CN104632469B - 使用dpov传感器确定排气再循环冷却器结垢 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及使用DPOV传感器确定排气再循环冷却器结垢，提供了用于在EGR流动期间基于EGR冷却器两端的压力差来确定EGR冷却器的退化的方法和系统。在一个示例中，EGR冷却器两端的压力差基于EGR阀两端的压力差以及在具有和不具有EGR流动的情况下自该EGR阀下游的压力。EGR阀下游压力可以是分别在低压EGR系统或高压EGR系统中的压缩机入口压力或进气歧管压力。

Description

使用DPOV传感器确定排气再循环冷却器结垢
技术领域
本申请涉及用于确定排气再循环(EGR)冷却器结垢的系统和方法。
背景技术
涡轮增压发动机系统可以包括使排气从涡轮下游的排气通道再循环到涡轮增压器压缩机上游的进气通道的低压EGR(LP EGR)系统或者使排气从涡轮上游的排气通道再循环到涡轮增压器压缩机下游的进气通道的高压(HP EGR)系统。可替代地，可以在自然吸气式发动机上实施EGR，其中EGR是从排气歧管获取的并且被喷射到进气歧管中。再循环的排气可以稀释进气的氧浓度，从而导致燃烧温度降低，并且因此，可以减少排气中的氮氧化物的形成。LP或HP EGR系统可以包括位于将发动机排气通道耦接到发动机进气系统的EGR通道内的EGR冷却器。EGR冷却器可以向发动机提供冷却的EGR气体以进一步改善排放和燃料经济性。然而，排气可包含碳烟，该碳烟可以在一段时间内累积在EGR冷却器中。在EGR冷却器内碳烟的累积可导致EGR冷却器积垢。因此，可能降低EGR冷却效率，导致退化的燃料经济性和增加的排放。此外，由于EGR冷却器内碳烟的累积，EGR冷却器两端可能存在增大的压力降，这可能额外地影响燃料经济性和排放。
Freund等人在US 2012/0096927 A1中提供了一种用于确定EGR冷却器退化的示例性方法。其中，基于进入和排出EGR冷却器的排气的入口和出口压力、排出EGR冷却器的排气的温度、以及进入和排出EGR冷却器的EGR冷却剂的入口和出口温度来检测在EGR冷却器中的结垢层。在说明的Freund等人的方法中，一种用于确定EGR冷却器结垢的检测系统包括用于感测进入冷却器的排气的入口压力的第一传感器以及用于感测排出EGR冷却器的排气的出口压力的第二传感器。
然而，本文的发明人已经确定了这种方法所具有的问题。例如，需要两个额外的传感器来确定EGR冷却器两端的压力差，一个用于感测进入冷却器的排气的入口压力，而另一个用于感测排出冷却器的排气的出口压力。此外，需要额外的电气连接和控制流程来传输和处理来自这些传感器的信号。这些额外的传感器和连接导致增加用于实施EGR冷却器系统的成本和尺寸。
发明内容
因此，在一个示例中，可以通过一种用于发动机的方法至少部分地解决一些上述问题，该方法包括：基于EGR冷却器两端的压力差的变化大于阈值变化来确定排气再循环(EGR)冷却器的退化，EGR冷却器两端的压力差是基于位于EGR冷却器下游的EGR阀两端的压力差和该EGR阀下游的压力而确定的。
EGR系统采用基于阀上压力差(DPOV)的测量系统来确定EGR流速。DPOV系统可以包括DPOV传感器以确定位于EGR冷却器下游的EGR阀两端的压力差。此外，发动机可以包括一个或多个EGR系统，该一个或多个EGR系统包括高压EGR(HP EGR)系统、低压EGR(LP EGR)系统或自然吸气式EGR系统中的一个或多个。在LP EGR系统中，LP EGR阀下游的压力可以是用压缩机入口压力(CIP)传感器测量的压缩机入口压力。在HP EGR系统中，HP EGR阀下游的压力可以是用进气歧管压力(MAP)传感器测量的进气歧管压力。可以与CIP或MAP测量(取决于EGR系统的类型)一起使用该DPOV传感器以确定EGR冷却器两端的压力差。
例如，当EGR阀关闭时，EGR冷却器两端的压力差为零。因此，当EGR阀关闭时，可以基于CIP或MAP测量之一和DPOV传感器测量确定EGR冷却器上游的压力。当EGR流动时(也就是说，当EGR阀未关闭时)，可以基于DPOV传感器测量和CIP或MAP确定EGR冷却器下游的压力。可以基于测量的EGR冷却器上游的压力和下游压力确定EGR冷却器两端的压力损失或压力差。可以在不同的EGR流动条件下计算该压力差。EGR冷却器两端的确定的压力差可以被使用以确定该EGR冷却器两端的压力差与新的EGR冷却器两端的压力差相比的变化。如果EGR冷却器两端的压力差的变化大于阈值变化，则可以表示EGR冷却器结垢。
以这种方式，通过使用用于EGR冷却器结垢确定的现有DPOV测量系统，可以不需要额外的传感器和连接。因此，可以减少用于实施EGR冷却器结垢的检测系统的成本。
应当理解的是，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步阐述的选择的概念。这并不意味着确认要求保护的主题的关键或必要特征，其范围是由所附权利要求唯一限定的。此外，要求保护的主题并不局限于解决以上或在本发明的任何部分内所述的任何缺点的实施方式。
附图说明
通过阅读以下非限制性实施例的详细描述，参考附图，将更好地理解本公开的主题。
图1示出了双涡轮增压发动机系统的示意图，其包括带有EGR冷却器的低压和高压EGR系统。
图2示出了在图1示出的双涡轮增压发动机系统的低压EGR系统的示意图，其包括可用于确定EGR冷却器两端的压力差的来自LP EGR系统的信号。
图3A示出了说明用于基于EGR冷却器两端的压力差指示EGR冷却器退化的例程的流程图。
图3B示出了说明用于使用阀上压力差(DPOV)系统确定EGR冷却器上游的压力的例程的流程图。
图3C示出了说明一种用于使用DPOV系统确定EGR冷却器下游的压力的例程的流程图。
图3D示出了说明用于确定EGR冷却器两端的压力差的例程的流程图。
图4示出了一种示例性EGR退化确定。
具体实施方式
多种方法和系统被提供用于基于EGR阀两端的压力差(DP)和自发动机系统(如图1的发动机系统)内的EGR阀的下游的压力来确定EGR冷却器的退化。该发动机系统可以包括低压(LP)EGR系统、高压(HP)EGR系统、和/或自然吸气式EGR系统。在LP EGR系统中，EGR阀下游的压力可以是压缩机入口压力(CIP)，并且在HP和自然吸气式EGR系统中，EGR阀下游的压力可以是进气歧管压力(MAP)。EGR阀两端的DP和CIP或MAP(取决于EGR系统的类型)可以基于分别来自阀上压力差(DPOV)传感器、以及CIP或MAP传感器的信号来确定，如图2所示。控制器可以执行一种例程(如图3A的例程)以确定和指示EGR冷却器退化。为了确定EGR冷却器退化，可以如图3B所示地确定EGR冷却器上游的压力，可以如图3C所示地确定EGR冷却器下游的压力，并且可以如图3D所示地确定EGR冷却器两端的压力差的函数。在图4示出了一种EGR冷却器退化的示例性确定。应当指出的是，虽然图1和图2示意性地描述了LP和HP EGR系统，但是该概念可以适用于包括LP EGR系统、HP EGR系统或自然吸气式EGR系统之中的一个或多个系统的发动机系统。
图1示出了一种示例性涡轮增压发动机系统100的示意图，该发动机系统包括多缸内燃发动机10和可以相同的双级涡轮增压器120和130。作为一个非限制性示例，发动机系统100可以被包含作为乘用车辆推进系统的一部分。尽管在此没有描绘，但在不背离本发明的范围的情况下可以使用其他发动机构型、例如带有单一涡轮增压器的发动机。
