CN110073094A - 通过起动测试进行发动机健康诊断和故障隔离 - Google Patents

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Abstract

本文公开用于在发动机的起动测试期间对所述发动机系统地执行故障条件的诊断和故障隔离的系统、设备和方法。所述故障条件的实例包括但不限于逐缸压缩条件、过度漏气条件、阀门故障、泄漏，和/或进气口、排气口、曲轴箱通风和/或排气再循环系统的阻塞。

Description

通过起动测试进行发动机健康诊断和故障隔离
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年12月23日提交的第62/438,508号美国临时申请的申请日的权益，所述美国临时申请以引用的方式并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及发动机故障的诊断和故障隔离，并且更具体地但非排他地，涉及发动机起动期间发动机故障的系统诊断和故障隔离。
背景技术
在具有发动机，特别是内燃机的车辆中，诊断和隔离发动机故障的能力对于发动机的有效且精确的维修和维护是必不可少的。因此，需要进一步改进发动机的诊断和故障隔离。
发明内容
本公开描述用于在发动机被禁止启动时在所述发动机的起动期间对所述发动机系统地执行故障条件的诊断和故障隔离的系统、设备和方法。所述故障条件的实例包括但不限于逐缸压缩条件、过度漏气、阀门故障、进气口泄漏、排气口泄漏、排气再循环(EGR)系统泄漏、进气系统阻塞、排气系统阻塞、EGR系统阻塞、和/或曲轴箱通风系统阻塞或泄漏。
提供此发明内容是为了介绍下文在说明性实施方案中进一步描述的概念的选择。此发明内容并不意图标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不意图用于辅助限制所要求保护的主题的范围。根据以下描述和附图，其它实施方案、形式、目的、特征、优点、方面和益处将变得显而易见。
附图说明
图1A是示例性车辆系统的示意性框图；
图1B是示例性发动机的示意性框图；
图2是发动机控制器与发动机诊断模块之间的示例性连接的示意性框图；
图3是示例性发动机诊断模块的示意性框图；
图4是用于确定气缸压力扭矩的示例性过程的示意性流程图；以及
图5是用于确定气缸压力扭矩的另一示例性过程的示意性流程图。
具体实施方式
为了促进对本发明原理的理解，现在将参考附图中所示的实施方案，并且将使用特定语言来描述这些实施方案。然而，应理解，预期本发明的范围不因此受限制，本文中考虑所示实施方案中的任何改变和进一步修改，以及本发明涉及领域的技术人员通常会想到的其中所示的本发明原理的任何进一步应用。
本发明主要预期用于发动机的发动机健康诊断和故障隔离，例如用于车辆的那些发动机或用于例如发电机组的固定应用的那些发动机。尽管如此，实际上，本发明可以用于根据本文描述的实例适合于发动机故障的诊断和故障隔离的任何类型的系统、设备和装置。
参考图1A，示出了示例性车辆系统100的示意图，所述车辆系统包括结合在车辆系统100内的动力系102。在所示实施方案中，动力系102包括例如内燃机的发动机104，所述发动机被构造成为车辆系统100产生动力。动力系102还包括连接至发动机104的变速器106，用于调节发动机104的输出扭矩并将所述输出扭矩传输至驱动轴108。在某些实施方案中，变速器106可以通过变矩器、飞轮、齿轮箱和/或离合器连接至发动机曲轴，为保持清晰未示出变矩器、飞轮、齿轮箱和/或离合器。
