用于进气系统阀诊断的方法和系统的制作方法

用于进气系统阀诊断的方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供用于进气系统阀诊断的方法和系统，具体用于诊断发动机系统中阀的位置和功能的各种方法和系统。在一个实施例中，一种用于发动机的方法包括基于在阀的受命令致动时的涡轮机速度响应来确定发动机系统中阀的位置。
【专利说明】用于进气系统阀诊断的方法和系统
【技术领域】
[0001]本发明所公开的主题的实施例涉及例如发动机、发动机部件和发动机系统。
【背景技术】
[0002]发动机可以利用从发动机排气系统到发动机进气系统的排出气体的再循环(被称为排气再循环(Exhaust Gas Recirculation ;简称EGR)的处理)来减少管制的排放。在某些示例中。一个或多个阀可以控制排出气体在EGR系统中的流动。此外，发动机可以利用一个或多个涡轮增压器来增大由发动机提供的动力。涡轮增压器通过在压缩机中压缩进气经过由排气流操作的涡轮机来起作用。涡轮增压的发动机可以利用一个或多个旁通阀来控制通过涡轮增压器的流动。由此，EGR流动和排气流由多个阀来控制。这些阀的位置和功能可以被监测以减少排放违规并保持发动机性能。
[0003]在一个示例中，EGR和涡轮增压器旁通阀的功能可以通过阀位置反馈传感器来诊断。但是，这样的传感器昂贵并且会增加发动机控制例程的复杂性。此外，这些传感器可能无法精确地表示阀退化的所有类型；因此，阀诊断会受限。

【发明内容】

[0004]在一个实施例中，一种方法(例如，一种用于控制发动机系统的方法)包括至少部分地基于对发动机系统中的第一阀的致动的润轮机速度响应，发送与第一阀有关的信息。
[0005]在一个示例中，该信息包括至少部分地基于第一阀的致动的涡轮机速度响应确定的第一阀的位置。以此方式，可以利用涡轮机速度监测发动机系统中的第一阀的功能。由此，降低的阀功能(阀退化)可以由与阀致动时所期望的涡轮机速度响应不同的涡轮机速度响应来指示。
[0006]其中，所述信息包括所述第一阀的位置，所述第一阀的位置是至少部分地基于对所述第一阀的致动的涡轮机速度响应来确定的。
[0007]其中，所述第一阀的致动包括增大或减小至少部分地由所述第一阀限定的孔的打开尺寸的命令。
[0008]其中，所述方法还包括基于所述第一阀的致动确定涡轮机速度的期望变化。
[0009]其中，所述第一阀的致动包括响应于发动机操作条件产生的命令。
[0010]其中，所述第一阀的致动包括响应于诊断循环产生的命令。
[0011]所述方法还包括至少部分地基于第二阀的位置来确定所述第一阀的位置，并且所述第一阀和所述第二阀两者都定位在包括至少一些排出气体的气体流动中。
[0012]其中，所述第一阀是涡轮机旁通阀，并且基于涡轮机速度响应而不是基于排气再循环系统中一个或多个其他阀的位置来确定所述涡轮机旁通阀的位置，所述涡轮机速度响应包括涡轮机速度的变化。
[0013]其中，发送所述信息包括基于在受命令致动所述第一阀时的涡轮机速度响应来指示所述第一阀的退化。[0014]其中，指示所述第一阀的退化包括比较涡轮机速度的变化与涡轮机速度的期望变化。
[0015]所述方法还包括当涡轮机速度的变化和涡轮机速度的期望变化之间的差大于表征所述第一阀退化的阈值差时，指示所述第一阀的退化。
[0016]所述方法还包括当涡轮机速度的变化和涡轮机速度的期望变化之间的差小于所述阈值差时，不指示阀退化。
[0017]其中，指示所述第一阀的退化还基于在所述第一阀的受命令致动期间所述发动机系统中第二阀的位置。
[0018]其中，所述第二阀的位置是静止的受命令位置。
[0019]所述方法还包括比较涡轮机速度的期望变化与涡轮机速度的实际变化，由所述第一阀的受命令致动和所述第二阀的位置来确定所述涡轮机速度的期望变化。
[0020]所述方法还包括当涡轮机速度的实际变化和涡轮机速度的期望变化之间的差大于阈值差时，指示所述第一阀的退化。
[0021]在一个实施例中，一种系统包括:排气再循环系统，所述排气再循环系统构造成在至少第一操作模式中将排出气体从供体汽缸排气歧管引导至排气通道，并且在至少第二操作模式中引导至进气通道；所述排气再循环系统中的第一排气再循环阀，所述第一排气再循环阀可控地控制从所述供体汽缸排气歧管到所述排气通道的流动；所述排气再循环系统中的第二排气再循环阀，所述第二排气再循环阀可控地控制从所述供体汽缸排气歧管到所述进气通道的流动；涡轮机旁通阀，所述涡轮机旁通阀用于控制通过高压涡轮机的排出气体的流动；和控制单元，所述控制单元构造成在保持所述第二排气再循环阀和所述涡轮机旁通阀的位置的同时，基于在所述第一排气再循环阀的受命令致动时的高压涡轮机速度响应来确定所述第一排气再循环阀的位置。
[0022]在一个实施例中，一种方法包括:基于在排气再循环系统中的第一阀受命令致动时的涡轮机速度响应并且还基于在所述排气再循环系统中第二阀的静止位置和涡轮机旁通阀的静止位置，来确定所述第一阀的位置。
[0023]所述方法还包括当涡轮机速度的实际变化和涡轮机速度的期望变化之间的差大于阈值差时，指示所述第一阀的退化。
[0024]其中，当所述第一阀受命令关闭，同时所述第二阀保持打开时:涡轮机速度的期望变化是当所述涡轮机旁通阀打开时涡轮机速度中的第一减小，并且涡轮机速度的期望变化是当所述涡轮机旁通阀关闭时涡轮机速度中的更大的第二减小。
[0025]其中，当所述第二阀受命令关闭，同时所述第一阀保持打开时:涡轮机速度的期望变化是当所述涡轮机旁通阀打开时涡轮机速度中的第一增大，并且涡轮机速度的期望变化是当所述涡轮机旁通阀关闭时涡轮机速度中的更大的第二增大。
[0026]应当理解，上面的简要描述用来以简要的形式介绍将要在说明书中更详细描述的概念的选集。这不是要确定要求保护的主题的关键或重要特征，要求保护的主题的范围由说明书后的权利要求书唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决上述或本发明的任意部分中指出的任意缺点的实施方式。
【专利附图】

【附图说明】[0027]通过参考附图阅读对非限制性实施例的下列描述，将更好地理解本发明，其中:
[0028]图1示出具有根据本发明的实施例的发动机的轨道车辆的示意图。
[0029]图2示出表示根据本发明的实施例用于调节EGR流和通过涡轮机的排出气体流的方法的流程图。
[0030]图3示出表示根据本发明的实施例用于确定阀的位置的方法的流程图。
[0031]图4示出列出根据本发明的实施例用于各种阀的高压涡轮机速度响应的表。
[0032]图5示出列出根据本发明的另一实施例用于各种阀的高压涡轮机速度响应的表。
[0033]图6示出表示根据本发明的实施例的高压涡轮机速度中的示例性响应的曲线图。
[0034]图7示出表示根据本发明的另一实施例的高压涡轮机速度中的示例性响应的曲线图。
【具体实施方式】
[0035]下面的描述涉及用于诊断发动机系统中的阀的位置和功能的各种实施例。在正常发动机操作中，发动机系统中的阀可以被命令打开、关闭或移动到中间位置。通过在阀致动期间监测涡轮机速度的变化，可以确认阀的正确移动。具体地，排气再循环(EGR)系统中一个或多个阀和涡轮机旁通阀的位置可以影响流过涡轮机的排出气体量。涡轮机速度随着通过涡轮机的排出气体流动增大而增大。因此，当上述阀中的一个改变位置时，流过涡轮机的排出气体量出现变化，从而改变涡轮机速度。阀运动和/或位置可以被映射到涡轮机速度中的期望变化。当由于阀的受命令致动引起涡轮机速度与期望速度的变化差时，阀可能没有根据命令移动。由此，通过监测在阀受命令致动之后的涡轮机速度响应，可以确定阀的位置。以此方式，可以实施利用涡轮机速度的方法来监测适当阀功能并诊断降低的阀功能。
