电动EGR阀防电流过载的控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电动EGR阀防电流过载的控制方法及系统，其包括：对一电动EGR阀，基于所述电动EGR阀当前工况下的工况占空比确定所述电动EGR阀相应的工况驱动电流I

【技术实现步骤摘要】
电动EGR阀防电流过载的控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种控制方法及系统，尤其是一种电动EGR阀防电流过载的控制方法及系统，具体地说是柴油机用电动EGR阀防电流过载的控制方法及系统。

技术介绍

[0002]当前为了应对日益增长的环境保护需求，柴油机的排放法规也在不断的升级。目前，柴油机采用了多种后处理技术来满足严格的排放法规，EGR（Exhaust Gas Recirculation，废气再循环）就是其中的一项后处理技术，它将发动机排出的废气重新流向发动机进气管路，和新鲜空气一起混合后进入发动机的气缸内，这样可以降低发动机气缸内的燃烧温度和降低气缸内的氧浓度，由于NOx（氮氧化物）的产生条件为高温富氧，因此，EGR这项后处理技术可以明显减少柴油机尾气中的NOx浓度。
[0003]对利用EGR后处理技术的EGR系统，需要严格控制流入气缸内的废气流量，废气流入过多会导致发动机的动力性严重下降，流入过少又会导致废气中NOx含量增加，因此，柴油机的EGR后处理技术需通过EGR阀来控制流入气缸的废气流量。
[0004]EGR阀主要分为气动式EGR阀（以真空气源为动力）和电动式EGR阀（以直流电机为动力），相较于气动式EGR阀，电动EGR阀具有更快的响应速度，可以获得更好的瞬态控制，从而可以更好的控制排放，因此，在目前的国六排放法规阶段，柴油机上的EGR系统基本都是电动式EGR阀。
[0005]目前，柴油机EGR系统大多采用双闭环控制策略，即进气量闭环和EGR阀位置闭环。对进气量闭环，即通过需求进气量和实际进气量两者差值进行PID控制，以计算出的PID分量和EGR预控值相加得到EGR阀的需求开度，然后输入给EGR阀位置闭环，EGR阀位置闭环基于输入的需求开度和EGR阀位置传感器实时反馈的EGR阀实际开度，进行PID闭环计算，以得到用于驱动EGR阀内直流电机的占空比。
[0006]在上述基本的控制算法外，目前的EGR位置闭环还考虑了落座缓冲和防电流过载的保护功能；其中，落座缓冲的基本原理是：在EGR阀在接近阀座时，减缓其落座的速度，避免阀在落座时冲击损坏阀座。防电流过载的基本原理是：限制驱动占空比，从而减小电机的驱动电流，避免由于电流过大而损坏EGR驱动电机。
[0007]目前，为防电流过载，主要在H桥驱动电路上增加一路采样电路，通过采样电路获得当前的回采电压，将回采电压转化为电流，然后将该电流限制在设置好的电流峰值内。
[0008]上述防电流过载的方法能够将EGR阀的驱动电流限制到一个比较低的范围，使得电机的发热量较小，缺点是由于该电流峰值无法实现自适应，导致在某些需要大占空比的时候会被限制，造成EGR阀的响应性差。尤其是在EGR阀在释放卡滞冲击时，占空比被限制，卡滞冲击功能被减弱，影响卡滞故障的判断。
[0009]卡滞冲击功能是EGR阀的一个重要功能，是判断阀卡滞的一个重要的前提，当发现EGR阀卡在一个固定位置后，EGR系统会进入卡滞冲击，即EGR阀将使用大占空比进行冲阀，将卡滞的位置冲开，从而使EGR阀恢复到一个正常状态。此时，若将占空比限制，则会导致阀
在卡滞位置无法冲开，进而报出卡滞故障。
[0010]综上，对增加驱动回采电路，不仅增加了硬件的成本，还有可能会对正常的驱动产生潜在的影响。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种电动EGR阀防电流过载的控制方法及系统，其能自适应限制EGR阀驱动电机的占空比，在保证EGR阀位置闭环响应性的前提下，又可以保护驱动电机避免大电流的损坏，增加EGR阀的使用寿命，降低成本。
[0012]按照本专利技术提供的技术方案，一种电动EGR阀防电流过载的控制方法，所述控制方法包括：对一电动EGR阀，基于所述电动EGR阀当前工况下的工况占空比确定所述电动EGR阀相应的工况驱动电流I
EGR
；基于所确定的工况驱动电流I
EGR
判定所述电动EGR阀处于电流过载状态时，对所述电动EGR阀进行电流限制控制，其中，进行电流限制控制时，基于工况驱动电流I
