CN112814783A - 用于协调发动机关闭车辆诊断监测的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供“用于协调发动机关闭车辆诊断监测的系统和方法”。提供了用于提高混合动力电动车辆的发动机系统诊断的完成率的方法和系统。在一个示例中,一种方法可以包括:响应于停止对混合动力电动车辆的发动机加燃料,通过依赖于电动马达使不加燃料的发动机旋转来建立从发动机的进气口到排气口的气流;以及在重新激活发动机的加燃料之前,进行依赖于气流的多种诊断监测。通过这种方式,可以提高混合动力电动车辆的诊断监测完成率,并且可以通过协调在发动机未加燃料时的时间期间进行的多种诊断监测来提高燃料经济性。
Description
技术领域
本说明书总体上涉及用于在发动机下拉事件期间基于优先级排序方案来进行多种车辆诊断的方法和系统,在所述发动机下拉事件中,发动机不加燃料旋转以提供用于进行诊断的气流。
背景技术
混合动力电动车辆(HEV)中的发动机操作时间减少可能会带来诸如燃料消耗减少和燃料排放减少之类的益处。然而,有限的发动机操作时间可能导致没有足够多时间来完成依赖于要进行的一定水平的发动机操作的各种车载诊断。
用于实现车载诊断例程的完成的一种示例性方法涉及维持或恢复发动机燃烧一段时间来完成所述例程。然而,本文的发明人已认识到这种方法的潜在问题。例如,以燃烧模式操作发动机以完成诊断例程可能会降低燃料经济性。作为另一个示例,在驾驶循环期间可以多次请求发动机操作,以便完成期望数量的诊断例程。对发动机操作的重复请求可能违反直觉并且潜在地干扰车辆的操作员。例如,期望以电动模式操作车辆的车辆操作员可能对不是由于操作员扭矩请求而引起的重复发动机操作不满意。
本文认识到,鉴于上述问题,混合动力电动车辆进行通常在加燃料的发动机工况期间而不是在未加燃料的发动机工况期间进行的诊断可能是有利的。作为一个示例,发动机可以不加燃料旋转以提供足够多气流来进行特定诊断。发动机不加油旋转可以经由例如依赖于混合动力电动车辆的电机来执行。然而,此动作可能面临与上面讨论的用于以发动机燃烧操作模式进行诊断的那些类似的非期望问题。例如,发动机不加燃料旋转可能消耗能量(例如,存储在电池中的能量),这可以由此以与其中发动机被上拉(例如,以发动机燃烧操作模式激活)以进行特定诊断的情况类似的方式降低燃料经济性。鉴于必须在单独驾驶循环期间执行许多诊断以便满足规定的诊断完成率,出于诊断目的对发动机不加燃料旋转的重复请求可能会降低燃料经济性并且可能导致客户不满意。
发明内容
发明人在本文已认识到上文提及的问题,并且已开发出系统和方法来至少部分地解决这些问题。在一个示例中,一种方法包括:响应于由于第一车辆减速请求而停止对车辆的发动机加燃料,维持所述发动机旋转以提供从所述发动机的进气口到所述发动机的排气口的气流;以及在重新激活所述发动机的加燃料之前,在所述发动机旋转时进行依赖于所述气流的多种诊断监测。通过这种方式,可以提高多种诊断的完成率,这进而可以提高客户满意度并减少与车辆发动机系统相关联的部件劣化的机会。
在所述方法的一个示例中,维持所述发动机旋转可以包括命令电动马达使不加燃料的所述发动机旋转达预定持续时间,然后响应于所述预定持续时间过去而使不加燃料的所述发动机停止旋转,使得所述发动机转动到静止。在一些示例中,可以根据请求进行的多种诊断监测来选择预定持续时间。此外,维持发动机旋转可以包括使发动机以预定转速旋转,其中所述转速可以是例如在600RPM至2000RPM之间选择的转速。与其中在不同的发动机下拉事件中进行单独诊断监测的情况相比,通过在电动马达使不加燃料的发动机旋转时进行多种诊断,可以改善能量使用。
作为另一个示例,所述方法可以包括根据优先级排序时间表来进行所述多种诊断监测,其中所述多种诊断监测中的每一者被分配优先级,所述优先级规定进行所述多种诊断监测中的每一者的顺序。在此示例中,所述方法还可以包括响应于在与所述第一车辆减速请求相同的驾驶循环期间的后续车辆减速请求,调整用于进行所述多种诊断监测的所述优先级排序时间表。作为一个示例,调整所述优先级排序时间表可以基于由所述多种诊断监测中的一者或多者推断出的劣化确定。作为另一个示例,调整所述优先级排序时间表可以基于由车辆加速请求中断的所述多种诊断监测中的一者或多者。作为又一个示例,调整所述优先级排序时间表可以基于在驾驶循环期间请求进行所述多种诊断中的每一者的次数。
当单独地或结合附图来理解时,根据以下具体实施方式,本说明书的以上优点和其他优点以及特征将容易明显。
应当理解,提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征,所要求保护的主题的范围唯一地由在详细描述之后的权利要求限定。此外,所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实现方式。
附图说明
图1示出了具有排气系统的内燃发动机的示意性描绘,所述排气系统具有排气后处理装置;
图2示出了图1的排气系统的详细视图;
图3示出了图1的排气系统的另一个示例性视图;
图4描绘了预示性示例性时间线,其详述了可以如何通过禁止发动机下拉事件来中断发动机下拉事件以便进行所请求的诊断监测;
图5A-图5B描绘了根据本公开的示出可以如何进行对催化剂监测传感器的诊断的示例性图示;
图6描绘了根据本公开的示出可以如何进行通用排气氧传感器诊断监测的示例性图示;
图7A-图7B描绘了根据本公开的用于进行排气再循环诊断监测的高级示例性方法;
图8描绘了预示性示例性时间线,其详述了图7A-图7B的方法可以如何用于推断与排气再循环系统相关联的劣化的存在或不存在;
图9描绘了用于进行诊断以弄清与差压传感器相关联的下游软管是否断开的高级示例性方法,所述差压传感器被配置为监测汽油微粒过滤器两端的差压;
图10描绘了预示性示例性时间线,其示出了图9的方法可以如何用于推断与差压传感器相关联的下游软管是否断开;
图11描绘了预示性示例性时间线,其示出了如何进行诊断监测以推断图1的发动机的排气口中的催化剂是否正按期望或预期起作用;
图12描绘了预示性示例性时间线,其示出了可以如何响应于减速燃料切断状况而进行本公开的各种诊断;
图13示出了每种诊断监测可以进行多少次以便推断与本公开相关的每种诊断监测的通过或失败结果;
图14描绘了预示性示例性时间线,其示出了可以根据针对诊断的优先级排序调度在驾驶循环期间进行与本公开相关的诊断的期望方式;并且
图15描绘了用于根据关于图14讨论的优先级排序时间表在驾驶循环的过程期间在不同的减速燃料切断事件中进行与本公开相关的诊断的高级示例性方法。
具体实施方式
以下描述涉及用于改善针对混合动力电动车辆所请求的多种诊断的完成率并减少进行多种诊断对能量使用和客户/操作员舒适度的影响的系统和方法。因此,由于本文所讨论的多种诊断与混合动力电动车辆相关,因此图1描绘了与混合动力电动车辆系统相关联的示例性发动机系统。图2-图3描绘了与图1的发动机系统相关联的排气系统的两个不同实施例。如本文所讨论的,进行多次诊断可能涉及通过响应于减速燃料切断请求而经由电动马达使不加燃料的发动机旋转来建立从发动机的进气口到发动机的排气口的气流。因此,图4描绘了预示性示例性时间线,其示出了可以如何(例如,经由禁止下拉事件或IPD事件)中断发动机下拉事件以便产生上述用于进行与本公开相关的多种诊断监测的气流。
