CN103423005B

CN103423005B - 对废气热交换器进行控制和故障诊断的方法

Info

Publication number: CN103423005B
Application number: CN201310192508.1A
Authority: CN
Inventors: 安吉娜·弗南德·珀拉斯; 道格拉斯·雷蒙德·马丁
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-05-24
Filing date: 2013-05-22
Publication date: 2018-01-16
Anticipated expiration: 2033-05-22
Also published as: US9086001B2; US20130312390A1; CN103423005A; DE102013209445A1

Abstract

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。

Description

对废气热交换器进行控制和故障诊断的方法

技术领域

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。

背景技术

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。

发明内容

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，在此公开本发明的具体实施例，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发明的代表性基础。

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构造。然而，这仅仅是一个示例，并不具有限制本发明的意图。本公开可以被应用于任何合适的HEV，包括但不限于PHEV。此外，本公开可被应用于任何传统的车辆，以加热冷却液系统中的冷却液。

图2示出了根据一个实施例的发动机气流和发动机冷却液流的组合示意图。所述冷却液流路以实线示出。空气流路以虚线示出。

首先参照空气流路，发动机通过进气管36从环境接收空气。吸入的空气流过空气流量传感器38，然后流过控制空气进入发动机16的流量的节气门49。然后，所述空气流过发动机16，当发动机16运转时，空气在发动机中与燃料进行燃烧。燃烧之后，通过燃烧过程变热的废气34从发动机16排出。可选地，空气可流经未经燃料发动的发动机16，这里，可通过由发动机气缸体和组件的热容量保留的任何余热来加热空气。

空气或废气通过排气管从发动机16流出，并由废气温度（EGT）传感器42进行测量。然后，废气流入两个流路之一。废气的一部分可流经废气再循环（EGR）回路44，所述废气再循环回路44使废气循环回到发动机16的进气歧管，在这里，废气在进入发动机16之前与新鲜的吸入空气混合。废气在EGR回路44中的流动由EGR阀46控制。

或者，废气可流过废气热交换系统（EGHX）32，通过排放物处理系统（诸如，催化转化器），然后排入大气。EGHX系统32被构造为选择性地使来自发动机16的废气与冷却液之间进行热交换，如下面所论述的。EGHX系统32具有入口阀48，所述入口阀48可以是二通阀。所述入口阀48引导气流流过EGHX系统32的热交换器单元50或旁通管路52。如下面参照冷却液流路所讨论的，当热的废气流经热交换器单元50时，所述热的废气与冷却液系统中的冷却液进行热交换。然后，所述废气通过从热交换器单元50和/或旁通管路52流到废气管路54而从EGHX系统32排出，所述废气管路54将所述废气送入后处理系统等。

现在参照冷却液系统30的冷却液流路，冷却液进入并流经温度调节器55，然后流经水泵56。冷却液从水泵56流出并流经发动机16中的冷却液通道。如果冷却液的温度低于发动机16的温度，则冷却液可起到冷却发动机16的作用。或者，如果冷却液温度高于发动机16的温度，则冷却液可起到加热发动机16的作用，例如这种情况可发生在混合动力车辆的发动机重启阶段。当泵56没有运行时，则不提供冷却液流。

系统30中的冷却液的一部分可流过EGR阀46，以冷却EGR阀46。剩余的冷却液流出发动机16，并且通过发动机冷却液温度传感器（ECT）58测量温度。然后，冷却液流向三通分配器60。所述分配器60对冷却液流提供被动控制。在其他实施例中，分配器60可用阀来替换，从而所有冷却液流可被选择性地引导通过散热器系统64。

分配器60被配置为将冷却液引导到三个路径中的至少两个。一些冷却液流经分流管路62，从而返回到温度调节器55的入口处。

冷却液流到热交换器66。热交换器66作为车辆的HVAC系统的加热器，并利用热的冷却液来为车辆的乘客厢或车舱加热空气。例如，当用户对HVAC请求加热设置以用于车窗除霜等时，在HVAC系统中利用来自热交换器66的加热后的空气。所述冷却液从热交换器66排出并流向EGHX系统32。

当温度调节器55打开时，冷却液流经散热器系统64，这通过使冷却液流经与环境接触的热交换器，降低了冷却液的温度。然后，冷却后的冷却液从散热器系统64流回温度调节器55。通过散热器的流路可被用于降低冷却液温度，并反过来降低发动机温度。分流管路62可基于冷却液是否还流经散热器系统64而改变。