在车辆系统100中示出的后轮驱动配置中，动力系102包括具有后差速器112的主减速器110，所述后差速器将驱动轴108连接至后轴114a、114b。预期动力系102的部件可以定位在整个车辆系统100的不同位置。在具有前轮驱动配置的车辆系统100的一个非限制性实例中，变速器106可以是变速驱动桥，并且主减速器110可以驻留在车辆系统100的前部，通过变速驱动桥将前轴116a和116b连接至发动机104。还预期在一些实施方案中，车辆系统100处于全轮驱动配置。
车辆系统100和/或发动机104包括电子或发动机控制单元(ECU) 130，有时被称为电子或发动机控制模块(ECM)等，所述ECU涉及调节和控制发动机104的操作。在车辆系统100中示出了变速器控制单元(TCU) 140，所述TCU涉及变速器106操作的调节和控制。ECU130和/或TCU 140各自与车辆系统100和/或发动机104中的多个传感器170电连通，用于接收和传输车辆系统100和/或发动机104的条件，例如温度和压力条件。在某些实施方案中，ECU 130和TCU 140可以组合成单个控制模块，通常称为动力系控制模块(PCM)或动力系控制单元(PCU)等。预期ECU 130和/或TCU 140可以分别集成在发动机104或变速器106内。车辆系统100中通常存在用于车辆子系统的其它各种电子控制单元，例如制动系统电子控制单元和巡航控制电子控制单元，但为保持清晰在车辆系统100中未示出此类其它各种电子控制单元。
车辆系统100和/或发动机104还包括发动机诊断模块(EDM) 150，所述EDM可以涉及本文中描述的操作的控制，和/或涉及用于调节和控制车辆系统100中的动力系102和/或发动机104的中间控制。在所示实施方案中，EDM 150与ECU 130和TCU 140中的每一个电连通。在某些实施方案中，EDM 150的至少一部分可以集成在ECU 130和/或TCU 140内。EDM150还可以与车辆系统100和/或发动机104中的多个传感器170中的一个或多个传感器电连通，用于接收和传输车辆系统100和/或发动机104的条件，例如温度和压力条件。预期除了多个传感器170之外或作为其替代，可以从ECU 130和/或TCU 140接收用于由EDM 150解释信号的条件和/或测得输入的至少一部分。此外，EDM 150可以包括处理器或控制器并且可以是控制单元。
或者，EDM 150可以在车辆系统100和/或发动机104外部(例如，维护/修理车间的车辆诊断系统的部件)并且可以由ECU 130通过数据链路153访问，如图2中象征性地示出。
在某些实施方案中，ECU 130、TCU 140和EDM 150中的任何一个或全部可以电子通信地耦合至人机接口(human-machine interface，HMI) 160，通常也称为人机接口(man-machine interface，MMI)、人机交互(HCI)、操作员接口控制台(OIC)或终端(OIT)等。HMI160提供用于操作员与一个或多个输入、输出或组合外围接口装置(未示出)之间的人机交互的接口。实例输入外围接口装置包括传感器、按钮、麦克风、键盘、跟踪板和鼠标。输出外围接口装置的实例包括显示监视器、指示灯、打印机和扬声器。组合外围接口装置的实例包括具有触摸屏能力的显示监视器。
在一个实施方案中，HMI 160解释来自ECU 130、TCU 140和EDM 150中的每一个的信号，并且通常通过图形用户界面(GUI)在一个或多个输出外围接口装置上向操作员显示所述信号，所述输出外围接口装置以用户可读的形式提供解释信号的图形表示。在某些实施方案中，一个或多个输入外围接口装置接收操作员生成的命令并将所述命令传输至HMI160，其中HMI解释所述命令并将信号中继至ECU 130、TCU 140和/或EDM 150。下文进一步详细讨论通过GUI显示的图形表示的某些实施方案。除了GUI之外或作为其替代，可以预期向操作员表示解释信号的其它手段，例如通过一个或多个指示灯、触觉反馈和/或可听声音。