与本公开相关的一种示例性诊断监测包括催化剂监测传感器诊断,并且图5A-图5B示意性地描绘了可以如何进行此催化剂监测传感器诊断。
与本公开相关的另一种示例性诊断监测包括用于推断位于催化剂上游的排气氧传感器(例如,通用排气氧传感器或UEGO传感器)是否劣化的诊断。因此,图6示意性地描绘了可以如何进行此UEGO传感器诊断监测。
与本公开相关的另一种示例性诊断监测包括用于确定在预期没有排气再循环流量的状况下是否有流量通过与图1的发动机系统相关联的排气再循环系统的监测。因此,图7A-图7B描绘了用于推断是否有非预期流量通过排气再循环系统的示例性方法,并且图8描绘了预示性示例性时间线,其详述了可以如何进行图7A-图7B的方法。
与本公开相关的另一种示例性诊断监测包括用于推断差压传感器的下游软管是否断开的监测,所述差压传感器被配置为监测汽油微粒过滤器两端的差压。因此,图9描绘了用于进行微粒过滤器下游软管诊断的示例性方法,并且图10描绘了示例性时间线,其示出了可以如何使用图9的方法来推断下游软管是否断开。
与本公开相关的又另一示例性诊断监测包括用于推断排气催化剂(例如,三元催化剂)是否正按期望或预期起作用的监测。因此,图11描绘了示例性时间线,其示出了可以如何执行此监测。
如上所述,与本公开相关的各种诊断可以允许在每个请求的减速燃料切断事件中进行多种诊断的方式来进行。因此,图12描绘了预示性示例性时间线,其示出了在减速燃料切断事件期间可以进行与本公开相关的多种诊断的适当时间。为了使车辆的控制器推断针对诊断监测中的每一者的通过(例如,不存在劣化)或未通过(例如,存在劣化)结果,可能有必须将特定诊断进行的阈值次数,这在图13中示意性地示出。图14中的预示性示例性时间线示意性地示出了可以如何根据诊断的优先级时间表来进行本公开的各种诊断以及优先级时间表可以如何在驾驶循环的过程期间改变。图15中描绘了用于在不同的DFSO事件中进行与本公开相关的多种诊断的高级示例性方法。
现在参考图1,它包括示出车辆系统100中所包括的多缸内燃发动机10的一个气缸的示意图。发动机10可至少部分地通过包括控制器12的控制系统和通过由车辆操作员132经由输入装置130进行的输入来控制。在该示例中,输入装置130包括加速踏板和用于生成比例踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。
发动机10的燃烧气缸30可以包括燃烧气缸壁32,活塞36定位在其中。活塞36可以联接到曲轴40,使得活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间变速器系统联接到车辆的至少一个驱动轮。此外,起动机马达可以经由飞轮联接到曲轴40,以实现发动机10的起动操作。
燃烧气缸30可经由进气通道42从进气歧管44接收进气,并且可经由排气通道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气通道48可经由相应的进气门52和排气门54选择性地与燃烧气缸30连通。在一些实施例中,燃烧气缸30可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。
在该示例中,进气门52和排气门54可经由相应的凸轮致动系统51和53通过凸轮致动来控制。凸轮致动系统51和53可以各自包括一个或多个凸轮,并且可以利用可以由控制器12操作以改变气门操作的凸轮廓线切换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一者或多者。进气门52和排气门54的位置可以分别通过位置传感器55和57来确定。
还可以使用另外的其他气门停用机构,诸如电致动阀。例如,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从而密封特定气缸的能力。如果还停止燃料喷射,则此动作可能导致一个或多个特定气缸基本上是空气弹簧。因此,如本文中所描绘的,在一个实施例中,进气门52的停用可以由第一VDE致动器185控制,而排气门54的停用可以由第二VDE致动器186控制。在替代实施例中,单个VDE致动器可以控制可停用气缸的进气门和排气门两者的停用。在另外的其他实施例中,单个气缸气门致动器停用多个气缸(进气门和排气门两者),例如停用气缸组中的所有气缸,或者不同的致动器可以控制所有进气门的停用,而另一个不同的致动器控制组中的停用气缸的所有排气门的停用。应当理解,如果气缸是VDE发动机的不可停用的气缸,则气缸可以不具有任何气门停用致动器。
燃料喷射器66被示出为直接联接到燃烧气缸30,以用于与经由电子驱动器68从控制器12接收的脉冲宽度信号FPW成比例地将燃料直接喷射到燃烧气缸30中。通过这种方式,燃料喷射器66提供所谓的燃料到燃烧气缸30中的直接喷射。例如,燃料喷射器可安装在燃烧气缸的侧面上或燃烧气缸的顶部中。燃料可以通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器66。在一些实施例中,燃烧气缸30可以替代地或另外包括以下列配置布置在进气通道42中的燃料喷射器:在所述配置中,提供所谓的燃料到燃烧气缸30上游的进气道中的进气道喷射。
进气通道42可以包括具有节流板64的节气门62。在该特定示例中,节流板64的位置可通过控制器12经由提供给随节气门62包括的电动马达或致动器的信号而改变,所述配置可称为电子节气门控制(ETC)。通过这种方式,节气门62可进行操作以改变提供给燃烧气缸30以及其他发动机燃烧气缸的进气。进气通道42可以包括质量空气流量传感器120和歧管空气压力传感器122,以向控制器12提供相应的信号MAF和MAP。
在选择操作模式下,点火系统88可响应于来自控制器12的火花提前信号SA而经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。尽管示出了火花点火部件,但在一些实施例中,燃烧室30或发动机10的一个或多个其他燃烧室可在具有或不具有点火火花的情况下以压缩点火模式来操作。
排气传感器126被示出为联接到排气后处理装置70(在本文也被称为排放控制装置70)上游的排气通道48。传感器126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(通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或EGO、HEGO(加热型EGO)、NOx、HC或CO传感器。排气后处理装置70可以包括汽油微粒过滤器(GPF)和一个或多个排放控制装置,诸如联接在一起或分开的三元催化剂(TWC)(下文关于图2和图3更详细地解释)。在其他实施例中,所述一个或多个排放控制装置可以是NOx捕集器、各种其他排放控制装置或它们的组合。
