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用于排气再循环系统的方法和系统与流程

2022-06-08 21:05:00 来源:中国专利 TAG:


1.本说明书总体上涉及诊断排气再循环系统的传感器。


背景技术:

2.发动机系统可以利用排气从发动机排气系统到发动机进气系统的再循环(被称为排气再循环(egr)的过程)以减少常规排放。可以控制egr阀以实现给定发动机工况下的期望进气稀释。传统上,可以测量被引导通过egr系统的低压egr(lp-egr)和/或高压egr(hp-egr)的量并基于发动机操作期间的发动机转速、发动机温度和负荷来调整所述量,以维持发动机的期望燃烧稳定性,同时提供排放和燃料经济性益处。egr可以冷却燃烧室温度,这可以减少no
x
的形成。
3.在egr系统的一些现有实施方式中,可以经由固定孔口和跨孔口感测的压力降来测量egr输送。孔口压力降可以通过差压传感器或两个分立的压力传感器来测量,孔口的每一侧有一个压力传感器。经由表征流量与孔口压力降之间的关系,可以进行孔口egr流量测量。所述关系可以存储在存储器中并且在未来的egr流量状况期间进行检索以调整egr测量的流率。然后,控制器可以使用egr测量的流率来调整发动机气流、缸内燃料/空气混合物燃烧速率、发动机输出扭矩,并且用作闭环egr流量控制器配置中的反馈信号,其中egr流量由与固定孔口分开的阀调节。
4.在其他示例中,egr系统可以包括通过测量或估计跨egr控制阀的压力降来测量输送的egr流量。egr控制阀测量值可以表征流量与孔口压力降之间的关系。所述值可以被存储并用于调整类似于上述那些的条件。这些配置中的任一种中的egr流量测量值都可能取决于压力传感器的准确度。因此,可能需要压力传感器诊断来检测传感器中的一个或多个的劣化。然而,压力传感器的劣化幅值可能会变化。在一些示例中,压力测量值可能仍然相对准确(例如,在制造公差之外但相对于先前读数是准确的)。因此,传感器发生的误差可能相对较小,并且可能需要复杂且精密的方法来检测这种误差。


技术实现要素:

5.在一个示例中,上述问题可以通过一种包括高压排气再循环(hp-egr)系统的系统来解决,所述hp-egr系统包括相对于排气流的方向在阀上游的第一传感器和在阀下游的第二传感器,其中hp-egr系统没有固定孔口压力差传感器。以这种方式,egr系统的封装相对于先前的hp-egr系统可能不太复杂。
6.作为一个示例,第一传感器和第二传感器可能需要定期诊断测试以提供期望的egr流率。可以在某些发动机工况期间将来自第一传感器和第二传感器的输出与彼此、与存储在查找表中的数据或与来自其他传感器的反馈进行比较,以确定传感器中的一个或多个是否劣化。通过这样做,可以在不包括固定孔口压力差传感器的情况下可靠地调节通过egr系统的排气流量。
7.应当理解,提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步
描述的一系列概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征,所要求保护的主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外,所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
8.图1示出了混合动力车辆中包括的发动机的示意图。
9.图2示出了用于将感测的冷却器压力降与估计的压力降进行比较的方法。
10.图3示出了用于在无流量egr状况期间检测egr压力传感器劣化的方法。
11.图4示出了用于针对多个egr阀位置确定排气压力传感器与egr压力传感器之间的比率的方法。
12.图5示出了用于响应于传感器劣化而调整egr阀操作并确定egr阀劣化的方法。
具体实施方式
13.以下描述涉及用于高压egr系统的系统和方法。高压egr系统可以包括阀上压力差(delta pressure over the valve,dpov)配置,其中两个独立的压力传感器布置在egr阀的上游和下游。高压egr系统没有固定孔口压力差传感器,并且可以依靠两个压力传感器结合egr阀来调节通过egr系统的egr流量。图1中示出了布置在混合动力车辆的发动机系统中的hp-egr系统的示例。图2至图5示出了用于在各种发动机状况期间诊断hp-egr系统的传感器和egr阀的方法。
