CN108798919A

CN108798919A - 用于发动机控制的系统和方法

Info

Publication number: CN108798919A
Application number: CN201810408983.0A
Authority: CN
Inventors: C·P·格鲁格拉
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-05-03
Filing date: 2018-05-02
Publication date: 2018-11-13
Anticipated expiration: 2038-05-02
Also published as: US10443517B2; DE102018110408A1; CN108798919B; US10138830B1; US20180320611A1; US20190017455A1

Abstract

本申请涉及用于发动机控制的系统和方法，提供了用于响应于由于EGR差压传感器的断开的上游软管而引发的排气再循环(EGR)系统劣化的指示而调整发动机中的火花正时和燃料供给的方法和系统。在一个示例中，一种方法包括，响应于积分的爆震强度大于阈值强度和燃料控制修正大于阈值加富，将EGR率设置为零并且触发执行EGR差压传感器上游软管诊断程序。另外，火花正时和燃料供给可以针对零EGR进行设置。

Description

用于发动机控制的系统和方法

技术领域

本发明总体涉及用于响应于排气再循环控制的劣化来控制发动机的方法和系统。

背景技术

发动机可以包括外部排气再循环(EGR)系统以减少NOx排放并且增加发动机效率。外部EGR系统可以经由EGR通道将发动机排气歧管耦接至发动机进气歧管。另外，EGR系统可以包括温度传感器和/或压力传感器以估计流至发动机汽缸的EGR量。在操作的过程期间，EGR致动器、传感器、管道或软管可能变得断开。EGR系统部件可能由于发动机升压压力、由不规则道路表面引起的振动或其他状况而变得移位(dislodged)。EGR系统的劣化可能例如通过增加排放或降低燃料经济性而使发动机性能劣化。

作为一个示例，EGR流速可以基于差压传感器(诸如德尔塔(delta)压力反馈EGR(DPFE)传感器)的输出来确定。通常，差压传感器包括上游软管和下游软管，上游软管和下游软管二者都被耦接至计量孔口的任一侧上的EGR通道。当EGR流过EGR通道时，计量孔口两端发生压降，该压降通过差压传感器来测量并且被用来确定EGR流速。如果上游软管变得断开，即使EGR未正在流动，差压传感器也可以测量指示高EGR流速的大的压差(例如，德尔塔压力(Delta pressure))。例如，这可能使空气-燃料控制劣化，增加排放，并且导致发动机爆震。

提供了用于周期性地或适时地监测EGR系统部件的各种方法。Cullen等人在U.S.5,190,017中示出了一种用于诊断EGR差压传感器的示例方法。其中，测量的EGR流与基于来自冗余传感器的测量的预期EGR流进行比较，以确定EGR系统部件中的一个是否已经变得不能操作。如果两个估计偏离校准量达一持续的时间段，则然后EGR系统中的故障状况被指示。具体地，上游软管的断开可以基于通过EGR差压传感器测量的德尔塔压力大于与排气背压的预期偏离而被指示。

然而，发明人在此已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，用于确定EGR流的冗余传感器和方法可能增加车辆复杂性和成本。此外，如果在上游软管测试被执行之后，EGR差压传感器的上游软管变得断开，则断开不能以及时的方式被识别，这可能使发动机操作劣化，增加排放，并且降低发动机部件的寿命。

发明人在此已经认识到，由于断开的EGR差压传感器上游软管而引起的EGR系统劣化可能导致可能被用来识别EGR系统劣化的可测量发动机参数的改变的特定组合。具体地，如果上游软管被断开，实际上不存在EGR，这引起发动机爆震增加。由于增加的爆震，即使EGR传感器继续指示存在高EGR流速(当未预期爆震时的状况)，自适应火花也可能诸如朝向最大延迟修整(clip)被延迟。此外，由于不存在实际上取代进气系统中的空气的EGR，所以更低的空气流量被测量，并且发动机控制器可以根据更低的空气流量为发动机供给燃料。因此，测量的排气空燃比可能比预期的更稀地运行。通过监测上面提到的发动机参数(或其组合)的改变，由于断开的上游软管而引起的EGR差压传感器的劣化可以使用现有发动机部件来被适时地诊断。

发明内容

在一个示例中，EGR系统劣化可以通过一种方法来诊断，其包含：在具有命令的EGR量的发动机操作期间，响应于发动机的积分的(integrated)爆震强度大于阈值强度和向所述发动机供应的燃料的燃料控制修正大于阈值加富(enrichment)中的至少一个，将排气再循环(EGR)率设置为零。另外，EGR系统劣化可以被指示，并且主动的EGR差压传感器上游软管诊断测试可以被执行以确认该诊断。

作为一个示例，在所命令的EGR的情况下的发动机操作期间，发动机控制器可以非侵入地监测一个或更多个发动机参数以针对EGR差压传感器上游软管断开进行诊断。例如，控制器可以在多个发动机循环内监测发动机爆震强度和频率。如果积分的强度超过阈值，用于软管的潜在断开的标准可以被认为满足。作为另一示例，自适应火花可以被监测，并且如果火花在发动机循环的限定次数内遇到延迟修整，则用于软管的潜在断开的另一标准可以被认为满足。作为又一示例，反馈燃料控制可以被监测，并且如果燃料必须被加富达多于阈值以维持目标空燃比(例如，以基于来自空燃比传感器的反馈维持化学计量比空燃比)，则然后又一标准可以被认为满足。如果标准中的一个或更多个或全部满足，控制器可以推测被耦接至EGR系统差压传感器的上游软管被断开。响应于劣化的指示，进一步的EGR流可以通过将EGR率设置为零而被禁用，而火花和燃料基于零EGR流速独立于EGR传感器的输出被调整。例如，火花正时可以相对于当供应非零EGR量时被延迟，并且燃料供给量可以被增加以便考虑与当供应EGR时相比更大的汽缸空气量。此外，侵入式EGR差压传感器监测可以最早被运行以确认劣化的指示。

以此方式，EGR系统劣化可以通过使用现有发动机传感器来诊断，而不损害诊断的准确性。监测发动机爆震强度的改变、火花控制和在发动机操作期间利用命令的EGR的燃料控制的特定组合的技术效果是，EGR软管断开能够在它在发动机操作期间发生的任何时候(包括在专用的上游软管监测已经运行之后)被可靠地识别。通过响应于在发动机操作期间检测到劣化而命令软管监测被运行，断开可以被确认并且以及时的方式被解决。通过响应于劣化而禁用EGR并且针对零EGR设置火花正时和燃料供给，可以减少爆震的进一步发生，由此改善燃料经济性并且延长发动机部件的寿命。此外，排气排放质量可以被改善。

应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式引入概念选择，该概念选择在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围被随附的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出了包括排气再循环(EGR)系统的车辆的发动机系统的示意描绘。

图2是一种用于响应于劣化而检测EGR系统劣化并且调整发动机操作的示例方法的高水平流程图。

图3描绘了一种用于发动机中的EGR控制的示例方法。

图4是一种用于发动机中的空气-燃料控制的示例方法。

图5示出了一种用于确定由于断开的上游软管而引起的EGR差压传感器的劣化的示例方法。

图6是一种响应于由于EGR差压传感器的断开的上游软管而引起的EGR系统劣化的指示而调整发动机操作的预测示例。

具体实施方式

以下描述涉及用于诊断由于EGR差压传感器的断开的上游软管而引起的EGR系统的劣化的系统和方法。图1中示出了包括EGR系统的示例发动机系统。可以提供EGR来例如根据图3的示例方法实现期望的发动机稀释。如在图4的方法中示出的，进入发动机的EGR量可以被用于产生燃料命令。如果EGR差压传感器的上游软管变得断开，则可以看起来像比实际上更多的EGR正在进入发动机，这可以由发动机控制器根据图2的方法非侵入地检测。然后，EGR差压传感器上游软管可以例如通过根据图5的方法运行专用的监测来诊断。图6示出了用于识别由于断开的EGR差压传感器上游软管而引起的EGR系统劣化并且相应地调整发动机操作的示例时间线。

图1图示了示出多汽缸发动机10的一个汽缸30的示意图，该多汽缸发动机10可以被包括在发动机系统1中。发动机系统1可以是被包括在机动车辆5中的推进系统。发动机10可以由包括控制器12的控制系统以及来自车辆操作者132经由输入装置130的输入来至少部分地控制。在这个示例中，输入装置130包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室(例如，汽缸)30可以包括燃烧室壁32，活塞36被设置在其中。活塞36可以被耦接至曲轴40，使得活塞的往复运动被转换为曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间变速器系统耦接至车辆的至少一个驱动轮。另外，起动机马达可以经由飞轮耦接至曲轴40，以实现发动机10的起动操作。

