[发明专利]一种EGR阀门的控制方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及发动机领域，更具体地，涉及废气再循环(EGR)阀门的控制领域。

背景技术

发动机的有害排放物是造成大气污染的一个主要来源，随着环境保护问题的重要性日趋增加，降低发动机有害排放物这一目标成为当今世界上发动机发展的一个重要方向。随着世界石油制品的消耗量逐年上升，国际油价居高不下，例如柴油机的经济性日渐突出，这使得柴油机在车用动力中占据着越来越重要的地位。所以开展柴油机有害排放物控制方法的研究，是从事柴油机设计者的重要任务。

NOx是发动机排放物中一种对人体危害极大的气体，其主要是在高温富氧的条件下生成的。在发动机工作过程种，如适时、适量地将部分废气再次引入气缸内，因废气中的主要成分CO2比热容比较大，所以废气可将燃烧产生的部分热量吸收并带出气缸，并对混合气有一定的稀释作用，因此降低了发动机燃烧的最高温度和氧含量，从而减少了NOx化合物的生成量。

废气再循环技术就是其中一种能够降低有害排放物的技术。

废气再循环系统(Exhaust Gas Recirculation)简称EGR，是将柴油机产生的废气的一小部分再送回气缸。再循环废气由于具有惰性将会延缓燃烧过程，也就是说燃烧速度将会放慢从而导致燃烧室中的压力形成过程放慢，这就是氮氧化合物会减少的主要原因。此外，提高废气再循环率会使总的废气流量(mass flow)减少，因此废气排放中总的污染物输出量将会相对减少。EGR系统的任务就是使废气的再循环量在每一个工作点都达到最佳状况，从而使燃烧过程始终处于最理想的情况，最终保证排放物中的污染成份最低。

但是过度的废气再循环将会影响发动机的正常工作，特别是在怠速、低转速、小负荷及发动机处于冷态运行时，以及在全负荷(节气门全开)要求发动机动力性时，再循环的废气将对发动机的性能产生严重的影响。因此，应根据发动机的实际工况及工作条件的变化，能够自动调整参与再循环的废气量。

现有EGR柴油机关于EGR阀门的开度控制策略基本上采用发动机的油门位置和发动机转速进行EGR阀门的开度MAP图标定。这种控制方法比较简单，标定时也仅应用于发动的稳态工况。

但是，现有EGR阀门的开度控制策略无法实现EGR发动机在高温、高寒和高海拔等极端情况下的高效工作，从而使得发动机在运行过程中性能和排放发生恶化，降低了EGR发动机的可靠性和效率。

因此，需要一种能够在各种工况下对EGR阀门进行优化，从而提高EGR发动机的效率和可靠性的技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够在各种工况下对EGR阀门进行优化，提高EGR发动机的效率，优化发动机排放，并提高可靠性的方法和设备。

根据本发明的一个方面，提供一种EGR阀门的控制方法，包括：确定EGR发动机的工况；在常规工况下，根据预先标定的EGR阀门的MAP图来确定当前EGR阀门的开度；以及在非常规工况下，使所述EGR阀门关闭或者保持当前开度。

根据本发明的一个实施方式，其中，所述非常规工况包括下列工况中的至少一个：发动机冷却液温度处于预定温度范围之外；环境压力小于预定压力阈值；以及，油门变化率处于预定变化率范围之外。

根据本发明的一个实施方式，使所述EGR阀门关闭或者保持当前开度包括：当所述发动机冷却液温度处于所述预定温度范围之外时，使所述EGR阀门关闭。

根据本发明的一个实施方式，使所述EGR阀门关闭或者保持当前开度包括：当所述环境压力小于预定压力阈值时，使所述EGR阀门关闭。

根据本发明的一个实施方式，其中，所述油门变化率处于预定变化率之外包括：加油门的速率高于第一变化率阈值或收油门的速率高于第二变化率阈值。

根据本发明的一个实施方式，使所述EGR阀门关闭或者保持当前开度包括：当加油门的速率高于所述第一变化率阈值时，保持所述EGR阀门的当前开度。

根据本发明的一个实施方式，使所述EGR阀门关闭或者保持当前开度包括：当收油门的速率高于第二变化率阈值时，使所述EGR阀门关闭。

根据本发明的一个实施方式，其中，所述第一变化率阈值和第二变化率阈值相等。

根据本发明的一个实施方式，其中，利用温度传感器、压力传感器以及油门位置传感器中的至少一个来确定所述EGR发动机的工况。

根据本发明的一个实施方式，其中，确定EGR发动机的工况包括：通过从温度传感器、压力传感器以及油门位置传感器中的至少一个接收信号来确定所述EGR发动机的工况。