控制器12在图1中被示出为微计算机,所述微计算机包括:微处理器单元102、输入/输出端口104、用于可执行程序和校准值的电子存储介质(在此特定示例中,被示出为只读存储器芯片106)、随机存取存储器108、保活存储器110和数据总线。除了先前讨论的那些信号之外,控制器12还可以从联接到发动机10的传感器接收各种信号和信息,包括来自质量空气流量传感器120的进气质量空气流量(MAF)的测量值;来自联接到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT);来自联接到曲轴40的霍尔效应传感器118(或其他类型)的表面点火感测信号(PIP);来自节气门位置传感器的节气门位置(TP);和来自压力传感器122的歧管绝对压力信号MAP。存储介质只读存储器106可以用计算机可读数据进行编程,所述计算机可读数据表示可由处理器102执行以用于执行下文所述的方法及其变型的指令。控制器12从图1的各种传感器接收信号,并且采用图1的各种致动器来基于所接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令来调整发动机操作。
发动机10还可以包括排气再循环(EGR)系统180,所述EGR系统接收离开发动机10的排气流的至少一部分并且将排气返回到节气门62下游的发动机进气歧管44。在一些状况下,EGR系统180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。另外,在一些状况期间,可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180被示出为形成从排气通道48到进气通道42的公共EGR通道181。
在一些示例中,排气通道48还可以包括涡轮增压器(未示出),所述涡轮增压器包括联接在公共轴上的涡轮和压缩机。涡轮可联接在排气通道48内,而压缩机可联接在进气通道42内。当从发动机10排出的排气流的一部分撞击在涡轮的叶片上时,可导致涡轮的叶片围绕公共轴旋转。压缩机可联接到涡轮,使得当致使涡轮的叶片旋转时可致动压缩机。当被致动时,压缩机然后可将加压的新鲜空气引导到进气歧管44,在所述进气歧管处,所述空气随后可被引导到发动机10。在其中EGR通道181在涡轮上游联接到排气通道48并且在压缩机下游联接到进气通道42的系统中,EGR系统可被认为是高压EGR系统。EGR通道可以替代地联接在涡轮的下游和压缩机的上游(低压EGR系统)。可以理解,本文讨论的系统和方法可应用于高压EGR系统或低压EGR系统,而不脱离本公开的范围。
EGR阀182可以联接在EGR通道181内。EGR阀182可以被配置为主动电磁阀,所述主动电磁阀可被致动以允许排气流进入进气歧管44。由发动机10排出的排气流的被允许返回到发动机10的一部分可通过EGR阀182的测量致动来计量,所述EGR阀可由控制器12调节。EGR阀182的致动可基于各种车辆操作参数和计算的总EGR流速。
一个或多个EGR冷却器(未示出)可以联接在EGR通道181内。EGR冷却器可以用于降低EGR流动流的总体温度,然后将所述流继续传递到进气歧管44,在所述进气歧管处,它可以与新鲜空气组合并被引导到发动机10。EGR通道181可以包括一个或多个限流区域183,其在本文也被称为参考孔口183。一个或多个压力传感器184可以联接在限流区域183处或附近。在一个示例中,压力传感器184可以是差压反馈排气(DPFE)传感器以用于测量限流183两端的差压。因此,限流区域的直径可用于确定通过EGR通道181的总体积流速。
在一些示例中,发动机10可以包括在混合动力电动车辆(HEV)或插电式HEV(PHEV)中,其中多个扭矩源可供一个或多个车轮198使用。在所示示例中,车辆系统100可以包括电机195。电机195可以是马达或马达/发电机。当一个或多个离合器194接合时,发动机10的曲轴40和电机195经由变速器197连接到车轮198。在所描绘的示例中,第一离合器设置在曲轴199与电机195之间,并且第二离合器设置在电机195与变速器197之间。控制器12可以向每个离合器194的致动器发送信号以使离合器接合或脱离接合,以便使曲轴40与电机195和与电机连接的部件连接或断开,和/或使电机195与变速器197和与变速器连接的部件连接或断开。变速器197可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另一类型的变速器。动力传动系统可以各种方式进行配置,包括配置为并联、串联或串并联混合动力车辆。
电机195从牵引电池196接收电力以向车轮198提供扭矩。例如在制动操作期间,电机195也可以充当发电机以提供电力来对牵引电池196充电。
图2示意性地示出了联接到图1的发动机的排气系统200的详细视图。排气系统200包括排气通道48和排气后处理装置70。排气后处理装置70包括安装在公共壳体中的三元催化剂204(例如,催化转化器)和汽油微粒过滤器206。根据本公开的一个实施例,TWC 204可以位于GPF 206的上游,并且可以用于通过允许CO和碳氢化合物的催化氧化同时执行NOx的催化还原来减少排放。催化剂材料可以包括贵金属,诸如铂、钯和/或铑。然后,可以针对微粒物质过滤已经通过TWC处理的排气,然后将排气排出到大气中。如本文所使用的,“上游”和“下游”可以是相对于排气流的方向而言的。例如,TWC 204位于GPF 206上游包括TWC从发动机接收排气并使排气流到GPF。
GPF 206可以包括由陶瓷、金属纤维布料或展现出微粒物质的路径但不完全封闭排气并强制排气通过多孔路径的其他材料和结构形成的耐热多孔过滤器壁。更进一步地,所述结构可以按层或分层布置。从气缸30的排气道排出的排气可以流入排气通道48并通过GPF,并且在所述过程中,微粒物质可以被GPF沉积/过滤。GPF 206可以用于保留从发动机10排出的残余烟尘以减少排放。在一些示例中,在发动机操作期间执行的强制再生过程中,所保留的微粒可以进一步被氧化以产生CO2。
尽管所描绘的实施例示出了TWC装置204位于GPF 206的上游,但是在替代实施例中,TWC或其替代方案可以位于微粒物质过滤器的下游。在又一个实施例中,过滤器基板可以包括催化涂层,所述催化涂层包括三元催化剂的一个或多个层。
排气通道48可以从发动机10的除了气缸30之外的其他气缸接收排气。多个传感器可以联接到包括排气后处理装置70的排气系统。排气温度可以由一个或多个温度传感器(诸如位于排气后处理装置70下游的温度传感器216)估计。替代地或另外,可以基于发动机工况(诸如转速、负载、空燃比(AFR)、火花延迟等)来推断排气温度。催化剂监测传感器(CMS)214可以在TWC 204的下游和催化剂前氧传感器(诸如UEGO传感器126)的下游连接在排气后处理装置70中以监测TWC 204的转化效率。可以利用合适数量的排气传感器,其包括λ传感器或比例氧传感器以监测催化剂性能。
