CN102454509B - 监视egr***的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于监视EGR***的方法，包含当指令阀门至第一位置时响应于第一EGR模型指示EGR***劣化；及当指令阀门至第二位置时响应于第二EGR模型指示EGR***劣化。本发明的优点在于通过为每个阀门位置提供独立和不同的EGR***行为的模型，能够至少在一些状况期间更好地估算EGR***行为。

Description

监视EGR***的方法
技术领域
本发明涉及用于改善排气再循环(EGR)***的运转和诊断的方法和***。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***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***同时提供未调节的和冷却的EGR。
尽管EGR***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***也带来了确定该***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***包括与测量的发动机工况进行比较以便确定EGR***是否按所需运转的模型。然而，在一些建模的***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***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***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***的方法。根据本发明一方面，提供一种用于监视EGR***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***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***劣化。
通过为每个阀门位置提供独立和不同的EGR***行为的模型，能够至少在一些状况期间更好地估算EGR***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***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***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***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***，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。
图1为发动机的示意图。
图2为当运转EGR***时模拟相关信号(signals of interest)的示意图。
图3为当运转如图2中所示的EGR***时额外的模拟相关信号的示意图。
图4为用于监视EGR***的方法流程图。
具体实施方式
本发明涉及监视并且确定EGR***劣化。在一个示例中，EGR***适应于如图1中所示的柴油发动机。然而，本发明也可为汽油和可替代燃料发动机提供优点。因此，本发明不限于特定类型的发动机或特定EGR***配置。图2-3显示当发动机和EGR***根据图4中的方法运转时的模拟相关信号。
参考图1，包含多个汽缸(图1中显示了其中的一个汽缸)的发动机10由电子发动机控制器12控制。发动机10包括燃烧室30和带有定位于其内且连接至曲轴40的活塞36的汽缸壁32。燃烧室30显示为经由各自的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可通过进气凸轮51和排气凸轮53运转。可替代地，进气门和排气门中的一个或多个可由电动控制阀线圈和电枢总成运转。进气凸轮51的位置可由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可由排气凸轮传感器57确定。