在所示实施方案中，车辆系统100包括两个前制动器120a、120b，每个前制动器分别位于两个前轮122a、122b与前轴116a、116b之间并且可操作地连接至所述两个前轮和前轴。车辆系统100还包括两个后制动器124a、124b，每个后制动器分别位于两个后轮126a、126b与后轴114a、114b之间。预期车辆系统100可具有比图1A中所示更多或更少的轮胎和制动器。在其它实施方案中，在没有车辆的情况下在固定应用中或在海上应用中设置发动机104。
车辆系统100和/或发动机104还可以包括未示出的各种部件，例如包括燃料箱的燃料系统、前差速器、制动系统和悬架。此外，如图1B所示，发动机104可以包括多个气缸105，以接收来自发动机进气系统132的进气流107，并且产生流109并将所述流排出至排气系统134，所述排气系统可以包括排气后处理系统(未示出)。发动机104还可以包括用于EGR流111的排气再循环系统(EGR) 136。进气系统、排气系统和EGR系统132、134、136中的每一个分别包括用于控制流量的阀门，例如进气节流阀类型的进气阀133、排气阀135，例如排气节流阀或废气门或可变几何涡轮进气口，以及EGR阀137，仅举几个例子。
实际上，EDM 150实施一个或多个测试，所述测试使用发动机起动来收集和分析信息，以诊断和隔离发动机104的若干可能故障中的一个或多个。测试的目标是检测和隔离在一个或多个短的起动周期内(对于汽车尺寸范围内的发动机104约30秒)发动机104上尽可能多的不同部件和系统的故障，其中在测试期间通过停用燃料和/或点火系统来防止发动机启动。通过停用例如进气加热器或电热塞的一个或多个充电流加热装置，也可以避免在起动过程中过度的电池耗竭。多个起动事件可以通过启动器冷却周期分开，所述启动器冷却周期响应于执行发动机起动的启动器的温度条件而开始。本文中公开的测试和程序适用于通过计算机控制的传统火花点火或压缩点火发动机，而无需机械改动或启动系统、电气系统或电子系统的改变。
EDM 150的测试执行可以包括在必要时通过数据链路将EDM 150连接至电子服务工具。还可以提供初始化程序，其中EDM 150被配置为等待用户命令来启动诊断测试、检查初始中止条件、停用将允许发动机启动或将在延长的起动期间过度耗尽电池的功能、以及超控用于进气阀133、排气阀135和EGR阀137的致动器命令。
然后，EDM 150可以提供输出或命令以提示用户将发动机104起动指定的时间段。EDM 150可以在步进通过进气阀133、排气阀135和EGR阀137的不同致动器位置时监视起动时间以及一个或多个中止条件，以实现不同故障模式的诊断。
在一个实施方案中，EDM 150被配置成控制发动机104的一系列诊断测试的性能。以非特定顺序，测试可以包括压缩和/或排气泄漏测试、进气泄漏测试以及EGR有效面积测试。对于压缩和/或排气泄漏测试，进气阀133打开，并且排气阀135和EGR阀137关闭。对于进气泄漏测试，进气阀133关闭，EGR阀137关闭，并且排气阀135打开。对于EGR有效面积测试，进气阀133关闭，排气阀135关闭，并且EGR阀137通过一系列EGR阀位置而顺序地打开。
EDM 150还被配置成向用户指示何时完成测试或者需要启动器冷却周期，从而可以停止起动。如果由于启动器冷却要求而导致测试未完成，则EDM 150可以提供输出或命令以指示用户何时应再次开始起动以恢复测试。一旦测试完成，EDM 150可以通过例如启用加油、点火和充电加热以及停用用于进气阀133、排气阀135和EGR阀137的致动器超控来恢复启动发动机104的功能。EDM 150可以进一步提供测试结果的输出。
