用于监测排气再循环系统的冷却剂系统的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及内燃发动机和其监测。
【背景技术】
[0002] 该部分仅仅提供与本发明有关的背景信息且不可能构成现有技术。
[0003] 已知的内燃发动机可W配置为具有排气再循环巧GR)系统，W通过降低瞬态和稳 态运行状态期间发动机汽缸中的峰值燃烧溫度而降低氮氧化物（NOx)的排放。已知EGR系 统将一部分排气流转向到发动机的进气系统，且包括可控制的EGR阀、具有换热器的EGR冷 却系统、和合适的管道元件。EGR气体沿进气系统方向的流动可W通过进气和排气系统之间 的压差来引起。
【发明内容】
[0004] 一种用于监测内燃发动机的方法包括，在流动控制阀被命令到第一打开状态的情 况下监测排气再循环巧GR)系统的换热器的热效率、且随后在流动控制阀被命令到第二关 闭状态的情况下监测换热器的热效率。基于监测的效率评估流动控制阀。 阳0化]根据本发明的一个方面，提出一种用于监测内燃发动机的方法，包括：
[0006] 在流动控制阀被命令到第一状态的情况下监测排气再循环巧GR)系统的换热器 的热效率且随后在流动控制阀被命令到第二状态的情况下监测换热器的热效率；和
[0007] 基于监测的热效率评估流动控制阀。
[0008] 优选地，其中在流动控制阀被命令到第一状态的情况下监测EGR系统的换热器的 热效率且随后在流动控制阀被命令到第二状态的情况下监测换热器的热效率包括，在流动 控制阀被命令到打开状态的情况下监测换热器的热效率且随后在流动控制阀被命令到关 闭状态的情况下监测换热器的热效率。
[0009] 优选地，其中在流动控制阀被命令到第一状态的情况下监测EGR系统的换热器的 热效率且随后在流动控制阀被命令到第二状态的情况下监测换热器的热效率包括，在流动 控制阀被命令到关闭状态的情况下监测换热器的热效率且随后在流动控制阀被命令到打 开状态的情况下监测换热器的热效率。
[0010] 优选地，其中基于监测的热效率评估流动控制阀包括：
[0011] 在流动控制阀被命令到第一状态的情况下基于初始效率和最终效率确定第一热 效率梯度；
[0012] 在流动控制阀被命令到第二状态的情况下基于初始效率和最终效率确定第二热 效率梯度；和
[0013] 基于第一和第二热效率梯度评估流动控制阀。
[0014] 优选地，在流动控制阀被命令到第一状态的情况下基于初始效率和最终效率确定 所述第一热效率梯度包括：
[0015] 监测换热器上游和下游的初始溫度和基于所述初始溫度确定用于所述换热器的 初始效率；
[0016] 将流动控制阀命令到第一状态并经过预设时间段；
[0017] 在所述预设时间段经过之后监测换热器上游和下游的最终溫度和基于所述最终 溫度确定换热器的最终效率；和
[0018] 基于初始效率和最终效率确定所述第一热效率梯度。
[0019] 优选地，其中将流动控制阀命令到第一状态并经过一时间段包括将流动控制阀命 令到打开状态并经过一时间段。
[0020] 优选地，其中将流动控制阀命令到第一状态并经过一时间段包括将流动控制阀命 令到关闭状态并经过一时间段。
[0021] 优选地，其中在流动控制阀被命令到第二状态的情况下基于初始效率和最终效率 确定所述第二热效率梯度包括：
[0022] 监测换热器上游和下游的初始溫度和基于所述初始溫度确定用于换热器的初始 效率；
[0023] 将流动控制阀命令到第二状态并经过预设时间段；
[0024] 在所述时间段经过之后监测换热器上游和下游的最终溫度和基于所述最终溫度 确定换热器的最终效率；和 阳0巧]基于初始效率和最终效率确定所述第二热效率梯度。
[00%] 优选地，其中将流动控制阀命令到第二状态并经过预设时间段包括将流动控制阀 命令到打开状态并经过预设时间段。
[0027] 优选地，其中将流动控制阀命令到第二状态并经过预设时间段包括将流动控制阀 命令到关闭状态并经过预设时间段。
[002引优选地，中基于第一和第二热效率梯度评估流动控制阀包括，在第一和第二热效 率梯度之间的差小于临界值时识别流动控制阀的故障。
[0029] 优选地，方法进一步包括在监测EGR系统的换热器期间W非怠速状态运行内燃发 动机。
[0030] 根据本发明的另一方面，提出一种用于监测内燃发动机的排气再循环巧GR)系统 的换热器的方法，方法包括：
[0031] 将换热器流动控制阀命令到第一状态并经过第一预设时间段；
[0032] 基于在第一预设时间段开始时确定的初始效率和在第一预设时间段结束时确定 的最终效率确定第一热效率梯度；
[0033] 将换热器流动控制阀命令到第二状态并经过第二预设时间段；
[0034] 基于在第二预设时间段开始时确定的初始效率和在第二预设时间段结束时确定 的最终效率确定第二热效率梯度；且
