专利名称: | 用于控制混合动力车辆中的EGR系统的方法 | ||
专利名称(英文): | Method for controlling EGR system in a hybrid vehicle | ||
专利号: | CN201410098833.6 | 申请时间: | 20140317 |
公开号: | CN104047741A | 公开时间: | 20140917 |
申请人: | 福特全球技术公司 | ||
申请地址: | 美国密歇根州迪尔伯恩市 | ||
发明人: | 道格拉斯·雷蒙德·马丁; 理查德·保罗·泰勒; 弗里曼·盖茨 | ||
分类号: | F02D21/08 | 主分类号: | F02D21/08 |
代理机构: | 北京铭硕知识产权代理有限公司 11286 | 代理人: | 王秀君; 李云霞 |
摘要: | 一种用于控制混合动力车辆中的EGR系统的方法,所述方法利用插入式监视器,并包括:当发动机转速、节气门变化和凸轮轴正时位置变化低于相应的阈值时,基于通过歧管绝对压力(MAP)传感器测量的压力与通过进入到发动机的进气歧管中的空气质量流量(MAF)确定的推断压力之间的平均压差,调节通过EGR阀的EGR流量。当EGR阀处于关闭位置和开启位置时,确定所测量的压力和所推断的压力。 | ||
摘要(英文): | A system and method for controlling an exhaust gas recirculation (EGR) system in a hybrid vehicle using an intrusive monitor include adjusting EGR flow through an EGR valve based on an average pressure difference between pressure measured from a manifold absolute pressure (MAP) sensor and inferred pressure determined from mass air flow (MAF) into an intake of an engine when engine speed, throttle and camshaft timing position change is below a corresponding threshold. The measured pressure and inferred pressure are determined when the EGR valve is in a closed position and an open position. |
1.一种用于控制混合动力车辆中的EGR系统的方法,包括: 当第一测量MAP和第二测量MAP之间的第一差与第一推断MAP和第 二推断MAP之间的第二差值之和低于第一阈值时,增大通过EGR阀的EGR 流量; 当第一差与第二差之和超过第二阈值时,减小通过EGR阀的EGR流量。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,第一测量MAP和第二测量MAP 是基于由被布置在发动机的进气歧管中的传感器产生的压力信号的。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,第一推断MAP和第二推断MAP 是基于被结合到进气歧管的入口的传感器测量到的进入发动机的进气歧管的 空气质量流量的。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,当EGR阀处于开启位置时,收 集第一测量MAP和第一推断MAP,当EGR阀处于关闭位置时,收集第二测 量MAP和第二推断MAP。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,在预定数量的循环范围,收集第 一测量MAP、第二测量MAP、第一推断MAP和第二推断MAP并且取平均 值。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,当进入所述方法的条件被保持时, 收集第一测量MAP、第二测量MAP、第一推断MAP和第二推断MAP并且 取平均值。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述进入所述方法的条件包括: 1)发动机转速保持基本稳定; 2)发动机扭矩保持基本稳定; 3)发动机转速变化低于相应的阈值; 4)节气门变化低于相应的阈值; 5)凸轮轴正时位置变化低于相应的阈值。