EDM 150包括存储的数据值、常数和函数，以及存储在例如计算机可读介质上的操作指令。本文中描述的示例性程序的任何操作可以至少部分地由EDM 150或由EDM 150的一个或多个模块或子模块执行。在某些实施方案中，控制器包括被构造成在功能上执行控制器的操作的一个或多个模块。本文中包括模块的描述强调了EDM 150的各方面的结构独立性，并且说明了EDM 150的一组操作和职责。在本申请的范围内理解执行类似的整体操作的其它分组。模块可以在计算机可读介质上的硬件和/或软件中实施，并且模块可以分布在各种硬件或软件部件上。控制器操作的某些实施方案的更具体描述包括在参考图3的部分中。所示的操作应理解为仅是示例性的，并且操作可以被组合或划分、和添加或移除，以及整体或部分地重新排序，除非本文中明确相反地陈述。
参考图3，EDM 150的一个实施方案150a处理来自ECU 130 (图1A)和/或传感器170(图1A)的输入信号151，以产生提供测试结果信息的输出信号152。为此，EDM 150a包括传感器测试模块180、压缩测试模块190、排气泄漏测试模块200、进气泄漏测试模块210和EGR测试模块220。
传感器测试模块180可以被配置成在各种传感器上开始起动之前收集数据，这允许初始地检查值以确保传感器读数是合理的。传感器测试模块180还可以被配置成提供参考压力，用于测量由于在测试的各个阶段使用不同的致动器位置进气阀133、排气阀135和EGR阀137起动而引起的压力变化。使用这些参考减少了小传感器漂移对测试结果的影响。
压缩测试模块190被配置成使得可以例如通过使用电池电压的高速测量以及发动机位置传感器和凸轮位置传感器齿计数和定时来估计相对压缩。用于进气阀133、排气阀135和EGR阀137的致动器设定至允许测量气缸105的压缩力的足够电荷密度的位置。根据凸轮和曲轴位置传感器信息，计算原始发动机位置、速度和加速度。取决于应用配置，存在至少三种不同的方式来使用此数据，如下文参考图4和图5描述。
对于其中启动电动机以及电动机与曲轴的速度(齿轮)比率是公知的并且对于应用而言不会明显变化的应用，图4示出EDM 150确定三个扭矩分量的过程。压缩测试模块190的扭矩估计器192接收电池电压的输入194以及启动器的曲柄齿周期/瞬时曲柄速度。扭矩估计器192基于启动电动机的模型、发动机配置信息和启动电动机的速度来确定起动扭矩。使用启动电动机的模型，电压和速度提供足够的信息来计算启动器扭矩。根据启动器扭矩，估计发动机起动扭矩。然后将摩擦扭矩计算为当起动速度达到准稳态时的平均扭矩。使用发动机104的惯性矩和曲轴加速度计算惯性扭矩。由于发动机104上的扭矩分量的总和等于零，因此由于压缩产生的扭矩(气缸压力扭矩196)被假定为第四项，且因此是起动扭矩估计值、摩擦扭矩估计值和加速度扭矩估计值之和的负值。
对于受启动器或启动器与曲轴速度(齿轮)比率变化影响的应用，压缩测试模块190'可以包括发动机摩擦模型，以计算发动机104的摩擦扭矩和启动器电气系统的阻抗项，如图5所示。压缩测试模块190'类似于压缩测试模块190，但其输入194'还包括冷却剂温度输入。还提供滤波器198'以确定去除了气缸脉冲的阻抗/电效率估计值。压缩测试模块190'被配置成基于滤波后摩擦扭矩估计值和滤波后发动机/机械功率估计值来计算阻抗项或电效率估计值。基于瞬时曲柄速度，使用作为冷却剂温度和滤波后发动机速度的直接函数的模型，确定滤波后摩擦扭矩估计值。根据滤波后摩擦扭矩估计值和滤波后发动机速度确定滤波后发动机/机械功率。然后将机械功率估计为通过电效率缩放的电功率。因此，滤波提供关于准稳态起动操作点的线性计算。使用具有计算出的滤波后电功率的滤波后电池电压允许直接计算表示阻抗的启动器系统特性除以电效率。
