CN109869247A - 用于在停止/起动事件期间加热车辆进气歧管的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了“用于在停止/起动事件期间加热车辆进气歧管的系统和方法”。提供了用于改善车辆发动机的冷起动期间的燃烧事件的方法和系统,其中所述冷起动事件包括起动/停止事件。在一个示例中,一种方法包括响应于其中所述发动机的进气歧管的温度低于阈值的发动机下拉事件而使所述发动机在反向方向上转动,以通过将排气系统热抽吸到所述进气歧管来加热所述进气歧管。以此方式,燃烧可以响应于对起动所述发动机的请求而得到改善,这可以减少不期望的排放并可以改善燃料经济性。

Description

用于在停止/起动事件期间加热车辆进气歧管的系统和方法
技术领域
本说明书一般涉及用于控制车辆发动机以在具备停止/起动能力的车辆的冷起动条件下将排气系统热引导到进气歧管的方法和系统。背景技术/发明内容
当内燃发动机起动时,如果进气歧管和/或进气是冷的,那么低温可能使燃料难以在发动机气缸中气化。任何未完全地蒸发的燃料可能不会完全地燃烧。燃料的在起动时和起动之后不久未完全地燃烧的部分可能造成富含燃料的排气混合物。这种富含燃料的排气混合物可能增加排气中不期望的碳氢化合物(HC)排放和/或增加一氧化碳水平。
对于汽油发动机,在起动之后的发动机热产生可能造成进入空气在进入发动机气缸之前获得发动机热。在发动机包括柴油发动机的其它示例中,可以采用电热塞来在发起冷起动事件时加热发动机气缸。然而,对于任何具备停止/起动(S/S)能力的车辆,在发动机可以在车辆速度降低到阈值速度以下时下拉(例如,停用以停止燃烧空气和燃料)的情况下,发动机热可能不会继续单调地上升,并且因此在下一起动事件时,进入空气可能没有被充分地变暖。在环境温度低于预定阈值(诸如低于冰点(例如,<32℉))的状况下,这种问题可能恶化。因此,在这样的示例中,在后续发动机上拉(例如,发动机被激活以燃烧空气和燃料)时,冷的进入空气可能造成不完全的燃烧事件,从而造成排气尾管排放增加。
已经采用各种现有技术装置来实现向发动机的进气的热传递。例如,当进气歧管空气借助于电加热元件或使用液体或气体燃料的燃烧器传送通过发动机的进气歧管时,歧管空气加热器系统可以帮助使燃烧空气的温度上升。然而,发明人在本文中已认识到这样的方法的问题。例如,进气歧管空气加热器系统可能增加车辆系统的成本和复杂性。此外,如果加热器没有按期望的那样运行,那么可能在发起冷起动时造成不期望的排放。
因此,发明人在本文中已开发了至少部分地解决上述问题的系统和方法。在一个示例中,一种方法包括响应于发动机下拉事件而在未加燃料的情况下使车辆的发动机在反向方向上转动,直到所述发动机的进气歧管的温度因来自所述发动机的排气歧管的气流流过所述发动机并进入所述进气歧管而上升到或高于阈值进气歧管温度。作为示例,所述阈值进气歧管温度可以响应于对起动所述发动机的后续请求而产生燃料燃烧的所期望的效率水平。以此方式,可以改善燃料经济性并减少不期望的排放。
在该方法的示例中,所述发动机下拉事件可以包括S/S事件,其涉及关闭所述发动机以减少所述发动机怠速花费的时间量。在一些示例中,响应于所述发动机下拉事件而使所述发动机在所述反向方向上转动可以是响应于所安排的进气歧管加热操作而发生。例如,安排所述进气歧管加热操作可以涉及在发动机起动事件时监测离开所述发动机的排气系统的排气的颜色,并且响应于所述排气的所述颜色是白色的指示,可以安排所述进气歧管加热操作。以此方式,基于在所述发动机起动事件时燃料燃烧不良的指示,可以为后续发动机下拉事件安排所述进气歧管加热操作,以便响应于发动机起动请求而改善燃料燃烧,这可以改善燃油经济性并减少不期望的排放。
当单独或结合附图时,从以下详细描述中,本说明书的上述优点和其它优点以及特征将是显而易见的。
应理解,以上发明内容提供用于以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一些概念的选择。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限于解决以上或本公开的任何部分中指出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2示意性地示出了具有燃料系统和蒸发排放物系统的示例性车辆系统。
图3A至图3B示意性地示出了示例性H桥电路,其可以用于使车辆发动机在正向或反向方向上旋转。
图4示出了用于确定是否为后续S/S事件计划进气歧管加热方法的示例性方法的高级流程图。
图5示出了用于在其中计划进行进气歧管加热的起动/停止事件时进行进气歧管加热操作的示例性方法的高级流程图。
图6示出了用于计划和进行图4至图5中示出的进气歧管加热方法的示例性时间线。
具体实施方式
以下描述涉及用于改善在冷起动事件、特别是关于S/S事件时的燃烧的系统和方法。具体地,在冷的环境状况期间和在长时间的车辆停机(soak)(例如,>6小时)之后,发动机起动事件可能造成不太理想的燃烧。更具体地,燃烧效率水平可能低于阈值效率燃烧水平。例如,阈值效率水平可以包括燃烧所期望的百分比的燃料时的水平。对于使得发动机能够在车辆速度下降到阈值速度以下时被下拉并随后在车轮扭矩高于阈值车轮扭矩时重新起动的具备S/S特征的车辆,这些问题可能恶化。特别地,进气歧管可能在S/S事件之前不会被充分地加热,或者进气歧管可能在发动机在S/S事件时被下拉时冷却到不期望的水平。为了解决这种情况,可能期望在其中进气歧管温度低于阈值进气歧管温度的S/S事件时加热进气歧管。这种加热可以包括将热空气从车辆的排气系统输送到进气歧管。可能期望在发动机转动以在S/S事件时静止之后进行对进气歧管的这种加热,以确保进气歧管温度在发动机重新起动请求之前达到阈值进气歧管温度。将排气系统热输送到进气歧管可以包括使发动机在未加燃料的情况下反向转动。使发动机在未加燃料的情况下反向转动可以经由马达进行,诸如图1处所示的混合动力车辆推进系统中示出的马达。以此方式,排气系统热可以在S/S事件期间有效地输送到发动机系统(诸如图2处所示的发动机系统)的进气歧管。为了使发动机在未加燃料的情况下反向旋转或转动,可以利用H桥电路,其细节提供于图3A至图3B中。图4示出了用于确定是否安排在特定驾驶循环期间的S/S事件时进行进气歧管加热的高级示例性方法。响应于这种安排,可以利用图5中示出的方法在满足这样做的条件的S/S事件时加热进气歧管。图6示出了根据图5至图6的方法的示例性时间线600,示出了为S/S事件安排和进行进气歧管加热。
图1示出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。作为非限制性示例,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可以被配置为利用或消耗与发动机110不同的能量源。例如,发动机110可以消耗液体燃料(例如,汽油)以产生发动机输出,而马达120可以消耗电能以产生马达输出。这样,具有推进系统100的车辆可以被称为混合动力电动车辆(HEV)。
车辆推进系统100可以根据车辆推进系统所遇到的工况来利用各种不同的操作模式。这些模式中的一些可以使得发动机110能够保持处于关闭状态(即,设定为停用状态),其中中断发动机处的燃料燃烧。例如,在选择工况下,在发动机110停用时,马达120可以如箭头122所指示经由驱动轮130推进车辆。
在另一个示例中,发动机可以具备S/S特征193,其中发动机110可以在车辆不移动时、或在车辆速度低于阈值速度时、在发动机转速低于阈值发动机转速时等的时间期间自动地关闭。控制系统190可以连接到发动机110和S/S特征193,以执行起动-停止功能。S/S功能的优点可以包括相较于不采用这种技术的其它车辆而改善燃料经济性。
在其它工况期间,发动机110可以被设定为停用状态(如上所述),而马达120可以被操作以对能量储存装置150充电。例如,马达120可以从驱动轮130接收车轮扭矩,如箭头122所指示,其中马达可以将车辆的动能转换成电能以储存在能量储存装置150处,如箭头124所指示。该操作可以被称为车辆的再生制动。因此,在一些示例中,马达120可以提供发电机功能。然而,在其它示例中,发电机160可以替代地从驱动轮130接收车轮扭矩,其中发电机可以将车辆的动能转换成电能以储存在能量储存装置150处,如箭头162所指示。
在另外其它工况期间,可以通过燃烧从燃料系统140接收(如箭头142所指示)的燃料来操作发动机110。例如,在马达120停用时,可以操作发动机110以经由驱动轮130推进车辆,如箭头112所指示。在其它工况期间,发动机110和马达120两者各自可以被操作以分别如箭头112和122所指示经由驱动轮130推进车辆。其中发动机和马达两者可以选择性地推进车辆的配置可以被称为并联型车辆推进系统。注意,在一些示例中,马达120可以经由第一组驱动轮推进车辆,并且发动机110可以经由第二组驱动轮推进车辆。
在其它示例中,车辆推进系统100可以被配置为串联型车辆推进系统,由此发动机不直接地推进驱动轮。而是,可以操作发动机110以向马达120提供动力,马达120继而可以如箭头122所指示经由驱动轮130推进车辆。例如,在选择工况期间,发动机110可以如箭头116所指示驱动发电机160,发电机160继而可以如箭头114所指示来向马达120中的一个或多个供应电能,或如箭头162所指示来向能量储存装置150供应电能。作为另一个示例,可以操作发动机110以驱动马达120,马达120继而可以提供发电机功能以将发动机输出转换成电能,其中电能可以存储在能量存储装置150中以供马达之后使用。
在将在下面进一步详细地讨论的其它示例中,马达120可以被配置为使用经由能量储存装置150提供的能量未使未加燃料的发动机在正向(例如,默认方向)或反向定向上旋转,这由箭头186例示。
燃料系统140可以包括一个或多个燃料储存箱144以用于在车辆上储存燃料。例如,燃料箱144可以储存一种或多种液体燃料,包括但不限于:汽油、柴油和醇类燃料。在一些示例中,燃料可以作为两种或更多种不同燃料的混合物储存在车辆上。例如,燃料箱144可以被配置为储存汽油和乙醇的混合物(例如,E10、E85等)或汽油和甲醇的混合物(例如,M10、M85等),由此这些燃料或燃料混合物可以如箭头142所指示被递送到发动机110。还可以向发动机110供应其它合适的燃料或燃料混合物,其中它们可以在发动机处燃烧以产生发动机输出。发动机输出可以用于如箭头112所指示推进车辆或经由马达120或发电机160对能量储存装置150再充电。
在一些示例中,能量储存装置150可以被配置为储存电能,该电能可以被供应到驻留在车辆上的其它电负载(除了马达之外),包括车厢加热和空气调节、发动机起动、前灯、车厢音频和视频系统等。作为非限制性示例,能量储存装置150可以包括一个或多个电池和/或电容器。
