一种基于直流电机EGR阀的补偿装置及补偿控制方法制造方法及图纸

一种基于直流电机EGR阀的补偿装置及补偿控制方法，装置包括EGR阀开度测量模块、EGR阀开度差值计算模块和弹簧弹力补偿模块，EGR阀开度测量模块和EGR阀开度差值计算模块连接，EGR阀开度差值计算模块和弹簧弹力补偿模块连接；方法包括：1、EGR阀开度测量模块获得EGR阀的上一个周期的实际开度L´实际和当前周期的实际开度L实际；2、EGR阀开度差值计算模块计算EGR阀前后两个周期实际开度差值的绝对值｜L实际－L´实际｜；3、当EGR阀处于运动状态时，输出弹簧弹力补偿值y=0；当EGR阀处于静止状态时，输出相应的弹簧弹力补偿值y。解决了EGR阀开度控制过程中出现的超调甚至振荡的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于直流电机EGR阀的补偿装置及补偿控制方法
本专利技术涉及一种EGR阀补偿方法，更具体地说涉及一种基于直流电机EGR阀的补偿装置及补偿控制方法，属于发动机零部件

技术介绍
废气再循环系统(ExhaustGasRecirculation，简称EGR)是将发动机产生的废气的一小部分通过EGR阀再送回气缸进行再度燃烧的技术。内燃机燃烧后排出的气体中含氧量极低，此排出气体与进气混合后会使进气中氧气浓度降低，在燃烧时（最高）温度会降低，从而抑制氮氧化物（NOx）的产生；但是过量的废气在循环中将会影发动机的性能和导致其他排放物的恶化，因此在不同工况下，进入气缸的废气量是影响发动机排放和发动机排放平衡的重要因素。EGR阀是EGR系统的重要执行器，EGR阀的动态响应直接影响引入进气侧的废气量，因此需要控制使EGR阀快速、精确的到达目标开度。目前，普遍的控制方法是根据油量、转速等信号获得EGR阀目标开度，参见图4。但是，该控制策略中没有对回位弹簧的弹力进行补偿控制，因此在EGR阀开度发生变化时，其动态响应的超调量过大，调节时间过长，导致EGR阀的控制精度不满足要求。
技术实现思路
本专利技术针对现有的EGR阀开度控制过程存在的的超调量过大、调节时间过长等问题，提供一种基于直流电机EGR阀的补偿装置及补偿控制方法。为实现上述目的，本专利技术的技术解决方案是：一种基于直流电机EGR阀的补偿装置，包括EGR阀开度测量模块、EGR阀开度差值计算模块和弹簧弹力补偿模块，所述的EGR阀开度测量模块用来获得EGR阀上一个周期的实际开度L´实际和当前周期的实际开度L实际，所述的EGR阀开度差值计算模块用来计算EGR阀前后两个周期实际开度差值的绝对值｜L实际－L´实际｜，所述的弹簧弹力补偿模块用来输出弹簧弹力补偿值，EGR阀开度测量模块和EGR阀开度差值计算模块连接，EGR阀开度差值计算模块和弹簧弹力补偿模块连接。一种基于直流电机EGR阀的补偿控制方法，包括下面的步骤：步骤一，EGR阀开度测量模块获得EGR阀的上一个周期的实际开度L´实际和当前周期的实际开度L实际；步骤二，EGR阀开度差值计算模块计算EGR阀前后两个周期实际开度差值的绝对值｜L实际－L´实际｜，当｜L实际－L´实际｜＞阈值Ｌ１、认为EGR阀处于运动状态，当｜L实际－L´实际｜≤阈值Ｌ１、认为EGR阀处于静止状态，阈值Ｌ1为正值，阈值L1具体值通过试验标定；步骤三，当EGR阀处于运动状态时，弹簧弹力补偿模块输出弹簧弹力补偿值y=0；当EGR阀处于静止状态时，弹簧弹力补偿模块输出相应的弹簧弹力补偿值y。所述步骤三中当EGR阀处于静止状态时弹簧弹力补偿模块输出相应的弹簧弹力补偿值y具体包括下面的内容：1）当EGR阀的目标开度L目标与实际开度L实际的差值△L大于阈值L2时，输出以A为基础值、步长X0递增的弹簧弹力补偿值y=A，y=y+X0，其中、X0和L2都是正值；2）当EGR阀的目标开度L目标与实际开度L实际的差值△L小于阈值-L2时，输出以-A为基础值、步长-X0递减的弹簧弹力补偿值y=-A，y=y-X0，其中A、X0和L2都是正值；3）当EGR阀的目标开度L目标与实际开度L实际的差值△L的绝对值小于L2时，输出弹簧弹力补偿值y=0。与现有技术相比较，本专利技术的有益效果是：本专利技术中EGR阀开度发生变化时，对弹簧弹力进行补偿控制，当EGR阀静止并且EGR阀目标开度与实际开度偏差为正/负时，输出正/负补偿值；当EGR阀运动或者偏差为零时，输出的补偿值为零。因此实现对不同属性弹簧的弹力进行补偿控制，解决了EGR阀开度控制过程中出现的超调甚至振荡的问题。附图说明图1是本专利技术流程图。图2是本专利技术中EGR阀目标开度补偿控制框图。图3是本专利技术中回位弹簧弹力补偿控制框图。图4是现有的EGR阀控制流程图。具体实施方式以下结合附图说明和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。实施例一：一种基于直流电机EGR阀的补偿装置，包括EGR阀开度测量模块、EGR阀开度差值计算模块和弹簧弹力补偿模块，所述的EGR阀开度测量模块通常为EGR阀位置传感器。