活状态条件判断egr是否激活；根据判断结果划分egr状态，确定最终目标egr率。然而，该方案并未提出在egr率计算过程中如果混合阀出现响应性能较差的故障检测方法。
3、而在另一件专利申请号为“cn202110184826.8”、发明名称为“egr系统混合阀目标开度确定方法”的专利申请，提出在进入低压egr的混合阀控制时，根据不同工况控制不同的混合阀开度变化率，也并未提出如果混合阀出现响应性能较差的故障检测方法。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种发动机混合阀响应性能检测方法及装置，使其能针对混合阀响应性能变化情况检测出其故障。
2、本发明提供的一种发动机混合阀响应性能检测方法，包括任意工况混合阀响应性能检测或/和稳态工况混合阀响应性能检测，其中，任意工况混合阀响应性能检测：确定混合阀响应性能检测条件，读取并保留最近时间内的n个混合阀目标开度，分别确定混合阀实际开度初始值和最终值，将混合阀实际开度与混合阀实际开度最大值最终值或混合阀实际开度最小值最终值比较，判断混合阀响应性能；稳态工况混合阀响应性能检测：判断稳态工况满足条件，在满足稳态工况条件的基础上进行混合阀响应性能检测，并分别累加从目标egr率为0到混合阀开度开始变化的第一开度时间t1和从混合阀开度开始变化到全开状态下的第二开度时间t2，将t1和t2分别与各自限值进行比较，判断混合阀是否处于稳态工况响应性能故障；只要任意工况混合阀响应性能检测和稳态工况混合阀响应性能检测中任意一种出现故障，则说明混合阀响应性能发生故障，否则未发生故障。
3、在上述技术方案中，所述任意工况混合阀响应性能检测步骤的具体过程如下：任意工况混合阀响应性能检测确定条件：确定混合阀响应性能检测的条件，确定检测条件均满足后再进行混合阀响应性能检测；混合阀目标开度采样：读取连续n次采样的混合阀目标开度，将其组成数组[pctdsrd1,…,pctdsrdn]，每次采样周期结束后均会更新数组内的元素，只保留最近时间内的n个混合阀目标开度；确定混合阀实际开度初始值：确定混合阀实际开度最大值初始值pctactmaxraw和混合阀实际开度最小值初始值pctactminraw；确定混合阀实际开度最终值：确定混合阀实际开度最大值最终值pctactmaxlim和混合阀实际开度最小值最终值pctactminlim；任意工况混合阀响应性能判断：如果出现混合阀实际开度小于混合阀实际开度最小值最终值或者混合阀实际开度大于混合阀实际开度最大值最终值，则表明混合阀性能出现响应性能采样故障一次，故障出现时间作为采样周期时间，如果在本次驾驶循环内，ttotal时间内的故障出现时间累加值不少于故障时间terrlim,则表明混合阀响应性能发生故障。
4、在上述技术方案中，所述混合阀响应性能检测确定条件步骤的具体条件为：电压故障检测：无蓄电池电压故障；传感器故障检测：混合阀无位置传感器故障；电机电路故障检测：混合阀无电机电路故障；第一运行状态检测：发动机处于第一运行状态；所述混合阀目标开度采样步骤的具体过程如下：读值并组成数组：读取连续n次采样的混合阀目标开度，将其组成数组[pctdsrd1,…,pctdsrdn]；元素更新：每次采样周期结束后更新数组内的元素，只保留最近时间内的n个混合阀目标开度。
5、在上述技术方案中，所述混合阀目标开度采样步骤中，采样次数n获取方法的具体过程如下：首先，由发动机转速和实际新鲜空气进气密度确定采样次数基本值；其次，由发动机转速和目标egr率确定第一采样次数修正值1；再次，由目标egr率和目标egr率变化率确定第二采样次数修正值2；最后，将采样次数基本值先乘以第一采样次数修正值1，然后乘以第二采样次数修正值2，再进行四舍五入获得整数为最终的n值。
