CN110017215A - 用于进气氧传感器诊断的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了“用于进气氧传感器诊断的系统和方法”。提供了用于诊断定位在车辆的发动机的进气口中的一个或多个进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用的方法和系统。在一个示例中,一种方法包括:在没有燃烧的情况下将燃料喷射到所述发动机的一个或多个气缸中;将未燃烧的碳氢化合物经由曲轴箱通风系统从所述一个或多个气缸引导到所述进气口;以及基于所述一个或多个进气氧传感器的响应来指示所述一个或多个进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用。以这种方式,可以周期性地诊断所述一个或多个进气氧传感器,这可以改善发动机运转,并且降低发动机降级,特别是就发动机运行时间有限的混合动力电动车辆而言。

Description

用于进气氧传感器诊断的系统和方法
技术领域
本说明书总体涉及用于控制车辆发动机以诊断定位在发动机的进气口中的一个或多个进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用的方法和系统。
背景技术
车辆(诸如一些混合动力电动车辆(HEV)和/或插电式混合动力电动车辆(PHEV))具有除了在加燃料事件期间或正在进行诊断的条件下之外都密封的燃料箱。通过如此密封燃料箱,防止因运行损耗和/或日间循环温度波动而生成的燃料蒸气装载到定位在此类车辆的蒸发排放系统中的燃料蒸气存储滤罐。通过避免滤罐的这种装载,可以减少诸如HEV和PHEV的车辆中的泄放排放,因为这样,发动机运行时间以及因此所存储的燃料蒸气的滤罐的抽取机会受到限制。更具体地,只有在发动机运行的条件下才能抽取存储在此类混合动力系统的滤罐中的燃料蒸气,使得可以将发动机旋转所形成的真空施加到滤罐,从而将来自滤罐的燃料蒸气吸入发动机进行燃烧。由于HEV和PHEV限制发动机运转,因此滤罐的抽取机会受到限制。
滤罐的抽取可以在反馈控制下进行。例如,可以利用排气氧传感器来监测发动机下游的空燃比,这可以实现对滤罐装载状态的估计。然而,这种方法的问题在于,由于传感器定位在发动机的下游,因此可能存在这样的示例,其中发动机可能由于在抽取操作期间习得解吸率之前被引导到发动机中的来自滤罐的蒸气的浓解吸而失速。
为了避免这些问题,一些滤罐抽取策略包括前馈控制,其中利用定位在进气歧管中的进气氧(IAO2)传感器来测量抽取蒸气在到达发动机之前的浓度。基于所指示的浓度,加燃料策略可以控制(例如,减少)喷射器脉冲,以便维持化学计量的空燃比,这可以因此避免例如不期望的一个或多个发动机失速事件。
然而,精确的前馈控制假设定位在进气歧管中的IAO2传感器正在如期望的那样起作用。在燃料蒸气滤罐被频繁抽取的非混合动力车辆中,这种IAO2传感器可能经常暴露于燃料蒸气,因此可能经常暴露于其中可以推断IAO2传感器是否正在如期望的那样起作用的情况。可替代地,在发动机运行时间有限的混合动力车辆中,可能没有频繁的机会使IAO2传感器合理化。因此,在其中IAO2传感器尚未进行诊断并且已经降级的情况下,将燃料蒸气从滤罐吸入发动机进气口的任何抽取事件都可能无法准确地补偿这种蒸气,这可能导致发动机失速。此外,无法使IAO2传感器常规且准确地合理化可能导致标准化的完成率得不到满足。
在一些示例中,另一第二IAO2传感器可以沿着类似的管线在用于抽取控制的IAO2传感器(例如,第一IAO2传感器)上游包括在进气道中。第二IAO2传感器可以包括用于排气再循环(EGR)控制的传感器,并且与上面讨论的传感器类似,在混合动力车辆中,诊断这种传感器的机会可能有限。
发明内容
发明人已经认识到上述问题,并且已在本文开发出系统和方法来解决这些问题。在一个示例中,一种方法包括:在没有燃烧的情况下将燃料喷射到车辆的发动机的一个或多个气缸中;以及将未燃烧的碳氢化合物从一个或多个气缸引导到发动机的曲轴箱,该曲轴箱包括在曲轴箱通风系统中,且然后引导到发动机的进气歧管,以便诊断定位在进气歧管中的第一进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用。以这种方式,可以在发动机不燃烧空气和燃料的条件下诊断IAO2传感器,这对于发动机运行时间有限的混合动力车辆可能是特别有利的。
作为一个示例,主动引导未燃烧的碳氢化合物还可以包括密封发动机的一个或多个气缸。例如,密封发动机的一个或多个气缸可以包括命令联接到发动机的一个或多个气缸中的每一个的进气门和排气门进入完全关闭位置。在发动机包括可变排量发动机的情况下,以及在命令联接到一个或多个气缸中的每一个的进气门和排气门进入完全关闭位置涉及致动第一可变排量发动机执行器并致动第二可变排量发动机执行器的情况下,可以启用这样的动作。
作为另一示例,主动引导未燃烧的碳氢化合物还可以包括发动机的温度低于阈值发动机温度,其中联接到发动机的一个或多个气缸的活塞的一个或多个活塞环对于将一个或多个气缸相对于曲轴箱密封效率低下。以这种方式,未燃烧的碳氢化合物可以经由一个或多个活塞环的低效密封能力渗入曲轴箱,这可使未燃烧的碳氢化合物能够被有效地引导到发动机的进气歧管以诊断IAO2传感器。
从以下单独或结合附图进行的具体实施方式,本说明书的上述优点和其他优点以及特征将是显而易见的。
应当理解的是,上述发明内容的提供是为了以简易形式介绍在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。这并不意味着标识所要求保护的主题的关键或基本特征,该主题的范围是由具体实施方式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施方式。
附图说明
图1示出了包括发动机曲轴箱强制通风(PCV)系统的发动机的示意图。
图2示意性地示出了示例车辆推进系统。
图3A示出了在怠速、高进气歧管真空条件期间PCV阀的位置。
图3B示出了在高速、低进气歧管真空条件期间PCV阀的位置。
图3C示出了在进气歧管正压力条件的条件期间PCV阀的位置。
图4描绘了用于对一个或多个第一进气氧传感器进行诊断的示例方法的高级流程图。
图5描绘了用于接着图4所描绘的方法,诊断第二进气氧传感器的高级流程图。
图6示出了用于根据图4至图5的方法来诊断第一进气氧传感器和第二进气氧传感器的示例时间线。
具体实施方式
以下描述涉及用于诊断第一进气氧传感器(第一IAO2传感器)和/或第二进气氧传感器(第二IAO2传感器)是否正在如期望的或预期的那样起作用的系统和方法。在发动机系统(诸如图1中所描绘的发动机系统)中,第一IAO2传感器可以定位在节气门的下游。在这种发动机系统中,第二IAO2传感器可以定位在节气门的上游。用于诊断第一IAO2传感器和第二IAO2传感器的功能的方法可以包括将燃料喷射到密封气缸中,使得未燃烧的碳氢化合物可以通过图1中所描绘的曲轴箱通风系统迁移到发动机进气口,在该发动机进气口处,未燃烧的碳氢化合物可以导致一个或多个第一IAO2传感器和/或第二IAO2传感器记录为浓(其中浓指示对应于传感器附近的氧浓度的降低、氧被未燃烧的碳氢化合物取代)。为了密封气缸,可以采用可变排量发动机(VDE)技术,诸如图1至图2所描绘的。此外,将未燃烧的碳氢化合物引导通过曲轴箱通风系统并到达发动机进气口可以包括占用主要打开配置(例如,最少限制位置)的曲轴箱强制通风(PCV)阀,其位置可以通过操纵发动机的进气口的压力来实现,如图3A至图3C中所描绘的。在图4中描绘了用于诊断第一IAO2传感器的示例方法,并且在图5中描绘了用于诊断第二IAO2传感器的示例方法。在图6中描绘了用于诊断第一IAO2传感器和第二IAO2传感器的示例时间线。
现在转向图1,呈现了混合动力车辆系统6的示意图,该混合动力车辆系统可以从发动机系统10和/或车载能量存储装置(诸如电池系统(见下文))得到推进动力。能量转换装置(诸如发电机(见下文))可以运转以从车辆运动和/或发动机操作吸收能量,然后将所吸收的能量转换为适于由能量存储装置存储的能量形式。发动机系统10可以包括多缸内燃发动机,该多缸内燃发动机可以包括在机动车辆的推进系统中。发动机10可以至少部分地通过包括控制器12的控制系统且通过车辆驾驶员130经由输入装置132的输入控制。在此示例中,输入装置132包括加速踏板,以及用于产生比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。
发动机10可以包括发动机缸体的下部(大体以26表示),该下部可以包括包住曲轴30的曲轴箱28,其中机油井32定位在曲轴下方。机油加油口(oil fill port)29可以设置在曲轴箱28中,使得可以将机油供应到机油井32。机油加油口29可以包括机油加油口帽33,以在发动机运转时密封机油加油口29。量油尺管37也可以设置在曲轴箱28中,并且可以包括用于测量机油井32中的机油油位的量油尺35。另外,曲轴箱28可包括用于检修曲轴箱28中的部件的多个其他孔口。曲轴箱28中的这些孔口可以在发动机运转期间保持关闭,使得曲轴箱通风系统(如下所述)可以在发动机运转期间运转。
发动机缸体26的上部可以包括燃烧室(即,气缸)34。燃烧室34可以包括其中定位有活塞38的燃烧室壁36。活塞38可以联接到曲轴30,使得活塞的往复运动变换成曲轴的旋转运动。燃烧室34可以接收来自燃料喷射器45(本文中配置为直接燃料喷射器)的燃料以及来自定位在节气门42下游的进气歧管44的进气。发动机缸体26还可以包括输入到发动机控制器12中的发动机冷却剂温度(ECT)传感器46。
在一些实施例中,发动机10的每个气缸可以包括用于发起燃烧的火花塞53。点火系统(未示出)可以在选择的运转模式下响应于来自控制器的火花提前信号而经由火花塞53提供点火火花至气缸34。
例如,节气门42可以设置在发动机进气口中以控制进入进气歧管44的气流,并且在该节气门的上游前面可以为压缩机50,然后是增压空气冷却器52。空气过滤器54可以定位在压缩机50的上游,并且可以过滤进入进气道13的新鲜空气。进气可以经由电致动式进气门系统40进入燃烧室34。同样,燃烧过的排气可以经由电致动式排气门系统41离开燃烧室34。在替代实施例中,进气门系统和排气门系统中的一个或多个可以为凸轮致动式的。在其中压缩机旁通阀(CBV)55打开状态期间,进气可以经由压缩机旁通导管56旁通压缩机50。以这种方式,压缩机入口处的压力累积可以减轻。
发动机10的每个气缸可以包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。例如,气缸34被示为包括位于气缸34的上部区域的至少一个进气门94和至少一个排气门95。在一些示例中,气缸34的气门可以经由联接到气门推杆的液压致动式提升件或者经由凸轮廓线切换机构(其中使用无升力的凸轮凸角来停用气门)来停用。还可以使用其他气门停用机构,诸如电致动式气门。如下面将在图2中进一步讨论的那样,发动机10可以包括可变排量发动机(VDE),其中发动机10的每个气缸都可以是可选择性地停用的,其中可停用的是指控制器命令一个或多个特定气缸的进气门和排气门两者都关闭由此密封特定的气缸的能力。如果燃料喷射也停止,那么此动作可能导致一个或多个特定气缸基本上为空气弹簧。因此,如本文中所描绘的,在一个实施例中,进气门94的停用可由第一VDE执行器83控制,而排气门95的停用可由第二VDE执行器84控制。在替代实施例中,单个VDE执行器可以控制可停用气缸的进气门和排气门两者的停用。在其他实施例中,单气缸气门执行器停用多个气缸(进气门和排气门两者)(例如停用的气缸组中的所有气缸),或者不同的执行器可以控制所有进气门的停用,而另一不同的执行器控制气缸组上的停用的气缸的所有排气门的停用。应当理解,如果气缸为VDE发动机的不可停用的气缸,则气缸可能不具有任何气门停用执行器。气缸34可以具有压缩比,该压缩比是活塞38在下止点处与在上止点处时的容积的比率。常规地,压缩比在9:1至10:1的范围中。然而,在使用不同燃料的一些示例中,可以增大压缩比。例如,当使用辛烷值较高的燃料或具有较高的潜在蒸发焓的燃料时,可能发生这种情况。如果直接喷射因其对发动机爆震的影响而被使用,那么压缩比也可能会增大。
在一些示例中,第一进气氧传感器43a(第一IAO2传感器)可以定位在节气门42的下游。此外,在一些示例中,进气系统碳氢化合物(AIS HC)捕集器47可以定位在空气过滤器54的下游,但压缩机50的上游。此外,在一些示例中,第二进气氧传感器43b(第二IAO2传感器)可以定位在节气门42的上游。第二进气氧传感器43b可以构成用于例如排气再循环(EGR)目的的进气氧传感器,并且可用于其中直接喷射燃料的车辆,诸如汽油涡轮直喷(GTDI)发动机。
排气燃烧气体经由定位在涡轮62上游的排气道60离开燃烧室34。排气传感器64可以沿着涡轮62上游的排气道60设置。涡轮62可以配备有旁通它的废气门(未示出)。排气传感器64可以是用于提供排气空燃比的指示的合适传感器,诸如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域范围排气氧)、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64可以与控制器12连接。发动机排气口60还可以包括安装在紧联接位置中的一个或多个排放控制装置63。一个或多个排放控制装置可以包括三元催化剂、稀NOx捕集器、柴油微粒过滤器、氧化催化剂等。在一些示例中,多个排气传感器可以定位在排放控制装置63的上游和下游。在一些示例中,电动加热器119可以联接到一个或多个排放控制装置,并且可以在控制器的控制下。在一些示例中,可以利用此种电动加热器来将排放控制装置的温度升高到起燃温度(或另外称为运转温度)。