所述的EGR阀开度测量模块用来获得EGR阀上一个周期的实际开度L´实际和当前周期的实际开度L实际，所述的EGR阀开度差值计算模块用来计算EGR阀前后两个周期实际开度差值的绝对值｜L实际－L´实际｜，所述的弹簧弹力补偿模块用来输出弹簧弹力补偿值；EGR阀开度测量模块和EGR阀开度差值计算模块连接，EGR阀开度差值计算模块和弹簧弹力补偿模块连接。实施例二：参见图1至图3，一种基于直流电机EGR阀的补偿控制方法，涉及废气再循环系统中的对EGR阀回位弹簧弹力的补偿控制，具体包括下面的步骤：步骤一，EGR阀开度测量模块获得EGR阀的上一个周期的实际开度L´实际和当前周期的实际开度L实际。步骤二，EGR阀开度差值计算模块计算EGR阀前后两个周期实际开度差值的绝对值｜L实际－L´实际｜，当｜L实际－L´实际｜＞阈值Ｌ１，认为EGR阀处于运动状态；当｜L实际－L´实际｜≤阈值Ｌ１，认为EGR阀处于静止状态，阈值Ｌ１为正值。阈值L1用来判断EGR阀是否处于运动状态，当前后两个周期EGR阀实际位置发生改变（即两次实际开度值不相等）时，认为EGR阀是运动的；因此为了排除抖动及其他干扰引入阈值L1，阈值L1具体值通过试验标定。步骤三，当EGR阀处于运动状态时，弹簧弹力补偿模块输出弹簧弹力补偿值y=0；当EGR阀处于静止状态时，弹簧弹力补偿模块输出相应的弹簧弹力补偿值y。具体的，所述步骤三中当EGR阀处于静止状态时弹簧弹力补偿模块输出相应的弹簧弹力补偿值y具体包括下面的内容：1）当EGR阀的目标开度L目标与实际开度L实际的差值△L大于阈值L2时，输出以A为基础值、步长X0递增的弹簧弹力补偿值y=A，y=y+X0，其中、X0和L2都是正值，A值通过试验标定，X0为每个周期弹簧补偿值的增量，X0值通过试验标定。即当△L>L2时，首先输出的弹簧弹力补偿值为A，即y=A；接下来每个周期，输出以X0为步长递增的弹簧补偿值y，即y=y+X0。2）当EGR阀的目标开度L目标与实际开度L实际的差值△L小于阈值-L时，即L目标-L实际=△L；△L＜-L2时，输出以-A为基础值、步长-X0递减的弹簧弹力补偿值y=-A，y=y-X0，其中A、X0和L2都是正值。即当△L＜-L2时，首先输出的弹簧弹力补偿值为-A，即y=-A；接下来每个周期，输出以-X0为步长递减的弹簧补偿值y，即y=y-X0。3）当EGR阀的目标开度L目标与实际开度L实际的差值△L的绝对值小于L2时，即L目标-L实际=△L、|△L|＜L2）时，输出弹簧弹力补偿值y=0。上面步骤1）、2）和3）中阈值L2用来判断是否输出弹簧弹力补偿值，且确定弹簧弹力补偿值；当目标开度和实际开度的差值超过一定阈值时，表示此时EGR阀即将从静止变化到运动状态，所以输出对应的弹簧弹力补偿值。因此为了排除误差等干扰引入阈值L2，阈值L2通过试验标定。参见图1至图3，现有的EGR阀开度控制方法是通过EGR阀位置传感器获得EGR阀实际开度，与EGR阀目标开度的差值作为PID控制器的输入，将PID控制器的输出转换成驱动电机的PWM信号，通过H桥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于直流电机EGR阀的补偿装置，其特征在于：包括EGR阀开度测量模块、EGR阀开度差值计算模块和弹簧弹力补偿模块，所述的EGR阀开度测量模块用来获得EGR阀上一个周期的实际开度L´实际和当前周期的实际开度L实际，所述的EGR阀开度差值计算模块用来计算EGR阀前后两个周期实际开度差值的绝对值｜L实际－L´实际｜，所述的弹簧弹力补偿模块用来输出弹簧弹力补偿值，EGR阀开度测量模块和EGR阀开度差值计算模块连接，EGR阀开度差值计算模块和弹簧弹力补偿模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于直流电机EGR阀的补偿装置，其特征在于：包括EGR阀开度测量模块、EGR阀开度差值计算模块和弹簧弹力补偿模块，所述的EGR阀开度测量模块用来获得EGR阀上一个周期的实际开度L´实际和当前周期的实际开度L实际，所述的EGR阀开度差值计算模块用来计算EGR阀前后两个周期实际开度差值的绝对值｜L实际－L´实际｜，所述的弹簧弹力补偿模块用来输出弹簧弹力补偿值，EGR阀开度测量模块和EGR阀开度差值计算模块连接，EGR阀开度差值计算模块和弹簧弹力补偿模块连接。2.一种基于直流电机EGR阀的补偿控制方法，其特征在于，包括下面的步骤：步骤一，EGR阀开度测量模块获得EGR阀的上一个周期的实际开度L´实际和当前周期的实际开度L实际；步骤二，EGR阀开度差值计算模块计算EGR阀前后两个周期实际开度差值的绝对值｜L实际－L´实际｜，当｜L实际－L´实际｜＞阈值Ｌ1、认为EGR阀处于运动状态，当｜L实际－L´实际｜≤阈值Ｌ1、认...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚林，程欢，周杰敏，倪洪飞，
申请(专利权)人：东风商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42