RU2692761C2 - Система обнаружения утечки контура egr низкого давления двигателя внутреннего сгорания - Google Patents
Система обнаружения утечки контура egr низкого давления двигателя внутреннего сгорания Download PDFInfo
- Publication number
- RU2692761C2 RU2692761C2 RU2017123328A RU2017123328A RU2692761C2 RU 2692761 C2 RU2692761 C2 RU 2692761C2 RU 2017123328 A RU2017123328 A RU 2017123328A RU 2017123328 A RU2017123328 A RU 2017123328A RU 2692761 C2 RU2692761 C2 RU 2692761C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- specified
- internal combustion
- exhaust gas
- low pressure
- combustion engine
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract 10
- 238000012417 linear regression Methods 0.000 claims abstract 8
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 10
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 10
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000003225 biodiesel Substances 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/49—Detecting, diagnosing or indicating an abnormal function of the EGR system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
- F02D41/0065—Specific aspects of external EGR control
- F02D41/0072—Estimating, calculating or determining the EGR rate, amount or flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/06—Low pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust downstream of the turbocharger turbine and reintroduced into the intake system upstream of the compressor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
- G01M15/10—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame
- G01M15/102—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame by monitoring exhaust gases
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области двигателей внутреннего сгорания, оснащенных по меньшей мере одним каналом рециркуляции выхлопных газов с низким давлением. Техническим результатом является предоставление системы, способной осуществлять мониторинг возможного поступления свежего воздуха в/через канал EGR низкого давления двигателя внутреннего сгорания типа и без наддува, и с наддувом. Результат достигается вследствие обнаружения утечки/неисправности системы обнаружения контура (RL) EGR низкого давления двигателя внутреннего сгорания, посредством выполнения способа содержащего следующие этапы - (этап 1) получение значения лямбды, измеряемого на выхлопе () указанным третьим средством измерения или оценки (λ и/или NOx), - (этап 2) вычисление теоретического значения () указанного отношения воздуха к топливу, вычисляемого на основе указанных измеренных или оцененных количеств свежего воздуха () и топлива (), - (этап 3) вычисление ошибки () между указанным измеренным и теоретическим значениями отношения воздуха к топливу (-), - (этап 4) вычисление/оценка количества/потока рециркулированного выхлопного газа низкого давления (), - (этап 5) вычисление линейной регрессии по указанному количеству рециркулированного выхлопного газа () и указанной ошибке (), - (этап 6) сигнализация об утечке/неисправности на указанном контуре EGR низкого давления, когда угловой коэффициент (b) указанной линейной регрессии превышает заранее определенное первое положительное пороговое значение (b). 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к области двигателей внутреннего сгорания, оснащенных по меньшей мере одним каналом рециркуляции выхлопных газов с низким давлением и, точнее, системой обнаружения утечки указанного контура рециркуляции EGR низкого давления.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Нормы выбросов, которым подчиняются двигатели внутреннего сгорания, обеспечивают все более строгие ограничения по выбросам и все более сложные циклы проверки. Одно из загрязняющих веществ с наибольшим воздействием, которое в соответствии с требованиями норм должно находиться под контролем, состоит из оксидов азота (NOx): EGR (рециркуляция выхлопных газов) представляет собой систему, которая в большинстве применений используется для уменьшения этого загрязняющего вещества.
Возможная неисправность состоит в поступлении свежего воздуха в канал EGR низкого давления.
Другими словами, вместо рециркуляции выхлопного газа вводится свежий воздух. В результате с одной стороны производительность, с точки зрения мощности/крутящего момента, подаваемого двигателем внутреннего сгорания, улучшается, но с другой стороны уже невозможно надлежащим образом контролировать/ограничивать выбросы NOx.
Этот тип неисправности может возникать по существу по двум причинам: случайный разрыв канала EGR низкого давления или умышленное открытие его водителем именно для увеличения производительности двигателя внутреннего сгорания.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Следовательно, целью настоящего изобретения является предложение системы, способной осуществлять мониторинг возможноного поступления свежего воздуха в/через канал EGR низкого давления двигателя внутреннего сгорания типа и без наддува, и с наддувом.
Настоящее изобретение относится к системе обнаружения утечки линии рециркуляции EGR низкого давления двигателя внутреннего сгорания.
Основная идея настоящего изобретения заключается в вычислении значений ошибок лямбды, а именно ошибок между лямбдой, измеренной в выхлопной линии, и теоретической лямбдой, для вычисления скоростей потока рециркулированного выхлопного газа и для вычисления линии регрессии на основе указанных скоростей потока EGR и значений ошибок лямбды и для сигнализации об ошибке как функции от значения углового коэффициента указанной линии регрессии.