[0036]本发明描述的方法可以用于各种发动机类型和各种发动机驱动的系统。某些这样的系统可以是固定的，其他系统可以在半机动(sem1-mobile)或机动平台上。半机动平台可以操作时段之间被重新定位，例如安装在平坦拖车上。机动平台包括自推进式(self-propelled)车辆。这些车辆可以包括公路运输车辆，以及采矿设备、船舶、轨道车辆和其他非公路车辆(0HV)。为便于说明，提供动力轨道车辆(例如机车)作为支持结合有本发明的实施例的系统的机动平台的示例。
[0037]在进一步讨论基于涡轮机转速确定阀的位置的方法之前，公开平台的示例，其中发动机系统安装在车辆中，例如轨道车辆。例如，图1示出车辆系统100的实施例的框图，车辆系统100在这里描绘成轨道车辆106 (例如机车)，轨道车辆106构造成通过多个车轮110在轨道102上运行。如图所示，轨道车辆106包括发动机104。在其他非限制性实施例中，如上所述,发动机104可以是例如在发电厂应用中的固定发动机,或者可以是船舶或其他越野车辆推进系统中的发动机。
[0038]发动机104从进气件(例如进气歧管115)接收用于燃烧的进气。进气件可以是使气体流过以进入发动机的任意适合的导管或多个导管。例如，进气件可以包括进气歧管115、进气通道114等。进气通道114接收来自空气过滤器(未示出)的环境空气，该空气过滤器过滤来自定位有发动机104的车辆外部的空气。由于发动机104中燃烧产生的排出气体被供应至排气件，例如排气通道116。排气件可以是使气体从发动机流出的任意适合的导管。例如，排气件可以包括排气歧管117、排气通道116等。排出气体流过排气通道116，并且从轨道车辆106的排气管离开。在一个示例中，发动机104是通过压缩点火燃烧空气和柴油燃料的柴油发动机。在其他非限制性实施例中，发动机104可以通过压缩点火(和/或火花点火)燃烧包括汽油、煤油、生物柴油、或具有类似密度的其他石油馏出物的燃料。
[0039]在一个实施例中，轨道车辆106是柴油电动车辆。如图1所示，发动机104联接到发电系统，发电系统包括交流发电机/发电机140和电力牵弓I电动机112。例如，发动机104是产生扭矩输出的柴油发动机，扭矩输出被传送到交流发电机/发电机140,交流发电机/发电机140机械联接到发动机104。交流发电机/发电机140产生电力，电力可以被存储并用于后续传送到各种下游电力部件。例如，交流发电机/发电机140可以电联接到多个牵引电动机112，交流发电机/发电机140可以向多个牵引电动机112提供电力。如图所示，多个牵弓I电动机112各自连接到多个车轮110中的一个以提供牵弓丨力来推进轨道车辆106。一个示例性构造每个车轮包括一个牵引电动机。如本发明所述，六对牵引电动机对应于轨道车辆的六对车辆中的每一对。在另一示例中，交流发电机/发电机140可以联接到一个或多个电阻网络(resistive grids)142。电阻网络142可以构造成通过从交流发电机/发电机140发出的电力由网络产生热量，来耗散过量的发动机扭矩。
[0040]在图1所示的示例性实施例中，发动机104是具有十二个汽缸的V-12发动机。在其他示例中，发动机可以是V-6、V-8、V-10、V-16、1-4、1-6、1-8、对置4或其他发动机类型。如图所示，发动机104包括非供体汽缸105子集和供体汽缸107子集，非供体汽缸105子集包括专门向非供体汽缸排气歧管117供应排出气体的六个汽缸，供体汽缸107子集包括专门向供体汽缸排气歧管119供应排出气体的六个汽缸。在其他实施例中，发动机可以包括至少一个供体汽缸和至少一个非供体汽缸。例如，发动机可以具有四个供体汽缸和八个非供体汽缸，或者具有三个供体汽缸和九个非供体汽缸。应当理解，发动机可以具有任意期望数量的供体汽缸和非供体汽缸，其中供体汽缸的数量通常小于非供体汽缸的数量。
[0041]如图1所示，非供体汽缸105联接到排气通道116以将排出气体从发动机(在排出气体经过排出气体处理系统130与第一涡轮增压器120和第二涡轮增压器124之后)引导到大气。提供发动机排气再循环(EGR)的供体汽缸107专门联接到EGR系统160的EGR通道162，EGR通道162将来自供体汽缸107的排出气体引导到发动机104的进气通道114，而不是大气。通过将冷却的排出气体引入到发动机104，可用于燃烧的氧气量降低，从而降低燃烧火焰温度并减少形成氮氧化物(例如NOx)。
[0042]从供体汽缸107流到进气通道114的排出气体流过热交换器(例如EGR冷却器166)以在排出气体返回到进气通道之前降低(冷却)排出气体的温度。例如，EGR冷却器166可以是空气-液体热交换器。在这样的示例中，设置在进气通道114中(例如，再循环排出气体进入的上游)的一个或多个进气冷却器132和134可以经调节，以进一步增强对进气的冷却，以使得进气和排出气体的混合物温度被维持在期望的温度。在其他示例中，EGR系统160可以包括EGR冷却器旁路。可替换地，EGR系统可以包括EGR冷却器控制元件。EGR冷却器控制元件可以被启动，以使得通过EGR冷却器的排出气体流动减少；但是，在这样的构造中，不流过EGR冷却器的排出气体被引导至排气通道116，而不是进气通道114。
[0043]附加地，在某些实施例中，EGR系统160可以包括EGR旁路通道161，EGR旁路通道161构造成将来自供体汽缸的排气转向回到排气通道。EGR旁路通道161可以通过EGR旁路通道阀163控制。阀163可以被构造成具有多个限制点，以使得可变量的排气被引导至排气件，以向进气件提供可变量的EGR。
[0044]在图1所示的替换实施例中，供体汽缸107可以联接到替换EGR通道165 (由虚线表示)，替换EGR通道165构造成选择性地将排气引导至进气或排气通道。例如，当第二EGR阀170打开时，排气在被引导至进气通道114之前，可以从供体汽缸被引导至EGR冷却器166和/或附加元件。此外，替换EGR系统包括设置在排气通道116和替换EGR通道165之间的第一 EGR阀164。
[0045]例如，第一 EGR阀164和第二 EGR阀170可以是由控制单元180控制的开关阀(用于使EGR流动打开或关闭)，或者可以控制可变量的EGR。由此，阀可以被调节到完全打开和完全关闭之间的多个位置。在某些示例中，第一 EGR阀164可以被致动，以使得EGR量减小(排出气体从EGR通道165流到排气通道116)。例如，可以增大第一 EGR阀164的开度，从而增加从供体汽缸107到排气通道116的排气流动。在其他示例中，第一 EGR阀164可以被致动，以使得EGR量增大(例如，排出气体从排气通道116流到EGR通道165)。例如，可以减小第一 EGR阀164的开度，从而减小到排气通道116的流动。在某些实施例中，替换EGR系统可以包括多个EGR阀或其他流动控制元件以控制EGR量。