燃烧室30可以经由进气通道42从进气歧管44接收进气，并且可以经由排气通道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气通道48可以经由各自的进气门52和排气门54与燃烧室30选择性地连通。在一些实施例中，燃烧室30可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。在这个示例中，进气门52和排气门54可以通过凸轮致动经由一个或更多个凸轮来控制，并且可以使用可以由控制器12操作的凸轮轮廓线变换(CPS)系统、可变凸轮正时(VCT)系统、可变气门正时(VVT)系统和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或更多个来改变气门操作。进气门52和排气门54的位置可以分别由位置传感器55和57来确定。在可替代的实施例中，进气门52和/或排气门54可以由电气门致动来控制。例如，汽缸30可以可替代地包括通过电气门致动所控制的进气门和通过包括CPS系统和/或VCT系统的凸轮致动所控制的排气门。

在一些实施例中，发动机10的每个汽缸可以被配置为具有一个或更多个喷射器，其用于将燃料提供至汽缸内。作为非限制性的示例，汽缸30被示出为包括一个燃料喷射器66，从燃料系统172向燃料喷射器66供应燃料。燃料喷射器66被示出为直接耦接至汽缸30，以便经由电子驱动器68与从控制器12接收的信号FPW的脉冲宽度成比例地将燃料直接喷射进汽缸30中。以此方式，燃料喷射器66提供了到燃烧汽缸30中的所谓的燃料直接喷射(在下文中也被称为“DI”)。

应认识到，在替代的实施例中，燃料喷射器66可以是进气道喷射器，其提供燃料到汽缸30上游的进气道中。也应认识到，汽缸30可以从多个喷射器接收燃料，该多个喷射器诸如多个进气道喷射器、多个直接喷射器或其组合。

继续图1，进气通道42可以包括具有节流板64的节气门62。在这个具体的示例中，控制器12可以通过提供给被包括在节气门62内的电动机或致动器的信号来改变节流板64的位置，这种构造通常被称为电子节气门控制(ETC)。以此方式，节气门62可以被操作为改变通过进气通道42和进气歧管44向燃烧室30和其他发动机汽缸提供的进气。节流板64的位置可以通过节气门位置信号TP提供给控制器12。进气通道42可以包括质量空气流量(MAF)传感器120和歧管空气压力(MAP)传感器122，用于向控制器12提供各自的信号MAF和MAP。

在选择的操作模式下，响应于来自控制器12的火花提前信号SA，点火系统88可以经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。尽管示出了火花点火部件，但在一些实施例中，在有或没有点火火花的情况下，都可以以压缩点火模式使发动机10的燃烧室30或一个或更多个其他燃烧室操作。

发动机10可以进一步包括被耦接至每个汽缸30的爆震传感器90，用于识别异常汽缸燃烧事件。在替代实施例中，一个或更多个爆震传感器90可以被耦接至所选的汽缸体的位置。爆震传感器可以是汽缸体上的加速度计、或被配置在每个汽缸的火花塞中的离子传感器。爆震传感器的输出可以与曲轴加速度传感器的输出相结合，以指示汽缸中的异常燃烧事件。在一个示例中，基于一个或更多个限定的窗口(例如，曲轴转角正时窗口)中的爆震传感器90的输出，可以识别并区分由于爆震和提前点火中的一个或更多个而引起的异常燃烧。例如，爆震可以响应于在爆震窗口中获得的爆震传感器输出高于爆震阈值而被识别，而提前点火可以响应于在提前点火窗口中获得的爆震传感器输出高于提前点火阈值而被识别。例如，提前点火阈值可以高于爆震阈值，并且提前点火窗口可以早于爆震窗口。另外，一旦被识别并且被区分，异常燃烧事件就可以被相应地解决，如关于图2进一步描述的。

排气传感器126被示为在排放控制装置70的上游耦接至排气通道48。排气传感器126可以是用于提供排气空燃比(AFR)的指示的任何合适的传感器，诸如线性宽带氧传感器(UEGO)、双态窄带氧传感器(EGO)、加热型EGO(HEGO)、或NOx、HC或CO传感器。在本文中描述的非限制性实施例中，排气传感器126是被配置为提供与存在于排气中的氧气量成比例的输出(诸如电压信号)的UEGO传感器。控制器12利用该输出来确定可以被用作用于产生燃料命令的反馈的排气AFR，如关于图4进一步描述的。

排放控制装置70被示为沿着排气传感器126下游的排气通道48布置。在本文中描述的非限制性实施例中，排放控制装置70是被配置为还原NOx并氧化CO和未燃的碳氢化合物的三元催化剂(TWC)。然而，在其他实施例中，排放控制装置70可以是NOx捕集器、各种其他排放控制装置或其组合。

发动机系统1可以包括外部排气再循环(EGR)系统，以通过EGR通道140将期望的一部分排气从排气通道48送至进气歧管44。控制器12可以通过EGR阀142改变提供给进气歧管44的EGR量。例如，EGR阀142可以以从完全打开到完全关闭的可变量被打开，由此供应期望量的EGR。EGR阀142可以是真空致动的阀、电子激活的电磁阀、或其他类型的流量控制阀。

EGR传感器144可以被布置在EGR通道140内，以提供再循环排气的压力、温度和氧气浓度中的一个或更多个的指示。在图1的示例中，EGR传感器是差压传感器144，诸如德尔塔压力反馈EGR(DPFE)传感器。差压传感器144可以通过监测计量(例如，限制性)孔口150两端的压力差(例如，德尔塔压力)提供用于控制EGR流速的反馈。差压传感器144包括上游软管146和下游软管148，所述上游软管146将传感器的上游压力端口流体地耦接至孔口150上游的EGR通道140，所述下游软管148将传感器的下游压力端口流体地耦接至孔口150下游的EGR通道140。例如，上游压力端口和上游软管146可以具有比下游压力端口和下游软管148更大的内直径。

压敏盘(诸如压电陶瓷盘)可以在上游压力端口与下游压力端口之间被包括在差压传感器144内，并且可以被用来产生与孔口150两端的德尔塔压力成比例的电压。当EGR阀142被关闭时，没有排气流过孔口150，并且差压传感器144的上游压力端口处的压力与下游压力端口处的压力相同。在没有压力差的情况下，差压传感器144可以输出等于0inH₂O(英寸水柱)压力差的小电压(例如，0.45V-1.0V)。当EGR阀142被打开时，排气流过孔口150以取代经由EGR阀142流至进气歧管44的排气。由于孔口150的限制，孔口150两端发生压降。例如，差压传感器144的上游软管146和上游压力端口处的第一压力(其等于排气压力)大于下游软管148和下游压力端口处的第二压力，产生负德尔塔压力(被定义为第二压力减第一压力)。随着EGR阀142的开度增加，孔口150两端的压降增加(例如，变得更负)，导致差压传感器144的更大电压输出。

差压传感器144可以被用来确定EGR流速。例如，控制器(例如，控制器12)可以参考查找表，其中差压传感器144的电压输出作为输入并且EGR流速作为输出。然后控制器可以使用确定的EGR流速作为反馈来调整EGR阀142的位置，直至达到期望的(例如，命令的)EGR流速，如关于图3进一步描述的。例如，如果确定的EGR流速高于期望的EGR流速，则控制器可以将EGR阀142致动到更关闭位置，并且如果确定的EGR流速低于期望的EGR流速，则控制器可以将EGR阀142致动到更打开位置。

虽然差压传感器144被示出在EGR阀142上游，但是在其他示例中，差压传感器144可以位于EGR阀142下游和进气歧管44上游。在其他示例中，差压传感器144可以是包含压差感测元件和歧管绝对压力感测元件两者的组合传感器。

差压传感器144可以通过运行一个或更多个专用的侵入式监测被间歇地诊断。例如，上游软管146可以针对断开在每个行驶周期被诊断一次、在阈值持续时间已经逝去之后被诊断、或在车辆行进的阈值距离之后被诊断，如关于图5进一步描述的。然而，上游软管146可能在监测已经被运行之后变得断开。如果上游软管146变得断开，则排气可能逸出到大气。例如，如果上游软管146在EGR被请求时变得断开，则正在向进气歧管44供应的EGR量可以比命令的低得多，这会引起发动机爆震发生。自适应火花延迟可以被用来帮助减轻爆震的发生。另外，在更少量的EGR取代进气歧管中的空气的情况下，更低的空气流量被测量，从而使空气-燃料控制劣化，如关于图4进一步描述的。因此，测量的排气AFR可能稀于预期的。稀排气AFR可以被用作用于修正向发动机输送以实现期望AFR(例如，化学计量比)的燃料量的反馈，导致大的燃料控制修正加富(enrichment)。当发动机正在以所命令的EGR运行时，控制器12可以监测爆震、自适应火花延迟和燃料控制修正，并且响应于超过阈值强度的整体爆震强度、遇到修整(clip)的火花延迟和超过阈值加富的燃料控制修正，推测EGR系统的劣化(诸如由于上游软管146的断开)，如关于图2详述的。

