[发明专利]监视EGR系统的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于改善排气再循环(EGR)系统的运转和诊断的方法和系统。该方法可特别适用于具有冷却EGR的发动机。

背景技术

长期以来EGR已经应用至发动机以控制NOx排放和减少发动机泵唧功。EGR能够通过提高进气歧管压力来降低发动机泵唧功。EGR能够通过减小缸内峰值燃烧温度来降低NOx排放。当前，EGR系统已经开始冷却EGR以进一步减小缸内燃烧温度，从而进一步减少发动机NOx排放。然而，冷却的EGR并不是在所有的发动机工况下都是必需的，因此一些EGR系统同时提供未调节的和冷却的EGR。

尽管EGR系统能够通过提供未调节的和冷却的EGR来协助降低发动机排放并且改善发动机运转，这种系统也带来了确定该系统是否按所需运转的挑战。例如，在一些状况下可能难于确定控制阀是否按所需定位以提供请求的冷却的或未调节的EGR。一些EGR系统包括与测量的发动机工况进行比较以便确定EGR系统是否按所需运转的模型。然而，在一些建模的系统中调节两态冷却控制阀的位置能够导致不连续使得难于评估EGR系统的运转是否劣化。如果未合适地处理由开关冷却控制阀导致的不连续，会导致EGR系统劣化的误报(false positive)或漏报(false negative)指示。

发明内容

本发明人已经认识到上述缺点并且已开发出用于监视EGR系统的方法。根据本发明一方面，提供一种用于监视EGR系统的方法，包含：当指令阀门至第一位置时响应于第一EGR气体温度模型指示EGR系统劣化；及当指令阀门至第二位置时响应于第二EGR气体温度模型指示EGR系统劣化。

通过为每个阀门位置提供独立和不同的EGR系统行为的模型，能够至少在一些状况期间更好地估算EGR系统行为。在一个示例中，提供模型用于在指令阀门至EGR气体被引导至EGR冷却器的位置时估算EGR冷却器下游的EGR气体温度。第二模型提供用于在指令阀门至旁通过EGR冷却器的第二位置时估算EGR冷却器下游的EGR气体温度。通过提供EGR系统的不同部分的独立模型，能够限制阀门切换可对单独模型造成的效果，因为该模型能够独立于阀门位置持续估算系统参数。

本发明可提供多个优点。具体地，该方法能够改善基于模型的参数估算，因为由切换两态阀门导致的不连续不会显著影响通过独立模型提供的估算。此外，可更简单地执行该方法，因为全部系统动力学不必要集成在单个模型中以获得所需模型输出。更进一步地，本发明的方法可简化模型调校。

根据本发明另一方面，提供一种用于监视EGR的方法，包含：响应于切换EGR冷却器旁通阀的位置期间下游EGR气体温度指示EGR冷却器旁通阀的劣化，包括指示基于流穿过旁通管道和流穿过EGR冷却器的不同状况。

根据本发明的一个实施例，指示进一步基于环境空气温度。

根据本发明的一个实施例，指示进一步基于EGR流速。

根据本发明的一个实施例，EGR冷却器包括高温冷却剂管道和低温冷却剂管道。

根据本发明的一个实施例，比较下游EGR气体温度与估算EGR气体温度。

根据本发明再一方面，提供一种发动机系统，包含：EGR冷却器；EGR冷却器旁通回路；在第一状态配置用于引导EGR气体至EGR冷却器的阀门，该阀门在第二状态下配置用于引导EGR气体旁通EGR冷却器；及控制器，该控制器包括测量EGR冷却器和EGR冷却器旁通回路下游EGR管道内EGR气体的温度的指令，该控制器包括用于当指令阀门至第二状态时在测量EGR气体温度在第二EGR模型温度估算的预定的第一阈值温度范围之外时指示EGR劣化的进一步指令。

根据本发明的一个实施例，还包含用于控制器以在指令阀门至第一状态时比较测量EGR温度与第一EGR模型温度估算的预定的第二阈值温度范围的指令。

根据本发明的一个实施例，还包含当测量EGR气体温度在第一阈值温度范围之外时指示阀门处于第一状态的指令。

根据本发明的一个实施例，还包含当测量EGR气体温度在第二阈值温度范围之外时指示阀门处于第二状态的指令。

根据本发明的一个实施例，还包含位于EGR冷却器下游的EGR路径内的温度传感器。

根据本发明的一个实施例，EGR冷却器包括高温冷却剂回路和低温冷却剂回路。

本发明的上述优点和其他优点及特征在结合附图或从下面较佳实施的详细描述中更加显而易见。

附图说明

当单独通过阅读示例实施例(参考这里的详细描述)或结合附图将全面地理解这里描述的优点。