[0046]在这样的构造中，第一 EGR阀164可操作以将排气从供体汽缸107引导至发动机104的排气通道116，第二 EGR阀170可操作以将排气从供体汽缸107引导至发动机104的进气通道114。由此，第一 EGR阀164可以被称为EGR旁通阀，而第二 EGR阀170可以被称为EGR计量阀。在图1所示的实施例中，第一 EGR阀164和第二 EGR阀170可以是发动机油或液压致动的阀，例如，调节发动机油的换向阀(未示出)。在某些示例中，阀可以被致动，以使得第一 EGR阀164和第二 EGR阀170中的一个常开，另一个常闭。在其他示例中，第一EGR阀164和第二 EGR阀170可以是气动阀、电动阀或其他适合的阀。
[0047]如图1所示，车辆系统100还包括EGR混合器172，EGR混合器172使再循环排出气体与进气混合，以使得排出气体可以被均匀地分布在进气和排出气体混合物内。在图1所示的实施例中，EGR系统160是将排出气体从排气通道116中涡轮增压器120和124的上游位置引导至进气通道114中涡轮增压器120和124的下游位置的高压EGR系统。在其他实施例中，车辆系统100可以附加地或可替换地包括将排出气体从排气通道116中涡轮增压器120和124的下游引导至进气通道114中涡轮增压器120和124的上游位置的低压EGR系统。
[0048]如图1所示，车辆系统100还包括具有串联布置的第一涡轮增压器120和第二涡轮增压器124的两级涡轮增压器，涡轮增压器120和124中的每一个布置在进气通道114和排气通道116之间。两级涡轮增压器增加吸入到进气通道114中的环境空气的空气充入(air charge),以在燃烧期间提供更大的充气密度，以增加功率输出和/或发动机操作效率。第一涡轮增压器120在相对低的压力下操作，并且包括驱动第一压缩机122的第一涡轮机121。第一涡轮机121和第一压缩机122通过第一轴123机械联接。第一涡轮增压器120可以被称为涡轮增压器的“低压级”。第二涡轮增压器124在相对更高的压力下操作，并且包括驱动第二压缩机126的第二涡轮机125。第二涡轮增压器124可以被称为涡轮增压器的“高压级”。第二涡轮机125可以被称为高压涡轮机。第二涡轮机125和第二压缩机126通过第二轴127机械联接。
[0049]如上所述，术语“高压”和“低压”是相对的，表示“高”压是高于“低”压的压力。相反，“低”压是低于“高”压的压力。
[0050]如本发明所使用，“两级涡轮增压器”可以一般被称为包括两个或更多个涡轮增压器的多级涡轮增压器构造。例如，两级涡轮增压器可以包括串联布置的高压涡轮增压器和低压涡轮增压器、串联布置的三个涡轮增压器、两个低压涡轮增压器供应一个高压涡轮增压器、一个低压涡轮增压器供应两个高压涡轮增压器等等。在一个示例中，仅使用串联的两个涡轮增压器。
[0051]在图1所示的实施例中，第二涡轮增压器124具有使得排出气体绕过第二涡轮增压器124的涡轮机旁通阀128。涡轮机旁通阀128可以打开，以例如转移排出气体流远离第二涡轮机125。以此方式，压缩机126的旋转速度、以及由涡轮增压器120、124向发动机104提供的升压可以在稳态条件期间被调节。附加地，第一涡轮增压器120还可以设置有涡轮机旁通阀。在其他实施例中，仅第一涡轮增压器120可以具有涡轮机旁通阀，或者仅第二涡轮增压器124可以具有涡轮机旁通阀。附加地，第二涡轮增压器124可以具有压缩机旁通阀129，例如，该压缩机旁通阀129使得气体能够绕过第二压缩机126以避免压缩机喘振。在某些实施例中，第一涡轮增压器120还可以设置有压缩机旁通阀，而在其他实施例中，仅第一涡轮增压器120可以设置有压缩机旁通阀。
[0052]根据本发明公开的实施例，第二涡轮机125 (例如高压涡轮机)的速度可以受到涡轮机旁通阀128和EGR系统160中一个或多个阀的位置影响。第一涡轮机121 (例如低压涡轮机)也可以受这些阀的位置影响；但是，与高压涡轮机相比，对于低压涡轮机来说，涡轮机速度的变化不那么明显。涡轮机旁通阀128和EGR阀影响进入排气通道并经过涡轮机(或多个涡轮机)的排出气体量。由此，随着经过高压涡轮机的排出气体量增大，高压涡轮机的速度(例如涡轮机速度)增大。相反，随着经过高压涡轮机的排出气体量减小，高压涡轮机的速度减小。
[0053]在一个实施例中，高压涡轮机速度响应于涡轮机旁通阀128、第一 EGR阀164和/或第二 EGR阀170的致动而变化。在另一实施例中，高压涡轮机速度响应于涡轮机旁通阀128和/或阀163的致动而变化。例如，当第二 EGR阀170打开时，在第二压缩机126下游从供体汽缸排气歧管119到进气通道114的排出气体流增加。这可以减少行进至排气通道116并通过高压涡轮机的气体量。因此，响应于第二 EGR阀170打开或增大开度，高压涡轮机速度(例如，涡轮机速度)可以减小。在另一示例中，当第一 EGR阀164打开时，从供体汽缸排气歧管119到排气通道116的排出气体流增加。这可以增加经过高压涡轮机的气体量。因此，响应于第一 EGR阀164打开或增大开度，涡轮机速度可以增大。在另一示例中，当涡轮机旁通阀128关闭时，更多的排出气体可以流过高压涡轮机，从而增大涡轮机速度。因此，响应于涡轮机旁通阀128关闭或者减小开度，涡轮机速度可以增大。下文将参考图2至图7呈现有关阀位置和涡轮机速度变化的附加示例和细节。
[0054]车辆系统100还包括联接在排气通道中的排气处理系统130以减少管制的排放。如图1所示，排气处理系统130布置在第一(低压)涡轮增压器120的涡轮机121的下游。在其他实施例中，排气处理系统可以附加地或可替换地设置在第一涡轮增压器120的上游。排气处理系统130可以包括一个或多个部件。例如，排气处理系统130可以包括一个或多个柴油机微粒过滤器(DPF)、柴油机氧化催化剂(D0C)、选择性催化还原(SCR)催化剂、三效催化剂、NOx捕获器和/或各种其他排放控制装置或其组合。[0055]车辆系统100还包括控制单元180，控制单元180被设置并构造成控制与车辆系统100相关的各种部件。本发明中，控制单元180还可以被称为控制器。在一个实例中，控制单元180包括计算机控制系统。控制单元180还包括具有代码的非瞬时计算机可读存储介质(未示出)，其包含用于实现对发动机操作的机载监测和控制的代码。尽管控制单元180监管对车辆系统100的控制和管理，但是控制单元180可以构造成接收来自如本发明进一步详述的多种发动机传感器的信号，以确定操作参数和操作条件，并相应地调节各种发动机致动器以控制车辆系统100的操作。例如，控制单元180可以接收来自各种发动机传感器的信号，该传感器包括:布置在高压涡轮机的进口中的传感器181、布置在低压涡轮机的进口中的传感器182、布置在低压压缩机的进口中的传感器183和布置在高压压缩机的进口中的传感器184。布置在涡轮增压器的进口中的传感器可以检测空气温度和/或压力。附加传感器可以包括但不限于发动机速度、发动机负载、增压压力、环境压力、排气温度、排气压力、涡轮机速度等。相应地，控制单元180可以通过发送命令至各种部件(例如牵引电动机、交流发电机、汽缸阀、节流阀、热交换器、排气泄压阀或其他阀或流动控制元件等)来控制车辆系统100。