1.一种用于控制混合动力车辆中的EGR系统的方法,包括: 当第一测量MAP和第二测量MAP之间的第一差与第一推断MAP和第 二推断MAP之间的第二差值之和低于第一阈值时,增大通过EGR阀的EGR 流量; 当第一差与第二差之和超过第二阈值时,减小通过EGR阀的EGR流量。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,第一测量MAP和第二测量MAP 是基于由被布置在发动机的进气歧管中的传感器产生的压力信号的。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,第一推断MAP和第二推断MAP 是基于被结合到进气歧管的入口的传感器测量到的进入发动机的进气歧管的 空气质量流量的。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,当EGR阀处于开启位置时,收 集第一测量MAP和第一推断MAP,当EGR阀处于关闭位置时,收集第二测 量MAP和第二推断MAP。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,在预定数量的循环范围,收集第 一测量MAP、第二测量MAP、第一推断MAP和第二推断MAP并且取平均 值。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,当进入所述方法的条件被保持时, 收集第一测量MAP、第二测量MAP、第一推断MAP和第二推断MAP并且 取平均值。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述进入所述方法的条件包括: 1)发动机转速保持基本稳定; 2)发动机扭矩保持基本稳定; 3)发动机转速变化低于相应的阈值; 4)节气门变化低于相应的阈值; 5)凸轮轴正时位置变化低于相应的阈值。
翻译:技术领域
本公开涉及一种用于监测混合动力车辆中的废气再循环系统的系统和方 法。
背景技术
废气再循环(EGR)系统应用在机动车辆中,以使发动机废气的受控部 分再循环到发动机进气歧管中,从而降低排放并提高燃料效率。这样的系统 通常采用被设置在发动机排气歧管和发动机进气歧管之间并可操作的EGR 阀,当该EGR阀处于开启位置时,废气的一部分从发动机的排放侧再循环回 到发动机的进气侧。在一种布置中,流入进气歧管的EGR流量根据一个或更 多个状况(例如,发动机温度、进入到进气歧管的进气充量和发动机转速) 而变化。
期望通过车载诊断程序来监测EGR系统的操作,以确定该系统是否如所 期望的那样在进行运转。在车辆中进行EGR监测的一种途径包括使用非插入 式监测器。该非插入式EGR监测器需要利用少量的EGR在低负荷和高负荷 下进行运转。这些运转点是低效的,结果,混合动力发动机的运转通常避免 这些运转点,因而阻碍了非插入式监测器完成诊断测试。相比之下,插入式 监测器完成诊断测试仅需要高效的中间负荷点。然而,在混合动力车辆中, 测试结果会由于进气可变凸轮轴正时(VCT)操作而不可靠。
EGR车载诊断程序会由于快速的VCT调节而混乱。VCT的快速变化导 致歧管进气延迟,使得进入到进气歧管中的空气质量流量(MAF)和歧管绝 对压力(MAP)彼此不匹配。在非混合动力车辆中,不会激进地采用VCT, 意味着不会经常使用高延迟气门正时,且气门正时的变化速率通常是适度的。 因此,在非混合动力车辆中不会发现大体上削弱EGR车载诊断程序的精确性 的延迟问题。然而,在混合动力车辆中,在高延迟正时和气门正时的快速变 化这两者中,都可适合使用更激进的VCT。这样,在混合动力车辆中,需要 提供稳健的和系统的方式来监测EGR。
发明内容
公开了一种利用插入式监测器来监测混合动力车辆中的废气再循环 (EGR)系统的系统和方法。所述系统和方法可包括:利用所测量的歧管绝 对压力(MAP)和所推断的MAP来确定EGR系统的可操作性。实施例还包 括调节通过EGR阀的EGR流量,以补偿堵塞和EGR阀限制。本公开的实施 例还用在期望在检测EGR系统的可操作性方面进行改善的各种EGR控制应 用中。
