CN109751125A - 用于在车辆中进行车载发动机清洁程序的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了用于减轻与发动机性能迟缓相关的问题的方法和系统。在一个实例中,一种方法包括响应于所述发动机中的一个或多个气缸的劣化的指示,通过在所述发动机燃烧空气和燃料时将柴油机尾气处理液喷射到所述发动机的进气歧管中来减少与所述一个或多个气缸相关联的碳累积。以这种方式,所述柴油机尾气处理液的水含量可在所述一个或多个发动机气缸中蒸发,这可有效地减少所述碳累积。

Description

用于在车辆中进行车载发动机清洁程序的系统和方法
技术领域
本说明书总体上涉及用于控制车辆发动机系统。以经由车载和按需技术清洁特定发动机部件的方法和系统。
背景技术/发明内容
随着发动机累积里程,碳沉积物可能会随着时间的推移而累积。这种碳沉积物可累积在一个或多个发动机气缸中的一个或多个活塞的顶部上,和/或累积在发动机气缸的进气门和排气门上。这种碳累积可能是本质上短暂的频繁行驶周期、经常使用低级燃料、车辆运行期间不适当的空燃比等的结果。在这种碳累积的情况下,发动机可能运行不平稳并且可能响应迟缓(迟缓)。此外,这种碳累积可能降低燃料经济性、增加尾气排放、并且可能在发动机燃烧空气和燃料时引起爆震问题。
为了解决这些问题,通常利用发动机添加剂,所述添加剂可用于清洁发动机气缸的这种碳沉积物。然而,此类添加剂可引入发动机的进气歧管中,这可能因此需要侵入性动作,诸如断开发动机中的真空管线、以及经由真空管线将添加剂流体引入发动机中。换句话说,这种解决方案对于车辆操作者可能是不期望的,因为可能需要维修车辆来进行这种操作。更进一步,此类添加剂是昂贵的,并且许多车辆操作者可能不知道甚至存在这种添加剂或者它们可能对于车辆操作的特定方面是有用的。更进一步,在未来可能存在车辆被自动驾驶(例如,自动驾驶车辆)的情况,并且因此,可能没有驾驶员的存在而注意到由于碳累积导致的发动机迟缓。在这种情况下,燃料经济性可能会降低,这可能导致不希望的排放物释放到大气。
本发明人在此已认识到这些问题,并且已开发至少部分地解决这些问题的系统和方法。在一个实例中,一种方法包括响应于车辆发动机的一个或多个气缸中的劣化的指示,通过将柴油机尾气处理液喷射到所述发动机的进气歧管中并且在所述发动机燃烧空气和燃料时将所述柴油机尾气处理液吸入所述发动机中来减少与所述一个或多个气缸相关联的碳累积。以这种方式,可以车载和按需方式减少碳累积。
在所述方法的一个实例中,将所述柴油机尾气处理液存储在位于柴油机尾气处理液系统中的箱中,其中第一柴油机尾气处理液管线被配置来将所述柴油机尾气处理液选择性地引导至排气通道,并且其中第二柴油机尾气处理液管线被配置来将所述柴油机尾气处理液选择性地引导至所述进气歧管。
当单独或结合附图考虑以下详细描述时,本说明书的上述优点和其他优点和特征将变得显而易见。
应当理解,提供以上概述是为了以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的一些概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征,其范围由详细描述之后的权利要求唯一地限定。此外,所要求保护的主题并不局限于解决上文或本公开的任何部分中提到的任何缺点的实现方式。
附图说明
图1示意性地示出了示例性车辆推进系统。
图2A示意性地示出了具有被配置来将还原剂喷射到发动机的排气系统中的柴油机尾气处理液(DEF)系统的示例性车辆系统。
图2B示意性地示出了具有被配置来将还原剂喷射到发动机的排气系统和/或进气系统中的DEF系统的示例性车辆系统。
图3A至图3B示意性地示出了可用于使车辆发动机在正向或反向方向上旋转的示例性H桥电路。
图4示出了用于进行发动机气缸的清洁操作的高级流程图。
图5示出了用于进行排气再循环系统清洁操作的高级流程图。
图6示出了用于进行排气再循环系统清洁操作的另一实例的高级流程图。
图7描绘了根据图4的方法的用于进行发动机气缸的清洁操作的示例性时间线。
图8描绘了根据图5的方法的用于进行排气再循环系统清洁操作的示例性时间线。
图9描绘了根据图6的方法的用于进行排气再循环系统清洁操作的示例性时间线。
具体实施方式
以下描述涉及用于进行车载和按需清洁操作以减少或消除与各种发动机元件部分相关联的碳累积的系统和方法。所述系统和方法可包括从DEF喷射系统蒸发柴油机尾气处理液(DEF),这可导致DEF的水含量被转化为蒸汽,这可有效地清洁碳累积。这种系统和方法在混合动力车辆中尤其有用,诸如图1所描绘的混合动力车辆,其中可利用马达来旋转未加燃料的发动机,这可包括将DEF输送到排气再循环(EGR)系统(诸如图2A所描绘的系统)的方式。在一个实例中,DEF可喷射到排气通道中(参见图2A),并且在EGR阀打开的情况下通过使发动机在反向方向上未加燃料地旋转而将其引导到EGR系统。在另一个实例中,DEF可经由引入的DEF线喷射到进气歧管中,如图2B所示,其中发动机可在前向方向上未加燃料地旋转以在EGR阀打开的条件下将DEF引导到EGR系统。在任一种情况下,在DEF被引导至EGR系统之后,发动机可以燃烧操作模式来操作,以将热量引导至EGR系统,从而用于蒸发DEF的水含量,这可有效地清洁与EGR阀或EGR通道相关联的碳沉积物。在另一个实例中,DEF可在发动机燃烧空气和燃料的同时被喷射到进气歧管中,使得DEF可被吸入发动机中,从而当DEF在发动机气缸内蒸发时可清除发动机气缸的碳沉积物。
为了使发动机未加燃料地在正向或反向方向上旋转,可利用诸如图3A至图3B描绘的H桥。图4描绘了一种方法,借此可经由到进气歧管中的DEF喷射将碳沉积物从发动机气缸中去除,图5描绘了一种方法,借此可经由到进气歧管中的DEF喷射将碳沉积物从EGR系统中去除,并且图6描绘了一种方法,借此可经由到排气歧管中的DEF喷射将碳沉积物从EGR系统中去除。图7描绘了用于进行图4的发动机气缸清洁操作的时间线,图8描绘了用于进行图5的EGR系统清洁操作的时间线,并且图9描绘了用于进行图6的EGR系统清洁操作的时间线。
图1展示了示例性车辆推进系统100。车辆推进系统100包括燃料燃烧发动机110和马达120。作为非限制性实例,发动机110包括内燃发动机,并且马达120包括电动马达。马达120可被配置来利用或消耗与发动机110不同的能量源。例如,发动机110可消耗液体燃料(例如,汽油)以产生发动机输出,而马达120可消耗电能以产生马达输出。因此,具有推进系统100的车辆可称为混合动力电动车辆(HEV)。
车辆推进系统100可根据车辆推进系统遇到的工况利用各种不同的操作模式。这些模式中的一些可使得发动机110能够维持在关闭状态(即,设定为停用状态),其中停止发动机处的燃料燃烧。例如,在选择的工况下,当发动机110停用时,马达120可如箭头122所示经由驱动轮130来推进车辆。
在其他工况期间,发动机110可被设置为停用状态(如上所述),而马达120可被操作来对能量存储装置150充电。例如,如箭头122所示,马达120可从驱动轮130接收车轮扭矩,其中马达可将车辆的动能转换成电能以存储在能量存储装置150处,如箭头124所示。所述操作可称为车辆的再生制动。因此,在一些实例中,马达120可提供发电机功能。然而,在其他实例中,发电机160可替代地从驱动轮130接收车轮扭矩,其中发电机可将车辆的动能转换成电能以存储在能量存储装置150处,如箭头162所示。
仍然在其他工况期间,如箭头142所示,可通过燃烧从燃料系统140接收的燃料来操作发动机110。例如,当马达120停用时,发动机110可操作来如箭头112所示经由驱动轮130来推进车辆。在其他工况期间,分别如箭头112和122所示,发动机110和马达120两者可各自被操作来经由驱动轮130推进车辆。其中发动机和马达两者都可选择性地推进车辆的配置可被称为并联型车辆推进系统。应当注意,在一些实例中,马达120可经由第一组驱动轮来推进车辆,并且发动机110可经由第二组驱动轮来推进车辆。
在其他实例中,车辆推进系统100可被配置成串联型车辆推进系统,由此发动机不直接推进驱动轮。相反,可操作发动机110以给马达120提供动力,马达可进而经由驱动轮130推进车辆,如箭头122所示。例如,在选择的工况期间,发动机110可如箭头116所示驱动发电机160,发电机可进而如箭头114所示向一个或多个马达120供应电能或者如箭头162所示向能量存储装置150供应电能。作为另一个实例,可操作发动机110以驱动马达120,马达可进而提供发电机功能以将发动机输出转换成电能,其中电能可存储在能量存储装置150处以供马达随后使用。
在将在以下进一步详细讨论的其他实例中,马达120可被配置来使用经由能量存储装置150提供的能量使发动机在前向方向(例如,默认取向)或反向取向上未加燃料地旋转(由箭头186例示)。
燃料系统140可包括一个或多个燃料储存箱144,以用于在车辆上存储燃料。例如,燃料箱144可存储一种或多种液体燃料,包括但不限于:汽油、柴油和醇类燃料。在一些实例中,燃料可作为两种或更多种不同燃料的共混物存储在车辆上。例如,燃料箱144可被配置来存储汽油和乙醇的共混物(例如,E10、E85等)或汽油和甲醇的共混物(例如,M10、M85等),由此这些燃料或燃料共混物可输送到发动机110,如箭头142所示。还可向发动机110供应其他合适的燃料或燃料共混物,其中燃料可在发动机处燃烧以产生发动机输出。发动机输出可用于如箭头112所示地推进车辆或者经由马达120或发电机160对能量存储装置150再充电。
在一些实例中,能量存储装置150可被配置来存储电能,所述电能可被供应到驻留在车辆上的其他电负载(除了马达),包括车厢加热和空调、发动机启动、前灯、车厢音频和视频系统等。作为非限制性实例,能量存储装置150可包括一个或多个电池和/或电容器。
控制系统190可与发动机110、马达120、燃料系统140、能量存储装置150和发电机160中的一个或多个通信。控制系统190可从发动机110、马达120、燃料系统140、能量存储装置150和发电机160中的一个或多个接收传感反馈信息。此外,控制系统190可响应于所述传感反馈将控制信号发送到发动机110、马达120、燃料系统140、能量存储装置150和发电机160中的一个或多个。控制系统190可从车辆操作者102接收操作者请求的车辆推进系统输出的指示。例如,控制系统190可从与踏板192通信的踏板位置传感器194接收传感反馈。踏板192可示意性地指制动踏板和/或加速踏板。此外,在一些实例中,控制系统190可与远程发动机启动接收器195(或收发器)通信,所述远程发动机启动接收器从具有远程启动按钮105的密钥卡104接收无线信号106。在其他实例(未示出)中,可经由蜂窝电话或基于智能电话的系统来启动远程发动机启动,其中用户的蜂窝电话将数据发送到服务器并且服务器与车辆通信以启动发动机。
如箭头184所示,能量存储装置150可周期性地从驻留在车辆外部的电源180(例如,不是车辆的一部分)接收电能。作为非限制性实例,车辆推进系统100可被配置为插电式混合动力电动车辆(HEV),由此电能可经由电能传输电缆182从电源180供应到能量存储装置150。在从电源180对能量存储装置150进行再充电操作期间,电传输电缆182可电耦接能量存储装置150和电源180。当操作车辆推进系统以推进车辆时,电传输电缆182可在电源180与能量存储装置150之间断开。控制系统190可识别和/或控制存储在能量存储装置处的电能的量,这可称为荷电状态(SOC)。
在其他实例中,可省略电传输电缆182,其中可在能量存储装置150处从电源180无线地接收电能。例如,能量存储装置150可经由电磁感应、无线电波和电磁共振中的一个或多个从电源180接收电能。因此,应当理解,可使用任何合适的方法来从不包括车辆的一部分的电源对能量存储装置150进行再充电。以这种方式,马达120可通过利用除了由发动机110使用的燃料之外的能量源来推进车辆。
燃料系统140可周期性地从驻留在车辆外部的燃料源接收燃料。作为非限制性实例,如箭头172所示,车辆推进系统100可通过经由燃料分配装置170接收燃料来加燃料。在一些实例中,燃料箱144可被配置来存储从燃料分配装置170接收的燃料,直到燃料被供应到发动机110来燃烧。在一些实例中,控制系统190可经由燃料水平传感器接收存储在燃料箱144处的燃料水平的指示。存储在燃料箱144处的(例如,如由燃料水平传感器识别的)燃料水平可例如经由车辆仪表板196中的燃料量表或指示而传达给车辆操作者。
车辆推进系统100还可包括环境温度/湿度传感器198和侧倾稳定性控制传感器,诸如横向和/或纵向和/或横摆率传感器199。车辆仪表板196可包括指示灯和/或基于文本的显示器,其中消息被显示给操作者。车辆仪表板196还可包括用于接收操作者输入的各种输入部分,诸如按钮、触摸屏、语音输入/识别等。例如,车辆仪表板196可包括可手动致动或者由车辆操作者按下以启动加燃料的加燃料按钮197。例如,如以下更详细描述的,响应于车辆操作者致动加燃料按钮197,车辆中的燃料箱可减压,从而可执行加燃料。
如本领域中已知的,控制系统190可使用适当的通信技术通信地耦接到其他车辆或基础设施。例如,控制系统190可经由无线网络131耦接到其他车辆或基础设施,所述无线网络可包括Wi-Fi、蓝牙、一种类型的蜂窝服务、无线数据传输协议等等。控制系统190可经由车辆对车辆(V2V)、车辆对基础设施对车辆(V2I2V)和/或车辆对基础设施(V2I或V2X)技术来广播(和接收)关于车辆数据、车辆诊断、交通状况、车辆位置信息、车辆操作程序等的信息。车辆之间交换的通信和信息可直接在车辆之间进行,或者可为多跳的。在一些实例中,可使用长距离通信(例如,WiMax)来代替或结合V2V或V2I2V,以将覆盖区域扩展几英里。在其他实例中,如本领域中公知的,车辆控制系统190可经由无线网络131和互联网(例如,云)通信地耦接到其他车辆或基础设施。
车辆系统100还可包括车辆操作者可与之交互的车载导航系统132(例如,全球定位系统)。导航系统132可包括一个或多个位置传感器,以用于辅助估计车辆速度、车辆高度、车辆位置/定位等。所述信息可用于推断发动机操作参数,诸如当地大气压力。如上所述,控制系统190可进一步被配置来经由互联网或其他通信网络接收信息。从GPS接收的信息可与可经由互联网获得的信息互相参考,以确定当地天气状况、当地交通规则等。