控制系统190可以与发动机110、马达120、燃料系统140、能量储存装置150和发电机160中的一个或多个通信。控制系统190可以从发动机110、马达120、燃料系统140、能量储存装置150和发电机160中的一个或多个接收感觉反馈信息。此外,控制系统190可以响应于该感觉反馈而将控制信号发送到发动机110、马达120、燃料系统140、能量储存装置150和发电机160中的一个或多个。控制系统190可以从车辆驾驶员102接收对车辆推进系统的驾驶员请求的输出的指示。例如,控制系统190可以从与踏板192通信的踏板位置传感器194接收感觉反馈。踏板192可以示意性地指代制动踏板和/或加速踏板。此外,在一些示例中,控制系统190可以与远程发动机起动接收器195(或收发器)通信,远程发动机起动接收器195(或收发器)从具有远程起动按钮105的钥匙扣104接收无线信号106。在其它示例(未示出)中,可以经由蜂窝电话或基于智能电话的系统发起远程发动机起动,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起动发动机。
能量储存装置150可以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,如箭头184所指示。作为非限制性示例,车辆推进系统100可以被配置为插电式混合动力电动车辆(HEV),由此电能可以经由电能传输电缆182从电源180供应到能量储存装置150。在能量储存装置150从电源180的再充电操作期间,电传输电缆182可以电耦合能量储存装置150和电源180。当车辆推进系统被操作以推进车辆时,电传输电缆182可以在电源180与能量储存装置150之间断开。控制系统190可以识别和/或控制储存在能量储存装置处的电能量,电能量可以被称为荷电状态(SOC)。
在其它示例中,可以省略电传输电缆182,其中可以将从电源180无线地接收在能量储存装置150处。例如,能量储存装置150可以经由电磁感应、无线电波和电磁谐振中的一个或多个从电源180接收电能。因此,应了解,可以使用任何合适的方法来从不构成车辆的一部分的电源对能量储存装置150再充电。以此方式,马达120可以通过利用除了发动机110所利用的燃料之外的能量源来推进车辆。
燃料系统140可以周期性地从驻留在车辆外部的燃料源接收燃料。作为非限制性示例,车辆推进系统100可以通过如箭头172所指示经由燃料分配装置170接收燃料来加燃料。在一些示例中,燃料箱144可以被配置为储存从燃料分配装置170接收的燃料,直到其被供应到发动机110以用于燃烧。在一些示例中,控制系统190可以经由燃料水平传感器接收对储存在燃料箱144处的燃料水平的指示。储存在燃料箱144处的燃料水平(例如,如由燃料水平传感器识别)可以例如经由车辆仪表板196中的燃料计或指示来传达给车辆驾驶员。
车辆推进系统100还可以包括环境温度/湿度传感器198,以及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可以包括指示灯和/或基于文本的显示器,在基于文本的显示器中,消息被显示给驾驶员。车辆仪表板196还可以包括用于接收驾驶员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可以包括可由车辆驾驶员手动地致动或按下以发起加燃料的加燃料按钮197。例如,如下面更详细地描述的,响应于车辆驾驶员致动加燃料按钮197,车辆中的燃料箱可以减压,使得可以执行加燃料。
如本领域中已知的,控制系统190可以使用适当的通信技术通信地耦合到其它车辆或基础设施。例如,控制系统190可以经由无线网络131耦合到其它车辆或基础设施,无线网络131可以包括Wi-Fi、蓝牙、某个类型的蜂窝服务、无线数据传输协议等。控制系统190可以经由车辆到车辆(V2V)、车辆到基础设施到车辆(V2I2V)和/或车辆到基础设施(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。在车辆之间交换的通信和信息可以直接地在车辆之间进行,或者可以是多跳的。在一些示例中,可以使用较长射程通信(例如,WiMax)代替V2V或V2I2V,或与之结合使用,以使覆盖区域扩展几英里。在其它示例中,车辆控制系统190可以经由无线网络131和互联网(例如,云)通信地耦合到其它车辆或基础设施,如本领域中公知的。
车辆系统100还可以包括车辆驾驶员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可以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。该信息可以用于推断发动机操作参数,诸如当地大气压力。如上文所讨论,控制系统190还可以被配置为经由互联网或其它通信网络接收信息。从GPS接收的信息可以与经由互联网获得的信息交叉参考,以确定当地天气状况、当地车辆条规等。
在一些示例中,车辆推进系统100可以包括一个或多个车载摄像机135。例如,车载摄像机135可以将照片和/或视频图像传达到控制系统190。例如,在一些示例中,车载摄像机可以用于记录车辆的预定半径内的图像。
在一个示例中,一个或多个车载摄像机135可以包括在车辆排烟识别系统136中。在一些示例中,车辆排烟识别系统136可以包括视频处理数据单元。在一个示例中,视频处理单元可以包括控制器190,但是在其它示例中,视频处理单元可以包括控制计算装置,该控制计算装置与控制器190分离,但是可以选择性地电耦合到控制器190(或无线地耦合到控制器190)。在一个示例中,车辆排烟识别系统136可以包括用于颜色辨识的方法。换句话说,车辆排烟识别系统可以包括计算机视觉系统。在一个示例中,颜色辨识方法可以包括将一组预定义的颜色存储在存储器中,并且确定排烟是否包括特定颜色。例如,颜色辨识方法可以包括指示排烟是白色、灰色、黑色、蓝黑色等。在一些示例中,置信度值可以与颜色确定相关联。例如,被识别为白色的排烟可以包括高置信度值、中等置信度值或低置信度值。或者,可以利用数字系统将置信度值分配给特定颜色确定。例如,数字系统可以包括数字1至10或1至100。随着特定颜色确定的置信度提高,置信度值可以增大,并且随着特定颜色确定的置信度降低,置信度值可以减小。在一些示例中,确定排烟是“白色”可以包括烟雾基本上是白色,或在确定烟雾是白色的阈值内。更具体地,基本上白色的可以包括确定烟雾在白色的预定阈值内(例如,在5%的误差幅度内或在10%的误差幅度内)。以此方式,可以准确地确定离开车辆的排气的颜色,如将在下面进一步详细地讨论的。
图2示出了车辆系统206的示意图。可以理解,车辆系统206可以包括与图1处所示的车辆系统100相同的车辆系统。车辆系统206包括联接到排放物控制系统251和燃料系统218的发动机系统208。可以理解,燃料系统218可以包括与图1处所示的燃料系统140相同的燃料系统。排放物控制系统251包括燃料蒸气容器或滤罐222,其可用于捕获和储存燃料蒸气。发动机系统208可以包括具有多个气缸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包括经由进气道242与发动机进气歧管244流体连通的节气门262。在一些示例中,节气门262可以包括电子节气门。此外,发动机进气口223可以包括定位在节气门262上游的气箱和过滤器(未示出)。发动机排气系统225包括通向排气道235的排气歧管248,排气道235将排气输送到大气。在车辆包括燃烧柴油的发动机的状况下,排气道可以通向一个或多个排气后处理装置(例如,226、229、236),以及还原剂递送和储存系统,诸如柴油机尾气处理液(DEF)系统238。
排气后处理装置可以沿着排气道235以各种顺序和/或组合设置。例如,柴油氧化催化剂(DOC)226可以在下游接着是选择性催化还原(SCR)催化剂229。SCR催化剂229可以在下游接着是柴油微粒过滤器(DPF)236。应理解,图2中所示的排气系统225的排放物控制装置本质上是示例性的。各种其它排放物控制装置和配置可以包括在发动机排气系统225中。例如,排气系统225可以包括SCR催化剂,其后仅接着是DPF。在另一个示例中,排气系统225可以仅包括SCR催化剂。在又一个示例中,DPF可以位于SCR催化剂上游,或者组合的DPF/SCR催化剂可以使用。
发动机排气系统225还可以包括还原剂递送和/或储存系统,诸如DEF系统238。DEF可以是液体还原剂,诸如尿素和水混合物,其储存在储存容器(例如储存罐)中。在一个示例中,DEF系统238可以包括用于车载DEF储存的DEF罐239、经由SCR催化剂229处或上游的喷射器将DEF罐239联接到排气道235的DEF递送管线240。DEF罐239可以是呈各种形式,并且可以在车身中包括加燃料口颈241和对应的盖和/或盖门。加燃料口颈241可以被配置为接纳用于补充DEF的喷嘴。
DEF系统238还可以包括在管线240中的DEF喷射器243,其将DEF喷射到在SCR催化剂229上游的排气中。DEF喷射器243可以用于经由控制系统214控制DEF喷射的正时和量。DEF系统238还可以包括DEF泵246。DEF泵246可以用于加压DEF并将其递送到管线240中。DEF系统238还可以包括DEF管线加热器247,其加热DEF管线240。例如,DEF管线加热器247可以在低温下在通向DEF泵的途中加热DEF流体,以便保持DEF流体粘度。DEF管线加热器247可以是电阻加热器,或各种其它配置。DEF管线加热器247可以耦合到能量储存装置150,能量储存装置150可以包括电池,并且可以例如经由控制系统214来启用和控制。
将了解,其它部件可以包括在发动机中,例如各种阀和传感器。例如,大气压力传感器213可以包括在发动机进气口中。在一个示例中,大气压力传感器213可以是歧管空气压力(MAP)传感器,并且可以联接到在节气门262下游的发动机进气口。大气压力传感器213可以依赖于部分打开的节气门或完全打开或大开的节气门状况(例如,在节气门262的打开量大于阈值时),以便准确地确定BP。在另一个示例中,进气温度传感器260可以定位在进气口中。在又一个示例中,湿度传感器258可以定位在进气口中。
发动机系统208还可以包括排气再循环(EGR)系统249,其接收离开发动机110的排气流的一部分并将排气返回到在节气门262下游的发动机进气歧管244。在一些状况下,EGR系统249可以用于调节燃烧室内的空气和燃料混合物的温度和/或稀释度,从而提供在一些燃烧模式期间控制点火正时的方法。此外,在一些状况下,可以通过控制排气门正时将燃烧气体的一部分保留或捕集在燃烧室中。EGR系统249被示出为形成从排气道235到进气道242的公共EGR道250。
在一些示例中,排气系统225还可以包括涡轮增压器(未示出),涡轮增压器包括联接在公共轴上的涡轮机和压缩机。涡轮机可以联接在排气道235内,而压缩机可以联接在进气道242内。涡轮机的叶片可以在从发动机110排出的排气流的一部分撞击涡轮机的叶片时围绕公共轴旋转。压缩机可以联接到涡轮机,使得可以在使涡轮机的叶片旋转时致动压缩机。当致动时,压缩机然后可以将加压的新鲜空气引导到进气歧管244,然后可以在那里将其引导到发动机110。在其中EGR道250联接到在涡轮机上游的发动机排气装置225并联接到在压缩机下游的进气道242的系统中,EGR系统可以被认为是高压EGR系统。EGR道可以可选地联接在涡轮机的下游和压缩机的上游(低压EGR系统)。
