[發明專利]閥組件中的故障檢測和校正

有效

• 申請號: 201280063106.5
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN104011355A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: A·斯塔布斯
• 申請（專利權）人: 珀金斯發動機有限公司
• 主分類號: F02D41/22
• 分類號: F02D41/22;F02D41/00;F02M25/07
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

技術領域

閥組件的控制器和操作方法。

背景技術

已知電致動閥用于包括汽車領域的各種應用。例如，在發動機中，電致動閥在廢氣再循環(EGR)系統中可以用于控制廢氣回到發動機汽缸的再循環。

電致動閥包括在閥完全打開的第一端和閥完全關閉的、與第一端相反的第二端之間可動的閥元件(valve?element)。閥元件在第一端和第二端之間的位置確定了閥打開的程度。閥可以包括位于第一端的、防止閥元件移動到第一端之外的機械止擋件(stop)和位于第二端的、防止閥元件移動到第二端之外的機械止擋件。

對電致動閥施加第一極性的電信號可以使得閥元件沿第一方向移動，即朝向第一端移動；對電致動閥施加與第一極性相反的第二極性的電信號可以使得閥元件沿與第一方向相反的第二方向移動，即朝向第二端移動。

在特定情況下，閥及其相關的控制系統可能以非期望的方式運轉。例如，響應于施加至電致動閥的電信號，閥元件可能通常比預期更慢地移動(可以描述為閥“遲滯”)，或者可能傾向于從某些位置移動超過其他位置(可以描述為閥“粘滯”)，或者可能完全不能移動(閥“卡死”)。所有這些可以描述為閥故障。

在此背景下，提出了用于檢測這種閥故障并且用于應用尋求糾正這種故障的閥控制策略的方法和控制系統。

發明內容

在公開的一個實施例中，提供了一種閥組件的控制方法，所述閥組件包括：

閥元件，所述閥元件能夠在打開止擋件和關閉止擋件之間移動，其中所述閥元件在所述打開止擋件和所述關閉止擋件之間的位置確定閥打開的程度；

電致動器，所述電致動器用于使所述閥元件響應于電信號而移動；

位置傳感器，所述位置傳感器用于檢測所述閥元件的實際位置；

控制器，所述控制器被配置成接收與所述閥元件的期望位置對應的數據，并且向所述電致動器提供計算出的電信號，以使所述閥元件從所述閥元件的實際位置移動至所述閥元件的期望位置，

所述方法包括以下步驟：

使用所述控制器計算電信號并向所述電致動器發送電信號，以使所述閥元件取決于所述閥元件的所述實際位置和所述期望位置而移動；

檢測在經過可配置時間之后的閥故障情況，所述閥故障情況由所述閥元件的所述實際位置不能夠匹配所述閥元件的所述期望位置所限定；以及在檢測到所述閥故障情況下：

用與所述閥元件的所述期望位置對應的值為中心振蕩的波形數據的脈沖替換與所述閥元件的所述期望位置對應的數據，直至發生下面的任意情況為止：

(a)所述閥元件的所述實際位置在能夠允許的閥位置裕度內與所述閥元件的所述期望位置匹配；或者

(b)已達到了脈沖的預配置數量。

有利地，所述方法提供了一種不僅用于檢測這種閥故障而且尋求克服這種閥故障的技術。此外，所述方法可使用控制正常工作的閥的控制系統來進行實施。解決方案可以使用現有的或標準的控制裝置進行實施。此外，解決方案使得對于用于控制閥的標準控制準則的破壞最小化。

在公開的另一實施例中，提供了一種用于控制閥組件工作的控制器，所述閥組件包括：

閥元件，所述閥元件能夠在打開止擋件和關閉止擋件之間移動，其中所述閥元件在所述打開止擋件和所述關閉止擋件之間的位置確定閥打開的程度；

電致動器，所述電致動器用于使所述閥元件響應于電信號而移動；

位置傳感器，所述位置傳感器用于檢測所述閥元件的實際位置；

所述控制器被配置成：

(A)接收與所述閥元件的期望位置對應的數據，并且向所述電致動器提供計算出的電信號，以使所述閥元件從所述閥元件的所述實際位置移動至所述閥元件的所述期望位置；

(B)檢測在經過可配置時間之后的閥故障狀態，所述閥故障狀態由所述閥元件的所述實際位置不能夠匹配閥元件的所述期望位置所限定；以及

(C)如果檢測到閥故障狀態，則用以與所述閥元件的所述期望位置對應的值為中心振蕩的波形數據的脈沖替換與所述閥元件的所述期望位置對應的數據，直至發生下面的任意情況為止：

(a)所述閥元件的所述實際位置在能夠允許的閥位置裕度內與所述閥元件的所述期望位置匹配；或者

(b)已達到了脈沖的預配置數量。

附圖說明

現在將參照附圖僅通過示例說明本公開的實施例，在附圖中：

圖1是示出在由直流電機致動的閥的背景下本公開的控制器的特征的示意圖；