在图1的示例中,曲轴箱强制通风(PCV)系统16联接到发动机进气口,使得可以将曲轴箱中的气体以受控的方式从曲轴箱中排出。在非增压条件期间(当歧管压力(MAP)小于大气压力(BP))时,曲轴箱通风系统16经由通气器(breather)或曲轴箱通风管74将空气吸入曲轴箱28。曲轴箱通风管74的第一侧101可以在压缩机50上游机械地联接或连接到新鲜空气进气道13。在一些示例中,曲轴箱通风管74的第一侧101可以在空气过滤器54下游联接到进气道13(如图所示)。在其他示例中,曲轴箱通风管可以在空气过滤器54上游联接到进气道13。曲轴箱通风管74的第二相对侧102可以经由油气分离器81机械地联接或连接到曲轴箱28。
曲轴箱通风管74还包括联接在其中的传感器77,该传感器用于提供关于流过曲轴箱通风管74的空气的估计值(例如,流率、压力等)。在一些实施例中,曲轴箱通风管传感器77可以为压力传感器,本文中称为曲轴箱压力传感器(CKCP传感器)77。当配置为压力传感器时,CKCP传感器77可以为绝对压力传感器或仪表传感器。在替代实施例中,传感器77可以为流量传感器或流量计。在又一实施例中,传感器77可配置为文氏管。在一些实施例中,除了压力传感器或流量传感器77之外,曲轴箱通风管还可以可选地包括文氏管75,该文氏管用于感测流过其中的流量。在其他实施例中,压力传感器77可以联接到文氏管75的颈部,以估计文氏管上的压降。一个或多个另外的压力传感器和/或流量传感器可以在交替位置处联接到曲轴箱通风系统。例如,大气压力传感器(BP传感器)57可以在空气过滤器54上游联接到进气道13,用于提供大气压力的估计值。在一个示例中,在曲轴箱通风管传感器77被配置为仪表传感器的情况下,BP传感器57可以与表压传感器77结合使用。在一些实施例中,压力传感器61可以在空气过滤器54下游和压缩机50上游联接在进气道13中,以提供压缩机入口压力(CIP)的估计值。然而,由于曲轴箱通风管压力传感器77可以提供在升高的发动机气流条件期间(诸如在发动机高速运转(engine run-up)期间)压缩机入口压力的精确估计值,因此对专用CIP传感器的需求可能减少。此外,压力传感器59可以联接在压缩机50的下游,用于提供节气门入口压力(TIP)的估计值。上述压力传感器中的任一个可以为绝对压力传感器或仪表传感器。
PCV系统16还经由导管76(本文中也称为PCV管线76)来将气体排出曲轴箱之外并进入进气歧管44。在一些示例中,PCV管线76可以包括PCV阀78,该PCV阀78可以为由控制器12控制的电子控制阀。附加地或替代地,PCV管线76可以包括单向阀(也就是说,当流沿相反方向时倾向于密封的被动阀),用于防止气流在增压条件期间经由PCV管线76从进气歧管进入曲轴箱。在一个实施例中,PCV阀可以响应于其上的压降(或通过其的流率)而主动地或被动地改变其流动限制。应当理解,如本文所用,PCV流是指通过PCV管线76从曲轴箱到进气歧管的气体流。类似地,如本文所用,PCV回流是指通过PCV管线76从进气歧管到曲轴箱的气体流。当进气歧管压力高于曲轴箱压力时(例如,在增压发动机运转期间),可能发生PCV回流。在一些示例中,PCV系统16可以配备有用于防止PCV回流的止回阀。应当理解,虽然所描绘的示例将PCV阀78示出为被动阀,但这并不意味着限制,并且在替代实施例中,PCV阀78可以为电子控制阀(例如,动力传动系统控制模块(PCM)控制阀),其中控制器可以命令信号将阀的位置从打开位置(或高流量位置)变为关闭位置(或低流量位置),反之亦然,或者它们之间的任何位置。
曲轴箱28中的气体可以由未燃尽的燃料或未燃烧的燃料、未燃烧的燃料蒸气、未燃烧的空气以及完全或部分燃烧的气体组成。此外,还可能存在润滑剂雾(lubricantmist)。这样,各种油气分离器可以结合在曲轴箱通风系统16中,以减少机油油雾通过PCV系统从曲轴箱的排出。例如,PCV管线76可以包括单向油气分离器80,该单向油气分离器在排出曲轴箱28的蒸气重新进入进气歧管44之前从所述蒸气中滤出机油。另一油气分离器81可以设置在曲轴箱通风管74中,以在增压操作期间从排出曲轴箱的气体流中移除机油。另外,PCV管线76还可以包括联接到PCV系统的真空传感器82。在其他实施例中,MAP或歧管真空(ManVac)传感器可以定位在进气歧管44中。
发动机系统10联接到燃料系统18。燃料系统18包括联接到燃料泵21的燃料箱20,以及燃料蒸气滤罐90。在燃料箱加燃料事件期间,可以将燃料通过加燃料端口25从外部源泵送到车辆中。燃料箱20可以容纳多种燃料混合物,包括具有一定范围的醇浓度的燃料,如各种汽油-乙醇混合物,包括E10、E85、汽油等以及其组合。位于燃料箱20中的燃料水平传感器22可以向控制器12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22可以包括连接到可变电阻器的浮子。可替代地,可以使用其他类型的燃料水平传感器。
燃料泵21被配置为对输送到发动机10的喷射器(诸如喷射器45)的燃料加压。应当理解,燃料系统18可以是无回流燃料系统、回流燃料系统或各种其他类型的燃料系统。可以将在燃料箱20中生成的蒸气经由导管93引导到燃料蒸气存储滤罐90(本文中也称为燃料蒸气滤罐,或简称为滤罐),然后再抽取到发动机进气歧管44。
燃料蒸气滤罐90(本文中也称为燃料蒸气存储滤罐,或简称为滤罐)可以定位在蒸发排放系统19中。燃料蒸气滤罐90装有适当的吸附剂,以用于临时地捕集在燃料箱加燃料操作期间生成的燃料蒸气(包括气化的碳氢化合物)以及日间蒸气。在一个示例中,所使用的吸附剂是活性炭。当满足抽取条件时,诸如当滤罐饱和时,可以通过打开滤罐抽取阀(CPV)92来将存储在燃料蒸气滤罐90中的蒸气抽取到发动机进气道13。蒸气滤罐90的装载状态可以通过碳氢化合物传感器120来指示。虽然示出了单个滤罐90,但应当理解,蒸发排放系统19可以包括任何数量的滤罐。在一个示例中,CPV 92可以是电磁阀,其中阀的打开或闭合经由滤罐抽取阀螺线管的致动来进行。
滤罐90可以包括缓冲区(或缓冲区域),滤罐和缓冲区中的每一个都包括吸附剂。缓冲区的体积可以小于滤罐90的体积(例如,是其一部分)。缓冲区中的吸附剂可与滤罐中的吸附剂相同或不同(例如,两者都可包括炭)。缓冲区可以定位在滤罐90内,使得在炭罐装载期间,燃料箱蒸气首先被吸附在缓冲区内,然后当缓冲区饱和时,另外的燃料箱蒸气被吸附在滤罐中。相比之下,在滤罐抽取期间,燃料蒸气首先从滤罐解吸(例如,至阈值量),之后从缓冲区解吸。换句话说,缓冲区的装载和卸载与滤罐的装载和卸载不是一致的。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突增,从而降低任何燃料蒸气突增进入发动机的可能性。
滤罐90包括通风管线86,该通风管线用于在存储或捕集来自燃料箱20的燃料蒸气时将气体从滤罐90引导出来进入大气。在将存储的燃料蒸气经由抽取管线91和CPV 92抽取到发动机进气道13时,排气管线86还可以允许新鲜空气被吸入燃料蒸气滤罐90。虽然该示例示出了与新鲜的未加热的空气连通的通风口86,但也可以使用各种变型。通风口86可以包括滤罐通风阀(CVV)87,用于调整滤罐90和大气之间的气流和蒸气。滤罐通风阀也可用于诊断程序。当包括通风阀时,通风阀可以在燃料蒸气存储操作期间(例如,在燃料箱加燃料期间且在发动机不运行时)打开,使得可以将在穿过滤罐之后剥离了燃料蒸气的空气推出至大气。类似地,在抽取操作期间(例如,在滤罐再生期间且在发动机运行时),通风阀可以打开以允许新鲜气流剥离存储在滤罐中的燃料蒸气。在一个示例中,滤罐通风阀87可以是电磁阀,其中阀的打开或闭合经由滤罐通风螺线管的致动进行。具体地,滤罐通风阀可以是默认打开阀,其在滤罐通风螺线管致动时关闭。在一些示例中,空气过滤器可以联接在滤罐通风阀87和大气之间的通风口86中。
混合动力车辆系统6可以由于车辆在某些条件下由发动机系统10提供动力而在其他条件下由能量存储装置提供动力而具有减少的发动机运转时间。虽然减少的发动机运转时间减少了车辆的总碳排放,但它们也可能导致来自车辆的排放控制系统的燃料蒸气的不充分抽取。为了解决这个问题,燃料箱隔离阀85可以可选地包括在导管93中,使得燃料箱20经由阀联接到滤罐90。在常规发动机运转期间,隔离阀85可以保持关闭以限制从燃料箱20引向滤罐90的日间蒸气或“运行损耗”蒸气的量。在加燃料操作和所选择的抽取条件期间,隔离阀85可以临时地打开例如达一某一持续时间,以将来自燃料箱20的燃料蒸气引向滤罐90。通过在燃料箱压力高于阈值时(例如,高于燃料箱的机械压力极限,当高于该机械压力极限时,燃料箱和其他燃料系统部件可能引起机械损伤)在抽取条件期间打开阀,可以将加燃料蒸气释放到滤罐中并且可以使燃料箱压力保持低于压力极限。虽然所描绘的示例示出了沿着导管93定位的隔离阀85,但在替代实施例中,隔离阀可以安装在燃料箱20上。在隔离阀85关闭时,可以认为燃料系统是密封的。在燃料系统不包括隔离阀85的实施例中,在CPV92和CVV 87都关闭时,可以认为燃料系统是密封的。
一个或多个压力传感器23可以联接到燃料系统18,用于提供燃料系统压力的估计值。在一个示例中,燃料系统压力为燃料箱压力,其中压力传感器23为联接到燃料箱20的燃料箱压力传感器,用于估计燃料箱压力或真空水平。虽然所描绘的示例示出了直接联接到燃料箱20的压力传感器23,但在替代实施例中,压力传感器可以联接在燃料箱和滤罐90之间,具体地在燃料箱和隔离阀85之间。在一些实施例中,压力传感器可以另外联接在滤罐90和滤罐通气阀87之间,例如诸如压力传感器98。在另外的实施例中,第一压力传感器可以定位在隔离阀的上游(在隔离阀和滤罐之间),而第二压力传感器定位在隔离阀的下游(在隔离阀和燃料箱之间),以提供阀上的压力差的估计值。在一些示例中,车辆控制系统可以基于诊断程序期间的燃料箱压力的变化来推断并指示燃料系统具有不期望的蒸发排放。当压力传感器包括在隔离阀85的上游时(诸如滤罐压力传感器98),可以基于隔离阀85保持关闭的同时诊断程序期间的滤罐压力的变化来指示蒸发排放系统具有不期望的蒸发排放。
一个或多个温度传感器24也可以联接到燃料系统18,用于提供燃料系统温度的估计值。在一个示例中,燃料系统温度为燃料箱温度,其中温度传感器24为联接到燃料箱20的用于估计燃料箱温度的燃料箱温度传感器。虽然所描绘的示例示出了温度传感器24直接联接到燃料箱20,但在替代实施例中,温度传感器可以联接在燃料箱和滤罐90之间。滤罐温度传感器97可以联接到滤罐90并且配置为指示滤罐内的吸附材料的温度变化。由于燃料蒸气吸附为放热反应而燃料蒸气解吸为吸热反应,因此滤罐温度可以用于指示在通风事件期间(例如,在加燃料期间)吸附的燃料蒸气的量,和/或在抽取操作期间解吸的燃料蒸气的量。因此,滤罐温度可以用于推断滤罐负载,而滤罐温度的变化可以用于确定燃料蒸气滤罐的容量和/或完整性。
可以将例如在抽取操作期间从滤罐90释放的燃料蒸汽经由抽取管线91引导到发动机进气歧管44中。沿着抽取管线91的蒸气流可以通过联接在燃料蒸气滤罐和发动机进气口之间的CPV 92来调节。由CPV释放的蒸气的量和速率可以通过相关联的滤罐抽取阀螺线管(未示出)的占空比来确定。因此,滤罐抽取阀螺线管的占空比可以通过车辆的动力传动系统控制模块(PCM)(诸如控制器12)响应于发动机工况来确定,所述发动机工况包括例如发动机转速-负载条件、空燃比、滤罐负载等。通过命令滤罐抽取阀关闭,控制器可以将燃料蒸气回收系统相对于发动机进气口密封。可选的滤罐止回阀(未示出)可以包括在抽取管线91中,以防止进气歧管压力使气体沿抽取流的相反方向流动。因此,如果滤罐抽取阀控制没有精确地定时,或者滤罐抽取阀本身可以通过高进气歧管压力强制打开,则可能需要止回阀。
燃料系统18可由控制器12通过选择性地调整各种阀和螺线管以多种模式运行。例如,燃料系统可以以燃料蒸气存储模式运行(例如,在燃料箱加燃料操作期间且其中发动机未运行),其中控制器12可以打开隔离阀85和CVV 87同时关闭CPV 92,以将加燃料蒸气引导到滤罐90中,同时防止燃料蒸气被引导到进气歧管中。
作为另一示例,燃料系统可以以加燃料模式运行(例如,当车辆驾驶员请求燃料箱加燃料时),其中控制器12可以在维持CPV 92闭合的同时打开隔离阀85和CVV 87,以在允许使得能够将燃料添加到燃料箱中之前对燃料箱进行减压。如此一来,隔离阀85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。可以在加燃料完成后,关闭隔离阀。
作为又一示例,燃料系统可以以滤罐抽取模式运转(例如,在已达到排放控制装置起燃温度之后且其中发动机运行),其中控制器12可以打开滤罐抽取阀92和滤罐通风阀同时关闭隔离阀85。在本文中,由运行中的发动机的进气歧管产生的真空可用于通过通风管线86以及通过燃料蒸气滤罐90抽吸新鲜空气,以将存储的燃料蒸气抽取到进气歧管44中。在此模式中,从滤罐抽取的燃料蒸气在发动机中燃烧。抽取可以继续进行,直至滤罐中所存储的燃料蒸气量低于阈值。在抽取期间,习得的蒸气量/浓度可以用于确定存储在滤罐中的燃料蒸气的量,然后在抽取操作的稍后部分期间(当滤罐被充分抽取或清空时),习得的蒸气量/浓度可用于估计燃料蒸气滤罐的装载状态。
控制器12在图1中被示出为微计算机,包括微处理器单元108、输入/输出端口110、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(在该特定实例中被示为只读存储器芯片112)、随机存取存储器114、保活存储器116和数据总线。控制器12可以从联接到发动机10的传感器117接收各种信号,包括:来自质量气流传感器58的进气质量空气流量(MAF)的测量值;来自温度传感器46的发动机冷却剂温度(ECT);来自真空传感器82的PCV压力;来自排气传感器64的排气空燃比;排气温度传感器65;曲轴箱通风管压力传感器77;BP传感器57;CIP传感器61;TIP传感器59;滤罐温度传感器97等。此外,控制器12可以基于从各种传感器所接收的输入来监测和调整各种执行器118的位置。这些执行器可以包括例如节气门42、进气门系统40和排气门系统41以及PCV阀78、CPV 92、FTIV 85等。存储介质只读存储器112可以用计算机可读数据来编程,该计算机可读数据表示可由处理器108执行以用于执行下面描述的方法的指令,以及预期但未具体列出的其他变体。