差压(DP)传感器208跨GPF 206联接到排气后处理装置70。根据本公开的实施例,DP传感器208经由上游软管210连接到GPF的上游侧,并且经由下游软管212连接到GPF的下游侧。上游软管210包括连接到DP传感器的第一端和连接在排气后处理装置中的GPF 206的上游(和TWC 204的下游)的第二端。下游软管212包括连接到DP传感器的第一端和连接在排气后处理装置中的GPF 206的下游的第二端。
在一个示例中,上游软管210可以包括定位在上游排气的流动路径中的小孔口226,使得孔口226可以用作机械低通过滤器,从而减小压力或排气流量变化并因此导致DP传感器中的信号平稳。上游软管中存在孔口可以使在高排气流量状况下常见的上游压力波动平坦,并且随后允许来自DP传感器的信号趋于平稳。
尽管上游软管210和下游软管212在图2中被示出为各自联接到排气后处理装置70,但是在一些示例中,上游软管210和下游软管212中的一者或多者可以联接到排气通道48。例如,上游软管210和/或下游软管212可以在GPF 206的下游流体地联接到排气通道48,而不是流体地联接到后处理装置70的壳体。
因此,差压传感器208得到GPF 206两端的上游压力和下游压力两者,并且DP传感器208的输出是差压。GPF 206的上游侧与下游侧之间的差压相对于随着排气继续流过而累积在微粒过滤器中的微粒物质的相对量的增加有所增加。控制器12因此可以被配置为基于DP传感器的输出来估计累积在GPF 206中的微粒物质的量。在一些实施例中,绝对压力传感器(未示出)可以在排气通道中的特定位置处联接到微粒过滤器,以提供在其中产生的背压的估计值和过滤器负载的估计值。在又其他实施例中,压力传感器可以联接在过滤器的上游和下游,并且过滤器负载可以基于过滤器两端的估计压力差。在一些示例中,由DP传感器测量的差压也可能受到可联接在微粒过滤器的上游和下游软管连接件中的各种部件(诸如上述孔口)的影响。
排气装置70的下游是排气热回收(EGHR)系统250,其用于将排气管中的热损失转换成能量。作为一个示例,EGHR系统250可以用于捕获发动机冷却剂中的废热。例如,这可以实现更快的冷却剂预热时间。因此,描绘了位于热回收导管253中的热交换器220。如所提及的,热交换器220可以用于有效地将排气热传递到发动机冷却剂。因此,描绘了发动机冷却剂泵255、通向热交换器220的第一冷却剂管线256和远离热交换器220的第二冷却剂管线257。第一温度传感器258可以包括在第一冷却剂管线256中,并且第二温度传感器259可以包括在第二冷却剂管线257中。EGHR系统250包括EGHR阀251。EGHR阀251可以是连续可变阀,例如用于连续控制排气流。EGHR阀251可以在控制器(例如,图1中的控制器12)的控制下,并且可以用于根据车辆工况来调节流过热回收导管253的排气量。如本文所讨论,当EGHR阀251处于全闭位置时,可以理解,所有排气都通过排气通道48(而不是通过热回收导管253)流到大气。替代地,当EGHR阀251处于全开位置时,可以理解,排气的至少一部分可以流过热回收导管253,然后流到大气。在一些示例中,当EGHR阀251处于全开位置时,所有排气都可以流过热回收导管253。
在发动机操作期间,排气从排气通道48流入排气后处理装置70。根据本公开的一个实施例,在排气后处理装置70中,排气首先通过TWC 204,所述TWC用于去除CO、碳氢化合物和NOx。催化剂传感器(诸如CMS 214)可以在TWC 204的下游定位在排气后处理装置70中,以监测TWC 204的排气和/或效率,并且可以向控制器发送信号。然后,排气可以朝向GPF206前进,在所述GPF中,过滤排气以去除微粒物质污染物。随着时间变化,微粒物质可能累积在过滤器的壁上,这可能增加背压,从而对燃料经济性产生负面影响。因此,这种微粒物质的累积以规则的间隔燃烧掉(例如,再生)。由于排气的温度和GPF相对于发动机的紧密联接位置,GPF的再生可以相对规则地发生并且不必执行特定的再生例程。然而,在某些状况下或由于某些驾驶循环(例如,城市驾驶),微粒物质可能累积在GPF上,因此可能需要使GPF再生。例如,过滤器再生可以车辆行驶的固定里程间隔或当排气背压达到阈值(其可以基于差压传感器的输出达到选定输出来确定)时发起。在本文中,差压传感器监测GPF上的微粒物质的负载,并且控制器可以响应于负载达到阈值水平而发起再生。为了使GPF再生,发动机可以在浓空燃比的情况下操作,可以将还原剂喷射到排气中,和/或可以进行其他调整以燃烧掉累积的微粒物质。
现在转向图3,描绘了联接到发动机(例如,图1中的发动机10)的排气系统300的另一个示例性实施例。排气系统300包括位于排气后处理装置70下游的消声器320。消声器320可以在排气离开进入大气之前减小由排气产生的声压的振幅。排气在经由消声器出口离开消声器320到达排气系统的排气通道48和/或排气尾管以流到大气之前可以通过消声器内的一个或多个腔室或其他消声结构。
排气系统300包括排气调节阀318,其被控制以调节排气的流过消声器320的部分。排气调节阀318安装在排气系统300中、在排气装置70的下游和DP传感器208的下游,其中排气调节阀318联接在消声器320的并联通道324中。经由发动机的排气系统离开的排气可以在某些状况下通过排气调节阀318,这取决于阀是处于打开位置还是关闭位置。在一个实施例中,当排气调节阀318处于关闭位置时,排气可以仅通过穿过排气通道48和排气系统300的消声器320而离开(例如,到达大气)。当排气调节阀318处于打开位置时,排气的至少一部分可以通过图3中所示的通道324,从而绕过消声器320。在一个示例中,排气调节阀318的打开位置与关闭位置可以由控制器改变。控制器(例如,图1中的控制器12)可以从联接到发动机10的各种传感器(诸如从联接到排气装置70的传感器)接收信号和通信,并且因此可以致动排气调节阀位置以调节通过消声器的排气量。在其他示例中,排气调节阀318可以是被动控制阀,其维持关闭直到排气压力超过阈值,此时排气调节阀可以打开。在一些示例中,排气调节阀可以部分打开或部分关闭地操作,从而允许排气在离开进入大气之前部分地被引导通过消声器并部分地被引导通过排气调节阀并进入通道324。
尽管图2和图3被描绘为单独的排气系统,但是可以理解,在一些示例中,图2的EGHR系统和图3的消声器和排气调节阀可以包括在同一排气系统中。例如,图3的消声器和排气调节阀可以包括在图2的EHGR系统的下游。
汽油微粒过滤器206可以通过使用图2和图3中所示的差压传感器208来诊断劣化,其中DP传感器208输出GPF 206上游和下游的排气压力差。如图2和图3中所示,差压传感器208经由上游软管210连接到GPF 206的上游侧,并且经由下游软管212连接到GPF 206的下游侧。因此,差压传感器208得到GPF 206两端的上游压力和下游压力两者,然而,DP传感器208的输出是差压(例如,Δ压力)。因此,在DP传感器的上游软管与排气通道断开/分离的情况下,DP传感器的输出可能下降到低于指示软管断开的某个阈值,并且因此控制器可以识别排气系统中的缺陷。然而,在DP传感器的下游软管与排气通道断开的情况下,控制器可能无法检测到下游软管断开,因为差压传感器的上游侧正在测量GPF上游的排气压力,而下游侧测量大气压力,并且因此差压传感器的所述输出可以模仿GPF两端的压降。下文进一步详细讨论的微粒过滤器下游软管诊断可以使得能够确定下游软管是否断开。