发动机系统100可以至少部分地由控制器12以及由来自车辆操作者190经由输入装置192的输入而控制。在这个示例中，输入装置192包括加速器踏板以及用于产生比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器194。控制器12可以是包括以下各项的微计算机：微处理器单元，输入/输出端口，用于可执行程序和校准值的电子存储介质(如，只读存储器芯片)，随机存取存储器，保活存储器和数据总线。存储介质只读存储器可以用计算机可读数据进行编程，该计算机可读数据代表可由微处理器执行的用于执行本文所述例程的非临时性指令以及预期的但未具体列举的其他变体。控制器12可以被配置成接收来自多个传感器165的信息并且将控制信号发送到多个致动器175(本文描述了其多个示例)。其他致动器(如各种额外的阀和节气门)可以被耦接到发动机系统100的不同位置。控制器12可以接收来自这些不同的传感器的输入数据、处理这些输入数据、并且响应于这些处理过的输入数据基于在其中编程的对应于一个或多个例程的指令或代码触发这些致动器。在此关于图3A至图3D描述了多个控制例程示例。
发动机系统100可以经由进气通道140接收进气。如图1所示，进气通道140可以包括空气滤清器156和进气系统(AIS)节气门115。可以通过该控制系统经由通信地耦合到控制器12的节气门致动器117来调整AIS节气门115的位置。
至少一部分进气可以经由以142表示的进气通道140的第一分支被引导至涡轮增压器120的压缩机122，以及至少一部分进气可以经由以144表示的进气通道140的第二分支被引导至涡轮增压器130的压缩机132。相应地，发动机系统100包括压缩机122和132上游的低压AIS系统(LP AIS)191以及压缩机122和132下游的高压AIS系统(HP AIS)193。
曲轴箱强制通风(PCV)管道198可将曲轴箱(未示出)耦接到该进气通道的第二分支144，使得曲轴箱内的气体能够以一种可控的方式从曲轴箱排出。此外，来自燃料蒸汽滤罐(未示出)的蒸发排放物可以通过将该燃料蒸汽滤罐耦接到进气通道的第二分支144的燃料蒸汽抽取管道195排出到进气通道内。
总进气的第一部分可以经由压缩机122压缩，在压缩机中，这部分空气可以经由进气通道146供给到进气歧管160。因此，进气通道142和146形成发动机的进气系统的第一分支。类似地，总进气的第二部分可经由压缩机132压缩，在压缩机中，这部分空气可以经由进气通道148供给到进气歧管160。因此，进气通道144和148形成发动机的进气系统的第二分支。如图1所示，来自进气通道146和148的进气可以在到达进气歧管160之前经由共同的进气通道149被重新组合，在进气歧管中，进气可以被提供至发动机。在一些示例中，进气歧管160可以包括用于估算歧管压力(MAP)的进气歧管压力传感器182和/或用于估算歧管空气温度(MCT)的进气歧管温度传感器183，每个传感器均与控制器12通信。在所描绘的示例中，进气通道149还包括空气冷却器154和节气门158。可以通过该控制系统经由通信地耦合到控制器12的节气门致动器157来调节节气门158的位置。如图所示，节气门158可以被布置在空气冷却器154下游的进气通道149中，并且可以被配置成调节进入发动机10的进气流的流动。
如图1所示，可以将压缩机旁通阀(CBV)152布置在CBV通道150内，并且可以将CBV155布置在CBV通道151内。在一个示例中，CBV 152和155可以是电子气动CBV(EPCBV)。CBV152和155可以被控制成使得当发动机被增压时能够释放进气系统中的压力。CBV通道150的上游端部可以与压缩机132上游的进气通道144耦接，并且CBV通道150的下游端部可以与压缩机132下游的进气通道148耦接。同样地，CBV通道151的上游端部可与压缩机122上游的进气通道142耦接，并且CBV通道151的下游端部可与压缩机122下游的进气通道146耦接。取决于每个CBV的位置，由相应的压缩机压缩的空气可以被再循环进入该压缩机上游的进气通道中(例如，用于压缩机132的进气通道144和用于压缩机122的进气通道142)。例如，CBV152可以打开以使压缩机132上游的压缩空气再循环，和/或CBV 155可以打开以使压缩机122上游的压缩空气再循环，以便在选择的状况期间释放进气系统中的压力，以减少压气机喘振负载的影响。可以由该控制系统主动地或被动地控制CBV 155和152。
如所示出的，压缩机入口压力(CIP)传感器196被布置在进气通道142内。而且HPAIS压力传感器169被布置在进气通道149内。然而，在预期的其他实施例中，传感器196和169可以分别被布置在LP AIS和HP AIS内的其他位置。除了其他功能之外，CIP传感器196可以用于确定EGR阀121下游的压力。
发动机10可以包括多个汽缸14。在所描绘的示例中，发动机10包括以V形构型布置的六个汽缸。确切地讲，这六个汽缸被布置为两组13和15，其中每组包括三个汽缸。在可替代的示例中，发动机10可以包括两个或更多的汽缸，例如3、4、5、8、10或更多的汽缸。这些不同的汽缸可以被等同地划分并且布置在可替代的构型中，如V型、直列式、对置式等。每个汽缸14都可以配置具有燃料喷射器166。在所描绘的示例中，燃料喷射器166是缸内直接喷射器。然而，在其他的示例中，燃料喷射器166可被配置为基于进气端口的燃料喷射器。
经由共同的进气通道149供给到每个汽缸14(本文也称为燃烧室14)的进气可以用于燃料燃烧，并且然后可以经由具体分组的排气通道排出燃烧产物。在所描绘的示例中，发动机10的第一组13汽缸可以经由共同的排气通道17排出燃烧产物，并且发动机10的第二组15汽缸可以经由共同的排气通道19排出燃烧产物。
每个汽缸14的进气门和排气门的位置可以经由耦接到阀推杆的液压致动的挺柱、或经由在其中可以使用凸轮凸角的机械筒来调整。在这个示例中，可以使用凸轮致动系统通过凸轮致动来控制至少每个汽缸14的进气门。确切地讲，进气门凸轮致动系统25可以包括一个或多个凸轮、并且可以针对进气门和/或排气门使用可变凸轮正时或升程。在可替代的实施例中，可以通过电动气门致动来控制进气门。同样地，可以通过凸轮致动系统或电动气门致动来控制排气门。在又一可替代的实施例中，凸轮可以是不可调节的。
发动机10经由排气通道17排出的燃烧产物可以被引导通过涡轮增压器120的排气涡轮124，这进而可以经由轴126对压缩机122提供机械功以便将压缩提供到进气。可替代地，流动通过排气通道17的一些或全部排气可以经由被废气门128控制的涡轮旁路通道123绕开涡轮124。可以由被控制器12引导的致动器(未示出)控制废气门128的位置。作为一个非限制性示例，控制器12可以经由被电磁阀控制的气动致动器调节废气门128的位置。例如，电磁阀可以接收信号以用于经由气动致动器基于被布置在压缩机122上游的进气通道142与被布置在压缩机122下游的进气通道149之间的气压差来促进废气门128的致动。在其他示例中，可以使用除电磁阀之外的其他合适方法来致动废气门128。