控制器12还可配置为对燃料系统18和/或蒸发排放系统19间歇地执行不期望的蒸发排放检测程序。测试可以由可通信地联接到控制器12的蒸发水平检查模块(evaporativelevel check module)(ELCM)99来执行。ELCM 99可以在滤罐90和大气之间联接在通风口86中。ELCM 99可以包括用于在进行测试时向燃料系统施加负压的真空泵。在一些实施例中,真空泵可被配置为可逆的。换句话说,真空泵可以被配置成在燃料系统上施加负压或正压。ELCM 99还可以包括标准孔口和压力传感器98。标准孔口可以使得能够基于当前环境和工况来确定阈值压力。在向燃料系统施加真空之后,可以监测压力传感器98处的压力变化(例如,绝对变化或变化率)并将其与阈值压力进行比较。基于该比较,可以诊断燃料系统的不期望的蒸发排放。这样,各种诊断检测测试可以在发动机关闭时执行(发动机关闭测试)或在发动机运行时执行(发动机运行测试)。在发动机运行时执行的测试可以包括对燃料系统施加负压达某一持续时间(例如,直到达到目标燃料箱真空),然后密封燃料系统,同时监测燃料箱压力的变化(例如,真空水平的变化率或最终压力值)。在发动机未运行时执行的测试可以包括在发动机关闭后密封燃料系统以及监测燃料箱压力的变化。这种类型的测试在本文中称为发动机关闭自然真空测试(EONV)。在发动机关闭后密封燃料系统时,因为燃料箱冷却并且燃料蒸气冷凝成液体燃料,在燃料箱中将形成真空。可以将真空量和/或真空形成率与预期值进行比较。在车辆关闭事件之后,随着热量继续从发动机喷射到燃料箱中,燃料箱压力首先会升高。在相对高的环境温度的条件下,高于阈值的压力增长可以被认为是通过测试。
此外,控制器12可配置为对曲轴箱通风系统间歇地执行检测程序。这可以包括在满足预定条件时监测曲轴箱通风管线压力传感器77的输出。例如,在发动机转动起动期间,进气歧管真空可能很低。这样,PCV阀可以打开,导致阈值气流通过曲轴箱并返回进气歧管。随着转动起动后发动机转速的增加,歧管气流增加。这可以减少通过曲轴箱通风管线的气流。在V型发动机中,该事件序列导致曲轴箱通风管线压力出现特有的下降。然而,如果曲轴箱通风管线在曲轴箱侧(例如,第二侧102)处断开,则可能观察不到特有的下降,并且可能指示曲轴箱通风管线的降级。
如所讨论的,混合动力车辆系统6可以包括可用于一个或多个车轮171的多个扭矩源,然而,在其他示例中,车辆可以包括无其他可用扭矩源的发动机。在所示的示例中,混合动力车辆系统6包括电机152。电机152可以为马达或马达/发电机。当一个或多个离合器172接合时,发动机10的曲轴174和电机152经由变速器154连接到车轮171。在所描绘的示例中,第一离合器设置在曲轴174和电机152之间,并且第二离合器设置在电机152和变速器154之间。控制器12可将信号发送至每个离合器172的执行器以接合离合器或使离合器脱离接合,以便连接曲轴或使曲轴从电机152和连接到其的部件断开连接,和/或连接电机152或使电机152与变速器154和连接到其的部件断开连接。变速器154可以是变速箱、行星齿轮系统或其他类型的变速器。动力传动系统可以各种方式配置,这些方式包括并联、串联或混联式混合动力车辆。
电机152从牵引电池158(本文中也描述为车载能量存储装置)接收电力以向车轮171提供扭矩。电机152也可作为发电机操作以例如在制动操作期间提供电力以便给牵引电池158充电。
混合动力车辆系统6可以包括排气再循环(EGR)系统。具体地,EGR系统可以包括高压EGR或低压EGR中的一个或多个。在图1中描绘的示例图中,示出了低压EGR系统。具体地,指示了EGR通道,该EGR通道包括通道162a和162b。可以理解的是,通道162a和162b可以包括相同的EGR通道,但为了清楚起见,被指示为断开的通道。EGR通道(其包括通道162a和162b)还可以包括EGR阀164。通过控制EGR阀164的打开和关闭的定时,可以适当地调节排气再循环。
转到图2,其示出了其中发动机10包括可变排量发动机(VDE)的示例,该可变排量发动机包括第一气缸组215a和第二气缸组215b。在所描绘的示例中,发动机10为V6发动机,其中第一气缸组和第二气缸组各自具有三个气缸。然而,在替代实施例中,发动机可具有不同数量的发动机气缸,诸如4个、8个、10个、12个等。发动机10具有:进气歧管44,其具有节气门42;以及排气歧管60,其联接到排放控制装置63。排放控制装置63包括一个或多个催化剂和空燃比传感器,诸如关于图1所描述的。作为一个非限制性示例,发动机10可以被包括作为乘用车辆的推进系统的一部分。
在所选择的条件期间,诸如当不需要发动机的全扭矩能力时,可以选择一个或多个气缸(诸如第一气缸组或第二气缸组中的一个气缸)进行停用(本文中也称为VDE操作模式)。具体地,可以通过在命令进气门和排气门关闭的同时关闭相应的燃料喷射器来停用一个或多个气缸。当禁用的气缸的燃料喷射器被关闭时,剩余的启用的气缸在燃料喷射器起作用并运行的情况下继续进行燃烧。为了满足扭矩要求,发动机可以在喷射器保持启用的那些气缸上产生相同量的扭矩。这可能需要更高的歧管压力,从而降低泵气损失并提高发动机效率。而且,暴露于燃烧的较低有效表面积(仅来自启用的气缸)减少了发动机热损失,从而提高了发动机的热效率。在替代示例中,发动机系统10可以具有带有可选择性地停用的进气门和/或排气门的气缸,其中停用气缸包括停用进气门和/或排气门。
可以对气缸分组用于以特定于气缸组的方式进行停用。例如,在图2中,第一组气缸可以包括第一气缸组215a的三个气缸,而第二组气缸可以包括第二气缸组215b的三个气缸。在替代示例中,可以将来自V6发动机的每个气缸组的两个气缸选择性地一起停用,而不是将来自每个气缸组的一个或多个气缸一起停用。在又一示例中,可以仅停用一个气缸。在其他示例中,如将在下面详细讨论的,可以停用任何数量的气缸并且可以将燃料喷射到一个或多个停用的气缸,以便进行诊断程序来确定一个或多个进气氧传感器(例如,43a、43b)是否正在如期望的那样起作用。
发动机10可以以多种物质进行操作,这些物质可以经由燃料系统18来输送。发动机10可以至少部分地由包括控制器12的控制系统控制。如上所述,控制器12可以从联接到发动机10的传感器117接收各种信号,并将控制信号发送到联接到发动机和/或车辆的各种执行器118。
燃料系统18还可以联接到燃料蒸气回收系统(这里未示出,但参见图1),该燃料蒸气回收系统包括用于存储加燃料和日间燃料蒸气的一个或多个滤罐。在所选择的条件期间,可以调整燃料蒸气回收系统的一个或多个阀以将存储的燃料蒸气抽取到发动机进气歧管,从而改善燃料经济性并减少排气排放。在一个示例中,可以将抽取蒸气引导到特定气缸的进气门附近。例如,在VDE操作模式期间,可以将抽取蒸气仅引导到正在点火的气缸。这可以在对于不同组的气缸配置有不同的进气歧管的发动机中实现。可替代地,可以控制一个或多个蒸气管理阀以确定哪个气缸获得抽取蒸气。
控制器12可以从沿着发动机缸体分布的一个或多个爆震传感器282接收气缸爆震或预点火的指示。当包括多个爆震传感器时,多个爆震传感器可以沿着发动机缸体对称或不对称地分布。这样,一个或多个爆震传感器282可以为加速度计或离子传感器。
现在转向图3A至图3C,示出了在各种发动机工况期间的被动PCV阀(例如,78)的各种构造的示例图示。更具体地,图3A示出了在怠速、高进气歧管真空条件期间的PCV阀300(例如,78)构造。图3B示出了在高速、低进气歧管条件期间的PCV阀300(例如,78)的构造。图3C示出了在进气歧管中的相对于大气压力的正压力条件期间的PCV阀300(例如,78)的构造。可以理解的是,在图3A至图3C中所描绘的PCV阀300可以包括与上面在图1中所描绘的PCV阀78相同的PCV阀。
转向图3A,PCV阀300可以包括PCV阀壳体305、柱塞310和弹簧311。此外,PCV阀300可以包括第一针轴312和第二针轴313。响应于怠速和高进气歧管真空的条件,高进气歧管真空可以将柱塞310拉向进气歧管,导致第一针轴312抵靠第一阀座314。因此,在高进气歧管真空条件下,PCV阀300采用低流量构造。换句话说,由于第一针轴312抵靠第一阀座314,因此可以防止来自曲轴箱的流体流。
转向图3B,PCV阀300被示出为处于高发动机转速和低进气歧管真空的条件下。响应于高发动机转速和低进气歧管真空的条件,弹簧311可以将第一针轴312推离第一阀座314,由此允许更多的流体流。此外,第二针轴313可以不接触第二阀座315,并且因此,高发动机转速、低进气歧管真空条件可以表示通过PCV阀300的流体流受到最少限制的条件。
虽然以上针对最少限制流体流所描述的条件讨论了高发动机转速,但可以理解的是,在一些示例中,发动机转速可能未必很高,例如在节气门(例如,42)被命令打开的情况下(例如,完全打开),如将在下面进一步详细讨论的。
转向图3C,PCV阀300被示出为处于进气歧管正压力的条件下。在此类条件下,PCV阀300可以关闭。更具体地,进气歧管中的正压力可以导致第二针轴313抵靠第二阀座315,从而防止从进气歧管到曲轴箱的流体流。
如上所述,PCV阀可以根据进气歧管压力而占用不同的配置。这样,通过主动控制进气歧管中的压力,可以控制PCV进入最少限制或打开位置。这种控制对于诊断程序可能是有用的,该诊断程序包括将流体流(其包括未燃烧的碳氢化合物)引导到进气歧管,以便使进气氧传感器(例如,43a和/或43b)合理化,如下面将详细讨论的。
因此,上面关于图1至图3C所描述的系统可以启用用于混合动力车辆的系统,该系统包括发动机系统,该发动机系统包括可变排量发动机、进气道、进气歧管、排气口、气缸组、联接到该气缸组的活塞组,该活塞组包括活塞环。发动机系统还可以包括:进气门和排气门,其机械地联接到气缸组的每个气缸;第一可变排量发动机执行器,其配置为控制进气门的位置;以及第二可变排量发动机执行器,其配置为控制排气门的位置。发动机系统还可以包括:燃料喷射器组,所述组的每个燃料喷射器都被配置为向气缸组的气缸中的每一个提供燃料;以及发动机温度传感器。用于混合动力车辆的系统还可以包括:曲轴箱通风系统,其包括曲轴箱、将曲轴箱选择性地流体地联接到进气歧管的导管以及定位在导管中的曲轴箱强制通风阀。用于混合动力车辆的系统还可以包括:马达,其配置为使发动机旋转;第一进气氧传感器,其定位在进气歧管中;第二进气氧传感器,其定位在进气道中;以及节气门,其定位在第一进气氧传感器和第二进气氧传感器之间的进气道中。用于混合动力车辆的系统还可以包括控制器,该控制器将指令存储在非暂态存储器中,所述指令当被执行时,使控制器在发动机温度低于阈值发动机温度的情况下命令节气门完全打开,并且在加燃料但无火花且其中进气门和排气门运转以打开和关闭的情况下使发动机沿正向方向旋转以获得第一进气氧传感器的第一基线响应和第二进气氧传感器的第二基线响应。控制器可以存储进一步的指令,所述进一步的指令用于在获得第一基线响应和第二基线响应之后,在保持对气缸加燃料且保持使发动机沿正向方向旋转的同时密封气缸。在此示例中,密封气缸可以包括经由第一可变排量发动机执行器来关闭进气门,以及经由第二可变排量发动机执行器来关闭排气门。此外,密封气缸可以将来自所喷射的燃料的未燃烧的碳氢化合物引导经过活塞环并经由曲轴箱强制通风阀通过导管到达进气歧管。可以将未燃烧的碳氢化合物经由曲轴箱强制通风阀引导到进气歧管,其中曲轴箱强制通风阀可能由于节气门被命令完全打开而占用打开配置。控制器可以存储进一步的指令,所述进一步的指令用于至少部分地基于将未燃烧的碳氢化合物引导到进气歧管来诊断第一进气氧传感器和第二进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用。
在用于混合动力车辆的此系统中,控制器可以存储进一步的指令,所述进一步的指令用于通过响应于在发动机在气缸密封的情况下正在沿正向方向旋转时已达到第一进气氧传感器的第一阈值响应而指示第一进气氧传感器正在如期望的那样起作用来诊断第一进气氧传感器,第一阈值响应是第一基线响应的函数。控制器还可以存储指令,用于通过首先诊断第一进气氧传感器然后使发动机停止沿正向方向旋转以允许未燃烧的碳氢化合物迁移到第二进气氧传感器来诊断第二进气氧传感器,其中可以指示第二进气氧传感器响应于在发动机停止旋转时已达到第二进气氧传感器的第二阈值响应而正在如期望的那样起作用。
在此系统中,该系统还可以包括:燃料蒸气存储滤罐,其定位在车辆的蒸发排放系统中;滤罐抽取阀,其定位在进气歧管和燃料蒸气存储滤罐之间的抽取导管中;以及真空泵,其定位在燃料蒸气存储滤罐和大气之间的通风管线中。在此示例中,系统的控制器可以存储进一步的指令,所述进一步的指令用于在诊断第一进气氧传感器和第二进气氧传感器之后,将未燃烧的碳氢化合物移除到排气口或燃料蒸气存储滤罐。例如,将未燃烧的碳氢化合物移除到排气口可以涉及使发动机在进气门和排气门运转以打开和关闭的情况下沿正向方向不加燃料地旋转,并且其中将未燃烧的碳氢化合物移除到燃料蒸气存储滤罐可以包括命令滤罐抽取阀打开,并使真空泵运转以将未燃烧的碳氢化合物从进气道和进气歧管吸入到燃料蒸气存储滤罐。
现在转向图4,示出了用于进行IAO2传感器诊断的示例方法400的高级流程图。更具体地,可以在其中各个发动机气缸的一个或多个活塞的活塞环是冷的冷起动条件下(例如,发动机温度低于阈值发动机温度)利用方法400,因此导致用气缸壁密封此类活塞环的能力效率低下。通过密封发动机的气缸并将燃料(但无火花)喷射到密封气缸中,未燃烧的碳氢化合物(也称为未燃烧的燃料蒸气)可以迁移到曲轴箱。如果PCV阀(例如,78)打开,那么此类未燃烧的碳氢化合物可以被引导到进气歧管,其中如果第一IAO2传感器(例如,43a)正在如期望的那样起作用,则可以指示IAO2响应大于第一IAO2阈值。可替代地,如果IAO2响应低于第一IAO2阈值,则可以指示第一IAO2传感器未正在如期望的那样起作用。