EGR阀253可以联接在EGR道250内。EGR阀253可以被配置为主动电磁阀,其可以被致动以允许排气流动到进气歧管244中。由发动机110排出的排气流的被允许通过EGR系统249并返回到发动机110的部分可以通过EGR阀253的测量到的致动来计量,EGR阀253的测量到的致动可以由控制器212调节。EGR阀253的致动可以是基于各种车辆操作参数和所计算的总EGR流率。
一个或多个EGR冷却器254可以联接在EGR道250内。EGR冷却器254可以用于在将流传递到进气歧管244之前降低EGR流的总温度,在进气歧管244处,它可以与新鲜空气组合并被引导到发动机110。EGR道250可以包括一个或多个限流区域255。一个或多个压力传感器256可以联接在限流区域255处或附近。因此,限流区域的直径可以用于确定通过EGR道250的总体积流量。
进气系统碳氢化合物捕集器(AIS HC)257可以放置在发动机110的进气歧管中以在发动机关闭时段期间吸附从进气歧管中的未燃烧燃料发出的燃料蒸气、来自退化的燃料喷射器的搅拌的燃料和/或曲轴箱通风排放物中的燃料蒸气。AIS HC可以包括浸渍有HC蒸气吸附/解吸材料的连续分层的聚合物片的堆叠。或者,吸附/解吸材料可以填充在聚合物片层之间的区域中。吸附/解吸材料可以包括碳\活性炭\沸石或任何其它HC吸附/解吸材料中的一种或多种。当发动机操作以使进气歧管真空并由此而产生穿过AIS HC 257的气流时,所捕集的蒸气可以被动地从AIS HC解吸并在发动机110中燃烧。因此,在发动机操作期间,储存进气燃料蒸气并将其从AIS HC 257解吸。此外,在发动机关闭期间储存的燃料蒸气也可以在发动机操作期间从AIS HC解吸。以此方式,AIS HC 257可以连续地被装载和抽取,并且即使在发动机110关闭时,捕集器也可以减少来自进气道的蒸发排放物。
燃料系统218可以包括联接到燃料泵系统221的燃料箱220。可以理解,燃料箱220可以包括与上面在图1中示出的燃料箱144相同的燃料箱。燃料泵系统221可以包括一个或多个泵以用于对递送到发动机110的喷射器(诸如所示的示例性喷射器266)的燃料进行加压。虽然仅示出了单个喷射器266,但是为每个气缸提供了额外的喷射器。此外,在车辆系统206包括使用柴油燃料的车辆的情况下,可以针对每个气缸266包括电热塞276。电热塞276可以包括可有助于起动柴油发动机的加热装置。或者,在其中车辆系统206包括以除了柴油之外的燃料运行的车辆的示例中,可以只能对每个气缸266包括火花塞277。将了解,燃料系统218可以是无回流燃料系统、回流燃料系统或各种其它类型的燃料系统。燃料箱220可以保存多种燃料混合物,包括具有一定范围的醇浓度的燃料,诸如各种汽油-乙醇混合物,包括E10,E85、汽油等,及其组合。位于燃料箱220中的燃料水平传感器234可以向控制器212提供对燃料水平的指示(“燃料水平输入”)。如图所示,燃料水平传感器234可以包括连接到可变电阻器的浮子。或者,可以使用其它类型的燃料水平传感器。
在被抽取到发动机进气口223之前,在燃料系统218中产生的蒸气可以被输送到蒸发排放物控制系统251,蒸发排放物控制系统251包括经由蒸气回收管线231的燃料蒸气滤罐222。蒸气回收管线231可以经由一个或多个导管联接到燃料箱220,并且可以包括用于在某些状况期间隔离燃料箱的一个或多个阀。例如,蒸气回收管线231可以经由导管271、273和275中的一个或多个或组合联接到燃料箱220。
此外,在一些示例中,一个或多个燃料箱通风阀可以定位在导管271、273或275中。除其它功能外,燃料箱通风阀可以允许排放物控制系统的燃料蒸气滤罐保持在低压或真空下而不从滤罐增加燃料蒸发速率(这本来会在燃料箱压力降低的情况下发生)。例如,导管271可以包括坡度通风阀(GVV)287,导管273可以包括填充限制通风阀(FLVV)285,并且导管275可以包括坡度通风阀(GVV)283。此外,在一些示例中,回收管线231可以联接到燃料填充系统219。在一些示例中,燃料填充系统可以包括用于将燃料填充系统密封以使其与大气隔开的燃料盖205。加燃料系统219通过燃料加注管或口颈211联接到燃料箱220。
此外,加燃料系统219可以包括加燃料锁245。在一些示例中,加燃料锁245可以是燃料盖锁定机构。燃料盖锁定机构可以被配置为自动地将燃料盖锁定在关闭位置,使得燃料盖不能打开。例如,在燃料箱中的压力或真空大于阈值时,燃料盖205可以通过加燃料锁245保持锁定。响应于加燃料请求,例如车辆驾驶员发起的请求,燃料箱可以减压,并且燃料盖可以在燃料箱中的压力或真空下降到阈值以下之后解锁。燃料盖锁定机构可以是闩锁或离合器,其在接合时防止燃料盖的移除。闩锁或离合器可以例如通过螺线管电动锁定,或者可以例如通过压力隔膜机械锁定。
在一些示例中,加燃料锁245可以是位于燃料加注管211的嘴部处的加注管阀。在这样的示例中,加燃料锁245可以不防止燃料盖205的移除。而是,加燃料锁245可以防止加燃料泵插入燃料加注管211中。加注管阀可以例如通过螺线管电动锁定,或者例如通过压力隔膜机械锁定。
在一些示例中,加燃料锁245可以是加燃料口锁,诸如闩锁或离合器,其锁定位于车辆的车身板中的加燃料口。加燃料口锁可以例如通过螺线管电动锁定,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的示例中,加燃料锁245可以通过来自控制器212的命令解锁,例如,当燃料箱压力降低到压力阈值以下时。在其中使用机械机构锁定加燃料锁245的示例中,加燃料锁245可以经由压力梯度解锁,例如,当燃料箱压力降低到大气压力以下时。
排放物控制系统251可以包括一个或多个排放物控制装置,诸如填充有适当的吸附剂286b的一个或多个燃料蒸气滤罐222,滤罐被配置为暂时地捕集在燃料箱加燃料操作期间的燃料蒸气(包括气化的碳氢化合物)和“运行损失“(即,在车辆操作期间蒸发的燃料)。在一个示例中,使用的吸附剂286b是活性炭。排放物控制系统251还可以包括滤罐通风路径或通风管线227,其可以在储存或捕集来自燃料系统218的燃料蒸气时将气体从滤罐222输送到大气。
滤罐222可以包括缓冲器222a(或缓冲区域),滤罐和缓冲器中的每一个都包含吸附剂。如图所示,缓冲器222a的体积可以小于滤罐222的体积(例如,是滤罐222的体积的一小部分)。缓冲器222a中的吸附剂286a可以与滤罐中的吸附剂相同或不同(例如,两者都可以包括木炭)。缓冲器222a可以定位在滤罐222内,使得在滤罐装载期间,燃料箱蒸气首先被吸附在缓冲器内,并且然后当缓冲器饱和时,另外的燃料箱蒸气被吸附在滤罐中。相比之下,在滤罐抽取期间,燃料蒸气首先从滤罐中解吸(例如,达到阈值量),然后从缓冲器中解吸。换句话说,缓冲器的装载和卸载与滤罐的装载和卸载不是线性的。因此,滤罐缓冲器的作用是抑制从燃料箱流动到滤罐的任何燃料蒸气尖峰,从而降低任何燃料蒸气尖峰进入发动机的可能性。一个或多个温度传感器232可以联接到滤罐222和/或耦合在滤罐222内。当燃料蒸气被滤罐中的吸附剂吸附时,就产生热(吸附的)。同样地,当燃料蒸气被滤罐中的吸附剂解吸时,就消耗热。以此方式,可以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。
排气管线227还可以在经由抽取管线228和抽取阀261将储存的燃料蒸气从燃料系统218抽取到发动机进气口223时允许新鲜空气被抽吸滤罐222中。例如,抽取阀261可以是常闭的,但是可以在某些状况下打开,使得来自发动机进气歧管244的真空被提供到燃料蒸气滤罐以进行抽取。在一些示例中,通风管线227可以包括设置在滤罐222上游的空气过滤器259。
在一些示例中,滤罐222与大气之间的空气和蒸气的流量可以通过联接在排气管线227内的滤罐通风阀297来调节。当包括在内时,滤罐通风阀297可以是常开阀,使得燃料箱隔离阀252(FTIV)可以控制燃料箱220与大气的通风。FTIV 252可以在导管278内定位在燃料箱与燃料蒸气滤罐222之间。FTIV 252可以是常闭阀,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。然后可以使燃料蒸气向大气通风中,或者经由滤罐抽取阀261将燃料蒸气抽取到发动机进气系统223。如下面将详细地讨论的,在一些示例中,可以不包括FTIV,而在其它示例中,可以包括FTIV。因此,在相关时,将关于下面描述的方法来讨论FTIV的使用。
通过选择性地调整各种阀和螺线管,燃料系统218可以由控制器212以多种模式操作。可以理解,控制系统214可以包括与上面在图1中示出的控制系统190相同的控制系统。例如,燃料系统可以以燃料蒸气储存模式操作(例如,在燃料箱加燃料操作期间并在发动机不燃烧空气和燃料的情况下),其中控制器212可以在关闭滤罐抽取阀(CPV)261时打开隔离阀252(当包括在内时),以将加燃料的蒸气引导到滤罐222中,同时防止燃料蒸气被引导到进气歧管中。
作为另一个示例,燃料系统可以在加燃料模式下操作(例如,当车辆驾驶员请求燃料箱加燃料时),其中控制器212可以在保持滤罐抽取阀261关闭时打开隔离阀252(当包括在内时,以在使得燃料能够加入其中之前使燃料箱减压。因此,隔离阀252(当包括在内时)可以在加燃料操作期间保持打开,以允许加燃料的蒸气储存在滤罐中。在加燃料完成后,可以关闭隔离阀。
作为又一个示例,燃料系统可以以滤罐抽取模式操作(例如,在已经达到排放物控制装置起燃温度之后并在发动机燃烧空气和燃料的情况下),其中控制器212可以在关闭隔离阀252(当包括在内时)时打开滤罐抽取阀261。在本文中,由正在操作的发动机的进气歧管产生的真空可以用于抽吸新鲜空气通过通风口227并通过燃料蒸气滤罐222,以将所储存的燃料蒸气抽取到进气歧管244中。在该模式中,来自滤罐的所抽取的燃料蒸气在发动机中燃烧。可以继续进行抽取,直到滤罐中储存的燃料蒸气量低于阈值。
控制器212可以构成控制系统214的一部分。在一些示例中,控制系统214可以与图1中所示的控制系统190相同。控制系统214被示出为从多个传感器216(其各种示例在本文中被描述)接收信息并将控制信号发送到多个致动器281(其各种示例本文中被描述)。作为一个示例,传感器216可以包括位于排放物控制装置270上游的排气传感器237、温度传感器233、温度传感器260、压力传感器291、压力传感器282和滤罐温度传感器232。排气传感器237可以是用于提供排气空燃比指示的任何合适的传感器,诸如线性氧传感器或UEGO(通用或宽范围排气氧)、双态氧传感器或EGO、HEGO(加热型EGO)、NOx、HC或CO传感器。排气传感器237可以与控制器212连接。可以理解,排气传感器237可以在加热到约600℉时有效地工作。因此,在一些示例中,排气传感器可以包括加热元件279,以使得排气传感器能够快速地升温。