使用阻抗项以及发动机104的摩擦模型和惯性矩，通过类似于扭矩估计器192的扭矩估计器192'计算三个扭矩分量。通过使用阻抗/电效率估计值来确定起动扭矩估计值。假设起动扭矩在起动期间相对于气缸之间的波动大致恒定，则计算颠倒，但不使用滤波后的速度、摩擦和电压值，而是使用动态值与阻抗/电效率估计值来计算起动功率估计值，所述起动功率估计值与发动机速度一起用于确定起动扭矩估计值。使用发动机速度和冷却剂温度根据摩擦扭矩模型直接确定摩擦扭矩估计值。使用发动机的惯性矩和瞬时曲轴加速度来计算惯性或加速扭矩估计值。由于发动机上的扭矩分量的总和等于零，因此由于压缩产生的扭矩(气缸压力扭矩196')被假定为第四项，且因此是起动、摩擦和加速度扭矩估计值之和的负值。
在发动机摩擦和启动器配置都经历高可变性的实施方案中，直接在计算的瞬时发动机速度上使用相同的信号处理和决策逻辑是用于确定气缸压力扭矩的第三过程。
EDM 150的压缩测试模块190、190'被配置成使用如上所确定的气缸压力扭矩的所得压缩特征中的一个压缩特征。通过对其中每个气缸105具有最大效用的曲柄角段的部分单独地求积分来计算在压缩测试期间发动机104的每个气缸105的压缩力。这产生每个气缸105的积分压缩力值。使用从先前气缸计算的因子，可以补偿由于在一些多气缸发动机上的重叠压缩和动力冲程引起的气缸之间的相互作用效应。然后为每个气缸105确定参考压缩值，并且将积分压缩力值除以此参考压缩，以产生每个气缸105相对于参考压缩值的相对压缩。接着将每个气缸105的相对压缩与阈值进行比较，从而指示是否确定任何气缸105发生故障。
排气泄漏测试模块200被配置成执行涉及关闭排气阀135和EGR阀137的排气泄漏测试。这有效地在排气系统134中产生密封体积。在起动期间，积累一些压力，并且可以使用排气压力传感器139准确地测量所述压力。如果压力未能积累到一定水平，或未能在一定时间内积累，则在密封体积内发现排气泄漏。如果在进气测试期间在进气侧也发现泄漏，则泄漏可能是EGR阀泄漏。取决于排气阀致动器类型，可以组合排气泄漏测试和压缩测试以缩短所需的起动时间。例如，由于可变几何涡轮增压器类型的排气阀135与排气节流阀相比具有相对较小的密封能力，因此所述排气阀在关闭时不会明显影响压缩扭矩，从而允许组合测试阶段。
进气泄漏测试模块210被配置成执行以与排气泄漏测试非常类似的方式进行的进气泄漏测试。进气阀133关闭，EGR阀137关闭，并且排气阀135打开。通过进气压力传感器141监视充气压力，并且如果压力在一定时间段内未能降至某一水平以下，则指示故障。比较进气排气泄漏测试的结果可以产生EGR阀故障的指示。在进气和排气泄漏测试期间以及在起动之前比较压力传感器读数可能够进一步在进气、排气和EGR孔口/孔口Δ压力传感器上提供压力传感器合理性诊断特征。
EGR测试模块220检测EGR流动回路中的阻塞。在此起动期间，进气阀133关闭，并且排气节流阀135关闭。然后，EGR阀137在规定时间内以定义的一组水平从打开步进到关闭。这迫使所有流通过EGR回路并将EGR回路的有效面积与关闭至各种水平的EGR阀的有效面积进行比较。由于从一个EGR阀位置至下一个EGR阀位置的充气压力中的各个气缸泵送，比较稳态充气压力和脉冲振幅的差异，这提供了关于EGR回路的流动面积的信息，而不依赖于受包括环境压力变化和小传感器漂移等各种噪声因素影响的绝对压力测量。此外，每个步骤相对于在初始传感器检查步骤收集的值的比较可以提供绝对量化。
EDM 150的配置的可能变化形式包括以下中的一个或多个。可以提供可识别的故障模式。还可以提供完整测试序列，其使用服务工具记录数据和执行超控，因此ECM固件不需要修改。在一些实施方案中，可以执行测试并且例如，使用车辆远程信息处理系统或使用具有有线或无线适配器的移动装置应用程序无线地和/或远程地查看结果。在其它实施方案中，可以从ab汽车扫描工具执行测试，其中通过标准化数据链通信报告结果，例如诊断故障代码和相关信息。