图2A示出了车辆系统206的示意图。可理解的是,车辆系统206可包括与图1所描绘的车辆系统100相同的车辆系统。车辆系统206包括耦接到排放控制系统251和燃料系统218的发动机系统208。可理解的是,燃料系统218可包括与图1所描绘的燃料系统140相同的燃料系统。排放控制系统251包括燃料蒸气容器或滤罐222,其可用于捕获和存储燃料蒸气。发动机系统208可包括具有多个气缸230的发动机110。发动机110包括发动机进气系统223和发动机排气系统225。发动机进气口223包括经由进气通道242与发动机进气歧管244流体连通的节气门262。在一些实例中,节气门262可包括电子节气门,所述电子节气门可经由控制器212命令到期望位置。此外,发动机进气口223可包括位于节气门262上游的气箱和过滤器(未示出)。发动机排气系统225包括通向排气通道235的排气歧管248,所述排气通道将排气引导至大气。排气通道可通向一个或多个排气后处理装置(例如226、229、236)以及还原剂输送和存储系统,诸如柴油机尾气处理液(DEF)系统238。在一些实例中,排气通道可包括排气调谐阀299,所述排气调谐阀可包括例如蝶阀,并且可经由控制器控制到完全打开或完全关闭的位置或者在完全打开和/或完全关闭之间的某处。
排气后处理装置可沿着排气通道235以各种顺序和/或组合来布置。例如,柴油氧化催化剂(DOC)226可在下游由选择性催化还原(SCR)催化剂229紧随。在一些实例中,氮氧化物传感器(NOx传感器)298可定位在SCR的下游,并且可配置来测量NOx浓度。SCR催化剂229可在下游由柴油微粒过滤器(DPF)236紧随。应当理解,图2A所示的排气系统225的排放控制装置在本质上是示例性的。各种其他排放控制装置和配置可包括在发动机排气系统225中。例如,排气系统225可包括SCR催化剂,其仅由DPF紧随。在另一个实例中,排气系统225可仅包括SCR催化剂。在又一个实例中,DPF可位于SCR催化剂的上游,或者可使用组合的DPF/SCR催化剂。
发动机排气系统225还可包括还原剂输送和/或存储系统,诸如DEF系统238。DEF可为液体还原剂,诸如尿素和水的混合物,其储存在诸如存储箱的储存容器中。在一个实例中,DEF系统238可包括用于车载DEF存储的DEF箱239、DEF输送管线240,所述输送管线经由SCR催化剂229处或上游的喷射器将DEF箱239耦接到排气通道235。DEF箱239可具有各种形式,并且可包括加燃料口颈241和车身中的对应的箱盖和/或盖门。加燃料口颈241可被配置来接收用于补充DEF的喷嘴。
DEF系统238还可包括管线240中的第一DEF喷射器243,所述喷射器将DEF喷射到SCR催化剂229上游的排气中。第一DEF喷射器243可用于经由控制系统214控制DEF喷射的正时和量。更具体地,第一DEF喷射器243可包括第一DEF喷射器阀292。DEF喷射器阀292可被配置成主动电磁阀,所述主动电磁阀可例如经由来自控制系统214的命令被致动打开和关闭。DEF系统238还可包括DEF泵246。DEF泵246可用于加压DEF并将其输送到管线240中。DEF系统238还可包括DEF管线加热器247,所述加热器加热DEF管线240。例如,DEF管线加热器247可在低温下加热前往DEF泵的DEF流体,以便维持DEF流体粘度。DEF管线加热器247可为电阻加热器或各种其他配置。DEF管线加热器247可耦接到可包括电池的能量存储装置150,并且可例如经由控制系统214启用和控制。
可理解的是,通过将DEF喷射到SCR上游的热排气中,其中DEF包括尿素和水的混合物,尿素可在热排气中分解成氨气(NH3)并且可由SCR装置吸收。氨气随后在SCR催化剂的存在下将NOx还原成氮气。因此,可理解的是,在一些实例中,NOx传感器可用于推断何时和多少DEF被喷射到排气中,以便经由用氨气填充SCR来有效地减少NOx排放。
应当理解,诸如各种阀和传感器的其他部件可包括在发动机中。例如,大气压力传感器213可包括在发动机进气口中。在一个实例中,大气压力传感器213可为歧管空气压力(MAP)传感器,并且可耦接到节气门262下游的发动机进气口。例如当节气门262的开启量大于阈值时,大气压力传感器213可依赖于部分节气门或全开或大开节气门状况,以便准确地确定BP。
湿度传感器258可定位在节气门262下游的发动机进气口中。例如,湿度传感器可定位来确定流过进气通道242的进气的湿度。在一个实例中,湿度传感器258可测量传感器所暴露于的气体的相对湿度和温度。基于相对湿度和温度,可确定气体的比湿度(例如,每单位质量气流的水量)。为了测量相对湿度,可使用露点传感器(例如使用冷镜)或湿球/干球传感器。在其他实例中,可通过电容传感器测量绝对湿度,并且可估计或测量空气的温度和/或压力,以便计算相对湿度和/或比湿度。
具体地,发动机控制系统倾向于想要了解比湿度,例如空气的湿度比。换句话说,发动机控制系统想要了解有多少空气是水蒸气(或一些其他稀释剂)。一些发动机湿度传感器测量绝对湿度,例如一定体积空气中的水的质量。在许多情况下,湿度传感器可测量绝对湿度、经由所选择的测量和假设将其转换成相对湿度、将相对湿度数据发送到控制器212,所述控制器重新转换为绝对湿度并且随后转换为比湿度。为了进行这种转换,可测量或推断测量点处的压力和温度两者。因此,在一些实例中,大气压力传感器213和温度传感器260可包括在湿度传感器258附近。
在一些实例中,发动机系统208可包括发动机转速传感器265。发动机转速传感器265可附接到发动机110的曲轴(未示出),并且可将发动机转速传达给控制器212。在一些实例中,发动机系统208可包括发动机扭矩传感器267,并且可耦接到发动机110的曲轴(未示出)以测量经由发动机产生的扭矩。在一个实例中,发动机扭矩传感器可用于指示一个或多个发动机气缸是否根据需要起作用,或者发动机气缸是否存在不期望的问题,诸如气缸进气口/排气门上的碳沉积物等等。
发动机系统208还可包括排气再循环(EGR)系统249,所述排气再循环系统接收离开发动机110的排气流的至少一部分并且将排气返回到节气门262下游的发动机进气歧管244。在一些情况下,EGR系统249可用于调节燃烧室内的空气和燃料混合物的温度和/或稀释,从而提供在一些燃烧模式期间控制点火正时的方法。此外,在某些情况下,通过控制排气门正时,可将一部分燃烧气体保留或捕获在燃烧室中。EGR系统249被示出为形成从排气通道235到进气通道242的公共EGR通道250。
在一些实例中,排气系统225还可包括涡轮增压器(未示出),所述涡轮增压器包括涡轮机和耦接在公共轴上的压缩机。涡轮机可耦接在排气通道235内,而压缩机可耦接在进气通道242内。当从发动机110排出的一部分排气流撞击涡轮机的叶片时,可使涡轮机的叶片围绕公共轴旋转。压缩机可耦接到涡轮机,使得当使涡轮机的叶片旋转时可致动压缩机。当被致动时,压缩机可随后将加压的新鲜空气引导到进气歧管244,随后可将其引导到发动机110。在其中EGR通道250耦接到涡轮机上游的发动机排气225并且耦接到压缩机下游的进气通道242的系统中,EGR系统可认为是高压EGR系统。EGR通道可替代地耦接在涡轮机的下游和压缩机的上游(低压EGR系统)。可理解的是,本文讨论的系统和方法可应用于高压EGR系统或低压EGR系统,而不脱离本公开的范围。
EGR阀253可耦接在EGR通道250内。EGR阀253可被配置成主动电磁阀,所述主动电磁阀可被致动以允许排气流入进气歧管244中。由发动机110排出的被允许通过EGR系统249并返回发动机110的排气流的部分可通过可由控制器212调节的EGR阀253的测量致动来计量。EGR阀253的致动可基于各种车辆操作参数和计算的总EGR流率。
一个或多个EGR冷却器254可耦接在EGR通道250内。EGR冷却器254可用于在将流传递到进气歧管244之前降低EGR流动流的总体温度,在进气歧管处它可与新鲜空气结合并且被引导到发动机110。EGR通道250可包括一个或多个流动限制区域255。一个或多个压力传感器256可在流动限制区域255处或附近耦接。流动限制区域的直径可因此用于确定通过EGR通道250的总体积流率。
进气系统碳氢化合物捕集器(AIS HC)257可放置在发动机110的进气歧管中以吸附从进气歧管中的未燃烧燃料散发的燃料蒸气、来自劣化燃料喷射器的混拌(puddled)燃料和/或在发动机关闭期间曲轴箱通风排放中的燃料蒸气。AIS HC可包括一叠浸渍有HC蒸气吸附/解吸材料的连续层状聚合物片。可替代地,吸附/解吸材料可填充在聚合物片层之间的区域中。吸附/解吸材料可包括碳、活性碳、沸石或任何其他HC吸附/解吸材料中的一种或多种。当发动机操作时引起进气歧管真空和由此产生的气流穿过AIS HC 257时,捕获的蒸气可被动地从AIS HC解吸并在发动机110中燃烧。因此,在发动机操作期间,进气燃料蒸气从AIS HC 257储存和解吸。此外,在发动机关闭期间存储的燃料蒸气也可在发动机操作期间从AIS HC解吸。以这种方式,AIS HC 257可连续地装载和清洗(purge),并且即使在发动机110关闭时,捕集器也可减少来自进气通道的蒸发排放。
燃料系统218可包括耦接到燃料泵系统221的燃料箱220。可理解的是,燃料箱220可包括与以上在图1中描绘的燃料箱144相同的燃料箱。燃料泵系统221可包括一个或多个泵,以用于对输送到发动机110的喷射器的燃料加压,诸如所示的示例性喷射器266。虽然仅示出单个喷射器266,但是为每个气缸提供了额外的喷射器。应当理解,燃料系统218可为无回流燃料系统、回流燃料系统或者各种其他类型的燃料系统。燃料箱220可容纳多种燃料共混物,包括具有一系列醇浓度的燃料,诸如各种汽油-乙醇共混物,包括E10、E85、汽油等以及它们的组合。位于燃料箱220中的燃料水平传感器234可向控制器212提供燃料水平的指示(“燃料水平输入”)。如所描绘的,燃料水平传感器234可包括连接到可变电阻器的浮子。可替代地,可使用其他类型的燃料水平传感器。
在被清洗到发动机进气口223之前,在燃料系统218中产生的蒸气可经由蒸气回收管线231引导到蒸发排放控制系统251,所述蒸发排放控制系统包括燃料蒸气滤罐222。蒸气回收管线231可经由一根或多根导管耦接到燃料箱220,并且可包括一个或多个阀,以用于在某些条件下隔离燃料箱。例如,蒸气回收管线231可经由导管271、273和275中的一个或多个或其组合耦接到燃料箱220。
此外,在一些实例中,一个或多个燃料箱通风阀可定位在导管271、273或275中。除了其他功能之外,燃料箱通风阀可允许排放控制系统的燃料蒸气滤罐维持在低压或真空下而不增加来自燃料箱的燃料蒸发速率(否则如果燃料箱压力降低则会发生这种情况)。例如,导管271可包括坡度通风阀(grade vent valve)(GVV)287,导管273可包括填充限制通风阀(FLVV)285,并且导管275可包括坡度通风阀(GVV)283。此外,在一些实例中,回收管线231可耦接到燃料填充系统219。在一些实例中,燃料填充系统可包括用于将燃料填充系统与大气密封的燃料箱盖205。加燃料系统219经由燃料加注管或口颈211耦接到燃料箱220。
此外,加燃料系统219可包括加燃料锁245。在一些实例中,加燃料锁245可为燃料箱盖锁定机构。燃料箱盖锁定机构可被配置来自动地将燃料箱盖锁定在关闭位置,使得燃料箱盖无法打开。例如,在燃料箱中的压力或真空大于阈值时,燃料箱盖205可经由加燃料锁245保持锁定。响应于加燃料请求,例如车辆操作者发起的请求,燃料箱可减压并且在燃料箱中的压力或真空下降到阈值以下之后解锁燃料箱盖。燃料箱盖锁定机构可为闩锁或离合器,所述燃料箱盖锁定机构在接合时防止燃料箱盖的移除。闩锁或离合器可例如通过螺线管电锁定,或者可例如通过压力隔膜机械锁定。
在一些实例中,加燃料锁245可为位于燃料加注管211的嘴部处的燃料加注管阀。在此类实例中,加燃料锁245可不阻止燃料箱盖205的移除。相反,加燃料锁245可防止加燃料泵插入燃料加注管211中。加注管阀可例如通过螺线管电锁定,或者例如通过压力隔膜机械锁定。
在一些实例中,加燃料锁245可为加燃料门锁,诸如闩锁或离合器,所述加燃料锁锁定位于车辆的车身板中的加燃料门。加燃料门锁可例如通过螺线管电锁定,或者例如通过压力隔膜机械锁定。
在其中使用电动机构锁定加燃料锁245的实例中,例如当燃料箱压力降低到低于压力阈值时,加燃料锁245可通过来自控制器212的命令解锁。在其中使用机械机构锁定加燃料锁245的实例中,例如当燃料箱压力降低至大气压时,加燃料锁245可经由压力梯度解锁。
排放控制系统251可包括一个或多个排放控制装置,诸如填充有适当吸附剂286b的一个或多个燃料蒸气滤罐222,所述滤罐被配置来在燃料箱再填充操作期间暂时捕获燃料蒸气(包括蒸发的碳氢化合物)和“运行损失“(即,在车辆操作期间蒸发的燃料)。在一个实例中,使用的吸附剂286b是活性碳。排放控制系统251还可包括滤罐通风路径或通风管线227,当存储或捕获来自燃料系统218的燃料蒸气时,所述通风路径或通风管线可将气体从滤罐222引导排出到大气。
滤罐222可包括缓冲区222a(或缓冲区域),每个滤罐和缓冲区包含吸附剂。如图所示,缓冲区222a的体积可小于滤罐222的体积(例如一小部分)。缓冲区222a中的吸附剂286a可与滤罐中的吸附剂相同或不同(例如,两者都可包括炭)。缓冲区222a可定位在滤罐222内,使得在滤罐装载期间,燃料箱蒸气首先被吸附在缓冲区内,并且随后当缓冲区饱和时,另外的燃料箱蒸气被吸附在滤罐中。相比之下,在滤罐清洗期间,燃料蒸气首先从滤罐中解吸(例如,达到阈值量),随后从缓冲区中解吸。换句话说,缓冲区的装载和卸载与滤罐的装载和卸载不是线性的。因此,滤罐缓冲区的作用是抑制从燃料箱流到滤罐的任何燃料蒸气峰值,从而减少任何燃料蒸气峰值进入发动机的可能性。一个或多个温度传感器232可耦接到滤罐222和/或滤罐内。当燃料蒸气由滤罐中的吸附剂吸附时,产生热量(吸附热量)。同样,当燃料蒸气由滤罐中的吸附剂解吸时,消耗热量。以这种方式,可基于滤罐内的温度变化来监测和估计滤罐对燃料蒸气的吸附和解吸。
当经由清洗管线228和清洗阀261将存储的燃料蒸气从燃料系统218清洗到发动机进气口223时,通风管线227还可允许新鲜空气被吸入到滤罐222中。例如,清洗阀261可为常闭的,但是可在某些条件下打开,使得来自发动机进气歧管244的真空被提供给燃料蒸气滤罐以便进行清洗。在一些实例中,通风管线227可包括在滤罐222的上游设置在其中的空气过滤器259。
在一些实例中,滤罐222与大气之间的空气和蒸气的流动可通过耦接在通风管线227内的滤罐通风阀297来调节。当包括时,滤罐通风阀297可为常开阀,使得燃料箱隔离阀252(FTIV)可控制燃料箱220与大气的通风。FTIV 252可定位在导管278内的燃料箱与燃料蒸气滤罐222之间。FTIV 252可为常闭阀,当打开时,其允许燃料蒸气从燃料箱220排放到燃料蒸气滤罐222。随后可将燃料蒸气排放到大气,或者经由滤罐清洗阀261将燃料蒸气清洗到发动机进气系统223。在一些实例中,可不包括FTIV,而在其他实例中,可包括FTIV。
通过选择性地调节各种阀和螺线管,燃料系统218可由控制器212以多种模式来操作。可理解的是,控制系统214可包括与以上图1所描绘的控制系统190相同的控制系统。例如,燃料系统可以燃料蒸气存储模式操作(例如,在燃料箱加燃料操作期间并且在发动机未燃烧空气和燃料的情况下),其中控制器212可在关闭滤罐清洗阀(CPV)261时打开隔离阀252(当包括时),以将加燃料蒸气引导到滤罐222中,同时防止燃料蒸气被引导到进气歧管中。
