本發(fā)明涉及汽車領(lǐng)域，特別是涉及一種車載柴油機(jī)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)冷端egr閥保護(hù)系統(tǒng)，本發(fā)明還涉及一種車載柴油機(jī)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)冷端egr閥保護(hù)方向。

背景技術(shù)：

柴油機(jī)被認(rèn)為是目前產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的各種動(dòng)力機(jī)械中熱效率最高、能源利用率最好、最節(jié)能的機(jī)型，尤其是在車用動(dòng)力方面的優(yōu)勢(shì)最為明顯。柴油機(jī)燃燒具有高速、高溫和高壓的特點(diǎn)，在相同功率的情況下，柴油機(jī)的扭矩大，最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速低，適合于載貨汽車的使用。但是，與此同時(shí)，柴油機(jī)的尾氣有害排放物也對(duì)社會(huì)造成了嚴(yán)重的影響。尤其柴油機(jī)存在氮氧化合物(nox)高的問題。

廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(egr)作為減少氮氧化合物(nox)的一種有效的方式，被廣泛應(yīng)用在柴油機(jī)的系統(tǒng)中。egr的工作原理是將柴油機(jī)產(chǎn)生的廢氣中的一部分再送回氣缸，再循環(huán)廢氣由于具有惰性將會(huì)延緩燃燒過程，使燃燒室中的壓力形成過程放慢，從而減少氮氧化合物的產(chǎn)生。egr系統(tǒng)的任務(wù)就是使廢氣的再循環(huán)量在每一個(gè)工況點(diǎn)都達(dá)到最佳，從而使燃燒過程始終處于理想的情況。由于廢氣再循環(huán)量的改變會(huì)對(duì)不同的污染成分產(chǎn)生不同的影響，所謂的最佳工況是一種折中的、使相關(guān)污染物的總體排放水平達(dá)到最佳的方案，因此，egr系統(tǒng)也往往與發(fā)動(dòng)機(jī)的其他技術(shù)或后處理排放技術(shù)一起使用。

egr閥體通常位于進(jìn)氣歧管的右側(cè)，靠近節(jié)氣門體，有一個(gè)通向排期歧管的短金屬管與之相連，其作用是對(duì)進(jìn)入進(jìn)氣歧管的廢氣量進(jìn)行控制，使一定量的廢氣流入進(jìn)氣歧管進(jìn)行再循環(huán)。egr閥是廢氣再循環(huán)裝置中非常重要的、關(guān)鍵的部件。egr閥分機(jī)械式和電控式兩種，目前電控式應(yīng)用較為廣泛。

egr閥體在應(yīng)用中有冷端布置和熱端布置兩種，前者的應(yīng)用為：廢氣經(jīng)由排氣閥排出，先經(jīng)過廢氣中冷器的冷卻之后，一部分通過egr閥體進(jìn)行廢氣再循環(huán)，進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng)再次利用，其余的廢氣通過排氣管排出系統(tǒng)。后者的應(yīng)用為：廢氣經(jīng)由排氣閥排出，一部分通過egr閥體進(jìn)行廢氣再循環(huán)，經(jīng)由egr閥體出來后，先經(jīng)過廢氣中冷器的冷卻，再進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng)再次利用，其余的廢氣通過排氣管排出系統(tǒng)。

廢氣再循環(huán)系統(tǒng)用于降低廢氣中的氧化氮(nox)的排出量。氮和氧只有在高溫高壓 條件下才會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)的溫度和壓力滿足了上述條件，在強(qiáng)制加速期間更是如此。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，egr閥開啟，使少量的廢氣進(jìn)入進(jìn)氣歧管，與可燃混合氣一起進(jìn)入燃燒室。怠速時(shí)egr閥關(guān)閉，幾乎沒有廢氣再循環(huán)至發(fā)動(dòng)機(jī)。汽車廢氣是一種不可燃?xì)怏w(不含燃料和氧化劑)，在燃燒室內(nèi)不參與燃燒。它通過吸收燃燒產(chǎn)生的部分熱量來降低燃燒溫度和壓力，以減少氧化氮的生成量。進(jìn)入燃燒室的廢氣量隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的增加而增加。但是過度的廢氣再循環(huán)將會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作，特別是在怠速、低轉(zhuǎn)速小負(fù)荷及發(fā)動(dòng)機(jī)處于冷態(tài)運(yùn)行時(shí)，以及在全負(fù)荷(節(jié)氣門全開)要求發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性時(shí)，再循環(huán)的廢氣將對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。因此，應(yīng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際工況及工作條件的變化，能夠自動(dòng)調(diào)整參與再循環(huán)的廢氣量。實(shí)踐證明，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的不同，參與再循環(huán)的廢氣量一般在6％～13％之間變化為宜。