在一个实施例中,一种混合动力车辆包括发动机、结合到发动机的进气 歧管的MAP传感器以及结合到发动机的进气歧管的入口的MAF传感器。所 述混合动力车辆还包括结合到发动机的进气歧管和发动机的排气歧管的EGR 管道,其中,EGR管道具有被构造成使废气从排气歧管进再循环到发动机的 进气歧管中的EGR阀。混合动力车辆还包括与发动机、MAP传感器、MAF 传感器和EGR阀通信的控制器。所述控制器被配置成:当第一测量MAP和 第二测量MAP之间的第一差与第一推断MAP和第二推断MAP之间的第二 差之和低于第一阈值时,增大通过EGR阀的EGR流量。所述控制器还被配 置成:当第一差与第二差之和超过第二阈值时,减小通过EGR阀的EGR流 量。
第一测量MAP和第二测量MAP是基于由MAP传感器传送的压力信号 的。
第一推断MAP和第二推断MAP是基于由MAF传感器测量的进入到发 动机的进气歧管中的空气质量流量的。
当EGR阀处于开启位置时,收集第一测量MAP和所第一测量MAP, 当EGR阀处于关闭位置时,收集第二测量MAP和第二推断MAP。
在预定数量的循环范围,收集第一测量MAP、第二测量MAP、第一推 断MAP和第二推断MAP并且取平均值。
当进入所述方法的条件被保持时,收集第一测量MAP、第二测量MAP、 第一推断MAP和第二推断MAP并且取平均值。
所述进入所述方法的条件包括:1)发动机转速保持基本稳定;2)发动 机扭矩保持基本稳定;3)发动机转速变化低于相应的阈值;4)节气门变化 低于相应的阈值;5)凸轮轴正时位置变化低于相应的阈值。
控制器还被配置成:当第一差与第二差之和低于第三阈值且大于第四阈 值时,存储诊断代码。
控制器还被配置成:当第一差与第二差之和低于第三阈值且大于第四阈 值时,启动车辆内的指示器,其中,所述指示器是灯、声音和消息中的至少 一种。
在另一实施例中,一种用于监测混合动力车辆中的EGR系统的方法,包 括:当第一测量MAP和第二测量MAP之间的第一差与第一推断MAP和第 二推断MAP之间的第二差之和低于第一阈值时,增大通过EGR阀的EGR流 量。所述方法还包括:当第一差与第二差之和超过第二阈值时,减小通过EGR 阀的EGR流量。第一测量MAP和第二测量MAP可以是基于由被布置在发 动机的进气歧管中的传感器产生的压力信号的。类似地,第一推断MAP和第 二推断MAP可基于通过被结合到进气歧管的入口的传感器而测量到的进入 发动机的进气歧管的空气质量流量。此外,当EGR阀处于开启位置时,收集 第一测量MAP和第一推断MAP,当EGR阀处于关闭位置时,收集第二测量 MAP和第二推断MAP。
在又一实施例中,一种用于监测EGR系统的方法,包括:当凸轮轴正时 位置变化低于相应的阈值时,收集第一测量MAP和第二测量MAP以及第一 推断MAP和第二推断MAP。所述方法还包括:当第一测量MAP和第二测 量MAP之间的第一差与第一推断MAP和第二推断MAP之间的第二差之和 低于第一阈值且大于第二阈值时,存储诊断代码。所述方法还可包括:当所 述和低于第三阈值时,使适应性参数增大一预定数值,以增大EGR流量,并 且当所述和超过第四阈值时,使适应性参数减小所述预定数值,以减小EGR 流量。所述方法还包括:当第一差与第二差之和低于第一阈值并大于第二阈 值时,启动车辆内的指示器。所述指示器可以是灯、声音和/或消息。
在另一实施例中,一种用于控制具有发动机和牵引电机的混合动力车辆 的EGR系统的方法,所述发动机具有与多个凸轮轴正时位置相关联的可变凸 轮正时,所述方法包括:当凸轮轴正时位置变化低于相应的阈值时,存储第 一测量MAP值和第二测量MAP值以及第一推断MAP值和第二推断MAP 值;当第一测量MAP值和第二测量MAP值之间的第一差与第一推断MAP 值和第二推断MAP值之间的第二差之和低于第一阈值且大于第二阈值时,存 储诊断代码。
当EGR阀处于开启位置时,存储第一测量MAP值和第一推断MAP值, 当EGR阀处于关闭位置时,存储第二测量MAP值和第二推断MAP值。
所述方法还包括:当所述和低于第三阈值时,使适应性参数增大一预定 数值,以增大EGR流量;当所述和超过第四阈值时,使适应性参数减小所述 预定数值,以减小EGR流量。