作为另一实例,燃料系统可在加燃料模式下操作(例如,当车辆操作者请求燃料箱加燃料时),其中控制器212可打开隔离阀252(当包括时),同时维持滤罐清洗阀261关闭,以在允许将燃料添加到其中之前使燃料箱减压。因此,隔离阀252(当包括时)可在加燃料操作期间保持打开,以允许加燃料蒸气存储在滤罐中。在加燃料完成后,可关闭隔离阀。
作为又一个实例,燃料系统可以滤罐清洗模式操作(例如,在已达到排放控制装置起燃温度之后并且在发动机燃烧空气和燃料的情况下),其中控制器212可打开滤罐清洗阀261,同时关闭隔离阀252(当包括时)。在本文,由操作的发动机的进气歧管产生的真空可用于通过通风口227并且通过燃料蒸气滤罐222来抽吸新鲜空气,以将储存的燃料蒸气清洗到进气歧管244中。在所述模式中,来自滤罐的清洗的燃料蒸气在发动机中燃烧。可继续清洗,直到滤罐中存储的燃料蒸气量低于阈值为止。
控制器212可包括控制系统214的一部分。在一些实例中,控制系统214可与图1所示的控制系统190相同。控制系统214被示出为从多个传感器216(其各种实例在本文中描述)中接收信息并且将控制信号发送到多个致动器281(其各种实例在本文中描述)。作为一个实例,传感器216可包括位于排放控制装置270上游的排气传感器237、温度传感器233、压力传感器291、压力传感器282以及滤罐温度传感器232。诸如压力、温度、空燃比和成分传感器的其他传感器可耦接到车辆系统206中的各个位置。作为另一个实例,致动器可包括节气门262、燃料箱隔离阀252、滤罐清洗阀261和滤罐通风阀297。控制系统214可包括控制器212。控制器可接收来自各种传感器的输入数据、处理输入数据,并且基于对应于一个或多个程序的编程在其中的指令或代码而响应于处理的输入数据来触发致动器。本文关于图4至图6描述示例性控制程序。
在一些实例中,控制器可被置于降低功率模式或休眠模式,其中控制器仅维持基本功能,并且以比对应的唤醒模式更低的电池消耗来进行操作。例如,控制器可在车辆关闭事件之后被置于休眠模式,以便在车辆关闭事件之后的持续时间内执行诊断程序。控制器可具有唤醒输入,所述唤醒输入允许控制器基于从一个或多个传感器接收的输入而返回到唤醒模式。例如,车门的打开可触发返回到唤醒模式。在其他实例中,控制器可能需要唤醒以便执行这种方法。在这种实例中,控制器可保持唤醒持续一段时间,所述持续时间被称为控制器维持唤醒以执行扩展关闭功能的时间段,使得控制器可唤醒来进行诊断程序。在另一个实例中,唤醒能力可使得电路能够在请求诊断时(例如,当请求湿度传感器诊断时,或者当满足用于进行这种诊断的条件时)唤醒控制器。
不期望的蒸发排放检测程序可由控制器212针对燃料系统218和/或蒸发排放系统251间歇地执行,以确认燃料系统和/或蒸发排放系统中不存在不期望的蒸发排放。因此,可在发动机关闭(发动机关闭测试)时使用发动机关闭自然真空(EONV)来执行蒸发排放检测程序,所述自然真空是由于发动机关闭后燃料箱处的温度和压力的变化而产生和/或用从真空泵补充的真空。可替代地,可在发动机运行时通过操作真空泵和/或使用发动机进气歧管真空来执行蒸发排放检测程序。在一些配置中,滤罐通风阀(CVV)297可耦接在通风管线227内。CVV 297可用于调节滤罐222与大气之间的空气和蒸气的流动。CVV也可用于诊断程序。当包括时,CVV可在燃料蒸气存储操作期间打开(例如,在燃料箱加燃料期间并且在发动机未运行期间),使得在已通过滤罐之后燃料蒸气的汽提空气可被推出到大气中。同样,在清洗操作期间(例如,在滤罐再生期间并且在发动机运行时),可打开CVV以允许新鲜空气流剥离储存在滤罐中的燃料蒸气。在一些实例中,CVV 297可为电磁阀,其中经由滤罐通风螺线管的致动来执行阀的打开或关闭。具体地,滤罐通风阀可为打开的,其在滤罐通风螺线管致动时关闭。在一些实例中,CVV 297可配置为可闩锁的电磁阀。换句话说,当阀置于闭合配置时,它闩锁闭合而不需要额外的电流或电压。例如,阀可用100ms脉冲关闭,并且随后在稍后的时间点用另一个100ms脉冲打开。以这种方式,减少了维持CVV关闭所需的电池电量。具体地,CVV可在车辆关闭时关闭,从而维持电池电量,同时维持燃料排放控制系统与大气密封。
现在转向图2B,展示了车辆系统293的实例。可理解的是,图2B的车辆系统293的大多数部件与图2A所描绘的车辆系统206的所描述的那些部件相同。因此,图2A与图2B之间的相同的部件由相同的标号表示,并且为简洁起见这里将不再重复说明。
如上所述,在图2B的示例性车辆系统293中,发动机排气系统可包括DEF系统238B。除了DEF系统238B还可包括源自DEF输送管线240的第二DEF输送管线294之外,DEF系统238B可包括与图2A中讨论的DEF系统238相同的部件。第二DEF输送管线294可经由第二DEF喷射器295将DEF箱239耦接到进气歧管244。第二DEF喷射器295可包括第二DEF喷射器阀296,所述第二DEF喷射器阀可被配置成主动电磁阀,所述主动电磁阀可例如经由来自控制系统214的命令被致动打开和关闭。因此,如以下将详细讨论的,可能存在其中将DEF喷射到进气歧管中可能是有益的车辆工况或情况。可替代地,可能存在其中将DEF喷射到排气通道235中可能是有益的其他情况。重要的是,可理解的是,在诸如图2B的情况下,其中DEF可被喷射到进气歧管244和/或排气通道235中,DEF可被喷射到进气歧管中而不会还将DEF喷射到排气通道235中。可替代地,可将DEF喷射到排气通道235中而不会还将DEF喷射到进气歧管244中。更进一步,可能存在一些实例,其中DEF可同时或几乎同时喷射到进气歧管244和排气通道235两者中。将DEF喷射到进气歧管244和/或排气通道235中的一个或多个中以便进行特定诊断程序的详细实例将在以下关于图4至图6来讨论。
简而言之,在一个实例中,DEF可在发动机燃烧空气和燃料时喷射到进气歧管244中,以便将DEF吸入发动机的一个或多个气缸中,使得可清洁(例如,在气缸活塞的顶部上或者进气/排气门上的)碳沉积物。在一些实例中,当DEF被吸入发动机的一个或多个气缸中时,可将空燃比调节成富空燃比以补偿喷射的DEF。重要的是,可车载和按需进行这种碳沉积物的清洁。更具体地,如所讨论的,DEF可包括尿素和水(尿素成分和水成分)的混合物。因此,当燃料、空气和DEF的混合物被引入一个或多个发动机气缸中并被点燃时,DEF的水成分可变成蒸汽(例如变得蒸发),这可有效地清除碳沉积物。在发动机空转状态期间,DEF可喷射到进气歧管中。在一些实例中,发动机空转状态可包括关断(key-off)事件,其中控制器维持在唤醒状态以减少碳累积,并且其中控制器在完成测试之后进入休眠。在这种实例中,可理解的是,喷射到进气歧管中的DEF可包括阈值量,所述阈值量小于在将DEF喷射到进气歧管期间提供给发动机的燃料量。
另一个实例包括一种方法,所述方法包括在车辆的第一工况下,所述第一工况包括发动机的一个或多个气缸的劣化以及在EGR系统中没有所指示的劣化的指示,在排气再循环阀关闭的情况下将DEF喷射到发动机的进气歧管中,以减轻一个或多个气缸的劣化。在车辆的第二工况下,所述第二工况包括EGR系统中的劣化以及一个或多个气缸中没有劣化的指示和/或发动机的一个或多个气缸中的劣化的指示,在EGR阀打开的情况下将柴油机尾气处理液喷射到发动机的进气歧管中,以减轻排气再循环系统的劣化。在第一工况下,DEF在发动机燃烧空气和燃料时喷射到进气歧管中,并且还可以包括响应于已减轻一个或多个发动机气缸的劣化的指示而停止将DEF喷射到进气歧管中,该指示可包括已减少或去除与一个或多个发动机气缸相关联的碳累积的指示。在第二工况下,在发动机在前向方向上未加燃料地旋转预定的持续时间时,可将DEF喷射到进气歧管中。一旦预定持续时间期满,发动机可被启动以燃烧空气和燃料,其中一个气缸不接收燃料,并且在发动机燃烧空气和燃料时,在EGR阀打开的情况下,维持将DEF喷射到进气歧管中。可停止喷射DEF,并且可响应于已减轻EGR系统中的劣化的指示而关闭EGR阀。减轻EGR系统中的劣化可包括减少或去除EGR系统的EGR通道中的碳累积和/或去除与EGR阀相关联的碳累积。在这种实例中,在第二条件下,可理解的是,未接收燃料的一个发动机气缸不包括具有指示的劣化的发动机的一个或多个气缸。可理解的是,在本文中讨论,EGR系统中的劣化的指示是响应于EGR系统中的流量在EGR阀打开时在预定的车辆工况下低于期望流量,和/或响应于EGR系统中的流量在EGR阀关闭的条件下高于期望流量。
在另一个实例中,考虑EGR流量低于预期或期望的情况。这种低流量EGR可能是由于EGR阀(例如253)上或EGR通道(例如250)中的碳沉积物。在这种实例中,在发动机在前向或默认方向上未加燃料地旋转(例如,没有空气和燃料的燃烧)时,DEF可喷射到进气歧管中,其中EGR阀打开以将液体DEF引导到EGR通道(例如250)中。在将DEF引导到EGR通道中之后,可启动发动机以燃烧空气和燃料,使得可在排气和EGR通道中产生热量。在EGR阀打开的情况下,通过操作发动机来燃烧空气和燃料以加热DEF可导致来自DEF的水成分的蒸汽有效地清除与EGR阀相关联的碳沉积物。换句话说,在将柴油机尾气处理液引导至EGR系统(例如,引导至EGR通道)之后,可操作发动机以蒸发引导至EGR系统的DEF。此外,当启动发动机以燃烧空气和燃料时,一个发动机气缸可能不被启动(未向停用的气缸提供燃料),并且因此所述一个停用的发动机气缸可用作用于将DEF引导到EGR通道中的路线,其中在发动机启动以燃烧空气和燃料后,DEF继续喷射到进气歧管中。这种实例可包括氧化催化剂(例如226)高于阈值温度的条件(其中阈值温度可包括在此点处被引导穿过氧化催化剂的任何DEF可被蒸发的温度)。
在另一个实例中,车辆的第三工况可包括将DEF喷射到车辆的发动机的进气歧管中并将DEF引导到EGR系统,并且第四工况可包括将DEF喷射到车辆的排气通道中并将DEF引导至EGR系统。在这种实例中,第三工况和第四工况都可包括响应于将DEF引导到EGR系统而使DEF蒸发。在这种实例中,第三工况可包括位于用于将DEF喷射到排气通道中的喷射部位上游的氧化催化剂(例如226)的温度大于阈值温度,其中第四工况可包括:氧化催化剂的温度低于阈值温度。在这种实例中,阈值温度可包括在所述点处被引导穿过氧化催化剂的DEF导致DEF蒸发的温度。在所述实例中,在第三工况下,发动机可在前向方向上未加燃料地旋转,而在第四工况下,DEF可通过使发动机在反向方向上未加燃料地旋转而引导至EGR系统。在第三条件和第四条件两者下,使DEF蒸发包括启动发动机以燃烧空气和燃料,以便将发动机排气热量引导至EGR系统。此外,第三工况可包括关断事件,而第四工况可包括接通(key-on)事件。
在另一个实例中,第五工况可包括在EGR系统中指示碳累积并且其中氧化催化剂(例如226)的温度大于阈值的条件,并且第六工况可包括其中在EGR系统中指示碳累积、其中氧化催化剂的温度小于阈值温度的条件。在第五工况下,发动机可以一种模式操作以通过将DEF喷射到进气歧管中并将DEF引导至EGR系统来减少碳累积,而在第六工况下,发动机可以另一种模式操作以通过由将DEF喷射到排气通道并将DEF引导至EGR系统来减少碳累积。在这种实例中,一种模式(第五工况)可包括在DEF喷射到进气歧管中时经由马达使发动机在前向方向上未加燃料地旋转,而另一模式(第六工况)包括在DEF喷射到排气通道中时经由马达使发动机在反向方向未加燃料地旋转。在第五工况和第六工况下,可命令EGR阀打开。此外,在第五工况和第六工况两者下,响应于DEF被引导至EGR系统,通过启动发动机以燃烧空气和燃料来蒸发DEF以减少碳累积。在第五工况下,一个气缸可维持停用,而在第六工况下,可启动所有气缸以燃烧空气和燃料。此外,在第五条件下,可在发动机燃烧空气和燃料时继续将DEF喷射到进气歧管中。
在EGR阀打开的情况下EGR流量低于预期或期望或者在EGR阀关闭的情况下EGR流量大于预期的另一个实例中,可使用另一种方法来清洁EGR阀中的碳沉积物(例如253)。在一些实例中,这种方法可响应于车辆未配备DEF管线以便能够将DEF喷射到进气歧管(例如244)中的情况而使用,但是如图2A所描绘的,其中DEF可喷射到排气通道(例如335)中。在这种实例中,液体DEF可喷射到排气通道中,并且通过使发动机在反向方向上未加燃料地旋转(例如,没有燃烧空气和燃料)而引导到EGR通道(例如250)。更具体地,通过在反向方向上旋转发动机,可在排气系统中产生真空,同时可在进气歧管中产生压力。例如,当发动机反向旋转时,气缸排气门(未示出)的打开使新鲜空气(和排气,如果存在的话)进入气缸中,并且气缸进气门(未示出)的随后打开将气缸排空到进气歧管。如果EGR阀(例如253)打开,那么液体DEF可被引导至EGR通道。一旦液体DEF存在于EGR通道中,则可启动发动机以燃烧空气和燃料,并且其中发动机在默认方向上旋转。通过操作发动机以燃烧空气和燃料,可将热排气引导至EGR通道,其中DEF的水含量可被蒸发,这可用于清洁EGR阀中的碳沉积物。
在另一个实例中,一种方法可包括在第七工况下,将DEF喷射到车辆的排气通道中以用氨气填充位于排气通道中的SCR催化剂,并且在第八工况下,将DEF喷射到车辆发动机的排气通道中以减少EGR系统中的碳累积。在这种实例中,第七工况可包括位于用于将DEF喷射到排气通道中的喷射部位上游的氧化催化剂(例如226)的温度高于或低于阈值温度(所述阈值温度包括高于被引导穿过氧化催化剂的DEF可能会蒸发的阈值的温度)。第八工况可包括其中氧化催化剂的温度低于阈值温度的条件。在所述实例中,第七工况可包括在DEF的喷射期间发动机燃烧空气和燃料,而第八工况可包括在喷射期间发动机未燃烧空气和燃料。此外,第八工况可包括在喷射期间使发动机在反向方向上旋转预定持续时间以将DEF引导到EGR系统中,并且响应于预定的持续时间期满,停止在反向方向上旋转发动机并启动发动机以燃烧空气和燃料。在一些实例中,随着存储在定位在EGR系统中的EGR冷却器中的冷凝物水平的降低,可增加发动机的转速(RPM)和/或可增加喷射到排气通道中的DEF的量,或反之亦然。更进一步,第七工况可与EGR阀是打开还是关闭无关,而第八工况可包括正好在DEF喷射到排气通道中之前(在2秒或更短时间内)或者伴随着DEF喷射到排气通道中命令EGR阀打开。在一些实例中,可正好在DEF喷射到排气通道中之后(在2秒或更短时间内)命令EGR阀打开。
在又一个实例中,第九工况可包括接通事件和EGR系统中的碳累积的指示,其中第九工况可包括命令打开EGR阀、使第一DEF喷射阀(例如292)周期性工作(duty cycling)、并且根据EGR冷却器中的冷凝物水平来未加燃料地反向旋转发动机(例如,在冷凝物水平降低时增加发动机转速和/或增加喷射的占空比,或者在冷凝物水平增加时降低发动机转速和/或降低喷射的占空比)。这种动作可将DEF引导到EGR系统,其中,在引导的预定持续时间之后,第九工况可包括停止使第一DEF喷射阀周期性工作、并且停止未加燃料地反向旋转发动机、并且启动发动机以燃烧空气和燃料,以便蒸发引导至EGR系统的DEF。在第十工况下,第一DEF喷射阀可在发动机燃烧空气和燃料的情况下周期性工作,以用氨气填充SCR催化剂。第九工况可包括氧化催化剂的温度低于阈值温度,而第十工况可独立于氧化催化剂的温度。