14.图1示出了可以从发动机系统8和/或车载能量存储装置得到推进动力的混合动力车辆系统6的示意性描绘。能量转换装置(诸如发电机)可操作以从车辆运动和/或发动机操作吸收能量,并且然后将吸收的能量转换为适合于供能量存储装置存储的能量形式。
15.发动机系统8可包括具有多个气缸30的发动机10。发动机10包括发动机进气口23和发动机排气口25。发动机进气口23包括经由进气通道42流体地联接到发动机进气歧管44的进气节气门62。空气可以经由空气滤清器52进入进气通道42。发动机进气歧管44还可以包括歧管绝对压力(map)传感器95。发动机排气口25包括排气歧管48,所述排气歧管通向将排气引导到大气的排气通道35。发动机排气口25可以包括安装在紧密联接位置或远侧车身底部位置中的至少一个排放控制装置70。排放控制装置70可以包括三元催化器、稀nox捕集器、微粒过滤器、氧化催化器等。应当理解,诸如多种阀和传感器的其他部件可以包括在发动机中,如本文中进一步详细描述。在其中发动机系统8是增压发动机系统的一些实施例中,发动机系统还可以包括增压装置,诸如涡轮增压器。
16.在本公开的示例中,排放控制装置70是微粒过滤器70。在一个示例中,微粒过滤器70是汽油微粒过滤器。在另一个示例中,微粒过滤器70是柴油微粒过滤器。
17.发动机系统8还包括具有压缩机82和涡轮84的涡轮增压器。压缩机82和涡轮84经由轴86机械地联接。涡轮84可以经由流动通过排气通道35的排气来驱动。排气可以使涡轮84的转子旋转,这可以使轴86旋转,从而导致压缩机82的转子旋转。压缩机84被配置为接收并压缩进气。
18.发动机系统8还包括排气再循环(egr)系统130。在图1的示例中,egr系统130是高压egr系统,其中排气从涡轮84上游的发动机排气口25的位置抽取。egr系统130包括相对于
egr通道132中的排气流的方向布置在热交换器138上游的egr阀134。
19.egr系统130还包括第一压力传感器135、第二压力传感器136和温度传感器139。在本文中,第一压力传感器135被称为排气压力传感器135,并且第二压力传感器136被称为egr压力传感器136。排气压力传感器135可以布置在egr阀134的上游,并且egr压力传感器136可以相对于排气流的方向在egr阀的下游布置在egr阀134与热交换器138之间。温度传感器139可以布置在热交换器138的下游。排气压力传感器135、egr压力传感器136和温度传感器139中的每一者可以被配置为向控制器12提供反馈。如图所示,egr系统130是没有固定孔口压力差传感器的高压egr系统。因此,排气压力传感器135和egr压力传感器136是独立的压力传感器,其被配置为以阀上压力差(dpov)系统监测可变孔口(例如,egr阀134)的上游和下游的压力。
20.在一个示例中,热交换器138可以是液体到液体或空气到液体冷却器。热交换器138可以被配置为从混合动力车辆6的冷却系统(诸如发动机冷却系统或其他类似冷却系统)接收冷却剂。另外或替代地,热交换器138可以包括与混合动力车辆6的其他冷却系统分离的冷却系统。在一些示例中,旁路通道可以包括在egr系统130中,其中旁路通道被配置为在可能不期望冷却的状况期间使加压的排气围绕热交换器138流动。在一个示例中,在发动机温度低于期望的温度的状况期间,诸如在冷起动期间,可能不期望冷却。
21.在图1的示例中,混合动力车辆6还包括低压(lp)egr通道142。lp-egr通道142被配置为将排气从涡轮84下游转移到压缩机82上游的进气通道42的一部分。另外或替代地,在一些示例中,在不脱离本公开的范围的情况下,混合动力车辆6可以被配置为没有lp-egr通道142。
22.混合动力车辆6还可以包括控制系统14。控制系统14被示出为从多个传感器16(本文描述了其各种示例)接收信息并且将控制信号发送到多个致动器81(本文描述了其各种示例)。作为一个示例,传感器16可以包括位于排放控制装置上游的排气压力传感器126、温度传感器128和压力传感器129。诸如附加的压力传感器、温度传感器、空燃比传感器和成分传感器的其他传感器可以联接到车辆系统6中的各种位置。作为另一示例,致动器可以包括节气门62。
23.控制器12可以被配置为常规微型计算机,其包括微处理器单元、输入/输出端口、只读存储器、随机存取存储器、保活存储器、控制器局域网(can)总线等。控制器12可被配置为动力传动系统控制模块(pcm)。控制器可以在休眠模式与唤醒模式之间变换以得到另外的能量效率。控制器可以从各种传感器接收输入数据,处理输入数据,并且响应于处理的输入数据,基于编程在处理的输入数据中的对应于一个或多个程序的指令或代码而触发致动器。