同样地，发动机10经由排气通道19排出的燃烧产物可被引导通过涡轮增压器130的排气涡轮134，这进而可以经由轴136对压缩机132提供机械功，以便将压缩提供到流动通过发动机的进气系统的第二分支的进气。可替代地，流动通过排气通道19的一些或全部排气可经由被废气门138控制的涡轮旁通通道133绕开涡轮134。可以由被控制器12引导的致动器(未示出)来控制废气门138的位置。作为一个非限制性示例，控制器12可以经由控制气动致动器的电磁阀调节废气门138的位置。例如，电磁阀可以接收信号以经由该气动致动器基于被布置在压缩机132上游的进气通道144和被布置在压缩机132下游的进气通道149之间的气压差来促进废气门138的致动。在其他示例中，可以使用除电磁阀之外的其他合适方法来致动废气门138。
在一些示例中，排气涡轮124和134可以被配置为可变几何形状的涡轮，其中控制器12可以调节涡轮叶轮叶片(或刀片)的位置以改变从排气流获得的以及施加到其对应的压缩机的能量水平。可替代地，排气涡轮124和134可以被配置为可变喷嘴涡轮，其中控制器12可以调节涡轮喷嘴的位置以改变从排气流获得的以及施加到其对应的压缩机的能量水平。例如，该控制系统可以被配置为经由对应的致动器独立地改变排气涡轮124和134的刀片或喷嘴位置。
由汽缸经由排气通道19排出的燃烧产物可以经由涡轮134下游的排气通道180被引导至大气中，而经由排气通道17排出的燃烧产物可以经由涡轮124下游的排气通道170被引导至大气中。排气通道170和180可以包括一个或多个排气后处理装置(如催化剂)以及一个或多个排气传感器。例如，如图1所示，排气通道170可以包括被布置在涡轮124下游的排放控制装置129，并且排气通道180可以包括被布置在涡轮134下游的排放控制装置127。排放控制装置127和129可以是选择性催化还原(SCR)装置、三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、其他各种排放控制装置、或其组合。此外，在一些实施例中，在发动机10的运行过程中，排放控制装置127和129例如可以通过在特定的空燃比内运行该发动机的至少一个汽缸而周期性地再生。
发动机系统100可以进一步包括用于使至少一部分排气从排气歧管再循环到进气歧管的一个或多个排气再循环(EGR)系统。这些系统可以包括用于提供高压EGR(HP EGR)的一个或多个高压EGR系统以及用于提供低压EGR(LP EGR)的一个或多个低压EGR回路。在一个示例中，在缺乏由涡轮增压器120，130提供的增压的情况下可以提供HP EGR，而在存在涡轮增压器增压时和/或当排气温度高于阈值时，可以提供LP EGR。在另外的其他示例中，可以同时提供HP EGR和LP EGR。
在所描绘的示例中，发动机系统100可以包括低压(LP)EGR系统108。LP EGR系统108使期望部分的排气从排气通道170路由到进气通道142。在所描绘的实施例中，EGR在EGR通道197内在位于压缩机122上游的混合点处从涡轮124的下游被路由到进气通道142。可以通过控制器12经由耦接在LP EGR系统108中的EGR阀121改变提供给进气通道142的EGR的量。在图1示出的示例性实施例中，LP EGR系统108包括被定位在EGR阀121上游的EGR冷却器113。例如，EGR冷却器113可以将热量从再循环的排气排放到发动机冷却剂。由于来自穿过EGR冷却器的排气的碳烟的累积，EGR冷却器113可以退化。可以基于来自阀上压力差(DPOV)传感器125和CIP传感器196的压力测量值来确定EGR冷却器退化。在图2至图4中将进一步阐述EGR冷却器结垢确定的细节。
在一个可替代的实施例中，发动机系统可以包括将期望部分的排气从排气通道180路由到进气通道144的第二LP EGR系统(未示出)。在另一个可替代的实施例中，发动机系统可以包括上述这两个LP EGR系统(一个将排气从排气通道180路由到进气通道144，并且另一个将排气从排气通道170路由到进气通道142)。
在所描绘的示例中，发动机系统100还可以包括HP EGR系统206。HP EGR系统206将期望部分的排气从涡轮124上游的共同排气通道17路由到进气节气门158下游的进气歧管160。可替代地，HP EGR系统206可以被定位在排气通道17和压缩机122下游的进气通道193之间。可以通过控制器12经由耦接在HP EGR通道208中的EGR阀210来改变提供给进气歧管160的HP EGR的量。在图1所示的示例性实施例中，HP EGR系统206包括被定位在EGR阀210上游的EGR冷却器212。例如，EGR冷却器212可以将热量从再循环的排气排放到发动机冷却剂。由于来自穿过EGR冷却器212的排气的碳烟的累积，EGR冷却器212可以退化。可以基于来自阀上压力差(DPOV)传感器216和MAP传感器182的压力测量值来确定EGR冷却器退化。在图3至图4中将进一步阐述EGR冷却器结垢确定的细节。
同样，发动机可以包括用于将至少一些排气从涡轮134上游的排气通道19再循环到压缩机132下游的进气通道148、或者再循环到进气节气门158下游的进气歧管160的第二高压EGR回路(未示出)。经过HP-EGR回路208的EGR流动可以通过HP-EGR阀210来控制。
EGR阀121和EGR阀210可以被配置成调节被转移通过相应的EGR通道的排气的量和/或速度以实现进入发动机的进气充气的期望的EGR稀释百分比，其中与具有较低EGR稀释百分比的进气充气相比，具有更高EGR稀释百分比的进气充气包括再循环排气与空气的更高比例。除了EGR阀的位置之外，应认识到的是，AIS节气门115的AIS节气门位置以及其他致动器也可以影响进气充气的EGR稀释百分比。作为一个示例，AIS节气门位置可以增大在LP EGR系统上的压力降，从而允许LP EGR更多地流到进气系统内。其结果是，这样可以增加EGR稀释百分比，而较少的LP EGR流到进气系统内可以降低EGR稀释百分比(例如EGR百分比)。相应地，除了其他参数之外，可以通过控制EGR阀位置和AIS节气门位置之中的一个或多个来控制进气充气的EGR稀释。因此，调节EGR阀121和210和/或AIS节气门115中的一个或多个可以调节EGR流量(或速率)，以及随后在质量空气流(例如进入进气歧管的空气充气)中的EGR百分比。
在给定时间的进气充气的EGR稀释百分比(例如燃烧过的气体与在发动机的进气通道内总气流的比例)可以从进气氧传感器168的输出推断出。在所描绘的实施例中，该进气氧传感器被定位在空气冷却器154的下游。然而，在其他实施例中，传感器168可以被布置在进气通道146、148与149的接合处并且在空气冷却器154的上游或者在沿进气通道149的另一位置。进气氧传感器(IAO2)168可以是用于提供进气充气的氧浓度的指示的任何合适的传感器，例如线性氧传感器、进气UEGO(通用或宽域排气氧)传感器、双态氧传感器、等等。控制器12可以基于来自进气氧传感器168的反馈而估算EGR流的百分比稀释度。在一些示例中，控制器之后可以调节EGR阀121、AIS节气门115或其他致动器中的一个或多个以实现进气充气的期望的EGR稀释百分比。