在上述每个实例中,可理解的是,当发动机在前向方向上未加燃料地旋转时,其可包括默认方向或者在燃烧空气和燃料时与发动机旋转相同的方向。在这种情况下,可在发动机的进气歧管中产生真空,同时可在排气系统中产生压力。可替代地,当发动机未加燃料地反向旋转时,可在发动机的排气系统中产生真空,同时可在进气歧管中产生压力。
以下将关于图4至图6中描绘的方法来详细描述上述示例性方法。
如所讨论的,上述示例性方法可包括使发动机在前向(例如,默认)或反向方向上未加燃料地旋转。为了使发动机在前向或反向方向上未加燃料地旋转,可使用车辆马达(例如120),该车辆马达使用经由能量存储装置(例如150)(诸如电池)供应的电力。
因此,转到图3A至图3B,它们示出了可用于反转电动马达的旋转取向的示例性电路300。电路300示意性地描绘了H桥电路,所述电路可用于在第一(前向)方向上并且替代地在第二(反向)方向上运行马达310。电路300包括第一(LO)侧320和第二(HI)侧330。侧320包括晶体管321和322,而侧330包括晶体管331和332。电路300还包括电源340。
在图3A中,晶体管321和332被激活(通电),而晶体管322和331截止。在所述确认中,马达310的左引线351连接到电源340,并且马达310的右引线352接地。以这种方式,马达300可在前向方向上运行。当经由马达在前向方向上操作发动机时,发动机可处于转动起动模式以用于最初开始燃烧。此外和/或可替代地,当经由马达在前向方向上操作发动机时,发动机(和马达或另一马达)可处于驱动模式以驱动车辆。可理解的是,在一些实例中,发动机可在车辆静止的条件下在前向(例如,默认)方向上旋转,并且仅希望发动机在前向方向上旋转或转动而不燃烧。
在图3B中,晶体管322和331被激活(通电),而晶体管321和332截止。在所述确认中,马达310的右引线352连接到电源340,并且马达310的左引线351接地。以这种方式,马达310可在反向方向上运行。
现在转向图4,示出了用于进行从车辆发动机的一个或多个气缸去除碳沉积物的过程的示例性方法400的高级流程图。更具体地,方法400可包括在发动机燃烧空气和燃料时将柴油机尾气处理液(DEF)喷射到发动机的进气歧管中。喷射到进气歧管中的DEF可因此被吸入发动机中,其中DEF的水成分可被蒸发,从而清洁碳沉积物。
将参考本文描述并在图1至图3B中示出的系统来描述方法400,但是应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下,类似的方法可应用于其他系统。方法400可由控制器执行,诸如图2A至图2B中的控制器212,并且可作为非暂时性存储器中的可执行指令存储在控制器处。用于执行方法400的指令和本文包括的方法的其余部分可由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并且结合从发动机系统的传感器接收的信号来执行,所述传感器诸如以上参考图1和图2A至图2B描述的传感器。根据如下所述的方法,控制器可采用车辆系统的致动器,诸如第二DEF喷射阀(例如296)、马达(例如120)、燃料喷射器(例如266)、进气节气门(例如262)等。
方法400开始于402处并且可包括估计和/或测量当前工况。工况可被估计、测量和/或推断,并且可包括一种或多种车辆状况,诸如车辆速度、车辆位置等;各种发动机状况,诸如发动机状态、发动机负荷、发动机转速、A/F比等;各种燃料系统状况,诸如燃料水平、燃料类型、燃料温度等;各种蒸发排放系统状况,诸如燃料蒸气滤罐负荷、燃料箱压力等;以及各种环境条件,诸如环境温度、湿度、大气压力等。
前进到404,方法400可包括指示是否满足条件来进行气缸脱碳诊断程序。例如,用于进行气缸脱碳诊断程序所满足的条件可包括车载功率平衡测试,所述测试已指示发动机性能迟缓,从而指示一个或多个发动机气缸具有累积的碳沉积物。在404处满足的条件可此外或替代地包括已指示发动机性能迟缓的气缸压缩测试。在404处满足的条件可在一些实例中包括关断条件,其中已经由功率平衡测试和/或气缸压缩测试指示发动机性能迟缓。在404处满足的条件可此外或替代地包括自先前的气缸脱碳诊断以来所经过的阈值持续时间(例如,1天、2天、5天、10天或者大于10天但小于30天)。在404处满足的条件可此外或替代地包括DEF储存箱(例如241)中的DEF水平大于预定阈值(例如>10%、>20%或>30%满)的指示。如果在404处指示不满足进行气缸脱碳诊断的条件,那么方法400可前进到406。在406处,方法400可包括维持当前的车辆操作参数。例如,如果车辆在发动机运行的情况下操作并且未指示关断事件,那么可维持当前的发动机操作参数。在另一个实例中,如果车辆被至少部分地经由源自车载能量存储装置的电能而推进,那么可维持电动操作。此类实例是说明性的。方法400可随后结束。
返回404,如果条件指示满足进行气缸脱碳诊断,那么方法400可前进到408。在408处,方法400可包括命令或维持发动机燃烧空气和燃料。例如,在车辆在关断时以纯电动操作模式来操作的情况下,其中条件指示满足进行气缸脱碳诊断,那么可在408处启动或拉升发动机,以开始燃烧空气和燃料。在发动机已燃烧空气和燃料的情况下,随后可在步骤408处维持燃烧。此外,在408处,可将发动机转速控制成期望的发动机转速。期望的发动机转速可经由控制器(例如212)命令诸如燃料喷射器(例如266)的发动机系统致动器、节气门(例如262)位置等来实现,以将发动机转速控制成期望的转速。更进一步,在408处,方法400可包括维持控制器唤醒,使得可进行气缸脱碳程序。
前进到410,方法400可包括使第二DEF喷射器阀(例如296)周期性工作。具体地,通过使第二DEF喷射器阀周期性工作,DEF流体可从DEF箱(例如239)吸出并进入发动机(例如110)的进气歧管(例如244)中。由于发动机真空从DEF箱中吸出DEF流体,DEF流体可从DEF箱吸出,其中发动机真空可能由于发动机在默认方向(例如前向方向)上操作而产生。可理解的是,使第二DEF喷射阀周期性工作可包括控制器向第二DEF喷射阀发送信号,从而命令或致动第二DEF喷射阀打开和关闭。第二DEF喷射器阀可以一种方式周期性工作,由此在第二DEF喷射器阀的每次打开时喷射到进气歧管中的DEF的量是小于在每次燃料喷射到各个发动机气缸中时喷射的燃料的阈值量。例如,阈值量可包括比燃料少3倍的DEF、比燃料少3倍与10倍之间的DEF、比燃料少10倍与100倍之间的DEF、或者比燃料少大于100倍的DEF。
前进到412,方法400可包括监测发动机转速。例如,可经由发动机转速传感器(例如265)监测发动机转速。当发动机燃烧空气和燃料时,可监测发动机转速,并且同时将DEF喷射到进气歧管中。前进到414,方法400可包括指示发动机转速是否降低到阈值发动机转速以下。例如,阈值发动机转速可包括发动机转速,所述发动机转速略高于(例如,高于100、200或500RPM)发动机失速转速。如果在414处指示发动机转速已降低到阈值发动机转速以下,那么方法400可前进到416,并且可包括将阈值发动机转速以上的发动机转速增加到期望的发动机转速(如以上在方法400的步骤408所讨论的)。更具体地,可将节气门(例如262)命令到更开放的位置,以允许更多的进气流到发动机,这可允许增加的发动机转速。在一些实例中,可此外或替代地增加向一个或多个发动机气缸的燃料喷射,以将发动机转速增加到期望的发动机转速。
如果在步骤414未指示发动机转速低于阈值发动机转速,或者如果发动机系统致动器在416处已将发动机转速控制到期望的发动机转速,那么方法400可前进到418。在418处,方法400可包括指示是否已从发动机气缸去除碳沉积物。可经由以上讨论的车载功率平衡测试来提供这种指示。换句话说,控制器可在启动发动机以燃烧空气和燃料时运行车载功率平衡测试,同时将DEF喷射到进气歧管,并且同时将发动机转速控制到期望的发动机转速。在DEF被喷射到进气歧管中的情况下,DEF可被吸入发动机气缸中,并且当燃料在发动机气缸中点燃时,DEF的水成分可蒸发成蒸汽,这可有效地清洁(例如脱碳)发动机气缸。因此可利用车载功率平衡测试来指示发动机气缸是否已有效地清洁。更具体地,功率平衡测试可包括经由扭矩传感器(例如267)测量发动机扭矩。功率平衡测试可指示一个或多个发动机气缸未按期望运行(例如,特定气缸的扭矩产生低于经由其他发动机气缸产生的扭矩)。因此,在418处,响应于一个或多个发动机气缸仍未按期望运行的指示,方法400可前进到419,并且可包括指示预定持续时间是否已期满。例如,如果碳沉积物是发动机性能迟缓的原因(例如,一个或多个发动机气缸未按期望运行),那么预定的持续时间可包括预期从一个或多个发动机气缸去除碳沉积物的持续时间。例如,预定持续时间可包括一分钟、一分钟与两分钟之间、两分钟与三分钟之间、三分钟与五分钟之间或者大于五分钟。如果在419处预定持续时间尚未期满,那么方法400可返回408并且可包括在DEF喷射到进气歧管中的情况下继续操作发动机以燃烧空气和燃料。
可替代地,在419处,如果预定持续时间已期满,那么方法400可前进到421,并且可包括指示发动机劣化。更具体地,可在控制器处设置标志,所述标志指示进行气缸脱碳测试诊断,并且所述测试诊断无法校正与未按期望运行的一个或多个发动机气缸相关的问题。此外,可在车辆仪表板上点亮故障指示灯(MIL),从而警告车辆操作者需要对车辆进行维修。
前进到423,方法400可包括停止使第二DEF喷射阀周期性工作。在第二DEF喷射阀经由控制器命令或致动关闭的情况下,发动机进气歧管真空可因此不再将DEF吸入进气歧管中。前进到425,可停用或关闭发动机。例如,可经由控制器向燃料喷射器(例如266)发送信号来停止命令/致动燃料喷射,并且可中断向各个发动机气缸提供的火花(如果发动机包括用于向各个气缸提供火花的火花塞)。
前进到427,方法400可包括更新车辆操作参数。例如,可调节/更新车辆操作参数以补偿指示的发动机劣化。在车辆系统包括能够以纯电动模式操作的混合动力电动车辆的一个实例中,可命令车辆在纯电动操作模式中尽可能频繁地操作,以避免发动机的进一步劣化。
前进到429,方法400可包括在气缸脱碳诊断程序已结束时使控制器休眠。方法400可随后结束。
返回418,响应于已从发动机气缸去除碳沉积物的指示,如经由车载功率平衡测试所指示的,方法400可前进到431。更具体地,功率平衡测试可指示响应于所有发动机气缸的扭矩产生在期望或预期扭矩产生的阈值内(例如,在5%内)而已从发动机气缸去除碳沉积物。期望或预期的扭矩产生可包括以特定发动机转速(例如RPM)产生的扭矩水平,其中在发动机气缸处不存在碳沉积物。在431处,方法400可包括停止使第二DEF喷射阀周期性工作。在第二DEF喷射阀经由控制器命令或致动关闭的情况下,发动机进气歧管真空可因此不再将DEF吸入进气歧管中。前进到433,可停用或关闭发动机。例如,可经由控制器向燃料喷射器(例如266)发送信号来停止命令/致动燃料喷射,并且可中断向各个发动机气缸提供的火花(如果发动机包括用于向各个气缸提供火花的火花塞)。
前进到435,方法400可包括更新车辆操作参数。例如,可调节/更新车辆操作参数以补偿气缸上所指示无碳沉积物。可在控制器处设置标志以指示进行了气缸脱碳测试诊断,并且成功地将发动机气缸扭矩产生恢复到期望或预期的扭矩产生。
前进到437,方法400可包括在气缸脱碳诊断程序已结束时使控制器休眠。方法400可随后结束。
虽然上述示例性方法400描绘了以车载和按需方式从一个或多个发动机气缸去除碳沉积物的方法,但是在一些实例中可存在发动机的其他部件,所述部件可受益于脱碳技术或方法。具体地,EGR系统(例如249)可将排气再循环回到进气系统中,以减少氮氧化物(NOx)的排放。随着时间的推移,烟粒和其他碳材料可能积聚在EGR系统上,并且可能阻塞它或者可能导致EGR阀(例如253)卡住打开或卡住关闭。因此,类似于以上讨论的用于清洁一个或多个发动机气缸中的碳沉积物的方法,期望一种或多种方法可清洁EGR系统中的碳沉积物(例如249)。
因此,现在转向图5,示出了用于进行从EGR系统去除碳沉积物的过程的示例性方法500的高级流程图。更具体地,方法500可包括将DEF喷射到发动机的进气歧管(例如244)中,同时发动机在前向或默认方向上旋转并且EGR阀打开,以将DEF引导到EGR通道中。在将DEF引导到EGR通道中的预定持续时间之后,可启动发动机以燃烧空气和燃料,其中一个气缸停用(不接收燃料喷射)。DEF因此可继续被引导至EGR通道,并且来自燃烧的热量可将DEF的水成分蒸发成蒸汽,这可有效地清洁EGR通道的碳沉积物。重要的是,这种方法包括车载和按需EGR清洁方法。
将参考本文描述并在图1至图3B中示出的系统来描述方法500,但是应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下,类似的方法可应用于其他系统。方法500可由控制器执行,诸如图2A至图2B中的控制器212,并且可作为非暂时性存储器中的可执行指令存储在控制器处。用于执行方法500的指令和本文包括的方法的其余部分可由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并且结合从发动机系统的传感器接收的信号来执行,所述传感器诸如以上参考图1和图2A至图2B描述的传感器。根据如下所述的方法,控制器可采用车辆系统的致动器,诸如第二DEF喷射阀(例如296)、马达(例如120)、燃料喷射器(例如266)、进气节气门(例如262)、EGR阀(例如253)等。
方法500开始于502处并且可包括估计和/或测量当前车辆工况。工况可被估计、测量和/或推断,并且可包括一种或多种车辆状况,诸如车辆速度、车辆位置等;各种发动机状况,诸如发动机状态、发动机负荷、发动机转速、A/F比等;各种燃料系统状况,诸如燃料水平、燃料类型、燃料温度等;各种蒸发排放系统状况,诸如燃料蒸气滤罐负荷、燃料箱压力等;以及各种环境条件,诸如环境温度、湿度、大气压力等。
前进到504,方法500可包括指示是否满足条件来进行EGR清洁诊断。满足用于进行EGR清洁诊断的条件可包括经由EGR通道(例如250)中的压力传感器(例如256)监测的低EGR流量的指示。例如,在没有与EGR阀相关联和/或EGR通道中的碳沉积物的情况下的预期EGR流量可以查找表的形式存储在控制器处,包括在各种发动机转速和/或其他工况下的预期流率。低EGR流量可包括某一EGR流量水平,所述EGR流量水平与针对特定发动机工况的预期的EGR流量相差一定阈值,例如相差大于5%或相差大于10%。在另一个实例中,满足用于进行EGR清洁诊断的条件可包括劣化的EGR系统的指示,例如通过不稳定空转或在一些实例中的失速状况来证明。