24.在一些示例中,混合动力车辆6包括一个或多个车轮59可用的多个扭矩源。在其他示例中,车辆6是仅具有发动机的常规车辆或仅具有一个或多个电机的电动车辆。在所示的示例中,车辆6包括发动机10和电机51。电机51可以是马达或马达/发电机。当一个或多个离合器56被接合时,发动机10的曲轴和电机51可以经由变速器54连接到车轮59。在所描绘的示例中,第一离合器56被设置在曲轴与电机51之间,并且第二离合器56被设置在电机51与变速器54之间。控制器12可将信号发送到每个离合器56的致动器来使离合器接合或脱离,以便将曲轴与电机51以及连接到其的部件连接或断开,和/或将电机51与变速器54以及连
接到其的部件连接或断开。变速器54可能是齿轮箱、行星齿轮系统或另一种类型的变速器。动力传动系统可以各种方式配置,所述方式包括并联、串联或串并联混合动力车辆。
25.电机51从牵引电池61接收电力,以将扭矩提供到车轮59。电机51还可以作为发电机操作,以例如在制动操作期间提供电力以对电池61进行充电。
26.如本文将描述的,egr系统130的压力传感器可以针对在期望公差之外操作进行周期性诊断。期望公差可以相对较小,使得在诊断期间检测到的误差也可以相对较小。因此,在没有附加传感器或高级硬件的情况下,确定这些误差可能相对具有挑战性。在本文中,描述了用于在没有相对于图1的示例中所示的那些的附加传感器和硬件的情况下以低成本系统检测传感器中的误差的方法。
27.图1示出了具有各种部件的相对定位的示例性配置。至少在一个示例中,如果被示出为直接彼此接触或直接联接,则此类元件可以分别称为直接接触或直接联接。类似地,至少在一个示例中,被示出为彼此邻接或相邻的元件可以分别彼此邻接或相邻。作为一个示例,彼此共面接触的部件可以被称为共面接触。作为另一示例,在至少一个示例中,仅在其间具有空间并且没有其他部件的彼此相隔定位的元件可以被称作如此。作为又一个示例,被示为在彼此的上方/下方的、在彼此相对的两侧或在彼此的左侧/右侧的元件可以被称为相对于彼此如此。此外,如图所示,在至少一个示例中,最顶部元件或元件的最顶点可以被称为部件的“顶部”,并且最底部元件或元件的最底点可以被称为部件的“底部”。如本文所使用的,顶部/底部、上部/下部、上方/下方可能是相对于图的竖直轴线而言,并用于描述图的元件相对于彼此的定位。因此,在一个示例中,被示出为在其他元件上方的元件位于其他元件的正上方。作为又一示例,附图内描绘的元件的形状可以被称为具有那些形状(例如,诸如为圆形的、直线的、平面的、弯曲的、倒圆的、倒角的、成角度的等)。此外,在至少一个示例中,被示出为相互交叉的元件可以被称为交叉元件或彼此交叉。此外,在一个示例中,被示出为在另一元件内或被示出为在另一元件外的元件可以被称为如此。应当理解,被称为“基本上相似和/或相同”的一个或多个部件根据制造公差(例如,在1%至5%的偏差内)彼此不同。
28.现在转向图2,其示出了用于将感测的压力与估计的压力进行比较以确定egr系统传感器是否在期望公差内操作的方法200。用于执行方法200和本文所包括的其余方法的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机系统的传感器(诸如上文参考图1描述的传感器)接收的信号来执行。控制器可以根据下文描述的方法采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。
29.方法200开始于202,其包括接收来自歧管绝对压力(map)传感器的反馈。map传感器可以与图1的map传感器95相同。另外或替代地,可以经由一个或多个发动机工况来估计进气歧管压力,所述发动机工况包括发动机转速、节气门位置、质量空气流量和车辆速度。
30.方法200可以前进到204,其包括估计跨egr冷却器的压力降。估计压力降可以包括在206处相对于egr流量表征冷却器压力,并且在208处使用所述表征的输入来在查找表中查找估计的压力降。
31.例如,通过相对于流量关系表征冷却器压力来估计egr冷却器压力降。例如,由于冷却器中累积的物质,冷却器上游的压力可能大于冷却器下游的压力。然而,如果物质积聚低于阈值负荷,则跨冷却器的压力降可能相对较低。因此,可以针对多个egr流量来表征压
