專利名稱：一種發(fā)動(dòng)機(jī)egr閥閉環(huán)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)排氣再循環(huán)率控制領(lǐng)域，特別涉及發(fā)動(dòng)機(jī)EGR閥閉環(huán)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
排氣再循環(huán)(Exhaust Gas Recirculation)為汽車用小型內(nèi)燃機(jī)在燃燒后將排出氣體的一部分分離出、并導(dǎo)入進(jìn)氣側(cè)使其再度燃燒的技術(shù)(手法或方法)。主要目的為降低排出氣體中的氮氧化物(NOx)與分擔(dān)部分負(fù)荷時(shí)可提高燃料消費(fèi)率。取其每個(gè)英語(yǔ)單字的字首“EGR”為通稱。發(fā)動(dòng)機(jī)的EGR率是通過(guò)EGR閥的質(zhì)量流量與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的總空氣量之間的比值，因此EGR閥的閥芯開(kāi)度決定了 EGR率的大小。整車上發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用后會(huì)有大量的雜質(zhì)沉淀在EGR閥的孔壁上，雜質(zhì)的堆積必然會(huì)導(dǎo)致孔徑的變小，從而導(dǎo)致整車上的發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際通過(guò)的廢氣量小于理想狀態(tài)時(shí)廢氣通過(guò)量，也就是說(shuō)實(shí)際EGR率要小于理想EGR率，降低了汽油燃燒性能，嚴(yán)重影響了整車性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種確保EGR率穩(wěn)定的發(fā)動(dòng)機(jī)EGR閥閉環(huán)控制系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種發(fā)動(dòng)機(jī)EGR閥閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括EGR閥、目標(biāo)EGR率選取模塊、實(shí)際EGR率測(cè)量模塊和PID控制器；所述的目標(biāo)EGR率選取模塊和實(shí)際EGR率測(cè)量模塊分別連接PID控制器的兩個(gè)輸入端;所述的目標(biāo)EGR率選取模塊儲(chǔ)存不同エ況下的目標(biāo)EGR率；所述的實(shí)際EGR率測(cè)量模塊測(cè)量EGR閥在當(dāng)前エ況下的實(shí)際EGR率；所述的實(shí)際EGR率測(cè)量模塊將當(dāng)前エ況下的實(shí)際EGR率傳送至PID控制器，目標(biāo)EGR率選取模塊將當(dāng)前エ況對(duì)應(yīng)的目標(biāo)EGR率傳送至PID控制器；若當(dāng)前エ況下的實(shí)際EGR率和目標(biāo)EGR率吻合時(shí)PID控制器控制EGR閥保持閥芯開(kāi)度；若實(shí)際EGR率和目標(biāo)EGR率存在數(shù)值差時(shí)PID控制器調(diào)節(jié)EGR閥的閥芯開(kāi)度。由于采用以上技術(shù)方案，實(shí)際EGR率測(cè)量模塊測(cè)量得到的當(dāng)前エ況下的實(shí)際EGR率傳送至PID控制器，該P(yáng)ID控制器將實(shí)際EGR率和目標(biāo)EGR率進(jìn)行比較，若兩者吻合時(shí)EGR閥保持閥芯開(kāi)度；若兩者存在數(shù)值差時(shí)PID控制器調(diào)節(jié)EGR閥的閥芯開(kāi)度，從而調(diào)節(jié)了EGR率，該系統(tǒng)對(duì)EGR率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證了實(shí)際EGR率與目標(biāo)EGR率一致，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳狀態(tài)下，提高了汽油燃燒性能。


圖1是本發(fā)明的原理框圖。
具體實(shí)施方法如圖1，一種發(fā)動(dòng)機(jī)EGR閥閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括EGR閥10、目標(biāo)EGR率選取模塊20、實(shí)際EGR率測(cè)量模塊30和PID控制器40 ；所述的目標(biāo)EGR率選取模塊20和實(shí)際EGR率測(cè)量模塊30分別連接PID控制器40的兩個(gè)輸入端；所述的目標(biāo)EGR率選取模塊20儲(chǔ)存不同エ況下的目標(biāo)EGR率；所述的實(shí)際EGR率測(cè)量模塊30測(cè)量EGR閥在當(dāng)前エ況下的實(shí)際EGR率；目標(biāo)EGR率的主要作用就是提供當(dāng)前エ況下車輛的理想EGR率數(shù)值，將該值傳送至PID控制器做為比較基礎(chǔ)，當(dāng)車輛的實(shí)際EGR率與理想EGR率一致時(shí)車輛工作在最佳狀態(tài)。