CN113898502B - 一种通过进气温升监测egr阀流量的***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过进气温升监测EGR阀流量的***及方法。它包括步骤(1)：进入稳态工况1，采集发动机的参数、EGR阀的参数，在稳态工况1下周期性地采集发动机进气歧管的温度参数，在稳态工况1切换至稳态工况2之前最后一次温度取值定义为T1；步骤(2)：稳态工况1切换至稳态工况2，在稳态工况2下周期性地采集发动机进气歧管的温度参数定义为T2；步骤(3)：根据T1、T2确定T3，将T3与温度设定阈值T0比较，若T3高于温度设定阈值T0，则EGR阀流量正常；若T3低于温度设定阈值T0，则EGR阀流量异常，EGR阀流量偏低。本发明通过在监测满足诊断条件下的发动机进气歧管的温升变化，来判断EGR阀流量是否正常。

Description

一种通过进气温升监测EGR阀流量的***及方法

技术领域

本发明属于重型柴油机空气***技术领域，具体涉及一种通过进气温升监测EGR阀流量的***及方法。

背景技术

现有监测EGR阀流量的方法为：通过发动机进气歧管温度压力的变化，计算总的进气流量，通过带有PFM传感器的进气文丘里管计算新鲜的空气流量，两者相减得到EGR路带来的废气流量，对实际的计算废气流量进行监控，若计算量偏差大于许用限值，则报出EGR阀流量异常故障。

上述现有技术具有以下缺陷：因对发动机歧管进气流量和新鲜空气流量分别计算，可能导致误差的累计导致最终计算结果偏差较大。***较为复杂，对于各零部件精度要求较高。

因此设计一种新的通过进气温升监测EGR阀流量的***及方法是非常必要的。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种通过进气温升监测EGR阀流量的***及方法。

本发明采用的技术方案是：一种通过进气温升监测EGR流量的方法，包括以下步骤：

步骤(1)：进入稳态工况1，采集发动机的参数、EGR阀的参数，在稳态工况1下周期性地采集发动机进气歧管的温度参数，在稳态工况1切换至稳态工况2之前最后一次温度取值定义为T1；

步骤(2)：稳态工况1切换至稳态工况2，在稳态工况2下周期性地采集发动机进气歧管的温度参数定义为T2；

步骤(3)：根据T1、T2确定T3，将T3与温度设定阈值T0比较，若T3高于温度设定阈值T0，则稳态工况1切换到稳态工况2过程中，EGR阀开度的剧烈变化对发动机进气歧管的温升产生影响，判定通过EGR管路过来的废气流量满足要求，EGR阀流量正常；若T3低于温度设定阈值T0，则稳态工况1切换到稳态工况2过程中，EGR阀开度的剧烈变化对发动机进气歧管的温升不产生影响，判定通过EGR管路过来的废气流量不满足要求，EGR阀流量异常，EGR阀流量偏低。

上述步骤(1)中，稳态工况1为当发动机在稳定高负荷区间运行，发动机转速在范围1300-1700rpm，负荷百分比在80％以上，EGR阀开度在0-10％区间，稳态工况持续时间不小于60秒，满足OBD诊断条件。

上述步骤(2)中，稳态工况2为发动机在稳定低负荷区间运行，发动机转速在范围1300-1700rpm，负荷百分比在0-20％区间，EGR阀开度在70-100％区间，稳态工况持续时间不小于30秒，满足OBD诊断条件。

上述步骤(1)中，不断对发动机进气歧管温度进行平均计算，每隔3秒取一次平均值，频率为0.1秒，在稳态工况1切换至稳态工况2之前的最后一次取值定义为T1。

上述步骤(2)中，每隔0.1秒取发动机进气歧管温度作为当前发动机进气歧管温度定义为T2。

上述步骤(3)中，当进入稳态工况2持续时间高于20秒后，取20秒后的30次T2与T1的差值的平均值作为T3。

稳态工况1切换至稳态工况2时，急松油门，发动机在5秒内由稳定高负荷区间运行快速降低至稳定低负荷区间运行。

上述步骤(3)中，所述T0的范围是6-10℃。

所述OBD诊断条件为大气压力及环境温度满足法规OBD监测要求，冷却液温度高于70℃，机油温度高于85℃，发动机处于运转状态，整车车速高于40km/h，EGR阀无相关故障激活状态。