力降并将压力降存储在查找表中。在车辆操作期间,使用估计的egr流量查找所述表征。估计的egr流量可以基于来自排气压力传感器、egr压力传感器和阀位置致动器的反馈。
32.方法200前进到210,其包括将来自map传感器的反馈与egr压力传感器进行比较以确定map传感器与egr压力传感器之间的差值是否在估计的压力降的期望范围内。在一个示例中,期望范围是基于在工厂设定的范围内误差。在一个示例中,期望公差是估计的压力降的
±
5%。另外或替代地,期望公差是估计的压力降的
±
2%。另外或替代地,期望公差是估计的压力降的
±
1%。
33.可以经由下面的等式1来检查egr压力传感器的操作。
34.p
_valve_ds
=p
_intake
p
_delta_cooler
(等式1)
35.p
_intake
可以等于来自进气歧管压力传感器的反馈。p
_delta_cooler
等于估计的冷却器压力降。以这种方式,将来自egr压力传感器的反馈与p
_valve_ds
进行比较。因此,在一个示例中,可以存在第一p
_valve_ds
值和第二p
_valve_ds
值,其中第一p
_valve_ds
直接等于来自egr压力传感器的反馈,并且第二p
_valve_ds
等于基于估计的压力降和map传感器反馈的预期反馈。
36.如果两个值相等或在期望公差内,则方法200前进到212,其包括维持当前操作参数。egr压力传感器正在根据需要操作并且未指示为劣化。
37.如果两个值不相等,则方法200前进到214,其包括基于等式1确定感测值是否小于估计值。如果感测值小于估计值,则方法200前进到216,其包括跨egr阀的egr流量测量值太高。也就是说,egr压力传感器不正确地感测低压,然后,这导致跨egr阀的egr流量测量值太高。这是由于感测的较低下游压力导致较大的阀压力降计算。这可能导致输送到进气歧管的egr不足。
38.方法200可以前进到218,其包括确定跨egr冷却器的估计的压力降太高。这是由于高egr流量测量值导致估计的高egr冷却器压力降。因此,冷却器压力降与冷却器气体体积流率成比例,所述冷却器气体体积流率与冷却器气体质量流率成比例。因此,egr压力传感器感测到的值低于实际值,从而导致估计的压力较高。
39.方法200前进到220,其包括将egr压力传感器感测的压力与估计的压力进行比较。
40.方法200前进到222,其包括确定感测的压力与估计的压力之间的差值是否在期望公差内。如果感测的压力与估计的压力之间的差值不在期望公差内,则方法200前进到224,其包括确定传感器测量值在期望公差之外。此外,在一些示例中,传感器可以被指示为劣化。
41.在方法200的一些示例中,可以基于差值来确定修正系数,使得经由修正系数来调整由egr压力传感器感测的未来值。通过这样做,可以在不更换egr压力传感器的情况下增强egr流量状况。
42.返回到222,如果差值在期望公差内,则方法200前进到226,其包括确定传感器测量值在期望公差内。因此,可以使用来自egr压力传感器的反馈而无需调整。
43.返回到214,如果感测值不小于估计值,则方法200前进到228,其包括确定跨阀的egr流量测量值低于实际值。egr压力传感器感测到不准确的高egr压力,这由于较高的阀下游压力导致较低的阀压力降计算而导致跨阀的egr流量测量值较低。
44.方法200前进到230,其包括确定估计的冷却器压力降太低。低egr流量测量值导致估计的低冷却器压力降。因此,在本示例中,egr压力传感器感测的压力比估计的压力高。如
上所述,在222处比较这些值。
45.在方法200的一些示例中,可以在210之后确定egr冷却器清洁请求。在一个示例中,在另一诊断测试期间,诸如在如下面关于图3描述的无流量状况期间,egr压力传感器可以被确定为未劣化。如果egr压力传感器未劣化,但是计算的egr压力传感器反馈和实际egr压力传感器反馈不在期望范围内,则egr冷却器可能包括大于阈值负荷的物质的量,从而导致由于因限制而阻碍排气流通过其中引起的大的压力降。
46.现在转向图3,其示出了用于在egr阀关闭的工况(例如,无流量状况)期间诊断传感器劣化的方法300。
47.方法300在302处开始,其包括确定egr阀是否关闭。如果egr阀未关闭,则方法300前进到304,其包括维持当前操作参数并且由于egr流动而未在无流量状况下监测egr系统。如果期望在egr流量状况期间进行egr监测,则方法300可以任选地前进到图2的202。