所述方法还包括:当第一差与第二差之和低于第一阈值时,致动车辆内 的指示器,其中,所述指示器是灯、声音和消息中的至少一种。
根据本公开的各个实施例可提供一个或更多个相关的优点。例如,根据 本公开的实施例的插入式EGR监测器不依赖于发动机在低效的低负荷运转 点和高负荷运转点所进行的运转,因此对于混合动力车辆应用而言是更有利 的。根据本公开的实施例还通过使VCT位置在接近测试结束时发生改变的测 试无效而避免了对于VCT位置的补偿测量有关的复杂性和潜在的错误。
通过下面结合附图对优选实施例所进行的详细描述,以上优点以及其他 优点和特点将是显而易见的。
附图说明
图1是根据本公开的实施例的内燃发动机的单个汽缸示意性表示;
图2是根据本公开的实施例的包括用于推进的电动机和内燃发动机这两 者的混合动力电动车辆(HEV)的示意性表示;
图3A是根据本公开的实施例的在EGR开启和EGR关闭的情况下歧管 绝对压力(MAP)与负荷的曲线图;
图3B是根据本公开的实施例的在EGR开启和EGR关闭的情况下通过 发动机的进气口的空气质量流量(MAF)与负荷的曲线图;
图4A和图4B是示出了根据本公开的实施例的功能性EGR系统和非功 能性EGR系统之间的平均压差的曲线图;
图5A、图5B和图5C示出了根据本公开的实施例的所测量的MAP和所 推断的MAP的变化(噪声)之间的关系;
图6是示出了根据本公开的实施例的用于监测混合动力车辆中的EGR系 统的控制系统和/或方法的流程图。
具体实施方式
根据需要,在此公开所要求保护的主题的具体实施例。然而,应理解, 所公开的实施例仅是示例,且这些实施例可以以各种和可选的形式实施。附 图不一定按照比例绘制;可夸大或最小化一些特征,以示出特定部件的细节。 因此,在此公开的具体结构和功能性细节不应被解释为限制,而仅仅作为用 于教导本领域的技术人员多样化地使用所要求保护的主题的实施例的代表性 基础。
参照图1,示出了内燃发动机10,该内燃发动机10具有由控制器12控 制的多个汽缸,在图1中示出了其中一个汽缸。例如,控制器12可通过发动 机控制单元(ECU)和/或动力传动系统控制模块(PCM)实现。图1中示出 的控制器12是传统的微型计算机,包括:微处理器单元(CPU)60、输入/ 输出端口62、只读存储器(ROM)64、随机存取存储器(RAM)66以及传 统的数据总线68。除了先前所讨论的那些信号之外,控制器12被示出为还 从结合到发动机10的传感器接收各种信号,这些信号包括:来自结合到进气 歧管22并位于节气门38之前的质量流量传感器70的质量流量(MAF);来 自压力传感器72的歧管绝对压力(MAP)的测量值;来自温度传感器74的 进气歧管温度(MT)信号;来自结合到冷却套80的温度传感器78的发动机 冷却液温度(ECT);点火拾波器(profile ignition pickup(PIP))信号,来自结 合到曲轴20的霍尔效应传感器82,并用作曲轴每转动一圈产生预定数量的 等间隔脉冲的发动机转速信号。此外还包括用于测量大气压力BP的气压计 76。
发动机10包括燃烧室14和汽缸壁16,在汽缸壁16中布置有连接到曲 轴20的活塞18。燃烧室14被示出为通过相应的进气阀26和排气阀28而 与进气歧管22和排气歧管24连通。当作为凸轮轴(未示出)的一部分的凸 轮29的顶部向下压到排气阀28时,凸轮29便使排气阀28动作。类似地, 凸轮27使进气阀26动作。进气阀26的正时可由于可变凸轮轴正时(VCT) 装置31而变化。
进气歧管22可结合有用于向发动机汽缸输送燃料的喷油器30。燃料通 过包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨的传统的燃料系统(未示出)而被输送到 喷油器30。替代地,发动机可被构造成使燃料直接注射到发动机的汽缸中, 这作为直喷发动机是本领域技术人员所公知的。进气歧管22经节气门板36 与气节门主体34连通。节气门位置传感器38测量节气门板36的角度位置并 将指示节气门板36的角度位置的节气门位置信号传送至控制器12。
点火系统50通过火花塞52向燃烧室14提供点火火花。双态废气氧传感 器54、58被示出为结合到排气歧管24并分别位于催化转化器56的上游和下 游。传感器54、58分别向控制器12提供EGO1和EGO2信号,控制器12 可将这些信号转换成双态信号,一种状态指示废气为富燃的参考空/燃比,另 一种状态指示废气为稀燃的参考空/燃比。