在一个示例中，可以基于阀上压力差(DPOV)系统而估算EGR流速，所述阀上压力差(DPOV)系统包括检测EGR阀(例如EGR阀121或210)的上游区域与EGR阀121或210的下游区域之间的压力差的压力差传感器(例如，压差传感器125或216)。由DPOV系统确定的EGR流速可以进一步基于由位于EGR阀121下游的EGR温度传感器135或位于EGR阀210下游的EGR温度传感器220检测的EGR温度，并且由EGR阀升程传感器131或EGR阀升程传感器214检测的EGR阀开口的面积可以进一步基于相应的EGR系统(例如HP或LP EGR)。在另一个示例中，可以基于来自包括进气氧传感器168、质量空气流量传感器(未示出)、歧管绝对压力(MAP)传感器182以及歧管温度传感器183的EGR测量系统的输出来确定EGR流速。在一些示例中，这两个EGR测量系统(即，包括压力差传感器125或216的DPOV系统，以及包括进气氧传感器168的EGR测量系统)都可以用于确定、监控和调节EGR流速。
发动机系统100可以包括除了上述以外的各种传感器165。如图1所示，共同的进气通道149可以包括用于估算节气门入口压力(TIP)的节气门入口压力(TIP)传感器172和/或用于估算节气门空气温度(TCT)的节气门入口温度传感器173，这些传感器每个都与控制器12通信。此外，虽然在此并未描述，但进气通道142和144每个均可以包括质量空气流量传感器，或者可替代地，该质量空气流量传感器可以被定位在共同的管道140内。
转到图2，示出了LP EGR阀组件以及用于基于DPOV测量系统确定LP EGR冷却器两端的压力差的信号的示意图。可以通过使用DPOV测量系统来确定EGR冷却器两端的压力差，这包括EGR阀两端的压力差以及压缩机入口压力(CIP)的确定。例如，EGR冷却器两端的压力差可以依据当EGR不流动时(基于EGR阀两端的压力差和CIP估算)的EGR冷却器入口压力以及依据当EGR流动时(基于EGR阀两端的压力差和CIP估算)的EGR冷却器出口压力而确定。当EGR不流动时，EGR冷却器入口压力也可被称为EGR出口压力，这是因为当EGR阀关闭时，EGR冷却器入口和出口压力可能基本上是相同的。确定的EGR冷却器两端的压力差可以与新的EGR冷却器两端的压力差相比较以确定压力差的变化。基于大于阈值压力变化的压力差的变化，可以确定EGR冷却器结垢。
当EGR流动时(即，当EGR阀未关闭时)，由于碳烟的累积，EGR冷却器113两端可能存在增大的压力降。例如，在EGR冷却器上游的EGR冷却器入口位置的压力可高于在该EGR冷却器下游的EGR冷却器出口位置的压力。在不同的EGR流动状况下，EGR冷却器两端的压力降可以基于来自检测EGR阀121两端的压力差的压力差传感器125的压力差信号、以及来自位于压缩机122上游的CIP传感器196的CIP信号而确定。不同的EGR流动状况可以通过改变EGR阀121的开口量来获得。
位于涡轮124下游和压缩机122上游的EGR通道197内的EGR阀121可以由控制器调节以允许期望量的EGR进入进气通道142中。EGR阀121的开口量可以基于来自EGR阀升程传感器131的EGR阀升程信号而确定。
此外，在一些示例中，EGR温度可以与EGR阀两端的压力差测量值以及CIP一起使用以确定EGR冷却器的效率。EGR温度可以基于来自EGR温度传感器135的信号而确定。在本文所描绘的示例中，EGR温度传感器135位于EGR阀121的下游。在一些示例中，EGR温度传感器可以位于EGR阀121的上游。
控制器可以接收来自如上所述的相应的传感器的EGR阀升程信号、EGR阀两端的压力差信号、EGR温度信号以及CIP压力信号，以基于DPOV测量系统来确定EGR冷却器两端的压力降。所确定的EGR冷却器两端的压力降可以用于确定EGR冷却器两端的压力降相比于新的EGR冷却器两端的压力降的变化。根据压力降的变化，可以确定EGR冷却器退化。在一些示例中，可以基于压力降的变化来确定EGR冷却器的效率，并且基于EGR冷却器的效率，可以确定EGR冷却器退化。
以这种方式，EGR冷却器退化可以基于来自DPOV测量系统的信号而确定。通过使用来自DPOV系统和用于测量EGR冷却器两端的压力差或压力降的CIP传感器的压力信号，可以减少额外的传感器以及用于这些额外的传感器的连接。因此，可以减少开发用于EGR冷却器结垢确定的系统的成本。
在可替代的实施例中，HP EGR冷却器(例如，图1中所示的HP EGR冷却器212)的EGR冷却器退化可以基于来自DPOV系统和MAP传感器(例如，图1中所示的MAP传感器182)的信号而确定。因此，以上图2的描述也可用于HP EGR系统，但用MAP代替CIP以及用HP EGR系统组件代替LP EGR系统组件(如图1所示)。
转到图3A，示出了一种当EGR流动时基于EGR冷却器(如在图1和2以113描绘的EGR冷却器)两端的压力差，以及基于压缩机入口压力(CIP)来确定和指示EGR冷却器结垢的例程300a。可替代地，如果该EGR冷却器是高压EGR冷却器，如图1所示的EGR冷却器212，则例程300a可以基于进气歧管压力(MAP)确定和指示EGR冷却器结垢。EGR冷却器两端的压力差可以基于EGR阀两端的压力差以及在具有或不具有EGR流动的情况下测量的压缩机入口压力或MAP(基于相应的EGR系统)。例如，在不具有EGR流动的状况下(例如，EGR阀完全关闭和密封)，在该状况下的压缩机入口压力或MAP与在该状况下阀两端压力差结合使用，以便估算EGR冷却器上游的排气压力。于是，在具有EGR流动的不同状况期间，在该状况下的压缩机入口压力或MAP与在该状况下阀两端的压力差结合使用，连同之前估算的排气压力一起，以便根据EGR流量来确定冷却器压力降。可在例行维护、定期侵入性测试期间或者在适于测试的先前正常工况期间实施EGR冷却器结垢的确定，例如，当EGR被停止用于抽取或PCV检测或CBV打开事件时，可以获知冷却器上游的压力。
在302，控制器可以基于EGR阀两端的压力差(DP)确定EGR冷却器上游的EGR冷却器入口压力，以及在预定的排气状况下确定在EGR阀关闭的状况期间EGR阀下游的压力。如果该EGR冷却器被定位在LP EGR系统中，则该压力可以是CIP，并且如果EGR冷却器被定位在HPEGR系统中，则该压力可以是MAP。例如，预定的排气状况可以在特定的发动机速度/负荷点或排气流速下建立。将在图3B进一步阐述确定EGR冷却器上游的EGR冷却器入口压力的细节。接下来，在304，该控制器可以在不同的EGR流动状况下(通过改变EGR阀升程量而获得)确定EGR冷却器下游的EGR冷却器出口压力，同时保持步骤302的预定的排气状况。例如，在不同的EGR流动状况下，可以基于EGR阀两端的DP和EGR阀下游的压力(例如，CIP或MAP)来确定EGR冷却器下游的EGR冷却器出口压力。将在图3C中进一步阐述确定EGR冷却器下游的EGR冷却器出口压力的细节。
在确定EGR冷却器入口压力和出口压力后，在306，可以确定EGR冷却器两端的DP的函数。将在图3D中进一步阐述EGR冷却器两端的DP的函数的确定。例如，可以基于在不同的EGR流动条件下EGR冷却器两端的DP来确定EGR冷却器两端的DP的函数。在一个示例中，不同的EGR流动状况可以通过调节EGR阀的开度(即，EGR阀升程量)来获得。
接下来，在308，基于EGR冷却器两端的DP的确定的函数，可以确定EGR冷却器两端的DP的变化。例如，在步骤302所讨论的预定的排气状况下，可以确定在新的EGR冷却器两端的DP的函数。基于EGR冷却器和新的EGR冷却器两端的DP的函数，可以确定EGR冷却器两端的DP的变化。