冷却液进入EGHX系统32的EGHX单元50。在EGHX单元50中，冷却液和废气被配置为进行热交换。如果废气流经EGHX单元50，则可在两种介质之间进行热交换，从而通过废气温度而使冷却液温度升高。在冷却液离开EGHX单元50之后，通过热交换器冷却液温度传感器（HECT）68测量冷却液温度，所述HECT68可以被结合到EGHX系统32中，或者位于EGHX系统32的冷却液管线下游。然后，冷却液流回温度调节器55的入口。

车辆中的各种热交换器可以是现有技术中已知的任何类型的热交换器，包括并流型换热器、逆流型换热器、交叉流型换热器等。

冷却液系统30可具有储液器（未示出），当冷却液不在冷却管路或连接到冷却管路的系统中流动时，冷却液汇集在所述储液器中，另外，所述冷却液系统30可具有带有储液器70的除气系统，用于从系统30中去除任何空气。

冷却液始终流经分流管路62。分流管路62允许仅由加热器芯66的通道容纳不了的多余冷却液循环通过发动机16（即，当散热器64的路径被温度调节器55关闭时）。当冷却液温度高时，冷却液流经散热器64回路，并期望降低冷却液温度。当需要冷却EGR阀46时，冷却液的一部分还被引导为部分通过EGR阀46回路。

由于各种原因，冷却液流经EGHX系统32回路。例如，需要HVAC对车厢加热且冷却液具有的温度足以在热交换器66中加热车厢空气。冷却液温度可能较低，可用从发动机16获得热的排气来加热EGHX单元32中的冷却液。冷却液流经EGHX系统32可被更快地加热，其被加热的速度比在发动机重启（例如，在混合动力车辆中，在发动机已经被关闭一段时间之后）过程中仅使用发动机16的情况下的加热速度更快。

图3示出了根据本公开的实施例的EGHX系统32的透视图。来自发动机16的废气在入口72处进入系统32，然后流经阀48。阀48可以是二通阀，并且利用致动器74来控制。致动器74可以是与控制器28通信的螺线管。阀48引导废气通过废气旁通管路或旁通管52，或者通过热交换器50。从旁通管和/或热交换器50流出的废气流通过接头78重新合并成一个流，然后，废气排出系统32，进入废气管路54。

来自分配器60（见图2）的冷却液在入口80进入EGHX系统32。冷却液流经热交换器50（在热交换器50处，能量和热可以在来自发动机16的废气和冷却液之间被选择性的传递），从而利用来自发动机16的热废气加热冷却液。按照阀48的引导，冷却液可被任何流经热交换器50的废气加热，或者利用热交换器翅片中的余热进行加热。按照阀48的引导，如果废气流经旁通管路52，由于将没有废气流经热交换器50来加热冷却液，则冷却液温度通常不会受到废气温度的影响。

冷却液在82处排出热交换器，然后在系统32的下游利用HECT68测量冷却液的温度。虽然热交换器50被示出为并流热交换器，但是可以使用任何构造的热交换器。

图4是用于控制车辆（诸如HEV10）中的EGHX系统32的示意性流程图100。算法100始于步骤102，并且进行到步骤104，在步骤104，确定是否存在强制EGHX系统32中的热交换器50的配置处于打开或者关闭状态的手动超越控制。如果在步骤104不存在手动超越控制，则算法进行到步骤106。在步骤106，控制器28确定是否满足进入条件。进入条件可包括：HECT小于阈值、ECT小于阈值、排气温度高于阈值、发动机16的吸入空气流量低于阈值、发动机转速高于阈值。这些进入条件可以被看作是非限制性的，所述算法可包括所述进入条件中的一部分或全部。在一个实施例中，HECT小于230F，ECT小于180F，排气温度高于250F，空气吸入流量低于防止热交换效率过高的阈值，发动机转速为至少500转每分钟。当然，还可以考虑各种进入条件的其他值。

如果在步骤106不满足进入条件，则在步骤108，系统检查一个或多个进入条件变量（诸如ECT）的滞后，这些滞后将使得热交换器50的配置进行切换和关闭。如果在步骤108存在滞后，则系统可以在步骤110复位。如果在步骤108不存在滞后，则算法100进行到步骤102的开始。