[0035] 基于第一和第二热效率梯度评估流动控制阀。
[0036] 优选地，方法进一步包括在监测EGR系统的换热器期间W非怠速状态运行内燃发 动机。
[0037] 优选地，其中将换热器流动控制阀命令到第一状态并经过第一预设时间段包括， 将流动控制阀命令到打开状态并经过第一预设时间段。
[0038] 优选地，其中将换热器流动控制阀命令到第一状态并经过第一预设时间段包括， 将流动控制阀命令到关闭状态并经过第一预设时间段。
[0039] 在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理 解上述的本发明的特征和优点W及其他的特征和优点。
【附图说明】
[0040] 参考附图，现在将通过例子描述一个或多个实施例，其中：
[0041] 图1示意性地示出了根据本发明的内燃发动机（发动机）和附随的发动机控制 器讯
[0042] 图2示意性地显示了根据本发明的监测程序，其用于在正在进行的车辆操作期间 评估EGR冷却器的热效率，W评估EGR冷却器旁通阀的操作。
【具体实施方式】
[0043] 现在参见附图，其中出于仅显示一些示例性实施例的目的、而不出于限制本发明 的目的显示了附图，图1示意性地示出了内燃发动机（发动机）10和已经被构建的根据本 发明的附随的发动机控制器15。示出的发动机10为压缩点火式发动机，其在一个实施例中 配置为运行在贫化学当量比的空气/燃料比下，而本发明并不限于此。本发明可W应用到 任何内燃发动机系统，所述系统包括换热器和相关的旁通阀，作为排气再循环巧GR)系统 的元件。
[0044] 示例性发动机10包括多缸直接喷射四冲程内燃发动机，其具有空气进气系统20、 排气系统50、和EGR系统60。空气进气系统20提供进气空气到进气歧管22,所述进气歧管 将空气分配和引导到发动机燃烧室的进气管道。空气进气系统20具有气流管道系统和用 于监测和控制空气流动的装置。用于控制空气流动的装置包括进气空气过滤器24、增压空 气冷却器30和进气节流阀34。节流阀34优选包括电子控制的装置，其响应于从发动机控 制器15而来的控制信号而控制去往发动机10的气流。溫度传感器28和32分别监测增压 空气冷却器30上游和下游的溫度。进气空气压缩装置40包括进气空气压缩机44,其通过 流体联接到排气系统50的排气满轮机42驱动。用于监测空气流动的装置优选包括空气流 量传感器26,其监测进气空气流量（MF)、进气空气溫度（IAT1，IAT2)、空气湿度（HUM)和 进气空气压力（IAP)。进气歧管22中的压力传感器36监测歧管绝对压力（MA巧和气压表 压力度AR0)。冷却剂溫度传感器38监测发动机冷却剂溫度。
[0045] 排气歧管52吸入从发动机10输出的排出气体，并将其引导通过进气空气压缩装 置40的排气满轮机42、到达排气净化和后处理系统。排气再循环巧GR)系统60使得排出 气体的一部分通过被称为EGR阀62的流动控制阀流通到进气歧管20。EGR系统60包括 EGR冷却器64,通过该EGR冷却器的流动被旁通阀66控制。EGR冷却器旁通阀66采用任何 合适的促动器，例如包括气动促动器，W实现阀的打开和关闭。EGR系统60的监测包括EGR 入口溫度传感器68和EGR出口溫度传感器70。发动机控制器15通过控制EGR阀62的打 开而控制到进气歧管22的质量排气流。
[0046] 术语控制器、控制模块、模块、控制部、控制单元、处理器和相似的术语是指专用集 成电路（一个或多个）（ASIC)、电子电路（一个或多个）、执行一个或多个软件或固件程序 或过程的中央处理单元（一个或多个）（例如是微处理器（一个或多个））和相关的存储器 和存储部（只读、可编程只读、随机存取、硬盘驱动等）、组合的逻辑电路（一个或多个）、输 入/输出电路（一个或多个）和装置、信号调节和缓冲器电路和提供所述功能的其他部件 的组合。软件、固件、程序、指令、控制程序、代码、算法和相似的术语是指任何控制器可执 行的指令集，包括校准和查找表。每一个控制器执行控制程序（一个或多个），w提供期望 功能，包括监测来自传感装置和其他联网控制器的输入和执行控制和诊断的程序，W控制 促动器的操作。程序可规律间隔执行，例如在正在进行的操作期间每一个100微秒或 3. 125、6. 25、12. 5、25和100毫秒一次。替换地，程序可W响应于事件的发生而被执行。控 制器之间W及控制器、促动器和/或传感器之间的通信可W使用直接有线线路、网络通信 总线线路、无线线路或任何其他合适的通信线路实现。
[0047] 监测内燃发动机包括监测各系统和部件，W确定它们在车辆的整个寿命期间按要 求运行。参考图2所述的一种监测程序包括监测换热器（即排气再循环巧GR)系统60的 冷却器64)的热效率，W监测EGR冷却器旁通阀66的