接下来，在310，在确定EGR冷却器两端的压力差的变化后，可以确定EGR冷却器两端的压力差的变化是否大于阈值压力变化。阈值压力变化可以基于指示冷却器通道明显堵塞的预定阈值。如果是，则在312，可以确定EGR冷却器结垢。在确定EGR冷却器结垢后，可以通知车辆操作者关于EGR冷却器结垢(例如，经由车载显示器)。如果压力差的变化不大于该阈值压力变化，则不指示EGR冷却器结垢。
在一个示例中，基于EGR冷却器两端的DP的变化，可以确定EGR冷却器的效率。例如，当EGR冷却器两端的DP的变化增加时，EGR冷却器的效率下降。如果该效率低于阈值效率，则可以指示EGR冷却器结垢。
以这种方式，可以基于在EGR流动过程中EGR冷却器两端的压力差来指示EGR冷却器结垢(也就是说，EGR冷却器退化)，该压力差可以基于在具有和不具有EGR流动的情况下的压缩机入口压力读数(如果该EGR冷却器处于LP EGR系统中)或MAP(如果该EGR冷却器是处于HP EGR系统内)。
转到图3B，该图示出了用于确定EGR冷却器入口压力的例程300b。换言之，例程300b可以由控制器实施以确定EGR冷却器上游的压力。例如(如果EGR系统为低压EGR系统)，则可以基于CIP和EGR阀两端的DP来确定EGR冷却器入口压力。在其他示例中，可以基于MAP和EGR阀两端的DP来确定EGR冷却器入口压力(如果该EGR系统是高压EGR系统或自然吸气式EGR系统)。
在314，EGR阀可以被关闭。例如，控制器12可以向EGR阀发出信号，从而以信号指示EGR阀关闭。通过关闭EGR阀，可以中止通过EGR通道的EGR流。因此，当EGR不流动时，EGR冷却器两端可能不存在压力差。换言之，在涡轮出口位置与EGR阀的上游位置之间的EGR通道处的压力可以是恒定的，该通道包括EGR冷却器。因此，当EGR不流动时，EGR冷却器下游的压力可以等于EGR冷却器上游的压力，该压力可以等于在涡轮出口位置的排气背压。
接下来，在316，在关闭EGR阀后，控制器可以基于DPOV传感器输出来确定EGR阀两端的DP。此外，控制器可以基于来自位于压缩机上游的CIP传感器的信号而确定CIP，或者基于来自位于进气歧管内的MAP传感器的信号而确定MAP。CIP或MAP可以分别与LP EGR阀或HPEGR阀下游的压力相同(也称为EGR阀出口压力)。
在测量EGR阀两端的DP和CIP和/或MAP后，该例程可以进行到318以计算EGR冷却器上游的压力(EGR冷却器上)。当EGR不流动时，可以基于EGR阀两端的DP和CIP(或MAP)计算EGR冷却器上。也就是说，
EGR冷却器上＝EGR阀两端的DP+CIP(例如，对于LP EGR系统)，或者
EGR冷却器上＝EGR阀两端的DP+MAP(例如，对于HP EGR系统)
因此，对于预定的废气门开度或AIS节气门开度，当EGR不流动时，可以通过将EGR阀两端的DP的测量值与EGR阀出口压力(CIP或MAP测量值)相加来确定EGR冷却器上游的压力。在确定EGR冷却器上后，该例程可以返回到图3A的步骤304。
以这种方式，当EGR阀关闭时，可以基于EGR阀两端的DP和自EGR阀下游的压力(例如，CIP或MAP)来确定EGR冷却器上游的压力。通过使用DPOV测量系统的DPOV传感器、CIP传感器和/或MAP传感器，可以减少用于估算EGR冷却器上的额外的传感器，从而减少用于确定EGR冷却器退化的系统的成本。
接下来，转到图3C，该图示出了用于确定EGR冷却器出口压力的例程300c。换言之，例程300c可以由控制器实施以确定EGR冷却器下游的压力。例如，可以基于EGR阀两端的DP和自EGR阀下游的压力(CIP或MAP，如上所述)确定EGR冷却器出口压力。
在320，在预定的阀升程量下可以打开EGR阀。通过打开EGR阀，EGR可以从涡轮下游的位置到压缩机上游的位置流动通过LP EGR通道。因此，EGR可以流动通过位于EGR阀上游的LP(低压)EGR通道处的EGR冷却器。在图1和2中，LP EGR通道是以197指示的，并且EGR冷却器是以113指示的。当EGR流动通过EGR冷却器时，可产生EGR冷却器两端的压力差。例如，当排气穿过EGR冷却器时，排气中的未燃烧的碳氢化合物和燃料可累积在EGR冷却器内，从而导致EGR冷却器内的碳烟的蓄积。因此，在EGR冷却器的进气端口的压力可以高于在EGR冷却器的出气端口处的压力，从而导致EGR冷却器两端的压力差。在320，还可以在HP EGR通道内实施该方法，使EGR从涡轮上游的位置流动至压缩机下游的位置。
当打开EGR阀后，在322，可以测量EGR阀两端的DP和CIP(和/或MAP，如果EGR系统为HP EGR系统)。如之前在图3B中所讨论的，控制器可以基于来自DPOV传感器的信号确定EGR阀两端的DP，该DPOV传感器测量EGR阀的上游位置与下游位置之间的压力差。此外，控制器可以分别基于来自位于EGR阀(分别对应于LP或HP(高压)EGR阀)下游的CIP传感器和/或MAP传感器的信号而确定CIP和/或MAP。
接下来，在324，当EGR流动时，可以基于EGR阀两端的DP和自EGR阀下游的压力来计算EGR冷却器下游的压力(EGR冷却器下)。也就是说，
EGR冷却器下＝EGR阀两端的DP+CIP(对于LP EGR系统)
EGR冷却器下＝EGR阀两端的DP+MAP(对于HP EGR系统)
因此，在预定的EGR阀升程量下，当EGR流动通过EGR冷却器时，可以通过将EGR阀两端的DP与来自EGR阀下游的压力(例如，CIP或MAP)相加来确定EGR冷却器下游的压力(也就是说，EGR冷却器出口压力)。
接下来，当确定EGR冷却器下后，在326，控制器可以将下游的EGR冷却器压力、对应的EGR阀升程量以及EGR质量流速存储在PCM数据映射图中。在一个示例中，EGR质量流速可以被定义为开口面积(A)、EGR流的温度(TEGR)，阀两端的压力差(DP)以及EGR阀(Pd)下游的压力的函数。也就是说，
接下来，在328，控制器可以确定EGR阀升程、EGR质量流速或EGR百分比量是否大于阈值量。如果在328，EGR阀升程、流速或百分比量不大于该阈值量，则该例程可以进行到330。在330，控制器可以在下一个预定的阀升程、流速或EGR百分比量下打开EGR阀。随后，该例程可以进行到322，以便在下一个预定的阀升程、流速或EGR百分比量下测量EGR阀两端的DP和CIP或MAP。正如上面所讨论的，基于EGR阀两端的DP和CIP或MAP，可以估算EGR冷却器下。此外，与在对应的阀升程量下的阀升程、流速或EGR百分比量以及EGR质量流速相对应的确定的EGR冷却器下可以被存储在PCM数据映射图中。
返回到328，如果EGR阀升程、流速或EGR百分比量大于该阈值阀升程量，则该例程可以返回到图3A的步骤306。
以这种方式，可以基于EGR阀两端的DP和CIP或MAP确定EGR冷却器下游的压力。此外，通过调节EGR阀升程、流速或EGR百分比量，可以在不同EGR流动状况下确定EGR冷却器下游的压力。使用DP传感器、CIP传感器和/或MAP传感器确定EGR冷却器下游的压力提供了一种用于确定EGR冷却器退化的方法，而不需要实施额外传感器和连接。因此，可以减少EGR系统的成本。
转到图3D，其示出了用于确定在EGR冷却器两端的压力差(DP)的函数的例程300d。