Настоящее изобретение также относится к двигателю внутреннего сгорания, осуществляющему вышеупомянутую систему, транспортному средству или неподвижному устройству, содержащему вышеупомянутый двигатель внутреннего сгорания.
Дополнительной целью настоящего изобретения является система обнаружения утечки контура EGR низкого давления двигателя внутреннего сгорания.
Формула изобретения описывает предпочтительные модификации изобретения, образующие неотъемлемую часть настоящего описания.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Дополнительные цели и преимущества настоящего изобретения будут ясны из подробного описания ниже примера его варианта выполнения (и его модификаций) и приложенных чертежей, обеспеченных всего лишь посредством неограничивающего примера, на которых:
Фигура 1 показывает схематическое изображение двигателя внутреннего сгорания, содержащего канал EGR низкого давления, осуществляющего систему настоящего изобретения;
Фигура 2 показывает пример вычисления линии регрессии по двум параметрам, на котором основан способ настоящего изобретения.
Идентичные ссылочные позиции и буквы на чертежах относятся к одинаковым элементам или компонентам.
В настоящем описании термин «второй» компонент не подразумевает наличия «первого» компонента. Эти термины фактически используются только для ясности и не предназначены для ограничения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ
Со ссылкой на Фигуру 1, двигатель Е внутреннего сгорания, предпочтительно, дизельного цикла, с любым числом цилиндров, например, 4 или 6, оснащен впускным трубопроводом IP, соединенным с выходом компрессора С группы TC турбонаддува. Впуск указанного компрессора С соединен каналом с блоком F всасывающего фильтра.
Канал RL соединяет точку выхлопной линии низкого давления, т.е. почти с давлением окружающей среды, и точку всасывающей линии после всасывающего фильтра F низкого давления, т.е. почти с давлением окружающей среды.
Между блоком F всасывающего фильтра и точкой соединения между каналом RL и каналом FC размещено устройство HFM измерения количества воздуха, в общем представленное на двигателях внутреннего сгорания.
Как будет яснее ниже, наличие турбокомпрессорной группы является опциональным.
Турбина T этой же группы TC имеет вход, соединенный с выхлопным трубопроводом EP, и выход, соединенный с системой последующей обработки выхлопных газов ATS (DPF, NCI).
В случае двигателя с наддувом канал RL EGR низкого давления подсоединен между выходом турбины T или одним или более из компонентов системы обработки выхлопных газов (ATS) и входом компрессора С. Клапан ELV расположен в любой точке такого канала RL, например, в точке выпуска в канал FC, для регулировки количества выхлопного газа, подлежащего рециркуляции.
В связи с этим в целях настоящего изобретения канал EGR низкого давления также понимается как один канал EGR двигателя без наддува, т.е. лишенного групп TC наддува.
Идея низкого давления в этом контексте ясна в отношении того факта, что отвод выхлопного газа эксплуатируется почти с давлением окружающей среды или в любом случае после (последней) возможной турбины T (согласно оттоку выхлопных газов).
Двигатель внутреннего сгорания, если имеет наддув, может быть опционально оснащен каналом EH EGR высокого давления, подсоединенным между выхлопным трубопроводом EP и впускным трубопроводом IP, в связи с этим перед входом турбины T и после выхода компрессора С. На Фигуре 1 канал RL низкого давления показан оторванным путем наложения рамки AF, несущей обозначение 
, которая идеальным образом представляет потерю воздухонепроницаемости канала RL EGR низкого давления, которая позволяет поступление свежего воздуха в двигатель Е через клапан ELV EGR низкого давления. Этот свежий воздух не считается устройством HFM измерения количества воздуха.
Как будет разъяснено ниже, поступление свежего воздуха также может происходить по каналу FC между устройством HFM измерения количества воздуха и входом компрессора С, если присутствует, или в любой точке после устройства HFM измерения количества воздуха в случае, когда двигатель не оборудован каким-либо компрессором.
Двигатель Е также оснащен системой IS впрыска топлива, которая содержит средство измерения или оценки количества топлива, впрыскиваемого в цилиндры 
.
В дополнение, двигатель оснащен по меньшей мере одним лямбда (λ)-зондом или датчиком NOx на выхлопной линии, посредством которого возможно измерять или оценивать отношение между воздухом (свежим воздухом) и топливом, подаваемым в двигатель Е внутреннего сгорания.
Фигура 1 показывает несколько лямбда-зондов при условии, что в показанном примере применения они расположены на выхлопной линии, т.е. вдоль ATS, двигателя. В целях настоящего изобретения по меньшей мере один лямбда-зонд и/или датчик NOx является достаточным для осуществления изобретения.
Отметим, что символ 
(лямбда) обозначает сам лямбда-зонд или датчик NOx.
Согласно настоящему изобретению, на этапе 1 значение лямбды получают на выхлопе, например, посредством указанного лямбда-зонда и/или датчика NOx.