如果在步骤106满足进入条件，或者如果在步骤104手动超越控制打开，则算法100进行步骤112的阀致动器定时器，阀致动器定时器设置标记。由于在命令打开阀48与阀物理地打开时之间的延迟而设置所述标记。例如，该延迟可为5秒钟，或其他长度的时间。然后，所述算法100在步骤114检查该时间，因为已经设置了所述标记。当在步骤114由于已经设置了标记而时间到达了指定值（例如，打开阀48的延迟时间）时，所述系统进行步骤116，并进入EGHX系统32的热回收模式，这还可以作为其它系统的操作信号。例如，如图5中所示，在步骤124中将在步骤116的热回收模式的信号输入到EGR流预测算法，在步骤124，确定EGHX阀的位置。

图5示出了基于EGR阀46和EGHX阀48的位置预测废气再循环流量的算法120。由于废气的返回压力由于EGHX系统32的添加而是可变的，所以需要用于确定和补偿EGR流来控制发动机系统16的关联。算法120从步骤122开始，并进行到步骤124，在步骤124，确定EGHX阀48处于什么位置。如果EGHX阀48处于旁通配置的位置，则算法120进行到步骤126，在步骤126，利用校准表或查找表来确定废气压力，所述校准表或查找表在EGHX阀48处于旁通配置的情况下根据进气口36处的空气流量来提供上游废气压力。不测量上游或废气歧管压力，而是从空气流量数据和所述表来推断出。然后，利用所述废气压力作为步骤128的输入。

如果EGHX阀48处于利用EGHX50的热回收配置状态，则算法进行到步骤130，在步骤130，从校准表或查找表确定废气压力，所述校准或查找表在EGHX阀48处于热回收配置的情况下根据进气口36处的空气流量来提供上游废气压力。所述上游或废气歧管压力未被测量，而是通过空气流量数据和所述表来推断出来。然后，所述废气压力被输入到步骤128。

在步骤128，计算压力比率，所述压力比率为进气歧管压力与步骤126或130得到的废气压力的比率。所述进气歧管压力可被测量，或者可被推导出。在步骤128计算出的压力比率作为步骤132的输入，在步骤132，基于EGR阀46的位置以及从步骤128得到的压力比率，利用查找表或校准表来确定EGR流量，以提供EGR流的值。

在图6中示出了EGHX系统32的故障诊断操作，由标号140表示。所述故障诊断操作140从步骤142开始，然后在步骤144确定车辆是否处于运行模式。例如，车辆处于运行模式可包括档杆处于驱动位置，制动器没有被结合。如果在步骤144中车辆处于运行模式，则故障诊断操作140在步骤146确定是否满足各种进入条件。进入条件可包括低噪声因子，诸如，加热器芯处于关闭配置，发动机以待机状态运行超过指定时间，在超过另一指定时间段内还没有发出改变阀48位置的命令。如果满足进入条件，则在步骤148，所述故障诊断操作使测试定时器的测试时间递增。

在步骤150，所述故障诊断操作确定温度改变ΔT：

并在步骤152利用温度的改变来计算温度改变的运行总和为：

ΔSum_i+1＝ΔSum_i+ΔT_i。

在步骤154，所述故障诊断操作140通过检查测试定时器来检查看运行总和是否已经被计算了指定时间段。如果所述测试和运行总和还没有运行指定时间，例如，60秒，则所述故障诊断操作140循环回到开始步骤142，并且可继续计算运行总和，直到已经到达指定时间或者不再满足进入条件。如果测试定时器处于指定时间或者过了指定时间，则所述故障诊断操作140进行到步骤156，并将ΔSum与阈值进行比较。

如果ΔSum大于所述阈值，则在步骤158将阀48的诊断标记设置为热交换器配置，然后在步骤160将阀48的诊断标记对比所命令的阀位置进行检查。如果阀48的诊断标记正确，例如，诊断标记为热交换器配置，并且阀48被命令的位置也为热交换器配置，则在步骤162所述故障诊断操作140合格。如果阀48诊断标记错误，例如，诊断标记被设置为热交换器配置，而阀48被命令的位置为旁通配置，则在步骤164所述故障诊断操作设置错误代码。