其中PID (比例-積分-微分)控制是ー種閉環(huán)自動(dòng)控制方法所述的實(shí)際EGR率測(cè)量模塊30將當(dāng)前エ況下的實(shí)際EGR率傳送至PID控制器40，目標(biāo)EGR率選取模塊20將當(dāng)前エ況對(duì)應(yīng)的目標(biāo)EGR率傳送至PID控制器40 ;若當(dāng)前エ況下的實(shí)際EGR率和目標(biāo)EGR率吻合時(shí)PID控制器40控制EGR閥10保持閥芯開(kāi)度；若實(shí)際EGR率和目標(biāo)EGR率存在數(shù)值差時(shí)PID控制器40調(diào)節(jié)EGR閥10的閥芯開(kāi)度，從而調(diào)節(jié)了EGR率，該系統(tǒng)對(duì)EGR率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)調(diào)整EGR閥10的閥芯開(kāi)度，確保實(shí)際EGR率與目標(biāo)EGR率一致，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳狀態(tài)下，提高了汽油燃燒性能。所述的目標(biāo)EGR率選取模塊20采集當(dāng)前エ況下的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、節(jié)氣門(mén)開(kāi)度、油門(mén)踏板開(kāi)度、冷卻液溫度和進(jìn)氣溫度，并根據(jù)這些參數(shù)查找當(dāng)前エ況下對(duì)應(yīng)的目標(biāo)EGR率，然后將該目標(biāo)EGR率傳送至PID控制器40。目標(biāo)EGR率選取模塊20已經(jīng)儲(chǔ)存了由實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的各エ況下的目標(biāo)EGR率，具體運(yùn)用時(shí)目標(biāo)EGR率選取模塊20的主要作用是根據(jù)車輛當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)調(diào)出對(duì)應(yīng)的目標(biāo)EGR率并將該值傳輸至PID控制器40。所述的所述的EGR閥10的廢氣進(jìn)氣口和廢氣排氣ロ處分別設(shè)有用于測(cè)量壓カ和溫度的第一傳感器31和第二傳感器32，所述的第一傳感器31和第二傳感器32將采集到的壓カ和溫度信號(hào)傳輸至實(shí)際EGR率測(cè)量模塊。本發(fā)明中的實(shí)際EGR率測(cè)量模塊根據(jù)下述方法測(cè)量實(shí)際EGR率，具體步驟:a、測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗儀和空燃比分析儀得到發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗量Bfuel和當(dāng)前エ況下的過(guò)量空氣系數(shù)小根據(jù)以下公式計(jì)算得出發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)燃燒的新鮮空氣的質(zhì)量流量M&，公式如下:Mair=BfuelX 小 X 14.5b、測(cè)量EGR閥廢氣進(jìn)氣ロ處的壓力、溫度Pa、Ta和EGR閥廢氣排氣ロ處的壓力、溫度 Pb、Tb ；C、測(cè)量EGR閥的排氣通道的截面積A。；d、根據(jù)以下公式計(jì)算得出EGR閥的廢氣質(zhì)量流量Megr，公式如下
權(quán)利要求
1.種發(fā)動(dòng)機(jī)EGR閥閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于:包括EGR閥(10)、目標(biāo)EGR率選取模塊(20)、實(shí)際EGR率測(cè)量模塊(30)和PID控制器(40)； 所述的目標(biāo)EGR率選取模塊(20 )和實(shí)際EGR率測(cè)量模塊(30 )分別連接PID控制器(40 )的兩個(gè)輸入端； 所述的目標(biāo)EGR率選取模塊(20)儲(chǔ)存不同エ況下的目標(biāo)EGR率；所述的實(shí)際EGR率測(cè)量模塊(30)測(cè)量EGR閥在當(dāng)前エ況下的實(shí)際EGR率； 所述的實(shí)際EGR率測(cè)量模塊(30)將當(dāng)前エ況下的實(shí)際EGR率傳送至PID控制器(40)，目標(biāo)EGR率選取模塊(20)將當(dāng)前エ況對(duì)應(yīng)的目標(biāo)EGR率傳送至PID控制器(40);若當(dāng)前エ況下的實(shí)際EGR率和目標(biāo)EGR率吻合時(shí)PID控制器(40)控制EGR閥(10)保持閥芯開(kāi)度；若實(shí)際EGR率和目標(biāo)EGR率存在數(shù)值差時(shí)PID控制器(40)調(diào)節(jié)EGR閥(10)的閥芯開(kāi)度。