满足的条件可此外或替代地包括关断条件,其中在EGR通道中指示低流量,或者其中指示EGR系统劣化。在一些实例中,在504处满足的条件可此外或替代地包括自先前的EGR清洁诊断以来阈值持续时间(例如,1天、2天、5天、10天、15天、大于20天但小于30天等)已期满的指示。在504处满足的条件可此外或替代地包括存储在DEF箱(例如241)中的DEF量大于预定阈值(例如>10%、>20%或>30%满)的指示。
如果在504处未指示满足进行EGR清洁诊断的条件,那么方法500可前进到506。在506处,方法500可包括维持当前的车辆操作参数。例如,如果车辆在发动机运行的情况下操作,那么可维持这种操作。可替代地,如果车辆在操作中,其中车辆经由电力全部或部分地推进,那么可继续这种工况。方法500可随后结束。
返回504,响应于条件指示满足进行EGR清洁诊断,方法500可前进到507。在507处,方法500可包括命令打开EGR阀(例如,253)。例如,控制器可向EGR阀发送信号,从而将其致动打开。前进到508,方法500可包括使发动机在默认或正向方向上未加燃料地旋转。具体地,可经由控制器命令马达(例如120),以使发动机在默认方向上未加燃料地转动或旋转。在一些实例中,使发动机未加燃料地旋转可包括以预定发动机转速(发动机RPM)使发动机未加燃料地旋转。
前进到510,方法500可包括使第二DEF喷射阀(例如296)周期性工作。使第二DEF喷射阀周期性工作可包括使第二DEF喷射阀周期性工作,以便在预定的持续时间内增加预定量的DEF。因此,前进到512,方法500可包括指示预定持续时间是否已期满。如果预定持续时间尚未期满,那么方法500可返回508,并且可包括继续使发动机在默认方向上未加燃料地旋转,并且还可包括继续使第二DEF喷射阀周期性工作。可替代地,响应于在512处预定持续时间期满,方法500可前进到514。
可理解的是,通过经由第二DEF喷射阀将DEF喷射到进气歧管中并且在EGR阀打开的情况下使发动机未加燃料地旋转,可将DEF吸入通过发动机并进入EGR通道(例如250)中。
在514处,方法500可包括启动发动机以燃烧空气和燃料。例如,可停用马达,并且可为发动机气缸提供燃料喷射(以及火花,如果发动机包括用于向各个气缸提供火花的火花塞)。可经由控制器控制燃料(和火花,如果适用的话),以将发动机转速控制到期望的转速。此外,在514处,启动发动机以燃烧空气和燃料可包括向除一个之外的所有发动机气缸提供燃料(和火花,在适用的情况下)。未接收燃料(和火花,在适用的情况下)的气缸可称为停用的气缸,但是可理解的是,停用的气缸仍然用于打开与停用的气缸相关联的进气门和排气门,而发动机则以其他方式燃烧空气和燃料。更进一步,在514处,提供给除了停用的气缸之外的所有气缸的火花可包括延迟的火花,与火花不延迟的情况相比,延迟的火花可用于增加传递到排气歧管和EGR通道的热量。然而,可理解的是,在柴油车辆中,可不提供火花。可进一步理解的是,所述一个停用的气缸可包括用于将DEF(除了在发动机未加燃料地旋转时已引导到EGR通道的DEF之外)输送到EGR通道以便蒸发的路线。此外,虽然未明确示出,但是可将排气调谐阀(例如299)控制到来自发动机的热量被有效地引导至EGR通道的位置。例如,在一些实例中,排气调谐阀可被控制为完全关闭的构造或者可大部分关闭(例如,20%打开或更少)等,使得发动机排气热量被引导至EGR通道。
因此,前进到516,方法500可包括维持使第二DEF喷射阀周期性工作。在一些实例中,第二DEF喷射阀在516处的周期性工作可包括与在方法500的步骤510处进行的相同的第二DEF喷射阀的周期性工作速率。在其他实例中,在516处使第二DEF喷射阀周期性工作可包括以大于或小于在510处进行的周期性工作的速率来使第二DEF喷射阀周期性工作。如所讨论的,在一个气缸停用的情况下,DEF可引导至排气歧管和EGR通道以便进行蒸发。DEF的蒸发可因此将DEF的水成分转化为蒸汽,所述蒸汽可用于清洁EGR通道中的和/或与EGR阀相关联的任何沉积物。
前进到518,方法500可包括将发动机转速维持在期望的发动机转速。例如,当DEF喷射到进气歧管中时,即使存在可将DEF引导至排气歧管和EGR通道的停用的气缸,也可将DEF另外引入燃烧气缸中,这在一些实例中可能导致发动机转速下降。因此,为了防止潜在的失速状态,可通过控制节气门(例如262)的位置来将发动机转速维持在期望的转速。例如,响应于发动机RPM的下降,可将节气门命令到更开放的位置,以使得额外的空气能够被吸入进气口中,从而将发动机转速控制到期望的发动机转速。此外,在518处,方法500可包括控制发动机以维持期望的发动机进气歧管真空,以使得DEF能够被吸入通过发动机到达排气歧管和EGR通道。为了维持期望的发动机进气歧管真空,可控制燃料喷射、节气门位置、火花(在适用的情况下)等,使得维持期望的进气歧管真空。
前进到520,方法500可包括指示碳沉积物是否被指示从EGR阀和/或EGR通道去除。具体地,在520处,方法500可包括监测EGR通道中的压力,并且指示针对特定发动机工况(例如,期望的发动机转速)的EGR流量是否在预期的EGR流量(例如,没有EGR通道中的和/或与EGR阀相关联的碳沉积的情况)的阈值内(例如,在5%内)。如上所述,存储在控制器处的查找表可包括根据发动机工况的预期的EGR流量,并且因此,可在520处经由控制器来查询这种查找表,以便指示是否已从EGR阀/EGR通道去除碳沉积物。
在520处,如果已去除碳沉积物,指示EGR流量在预期的EGR流量的阈值内,那么方法500可前进到522。换句话说,响应于已去除碳沉积物的指示,方法500可前进到522。在522处,方法500可包括命令EGR阀到关闭位置,并且还可包括停止将DEF喷射到进气歧管中。更具体地,可命令第二DEF喷射阀关闭,使得停止第二DEF喷射阀的周期性工作并且DEF不再喷射到进气歧管中。
前进到524,方法500可包括在期望的转速下维持发动机启动持续预定持续时间。具体地,发动机可维持操作从而燃烧空气和燃料,以便迫使任何去除的碳沉积物离开排气口。此外,可启动所有发动机气缸以燃烧空气和燃料。换句话说,所述一个停用的气缸可提供有燃料(和火花,在适用的情况下),使得所有发动机气缸都燃烧空气和燃料。由于在步骤522处命令EGR阀关闭,所以沉积物可因此被引导至排气口而不是EGR通道。在524处,预定持续时间可包括预期从EGR通道和/或EGR阀去除的任何碳沉积物可被引导以离开排气口的持续时间。在一些实例中,524处的预定持续时间可包括1分钟、2分钟、3分钟、4分钟或5分钟。
前进到526,方法500可包括在预定持续时间(524)已期满的指示之后停止或停用发动机。例如,可停止提供给发动机气缸的燃料(和火花,在适用的情况下),并且发动机可旋转到静止。在528处,方法500可包括更新车辆操作参数。具体地,可更新车辆操作参数以反映EGR阀和EGR通道现在是清洁的或者没有碳沉积物的指示。此外,在528处,更新车辆操作参数可包括在控制器处设置标记,所述标记指示进行了EGR清洁程序,并且所述程序成功地从EGR阀和/或EGR通道去除碳沉积物。在一些实例中,响应于EGR清洁程序的完成,方法500可包括使控制器休眠。方法500可随后结束。
返回520,响应于未从EGR阀和/或EGR通道去除碳沉积物的指示,方法500可前进到530。在530处,方法500可包括指示预定持续时间是否已期满。530处的预定持续时间可包括以下持续时间:其中如果与EGR阀和/或EGR通道相关联的碳沉积物是低EGR流量背后的罪魁祸首,那么可预期这种沉积物将经由方法500的EGR清洁程序被去除。因此,如果在530处指示预定持续时间尚未期满,那么方法500可返回514,并且可包括继续以期望的转速操作发动机,其中发动机燃烧空气和燃料,其中一个气缸停用,并且其中DEF通过使第二DEF喷射阀周期性工作来进行喷射,直到指示碳沉积物已被去除或者预定持续时间已期满为止。因此,在530处,响应于预定持续时间已期满的指示,方法500可前进到532。在532处,方法500可包括指示EGR系统劣化。例如,因为方法500的程序无法将EGR系统中的流量恢复到预期流量,所以可指示存在经由方法500的程序无法补救的低流量的一些潜在原因。因此,在532处指示EGR系统劣化可包括在车辆仪表板处设置故障指示灯(MIL),从而警告车辆操作者对车辆进行维修的请求。此外,可在控制器处设置标志,从而指示已进行方法500的EGR清洁程序,但是未成功地将EGR流量恢复到预期的EGR流量。
在确定EGR系统劣化之后,方法500可前进到522。无论是否指示存在EGR系统劣化,或者如果指示碳沉积物被从EGR阀和/或EGR通道去除,那么以相同的方式进行步骤522至528。例如,即使EGR系统被指示劣化,方法500的程序仍可导致一些碳沉积物从EGR阀和/或EGR通道去除。因此,在524处,发动机可维持启动持续预定的持续时间,其中EGR阀关闭并且第二DEF喷射阀关闭。在528处,根据所指示的EGR系统劣化来更新车辆操作参数可包括以避免使用EGR的方式来操作发动机,直到指示已弥补劣化为止。在车辆包括混合动力车辆的一些实例中,车辆可尽可能频繁地以纯电动模式或混合动力操作模式来操作,以避免使用发动机和EGR通道。此外,在528处,响应于程序的完成,方法500可包括使控制器休眠。方法500可随后结束。
重要的是,可理解的是,图5的EGR清洁方法包括提供了车载和按需EGR通道/EGR阀清洁方法。
虽然图5的方法描绘了利用DEF喷射到进气歧管中的EGR阀和/或EGR通道清洁方法,但是可能存在不希望喷射到进气歧管中的情况,或者在一些实例中,车辆可能未配备有到进气歧管的DEF喷射管线。因此,可使用不同的方法,所述方法可包括将DEF喷射到排气系统中。这种方法将在图6中详细地讨论。
因此,现在转向图6,示出了用于进行EGR清洁程序的高级示例性方法600,其中DEF被喷射到车辆的排气通道中。更具体地,这种方法可响应于清洁EGR通道和/或EGR阀的请求而进行,并且可包括将DEF喷射到排气通道中,其中发动机在EGR阀打开的情况下未加燃料地反向旋转,以将DEF引导至EGR通道中。随后,可启动发动机以燃烧空气和燃料以将燃烧热量转移到EGR通道,这可使DEF蒸发,将水成分转换成蒸汽,这可导致去除与EGR阀和/或EGR通道相关联的碳沉积物。以这种方式,可以车载和按需方式有效地清洁EGR通道。
将参考本文描述并在图1至图3B中示出的系统来描述方法600,但是应当理解,在不脱离本公开的范围的情况下,类似的方法可应用于其他系统。方法600可由控制器执行,诸如图2A至图2B中的控制器212,并且可作为非暂时性存储器中的可执行指令存储在控制器处。用于执行方法600的指令和本文包括的方法的其余部分可由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并且结合从发动机系统的传感器接收的信号来执行,所述传感器诸如以上参考图1和图2A至图2B描述的传感器。根据如下所述的方法,控制器可采用车辆系统的致动器,诸如第一DEF喷射阀(例如292)、马达(例如120)、燃料喷射器(例如266)、进气节气门(例如262)、EGR阀(例如253)等。
方法600开始于602处并且可包括估计和/或测量当前车辆工况。工况可被估计、测量和/或推断,并且可包括一种或多种车辆状况,诸如车辆速度、车辆位置等;各种发动机状况,诸如发动机状态、发动机负荷、发动机转速、A/F比等;各种燃料系统状况,诸如燃料水平、燃料类型、燃料温度等;各种蒸发排放系统状况,诸如燃料蒸气滤罐负荷、燃料箱压力等;以及各种环境条件,诸如环境温度、湿度、大气压力等。
前进到604,方法600可包括指示是否满足条件来进行EGR清洁诊断。满足用于进行EGR清洁诊断的条件可包括经由EGR通道(例如250)中的压力传感器(例如256)监测的低EGR流量的指示。例如,在没有与EGR阀相关联和/或EGR通道中的碳沉积物的情况下的预期EGR流量可以查找表的形式存储在控制器处,包括在各种发动机转速和/或其他工况下的预期流率。低EGR流量可包括某一EGR流量水平,所述EGR流量水平与针对特定发动机工况的预期的EGR流量相差一定阈值,例如相差大于5%或相差大于10%。在另一个实例中,满足用于进行EGR清洁诊断的条件可包括劣化的EGR系统的指示,例如通过不稳定空转或在一些实例中的失速状况来证明。
满足的条件可此外或替代地包括接通事件,其中在EGR通道中指示低流量,或者其中指示EGR系统劣化。满足的条件还可包括氧化催化剂(例如226)的温度低于阈值温度的指示。在一些实例中,在504处满足的条件可此外或替代地包括自先前的EGR清洁诊断以来阈值持续时间(例如,1天、2天、5天、10天、15天、大于20天但小于30天等)已期满的指示。在504处满足的条件可此外或替代地包括存储在DEF箱(例如241)中的DEF量大于预定阈值(例如>10%、>20%或>30%满)的指示。
如果在604处未指示满足进行EGR清洁诊断的条件,那么方法600可前进到606。在606处,方法600可包括维持当前的车辆操作参数。例如,如果车辆在发动机运行的情况下操作,那么可维持这种操作。可替代地,如果车辆在操作中,其中车辆经由电力全部或部分地推进,那么可继续这种工况。方法600可随后结束。
返回604,响应于条件指示满足进行EGR清洁诊断,方法600可前进到607。在607处,方法600可包括命令打开EGR阀(例如,253)。例如,控制器可向EGR阀发送信号,从而将其致动打开。前进到608,方法600可包括使发动机在反向方向上未加燃料地旋转。具体地,可经由控制器命令马达(例如120),以使发动机在反向方向上未加燃料地转动或旋转。在一些实例中,使发动机未加燃料地旋转可包括以预定发动机转速(发动机RPM)使发动机未加燃料地旋转。
前进到610,方法600可包括使第一DEF喷射阀(例如292)周期性工作。使第一DEF喷射阀周期性工作可包括使第一DEF喷射阀周期性工作,以便在预定的持续时间内将预定量的DEF喷射到排气口中。因此,前进到612,方法600可包括指示预定持续时间是否已期满。如果预定持续时间尚未期满,那么方法600可返回608,并且可包括继续使发动机在反向方向上未加燃料地旋转,并且还可包括继续使第一DEF喷射阀周期性工作。可替代地,响应于在612处预定持续时间期满,方法600可前进到614。
可理解的是,通过经由第一DEF喷射阀将DEF喷射到排气通道中并且在EGR阀打开的情况下使发动机未加燃料地反向旋转,可将DEF吸入通过发动机并进入EGR通道(例如250)中。
在614处,响应于预定持续时间期满,方法600可包括停止反向旋转发动机,并且启动发动机以燃烧空气和燃料。例如,可停用马达,并且在一个实例中,发动机可旋转到静止,并且随后被启动以燃烧空气和燃料。可理解的是,当发动机被启动以燃烧空气和燃料时,发动机在默认或前向方向上转动或旋转。此外,在614处,方法600可包括停止第一DEF喷射阀的周期性工作。可经由控制器控制燃料(和火花,在适用的情况下),以将发动机转速控制到期望的转速。此外,虽然未明确示出,但是可将排气调谐阀(例如299)控制到来自发动机的热量被有效地引导至EGR通道的位置。例如,在一些实例中,排气调谐阀可被控制为完全关闭的构造或者可大部分关闭(例如,20%打开或更少)等,使得发动机排气热量被引导至EGR通道。