[0056]图1的系统可以提供包括排气再循环系统的发动机系统，排气再循环系统构造成在至少第一操作模式中将排出气体从供体汽缸排气歧管引导至排气通道并且在至少第二操作模式中引导至进气通道。发动机系统还可以包括在排气再循环系统中的第一排气再循环阀、排气再循环系统中的第二排气再循环阀和涡轮机旁通阀，第一排气再循环阀可被控制以控制从供体汽缸排气歧管到排气通道的流动，第二排气再循环阀可被控制以控制从供体汽缸排气歧管到进气通道的流动，涡轮机旁通阀用于控制通过高压涡轮机的排出气体流。在一个示例中，控制单元构造成基于在第一排气再循环阀的受命令致动同时保持第二排气再循环阀和涡轮机旁通阀的位置时高压涡轮机速度响应来确定第一排气再循环阀的位置。
[0057]如前面说明的，涡轮机速度可以用于诊断一个或多个EGR阀和涡轮机旁通阀128的正确功能和位置。例如，当通过控制单元180命令致动这些阀中的一个时，可以检查阀致动时的涡轮机速度响应。如上所述，涡轮机速度响应可以是高压涡轮机的速度响应。在替换实施例中，涡轮机速度响应可以是低压涡轮机的速度响应。阀的受命令致动可以包括增大或减小至少部分地由阀限定的孔的开口尺寸的命令。基于阀的受命令致动，可以确定涡轮机速度的期望变化。例如，EGR阀或涡轮机旁通阀128中一个的打开或关闭会导致特定涡轮机速度响应。具体地，在致动这些阀中的一个时，涡轮机速度会增大或减小特定量。由此，对于每个阀的每次调节，会出现涡轮机速度的期望变化。
[0058]在一个示例中，控制单元180可以包括响应于不同阀运动的期望涡轮机速度响应的查找表。在一个示例中，表可以包括对于每个阀位置组合的涡轮机速度值或值的范围。在这个示例中，涡轮机速度值还可以基于发动机的速度和/或负载。在另一示例中，表可以包括响应于EGR阀或涡轮机旁通阀128中一个的打开或关闭，涡轮机速度中的期望变化，例如涡轮机速度的增大或减小。在另一示例中，表可以包括涡轮机速度的期望变化，包括涡轮机速度的增大或减小量。
[0059]随着阀的受命令致动，涡轮机速度中产生的变化可以与对于该阀运动的涡轮机速度的期望变化相比较。从涡轮机速度的变化和涡轮机速度的期望变化之间的差，可以确定阀退化或功能降低。例如，如果涡轮机速度的变化和涡轮机速度的期望变化之间的差大于阈值差，则阀退化。作为响应，信号或指示可以由控制器发送至车辆操作者，指示出阀退化。在另一示例中，当涡轮机速度的变化和涡轮机速度的期望变化之间的差小于阈值差时，则阀没有退化。因此，不产生阀退化的指示。阈值差可以基于涡轮机速度响应的幅度。例如，如果对于阀调节来说涡轮机速度的期望变化较大，则阈值差可以较大。但是，如果对于阀调节来说涡轮机速度的期望变化较小，则阈值差可以较小。在另一示例中，阈值差可以经设置，以使得该差反映阀退化的量。例如，阈值差可以反映阀功能降低30%。在另一示例中，该值可以更大或更小。
[0060]确定阀的位置可以基于在阀的受命令致动时的涡轮机速度响应和第二阀的位置。在一个示例中，当EGR阀或涡轮机旁通阀128中的一个被受命令致动时，所有其他EGR阀和/或涡轮机旁通阀可以保持在静止位置。以此方式，在这些阀中的一个致动之后，涡轮机速度的变化可以仅仅归因于该阀的调节。例如，如果第一 EGR阀受命令打开并且其他阀保持静止，则涡轮机速度的增大可以指示出第一 EGR阀的适当功能。但是，如果第一 EGR阀受命令打开，并且同时涡轮机旁通阀受命令打开，则可以不诊断阀功能。第一阀动作可以引起涡轮机速度增大，而第二阀动作可以引起涡轮机速度减小。在一个实施例中，期望涡轮机速度响应的查找表可以包括对于一次进行两个阀调节的响应。但是，如果响应不同于期望，仍然很难确定哪个阀退化。因此，阀受命令致动的位置可以基于受命令致动之后的涡轮机速度响应和其他EGR阀和/或涡轮机旁通阀128的静止位置。例如，在第二 EGR阀170和涡轮机旁通阀128保持静止的同时，如果第一 EGR阀164被受命令致动，则可以基于高压涡轮机速度响应来确定第一 EGR阀164的退化。
[0061 ] 此外，可以基于在第一阀的受命令致动之后高压涡轮机响应的幅度和第二阀的位置来确定第一阀的退化。例如，当第一 EGR阀164受命令关闭而第二 EGR阀170保持打开时，涡轮机速度可以降小，不论涡轮机旁通阀128是打开还是关闭。但是，涡轮机速度减小的量或幅度可以取决于涡轮机旁通阀128的位置。在第一示例中，涡轮机速度的期望变化可以是当涡轮机旁通阀128打开时涡轮机速度的第一减小。在第二示例中，涡轮机速度的期望变化可以是当涡轮机旁通阀128关闭时涡轮机速度的更大的第二减小。涡轮机速度的减小在第二示例中更大，这是因为涡轮机旁通阀128关闭并且所有的排出气体流动通过高压涡轮机。但是，在第一示例中，一部分排出气体通过涡轮机旁通阀128绕过涡轮机。由此，涡轮机速度的减小幅度在本示例中可以较小，这是因为仅流过高压涡轮机的一部分排出气体影响涡轮机速度。在这些示例中，第一阀是第一 EGR阀164，第二阀是涡轮机旁通阀128。以此方式，可以基于在第一阀的受命令致动之后高压涡轮机速度响应和第二阀的位置，来确定第一阀的退化。
[0062]EGR阀或涡轮机旁通阀128中的一个的受命令致动可以是响应于发动机操作条件或者诊断循环。例如，增加EGR流动的请求会导致打开第二 EGR阀170的命令。在第二 EGR阀170的受命令致动期间，通过监测涡轮机速度响应来诊断阀功能。在替换示例中，上述阀中的一个的受命令致动可以响应于诊断循环。例如，阀可以通过控制器被受命令致动，以确定阀的位置和适当功能。诊断循环可以被编程以在经过一段持续时间之后运行，或者作为车辆的维护测试。例如，如果阀在一段预定时间量没有被致动，则可以触发诊断循环。由此，阀可以被控制器命令致动，可以评估涡轮机速度响应。[0063]因此，图1的车辆系统可以提供包括两级涡轮增压器、EGR系统的发动机系统，EGR系统包括第一 EGR阀、第二 EGR阀、涡轮机旁通阀和控制单元。在一个示例中，控制单元可以存储有指令，以至少部分地基于对于致动第一阀的涡轮机速度响应来传送与发动机系统中的第一阀有关的信息。该信息可以包括至少部分地基于对于致动第一阀的涡轮机速度响应来确定的第一阀的位置。第一阀可以是第一 EGR阀、第二 EGR阀和润轮机旁通阀中的一个。
[0064]一个或多个EGR阀和涡轮机旁通阀可以响应于发动机操作条件和/或诊断循环而被调节。响应于发动机操作条件，阀的受命令致动可以包括增大或减小EGR流动和增大或减小通过涡轮增压器的流动(具体地，通过涡轮机的排出气体流动)的请求。图2是示出用于调节EGR流动和通过涡轮机的排出气体流动的方法200的流程图。方法200可以通过发动机控制单元(例如控制单元180)根据存储在上面的指令来执行。
[0065]方法200开始于202，确定发动机操作参数。发动机操作参数可以包括发动机速度、发动机负载、氧气燃料比(0FR)、温度、当前EGR流量、一个或多个EGR阀的位置、涡轮机旁通阀的位置、和/或其他参数。在204，控制单元可以确定是否存在增大EGR流动的请求。如果存在增大EGR流动的请求，方法继续到206，以确定要求的EGR流动和相应的阀位置。在一个示例中，打开第二 EGR阀可以增大到进气通道的EGR流动。在另一示例中，如果第二EGR阀已经打开，则关闭第一 EGR阀可以进一步增大EGR流动。在208，选择的EGR阀经调节以将EGR流动增大要求的量。然后，在210，涡轮增压器阀经调节，以保持通过高压和低压涡轮增压器级的期望空气流动。这可以包括增大或减小涡轮机旁通阀的开度和/或增大或减小压缩机旁通阀的开度。