燃料喷射器66显示配置为以本领域技术人员所知的直接喷射的方式将燃料直接喷射至汽缸30内。可替代地，在一些发动机中，可以本领域技术人员所知的进气道喷射的方式将燃料喷射至进气道。燃料喷射器66与来自控制器12的信号FPW的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未显示)的燃料***(未显示)将燃料输送至燃料喷射器66。从响应控制器12的驱动器68为燃料喷射器68供应工作电流。此外，进气歧管44显示了与可选的电子节气门62(其调节节流板64的位置以控制从进气道42至进气歧管44的空气流量)连通。在一个示例中，高压双级燃料***用于产生高压燃料。
燃烧室30内的空气燃料混合物可通过压缩点火来燃烧。例如，在压缩冲程期间，可多次喷射燃料，当活塞接近上止点压缩时汽缸内的空气燃料混合物点燃并且膨胀气体驱动活塞朝向曲轴40。排气离开燃烧室30进入排气歧管48内并且在箭头方向上流动。当EGR阀84至少部分开启时，一些排气可被传送至EGR管道45。进入EGR管道45内的EGR气体可在进入下游EGR管道47之前旁通过管道46传送或至EGR冷却器82。冷却阀80配置用于当未由控制器12释放加电压时传送EGR气体通过旁通管道46。在一个示例中，发动机可涡轮增压或机械增压以提供加压气体或增压至发动机以增加发动机输出。EGR可在压缩器涡轮的上游和/或下游输送。
在可替代示例中，无分电点火***(未显示)响应控制器12通过火花塞(未显示)提供点火火花至燃烧室30。此外，通用或宽域排气氧(UEGO)传感器(未显示)可连接至后处理装置70上游的排气歧管48。
在汽油应用中，后处理装置70能够包括氧化催化剂、微粒物质过滤器、还原催化剂或三元催化剂。在一些示例中，额外的氧传感器可位于后处理装置70的下游。
图1中所示的控制器12显示为常规的微型计算机，包括微处理器单元102、输入/输出端口104、只读存储器106、随机存取存储器108、保活存储器110和常规的数据总线。控制器12显示为可从连接至发动机10的传感器接收多种信号，除了之前论述的那些信号，还包括：来自连接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)、来自连接至加速踏板130用于感测由脚132施加的力的位置传感器134、来自于温度传感器113的EGR温度的测量值、来自连接至进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量值、来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器信号、来自传感器120(例如，热线式空气流量计)的进入发动机的空气质量的测量值、和来自传感器58的节气门位置的测量值。也可以感测(未显示传感器)大气压用于由控制器12处理。在本发明的优选方面，发动机位置传感器118在曲轴每转产生预定数目的等距脉冲，根据其能够确定发动机转速(RPM)。
在一些实施例中，发动机可连接至混合动力车辆中的电动马达/电池***。混合动力车辆可具有并联配置、串联配置或它们的变形或组合。此外，在一些实施例中，可采用其它发动机配置，例如柴油发动机。
在运转期间，发动机10内的每个汽缸通常会经历四冲程循环：循环包括进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。在进气冲程期间，总体上，排气阀54关闭并且进气阀52开启。空气经由进气歧管44被引入燃烧室30，并且活塞36移动至汽缸的底部以便增加燃烧室30的容积。活塞36靠近汽缸的底部并且在其行程末端的位置(即当燃烧室30位于其最大容积时)通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54闭合。活塞36向汽缸盖移动以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36在其冲程的末端并且最接近汽缸盖的点(即当燃烧室30处于其最小容积)通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在下文称为喷射的过程中，燃料被引入进燃烧室。在一些示例中，在单汽缸循环期间可多次喷射燃料至汽缸。在下文称为点火的过程中，由已知点火方式(例如火花塞(未显示))点燃喷射的燃料使之燃烧。在做功冲程期间，膨胀的气体推动活塞返回至BDC。曲轴40将活塞运动转化为旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54开启以释放燃烧的空气燃料混合至排气歧管48并且活塞返回至TDC。应该注意的是上面的仅显示为示例，并且进气门和排气门开启和/或闭合正时可改变例如以提供正气门重叠或负气门重叠，迟发进气门闭合，或多种其它示例。