為了使廢氣再循環(huán)量對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能不產(chǎn)生過度影響，現(xiàn)代電控發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)廢氣再循環(huán)的運(yùn)行工況會(huì)做界定，同時(shí)也采用了閉環(huán)控制策略，在廢氣再循環(huán)閥處設(shè)置egr閥位置傳感器(有的車型上也采用廢氣溫度傳感器或壓力傳感器)，對(duì)實(shí)際的廢氣再循環(huán)量進(jìn)行閉環(huán)修正反饋控制。

但是，對(duì)于冷端布置的egr系統(tǒng)，由于閥體的入口廢氣溫度已經(jīng)經(jīng)過了廢氣中冷器的冷卻，在一些工作溫度極低的工況，很有可能在閥體打開的同時(shí)，對(duì)閥體造成損害。在實(shí)際應(yīng)用過程中也出現(xiàn)，egr閥及其中冷器會(huì)出現(xiàn)大量油泥堆積的情況，閥體中由于積碳嚴(yán)重，損壞的幾率非常大，大大增加了維修成本，車輛維護(hù)成本，整車標(biāo)定與測(cè)試成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是車載柴油機(jī)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)冷端egr閥保護(hù)系統(tǒng)，在ecu控制策略中根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況，識(shí)別egr閥體進(jìn)氣溫度，避免出現(xiàn)egr閥體積碳和損壞的故障情況，實(shí)現(xiàn)保護(hù)egr閥體。本發(fā)明還提供了一種車載柴油機(jī)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)冷端egr閥保護(hù)方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的車載柴油機(jī)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)冷端egr閥保護(hù)系統(tǒng)，其中：廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的ecu控制egr閥采用以下方式：

獲取發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)溫度，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)溫度符合第一預(yù)設(shè)溫度區(qū)間允許開啟egr閥，否則不允許開啟egr閥；計(jì)算egr閥體工作溫度，當(dāng)egr閥體工作溫度符合第二預(yù)設(shè)溫 度區(qū)間允許開啟egr閥，否則不允許開啟egr閥。

廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的ecu通過標(biāo)定的方法計(jì)算獲得egr閥體工作溫度；其中，發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間，egr閥開度以及進(jìn)氣增壓溫度和壓力作為計(jì)算egr閥體溫度的輸入條件。

所述第一預(yù)設(shè)溫度區(qū)間為20℃至30℃。

所述第二預(yù)設(shè)溫度區(qū)間為120℃至300℃。

egr閥體溫度超出預(yù)設(shè)的滯回區(qū)間后，ecu發(fā)出報(bào)警并提示禁止egr閥開啟。

本發(fā)明提供的車載柴油機(jī)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)冷端egr閥保護(hù)方法，包括：

獲取發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)溫度，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)溫度符合第一預(yù)設(shè)溫度區(qū)間允許開啟egr閥，否則不允許開啟egr閥；

計(jì)算egr閥體工作溫度，當(dāng)egr閥體工作溫度符合第二預(yù)設(shè)溫度區(qū)間允許開啟egr閥，否則不允許開啟egr閥。

計(jì)算egr閥體工作溫度通過標(biāo)定的方法獲得；其中，發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間，egr閥開度以及進(jìn)氣增壓溫度和壓力作為計(jì)算egr閥體溫度的輸入條件。

所述第一預(yù)設(shè)溫度區(qū)間為20℃至30℃。

所述第二預(yù)設(shè)溫度區(qū)間為120℃至300℃。

egr閥體溫度超出預(yù)設(shè)溫度區(qū)間的滯回區(qū)間后，發(fā)出報(bào)警并提示禁止egr閥開啟。

滯回區(qū)間是指在控制角度上防止反復(fù)觸發(fā)保護(hù)系統(tǒng)做出的允許波動(dòng)范圍，在實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)系統(tǒng)配置及使用條件進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)定配置，一般可選擇滯回區(qū)間為1℃～5℃，優(yōu)選為5℃。

