CN110067676B 用于排气再循环阀的方法和系统 （福特全球技术公司）

US2010263627A1,201本发明涉及用于排气再循环阀的方法和系统。提供了用于基于来自EGR阀诊断的结果调整法可以包括在发动机停用期间执行EGR阀诊断，其中所述EGR阀诊断估计被用于调整EGR阀运转2在发动机停用后执行EGR阀诊断以调整EGR阀运转，其中所述EGR从所述静止位置致动到所述预定位置的功率量，所述保持功率值等于被用于将所述EGR阀保持在所述预定位置中的功率量，所述停留时间值等于从当向EGR阀的致动器供应的功率被调整为零时到当所述EGR阀开始从所述预定位置向所述静止位置移动时的延迟，所述行进时间值等于所述EGR阀从所述预定位置行进到所述静止位置所使用的时间，并且所述行进速度值等于所述EGR阀从所述预定位置行进到所述静止位置的行2.根据权利要求1所述的方法，其中所述停留置中时向所述EGR阀的致动器供应的功率被3.根据权利要求1所述的方法，其中所述静止位置在完全关闭位置与完全打开位置之4.根据权利要求1所述的方法，其中所述EGR阀运转在随后的发动机激活期间被调整，并且其中所述EGR阀运转被调整以补偿等于所述挣脱值、所述保持功率值、所述停留时间发动机，所述发动机包含将排气通道流体地联接到进气控制器，所述控制器具有被存储在其非临时性存储器上的计所述排气再循环阀诊断包含将到所述排气再循环阀的致动器的功率增加到所述排气再循环阀的所述致动器的所述功率供应以将所述排气再循环阀致动计算等于被用于将所述排气再循环阀保持在所述预定位置中的保持功率供应的保持测量等于在将所述保持功率供应减小至零与将所述排气再循环阀移出所述预定位置6.根据权利要求5所述的系统，其中所述指令进一步使得所述控制器能够确定排气阀3静止位置通过经由向所述排气再循环阀的所述致动器供应一功率量打开所述排气再循环7.根据权利要求6所述的系统，进一步包含其中，所且其中调整所述EGR阀运转的幅度随着所述粘性值11.根据权利要求10所述的系统，其中所述EGR阀运转调整包括增加到所述EGR阀的功计算被用于将所述EGR阀从所述静止位置致动到对挣脱值、保持值、停留时间值、所述行进时间和所述行进速EGR阀运转包括调整到所述EGR阀的致间随着所述挣脱值的所述影响增加而增加所述功率供应，并且在所述EGR阀的静止位置期15.根据权利要求13所述的方法，其中响应于所述停留时间值的所述影响增加而调整45[0004]EGR阀可以被用于发动机中以将一部分排气再循环回到发动机的内燃烧室内。这机温度并且因此减少所产生的NOx气体量的效果，因为当氮气和氧气经受高发动机温度时[0005]当EGR阀再循环排气时，它们会倾向于积聚排气中的能够妨碍或阻止阀打开的碳[0006]如果这被发动机控制系统的诊断元件检测到，那么这会6[0019]图9图示了用于基于从EGR阀诊断估计的阀粘性系数调整控制器的前馈项的示意[0020]以下描述涉及响应于估计的EGR阀的污染而调整EGR阀运转的系统和方法。EGR阀4中示出的诊断方法确定的粘性值。诊断方法的进入条件可以在图5和图7中示出的方法中他元件的正上方。作为又一示例，在图内描绘的元件的形状可以被称为具有哪些形状(例7[0023]本公开提供了一种检测EGR阀污染或结污的过早开始并且基于污染或结污相应地向EGR阀致动器供应的功率设置为零与EGR阀开始朝向关闭位置和/或静止位置移动之间的时间和确定EGR阀行进到相距可以对应于EGR阀的静止位置的关闭位置的设置距离内所花[0026]阀被打开的程度可以被选择为使得复位弹簧的力不会影响动力学。随着EGR阀由于复位弹簧伸长和/或压缩而朝向完全打开位置被进一步移动，复位弹簧的力会增加。因此，预定打开位置可以基于被用于打开EGR阀的功率相对低并且复位弹簧可以响应于不存指示阀在其静止位置(例如，可以不向EGR阀的阀致动器供应功率的完全关闭位置)处所经8一个的(一个或多个)变量作为其输入的查找表的输出。函数中的至少一个可以是多项式，[0039]EGR阀可以通过PID(比例-积分-微分)控制器来控制。调整EGR阀的控制的步骤可整EGR阀的控制的步骤可以替代地或此外包含将前馈项乘以[0040]利用具有前馈修正的PID控制器控制EGR阀的位置允许EGR阀的位置被更准确地知运转模式和速度的修正中的至少一个的前馈项也被计算。