因此，图1中的***用于发动机***，包含：EGR冷却器；EGR冷却器旁通回路；配置用于在第一状态下引导EGR气体至EGR冷却器的阀门，该阀门配置用于在第二状态引导EGR气体旁通过EGR冷却器；和控制器，控制器包括测量EGR冷却器和EGR冷却器旁通回路下游的EGR管道中EGR气体的温度的指令，并且控制器还包括用于当测量的EGR气体温度在预定的第一阈值温度范围之外时根据当阀门被指令至第二状态时估算的第二EGR模型温度指示EGR劣化的指令。发动机***还包括使控制器根据当阀门被指令至第一状态时估算的第一EGR模型温度将测量的EGR气体温度与预定的第二阈值温度范围比较的指令。发动机***还包含当EGR气体的温度在第一阈值温度范围之外时指示阀门保持于第一状态的指令。发动机***还包含当EGR气体的温度在第二阈值温度范围之外时指示阀门保持于第二状态的指令。发动机***还包含位于EGR冷却器下游的EGR路径内的温度传感器。发动机***包括其中EGR冷却器包括高温冷却剂回路和低温冷却剂回路。
现在参考图2和3，显示了当运转EGR***时的模拟相关信号的示意图。图2和3中的每个图表包括在X轴上的一些中断指示时间间隔。时间从左至右增加。因此，中断右侧的事件相较于中断左侧的事件晚发生。此外，中断不同侧上的发动机工况可完全不同。
图2中从顶部开始的第一图表显示了冷却阀(例如图1的阀门80)的控制指令信号。X轴代表时间并且时间从左至右增加。Y轴代表冷却阀指令信号。EGR冷却阀在信号处于高电平时通电并且当处于低电平时断电。冷却阀在断电时引导排气至冷却器。当EGR阀通电时，冷却阀引导排气至旁通管道，其引导EGR气体绕过冷却器。
图2中从顶部开始的第二图表显示了冷却阀的位置信号。X轴代表时间并且时间从左至右增加。Y轴代表冷却阀位置。当阀门位置处于较低水平时，冷却阀引导排气至EGR冷却器。当阀门位置处于较高水平时，冷却阀引导排气至旁通管道。X轴代表时间并且时间从左至右增加。
图2中从顶部开始的第三图表显示了测量的排气温度。然而，在一些示例中，可根据发动机空气流量、喷射正时和发动机负荷估算排气温度。X轴代表时间并且时间从左至右增加。Y轴代表排气温度并且排气温度在Y轴箭头方向上增加。
图2中从顶部开始的第四图表显示了测量排气温度。EGR气体温度为旁通管道和冷却器下游的排气温度。X轴代表时间并且时间从左至右增加。Y轴代表排气温度并且排气温度在Y轴箭头方向上增加。
图2中从顶部开始的第五图表显示了根据第一模型的估算EGR气体温度。在一个示例中，第一模型包括EGR冷却器。X轴代表时间并且时间从左至右增加。Y轴代表在EGR冷却器和旁通管道下游的EGR管道内的位置处的估算排气温度并且EGR温度在Y轴箭头方向上增加。第一模型估算已经流通过EGR冷却器的EGR气体的温度。在一个示例中，EGR气体温度基于排气温度、高级发动机冷却剂温度、EGR质量流速和冷却阀位置。具体地，基于经验确定的冷却效率存储在以排气温度和EGR质量流速为索引的表格内。冷却效率基于冷却阀的位置调节，并且调节的冷却效率乘以高级发动机冷却剂温度和EGR气体温度之间的差以提供温度降低的估算。发动机排气温度减去估算温度降低以提供冷却的EGR温度的估算。冷却的EGR温度通过一阶低通滤波器过滤。
图3中从顶部开始的第一图表显示了根据第二模型的估算EGR气体温度。X轴代表时间并且时间从左至右增加。Y轴代表在EGR冷却器和旁通管道下游的EGR路径内的位置处的估算EGR气体温度并且EGR气体温度在Y轴箭头方向上增加。第二模型估算已经流通过EGR冷却器旁通的EGR气体的温度。类似于第一模型，第二模型基于排气温度和EGR质量流速估算EGR气体温度。基于经验确定的冷却旁通管道的冷却效率存储在以排气温度和EGR质量流速为索引的表格内。排气温度乘以冷却效率以提供EGR冷却量的大小。排气温度减去EGR冷却量以提供EGR温度。EGR温度通过一阶低通滤波器过滤。
图3中从顶部开始的第二图表显示了根据第一模型(例如EGR冷却器模型)的过度冷却劣化标记输出。X轴代表时间并且时间从左至右增加。Y轴代表EGR劣化标记的状态。在较低水平下不会作出标记。在较高水平下作出标记。较低水平指示没有劣化。较高水平指示出现EGR劣化。具体地，出现EGR过度冷却。
图3中从顶部开始的第三图表显示了根据第二模型(例如EGR旁通管道模型)输出的冷却不足劣化标记。X轴代表时间并且时间从左至右增加。Y轴代表EGR劣化标记的状态。在较低水平下不会作出标记。在较高水平下判断标记。较低水平指示没有劣化。较高水平指示出现EGR劣化。具体地，出现EGR冷却不足。