诸如压力、温度、空燃比和组成传感器的其它传感器可以联接到车辆系统206中的各种位置。作为另一个示例,致动器可以包括节气门262、燃料箱隔离阀252、滤罐抽取阀261和滤罐通风阀297。控制系统214可以包括控制器212。控制器可以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接收来自各种传感器的输入数据、处理输入数据并响应于处理过的输入数据而触发致动器。本文关于图4至图5描述示例性控制程序。
在一些示例中,控制可以被置于降低功率模式或睡眠模式,其中控制器仅保持基本功能,并且以比对应的唤醒模式更低的电池消耗进行操作。例如,控制器可以在车辆停止事件之后置于睡眠模式,以便在车辆停止事件之后的持续时间上执行诊断程序。控制器可以具有唤醒输入,其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,车门的打开可以触发返回到唤醒模式。在其它示例中,控制器可能需要被唤醒,以便执行此类方法。在这样的示例中,控制器可以在一段持续时间内保持唤醒,该持续时间被称为控制器保持唤醒以执行扩展的关闭功能的时段,使得控制器可以被唤醒来执行诊断程序。在另一个示例中,唤醒能力可以使得电路能够在请求诊断时唤醒控制器。
不期望的蒸发排放物检测程序可以由燃料系统218和/或蒸发排放物系统251上的控制器212间歇地执行,以确认燃料系统和/或蒸发排放物系统中不存在不期望的蒸发排放物。因此,可以在发动机关闭(发动机关闭测试)时使用因在发动机关闭之后燃料箱处的温度和压力的变化而产生的发动机关闭自然真空(EONV)和/或从真空泵补充真空来执行蒸发排放物检测程序。或者,可以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物检测程序。在一些配置中,滤罐通风阀(CVV)297可以联接在通风管线227内。CVV 297可以用于调节滤罐222与大气之间的空气和蒸气的流量。CVV也可以用于诊断程序。当包括在内时,CVV可以在燃料蒸气储存操作期间打开(例如,在燃料箱加燃料期间和在发动机未运行时),使得在传递通过滤罐之后从燃料蒸气汽提的空气可以被推出到大气。同样地,在抽取操作期间(例如,在滤罐再生期间和在发动机正在运行时),可以打开CVV以允许新鲜空气流来汽提储存在滤罐中的燃料蒸气。在一些示例中,CVV 297可以是电磁阀,其中经由对滤罐通风螺线管的致动来执行阀的打开或关闭。特别地,滤罐通风阀可以是打开的,其在滤罐通风螺线管致动时关闭。在一些示例中,CVV297可以被配置为可闩锁电磁阀。换句话说,当阀置于关闭配置时,它闩锁以关闭而不需要额外的电流或电压。例如,阀可以用100ms脉冲关闭,并且然后在稍后的时间点处用另一个100ms脉冲打开。以此方式,减少保持CVV关闭所需要的电池电量。特别地,CVV可以在车辆停止时关闭,从而保持电池电量,同时保持燃料排放物控制系统密封以使其与大气隔开。
当发动机在默认方向上转动时,在进气歧管中产生真空,同时在排气系统中产生压力。然而,如果发动机反向转动,那么在排气系统中产生真空,同时在进气歧管中产生压力。更具体地,当发动机反向转动时,气缸排气气门(未示出)的打开将新鲜空气(和排气,如果存在的话)带入气缸,并且气缸进气气门(未示出)的后续打开将气缸排空到进气歧管。
诸如上述车辆推进系统100的车辆包括混合动力电动车辆,并且因此,车辆马达(例如,120)可以用来使用经由车载能量储存装置(例如,150)(诸如电池)供应的动力来使发动机在未加燃料的情况下转动或旋转。在下面将进一步详细地讨论的一些示例中,可能期望使发动机在反向方向上(与默认方向的方向相反)转动。例如,在冷起动条件的情况下,如果排气系统中的温度超过阈值排气系统温度,那么发动机可以在反向定向上旋转,以将排气热抽吸通过发动机并进入进气歧管。以此方式,进气系统可以保持温暖,使得可以针对冷起动条件改善燃烧。一个这样的示例可以包括其中S/S事件在冷(例如,低于32℉)环境温度状况下发生的情况。在发动机停止的情况下,进气可能冷却到其中可能在下一次发动机起动时发生不完全燃烧的点。然而,排气系统可以保持热的(例如,可能需要长时间来冷却),使得排气热可以有效地用于加热进气歧管。以此方式加热进气歧管可以减少或避免在冷起动事件期间的不期望的排放。发明人在本文中也已认识到,进气歧管中的冷空气可以降低进气歧管压力并相应地在之后发动机起动时在节气状况下增加发动机泵气损失。通过在发动机起动和随后的怠速之前加热进气歧管,增加进气歧管压力,从而减少在怠速时的泵气损失并改善燃料经济性。
现在转向图3A至图3B,它们示出了可用于反转电动马达的转动定向的示例性电路300。电路300示意性地示出了H桥电路,其可以用于使马达310在第一(正向)方向上并交替地在第二(反向)方向上运行。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(激励),而晶体管322和331关闭。在该配置中,马达310的左引线351连接到电源340,并且马达310的右引线352连接到接地。以此方式,马达310可以在正向方向上运行。当经由马达在正向方向上操作发动机时,发动机可以处于转动起动模式以开始初始燃烧。另外地和/或可选地,当经由马达在正向方向上操作发动机时,发动机(和马达或另一个马达)可以处于驱动模式以驱动车辆。可以理解,在一些示例中,发动机可以在其中车辆静止的状况下在正向(例如,默认)方向上转动,并且仅期望发动机在正向方向上转动或旋转而不进行燃烧。
在图3B中,晶体管322和331被激活(激励),而晶体管321和332关闭。在该配置中,马达310的右引线352连接到电源340,并且马达310的左引线351连接到接地。以此方式,马达310可以在反向方向上运行。
因此,图1至图3B可以实现一种用于混合动力车辆的系统,该系统包括:发动机,该发动机具有进气歧管和排气系统;马达,该马达被配置为经由从车载能量储存装置供应的能量进行操作;S/S系统;以及控制器,该控制器将指令存储在非暂时性存储器中,该指令在执行时致使控制器:响应于对在发动机已经停用的预定持续时间之后发起的发动机起动事件时燃烧不良的指示而为对应于S/S事件的发动机下拉事件安排进气歧管加热操作,其中在预定持续时间之后发起的发动机起动事件不包括所述起动/停止事件。该系统可以包括控制器,该控制器存储用于进行以下操作的指令:响应于其中安排进气歧管加热操作的发动机下拉事件,通过经由马达使发动机在未加燃料的情况下反向旋转来进行进气歧管加热操作,以将热空气从排气系统引导到进气歧管。
在一个示例中,这种系统还可以包括车载摄像机、车辆排烟识别系统和环境温度传感器。在这样的示例中,控制器可以存储用于进行以下操作的其它指令:响应于车载摄像机指示在发动机起动事件期间离开排气系统的排气的颜色是白色并还响应于环境温度低于阈值环境温度的指示而指示在发动机起动事件时燃烧不良。
在另一个示例中,这种系统可以另外地或可选地包括进气歧管温度传感器、排气系统温度传感器和节气门。在这样的示例中,控制器可以存储用于进行以下操作的其它指令:响应于经由进气歧管温度传感器监测的进气歧管温度在发动机下拉事件时或在发动机在重新起动之前被下拉的时段期间低于阈值进气歧管温度而进行进气歧管加热操作。进行进气歧管加热操作还可以包括控制节气门到达基本上关闭的位置以进行进气歧管加热操作,并且在进行进气歧管加热操作期间,如果排气系统温度下降到阈值排气系统温度以下,那么中止进气歧管加热操作。
现在转向图4,示出了用于确定是否为驾驶循环中的后续S/S事件安排进气加热操作的高级示例性方法400的流程图。更具体地,响应于在发动机已经关闭并且车辆静止预定时间(例如,大于阈值停机持续时间的停机时间)之后对起动发动机的请求,基于在起动期间的环境状况和排气颜色,可以为在对起动发动机的请求时开始的驾驶循环期间的后续S/S事件安排歧管加热。将参考图1至图3B中描述的系统来描述方法400,但是应理解,在不脱离本公开的范围的情况下,方法400可以应用于其它系统。方法400可以由控制器(诸如控制器212)执行,并且可以作为可执行指令储存在非暂时性存储器中。用于执行方法400的指令和本文包括的方法的其余部分可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从车辆系统的传感器(诸如上面参考图1至图2所述的传感器)接收的信号来执行。根据下面描述的方法,控制器可以采用发动机系统致动器,诸如火花塞(例如,277)、燃料喷射器(例如,266)、电热塞(例如,276)、马达(例如,120)、节气门(例如,262)、CPV(例如,261)、EGR阀(例如,253)等。
方法400开始于405,并且可以包括估计和/或测量发动机工况。这些可以包括例如发动机转速、所期望的扭矩(例如,来自踏板位置传感器)、歧管压力(MAP)、歧管空气流量(MAF)、BP、发动机温度、催化剂温度、进气温度、空气温度、爆震极限等。进行到410,方法400可以包括指示发动机起动事件是否正在进行。更具体地,在410处,方法400可以包括指示发动机起动事件是否正在进行,其中发动机起动事件包括对在已经经过预定停机持续时间之后起动发动机的请求。例如,“停机”可以是指发动机已经停用(例如,关闭或不燃烧空气和燃料)的时段。发动机起动可以包括远程发动机起动请求、点火(key-on)事件、按下车辆的仪表板上的起动按钮等。如果在410处没有指示发动机起动事件,那么方法400可以进行到415。在415处,方法400可以包括保持当前车辆操作参数。例如,如果车辆在操作中,其中发动机至少部分地操作以推进车辆,那么发动机可以保持在操作中。另一个示例可以包括发动机关闭但车辆经由纯电动操作模式被推进的情况。在这样的示例中,可以保持纯电动操作模式。在其它示例中,车辆可以处于静止状态,其中发动机和/或马达关闭。在这样的示例中,在415处,可以保持当前工况。方法400然后可以结束。
返回到410,响应于对发动机起动事件的指示,方法400可以进行到420。在420处,方法400可以包括指示环境温度是否低于阈值环境温度。如上文所讨论,在一个示例中,阈值环境温度包括32℉。在其它示例中,阈值可以是40℉。在另一个示例中,阈值可以是25℉。在其它示例中,阈值可以是20℉。这些示例旨在是说明性的,并且其它阈值温度也在本公开的范围内。可以例如经由环境温度传感器(例如,198)监测环境温度。如果在420处指示环境温度高于阈值环境温度,那么方法400可以进行到425,并且可以包括在发动机起动期间起动发动机而不监测离开排气道(例如,235)的排气。换句话说,由于环境温度被指示为高于阈值环境温度,因此可以预期,在发动机起动事件期间提供到发动机的燃料可以根据需要进行燃烧。换句话说,燃料燃烧可以完成或接近完成。因此,起动发动机可以包括向发动机气缸提供燃料和火花(在车辆包括具有火花塞的发动机的情况下),或者可以包括提供燃料和激活电热塞(在车辆包括其中发动机气缸包括电热塞的柴油车辆的情况下)。方法400然后可以结束。