该前馈项能够被添加到PID控制[0042]以此方式，除了位置误差外由EGR阀所经历的空气动力学和环境工况在对控制器9[0045]发动机运转状态、空气动力学和环境状况也可以在前馈项或PID控制器输出中被被执行时使得控制器能够执行针对EGR阀运[0049]EGR阀行进到相距EGR阀的关闭位置的设置距离内所花费的时间可以给出阀的污从其预定打开位置行进到相距其关闭位置的设置距离内时阀的速度中的至少一个未落在率、将向EGR阀致动器供应的功率设置为零与EGR阀开始朝向关闭位置移动之间的时间和EGR阀行进到相距关闭位置的设置距离内所花费的时间中的一个或多个在预定阈值之上，[0052]诊断方法可以以将到EGR阀致动器的功率设置为零开始，其可以发生在发动机已经停止和/或已经被停用之后。阀仍然可以是暖的，但是在发动机停用后不存在排气再循完全关闭位置移动到部分打开位置。完全关闭位置可以对应于排气不能从EGR通道流到发置可以对应于当EGR流率高于更关闭位置和完全关闭位置中的EGR流率时的E[0053]所述方法可以进一步包括通过调整向EGR阀的阀致动器供应的功率将EGR阀保持阀的阀致动器供应的功率的减小或对向EGR阀的阀致动器供应的功率的调整，使得阀被保[0056]在一些示例中，EGR阀的移动可以通过确定EGR阀的移动何时在沿EGR阀的移动方开方向可以对应于EGR阀从更关闭位置到更打开位置的移动。预定阈值量可以是距离或速开位置可以基于被用于打开EGR阀的功率相对低并且复位弹簧可以响应于向阀致动器供应置移动到完全关闭位置或在预定部分打开位置与完全关闭位置之间的更关闭位置所逝去[0060]在一些示例中，可以针对要被执行的诊断方法发出信号的进入条件可以包括EGR液温度在阈值温度之上中的一个或多个。如果EGR流率不匹配当发动机被激活时由位置传将向EGR阀致动器供应的功率设置为零与EGR阀开始朝向关闭位置移动之间的时间的平均诊断方法的步骤可以被执行并且被重复四次，但是仅平均速度的平均值可以是感兴趣的。[0068]诊断方法可以进一步包含设置向EGR阀致动器供应的功率以便引起EGR阀打开到单个发动机关闭事件期间或在多个发动机关闭事件内。设置距离可以为使得EGR阀行进到法中被使用。[0076]图1描绘了用于车辆的发动机系统100。车辆可以是具有与路面接触的道路车代替地，进气门和排气门中的一个或多个可以通过机电控制的气门线圈和衔铁组件而运发动机汽缸30的气流。这可以包括来自进气升压室146的升压空气的气流。在一些实施例气流，其中进气系统节气门(AIS节气门)82被以被提供为高压EGR和/或低压EGR。在发动机10包括低压EGR的示例中，可以经由EGR通道135和EGR阀138在进气系统(AIS)节气门82下游且压缩机162上游的位置处从涡轮164下游响应于增加的升压需求(诸如在操作者踩加速器踏板期间)，可以关闭废气门72(或可以减轴40输出的转动能量的一部分可以被传递给压缩机162以便为压缩机[0085]压缩机再循环阀(CRV)158可以被提供在围绕压缩机162的压缩机再循环路径159[0086]在所描绘的示例中，压缩机再循环路径159被配置为使已冷却的压缩空气从增压配置为使压缩空气从压缩机的下游和增压空气冷却器157的下游再循环至压缩机进口。可[0087]通用排气氧(UEGO)传感器126被示为在排放控制装置70的上游被联接至排气歧管UEGO传感器可以在涡轮164的下游并且在排放控制装置70的上游被设置排气歧管中。额外联接至输入装置130用于感测车辆操作者132调整的输入装置踏板位置(PP)的位置传感器的发动机歧管压力(MAP)的测量结果；来自联接至升压室146的压力传感器122的升压压力发明的优选方面，霍尔效应传感器118在凸轮轴的每个旋转均产生预定数量的等间距的脉冲，根据其能够确定发动机转速(RPM)。输入装置130可以包含加速器踏板和/或制动器踏[0089]在一些示例中，车辆5可以是具有可用于一个或多个车辆车轮59的扭矩的多个来的部件，和/或连接或断开电机52与变速器54和被连接至其的部件。