48.如果egr阀关闭,则方法300前进到304,其包括接收来自egr压力传感器的反馈。
49.方法300前进到306,其包括计算egr压力传感器与map传感器之间的差值。
50.方法300前进到308,其包括确定差值是否在期望阈值内。在一个示例中,期望阈值是基于来自进气歧管压力传感器的反馈的百分比。例如,期望阈值可以是来自进气歧管压力传感器的反馈的
±
5%或2%或1%的范围。
51.如果差值在期望阈值内,则方法300前进到310,其包括指示egr压力传感器测量值在期望公差内。因此,egr压力传感器未劣化。
52.如果差值不在期望公差内,则方法300前进到312,其包括确定egr压力传感器测量值在期望公差之外。方法300前进到314以激活指示需要更换或维修egr压力传感器的指示灯。在一些示例中,另外或替代地,可以基于差值来计算乘数,其中乘数可以是被配置为将来自egr压力传感器的输出调整为落在期望阈值内的修正系数。
53.现在转向图4,其示出了用于相对于排气压力评估egr压力传感器以确定其在各种阀位置处的比率的方法400。
54.方法400在402处开始,其包括确定egr阀是否在流动。如果egr阀在完全关闭位置之外,则egr可能在流动。在一些示例中,所述方法还可以包括确定egr阀的开度是否大于阈值开度,其中当egr阀打开超过阈值开度时,对于排气流量,来自egr压力传感器和排气压力传感器的反馈基本上相等。如果egr没有流动并且egr阀完全关闭,则方法400前进到404,其包括维持当前操作参数并且不计算egr压力传感器和排气压力传感器的压力比。在一些示例中,如果需要,则可以在402之后执行方法300。
55.如果egr在流动并且egr阀在完全关闭位置之外,则方法400前进到406,其包括接收来自egr压力传感器和排气压力传感器的反馈。
56.方法400前进到408,其包括计算egr压力传感器与排气压力传感器之间的比率。也就是说,计算基于来自传感器的反馈的压力比。
57.方法400前进到410,其包括确定比率是否在参考值1的期望范围内。在一些示例中,期望范围可以是独立于egr阀位置的固定值。在一些示例中,可以基于egr阀的位置来调整参考值1。例如,在阈值开度(例如,egr阀的30%或更大的开度)之后,参考值可以是1。然而,对于在1%至30%之间的egr阀位置,由于排气压力传感器在较小开度的egr阀位置处感测到的压力比egr压力传感器更高,因此参考值可以大于1。
58.在任何比率下,如果比率在1的期望范围内,则方法400前进到412,其包括维持当前操作参数并且不指示阀劣化。因此,可以不计算修正系数。此外,不显示警报和/或不发送对阀的请求维修。
59.如果比率不在1的期望范围内,则方法400前进到414,其包括确定比率是否太高。如果比率不是太高,则方法400前进到416,其包括egr压力传感器感测高值或排气压力传感器感测低值。
60.方法400前进到418以指示egr压力传感器或排气压力传感器中的一者劣化。在一个示例中,如果在图3的方法300中确定egr压力传感器劣化,则方法400可以用作egr压力传感器劣化的确认。因此,方法400可以在418处指示egr压力传感器劣化。替代地,如果在图3的方法300中确定egr压力传感器未劣化,则方法400可以在418处指示排气压力传感器劣化。
61.返回到414,如果比率太高,则在420处,egr压力传感器感测低值或排气压力传感器感测高值。方法400前进到418以指示传感器劣化。如上所述,方法400可以与方法300结合使用以确定排气压力传感器或egr压力传感器中的哪一个劣化。
62.在方法400的一些示例中,可以在418之后计算修正系数。修正系数可以基于比率与相对于1的期望范围的外极限之间的差值。例如,随着差值的增加,修正系数也可以增加。可以针对比率在1的期望范围之外的各种egr阀位置进一步计算修正系数。因此,可以将多个修正系数存储在查找表中,其中查找表的输入包括egr阀位置。以这种方式,开度较小的egr阀可以包括第一修正系数,并且开度较大的egr阀可以包括不同于第一修正系数的第二修正系数。修正系数可以应用于来自排气压力传感器或egr压力传感器中的一者的反馈。