一种通过进气温升监测EGR阀流量的***，包括：

数据采集模块，用于采集发动机的参数、EGR阀的参数，在稳态工况1下周期性地采集发动机进气歧管的温度参数；

第一判断模块，用于进入稳态工况1时根据采集的发动机进气歧管的温度参数在稳态工况1切换至稳态工况2之前最后一次温度取值定义为T1；

第二判断模块，用于进入稳态工况2时根据采集发动机进气歧管的温度参数定义为T2；

监测模块，用于根据T1、T2确定T3，将T3与温度设定阈值T0比较，若T3高于温度设定阈值T0，则稳态工况1切换到稳态工况2过程中，EGR阀开度的剧烈变化对发动机进气歧管的温升产生影响，判定通过EGR管路过来的废气流量满足要求，EGR阀流量正常；若T3低于温度设定阈值T0，则稳态工况1切换到稳态工况2过程中，EGR阀开度的剧烈变化对发动机进气歧管的温升不产生影响，判定通过EGR管路过来的废气流量不满足要求，EGR阀流量异常，EGR阀流量偏低。

所述稳态工况1为当发动机在稳定高负荷区间运行，发动机转速在范围1300-1700rpm，负荷百分比在80％以上，EGR阀开度在0-10％区间，稳态工况持续时间不小于60秒，满足OBD诊断条件。

所述稳态工况2为发动机在稳定低负荷区间运行，发动机转速在范围1300-1700rpm，负荷百分比在0-20％区间，EGR阀开度在70-100％区间，稳态工况持续时间不小于30秒，满足OBD诊断条件。

所述OBD诊断条件为大气压力及环境温度满足法规OBD监测要求，冷却液温度高于70℃，机油温度高于85℃，发动机处于运转状态，整车车速高于40km/h，EGR阀无相关故障激活状态。

不断对发动机进气歧管温度进行平均计算，每隔3秒取一次平均值，频率为0.1秒，在稳态工况1切换至稳态工况2之前的最后一次取值定义为T1。

每隔0.1秒取发动机进气歧管温度作为当前发动机进气歧管温度定义为T2。

当进入稳态工况2持续时间高于20秒后，取20秒后的30次T2与T1的差值的平均值作为T3。

稳态工况1切换至稳态工况2时，发动机在5秒内由稳定高负荷区间运行快速降低至稳定低负荷区间运行。

所述T0的范围是6-10℃。

本发明由于发动机在短时间内由稳态工况1切换至稳态工况2，此时发动机进气歧管温度随着EGR阀开度的剧烈变化，废气在进入缸内气体中所占比例明显增大，导致发动机进气歧管温度会有较大温升。

本发明基于EGR路线来保证排放，主要结构在原有发动机构造基础上，增加EGR管路，连接排气歧管及进气歧管，通过控制管路上的EGR阀控制EGR管路中的废气流量，从而降低NOx排放，排气歧管中废气流向分为增压器涡端提供驱动增压器的能量，一小部分通过EGR管路进入发动机进气歧管与通过中冷器的新鲜空进入缸内参与缸内燃烧，在发动机进气歧管上设置温度压力传感器用来监控进入缸内的气体温度和压力，在整个***中，需要对EGR阀流量限值做相对应监控，以满足法规要求以及发动机可靠性要求。

本发明通过发动机进气歧管进气温度的变化来表征EGR(废气再循环***)阀流量的大小，当EGR***正常工作，流量正常时，***监测的发动机进气歧管的温升在诊断阈值以内，当EGR阀流量过低，对发动机进气歧管进气温度的影响不足以带来足够的温升时，温升判断超出阈值，***诊断出EGR阀流量过低故障，从而达到通过监测发动机进气歧管温升达到判断EGR阀流量状态的目的。

本发明EGR阀通过控制不同开度，控制废气再循环废气流量，由于堵塞，或阀体本身有问题，会导致废气再循环流量小，造成排放超限值，当EGR阀开度及发动机工况负荷处于一定的范围内，废气再循环流量是固定的，废气对进气歧管温度的变化是固定的，所以，通过设置诊断工况，将符合工况变化率的工况作为此故障诊断的条件输入，EGR阀开度区间在0-10％突变到70-100％时，会对进气歧管内进气温度造成一定程度的温升，通过在监测满足诊断条件下的发动机进气歧管的温升变化，来判断EGR阀流量是否正常。

附图说明

图1为本发明的逻辑图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明一种通过进气温升监测EGR流量的方法，包括以下步骤：

步骤(1)：进入稳态工况1，采集发动机的参数、EGR阀的参数，在稳态工况1下周期性地采集发动机进气歧管的温度参数，在稳态工况1切换至稳态工况2之前最后一次温度取值定义为T1；

