[发明专利]区别EGR阀与氧传感器劣化

说明书

技术领域

本申请涉及机动车辆工程领域，更具体地，涉及机动车辆的排气再循环(EGR)系统的诊断。

背景技术

通过控制峰值燃烧温度，排气再循环(EGR)有助于减少来自发动机的NOx排放。EGR通过使用排气稀释进气，从而减少其氧含量而起作用。当使用经稀释的空气代替普通空气以支撑发动机内的燃烧时，导致较低的峰值燃烧温度。

EGR还能够改善汽油发动机的燃料经济性。处于中等和高负荷时，由于爆震减少而导致燃料经济性被改善，其允许更高效的燃烧定相、减少传递至发动机冷却剂的热损失和降低排气温度，进而减少富集的需求从而冷却排气组件。位于低负荷时，EGR提供减少节流损失的附加利益。

在现代EGR系统中，排气可经过电子致动的EGR阀，进入进气流。机动车辆控制器可致动阀以响应耦合至进气流的氧传感器输出。在一些情况中，可以用闭环的方式控制阀，以便传感器输出被调节至选定点值。自然地，阀和传感器均遭受劣化。在一些情况中，可通过在控制器中执行的诊断过程确定劣化的EGR系统。

例如，美国专利号7,100,585描述基于阀位置的测量诊断EGR阀的劣化。该途径在阀上需要专用的位置传感器以及在控制器中的专用反馈通道。美国专利申请公开号2010/0294253描述通过测量关闭阀时进气压力的变化诊断EGR阀的劣化。该途径对检测EGR阀中相对小的泄漏不够灵敏。

发明内容

因此，发明人在此已设计出灵敏且可能节约成本的替代方法，使用耦合至进气流中的氧传感器输出来诊断EGR阀的劣化。一个实施例提供具有控制进气稀释的EGR阀的发动机的诊断方法。该方法包含在供给发动机燃料的过程中，当所述阀被命令关闭而传感器输出对应于低于空气氧水平的氧水平时，指示阀劣化。该方法还包括在没有供给发动机燃料的过程中，当阀被命令关闭而传感器输出对应于低于空气氧水平的氧水平时，指示传感器劣化。以这种方式，传感器和EGR-阀劣化彼此明确地被区分，从而使得采取适当的纠正行为称为可能。

在另一个实施例中，该方法还包含判断传感器输出是否短路或断路。

在另一个实施例中，该方法还包含感测包括阀位置的发动机工况；以及基于工况预测氧水平，其中当预测的氧水平与传感器输出不一致时，触发所述指示。

在另一个实施例中，提供了具有控制进气稀释的阀的发动机的诊断方法。该方法包含将进气提供至发动机的进气歧管、耦合至进气歧管上游的氧传感器提供输出；当传感器输出对应于高于空气氧水平的氧水平时，指示传感器高于限值(over-limit)的劣化；在供给发动机燃料过程中，当阀被命令关闭，而传感器输出对应于低于空气氧水平的氧水平时，指示阀劣化；以及没有供给发动机燃料时，当阀被命令关闭，而传感器输出对应于低于空气氧水平的氧水平时，指示传感器低于限值(under-limit)的劣化。

在另一个实施例中，阀接收机械地耦合至压缩机的排气涡轮下游的排气，并且其中进气被这些压缩机上游的排气稀释。

在另一个实施例中，指示阀或传感器劣化包括在安装有发动机的机动车辆的车载诊断系统中的指示。

在另一个实施例中，具有控制进气稀释的阀的发动机的诊断方法包含将进气供给至发动机的进气歧管、耦合至进气歧管上游的氧传感器提供输出；调整发动机操作；在调整操作后的预定时间段后，接收传感器输出；当传感器输出对应于高于空气氧水平的氧水平时，指示传感器高于限值的劣化；在供给发动机燃料的过程中，当阀被命令关闭，而传感器输出对应于低于空气氧水平的氧水平时，指示阀劣化；以及没有供给发动机燃料时，当阀被命令关闭，而传感器输出对应于低于空气氧水平的氧水平时，指示传感器低于限值的劣化。

在另一个实施例中，调整操作包括命令阀关闭。

在另一个实施例中，调整操作包括暂停供给发动机燃料。

在另一个实施例中，该方法还包含判断传感器输出是否短路或断路.

在另一个实施例中，该方法还包含感测包括阀位置的发动机工况；以及基于工况预测氧水平，其中当预测的氧水平与传感器输出不一致时，触发所述指示。

提供上述概要从而以简化的形式介绍本发明所选部分，而不是指出关键或本质特征。由权利要求限定的要求保护的主题既不限制于本概要内容，也不限制于解决在此提出的问题或缺点的实施方式。

附图说明

图1和图2示出根据本发明实施例的示例发动机系统的多个方面。

图3、图4和图5示出根据本发明实施例的机动车辆EGR系统的示例诊断方法的多个方面。