63.在方法400的一些示例中,可以在各种egr阀位置处运行多次诊断。如果所述比率针对多个egr阀位置不在1的期望范围内,则排气压力传感器或egr压力传感器中的一者可以被指示为劣化。然而,如果所述比率针对一些位置在1内,而针对其他位置不在1内达等于期望范围的量,则可以针对传感器不准确地感测压力时的位置调整操作参数。例如,可以仅在与比率1的偏差被确定为大于期望范围的egr阀位置处应用修正系数。以这种方式,可以在不更换传感器中的任一个的情况下准确地获得egr流率。
64.在一些示例中,方法200、300和400中的一者或多者可以用于确定特定的传感器劣化和/或用于确定是否满足诊断进入条件。作为实际示例,冷却器可能由于源自流过其中的气体的碳累积而受到限制。因此,在诊断egr系统的排气压力传感器和egr压力传感器之前,可以测量和/或估计冷却器压力降。在一个示例中,可以基于egr压力传感器和map传感器的比较来确定冷却器完整性(例如,在类似于方法300中描述的无流量条件下)。另外或替代地,方法200中的估计的跨冷却器端的压力降可以与egr压力传感器和map传感器的比较结合使用。例如,如果方法200确定不规则性并且方法300的比较确定egr压力传感器在无流量状况期间基本上等于map传感器,则可以确定冷却器由于微粒物质累积大于阈值累积而需要清洁。
65.作为另一个示例,诸如在图4的示例性方法400中,在开度大于egr阀的阈值开度之后,egr压力传感器与排气压力的比率基本上相等。在这种状况期间,如果egr压力传感器和排气压力传感器的比率不在1的期望范围内,则egr阀中的一个或多个可能包括限制,egr导管(例如,egr通道)可能包括限制,和/或egr压力传感器和/或排气压力传感器劣化。然而,
如果在方法300期间确定egr压力传感器未劣化,则在图4的方法400期间egr压力传感器、egr管或egr阀中的一者或多者劣化。如果在方法200期间确定egr压力传感器未劣化并且冷却器未请求清洁,则egr阀和/或egr通道中的一者或多者包括限制。在一个示例中,为了确定egr阀是否受到限制,egr阀可以在完全打开位置与完全关闭位置之间摆动。如果egr压力传感器反馈随着egr阀的位置变化而变化,则可以确定egr阀正在按期望进行操作并且egr通道包括限制。
66.现在参考图5,其示出了用于基于传感器劣化的估计来调整egr阀操作的方法500。方法500还可以确定在调整egr阀定位之后egr阀是否劣化。
67.方法500开始于502处,其包括确定当前操作参数。当前操作参数可以包括但不限于进气歧管压力、节气门位置、发动机转速、发动机温度、egr请求和空燃比中的一者或多者。
68.方法500可以前进到504,其包括确定egr压力传感器是否劣化。如上所述,对于阀上压力差(dpov)系统,诸如图1中所示的,egr压力传感器在egr阀的下游,并且排气压力传感器在egr阀的上游。可以在方法200、300和400中确定egr压力传感器的状态,如上文分别关于图2、图3和图4所描述的。
69.如果egr压力传感器未劣化,则方法500前进到506,其包括维持当前egr流量操作。因此,不响应于egr压力传感器的确定和/或估计的劣化来调整egr阀的操作。如果egr压力传感器劣化,则方法500前进到508,其包括经由修正系数调整egr压力传感器反馈。
70.方法500可以前进到510,其包括确定当前egr流量是否不等于期望的egr流量。也就是说,在将修正系数应用于egr压力传感器的输出之后,控制器确定排气压力传感器与egr压力传感器之间的当前egr流量确定是否等于期望的egr流量。
71.如果egr流量等于期望的egr流量,则方法500前进到506,其包括维持当前egr流量操作并且不调整egr阀的位置。
72.如果egr流量等于期望的egr流量,则方法500前进到512,其包括调整egr阀的位置。在一个示例中,egr阀可以基于当前egr流率与期望的egr流率之间的差值而移动到开度更大或开度更小的位置。例如,如果当前egr流率小于期望的egr流率,则可以将egr阀的位置调整到开度更大的位置。
73.方法500前进到514,其包括确定egr流量是否不等于期望的流量。在一个示例中,514与上述510相同。如果egr流量等于期望的流量,则方法500前进到506,如上所述。因此,egr阀未劣化,并且修正系数充分地调整来自egr压力传感器的反馈以提供对通过egr阀的egr流量的准确监测。
74.如果egr流量不等于期望的流量,则方法500前进到516,以确定egr压力传感器输出是否仍然在期望阈值之外。在一个示例中,可以在516处执行方法200和400中的一者或多者以确定egr压力传感器对于给定工况是否劣化。如果egr压力传感器仍然劣化,则方法500前进到518,其包括基于给定工况下的egr压力传感器输出来计算附加修正值。方法500可以前进到508。