В дополнение, на этапе 2 теоретическое значение лямбды 
вычисляют c помощью средства измерения или оценки количества засасываемого свежего воздуха 
и впрыскиваемого топлива 
:
STK представляет собой переменный коэффициент, который в общем составляет 14,6 для дизеля, 13,5 для биодизеля, 10,1 для этанола и 17,4 для метана.
В дальнейшем на этапе 3 оценивают ошибку между измеренной лямбдой 
на выхлопной линии указанным лямбда-зондом и/или датчиком NOx, и теоретической лямбдой :
В предшествующем уровне техники маленькие значения 
, ниже 10%, могут считаться допустимыми. Однако изобретение должно считаться распространенным на более общий случай двигателей, которые требуют более строгих эксплуатационных допусков или которые позволяют более широкие эксплуатационные допуски.
На этапе 4 вычисляют скорость потока рециркулированного выхлопного газа низкого давления 
.
Скорость потока EGR низкого давления могут вычислять или оценивать любым образом.
Предпочтительный способ вычисления скорости потока EGR низкого давления , когда не обеспечивают одновременную рециркуляцию высокого давления, задействует этап вычитания из общего заряда, поступающего в двигатель, 
, скорости потока свежего воздуха, измеренной при засасывании, 
, посредством указанного устройства HFM измерения количества воздуха, где общий заряд, поступающий в двигатель, , представляет собой функцию от оборотов, объема, давления и температуры двигателя, измеренных в указанной впускной линии и предпочтительно во впускном трубопроводе IP.
Пример такой оценки дан в параграфах [0034] и [0035] US2012138027.
Наоборот, когда обеспечивают одновременную рециркуляцию высокого давления, то предпочтительный способ вычисления скорости потока EGR низкого давления 
обеспечивает этап вычитания из общего заряда, поступающего в двигатель, , скорости потока EGR высокого давления, 
, оцененной надлежащим образом, и потока свежего воздуха, измеренного на впуске, , посредством указанного устройства HFM измерения количества воздуха, где общий заряд, поступающий в двигатель, , представляет собой функцию от оборотов, объема, давления и температуры двигателя, измеренных в указанной впускной линии и предпочтительно во впускном трубопроводе IP.
Оценку скорости потока EGR высокого давления могут, например, выполнять на основе открытия клапана высокого давления EGR, предпочтительно, клапан EGR смоделирован в виде сопла, из которого вытекает рециркулированный газ, так, чтобы вычислять значение площади оттока для корректировки скорости потока рециркулированного газа согласно схеме потока. Пример такой технологии дан в EP2728150.
После вычисления и на этапе 5 корреляцию между указанной ошибкой и скоростью потока 
EGR низкого давления вычисляют путем вычисления линии регрессии 
.
Предпочтительно, для вычисления линии регрессии используют абсолютное значение ошибки лямбды , чтобы убедиться в том, что условия давления или отрицательного давления в контуре EGR низкого давления имеют значения ошибок лямбды противоположных знаков, но идентичные по абсолютному значению.
Пример линии регрессии показан на Фигуре 2.
На этапе 6 сигнализируют об утечке/неисправности контура EGR низкого давления, если угловой коэффициент b линии регрессии больше по абсолютному значению, чем первое заранее определенное положительное пороговое значение bmax.
Предпочтительно, такое пороговое значение bmax устанавливают равным 0,01 кг/ч.
Коэффициенты вышеупомянутой линии регрессии представляют собой:
где X представляет собой , а Y представляет собой .
Предпочтительно, чтобы пары значений X и Y были «достаточно» гомологичными в том смысле, что они не подвержены влиянию значительных задержек измерения или оценки в отношении реальных физических количеств, подлежащих наблюдению, или по меньшей мере в том смысле, что такие задержки имеют аналогичный размер для X и Y. По этой причине, согласно предпочтительной модификации изобретения, учитывают задержку вычисления на двух потоках: одном относительно вычисления скорости потока EGR низкого давления и другом относительно ошибки по лямбде так, чтобы правильно сопоставлять пары значений. Альтернативно, предпочтительно получать значения X и Y, когда они являются постоянными или стабилизированными во времени, так, что любые задержки одного сигнала в отношении другого не имеют значения в целях этого способа. Суммирования Σ, отмеченные выше, выполняют на наборе выборок X и Y, считающихся репрезентативными в свете критериев, описанных выше.
Очевидно, что вышеупомянутые этапы 1, 2 и 3 должны выполнять последовательно. Четвертый этап могут выполнять до, во время или после выполнения этапов 1, 2 и 3.
Этапы 5 и 6, наоборот, могут выполнять только после выполнения этапов 1, 2, 3 и 4.