步骤(2)：稳态工况1切换至稳态工况2，在稳态工况2下周期性地采集发动机进气歧管的温度参数定义为T2；

步骤(3)：根据T1、T2确定T3，将T3与温度设定阈值T0比较，若T3高于温度设定阈值T0，则稳态工况1切换到稳态工况2过程中，EGR阀开度的剧烈变化对发动机进气歧管的温升产生影响，判定通过EGR管路过来的废气流量满足要求，EGR阀流量正常；若T3低于温度设定阈值T0，则稳态工况1切换到稳态工况2过程中，EGR阀开度的剧烈变化对发动机进气歧管的温升不产生影响，判定通过EGR管路过来的废气流量不满足要求，EGR阀流量异常，EGR阀流量偏低。

上述步骤(1)中，稳态工况1为当发动机在稳定高负荷区间运行，发动机转速在范围1300-1700rpm，负荷百分比在80％以上，EGR阀开度在0-10％区间，稳态工况持续时间不小于60秒，满足OBD诊断条件。

上述步骤(2)中，稳态工况2为发动机在稳定低负荷区间运行，发动机转速在范围1300-1700rpm，负荷百分比在0-20％区间，EGR阀开度在70-100％区间，稳态工况持续时间不小于30秒，满足OBD诊断条件。

上述步骤(1)中，不断对发动机进气歧管温度进行平均计算，每隔3秒取一次平均值，频率为0.1秒，在稳态工况1切换至稳态工况2之前的最后一次取值定义为T1。

上述步骤(2)中，每隔0.1秒取发动机进气歧管温度作为当前发动机进气歧管温度定义为T2。

上述步骤(3)中，当进入稳态工况2持续时间高于20秒后，取20秒后的30次T2与T1的差值的平均值作为T3。

稳态工况1切换至稳态工况2时，急松油门，发动机在5秒内由稳定高负荷区间运行快速降低至稳定低负荷区间运行。

上述步骤(3)中，所述T0的范围是6-10℃。

所述OBD诊断条件为大气压力及环境温度满足法规OBD监测要求，冷却液温度高于70℃，机油温度高于85℃，发动机处于运转状态，整车车速高于40km/h，EGR阀无相关故障激活状态。

一种通过进气温升监测EGR阀流量的***，包括：

数据采集模块，用于采集发动机的参数、EGR阀的参数，在稳态工况1下周期性地采集发动机进气歧管的温度参数；

第一判断模块，用于进入稳态工况1时根据采集的发动机进气歧管的温度参数在稳态工况1切换至稳态工况2之前最后一次温度取值定义为T1；

第二判断模块，用于进入稳态工况2时根据采集发动机进气歧管的温度参数定义为T2；

监测模块，用于根据T1、T2确定T3，将T3与温度设定阈值T0比较，若T3高于温度设定阈值T0，则稳态工况1切换到稳态工况2过程中，EGR阀开度的剧烈变化对发动机进气歧管的温升产生影响，判定通过EGR管路过来的废气流量满足要求，EGR阀流量正常；若T3低于温度设定阈值T0，则稳态工况1切换到稳态工况2过程中，EGR阀开度的剧烈变化对发动机进气歧管的温升不产生影响，判定通过EGR管路过来的废气流量不满足要求，EGR阀流量异常，EGR阀流量偏低。

所述稳态工况1为当发动机在稳定高负荷区间运行，发动机转速在范围1300-1700rpm，负荷百分比在80％以上，EGR阀开度在0-10％区间，稳态工况持续时间不小于60秒，满足OBD诊断条件。

所述稳态工况2为发动机在稳定低负荷区间运行，发动机转速在范围1300-1700rpm，负荷百分比在0-20％区间，EGR阀开度在70-100％区间，稳态工况持续时间不小于30秒，满足OBD诊断条件。

所述OBD诊断条件为大气压力及环境温度满足法规OBD监测要求，冷却液温度高于70℃，机油温度高于85℃，发动机处于运转状态，整车车速高于40km/h，EGR阀无相关故障激活状态。

不断对发动机进气歧管温度进行平均计算，每隔3秒取一次平均值，频率为0.1秒，在稳态工况1切换至稳态工况2之前的最后一次取值定义为T1。

每隔0.1秒取发动机进气歧管温度作为当前发动机进气歧管温度定义为T2。

当进入稳态工况2持续时间高于20秒后，取20秒后的30次T2与T1的差值的平均值作为T3。

稳态工况1切换至稳态工况2时，发动机在5秒内由稳定高负荷区间运行快速降低至稳定低负荷区间运行。

所述T0的范围是6-10℃。

在此，需要说明的是，上述技术方案的描述是示例性的，本说明书可以以不同形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的技术方案。相反，提供这些说明将使得本发明公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本说明书所公开的范围。此外，本发明的技术方案仅由权利要求的范围限定。

在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下，除非使用否则还可以具有另一部分或其他部分，所用的术语通常可以是单数但也可以表示复数形式。

应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。

为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，上文针对本发明的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，亦可利用其它具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本发明，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块(illustrative logical block)，单元，和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性(interchangeability)，上述的各种说明性部件(illustrative components)，单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个***的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。

