用于废气再循环的方法和系统技术方案

本发明专利技术提供用于诊断废气再循环系统中的发动机构件状况的各种方法和系统。在一个示例中，方法包括经由第一阀将排气从发动机汽缸的子集选择性地发送到排气通道，以及经由第二阀将排气从发动机汽缸的子集选择性地发送到进气通道，以及获得来自发动机汽缸的子集的压力或温度中的一个或更多个。方法进一步包括基于压力或温度中的一个或更多个来指示发动机构件状况。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于废气再循环的方法和系统
本文公开的主题的实施例涉及发动机。其它实施例涉及发动机诊断。
技术介绍
发动机可利用废气从发动机排气系统到发动机进气系统的再循环(该过程被称为废气再循环(EGR))来减少管制排放物。在一些示例中，成组的一个或更多个汽缸可具有排气歧管，该排气歧管专门地(和/或选择性地)联接于发动机的进气通道，使得该组汽缸至少在一些状况下专用于产生用于EGR的排气。此类汽缸可被称为“施主汽缸”。另外，一些EGR系统可包括多个阀，以基于期望的EGR量，将排气引导到进气通道和/或排气通道。
技术实现思路
在一些状况下，多个阀可卡在非期望的位置，或者可意外地错位。因而，在一个实施例中，一种示例方法包括经由第一阀将排气从发动机汽缸的子集选择性地发送到排气通道，以及经由第二阀将排气从发动机汽缸的子集选择性地发送到进气通道，以及获得来自发动机汽缸的子集的排气的压力或温度中的一个或更多个。方法进一步包括基于压力或温度中的一个或更多个来指示发动机构件状况，诸如阀中的一个或更多个的退化。例如，如果阀错位使得来自汽缸的子集的废气受到过多约束，则在排气歧管中产生增大的温度和压力，这可导致系统和/或发动机的退化。因而，通过监测汽缸(例如，施主汽缸)的子集的排气歧管中的温度和/或压力，可确定发动机构件状况。例如，如果温度和/或压力中的至少一个以大于阈值速率的速率增大，则可指示发动机构件状况。发动机构件状况可为例如第一阀和第二阀中的一个或两者的退化。作为另一个示例，发动机构件状况可为来自控制系统的错误信号。以该方式，可识别退化，并且可响应于指示来调节一个或更多个运行参数，使得汽缸的子集的排气歧管中的温度和压力可减小。应当理解，提供以上简要描述是为了以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的构思的选定。不意于识别要求权利的主题的关键或本质特征，该要求权利的的主题的范围仅由详细描述之后的权利要求限定。此外，要求权利的主题不限于解决上面提到的或本公开的任何部分中的任何缺点的实现。附图说明通过参照附图阅读非限制性实施例的以下描述，将更好地理解本专利技术，其中在下面：图1显示具有废气再循环系统的发动机的示意图。图2显示示出用于调节废气再循环系统中的第一阀和第二阀的方法的流程图。图3显示示出用于诊断发动机构件状况的方法的流程图。图4显示示出施主汽缸排气歧管中的随着时间推移的压力的图表。图5显示示出施主汽缸排气歧管中的随着时间推移的温度的图表。具体实施方式以下描述涉及用于诊断废气再循环(EGR)系统中的发动机构件状况的方法和系统的各种实施例。在一个示例中，方法包括经由第一阀将排气从发动机汽缸的子集选择性地发送到排气通道，以及经由第二阀将排气从发动机汽缸的子集选择性地发送到进气通道。方法进一步包括获得联接于子集的排气歧管中的排气压力或温度中的一个或更多个，并且基于排气压力或温度中的一个或更多个来指示发动机构件状况。在此类示例中，发动机构件状况可为第一阀和/或第二阀的退化(例如，阀中的一个或两者卡成闭合)或者来自控制系统的错误信号。响应于发动机构件状况的指示，可产生控制信号，以控制待调节的一个或更多个运行参数，诸如发动机汽缸的子集的加燃料和/或发动机功率。例如，可切断对发动机汽缸的子集的加燃料，使得汽缸的子集的排气歧管中的温度和压力减小，从而减少系统的发动机退化和/或退化。在一个实施例中，第一阀和第二阀可为联接于车辆中的发动机的EGR系统的部分。在一些实施例中，可使用机车系统来例示车辆的类型中的一种类型，其具有发动机，EGR系统可附接于该发动机。