Согласно предпочтительной модификации изобретения, выполнению вышеупомянутых этапов 1-6 или по меньшей мере этапа 6 могут препятствовать в зависимости от результата предварительной проверки:
- CH0: видно, что никакие ошибки не сохранены в блоке обработки ECU относительно датчиков и исполнительных механизмов, задействованных в настоящем способе, например, датчика температуры или давления на впускном трубопроводе IP или устройства HFM измерения количества воздуха или исполнительного механизма клапана EGR низкого давления и т.д.
Согласно другой предпочтительной модификации изобретения, по меньшей мере один из следующих этапов выполняют до вышеупомянутого этапа 6.
Это в основном проверки, которые, если не пройдены, предотвращают выполнение этапа 6, т.е. сигнализацию о неисправности.
- CH1: Вычисляют коэффициент R2 корреляции Пирсона, определенный как ковариация двух переменных X (скорость потока EGR низкого давления) и Y (ошибка лямбды), деленная на произведение относительных стандартных отклонений; это может быть записано как
и после такого вычисления проверяют, чтобы R2 был больше второго заранее определенного минимального порогового значения R_min2, например, 0,8. Суммирования Σ, показанные выше, выполняют на таком же наборе выборок X и Y, используемых для вычисления коэффициентов линии регрессии, уже описанной.
- (CH2) вычисляют общую массу рециркулированного выхлопного газа низкого давления М_EGR, начиная с последнего запуска двигателя и во время исполнения настоящего способа, и проверяют, чтобы такая общая масса М_EGR была больше третьего заранее определенного порогового значения (М_EGR_min), например, 10 кг.
- CH3: для того, чтобы обеспечивать достаточную точность способа, предпочтительно обеспечивать, что он обращается к подходящей базе данных так, что среднеквадратичное отклонение 
скорости потока EGR низкого давления вычисляют во время исполнения этого способа и проверяют, чтобы такое среднеквадратичное отклонение 
было больше четвертого заранее определенного порогового значения 
_min, которое, например, может составлять 50 кг/ч.
Проверки CH2 и CH3 препятствуют только выполнению этапа 6.
Согласно предпочтительной модификации изобретения, каждое из суммирований Σ, уже показанных, могут заменять интегралом: 
, где V соответствует X, Y, XY, X2 и т.д., а временной интервал t2 - t1 соответствует числу n выборок переменных X и Y, рассматриваемых для суммирований Σ.
Осуществление интегралов обеспечивает возможность управления вычислением, избегая нагрузки хранения больших буферов данных.
Благодаря настоящему изобретению возможно непрерывно обнаруживать любые утечки/неисправности в контуре рециркуляции EGR низкого давления.
Способ/система относится к оценкам/вычислениям потока, если речь идет об одном цикле двигателя, или к общим потокам, если рассматриваются несколько циклов. Другими словами, идея остается неизменной.
Такой моиторинг может выполняться блоком управления транспортным средством или блоком ECU управления двигателем. Следовательно, настоящее изобретение может предпочтительно быть осуществлено компьютерной программой, которая содержит средство кодирования для выполнения одного или более этапов способа, когда эта программа запускается на компьютере. В связи с этим понятно, что объем охраны распространяется на указанную компьютерную программу и, более того, на считываемые компьютером носители, которые содержат записанное сообщение, причем указанные считываемые компьютером носители содержат средство программного кодирования для осуществления одного или более этапов способа, когда указанная программа запускается на компьютере.
Модификации вариантов выполнения могут быть выполнены в описанном неограничивающем примере, при этом оставаясь в пределах объема охраны настоящего изобретения, содержащего все эквивалентные варианты выполнения для специалиста в области техники.
Например, обнаружение одного из возможных типов неисправности может определять сигнализацию об аномалии с помощью индикатора в передней панели транспортного средства и/или может определять активацию процедуры восстановления, которая ограничивает максимальный крутящий момент и/или максимальную мощность, подаваемую двигателем Е внутреннего сгорания, или максимальную скорость транспортного средства, на котором осуществляется настоящее изобретение.
Из вышеупомянутого описания специалист в области техники может выполнять цель изобретения без введения каких-либо дополнительных деталей конструкции. Элементы и признаки, показанные в различных предпочтительных вариантах выполнения, включая чертежи, могут быть объединены, при этом оставаясь в пределах объема охраны настоящей заявки. Описание в главе, относящейся к известному уровню техники, представлено всего лишь для лучшего понимания изобретения и не является утверждением о существовании того, что описано. Более того, если конкретно не исключено в подробном описании, содержание главы об известном уровне техники может быть рассмотрено в сочетании с характеристиками настоящего изобретения, образующими неотъемлемую часть настоящего изобретения. Ни одна из характеристик различных модификаций не является существенной за исключением тех, которые указаны в независимых пунктах формулы изобретения, в связи с этим отдельные характеристики каждой предпочтительной модификации или чертежа могут быть объединены с другими описанными модификациями.