[0066]返回到204，如果没有增大EGR流动的请求，方法继续到212，以确定是否存在减小EGR流动的请求。如果存在减小EGR流动的请求，在214，方法确定要求的EGR流动和相应的阀位置调节。在216，控制单元可以调节选择的EGR阀以将EGR流动减小要求的量。在一个示例中，这可以包括打开第一 EGR阀。在另一示例中，这可以包括关闭第二 EGR阀。在调节EGR阀之后，方法继续进行到210，以调节涡轮增压器阀来保持通过高压和低压涡轮增压器级的期望空气流量。
[0067]返回到212，如果不存在减小EGR流动的请求，方法继续进行到218以保持一个或多个EGR阀的阀位置。在220，方法确定是否需要增压调节。如果存在调节增压水平的请求，则在222涡轮增压器阀经调节以传送要求的增压。这可以包括打开涡轮机旁通阀以减小增压或关闭涡轮机旁通阀以增大增压。但是，如果在220不需要增压调节，则在224方法反而保持涡轮增压器阀位置。
[0068]除了响应于EGR流动和/或增压请求而调节一个或多个EGR阀和涡轮机旁通阀之夕卜，选择的阀可以响应于诊断循环而被调节。在任一种情况下，阀的受命令致动会导致涡轮机速度响应。具体地，例如，阀的受命令致动可以导致高压涡轮机速度的变化。图3是示出用于基于在阀受命令致动时涡轮机速度响应来确定发动机系统的阀位置的方法300的流程图。该阀可以是第一 EGR阀、第二 EGR阀或涡轮机旁通阀中的一个。
[0069]方法300开始于302，确定发动机操作参数。发动机操作参数可以包括发动机速度、发动机负载、EGR流量、一个或多个EGR阀的位置、涡轮机旁通阀的位置、高压涡轮机速度、低压涡轮机速度和/或其他参数。在304，方法300确定是否存在调节一个或多个EGR阀或涡轮机旁通阀中的一个的请求。如果在304不存在阀调节的请求，方法在306保持EGR阀和涡轮机旁通阀位置。但是，如果存在调节这些阀中的一个的请求，该方法继续进行至308。
[0070]在308，该方法300基于第二和/或第三阀的位置，确定用于阀调节的高压涡轮机速度(这里，可以称为涡轮机速度)的期望变化。例如，如果被调节的第一阀是第一 EGR阀，则第二阀和第三阀可以是第二 EGR阀和涡轮机旁通阀。在另一示例中，如果被调节的第一阀是润轮机芳通阀，则第二阀和第二阀可以是第一 EGR阀和第二 EGR阀。如上所述，用于阀调节的涡轮机速度的期望变化可以存储在控制单元中的查找表中。如下文所述，图4-图5中示出用于不同阀调节的涡轮机速度的期望变化的进一步细节和示例。
[0071]在310，方法300命令被选择的阀进行致动。调节EGR阀和涡轮机旁通阀的方法在上文图2中呈现。在310，方法可以包括调节选择的阀和将其他的阀(例如，涡轮机旁通阀和/或一个或多个EGR阀)保持在静止位置持续一段时间。持续时间可以是测量涡轮机速度的实际变化的持续时间。在经过持续时间之后，可以如图2中所概述的，进行对EGR阀和/或涡轮机旁通阀的进一步调节。在某些实施例中，方法仅在满足某些发动机条件时进行310。例如，会存在多个阀必须同时被调节的发动机速度和发动机负载条件。这会减小退化的阀的诊断精度。
[0072]从310行进，在312，该方法300确定高压涡轮机速度的实际变化是否不同于高压涡轮机速度的期望变化。例如，如果涡轮机速度的变化和涡轮机速度的期望变化之间的差小于阈值差，则方法在314确定阀没有退化。在一个示例中，差可以是百分比差，阈值差可以是百分比，例如10%。例如，如果涡轮机速度的期望变化与涡轮机速度的测量变化的差小于10%，则阀没有退化。在其他示例中，该百分比可以大于或小于10%。
[0073]如果在312涡轮机速度的变化和涡轮机速度的期望变化之间的差大于阈值差，则方法在316确定阀退化。如果阀退化，则方法300在318基于阀退化来采取动作。在一个示例中，控制单元可以在320发送指示出阀退化的信号，该信号可以向车辆操作者指示出所述阀需要检查并可能需要维修。在另一示例中，在322，控制单元可以基于阀退化来自动地调节发动机操作参数。例如，如果退化的阀是第一 EGR阀，则控制单元可以调节第二 EGR阀以调节EGR流动并补偿退化的阀。在另一示例中，如果退化的阀被卡住，则控制单元可以继续致动该阀和/或调节另一发动机参数，以试图使阀不被卡住。在另一示例中，如果阀被确定为退化，则控制单元构造成自动地控制车辆停止，或移动到指定位置然后停止(例如，移动至道边或者维修厂)，或者以降低能力的操作模式(相对于在阀被确定为退化之前操作的模式)进行操作，例如，“跛行回家”操作模式。
[0074]以此方式，可以基于在第一阀受命令致动之后高压涡轮机速度响应和发动机系统中第二阀的位置，来确定发动机系统中第一阀的退化。通过比较涡轮机速度的期望变化和涡轮机速度的实际变化，可以诊断阀退化。可以从第一阀的受命令致动和第二阀的位置，来确定涡轮机速度的期望变化。
[0075]图4是列出对于各种条件的高压涡轮机速度响应的表400，其中，发动机系统中的三个阀中的一个被调节，同时其他两个阀保持在静止位置。应当注意，表400显示出高压涡轮机速度的一般行为(例如，涡轮机速度增大或减小)。涡轮机速度增大和减小的精确量可以取决于阀位置、以及发动机操作条件。此外，表400是针对描述的本发明的第一实施例，其中，发动机系统包括第一 EGR阀、第二 EGR阀、和涡轮机旁通阀。诸如表400的表可以由控制单元使用，来确定对于具体阀调节的期望高压涡轮机响应。
[0076]表400列出七个示例性条件，其中第一 EGR阀、第二 EGR阀或涡轮机旁通阀中的一个被调节(例如，打开或关闭)，而保持其他两个阀位置。尽管本示例将阀调节列出为打开或关闭阀，但是在其他实施例中，阀调节可以包括增大或减小阀的开度。对于每种条件，列出期望的高压涡轮机速度响应。当调节的阀是第一EGR阀或第二EGR阀中的一个时，涡轮机旁通阀的位置可以不影响涡轮机速度变化的方向(例如，涡轮机速度是增大还是减小)。由此，表400将涡轮机旁通阀列出为被打开或关闭。但是，根据涡轮机旁通阀是打开还是关闭，涡轮机速度增大或减小的幅度或量可以更小或更大。例如，当涡轮机旁通阀关闭时，所有的排出气体流过涡轮机，涡轮机速度响应的幅度可以大于当涡轮机旁通阀打开时的幅度。当调节的阀是涡轮机旁通阀时，EGR阀的位置可以不影响涡轮机速度变化的方向。在一个示例中，可以基于涡轮机速度中的变化来确定涡轮机旁通阀的位置，而不依赖于一个或多个EGR阀的位置。例如，涡轮机旁通阀的位置可以不是基于EGR系统中一个或多个其他阀的位置。由此，在表400中没有列出对于这些条件的EGR阀位置。
[0077]条件I可以是发动机的基础或标准操作条件，其中第一 EGR阀打开，第二 EGR阀关闭，且涡轮机旁通阀关闭。条件2包括打开第二 EGR阀，而保持第一 EGR阀打开并且保持涡轮机旁通阀打开或关闭(或者完全打开和完全关闭之间的某一位置)。打开第二 EGR阀会减小到排气通道和到高压涡轮机的排气流动，从而减小高压涡轮机速度。条件3包括关闭第
一EGR阀，而保持第二 EGR阀打开并保持涡轮机旁通阀打开或关闭。关闭第一 EGR阀会减小到排气通道并通过高压涡轮机的排出气体流动，从而减小高压涡轮机的速度。条件4包括打开第一 EGR阀，同时保持第二 EGR阀打开并保持涡轮机旁通阀打开或关闭。打开第一EGR阀增大到高压涡轮机的排气流动，从而增大高压涡轮机速度。条件5包括关闭第二 EGR阀，同时保持第一 EGR阀打开并保持涡轮机旁通阀打开或关闭。关闭第二 EGR阀减小EGR流动并增大到排气通道和高压涡轮机的排气流动，从而增大高压涡轮机速度。在一个示例中，如果对于条件5来说涡轮机旁通阀打开，则涡轮机速度的期望变化可以是涡轮机速度的第一增大。在另一示例中，如果对于条件5来说涡轮机旁通阀关闭，则涡轮机速度的期望变化可以是涡轮机速度的更大的第二增大。