返回参步骤156，如果ΔSum小于阈值，则在步骤166，阀48的诊断标记被设置为旁通配置，并且在步骤168将阀48诊断标记对比所命令的阀位置进行检查。如果阀诊断标记正确，例如，所述标记为旁通配置，且阀的所命令的位置也是旁通配置，则在步骤170所述诊断操作140合格。如果阀48的诊断标记是错误的，例如，所述标记为旁通配置，而所述阀48的被命令的位置为热交换器配置，则所述诊断操作140在步骤172设置错误代码。

对于车辆的每一关键循环都可以运行所述故障诊断操作140，对于每一个阀位置或配置进行一轮。当然，还可以考虑在每个车辆关键循环中更频繁地运行所述诊断操作。在其他实施例中，如果在关键循环期间发动机从未被拖动或者没有运转，则不运行所述诊断操作。

在图7中示出了EGHX系统32的另一故障诊断操作，由标号180表示。所述故障诊断操作180从步骤182开始，并进行到步骤183，在步骤183，确定是否存在强制EGHX系统32中的热交换器50配置打开或关闭的手动超越控制。如果在步骤183不存在手动超越控制，则该算法进行到步骤184，在步骤184，确定车辆是否处于运行模式或驱动模式。例如，车辆处于驱动模式可包括档杆处于驱动位置、制动器未被结合。如果在步骤184车辆处于运行模式，则诊断操作180在步骤186中确定是否满足各种进入条件。进入条件可包括低噪声因子，诸如，热交换器芯处于关闭配置，ECT58小于校准温度（诸如180F），发动机18以待机状态配置运行了超过指定时间，阀48的位置开始未改变超过指定时间段。如果不满足进入条件，则所述诊断操作180可在步骤188使计数器递增以监控不满足测试进入条件的情况。如果在步骤186满足进入条件，则在步骤190，如果EGHX阀48被命令到热回收模式，则所述诊断操作180使定时器递增，如果EGHX阀48被命令到旁通模式，则所述诊断操作180复位定时器。所述控制器40在步骤191执行数据获取，在步骤191，控制器在起始时间t₀测量ECT58和HECT68中的至少一个。

在步骤192，在定时器已经达到或过了阈值时间值之后，则所述诊断操作180在步骤193利用在步骤191中捕获的数据以及在定时器已经超过阈值时间之后捕获的数据来计算HECT中的改变（ΔHECT=(T₁-T₀)_HECT）、ECT中的改变(ΔECT=(T₁-T₀)_ECT)，或HECT中的改变与ECT中的改变。在步骤194将ΔHECT以及ΔECT与阈值进行比较。如果ΔHECT以及ΔECT小于阈值，则在步骤196确定阀48处于旁通配置，这可以通过与所命令的阀48的位置进行比对来检查确定对于EGHX系统32来讲诊断操作180的结果是为合格还是错误代码。如果ΔHECT以及ΔECT大于阈值，则在步骤198确定阀48处于热回收配置，这可通过与被命令阀48的位置进行对比来检查以确定对于所述EGHX系统32来讲所述诊断操作180的结果是合格还是错误代码。

可针对每个车辆关键循环运行所述诊断操作180，对于每个阀48的配置运行一次。当然，也可以考虑针对每个车辆关键循环更频繁地运行所述诊断操作。在其他实施例中，如果在车辆关键循环期间发动机从未被拖动和/或未运行，则在车辆关键循序期间可以不运行所述诊断操作。

所述诊断操作180可使EGHX系统中的热回收模式需要的流量最小化。步骤194中的阈值可根据发动机转速、发动机负载和/或环境温度而改变。

图8示出了由HECT传感器68测量的两个发动机冷却液变热的曲线图，在图8中的a)中EGHX阀48切换到热回收位置，在图8中的b）中，EGHX阀48保留在旁通配置。在图8的a)中，发动机16开始是关闭的，然后在204开始运行。在一个实施例中，根据提高冷却液温度的需要产生发动机16拖动请求。在204发动机16开始运行之后，在206，阀48被打开到热回收配置。随着在EGHX50中发动机废气和冷却液之间的热交换，HECT200快速升高。当冷却液温度达到阈值温度209时，在208，发动机16关闭。阀48被调节回到旁通配置，并且HECT200下降。尽管阀48被示出为随着发动机16的状态的改变而改变位置，但是，阀48不是必须与发动机16绑定，而是可以独立地操作，例如，以利用EGHX50中的余热。