6、在上述技术方案中，所述确定混合阀实际开度初始值步骤的具体过程如下：根据上一步n个数组内的混合阀目标开度分别确定混合阀目标开度最大值pctdsrdmax和混合阀目标开度最小值pctdsrdmin，pctactmaxraw＝pctdsrdmax+δ，pctactminraw＝pctdsrdmin-δ，其中δ为混合阀开度精度允许偏差；所述确定混合阀实际开度最终值步骤的具体过程如下：混合阀开度增大：在当前采样周期下的混合阀目标开度pctdsrd不小于上一个采样周期下的混合阀目标开度pctdsrd(z)时，即pctdsrd≥pctdsrd(z)，说明混合阀开度在增大，则混合阀正常的响应性能会变差，因此有：
7、pctactmaxlim＝pctactmaxraw+δpctrate×δt，
8、pctactminlim＝pctactminraw-δpctrate×δt；
9、混合阀开度减小：在当前采样周期下的混合阀目标开度pctdsrd小于上一个采样周期下的混合阀目标开度pctdsrd(z)时，即pctdsrd<pctdsrd(z)，说明混合阀开度在减小，则混合阀正常的响应性能会变好，因此有：
10、pctactmaxlim＝pctactmaxraw-δpctrate×δt，
11、pctactminlim＝pctactminraw+δpctrate×δt，
12、其中，δt为采样周期；δpctrate为采样周期允许变化率，由发动机转速n，实际新鲜空气进气密度rho、实际新鲜空气进气密度变化率drho、蓄电池电压vbattery共同来决定；采样周期基本变化率计算与判断：在不同发动机转速、实际新鲜空气进气密度下，如果实际新鲜空气进气密度变化率drho越小甚至为负值，则混合阀阀动作越困难，此时δpctrate越大；混合阀电机控制依赖蓄电池供电，在蓄电池电压越低，此时δpctrate同样越大，则有：当混合阀目标开度为非全开时：
13、δpctrate＝δpctratebase×f(n,rho)×f(rho,drho)×f(vbattery)，当混合阀目标开度为全开时：
14、δpctrate＝δpctratebase×f(n,rho)×f(rho,drho)×f(vbattery)×k，混合阀目标开度为全开时，为避免混合阀突然关闭导致气量陡变而出现发动机抖动，则在全开时混合阀实际开度允许响应相对较慢，其中，δpctratebase是混合阀非全开下，通过对标响应性能故障混合阀和正常混合阀而得到的采样周期基本变化率，即该采样周期基本变化率可以准确甄别出混合阀是否出现响应性能故障，f(n,rho)为发动机转速和实际新鲜空气进气密度确定的第一修正因子，f(rho,drho)为实际新鲜空气进气密度rho和实际新鲜空气进气密度变化率drho确定的第二修正因子，f(vbattery)为基于蓄电池电压vbattery确定的第三修正因子；实际新鲜空气进气密度rho越大，且实际新鲜空气进气密度变化率drho越小时，混合阀动作越困难，因此第二修正因子越大；蓄电池电压也大，电机工作电流越大，响应能力越好，因此第三修正因子越小。
15、在上述技术方案中，所述稳态工况混合阀响应性能检测步骤的具体过程如下：稳态工况满足条件判断：判断稳态工况满足条件，稳态工况条件均满足时，再进行故障检测；稳态工况混合阀故障检测：在满足稳态工况条件的基础上进行混合阀响应性能检测，并分别累加从目标egr率为0到混合阀开度开始变化的第一开度时间t1和从混合阀开度开始变化到全开状态下的第二开度时间t2，将t1和t2分别与各自限值进行比较，判断混合阀是否处于稳态工况响应性能故障。
16、在上述技术方案中，所述稳态工况满足条件判断步骤的具体条件为：第二运行状态检测：发动机处于第二运行状态；发动机转速波动检测：发动机转速在一定范围内，且进入混合阀响应性能检测的发动机转速波动较小；实际新鲜空气进气密度检测：实际新鲜空气进气密度在一定范围内，且进入混合阀响应性能检测的实际新鲜空气进气密度波动较小；目标egr率检测：目标egr率大于预设值，且进入混合阀响应性能检测的目标egr率稳定；实际egr率检测：实际egr率在一定范围内，且进入混合阀响应性能检测的实际egr率波动较小；混合阀实际开度检测：混合阀实际开度不大于预设值，且进入混合阀响应性能检测的混合阀