在332，可以基于EGR冷却器上游的压力和EGR冷却器下游的压力确定EGR冷却器两端的DP。也就是说，
EGR冷却器两端的压力差＝EGR冷却器上-EGR冷却器下
可以针对每种EGR流动状况(也就是说，针对每个预定的阀升程、EGR流量或EGR百分比量)在预定的排气状况下确定EGR冷却器两端的压力差。
以这种方式，在不同EGR流动状况下通过调节针对给定的预定排气状况的EGR阀升程、EGR流量或EGR百分比状况可以确定EGR冷却器两端的压力差。
在一个示例中，可以在不同EGR流动状况下通过调节阀升程、EGR质量流或EGR百分比量来确定EGR冷却器两端的压力差。还可以通过移动到不同的发动机工作点来建立不同的排气状况。正如上面所讨论的，基于所确定的EGR冷却器的上游和下游的压力，可以确定EGR冷却器两端的压力差。此外，对于每个阀升程、EGR流量或EGR百分比而言，所确定的EGR冷却器两端的压力差和排气流的组合可以被存储在PCM数据映射图中。
接下来，在334，基于在不同EGR流动状况下确定的EGR冷却器两端的压力差，可以确定EGR冷却器两端的压力差的函数。换言之，EGR冷却器两端的压力差可以被确定为EGR质量流速的函数。也就是说，对于预定的排气状况，
当确定EGR冷却器两端的压力差的函数后，该例程可以返回到图3A的步骤308。正如在图3A所讨论的，基于所确定的EGR冷却器两端的压力差的函数，可以确定该EGR冷却器两端的压力差与新的EGR冷却器两端的压力差相比的变化。基于EGR冷却器两端的DP的变化大于阈值压力变化，可以指示EGR冷却器结垢。
在一个示例中，图3A至图3D提供了一种用于发动机的方法，该方法包括：在预定的排气状况下，基于EGR阀两端的第一压力差以及第一压缩机入口压力而确定EGR冷却器入口压力；在预定的排气状况下，基于EGR阀两端的第二压力差以及第二压缩机入口压力而确定EGR冷却器出口压力；以及基于EGR冷却器入口压力以及EGR冷却器出口压力而确定EGR冷却器两端的压力损失。预定的排气状况可以基于不同的发动机转速/负荷或排气流工作点。此外，可以确定基于新的EGR冷却器两端的压力损失的EGR冷却器两端的压力损失的变化，以及基于EGR冷却器两端的压力损失的变化的EGR冷却器的结垢状态。EGR冷却器的结垢状态可以基于EGR冷却器的效率的变化，EGR冷却器的效率的变化基于EGR冷却器两端的压力损失的变化。
此外，当EGR阀关闭时，可以确定EGR阀两端的第一压力差和第一压缩机入口压力，并且当EGR阀在预定的EGR阀升程量下打开时，确定EGR阀两端的第二压力差和第二压缩机入口压力。
该方法可以进一步包括在一种或多种EGR流动状况期间确定EGR冷却器两端的压力损失，其中该一种或多种EGR流动状况可以基于改变EGR阀升程、EGR质量流量或EGR百分比量。
接下来，转到图4，该图示出了在图3A至图3D中所述的不同EGR流动状况下，基于EGR冷却器两端的压力差的示例性EGR冷却器退化确定。具体地，图表400以曲线402示出AIS节气门的位置(即，AIS节气门的开口量)、以曲线404示出EGR阀的位置(即，EGR阀的升程量)、以406示出阈值EGR阀升程量，以曲线408示出确定为退化状态的EGR冷却器两端的压力差(DP)、以曲线410示出新的EGR冷却器两端的DP、以及以曲线412示出EGR阀两端的DP。该图表沿x轴是以时间绘制的。在图4所示的示例中，该EGR冷却器可以是LP EGR系统中的LP EGR冷却器。如此，该LP EGR阀下游的压力可以是CIP。然而，在可替代的实施例中，EGR冷却器可以是HP EGR系统中的HP EGR冷却器，其中该HP EGR阀下游的压力可以是MAP。
在t1之前，AIS节气门与完全打开位置相比可以更接近完全关闭位置(曲线402)，并且EGR阀可以被关闭(曲线404)。当EGR阀关闭时，EGR可不流动通过EGR冷却器，并且因此，EGR冷却器两端可不存在压力降。换言之，EGR冷却器两端的DP可以为零(曲线408)。也就是说，EGR冷却器上游的压力等于EGR冷却器下游的压力。此外，由于EGR阀被关闭且AIS节气门更接近于关闭，EGR阀两端的DP可以处于最高的压力(曲线412)。
接下来，在t1与t2之间，AIS节气门可以继续保持更接近于关闭(曲线402)，并且EGR阀可以在第一预定阀升程、EGR质量流量或EGR百分比(％EGR)量下打开(曲线404)。因此，EGR可以流动通过位于EGR通道内的EGR冷却器。当EGR流动通过EGR冷却器时，由于EGR冷却器内的碳烟的累积，可在EGR冷却器两端存在压力降。因此，EGR冷却器两端的压力差可增大(曲线408)。然而，在类似的排气和EGR阀升程、EGR流量或EGR百分比状态期间(也就是说，当AIS节气门更接近于关闭时，以及当EGR阀在第一预定阀升程、EGR流量或EGR百分比量下打开时)，新的EGR冷却器两端的压力差的增大(曲线410)可以少于确定为退化状态的EGR冷却器两端的压力差的增大(曲线408)。此外，由于EGR阀的打开，可以降低EGR阀两端的DP(曲线412)。
接下来，在t2与t3之间，以及在t3与t4之间，AIS节气门可以保持更接近于关闭，并且EGR阀可在第二和第三预定的阀升程、EGR质量流量或EGR百分比量下打开，直到该EGR阀升程、EGR质量流量或EGR百分比量达到或超过阈值量(406)。由于增大的EGR阀开度，EGR流量可以增加，并且因此，可以增大EGR冷却器两端的DP(曲线408)，并且可以降低EGR阀两端的DP(曲线412)。还可以增大新的EGR冷却器两端的压力差(曲线410)，但新的EGR冷却器两端的压力差的增大可少于EGR冷却器两端的压力差的增大。
综上所述，在t0与t4之间，在对于预定的AIS节气门开度而言(也就是，AIS节气门更接近于关闭状况—曲线402)，可以在不同的EGR流动状况(基于EGR阀升程、EGR流量或EGR百分比量—曲线404)下确定EGR冷却器两端的DP(曲线408)以及新的EGR冷却器两端的DP(曲线410)。
接下来，在t4与t8之间，AIS节气门可以第二预定的AIS节气门开口量打开(曲线402)，并且可以改变EGR阀升程、流量或EGR百分比量(曲线404)，直到达到或超过该阈值量(例如，阀升程、流量或EGR百分比的阈值量)。例如，在t4与t5之间，可关闭EGR阀，在t5与t6，t6与t7以及t7与t8之间，EGR阀可以分别在第一、第二和第三预定的EGR阀升程、EGR流量或EGR百分比量下打开。此外，对于AIS节气门开度处于第二预定的AIS节气门开口量而言，可以在不同的EGR流动状况(基于EGR阀升程、流量或EGR百分比量)下确定EGR冷却器两端的DP(曲线408)以及新的EGR冷却器两端的DP(曲线410)。
接下来，在t8与t11之间，可以在第三预定的AIS节气门打开量下打开AIS节气门，并且可以改变EGR阀升程、EGR流量，或EGR百分比量(曲线404)，直到达到或超过该阈值量。此外，对于AIS节气门开度处于第三预定的AIS节气门开口量而言，可以在不同的EGR阀升程、EGR流量或EGR百分比状况下确定EGR冷却器两端的DP(曲线408)以及新的EGR冷却器两端的DP(曲线410)。
正如上面关于在t0与t4之间的时间点所讨论的，在第二和第三预定的AIS节气门开度状况期间(也就是说，在t4与t8之间，以及在t8与t11之间)，对于每种EGR流动状况而言，EGR冷却器两端的DP的增量可以大于新的EGR冷却器两端的DP的增量。