将参考本文描述并在图1至图3C中示出的系统来描述方法400,但应当理解,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。用于执行方法400和包括在本文中的其余方法的指令可由控制器(诸如图1的控制器12)基于存储在非暂态存储器中的指令并结合从发动机系统的传感器(诸如温度传感器、压力传感器和图1至图3C中所描绘的其他传感器)接收到的信号来执行。根据本文描述的方法,控制器可以采用诸如马达/发电机(例如,152)、节气门(例如,42)、一个或多个燃料喷射器(例如,45)、第一VDE执行器(例如,83)、第二VDE执行器(例如,84)等的执行器。
方法400在405处开始,并且可以包括评估当前车辆工况。工况可以进行估计、测量和/或推断,并且可以包括诸如车辆速度、电池荷电状态等一种或多种车辆状况、诸如发动机状态(开启或关闭)、发动机负载、发动机温度、发动机转速、发动机需求、排气空燃比等各种发动机状况、诸如燃料水平、燃料类型、燃料温度等各种燃料系统状况、诸如燃料蒸气滤罐负载、燃料箱压力等各种蒸发排放系统状况、以及诸如环境温度、湿度、大气压力等各种环境状况。
进行到410,方法400可以包括指示是否满足条件来进行IAO2诊断。满足条件来进行IAO2诊断可以包括发动机温度低于阈值发动机温度的指示。阈值发动机温度可以包括在联接到一个或多个发动机气缸的一个或多个活塞的一个或多个活塞环的密封能力效率低下且非最佳的情况下的发动机的温度。换句话说,满足条件来进行IAO2诊断可以包括冷起动事件的指示。附加地或替代地,满足条件来进行IAO2诊断可以包括第一IAO2传感器(例如,43a)和/或第二IAO2传感器(例如,43b)可能不正在如期望的那样起作用的指示。例如,在第一IAO2传感器未正在如期望的那样起作的条件下,空燃比可能与滤罐抽取操作期间的预期不同。在另一示例中,当采用排气再循环(EGR)时,降级的燃烧事件可以指示第二IAO2传感器未正在如期望的那样起作用。
在一些示例中,附加地或替代地,在410处满足条件可以包括PCV系统或曲轴箱通风系统(例如,16)未降级的指示。换句话说,满足条件可以包括PCV阀(例如,78)正在如预期的或期望的那样起作用的指示。更具体地,在一些示例中,卡在打开位置或卡在关闭位置的PCV阀可能引起操控性问题,所述操控性问题可以包括喘抖、喘振等。卡在打开位置的PCV阀可能引起发动机怠速时的喘振,这是由于蒸气从曲轴箱吸入进气歧管的结果,因为空燃比对发动机怠速条件下的蒸气浓度敏感。因此,在410处满足条件可以包括不存在可能与PCV系统降级有关的问题的指示。
附加地或替代地,在410处满足条件可以包括不存在与发动机有关的降级的指示,其中发动机包括如上所述的可变排量发动机(VDE)。更具体地,在410处满足条件可以包括第一VDE执行器(例如,83)和第二VDE执行器(例如,84)正在如预期的或期望的那样起作用的指示。例如,可以基于VDE模式期间的预期和实际气缸空气充气歧管绝对压力之间的指示压力差以及在非VDE操作模式期间不存在这种压力差来识别气门停用的降级,其中可以例如从测量的发动机旋转速度、空气质量流量、空气和冷却剂温度以及大气压力推断实际气缸空气充气。在另一示例中,可以经由响应于发动机排量的变化,建立当前曲轴加速度模式、将当前曲轴加速度模式与预定义的预期的曲轴加速度模式(其中一个或多个执行器正在如期望的那样起作用)和预定义的降级的曲轴加速度模式进行比较来指示第一VDE执行器或第二VDE执行器的降级,其中基于所述比较来指示降级。
在其他示例中,在410处满足条件可以包括IAO2传感器(例如,43a和/或43b)在预定时间段内尚未诊断的指示,其中预定时间段可以包括5天、10天、20天、30天等。
在其他示例中,在410处满足条件可以附加地或替代地包括控制器的预定唤醒,其中还指示满足一个或多个上述条件。
在其他示例中,在410处满足条件可以附加地或替代地包括燃料蒸气存储滤罐(例如,90)基本上干净的指示(例如,燃料蒸气小于5%满,或燃料蒸气小于1%满)。例如,如果滤罐基本上不干净,则可以利用抽取事件来使至少第一IAO2传感器(例如,43a)合理化。然而,当燃料蒸气滤罐基本上干净时,则可能不利用这种抽取程序来使IAO2传感器合理化。此外,在此示例中,因为抽取蒸气被引导到第二IAO2传感器下游的发动机进气口,所以第二IAO2传感器(例如,43b)可能不经由抽取操作来有效地合理化。
如果在410处,指示未满足条件来进行IAO2诊断,则方法400可以进行到415。在415处,方法400可以包括维持当前车辆工况。例如,如果车辆在运行中、经由发动机、发动机和电力的某种组合来推进或者在纯电动操作模式下,则可以维持此类工况。如果车辆关闭但指示未满足条件来进行诊断,那么车辆可以保持关闭。方法400可随后结束。
返回410,响应于满足条件来进行IAO2诊断,方法400可以进行到420。在420处,方法400可以包括使发动机加燃料地(其中燃料在旋转期间被喷射到发动机气缸中)但不向发动机气缸提供火花的情况下转动第一预定持续时间。第一预定持续时间可以包括足以建立基线IAO2传感器读数的持续时间,其中基线IAO2传感器读数可以包括第一IAO2传感器(例如,43a)基线和第二IAO2传感器(例如,43b)基线(在本文中也称为第一基线和第二基线,或第一基线响应和第二基线响应)。例如,发动机可以经由马达(例如,152)来不加燃料地转动或旋转。更具体地,控制器(例如,12)可以向马达发送信号,致动马达以使发动机旋转。可以理解的是,在420处使发动机旋转可以包括使发动机沿与发动机燃烧空气和燃料时发动机旋转的方向相同的方向旋转。换句话说,在420处使发动机旋转可以包括使发动机沿正向方向或默认方向旋转。
在420处,可以在每个特定气缸的排气冲程期间提供燃料喷射。此外,可以理解的是,在420处使发动机旋转可以包括联接到每个发动机气缸的进气门和排气门根据发动机循环来打开和关闭。更具体地,一个或多个进气门可以在进气冲程期间打开,并且一个或多个排气门可以在排气冲程期间打开。可以理解的是,可以通过在排气冲程期间将燃料喷射到一个或多个气缸中来将绝大多数未燃烧的碳氢化合物排出到排气歧管。所喷射的一些燃料可以由于活塞环的密封能力不是最佳的而作为未燃烧的碳氢化合物迁移到曲轴箱,但这个量可能不足以激励一个或多个第一IAO2传感器和/或第二IAO2传感器(例如,激励一个或多个第一IAO2传感器和/或第二IAO2传感器的情况可以包括一个或多个第一IAO2传感器和/或第二IAO2传感器附近的氧浓度降低的指示,氧浓度降低是因碳氢化合物浓度增加引起的)。换句话说,420处的绝大部分的喷射燃料可以作为未燃烧的碳氢化合物排出到排气系统。以这种方式,可以在420处获得第一基线IAO2响应和第二基线IAO2响应。
在420处,方法400可另外包括命令进气节气门(例如,42)进入完全打开配置。通过命令节气门进入完全打开配置,可以将进气歧管中的压力控制为接近大气压力。在进气歧管中不存在显著的正压或负压(相对于大气压力)的情况下,可以理解的是,PCV阀(例如,78)可以处于最少限制或打开配置(参见图3B)。在PCV阀处于此位置的情况下,可以将由于燃料在420处被喷射而产生的任何未燃烧的碳氢化合物(其可以进入曲轴箱)引导到一个或多个IAO2传感器。然而,如所讨论的,由于每个气缸的一个或多个进气门和排气门运转以打开/关闭,因此可以进入一个或多个IAO2传感器的未燃烧碳氢化合物的量可能不足以激励一个或多个IAO2传感器。
420处的基线IAO2测量值可以包括来自第一IAO2传感器和第二IAO2传感器中的每一个的周期性读数。例如,可以每1秒、每2秒、每5秒等获得每个传感器的读数。在一些示例中,可以响应于IAO2传感器读出稳定化来获得读数。在一些示例中,周期性读数可以经由控制器来处理(例如,取平均),以获得第一IAO2传感器和第二IAO2传感器中的每一个的基线IAO2流量。
在一些示例中,每个发动机气缸可以在420处的转动期间接收燃料,而在其他示例中,任何数量的发动机气缸可以在420处的转动期间接收燃料。
如所讨论的,在420处使发动机旋转可以进行第一预定持续时间。因此,在425处,方法400可以包括指示第一预定持续时间是否已期满。如果否,则发动机可以继续加燃料但无火花地转动,直到第一预定持续时间期满。
响应于在425处第一预定持续时间期满,方法400可以进行到430,并且可以包括密封在方法400的步骤420处接收燃料的气缸。更具体地,在420处接收燃料的气缸中的每一个(在一些示例中可以包括所有气缸)可以被命令密封。例如,在430处密封发动机气缸可以包括控制器向第一VDE执行器(例如,83)发送命令一个或多个进气门关闭的信号,并且还可以包括向第二VDE执行器(例如,84)发送执行一个或多个排气门关闭的信号。以这种方式,可以理解的是,在420处接收燃料的发动机的每个气缸可以被密封。
在430处密封气缸还可以包括使节气门保持处于完全打开配置,以使PCV阀保持处于其最少限制配置。此外,发动机可以保持沿正向方向或默认方向旋转。更进一步地,可以保持在无火花的情况下对密封气缸的燃料喷射。可以理解的是,在气缸密封的情况下,在保持对密封气缸的燃料喷射的条件下,未燃烧的碳氢化合物不能排出到排气口,而是由于活塞环的低效密封能力,未燃烧的碳氢化合物可以进入曲轴箱(例如,28)。一旦进入曲轴箱,由于发动机旋转并且进一步响应于PCV阀由于完全打开的节气门而处于其最少限制配置,未燃烧的碳氢化合物可以通过PCV管线或导管(例如,76)被引导到进气歧管(例如,44)。因此,进气歧管中的未燃烧的碳氢化合物可以激励第一IAO2传感器(例如,43a)(例如,IAO2传感器可以记录由于氧浓度降低导致的浓响应,所述氧浓度降低是由碳氢化合物浓度增加导致的),只要第一IAO2传感器正在如期望的那样起作用。因此,在一个或多个气缸密封并且保持对一个或多个密封气缸的燃料喷射的情况下,可以监测第一IAO2传感器达第二预定持续时间。第二预定持续时间可以包括一定时间量,其中如果IAO2传感器正在如期望的那样起作用,则响应将是预期的。
因此,进行到440,方法400可以包括指示第一IAO2传感器的响应是否比第一IAO2阈值更大(例如,更浓)。如上所述,第一IAO2阈值可以比第一IAO2基线大预定量。如果否,则方法400可以进行到445,其中可以指示第二预定持续时间是否已经期满。如果在445处指示第二预定持续时间尚未期满,则方法400可以包括继续监测第一IAO2传感器直到第二预定持续时间期满。
可替代地,如果在445处指示第二预定持续时间已经期满,则方法400可以进行到450。在450处,方法400可以包括指示第一IAO2传感器未正在如期望的或预期的那样起作用。更具体地,由于第一IAO2响应低于第一IAO2阈值达预定持续时间,因此可以指示第一IAO2传感器降级。因此,在450处,指示第一IAO2传感器降级可以包括将这个指示存储在控制器处,并且还可以包括在车辆仪表板处设置故障指示灯(MIL),以警告车辆驾驶员请求维修车辆。
返回440,在第一IAO2传感器的响应大于第一IAO2阈值的情况下,方法400可以进行到470。在470处,方法400可以包括指示第一IAO2传感器正在如期望的那样起作用。例如,这个指示可以存储在控制器处。
无论第一IAO2传感器被指示为降级(步骤465),还是正在如期望的那样起作用(步骤470),方法400都可以进行到455。在455处,方法400可以包括指示是否另外请求对第二IAO2传感器(例如,43b)的诊断。例如,可能存在不请求诊断第二IAO2传感器的情况,诸如推断出第二IAO2传感器在正在如期望的那样起作用的情况,或者在自对第二IAO2传感器的前一个诊断起尚未经过阈值持续时间的情况等。
如果在455处请求第二IAO2传感器诊断,则方法400可以进行到图5,其描绘了用于进行第二IAO2传感器诊断的示例方法500。可替代地,如果未请求第二IAO2传感器诊断,则方法400可以进行到460。在460处,方法400可以包括从进气歧管移除未燃烧的碳氢化合物。在460处,可以以两种方式之一进行对未燃烧的碳氢化合物的移除。在一个示例中,可以经由控制器(其向一个或多个适当的燃料喷射器发送信号)来停止对密封气缸加燃料,所述信号将适当的燃料喷射器致动关闭以防止燃料被喷射到密封气缸。此外,第一VDE执行器(例如,83)和第二VDE执行器(例如,84)可以经由控制器来致动关闭,使得密封的气缸可以恢复进气门和排气门的运转。在加燃料停止且气缸未密封的情况下,发动机可以继续旋转某一持续时间,以便经由发动机来将碳氢化合物引导到排气道(本文中也称为排气口)。该持续时间可以包括某一持续时间,其为以下各项的函数:碳氢化合物被引导到进气歧管的持续时间;根据时间喷射到发动机气缸中的燃料量;发动机的旋转速度等。在这个示例中,未燃烧的碳氢化合物可能无法经由排放控制装置(例如,63)有效地处理,除非所述排放控制装置升温至其起燃温度或运转温度。因此,在460处,方法400在一些示例中可以包括在将未燃烧的碳氢化合物引导到排气道之前,激活电动加热器(例如119),以将排放控制装置的温度升高到其运转温度。然而,在其他示例中,在将未燃烧的碳氢化合物引导到排气口之前,可能不利用电动加热器(在包括电动加热器时)来将排放控制装置的温度升高到其运转温度。在一些示例中,可以利用排气传感器来指示发动机何时可以停止旋转。换句话说,当排气传感器指示不太可能进一步引导碳氢化合物时(例如,进气歧管中的碳氢化合物浓度低于阈值),那么可以终止将碳氢化合物引导到排气口。
在第二示例中,可以利用以下方法。首先,可以停止对密封气缸加燃料,然后可以经由控制器(其命令马达使发动机停止旋转)来使发动机停止旋转。在由喷射到气缸的燃料产生的未燃烧的碳氢化合物预期已经迁移到曲轴箱并且在前往进气歧管的途中至少经过PCV阀的持续时间之后,发动机可以停止旋转。接下来,可以在真空模式下激活ELCM,以经由燃料蒸气存储滤罐对进气歧管抽真空。在真空模式下激活ELCM可以另外包括命令CPV(例如,92)打开,并命令CVV(例如,87)打开。可以使节气门保持打开,或者在第二IAO2传感器未被诊断的一些示例中,可以命令节气门进入关闭位置或在被命令完全打开之前节气门所处的位置。