变速器54可以是齿轮被调整，使得其运转可以基于动力传动系统温度(其可以基于来自ECT传感器112的反馈来估计)和预期的目的地与仅电动运转范围之间的距离中的一个类似地与或作为图1的控制器10的一部分使用的PID控制器210在211处接收EGR阀的位置的[0093]反馈回路220可以传递控制函数输出作为到系统的输入变量，使得PID控制器210前EGR阀位置和期望EGR阀位置计算的差和且组合输出被第一和第二诊断系数DF1和DF2存储在控制器的存储器上的指令并且配合从发动机系统的传感器(诸如在上面参照图1描述的传感器)接收的信号来执行。控制器可以根据在下面描述的方法采用发动机系统的发[0103]方法400前进到410，其可以包括将向EGR阀致动器供应的功率增加至比零更大的在410处供应的功率对占空比的调整。POShold可以被选择为使得阀的复位弹簧的力不会影[0107]方法400前进到415，其包括确定DChold是否是诊断系数。在一个示例中，DChold和DCbreak中的每一个可以被选择为诊断系数。作为另一示例，仅一个可以被选择为是诊断系一旦功率供应被设置为零就对EGR阀从预定位置移动到静止位置的延迟进行计时。这被称[0113]如果ttravel不是诊断系数或如果ttravel是多个诊断系数中的一个，那么方法400前POSclosed旨在不仅指的是阀的完全关闭位置，而且指的是可以相距关闭位置的设置距离的POSclosed+x或可以用POSclosedbreak的函[0124]如果vtravel不是诊断系数或如果vtravel是多个诊断系数中的唯一一个，那么方法以包括在单个发动机关闭事件内或在多个发动机关闭事件内重复40travel中的每一个的平均值。行进时间的平均值，以及阀速度的平均值被计算。这些平均值将会被分别表示为和和Btravel因此在步骤408-426的多次重复内被计算。例如，如果步骤408-426已经被重复三的四个值中的每一个将会被平均。由于将会存在针对步骤408-426的每个重复的POShold、[0127]方法400前进到438，其可以包括限定和和(DTmear)。f2是保持占空比粘性系数，并且是平均保持占空比的函数，即f2＝f2(Dchoua)。f3是停留时间粘性系数，并且是平均停留时间的函数，即f3＝f3Fhang)。f455[0130]如果函数中的一个或多个不是诊断系数或函数中的一个或多个是一组诊断系数5动器提供功率的一个示例。所有合适的功率源都能够被替代地或额外地用于驱动占空比。)[0136]图4的方法400因此图示了可以测量并表征影响阀性能的多个系数由此给出由沉位置或从保持位置的)阀移动的检测可以通过检测沿适当方向多于设定尺寸的阀移动来实[0141]现在转向图5，它示出了用于确定图4的方法400的进入条件的至少子集是否满足地或替代地，这可以进一步包括交叉检查当前EGR流率以及来自EGR阀位置传感器的反馈。对EGR阀的最终停止获悉循环之前是否已经结束。最终停止获悉循环可以包含获悉阀行进[0147]如果发动机冷却液温度在阈值温度之上，那么方法500前进到514以指示方法400运行大于阈值持续时间、针对EGR阀的最终停止获悉循环结束和发动机冷却液温度大于阈[0149]在一些示例中，在方法500中监测的条件可以在图4的方法400的执行期间被连续[0154]当方法700在方法400之前被执行时，阀静止位置POSrest可以在方法400中代替关闭位置POSclosed被用于在测试期间表示阀行进的结束(例如，在416处当所供应的功率被设位置可以在418处被使用，其中ttravel是EGR阀从设置位置POShold行进到其静止位置POSrest[0155]这进而可以修改现在依赖于在上面根据POSrest限定的Ltravel的vtravel的计算。因[0157]无论如何，因而产生的静止位置的可信度和/或准确性可以通过比较它与在使用中的阀的位置的预期范围进行比较(例如可以预期静止位置将会在从5％至15％行进的范到(在215处计算的)P项以在215a处形成经调整的P项Padjust，并且类似地对于积分和微分D中的每一个是)))间thang和阀行进速度vtravel(其可以被可互换地称为阀关闭速度)的修正值被计算。在910=g1在912处，阀关闭速度修正被计算为是904处的EGR阀[0169]前馈诊断系数可以被添加到913处的原始前馈信号。