因此,前进到616,方法600可包括将发动机转速维持在期望的发动机转速。例如,可通过控制节气门(例如262)的位置来将发动机转速维持在期望的转速。例如,响应于发动机RPM的下降,可将节气门命令到更开放的位置,以使得额外的空气能够被吸入进气口中,从而将发动机转速控制到期望的发动机转速。期望的发动机转速可包括其中来自燃烧发动机的热量预期会使引导至EGR通道的DEF蒸发的发动机转速。
前进到618,方法600可包括指示碳沉积物是否被指示从EGR阀和/或EGR通道去除。具体地,在618处,方法600可包括监测EGR通道中的压力,并且指示针对特定发动机工况(例如,期望的发动机转速)的EGR流量是否在预期的EGR流量(例如,没有EGR通道中的和/或与EGR阀相关联的碳沉积的情况)的阈值内(例如,在5%内)。如上所述,存储在控制器处的查找表可包括根据发动机工况的预期的EGR流量,并且因此,可在618处经由控制器来查询这种查找表,以便指示是否已从EGR阀/EGR通道去除碳沉积物。
在618处,如果已去除碳沉积物,指示EGR流量在预期的EGR流量的阈值内,那么方法600可前进到620。换句话说,响应于已去除碳沉积物的指示,方法600可前进到620。在620处,方法600可包括将EGR阀命令到关闭位置。
前进到622,方法600可包括在期望的转速下维持发动机启动持续预定持续时间。具体地,发动机可维持操作从而燃烧空气和燃料,以便迫使任何去除的碳沉积物离开排气口。由于在步骤620处命令EGR阀关闭,所以沉积物可被引导至排气口而不是EGR通道。在622处,预定持续时间可包括预期从EGR通道和/或EGR阀去除的任何碳沉积物可被引导以离开排气口的持续时间。在一些实例中,622处的预定持续时间可包括1分钟、2分钟、3分钟、4分钟或5分钟。
前进到624,方法600可包括在预定持续时间(622)已期满的指示之后停止或停用发动机。例如,可停止提供给发动机气缸的燃料(和火花,在适用的情况下),并且发动机可旋转到静止。在628处,方法600可包括更新车辆操作参数。具体地,可更新车辆操作参数以反映EGR阀和EGR通道现在是清洁的或者没有碳沉积物的指示。此外,在628处,更新车辆操作参数可包括在控制器处设置标记,所述标记指示进行了EGR清洁程序,并且所述程序成功地从EGR阀和/或EGR通道去除碳沉积物。在一些实例中,响应于EGR清洁程序的完成,方法600可包括使控制器休眠。方法600可随后结束。
返回618,响应于未从EGR阀和/或EGR通道去除碳沉积物的指示,方法600可前进到630。在630处,方法600可包括指示是预定持续时间是否已期满。630处的预定持续时间可包括以下持续时间:其中如果与EGR阀和/或EGR通道相关联的碳沉积物是低EGR流量背后的罪魁祸首,那么可预期这种沉积物将经由方法600的EGR清洁程序被去除。因此,如果在630处指示预定持续时间尚未期满,那么方法600可返回614,并且可包括继续以期望的转速操作发动机,其中发动机燃烧空气和燃料直到指示碳沉积物已被去除或者预定持续时间已期满为止。因此,在630处,响应于预定持续时间已期满的指示,方法600可前进到632。在632处,方法600可包括指示EGR系统劣化。例如,因为方法600的程序无法将EGR系统中的流量恢复到预期流量,所以可指示存在经由方法600的程序无法补救的低流量的一些潜在原因。因此,在632处指示EGR系统劣化可包括在车辆仪表板处设置故障指示灯(MIL),从而警告车辆操作者对车辆进行维修的请求。此外,可在控制器处设置标志,从而指示已进行方法600的EGR清洁程序,但是未成功地将EGR流量恢复到预期的EGR流量。
在确定EGR系统劣化之后,方法600可前进到620。无论是否指示存在EGR系统劣化,或者如果指示碳沉积物被从EGR阀和/或EGR通道去除,那么以相同的方式进行步骤620至628。例如,即使EGR系统被指示劣化,方法600的程序仍可导致一些碳沉积物从EGR阀和/或EGR通道去除。因此,在624处,发动机可维持启动持续预定的持续时间,其中EGR阀关闭并且第一DEF喷射阀关闭。在628处,根据所指示的EGR系统劣化来更新车辆操作参数可包括以避免使用EGR的方式来操作发动机,直到指示已弥补劣化为止。在车辆包括混合动力车辆的一些实例中,车辆可尽可能频繁地以纯电动模式或混合动力操作模式来操作,以避免使用发动机和EGR通道。此外,在628处,响应于程序的完成,方法600可包括使控制器休眠。方法600可随后结束。
重要的是,可理解的是,图6的EGR清洁方法包括提供了车载和按需EGR通道/EGR阀清洁方法。
现在转向图7,示出了用于进行从车辆发动机的一个或多个气缸去除碳沉积物的过程的示例性时间线700。具体地,示例性时间线700展示了车辆系统如何根据图4所描绘的方法来进行这种程序。时间线700包括曲线705,所述曲线指示条件是否指示满足(是)或不满足(否)来进行气缸清洁操作。时间线700还包括曲线710,所述曲线指示随时间变化的发动机的状态。发动机可随时间变化开启或关闭。时间线700还包括曲线715,所述曲线指示燃料是否随时间变化喷射到发动机气缸。燃料喷射可随时间变化开启或关闭。在所述示例性时间线700中,可理解的是,燃料喷射包括向所有发动机气缸的燃料喷射。时间线700还包括曲线720,所述曲线指示第二DEF喷射阀(例如296)是随时间变化开启还是关闭。可理解的是,如果第二DEF喷射阀开启,那么DEF可喷射到进气歧管中,而当第二DEF喷射阀关闭时,可防止DEF喷射到进气歧管中。时间线700还包括曲线725,所述曲线指示发动机随时间变化的转速(例如,发动机RPM)。发动机转速可为0(例如发动机关闭),或者与发动机关闭状态相比可增加(+)速度。线726表示用于进行气缸清洁程序的阈值发动机转速,其中在气缸清洁程序期间发动机转速可维持在阈值以上。时间线700还包括曲线730,所述曲线指示进气节气门(例如262)随时间变化的位置。节气门可完全打开、完全关闭、或者在完全打开与完全关闭之间的某处。时间线700还包括曲线735,所述曲线指示随时间变化的发动机气缸扭矩。数字1、3、4、2代表四缸发动机的每个气缸,并且数字序列表示各个气缸的点火顺序。此外,为清楚起见,表示气缸点火顺序的数字对于整个曲线735不再重复,但是可理解的是,在曲线735的持续时间内,点火顺序包括1、3、4、2。可通过一个或多个发动机扭矩传感器(例如,267)来随时间变化监测各个气缸的扭矩。发动机扭矩可能会随时间变化增加(+)或减少(-)。线736表示预期的气缸扭矩,前提是不存在与特定发动机气缸相关联的碳沉积物。
在时间t0处,发动机在操作中(曲线710和725),并且燃烧空气和燃料(曲线715)。第二DEF喷射阀(例如296)关闭。虽然未明确示出,但是可进一步理解的是,如果包括,那么第一DEF喷射阀(例如292)也是关闭的。例如,功率平衡测试指示一个气缸(在所述实例中为气缸4)表现不佳(曲线735),其中表现不佳可理解为意味着未产生预期量的气缸扭矩。例如,如果气缸没有任何碳沉积物,那么预期的气缸扭矩量可包括预期的扭矩水平。然而,在时间t0处,条件尚未指示满足用于进行气缸清洁操作。
在时间t1处,指示条件满足用于进行气缸清洁操作(曲线705)。例如,指示在时间t1处满足的条件可包括发动机空转状态。已在方法400的步骤404处详细讨论了用于指示在时间t1处是否满足条件来进行清洁操作的其他情况,并且因此为简洁起见,这里将不再重复。然而,在所述示例性时间线700中,可理解的是,车辆操作者已进入关断状态,其中发动机保持运行以进行气缸清洁操作。例如,可向车辆操作者传达消息,即正在进行气缸诊断。例如,可经由人机界面(HMI)将这种消息传达给车辆操作者。可理解的是,控制器可维持唤醒以进行所述程序。
根据图4所描绘的方法400,在条件指示满足用于进行气缸清洁操作的情况下,将DEF经由第二DEF喷射阀(例如296)喷射到进气歧管中。具体地,第二DEF喷射阀可周期性工作,使得预定量的DEF在预定的持续时间内喷射到进气歧管中。当DEF在时间t1与t2之间被喷射到进气歧管中时,发动机RPM维持在阈值发动机转速(由线726表示)以上。然而,在时间t2处,发动机转速下降到阈值发动机转速以下。因此,在时间t2与t3之间,节气门(例如262)被控制到更开放的位置,从而导致发动机转速在时间t4处增加到阈值转速。
在时间t3与t4之间,发动机转速维持在阈值发动机转速以上,并且继续将DEF喷射到进气歧管中。此外,在时间t3与t4之间,用于表现不佳的发动机气缸(在所述实例中为气缸4)的气缸扭矩返回到产生预期扭矩量(由线736表示)。
在表现不佳的发动机气缸恢复到产生预期扭矩的情况下,在时间t4处,指示气缸清洁程序成功地从表现不佳的气缸中去除碳沉积物。因此,第二DEF喷射阀关闭(曲线720)。然而,发动机在时间t4与t5之间维持启动,以使喷射到进气歧管中和/或发动机气缸内的任何剩余量的DEF蒸发。
在时间t5处,发动机停用(曲线710),并且中断向发动机气缸的燃料喷射(曲线715)。因此,条件不再指示满足用于进行气缸清洁诊断程序(曲线705)。在时间t5与t6之间,发动机旋转到静止。虽然未明确示出,但是响应于气缸清洁诊断的完成,控制器可进入休眠状态。
虽然所述示例性时间线展示了其中满足用于进行气缸清洁诊断的条件包括关断状态的情况,其中控制器在发动机操作的情况下保持唤醒以进行所述程序,但是可在其他工况下进行所述程序。例如,这种程序可在发动机空转状态下进行,其中车辆停止足够长的持续时间来进行所述程序。例如,如果车辆在交通信号灯处于空转停止,那么可在一些实例中进行所述程序。
现在转向图8,示出了用于进行EGR系统清洁操作或EGR系统清洁程序的示例性时间线800。更具体地,示例性时间线800展示了车辆系统如何根据图5所描绘的方法来进行这种程序。时间线800包括曲线805,所述曲线指示条件是否随时间变化指示满足(是)或不满足(否)来进行EGR系统清洁程序。时间线800还包括曲线810,所述曲线指示随时间变化的发动机状态。发动机可开启并在前向或默认方向上转动或旋转,或者发动机可关闭。时间线800还包括曲线815,所述曲线指示燃料喷射是否随时间变化提供给发动机气缸。针对曲线815展示的是数字1、3、4、2,它们代表各个发动机气缸,并且其中数字序列表示各个气缸的点火顺序。虽然为清楚起见仅指示两个序列或数字,但可理解的是,点火顺序与所指示的点火顺序一致地重复。时间线800还包括曲线820,所述曲线指示第二DEF喷射阀(例如296)是随时间变化开启还是关闭。可理解的是,当第二DEF喷射阀开启时,DEF被喷射到进气歧管中。时间线800还包括曲线825,所述曲线指示随时间变化的发动机转速(例如,发动机RPM)。线826表示阈值发动机转速,其中如果发动机转速下降到阈值发动机转速以下,那么发动机转速可增加到阈值转速以上。发动机转速可为0RPM(例如发动机停止),或者与停止相比,发动机转速可增加(+)。时间线800还包括曲线830,所述曲线指示进气节气门(例如262)随时间变化的位置。节气门可完全打开(打开)、完全关闭(关闭)、或者在完全打开与完全关闭之间的某处。时间线800还包括曲线835,所述曲线指示EGR阀(例如253)是随时间变化打开还是关闭。时间线800还包括曲线840,所述曲线指示随时间变化的EGR流量。可例如经由一个或多个压力传感器(例如256)测量EGR流量。线841表示预期的EGR流量,其中预期的EGR流量包括在EGR通道和/或EGR阀中不存在碳沉积物的情况下所预期的EGR流量。EGR流量可包括无流量(0)、预期流量,或者可在预期流量与无流量之间。
在时间t0处,发动机在操作中(曲线810),并且燃烧空气和燃料(曲线815)。第二DEF喷射阀关闭(曲线820),并且EGR阀关闭(曲线835)。因此,在EGR阀关闭的情况下,EGR系统中没有流量(曲线840)。条件尚未满足用于进行EGR清洁程序(曲线805)。然而,虽然未明确示出,但是可理解的是,控制器已识别出EGR系统中的低流量状况,并且响应于满足条件已安排进行EGR清洁程序。
因此,在时间t1处,条件指示满足用于进行EGR清洁程序。例如,在所述示例性时间线800中,可理解的是,已发生关断事件。因此,在条件满足用于进行EGR清洁程序的情况下,控制器在时间t1处维持唤醒,并且当停止向发动机气缸的燃料喷射时(曲线815),例如经由马达维持发动机未加燃料地旋转。此外,在时间t1处,在条件满足用于进行诊断的情况下,可将EGR阀(例如253)命令到打开位置。例如,可将EGR阀命令到完全打开位置。
响应于条件满足用于进行EGR清洁程序,第二DEF喷射阀在时间t1与t2之间周期性工作(曲线820),以在预定持续时间内将预定量的DEF喷射到进气歧管中。在时间t2处预定持续时间期满之后,将燃料喷射(和火花,在适用的情况下)提供给多个发动机气缸,但是其中一个发动机气缸未被提供燃料喷射(或火花,在适用的情况下)。换句话说,可启动除了一个之外的所有发动机气缸以燃烧空气和燃料(曲线815),其中所述一个发动机气缸未燃烧空气和燃料。在所述示例性时间线800中,气缸3被展示为停用或不接收燃料喷射(或火花,在适用的情况下)。
在除了一个发动机气缸之外的所有发动机气缸燃烧空气和燃料的情况下,可在时间t2与t3之间继续将DEF喷射到进气歧管中(曲线820)。在DEF继续被喷射到进气歧管中并且在一个气缸停用的情况下,停用的气缸可包括类似于以上当所有气缸停用时但是在使发动机未加燃料地旋转的情况下讨论的DEF可被引导至EGR通道的路线。
在发动机(除了一个气缸之外)燃烧空气和燃料的情况下,来自发动机的燃烧热可能导致DEF蒸发,这可使DEF的水成分转变成蒸汽,从而清除与EGR阀和/或EGR通道相关联的碳沉积物。因此,在时间t2与t3之间关于EGR流量是否仍然低于预期或者EGR流量是否变得与预期的EGR流量基本相等(例如,在5%之内)来监测EGR通道中的流量。
在时间t3处,EGR流量被指示为包括预期流量。因此,停止将DEF喷射到进气歧管中(曲线820)。除了所有气缸都被加燃料的情况,维持向发动机气缸的燃料喷射(曲线815)。换句话说,所有发动机气缸都在燃烧空气和燃料。在时间t4处,EGR阀关闭,因此在时间t4与t5之间,EGR流量减少到无流量。发动机维持运转以在时间t4与t5之间燃烧空气和燃料,这可推动已从EGR通道去除的任何碳沉积物离开排气口。在时间t5处,条件不再指示满足用于进行EGR系统清洁诊断(曲线805)。因此,在时间t5处,发动机关闭(曲线810),并且停止向发动机气缸的燃料喷射(曲线815)。因此,在时间t5之后,发动机旋转到静止(曲线825)。虽然未明确示出,但是在完成测试诊断之后,控制器可进入休眠状态。