通过在真空模式下激活ELCM,可以将进气歧管中的未燃烧的碳氢化合物引导到滤罐进行存储。如上所述,进入一个或多个IAO2传感器诊断的条件之一可以包括滤罐不含碳氢化合物的指示。因此,将未燃烧的碳氢化合物引导到滤罐可能不会引起可能出现泄放排放(bleed emission)的情况。然而,在利用了这种策略的一些示例中,如果预定时间段过去而滤罐未清除由于IAO2传感器诊断而存储的碳氢化合物,那么可以将发动机上拉或安排成使滤罐清除碳氢化合物。
此外,具有密封燃料箱的混合动力车辆的典型滤罐可以主要基于捕获加燃料蒸气而设计成具有预定容量。例如,滤罐的最大容量可以包括如下水平:如果燃料箱为空并用燃料装满,则滤罐可以满载燃料蒸气,但可能不会变得过载。因此,添加到滤罐中的任何碳氢化合物可能会影响在加燃料事件中可以添加到燃料箱中的燃料量。因此,如果采用在进行IAO2传感器诊断之后将未燃烧的碳氢化合物引导到滤罐的策略,则控制器可以估计滤罐的装载状态,并且可以在车辆仪表板处照亮消息,所述消息警告车辆驾驶员在下一次加燃料事件中可以向燃料箱添加的燃料量以避免滤罐过载。例如,滤罐装载状态的这个指示可以为在将未燃烧的碳氢化合物引导到燃料蒸气存储滤罐期间,滤罐的温度变化的函数。更具体地,可以利用定位在燃料蒸气存储滤罐内的温度传感器来估计由于从进气歧管到滤罐的未燃烧的碳氢化合物的隔离而造成的已添加到滤罐中的碳氢化合物的量,并且可以利用这个估计来通知车辆驾驶员在随后的加燃料事件中可以添加到燃料箱的燃料的量。
此外,在ELCM在真空模式下被激活以将未燃烧的碳氢化合物引导到滤罐的这个示例中,进气歧管中的负压可用于关闭PCV阀(例如,78),如图3A所示。
在一些示例中,可以在不存在联接到排放控制装置的电动加热器,或者已经指示降级等的情况下将未燃烧的碳氢化合物引导到滤罐。在其他示例中,将未燃烧的碳氢化合物引导排气口可以包括以下情况:滤罐负载大于阈值;或者燃料水平低于预定阈值,使得随后的加燃料操作可能使滤罐过载;或者ELCM不包括在车辆中或被指示为降级。
响应于在460处从进气歧管移除未燃烧的碳氢化合物,方法400可以进行到465。在465处,方法400可以包括使发动机系统返回到其默认工况。更具体地,可以经由控制器命令节气门进入其在被命令完全打开之前占用的位置。此外,发动机可以停止旋转,并且可以经由马达来控制进入发动机起动的期望位置。
继续到475,方法400可以包括鉴于已对第一IAO2传感器进行的测试诊断来更新车辆运转参数。例如,在475处更新车辆运转参数可以包括不响应于第一IAO2传感器正在如期望的那样起作用的指示来改变当前运转参数。可替代地,响应于第一IAO2传感器未正在如期望的那样起作用的指示,在475处更新当前运转参数可以包括更新滤罐抽取安排,使得滤罐的任何抽取可主要依赖于经由例如排气传感器的反馈控制而不是前馈控制。在一些示例中,可以尽可能多地避免滤罐的抽取,直到指示与第一IAO2传感器相关的问题已得到缓解。方法400可随后结束。
返回到455,响应于需要或请求对第二IAO2传感器的测试诊断的指示,方法400可以进行到图5。
因此,现在转向图5,示出了用于对第二IAO2传感器(例如,43b)进行诊断的示例方法500的高级流程图。方法500从方法400的步骤455开始,且因此将参考本文所描述并在图1至图3C中示出的系统来描述方法500,但应当理解,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。用于执行方法500和包括在本文中的其余方法的指令可由控制器(诸如图1的控制器12)基于存储在非暂态存储器中的指令并结合从发动机系统的传感器(诸如温度传感器、压力传感器和图1至图3C中所描绘的其他传感器)接收到的信号来执行。根据本文描述的方法,控制器可以采用诸如马达/发电机(例如,152)、节气门(例如,42)、一个或多个燃料喷射器(例如,45)、第一VDE执行器(例如,83)、第二VDE执行器(例如,84)等的执行器。
在505处,方法500可以包括将未燃烧的碳氢化合物引导到第二IAO2传感器(例如,43b)。将未燃烧的碳氢化合物引导到第二IAO2可以包括两种方法中的一种或两种。
在称为第一策略的一个示例中,将未燃烧的碳氢化合物引导到第二IAO2传感器可以包括控制器向马达发送信号,从而致动马达以停止发动机的旋转。因此发动机可以转动至静止。在发动机静止的情况下,节气门可以保持打开。在节气门打开的情况下,未燃烧的碳氢化合物可以沿新鲜空气的方向迁移,这可以包括通过进气道向第二IAO2传感器的迁移。
在称为第二策略的另一示例中,将未燃烧的碳氢化合物引导到第二IAO2传感器可以包括控制器向马达发送信号,致动马达以停止发动机的旋转,使得发动机可以转动至静止。在发动机转动至静止之后,可以经由控制器控制马达以反转发动机,使得发动机可以沿反向方向转动,这可以用于沿第二IAO2传感器的方向引导未燃烧的碳氢化合物,并且可进一步在进气歧管中生成压力,所述压力可以用于关闭PCV阀(参见图3C)。以这种方式,可以将未燃烧的碳氢化合物引导到第二IAO2传感器,但可以防止未燃烧的碳氢化合物被沿曲轴箱的方向引导通过PCV管线(例如,76)。可以理解的是,使发动机沿反向方向转动包括启封气缸,使得进气门和排气门起作用以打开和关闭,这可以在排气中生成真空并且在进气歧管中生成正压。
在一些示例中,最初可以采用第一策略,其中发动机仅转动至静止并且未燃烧的碳氢化合物可以朝第二IAO2传感器迁移。如果预定持续时间期满而无响应,则可以采用第二策略来沿第二IAO2传感器的方向主动引导未燃烧的碳氢化合物。
在一些示例中,如果车载能量存储装置的荷电状态低于阈值SOC,则可以采用第一策略。例如,由于使发动机反向旋转利用来自车载能量存储装置的能量,因此如果利用了存储在车载能量存储装置中的能量的下游应用(例如,发动机起动等)不会由于这种反向旋转而产生负面影响,则可以采用这种策略。
在讨论示例方法500时,可以理解的是,将未燃烧的碳氢化合物引导到第二IAO2传感器可以包括使发动机反向旋转。这种反向旋转可以经由例如H桥电路来实现,该H桥电路使马达能够反向,从而使发动机能够反向旋转。
此外,可以理解的是,使发动机反向旋转可以包括使发动机在不加燃料且不提供火花的情况下旋转,并且其中联接到每个气缸的进气门和排气门在旋转期间操作以打开和关闭,如上所述。
因此,响应于将未燃烧的碳氢化合物引导到第二IAO2传感器,方法500可以进行到510。在510处,方法500可以包括指示第二IAO2传感器响应是否大于第二IAO2阈值。第二IAO2阈值可以包括比第二IAO2传感器基线大预定量的阈值。
如果在510处,第二IAO2传感器响应不大于第二IAO2阈值,则方法500可以进行到515。在515处,方法500可以包括指示第三预定持续时间是否已期满。第三预定持续时间可以包括其中在发动机反向旋转的情况下,第二IAO2传感器可能预期可以响应的持续时间,只要第二IAO2传感器正在如期望的那样起作用。
如果在515处第三预定持续时间尚未期满,则方法500可以返回到510,其中可以继续监测第二IAO2传感器。可替代地,如果在515处指示第三预定持续时间已经期满,则方法500可以进行到520。在520处,方法500可以包括指示第二IAO2传感器未正在如期望的那样起作用。例如,这个结果可以存储在控制器处。在520处指示第二IAO2传感器未正在如期望的那样起作用或降级还可以包括将这个结果存储在控制器处,并且可以包括在车辆仪表板处照亮故障指示灯(MIL),警告车辆驾驶员请求维修车辆。
可替代地,返回510,如果第二IAO2响应大于第二IAO2阈值,则方法500可以进行到525。在525处,方法500可以包括指示第二IAO2传感器正在如期望的那样起作用。例如,这个结果可以存储在控制器处。
无论第二IAO2传感器是被指示为正在如期望的那样起作用(步骤525),还是未正在如期望的那样起作用(步骤520),方法500都可以进行到530。在530处,方法500可以包括从进气口移除未燃烧的碳氢化合物。以上关于方法400的步骤460详细讨论了从进气口移除未燃烧的碳氢化合物,且因此为简洁起见在此不再重复。简而言之,可以经由在进气门和排气门打开/关闭的情况下使发动机沿正向方向或默认方向不加燃料地旋转来移除未燃烧的碳氢化合物,或者可以包括经由在真空模式下激活ELCM泵来将未燃烧的碳氢化合物引导到燃料蒸气存储滤罐。在一些示例中,将碳氢化合物引导到排气口可以包括将排放控制装置的温度电动地升高到其运转温度(例如,起燃温度)、ELCM降级或不存在的指示、滤罐负载高于阈值的指示等。可替代地,将碳氢化合物引导到滤罐可以包括滤罐负载低于阈值负载、用于升高排放控制装置的温度的电动加热器不存在或者电动加热器(例如,119)未正在如期望的那样起作用的指示等。
在一些示例中,如上所述,如果第一IAO2传感器被指示为未正在如期望的那样起作用,则可以更新抽取安排,使得避免抽取直到与第一IAO2传感器有关的问题已得到缓解。因此,在第一IAO2传感器降级的这个示例中,可能不希望通过将未燃烧的碳氢化合物引导到滤罐来从进气口移除未燃烧的碳氢化合物。因此,在第一IAO2传感器被指示为降级的情况下,那么从进气口移除未燃烧的燃料可以包括将所述未燃烧的燃料引导到排气口,无论催化剂的电动加热器是否存在或未降级。
响应于在530处从进气口移除未燃烧的碳氢化合物,方法500可以进行到535。在535处,方法500可以包括使发动机返回到默认工况。例如,可以命令节气门进入节气门被命令打开之前所处的位置,可以关闭ELCM并且可以命令CPV关闭(在每个都适用的情况下),可以关闭电动加热器(如果适用的话),可以经由控制器命令马达停止发动机的旋转(如果适用的话)等。
进行到540,方法500可以包括更新车辆运转参数以反映第一IAO2传感器和第二IAO2传感器的诊断结果。如上面在475处所讨论的,响应于第一IAO2传感器被指示为降级,更新车辆运转参数可以包括更新滤罐抽取安排,使得滤罐的任何抽取可主要依赖于经由例如排气氧传感器的反馈控制而不是前馈控制。在一些示例中,可以尽可能多地避免滤罐的抽取,直到指示与第一IAO2传感器相关的问题已得到缓解。类似地,如果第二IAO2传感器附加地或替代地被指示为降级,则更新车辆运转参数可以包括在发动机运转期间尽可能多地避免排气再循环。换句话说,可以采用车辆尽可能多地在纯电动操作模式下推进,或者如果请求使用发动机,则使发动机运转,使得可以尽可能多地避免使用排气再循环。方法500可随后结束。
虽然未明确说明,但在一些示例中,如果第一IAO2传感器和第二IAO2传感器两者在IAO2诊断期间分别无法响应第一阈值和第二阈值,而不是指示第一IAO2传感器和第二IAO2传感器两者都不正在如期望的那样起作用,则可以指出此类结果可能存在的一个或多个另外原因。例如,第一IAO2传感器和第二IAO2传感器可能不会同时失效。因此,在这个示例中,可以指示第二VDE执行器(例如,84)可能存在潜在问题。换句话说,排气门可能没有被有效地密封,因此当气缸被密封并且保持对气缸的燃料喷射时,导致未燃烧的碳氢化合物被引导到排气歧管而不是进气歧管。在一些示例中,指示这个结果还可以包括经由排气传感器将未燃烧的碳氢化合物主要引导到排气口的指示。因此,在第一IAO2传感器和第二IAO2传感器都被指示为未正在如期望的那样起作用的一些示例中,可以在车辆仪表板处照亮MIL,警告车辆驾驶员VDE的部件的潜在降级等。
因此,图1至图3C的系统以及图4至图5的方法可以实现一种方法,该方法包括:在没有燃烧的情况下将燃料喷射到车辆的发动机的一个或多个气缸中;以及将未燃烧的碳氢化合物从一个或多个气缸引导到发动机的曲轴箱,该曲轴箱包括在曲轴箱通风系统中,且然后引导到发动机的进气歧管,以便诊断定位在进气歧管中的第一进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用。在该方法的示例中,主动引导未燃烧的碳氢化合物还可以包括使发动机经由配置为使发动机旋转的马达来沿正向方向旋转,而不向一个或多个气缸提供火花,并且其中正向方向包括与在发动机正在运转以燃烧空气和燃料时相同的旋转方向。
这种方法还可以包括命令节气门完全打开,该节气门被配置为控制例如在发动机运转状态期间引入到发动机的空气量。更具体地,命令节气门完全打开可以控制进气歧管中的压力,使得定位在将曲轴箱联接到进气歧管的导管中的曲轴箱强制通风阀可以占用最少限制位置。
在这种方法中,主动引导未燃烧的碳氢化合物还可以包括密封发动机的一个或多个气缸。例如,密封发动机的一个或多个气缸可以包括命令联接到发动机的一个或多个气缸中的每一个的进气门和排气门进入完全关闭位置。更具体地,发动机可以包括可变排量发动机,其中命令联接到一个或多个气缸中的每一个的进气门和排气门进入完全关闭位置可以涉及致动第一可变排量发动机执行器并致动第二可变排量发动机执行器。
在这种方法中,主动引导未燃烧的碳氢化合物还可以包括发动机的温度低于阈值发动机温度,其中联接到发动机的一个或多个气缸的活塞的一个或多个活塞环对于将一个或多个气缸相对于曲轴箱密封效率低下。
在这种方法中,在将未燃烧的碳氢化合物主动地引导到发动机的进气歧管之后,该方法可以包括将未燃烧的碳氢化合物引导到发动机的进气歧管上游的位置,以诊断定位在发动机的进气道中的第二进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用。这样,该方法还可以包括指示第一进气氧传感器正在如期望的那样起作用,只要第一进气氧传感器以高于第一阈值的第一输出响应主动引导的未燃烧碳氢化合物。这种方法还可以包括指示第二进气氧传感器正在如期望的那样起作用,只要第二进气氧传感器以高于第二阈值的第二输出响应未燃烧的碳氢化合物。在一个示例中,第一阈值和第二阈值可以为第一基线和第二基线的函数,其中第一基线和第二基线可以是在未燃烧的碳氢化合物未被引导到发动机的曲轴箱且然后也未被引导到发动机的进气歧管的情况下建立的。