在一些情况下，EGR系统可以被用来调节燃烧室内的空气和燃料混合物的温度。另外，在一些情况下，通过控制排气门正时，诸如通过控制可变气门正时机构，一部分燃烧气体可以被保留或被捕集在燃烧室中，被称为内部EGR。

控制器12在图1中被示为微型计算机，包括微处理单元102、输入/输出端口104、在这个具体示例中作为只读存储片106示出的用于可执行程序和校准数值的电子存储介质、随机存取存储器108、保活存取器110和数据总线。控制器12可以接收来自耦接至发动机10的传感器的各种信号，除了之前所讨论的那些信号外，还包括来自MAF传感器120的进气质量空气流量计(MAF)的测量，来自耦接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)，来自耦接至曲轴40的霍尔效应传感器118(或其他类型)的表面点火感测信号(PIP)，来自节气门位置传感器的节气门位置(TP)，来自MAP传感器122的歧管绝对压力(MAP)信号，以及来自UEGO传感器126的UEGO传感器输出(UEGO)。发动机转速信号RPM可以由控制器12根据信号PIP产生。控制器12可以从各种传感器接收输入数据，处理输入数据，并响应于处理的输入数据而基于被编程在其中的对应于一个或更多个程序的指令或代码来触发各种致动器(诸如EGR阀142和燃料喷射器66)。例如，基于发动机工况，控制器12可以致动EGR阀142打开以将排气引导至进气歧管44，其中打开的程度对应于期望的EGR量，并且基于来自差压传感器144的反馈调整EGR阀142的位置，以便实现期望的EGR量，如关于图3进一步描述的。在另一示例中，控制器12可以使用爆震传感器90的输出来推测当EGR被请求时的爆震和上游软管146的潜在断开，如关于图2详述的。

存储介质只读存储器106可以通过表示非暂时性指令的计算机可读数据以及被期望但没有具体列出的其他变体来编程，其中该非暂时性指令可由处理器102执行以用于执行以下所述的方法。

如上面描述的，图1仅示出了多缸发动机的一个汽缸，并且每个汽缸可以类似地包括其自己的一组进气门/排气门、(一个或多个)燃料喷射器、(一个或多个)火花塞等。

以此方式，图1的部件使一种发动机系统包含：发动机，所述发动机具有汽缸；进气歧管和排气系统；EGR系统，所述EGR系统包含将所述进气歧管流体地耦接至所述排气系统的EGR通道，所述EGR通道包括限制性孔口；被耦接至所述EGR通道的EGR阀和用于感测EGR流的差压传感器，所述传感器包括上游软管和下游软管，所述上游软管被耦接至限制性孔口上游的EGR通道，所述下游软管被耦接至限制性孔口下游的EGR通道；火花塞，所述火花塞用于为所述汽缸提供火花；爆震传感器；歧管绝对压力(MAP)传感器，所述歧管绝对压力(MAP)传感器被耦接至所述进气歧管，用于估计发动机气流；排气氧传感器，所述排气氧传感器被耦接至所述排气系统；以及控制器，所述控制器配置有被存储在非暂时性存储器上用于以下操作的计算机可读指令：通过EGR流来使发动机操作；基于发动机气流和EGR流中的每一个估计汽缸空气量；计算基于汽缸空气量的燃料命令和基于排气氧传感器输出的对燃料命令的修正中的每一个；部分地基于EGR流计算火花正时；基于爆震传感器的输出检测爆震；响应于爆震检测而从确定的火花正时延迟火花；以及响应于对燃料命令的所述修正大于阈值加富、爆震传感器的积分输出大于阈值强度和火花延迟达到火花延迟阈值中的每一个而指示所述上游软管与EGR通道和差压传感器中的至少一个的潜在断开。额外地或替代地，所述控制器可以进一步包括用于以下操作的指令：响应于上游软管的潜在断开的指示，禁用EGR系统，并且基于通过EGR通道的EGR流的存在确认差压传感器的上游软管的断开。在一些示例中，禁用EGR系统可以进一步包括命令EGR阀完全关闭，并且将EGR流设置为零。作为又一示例，基于EGR流的存在确认上游软管的断开可以包括，当EGR阀被维持关闭时利用差压传感器测量限制性孔口两端的德尔塔压力，并且响应于所述德尔塔压力低于阈值而指示上游软管的断开。

现在转向图2，示出了用于检测发动机系统中的EGR系统劣化并且促进所要执行的EGR差压传感器上游软管诊断的示例方法200。例如，如果EGR差压传感器的上游软管(例如，图1的上游软管146)变得断开，则EGR差压传感器可以测量等于错误地高的EGR流速的大的压差。具体地，图2示出了一种用于基于多个标准确定EGR系统劣化的方法：发动机爆震的倾向、爆震自适应火花修正和燃料控制修正，这些都可以由于以比命令的更低的实际EGR量使发动机操作。另外，方法200包括响应于劣化对发动机操作的调整，包括火花正时和燃料供给。用于执行方法200和本文中包括的其余方法的指令可以由控制器(诸如，图1的控制器12)基于存储在控制器的存储器上的指令并且配合从发动机系统的传感器(诸如在上面参照图1描述的传感器)接收的信号来执行。控制器可以根据在下面描述的方法采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。

方法200在202处开始，并且包括估计和/或测量发动机工况。所评价的状况可以包括例如发动机温度；发动机负荷；驾驶员扭矩需求；歧管空气流量；歧管空气压力；发动机转速；节气门位置；排气压力；排气AFR；环境状况，包括环境温度、压力和湿度；等等。

在204处，确定EGR是否被期望。EGR可以被期望以实现期望的发动机稀释，由此改善燃料效率和排放质量。例如，EGR可以在低发动机负荷至中等发动机负荷下被请求。此外，在排气催化剂(例如，图1的排放控制装置70)已经到达其起燃温度之后，EGR可以被期望。所请求的EGR量可以基于发动机工况，包括(如经由踏板位置传感器估计的)发动机负荷、(如经由曲轴加速度传感器估计的)发动机转速，(如经由发动机冷却液温度传感器估计的)发动机温度等。例如，控制器可以参考使发动机转速与负荷作为输入的查找表，并且输出对应于输入的发动机转速-负荷的期望的EGR量，如关于图3详述的。

如果EGR不被期望，则方法200进入到206，并且包括维持当前发动机工况而不供应EGR。例如，EGR阀(例如，EGR阀142)将被维持在关闭位置中，由此阻止EGR从EGR通道流至发动机的进气歧管。在206后，方法200结束。

如果确定在204处EGR被期望，则方法200进入到208，并且包括供应命令的EGR量，如关于图3进一步描述的。简言之，命令的EGR量(或EGR流速)可以基于发动机转速与负荷来确定，并且EGR阀可以被打开至对应于命令的EGR量的位置。另外，EGR差压传感器可以被用来测量EGR的实际流速，由此提供实际EGR量的指示和/或提供用于控制EGR阀的位置的反馈。

在210处，方法200包括基于EGR量调整燃料供给，如关于图4进一步详述的。简言之，EGR量和汽缸充气质量可以被用来确定汽缸内的新鲜空气量，然后汽缸内的新鲜空气量被用来产生将给出期望AFR的燃料命令。

在212处，确定爆震是否被检测。如关于图1描述的，爆震可以基于爆震传感器(例如，图1的爆震传感器90)的输出结合在限定的爆震窗口期间获得的曲轴加速度传感器的输出来检测。例如，如果在汽缸中的火花事件之后在曲轴转角窗口中感测到的爆震传感器的输出大于爆震阈值，则可以在汽缸中检测爆震。

如果未检测到爆震，则方法200进入到222，并且包括响应于发动机需求而继续供应EGR。例如，请求的EGR量可以继续基于发动机工况来确定，并且通过将EGR阀调整至对应位置来提供。在222后，方法200结束。

如果在212处检测到爆震，则方法200进入到214，并且包括延迟火花正时以提供爆震自适应火花延迟。例如，火花正时可以从基于发动机工况(包括发动机转速、发动机负荷、AFR和EGR量)选择的原始正时被延迟。通过响应于爆震的指示而延迟火花正时，可以降低缸内压力，由此降低进一步爆震的倾向。所应用的火花延迟量可以基于原始火花正时并且进一步基于爆震的指示来确定。例如，随着爆震的指示增加(例如，随着爆震传感器的输出进一步超过爆震阈值)，可以增加所应用的火花延迟量。作为另一示例，当原始火花正时更靠近最大制动扭矩(MBT)时，可以增加所应用的火花延迟量。在一个示例中，响应于爆震的指示，火花正时可以被延迟1-2度曲轴转角。由于当EGR正在被使用时爆震未被预期，在存在EGR的情况下的爆震的发生表示EGR流的误差(例如，下降)，诸如由于EGR差压传感器的上游软管的断开。