75.如果在516处确定egr压力传感器未劣化,使得其输出在期望阈值内,则方法500前进到520,其包括指示egr阀劣化。指示egr阀劣化还可以包括在522处激活指示灯。
76.在一些示例中,另外或替代地,控制器可以响应于egr阀劣化而调整一个或多个工
况。在一个示例中,控制器可以循环通过多个egr阀位置以确定egr阀的所有位置还是仅一些位置劣化。另外或替代地,控制器可以发信号通知egr阀清洁以去除积聚在其上的微粒和其他元素。在一个示例中,egr阀清洁可以包括增加排气温度和排气背压,使得热排气促进积聚在egr阀上的微粒的燃烧。在一些示例中,另外或替代地,由于egr阀劣化,发动机功率输出可能受到控制器的侵入性限制(例如,跛行模式)。因此,发动机功率输出可以相对于最高输出减小。另外或替代地,在响应于egr阀劣化而期望egr的状况期间,可以增加发动机冷却。
77.以这种方式,可以在不使用固定孔口传感器的情况下监测egr流量特性。排气压力传感器和egr压力传感器可以用于确定是否有期望量的egr在流动。在各种流量和无流量状况期间监测排气压力传感器、egr压力传感器和egr阀保真度的技术效果是,增强egr流量特性。这可以改善发动机操作,同时还减少排放。
78.一种系统的实施例包括高压排气再循环(hp-egr)系统,所述hp-egr系统包括相对于排气流的方向在阀上游的第一传感器和在阀下游的第二传感器,其中hp-egr系统没有固定孔口压力差传感器。
79.系统的第一示例还包括:其中控制器具有存储在其非暂时性存储器上的计算机可读指令,所述计算机可读指令在被执行时使得控制器能够仅基于来自第一传感器和第二传感器的反馈来调节hp-egr流量。
80.系统的第二示例(任选地包括第一示例)还包括:其中指令还使得控制器能够响应于阀处于打开位置而基于来自第一传感器和第二传感器的反馈来确定压力比。
81.系统的第三示例(任选地包括先前示例中的一个或多个)还包括:其中压力比对应于阀的单个位置,并且其中针对阀的多个打开位置计算多个压力比,每个压力比对应于单个打开位置。
82.系统的第四示例(任选地包括先前示例中的一个或多个)还包括:其中指令还使得控制器能够响应于阀完全关闭而将来自第二传感器的反馈与来自歧管空气压力传感器的反馈进行比较。
83.系统的第五示例(任选地包括先前示例中的一个或多个)还包括:其中指令还使得控制器能够响应于来自第二传感器的反馈与来自歧管空气压力传感器的反馈相差达阈值范围来指示第二传感器的劣化。
84.系统的第六示例(任选地包括先前示例中的一个或多个)还包括:其中指令还使得控制器能够将估计的hp-egr压力与感测的hp-egr压力进行比较,其中估计的hp-egr压力是经由跨第二传感器下游的冷却器的估计的压力降来估计的,并且其中感测的hp-egr压力是经由第二传感器来感测的。
85.系统的第七示例(任选地包括先前示例中的一个或多个)还包括:其中指令还使得控制器能够响应于感测的hp-egr压力与估计的hp-egr压力相差达阈值范围而指示第二传感器劣化。
86.一种发动机系统的实施例包括:高压排气再循环(hp-egr)系统,所述hp-egr系统包括在通道中布置在第一传感器与第二传感器之间的egr阀,其中通道流体地联接到进气系统,所述进气系统包括歧管绝对压力(map)传感器;以及控制器,所述控制器具有存储在其非暂时性存储器上的计算机可读指令,所述计算机可读指令在被执行时使得控制器能够
在egr阀完全关闭的状况期间比较第二传感器与map传感器之间的反馈以确定第二传感器是否劣化,并且响应于第二传感器未劣化而基于经由来自第一传感器和第二传感器的反馈计算的比率来确定第一传感器是否劣化。
87.发动机系统的第一示例还包括:其中如果比率偏离1超过期望范围,则第一传感器劣化。
88.发动机系统的第二示例(任选地包括第一示例)还包括:其中冷却器布置在第二传感器与进气系统之间。
89.发动机系统的第三示例(任选地包括前述示例中的一个或多个)还包括:其中指令还使得控制器能够基于egr阀的位置、egr流率中的一者或多者来估计跨冷却器的压力降,并且其中将压力降与第二传感器和map传感器之间的差值进行比较。
90.发动机系统的第四示例(任选地包括前述示例中的一个或多个)还包括:其中第二传感器响应于差值偏离压力降超过第一期望范围并且第二传感器与map传感器之间的比较反馈相差超过第二期望范围而劣化。