發(fā)明通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)工況下的egr閥的工作溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，能夠預(yù)先識(shí)別到可能出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致閥體故障的工況點(diǎn)，通過這些工況對(duì)egr閥體的開啟條件的屏蔽，從而達(dá)到保護(hù)egr閥體的目的。

附圖說明

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

圖1是柴油機(jī)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明車載柴油機(jī)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)冷端egr閥保護(hù)方法示意圖。

圖3是本發(fā)明egr閥體工作溫度計(jì)算邏輯示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供的車載柴油機(jī)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)(參考圖1所示結(jié)構(gòu))冷端egr閥保護(hù)系統(tǒng)；典型的egr閥體包括以下幾個(gè)部分：egr閥位置傳感器，安裝在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸上，可以探測(cè)提升體的位置，電控系統(tǒng)也由此可以對(duì)egr閥進(jìn)行閉環(huán)控制；偏心運(yùn)動(dòng)輪，將齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為閥體的直線運(yùn)動(dòng)egr閥體齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；egr閥驅(qū)動(dòng)電機(jī)；廢氣再循環(huán)系統(tǒng)中egr閥的ecu控制采用以下方式：

獲取發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)溫度，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)溫度符合第一預(yù)設(shè)溫度區(qū)間允許開啟egr閥，否則不允許開啟egr閥；計(jì)算egr閥體工作溫度，當(dāng)egr閥體工作溫度符合第二預(yù)設(shè)溫度區(qū)間允許開啟egr閥，否則不允許開啟egr閥。

其中，廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的egr閥體工作溫度在發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定過程中完成，由標(biāo)定人員結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)各運(yùn)行工況獲得設(shè)計(jì)方案中設(shè)計(jì)的標(biāo)定數(shù)據(jù)；

其中，發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間，egr閥開度以及進(jìn)氣增壓溫度和壓力作為計(jì)算egr閥體溫度的輸入條件。ecu以發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度與發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過標(biāo)定獲得egr閥體工作溫度的基礎(chǔ)值，同時(shí)，根據(jù)實(shí)際egr閥開度估算廢氣循環(huán)量，獲得對(duì)egr閥體工作基礎(chǔ)溫度的修正，另外，根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前進(jìn)氣系統(tǒng)的增壓溫度和壓力，標(biāo)定對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率的修正，并作為對(duì)egr閥體工作溫度的修正參與到egr閥體計(jì)算中(計(jì)算邏輯參考圖3)

所述第一預(yù)設(shè)溫度區(qū)間為20℃至30℃(優(yōu)選20℃、25℃、30℃)，所述第二預(yù)設(shè)溫度區(qū)間為120℃至300℃(120℃、210℃、300℃)。

egr閥體溫度超出預(yù)設(shè)的滯回區(qū)間后，ecu發(fā)出報(bào)警并提示禁止egr發(fā)開啟。

本發(fā)明提供的車載柴油機(jī)廢氣再循環(huán)系統(tǒng)冷端egr閥保護(hù)方法，包括：

獲取發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)溫度，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)溫度符合第一預(yù)設(shè)溫度區(qū)間允許開啟egr閥，否則不允許開啟egr閥；

計(jì)算egr閥體工作溫度，當(dāng)egr閥體工作溫度符合第二預(yù)設(shè)溫度區(qū)間允許開啟egr閥，否則不允許開啟egr閥。計(jì)算egr閥體工作溫度通過標(biāo)定的方法獲得；其中，發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間，egr閥開度以及進(jìn)氣增壓溫度和壓力作為計(jì)算egr閥體溫度的輸入條件。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)溫度為20℃至30℃允許開啟egr閥，否則不允許開啟egr閥；當(dāng)egr 閥體工作溫度為120℃至300℃允許開啟egr閥，否則不允許開啟egr閥；egr閥體溫度超出預(yù)設(shè)的滯回區(qū)間后，發(fā)出報(bào)警并提示禁止egr發(fā)開啟。

以上通過具體實(shí)施方式和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。