在216处，确定火花延迟使用是否处于极限。即，可以确定火花延迟使用是否遇到修整(例如，火花延迟阈值)。极限可以限定火花延迟量，超过火花延迟量，发动机功率损失、过热倾向并且高排放可能发生。火花不能从极限被进一步延迟。此外，接近或处于极限的自适应火花延迟可以表示高爆震发生率。如果火花延迟达到修整，则表示由于EGR差压传感器的上游软管的断开而引发的潜在EGR系统劣化的第一标准可以被认为满足。

如果火花延迟使用未处于极限，则方法200返回到212，并且包括确定是否检测到爆震，如上面描述的。因此，响应于检测到爆震，火花可以被递增地延迟到更大的程度，直至火花延迟使用处于极限。

如果在216处火花延迟使用处于极限，方则法200进入到218，并且包括在持续时间内对爆震强度进行积分(integrating)。例如，持续时间可以对应于在火花延迟使用遇到修整后预定的发动机循环次数。在另一示例中，持续时间可以对应于在爆震的初始检测后预定的发动机循环次数。

在220处，确定积分的爆震强度是否大于阈值强度。例如，阈值强度可以对应于一量，在该量之上可以确定，尽管能够提供尽可能多地延迟火花的减轻措施，但是爆震仍然普遍存在。另外，阈值强度可以对应于一强度，在该强度之上，可以确定对于给定的发动机工况来说爆震以多于预期爆震正在发生并且高于预期爆震的爆震可以通过由于EGR系统的部件的劣化引起的实际的发动机稀释低于命令的发动机稀释而被触发。作为示例，基于发动机爆震历史并且进一步基于发动机转速-负荷状况，可以存在预期的爆震倾向，诸如在以边界线火花正时操作时爆震发生的情况下的预期的发动机循环的百分比。基于预期的爆震倾向和在其内对爆震强度进行积分的持续时间，对应的阈值强度可以被确定。如果积分的爆震强度达到或超过阈值强度，表示由于EGR传感器的上游软管的断开而引发的潜在EGR劣化的第二额外标准可以被认为满足。如果积分的爆震强度不大于阈值强度，则方法200进入到222，如上面描述的。因此，可以假设延迟火花已经成功地减轻爆震。

如果积分的爆震强度大于阈值强度，则方法200进入到224，并且包括确定燃料控制修正。燃料控制修正对应于被添加到基本燃料命令或从基本燃料命令减去的燃料量，例如，这是由于来自排气氧传感器(例如，图1的UEGO传感器126)的反馈涉及燃烧气体的AFR，以便于实现期望的(例如，命令的)AFR。在一个示例中，命令的AFR是化学计量比。发动机控制器的燃料控制模块可以基于针对汽缸的充气质量计算来前馈确定命令到燃料喷射器的燃料质量，以便使汽缸以化学计量比(或另一目标AFR)操作。充气质量计算可以考虑正在被接收在汽缸中的新鲜空气量以及正在从排气歧管被再循环到汽缸内的排气量。具体地，所命令的燃料质量可以与充气质量的新鲜空气分量相当。基于来自排气AFR传感器的反馈，然后命令的燃料质量可以被进一步调整。例如，如果AFR传感器的输出表示稀于命令的AFR，随后的燃料命令可以具有更大的燃料脉冲宽度。在本文中，加富基于命令的化学计量比AFR与测量的稀于化学计量比AFR之间的差来调整。作为另一示例，如果AFR传感器的输出表示富于命令的AFR，随后的燃料命令可以具有更小的燃料脉冲宽度。在本文中，加富基于命令的化学计量比AFR与测量的富于化学计量比AFR之间的差来调整。

在226处，确定燃料控制修正是否大于阈值加富。例如，阈值加富可以对应于加富量，在该加富量之上，可以确定发动机正在比由确定的空气充气指示的显著更稀(例如，在阈值AFR之上)地运行。在一些示例中，阈值加富可以指的是将考虑未正在向发动机提供的EGR的燃料调整。在图示性示例中，如果EGR流取代气流的5％，则然后阈值加富等于将针对5％更多气流输送的燃料量。如上面提到并且关于图4更详细地描述的，空气充气可以部分地基于EGR流速来确定。因此，如果EGR流速是不正确地高，例如，由于EGR差压传感器的断开的上游软管，燃料控制器可以基于不正确地低的确定的空气充气来计算燃料命令，导致大的燃料控制修正加富以便实现期望的AFR。如果燃料修正加富超过阈值加富，则表示由于EGR传感器的上游软管的断开而引发的潜在EGR劣化的第三额外标准可以被认为满足。作为一个示例，控制器可以在多个燃烧事件内对汽缸爆震循环的爆震强度进行积分。如果爆震循环的次数大于爆震循环的预期的阈值百分比，则所应用的加富可以大于或等于如果EGR质量不存在则考虑爆震所需的调整。因此，如果在适当地工作时EGR质量取代气流的5％，则然后所应用的加富可以等于或大于5％(假设所有燃料适应是成熟的(mature))。如果燃料控制修正不大于阈值加富，则方法200进入到228，并且包括增加EGR量和/或执行一个或更多个爆震减轻措施，诸如加富燃料以减少爆震。例如，通过增加EGR量，可以降低燃烧温度，这可以减少爆震的发生。在另一示例中，由于额外燃料的蒸发冷却效果，富燃料状况可以减少爆震的发生。在进一步的示例中，发动机负荷可以通过减少进气流而被暂时限制，以减少爆震发生。在228后，方法200结束。

如果燃料控制修正大于阈值加富，则方法200进入到230，并且包括响应于用于EGR劣化满足的第一标准、第二标准和第三标准中的每一个而指示EGR系统劣化。响应于劣化的指示，该方法包括关闭EGR阀。通过关闭EGR阀，EGR流可以被降至零流速。例如，可以推测EGR系统可能由于EGR差压传感器的断开的上游软管而劣化。由于EGR流速不能被可靠地确定，响应于劣化的指示而命令EGR阀关闭确保没有EGR流过EGR通道到达进气歧管。指示EGR系统劣化可以包括设置诊断故障代码(DTC)，并且可以进一步包括点亮故障指示灯(MIL)以警告车辆操作者劣化状况。另外，内部EGR量可以通过增加进气门与排气门重叠量(诸如通过致动可变气门正时机构)来增加，以便将排气留在汽缸中用于稀释效果和减少的排放。

在一些示例中，在220处，积分的爆震强度可以与第一阈值进行比较，其中第一阈值是发动机在边界线处操作的阈值积分的爆震强度。例如，如果积分的爆震强度指示当汽缸在边界处进行操作时燃烧循环的102％正在爆震，可以确定已经超过第一阈值。在一些示例中，第一阈值可以基于在发动机操作期间被命令的EGR流速(在208处)和发动机的爆震历史(反映发动机的爆震倾向)来调整。在226处，燃料修正可以与第二阈值进行比较，其中第二阈值是基于EGR流速和确定的空气充气的阈值燃料加富。例如，如果不存在EGR系统劣化，预期加富量修正近似等于考虑命令的EGR流速所需的空气流量修正(通过打开节气门)。如果加富修正超过针对命令的EGR流速的空气流量修正，则EGR系统劣化可以是可能的。

在232处，方法200包括，在禁用EGR之后，针对零EGR设置火花正时和燃料供给。例如，当EGR被请求时，火花正时可以被提前，以补偿由于EGR而引发的降低的缸内温度和压力。因此，当零EGR响应于劣化的指示而被输送时，基本火花正时可以在EGR被输送时相对于基本火花正时被延迟。例如，控制器可以参考发动机工况(例如，发动机转速与负荷、ECT、MAP和空气温度)作为输入的查找表，并且输出基本火花正时。另外，由于零EGR，空气充气未被稀释。因此，相比于当提供EGR时，所输送的燃料量被增加以便实现期望的AFR，所输送的燃料量例如可以根据图4的方法来计算。注意，如本文中使用，禁用EGR和不提供EGR(或零EGR)指的是外部EGR并非内部EGR。