Claims (43)
1. Система обнаружения утечки/неисправности контура(RL) EGR низкого давления двигателя внутреннего сгорания, причем двигатель внутреннего сгорания содержит:
- впускную линию (IL) и выхлопную линию (EL),
- первое средство (HFM) измерения или оценки количества свежего воздуха ( 
), текущего в указанную впускную линию (IL),
- второе средство измерения или оценки количества топлива ( 
), впрыскиваемого в двигатель (Е),
- третье средство измерения или оценки (λ и/или NOx) на указанной выхлопной линии, выполненное с возможностью обеспечения измеренного значения ( 
) отношения воздуха к топливу, подаваемого в двигатель (Е) внутреннего сгорания,
причем система содержит процессорное средство (ECU), выполненное с возможностью взаимодействия с вышеуказанными первым, вторым и третьим средствами измерения или оценки ( , , ) и с возможностью выполнения следующих этапов:
- (этап 1) получение значения лямбды, измеряемого на выхлопе ( ) с помощью указанного третьего средства измерения или оценки (λ и/или NOx),
- (этап 2) вычисление теоретического значения ( 
) указанного отношения воздуха к топливу, вычисляемого на основе указанных измеренных или оцененных количеств свежего воздуха ( 
) и топлива ( ),
- (этап 3) вычисление ошибки ( 
) между указанным измеренным и теоретическим значениями отношения воздуха к топливу ( - ),
- (этап 4) вычисление/оценка количества/потока рециркулированного выхлопного газа низкого давления ( 
),
- (этап 5) вычисление линейной регрессии по указанному количеству рециркулированного выхлопного газа ( ) и указанной ошибке ( ),
- (этап 6) сигнализация об утечке/неисправности на указанном контуре EGR низкого давления, когда угловой коэффициент (b) указанной линейной регрессии превышает заранее определенное первое положительное пороговое значение (bmax).
2. Система по п. 1, в которой при отсутствии одновременной рециркуляции высокого давления указанный поток рециркулированного выхлопного газа низкого давления ( 
) вычисляется указанным процессорным средством (ECU), вычитающим из общего заряда, поступающего в двигатель внутреннего сгорания ( 
), указанное количество свежего воздуха ( ), текущее в указанную впускную линию (IL), причем указанный общий заряд ( ), поступающий в двигатель внутреннего сгорания, представляет собой функцию от оборотов, объема, давления и температуры двигателя, измеренных в указанной впускной линии (IL).
3. Система по п. 2, в которой, если выполняется одновременная рециркуляция высокого давления, указанный поток рециркулированного выхлопного газа низкого давления ( ) вычисляется указанным процессорным средством (ECU), вычитающим из общего заряда, поступающего в двигатель внутреннего сгорания ( ), указанное количество свежего воздуха ( ), текущее в указанную впускную линию (IL), и поток рециркулированного выхлопного газа высокого давления ( 
), причем указанный общий заряд ( ), поступающий в двигатель внутреннего сгорания, представляет собой функцию от оборотов, объема, давления и температуры двигателя, измеренных в указанной впускной линии (IL).
4. Система по п. 1, дополнительно содержащая средство мониторинга состояния эффективности в вышеуказанном средстве измерения или оценки ( , , ), и причем указанное процессорное средство дополнительно выполнено с возможностью препятствования по меньшей мере исполнению указанного этапа сигнализации (этапа 6), когда обнаруживается по меньшей мере одна ошибка на одном из указанных средств измерения или оценки.
5. Система по п. 1, в которой указанное процессорное средство дополнительно выполнено с возможностью выполнения по меньшей мере одной из следующих проверок:
- (CH2) проверки, что общая масса (М_EGR) рециркулированного выхлопного газа низкого давления, начиная с последнего запуска двигателя и во время исполнения настоящая способа, больше третьего заранее определенного порогового значения (M_EGR_min);
- (CH3) проверки, что среднеквадратичное отклонение ( 
) указанного количество рециркулированного выхлопного газа низкого давления ( 
) больше четвертого заранее определенного порогового значения ( 
_min);
и выполнено с возможностью препятствования исполнению указанного этапа сигнализации (этапа 6), когда указанная по меньшей мере одна из указанных проверок (CH2, CH3) не удовлетворяется.
6. Система по п. 1, в которой указанное процессорное средство дополнительно выполнено с возможностью выполнения этапа для проверки того, что коэффициент (R2) корреляции Пирсона между потоком EGR низкого давления ( ) и ошибкой лямбды ( ) больше второго заранее определенного минимального порогового значения (R_min2).
