对废气热交换器进行控制和故障诊断的方法技术

提供了一种对废气热交换器进行控制和故障诊断的方法，所述方法包括：测量空气流量、发动机冷却液温度（ECT）、废气温度（EGT）、热交换器冷却液温度（HECT）以及发动机转速；基于所述空气流量、ECT、EGT、HECT以及发动机转速操作阀，以选择性地提供通过废气热交换器的废气流。一种车辆包括发动机和废气回收系统，所述废气热回收系统具有废气热交换器和被配置为控制废气流的阀。用于所述车辆的控制器被配置为：（i）测量空气流量、ECT、EGT、HECT和发动机转速；（ii）基于所述空气流量、ECT、EGT、HECT以及发动机转速操作阀，以选择性地提供通过废气热交换器的废气流。

【技术实现步骤摘要】
对废气热交换器进行控制和故障诊断的方法
多个实施例涉及对内燃机发动机的废气热交换器进行故障诊断和控制。
技术介绍
废气热交换器（EGHX）被用于从内燃机发动机的废气回收热量来加热发动机冷却液。一些系统采用利用温度调节器移动阀或致动器来控制废气再循环的被动控制策略。在混合动力车辆中，废气热交换器还会提供更早的发动机关闭。可为废气提供废气旁通管路，以使废气绕过热交换器流动并旁通冷却液。废气流被EGHX阀引导而流过EGHX或旁通管路。EGHX阀通常不具有位置传感器。现有的系统已经利用对EGHX阀进行被动控制的策略，从而温度调节器直接移动用于EGHX阀的致动器，这会导致系统中冷却液沸腾或时间滞后。
技术实现思路
在一个实施例中，提供了一种用于控制具有废气热交换器的发动机的方法。空气流量、发动机冷却液温度（ECT）、废气温度（EGT）、热交换器冷却液温度（HECT）以及发动机转速被测量。基于空气流量、ECT、EGT、HECT和发动机转速来操作阀以选择性地提供通过废气热交换器的废气流。其中，所述阀引导废气流通过废气热交换器，所述热交换器被构造为在冷却液和发动机废气歧管之间传递热量。其中，所述阀引导废气流通过绕过废气热交换器的旁通管路。其中，操作所述阀的步骤可包括：当满足进入条件时，命令所述阀到提提供废气流至热交换器从而使得在热交换器中废气加热冷却液的位置。其中，所述方法还可包括测量ECT，当ECT小于ECT阈值时，提供所述进入条件。所述方法还可包括测量EGT，当EGT大于EGT阈值时，提供所述进入条件。所述方法还可包括测量HECT，当HECT小于HECT阈值时，提供所述进入条件。所述方法还可包括：利用废气热交换器的阀的位置、废气压力和进气歧管压力的压力比值以及EGR阀位置来预测EGR流量。在另一实施例中，提供了一种具有发动机以及用于发动机的废热回收系统的车辆。所述废热回收系统具有废气热交换器和被配置为控制废气流的阀。所述车辆具有控制器，所述控制器被配置为（i）测量空气流量、发动机冷却液温度（ECT）、废气温度（EGT）、热交换器冷却液（HECT）以及发动机转速，以及（ii）基于空气流量、ECT、EGT、HECT和发动机转速来操作所述阀以选择性地提供通过废气热交换器的废气流。其中，所述废热回收系统可包括绕过热交换器的旁通通道。其中，所述阀可被构造为选择性地控制通过热交换器和旁通通道的废气流。其中，所述阀可被构造为引导废气流通过废气热交换器，所述废气热交换器被构造为在冷却液和发动机排气歧管之间传递热量。其中，所述阀可被构造为引导废气流流经绕过废气热交换器的旁通通道。其中，所述控制器可被构造为当满足进入条件时通过命令所述阀到将废气流提供给热交换器的位置从而废气加热所述热交换器中的冷却液来操作所述阀。所述车辆还可包括位于发动机下游的发动机冷却液温度温度传感器，其中，所述控制器可被构造为测量发动机冷却液温度，当发动机冷却液温度低于发动机冷却液温度阈值时，提供进入条件。所述车辆还可包括位于发动机下游的发动机冷却液温度传感器，其中，所述控制器可被配置为测量废气温度，当废气温度小于废气温度阈值时，提供进入条件。所述车辆还可包括位于热交换器下游的热交换器冷却液温度传感器，其中，所述控制器可被配置为测量热交换器冷却液温度，当热交换器冷却液温度小于热交换器冷却液温度阈值时，提供所述进入条件。所述车辆还可包括废气再循环阀；其中，所述控制器被配置为利用废气热交换器阀的位置、排气压力与进气歧管压力之间的压力比率以及废气再循环阀位置来预测废气再循环流量。所述车辆还可包括：电机，被配置为推进所述车辆；牵引电池，与所述电机电通信。在另一实施例中，提供了一种计算机可读介质，所述计算机可读记录介质存储有表示可由控制器执行以控制车辆的指令的数据，所述指令包括用于测量空气流量、发动机冷却液温度（ECT）、废气温度（EGT）、热交换器冷却液温度（HECT）以及发动机转速的指令以及基于废气再循环（EGR）流量来操作所述阀以选择性地提供流过废气热交换器的废气流的指令。所述EGR流量补偿基于空气流量、ECT、EGT、HECT和发动机转速。所述计算机可读介质还可包括利用废气热交换器阀位置、废气压力与进气歧管压力之间的比值以及EGR阀位置来预测EGR流量的指令。根据本公开的各种实施例具有相关优点。通过控制EGHX，发动机冷却液温度可被更好地控制而以低摩擦改进发动机操作。当EGHX在混合动力车辆中时，改进的发动机操作可使得具有更快地关闭发动机的能力，使得燃油经济性提高。此外，通过改进混合动力车辆中重启过程中发动机的预热，可减少由冷发动机重启导致的排放。EGHX还可在发动机不运转时利用来自发动机的余热为混合动力车辆的加热、通风、空调系统（HVAC）的冷却液提供热量。附图说明图1是能够实施所公开的实施例的混合动力车辆的示意图。图2是能够实施一实施例的用于发动机的冷却液回路和气流回路的流向示意图。图3是如图1和2所示的废气热交换器系统的示意图。图4是根据一实施例的用于控制废气热交换器系统的流程图。图5是根据一实施例的用于基于EGR和EGHX阀的位置预测废气再循环流量的流程图。图6是根据一实施例的用于对废气热回收系统进行故障诊断的流程图。图7是根据另一实施例的用于对废气热回收系统进行故障诊断的流程图。图8是描述基于EGHX阀的位置的发动机冷却液的温度走势的图。图9是描述利用图7中所示的检测方式关于流过废气热交换器的发动机冷却液的温度走势的图。具体实施方式按照要求，在此公开本专利技术的具体实施例，然而，应该理解的是，公开的实施例仅仅是示例，并且可以以各种和可选形式实施。没有必要按比例绘制附图，可夸大或最小化一些特征，以示出特定部件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能性细节不应当被解释为限制，而仅仅是用于教导本领域的技术人员以多种方式实施本专利技术的代表性基础。在图1中，示意性示出了混合动力电动车辆（HEV）10的实施例。在该传动系统构造中，存在连接到动力传动系统的两个动力源12、14：12是由利用行星齿轮组而彼此连接的发动机和发电机子系统的组合；14为电驱动系统(电动机、发电机、电池子系统)。电池子系统是用于发电机和电动机的能量储存系统。所述动力源12和14以及车轮24通过变速器22（诸如行星齿轮组、或现有技术中其他已知的方式）结合。图1示出了一个可能的HEV配置。但是，在不脱离本公开的范围的情况下，还有许多配置HEV的替换方式。电池根据车辆10的运行模式而提供电能或吸收电能。电池26还可经传感器电连接到车辆系统控制器（VSC）28，以监视电池的荷电状态、电池健康状况等。在一个实施例中，电池26是高电压电池，以有助于从电池26中提取大量电能或将大量电能存储到电池26中。在一些实施例中，车辆10是插电式混合动力电动车辆（PHEV），电池26具有允许电池26连接到外部电源（诸如电网）以进行充电的插座。车辆10的操作者输入构件包括档位选择器、紧急制动踏板、开关、或控制杆及其他部件。发动机16包括冷却液系统30，所述冷却液系统30具有废气热交换器32，所述废气热交换器32被构造为使来自发动机16的废气34和冷却液系统30之间进行热交换，以加热所述冷却液。图1示出了一种类型的HEV构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆，包括：发动机；发动机的废热回收系统，所述系统具有废气热交换器和被构造为控制废气流的阀；控制器，被配置为：（i）测量空气流量、发动机冷却液温度、废气温度、热交换器冷却液温度以及发动机转速；（ii）基于空气流量、发动机冷却液温度、废气温度、热交换器冷却液温度以及发动机转速操作所述阀，以选择性地提供通过废气热交换器的废气流。