在234处，方法200包括响应于劣化的指示而触发专用的EGR差压传感器监测。例如，控制器可以执行EGR差压传感器上游软管诊断，如关于图5描述的。例如，方法200非侵入地指示存在上游软管的可能劣化，这可以利用更主动的侵入式监测来确认。虽然EGR差压传感器上游软管诊断通常在每个行驶周期被执行一次，但是即使它已经在行驶周期期间被执行或未被安排，(如在216处确定的)达到火花延迟极限的自适应火花延迟、(如在220处确定的)大于阈值强度的积分的爆震强度和(如在226处确定的)大于阈值加富的燃料控制修正也触发所要执行的上游软管诊断。因此，侵入式监测允许控制器确定在上一次监测被执行之后上游软管是否变得断开。在234后，方法200结束。

应认识到，虽然图2的方法公开了响应于所满足的多个标准中的每一个(即，发动机爆震的倾向、达到极限的自适应火花延迟和超过阈值的燃料控制修正)而确定EGR劣化，但是在替代示例中，劣化可以基于所满足的标准中的至少一个来确定。例如，即使当发动机爆震和燃料控制修正保持在其阈值之下，劣化也可以响应于达到极限的自适应火花延迟而被推测。

继续图3，示出了一种用于控制向发动机(诸如图1的发动机10)输送的EGR量的示例方法300。例如，一旦确定EGR被请求，诸如当发动机正在低负荷至中等负荷下操作时并且在发动机被暖机之后，方法300就可以由控制器(例如，图1的控制器12)作为图2的方法200的一部分(例如，在208处)执行。

方法300在302处开始，并且包括确定所请求的EGR量。例如，控制器可以参考使发动机转速与负荷作为输入的查找表，并且输出对应于输入的发动机转速-负荷的稀释量。在另一示例中，控制器可以通过直接考虑参数(诸如发动机负荷、发动机转速、发动机温度等)的逻辑规则来确定EGR量(例如，EGR流速)。在其他示例中，控制器可以依赖于将发动机负荷的改变与稀释要求的改变相关联并且进一步将稀释要求的改变与所请求的EGR量的改变相关联的模型。例如，随着发动机负荷从低负荷增加至中等负荷，所请求的EGR量可以增加，并且然后随着发动机负荷从中等负荷增加至高负荷，所请求的EGR量可以减少。控制器可以进一步通过考虑针对期望稀释率的最佳燃料经济性映射来确定所请求的EGR量。

在304处，方法300包括打开EGR阀以供应命令的(例如，请求的)EGR量。例如，控制器可以参考使请求的EGR量作为输入并且使对应于要应用于EGR阀的打开程度的信号作为输出的查找表。作为示例，随着请求的EGR量增加，EGR阀的打开可以被增加。因此，EGR阀(例如，图1的EGR阀142)可以被致动打开至对应于请求的EGR流速的位置。

在306处，方法300包括测量EGR流速。如关于图1描述的，EGR流速可以使用差压传感器(例如，图1的差压传感器144)来测量。替代地，EGR流速可以通过一个或更多个温度传感器、压力传感器、湿度传感器和空燃比传感器来推测。

在308处，确定测量的EGR流速是否大于命令的EGR流速(或测量的EGR流速是否超过了命令的流速达多于阈值量)。在一个示例中，测量的EGR流速可以在预定的持续时间内进行累积，并且与在相同的持续时间内累积的命令的EGR流速进行比较。替代地，测量的EGR流速可以与第一阈值流速进行比较，第一阈值流速基于命令的EGR流速来设置，使得如果测量的EGR流速大于第一阈值流速，则正在向发动机输送的EGR量大于期望的EGR量。

如果测量的EGR流速大于命令的EGR流速，则方法300进入到310，并且包括减小EGR阀的开度。通过进一步关闭EGR阀，减少所输送的EGR量。例如，控制器可以参考使命令的EGR流速与测量的EGR流速之间的差作为输入并且使对应于要应用于EGR阀的新的减小的打开程度的信号作为输出的查找表。在其他示例中，控制器可以依赖于将命令的EGR流速与测量的EGR流速之间的差与EGR阀位置的改变相关联并且进一步将EGR阀位置的改变与要应用于EGR阀的信号相关联的模型。在310后，方法300可以返回到306以测量EGR流速。

返回到308，如果测量的EGR流速不大于命令的EGR流速，则方法300进入到312，并且包括确定测量的EGR流速是否小于命令的EGR流速。如在308处，在一个示例中，测量的EGR流速可以被累积达预定的持续时间，并且与在相同的持续时间内累积的命令的EGR流速进行比较。替代地，测量的EGR流速可以与第二阈值流速进行比较，第二阈值流速基于命令的EGR流速来设置，使得如果测量的EGR流速小于第二阈值流速，则正在向发动机输送的EGR量小于期望的EGR量。因此，(如在308处描述的)第一阈值流速和第二阈值流速可以限定一范围，在该范围之间，测量的EGR流速被认为等于命令的EGR流速。

如果测量的EGR流速小于命令的EGR流速(或如果测量的EGR流速降至命令的流速之下达多于阈值量)，则方法300进入到314，并且包括增加EGR阀的开度。通过进一步打开EGR阀，增加所输送的EGR量。例如，控制器可以参考使命令的EGR流速与测量的EGR流速之间的差作为输入并且使对应于要应用于EGR阀的新的增加的打开程度的信号作为输出的查找表。在其他示例中，控制器可以依赖于将命令的EGR流速与测量的EGR流速之间的差与EGR阀位置的改变相关联并且进一步将EGR阀位置的改变与要应用于EGR阀的信号相关联的模型。在314后，方法300可以返回到306以测量EGR流速，如上面描述的。因此，EGR阀的位置可以被迭代地调整，直至测量的EGR流速等于命令的EGR流速。

如果在312处测量的EGR流速不小于命令的EGR流速，则可以假设EGR流速被认为基本上等于命令的EGR流速(或在命令的EGR流速的阈值内)。因此，方法300进入到316，并且包括响应于发动机需求而继续供应EGR。例如，EGR阀的当前位置可以被维持，直至发动机工况改变，诸如发动机负荷响应于驾驶员需求的改变而改变，此时EGR阀的位置可以被更新以提供新的命令的EGR量。在316后，方法300结束。

因此，图3提供了一种用于以下操作的方法：确定向发动机提供的EGR量，测量EGR流速作为实际上正在向发动机输送的EGR量的指示，以及如果正在向发动机输送的EGR量不等于期望的量则迭代地调整EGR阀。以此方式，正在向发动机输送的EGR量可以针对增加的排放控制被精确地控制。然而，确定EGR流中的不准确性可以直接影响估计的汽缸空气充气，导致计算的燃料喷射和劣化的AFR控制的不准确性，如下面描述的。

图4示出了一种用于确定要喷射到发动机的汽缸内的燃料量(例如，产生燃料命令)的示例方法400。此外，排气氧传感器(诸如图1的UEGO传感器126)可以被用来测量排气的AFR，由此提供用于燃料命令的反馈，如在下面进一步描述的。方法400可以作为图2的方法200的一部分(诸如在210处)被执行。另外，方法400可以与发动机点火同步执行(例如，每个发动机点火事件一次)。方法400可以由发动机控制器(诸如图1的控制器12)执行。例如，方法400可以由发动机控制器的燃料控制模块执行。在另一示例中，方法400的全部或一些可以由被通信地耦接至发动机控制器的专用的燃料控制器执行。虽然图4描绘了一种用于诸如基于被耦接至发动机的进气歧管的MAP传感器(例如，图1的MAP传感器122)的输出估计进入发动机的空气流量的速度-密度方法，但是在其他示例中，MAF传感器(例如，图1的MAF传感器120)的输出可以被用于产生燃料命令。

方法400在402处开始，并且包括估计进入发动机的空气流量。进入发动机的空气流量指的是进入发动机的EGR量和新鲜空气量的总和，并且可以基于多个发动机操作参数(诸如发动机转速，(如使用MAP传感器测量的)MAP、歧管温度、发动机排量和发动机容积效率)来确定。例如，控制器(例如，图1的控制器12)可以将多个发动机操作参数输入到方程式内，并且输出进入发动机的空气流量。另外，空气流量可以除以发动机汽缸的数量以确定总汽缸充气质量。

在404处，方法400包括确定进入进气歧管的EGR量。进入进气歧管的EGR量(例如，EGR充气)可以基于诸如利用EGR差压传感器(例如，图1的差压传感器144)测量的EGR流速来确定，如关于图3描述的。

在406处，方法400包括计算汽缸EGR量。例如，汽缸EGR量可以通过将进入进气歧管的EGR充气除以发动机汽缸的数量和发动机转速来确定。

在408处，方法400包括基于总汽缸充气质量和汽缸EGR量计算汽缸空气量。例如，控制器可以通过从(如在402处确定的)总汽缸充气质量减去(如在406处确定的)汽缸EGR量来计算汽缸空气量。