现在转向图9,示出了用于进行EGR系统清洁操作或EGR系统清洁程序的另一示例性时间线900。更具体地,示例性时间线900展示了车辆系统如何根据图6所描绘的方法来进行这种程序。时间线900包括曲线905,所述曲线指示条件是否满足(是)或不满足(否)用于进行根据图6所描绘的方法600的EGR清洁程序。时间线900还包括曲线910,所述曲线指示随时间变化的发动机状态。发动机可关闭或者可在前向(前)或反向(反)方向上旋转。时间线900还包括曲线915,所述曲线指示到发动机气缸的燃料喷射是随时间变化开启还是关闭。时间线900还包括曲线920,所述曲线指示第一DEF喷射阀(例如292)是随时间变化开启还是关闭。可理解的是,当第一DEF喷射阀“开启”时,DEF被喷射到排气通道中。时间线900还包括曲线925,所述曲线指示随时间变化的发动机转速(例如,发动机RPM)。线926表示阈值发动机转速,如果发动机转速在测试的特定部分期间下降到阈值转速以下(例如,当发动机被启动以燃烧空气和燃料时),那么发动机可被控制回期望的发动机转速。时间线900还包括曲线930,所述曲线指示进气节气门(例如262)随时间变化的位置。节气门可完全关闭(关闭)、完全打开(打开),或者在两者之间的某处。时间线900还包括曲线935,所述曲线指示EGR阀(例如253)随时间变化的状态。EGR阀可随时间变化打开或关闭。时间线900还包括曲线940,所述曲线指示EGR系统中的随时间变化的EGR流量。针对特定车辆工况,EGR流量可处于预期的EGR流量、可处于无流量(0)、或者可在两者之间的某处。线941表示针对特定工况的预期的EGR流量。
在时间t0处,发动机关闭(曲线910)。虽然未明确示出,但可理解的是,发动机已关闭一段持续时间,使得氧化催化剂(例如226)温度低于阈值温度。阈值温度可包括DEF可被引导穿过催化剂而不会使DEF蒸发的温度。在时间t0处,条件尚未指示满足用于进行EGR清洁诊断(曲线905)。在发动机关闭的情况下,向发动机气缸的燃料喷射也关闭(曲线915)。此外,由于条件未指示满足用于进行EGR清洁程序,所以第一DEF喷射阀关闭(曲线920)。在发动机关闭的情况下,发动机RPM为0(曲线925),并且节气门的位置包括关断节气门位置(曲线930)。更进一步,EGR阀关闭(曲线935),并且在时间t0处没有EGR流量(曲线940)。
在时间t1处,条件指示满足用于进行EGR清洁程序(曲线905)。例如,可理解的是,在时间t1处,已发生接通事件,其中EGR清洁程序被安排用于下一个可用机会,其中条件满足用于进行所述程序。换句话说,可理解的是,氧化催化剂在时间t1处低于阈值温度。
在条件在时间t1处指示满足用于进行EGR清洁程序的情况下,在时间t1处命令EGR阀(例如253)打开。在EGR阀被命令打开的情况下,发动机在时间t1与t2之间通过例如马达(例如120)以反向取向旋转。此外,第一DEF喷射阀在时间t1与t2之间周期性工作,以将DEF喷射到排气通道中。占空比可包括由此在预定的持续时间内将预定量的DEF喷射到排气通道中的占空比。在时间t1与t2之间将发动机转速控制到预定或期望的发动机转速(曲线925)。通过使发动机未加燃料地反向旋转,其中DEF被喷射到排气通道中,可理解的是,由于打开的EGR阀,DEF可经由发动机引导到EGR通道。这种DEF到EGR通道的引导可进行预定持续时间。
在时间t2处,预定持续时间期满。因此,第一DEF喷射阀关闭,并且发动机停止反向旋转。换句话说,可停用马达,并且发动机可在时间t2与t3之间旋转到静止(曲线925)。在发动机旋转到静止之后,发动机可在时间t3处以发动机燃烧空气和燃料的模式启动。具体地,可启动发动机以在前向方向上旋转(曲线910),其中向每个发动机气缸(1、3、4、2)提供加燃料(曲线915)(和火花,在适用的情况下)。通过操作发动机以燃烧空气和燃料,可理解的是,来自燃烧的热量可被引导到EGR通道(当EGR阀维持打开时),以使被引导到EGR通道的DEF蒸发。因此,在时间t3与t4之间,发动机被控制到高于阈值转速(由线926表示)的转速。阈值转速可包括在执行程序时可避免或防止发动机失速的转速。此外,在时间t3与t4之间,例如经由压力传感器(例如256)来监测EGR流量。
在时间t4时,EGR系统中的流量达到预期的EGR流量,其中预期的EGR流量包括在没有与EGR阀和/或EGR通道相关联的碳沉积物的情况下针对给定工况的预期流量。
当EGR流量在时间t4处返回到预期流量时,EGR阀关闭(曲线935),并且因此在时间t4与t5之间,EGR通道中的EGR流量下降到无流量。然而,发动机维持启动以在时间t4与t5之间燃烧空气和燃料。发动机维持启动,使得当EGR阀关闭时,已从EGR通道和/或EGR阀去除的任何碳沉积物可被迫离开排气通道。在EGR通道和/或EGR阀已被清洁的指示之后,发动机可维持启动持续预定的持续时间。因此,在时间t5处,预定的持续时间期满,并且因此,条件不再指示满足用于进行EGR清洁程序(曲线905)。此外,在所述示例性时间线中,可理解的是,在时间t1处的接通事件是为了将车辆驾驶到另一目的地而启动。因此,虽然在时间t5处停止燃料喷射,但是可理解的是,发动机经由马达维持在前向方向上旋转,以使得车辆能够以电动操作模式启动。因此,在时间t5与t6之间,维持发动机在前向方向上未加燃料地旋转。
以这种方式,车辆发动机气缸可以车载和按需方式来清洁。通过定期清洁发动机气缸,可定期从发动机气缸中去除碳沉积物。这些动作可改善发动机性能并且提高燃料经济性。更进一步,可减少不期望的排放。
技术效果是认识到对于包括DEF喷射系统的车辆,可利用这种系统将DEF引导到发动机的进气歧管中,使得在发动机燃烧时,DEF可被吸入发动机中。通过将DEF吸入燃烧发动机中,DEF的水成分可蒸发,由此蒸汽可用于有效地清洁发动机和碳沉积物的相关联成分。另外的技术效果是认识到,为了将DEF引导至进气歧管,可引入DEF管线以在预定工况下将DEF特定地引导至进气歧管。以这种方式,存在于柴油车辆中的DEF喷射系统可用于进行发动机气缸清洁操作。通过利用已存在于柴油车辆中的DEF喷射系统,可显著降低与气缸清洁操作相关联的成本。此外,这种程序可导致减少维修车辆所花费的时间,这可降低与车辆维修相关联的成本,这可导致提高的客户满意度。
本文描述并且参考图1至图3B的系统以及本文描述并且参考图4至图6的方法可实现一种或多种系统和一种或多种方法。在一个实例中,一种方法包括响应于车辆发动机的一个或多个气缸中的劣化的指示,通过将柴油机尾气处理液喷射到所述发动机的进气歧管中并且在所述发动机燃烧空气和燃料时将所述柴油机尾气处理液吸入所述发动机中来减少与所述一个或多个气缸相关联的碳累积。在所述方法的第一实例中,所述方法还包括其中将所述柴油机尾气处理液存储在位于柴油机尾气处理液系统中的箱中,并且其中第一柴油机尾气处理液管线被配置来将所述柴油机尾气处理液选择性地引导至排气通道,并且其中第二柴油机尾气处理液管线被配置来将所述柴油机尾气处理液选择性地引导至所述进气歧管。所述方法的第二实例可选地包括所述第一实例,并且还包括:在所述发动机燃烧空气和燃料时在所述柴油机尾气处理液喷射到所述进气歧管中时调节空燃比。所述方法的第三实例可选地包括所述第一实例和所述第二实例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括:其中调节所述空燃比包括将所述空燃比控制为富空燃比。所述方法的第四实例可选地包括所述第一实例至所述第三实例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括:其中所述柴油机尾气处理液包括水成分和尿素成分。所述方法的第五实例可选地包括所述第一实例至所述第四实例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括:其中将所述柴油机尾气处理液喷射到所述进气歧管中并且在所述发动机燃烧空气和燃料时将所述柴油机尾气处理液吸入所述发动机中导致所述柴油机尾气处理液的所述水成分蒸发成蒸汽,以便减少所述碳累积。所述方法的第六实例可选地包括所述第一实例至所述第五实例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括:其中所述劣化的指示还包括在所述发动机的所述一个或多个气缸中测量的扭矩低于预期或期望扭矩的指示,和/或所述发动机的所述一个或多个气缸中的压力低于预期或期望压力的指示。所述方法的第七实例可选地包括所述第一实例至所述第六实例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括:在发动机空转状态期间将所述柴油机尾气处理液喷射到所述进气歧管中。所述方法的第八实例可选地包括所述第一实例至所述第七实例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括:响应于关断事件来将所述柴油机尾气处理液喷射到所述进气歧管中,其中所述车辆的控制器维持在唤醒状态以减少所述碳累积,并且其中所述控制器在减少所述碳累积之后进入休眠状态。所述方法的第九实例可选地包括所述第一实例至所述第八实例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括:其中在包括所述柴油机尾气处理液的所述喷射的时间段期间,喷射到所述进气歧管中的所述柴油机尾气处理液的量是小于提供给所述发动机的燃料量的阈值量。所述方法的第十实例可选地包括所述第一实例至所述第九实例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括:在将所述柴油机尾气处理液喷射到所述进气歧管中期间将发动机转速控制成期望的发动机转速。
方法的另一实例包括在车辆的第一工况下,包括发动机的一个或多个气缸的劣化以及在排气再循环系统中没有所指示的劣化的指示,在排气再循环阀关闭的情况下将柴油机尾气处理液喷射到发动机的进气歧管中,以减轻所述一个或多个气缸的所述劣化;并且在所述车辆的第二工况中,包括所述排气再循环系统中的劣化以及所述一个或多个气缸中没有劣化的指示和/或所述发动机的所述一个或多个气缸中的所述劣化的指示,在所述排气再循环阀打开的情况下将所述柴油机尾气处理液喷射到所述发动机的所述进气歧管中,以减轻所述排气再循环系统的所述劣化。在所述方法的第一实例中,所述方法还包括:其中一个或多个气缸的所述劣化的指示包括在所述发动机的所述一个或多个气缸中测量的扭矩低于预期或期望扭矩的指示,和/或所述发动机的所述一个或多个气缸中的压力低于预期或期望压力的指示。所述方法的第二实例可选地包括所述第一实例,并且还包括:在所述第一工况期间,在所述发动机燃烧空气和燃料时将所述柴油机尾气处理液喷射到所述进气歧管中;并且响应于已减轻所述一个或多个发动机气缸的所述劣化的指示而停止将所述柴油机尾气处理液喷射到所述进气歧管中,其中减轻所述一个或多个发动机气缸的所述劣化包括减少或去除与所述一个或多个发动机气缸相关联的碳累积。所述方法的第三实例可选地包括所述第一实例和所述第二实例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括:在所述发动机在所述第二工况下在前向方向上未加燃料地旋转时,将所述柴油机尾气处理液喷射到所述进气歧管中,其中喷射所述柴油机尾气处理液并使所述发动机未加燃料地旋转持续进行第一预定持续时间;并且响应于所述第一预定持续时间期满,在一个发动机气缸未接收燃料的情况下,启动所述发动机以燃烧空气和燃料;维持将所述柴油机尾气处理液喷射到所述进气歧管中,并且在所述发动机燃烧空气和燃料时维持所述排气再循环阀打开,并且响应于已减轻所述排气再循环系统的所述劣化的指示,停止喷射所述柴油机尾气处理液并关闭所述排气再循环阀,其中减轻所述排气再循环系统的所述劣化包括减少或去除所述排气再循环系统的排气再循环通道中的碳累积和/或减少或去除与所述排气再循环阀相关联的碳累积。所述方法的第四实例可选地包括所述第一实例至所述第三实例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括:其中未接收燃料的所述一个发动机气缸不包括所述发动机的具有在所述第二条件下的所述指示的劣化的所述一个或多个气缸。所述方法的第五实例可选地包括所述第一实例至所述第四实例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括:其中所述排气再循环系统中的所述劣化的指示是响应于当所述排气再循环阀打开时在预定车辆工况下所述排气再循环系统中的流量低于期望流量,和/或响应于在所述排气再循环阀关闭的情况下所述排气再循环系统中的所述流量高于所述期望流量。
一种用于车辆的系统包括:发动机系统,所述发动机系统包括发动机,所述发动机具有多个发动机气缸、所述发动机的进气歧管以及所述发动机的排气通道;柴油机尾气处理液(DEF)喷射系统,其包括经由第一DEF喷射阀选择性地流体耦接到所述排气通道的第一DEF输送管线,并且包括经由第二DEF喷射阀选择性地流体耦接到所述进气歧管的第二DEF输送管线;一个或多个扭矩传感器,其被配置来提供所述多个发动机气缸的扭矩的指示;以及控制器,所述控制器将指令存储在非暂时性存储器中,所述指令在执行时引起所述控制器:监测所述多个发动机气缸的所述扭矩;根据如经由所述一个或多个扭矩传感器监测的所述扭矩来指示在所述多个发动机气缸中的一个或多个上存在碳累积;并且响应于所述碳累积被指示存在于所述多个发动机气缸中的所述一个或多个上,使所述第二DEF喷射阀周期性工作同时维持所述第一DEF喷射阀关闭,并且在所述使所述第二DEF喷射阀周期性工作期间操作所述发动机以燃烧空气和燃料,以便去除所述碳累积。在所述系统的第一实例中,所述系统还包括排气再循环系统,所述排气再循环系统包括排气再循环通道、排气再循环阀以及位于所述排气再循环通道中的压力传感器;并且其中所述控制器包括另外的指令,以根据如在预定条件下经由位于所述排气再循环通道中的所述压力传感器监测的所述排气再循环系统中的流量来指示所述排气再循环系统中是否存在劣化;并且在其中未指示存在所述排气再循环系统的劣化但是其中所述碳累积被指示存在于所述多个发动机气缸中的所述一个或多个上的条件下,使所述第二DEF喷射阀周期性工作,并且在所述使所述第二DEF喷射阀周期性工作期间在所述排气再循环阀关闭的情况下操作所述发动机以燃烧空气和燃料。所述系统的第二实例可选地包括所述第一实例并且还包括马达,所述马达被配置来使所述发动机未加燃料地旋转,并且其中所述控制器存储另外的指令以在使所述第二DEF喷射阀周期性工作并操作所述发动机以燃烧空气和燃料之前,响应于所述排气再循环系统中的所述劣化的指示并且进一步响应于所述多个发动机气缸中的所述一个或多个上的所述碳累积的所述指示;在所述排气再循环阀打开的情况下使所述第二DEF喷射阀周期性工作,同时操作所述马达以使所述发动机未加燃料地旋转持续进行第一预定持续时间;并且在所述第一预定持续时间期满之后,在所述发动机的一个气缸未加燃料的情况下启动所述发动机以燃烧空气和燃料,同时继续使所述第二DEF喷射阀周期性工作持续第二预定持续时间或者直到其指示所述碳累积中的一个或多个存在于所述一个或多个发动机气缸上和/或减轻所述排气再循环系统的所述劣化为止,其中所述发动机的未加燃料的所述一个气缸包括未指示存在碳累积的气缸。需注意,本文包括的示例性控制和估计程序可与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中,并且可由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文描述的特定程序可表示任何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、多线程等等。因此,所示的各种动作、操作和/或功能可以所示的顺序、并行地执行或者在某些情况下省略。同样,处理顺序不一定是实现本文描述的示例性实施例的特征和优点所必需的,而是为了便于说明和描述而提供。可根据所使用的特定策略重复执行所示动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外,所描述的动作、操作和/或功能可图形地表示将要编程到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中的代码,其中通过执行包括与电子控制器组合的各种发动机硬件部件的系统中的指令来执行所描述的动作。