在时间T0处，EGR冷却阀指令位于较低水平。根据发动机工况调节EGR冷却阀指令。例如，EGR冷却阀指令的位置根据发动机转速和发动机负荷变化。此外，EGR冷却阀指令可响应发动机冷却剂温度和环境温度变化。当EGR冷却器指令处于较低水平时，需要EGR冷却阀传送发动机排气至EGR冷却器。因此，至少希望在EGR冷却器指令位于较低水平时冷却EGR气体。从T0至T1，EGR冷却阀位置遵循EGR冷却阀指令。因此，EGR冷却阀根据EGR冷却阀指令作出响应并且发动机排气在进入发动机进气歧管之前从发动机传送穿过EGR冷却器。测量排气温度从时间T0至时间T1处显示为位于中间水平。在一些状况期间，当冷却阀被指令引导发动机排气穿过EGR冷却器(例如当发动机运转在高负荷状况时)发动机排气温度可相当高。时间T0至时间T1之间的测量EGR气体温度低于测量发动机排气温度，因为发动机排气在流穿过EGR冷却器时被冷却。EGR气体离开冷却器处的温度可根据发动机冷却剂温度、EGR流速和排气温度变化。第一EGR气体温度模型(冷却模型)的输出温度接近测量EGR气体温度，并且第二EGR气体温度模型(旁通模型)的输出温度大于测量EGR气体温度。当指令EGR冷却阀引导排气至EGR冷却器时，***比较测量EGR气体温度与由第一EGR气体温度模型估算的EGR温度。如果温度在彼此的预定温度范围之外，则判断冷却不足劣化。由于第一EGR气体温度模型的温度输出与测量EGR气体温度之间基本不存在差别，则不会作出冷却不足劣化标记。
在时间T1处，EGR冷却阀指令改变至较高水平。调节EGR冷却阀指令至较高水平以使得未调节(例如未被冷却的排气)的EGR气体旁通过EGR冷却器并且能够被引导至发动机。EGR冷却阀位置显示为遵循EGR冷却阀指令信号，当其被请求时指示EGR冷却阀正在响应。测量发动机排气温度显示为正在减小指示发动机正运转在低发动机负荷。此外，测量EGR气体温度显示为增加，因为排气正旁通过EGR冷却器。EGR气体温度在时间T1之后改变相当快，因为在排气流穿过EGR冷却阀时排气流基本不存在延迟。第一EGR气体温度模型的输出在时间T1之后减小，因为发动机排气温度较低以及因为第一EGR气体温度模型预测已经流穿过冷却器的排气温度。另一方面，第二EGR气体温度模型的估算EGR气体温度接近于测量EGR气体温度。当冷却阀被指令至旁通位置时，***比较测量EGR气体温度和由第二EGR气体温度模型估算的EGR温度。如果测量EGR气体温度和第二EGR气体温度模型的温度输出在预定的温度范围之外，则作出过度冷却劣化标记。由于在时间T1和T2之间测量EGR气体温度和第二EGR气体温度的温度输出之间基本不存在差别，则不会作出过度冷却劣化标记。
应该提及的是在一些示例中，在冷却阀指令发生变化之后的预定时间内第一和第二模型的输出不会与感测或测量EGR气体温度相比较。因此，第一和第二EGR气体温度模型的输出有时间以汇聚至感测的或测量的EGR气体温度。此外，在一些示例中，能够响应冷却阀置于旁通状态的时间量调节第一模型(例如冷却器模型)的温度估算。例如，如果冷却阀置于旁通状态较短时间段(例如第一时间段)，第一模型的EGR气体温度估算可进行较小的EGR温度调节(例如，EGR温度较小减小)。另一方面，如果冷却阀置于旁通状态较长时间段(例如第二时间段)，第一模型的EGR气体温度估算可进行较大EGR温度调节(例如EGR温度较大减小)。因此，第一温度模型的输出以及冷却不足劣化标记可相关于和调节用于EGR冷却阀处于旁通状态的时间量。当冷却阀处于旁通状态时，冷却器内的气体可具有额外的时间以冷却以使得相较于当气体流穿过冷却器时排气可更为冷却。因此，EGR气体温度模型能够对于EGR气体在冷却器内的等待时间调节估算EGR气体温度。此外，在EGR冷却器包含两个温度区域(例如，在一个区域中高温冷却剂从排气萃取热量并且低温冷却剂从排气萃取热量)的情况下，第一EGR气体温度模型可基于EGR气体的体积和EGR气体暴露于高温冷却剂的等待时间补偿EGR气体温度。此外，第一EGR气体温度模型可基于EGR气体的体积和EGR气体暴露于低温冷却剂的等待时间补偿EGR气体温度。因此，第一EGR气体温度模型能够补偿EGR冷却器冷却区域和排气暴露于特定冷却区域的等待时间。
