用于排气再循环系统诊断的方法及系统技术方案

本公开提供“用于排气再循环系统诊断的方法及系统”。提供了用于联接到混合动力车辆的发动机的排气再循环(EGR)系统的车载诊断的方法及系统。在一个示例中，一种方法可以包括在接收到发动机关闭请求时，在发动机减速转动之前，经由电动马达以怠速旋转所述发动机并执行所述EGR系统的诊断。EGR诊断可以包括估计在一段持续时间内测量的EGR流量与EGR极限之间的累积差值与累积的进气流量的比率，以及响应于所述比率高于阈值而指示EGR系统劣化。

【技术实现步骤摘要】
用于排气再循环系统诊断的方法及系统
本说明书总体上涉及用于排气再循环(EGR)系统的部件的车载诊断的方法及系统。
技术介绍
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所需进气稀释。传统上，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、发动机温度和负载来调整所述量，以在保持发动机的所需燃烧稳定性的同时提供排放和燃料经济性益处。EGR有效地冷却燃烧室温度，由此减少NOx的形成。在混合动力车辆中，每当使用发动机扭矩推进车辆时，可以连续地提供EGR。可能需要周期性地或适时地执行诊断程序以监测EGR系统的操作。提供了用于EGR系统的诊断的各种方法。在一个示例中，如US5,508,926中所示，Wade公开了一种用于检测在稳态发动机操作期间EGR系统中的限制的方法。监测在测试时段内发动机进气歧管中的空气压力，同时将一定量(基于发动机工况确定)的EGR输送到进气歧管。通过包括动态滤波器系数的滞后滤波器过程来对受监测空气压力的变化进行滤波。然后将滤波后的空气压力与动态阈值进行比较以确定EGR系统中限制的存在。然而，本文中的专利技术人已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，Wade的方法可能无法检测到在未请求EGR时发生的非所需EGR流量。作为另一个示例，Wade的方法限于稳态条件。在混合动力车辆中，在发动机操作期间，可以连续供应EGR并且EGR阀可以保持处于打开位置，由此没有足够的时间来对卡在打开位置的EGR阀执行诊断。混合动力车辆中的有限发动机操作时间可能不足以收集指示EGR阀劣化的完整数据集。
技术实现思路
在一个示例中，上述问题可以至少部分地通过一种用于联接到混合动力车辆的发动机的方法来解决，所述方法包括：在接收到发动机关闭请求时，在发动机减速转动之前，以怠速旋转所述发动机；基于测量的排气再循环(EGR)流量与EGR极限之间的累积差值与累积的进气流量的比率相对于阈值，指示EGR系统的劣化；以及基于所述劣化指示来调整后续发动机循环中的EGR流量。通过这种方式，通过延迟发动机关闭并经由电动马达以怠速旋转所述发动机，可以提供窗口以有效地执行混合动力车辆中的EGR系统诊断。作为一个示例，可以紧接在混合动力车辆中的发动机关闭请求之后周期性地或适时地执行EGR系统的诊断程序。响应于发动机关闭请求，可以延迟完整的发动机减速转动并且发动机可以怠速(在本文称为虚拟发动机怠速)旋转以提供用于执行EGR系统诊断的窗口。可以将EGR阀命令到全闭位置，并且可以经由EGR流量传感器(诸如压力传感器(绝对压力传感器或delta压力传感器))来测量实际EGR流率。可以估计公差阈值与测量的EGR流率之间的差值以获得EGR质量流量误差。还可以经由质量空气流量传感器来估计通过进气歧管的质量空气流量。可以在虚拟发动机怠速时段的持续时间内累积EGR质量流量误差和进气质量流量。当累积的进气质量流量达到阈值流量时，可以获得用于EGR系统诊断的完整数据集。如果数据集不能在一个诊断窗口内完成，则数据可以保存在控制器存储器中，并且可以在紧接后一虚拟发动机怠速窗口期间(在发动机关闭请求期间)恢复诊断。一旦记录了完整数据集，就可以将累积的EGR质量流量误差与累积的进气质量流量的比率和阈值进行比较。如果所述比率高于阈值，则可以指示EGR系统的劣化并且可以设定诊断代码。响应于EGR系统劣化的指示，可以在后续发动机循环期间调整EGR流率(EGR阀的开度)以解决非所需EGR流量。在一个示例中，在诊断方法用于诊断高压(HP)EGR系统的情况下，响应于HP-EGR系统的劣化，可以在后续发动机操作期间经由低压(LP)EGR系统输送EGR。通过这种方式，通过延迟混合动力车辆中的发动机减速转动，可以提供用于关闭EGR阀并执行EGR系统的诊断的窗口。通过在命令关闭EGR阀时执行EGR诊断，由EGR阀的开度引起的非所需EGR流量可以被检测到并与导致不足EGR流量的EGR系统劣化区分开，并且得到适当解决。通过基于累积的进气流量估计非所需EGR流量，可以检测EGR阀中的泄漏。在多个虚拟发动机怠速窗口内继续EGR系统诊断的技术效果是可以累积更大的数据集以使诊断程序变得稳健。总之，通过实现在混合动力车辆中可靠且准确地执行EGR系统的诊断，EGR的燃料经济性和排放益处可以在发动机操作期间得到扩展。应当理解，上述
技术实现思路
的提供是为了以简化形式引入对在详细描述中进一步描述的概念集合。这并不意味着表示所要求保护的主题的关键或基本特征，所述主题的范围是由详细描述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提及或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实现方式。附图说明图1示出了包括排气再循环(EGR)系统的示例性发动机系统的示意图。图2示出了示出可以被实施用于在包括不足EGR流量期间EGR系统的整体诊断的方法的流程图。图3示出了示出可以被实施用于在过量EGR流量期间EGR系统的诊断的方法的流程图。图4示出了示出可以被实施用于在非所需EGR流量期间EGR系统的诊断的方法的流程图。图5示出了在不足EGR流量期间EGR系统的示例性诊断。图6示出了在非所需EGR流量期间EGR系统的示例性诊断。图7示出了在过量EGR流量期间EGR系统的示例性诊断。图8示出了基于EGR系统诊断对EGR系统劣化的示例性检测。图9A和图9B示出了在混合动力车辆中的非所需EGR流量期间EGR系统的示例性诊断。图10示出了基于混合动力车辆中的EGR系统诊断对EGR系统劣化的示例性检测。具体实施方式以下描述涉及用于排气再循环(EGR)系统的车载诊断的系统及方法。图1示出了包括低压EGR和高压EGR系统的示例性增压发动机系统。发动机控制器可以被配置为执行用于执行在不足、过量和非所需EGR流量期间EGR系统的车载诊断的控制程序，诸如图2、图3和图4的示例性程序。在混合动力车辆中，发动机控制器可以被配置为延迟发动机减速转动并且可以执行用于检测非所需EGR流量的控制程序，诸如图9A至图9B的示例性程序。图5至图8、图10示出了用于检测EGR系统的劣化的诊断程序的示例。图1示意性地示出了包括发动机10的示例性发动机系统100的各方面。在所描绘的实施例中，发动机10是联接到涡轮增压器13的增压发动机，所述涡轮增压器包括由涡轮116驱动的压缩机114。排气涡轮116可以被配置为可变几何涡轮(VGT)。具体地，新鲜空气沿进气通道42经由空气净化器112引入发动机10，并且流到压缩机114。压缩机可以是任何合适的进气压缩机，诸如马达驱动或驱动轴驱动的机械增压器压缩机。在发动机系统10中，压缩机是经由轴19机械地联接到涡轮116的涡轮增压器压缩机，所述涡轮116通过发动机排气膨胀而驱动。废气门致动器92可以被致动打开，以经由废气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于联接到混合动力车辆的发动机的方法，其包括：/n在接收到发动机关闭请求时，/n在发动机减速转动之前，/n以怠速旋转所述发动机；/n基于测量的排气再循环(EGR)流量与EGR极限之间的累积差值与累积的进气流量的比率相对于阈值，指示EGR系统的劣化；以及/n基于所述劣化指示来调整后续发动机循环中的EGR流量。/n