碳罐84经清洗阀90而结合到进气歧管22。在填充燃料期间从燃料箱(未 示出)排出的燃料蒸气通过入口88进入碳罐84。燃料被吸附到碳罐84中的碳 粒86上,并且空气通过开口92释放到大气中。当发动机10运转时,清洗阀 90可开启。进气歧管22中的真空度使大气通过开口92经碳罐84被吸入。 大气将燃料蒸气从碳粒86带入到进气歧管22中并进入燃烧室14中以进行燃 烧。于是,碳罐84被净化,使得在补给燃料事件期间当携带有燃料蒸气的空 气被引入到碳罐84中时,碳粒86可吸附燃料蒸气。在一个实施例中,清洗 阀90是电磁阀,可通过提供脉宽调制信号来命令该电磁阀处于全开位置和全 闭位置之间的位置。可基于至清洗阀90的命令以及进气歧管22和大气压力 (BP)之间的压差来估计经碳罐84被引入到发动机10中的空气量。
发动机10还包括废气再循环(EGR)系统,该EGR系统用于使由发动 机10产生的废气的受控部分从排气歧管24经EGR管道44重新循环到进气 歧管22中。从排气歧管重新循环到进气歧管的废气量可由具有步进电机94 的传统的DC步进电机驱动的EGR阀42控制,该步进电机94从控制器12 接收信号EGR_RATE_DES,以使EGR阀42按照递增的步数轴向运动,从 而控制EGR阀42相对于与进气歧管22连通的入口48的位置。
MAF传感器70设置到至进气歧管22的入口48的上游,且MAP传感 器72设置在入口48的下游。MAF传感器70仅测量被供应到发动机10的新 鲜空气,即,并不测量EGR流动。然而,来自MAP传感器72的信号受EGR 的影响。可基于来自MAF传感器70的信号、指示发动机rpm的PIP信号以 及发动机排量(已知)来计算推断的MAP。所测量的MAP(由MAP传感器 测量的压力)和推断的MAP可用于确定EGR系统是否正确地工作。在转让 给本公开的受让人并通过引用被包含于此的第5,654,501号和第5,331,936号 的美国专利还公开了基于空气质量流量来推断进气歧管中的压力的方法。
如图1所示的发动机10是用于如图2所示意性示出的混合动力电动车辆 (HEV)100的动力传动系统的一部分。前轮被结合到前桥102。差速器和主 减速器总成104也结合到前桥102。车辆动力传动系统通过变速器106结合 到差速器和主减速器总成104。变速器106通过离合器108结合到电动机110。 电动机110通过离合器114结合到发动机10。在图2所示的实施例中,链传 动装置112设置在发动机10和电动机110之间,从而发动机10绕第一轴线 旋转,电动机110和变速器106绕大体上与第一轴线平行的第二轴线旋转。 电动机110能够作为向相关车桥提供扭矩的电动机运转或者作为从相关车桥 吸收扭矩的发电机运转(即,在与该车桥相关的车轮上提供制动力)。电动机 110结合到作为储存电能的源和接收器(source and sink)的高压电池116。控 制器12被示出为结合到发动机10、变速器106、电动机110、离合器114和 高压电池116。图2中的构造示出了一种简单的HEV构造。还存在并未脱离 本公开的范围的许多可选的HEV构造。
期望监测EGR系统的操作,以确定该系统是否如期望的那样操作。此外, 有效的EGR监测系统和方法有助于确定EGR阀何时开始变得受限制。堵塞 变严重或EGR阀限制是在较冷的温度下利用EGR运转发动机(利用EGR运 转发动机通常用于在混合动力车辆中提高燃料经济性)的结果。可调节流经 EGR阀的EGR流量以延长EGR阀的寿命。可通过使用下面描述的多个系统 和方法来确定EGR系统的整体功能。
参照图3A,随着百分比负荷(MAP/BP)增大(即,随着歧管绝对压力 (MAP)接近大气压力(BP)),在EGR关闭和EGR开启的情况下所测量的 MAP之间的差接近于零。换句话说,在高负荷下MAP传感器数据不能单独 提供对系统可操作性的精确指示。一种解决方法是使用所测量的MAP和所推 断的MAP数据这两者来确定EGR系统的可操作性。如上所述,所测量的 MAP可通过由MAP传感器所传送的信号而确定,且所推断的MAP可通过 来自MAF传感器的信号、指示发动机rpm的PIP信号和发动机排量而计算 得到。如图3B所示,随着百分比负荷增大,在EGR开启的情况下测量的 MAF基本上与在EGR关闭的情况下测量的MAF不同。实质上,在低负荷下 的EGR添加基本上改变了MAP但却基本上没有改变MAF;而在高负荷下的 EGR添加基本上没有改变MAP但却基本上改变了MAF。