返回到420,响应于对环境温度小于阈值环境温度的指示,方法400可以进行到430。在430处,方法400可以包括监测在发动机起动期间离开排气道的排气的颜色。更具体地,可以利用一个或多个车载摄像机(例如,135)监测离开排气道的排气的颜色。如所讨论,车载摄像机可以包括在车辆排烟识别系统(例如,136)中,车辆排烟识别系统可以包括计算机视觉系统,并且可以被配置为准确地评估离开车辆排气道的排烟的颜色。在一些示例中,这种车载摄像机可以包括定位在车辆的后部的一个或多个摄像机,并且可以被配置为在车辆倒车(例如,反向移动)时监测障碍物等。或者,在其它示例中,用于监测排气的摄像机可以与被配置为在车辆正在反向推进时监测障碍物等的摄像机不同。无论如何,可以理解,响应于在环境温度低于环境温度阈值的情况下在长时间地停机之后的发动机起动状况,可以利用车载摄像机来指示在起动事件期间离开排气道的排气是否是白色。
因此,在435处,方法400可以包括指示离开排气道的排气是否是白色。在一些示例中,响应于对排气是白色的确定(包括高置信度结果,或置信度水平大于阈值(例如,如果利用数字置信度标度,那么大于百分制的90)),排气可以被分类为白色。如果在435处指示在发动机起动事件期间离开车辆的排气不是白色,那么方法400可以进行到440。在440处,方法400可以包括起动发动机而不为在上面在410处讨论的发动机起动事件处开始的驾驶循环期间的任何后续S/S事件安排进气歧管加热操作。换句话说,起动发动机可以包括向发动机气缸提供燃料和火花(在车辆包括具有火花塞的发动机的情况下),或者可以包括提供燃料和激活电热塞(在车辆包括其中发动机气缸包括电热塞的柴油车辆的情况下)。方法400然后可以结束。
或者,返回到435,响应于从排气道排放了白烟的指示,方法400可以进行到445。在445处,方法400可以包括为在410处讨论的发动机起动事件处开始的驾驶循环期间的任何后续S/S事件安排进气歧管加热。这种方法在图5处示出。例如,为后续S/S事件安排进气歧管加热方法可以包括将指令存储在控制器处。方法400然后可以结束。
因此,转到图5,示出了用于响应于S/S事件而加热进气歧管的示例性方法500的高级流程图。更具体地,方法500可以包括图4中所示的方法400的子方法。方法500可以包括响应于S/S事件(其中环境温度低于环境温度阈值,并且其中进气歧管温度低于阈值进气歧管温度)而将排气系统热输送到进气歧管。方法500可以响应于正在安排这种方法而在S/S事件处进行,如上面在图4中所讨论。
将参考图1至图3B中描述的系统来描述方法500,但是应理解,在不脱离本公开的范围的情况下,方法500可以应用于其它系统。方法500可以由控制器(诸如控制器212)执行,并且可以作为可执行指令储存在非暂时性存储器中。用于执行方法500的指令和本文包括的方法的其余部分可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从车辆系统的传感器(诸如上面参考图1至图2所述的传感器)接收的信号来执行。根据下面描述的方法,控制器可以采用发动机系统致动器,诸如火花塞(例如,277)、燃料喷射器(例如,266)、电热塞(例如,276)、马达(例如,120)、节气门(例如,262)、CPV(例如,261)、EGR阀(例如,253)等。
在505处,方法500可以包括指示S/S事件是否正在进行。响应于S/S事件未在进行的指示,方法500可以进行到510,并且可以包括保持当前车辆操作参数。更具体地,如果车辆至少部分地经由发动机推进,那么可以保持发动机操作。如果发动机至少部分地经由马达推进,那么可以保持马达操作。在其它示例中,如果车辆不在操作中,那么车辆可以保持在非操作状态中。方法500然后可以结束。
返回到505,响应于指示S/S事件,方法500可以进行到515。在515处,方法500可以包括指示条件是否被满足来进行对进气歧管的加热。被满足来进行进气歧管加热的条件可以包括进气歧管温度低于阈值进气歧管温度,如经由例如进气温度传感器(例如,260)监测的。阈值进气歧管温度可以包括如下温度,其中在高于阈值的情况下,可以预期,提供到发动机的大部分的燃料可以在下一发动机起动事件时进行燃烧。换句话说,当进气歧管的温度大于阈值进气歧管温度时,可以预期发动机起动事件基本上是无污染的。其中提供到发动机的大部分的燃料进行燃烧的发动机起动事件可以包括其中排烟更多地是灰色而不是白色的发动机起动事件。在515处条件被满足可以另外i地或可选地包括排气系统温度大于阈值排气系统温度。可以经由例如排气系统温度传感器(例如,233)监测排气系统温度。阈值排气系统温度可以包括如下温度,其中排气热可以被输送到进气歧管以将进气歧管温度升高到至少阈值进气歧管温度,而排气系统温度不降低到例如排气催化剂起燃温度以下。然而,在其它示例中,阈值排气系统温度可以包括起燃温度。可以理解,由于排气歧管与进气歧管相比较低的热质量,并另外地由于热排气在发动机操作期间流动到排气系统,排气系统温度在发动机操作期间可能比进气歧管温度更快地增加。
在515处条件被满足可以附加地或替代地包括车载能量储存装置(例如150)的荷电状态(SOC)大于阈值SOC的指示。阈值SOC可以包括其中发动机可以反向转动预定时间持续时间(例如,30秒或更短、1分钟或更短、2分钟或更短、3分钟或更短、5分钟或更短等)而不将车载能量储存装置耗尽到不期望的水平的SOC。例如,如果SOC使得通过使发动机反向转动,SOC可能被耗尽到可不利地影响利用车载能量储存装置的后续事件的点,那么可能不会指示条件被满足来进行进气歧管加热。
在515处条件被满足可以另外地或可选地包括环境温度低于阈值环境温度的指示。例如,阈值环境温度可以包括例如上面在方法400的步骤420处讨论的阈值环境温度。
在其中车辆具备用于V2V、V2I2V和/或V2I或V2X技术的能力的一些示例中,条件被满足可以包括预期或推断特定S/S事件大于第一阈值S/S持续时间但小于第二阈值S/S持续时间的指示。更具体地,可以利用这种技术来近似S/S事件的持续时间。如果S/S事件被近似为短的持续时间(小于第一阈值S/S持续时间),例如小于10秒,那么可能不指示满足条件,因为进气歧管加热操作可以利用储存在车载能量储存装置中的动力,而不在对重新起动发动机的请求之前充分地加热进气歧管。或者,如果推断S/S持续时间大于第二阈值S/S持续时间,那么可能不期望将排气热量传递回进气歧管,因为净效应可能没有增益,这是由于催化剂在其被冷却得过多的情况下必须在下次起动时再次点燃。因此,通过仅在所推断的S/S持续时间大于第一阈值S/S持续时间但小于第二阈值S/S持续时间的状况下使得能够将排气传递到进气歧管,用于加热进气歧管的方法可以得到优化,并方法中止得以减少。
如果在515处没有指示条件被满足来进行进气歧管加热操作,那么方法500可以进行到520。在520处,方法500可以包括在S/S事件的持续时间内继续监测进气歧管温度。更具体地,可以理解,立即响应于S/S事件,进气歧管温度可以因发动机在操作中而高于阈值进气歧管温度,并且将热排出到进气口。然而,在环境温度低于阈值环境温度的情况下,进气歧管可以快速地冷却。此外,可以理解,与排气歧管相比,进气歧管可以包括大热质量。因此,进气歧管可能花费很长时间来加热到阈值进气歧管温度,使得可能的是,即使在初始发动机起动事件之后发动机运行(参见方法400的步骤410),进气歧管在S/S事件开始之前也可能未达到阈值进气歧管温度。
因此,进行到523,方法500可以再次包括指示条件是否被满足来进行进气歧管加热。换句话说,如果在515处进气歧管温度不低于阈值进气歧管温度但在其中发动机关闭的S/S事件期间变得小于阈值进气歧管温度,那么在523处,条件可以被满足来进行进气歧管加热方法。
如果在523处没有指示条件被满足来进行进气歧管加热,那么方法500可以进行到570。在570处,方法500可以包括指示是否请求发动机起动。例如,车辆驾驶员可以踩下加速踏板,以请求车轮扭矩。所请求的车轮扭矩大于阈值车轮扭矩、或加速踏板位置大于阈值加速踏板位置可以指示对起动发动机的请求。如果在570处没有请求发动机起动,那么方法500可以返回到520,并且可以在S/S事件的持续时间内继续监测进气歧管温度。或者,如果请求发动机起动事件,那么方法500可以进行到575并可以包括起动发动机。如上所述,起动发动机可以包括在其中发动机包括火花塞的情况下提供燃料和火花,或者可以包括在其中车辆包括包括用于发动机气缸的电热塞的柴油车辆的情况下提供燃料和激活电热塞。响应于起动发动机,方法500然后可以结束。然而,可以理解,对于当前驾驶循环中的任何后续S/S事件,响应于条件被满足来进行进气歧管加热,可以再次使用方法500加热进气歧管。
或者,如果在515或523处,指示条件被满足来进行进气歧管加热,那么方法500可以进行到525。在525处,方法500可以包括关闭节气门(例如262)。关闭节气门可以用于将热捕集在进气歧管内,以用于加热进气歧管的目的。在一个示例中,关闭节气门可以包括完全地关闭节气门。在另一个示例中,关闭节气门可以包括关闭节气门到达阈值关闭状态(例如,95%关闭)。
此外,在525处,方法500可以包括关闭CPV(例如,261),并且关闭EGR阀(例如,253),如果车辆具备这样的阀的话。例如,如果没有命令CPV和/或EGR阀关闭,那么可能无法经由使发动机反向转动有效地将热输送到进气歧管。
进行到530,方法500可以包括指示车辆是否是包括柴油发动机的车辆。如果车辆被指示为包括具有联接到发动机气缸的电热塞的柴油发动机,那么方法500可以进行到535,并且可以包括激活电热塞中的一个或多个。在一个示例中,一个或多个电热塞的激活可以是根据车载能量储存装置的SOC,并且还可以是根据进气歧管温度。例如,越低于阈值进气歧管温度,可激活的电热塞的数量越多。在另一个示例中,越低于阈值进气歧管温度,供应到电热塞的能量的量越大,只要车载能量储存装置的SOC保持在阈值SOC以上(如上文所讨论)即可。在其它示例中,电热塞的激活(激活的电热塞的数量和/或供应到电热塞的能量的量)可以是排气系统温度的函数。例如,排气系统温度越高,可激活的电热塞的数量越少和/或可供应到电热塞的能量的量越少。
为了确定要激活多少个电热塞和所用能级,可以在控制器处存储一个或多个查找表。例如,这样的一个或多个查找表可以包括关于作为进气歧管温度和/或排气系统温度的函数的要激活多少个电热塞和所用能级的信息。
无论车辆是否包括电热塞,方法500可以进行到540,并且可以包括以预定发动机转速(例如,500,RPM)使发动机在未加燃料的情况下反向转动。在一些示例中,使发动机反向转动可以不包括预定发动机转速,而是可以包括可变发动机转速,其中转速可以是进气歧管温度的函数。例如,进气歧管温度比阈值进气歧管温度越低,发动机可转动得越快,以确保进气歧管温度在预定的时间量内升高到阈值进气歧管温度。