在时间T2处，EGR冷却器指令再次降低。因此，EGR气体至少希望在EGR冷却器指令处于较低水平时被冷却。EGR冷却阀位置也向较低水平移动，其指示EGR阀门遵循EGR冷却阀指令。测量排气温度响应于发动机工况的改变(其促进EGR冷却阀指令改变)而增加。当排气再次开始流穿过冷却器时测量EGR气体温度减小。第一EGR气体温度模型的输出与测量EGR气体温度差别不大。因此，不会作出冷却不足劣化标记输出以指示EGR劣化。
在时间T3处，EGR冷却阀指令再次转变至较高水平。然而，EGR冷却阀位置信息指示EGR冷却阀的位置不遵循EGR冷却阀指令。因此，EGR冷却阀处于断电状态。测量EGR气体温度减小，因为排气温度降低并且因为排气持续流穿过EGR冷却器。第二EGR气体温度模型的温度输出和测量EGR气体温度相比较并且显示为在彼此预定的温度范围之外。在一个示例中，在当EGR冷却阀指令改变状态时和当第二EGR气体温度模型的温度输出和测量EGR气体之间作出比较时之间提供预定的时间量。然而，在这个示例中，即使在预定的时间量之后，第二EGR气体温度模型和测量EGR气体温度之间仍然存在温度的不一致。因此，作出EGR过度冷却劣化标记以指示EGR***劣化。可保持作出EGR过度冷却劣化标记直至由技术员清除或直至EGR冷却阀确定为正确地运转执行方法(例如图4中的方法400)预定数目后。
在时间T4处，EGR冷却阀指令转变为较低水平。EGR冷却阀的位置保持在断电状态。测量EGR气体温度和第一EGR气体温度模型的估算EGR气体温度之间基本不存在差别。因此，维持作出没有冷却不足劣化标记并且不提供EGR***劣化的指示。然而，维持作出过度冷却劣化标记并且持续指示EGR***劣化。
在时间T4和时间T5之间，清除过度冷却劣化标记指示在时间T5之前EGR***未劣化。此外，在时间T4和时间T5之间的中断之前冷却阀被置于较低水平状态，但是在中断之后冷却阀处于较高水平状态。因此，在时间T5之前冷却阀旁通冷却器。
在时间T5处，EGR冷却阀指令从较高水平状态转变为较低水平状态。EGR冷却阀位置信号遵循EGR冷却阀指令。测量排气温度也增加指示发动机比在时间T5之前运转在高负荷状况。当在EGR冷却器下游感测到冷却的排气时，测量EGR气体温度减小。第一EGR气体温度模型的EGR气体温度输出在测量EGR气体温度的预定温度范围内。因此，在时间T5处不会作出冷却不足劣化标记。
在时间T6处，EGR冷却阀指令转变为较高水平状态并且EGR冷却阀位置信号也转变为较高水平指示EGR冷却阀处于通电状态，其中EGR冷却器被旁通。在时间T6之后第二EGR气体温度模型的EGR气体温度输出在感测EGR气体温度的预定温度范围内。因此，不会作出过度冷却劣化标记。
在时间T7处，EGR冷却阀指令从较高水平状态转变为较低水平状态。EGR冷却阀位置不遵循EGR冷却阀指令，从而指示EGR冷却阀处于通电状态，其中EGR气体旁通过EGR冷却器。由于EGR冷却阀保持在激活或旁通状态，第一EGR气体温度模型的温度输出与感测或测量EGR气体温度之间的差别超过预定温度值。在当EGR冷却阀指令改变状态时和当第一EGR气体温度模型的温度输出和测量EGR气体之间作出比较时之间提供预定的时间量。即使在预定的时间量之后，温度仍然在彼此预定的温度范围之外。因此，在时间T7之后的短时间作出EGR冷却不足劣化标记以指示EGR***劣化。因此，当第一EGR气体温度模型的温度输出和测量EGR气体温度在彼此预定的温度范围之外时，能够作出劣化标记。
在时间T8处，EGR冷却阀指令从较低水平转变为较高水平。在这个时间EGR冷却阀位置匹配EGR冷却阀指令。第二EGR气体温度模型的温度输出在测量EGR气体温度的预定温度范围内。因此，不会作出过度冷却劣化标记。然而，仍然维持作出冷却不足EGR劣化标记，因为标记尚未由例如来自技术员的清除指令而清除。
现在参考图4，显示了用于监视EGR***的方法流程图。在一个示例中，图1的控制器包含用于执行方法400的指令。
在402处，方法400确定发动机工况。发动机工况包括但不限于发动机温度、发动机负荷、发动机转速、环境空气温度、增压、EGR气体温度、排气温度和节气门位置。在确定发动机工况之后，方法400前进至404。
在404处，方法400更新第一EGR气体温度模型的输出。每次执行方法400时更新第一和第二EGR气体温度模型。在一个示例中，第一和第二EGR气体温度模型根据经验确定的表格和第一顺序过滤器估算EGR气体温度。例如，第一EGR气体温度模型基于排气温度、高冷却剂温度、EGR质量流速和EGR冷却阀位置来估算EGR气体温度。根据表格确定的EGR气体温度通过第一顺序过滤器和输出过滤。