这种方法还可以包括在指示第一进气氧传感器和/或第二进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用之后从进气道和/或进气歧管移除未燃烧的碳氢化合物,其中移除未燃烧的碳氢化合物包括将未燃烧的碳氢化合物引导到发动机的排气口,或将未燃烧的碳氢化合物引导到燃料蒸气存储滤罐,该燃料蒸气存储滤罐被配置为存储来自向发动机提供燃料的燃料箱的燃料蒸气。
图1至图3C的系统以及图4至图5的方法可以实现另一种方法,该另一方法包括在提供了燃料喷射但无火花时使车辆的发动机沿正向方向转动并使发动机以第一模式运转,以获得定位在发动机的进气歧管中的第一进气氧传感器的第一基线响应并且获得在进气歧管上游定位在进气道中的第二进气氧传感器的第二基线响应。在这种方法中,在获得第一基线响应和第二基线响应之后,该方法可以包括在具有燃料喷射但无火花的情况下使发动机保持沿正向方向转动并使发动机以第二模式运转,以将未燃烧的碳氢化合物经由曲轴箱通风系统引导到第一进气氧传感器和第二进气氧传感器。这种方法还可以包括基于在使发动机以第二模式运转期间第一进气氧传感器的响应是否大于第一阈值以及在使发动机以第二模式运转期间第二进气氧传感器的响应是否大于第二阈值来指示第一进气氧传感器和第二进气氧传感器是否是否正在如期望的那样起作用,第一阈值和第二阈值设定为第一基线响应和第二基线响应的函数。
在该方法的示例中,将未燃烧的碳氢化合物经由曲轴箱通风系统引导到第一进气氧传感器和第二进气氧传感器可以包括将未燃烧的碳氢化合物引导到曲轴箱且然后引导到第一进气氧传感器和第二进气氧传感器,并且其中使发动机以第一模式和第二模式运转还包括发动机温度低于阈值发动机温度。
在该方法的另一示例中,发动机可以包括可变排量发动机,其中使发动机以第一模式运转可以包括联接到发动机的气缸的进气门和排气门运转以打开和关闭,并且其中使发动机以第二模式运转可以包括经由命令联接到发动机气缸的进气门和排气门完全关闭来密封气缸。
在这种方法中,指示第二进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用还可以包括:在使发动机以第二模式运转时首先诊断第一进气氧传感器,然后通过使发动机停止沿正向方向转动以允许未燃烧的碳氢化合物迁移到第二进气氧传感器以诊断第二进气氧传感器来诊断第二进气氧传感器。在这个示例中,响应于在使发动机停止沿正向方向转动与无第二进气氧传感器的响应大于第二阈值之间预定持续时间期满,该方法可以包括使发动机沿与正向方向相反的反向方向不加燃料地旋转,以将未燃烧的碳氢化合物引导到第二进气氧传感器,以便指示第二进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用。
在这种方法中,使发动机沿正向方向转动并使发动机以第一模式运转,以及使发动机沿正向方向转动并使发动机以第二模式运转,都还可以包括经由命令定位在第一进气氧传感器上游但位于第二进气氧传感器下游的进气节气门完全打开来控制进气歧管中的压力。在这个示例中,命令进气节气门完全打开可以导致定位在曲轴箱通风系统的导管中的曲轴箱强制通风阀采用打开配置,该打开配置能够将未燃烧的碳氢化合物经由曲轴箱通风系统引导到第一进气氧传感器和第二进气氧传感器。
现在转向图6,示出了用于进行诊断以确定第一IAO2传感器(例如,43a)和第二IAO2传感器(例如,43b)是否正在如预期的或期望的那样起作用的示例时间线600。时间线600包括曲线605,所述曲线指示随时间的变化是否满足条件来进行此类诊断。时间线600还包括曲线610,所述曲线指示随时间变化的发动机状态。发动机可以沿正向方向(正向)、反向方向(反向)旋转,也可以不旋转(关)。时间线600还包括曲线615,所述曲线指示随时间变化的节气门(例如,42)位置状态。时间线600还包括:曲线620,所述曲线指示随时间变化的第一IAO2传感器的响应;以及曲线625,所述曲线指示随时间变化的第二IAO2传感器的响应。对于第一IAO2传感器和第二IAO2传感器两者,传感器都可以随着传感器感测到的碳氢化合物浓度的增加指示更“浓”状态,以及随着传感器感测到的碳氢化合物浓度的减少指示更“稀”状态(例如,氧浓度增加)。时间线600还包括曲线630,所述曲线指示随时间变化的对发动机气缸的燃料喷射的状态(开或关)。时间线600还包括曲线635,所述曲线指示随时间变化的发动机的VDE状态。更具体地,可以理解,“开”是指所选择的气缸被密封,而“关”是指所选择的气缸未被密封。密封特定气缸可以包括控制器致动第一VDE执行器(例如,83)和第二VDE执行器(例如,84),如上面详细讨论的。时间线600还包括:曲线640,所述曲线指示第一IAO2传感器随时间的变化是否正在如期望的那样起作用((是)或(否));以及曲线645,所述曲线指示第二IAO2传感器随时间的变化是否正在如期望的那样起作用((是)或(否))。
在时间t0,发动机关(曲线610),并且尚未指示满足条件来对IAO2传感器进行诊断(曲线605)。换句话说,可以理解的是,在时间t0,车辆处于钥匙关断状态。节气门(曲线615)处于响应于钥匙关断事件的位置。可以理解的是,在发动机关且车辆处于钥匙关断状态的情况下,第一IAO2传感器和第二IAO2传感器实际上未监测进气口中的碳氢化合物浓度,然而,为了清楚起见,可以指示在发动机关/钥匙关断状态期间,进气口中的条件为稀。
此外,在时间t0发动机关且车辆处于钥匙关断状态的情况下,燃料喷射关(曲线630),并且发动机气缸未被密封(曲线635)。到目前为止,未指示第一IAO2传感器未正在如期望的那样起作用(曲线640),并且类似地未指示第二IAO2传感器未正在如期望的那样起作用(曲线645)。换句话说,第一IAO2传感器和第二IAO2传感器都被指示为在时间t0正在如期望的那样起作用。
在时间t1,指示满足条件来进行诊断。以上在方法400的410处已经详细讨论了进入一个或多个IAO2诊断的此类条件,因此为简洁起见,这里不再重复。然而,可以理解的是,在时间t1满足条件至少包括冷起动事件(例如,发动机温度低于阈值发动机温度),其中联接到一个或多个气缸的活塞环的密封能力不是最佳的或理想的,这使得可以进行这个IAO2诊断。
在时间t1处指示满足条件来进行IAO2诊断的情况下,经由控制器命令节气门进入完全打开位置。此外,经由控制器(其向燃料喷射器发送信号)来向发动机气缸提供燃料,所述信号命令向气缸喷射燃料。更进一步地,在时间t1,经由马达(例如,152)来控制发动机以沿正向方向或默认方向旋转。例如,此类动作可以包括使发动机以第一模式运转。
在发动机加燃料地但无火花地转动或旋转的情况下,并且在气缸未密封且因此在联接到每个气缸的进气门和排气门运转以打开和关闭的情况下,可以在时间t1和t2之间获得第一IAO2传感器(例如,43a)基线和第二IAO2传感器(例如,43b)基线。换句话说,第一IAO2传感器和第二IAO2传感器可以在时间t1和t2之间指示相应传感器附近的碳氢化合物浓度。基于所获得的第一IAO2传感器基线和第二IAO2传感器基线,可以设定第一IAO2阈值(由线621表示)和第二IAO2阈值(由线626表示)。例如,设定第一IAO2阈值和第二IAO2阈值可以包括将一个或多个阈值设置为比一个或多个所指示的基线高预定量。例如,高的预定量可以包括在建立基线之后在诊断期间预期将被引导到第一IAO2传感器和/或第二IAO2传感器的未燃烧的碳氢化合物的量的估计。
在第一IAO2阈值和第二IAO2阈值已设定的情况下,并且发动机加燃料地且不提供火花地转动预定持续时间之后(参见方法400的步骤425),在时间t2,命令气缸密封(曲线635),其中对气缸的燃料喷射保持(曲线630)。例如,此类动作可以被理解为包括使发动机以第二操作模式运转。在时间t2和t3之间,第一IAO2传感器记录指示进气口中的碳氢化合物浓度大于第一IAO2阈值的响应。因此,第一IAO2传感器被指示为正在如期望的那样起作用(曲线640)。
在时间t3,在第一IAO2传感器被指示为正在如期望的那样起作用的情况下,可以理解的是,另外满足条件来对第二IAO2传感器(例如,43b)进行诊断。因此,在时间t3,经由控制器(其向马达(例如,152)发送信号)来使发动机停止旋转,所述信号致动马达以使发动机停止沿正向方向旋转。此外,对发动机的燃料喷射停止(曲线630)。更进一步地,在时间t3,命令气缸开启(曲线635)。可以理解的是,在时间t3和t4之间,发动机转动至静止,并且节气门保持打开。以这种方式,进气口中存在的未燃烧的碳氢化合物可以迁移到第二IAO2传感器。然而,在时间t3和t4之间,第二IAO2传感器不指示比第二IAO2阈值大的响应(曲线625)。因此,在时间t4,控制发动机以使其沿反向方向转动(例如,与正向方向相反)。经由马达来控制发动机使其反向转动,其中可以利用H桥电路来使马达能够使发动机沿反向方向旋转。此外,控制发动机使其反向旋转,其中无燃料喷射(曲线630),并且无气缸被密封(曲线635)。因此,使发动机反向旋转可以起作用以将进气口中的未燃烧的碳氢化合物引向定位在第一IAO2传感器上游的第二IAO2传感器。然而,在时间t4和t5之间,即使发动机反向旋转以将未燃烧的碳氢化合物引导到第二IAO2传感器,第二IAO2传感器响应也保持低于第二IAO2阈值(线626)。因此,在时间t5,第二IAO2传感器被指示为降级(曲线645)。这个指示可以存储在控制器处,并且还可以包括根据降级的第二IAO2传感器来调整车辆工况。例如,由于例如降级的第二IAO2传感器,在发动机运行的条件期间的排气再循环可以尽可能不频繁地使用。在另一示例中,在没有发生抽取事件的条件下,可以依赖第一IAO2传感器来感测排气再循环。
在时间t5第二IAO2传感器被指示为降级的情况下,命令马达使发动机停止旋转。换句话说,命令发动机关。此后不久,在时间t6,经由马达来命令发动机沿正向方向旋转。因此,在时间t6和t7之间,发动机沿正向方向(曲线610)不加燃料地(曲线630)旋转。因此,在该示例时间线中,未燃烧的碳氢化合物被引导到排气口。虽然未明确说明,但可以理解的是,在车辆包括被配置为加热排放控制装置的电动加热器的示例中,可以采用这种电动加热器以在将未燃烧的碳氢化合物引导到排气口之前,将排放控制装置的温度升高到其运转温度。
此外,虽然未明确说明,但在一些示例中,可以如所讨论的将未燃烧的碳氢化合物引导到燃料蒸气存储滤罐,而不是将未燃烧的碳氢化合物引导到排气口。然而,可以理解的是,在该特定示例中,车辆的燃料箱中的燃料水平使得下一个加燃料事件可能将滤罐装载到一定水平,在该水平,如果滤罐装有来自IAO2传感器诊断的额外的碳氢化合物,那么在下一个加燃料事件中可能导致泄放排放。
在时间t7,可以理解的是,未燃烧的碳氢化合物已经被从进气口引导到排气口,因此不再指示满足条件来进行IAO2诊断。此外,在时间t7激活发动机以燃烧空气和燃料(曲线630)。因此,可以理解的是,发动机响应于车辆驾驶员请求的超过马达(例如,152)的能力的扭矩水平而被起动。
以这种方式,第一IAO2传感器和第二IAO2传感器可以就它们在以下条件下是否正在如期望的那样起作用进行诊断:发动机不运行以燃烧空气和燃料;以及发动机具有有限的发动机运行时间,这使得对此类发动机进行诊断复杂化。通过周期性地诊断第一IAO2传感器和第二IAO2传感器,在由于有限的发动机运行时间而不能以其他方式诊断一个或多个此类传感器的情况下,可以改善发动机运转,可以提高客户满意度,并且可以降低发动机降级。
技术效果是认识到,在冷起动事件中(发动机温度低于发动机温度阈值),联接到发动机气缸的活塞的活塞环可能无法有效地防止未燃烧的碳氢化合物迁移到曲轴箱,并且可以利用未燃烧的碳氢化合物的此种迁移来诊断一个或多个第一IAO2传感器和/或第二IAO2传感器是否正在如期望的那样起作用。进一步的技术效果是认识到,对于配备有可变排量技术的车辆,未燃烧的碳氢化合物的此种迁移可能显著增加,这可能会使发动机的每个气缸的进气门和排气门能够主动关闭,由此能够密封喷射了燃料的气缸。更具体地,本文认识到,通过在冷起动事件中密封气缸同时保持燃料喷射,可以将未燃烧的碳氢化合物引导到发动机的进气口,其中第一IAO2传感器和/或第二IAO2传感器可以经由未燃烧的碳氢化合物来激励(例如,记录因碳氢化合物浓度的增加而造成的浓响应,碳氢化合物浓度的增加是由氧浓度的减小造成的),只要它们正在如期望的那样起作用。因此,更进一步的技术效果是认识到,为了使未燃烧的碳氢化合物迁移到进气口,曲轴箱强制通风阀可以理想地占用最少限制配置,以实现最大量的燃料蒸气到进气口的迁移。因此,技术效果是认识到,在通过操纵进气口中的压力来将燃料喷射到一个或多个密封气缸中期间,PCV阀可以占用其最少限制配置,由此使得此种方法能够用于诊断第一IAO2传感器和第二IAO2传感器。
另一技术效果是认识到,在由于所描述的使第一IAO2传感器和/或第二IAO2传感器合理化的方法而导致在进气口(进气道和/或进气歧管)中存在未燃烧的碳氢化合物的情况下,可以在指示第一IAO2传感器和/或第二IAO2传感器是否正在如期望的那样起作用之后,经由将未燃烧的碳氢化合物引导到发动机的排气口或者引导到燃料蒸气滤罐进行存储来从进气口移除未燃烧的碳氢化合物。确定将燃料蒸气引导到滤罐还是发动机排气口可以是排气排放控制装置的温度、车辆的燃料箱中的燃料水平、滤罐负载等的函数。以这种方式,可以进行该方法并且可以有效地移除进气歧管中的未燃烧的碳氢化合物以免对下游发动机应用(诸如发动机起动)等产生不利影响。