如上文所讨论,使未加燃料的发动机反向转动可以包括配置H桥电路(如上文在图3A至图3B处所示)以使得马达(例如,120)能够使得发动机在反向方向上旋转。可以理解,反向方向与燃烧空气和燃料时发动机转动的方向相反。通过使发动机反向转动,可以在排气系统中产生真空,同时可以在进气歧管中产生压力。如此操作发动机可以因此将排气热抽吸到进气歧管中。
在使发动机在未加燃料的情况下反向转动时,方法500可以进行到545,并且可以包括指示排气系统温度是否已经降低到阈值排气系统温度以下。更具体地,当排气从排气系统输送到进气歧管时,排气系统温度可相应地降低。对于后续发动机起动,排气系统温度低于催化剂起燃温度可能是不期望的。因此,如果在545处,指示排气系统温度已经降低到或低于阈值排气系统温度,那么方法500可以进行到550。此外,虽然未明确地示出,但是在545处,方法500可以包括指示排气传感器(例如,237)的温度是否下降到阈值排气传感器温度以下。如果是,那么可以激活与排气传感器相关联的一个或多个加热器(例如,279),以将排气传感器的温度升高到阈值排气传感器温度。
在550处,响应于排气系统温度低于阈值排气系统温度,方法500可以包括中止该方法。中止该方法可以包括在555处停止未加燃料的发动机反向转动,并且在步骤560处使节气门返回到默认位置(例如,在步骤525处命令其关闭之前所在位置)。此外,如果在使发动机反向转动期间激活电热塞,那么可以停用电热塞。例如,此类步骤可以由控制器执行。进行到565,方法500可以包括更新车辆操作参数。例如,可以指示,进行程序,以便在S/S事件期间增加进气歧管温度温度,但是由于排气系统下降到阈值排气系统温度以下,因此程序中止。例如,这种指示可以存储在控制器中。如上文所讨论,在其中车辆包括V2V或V2X技术的示例中,可以通过仅使得进气歧管加热方法能够响应于所预测的S/S持续时间在指定的窗内(例如,大于第一阈值S/S持续时间但小于第二阈值S/S持续时间)而开始来减少或消除这种中止。
进行到570,方法500可以包括指示是否请求发动机起动。如上文所讨论,发动机起动事件可以包括大于阈值车轮扭矩的所请求的车轮扭矩、大于阈值位置的加速踏板位置等。响应于对起动发动机的这种请求,方法500可以进行到575,并且可以包括起动发动机以燃烧空气和燃料。方法500然后可以结束。
或者,返回到545,响应于在发动机反向转动时排气系统温度保持高于阈值排气系统温度,方法500可以进行到570。在570处,方法500可以包括指示进气歧管温度是否大于阈值进气歧管温度。换句话说,在570处,方法500可以确定排气热向进气歧管的输送是否足以将进气歧管温度升高到阈值进气歧管温度以上。如果在570处进气歧管温度不等于或高于阈值进气歧管温度,那么方法500可以返回到540,并且可以包括继续使未加燃料的发动机反向转动以继续将排气系统热输送到进气歧管。
响应于进气歧管温度增加到或超过阈值进气歧管温度,方法500可以进行到555。步骤555至575与上文所述的步骤相同,因此为了简洁,将不再此重复。简而言之,可以停止发动机在未加燃料的情况下转动,可以使节气门返回到在其被命令关闭之前的原始位置,可以停用电热塞(在包括在内的情况下),并且可以更新车辆操作参数。在一些示例中,节气门可以保持关闭,直到指示发动机起动请求,以便在所请求的发动机起动之前在尽可能长的时间内将热捕集在进气歧管中。响应于进气歧管温度达到或超过阈值进气歧管温度而更新车辆操作参数可以包括将结果存储在控制器处,使得进气歧管温度成功地升高到或高于阈值进气歧管温度。此外,可以理解,虽然进气歧管温度升高到或高于阈值进气歧管温度,但是如果未在不久之后发起发动机起动请求,那么进气歧管温度可以再次下降到阈值以下。因此,在570处,如果没有指示发动机起动事件,那么在图5处所述的方法可以重复,使得进气歧管温度能够在发动机起动请求之前再次升高。
响应于接收发动机起动请求,方法500可以继续起动发动机,如上文所讨论。方法500然后可以结束。
现在转向图6,示出了示例性时间线600,用于确定在驾驶循环的S/S事件时是否安排进气歧管加热程序,并且如果是,那么响应于S/S事件而进行这种加热方法。时间线600包括曲线605,其指示发动机转速(例如,RPM)随时间的变化。发动机可以在正向方向(正向)或反向方向(反向)上转动或旋转,或者可以关闭。时间线600还包括曲线610,其指示向一个或多个发动机气缸的燃料喷射是否随时间而打开或关闭。时间线600还包括曲线615,其指示环境温度随时间的变化。线616示出了阈值环境温度,在阈值环境温度处,如果环境温度低于阈值,那么可以安排和/或进行在S/S事件时对进气歧管的加热。时间线600还包括曲线620,其指示进气歧管的温度随时间的变化。线621表示阈值进气歧管温度,其可以表示用于进行发动机起动事件的所期望的进气歧管温度,使得在发动机起动事件期间燃烧大部分(例如,所预期或所期望的量)的燃料。时间线600还包括曲线625,其指示节气门(例如,262)随时间的位置。节气门可以打开或关闭。在该示例中,可以理解,节气门打开包括节气门完全地打开或彻底地打开,并且节气门关闭包括节气门完全地关闭或彻底地关闭。
时间线600还包括曲线630,其指示随时间的排气颜色。排气颜色可以被理解为是指离开车辆的排气道的排气的颜色。时间线600还包括曲线635,其指示在由时间线600示出的驾驶循环中遇到(是)还是没有遇到(否)停止/开始事件。时间线600还包括曲线640,其指示包括在车辆发动机中的电热塞随时间的状态。因此,可以理解,在示例性时间线600中,车辆发动机包括柴油发动机。时间线600还包括曲线645,其指示车辆排气系统(例如,225)的温度。线646表示阈值排气系统温度,其中如果排气系统的温度在进行进气歧管加热方法时下降到阈值以下,那么可以中止这种方法。时间线600还包括曲线650,其指示随时间而请求(是)还是没有请求(否)发动机起动事件。时间线600还包括曲线655,其指示随时间而为当前驾驶循环安排(是)或没有安排(否)进气歧管加热。
在时间t0处,发动机未在操作(曲线605),并且燃料喷射关闭(曲线610)。环境温度(曲线615)低于阈值环境温度(线616)。在该示例中,可以理解,阈值环境温度包括32℉。在环境温度低于阈值的情况下,进气歧管温度(曲线620)低于阈值进气歧管温度(线621)。节气门位置(曲线625)包括在上次发动机停机事件时节气门所在位置。在时间t0处,在长时间地停机之后,车辆当前不处于发动机起动事件中,并且因此排气颜色不适用(n/a),因为在时间t0处,没有排气要测量。在时间t0处的发动机关闭状态可以被理解为包括发动机关闭状况,其中发动机已经关闭至少阈值持续时间(例如,6小时或更长),并且其中车辆在发动机关闭的时间期间尚未经由电能量源推进。换句话说,发动机关闭状态不表示S/S事件(曲线635)。当发动机关闭并且未请求发动机起动时(曲线650),电热塞关闭(曲线640)。排气系统温度(曲线650)低于阈值排气系统温度(线646),并且尚未安排进气歧管加热(曲线655),因为自上次发动机关闭事件(例如,发动机起动请求)以来尚未发起发动机起动请求(发动机一直处于停机状况)。
在时间t1处,请求发动机起动(曲线650)。由于车辆包括柴油发动机,并且由于环境温度低于阈值环境温度(线616),因此激活电热塞(曲线640)以向发动机气缸提供热。此外,向发动机提供燃料(曲线610),以发起所请求的起动事件。在时间t1与t2之间,发动机转速配合在时间t1处发起的发动机起动事件增加。
由于发动机起动请求在环境温度低于阈值环境温度的状况下发生,因此可以理解,可以经由控制器控制车载摄像机(例如,135)以记录在时间t1处发起的发动机起动事件期间离开排气系统的排气道的排气的视频和/或图像。此外,车辆排烟识别系统(例如,136)可以用于颜色辨识目的,以向控制器指示排烟是白色还是其它颜色。
在时间t2处,指示的是,离开排气道的排气实际上是白色的。因此,在环境温度低于阈值环境温度的情况下,并且通过对离开排气装置的白烟的指示,为在时间t1处发起的当前驾驶循环期间的任何后续S/S事件安排进气歧管加热(曲线655)。到时间t3处,可以理解,发动机起动事件结束,并且发动机操作以燃烧空气和燃料。因此,不再请求发动机起动(曲线650),并相应地,停用电热塞(曲线640),并且停止获取图像/视频(曲线630)。
在时间t3与t4之间,车辆至少部分地经由发动机推进。如时间t3与t4之间所示,排气系统温度(曲线645)比进气歧管温度上升得更快。排气系统温度的较快上升是由于排气歧管的较低的热质量,以及热排气排放到排气系统所带来的结果。更具体地,在时间t3与t4之间,排气系统温度高于阈值排气系统温度,在该示例中,阈值排气系统温度可以被理解为包括排气催化剂起燃温度。然而,在时间t3与t4之间,进气歧管温度保持低于阈值进气歧管温度。因此,可以理解,与进气歧管的大热质量耦合的冷的环境温度防止进气歧管升温到阈值进气歧管温度以上。
在时间t4处,发起S/S事件(曲线635)。如上文所讨论,S/S事件可以在车辆速度低于阈值速度时发起,因此可以理解,在时间t4处,经由控制器请求S/S事件。S/S事件可以是车辆速度、加速踏板位置、发动机转速等的函数。通过在时间t4处发起的S/S事件,停止燃料喷射(曲线610)。此外,通过因环境温度低于阈值环境温度而安排的进气加热,并且还响应于对在时间t1处发起的发动机起动事件时从排气道排放的白烟的指示,在时间t5处激活一个或多个电热塞(曲线640),以向发动机系统提供另一个热源。此外,在时间t5处,节气门被命令到关闭位置。在该示例性时间线600中,节气门被命令到完全地关闭的位置,然而,可以理解,在其它示例中,节气门可以被命令到基本上关闭的(例如,在95%关闭内)位置。虽然未明确地示出,但是可以理解,在时间t5处,如果CPV或EGR阀打开,那么可以经由控制器命令关闭此类阀。
在时间t6处,经由控制器控制发动机在未加燃料(曲线610)的情况下反向转动(曲线605)。在未加燃料的情况下反向转动时,将发动机转速控制到预定转速(例如,500RPM)。通过使发动机在未加燃料的情况下反向转动,在激活电热塞的情况下,将热引导到进气歧管。更具体地,由于使发动机在未加燃料的情况下反向操作,可以将排气系统热输送到进气歧管。发动机可以使用经由车载能量储存装置(例如,150)提供的动力经由马达(例如,120)反向转动。
因此,在时间t6与t7之间,进气歧管温度上升(曲线620),同时排气系统温度下降(曲线645),这是因排气系统热传递到进气歧管而造成。在时间t7处,进气歧管温度达到阈值进气歧管温度。在进气歧管温度在时间t7处达到阈值进气歧管温度的情况下,停用一个或多个电热塞(曲线640),并且控制发动机停止反向旋转。具体地,控制器可以将信号发送到一个或多个电热塞,以致动它们关闭,并且控制器还可以向马达发送信号,以致动马达来停止发动机反向旋转。此外,节气门保持关闭。保持节气门关闭可以用于将热捕集在进气歧管中,直到请求发动机起动事件。