本发明实施例中所描述的各种说明性的逻辑块，或单元都可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种通过进气温升监测EGR阀流量的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤(1)：进入稳态工况1，采集发动机的参数、EGR阀的参数，在稳态工况1下周期性地采集发动机进气歧管的温度参数，在稳态工况1切换至稳态工况2之前最后一次温度取值定义为T1；

步骤(2)：稳态工况1切换至稳态工况2，在稳态工况2下周期性地采集发动机进气歧管的温度参数定义为T2；

步骤(3)：根据T1、T2确定T3，将T3与温度设定阈值T0比较，若T3高于温度设定阈值T0，则稳态工况1切换到稳态工况2过程中，EGR阀开度的剧烈变化对发动机进气歧管的温升产生影响，判定通过EGR管路过来的废气流量满足要求，EGR阀流量正常；若T3低于温度设定阈值T0，则稳态工况1切换到稳态工况2过程中，EGR阀开度的剧烈变化对发动机进气歧管的温升不产生影响，判定通过EGR管路过来的废气流量不满足要求，EGR阀流量异常，EGR阀流量偏低；

稳态工况1为当发动机在稳定高负荷区间运行，发动机转速在范围1300-1700rpm，负荷百分比在80％以上，EGR阀开度在0-10％区间，稳态工况持续时间不小于60秒，满足OBD诊断条件；

稳态工况2为发动机在稳定低负荷区间运行，发动机转速在范围1300-1700rpm，负荷百分比在0-20％区间，EGR阀开度在70-100％区间，稳态工况持续时间不小于30秒，满足OBD诊断条件。

2.根据权利要求1所述的一种通过进气温升监测EGR阀流量的方法，上述步骤(1)中，不断对发动机进气歧管温度进行平均计算，每隔3秒取一次平均值，频率为0.1秒，在稳态工况1切换至稳态工况2之前的最后一次取值定义为T1。

3.根据权利要求1所述的一种通过进气温升监测EGR阀流量的方法，上述步骤(2)中，每隔0.1秒取发动机进气歧管温度作为当前发动机进气歧管温度定义为T2。

4.根据权利要求1所述的一种通过进气温升监测EGR阀流量的方法，上述步骤(3)中，当进入稳态工况2持续时间高于20秒后，取20秒后的30次T2与T1的差值的平均值作为T3。

5.根据权利要求1所述的一种通过进气温升监测EGR阀流量的方法，稳态工况1切换至稳态工况2时，急松油门，发动机在5秒内由稳定高负荷区间运行快速降低至稳定低负荷区间运行。

6.根据权利要求1所述的一种通过进气温升监测EGR阀流量的方法，上述步骤(3)中，所述T0的范围是6-10℃。

7.根据权利要求1所述的一种通过进气温升监测EGR阀流量的方法，所述OBD诊断条件为大气压力及环境温度满足法规OBD监测要求，冷却液温度高于70℃，机油温度高于85℃，发动机处于运转状态，整车车速高于40km/h，EGR阀无相关故障激活状态。

8.一种通过进气温升监测EGR阀流量的***，其特征在于：包括：

数据采集模块，用于采集发动机的参数、EGR阀的参数，在稳态工况1下周期性地采集发动机进气歧管的温度参数；

第一判断模块，用于进入稳态工况1时根据采集的发动机进气歧管的温度参数在稳态工况1切换至稳态工况2之前最后一次温度取值定义为T1；

第二判断模块，用于进入稳态工况2时根据采集发动机进气歧管的温度参数定义为T2；

监测模块，用于根据T1、T2确定T3，将T3与温度设定阈值T0比较，若T3高于温度设定阈值T0，则稳态工况1切换到稳态工况2过程中，EGR阀开度的剧烈变化对发动机进气歧管的温升产生影响，判定通过EGR管路过来的废气流量满足要求，EGR阀流量正常；若T3低于温度设定阈值T0，则稳态工况1切换到稳态工况2过程中，EGR阀开度的剧烈变化对发动机进气歧管的温升不产生影响，判定通过EGR管路过来的废气流量不满足要求，EGR阀流量异常，EGR阀流量偏低；

稳态工况1为当发动机在稳定高负荷区间运行，发动机转速在范围1300-1700rpm，负荷百分比在80％以上，EGR阀开度在0-10％区间，稳态工况持续时间不小于60秒，满足OBD诊断条件；

稳态工况2为发动机在稳定低负荷区间运行，发动机转速在范围1300-1700rpm，负荷百分比在0-20％区间，EGR阀开度在70-100％区间，稳态工况持续时间不小于30秒，满足OBD诊断条件。

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