[0078]回到表400，条件6包括打开涡轮机旁通阀，同时将EGR阀保持在打开或关闭位置(例如，当前位置)。打开涡轮机旁通阀会减小通过高压涡轮机的排气流动，从而减小涡轮机速度。最后，条件7包括关闭涡轮机旁通阀，同时将EGR阀保持在打开或关闭位置。关闭涡轮机旁通阀会增大通过高压涡轮机的排出气体流动，从而增大涡轮机速度。
[0079]类似于上述图4，图5是列出对于各种条件的高压涡轮机速度响应的表500，其中，发动机系统中的两个阀中的一个被调节，同时另一个阀保持在静止位置。表500是针对描述的本发明的第二实施例，其在发动机系统包括EGR阀和涡轮机旁通阀。诸如表500的表可以由控制单元使用，来确定对于具体阀调节的期望高压涡轮机响应。
[0080]条件I可以是发动机的基础或标准操作条件，其中EGR阀打开，涡轮机旁通阀关闭。条件2包括关闭EGR阀，同时保持涡轮机旁通阀打开或关闭。关闭EGR阀会减小到排气通道并通过高压涡轮机的排出气体流动；从而减小高压涡轮机的速度。条件3包括打开EGR阀，同时保持涡轮机旁通阀打开或关闭。打开EGR阀会增大到高压涡轮机的排气流动，从而增大高压涡轮机速度。条件4包括打开涡轮机旁通阀，同时将EGR阀保持在打开或关闭位置(例如，当前位置)。打开涡轮机旁通阀减小通过高压涡轮机的排气流动，从而减小涡轮机速度。最后，条件5包括关闭涡轮机旁通阀，同时将EGR阀保持在打开或关闭位置。关闭涡轮机旁通阀会增大通过高压涡轮机的排出气体流动，从而增大涡轮机速度。
[0081]图6是示出对于第一 EGR阀、第二 EGR阀和涡轮机旁通阀的调节，高压涡轮机速度的示例性响应的曲线图600。具体地，曲线图600在曲线602示出第一 EGR阀的位置变化，在曲线604示出第二 EGR阀的位置变化，在曲线606示出涡轮机旁通阀的位置变化，在曲线608示出实际高压涡轮机速度的变化，并在曲线610示出期望高压涡轮机速度的变化。
[0082]在时间tl以前，第一 EGR阀打开(曲线602)，第二 EGR阀关闭(曲线604)，涡轮机旁通阀关闭(曲线606)。涡轮机速度在相对高的涡轮机速度(曲线608)。在时间tl，控制器命令第二 EGR阀打开。随着第二 EGR阀打开，到进气通道的EGR流动增大，从而减小通过高压涡轮机的排气流动。结果，在时间tl和时间t2之间涡轮机速度减小(曲线608)。在第
二EGR阀打开期间，在时间tl和时间t2之间涡轮机速度的期望变化(曲线610)和涡轮机速度的实际变化(曲线608)相对类似。涡轮机速度的实际变化和涡轮机速度的期望变化之间的差可以小于阈值差，从而指示出第二 EGR阀的适当功能。
[0083]在时间t2，控制器接收指示较少的排气流过高压涡轮机的信号。结果，在时间t2控制器致动涡轮机旁通阀打开(由曲线606的虚线示出)。在致动涡轮机旁通阀打开时，期望涡轮机速度响应减小(曲线610)。但是，实际涡轮机速度没有减小(曲线608)。这是由于在时间t2涡轮机旁通阀保持关闭(曲线606)。结果，在时间t3实际涡轮机速度和期望涡轮机速度之间的差dl可以大于阈值差。作为响应，控制器可以指示涡轮机旁通阀退化。
[0084]在经过一定时间量之后，第一 EGR阀打开(曲线602)，第二 EGR阀打开(曲线604)，涡轮机旁通阀打开(曲线606)。在时间t4，控制器命令第一 EGR阀关闭。随着第一 EGR阀关闭，到高压涡轮机的流动减小，从而减小涡轮机速度(曲线608)。涡轮机速度变化和涡轮机速度的期望变化之间的差可以小于阈值差。因此，第一 EGR阀没有退化。
[0085]在时间t5，控制器致动涡轮机旁通阀关闭。随着涡轮机旁通阀关闭(曲线606)，通过高压涡轮机的排气流动增大，从而增大高压涡轮机速度(曲线608)。在时间t6，控制器命令第一 EGR阀打开(由曲线602中虚线所示)。对于打开第一 EGR阀的期望高压涡轮机速度会增大。但是，在时间t6 (曲线608)高压涡轮机的实际涡轮机速度没有增大。在时间t7实际涡轮机速度和期望涡轮机速度之间的差d2可以大于阈值差，指示出第一 EGR阀退化。
[0086]在经过另一时间量之后，第一 EGR阀打开(曲线602)，第二 EGR阀打开(曲线604)，且涡轮机旁通阀打开(曲线606)。在时间t8，控制器命令第二 EGR阀关闭(曲线604)。随着第二 EGR阀关闭，到高压涡轮机的排气流动增大，从而增大涡轮机速度(曲线608)。因为高压涡轮机的涡轮机速度和期望涡轮机速度之间的差小于阈值差，所以第二 EGR阀没有退化。
[0087]以此方式，可以基于在阀被受命令致动时的涡轮机速度响应来指示发动机系统的阀退化。具体地，通过比较涡轮机速度的期望变化和涡轮机速度的实际变化可以确定第一阀的退化，由第一阀的受命令致动和第二与第三阀的静止位置来确定涡轮机速度的期望变化。由此，当涡轮机旁通阀在静止位置并且第二排气再循环阀保持打开时，当第一 EGR阀被受命令关闭并且涡轮机速度减小(如在时间t4所示)或者第一 EGR阀被受命令打开并且涡轮机速度增大时，指示第一 EGR阀没有退化。但是，因为在时间t6第一 EGR阀被受命令打开并且涡轮机速度没有增大，所以控制器可以指示出第一 EGR阀的退化。
[0088]此外，当涡轮机旁通阀处于固定位置并且第一 EGR阀被保持打开时，当第二 EGR阀被受命令打开并且涡轮机速度减小(如在时间tl所示)或者第二 EGR阀被受命令关闭并且涡轮机速度增大(如在时间t8所示)时，指示第二 EGR阀没有退化。最后，当第一 EGR阀处于静止位置并且第二 EGR阀处于静止位置时，当涡轮机旁通阀被受命令打开并且涡轮机速度减小、或者涡轮机旁通阀被受命令关闭并且涡轮机速度增大(如在时间t5所示)时，指示出涡轮机旁通阀没有退化。但是，因为在时间t2涡轮机旁通阀被受命令打开并且涡轮机速度没有减小，所以控制器可以指示出涡轮机旁通阀的退化。
[0089]与上述曲线图600类似，图7是示出对于EGR阀和涡轮机旁通阀的调节，高压涡轮机速度的示例性响应的曲线图700。具体地，曲线图700在曲线702示出EGR阀的位置变化，在曲线704示出涡轮机旁通阀的位置变化，在曲线706示出实际高压涡轮机速度的变化，并在曲线708示出期望高压涡轮机速度的变化。
[0090]在时间tl以前，EGR阀打开(曲线702)，涡轮机旁通阀关闭(曲线704)。涡轮机速度在相对高的涡轮机速度(曲线706)。在时间tl，控制器命令EGR阀关闭。随着EGR阀关闭，到进气通道的EGR流动增大，从而减小通过高压涡轮机的排气流动。结果，在时间tl和时间t2之间涡轮机速度减小(曲线706)。在EGR阀关闭期间，在时间tl和时间t2之间涡轮机速度的期望变化(曲线708)和涡轮机速度的实际变化(曲线706)相对类似。涡轮机速度的实际变化和涡轮机速度的期望变化之间的差可以小于阈值差，从而指示EGR阀的适当功能。