本文描述并且参考图1至图3C的系统以及本文描述并且参考图4至图5的方法可以实现一种或多种系统和一种或多种方法。在一个示例中,一种方法包括:在没有燃烧的情况下将燃料喷射到车辆的发动机的一个或多个气缸中;以及将未燃烧的碳氢化合物从一个或多个气缸引导到发动机的曲轴箱,该曲轴箱包括在曲轴箱通风系统中,且然后引导到发动机的进气歧管,以便诊断定位在进气歧管中的第一进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用。在该方法的第一示例中,该方法还包括其中主动引导未燃烧的碳氢化合物还包括使发动机经由配置为使发动机旋转的马达来沿正向方向旋转,而不向一个或多个气缸提供火花,并且其中正向方向包括与在发动机正在运转以燃烧空气和燃料时相同的旋转方向。该方法的第二示例可选地包括第一示例,并且还包括命令节气门完全打开,该节气门被配置为控制在发动机运转状态期间引入到发动机的空气量。该方法的第三示例可选地包括第一至第二示例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括其中命令节气门完全打开控制进气歧管中的压力,使得定位在将曲轴箱联接到进气歧管的导管中的曲轴箱强制通风阀占用最少限制位置。该方法的第四示例可选地包括第一至第三示例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括其中主动引导未燃烧的碳氢化合物还包括密封发动机的一个或多个气缸。该方法的第五示例可选地包括第一至第四示例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括其中密封发动机的一个或多个气缸包括命令联接到发动机的一个或多个气缸中的每一个的进气门和排气门进入完全关闭位置;其中发动机包括可变排量发动机,并且其中命令联接到一个或多个气缸中的每一个的进气门和排气门进入完全关闭位置涉及致动第一可变排量发动机执行器并致动第二可变排量发动机执行器。该方法的第六示例可选地包括第一至第五示例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括其中主动引导未燃烧的碳氢化合物还包括发动机的温度低于阈值发动机温度,其中联接到发动机的一个或多个气缸的活塞的一个或多个活塞环对于将一个或多个气缸相对于曲轴箱密封效率低下。该方法的第七示例可选地包括第一至第六示例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括在将未燃烧的碳氢化合物主动地引导到发动机的进气歧管之后,将未燃烧的碳氢化合物引导到发动机的进气歧管上游的位置,以诊断定位在发动机的进气道中的第二进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用。该方法的第八示例可选地包括第一至第七示例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括:指示第一进气氧传感器正在如期望的那样起作用,只要第一进气氧传感器以高于第一阈值的第一输出响应主动引导的未燃烧碳氢化合物;以及指示第二进气氧传感器正在如期望的那样起作用,只要第二进气氧传感器以高于第二阈值的第二输出响应未燃烧的碳氢化合物。该方法的第九示例可选地包括第一至第八示例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括其中第一阈值和第二阈值为第一基线和第二基线的函数,第一基线和第二基线是在未燃烧的碳氢化合物未被引导到发动机的曲轴箱且然后也未被引导到发动机的进气歧管的情况下建立的。该方法的第十示例可选地包括第一至第九示例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括在指示第一进气氧传感器和/或第二进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用之后从进气道和/或进气歧管移除未燃烧的碳氢化合物,其中移除未燃烧的碳氢化合物包括将未燃烧的碳氢化合物引导到发动机的排气口,或将未燃烧的碳氢化合物引导到燃料蒸气存储滤罐,该燃料蒸气存储滤罐被配置为存储来自向发动机提供燃料的燃料箱的燃料蒸气。
该方法的另一示例包括:在提供了燃料喷射但无火花时使车辆的发动机沿正向方向转动并使发动机以第一模式运转以获得定位在发动机的进气歧管中的第一进气氧传感器的第一基线响应并且获得在进气歧管上游定位在进气道中的第二进气氧传感器的第二基线响应;在获得第一基线响应和第二基线响应之后,在具有燃料喷射但无火花的情况下使发动机保持沿正向方向转动并使发动机以第二模式运转,以将未燃烧的碳氢化合物经由曲轴箱通风系统引导到第一进气氧传感器和第二进气氧传感器;以及基于在使发动机以第二模式运转期间第一进气氧传感器的响应是否大于第一阈值以及在使发动机以第二模式运转期间第二进气氧传感器的响应是否大于第二阈值来指示第一进气氧传感器和第二进气氧传感器是否是否正在如期望的那样起作用,第一阈值和第二阈值设定为第一基线响应和第二基线响应的函数。在该方法的第一示例中,该方法还包括其中将未燃烧的碳氢化合物经由曲轴箱通风系统引导到第一进气氧传感器和第二进气氧传感器涉及将未燃烧的碳氢化合物引导到曲轴箱且然后引导到第一进气氧传感器和第二进气氧传感器;并且其中使发动机以第一模式和第二模式运转还包括发动机温度低于阈值发动机温度。该方法的第二示例可选地包括第一示例,并且还包括其中发动机包括可变排量发动机,其中使发动机以第一模式运转包括联接到发动机的气缸的进气门和排气门运转以打开和关闭,并且其中使发动机以第二模式运转包括经由命令联接到发动机气缸的进气门和排气门完全关闭来密封气缸。该方法的第三示例可选地包括第一至第二示例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括其中指示第二进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用还包括:在使发动机以第二模式运转时首先诊断第一进气氧传感器,然后通过使发动机停止沿正向方向转动以允许未燃烧的碳氢化合物迁移到第二进气氧传感器以诊断第二进气氧传感器来诊断第二进气氧传感器。该方法的第四示例可选地包括第一至第三示例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括响应于在使发动机停止沿正向方向转动与无第二进气氧传感器的响应大于第二阈值之间预定持续时间期满,使发动机沿与正向方向相反的反向方向不加燃料地旋转,以将未燃烧的碳氢化合物引导到第二进气氧传感器,以便指示第二进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用。该方法的第五示例可选地包括第一至第四示例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括其中使发动机沿正向方向转动并使发动机以第一模式运转,并且其中使发动机沿正向方向转动并使发动机以第二模式运转,还包括经由命令定位在第一进气氧传感器上游但位于第二进气氧传感器下游的进气节气门完全打开来控制进气歧管中的压力;并且其中命令进气节气门完全打开导致定位在曲轴箱通风系统的导管中的曲轴箱强制通风阀采用打开配置,该打开配置能够将未燃烧的碳氢化合物经由曲轴箱通风系统引导到第一进气氧传感器和第二进气氧传感器。
一种用于混合动力车辆的系统包括:发动机系统,其包括:可变排量发动机;进气道;进气歧管;排气口;气缸组;活塞组,其联接到气缸组,该活塞组包括活塞环;进气门和排气门,其机械地联接到气缸组的每个气缸;第一可变排量发动机执行器,其配置为控制进气门的位置;以及第二可变排量发动机执行器,其配置为控制排气门的位置;燃料喷射器组,所述组的每个燃料喷射器被配置为向气缸组的气缸中的每一个提供燃料;以及发动机温度传感器;曲轴箱通风系统,其包括曲轴箱、将曲轴箱选择性地流体地联接到进气歧管的导管以及定位在导管中的曲轴箱强制通风阀;马达,其配置为使发动机旋转;第一进气氧传感器,其定位在进气歧管中;第二进气氧传感器,其定位在进气道中;节气门,其定位在第一进气氧传感器和第二进气氧传感器之间的进气道中;以及控制器,其将指令存储在非暂态存储器中,所述指令当被执行时,使控制器:在发动机温度低于阈值发动机温度的情况下,命令节气门完全打开;在加燃料但无火花且其中进气门和排气门运转以打开和关闭的情况下使发动机沿正向方向旋转以获得第一进气氧传感器的第一基线响应和第二进气氧传感器的第二基线响应;在获得第一基线响应和第二基线响应之后,密封气缸同时保持对气缸加燃料并且使发动机保持沿正向方向旋转,其中密封气缸包括经由第一可变排量发动机执行器关闭进气门并经由第二可变排量发动机执行器关闭排气门,并且其中密封气缸将来自所喷射的燃料的未燃烧的碳氢化合物引导经过活塞环并经由曲轴箱强制通风阀通过导管到达进气歧管,该曲轴箱强制通风阀由于节气门被命令完全打开而处于打开配置;以及至少部分地基于将未燃烧的碳氢化合物引导到进气歧管来诊断第一进气氧传感器和第二进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用。在该系统的第一示例中,控制器存储进一步的指令,所述进一步的指令用于:通过响应于在发动机在气缸密封的情况下正在沿正向方向旋转时已达到第一进气氧传感器的第一阈值响应而指示第一进气氧传感器正在如期望的那样起作用来诊断第一进气氧传感器,第一阈值响应是第一基线响应的函数;以及通过首先诊断第一进气氧传感器然后使发动机停止沿正向方向旋转以允许未燃烧的碳氢化合物迁移到第二进气氧传感器并且指示第二进气氧传感器响应于在发动机停止旋转时已达到第二进气氧传感器的第二阈值响应而正在如期望的那样起作用来诊断第二进气氧传感器。该系统的第二示例可选地包括第一示例,并且还包括:燃料蒸气存储滤罐,其定位在车辆的蒸发排放系统中;滤罐抽取阀,其定位在进气歧管和燃料蒸气存储滤罐之间的抽取导管中;以及真空泵,其定位在燃料蒸气存储滤罐和大气之间的通风管线中;并且其中控制器存储进一步的指令,所述进一步的指令用于在诊断第一进气氧传感器和第二进气氧传感器之后将未燃烧的碳氢化合物移除到排气口或燃料蒸气存储滤罐,其中将未燃烧的碳氢化合物移除到排气口涉及使发动机在进气门和排气门运转以打开和关闭的情况下沿正向方向不加燃料地旋转,并且其中将未燃烧的碳氢化合物移除到燃料蒸气存储滤罐包括命令滤罐抽取阀打开,并使真空泵运转以将未燃烧的碳氢化合物从进气道和进气歧管吸入到燃料蒸气存储滤罐。
注意,本文中包含的示例性控制和估计例程可与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和例程可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中,并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、执行器和其他发动机硬件来执行。本文所述的具体例程可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个,诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的处理策略等。因而,所示的各种动作、操作或功能可以所示顺序执行、并行执行,或者在一些情况下被省略。同样,处理次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,而是为了便于示出和描述而提供。一个或多个所示的动作、操作和/或功能可以取决于所使用的特定策略而重复地执行。此外,所述动作、操作和/或功能可以图形表示被编程到发动机控制系统中的计算机可读储存介质的非暂时性存储器中的代码,其中所述动作通过执行包括各种发动机硬件部件的系统中的指令结合电子控制器来执行。
应当明白,本文公开的配置和例程本质上是示例性的,并且这些具体实施例不应被视为具有限制意义,因为许多变型是可能的。例如,上述技术可以应用于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。
以下权利要求特别指出被视为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/或性质的其他组合和子组合可以通过本权利要求的修订或通过在本申请或相关申请中提出新权利要求而被要求保护。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,一种方法包括:在没有燃烧的情况下将燃料喷射到车辆的发动机的一个或多个气缸中;以及将未燃烧的碳氢化合物从一个或多个气缸引导到发动机的曲轴箱,该曲轴箱包括在曲轴箱通风系统中,且然后引导到发动机的进气歧管,以便诊断定位在进气歧管中的第一进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用。
根据一个实施例,主动引导未燃烧的碳氢化合物还包括使发动机经由配置为使发动机旋转的马达来沿正向方向旋转,而不向一个或多个气缸提供火花,并且其中正向方向包括与在发动机正在运转以燃烧空气和燃料时相同的旋转方向。
根据一个实施例,本发明的特征还在于,命令节气门完全打开,该节气门被配置为控制在发动机运转状态期间引入到发动机的空气量。
根据一个实施例,本发明的特征还在于,命令节气门完全打开控制进气歧管中的压力,使得定位在将曲轴箱联接到进气歧管的导管中的曲轴箱强制通风阀占用最少限制位置。
根据一个实施例,主动引导未燃烧的碳氢化合物还包括密封发动机的一个或多个气缸。
根据一个实施例,密封发动机的一个或多个气缸包括命令联接到发动机的一个或多个气缸中的每一个的进气门和排气门进入完全关闭位置,其中发动机包括可变排量发动机,并且其中命令联接到一个或多个气缸中的每一个的进气门和排气门进入完全关闭位置涉及致动第一可变排量发动机执行器并致动第二可变排量发动机执行器。
根据一个实施例,主动引导未燃烧的碳氢化合物还包括发动机的温度低于阈值发动机温度,其中联接到发动机的一个或多个气缸的活塞的一个或多个活塞环对于将一个或多个气缸相对于曲轴箱密封效率低下。
根据一个实施例,本发明的特征还在于,在将未燃烧的碳氢化合物主动地引导到发动机的进气歧管之后,将未燃烧的碳氢化合物引导到发动机的进气歧管上游的位置,以诊断定位在发动机的进气道中的第二进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用。
根据一个实施例,本发明的特征还在于,指示第一进气氧传感器正在如期望的那样起作用,只要第一进气氧传感器以高于第一阈值的第一输出响应主动引导的未燃烧碳氢化合物;以及指示第二进气氧传感器正在如期望的那样起作用,只要第二进气氧传感器以高于第二阈值的第二输出响应未燃烧的碳氢化合物。
