[发明专利]使用DPOV传感器确定排气再循环冷却器结垢

说明书

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。

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。