图1-图3示出了具有各种部件的相对定位的示例性配置。如果被示出为直接彼此接触或直接联接,则至少在一个示例中,此类元件可以分别称为直接接触或直接联接。类似地,至少在一个示例中,被示出为彼此邻接或相邻的元件可分别彼此邻接或相邻。作为示例,彼此共面接触的部件可以被称为共面接触。作为另一个示例,在至少一个示例中,彼此相隔定位的元件仅在其间具有空间并且没有其他部件的情况下可被称作如此。作为又一个示例,被示为在彼此的上方/下方的、在彼此相对的侧或在彼此的左侧/右侧的元件可以被称为相对于彼此如此。此外,如图所示,在至少一个示例中,最顶部元件或元件的最顶点可被称为部件的“顶部”,并且最底部元件或元件的最底点可被称为部件的“底部”。如本文所使用的,顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于图的竖直轴而言,并用于描述图的元件相对于彼此的定位。因此,在一个示例中,被示出为在其他元件上方的元件竖直定位在其他元件上方。作为又一个示例,附图中描绘的元件的形状可以被称为具有那些形状(例如,诸如圆形的、直线的、平面的、弯曲的、倒圆的、倒角的、成角度等)。此外,在至少一个示例中,被示出为彼此相交的元件可称为相交元件或彼此相交。再此外,在一个示例中,被示出为在另一个元件内或被示出为在另一个元件外部的元件可被称作如此。
如上面所讨论的,混合动力电动车辆(诸如上面在图1中详细描述的车辆系统100)中的发动机操作时间减少可能限制进行车载诊断程序的机会。本文认识到,可以在发动机停机事件期间进行与本公开相关的许多诊断,其中可以命令电动马达(例如,图1中的电机195)使不加燃料的发动机旋转而不是完全关闭发动机,以提供足够多气流来进行一组特定的车载诊断例程。然而,尽管此方法可以减少其中发动机燃烧被命令以进行诊断(由此提高客户满意度)的情况,但是与发动机被简单地命令为关闭并且发电机对电池充电的发动机下拉事件相比,对电动马达的依赖可能稍微降低燃料经济性。因此,本文认识到,可能期望具有可调的优先级排序方案以用于使得能够在发动机下拉事件期间进行期望诊断,在所述发动机下拉事件中,发动机停止燃烧,反而经由电动马达不加燃料旋转,如下文将更详细阐述的。如本文所讨论,其中发动机停止燃烧但不加燃料旋转的发动机下拉事件被称为禁止下拉(IPD)请求或事件。
因此,现在转向图4,示例性时间线400描绘了可以被依赖来进行本公开的特定诊断的IPD事件。将在下面进一步详细阐述可以响应于IPD事件而进行的与本公开相关的诊断。时间线400包括随时间变化的曲线图402,其指示发动机转速(每分钟转数,或RPM)。时间线400还包括随时间变化的曲线图404,其指示是否向发动机提供加燃料(是或否)。时间线400还包括随时间变化的曲线图406,其指示电动马达(例如,图1中的电机195)是开启还是关闭。
在时间t0处,发动机以燃烧操作模式操作,当发动机正被加燃料时(曲线图404),并且发动机的燃烧正在以请求的转速驱动发动机的旋转(曲线图402)。在时间t0处,电动马达未处于操作中(曲线图406),因此可以理解,发动机燃烧仅用于推进车辆。
在时间t1处,指示满足用于进行发动机停机的状况。作为一个示例,满足用于发动机停机的状况可以包括减速燃料切断(DFSO)事件,其中响应于减速或制动请求而切断对发动机加燃料。因此,在时间t1处指示满足用于进行发动机停机的状况的情况下,停止对发动机气缸加燃料(曲线图404)。在时间t1处停止加燃料的情况下,发动机转速在时间t1至t2之间开始降低。然而,控制器(例如,图1中的控制器12)请求在DFSO事件期间运行一种或多种诊断,并且因此控制器请求IPD事件,其中发动机下拉被禁止以便运行一种或多种诊断例程。如上面所讨论的,IPD请求涉及经由电动马达操作使不加燃料的发动机旋转。可以理解,在一些示例中,可以适当地控制离合器(例如,图1中的离合器194),以便使得发动机旋转能够独立于车辆速度(换句话说,在一些示例中,在发动机不加燃料旋转的情况下,发动机旋转可能并未有助于车辆速度)。
因此,在时间t2处,命令开启电动马达(例如,图1中的电机195)。可以命令电动马达将发动机转速控制到预定发动机转速(例如,900RPM或600RPM至2000RPM之间的某处)。在时间t2处命令电动马达控制发动机转速的情况下,在时间t2至t3之间发生稳定延迟。到时间t3时,将发动机转速控制到针对IPD事件的请求的或预定的发动机转速。
当发动机转速被控制到请求的或预定的发动机转速时,可以进行许多诊断,下面将更详细地讨论。在一些示例中,可以在预定持续时间内将发动机转速控制到预定发动机转速。在一些示例中,可以根据要进行的请求诊断来调整预定持续时间。例如,较少数量的诊断可以实现预定持续时间的减少,而增加数量的诊断可以实现更大的预定持续时间。在时间t4处,预定持续时间过去,并且因此经由控制器命令关闭电动马达来停止电动马达的使用(曲线图406)。在电动马达被命令关闭的情况下,发动机转速在时间t4之后转动到停止。
因此,图4的时间线广泛地指代可以进行许多诊断的IPD事件。与本公开相关的诊断现在进行简要讨论,并且将在适当时进一步阐述。
下面将更详细地阐述可以进行的诊断的示例。因此,如本文所讨论,一种用于混合动力电动车辆的系统可以包括发动机,所述发动机具有进气口和排气口,所述发动机能够经由电动马达不加燃料旋转。所述系统还可以包括控制器,所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令,所述计算机可读指令在被执行时使所述控制器:响应于车辆减速请求,停止对所述发动机加燃料;进行初始诊断监测,所述初始诊断监测依赖于浓至稀转变;然后进行多种中间诊断监测,所述多种中间诊断监测依赖于经由通过所述电动马达的不加燃料发动机旋转建立的从所述进气口至所述排气口的气流。所述控制器可以存储其他指令以在进行所述多种中间诊断监测之后使不加燃料的所述发动机停止旋转,并且响应于在不加燃料的所述发动机停止旋转之后的加速请求,进行依赖于稀至浓转变的最终诊断。
对于此系统,所述系统还可以包括催化剂监测传感器,所述催化剂监测传感器位于所述排气口中。在此示例中,所述控制器可以存储其他指令以通过推断转换速率来进行所述初始诊断,所述转换速率是基于所述催化剂监测传感器的电压何时下降到浓阈值以下、然后下降到稀阈值以下,并且基于所述转换速率来确定所述催化剂监测传感器是否正按期望或预期起作用。