在410处，方法400包括基于汽缸空气量计算燃料喷射量。燃料喷射量指的是针对给定的汽缸空气量将会实现期望的AFR的燃料量。例如，控制器可以通过将汽缸空气量除以期望的AFR来计算燃料喷射量。然后控制器可以产生具有对应于向燃料喷射器发送的燃料喷射量的脉冲宽度的信号。在一个示例中，期望的AFR是化学计量比。

在412处，方法400包括基于排气氧传感器反馈确定燃料控制修正并且相应地调整燃料喷射量。排气氧传感器可以测量排气中的氧气的浓度，然后排气中的氧气的浓度可以被用来确定排气的AFR。如果排气的AFR稀于期望的AFR，则燃料控制修正可以包括：诸如通过增加下一个燃料喷射事件上的燃料脉冲宽度，增加燃料喷射量。如果排气的AFR富于期望的AFR，则燃料控制修正可以包括：诸如通过减小下一个燃料喷射事件上的燃料脉冲宽度，减少燃料喷射量。燃料喷射量被增加(被加富)或被减少(被变稀)的程度可以与排气的确定的AFR与期望的AFR的偏差量成比例。因此，燃料喷射量可以以闭环的方式进行控制。在412后，方法400结束。

如能够从以上方法(具体是图4的方法400)看出的，如果确定的汽缸EGR量大于实际的汽缸EGR量，则发动机将被供给燃料，好像几乎不存在空气充气一样，从而使系统变稀。因此，基于来自排气氧传感器的AFR反馈，燃料控制将被修正，从而增加燃料喷射量(例如，燃料脉冲宽度)。在阈值加富之上的燃料控制修正可以指示确定的汽缸EGR量大于实际的汽缸EGR量，尤其当结合高爆震强度和遇到极限的自适应火花延迟时，如关于图2描述的。因此，EGR系统可以被确定为劣化，并且因此被禁用。例如，由于EGR差压传感器的断开的上游软管引起大的德尔塔压力测量，确定的汽缸EGR量可以大于实际的汽缸EGR量。因此，上游软管的断开可以通过使用侵入式监测来确认。

图5示出了一种用于诊断车辆中的EGR差压传感器(例如，图1的差压传感器144)的上游软管的示例方法500。例如，方法500可以由控制器(例如，图1的控制器12)作为图2的方法200的一部分(例如，在234处)执行。在其他示例中，方法500可以在每个行驶周期根据总体车载诊断被执行一次。应认识到，图5的方法在本文中也可以被称为EGR上游软管监测。

方法500在502处开始，并且包括确定诊断上游软管的条件是否满足。在一个示例中，如果自上游软管的上一次诊断以后已经逝去阈值持续时间或车辆行进距离，则条件可以被认为满足。在另一示例中，如果车辆正在经历能够触发软管的错位(dislocation)的状况，诸如加速事件、崎岖的道路状况、斜坡(上坡或下坡)上的车辆行进、多风状况和处于高于阈值车辆速度的车辆操作的延长的持续时间，则诊断上游软管的条件可以被认为满足。

如果诊断上游软管的条件不满足，则方法500进入到504，并且包括维持当前的发动机工况。例如，EGR状况可以被维持，并且EGR差压传感器的上游软管不被侵入地诊断。然而，如参照图2详述的，发动机工况可以继续被监测，从而允许EGR差压传感器在发动机操作期间被适时地且非侵入地诊断。如果方法500响应于EGR系统劣化的指示而被执行(例如，如在图2的234处)，则EGR阀可以在劣化的指示后监测开始的时候保持被关闭。如果方法500作为总体车载诊断的一部分被执行，则EGR系统可以保持被启用，其中EGR响应于发动机需求而被供应(如关于图3详述的)。在504后，方法500结束。

如果诊断上游软管的条件满足，则方法500进入到506，并且包括命令EGR阀关闭。例如，如果EGR阀打开并且排气正在经由EGR通道被供应给发动机的进气歧管，则EGR阀将被关闭，暂时中断排气到进气歧管的流动。如果EGR阀已经被关闭，那么EGR阀在整个监测期间被维持关闭。在本文中，关闭EGR阀包括完全关闭EGR阀。

在508处，确定是否检测到EGR流。如果EGR系统正在标称地运行，则在EGR阀被关闭的情况下没有流动被预期。EGR差压传感器可以被用来测量流过EGR阀的EGR量，并且输出对应于该量的电压信号，如关于图1进一步描述的。因此，如果EGR差压传感器的电压输出指示正EGR流(例如，德尔塔压力小于阈值)，则可以确定检测到EGR流，并且方法500进入到510。

在510处，方法500包括指示EGR差压传感器上游软管的劣化。例如，指示上游软管可能与EGR通道或差压传感器断开，从而使得差压传感器的上游端口处的压力等于大气压力。这产生了上游端口与下游端口之间的压力差，这导致即使当EGR阀被关闭并且EGR未正在流动时也测量到EGR流。指示上游软管的劣化可以包括控制器设置DTC，并且可以进一步包括点亮MIL以警告车辆操作者劣化状况。

在512处，方法500包括禁用EGR系统。禁用EGR系统包括命令EGR阀完全关闭，并且即使需要发动机稀释也不允许EGR被命令。例如，在断开的上游软管的情况下，排气可以逸出到大气而非被输送到进气歧管。因此，不能依赖于EGR来供应期望的发动机稀释，并且因此EGR系统可以被禁用直至DTC被清除。在没有EGR的情况下，例如，燃料加富可以被用来降低峰值汽缸温度。此外，发动机稀释可以经由替代方法来提供，诸如内部EGR(例如，通过使用可变气门正时机构增加气门重叠)。在另一示例中，如果发动机系统包括水喷射系统，水喷射可以被用来，诸如通过将水喷射到进气歧管内或直接喷射在汽缸中，稀释空气充气和/或提供蒸发冷却效果。

如果在508处未检测到EGR流(例如，EGR差压传感器的电压输出与没有流动状况一致)，则方法500进入到514，并且包括指示EGR差压传感器上游软管的劣化的不存在。在EGR阀被关闭并且EGR压力传感器的上游软管和下游软管这两者被连接的情况下，EGR压力传感器的上游端口与下游端口之间的压力差等于0。因此，未被检测到的EGR流表明上游软管被连接至EGR通道和差压传感器这两者。

在516处，方法500包括响应于发动机需求而继续供应EGR。例如，如果EGR阀被关闭以测试EGR差压传感器上游软管，则它可以被致动打开至针对所请求的EGR量的适当位置，如关于图3进一步描述的。在516后，方法500结束。

因此，响应于测量到比实际输送的更多的EGR流的EGR系统劣化的指示，EGR差压传感器的上游软管可以以及时的方式被诊断。快速诊断断开的上游软管可以简化诊断和检修程序。

图6示出了用于检测由于差压传感器的断开的上游软管而引发的EGR系统劣化并且相应地调整燃料供给和火花正时的示例时间线的曲线图600。具体地，在图6的示例中，两个标准诸如根据图2的方法200被用来确定EGR系统劣化。在曲线602中示出了EGR阀打开，在曲线604中示出了测量的EGR流，在曲线606中示出了排气AFR，在曲线610中示出了燃料控制修正，在曲线616中示出了爆震信号，在曲线622中示出了火花正时，在曲线626中示出了EGR系统劣化的指示，并且在曲线628中示出了EGR差压传感器的断开的上游软管的指示。此外，虚线608表示化学计量比的排气AFR，在其之上AFR是稀的而在其之下AFR是富的；虚线612表示零的燃料控制修正，在其之上燃料被添加到基本燃料命令而在其之下燃料从基本燃料命令中减去以便实现期望的AFR；虚线614表示用于确定EGR系统劣化的阈值燃料控制修正加富；虚线618表示爆震阈值；以及虚线624表示MBT火花正时。对于以上的全部，X-轴表示时间，其中时间沿着X-轴从左向右增加。Y-轴表示标记的参数，其中值从下向上增加，除了曲线626和628，在曲线626和628中EGR系统劣化(曲线626)和断开的上游软管(曲线628)被指示为“是”或“否”。