在图8中的b)中，发动机16起始关闭，然后在210开始运行。对于图8中的b），阀48保持为旁通模式。ECT202随着发动机16热起来而慢慢升高。当在212关闭发动机16时，冷却液温度降低。图8中的b)示出的EGHX系统32处于旁通配置时冷却液到达阈值温度211的预热时间明显比图8中的a)示出的在EGHX系统32处于热回收模式下的预热时间长。因此，在达到阈值温度并且可以做出关闭请求之前，在图8中的b）示出的示例中，发动机16运行了较长的时间段，这反过来降低了车辆的燃油经济性。

图9示出了图7中示出的故障诊断操作180的示例，为HECT温度关于时间的点线图。图9中的a）示出了EGHX阀48处于热回收模式，图9中的b)示出了EGHX阀48处于旁通模式。可执行故障诊断操作180来比较冷却液温度的斜率的改变，可以看出，随着EGHX阀48进入热回收模式，使得HECT和/或ECT更加快速升高。

首先参照图9中的a)，由线220示出了命令或预期的HECT，由线222示出了测量的HECT。发动机16初始处于关闭状态，然后在224由于例如请求增加冷却液温度而开始运行。在224发动机16开始运行之后，阀48在226打开到热回收位置。如线220所示，所述预期的是，随着在EGHX系统32中发动机16的废气与冷却液之间的热交换，HECT快速升高。实际HECT222并没有快速升高，并且没有遵循所期望的HECT220。由于阀48就像处于旁通模式而没有如所命令的那样处于热回收模式一样，故障诊断操作180确定在EGHX系统32中存在错误。

参照图9中的b)，由线230表示所命令的或预期的HECT，由线232表示实际测量的HECT。发动机16初始关闭，然后在234开始运行。阀48被命令为旁通配置，且预期冷却液的温度缓慢上升，如线230所示。测量的HECT230快速升高并且继续攀升，在234超过目标冷却液温度。由于阀48的表现就像处于热回收模式而不是如所命令的那样处于旁通模式一样，故障诊断操作180确定在EGHX系统32中存在错误。

因此，各种实施例具有包括对EGHX系统32的改进控制的相关的优点，具有更低的摩擦的改进的发动机操作，发动机冷却液温度被更好地控制。当EGHX系统32处于混合动力车辆中时，改进的发动机操作可使得具有更快地关闭发动机的能力，使得燃料经济性提高。此外，由于在混合动力车辆的重启过程中发动机具有改善的加热性能，可减少由于冷发动机重启导致的排放。利用EGHX系统32还可在发动机不运行时，利用发动机缸体和系统中的余热，为混合动力车辆的加热、通风、空调系统（HVAC）提供热量。

虽然在上面描述了示例性实施例，但是不意味着这些实施例描述了本发明的所有可能的形式。相反，在说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，且应该理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行各种改变。另外，可结合各个实施的实施例的特征，以形成本发明的进一步的实施例。此外，可以将不同实施例的特征进行组合来形成没有明确地描述或示出的进一步实施例。尽管已经将一个或多个实施例描述为提供了优点，或者相对于一个或更多个期望的特点比其他实施例或现有技术实施方式更为优选，但是，本领域普通技术人员能够认识到可以在各种特征之间进行折中以获得期望的系统特质，这取决于特定应用和实施。这些特质可包括（但不限于）成本、强度、耐用性、生命周期成本、可销售性、外观、封装、尺寸、维护保养方便性、重量、可制造性、组装难度等。这样，所描述的针对一个或更多个特征比其他实施例或现有技术实施方式效果差的实施例并不在所要求保护主题的范围之外。

Claims

1.一种车辆，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.如权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器被配置为当满足进入条件时通过命令所述阀到将废气流提供给所述废气热交换器的位置从而废气加热所述废气热交换器中的冷却液来操作所述阀。

5.如权利要求4所述的车辆，还包括位于发动机下游的发动机冷却液温度传感器，

其中，所述控制器被配置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。

6.如权利要求4所述的车辆，还包括位于发动机下游的废气温度传感器，

其中，所述控制器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。

7.如权利要求4所述的车辆，还包括位于所述废气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。

8.如权利要求1所述的车辆，还包括废气再循环阀；

其中，所述控制器被配置为利用所述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的位置来预测废气再循环流量。

9.如权利要求1所述的车辆，还包括：

电机，被配置为推进所述车辆；

牵引电池，与所述电机电通信。