在其它实施方案中，EDM被配置成在没有车辆的附加数据链的情况下执行测试。例如，可以使用现有的车辆-人机接口触发测试、给出指令并且报告状态和结果。这可以通过先进的数字仪表板显示器和按钮，或如按键开关命令的简单系统来触发测试，以及通过故障指示灯闪烁和照亮来报告测试结果。在另一个实施方案中，使用ECU 130和/或EDM 150上的固件形成完整的数据分析和/或故障指示和隔离。在另一个实施方案中，相较于仅由进气阀133和排气阀135限定的边界内的部分，在进气和/或排气流动路径中添加额外的阻挡装置，以允许诊断整个进气或排气流动路径中的泄漏。在另一个实施方案中，对于ECU 130能够控制起动的发动机，无需用户直接控制就可以自动地控制起动。
预期本公开的各个方面。根据一个方面，一种方法包括：禁止发动机启动；在所述发动机被禁止启动时起动所述发动机；以及基于所述起动期间所述发动机的压力条件来诊断所述起动期间所述发动机的一个或多个条件。所述一个或多个条件包括以下中的至少一个：所述发动机的一个或多个气缸中的压缩扭矩、所述发动机的进气系统中的泄漏、所述发动机的排气系统中的泄漏，以及EGR系统中的流动条件。
在一个实施方案中，所述方法包括在起动所述发动机之前确定用于所述发动机的一个或多个参考压力。在另一个实施方案中，所述方法包括响应于起动时间超过阈值量而中止所述发动机的所述起动。
在另一个实施方案中，所述方法包括在所述发动机的所述起动期间关闭所述EGR系统的EGR阀，打开所述进气系统的进气阀，以及打开所述排气系统的排气阀，以确定所述压缩扭矩和所述排气系统中的所述泄漏中的至少一个。在另一个实施方案中，所述方法包括在所述发动机的所述起动期间关闭所述进气阀，关闭所述EGR阀并打开所述排气阀，以确定所述进气系统中的所述泄漏。在另一个实施方案中，所述方法包括在所述发动机的所述起动期间关闭所述进气阀，关闭所述排气阀，以及顺序地将所述EGR阀定位在打开位置与关闭位置之间，以确定所述EGR系统的流动条件。
在另一个实施方案中，在确定所述发动机的多个气缸中的每一个气缸的所述压缩扭矩的情况下，所述方法包括基于参考压缩量确定所述多个气缸中的每个气缸的压缩值，并且还包括将每个气缸的所述压缩值与所述多个气缸中的每个气缸的阈值进行比较。在另一个实施方案中，所述方法包括响应于在起动所述发动机时启动器的温度条件而终止所述发动机的所述起动，冷却所述启动器，以及在所述启动器冷却之后恢复所述起动，以诊断一个或多个条件。
根据另一方面，提供了一种设备，所述设备包括发动机控制器，所述发动机控制器可在发动机被禁止启动的情况下起动所述发动机期间操作。所述发动机控制器包括一个或多个发动机诊断模块，所述一个或多个发动机诊断模块包括以下模块中的至少一个：压缩测试模块，所述压缩测试模块被配置成在所述起动期间估计所述发动机的压缩扭矩并将所述估计的压缩扭矩指定为合格压缩扭矩或不合格压缩扭矩；排气泄漏测试模块，所述排气泄漏测试模块被配置成响应于所述发动机的所述起动期间的排气压力而识别所述发动机的排气系统中的排气泄漏；进气泄漏测试模块，所述进气泄漏测试模块被配置成响应于所述发动机的所述起动期间的进气压力而识别所述发动机的进气系统中的进气泄漏；以及排气再循环测试模块，所述排气再循环测试模块被配置成响应于所述发动机的所述起动期间通过排气再循环EGR系统的流量而识别所述发动机的所述EGR系统的有效流动面积。
在一个实施方案中，所述发动机控制器被配置成监视起动时间，并响应于所述起动时间超过阈值量而中止所述发动机的所述起动。在另一个实施方案中，所述一个或多个发动机诊断模块包括以下模块中的两个或更多个：所述压缩测试模块、所述排气泄漏测试模块、所述进气泄漏测试模块，以及所述排气再循环测试模块。在另一个实施方案中，所述一个或多个发动机诊断模块包括以下模块中的三个或更多个：所述压缩测试模块、所述排气泄漏测试模块、所述进气泄漏测试模块，以及所述排气再循环测试模块。在另一个实施方案中，所述一个或多个发动机诊断模块包括所述压缩测试模块、所述排气泄漏测试模块、所述进气泄漏测试模块以及所述排气再循环测试模块中的每个模块。