参照图4A,示出了曲线图,该曲线图示出了当所测量的MAP是数据的 唯一来源时功能性(未被限制的曲线)EGR系统和非功能性(完全被限制的 曲线)EGR系统之间的平均压差。可见,功能性EGR系统和非功能性EGR 系统两者均具有0.5和2.0英寸泵柱(IN of HG)之间的值。这会导致对EGR 系统的操作状态的不正确指示,进而会导致至服务设施的不必要行程以及消 费者的不满。根据本公开的实施例,一种解决该问题的方案是将在EGR开启 和关闭的情况下确定的所测量的MAP之间的平均压差与在EGR开启和关闭 的情况下计算的所推断的MAP之间的平均压差加起来。通过将这两个平均压 差加在一起,能够基本上减少图4A中示出的重叠区域,如图4B的曲线图所 示,进而提高了EGR系统状态指示器的精确度。
在图5A至图5C中进一步示出了该控制策略,其中,示出了使用所测量 的MAP和所推断的MAP得到的平均压差数据中的变化和噪声。如图5A和 图5B所示,当使用通过所测量的MAP或所推断的MAP而得到的平均压差 时,变化或噪声基本上覆盖了从未被限制的EGR通道到完全被限制的EGR 通道的范围。而当将通过所测量的MAP和所推断的MAP两者而得到的平均 压差加在一起时,变化或噪声大体上减小,如图5C所描述的。这种变化的减 小使得EGR系统的正常操作不大可能会导致不正确的诊断代码或者使得其 他指示器由于EGR开启和EGR关闭之间的压差(该压差位于由第一压力阈 值和第二压力阈值建立的区间内)而触发。
此外,可调节EGR位置和相应的流量,以补偿EGR阀和/或EGR管道 的任何堵塞或限制。可通过EGR阀传递函数FN_EGRPOS(其中,该函数基 于EGR阀上的压力比率与期望的EGR质量流量)来确定期望的EGR阀位置。 具体地,实现期望的EGR流量所需要的电机步数可通过从与EGR阀传递函 数对应的表查询电机输出步数值而确定。例如,见下面所呈现的表。
表中的值通过发动机测功器试验而根据经验确定。在表中,阀上的压力 比率egr_pres_rat位于水平轴线上,期望的EGR流量位于竖直轴线上。此外, 在表中,与位于水平轴线上的egr_pres_rat和位于竖直轴线上的EGR阀位置 一起还示出了实际的EGR质量流量的输出值FN_EGRMASS。如必要时将表 的输出修改(clip)为与电机所能够实现的总步数(例如,52步数)对应的 最大值。可通过将适应性参数egr_step_adapt添加到EGR阀传递函数来调节 期望的EGR阀位置,以补偿任何的EGR阀限制。结果,正常的EGR阀运动 可根据当前的发动机状况升高或降低。在转让给本公开的受让人并通过引用 被包含于此的第6,098,602号的美国专利中更详细地公开了一种方法,该方法 描述了用于获得期望的EGR位置的EGR阀传递函数的使用。
参照图6,示出了根据本公开的示例性实施例的用于描述混合动力车辆 的EGR监测系统的操作的流程图。如本领域的技术人员将理解的,可根据具 体应用和实施而通过软件和/或硬件执行图6中表达的功能。可根据具体处理 策略(例如,事件驱动、中断驱动等)而按照除了图6中示出的顺序或序列 之外的顺序或序列执行各种功能。类似地,虽然未明确地示出,但在具体操 作条件或具体应用下,一个或更多个步骤或功能可重复地执行、并行地执行 和/或省略。在一个实施例中,所示出的功能主要由软件、指令或代码实施, 所述软件、指令或代码存储在计算机可读存储装置中并且通过用于控制车辆 运转的一个或更多个控制器或基于微处理器的计算机执行。
更具体地,在图6中,控制器在框200处开始诊断测试。在框202处, 控制器设定测试,以在预定循环数n的范围收集所测量的MAP和所推断的 MAP的多个值。然后,如框204至框208所示的,控制器确定发动机状况是 否适于继续进行诊断程序;如果是,则如框210至框218所示的多次收集数 据,并在框216处对收集的数据取平均值。发动机状况包括:保持发动机转 速和扭矩稳定(204);获取当前的发动机转速、节气门位置和VCT位置(206); 核查发动机转速变化、节气门位置变化和VCT位置变化是否低于相应的阈值 (208)。如果在框208处,发动机转速变化、节气门位置变化或VCT位置变 化超过相应的阈值,则中止诊断测试。然后,在框220处,该测试获得或存 储初始的发动机转速、节气门位置和VCT位置,并返回到框200处的测试开 始处。