此外，在打开AIS节气门后，可以降低压缩机入口压力。因此，对于相同的阀升程量(例如，在t1与t2之间，在t5与t6之间以及在t9与t10之间)，与可以高于在第三预定的AIS节气门开口量期间EGR冷却器两端的DP的在第二预定的AIS节气门开口量期间EGR冷却器两端的DP相比，在更接近于关闭的AIS节气门状况期间EGR冷却器两端的DP可以更高。第三预定的AIS节气门开口量可以大于第二预定的AIS节气门开口量。类似地，对于相同的EGR阀升程量而言，在更接近于关闭的AIS节气门状况期间EGR阀两端的DP可以大于在第二AIS节气门开口量状况期间EGR阀两端的DP，并且在第二AIS节气门开口量状况期间EGR阀两端的DP可以大于在第三AIS节气门开度状况期间EGR阀两端的DP。
以这种方式，可以在不同的EGR流动状况期间，通过调节AIS节气门开度和EGR阀升程、EGR流量或EGR百分比量来确定EGR冷却器两端的DP和新的EGR两端的DP。EGR冷却器两端的压力差与新的EGR冷却器两端的压力差相比的变化可以指示EGR冷却器效率的变化。当确定EGR的效率低于阈值效率后，可以指示EGR冷却器结垢或退化。
以这种方式，可以通过使用包括测量CIP和EGR阀两端的DP的DPOV测量来确定EGR冷却器结垢。应当指出的是，在HP EGR或自然吸气式发动机EGR的情况下，MAP传感器可以代替CIP传感器。通过使用DPOV传感器和CIP传感器来确定EGR冷却器的上游和下游的压力，可以不需要额外的传感器，例如用于EGR冷却器的分开的DP传感器。因此，可以减少用于实施EGR冷却器系统和用于测试EGR冷却器退化的成本。
作为一个实施例，一种用于发动机的方法，包括在EGR流动期间基于EGR冷却器两端的压力差指示排气再循环(EGR)冷却器的退化，该压力差基于在具有和不具有EGR流动的情况下EGR阀下游的压力读数。该压力差进一步基于在具有和不具有EGR流动的情况下EGR阀两端的压力差。
该压力差进一步基于EGR冷却器上游的压力和EGR冷却器下游的压力，当EGR不流动时，该EGR冷却器上游的压力是基于EGR阀两端的压力差和EGR阀下游的压力读数的，并且当EGR流动时，该EGR冷却器下游的压力是基于EGR阀两端的压力差和EGR阀下游的压力读数的。
指示EGR冷却器的退化进一步基于EGR冷却器两端的压力差的变化大于阈值压力变化。该压力差的变化基于新的EGR冷却器两端的压力差。在另一个示例中，该压力差的变化是基于未结垢的EGR冷却器两端的压力差的。
在一个示例中，EGR冷却器是被放置在低压EGR系统内的低压EGR冷却器，并且EGR阀下游的压力读数是压缩机入口压力读数。在另一个示例中，EGR冷却器是被定位在高压EGR系统内的高压EGR冷却器，并且EGR阀下游的压力读数是进气歧管压力读数。
作为另一个实施例，发动机系统可以包括带有HP EGR冷却器和HP EGR阀的HP EGR系统以及带有LP EGR冷却器和LP EGR阀的LP EGR系统。在这个实施例中，针对退化(例如，结垢)，可以使用与上述类似的方法来诊断这两个EGR冷却器。在一个示例中，当发动机被增压时，可以将EGR提供给带有LP EGR系统的发动机。当发动机不增压时，可以将EGR提供给带有HP EGR系统的发动机。因此，一种用于包括HP EGR系统和LP EGR系统两者的发动机的方法可以包括基于在LP EGR流动过程中LP EGR冷却器两端的压力差而指示LP EGR冷却器的退化，该压力差是基于压缩机入口压力(CIP)以及在具有和不具有LP EGR流的情况下LPEGR阀两端的压力差的。该方法进一步包括基于在HP EGR流动过程中HP EGR冷却器两端的压力差而指示HP EGR冷却器的退化，该压力差基于进气歧管压力(MAP)以及在具有和不具有HP EGR流动的情况下HP EGR阀两端的压力差。
在增压发动机的运行过程中，可以打开LP EGR阀并且可以关闭HP EGR阀，从而导致LP EGR流动到并且HP EGR不流动到进气歧管。因此，在当发动机被增压时的第一状况期间，该方法可以包括使LP EGR流动通过LP EGR系统(LP EGR系统包括LP EGR冷却器和LPEGR阀)，使EGR不流动通过HP EGR系统(HP EGR系统包括HP EGR冷却器和HP EGR阀)，基于MAP和HP EGR阀两端的压力差确定HP EGR冷却器的上游压力。进一步地，在增压运行过程中，该方法可以包括基于LP EGR阀两端的压力差和CIP确定LP EGR冷却器的下游压力。再进一步地，在该第一状况期间，该方法可以包括基于LP EGR冷却器的上游压力和下游压力指示LP EGR冷却器的退化。
在非增压的发动机运行过程中，可以关闭LP EGR阀并且可以打开HP EGR阀，从而导致LP EGR不流动到而HP EGR流动到进气歧管。因此，在当发动机不被增压时的第二状况期间，该方法可以包括使HP EGR流动通过HP EGR系统，使EGR不流动通过LP EGR系统，基于CIP和LP EGR阀两端的压力差而确定LP EGR冷却器的上游压力。进一步地，在非增压运行过程中，该方法可以包括基于HP EGR冷却器两端的压力差和MAP确定HP EGR冷却器的下游压力。再进一步地，在第二条件期间，该方法可以包括基于HP EGR冷却器的上游压力和下游压力而指示HP EGR冷却器的退化。
更确切地讲，该方法可以包括基于所确定的LP EGR冷却器上游压力和LP EGR冷却器下游压力确定LP EGR冷却器两端的压力差。同样，该方法包括基于所确定的HP EGR冷却器上游压力和HP EGR冷却器下游压力确定HP EGR冷却器两端的压力差。该方法可以进一步地包括如果LP EGR冷却器两端的压力差大于阈值压力变化，则指示LP EGR冷却器的退化。同样，该方法可以包括如果HP EGR冷却器两端的压力差大于该阈值压力变化，则指示HPEGR冷却器的退化，该阈值压力变化是基于新的(或未结垢的)EGR冷却器两端的压力差的。
注意，在此包括的这些示例性控制与估算例程可以与多种不同发动机和/或车辆系统配置一起使用。在此公开的这些控制方法和例程可以作为可执行指令储存在非暂存存储器中。在此阐述的这些特定例程可以代表任何数目的处理策略中的一种或多种，例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。如此，所展示的多种动作、操作、和/或功能可以说明的顺序执行、并行执行、或者在某些情况下被省略。同样地，对于实现在此阐述的示例性实施例的特征和优点而言这种处理顺序并非是必需要求的，而是为易于展示和说明而提供的。取决于所采用的具体策略，可以反复执行所展示的动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外，所阐述的动作、操作和/或功能可以图形化地表示待编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂存存储器中的代码。
应理解的是，在此公开的配置和例程本质是示例性的，并且这些具体实施例不应被考虑为具有限制意义，因为可能有大量的变体。例如，以上技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸、以及其他发动机类型。本公开的主题包括在此公开的各种系统和配置、以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合以及子组合。