在t1之前，在EGR没有被请求的情况下，发动机进行操作。例如，由于发动机在高负荷下操作，EGR可以不被请求。如在曲线602中示出的，在EGR没有被请求的情况下，EGR阀(例如，图1的EGR阀142)被关闭。在图6的示例中，EGR流通过使用EGR差压传感器(诸如图1的差压传感器144)来确定。在EGR阀被关闭的情况下，差压传感器测量到没有流动状况(曲线604)。如通过排气氧传感器(例如，图1的UEGO传感器126)测量的排气AFR(曲线606)在化学计量比(虚线608)附近波动，其中燃料控制修正(曲线610)响应于AFR波动而增加或降低。如由爆震传感器(例如，图1的爆震传感器90)输出的爆震信号(曲线616)保持在爆震阈值(虚线618)之下，指示爆震未正在发生。因此，火花正时(曲线622)被设置为MBT(虚线624)。EGR系统劣化(曲线626)(包括由于EGR差压传感器的断开的上游软管(曲线628)而引发的劣化)不被指示。

在t1处开始，EGR响应于发动机负荷降低(未示出)而被请求。因此，EGR阀被打开至第一打开位置(曲线602)。由于EGR阀被打开，测量的EGR流(曲线604)也增加。基本燃料命令被调整以考虑进入发动机的EGR量，如关于图4详述的。因此，排气AFR继续在化学计量比附近波动，如在曲线606中示出的，其中燃料控制修正(曲线610)相应地作出响应。另外，MBT(虚线624)相对于当未提供EGR时被提前，其中火花正时(曲线624)相应地提前以保持在MBT处。爆震信号(曲线616)保持在爆震阈值(虚线618)之下。

在t2处，所请求的EGR量例如响应于发动机负荷进一步降低而增加。EGR阀被进一步打开至第二打开位置(曲线602)。测量的EGR流(曲线604)相应地增加。MBT火花正时(虚线624)响应于增加的EGR量而被进一步提前，并且实际的火花正时(曲线622)被进一步提前以保持在MBT处。排气AFR(曲线606)继续在化学计量比(虚线608)附近标称波动。爆震信号(曲线616)保持在爆震阈值(曲线618)之下。另外，EGR系统劣化不被指示(曲线628)。

在t3处，尽管EGR阀位置保持恒定(曲线602)，但是测量的EGR流增加(曲线604)。在图6的示例中，在t3处，EGR差压传感器的上游软管断开，使得好像大量EGR正在进入发动机。控制器可以使用测量的EGR流作为用于调整EGR阀的位置的反馈以便实现期望的EGR流，如关于图3描述的。因此，响应于测量的EGR流增加，EGR阀被进一步关闭，试图实现所请求的EGR量。然而，测量的EGR流不随着EGR阀打开减小而减少。另外，排气AFR(曲线606)变稀。例如，由于稀燃料供给状况，检测到爆震，如通过爆震信号(曲线616)超过爆震阈值(虚线618)指示的。为了实现期望的AFR(例如，化学计量比)，燃料控制修正(曲线610)增加，将额外的燃料添加到基本燃料命令，所述基本燃料命令部分地基于测量的EGR流来确定。在t4处，燃料控制修正超过阈值燃料控制修正加富(虚线618)。因此，如果只有一个用于确定EGR系统劣化的标准被使用而非两个标准(如关于图2描述的)，则在t4处，EGR系统劣化可以被指示(虚线段627)。

在t4与t5之间，由于排气AFR被用作用于燃料控制修正的反馈，排气AFR返回到在化学计量比(曲线606)附近波动。为了将AFR维持在化学计量比附近，燃料控制修正(曲线610)保持在阈值加富(虚线614)之上，这是因为不准确地大的测量的EGR流(曲线604)继续影响基本燃料命令。响应于继续的爆震(曲线616)，例如，由于期望的发动机稀释未被实现，火花正时从MBT被延迟，如在曲线622中示出的。在t5处，火花延迟使用达到一极限，它不能从该极限被进一步降低。因此控制器在从t5跨越至t6的持续时间内对爆震强度进行积分。由虚线区域620指示的积分的爆震强度大于阈值强度(未示出)。因此，两个标准满足，并且在t6处，EGR系统劣化通过设置标志来指示(曲线626)，并且EGR系统被禁用。

响应于t6处所指示的EGR系统劣化，EGR阀被命令关闭(曲线602)，并且火花正时和燃料供给针对零EGR进行设置。例如，MBT(虚线624)针对零EGR进行设置，其可以比当EGR被请求时被较少提前。火花正时(曲线622)从火花延迟极限被提前，使得火花正时在MBT处发生。在燃料供给针对零EGR进行设置的情况下，所有估计的进入发动机的气流都被确定为是新鲜空气，并且基本燃料命令被相应地产生。因此，燃料控制修正(曲线614)被降至阈值加富(虚线614)之下，并且基于排气AFR反馈(曲线606)在零的修正(虚线612)附近波动。另外，在针对发动机工况供应适当的燃料供给和火花正时的情况下，爆震不再发生，如通过爆震信号(曲线616)降至爆震阈值(虚线618)之下示出的。

在t7处，响应于EGR系统劣化的指示和监测满足的进入条件(例如，车辆加速状况)，控制器开始EGR差压传感器监测(诸如图5的方法)。在EGR系统被禁用并且EGR阀被关闭(曲线602)的情况下，预期到没有EGR流动状况。然而，测量的EGR流保持高(曲线604)，指示EGR差压传感器的上游软管被断开。因此，断开的上游软管通过设置标志来指示(曲线628)。

以此方式，由于EGR差压传感器的上游软管的断开的EGR系统的劣化可以基于发动机操作期间的发动机操作参数的改变的特定组合被非侵入地确定。监测爆震强度的变化、自适应火花和在发动机操作期间利用命令的EGR对AFR控制的反馈燃料修正的技术效果是，EGR系统的劣化可以通过使用现有传感器来准确地预测。另外，如果上游软管在专用的EGR差压传感器监测的迭代之间中变得断开，则EGR差压传感器的上游软管的断开可以以及时的方式被诊断。通过识别软管断开并且迅速地解决劣化，可以减少由EGR流误差引起的大量爆震，延长发动机部件寿命。此外，通过响应于软管分离的指示而禁用EGR，减少了排气通过断开的软管到大气的不想要的释放，改善了排气排放。

作为一个示例，提供了一种方法，其包含：在具有命令的EGR量的发动机操作期间，响应于发动机的积分的爆震强度大于阈值强度和向发动机供应的燃料的燃料控制修正大于阈值加富中的至少一个，将排气再循环(EGR)率设置为零。在前述示例中，额外地或可选地，积分的爆震强度基于耦接至发动机的爆震传感器在多个发动机循环内的输出被确定。在前述示例中的任一个或全部中，额外地或可选地，所述燃料控制修正基于发动机的命令的空燃比(AFR)与经由排气氧传感器感测的测量的AFR之间的差被确定。在前述示例中的任一个或全部中，额外地或可选地，将EGR率设置为零包括，命令被耦接至EGR通道的EGR阀从至少部分打开位置关闭，以阻止从排气系统到进气歧管的排气流，并且在关闭EGR阀之后继续执行燃烧，其中燃料供给和火花正时基于在没有EGR的情况下的操作。在前述示例中的任一个或全部中，额外地或可选地，所述方法可以进一步包含指示，由于被耦接至EGR通道的EGR差压传感器的上游软管的分离引发的潜在的EGR系统劣化。在前述示例中的任一个或全部中，额外地或可选地，所述方法可以进一步包含，将火花正时从基于命令的EGR量的当前火花正时调整至针对零EGR的更新的火花正时；将燃料命令从基于命令的EGR量的当前脉冲宽度调整至针对零EGR的更新的脉冲宽度；以及开始用于诊断EGR差压传感器的上游软管的监测。在前述示例中的任一个或全部中，额外地或可选地，EGR差压传感器的上游软管被流体地耦接至计量孔口上游的EGR通道。在前述示例中的任一个或全部中，额外地或可选地，更新的火花正时相对于当前火花正时被延迟。在前述示例中的任一个或全部中，额外地或可选地，更新的燃料脉冲宽度根据汽缸空气量相对于当前燃料脉冲宽度被增加。

作为另一示例，一种方法包含：当使发动机在EGR的情况下操作时，响应于爆震的指示而调整火花；响应于经调整的火花被延迟至火花延迟阈值，在多个发动机循环内对爆震传感器输出进行积分，并且确定多个发动机循环内的燃料控制修正；以及响应于爆震传感器的积分的输出大于第一阈值和燃料控制修正大于第二阈值中的一个或更多个而指示EGR系统的劣化。在前述示例中，额外地或可选地，燃料控制修正包括当使发动机在EGR的情况下操作时将排气空燃比(AFR)维持在目标AFR处所需的燃料加富。在前述示例中的任一个或全部中，额外地或可选地，第一阈值是发动机在边界线处操作的阈值积分的爆震强度，第一阈值基于EGR流速和所述发动机的爆震历史，并且第二阈值是基于EGR流速和确定的空气充气的阈值燃料加富。在前述示例中的任一个或全部中，所述方法额外地或可选地进一步包含，响应于EGR系统的劣化的指示，使发动机在没有EGR的情况下操作同时延迟火花正时并且增加燃料喷射量，延迟的火花正时和增加的燃料喷射量对应于零EGR流速。在前述示例中的任一个或全部中，额外地或可选地，使发动机在没有EGR的情况下操作包括完全关闭将发动机的排气通道耦接至发动机的进气歧管的EGR阀。在前述示例中的任一个或全部中，所述方法额外地或可选地进一步包含，响应于EGR系统的劣化的指示，诊断被耦接至EGR阀的EGR差压传感器的上游软管。在前述示例中的任一个或全部中，额外地或可选地，诊断EGR差压传感器的上游软管包括，当维持EGR阀被关闭时，使用EGR差压传感器测量通过EGR系统的EGR流，并且响应于传感器的输出大于阈值而指示EGR差压传感器的上游软管的断开。