在406处，方法400更新第二EGR气体温度模型的输出。在一个示例中，第二EGR气体温度估算模型可为与第一EGR气体估算模型相同的形式，除了第二EGR气体温度模型表格由基于旁通回路经验确定的值来编制。
在408处，方法400判断是否满足条件用于旁通EGR气体通过EGR冷却器。在一个示例中，响应于发动机负荷EGR气体旁通过EGR冷却器。例如，在低发动机转速和负荷下，EGR气体可旁通过EGR冷却器。如果方法判断经由EGR冷却器将EGR气体传送至进气歧管，则方法400指令EGR冷却阀至停用状态并且方法400前进至410处。否则，方法400指令EGR冷却阀至激活状态并且前进至418处。EGR冷却阀在停用状态下引导EGR气体穿过EGR冷却器并且在激活状态下引导EGR气体旁通穿过EGR冷却器。然而，如果需要，***可配置为补充的方式。
在410处，方法400判断是否满足释放条件。在一个示例中，释放条件可为特定发动机转速和负荷范围。例如，一个释放条件可为2000-2200RPM和0.3-0.35发动机负荷。如果方法400判断满足释放条件，方法400前进至412。否则，方法400前进以退出而不作出第一EGR气体温度模型的冷却不足劣化标记。
在412处，方法400确定冷却不足的监视阈值。在一个示例中，校准的标量可为监视阈值的基础。在其它示例中，通过发动机转速和负荷索引的不同阈值的表格可用于建立冷却不足监视阈值。对于不会作出冷却不足劣化标记，冷却不足阈值可为第一EGR模型的EGR气体温度输出必须在范围内的温度范围。在确定冷却不足阈值之后，方法400前进至414。
在414处，方法400判断是否满足冷却不足阈值条件。如果测量EGR气体温度不在第一EGR气体温度模型的输出的阈值范围内，方法400前进至416。否则，方法400前进以退出。
在416处，方法400作出冷却不足劣化标记。在一个示例中，可通过灯光为驾驶员提供冷却不足劣化标记。在一些示例中，当确定冷却不足时立即作出冷却不足劣化标记。在其它示例中，在作出冷却不足劣化标记之前必须出现预定时间量的冷却不足状况。在作出冷却不足劣化标记之后方法400前进以退出。
在418处，方法400判断是否满足释放条件。在一个示例中，释放条件可为特定发动机转速和负荷范围。如果方法400判断满足释放条件，方法400前进至420。否则，方法400前进以退出而不会作出第二EGR气体温度模型过度冷却劣化标记。
在420处，方法400确定过度冷却的监视阈值。在一个示例中，校准的标量可为监视阈值的基础。在其它示例中，通过发动机转速和负荷索引的不同阈值的表格可用于建立过度冷却监视阈值。对于不会作出过度冷却劣化标记，过度冷却阈值可为第二EGR模型的EGR气体温度输出必须在范围内的温度范围。在确定过度冷却阈值之后，方法400前进至422。
在422处，方法400判断是否满足过度冷却阈值条件。如果测量EGR气体温度不在第二EGR气体温度模型的输出的阈值范围之内，方法400前进至424。否则，方法400前进以退出。
在424处，方法400作出过度冷却劣化标记。在一个示例中，可通过灯光为驾驶员提供过度冷却劣化标记。在一些示例中，当确定过度冷却时立即作出过度冷却劣化标记。在其它示例中，在作出过度冷却劣化标记之前必须出现预定时间量的过度冷却状况。在作出过度冷却劣化标记之后方法400前进以退出。
因此，图4提供一种用于监视EGR***的方法，包含：
当指令阀门至第一位置时响应于第一EGR模型指示EGR***劣化；及当指令阀门至第二位置时响应于第二EGR模型指示EGR***劣化。该方法包括阀门引导EGR气体流穿或绕过EGR冷却器。该方法还包含比较第二EGR模型的输出与传感器的输出并且当由传感器指示的温度在第二EGR模型的输出的预定阈值温度之外时提供EGR***劣化的指示。该方法还包含比较第一EGR模型的输出与传感器的输出并且当由传感器指示的温度在第一EGR模型的输出的预定阈值温度之外时提供EGR***劣化的指示。该方法包括当指令阀门至第一或第二位置时EGR气体流动。该方法还包含在满足释放条件之后提供EGR***劣化的指示。该方法包括当指令阀门至第二位置时，并且其中第二位置旁通过EGR冷却器，比较第二EGR模型的输出与测量EGR气体温度。该方法包括当指令阀门至所述第一位置时，并且其中第一位置引导EGR气体至EGR冷却器，比较第一EGR模型的输出与测量EGR气体温度。