【技术特征摘要】
2012.05.24 US 13/479,4571.一种车辆，包括：发动机；发动机废气排放系统，包括第一废气流路径和第二废气流路径，第一废气流路径通过包含发动机废热回收系统的主排放线路通往大气，第二废气流路径通过废气再循环系统通往发动机进气口，所述废热回收系统具有废气热交换器和被构造为选择地控制废气流过所述废气热交换器的阀，所述废气热交换器被构造为在冷却液和流过所述废气热交换器的废气之间传热；控制器，被配置为：(i)测量吸入空气流量、发动机冷却液温度、废气温度、热交换器冷却液温度以及发动机转速；(ii)基于吸入空气流量、发动机冷却液温度、废气温度、热交换器冷却液温度以及发动机转速操作所述阀，以选择性地提供通过所述废气热交换器的废气流。2.如权利要求1所述的车辆，其中，所述废热回收系统包括绕过所述废气热交换器的旁通通道；其中，所述阀还被构造为选择性地控制通过所述废气热交换器和旁通通道的废气流。3.如权利要求1所述的车辆，其中，所述阀还被构造为选择地引导废气流流经绕过所述废气热交换器的旁通通道。4.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：安吉娜·弗南德·珀拉斯，道格拉斯·雷蒙德·马丁，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：