其它类型的车辆可包括高速公路车辆和除了机车或其它轨道车辆之外的非公路用车辆，诸如采矿装备和海船。本专利技术的其它实施例可用于联接于固定式发动机的EGR系统。发动机可为柴油发动机，或者可燃烧另一种燃料或燃料的组合。此类备选燃料可包括汽油、煤油、生物柴油、天然气和乙醇。适当的发动机可使用压缩点火和/或火花点火。图1显示具有发动机104(诸如内燃机)的发动机系统100的示例性实施例的框图。发动机104接收来自进口(诸如进气歧管115)的用于燃烧的进入空气。进口可为任何适当的导管或多个导管，气体流过该任何适当的导管或多个导管以进入发动机。例如，进口可包括进气歧管115、进气通道114等。进气通道114接收来自空气过滤器(未显示)的周围空气，该空气过滤器过滤来自车辆外部的空气，发动机104可定位在该车辆中。由于发动机104中的燃烧而产生的废气供应到排气口，诸如排气通道116。排气口可为任何适当的导管，气体从发动机流过该任何适当的导管。例如，排气口可包括排气歧管117、排气通道116等。废气流过排气通道116。在图1中描绘的示例实施例中，发动机104是具有十二个汽缸的V-12发动机。在其它示例中，发动机可为V-6、V-8、V-10、V-16、I-4、I-6、I-8、反4或者另一种发动机类型。如描绘的，发动机104包括：非施主汽缸105的子集，其包括六个汽缸，该六个汽缸专门将废气供应到非施主汽缸排气歧管117；以及施主汽缸107的子集，其包括六个汽缸，该六个汽缸专门将废气供应到施主汽缸排气歧管119。在其它实施例中，发动机可包括至少一个施主汽缸和至少一个非施主汽缸。例如，发动机可具有四个施主汽缸和八个非施主汽缸，或者三个施主汽缸和九个非施主汽缸。应当理解，发动机可具有任何期望数量的施主汽缸和非施主汽缸，其中，施主汽缸的数量典型地小于非施主汽缸的数量。如图1中描绘的，非施主汽缸105联接于排气通道116，以将废气从发动机发送到大气(在废气穿过废气处理系统130和第一涡轮增压器120和第二涡轮增压器124之后)。施主汽缸107(提供发动机废气再循环(EGR))专门联接于EGR系统160的EGR通道162，其将废气从施主汽缸107发送到发动机104的进气通道114，而不是发送到大气。通过将冷却的废气引入到发动机104，可用于燃烧的氧量减少，从而减小燃烧火焰温度，并且减少氧化氮(例如NOX)的形成。在图1中显示的示例实施例中，当第二阀170开启时，从施主汽缸107流到进气通道114的废气穿过热交换器(诸如EGR冷却器166)，以在废气返回到进气通道之前，减小废气的温度(例如冷却)。EGR冷却器166可为例如空气-液体热交换器。在此类示例中，可调节设置在进气通道114中(例如在再循环废气进入处的上游)的一个或更多个增压空气冷却器132和134，以进一步提高对增压空气的冷却，使得增压空气和废气的混合温度保持在期望温度处。在其它示例中，EGR系统160可包括EGR冷却器旁路。备选地，EGR系统可包括EGR冷却器控制元件。可促动EGR冷却器控制元件，使得通过EGR冷却器的废气流减少；但是，在此类构造中，不流过EGR冷却器的废气引导到排气通道116而非进气通道114。另外，EGR系统160包括设置在排气通道116和EGR通道162之间的第一阀164。第二阀170可为由控制单元180控制的开/关阀(为了开启或关掉EGR流)，或者其可控制例如可变量的EGR。在一些示例中，可促动第一阀164，使得EGR量减少(废气从EGR通道162流到排气通道116)。在其它示例中，可促动第一阀164，使得EGR量增大(例如，废气从排气通道116流到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：经由第一阀，将排气从发动机汽缸的子集选择性地发送到排气通道，以及经由第二阀，将排气从发动机汽缸的子集选择性地发送到进气通道；获得来自所述发动机汽缸的子集的所述排气的压力或温度中的一个或更多个；以及基于所述压力或温度中的一个或更多个，指示发动机构件状况。