这些也可以被添加到空气动基于指示可以影响阀的移动的条件(诸如阀和发动机运转模式修正一起被添加到基本前馈项。[0176]查找映射图能够因此被用于根据其与阀的当前运动的相关性对三个测量进行加[0179]针对PID控制器的增益的修正系数和针对前馈项的修正项的计算已经使用查找表行进速度中的一个或多个。至少部分地基于估计的阀粘性调整EGR阀运转的技术效果是减小了当前EGR阀位置与期望EGR阀位置之间的差和/或特定位置朝向其机械静止位置移动之前的时间、所述EGR阀从所述特定位置移动到其机械静止位置所花费的时间、所述EGR阀从所述特定位置行进到其机械静止位置的速度中的至[0181]所述控制方法可以进一步包含，其中所述EGR阀诊断系数可以被选择为是被用于从其机械静止位置移动所述EGR阀的功率、被用于保持所述EGR阀在特定位置处打开的功朝向其机械静止位置移动之前的时间、所述EGR阀从所述特定位置移动到其机械静止位置所花费的时间和所述EGR阀从所述特定位置行进到其机械静止位置的速度中的将所述EGR阀保持在特定位置处的保持功率的移除之后在所述EGR阀开始从特定位置朝向其机械静止位置移动之前的时间、所述EGR阀从所述特定位置移动到其机械静止位置所花费的时间和所述EGR阀从所述特定位置行进到其机械静止位置的速度中的至少一个的函阀保持在特定位置处的保持功率的移除之后在所述EGR阀开始从特定位置朝向其机械静止将所述EGR阀保持在特定位置处的保持功率的移除之后在所述EGR阀开始从特定位置朝向其机械静止位置移动之前的时间、所述EGR阀从所述特定位置移动到其机械静止位置所花[0186]所述EGR阀控制方法进一步包含，其中所述函数是具有EGR阀的移动方向和变量(被用于从其机械静止位置移动所述EGR阀的功率、被用于保持所述EGR阀在特定位置处打定位置朝向其机械静止位置移动之前的时间、所述EGR阀从所述特定位置移动到其机械静止位置所花费的时间和/或所述EGR阀从所述特定位置行进到其机械静止位置的速度)作为将所述EGR阀保持在特定位置处的保持功率的移除之后在所述EGR阀开始从特定位置朝向其机械静止位置移动之前的时间、所述EGR阀从所述特定位置移动到其机械静止位置所花费的时间和所述EGR阀从所述特定位置行进到其机械静止位将所述EGR阀保持在特定位置处的保持功率的移除之后在所述EGR阀开始从特定位置朝向其机械静止位置移动之前的时间、所述EGR阀从所述特定位置移动到其机械静止位置所花费的时间和所述EGR阀从所述特定位置行进到其机械静止位置的速度中的至少一个的函阀保持在特定位置处的保持功率的移除之后在所述EGR阀开始从特定位置朝向其机械静止或所述EGR阀从所述特定位置行进到其机械静止位置的速度)作为其输入的查找表的输出。将所述EGR阀保持在特定位置处的保持功率的移除之后在所述EGR阀开始从特定位置朝向其机械静止位置移动之前的时间、所述EGR阀从所述特定位置移动到其机械静止位置所花费的时间和所述EGR阀从所述特定位置行进到其机械静止位置的速度中的置处的保持功率的移除之后在所述EGR阀开始从特定位置朝向其机械静止位置移动之前的[0194]所述EGR阀控制方法进一步包含，其中所述EGR阀通过具有前馈项的PID控制器来所述EGR阀保持在特定位置处的保持功率的移除之后在所述EGR阀开始从特定位置朝向其进到其机械静止位置的平均速度和和EGR阀移动述EGR阀诊断计算当EGR阀从静止位置被致动到预定位置并且返回到所述静止位置时的挣示例，进一步包括其中所述挣脱值等于被用于将所述EGR阀从所述静止位置致动到所述预被用于将所述EGR阀保持在所述预定位置中的功率量。方法的第三示例，任选地包括第一致动器供应的功率被调整为零时到当所述EGR阀开始从所述预定位置向所述静止位置移动所述行进距离时间等于所述EGR阀从所述预定位置行进到所述静止位置所使用的时间。方等于在将所述保持功率供应减小至零与将所述排气再循环阀移出所述预定位置之间逝去持值、所述停留时间值、所述行进时间和所述行进速度进行组合以估计所述EGR阀的粘性[0197]系统的第一示例还包括其中所述指令进一步使得所述控制器能够确定排气阀位止位置通过经由向所述排气再循环阀