对于此系统,所述系统还可以包括汽油微粒过滤器和微粒过滤器压力传感器,所述微粒过滤器压力传感器被配置为测量所述汽油微粒过滤器两端的差压,所述微粒过滤器压力传感器经由上游软管联接在所述汽油微粒过滤器上游的第一位置处,并且经由下游软管联接在所述汽油微粒过滤器下游的第二位置处。所述系统还可以包括排气再循环通道,所述排气再循环通道包括排气再循环阀,所述排气再循环阀用于将排气从所述发动机的所述排气口引导到所述进气口。所述系统还可以包括通用排气氧传感器,所述通用排气氧传感器在所述汽油微粒过滤器的上游位于所述排气口中。在此示例中,所述多种中间诊断监测可以包括:用于推断所述下游软管是否断开的汽油微粒过滤器下游软管诊断;用于推断所述排气再循环阀是否劣化的排气再循环诊断;以及用于推断所述通用排气氧传感器是否劣化的通用排气氧传感器诊断。可以向所述多种中间诊断监测中的每一者分配优先级,所述优先级确定可以进行所述多种中间诊断监测的顺序。在此示例中,所述控制器可以存储其他指令以调整在与所述车辆减速请求相同的驾驶循环中发生的后续车辆减速请求的优先级。
对于此系统,所述系统还可以包括定位在所述排气口中的催化剂。在此示例中,所述控制器可以存储其他指令以通过推断当从氧饱和的稀状况开始时将所述催化剂驱动到浓状况所需的燃料量来进行所述最终诊断。
如本文所讨论的,一种方法可以包括:响应于由于第一车辆减速请求而停止对车辆的发动机加燃料,维持所述发动机旋转以提供从所述发动机的进气口到所述发动机的排气口的气流;以及在重新激活所述发动机的加燃料之前,在所述发动机旋转时进行依赖于所述气流的多种诊断监测。
对于此方法,维持所述发动机旋转可以包括命令电动马达使所述不加燃料的发动机旋转达预定持续时间,然后响应于所述预定持续时间过去而使所述不加燃料的发动机停止旋转,因此所述发动机转动到静止。作为一个示例,可以根据要进行的所述多种诊断监测来选择所述预定持续时间。作为另一个示例,维持所述发动机旋转可以包括使所述发动机以预定转速旋转。所述预定转速可以是例如在600RPM至2000RPM之间的转速。
对于此方法,所述方法还可以包括根据优先级排序时间表来进行所述多种诊断监测,其中所述多种诊断监测中的每一者被分配优先级,所述优先级规定进行所述多种诊断监测中的每一者的顺序。在此示例中,所述方法还可以包括响应于在与所述第一车辆减速请求相同的驾驶循环期间的后续车辆减速请求,调整用于进行所述多种诊断监测的所述优先级排序时间表。调整所述优先级排序时间表可以基于由所述多种诊断监测中的一者或多者推断出的劣化确定。作为另一个示例,调整所述优先级排序时间表可以基于由车辆加速请求中断的所述多种诊断监测中的一者或多者。在一些示例中,调整所述优先级排序时间表可以基于在驾驶循环期间请求进行所述多种诊断中的每一者的次数。
如本文所讨论,另一种方法可以包括:响应于停止对车辆的发动机加燃料,通过命令所述发动机以预定转速不加燃料旋转达预定持续时间来禁止所述发动机转动到静止;在所述发动机不加燃料旋转时操纵所述发动机的排气系统中的压力;以及在操纵所述排气系统中的所述压力时基于经由差压传感器监测的汽油微粒过滤器两端的实际压力差来推断将所述差压传感器联接到所述汽油微粒过滤器的下游位置的下游软管是否断开。
对于此方法,操纵所述排气系统中的所述压力可以包括在所述排气口中所包括的阀的关闭位置与打开位置之间交替。
对于此方法,所述阀可以是排气热保持阀,所述排气热保持阀用于选择性地将排气绕过或引导通过包括在所述排气系统中所包括的热回收导管中的热交换器。
对于此方法,所述阀可以是排气调节阀,所述排气调节阀用于选择性地将排气绕过或引导通过包括在所述排气系统中的消声器。
对于此方法,所述方法还可以包括:响应于所述实际压力差响应于所述压力被操纵而超过预定阈值压力差而推断所述下游软管断开;以及响应于对所述下游软管连接或断开的指示,停止操纵所述压力并继续进行一种或多种附加诊断,所述附加诊断另外依赖于由所述发动机不加燃料旋转达所述预定持续时间产生的气流。
返回到附图,可以在IPD事件(诸如在图1描绘的IPD事件)中进行的诊断的第一示例可以包括CMS诊断(在本文被称为DCMS)(例如,图2中的CMS 214)。例如,当CMS劣化时,其对空气/燃料波动的响应可能会减慢,并且在某种水平的劣化下,缓慢的CMS可能会导致将在下面进一步详细讨论的催化剂监测(在本文被称为CATMN)不正确地传递劣化的催化剂(例如,图2中的TWC 204)。因此,DCMS的目的可以是确保CATMN诊断具有用于执行CATMN诊断的有效CMS。因此,DCMS监测可以被设定为在可能导致催化剂监测错误地传递故障催化剂的劣化水平下触发劣化的CMS。
简而言之,DCMS可以包括在DFSO事件期间测量CMS浓至稀转换速率。转向图5A,示例性图示500描绘了可以如何确定此转换速率。曲线图505描绘了响应于其中切断对发动机加燃料的DFSO事件的与CMS操作相对应的电压变化。线512表示浓阈值,而线514表示稀阈值。与曲线图505相关联的黑色三角形表示在燃料被切断并且CMS记录从浓至稀的切换时发生的单独CMS电压确定。曲线图510表示基于CMS电压何时越过浓阈值以及CMS电压何时越过稀阈值而确定的CMS浓至稀转换速率(参考图5A中的实心圆)。可以理解,转换速率可以根据CMS的劣化水平而变化。例如,与转换速率相对应的斜率越平坦,CMS的劣化就越严重。控制器可以存储指令以基于转换速率来推断CMS劣化的点。
转向图5B,描绘了示例性时间线550,以更详细地示出可以如何进行DCMS。时间线550包括:随时间变化的曲线图560,其指示发动机负载;随时间变化的曲线图565,其描绘是否向发动机提供加燃料(是或否);以及随时间变化的曲线图570,其示出CMS电压。在时间t0处,发动机负载是驾驶员需求的函数,并且发动机正在燃烧燃料。CMS传感器记录浓(线572表示浓阈值,而线574表示稀阈值)。
在时间t1处,发起DFSO事件,其中切断对发动机加燃料。在时间t2至t3之间,CMS记录电压变化,使得越过浓阈值,随后越过稀阈值。浓阈值和稀阈值的越过可以用于确定转换速率,如上面在图5A中所讨论的。在时间t4处,车辆操作员请求增加发动机负载,并且因此再次向发动机提供加燃料,并且在时间t4之后,CMS电压根据驾驶员需求而变化。因此,可以依赖于在DFSO事件发起时从浓至稀的转变来推断与CMS相关联的劣化的存在或不存在。
本公开的另一相关诊断包括与UEGO传感器(例如,图1中的传感器126)相对应的UEGO空气合理性测试或监测。当满足纯空气进入状况(例如,燃料喷射器关闭、抽取关闭、PCV阀(未示出)周围没有燃料泄漏等)时,可以进行UEGO监测。换句话说,可以在UEGO传感器除了空气之外没有感测到其他内容时进行UEGO监测。
可以理解,UEGO传感器可以是包含经由控制器(例如,图1中的控制器12)操作的泵室(未示出)的宽域氧传感器。如本领域中已知的,控制器可以使用操作泵所需的电流来确定空燃比。简而言之,UEGO传感器可以包括参比空气室(未示出)、Nernst室(未示出)和测量室(未示出)。传感器可以将排气氧含量与参比室的含量进行比较。可以通过将来自测量室的氧离子泵送到参比室中来供应用于参比室的氧气。Nernst室可以将排气的氧含量与参比室的氧含量进行比较。当排气变得浓或稀时,将氧气泵入和泵出测量室以维持1.0λ的混合物。这样做所需的氧气量可以根据空燃比而变化。控制器可以测量维持正确混合物所需的泵的电流,并且可以从泵电流估计空燃比。