[0091]在时间t2，控制器接收信号以减少排气流过通过高压涡轮机(例如，减少增压)。结果，在时间t2控制器致动涡轮机旁通阀打开(由曲线704的虚线示出)。在致动涡轮机旁通阀打开时，期望涡轮机速度响应减小(曲线708)。但是，实际涡轮机速度没有减小(曲线706)。这是由于在时间t2涡轮机旁通阀保持关闭。结果，在时间t3实际涡轮机速度和期望涡轮机速度之间的差dl可以大于阈值差。作为响应，控制器可以指示涡轮机旁通阀的退化。
[0092]在经过一定时间量之后，EGR阀关闭(曲线702)，涡轮机旁通阀打开(曲线704)。在时间t4，控制器命令涡轮机旁通阀关闭。随着涡轮机旁通阀关闭，到高压涡轮机的流动增大，从而增大涡轮机速度(曲线706)。涡轮机速度变化和涡轮机速度的期望变化之间的差可以小于阈值差。因此，涡轮机旁通阀没有退化。
[0093]在时间t5，控制器命令EGR阀打开(由曲线702中虚线表示)。对于打开EGR阀的期望高压涡轮机速度会增大。但是，在时间t5 (曲线706)高压涡轮机的实际涡轮机速度没有增大。在时间t6实际涡轮机速度和期望涡轮机速度之间的差d2可以大于阈值差，指示出EGR阀退化。
[0094]以此方式，通过比较涡轮机速度的期望变化和涡轮机速度的实际变化可以确定发动机系统中第一阀的退化，由第一阀的受命令致动和第二阀的静止位置来确定涡轮机速度的期望变化。
[0095]由此，可以确定一个或多个EGR阀或涡轮机旁通阀的位置和功能。随着这些阀中的一个受命令致动，而其他阀保持在静止位置，可以检查高压涡轮机的涡轮机速度响应。通过比较涡轮机速度的实际变化和涡轮机速度的期望变化，可以诊断受命令阀的位置。涡轮机速度的期望变化可以基于受命令致动以及其他阀的静止位置。由此，阀功能降低的指示可以被发送至车辆操作者，使得阀功能随着时间推移能够被保持。
[0096]如上所述，本发明的实施例涉及一种控制发动机系统的方法，发动机系统具有发动机、可操作地联接到发动机的涡轮增压器(具有压缩机和涡轮机的涡轮增压器)和相对于涡轮机控制排气流动的至少第一阀。该方法包括发送与第一阀有关的信息。至少部分地基于当第一阀被致动时涡轮机的速度响应，由控制单元来确定该信息。即，第一阀由控制单元致动(例如，受命令以致动而至少部分地打开或关闭)，在致动之后涡轮机的速度响应被控制单元处理/分析以确定与第一阀有关的信息。例如，该信息可以包括第一阀的位置。在另一示例中，信息可以可替换地或附加地包括第一阀退化的指示(即，认为第一阀功能水平降低)。该方法还可以包括控制单元基于该信息自动地控制发动机系统。
[0097]在本发明阐述的任一实施例中，在发动机系统中，发动机系统的一个或多个阀(例如，第一 EGR阀164、第二 EGR阀170、EGR旁通通道阀163和/或涡轮机旁通阀128)可能缺少与该阀相关的位置传感器。即，对于没有与之相关的位置传感器的任意阀，不使用传感器，而替代地通过使用本发明描述的一个或多个方法来确定阀位置。
[0098]—个实施例涉及一种系统，该系统包括排气再循环系统、排气再循环系统中的第一排气再循环阀、排气再循环系统中的第二排气再循环阀、和控制单元。排气再循环系统构造成在至少第一操作模式中将排出气体从供体汽缸排气歧管引导至排气通道，并且在至少第二操作模式中弓I导至进气通道。第一排气再循环阀可控制以控制从供体汽缸排气歧管到排气通道的流动。第二排气再循环阀可控制以控制从供体汽缸排气歧管到进气通道的流动。控制单元构造成在保持第二排气再循环阀的位置的同时，基于在第一排气再循环阀受命令致动时的涡轮机速度响应(例如高压涡轮机速度响应)来确定第一排气再循环阀的位置。在其他实施例中，第一排气再循环阀或第二排气再循环阀中的一个或两个缺少用于感测阀位置的与阀相关的位置传感器。
[0099]在另一实施例中，一种系统包括排气再循环系统、排气再循环系统中的第一排气再循环阀、排气再循环系统中的第二排气再循环阀、用于控制通过涡轮机(例如高压涡轮机)的排出气体的流动的涡轮机旁通阀、和控制单元。排气再循环系统构造成在至少第一操作模式中将排出气体从供体汽缸排气歧管引导至排气通道，并且在至少第二操作模式中引导至进气通道。第一排气再循环阀可控制以控制从供体汽缸排气歧管到排气通道的流动。第二排气再循环阀可控制以控制从供体汽缸排气歧管到进气通道的流动。控制单元构造成在保持第二排气再循环阀和涡轮机旁通阀的位置的同时，基于在第一排气再循环阀受命令致动时的涡轮机速度响应(例如高压涡轮机速度响应)来确定第一排气再循环阀的位置。在其他实施例中，第一排气再循环阀、第二排气再循环阀和/或涡轮机旁通阀缺少用于感测阀位置的与阀相关的位置传感器。
[0100]在另一实施例中，一种系统包括发动机、具有压缩机和涡轮机的涡轮增压器、排气再循环系统和控制单元，所述排气再循环系统包括第一排气再循环阀和第二排气再循环阀。排气再循环系统构造成在至少第一操作模式中将排出气体从发动机的供体汽缸排气歧管引导至发动机的排气通道，并且在至少第二操作模式中引导至发动机的进气通道。第一排气再循环阀可控制以控制从供体汽缸排气歧管到排气通道的流动。第二排气再循环阀可控制以控制从供体汽缸排气歧管到进气通道的流动。控制单元构造成在保持第二排气再循环阀的位置的同时基于在第一排气再循环阀受命令致动时涡轮机的涡轮机速度响应来确定第一排气再循环阀的位置。在其他实施例中，第一排气再循环阀或第二排气再循环阀中的一个或两个缺少用于感测阀位置的与阀相关的位置传感器。
[0101]在另一实施例中，一种系统包括发动机、具有压缩机和涡轮机的高压涡轮增压器(例如，该系统附加地包括低压涡轮增压器)、排气再循环系统和控制单元，所述排气再循环系统包括第一排气再循环阀和第二排气再循环阀。排气再循环系统构造成在至少第一操作模式中将排出气体从发动机的供体汽缸排气歧管引导至发动机的排气通道，并且在至少第二操作模式中弓I导至发动机的进气通道。第一排气再循环阀可控制以控制从供体汽缸排气歧管到排气通道的流动。第二排气再循环阀可控制以控制从供体汽缸排气歧管到进气通道的流动。控制单元构造成在保持第二排气再循环阀的位置的同时，基在第一排气再循环阀受命令致动时高压涡轮机对的涡轮机速度响应来确定第一排气再循环阀的位置。在其他实施例中，第一排气再循环阀或第二排气再循环阀中的一个或两个缺少用于感测阀位置的与阀相关的位置传感器。
[0102]在另一实施例中，一种系统包括发动机、具有压缩机和涡轮机的涡轮增压器、排气再循环系统、用于控制通过涡轮机的排出气体的流动的涡轮机旁通阀、和控制单元，排气再循环系统包括第一排气再循环阀和第二排气再循环阀。排气再循环系统构造成在至少第一操作模式中将排出气体从发动机的供体汽缸排气歧管引导至发动机的排气通道，并且在至少第二操作模式中弓I导至进气通道。第一排气再循环阀可控制以控制从供体汽缸排气歧管到排气通道的流动。第二排气再循环阀可控制以控制从供体汽缸排气歧管到进气通道的流动。控制单元构造成在保持第二排气再循环阀和涡轮机旁通阀的位置的同时，基于在第一排气再循环阀受命令致动时涡轮机的涡轮机速度响应来确定第一排气再循环阀的位置。在其他实施例中，第一排气再循环阀、第二排气再循环阀和/或涡轮机旁通阀缺少用于感测阀位置的与阀相关的位置传感器。