在时间t7与t8之间,发动机保持关闭,因为尚未请求发动机起动。进气歧管温度保持高于阈值进气歧管温度。虽然未明确地示出,但是可以理解,响应于进气歧管温度在将排气热输送到进气歧管之后下降到阈值进气歧管温度以下,可以按照与如所讨论的相同的方法将额外的排气热输送到进气歧管,只要排气系统的温度保持在阈值排气系统温度以上即可。
在时间t8处,请求发动机起动。换句话说,可以理解,车辆驾驶员已经请求超过预定阈值的车轮扭矩,从而需要发动机起动事件来提供所请求的扭矩。例如,可以根据加速踏板位置将这种请求传达到控制器。
因此,向发动机提供燃料喷射(曲线610)。在一些示例中,可以激活电热塞,但是在其它示例中,可以不激活电热塞。换句话说,由于进气歧管温度高于阈值进气歧管温度,因此额外的热可能不会产生在发动机起动事件期间的燃料燃烧的改善,并且因此可以在进气歧管温度高于阈值时通过不激活电热塞来节省电池电量。然而,在其它示例中,由于低环境温度(曲线615),并且由于在下一请求的发动机起动事件时利用进气歧管加热来改善燃料燃烧这一事实,仍然可以激活电热塞。
在时间t8处,节气门被命令到默认位置,或恰好在时间t5处命令节气门关闭之前节气门所在位置。通过在时间t4至t8之间进行的进气歧管加热方法,在一些示例中,可以在进行进气歧管加热方法之后的发动机起动事件时不利用车载摄像机来监测排气颜色。然而,在其它示例中,车载摄像机可以用于确认进气歧管加热方法造成在下一次发动机起动时没有白烟,这在此处在时间t8处示出。因此,线631被表示为虚线,其指示可以或可以不进行在发动机起动事件时监测排气颜色的这种动作。
在时间t8与t9之间,发动机转速配合发动机起动事件上升。在时间t9处,可以理解,发动机起动事件结束,从而不再请求发动机起动(曲线650)。在时间t9与t10之间,根据驾驶员需求(曲线625)来操作发动机(曲线605)。此外,在时间t9与t10之间,在没有指示S/S事件时,进气歧管加热保持安排(曲线655)。换句话说,在当前驾驶循环中的任何后续S/S事件在时间t1处发起时,可以评估条件是否被满足来进行进气歧管加热,并且如果是,那么可以如所讨论的那样应用该方法。
以此方式,可以在对应于具备这种技术的车辆中的S/S事件的发动机起动事件时改善燃烧。通过改善燃烧,可以减少或消除由不完全燃烧事件引起的不期望的排放。此外,可以改善燃料经济性,这特别地是具备S/S技术的混合动力车辆期望的。
技术效果是认识到,在S/S事件期间或之前,进气歧管温度可能降低(或未能上升)到可能造成燃烧不良的点,并且因此通过使发动机反向转动,排气系统热可以有效地用来在S/S事件期间使进气歧管温度上升到阈值进气歧管温度。对于具备S/S特征的车辆,可能沿着特定驾驶循环存在许多这样的停止,其中如果没有利用上述方法,那么可能在这样的驾驶循环期间发生许多不良的内燃发动机起动事件。当然,这种不良的内燃发动机起动事件可能增加不期望的排放,降低燃料经济性,并且还可能减少发动机寿命。因此,非常期望减轻此类问题。
另一个技术效果是认识到,在使发动机反向转动时,如果车辆发动机包括柴油发动机,那么可以激活一个或多个电热塞,以进一步增加递送到进气歧管的热量。提供给电热塞的能量可以是车载能量储存装置的SOC的函数,并且可以另外地或可选地是排气系统温度和/或进气歧管温度的函数。更进一步,一个技术效果是认识到,在反向转动时,发动机转速可以是排气系统温度和/或进气歧管温度的函数。
在本文中并参考图1至图3B所述的系统以及在本文中并参考图4至图5所述的方法可以实现一个或多个系统和一个或多个方法。在一个示例中,一种方法包括响应于发动机下拉事件而在未加燃料的情况下使车辆的发动机在反向方向上转动,直到所述发动机的进气歧管的温度因来自所述发动机的排气歧管的气流流过所述发动机并进入所述进气歧管而上升到或高于阈值进气歧管温度。在该方法的第一示例中,该方法还包括:其中所述反向方向包括与所述发动机在燃烧空气和燃料以推进所述车辆时转动的正向方向相反的方向。该方法的第二示例任选地包括第一示例,并且还包括:响应于所述进气歧管的所述温度上升到或高于所述阈值进气歧管温度而停止使所述发动机反向转动。该方法的第三示例任选地包括第一示例和第二示例中的任一个或多个或每一个,并且还包括:恰好在使所述发动机在所述反向方向上转动之前控制被配置成控制吸入到所述进气歧管中的空气量的节气门到达关闭或基本上关闭的位置。该方法的第四示例任选地包括第一示例至第三示例中的任一个或多个或每一个,并且还包括:在使所述发动机在所述反向方向上转动之后保持所述节气门关闭或基本上关闭,以将热捕集在所述进气歧管中,直到指示对起动所述发动机的请求。该方法的第五示例任选地包括第一示例至第四示例中的任一个或多个或每一个,并且还包括:恰好在使所述发动机在所述反向方向上转动之前将所述进气歧管密封以使其与排气再循环系统和蒸发排放物系统隔开。该方法的第六示例任选地包括第一示例至第五示例中的任一个或多个或每一个,并且还包括:其中所述阈值进气歧管温度响应于对起动所述发动机的请求而产生燃料燃烧的所期望的效率水平。该方法的第七示例任选地包括第一示例至第六示例中的任一个或多个或每一个,并且还包括:其中所述发动机下拉事件包括起动/停止事件,其中所述起动/停止事件包括关闭所述发动机以减少所述发动机怠速花费的时间量。该方法的第八示例任选地包括第一示例至第七示例中的任一个或多个或每一个,并且还包括:其中响应于所述发动机下拉事件而使所述发动机在所述反向方向上转动是响应于所安排的进气歧管加热操作而发生。该方法的第九示例任选地包括第一示例至第八示例中的任一个或多个或每一个,并且还包括:其中安排所述进气歧管加热操作涉及在发动机起动事件时监测离开所述发动机的排气系统的排气的颜色,在发动机关闭状况之后的所述发动机起动事件大于阈值发动机关闭持续时间,其中环境温度低于阈值环境温度;以及响应于所述排气的所述颜色是白色的指示而安排所述进气歧管加热操作。该方法的第十示例任选地包括第一示例至第九示例中的任一个或多个或每一个,并且还包括:响应于在使所述发动机在所述反向方向上转动期间排气系统温度下降到阈值排气系统温度以下而停止使所述发动机在所述反向方向上转动。
一种方法的另一个示例包括:响应于对在车辆的发动机已经停用预定持续时间之后起动所述发动机的请求并还响应于环境温度低于阈值环境温度,监测离开所述发动机的排气系统的排气的颜色;以及响应于所述排气的所述颜色基本上是白色的,安排进气歧管加热操作以在驾驶循环期间的后续发动机下拉事件时将所述发动机的进气歧管的温度升高到或高于阈值进气歧管温度;所述进气歧管加热操作涉及使未加燃料的所述发动机在反向方向上旋转,并且在所述发动机已经停用所述预定持续时间之后,在对起动所述发动机的所述请求时发起所述驾驶循环。在该方法的第一示例中,该方法还包括:其中在使所述发动机在未加燃料的情况下在所述反向方向上旋转将所述排气系统中的热空气引导到所述进气歧管,直到所述进气歧管的所述温度升高到或高于所述阈值进气歧管温度,并且然后停止所述发动机在所述反向方向上旋转;并且其中所述发动机反向旋转的速度可根据环境温度、进气歧管温度和/或排气系统温度中的一个或多个而变化。该方法的第二示例任选地包括第一示例,并且还包括:其中所述进气歧管加热操作涉及关闭或基本上关闭定位在所述发动机的进气道中的进气节气门,以将热捕集在所述进气歧管中。该方法的第三示例任选地包括第一示例和第二示例中的任一个或多个或每一个,并且还包括:其中至少部分地经由车载摄像机来监测所述排气的所述颜色。该方法的第四示例任选地包括第一示例至第三示例中的任一个或多个或每一个,并且还包括:其中所述下拉事件包括停止/起动事件,其涉及关闭所述发动机以减少所述发动机怠速花费的时间量;并且其中安排所述进气歧管加热操作包括为所述驾驶循环中的一个或多个起动/停止事件安排所述进气歧管加热操作,只要所述进气歧管温度在所述开始/停止事件发起时低于所述阈值进气歧管温度或所述进气歧管温度在所述停止/起动事件期间下降到所述阈值进气歧管温度以下即可。该方法的第五示例任选地包括第一示例至第四示例中的任一个或多个或每一个,并且还包括:响应于所述排气系统的温度在所述进气歧管加热操作期间下降到阈值排气系统温度以下而中止所述进气歧管加热操作。
一种用于混合动力车辆的系统的示例包括:发动机,所述发动机包括进气歧管和排气系统;马达,所述马达被配置为经由从车载能量储存装置供应的能量进行操作;起动/停止系统;以及控制器,所述控制器将指令存储在非暂时性存储器中,所述指令在执行时致使所述控制器:响应于对在所述发动机已经停用的预定持续时间之后发起的发动机起动事件时燃烧不良的指示而为对应于起动/停止事件的发动机下拉事件安排进气歧管加热操作,其中在所述预定持续时间之后发起的所述发动机起动事件不包括所述起动/停止事件;以及响应于其中安排所述进气歧管加热操作的所述发动机下拉事件,通过经由所述马达使所述发动机在未加燃料的情况下反向旋转来进行所述进气歧管加热操作,以将热空气从所述排气系统引导到所述进气歧管。在该系统的第一示例中,该系统还包括:车载摄像机;汽车排烟识别系统;环境温度传感器;并且其中所述控制器存储用于进行以下操作的其它指令:响应于所述车载摄像机指示在所述发动机起动事件期间离开所述排气系统的排气的颜色是白色并还响应于环境温度低于阈值环境温度的指示而指示在所述发动机起动事件时燃烧不良。该系统的第二示例任选地包括第一示例,并且还包括:进气歧管温度传感器;排气系统温度传感器;节气门;并且其中所述控制器存储用于进行以下操作的其它指令:响应于经由所述进气歧管温度传感器监测的进气歧管温度在所述发动机下拉事件时或在所述发动机在重新起动之前被下拉的时段期间低于阈值进气歧管温度而进行所述进气歧管加热操作;并且其中进行所述进气歧管加热操作还包括控制所述节气门到达基本上关闭的位置以进行所述进气歧管加热操作,并且在所述进行所述进气歧管加热操作期间,如果排气系统温度下降到阈值排气系统温度以下,那么中止所述进气歧管加热操作。
要注意,本文包括的示例性控制和估计程序可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中,并且可以通过包括与各种传感器、致动器和其它发动机硬件结合的控制器的控制系统执行。本文所述的特定程序可以表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等)中的一个或多个。因此,所说明的各种动作、操作和/或功能可以以所说明的序列执行、并行地执行,或在一些情况下被省略。同样地,处理顺序不一定是实现本文所述的示例性实施例的特征和优点所必需的,而是为了易于说明和描述而提供的。可以根据所使用的特定策略来重复地执行所说明的动作、操作和/或功能中的一个或多个。另外,所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示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,其中所描述的动作是通过执行包括与电子控制器结合的各种发动机硬件部件的系统中的指令来执行的。