所附权利要求具体指出被认为是新颖和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可能引用了“一个”元素或“第一个”元素或其等效物。这些权利要求应被理解为包括一个或多个这种元素的联合，而并非要求或排除两个或更多的这种元素。所公开的这些特征、功能、元素和/或性质的其他组合和子组合可以通过本发明权利要求的修改或通过在本申请中或在一个相关申请中提出新的权利要求来要求权利。这样的权利要求，不论在范围上与原权利要求相比是更宽、更窄、等同、或不同的，也同样被认为是包括在本公开的主题之内。

Claims (14)

1.一种用于发动机的方法，包括：
将布置在排气再循环冷却器即EGR冷却器下游的EGR阀调节到打开位置并且接收在所述EGR阀下游的传感器的第一压力读数和在所述EGR阀两端的压力差传感器的所述EGR阀两端的第一压力差读数，所述第一压力读数和所述第一压力差读数在EGR流动的情况下取得；
将所述EGR阀调节到关闭位置并且接收在所述EGR阀下游的所述传感器的第二压力读数和来自所述压力差传感器的所述EGR阀两端的第二压力差读数，所述第二压力读数和所述第二压力差读数在没有EGR流动的情况下取得；
基于所述EGR阀两端的所述第二压力差读数和所述EGR阀下游的所述第二压力读数之间的比较以确定上游EGR冷却器压力；
基于所述EGR阀两端的所述第一压力差读数和所述EGR阀下游的所述第一压力读数之间的比较以确定下游EGR冷却器压力；
基于所述上游EGR冷却器压力和所述下游EGR冷却器压力之间的比较确定所述EGR冷却器两端的压力差；以及
基于所述EGR冷却器两端的压力差指示所述EGR冷却器的退化，
其中所述发动机不包括所述EGR冷却器上方的压力差传感器。
2.根据权利要求1所述的方法，其中指示所述EGR冷却器退化进一步基于所述EGR冷却器两端的压力差的变化大于阈值压力变化，所述压力差的变化基于新的EGR冷却器两端的压力差。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述EGR冷却器是被定位在低压EGR系统内的低压EGR冷却器，并且所述传感器是压缩机入口压力传感器。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述EGR冷却器是定位在高压EGR系统内的高压EGR冷却器，并且所述传感器是进气歧管压力传感器。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
在当发动机被增压时的第一状况期间，使低压EGR流动通过包括低压EGR冷却器和低压EGR阀的低压EGR系统，使EGR不流动通过包括高压EGR冷却器和高压EGR阀的高压EGR系统，基于所述低压EGR阀两端的压力差和压缩机入口压力之间的比较而确定所述低压EGR冷却器的下游压力，基于进气歧管压力和所述高压EGR阀两端的压力差之间的比较而确定所述高压EGR冷却器的上游压力；以及
在当发动机不被增压时的第二状况期间，使高压EGR流动通过所述高压EGR系统，使低压EGR不流动通过所述低压EGR系统，基于所述压缩机入口压力和所述低压EGR阀两端的所述压力差之间的所述比较而确定所述低压EGR冷却器的上游压力，基于所述高压EGR阀两端的所述压力差和所述进气歧管压力之间的比较而确定所述高压EGR冷却器的下游压力；
基于所述高压EGR冷却器的所述上游压力和所述高压EGR冷却器的所述下游压力之间的比较而指示所述高压EGR冷却器的退化；以及
基于所述低压EGR冷却器的所述上游压力和所述低压EGR冷却器的所述下游压力之间的比较而指示所述低压EGR冷却器的退化。
6.一种用于发动机的方法，包括：
将布置在排气再循环冷却器即EGR冷却器下游的EGR阀调节到关闭位置并且接收在所述EGR阀上方的压力差传感器的第一压力差读数和在所述EGR阀下游取得的第一下游压力读数；
将所述EGR阀调节到打开位置并且接收来自所述压力差传感器的第二压力差读数和在所述EGR阀的下游取得的第二下游压力读数；
基于所述第一压力差读数、所述第二压力差读数、所述第一下游压力读数以及所述第二下游压力读数确定所述EGR冷却器两端的压力差；以及
基于所述EGR冷却器两端的所述压力差指示所述EGR冷却器的退化；
其中所述第一压力差读数和所述第一下游压力读数在没有EGR流动的情况下取得；并且其中所述第二压力差读数和所述第二下游压力读数在EGR流动的情况下取得。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述EGR冷却器是低压EGR系统中的低压EGR冷却器，并且所述第一下游压力读数和所述第二下游压力读数是来自压缩机入口压力传感器的压缩机入口压力读数。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述EGR冷却器是高压EGR系统中的高压EGR冷却器，并且所述第一下游压力读数和所述第二下游压力读数是来自进气歧管传感器的进气歧管压力读数。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述EGR冷却器两端的压力差进一步基于在不具有EGR流动的情况下所述EGR冷却器的出口压力以及在具有EGR流动的情况下所述EGR冷却器的出口压力的函数，所述EGR冷却器的所述出口压力基于所述第一压力差读数、所述第二压力差读数、所述第一下游压力读数以及所述第二下游压力读数。
10.根据权利要求6所述的方法，进一步包括基于所述EGR冷却器的效率的变化而指示EGR冷却器退化，所述EGR冷却器的效率的变化基于所述EGR冷却器两端的压力差的变化。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述EGR冷却器两端的压力差的变化基于新的EGR冷却器两端的压力差，并且其中在一种或多种EGR流动状况期间，确定所述新的EGR冷却器两端的压力差。
12.一种系统，包括：
发动机，所述发动机具有包括在排气再循环即EGR通道内的EGR阀的排气再循环；
EGR冷却器，该EGR冷却器位于所述EGR通道中的所述EGR阀的上游；
压力差传感器，其用于确定所述EGR阀两端的压力差；
压缩机入口压力传感器，该压缩机入口压力传感器位于压缩机的上游以确定压缩机入口压力；
进气歧管压力传感器，该进气歧管压力传感器位于进气歧管中以确定进气歧管压力；以及
控制器，该控制器具有包括指令的存储器以便：
测量所述EGR阀两端的所述压力差，并在EGR流动的第一状况和在没有EGR流动的第二状况测量所述压缩机入口压力或所述进气歧管压力中的一个；以及
基于在所述第一状况和所述第二状况测量的所述压缩机入口压力或所述进气歧管压力之一和所述EGR阀两端的压力差来确定EGR冷却器结垢；以及
不包括在所述EGR冷却器上方的压力差传感器。
13.根据权利要求12所述的系统，进一步包括AIS节气门以调节在所述EGR通道中的EGR的流动。
14.根据权利要求12所述的系统，其中所述EGR为低压EGR。
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