91.发动机系统的第五示例(任选地包括前述示例中的一个或多个)还包括:其中冷却器响应于差值偏离压力降超过第一期望范围并且第二传感器与map传感器的比较反馈相差小于第二期望范围而请求清洁。
92.发动机系统的第六示例(任选地包括前述示例中的一个或多个)还包括:其中第一传感器是egr阀上游的排气压力传感器,并且第二传感器是阀下游的egr压力传感器,并且其中hp-egr系统没有固定孔口压力差传感器。
93.一种用于没有固定孔口压力差传感器的高压排气再循环系统的方法的实施例,所述方法包括在排气再循环阀的位置在完全关闭位置之外的状况期间,将来自第一传感器的反馈与来自第二传感器的反馈进行比较;以及在排气再循环阀的位置处于完全关闭位置的状况期间,将来自第二传感器的反馈与来自歧管绝对压力(map)传感器的反馈进行比较。
94.所述方法的第一示例还包括基于来自第一传感器和第二传感器的反馈来计算比率,并且其中所述比率与1进行比较。
95.所述方法的第二示例(任选地包括第一示例)还包括:响应于当排气再循环阀处于完全关闭位置时来自第二传感器的反馈等于map传感器的反馈而确定第一传感器劣化。
96.所述方法的第三示例(任选地包括先前示例中的一个或多个)还包括:基于排气再循环流率和排气再循环阀的位置来计算跨相对于排气流的方向布置在第二传感器下游的冷却器的估计的压力降,其中将估计的压力降与测量的压力降进行比较,其中测量的压力降是基于当排气再循环阀在完全关闭位置之外时第二传感器与map传感器之间的差值。
97.所述方法的第四示例(任选地包括前述示例中的一个或多个)还包括:响应于确定第二传感器在排气再循环阀关闭状况期间未劣化并且测量的压力降不同于排气再循环阀打开状况期间的估计的压力降而确定冷却器的物质负荷大于阈值负荷。
98.应注意,本文所包括的示例性控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中,并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文所述的具体程序可以表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务、多线程等)中的一者或多者。因此,所示的各种动作、操作和/或功能可以按所示的顺序
执行、并行执行,或者在一些情况下被省略。同样地,处理次序不一定是实现本文所描述的示例性实施例的特征和优点所必需的,而是为了便于说明和描述而提供的。所示的动作、操作和/或功能中的一者或多者可以根据所使用的特定策略而重复地执行。此外,所述动作、操作和/或功能可以以图形表示被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码,其中所述动作通过结合电子控制器执行包括各种发动机硬件部件的系统中的指令来执行。
99.应当理解,本文中公开的配置和程序本质上是示例性的,并且这些具体实施例不应被视为具有限制性含义,因为众多变化是可能的。例如,上述技术可应用于v型6缸、直列4缸、直列6缸、v型12缸、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文中公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖和非显而易见的组合和子组合。
100.如本文所使用,除非另有指定,否则术语“约”被解释为表示所述范围的
±
5%。
101.所附权利要求特别地指出被视为新颖和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可指代“一个”要素或“第一”要素或其等同物。这些权利要求应当理解为包括一个或多个此类要素的结合,既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开特征、功能、要素和/或性质的其他组合和子组合可通过修正本权利要求或通过在此申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。此类权利要求与原始权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同,也都被视为包括在本公开的主题内。
再多了解一些

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