[發(fā)明專利]一種EGR死區(qū)控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310289171.6
• 申請(qǐng)日: 2013-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN103334841A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉興義;武玉臣;許帥;周飛章
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濰柴動(dòng)力股份有限公司
• 主分類號(hào): F02D21/08
• 分類號(hào): F02D21/08
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣循環(huán)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種EGR死區(qū)控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

為了適應(yīng)社會(huì)的快速發(fā)展，汽車等以燃料為動(dòng)力的交通工具被人們廣泛的使用。但在這些交通工具在提供給人們快捷的出行條件的同時(shí)，其弊端也逐漸為人們所重視，例如發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣排放，就是一個(gè)非常重要的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)動(dòng)機(jī)是將燃油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的一種裝置，在其工作時(shí)燃油需要與空氣按照一定的比例進(jìn)行混合。為了滿足國(guó)家對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣排放的相關(guān)規(guī)定，發(fā)動(dòng)機(jī)需要降低廢氣中的氮氧化合物含量。

EGR（Engine?Gas?Recirculation）廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，可以將廢氣通過(guò)EGR閥重新引入到發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)中，利用廢氣中的二氧化碳降低氣缸內(nèi)的燃燒溫度，進(jìn)而抑制氮氧化合物的生成。

其中，EGR閥又是EGR廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的關(guān)鍵組件。

EGR閥是一個(gè)安裝在汽油機(jī)上用來(lái)控制反饋到進(jìn)氣系統(tǒng)的廢氣再循環(huán)量的機(jī)電一體化產(chǎn)品。它通常位于進(jìn)氣歧管的右側(cè)，靠近節(jié)氣門體，有一通向排氣歧管的短金屬管與它相連。其作用是對(duì)進(jìn)入進(jìn)氣歧管的廢氣量進(jìn)行控制，使一定量的廢氣流入進(jìn)氣歧管進(jìn)行再循環(huán)。

在現(xiàn)有技術(shù)中，EGR系統(tǒng)采用前饋+PID控制的方法對(duì)EGR閥的開關(guān)進(jìn)行控制。

首先根據(jù)當(dāng)前的工況信息計(jì)算廢氣的前饋值，再根據(jù)EGR閥的當(dāng)前實(shí)際開度通過(guò)PID模塊計(jì)算出下一時(shí)間窗的總控制量，所述EGR閥根據(jù)總控制量調(diào)整EGR閥的開啟程度，控制相應(yīng)的廢氣量通過(guò)EGR閥進(jìn)入到發(fā)動(dòng)機(jī)中。

但現(xiàn)有技術(shù)中存在以下問(wèn)題：現(xiàn)有技術(shù)中的前饋值通常是按照穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)實(shí)際值標(biāo)定的，能夠滿足一般的控制需要，但當(dāng)EGR閥處于全開或全關(guān)狀態(tài)時(shí)，由于EGR閥的機(jī)械原理，較小數(shù)值的開度變化值不足以使得EGR閥產(chǎn)生打開或關(guān)閉動(dòng)作，而總控制量本身又是一個(gè)逐漸變化的過(guò)程，因此在總控制量變化的初期EGR閥不會(huì)立即產(chǎn)生打開或關(guān)閉的動(dòng)作，使EGR閥的開關(guān)變化存在滯后性，形成EGR閥控制的“死區(qū)”。

參見圖1，該圖為現(xiàn)有技術(shù)中EGR閥由全開狀態(tài)進(jìn)行閉合操作的開度變化曲線圖。

在該圖中，在S線為設(shè)定開度，P曲線為實(shí)際開度，D區(qū)為“死區(qū)”。

圖1是EGR閥從全開狀態(tài)向半開狀態(tài)閉合時(shí)的開度變化曲線圖。在S點(diǎn)之前EGR閥一直處于全開狀態(tài)，在t1點(diǎn)時(shí)需要將EGR閥調(diào)整到設(shè)定開度S，但由于EGR閥的機(jī)械原理，開度變化值的變化初期不足以使EGR閥產(chǎn)生關(guān)閉動(dòng)作，因而形成了“死區(qū)”D。而只是在形成一段“死區(qū)”D后沿著實(shí)際開度P曲線進(jìn)行開度變化。

參見圖2，該圖為現(xiàn)有技術(shù)中EGR閥由全開狀態(tài)進(jìn)行閉合操作的開度變化曲線圖。

在圖2中EGR閥從全閉狀態(tài)向半開狀態(tài)打開時(shí)的開度變化曲線圖。同理，也產(chǎn)生了相應(yīng)的“死區(qū)”。

因此，由于“死區(qū)”的存在使得EGR閥在變化時(shí)存在延遲，影響到EGR閥對(duì)廢氣通過(guò)量的控制，進(jìn)而影響到發(fā)動(dòng)機(jī)中燃料的燃燒效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種EGR死區(qū)控制的方法及裝置，減少EGR閥在開度變化時(shí)存在的反應(yīng)延遲，解決EGR閥的死區(qū)控制問(wèn)題。

一種EGR閥死區(qū)控制方法，包括：

檢測(cè)EGR閥的開合狀態(tài)和所述EGR閥設(shè)定開度控制值T；

若所述EGR閥的開合狀態(tài)為全開狀態(tài)且所述EGR閥設(shè)定開度控制值不為全開值，則在以當(dāng)前時(shí)間窗作為起始的M個(gè)時(shí)間窗內(nèi)，所述EGR閥的總控制量為第一指定控制值A(chǔ)；所述第一指定控制值A(chǔ)在M個(gè)時(shí)間窗內(nèi)逐步增加到設(shè)定開度控制值T；

若所述EGR閥的開合狀態(tài)為全閉狀態(tài)且所述EGR閥設(shè)定開度控制值不為全閉值，則在以當(dāng)前時(shí)間窗作為起始的N個(gè)時(shí)間窗內(nèi)，所述EGR閥的總控制量為第二指定控制值B；所述第二指定控制值B在N個(gè)時(shí)間窗內(nèi)逐步減小到設(shè)定開度控制值T。

優(yōu)選地，所述第一指定控制值A(chǔ)，具體為：

A=T+（-Q1×S1）;

所述T為設(shè)定開度控制值；

所述Q1為第一控制值，所述第一控制值為死區(qū)控制時(shí)所述EGR閥閉合控制量最大值；

所述S1為第一變化系數(shù)，所述第一變化系數(shù)在M個(gè)時(shí)間窗內(nèi)從1逐步減小到0。

優(yōu)選地，所述EGR閥的開合狀態(tài)為全開狀態(tài)且所述EGR閥設(shè)定開度控制值不為全開值，具體為：

所述EGR閥開合狀態(tài)在M1個(gè)時(shí)間窗內(nèi)連續(xù)為全開狀態(tài)，并且所述EGR閥設(shè)定開度控制值在M2個(gè)時(shí)間窗內(nèi)連續(xù)不為全開值。

優(yōu)選地，所述第二指定控制值B，具體為：

B=T+（Q2×S2）;

所述T為設(shè)定開度控制值；