[發明專利]一種EGR閥門的控制方法和設備

有效

• 申請號: 201110286815.7
• 申請日: 2011-09-15
• 公開（公告）號: CN102996288A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 孫少軍;佟德輝;劉信奎;張展騰;王以華;王秀雷
• 申請（專利權）人: 濰柴動力股份有限公司
• 主分類號: F02M25/07
• 分類號: F02M25/07
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;李輝

技術領域

本發明涉及發動機領域，更具體地，涉及廢氣再循環(EGR)閥門的控制領域。

背景技術

發動機的有害排放物是造成大氣污染的一個主要來源，隨著環境保護問題的重要性日趨增加，降低發動機有害排放物這一目標成為當今世界上發動機發展的一個重要方向。隨著世界石油制品的消耗量逐年上升，國際油價居高不下，例如柴油機的經濟性日漸突出，這使得柴油機在車用動力中占據著越來越重要的地位。所以開展柴油機有害排放物控制方法的研究，是從事柴油機設計者的重要任務。

NOx是發動機排放物中一種對人體危害極大的氣體，其主要是在高溫富氧的條件下生成的。在發動機工作過程種，如適時、適量地將部分廢氣再次引入氣缸內，因廢氣中的主要成分CO2比熱容比較大，所以廢氣可將燃燒產生的部分熱量吸收并帶出氣缸，并對混合氣有一定的稀釋作用，因此降低了發動機燃燒的最高溫度和氧含量，從而減少了NOx化合物的生成量。

廢氣再循環技術就是其中一種能夠降低有害排放物的技術。

廢氣再循環系統(Exhaust?Gas?Recirculation)簡稱EGR，是將柴油機產生的廢氣的一小部分再送回氣缸。再循環廢氣由于具有惰性將會延緩燃燒過程，也就是說燃燒速度將會放慢從而導致燃燒室中的壓力形成過程放慢，這就是氮氧化合物會減少的主要原因。此外，提高廢氣再循環率會使總的廢氣流量(mass?flow)減少，因此廢氣排放中總的污染物輸出量將會相對減少。EGR系統的任務就是使廢氣的再循環量在每一個工作點都達到最佳狀況，從而使燃燒過程始終處于最理想的情況，最終保證排放物中的污染成份最低。

但是過度的廢氣再循環將會影響發動機的正常工作，特別是在怠速、低轉速、小負荷及發動機處于冷態運行時，以及在全負荷(節氣門全開)要求發動機動力性時，再循環的廢氣將對發動機的性能產生嚴重的影響。因此，應根據發動機的實際工況及工作條件的變化，能夠自動調整參與再循環的廢氣量。

現有EGR柴油機關于EGR閥門的開度控制策略基本上采用發動機的油門位置和發動機轉速進行EGR閥門的開度MAP圖標定。這種控制方法比較簡單，標定時也僅應用于發動的穩態工況。

但是，現有EGR閥門的開度控制策略無法實現EGR發動機在高溫、高寒和高海拔等極端情況下的高效工作，從而使得發動機在運行過程中性能和排放發生惡化，降低了EGR發動機的可靠性和效率。

因此，需要一種能夠在各種工況下對EGR閥門進行優化，從而提高EGR發動機的效率和可靠性的技術。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠在各種工況下對EGR閥門進行優化，提高EGR發動機的效率，優化發動機排放，并提高可靠性的方法和設備。

根據本發明的一個方面，提供一種EGR閥門的控制方法，包括：確定EGR發動機的工況；在常規工況下，根據預先標定的EGR閥門的MAP圖來確定當前EGR閥門的開度；以及在非常規工況下，使所述EGR閥門關閉或者保持當前開度。

根據本發明的一個實施方式，其中，所述非常規工況包括下列工況中的至少一個：發動機冷卻液溫度處于預定溫度范圍之外；環境壓力小于預定壓力閾值；以及，油門變化率處于預定變化率范圍之外。

根據本發明的一個實施方式，使所述EGR閥門關閉或者保持當前開度包括：當所述發動機冷卻液溫度處于所述預定溫度范圍之外時，使所述EGR閥門關閉。

根據本發明的一個實施方式，使所述EGR閥門關閉或者保持當前開度包括：當所述環境壓力小于預定壓力閾值時，使所述EGR閥門關閉。

根據本發明的一個實施方式，其中，所述油門變化率處于預定變化率之外包括：加油門的速率高于第一變化率閾值或收油門的速率高于第二變化率閾值。

根據本發明的一個實施方式，使所述EGR閥門關閉或者保持當前開度包括：當加油門的速率高于所述第一變化率閾值時，保持所述EGR閥門的當前開度。

根據本發明的一個實施方式，使所述EGR閥門關閉或者保持當前開度包括：當收油門的速率高于第二變化率閾值時，使所述EGR閥門關閉。

根據本發明的一個實施方式，其中，所述第一變化率閾值和第二變化率閾值相等。

根據本發明的一個實施方式，其中，利用溫度傳感器、壓力傳感器以及油門位置傳感器中的至少一個來確定所述EGR發動機的工況。

根據本發明的一個實施方式，其中，確定EGR發動機的工況包括：通過從溫度傳感器、壓力傳感器以及油門位置傳感器中的至少一個接收信號來確定所述EGR發動機的工況。