作为另一示例，提供了一种系统，其包含：发动机，所述发动机具有汽缸；进气歧管和排气系统；EGR系统，所述EGR系统包含将进气歧管流体地耦接至排气系统的EGR通道，所述EGR通道包括限制性孔口、被耦接至EGR通道的EGR阀和用于感测EGR流的差压传感器，所述传感器包括被耦接至限制性孔口上游的EGR通道的上游软管和被耦接至限制性孔口下游的EGR通道的下游软管；火花塞，所述火花塞用于向汽缸提供火花；爆震传感器；歧管绝对压力(MAP)传感器，所述歧管绝对压力(MAP)传感器被耦接至进气歧管，用于估计发动机气流；排气氧传感器，所述排气氧传感器被耦接至排气系统；以及控制器，所述控制器配置有被存储在非暂时性存储器上用于以下操作的计算机可读指令：使发动机在具有EGR流的情况下操作；基于发动机气流和EGR流中的每一个估计汽缸空气量；计算基于汽缸空气量的燃料命令和基于排气氧传感器输出的对燃料命令的修正中的每一个；部分地基于EGR流计算火花正时；基于爆震传感器的输出检测爆震；响应于爆震检测而从确定的火花正时延迟火花；以及响应于对燃料命令的修正大于阈值加富、爆震传感器的积分的输出大于阈值强度和火花延迟达到火花延迟阈值中的每一个而指示上游软管与EGR通道和差压传感器中的至少一个的潜在断开。在前述示例中，额外地或可选地，所述控制器进一步包括用于以下操作的指令：响应于上游软管的潜在断开的指示，禁用EGR系统，并且基于通过EGR通道的EGR流的存在确认差压传感器的上游软管的断开。在前述示例中的任一个或全部中，额外地或可选地，禁用EGR系统进一步包括命令EGR阀完全关闭，并且将EGR流设置为零。在前述示例中的任一个或全部中，额外地或可选地，基于EGR流的存在确认上游软管的断开包括，当EGR阀被维持关闭时利用差压传感器测量限制性孔口两端的德尔塔压力，并且响应于德尔塔压力低于阈值而指示上游软管的断开。

注意，本文中包括的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。在本文中所公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可以由包括与各种传感器、致动器和其他发动机硬件相结合的控制器的控制系统执行。在本文中所描述的具体程序可以代表任意数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所描述的各种动作、操作和/或功能可以所示顺序被执行、并行地被执行，或者在一些情况下被省略。同样，实现在本文中所描述的示例实施例的特征和优点不一定需要所述处理顺序，但是为了便于图释和说明而提供了所述处理顺序。取决于所使用的特定策略，所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个可以被重复执行。另外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示被编入发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器的代码，其中所描述的动作通过执行包括与电子控制器结合的发动机硬件部件的系统中的指令来执行。

应认识到，在本文中所公开的配置和程序本质上是示范性的，并且这些具体的实施例不被认为是限制性的，因为许多变体是可能的。例如，上述技术能够应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括在本文中所公开的各种系统和构造和其他的特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

以下权利要求具体地指出被认为是新颖的和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以是指“一个”元件或“第一”元件或其等同物。这些权利要求应当被理解为包括一个或多个这种元件的结合，既不要求也不排除两个或多个这种元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合可以通过修改现有权利要求或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求而得要求保护。这些权利要求，无论与原始权利要求范围相比更宽、更窄、相同或不相同，都被认为包括在本公开的主题内。

Claims

1.一种方法，其包含：

在具有命令的EGR量的发动机操作期间，响应于发动机的积分的爆震强度大于阈值强度和向所述发动机供应的燃料的燃料控制修正大于阈值加富中的至少一个，将排气再循环率即EGR率设置为零。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述积分的爆震强度基于耦接至所述发动机的爆震传感器在多个发动机循环内的输出被确定。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述燃料控制修正基于所述发动机的命令的空燃比即AFR与经由排气氧传感器感测的测量的AFR之间的差被确定。

4.根据权利要求1所述的方法，其中将所述EGR率设置为零包括，命令被耦接至EGR通道的EGR阀从至少部分打开位置关闭，以阻止从排气系统到进气歧管的排气流，并且在关闭所述EGR阀之后继续执行燃烧，其中燃料供给和火花正时基于在没有EGR的情况下的操作。

5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包含指示由于被耦接至所述EGR通道的EGR差压传感器的上游软管的分离引发的潜在的EGR系统劣化。

6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：

将火花正时从基于所述命令的EGR量的当前火花正时调整至针对零EGR的更新的火花正时；

将燃料命令从基于所述命令的EGR量的当前脉冲宽度调整至针对所述零EGR的更新的脉冲宽度；以及

开始用于诊断EGR差压传感器的上游软管的监测。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述EGR差压传感器的所述上游软管被流体地耦接至计量孔口上游的所述EGR通道。

8.根据权利要求6所述的方法，其中所述更新的火花正时相对于所述当前火花正时被延迟。

9.根据权利要求6所述的方法，其中所述更新的燃料脉冲宽度根据汽缸空气量相对于所述当前燃料脉冲宽度被增加。

10.根据权利要求6所述的方法，其中用于诊断所述EGR差压传感器的所述上游软管的所述监测包括，当维持所述EGR阀被关闭时，使用所述EGR差压传感器测量通过所述EGR系统的EGR流，并且响应于通过所述EGR系统的EGR流的存在而指示所述EGR差压传感器的所述上游软管的断开。

11.根据权利要求10所述的方法，其中通过所述EGR系统的EGR流的所述存在对应于所述EGR差压传感器的输出大于阈值。

12.一种系统，其包含：

发动机，所述发动机具有汽缸；

进气歧管和排气系统；

EGR系统，所述EGR系统包含将所述进气歧管流体地耦接至所述排气系统的EGR通道，所述EGR通道包括限制性孔口、被耦接至所述EGR通道的EGR阀和用于感测EGR流的差压传感器，所述传感器包括被耦接至所述限制性孔口上游的所述EGR通道的上游软管和被耦接至所述限制性孔口下游的所述EGR通道的下游软管；

火花塞，所述火花塞用于向所述汽缸提供火花；

爆震传感器；

歧管绝对压力传感器即MAP传感器，所述MAP传感器被耦接至所述进气歧管，用于估计发动机气流；

排气氧传感器，所述排气氧传感器被耦接至所述排气系统；以及

控制器，所述控制器配置有被存储在非暂时性存储器上用于以下操作的计算机可读指令：

使所述发动机在具有EGR流的情况下操作；

基于所述发动机气流和所述EGR流中的每一个估计汽缸空气量；

计算基于所述汽缸空气量的燃料命令和基于排气氧传感器输出的对所述燃料命令的修正中的每一个；

部分地基于所述EGR流计算火花正时；

基于所述爆震传感器的输出检测爆震；

响应于爆震检测而从确定的火花正时延迟火花；以及

响应于对所述燃料命令的所述修正大于阈值加富、所述爆震传感器的积分的输出大于阈值强度以及火花延迟达到火花延迟阈值中的每一个而指示所述上游软管与所述EGR通道和所述差压传感器中的至少一个的潜在断开。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述控制器进一步包括用于以下操作的指令：

响应于所述上游软管的潜在断开的所述指示，禁用所述EGR系统，并且基于通过所述EGR通道的EGR流的存在确认所述差压传感器的所述上游软管的所述断开。

14.根据权利要求13所述的系统，其中禁用所述EGR系统进一步包括命令所述EGR阀完全关闭，并且将所述EGR流设置为零。

15.根据权利要求13所述的系统，其中基于EGR流的所述存在确认所述上游软管的所述断开包括，当所述EGR阀被维持关闭时利用所述差压传感器测量所述限制性孔口两端的德尔塔压力，并且响应于所述德尔塔压力低于阈值而指示所述上游软管的断开。