在另一个实施方案中，所述设备包括所述进气系统中的进气阀、所述排气系统中的排气阀，以及所述EGR系统中的EGR阀。在此实施方案的改进方案中，所述一个或多个发动机诊断模块包括所述压缩测试模块，并且所述压缩测试模块被配置成在所述发动机的所述起动期间关闭所述EGR阀，打开所述进气阀并打开所述排气阀。在另一个改进方案中，所述一个或多个发动机诊断模块包括所述排气泄漏测试模块，并且所述排气泄漏测试模块被配置成在所述发动机的所述起动期间关闭所述EGR阀，打开所述进气阀并打开所述排气阀。在另一个改进方案中，所述一个或多个发动机诊断模块包括所述进气泄漏测试模块，并且所述进气泄漏测试模块被配置成在所述发动机的所述起动期间关闭所述进气阀，关闭所述EGR阀并打开所述排气阀。在另一个改进方案中，所述一个或多个发动机诊断模块包括所述排气再循环测试模块，并且所述排气再循环测试模块被配置成在所述发动机的所述起动期间关闭所述进气阀，关闭所述排气阀，并且顺序地将所述EGR阀定位在打开位置与关闭位置之间。
在另一个实施方案中，所述一个或多个发动机诊断模块包括传感器测试模块，所述传感器测试模块被配置成在所述发动机的所述起动之前执行可操作地耦合至所述发动机的至少一个传感器的合理性检查。在此实施方案的改进方案中，所述传感器测试模块还被配置成确定用于所述进气系统、所述排气系统和所述EGR系统的一个或多个参考压力，以确定在所述发动机的所述起动期间的压力变化。
尽管已经在附图和前述描述中详细示出和描述了本发明，但是所述图示和描述被认为在本质上是说明性而非限制性的，应理解，仅示出和描述了某些示例性实施方案。本领域技术人员将理解，在实质上不脱离本发明的情况下，在实例实施方案中可以进行许多修改。因此，所有这些修改意图包括在如所附权利要求所限定的本公开的范围内。
在阅读权利要求书时，意图在使用例如“一”、“一个”、“至少一个”或“至少一部分”的词语时，无意将权利要求限制为仅一项，除非在权利要求中另外相反地说明。当使用语言“至少一部分”和/或“一部分”时，所述项可以包括一部分和/或整个项，除非另外相反地说明。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
禁止发动机启动；
在所述发动机被禁止启动时起动所述发动机；以及
基于所述起动期间所述发动机的压力条件来诊断所述起动期间所述发动机的一个或多个条件，其中所述一个或多个条件包括以下中的至少一个：所述发动机的一个或多个气缸中的压缩扭矩、所述发动机的进气系统中的泄漏、所述发动机的排气系统中的泄漏，以及排气再循环(EGR)系统中的流动条件。
2.如权利要求1所述的方法，还包括在起动所述发动机之前确定用于所述发动机的一个或多个参考压力。
3.如权利要求1所述的方法，还包括响应于起动时间超过阈值量而中止所述发动机的所述起动。
4.如权利要求1所述的方法，还包括在所述发动机的所述起动期间关闭所述EGR系统的EGR阀，打开所述进气系统的进气阀，以及打开所述排气系统的排气阀，以确定所述压缩扭矩和所述排气系统中的所述泄漏中的至少一个。
5.如权利要求1所述的方法，还包括在所述发动机的所述起动期间关闭所述进气阀，关闭所述EGR阀并打开所述排气阀，以确定所述进气系统中的所述泄漏。
6.如权利要求1所述的方法，还包括在所述发动机的所述起动期间关闭所述进气阀，关闭所述排气阀，以及顺序地将所述EGR阀定位在打开位置与关闭位置之间，以确定所述EGR系统的所述流动条件。