7. Двигатель внутреннего сгорания, в частности дизельный двигатель, содержащий
- контур (RL) EGR низкого давления,
- впускную линию (IL) и выхлопную линию (EL),
- средство (HFM) измерения или оценки количества свежего воздуха ( ), текущего в указанную впускную линию (IL),
- средство измерения или оценки количества топлива ( ), впрыскиваемого в двигатель (Е),
- средство измерения или оценки (λ и/или NOx) на указанной выхлопной линии, выполненное с возможностью обеспечения первого значения ( ) отношения воздуха к топливу, подаваемого в двигатель (Е) внутреннего сгорания,
отличающийся тем, что содержит систему обнаружения утечки/неисправности указанного контура (RL) EGR низкого давления по п. 1.
8. Способ обнаружения утечки/неисправности системы обнаружения контура (RL) EGR низкого давления двигателя внутреннего сгорания, причем способ содержит следующие этапы:
- (этап 1) получение значения лямбды, измеряемого на выхлопе ( ) с помощью указанного третьего средства измерения или оценки (λ и/или NOx),
- (этап 2) вычисление теоретического значения ( ) указанного отношения воздуха к топливу, вычисляемого на основе указанного измеренного или оцененного количества свежего воздуха ( ) и топлива ( ),
- (этап 3) вычисление ошибки ( ) между указанным измеренным и теоретическим значениями отношения воздуха к топливу ( - ),
- (этап 4) вычисление/оценка количества/потока рециркулированного выхлопного газа низкого давления ( ),
- (этап 5) вычисление линейной регрессии по указанному количеству рециркулированного выхлопного газа ( ) и указанной ошибке ( ),
- (этап 6) сигнализация об утечке/неисправности на указанном контуре EGR низкого давления, когда угловой коэффициент (b) указанной линейной регрессии превышает заранее определенное первое положительное пороговое значение (bmax).
9. Способ по п. 8, в котором при отсутствии одновременной рециркуляции высокого давления указанное количество рециркулированного выхлопного газа низкого давления ( ) вычисляют путем вычитания из общего заряда, поступающего в двигатель внутреннего сгорания ( ), указанного количества свежего воздуха ( ), текущего в указанную впускную линию (IL), причем указанный общий заряд ( ), поступающий в двигатель внутреннего сгорания, представляет собой функцию от оборотов, объема, давления и температуры двигателя, измеренных в указанной впускной линии (IL).
10. Способ по п. 9, в котором, если выполняют одновременную рециркуляцию высокого давления, указанный поток рециркулированного выхлопного газа низкого давления ( ) вычисляют с помощью указанного процессорного средства (ECU), вычитающего из общего заряда, поступающего в двигатель внутреннего сгорания ( ), указанное количество свежего воздуха ( ), текущее в указанную впускную линию (IL), и поток рециркулированного выхлопного газа высокого давления ( ), причем указанный общий заряд ( ), поступающий в двигатель внутреннего сгорания, представляет собой функцию от оборотов, объема, давления и температуры двигателя, измеренных в указанной впускной линии (IL).
11. Способ по п. 8, дополнительно содержащий этап мониторинга состояния эффективности в вышеуказанном средстве измерения или оценки ( , , ) и препятствования по меньшей мере исполнению указанного этапа сигнализации (этапа 6), когда обнаруживают по меньшей мере одну ошибку на одном из указанных средств измерения или оценки.
12. Способ по п. 8, дополнительно содержащий по меньшей мере одну из следующих проверок:
- (CH2) проверка, что общая масса рециркулированного выхлопного газа низкого давления (М_EGR), начиная с последнего запуска двигателя и во время исполнения настоящего способа, больше третьего заранее определенного порогового значения (М_EGR_min);
- (CH3) проверка, что среднеквадратичное отклонение ( ) указанного количества рециркулированного выхлопного газа низкого давления ( ) больше четвертого заранее определенного порогового значения ( _min);
и этап препятствования исполнению указанного этапа для вычисления указанной линейной регрессии (этапа 5) и/или этапа сигнализации (этапа 6), когда указанная по меньшей мере одна из указанных проверок не удовлетворяется.
13. Способ по п. 8, дополнительно содержащий этап для проверки того, что коэффициент (R2) корреляции Пирсона больше второго заранее определенного минимального порогового значения (R_min2).
14. Способ по п. 8, в котором указанное вычисление линейной регрессии (этап 5) и/или указанного среднеквадратичного отклонения ( ) указанной проверки (CH3) и/или указанного коэффициента (R2) корреляции Пирсона осуществляют с помощью непрерывной интеграции в течение подходящего временного интервала [t1, t2].