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.25 US 13/357,8701.一种用于排气再循环的方法，包括：经由第一阀，将排气从发动机汽缸的专用子集选择性地发送到排气通道，以及经由第二阀，将排气从所述发动机汽缸的专用子集选择性地发送到共用的进气通道；获得来自所述发动机汽缸的专用子集的所述排气的压力和/或温度；以及基于所述压力和/或温度，指示发动机构件状况。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在联接于所述专用子集的排气歧管中获得所述压力和/或所述温度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：在其中所述第二阀闭合超过第一阈值量的第一状况下，经由所述第一阀，从所述发动机汽缸的专用子集发送基本上所有所述排气；在其中所述第一阀闭合超过第二阈值量的第二状况下，经由所述第二阀，从所述发动机汽缸的专用子集发送基本上所有所述排气；以及在其中所述第一阀和所述第二阀中的各个开启大于相应的第三和第四阈值量的第三状况下，通过所述第一阀和所述第二阀，同时从所述发动机汽缸的专用子集发送相对不同量的所述排气。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发动机构件状况响应于在所述第一阀和所述第二阀中的各个闭合时，以及所获得的温度或压力大于对应的阈值温度或阈值压力量时，指示退化。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括响应于所述排气压力以大于阈值压力变化速率的速率增大到至少阈值压力，将所述发动机构件状况指示为退化。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括响应于所述排气温度以大于阈值温度变化速率的速率增大到至少阈值温度，将所述发动机构件状况指示为退化。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括通过改变至所述发动机汽缸的专用子集的燃料供应速率来响应于所指示的发动机构件状况。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括通过改变输送的发动机功率来响应于所指示的发动机构件状况。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述专用子集的发动机汽缸是施主汽缸，并且所述第一阀和所述第二阀是废气再循环系统的部分。10.一种用于排气再循环的方法，包括：产生第一控制信号，用于将排气从发动机的汽缸的专用子集选择性地发送到所述发动机的排气通道以及所述发动机的共用的进气通道；接收关于所述排气的压力和/或温度的信息；以及产生第二控制信号，用于基于所述压力和/或温度来控制所述发动机。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所述信息接收自设置在所述汽缸的专用子集的排气歧管中的一个或更多个传感器；并且响应于所述温度或所述压力中的至少一个分别高于指定阈值温度或指定阈值压力，或者所述压力以大于指定阈值压力变化速率的速率增大，产生所述第二控制信号，所述第二控制信号用于改变输送的发动机功率，或者改变至所述汽缸的专用子集的燃料供应速率。12.一种用于排气再循环的方法，包括：经由第一阀，将排气从发动机汽缸的专用子集选择性地发送到排气通道，以及经由第二阀，将排气从所述发动机汽缸的专用子集选择性地发送到共用的进气通道；在第一状况期间，使所述第一阀开启超过所述第二阀；在第二状况期间，使所述第二阀开启超过所述第一阀；以及基于在所述第一阀和所述第二阀上游的所述专用子集的排气歧管中的位置处的排...

【专利技术属性】
技术研发人员：ED彼得斯，S基兰，N汉森，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US