【技术特征摘要】
20180611 US 16/005,4861.一种用于联接到混合动力车辆的发动机的方法，其包括：
在接收到发动机关闭请求时，
在发动机减速转动之前，
以怠速旋转所述发动机；
基于测量的排气再循环(EGR)流量与EGR极限之间的累积差值与累积的进气流量的比率相对于阈值，指示EGR系统的劣化；以及
基于所述劣化指示来调整后续发动机循环中的EGR流量。


2.如权利要求1所述的方法，其中所述EGR系统劣化的所述指示响应于所述比率高于所述阈值，所述阈值基于排气NOx水平。


3.如权利要求1所述的方法，其中以怠速旋转所述发动机包括在发动机减速转动之前，暂停向一个或多个发动机气缸提供燃料和火花，并经由电动马达以所述怠速旋转所述发动机达阈值持续时间，并且其中在以所述怠速旋转所述发动机时所述电动马达提供扭矩以推进所述混合动力车辆。


4.如权利要求3所述的方法，其中所述阈值持续时间是基于所述累积的进气流量达到第一阈值累积极限。


5.如权利要求4所述的方法，其中所述测量的EGR流量与所述EGR极限之间的所述累积差值被累积，直到所述累积的进气流量达到第二阈值累积极限，所述第二阈值累积极限高于所述第一阈值累积极限。


6.如权利要求5所述的方法，其还包括响应于在所述第一阈值持续时间结束时所述累积的进气流量低于所述第二阈值累积极限，继续在发动机怠速旋转的紧接后一时段期间累积所述测量的EGR流量与所述EGR极限之间的所述差值和累积所述进气流量中的每一者，直到所述累积的进气流量达到所述第二阈值累积极限。


7.如权利要求1所述的方法，其中在联接到从排气涡轮的上游到进气压缩机的下游的高压EGR管线的EGR阀保持处于关闭位置时，经由联接到所述高压EGR管线的压力传感器来估计所述测量的...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·詹特斯，泰勒·伦曾，苏曼特·达达姆，赫伯特·迈斯纳，肯特·汉考克，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US