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITTO20141013 | 2014-12-04 | ||
| ITTO2014A001013 | 2014-12-04 | ||
| PCT/IB2015/059370 WO2016088097A1 (en) | 2014-12-04 | 2015-12-04 | A leakage detection system of a low pressure egr circuit of an internal combustion engine |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017123328A RU2017123328A (ru) | 2019-01-09 |
| RU2017123328A3 RU2017123328A3 (ru) | 2019-04-26 |
| RU2692761C2 true RU2692761C2 (ru) | 2019-06-27 |
Family
ID=52727296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017123328A RU2692761C2 (ru) | 2014-12-04 | 2015-12-04 | Система обнаружения утечки контура egr низкого давления двигателя внутреннего сгорания |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3227544B1 (ru) |
| CN (1) | CN107110037B (ru) |
| AU (1) | AU2015356606B2 (ru) |
| BR (1) | BR112017011776B1 (ru) |
| ES (1) | ES2701265T3 (ru) |
| RU (1) | RU2692761C2 (ru) |
| WO (1) | WO2016088097A1 (ru) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106226008B (zh) * | 2016-08-26 | 2018-09-28 | 青岛华涛汽车模具有限公司 | 一种气密冷插一体机 |
| CN108051223B (zh) * | 2017-09-30 | 2020-07-10 | 河北华北柴油机有限责任公司 | 一种发动机低压油路监控***及监控方法 |
| CN110261127B (zh) * | 2019-07-11 | 2020-04-21 | 西南交通大学 | 发动机变截面涡轮增压器积碳卡死在线检测方法 |
| FR3102513B1 (fr) * | 2019-10-29 | 2021-09-17 | Renault Sas | Procédé de DIAGNOSTIC D’UNE FUITE DE GAZ D’UN CIRCUIT DE RECIRCULATION DES GAZ D’ECHAPPEMENT D’UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE |
| CN111024331B (zh) * | 2019-12-31 | 2022-03-22 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 用于模拟不同的egr泄漏量的方法 |
| CN113074869B (zh) * | 2021-03-25 | 2023-05-12 | 东风商用车有限公司 | Egr冷却液泄露检测***及方法 |
| CN113176050B (zh) * | 2021-05-07 | 2023-03-31 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种发动机后处理和排气管路的漏气检测方法及装置 |
| CN114441118A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-05-06 | 潍柴动力股份有限公司 | Egr冷却器检测***及其检测方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5488938A (en) * | 1994-07-20 | 1996-02-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Fault detecting apparatus for exhaust gas recirculation control system of internal combustion engine |
| US6850834B1 (en) * | 2003-11-17 | 2005-02-01 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for detecting degradation of EGR flow delivery |
| US20080022677A1 (en) * | 2006-07-28 | 2008-01-31 | David Barbe | System and Method for Diagnostic of Low Pressure Exhaust Gas Recirculation System and Adapting of Measurement Devices |
| WO2008109306A1 (en) * | 2007-03-06 | 2008-09-12 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Method and apparatus for estimating exhaust temperature of an internal combustion engine |
| RU121371U1 (ru) * | 2010-12-01 | 2012-10-20 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Пробоотборник отработавших газов (варианты) |
| EP2728150A1 (en) * | 2012-11-06 | 2014-05-07 | FPT Industrial S.p.A. | System for controlling an EGR valve of an internal combustion engine based on a flow model |
| US8869528B2 (en) * | 2010-12-06 | 2014-10-28 | Hyundai Motor Company | Low pressure EGR system and method for determining intake air leakage therethrough |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5239971A (en) * | 1991-08-03 | 1993-08-31 | Mitsubishi Denki K.K. | Trouble diagnosis device for exhaust gas recirculation system |
| DE10041076B4 (de) * | 2000-08-22 | 2014-03-06 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Erkennung von fehlerhaften Veränderungen des Gasdurchflusses durch eine Abgasrückführleitung einer Brennkraftmaschine |
| DE102010060330A1 (de) * | 2010-11-03 | 2012-05-03 | Ford Global Technologies, Llc. | Verfahren zur Überwachung einer Schadstoffkonzentration im Abgas einer Brennkraftmaschine |
| KR101241219B1 (ko) | 2010-12-06 | 2013-03-13 | 한양대학교 산학협력단 | 엔진의 이지알시스템 제어방법 |
| KR101810590B1 (ko) * | 2011-04-21 | 2017-12-20 | 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 | 배기가스 재순환 장치의 누설 진단 시스템 및 방법 |
| DE102011090059A1 (de) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Konkretisieren einer Fehlfunktion einer Abgasrückführung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges und entsprechendes Diagnosegerät |
| FR2986565B1 (fr) * | 2012-02-06 | 2014-01-24 | Renault Sa | Procede et systeme de diagnostic de l'admission d'air dans un moteur a combustion interne d'un vehicule automobile. |