应当理解,本文公开的配置和程序本质上是示例性的,并且这些具体实施例不应被视为具有限制性意义,因为许多变型是可能的。例如,上述技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或特性的所有新颖和非显而易见的组合和子组合。
以下权利要求特别指出被视为新颖和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可指“一个”要素或“第一”要素或其等同物。这些权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的结合,既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合可通过修改本权利要求或通过在所述申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。这些权利要求,无论是否与原始权利要求的范围相比更宽、更窄、相同或不同,都被认为包括在本公开的主题内。
根据本发明,提供了一种方法:响应于车辆发动机的一个或多个气缸中的劣化的指示,通过将柴油机尾气处理液喷射到所述发动机的进气歧管中并且在所述发动机燃烧空气和燃料时将所述柴油机尾气处理液吸入所述发动机中来减少与所述一个或多个气缸相关联的碳累积。
根据一个实施例,上述发明的特征还在于:将所述柴油机尾气处理液存储在位于柴油机尾气处理液系统中的箱中,并且其中第一柴油机尾气处理液管线被配置来将所述柴油机尾气处理液选择性地引导至排气通道,并且其中第二柴油机尾气处理液管线被配置来将所述柴油机尾气处理液选择性地引导至所述进气歧管。
根据一个实施例,本发明的特征还在于:在所述发动机燃烧空气和燃料时在所述柴油机尾气处理液喷射到所述进气歧管中时调节空燃比。
根据一个实施例,调节所述空燃比包括将所述空燃比控制为富空燃比。
根据一个实施例,所述柴油机尾气处理液包括水成分和尿素成分。
根据一个实施例,将所述柴油机尾气处理液喷射到所述进气歧管中并且在所述发动机燃烧空气和燃料时将所述柴油机尾气处理液吸入所述发动机中导致所述柴油机尾气处理液的所述水成分蒸发成蒸汽,以便减少所述碳累积。
根据一个实施例,所述劣化的指示还包括在所述发动机的所述一个或多个气缸中测量的扭矩低于预期或期望扭矩的指示,和/或所述发动机的所述一个或多个气缸中的压力低于预期或期望压力的指示。
根据一个实施例,本发明的特征还在于:在发动机空转状态期间将所述柴油机尾气处理液喷射到所述进气歧管中。
根据一个实施例,本发明的特征还在于:响应于关断事件来将所述柴油机尾气处理液喷射到所述进气歧管中,其中所述车辆的控制器维持在唤醒状态以减少所述碳累积,并且其中所述控制器在减少所述碳累积之后进入休眠状态。
根据一个实施例,在包括所述柴油机尾气处理液的所述喷射的时间段期间,喷射到所述进气歧管中的所述柴油机尾气处理液的量是小于提供给所述发动机的燃料量的阈值量。
根据一个实施例,本发明的特征还在于:在将所述柴油机尾气处理液喷射到所述进气歧管中期间将发动机转速控制成期望的发动机转速。
根据本发明,提供了一种方法:在车辆的第一工况下,包括发动机的一个或多个气缸的劣化以及在排气再循环系统中没有所指示的劣化的指示,在排气再循环阀关闭的情况下将柴油机尾气处理液喷射到发动机的进气歧管中,以减轻所述一个或多个气缸的所述劣化;并且在所述车辆的第二工况中,包括所述排气再循环系统中的劣化以及所述一个或多个气缸中没有劣化的指示和/或所述发动机的所述一个或多个气缸中的所述劣化的指示,在所述排气再循环阀打开的情况下将所述柴油机尾气处理液喷射到所述发动机的所述进气歧管中,以减轻所述排气再循环系统的所述劣化。
根据一个实施例,一个或多个气缸的所述劣化的指示包括在所述发动机的所述一个或多个气缸中测量的扭矩低于预期或期望扭矩的指示,和/或所述发动机的所述一个或多个气缸中的压力低于预期或期望压力的指示。
根据一个实施例,本发明的特征还在于:在所述第一工况期间,在所述发动机燃烧空气和燃料时将所述柴油机尾气处理液喷射到所述进气歧管中;并且响应于已减轻所述一个或多个发动机气缸的所述劣化的指示而停止将所述柴油机尾气处理液喷射到所述进气歧管中,其中减轻所述一个或多个发动机气缸的所述劣化包括减少或去除与所述一个或多个发动机气缸相关联的碳累积。
根据一个实施例,本发明的特征还在于:在所述发动机在所述第二工况下在前向方向上未加燃料地旋转时,将所述柴油机尾气处理液喷射到所述进气歧管中,其中喷射所述柴油机尾气处理液并使所述发动机未加燃料地旋转持续进行第一预定持续时间;并且响应于所述第一预定持续时间期满,在一个发动机气缸未接收燃料的情况下,启动所述发动机以燃烧空气和燃料;维持将所述柴油机尾气处理液喷射到所述进气歧管中,并且在所述发动机燃烧空气和燃料时维持所述排气再循环阀打开,并且响应于已减轻所述排气再循环系统的所述劣化的指示,停止喷射所述柴油机尾气处理液并关闭所述排气再循环阀,其中减轻所述排气再循环系统的所述劣化包括减少或去除所述排气再循环系统的排气再循环通道中的碳累积和/或减少或去除与所述排气再循环阀相关联的碳累积。
根据一个实施例,未接收燃料的所述一个发动机气缸不包括所述发动机的具有在所述第二条件下的所述指示的劣化的所述一个或多个气缸。
根据一个实施例,所述排气再循环系统中的所述劣化的指示是响应于当所述排气再循环阀打开时在预定车辆工况下所述排气再循环系统中的流量低于期望流量,和/或响应于在所述排气再循环阀关闭的情况下所述排气再循环系统中的所述流量高于所述期望流量。
根据本发明,提供了一种用于车辆的系统,所述系统具有:发动机系统,所述发动机系统包括发动机,所述发动机具有多个发动机气缸、所述发动机的进气歧管以及所述发动机的排气通道;柴油机尾气处理液(DEF)喷射系统,其包括经由第一DEF喷射阀选择性地流体耦接到所述排气通道的第一DEF输送管线,并且包括经由第二DEF喷射阀选择性地流体耦接到所述进气歧管的第二DEF输送管线;一个或多个扭矩传感器,其被配置来提供所述多个发动机气缸的扭矩的指示;以及控制器,所述控制器将指令存储在非暂时性存储器中,所述指令在执行时引起所述控制器:监测所述多个发动机气缸的所述扭矩;根据如经由所述一个或多个扭矩传感器监测的所述扭矩来指示在所述多个发动机气缸中的一个或多个上存在碳累积;并且响应于所述碳累积被指示存在于所述多个发动机气缸中的所述一个或多个上,使所述第二DEF喷射阀周期性工作同时维持所述第一DEF喷射阀关闭,并且在使所述第二DEF喷射阀周期性工作期间操作所述发动机以燃烧空气和燃料,以便去除所述碳累积。
根据一个实施例,上述发明的特征还在于:排气再循环系统,所述排气再循环系统包括排气再循环通道、排气再循环阀以及位于所述排气再循环通道中的压力传感器;并且其中所述控制器包括另外的指令,以根据如在预定条件下经由位于所述排气再循环通道中的所述压力传感器监测的所述排气再循环系统中的流量来指示所述排气再循环系统中是否存在劣化;并且在其中未指示存在所述排气再循环系统的劣化但是其中所述碳累积被指示存在于所述多个发动机气缸中的所述一个或多个上的条件下,使所述第二DEF喷射阀周期性工作,并且在所述使所述第二DEF喷射阀周期性工作期间在所述排气再循环阀关闭的情况下操作所述发动机以燃烧空气和燃料。
根据一个实施例,本发明的特征还在于:马达,所述马达被配置来使所述发动机未加燃料地旋转,并且其中所述控制器存储另外的指令以在使所述第二DEF喷射阀周期性工作并操作所述发动机以燃烧空气和燃料之前,响应于所述排气再循环系统中的所述劣化的指示并且进一步响应于所述多个发动机气缸中的所述一个或多个上的所述碳累积的所述指示;在所述排气再循环阀打开的情况下使所述第二DEF喷射阀周期性工作,同时操作所述马达以使所述发动机未加燃料地旋转持续进行第一预定持续时间;并且在所述第一预定持续时间期满之后,在所述发动机的一个气缸未加燃料的情况下启动所述发动机以燃烧空气和燃料,同时继续使所述第二DEF喷射阀周期性工作持续第二预定持续时间或者直到其指示所述碳累积中的一个或多个存在于所述一个或多个发动机气缸上和/或减轻所述排气再循环系统的所述劣化为止,其中所述发动机的未加燃料的所述一个气缸包括未指示存在碳累积的气缸。

Claims (15)

1.一种方法,其包括:
响应于车辆发动机的一个或多个气缸中的劣化的指示,通过将柴油机尾气处理液喷射到所述发动机的进气歧管中并且在所述发动机燃烧空气和燃料时将所述柴油机尾气处理液吸入所述发动机中来减少与所述一个或多个气缸相关联的碳累积。
2.根据权利要求1所述的方法,其中将所述柴油机尾气处理液存储在位于柴油机尾气处理液系统中的箱中,并且其中第一柴油机尾气处理液管线被配置来将所述柴油机尾气处理液选择性地引导至排气通道,并且其中第二柴油机尾气处理液管线被配置来将所述柴油机尾气处理液选择性地引导至所述进气歧管。
3.根据权利要求1所述的方法,其还包括在所述发动机燃烧空气和燃料时在所述柴油机尾气处理液喷射到所述进气歧管中时调节空燃比。
4.根据权利要求3所述的方法,其中调节所述空燃比包括将所述空燃比控制为富空燃比。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述柴油机尾气处理液包括水成分和尿素成分。
6.根据权利要求5所述的方法,其中将所述柴油机尾气处理液喷射到所述进气歧管中并且在所述发动机燃烧空气和燃料时将所述柴油机尾气处理液吸入所述发动机中导致所述柴油机尾气处理液的所述水成分蒸发成蒸汽,以便减少所述碳累积。
7.根据权利要求1所述的方法,其中所述劣化的指示还包括在所述发动机的所述一个或多个气缸中测量的扭矩低于预期或期望扭矩的指示,和/或所述发动机的所述一个或多个气缸中的压力低于预期或期望压力的指示。
8.根据权利要求1所述的方法,其还包括在发动机空转状态期间将所述柴油机尾气处理液喷射到所述进气歧管中。
9.根据权利要求1所述的方法,其还包括响应于关断事件来将所述柴油机尾气处理液喷射到所述进气歧管中,其中所述车辆的控制器维持在唤醒状态以减少所述碳累积,并且其中所述控制器在减少所述碳累积之后进入休眠状态。
10.根据权利要求1所述的方法,其中在包括所述柴油机尾气处理液的所述喷射的时间段期间,喷射到所述进气歧管中的所述柴油机尾气处理液的量是小于提供给所述发动机的燃料量的阈值量。
11.根据权利要求1所述的方法,其还包括在将所述柴油机尾气处理液喷射到所述进气歧管中期间将发动机转速控制成期望的发动机转速。
12.一种用于车辆的系统,所述系统包括:
发动机系统,所述发动机系统包括发动机,所述发动机具有多个发动机气缸、所述发动机的进气歧管以及所述发动机的排气通道;
柴油机尾气处理液(DEF)喷射系统,其包括经由第一DEF喷射阀选择性地流体耦接到所述排气通道的第一DEF输送管线,并且包括经由第二DEF喷射阀选择性地流体耦接到所述进气歧管的第二DEF输送管线;
一个或多个扭矩传感器,其被配置来提供所述多个发动机气缸的扭矩的指示;以及
控制器,所述控制器将指令存储在非暂时性存储器中,所述指令在执行时引起所述控制器:
监测所述多个发动机气缸的所述扭矩;
根据如经由所述一个或多个扭矩传感器监测的所述扭矩来指示在所述多个发动机气缸中的一个或多个上存在碳累积;并且
响应于所述碳累积被指示存在于所述多个发动机气缸中的所述一个或多个上,使所述第二DEF喷射阀周期性工作同时维持所述第一DEF喷射阀关闭,并且在所述使所述第二DEF喷射阀周期性工作期间操作所述发动机以燃烧空气和燃料,以便去除所述碳累积。
13.根据权利要求12所述的系统,其还包括排气再循环系统,所述排气再循环系统包括排气再循环通道、排气再循环阀以及位于所述排气再循环通道中的压力传感器;并且
其中所述控制器包括另外的指令,以根据如在预定条件下经由位于所述排气再循环通道中的所述压力传感器监测的所述排气再循环系统中的流量来指示所述排气再循环系统中是否存在劣化;并且
在其中未指示存在所述排气再循环系统的劣化但是其中所述碳累积被指示存在于所述多个发动机气缸中的所述一个或多个上的条件下,使所述第二DEF喷射阀周期性工作,并且在所述使所述第二DEF喷射阀周期性工作期间在所述排气再循环阀关闭的情况下操作所述发动机以燃烧空气和燃料。
14.根据权利要求13所述的系统,其还包括:
马达,所述马达被配置来使所述发动机未加燃料地旋转,并且其中所述控制器存储另外的指令以在使所述第二DEF喷射阀周期性工作并操作所述发动机以燃烧空气和燃料之前,响应于所述排气再循环系统中的所述劣化的指示并且进一步响应于所述多个发动机气缸中的所述一个或多个上的所述碳累积的所述指示;
在所述排气再循环阀打开的情况下使所述第二DEF喷射阀周期性工作,同时操作所述马达以使所述发动机未加燃料地旋转持续进行第一预定持续时间;并且
在所述第一预定持续时间期满之后,在所述发动机的一个气缸未加燃料的情况下启动所述发动机以燃烧空气和燃料,同时继续使所述第二DEF喷射阀周期性工作持续第二预定持续时间或者直到其指示所述碳累积中的一个或多个存在于所述一个或多个发动机气缸上和/或减轻所述排气再循环系统的所述劣化为止,其中所述发动机的未加燃料的所述一个气缸包括未指示存在碳累积的气缸。
15.根据权利要求12所述的系统,其中在维持所述第一DEF喷射阀关闭时使所述第二DEF喷射阀周期性工作将一定量的柴油机尾气处理液喷射到所述进气歧管中,所述量是小于在操作所述发动机以燃烧空气和燃料时提供给所述发动机的燃料量的阈值量。
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