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)EGR閥閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的目標(biāo)EGR率選取模塊(20)采集當(dāng)前エ況下的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、節(jié)氣門(mén)開(kāi)度、油門(mén)踏板開(kāi)度、冷卻液溫度和進(jìn)氣溫度，并根據(jù)這些參數(shù)查找當(dāng)前エ況下對(duì)應(yīng)的目標(biāo)EGR率，然后將該目標(biāo)EGR率傳送至PID控制器(40)。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)EGR閥閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的所述的EGR閥(10)的廢氣進(jìn)氣口和廢氣排氣ロ處分別設(shè)有用于測(cè)量壓カ和溫度的第一傳感器(31)和第二傳感器(32)，所述的第一傳感器(31)和第二傳感器(32)將采集到的壓カ和溫度信號(hào)傳輸至實(shí)際EGR率測(cè)量模塊。
4.據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)EGR閥閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的目標(biāo)EGR率選取模塊(20)連接ECU，所述的ECU將發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前エ況下的發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、節(jié)氣門(mén)開(kāi)度、油門(mén)踏板開(kāi)度、冷卻液溫度和進(jìn)氣溫度傳輸至目標(biāo)EGR率選取模塊(20)。
5.據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)EGR閥閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一傳感器(31)和第二傳感器(32)均為溫度壓カ傳感器。
6.據(jù)權(quán)利要求1或2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)EGR閥閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的PID控制器(40)連接控制模塊，該控制模塊控制EGR閥(10)的閥芯開(kāi)度。
7.據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)EGR閥閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的控制模塊為車輛ECU。
全文摘要
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)排氣再循環(huán)率控制領(lǐng)域，特別涉及發(fā)動(dòng)機(jī)EGR閥閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括EGR閥、目標(biāo)EGR率選取模塊、實(shí)際EGR率測(cè)量模塊和PID控制器；所述的目標(biāo)EGR率選取模塊儲(chǔ)存不同工況下的目標(biāo)EGR率；實(shí)際EGR率測(cè)量模塊測(cè)量EGR閥在當(dāng)前工況下的實(shí)際EGR率；實(shí)際EGR率測(cè)量模塊將當(dāng)前工況下的實(shí)際EGR率傳送至PID控制器，目標(biāo)EGR率選取模塊將當(dāng)前工況對(duì)應(yīng)的目標(biāo)EGR率傳送至PID控制器，若兩者吻合時(shí)EGR閥保持閥芯開(kāi)度；若兩者存在數(shù)值差時(shí)調(diào)節(jié)EGR閥的閥芯開(kāi)度，從而調(diào)節(jié)了EGR率，該系統(tǒng)對(duì)EGR率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證了實(shí)際EGR率與目標(biāo)EGR率一致，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳狀態(tài)下，提高了汽油燃燒性能。
文檔編號(hào)F02D21/08GK103089460SQ201310013608
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者金暉, 王偉, 陳偉國(guó) 申請(qǐng)人:奇瑞汽車股份有限公司