7.如权利要求1所述的方法，其中确定所述发动机的多个气缸中的每个气缸的所述压缩扭矩，并且所述方法还包括基于参考压缩量确定所述多个气缸中的每个气缸的压缩值，并且还包括将每个气缸的所述压缩值与所述多个气缸中的每个气缸的阈值进行比较。
8.如权利要求1所述的方法，还包括响应于在起动所述发动机时启动器的温度条件而终止所述发动机的所述起动；冷却所述启动器；以及在所述启动器冷却之后恢复所述起动，以诊断一个或多个条件。
9.一种设备，包括：
发动机控制器，所述发动机控制器可在发动机被禁止启动的情况下起动所述发动机期间操作，所述发动机控制器包括一个或多个发动机诊断模块，所述一个或多个发动机诊断模块包括以下模块中的至少一个：
压缩测试模块，所述压缩测试模块被配置成在所述起动期间估计所述发动机的压缩扭矩并将所述估计的压缩扭矩指定为合格压缩扭矩或不合格压缩扭矩；
排气泄漏测试模块，所述排气泄漏测试模块被配置成响应于所述发动机的所述起动期间的排气压力而识别所述发动机的排气系统中的排气泄漏；
进气泄漏测试模块，所述进气泄漏测试模块被配置成响应于所述发动机的所述起动期间的进气压力而识别所述发动机的进气系统中的进气泄漏；以及
排气再循环测试模块，所述排气再循环测试模块被配置成响应于所述发动机的所述起动期间通过排气再循环(EGR)系统的流量而识别所述发动机的所述EGR系统的有效流动面积。
10.如权利要求9所述的设备，其中所述发动机控制器被配置成监视起动时间，并响应于所述起动时间超过阈值量而中止所述发动机的所述起动。
11.如权利要求9所述的设备，还包括所述进气系统中的进气阀、所述排气系统中的排气阀，以及所述EGR系统中的EGR阀。
12.如权利要求11所述的设备，其中所述一个或多个发动机诊断模块包括所述压缩测试模块，并且所述压缩测试模块被配置成在所述发动机的所述起动期间关闭所述EGR阀，打开所述进气阀并打开所述排气阀。
13.如权利要求11所述的设备，其中所述一个或多个发动机诊断模块包括所述排气泄漏测试模块，并且所述排气泄漏测试模块被配置成在所述发动机的所述起动期间关闭所述EGR阀，打开所述进气阀并打开所述排气阀。
14.如权利要求11所述的设备，其中所述一个或多个发动机诊断模块包括所述进气泄漏测试模块，并且所述进气泄漏测试模块被配置成在所述发动机的所述起动期间关闭所述进气阀，关闭所述EGR阀并打开所述排气阀。
15.如权利要求11所述的设备，其中所述一个或多个发动机诊断模块包括所述排气再循环测试模块，并且所述排气再循环测试模块被配置成在所述发动机的所述起动期间关闭所述进气阀，关闭所述排气阀，并且顺序地将所述EGR阀定位在打开位置与关闭位置之间。
16.如权利要求9所述的设备，其中所述一个或多个发动机诊断模块包括以下模块中的两个或更多个：所述压缩测试模块、所述排气泄漏测试模块、所述进气泄漏测试模块，以及所述排气再循环测试模块。
17.如权利要求9所述的设备，其中所述一个或多个发动机诊断模块包括以下模块中的三个或更多个：所述压缩测试模块、所述排气泄漏测试模块、所述进气泄漏测试模块，以及所述排气再循环测试模块。
18.如权利要求9所述的设备，其中所述一个或多个发动机诊断模块包括所述压缩测试模块、所述排气泄漏测试模块、所述进气泄漏测试模块以及所述排气再循环测试模块中的每个模块。
19.如权利要求9所述的设备，其中所述一个或多个发动机诊断模块包括传感器测试模块，所述传感器测试模块被配置成在所述发动机的所述起动之前执行可操作地耦合至所述发动机的至少一个传感器的合理性检查。
20.如权利要求19所述的设备，其中所述传感器测试模块还被配置成确定用于所述进气系统、所述排气系统和所述EGR系统的一个或多个参考压力，以确定在所述发动机的所述起动期间的压力变化。
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