将了解,本文公开的配置和程序本质上是示例性的,并且这些特定的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,以上技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4和其它发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置以及其它特征、功能和/或性质的所有新颖且非明显的组合和子组合。
以下权利要求特别指出被视为新颖且非明显的某些组合和子组合。这些权利要求可以提到“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,既不需要也不排除两个或更多个此类要素。所公开的特征、功能、要素和/或性质的其它组合和子组合可以通过本发明的权利要求的修正或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护。此类权利要求,无论在范围上相较原始权利要求来说更宽、更窄、相同还是不同,都被视为包括在本公开的主题内。
根据本发明,一种方法包括响应于发动机下拉事件而在未加燃料的情况下使车辆的发动机在反向方向上转动,直到所述发动机的进气歧管的温度因来自所述发动机的排气歧管的气流流过所述发动机并进入所述进气歧管而上升到或高于阈值进气歧管温度。
根据一个实施例,所述反向方向包括与所述发动机在燃烧空气和燃料以推进所述车辆时转动的正向方向相反的方向。
根据一个实施例,上述发明的特征还在于,响应于所述进气歧管的所述温度上升到或高于所述阈值进气歧管温度而停止使所述发动机反向转动。
根据一个实施例,上述发明的特征还在于,恰好在使所述发动机在所述反向方向上转动之前控制被配置成控制吸入到所述进气歧管中的空气量的节气门到达关闭或基本上关闭的位置。
根据一个实施例,上述发明的特征还在于,在使所述发动机在所述反向方向上转动之后保持所述节气门关闭或基本上关闭,以将热捕集在所述进气歧管中,直到指示对起动所述发动机的请求。
根据一个实施例,上述发明的特征还在于,:恰好在使所述发动机在所述反向方向上转动之前将所述进气歧管密封以使其与排气再循环系统和蒸发排放物系统隔开。
根据一个实施例,所述阈值进气歧管温度响应于对起动所述发动机的请求而产生燃料燃烧的所期望的效率水平。
根据一个实施例,所述发动机下拉事件包括起动/停止事件,其中所述起动/停止事件包括关闭所述发动机以减少所述发动机怠速花费的时间量。
根据一个实施例,响应于所述发动机下拉事件而使所述发动机在所述反向方向上转动是响应于所安排的进气歧管加热操作而发生。
根据一个实施例,安排所述进气歧管加热操作涉及在发动机起动事件时监测离开所述发动机的排气系统的排气的颜色,在发动机关闭状况之后的所述发动机起动事件大于阈值发动机关闭持续时间,其中环境温度低于阈值环境温度;以及响应于所述排气的所述颜色是白色的指示而安排所述进气歧管加热操作。
根据一个实施例,上述发明的特征还在于,响应于在使所述发动机在所述反向方向上转动期间排气系统温度下降到阈值排气系统温度以下而停止使所述发动机在所述反向方向上转动。
根据本发明,一种方法包括:响应于对在车辆的发动机已经停用预定持续时间之后起动所述发动机的请求并还响应于环境温度低于阈值环境温度,监测离开所述发动机的排气系统的排气的颜色;以及响应于所述排气的所述颜色基本上是白色的,安排进气歧管加热操作以在驾驶循环期间的后续发动机下拉事件时将所述发动机的进气歧管的温度升高到或高于阈值进气歧管温度;所述进气歧管加热操作涉及使未加燃料的所述发动机在反向方向上旋转,并且在所述发动机已经停用所述预定持续时间之后,在对起动所述发动机的所述请求时发起所述驾驶循环。
根据一个实施例,在使所述发动机在未加燃料的情况下在所述反向方向上旋转将所述排气系统中的热空气引导到所述进气歧管,直到所述进气歧管的所述温度升高到或高于所述阈值进气歧管温度,并且然后停止所述发动机在所述反向方向上旋转;并且其中所述发动机反向旋转的速度可根据环境温度、进气歧管温度和/或排气系统温度中的一个或多个而变化。
根据一个实施例,所述进气歧管加热操作涉及关闭或基本上关闭定位在所述发动机的进气道中的进气节气门,以将热捕集在所述进气歧管中。
根据一个实施例,监测所述排气的所述颜色至少部分地经由车载摄像机进行。
根据一个实施例,所述下拉事件包括停止/起动事件,其涉及关闭所述发动机以减少所述发动机怠速花费的时间量;并且其中安排所述进气歧管加热操作包括为所述驾驶循环中的一个或多个起动/停止事件安排所述进气歧管加热操作,只要所述进气歧管温度在所述开始/停止事件发起时低于所述阈值进气歧管温度或所述进气歧管温度在所述停止/起动事件期间下降到所述阈值进气歧管温度以下即可。
根据一个实施例,上述发明的特征还在于,响应于所述排气系统的温度在所述进气歧管加热操作期间下降到阈值排气系统温度以下而中止所述进气歧管加热操作。
根据本发明,提供了一种用于混合动力车辆的系统,所述系统具有:发动机,所述发动机包括进气歧管和排气系统;马达,所述马达被配置为经由从车载能量储存装置供应的能量进行操作;起动/停止系统;以及控制器,所述控制器将指令存储在非暂时性存储器中,所述指令在执行时致使所述控制器:响应于对在所述发动机已经停用的预定持续时间之后发起的发动机起动事件时燃烧不良的指示而为对应于起动/停止事件的发动机下拉事件安排进气歧管加热操作,其中在所述预定持续时间之后发起的所述发动机起动事件不包括所述起动/停止事件;以及响应于其中安排所述进气歧管加热操作的所述发动机下拉事件,通过经由所述马达使所述发动机在未加燃料的情况下反向旋转来进行所述进气歧管加热操作,以将热空气从所述排气系统引导到所述进气歧管。
根据一个实施例,上述发明的特征还在于:车载摄像机;汽车排烟识别系统;环境温度传感器;并且其中所述控制器存储用于进行以下操作的其它指令:响应于所述车载摄像机指示在所述发动机起动事件期间离开所述排气系统的排气的颜色是白色并还响应于环境温度低于阈值环境温度的指示而指示在所述发动机起动事件时燃烧不良。
根据一个实施例,上述发明的特征还在于:进气歧管温度传感器;排气系统温度传感器;节气门;并且其中所述控制器存储用于进行以下操作的其它指令:响应于经由所述进气歧管温度传感器监测的进气歧管温度在所述发动机下拉事件时或在所述发动机在重新起动之前被下拉的时段期间低于阈值进气歧管温度而进行所述进气歧管加热操作;并且其中进行所述进气歧管加热操作还包括控制所述节气门到达基本上关闭的位置以进行所述进气歧管加热操作,并且在所述进行所述进气歧管加热操作期间,如果排气系统温度下降到阈值排气系统温度以下,那么中止所述进气歧管加热操作。

Claims (15)

1.一种方法,所述方法包括:
响应于发动机下拉事件而使车辆的发动机在未加燃料的情况下在反向方向上转动,直到所述发动机的进气歧管的温度因来自所述发动机的排气歧管的气流流过所述发动机并进入所述进气歧管而上升到或高于阈值进气歧管温度。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述反向方向包括与所述发动机在燃烧空气和燃料以推进所述车辆时转动的正向方向相反的方向。
3.如权利要求1所述的方法,所述方法还包括:响应于所述进气歧管的所述温度上升到或高于所述阈值进气歧管温度而停止使所述发动机反向转动。
4.如权利要求1所述的方法,所述方法还包括:恰好在使所述发动机在所述反向方向上转动之前控制被配置成控制吸入到所述进气歧管中的空气量的节气门到达关闭或基本上关闭的位置。
5.如权利要求4所述的方法,所述方法还包括:在使所述发动机在所述反向方向上转动之后保持所述节气门关闭或基本上关闭,以将热捕集在所述进气歧管中,直到指示对起动所述发动机的请求。
6.如权利要求1所述的方法,所述方法还包括:恰好在使所述发动机在所述反向方向上转动之前将所述进气歧管密封以使其与排气再循环系统和蒸发排放物系统隔开。
7.如权利要求1所述的方法,其中所述阈值进气歧管温度响应于对起动所述发动机的请求而产生燃料燃烧的所期望的效率水平。
8.如权利要求1所述的方法,其中所述发动机下拉事件包括起动/停止事件,其中所述起动/停止事件包括关闭所述发动机以减少所述发动机怠速花费的时间量。
9.如权利要求1所述的方法,其中响应于所述发动机下拉事件而使所述发动机在所述反向方向上转动是响应于所安排的进气歧管加热操作而发生。
10.如权利要求9所述的方法,其中安排所述进气歧管加热操作涉及在发动机起动事件时监测离开所述发动机的排气系统的排气的颜色,在发动机关闭状况之后的所述发动机起动事件大于阈值发动机关闭持续时间,其中环境温度低于阈值环境温度;以及
响应于所述排气的所述颜色是白色的指示而安排所述进气歧管加热操作。
11.如权利要求10所述的方法,所述方法还包括:响应于在使所述发动机在所述反向方向上转动期间排气系统温度下降到阈值排气系统温度以下而停止使所述发动机在所述反向方向上转动。
12.如权利要求10所述的方法,其中所述发动机在未加燃料的情况下在所述反向方向上转动的速度可根据环境温度、进气歧管温度和/或排气系统温度中的一个或多个而变化。
13.一种用于混合动力车辆的系统,所述系统包括:
发动机,所述发动机包括进气歧管和排气系统;
马达,所述马达被配置为经由从车载能量储存装置供应的能量进行操作;
起动/停止系统;以及
控制器,所述控制器将指令存储在非暂时性存储器中,所述指令在执行时致使所述控制器:
响应于对在所述发动机已经停用的预定持续时间之后发起的发动机起动事件时燃烧不良的指示而为对应于起动/停止事件的发动机下拉事件安排进气歧管加热操作,其中在所述预定持续时间之后发起的所述发动机起动事件不包括所述起动/停止事件;以及
响应于其中安排所述进气歧管加热操作的所述发动机下拉事件,通过经由所述马达使所述发动机在未加燃料的情况下反向旋转来进行所述进气歧管加热操作,以将热空气从所述排气系统引导到所述进气歧管。
14.如权利要求13所述的系统,所述系统还包括:
车载摄像机;
汽车排烟识别系统;
环境温度传感器;并且
其中所述控制器存储用于进行以下操作的其它指令:响应于所述车载摄像机指示在所述发动机起动事件期间离开所述排气系统的排气的颜色是白色并还响应于环境温度低于阈值环境温度的指示而指示在所述发动机起动事件时燃烧不良。
15.如权利要求13所述的系统,所述系统还包括:
进气歧管温度传感器;
排气系统温度传感器;
节气门;并且
其中所述控制器存储用于进行以下操作的其它指令:响应于经由所述进气歧管温度传感器监测的进气歧管温度在所述发动机下拉事件时或在所述发动机在重新起动之前被下拉的时段期间低于阈值进气歧管温度而进行所述进气歧管加热操作;并且
其中进行所述进气歧管加热操作还包括控制所述节气门到达基本上关闭的位置以进行所述进气歧管加热操作,并且在所述进行所述进气歧管加热操作期间,如果排气系统温度下降到阈值排气系统温度以下,那么中止所述进气歧管加热操作。
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