-
2015
- 2015-12-04 BR BR112017011776-2A patent/BR112017011776B1/pt active IP Right Grant
- 2015-12-04 ES ES15823776T patent/ES2701265T3/es active Active
- 2015-12-04 CN CN201580066126.1A patent/CN107110037B/zh active Active
- 2015-12-04 WO PCT/IB2015/059370 patent/WO2016088097A1/en active Application Filing
- 2015-12-04 AU AU2015356606A patent/AU2015356606B2/en active Active
- 2015-12-04 RU RU2017123328A patent/RU2692761C2/ru active
- 2015-12-04 EP EP15823776.8A patent/EP3227544B1/en active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5488938A (en) * | 1994-07-20 | 1996-02-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Fault detecting apparatus for exhaust gas recirculation control system of internal combustion engine |
| US6850834B1 (en) * | 2003-11-17 | 2005-02-01 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for detecting degradation of EGR flow delivery |
| US20080022677A1 (en) * | 2006-07-28 | 2008-01-31 | David Barbe | System and Method for Diagnostic of Low Pressure Exhaust Gas Recirculation System and Adapting of Measurement Devices |
| WO2008109306A1 (en) * | 2007-03-06 | 2008-09-12 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Method and apparatus for estimating exhaust temperature of an internal combustion engine |
| RU121371U1 (ru) * | 2010-12-01 | 2012-10-20 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Пробоотборник отработавших газов (варианты) |
| US8869528B2 (en) * | 2010-12-06 | 2014-10-28 | Hyundai Motor Company | Low pressure EGR system and method for determining intake air leakage therethrough |
| EP2728150A1 (en) * | 2012-11-06 | 2014-05-07 | FPT Industrial S.p.A. | System for controlling an EGR valve of an internal combustion engine based on a flow model |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2016088097A1 (en) | 2016-06-09 |
| EP3227544A1 (en) | 2017-10-11 |
| BR112017011776B1 (pt) | 2021-01-26 |
| RU2017123328A3 (ru) | 2019-04-26 |
| RU2017123328A (ru) | 2019-01-09 |
| EP3227544B1 (en) | 2018-11-28 |
| CN107110037B (zh) | 2021-01-29 |
| AU2015356606B2 (en) | 2019-08-22 |
| CN107110037A (zh) | 2017-08-29 |
| AU2015356606A1 (en) | 2017-06-29 |
| ES2701265T3 (es) | 2019-02-21 |
| BR112017011776A2 (pt) | 2018-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2692761C2 (ru) | Система обнаружения утечки контура egr низкого давления двигателя внутреннего сгорания | |
| US8392098B2 (en) | Abnormality diagnosis device of internal combustion engine | |
| KR101974654B1 (ko) | 내연기관을 구비한 엔진 시스템에서 물리적 변수를 위한 모델링 값을 결정하는 방법 및 그 장치 | |
| JP5907339B2 (ja) | 内燃機関の筒内流入ｅｇｒガス流量推定装置 | |
| CN102477912B (zh) | 用于对内燃机进行控制的方法 | |
| CN102062002B (zh) | 内燃机中压缩机和增压空气冷却器保护的设备和方法 | |
| US9145851B2 (en) | Method for diagnosing a low pressure exhaust gas recirculation system of an internal combustion engine and device for carrying out the method | |
| RU2677775C2 (ru) | Система обнаружения утечки во всасывающем трубопроводе двигателя внутреннего сгорания | |
| RU2011114828A (ru) | Способ регулирования относительной влажности в воздушном тракте двигателя внутреннего сгорания, оснащенного системой рециркуляции отработавших газов низкого давления | |
| JP2013144961A (ja) | Ｅｇｒシステムの故障診断装置 | |
| US20120330575A1 (en) | Estimating engine system parameters based on engine cylinder pressure | |
| CN103477057A (zh) | 使用由发动机汽缸压力估算的排气压力进行涡轮增压器增压控制 | |
| CN102652218A (zh) | Egr 装置的异常检测装置 | |
| DE502009000602D1 (de) | Es in den abgasstrang einer brennkraftmaschine eingeschalteten partikelfilters sowie einrichtung zum reduzieren der partikelemission einer brennkraftmaschine | |
| EP3029304A1 (en) | Exhaust system state detection device | |
| JP2006342720A (ja) | 上流側吸気圧センサの異常診断装置 | |
| JP6653534B2 (ja) | エンジンの制御装置 | |
| JP2010242617A (ja) | 内燃機関の異常検出システム | |
| US9470600B2 (en) | Method for diagnosing a differential pressure sensor situated in an air duct of an internal combustion engine | |
| Arsie et al. | Real-Time Estimation of Intake O₂ Concentration in Turbocharged Common-Rail Diesel Engines | |
| WO2017038517A1 (ja) | 過給機付き内燃機関の異常診断装置 | |
| JP2014214673A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JPWO2010116484A1 (ja) | 内燃機関のｅｇｒ制御システム | |
| JP2019108839A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JP2006257922A (ja) | 内燃機関システム |