[发明专利]自适应EGR阀控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机的废气再循环(EGR)系统，更具体地，涉及 一种在用于EGR系统的过程中，用来适应阀体磨损、微粒烟尘积累的 影响，而不会导致控制算法失效的控制系统和方法。

背景技术

内燃机在各气缸内燃烧气体燃料混合物，以驱动活塞往复运动。 活塞可转动地驱动曲轴，以为传动系提供驱动扭矩。燃烧过程所产生 的废气通过排气歧管从发动机中排出，并且由废气系统进行处理。

发动机系统通常包括一废气回流或废气再循环(EGR)系统以减少 发动机的排放。EGR系统使废气回流返回到各个气缸中，以有望限制 燃烧所用的氧气量。限制燃烧所用的氧气量能够降低燃烧温度并且减 少发动机排放。当随着EGR系统的操作优化火花定时和燃料喷射时， EGR系统还能够提高燃料经济性和/或性能。EGR阀中所积累的残留物 会限制废气流动并且减弱实际EGR率的大小。因此，需要一种控制方 法，以抵消这种因使用时间长，不能自洁而带来的EGR率控制误差。

EGR率的大小通过EGR阀的升程和开启时间来调节，当EGR阀因 磨损或积累的残留物而失去升程大小标准时，废气回流通过阀的流通 面积就会过大或过小，因此需要一种控制系统，能够监测此现象的发 生，并能做出合理的控制以抵消这种不利影响，继续精确控制EGR率 的大小。目前由于大量EGR阀都是由步进电机驱动，还不具有这样一 种控制系统，所以目前市场采用的EGR阀再使用一定时期后将不能合 理的供给合适的EGR率，从而导致发动机效率和/或性能的降低，不 仅影响消费者的经济利益，还给环境带来了更负面的影响。

发明内容

根据本发明的具有自适应性的EGR阀控制系统，它包括直流驱动 电机、位置反馈模块、诊断模块、调整控制模块。直流驱动电机通过 凸轮驱动EGR阀杆，通过调节控制模块给出的驱动信号，进行正转、 反转、静止等动作，从而控制EGR阀杆的升程大小与保持一固定升程 位置的时间长短。位置反馈模块是由一个霍尔技术为基础的无触点传 感器组成的，它监测阀杆的升程，为精确控制EGR率提供基础，为调 节控制模块提供控制依据。诊断模块由两个温度传感器构成，通过调 节控制模块中的诊断算法，来判断EGR阀能否工作。调整控制模块中 集成了诊断算法，以及该EGR阀系统的控制策略，使其系统包括的各 个部件之间能够有机的结合到一起，进行有效而又准确的EGR率控制。

在其特征中，每当发动机开始起动时，此EGR阀控制系统都会对 EGR阀是否关闭做出判断，如果EGR阀关闭则启用位置反馈模块，将 EGR关闭时此位置传感器数值写入存储器，并允许汽车起动。如果由 诊断系统判断此EGR阀没有关闭，则对上述直流驱动电机做出控制， 用来消除导致阀门不能关闭的原因，并从新进行诊断EGR阀是否关闭， 如果是，则进入上述步骤，如果依然否，且达到预定次数，则报 错，停止发动机起动或者关闭EGR系统使其不参与发动机工作过程。 利用每次起动时写入存储器中的位置传感器数值，可以通过调整控制 模块做到保证EGR阀的绝对升程，从而避免磨损或积碳带来的误差影 响。

从下文的详细描述中，本发明的其它应用领域将变得很清晰。应 当理解，虽然描述了本发明的优选实施例，但详细描述和特定实施例 只是出于描述的目的，而并不是对本发明范围的限制。

附图说明

从下面的详细说明以及附图能够更充分地理解本发明，其中：

图1是包括上述EGR阀以及上述诊断模块的示例性发动机系统的 功能性框图；

图2是根据本发明的EGR阀结构图

图3是描述根据本发明的EGR阀控制系统执行的示例性步骤的流 程图。

图4是根据本发明中诊断模块的示例性诊断流程图

具体实施方式

下面关于优选实施例的描述本质上仅是一种示例性的，决非试图 对本发明、其用途或使用进行限制。为清楚起见，在附图中相同的附 图标记用来指示类似的原件。如本文中所用的，术语“模块”是指特 定用途的集成电路(ASIC)、电路、能够执行一个或多个软件或操作 系统程序的处理器(共用的、专用的或分组的)及存储器、组合逻辑 电路/或其它提供所需功能的适当的组件。