实际开度稳定；目标egr率和实际egr率差值检测：目标egr率和实际egr率之差在一定范围内；发动机水温检测：发动机水温在一定范围内，且进入混合阀响应性能检测的发动机水温波动较小；egr阀故障检测：未出现egr阀故障；失火故障、爆震检测：未出现失火故障、爆震；第一预设时间t0检测：以上9个条件均满足超过第一预设时间t0；第二预设时间t1检测：此种混合阀响应性能检测方法未执行超过第二预设时间t1；以上条件满足后进行稳态工况混合阀故障检测；所述稳态工况混合阀故障检测步骤的具体过程如下：累计时间t2：累计时间t2内的发动机转速总和、实际新鲜空气进气密度总和、目标egr率总和；求取t2时间内各参数平均值：求取t2时间内的发动机转速平均值navg、实际新鲜空气进气密度平均值rhoavg、目标egr率平均值rdsrdegravg；目标egr率设置：将目标egr率设置为0，即强制关闭egr系统；开度时间累加：累加从目标egr率为0到混合阀开度开始变化的第一开度时间t1，累加从混合阀开度开始变化到全开状态下的第二开度时间t2；开度时间与其限值比较：将t1与相同工况下的限值t1_limhi和t1_limlo进行比较，同时将t2与相同工况下的限值t2_limhi和t2_limlo进行比较，如果以下同时满足：1)t1＞t1_limhi；2)t2＞t2_limhi；则说明混合阀响应性能故障，如果以上条件不满足，则再次判断如下条件，如果以下条件同时满足：1)t1＜t1_limlo；2)t2＜t2_limlo；则说明混合阀响应性能故障，否则未出现响应性能故障；其中，时间限值t1_limhi、t1_limlo和t2_limhi、t2_limlo的获取方法为，在固定发动机转速、实际新鲜空气进气密度、目标egr率下，采用响应过快和响应过慢两种响应性能劣化的混合阀进行试验得到，进行多次采样读取平均值。
17、在上述技术方案中，还包括故障判断与自学习更新步骤，简要内容如下：未检测到任何混合阀响应性能故障时，将相同工况下的t1和t2按照累加时间顺序分别组成数组，如果顺序数大于预设值，且两个数组均呈现不减小或不增加趋势，当两个数组均呈现不减小趋势时，数组最后一个数除以第一个数均大于预设值，或者当两个数组均呈现不增加趋势时，数组最后一个数除以第一个数均小于预设值，则将任意工况下混合阀响应性能检测的故障时间更新，并将满足稳态工况的相同工况下的t1和t2数组进行清除，待重新满足后再次进行组合。
18、在上述技术方案中，所述故障判断与自学习更新步骤的详细具体过程如下：开度时间数组变化趋势：如果在未检测任何混合阀响应性能故障时，将相同工况下的第一开度时间t1和第二开度时间t2按照累加时间顺序由先到后组成时间数组[t1_1,t1_2,…t1_m]和[t2_1,t2_2,…t2_m]，如果m大于预设值，且满足以下任意2个条件满足其一：数组[t1_1,t1_2,…t1_m]和[t2_1,t2_2,…t2_m]均呈现不减小的趋势；t1_m除以t1_1大于预设值；t2_m除以t2_1大于预设值；或者，数组[t1_1,t1_2,…t1_m]和[t2_1,t2_2,…t2_m]均呈现不增加的趋势；t1_m除以t1_1小于预设值；t2_m除以t2_1小于预设值；以上任意条件满足后，则执行如下动作：任意工况故障时间更新：将任意工况混合阀响应性能检测的故障时间terrlim进行更新，更新方法为：
19、
20、terrlimold为上一次更新后的故障时间；稳态工况开度时间数组清除：将满足稳态工况的相同工况下对应的t1和t2数组进行清除，待重新满足后再次进行组合。
21、本发明还提供了一种发动机混合阀响应性能检测装置，具有计算机程序，该计算机程序能够执行发动机混合阀响应性能检测方法。
22、本发明发动机混合阀响应性能检测方法及装置，具有以下有益效果：根据混合阀实际开度表现和响应时间快慢判定混合阀响应性能，能够尽早进行混合阀性能判断，并有效更新混合阀故障时间而提高检测速率，有效避免了混合阀响应性故障导致的发动机抖动等问题发生。