根据一个实施例,第一阈值和第二阈值为第一基线和第二基线的函数,其中第一基线和第二基线是在未燃烧的碳氢化合物未被引导到发动机的曲轴箱且然后也未被引导到发动机的进气歧管的情况下建立的。
根据一个实施例,本发明的特征还在于,在指示第一进气氧传感器和/或第二进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用之后从进气道和/或进气歧管移除未燃烧的碳氢化合物,其中移除未燃烧的碳氢化合物包括将未燃烧的碳氢化合物引导到发动机的排气口,或将未燃烧的碳氢化合物引导到燃料蒸气存储滤罐,该燃料蒸气存储滤罐被配置为存储来自向发动机提供燃料的燃料箱的燃料蒸气。
根据本发明,一种方法包括:在提供了燃料喷射但无火花时使车辆的发动机沿正向方向转动并使发动机以第一模式运转以获得定位在发动机的进气歧管中的第一进气氧传感器的第一基线响应并且获得在进气歧管上游定位在进气道中的第二进气氧传感器的第二基线响应;在获得第一基线响应和第二基线响应之后,在具有燃料喷射但无火花的情况下使发动机保持沿正向方向转动并使发动机以第二模式运转,以将未燃烧的碳氢化合物经由曲轴箱通风系统引导到第一进气氧传感器和第二进气氧传感器;以及基于在使发动机以第二模式运转期间第一进气氧传感器的响应是否大于第一阈值以及在使发动机以第二模式运转期间第二进气氧传感器的响应是否大于第二阈值来指示第一进气氧传感器和第二进气氧传感器是否是否正在如期望的那样起作用,第一阈值和第二阈值设定为第一基线响应和第二基线响应的函数。
根据一个实施例,将未燃烧的碳氢化合物经由曲轴箱通风系统引导到第一进气氧传感器和第二进气氧传感器涉及将未燃烧的碳氢化合物引导到曲轴箱且然后引导到第一进气氧传感器和第二进气氧传感器;并且其中使发动机以第一模式和第二模式运转还包括发动机温度低于阈值发动机温度。
根据一个实施例,发动机包括可变排量发动机,其中使发动机以第一模式运转包括联接到发动机的气缸的进气门和排气门运转以打开和关闭,并且其中使发动机以第二模式运转包括经由命令联接到发动机气缸的进气门和排气门完全关闭来密封气缸。
根据一个实施例,指示第二进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用还包括:在使发动机以第二模式运转时首先诊断第一进气氧传感器,然后通过使发动机停止沿正向方向转动以允许未燃烧的碳氢化合物迁移到第二进气氧传感器以诊断第二进气氧传感器来诊断第二进气氧传感器。
根据一个实施例,本发明的特征还在于响应于在使发动机停止沿正向方向转动与无第二进气氧传感器的响应大于第二阈值之间预定持续时间期满,使发动机沿与正向方向相反的反向方向不加燃料地旋转,以将未燃烧的碳氢化合物引导到第二进气氧传感器,以便指示第二进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用。
根据一个实施例,使发动机沿正向方向转动并使发动机以第一模式运转,并且其中使发动机沿正向方向转动并使发动机以第二模式运转,还包括经由命令定位在第一进气氧传感器上游但位于第二进气氧传感器下游的进气节气门完全打开来控制进气歧管中的压力,并且其中命令进气节气门完全打开导致定位在曲轴箱通风系统的导管中的曲轴箱强制通风阀采用打开配置,该打开配置能够将未燃烧的碳氢化合物经由曲轴箱通风系统引导到第一进气氧传感器和第二进气氧传感器。
根据本发明,提供了一种用于混合动力车辆的系统,该系统具有:发动机系统,其包括:可变排量发动机;进气道;进气歧管;排气口;气缸组;活塞组,其联接到气缸组,该活塞组包括活塞环;进气门和排气门,其机械地联接到气缸组的每个气缸;第一可变排量发动机执行器,其配置为控制进气门的位置;以及第二可变排量发动机执行器,其配置为控制排气门的位置;燃料喷射器组,所述组的每个燃料喷射器被配置为向气缸组的气缸中的每一个提供燃料;以及发动机温度传感器;曲轴箱通风系统,其包括曲轴箱、将曲轴箱选择性地流体地联接到进气歧管的导管以及定位在导管中的曲轴箱强制通风阀;马达,其配置为使发动机旋转;第一进气氧传感器,其定位在进气歧管中;第二进气氧传感器,其定位在进气道中;节气门,其定位在第一进气氧传感器和第二进气氧传感器之间的进气道中;以及控制器,其将指令存储在非暂态存储器中,所述指令当被执行时,使控制器:在发动机温度低于阈值发动机温度的情况下,命令节气门完全打开;在加燃料但无火花且其中进气门和排气门运转以打开和关闭的情况下使发动机沿正向方向旋转以获得第一进气氧传感器的第一基线响应和第二进气氧传感器的第二基线响应;在获得第一基线响应和第二基线响应之后,密封气缸同时保持对气缸加燃料并且使发动机保持沿正向方向旋转,其中密封气缸包括经由第一可变排量发动机执行器关闭进气门并经由第二可变排量发动机执行器关闭排气门,并且其中密封气缸将来自所喷射的燃料的未燃烧的碳氢化合物引导经过活塞环并经由曲轴箱强制通风阀通过导管到达进气歧管,该曲轴箱强制通风阀由于节气门被命令完全打开而处于打开配置;以及至少部分地基于将未燃烧的碳氢化合物引导到进气歧管来诊断第一进气氧传感器和第二进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用。
根据一个实施例,控制器存储进一步的指令,所述进一步的指令用于:通过响应于在发动机在气缸密封的情况下正在沿正向方向旋转时已达到第一进气氧传感器的第一阈值响应而指示第一进气氧传感器正在如期望的那样起作用来诊断第一进气氧传感器,第一阈值响应是第一基线响应的函数;以及通过首先诊断第一进气氧传感器然后使发动机停止沿正向方向旋转以允许未燃烧的碳氢化合物迁移到第二进气氧传感器并且指示第二进气氧传感器响应于在发动机停止旋转时已达到第二进气氧传感器的第二阈值响应而正在如期望的那样起作用来诊断第二进气氧传感器。
根据一个实施例,本发明的特征还在于:燃料蒸气存储滤罐,其定位在车辆的蒸发排放系统中;滤罐抽取阀,其定位在进气歧管和燃料蒸气存储滤罐之间的抽取导管中;真空泵,其定位在燃料蒸气存储滤罐和大气之间的通风管线中,并且其中控制器存储进一步的指令,所述进一步的指令用于在诊断第一进气氧传感器和第二进气氧传感器之后将未燃烧的碳氢化合物移除到排气口或燃料蒸气存储滤罐,其中将未燃烧的碳氢化合物移除到排气口涉及使发动机在进气门和排气门运转以打开和关闭的情况下沿正向方向不加燃料地旋转,并且其中将未燃烧的碳氢化合物移除到燃料蒸气存储滤罐包括命令滤罐抽取阀打开,并使真空泵运转以将未燃烧的碳氢化合物从进气道和进气歧管吸入到燃料蒸气存储滤罐。

Claims (15)

1.一种方法,其包括:
在没有燃烧的情况下将燃料喷射到车辆的发动机的一个或多个气缸中;以及将未燃烧的碳氢化合物从所述一个或多个气缸引导到所述发动机的曲轴箱,所述曲轴箱包括在曲轴箱通风系统中,且然后引导到所述发动机的进气歧管,以便诊断定位在所述进气歧管中的第一进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用。
2.如权利要求1所述的方法,其中主动引导未燃烧的碳氢化合物还包括使所述发动机经由配置为使所述发动机旋转的马达来沿正向方向旋转,而不向所述一个或多个气缸提供火花,并且其中所述正向方向包括与在所述发动机正在运转以燃烧空气和燃料时相同的旋转方向。
3.如权利要求1所述的方法,其还包括命令节气门完全打开,所述节气门被配置为控制在发动机运转状态期间引入到所述发动机的空气量。
4.如权利要求3所述的方法,其中命令所述节气门完全打开控制所述进气歧管中的压力,使得定位在将所述曲轴箱联接到所述进气歧管的导管中的曲轴箱强制通风阀占用最少限制位置。
5.如权利要求1所述的方法,其中主动引导未燃烧的碳氢化合物还包括密封所述发动机的所述一个或多个气缸。
6.如权利要求5所述的方法,其中密封所述发动机的所述一个或多个气缸包括命令联接到所述发动机的所述一个或多个气缸中的每一个的进气门和排气门进入完全关闭位置;
其中所述发动机包括可变排量发动机,并且其中命令联接到所述一个或多个气缸中的每一个的所述进气门和排气门进入所述完全关闭位置涉及致动第一可变排量发动机执行器并致动第二可变排量发动机执行器。
7.如权利要求1所述的方法,其中主动引导未燃烧的碳氢化合物还包括所述发动机的温度低于阈值发动机温度,其中联接到所述发动机的所述一个或多个气缸的活塞的一个或多个活塞环对于将所述一个或多个气缸相对于所述曲轴箱密封效率低下。
8.如权利要求1所述的方法,其还包括在所述将未燃烧的碳氢化合物主动地引导到所述发动机的所述进气歧管之后,将所述未燃烧的碳氢化合物引导到所述发动机的所述进气歧管上游的位置,以诊断定位在所述发动机的进气道中的第二进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用。
9.如权利要求8所述的方法,其还包括:
指示所述第一进气氧传感器正在如期望的那样起作用,只要所述第一进气氧传感器以高于第一阈值的第一输出响应所述主动引导的未燃烧碳氢化合物;以及
指示所述第二进气氧传感器正在如期望的那样起作用,只要所述第二进气氧传感器以高于第二阈值的第二输出响应所述未燃烧的碳氢化合物。
10.如权利要求9所述的方法,其中所述第一阈值和所述第二阈值为第一基线和第二基线的函数,所述第一基线和所述第二基线是在所述未燃烧的碳氢化合物未被引导到所述发动机的所述曲轴箱且然后也未被引导到所述发动机的所述进气歧管的情况下建立的。
11.如权利要求8所述的方法,其还包括:
在所述指示所述第一进气氧传感器和/或所述第二进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用之后从所述进气道和/或所述进气歧管移除所述未燃烧的碳氢化合物,其中移除所述未燃烧的碳氢化合物包括将所述未燃烧的碳氢化合物引导到所述发动机的排气口,或将所述未燃烧的碳氢化合物引导到燃料蒸气存储滤罐,所述燃料蒸气存储滤罐被配置为存储来自向所述发动机提供燃料的燃料箱的燃料蒸气。
12.一种用于混合动力车辆的系统,其包括:
发动机系统,所述发动机系统包括:可变排量发动机;进气道;进气歧管;排气口;气缸组;活塞组,所述活塞组联接到所述气缸组,所述活塞组包括活塞环;进气门和排气门,所述进气门和排气门机械地联接到所述气缸组的每个气缸;第一可变排量发动机执行器,所述第一可变排量发动机执行器配置为控制所述进气门的位置;以及第二可变排量发动机执行器,所述第二可变排量发动机执行器配置为控制所述排气门的位置;燃料喷射器组,所述组的每个燃料喷射器被配置为向所述气缸组的所述气缸中的每一个提供燃料;
曲轴箱通风系统,所述曲轴箱通风系统包括曲轴箱、将所述曲轴箱选择性地流体地联接到所述进气歧管的导管以及定位在所述导管中的曲轴箱强制通风阀;
马达,所述马达配置为使所述发动机旋转;
第一进气氧传感器,所述第一进气氧传感器定位在所述进气歧管中;
第二进气氧传感器,所述第二进气氧传感器定位在所述进气道中;
节气门,所述节气门定位在所述第一进气氧传感器和所述第二进气氧传感器之间的所述进气道中;以及
控制器,所述控制器将指令存储在非暂态存储器中,所述指令当被执行时使所述控制器:
命令所述节气门完全打开;
在加燃料但无火花且其中所述进气门和排气门运转以打开和关闭的情况下使所述发动机沿正向方向旋转以获得所述第一进气氧传感器的第一基线响应和所述第二进气氧传感器的第二基线响应;
在获得所述第一基线响应和第二基线响应之后,密封所述气缸同时保持对所述气缸加燃料并且使所述发动机保持沿所述正向方向旋转,其中密封所述气缸包括经由所述第一可变排量发动机执行器关闭所述进气门并经由所述第二可变排量发动机执行器关闭所述排气门,并且其中密封所述气缸将来自所述所喷射的燃料的未燃烧的碳氢化合物引导经过所述活塞环并经由所述曲轴箱强制通风阀通过所述导管到达所述进气歧管,所述曲轴箱强制通风阀由于所述节气门被命令完全打开而处于打开配置;以及
至少部分地基于所述将未燃烧的碳氢化合物引导到所述进气歧管来诊断所述第一进气氧传感器和所述第二进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用。
13.如权利要求12所述的系统,其还包括:
发动机温度传感器;并且
其中所述控制器存储进一步的指令,所述进一步的指令用于诊断如果发动机温度低于阈值发动机温度,那么所述第一进气氧传感器和所述第二进气氧传感器是否正在如期望的那样起作用。
14.如权利要求12所述的系统,其中所述控制器存储进一步的指令,所述进一步的指令用于:通过响应于在所述发动机在所述气缸密封的情况下正在沿所述正向方向旋转时已达到所述第一进气氧传感器的第一阈值响应而指示所述第一进气氧传感器正在如期望的那样起作用来诊断所述第一进气氧传感器,所述第一阈值响应是所述第一基线响应的函数;以及
通过首先诊断所述第一进气氧传感器然后使所述发动机停止沿所述正向方向旋转以允许所述未燃烧的碳氢化合物迁移到所述第二进气氧传感器并且指示所述第二进气氧传感器响应于在所述发动机停止旋转时已达到所述第二进气氧传感器的第二阈值响应而正在如期望的那样起作用来诊断所述第二进气氧传感器。
15.如权利要求14所述的系统,其还包括:
燃料蒸气存储滤罐,所述燃料蒸气存储滤罐定位在所述车辆的蒸发排放系统中;
滤罐抽取阀,所述滤罐抽取阀定位在所述进气歧管和所述燃料蒸气存储滤罐之间的抽取导管中;
真空泵,所述真空泵定位在所述燃料蒸气存储滤罐和大气之间的通风管线中;并且
其中所述控制器存储进一步的指令,所述进一步的指令用于在诊断所述第一进气氧传感器和第二进气氧传感器之后将所述未燃烧的碳氢化合物移除到所述排气口或所述燃料蒸气存储滤罐,其中将所述未燃烧的碳氢化合物移除到所述排气口涉及使所述发动机在所述进气门和排气门运转以打开和关闭的情况下沿所述正向方向不加燃料地旋转,并且其中将所述未燃烧的碳氢化合物移除到所述燃料蒸气存储滤罐包括命令所述滤罐抽取阀打开,并使所述真空泵运转以将所述未燃烧的碳氢化合物从所述进气道和进气歧管吸入到所述燃料蒸气存储滤罐。
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