当在框208处满足了发动机状况时,便在框210处,在EGR阀开启的情 况下收集所测量的MAP(PON)和所推断的MAP(PON(INF))数据。然后,在 框212处,关闭EGR阀,并且在框214处,收集所测量的MAP(POFF)和所推 断的MAP(POFF(INF))。在框216处,再次开启EGR阀。在框218处,计算在 EGR关闭和EGR开启的情况下所测量的MAP之间的压差(Pdiff=PON-POFF) 以及在EGR关闭和EGR开启的情况下所推断的MAP之间的压差(Pdiff(INF)= PON(INF)-POFF(INF))。只要发动机状况持续,便重复该过程预定次数(n次循环)。 在特定间隔内已收集了数据之后,在框222处,控制器计算在该间隔(n次 循环)内所测量的MAP的平均压差和所推断的MAP的平均压差。
如果在框224处,所测量的MAP和所推断的MAP的平均压差之和 (Pdiff(AVG)+Pdiff(INF)AVG)小于第一阈值(PTHRESH1)并大于第二阈值(PTHRESH2),则 在框228和230处,验证EGR系统的操作状态。如果在测试期间发动机状况 大体上保持不变,则通过决策框230认为该测试是有效的,并在框232处, 设定与操作状态相对应的诊断代码。如果发动机状况并未保持大体上不变, 则如框234处所示的再次执行诊断程序。可基于在框232处设定或存储的诊 断代码来执行各种其他的控制动作,例如,启动车辆内的指示器以利用灯、 声音和/或消息警告驾驶员(例如)和/或在框236处调节EGR阀传递函数(下 面将更详细地解释)。
如果所述和不在由第一阈值和第二阈值所限定的区间内,则在框226处, 退出诊断程序,并在框236处继续进行控制。如框236和238所示,控制器 基于所测量的MAP和所推断的MAP的平均压差之和(Pdiff(AVG)+Pdiff(INF)AVG) 来调节EGR流量。当测量结果表明EGR阀开始变得受限制时,则增大EGR 流量。更具体地,如果平均压差之和(Pdiff(AVG)+Pdiff(INF)AVG)低于第三阈值, 则可通过以下方式来增大EGR流量:在框236处使egr_step_adapt增大一预 定数值(例如,增大5),并在框238处将其添加到EGR阀传递函数中。类 似地,如果平均压差之和超过第四阈值,则可通过以下方式来减小EGR流量: 使egr_step_adapt减小一预定数值(例如,减小5),并在框238处将其添加 到EGR阀传递函数中。在框236处,参数egr_step_adapt可被修改成与电机 总步数对应的最大值,并可被存储在KAM中。在调节了EGR流量之后,在 框240处诊断测试结束。通过调节废气经EGR阀而进入进气歧管的流动,可 延长EGR阀的寿命。
这样,根据本公开的实施例的插入式EGR监测的使用不依赖于发动机于 低效的低负荷运转点和高负荷运转点所进行的运转,因此对于混合动力车辆 应用而言是更有利的。根据本公开的实施例还通过使VCT位置在接近测试结 束时发生改变的测试无效而避免了与针对VCT位置的补偿测量有关的复杂 性和潜在的错误。
应该理解,本发明并不限于在本公开中已示出和讨论的确切的EGR控制 方法,而是在不脱离本发明的精神和范围的情况下可进行各种修改。
虽然上文描述了示例性实施例,但是并不意味着这些实施例描述了本公 开的所有可能的形式。相反,说明书中使用的词语为描述性词语而非限定, 并且应理解,在不脱离本发明的精神和范围的情况下可进行各种改变。此外, 可组合多个实施的实施例的特征以形成本发明的进一步的实施例。虽然已详 细描述了最佳方式,但熟悉本领域的人员将认识到,各种可选的设计和实施 例均在权利要求的范围之内。虽然各个实施例已经描述为提供优点或在一个 或多个期望特性方面优于其它实施例,但是本领域中的普通技术人员将明白, 可以对一个或多个特性进行折衷以实现期望的系统属性,该属性取决于具体 的应用和实施方式。这些属性包括但不限于:成本、强度、耐用性、生命周 期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、可维修性、重量、可制造性、装配 的便利性等。因此,被描述为在一个或多个特性方面可取性低于其它实施例 的实施方式的实施例并不在所要求保护的主题的范围之外,并可期望用于具 体应用。