[0103]在另一实施例中，一种系统包括发动机、具有压缩机和涡轮机的高压涡轮增压器(例如，该系统附加地包括低压涡轮增压器)、排气再循环系统、用于控制通过涡轮机的排出气体的流动的涡轮机旁通阀、和控制单元，所述排气再循环系统包括第一排气再循环阀和第二排气再循环阀。排气再循环系统构造成在至少第一操作模式中将排出气体从发动机的供体汽缸排气歧管引导至发动机的排气通道，并且在至少第二操作模式中引导至进气通道。第一排气再循环阀可控制以控制从供体汽缸排气歧管到排气通道的流动。第二排气再循环阀可控制以控制从供体汽缸排气歧管到进气通道的流动。控制单元构造成在保持第二排气再循环阀和涡轮机旁通阀和涡轮机旁通阀的位置的同时，基于在第一排气再循环阀受命令致动时高压涡轮机的涡轮机速度响应来确定第一排气再循环阀的位置。在其他实施例中，第一排气再循环阀、第二排气再循环阀和/或涡轮机旁通阀缺少用于感测阀位置的与阀相关的位置传感器。
[0104]如本发明所使用的，以单数形式阐述并跟着词语“一”或“一个”的元件或步骤应当理解为不排除多个所述元件或步骤，除非明确地说明这种排除。此外，本发明提到的“一个实施例”不应当解释为排除存在还结合有阐述的特征的附加实施例。此外，除非明确另有说明，否则“包括”、“包含”或“具有”带特定特性的元件或多个元件的实施例可以包括附加的不具有这样的特性的元件。术语“包含”和“在其中”用作相应的术语“包括”和“其中”的简明等同用语。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，不是对这些它们的对象提出数值要求或具体位置。
[0105]本书面说明书使用示例来公开本发明(包括最佳模式)，也使得任意本领域技术人员可实践本发明(包括制造和使用任意装置或系统和执行任意结合的方法)。本发明的专利范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这样的其他示例具有与权利要求书的文字语言并非不同的结构元件、或者如果这样的其他示例包括与权利要求书的文字语言具有非实质性区别的等同结构元件，则这样的其他示例意欲落入权利要求书的范围内。
【权利要求】
1.一种方法，所述方法包括: 至少部分地基于对发动机系统中第一阀的致动的涡轮机速度响应，发送与所述第一阀有关的彳目息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信息包括所述第一阀的位置，所述第一阀的位置是至少部分地基于对所述第一阀的致动的涡轮机速度响应来确定的。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一阀的致动包括响应于发动机操作条件产生的命令；或所述第一阀的致动包括响应于诊断循环产生的命令；或所述第一阀的致动包括增大或减小至少部分地由所述第一阀限定的孔的打开尺寸的命令。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括基于所述第一阀的致动确定涡轮机速度的期望变化。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括至少部分地基于第二阀的位置来确定所述第一阀的位置，并且所述第一阀和所述第二阀两者都定位在包括至少一些排出气体的气体流动中。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一阀是涡轮机旁通阀，并且基于涡轮机速度响应而不是基于排气再循环系统中一个或多个其他阀的位置来确定所述涡轮机旁通阀的位置，所述涡轮机速度响应包括涡轮机速度的变化。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，发送所述信息包括基于在受命令致动所述第一阀时的涡轮机速度响应来指示所述第一阀的退化。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，指示所述第一阀的退化包括比较涡轮机速度的变化与涡轮机速度的期望变化。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括当涡轮机速度的变化和涡轮机速度的期望变化之间的差大于表征所述第一阀退化的阈值差时，指示所述第一阀的退化。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括当涡轮机速度的变化和涡轮机速度的期望变化之间的差小于所述阈值差时，不指示阀退化。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，指示所述第一阀的退化还基于在所述第一阀的受命令致动期间所述发动机系统中第二阀的位置。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第二阀的位置是静止的受命令位置。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括比较涡轮机速度的期望变化与涡轮机速度的实际变化，由所述第一阀的受命令致动和所述第二阀的位置来确定所述涡轮机速度的期望变化。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括当涡轮机速度的实际变化和涡轮机速度的期望变化之间的差大于阈值差时，指示所述第一阀的退化。
15.—种系统,所述系统包括: 排气再循环系统，所述排气再循环系统构造成在至少第一操作模式中将排出气体从供体汽缸排气歧管引导至排气通道，并且在至少第二操作模式中引导至进气通道； 所述排气再循环系统中的第一排气再循环阀，所述第一排气再循环阀可控地控制从所述供体汽缸排气歧管到所述排气通道的流动；所述排气再循环系统中的第二排气再循环阀，所述第二排气再循环阀可控地控制从所述供体汽缸排气歧管到所述进气通道的流动； 涡轮机旁通阀，所述涡轮机旁通阀用于控制通过高压涡轮机的排出气体的流动；和控制单元，所述控制单元构造成在保持所述第二排气再循环阀和所述涡轮机旁通阀的位置的同时，基于在所述第一排气再循环阀的受命令致动时的高压涡轮机速度响应来确定所述第一排气再循环阀的位置。
16.—种方法,所述方法包括: 基于在排气再循环系统中的第一阀受命令致动时的涡轮机速度响应并且还基于在所述排气再循环系统中第二阀的静止位置和涡轮机旁通阀的静止位置，来确定所述第一阀的位置。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括当涡轮机速度的实际变化和涡轮机速度的期望变化之间的差大于阈值差时，指示所述第一阀的退化。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，当所述第一阀受命令关闭，同时所述第二阀保持打开时: 涡轮机速度的期望变化是当所述涡轮机旁通阀打开时涡轮机速度中的第一减小，并且 涡轮机速度的期望变化是当所述涡轮机旁通阀关闭时涡轮机速度中的更大的第二减小。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，当所述第二阀受命令关闭，同时所述第一阀保持打开时: 涡轮机速度的期望变化是当所述涡轮机旁通阀打开时涡轮机速度中的第一增大，并且 涡轮机速度的期望变化是当所述涡轮机旁通阀关闭时涡轮机速度中的更大的第二增大。
【文档编号】F02M25/07GK103967655SQ201410040020
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年1月27日 优先权日:2013年1月29日
【发明者】C.B.帕里赫, S.基兰, E.D.彼得斯 申请人:通用电气公司