图4中的方法还提供一种用于监视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，包括该指示基于流穿过旁通管道和流穿过EGR冷却器的不同状况。该方法还包含该指示基于时间量，EGR冷却器旁通阀定位以旁通EGR冷却器。该方法包括该指示进一步基于环境空气温度。该方法包括该指示进一步基于EGR流速。该方法包括EGR冷却器包括高温冷却剂管道和低温冷却剂管道。该方法包括比较下游EGR气体温度与估算EGR气体温度。
本领域技术人员可了解，下面在流程图中描述的具体程序可代表任意数量处理策略(例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)中的一个或多个。同样，可以以所说明的顺序执行、并行执行所说明的各种步骤或功能，或在一些情况下有所省略。同样，处理的顺序也并非实现此处所描述的实施例所必需的，而只是为了说明和描述的方便。尽管没有明确说明，可根据使用的具体策略，可重复实现一个或多个说明的步骤或功能。
本发明包括描述。本领域技术人员通过阅读该描述能够想到许多改变和修改而不偏离本发明的精神和范围。例如，以天然气、汽油、柴油或替代燃料运转的单汽缸、I2、I3、I4、I5、I6、I8、V10、V12和V16发动机配置可使用本发明的描述以获得好处。

Claims (9)

1.一种用于监视EGR***的方法，包含：
当EGR冷却器旁通阀被停用时响应于第一EGR模型温度估算指示EGR***劣化，当所述EGR冷却器旁通阀被停用时响应所述EGR冷却器旁通阀被激活时的时间量调节来自所述第一EGR模型温度估算的温度输出；及
当所述EGR冷却器旁通阀被激活时响应于第二EGR模型温度估算指示EGR***劣化，其中所述EGR冷却器旁通阀配置用于在停用状态下引导EGR气体到EGR冷却器，所述EGR冷却器旁通阀配置用于在激活状态下引导EGR气体旁通过所述EGR冷却器。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述EGR冷却器旁通阀引导EGR气体流穿或绕过EGR冷却器。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含比较所述第二EGR模型温度估算的温度输出与温度传感器的温度输出并且当由所述温度传感器指示的温度在所述第二EGR模型温度估算的所述温度输出的预定阈值温度之外时提供所述EGR***劣化的指示。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包含比较所述第一EGR模型温度估算的输出与所述传感器的所述输出并且当所述温度传感器的所述温度输出在所述第一EGR模型温度估算的所述输出的预定阈值温度之外时提供所述EGR***劣化的指示。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当停用或激活所述EGR冷却器旁通阀时EGR气体流动。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含在满足释放条件之后提供所述EGR***劣化的指示，所述释放条件是特定发动机转速和负荷范围。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当激活所述EGR冷却器旁通阀时比较所述第二EGR模型温度估算的输出与测量EGR气体温度，并且所述EGR气体旁通过EGR冷却器。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当停用所述EGR冷却器旁通阀时比较所述第一EGR模型温度估算的输出与测量EGR气体温度，并且所述EGR气体被引导至EGR冷却器。
9.一种发动机***，包含：
EGR冷却器；
EGR冷却器旁通回路；
阀门，其经配置以在停用状态将EGR气体引导至所述EGR冷却器，所述阀门经配置以在激活状态引导EGR气体旁通过所述EGR冷却器；以及
控制器，所述控制器包括测量所述EGR冷却器和所述EGR冷却器旁通回路下游EGR管道内EGR气体的温度的指令，所述控制器包括用于当测量的所述EGR气体温度在预定的第一阈值温度范围之外时根据当所述阀门被指令至所述激活状态时估算的第二EGR模型温度指示EGR劣化的指令，并且所述控制器包含响应于所述阀门引导排气绕过所述EGR冷却器的时间量调节第一EGR模型温度估算的温度输出的进一步指令，每次执行用于监测EGR***的方法时更新所述第一EGR模型温度估算的所述温度输出和第二EGR模型温度估算的温度输出。
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