EGR
确定当前工况下的占空比限值R
lim
，将占空比限值R
lim
与工况占空比中的较小者配置为电动EGR阀当前工况下的驱动占空比，以基于所配置的驱动占空比在预设电流限制时间范围内驱动电动EGR阀。
[0013]对基于工况占空比确定的工况驱动电流I
EGR
，则有：生成所述电动EGR阀的占空比
‑
电流查表曲线，利用所生成的工况占空比在占空比
‑
电流查表曲线查询确定与当前工况下工况占空比相对应的工况驱动电流I
EGR
，其中，电动EGR阀的占空比
‑
电流查表曲线，基于对电动EGR阀进行占空比
‑
电流试验生成。
[0014]对电动EGR阀进行占空比
‑
电流试验时，测量电动EGR阀在全占空比范围内不同工况占空比下的驱动测试电流，并基于所述驱动测试电流确定在相应工况占空比下的工况驱动电流I
EGR
；利用试验时的工况占空比
‑
工况驱动电流I
EGR
，利用插值方式生成占空比
‑
电流查表曲线。
[0015]对任一工况下的占空比限值R
lim
，则有：生成所述电动EGR阀的电流
‑
占空比限值查表曲线，利用所生成的电流
‑
占空比限值查表曲线查询确定与工况驱动电流I
EGR
相对应的占空比限值R
lim
，其中，在生成电动EGR阀的电流
‑
占空比限值查表曲线时，配置工况驱动第一电流阈值以及工况驱动第二电流阈值，在工况驱动电流I
EGR
低于驱动第一电流阈值时，电流限制比例为100%；工况驱动电流I
EGR
位于驱动第一电流阈值与驱动第二电流阈值之间时，电流限制比例逐步减少；工况驱动电流I
EGR
大于驱动第二电流阈值时，电流限制比例保持一恒定值。
[0016]对基于工况驱动电流I
EGR
确定当前工况下的占空比限值R
lim
，进行基于电机电池电压的修正，以得到占空比修正限值R
limCor
，其中，所述占空比修正限值R
limCor
为占空比限值R
lim
*fac，fac为电机电池电压修正系数；
进行电流限制控制时，将所述占空比修正限值R
limCor
与工况占空比中的较小者配置为电动EGR阀当前工况下的驱动占空比。
[0017]对电机电池电压修正系数fac，则有：fac=U
Nrm
/U
battu
其中，U
Nrm
为电标准电池电压，U
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动EGR阀防电流过载的控制方法，其特征是，所述控制方法包括：对一电动EGR阀，基于所述电动EGR阀当前工况下的工况占空比确定所述电动EGR阀相应的工况驱动电流I
EGR
；基于所确定的工况驱动电流I
EGR
判定所述电动EGR阀处于电流过载状态时，对所述电动EGR阀进行电流限制控制，其中，进行电流限制控制时，基于工况驱动电流I
EGR
确定当前工况下的占空比限值R
lim
，将占空比限值R
lim
与工况占空比中的较小者配置为电动EGR阀当前工况下的驱动占空比，以基于所配置的驱动占空比在预设电流限制时间范围内驱动电动EGR阀；对基于工况占空比确定的工况驱动电流I
EGR
，则有：生成所述电动EGR阀的占空比
‑
电流查表曲线，利用所生成的工况占空比在占空比
‑
电流查表曲线查询确定与当前工况下工况占空比相对应的工况驱动电流I
EGR
，其中，电动EGR阀的占空比
‑
电流查表曲线，基于对电动EGR阀进行占空比
‑
电流试验生成；对电动EGR阀进行占空比
‑
电流试验时，测量电动EGR阀在全占空比范围内不同工况占空比下的驱动测试电流，并基于所述驱动测试电流确定在相应工况占空比下的工况驱动电流I
EGR
；利用试验时的工况占空比
‑
工况驱动电流I
EGR
，利用插值方式生成占空比
‑
电流查表曲线；对任一工况下的占空比限值R
lim
，则有：生成所述电动EGR阀的电流
‑
占空比限值查表曲线，利用所生成的电流
‑
占空比限值查表曲线查询确定与工况驱动电流I
EGR
相对应的占空比限值R
lim
，其中，在生成电动EGR阀的电流
‑
占空比限值查表曲线时，配置工况驱动第一电流阈值以及工况驱动第二电流阈值，在工况驱动电流I
EGR
低于驱动第一电流阈值时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李大明，刘钊，李星星，
申请(专利权)人：卓品智能科技无锡股份有限公司，
类型：发明
国别省市：