本公开的UEGO测试具体地涉及UEGO传感器,其具有安装在UEGO连接器(未示出)中的微调电阻器以补偿每个传感器的制造变化。例如,微调电阻器可以并联连接到泵送电流感测电阻器(未示出),并且泵送电流可以流过两者。微调电阻器可以在任何给定的空燃比下将测量的泵送电流调整回预期标称值(校正传感器的扩散通道中的传感器变化)。在微调电阻器劣化的状况下,所有泵送电流都可以流过泵送电流感测电阻器,由此增加测量的电压。由于泵送电流被放大,因此UEGO传递函数可反映误差,这可导致UEGO信号的不正确输出。
转向图6,示出了示例性时间线600,其描绘了可以如何基于以上提供的解释来进行此UEGO空气合理性测试。时间线600包括随时间变化的曲线图605,其示出了非劣化的UEGO传感器的泵送电流,并且随时间变化的曲线图610描绘了劣化的UEGO传感器的泵送电流。线612表示空气中的最大阈值泵送电流。时间线600还包括随时间变化的曲线图615,其指示是否向发动机提供加燃料(是或否)。时间线600还包括随时间变化的曲线图620,其指示电动马达是否处于操作中(开启或关闭)。当电动马达在该示例性时间线中开启时,可以理解,电动马达用于使不加燃料的发动机旋转以执行UEGO诊断监测。
在时间t0处,发动机开启,并且正燃烧空气和燃料。在时间t1处,满足用于进入DFSO的状况,并且因此停止对发动机气缸加燃料(曲线图615)。此后不久,在时间t2处,命令开启电动马达(曲线图620),以便使不加燃料的发动机旋转以产生用于进行UEGO监测的气流。在UEGO传感器未劣化的情况下,泵送电流被维持低于空气中的最大阈值泵送电流,如曲线图605所示。替代地,在UEGO传感器劣化的情况下,泵送电流超过空气中的最大阈值泵送电流,如曲线图610所示。在时间t3处,电动马达操作停止,并且在时间t4处,满足用于再次为发动机加燃料的状况。
尽管泵送电流在图6中描绘了用于确定UEGO传感器是否正按期望或预期起作用,但是在其他示例(未示出)中,UEGO传感器电压读数可以另外或替代地以与针对用于推断UEGO传感器是否正按期望或预期起作用的泵送电流讨论的方式类似的方式进行使用。
与本公开相关的另一种诊断可以包括EGR诊断。具体地,在IPD事件期间,车辆系统(诸如图1中的车辆系统100)可以监测“没有预期的EGR流量”状况下的“过量EGR流量”。简而言之,诊断可以包括命令或维持EGR阀(例如,图1中的EGR阀182)完全关闭,以及经由DPFE传感器(例如,图1中的DPFE传感器184)监测EGR参考孔口(例如,图1的参考孔口183)两端的压力。在DPFE传感器记录的压力差大于预定阈值压力差的情况下,可以指示EGR劣化。例如,EGR阀本身可能存在劣化,或者在参考孔口与EGR阀之间的EGR通道中可能存在劣化源。
作为更详细和具体的示例,转向图7A-图7B,示出了高级示例性方法700,其描绘了可以如何如本文所讨论的那样监测过量EGR流量。
在702处,所述例程包括确定是否已请求发动机停机。混合动力车辆可以经由发动机扭矩和/或马达扭矩来操作。混合动力车辆可以在低于阈值操作员扭矩需求状况期间经由马达扭矩来操作。可以基于电动马达(诸如图1中的电机195)可输送的最大功率量来校准阈值扭矩需求。而且,经由马达扭矩进行的车辆操作可以基于向电动马达供电的电池(诸如图1中的牵引电池196)的荷电状态(SOC)。在确认电池SOC高于阈值SOC时,车辆可以从经由发动机扭矩操作转变为经由马达扭矩操作,所述阈值SOC对应于操作员扭矩需求。响应于低于阈值操作员扭矩需求和高于阈值电池SOC,可以作出发动机停机请求。作为示例,发动机停机请求可以对应于DFSO事件。
如果确定尚未请求发动机停机,则在704处,可以维持当前的发动机操作。燃料可以经由一个或多个燃料喷射器输送到一个或多个发动机气缸,并且可以为每个发动机气缸启用火花。EGR阀(例如,图1中的EGR阀182)可以至少部分地打开以将排气的一部分再循环到进气歧管。可以基于发动机工况(诸如发动机转速、发动机温度和发动机负载)来估计EGR阀的开度。
如果确定已经请求发动机停机,则在706处,所述例程包括确定是否满足用于EGR阀诊断的进入状况。如果确定不满足用于EGR阀诊断的状况,则在708处,发动机可以停机而不发起EGR阀诊断。然而,在其他示例中,可以进行与本公开相关的其他诊断来代替EGR阀诊断。在未请求其他诊断的示例中,为了将发动机停机,控制器可以暂停向发动机气缸中的每一者提供燃料喷射和火花。在一些示例中,在发动机停机时,可以操作电动马达以推进车辆。
如果确定满足用于EGR阀诊断的状况,则可以发起EGR阀诊断。在710处,可以暂停发动机燃烧。控制器可以暂停向发动机气缸中的每一者提供燃料喷射和火花。在暂停燃烧时,发动机转速可以开始稳定下降。
在714处,所述例程包括确定发动机转速是否已降低到阈值转速。阈值转速可以对应于在发起EGR阀诊断例程之前发动机可以稳定的发动机转速。在一个示例中,阈值转速可以是900rpm。通过将发动机转速稳定在阈值转速,可以在EGR阀诊断之前确保稳定的进气流量供应。如果确定发动机转速尚未达到阈值转速,则在716处,控制器可以在发起EGR阀诊断之前等待发动机转速稳定在阈值转速。
如果确定发动机转速已经达到阈值转速,则在718处,发动机可以经由电动马达以阈值转速旋转。电动马达以阈值转速转动发动机的时段(在本文称为虚拟怠速)可以提供用于收集用于EGR阀诊断的数据的窗口。在720处,控制器可以向联接到EGR阀的致动器发送信号以将EGR阀致动到完全关闭位置。在完全关闭阀时,如果EGR阀正按期望或预期起作用,则气体(空气)可能不再经由EGR通道流动。
在一个示例中,EGR阀诊断例程可能已经在前一虚拟发动机怠速状况期间开始,然而,在前一诊断窗口期间收集的数据可能不足以完成EGR阀诊断。如果可获得用于EGR诊断的不完整数据集,则在722处,可以任选地从控制器存储器中检索数据集。
在724处,控制器可以基于来自一个或多个EGR传感器(诸如联接到EGR系统的EGRΔ压力传感器(例如图1中的Δ压力传感器184)和EGR绝对压力传感器(未示出))的输入来估计实际的EGR质量流量。因为发动机未燃烧,所以EGR质量流量(如果有)可以构成流过排气通道的空气。由于劣化,诸如由于EGR阀泄漏或者当EGR阀卡在打开位置时,即使在由于劣化而未命令EGR供应时,EGR也可以流过EGR通道。而且,控制器可以基于来自进气流量传感器(诸如图1的传感器120)的输入来确定进气质量流量。
在726处,可以基于排放控制规范来确定非期望EGR流量的固定容许阈值。固定容许阈值可以是恒定值,并且EGR流量高于固定容许阈值达预定持续时间可以导致非期望排放水平。
在728处,可以确定在诊断窗口(发动机以阈值转速旋转)期间固定容许阈值与测量的EGR质量流量之间的质量流量误差。在730处,如等式1所给出的在诊断窗口中累积的EGR质量流量误差可以被确定为:
其中Emf4是在诊断窗口中累积的EGR质量流量误差,T4是固定容许带,并且是在发动机虚拟怠速期间测量的EGR质量流量。在一个示例中,如果在步骤722处检索到不完整数据集,则可以如等式2所给出计算累积的EGR质量流量误差:
其中Emf4_1是从前一诊断窗口中检索的累积的EGR质量流量误差。
在730处,如等式3所给出的在诊断窗口中的进气质量流量可以被确定为:
其中Eaf4是在诊断窗口中累积的命令进气质量流量,并且Maf是进气质量流量。在一个示例中,如果在步骤722处检索到不完整数据集,则可以如等式4所给出计算累积的进气质量流量误差:
其中Eaf4_1是从前一诊断窗口中检索的累积的进气质量流量。
在734处,可以如等式5中所示如下估计累积的EGR质量流量误差与累积的进气质量流量的比率(误差比率):
其中Eratio4是累积的EGR质量流量与累积的进气质量流量的误差比率。
所述方法继续到如图7B中阐述的步骤A。
在736处(图7B中示出),方法700包括确定发动机是否已经怠速了长于阈值持续时间的持续时间(发动机怠速持续时间)。阈值持续时间或预定持续时间可以对应于累积的进气质量流量达到稳定的空气质量可以流过发动机时的第一阈值累积极限所需的时间。如上所述并且将在下面更详细地阐述的,在除了EGR阀诊断之外还进行其他诊断的情况下,与仅请求EGR阀诊断时相比,可以增加预定持续时间。在一个示例中,控制器可以基于燃料经济性和排放质量来校准第一阈值累积极限。在另一个示例中,在校准阈值持续时间期间,控制器可以考虑用于转动发动机的电池电量,并且控制器可以继续转动发动机直到可能用尽预定电池电量。此外,控制器可以考虑由发动机下拉的延迟和发动机怠速延长引起的驾驶员感知。虚拟发动机怠速时段可以不长于阈值持续时间,此后驾驶员可以感知到发动机停机的非期望延迟。
如果确定发动机怠速持续时间短于阈值持续时间,则在738处,发动机可以经由电动马达继续以阈值转速旋转。如果确定发动机怠速持续时间达到或超过阈值持续时间,则在739处,可以暂停发动机旋转。控制器可以向电动马达发送信号以停止转动发动机。可以继续操作电动马达以推进车辆。
在740处,所述例程包括确定数据集的累积是否已经完成。完整数据集可以包括足够多数据点以完成EGR阀诊断。在一个示例中,足够多数据点(包括累积的EGR质量流量误差和累积的进气质量流量)可以包括达到第二阈值累积极限的累积的进气质量流量,所述第二阈值累积极限高于第一阈值累积极限。如果在发动机虚拟怠速状况(诊断窗口)期间累积的数据集包括对于累积的进气质量流量低于第二阈值累积,则可以推断出可以在执行稳健的EGR系统诊断之前收集其他数据点(包括累积的EGR质量流量误差和累积的进气质量流量)。如果确定数据集不完整,则可以将数据集保存在控制器存储器中,并且在742处,可以在紧接后一(下一个)虚拟发动机怠速状况期间继续EGR阀诊断。
如果确定数据集是完整的,则可以继续EGR诊断。可以将累积的EGR质量流量误差与累积的进气质量流量的比率(误差比率)(如步骤734中估计的)与阈值threshold_1进行比较。在744处,所述例程包括确定误差比率是否高于阈值。可以基于非期望EGR流量水平来校准阈值,高于所述非期望EGR流量水平,在即将到来的发动机驾驶循环期间排放质量可能受到不利影响。
如果确认误差比率低于阈值,则可以推断出系统没有劣化并且排放水平可能不受任何非期望EGR流量的影响。在748处,控制器可以指示EGR系统没有劣化并且当前EGR阀位置可以维持处于关闭位置。然而,如果确定误差比率高于阈值,则在746处,可以通过设定诊断代码(例如,标志)来指示EGR系统的劣化。在一个示例中,EGR系统的劣化可以包括EGR阀被卡在至少部分打开位置,导致即使在所述EGR阀被命令到关闭位置时EGR仍会流过EGR阀。
在747处,响应于检测到EGR阀的劣化,可以在后续发动机循环期间调整EGR流量。在一个示例中,为了解决即使在阀被命令关闭时也会导致EGR流量的EGR阀劣化,可以调整EGR阀的开度。在另一个示例中,响应于检测到EGR阀劣化,在后一发动机操作期间,可以考虑非期望EGR流量而调整发动机空燃比。作为示例,控制器可以向燃料喷射器发送信号以调整对一个或多个发动机气缸加燃料以补偿供应到发动机气缸的EGR。在又另一示例中,因为EGR的连续存在可能导致燃烧质量劣化,因此可以调整火花正时以补偿劣化的EGR系统。
在一个示例中,可以在发动机怠速持续时间达到阈值持续时间之前完成数据集累积,诸如在总数据集的一部分可以包括从前一发动机怠速状况中检索(诸如在步骤722中检索)的数据时的情况期间。因此,即使在736处确定发动机怠速持续时间低于阈值持续时间,所述例程也可以前进到步骤740以确定数据集是否完整。如果在发动机怠速持续时间达到阈值持续时间之前完成数据集,则可以利用完整数据集执行EGR系统诊断,同时可以继续针对剩余发动机怠速时段估计其他的EGR质量流量和进气质量流量(在本文被称为超前学习数据)。在完成EGR诊断之后累积的这种数据可以用作在紧接后一虚拟发动机怠速状况期间的数据累积期间的起始点。在一个示例中,可以对两个连续数据集执行EGR系统诊断,并且可以在考虑两个数据集的情况下完成EGR诊断。在另一个示例中,可以对三个或甚至四个连续数据集执行EGR系统诊断,并且可以在考虑三个或甚至四个数据集的情况下完成EGR诊断。通过这种方式,可以记录多个数据集并且可以减小EGR系统诊断中的误差余量。
图8示出了示例性操作序列800,其示出了联接到混合动力车辆系统(诸如图1的车辆系统)的排气再循环系统(诸如图1中的EGR系统180)的诊断例程。可以理解,在不脱离本公开的范围的情况下,在一些示例中,EGR系统可以是高压EGR系统,而在其他示例中,EGR系统可以是低压EGR系统。可以在诊断例程之后指示EGR系统的劣化,诸如EGR阀卡在打开。水平(x轴)表示时间,并且竖直标记t1-t5表示车辆系统的操作中的重要时间。
第一曲线图802示出了经由来自曲轴传感器的输入估计的发动机转速随时间的变化。第一虚线801示出了用于在发动机减速转动期间稳定进气流量的第一阈值发动机转速。第二曲线图804示出了能够推进车辆和/或旋转发动机(例如,不加燃料发动机旋转)的电动马达(诸如图1中的电机195)的操作。第三曲线图806示出了联接到EGR通道(例如,图1中的EGR通道181)的EGR阀(例如,图1中的EGR阀182)的开度。第四曲线图808示出了基于来自EGR系统压力传感器的输入估计的测量EGR流速。虚线809示出了EGR容许极限。可以基于NOx排放极限来校准EGR容许极限。非期望EGR流量高于EGR容许极限持续一段时间可能导致非期望NOx排放。第五曲线图810示出了经由进气歧管空气流量传感器估计的进气流量。第六曲线图812示出了累积的EGR质量流量误差与累积的命令进气质量流量的误差比率。累积的EGR质量流量误差包括EGR容许极限与在诊断测试的时段内累积(相加)的测量EGR流速之间的差值。通过在测试的时段中累积(相加)进气质量流量来估计累积的进气质量流量。虚线814表示误差比率阈值,高于所述误差比率阈值,可以确定EGR系统劣化。阈值814可以基于测量的排气排放水平,包括排气NOx水平和排气微粒物质水平中的一者。第七曲线图816示出了指示EGR系统的劣化(诸如EGR阀被卡在部分打开位置)的标志的位置。
在时间t1之前,发动机通过发动机气缸中的空气和燃料的燃烧而旋转。电动马达并未操作用于车辆推进。EGR阀处于打开位置以将排气的一部分再循环到进气歧管。因为EGR系统诊断未完成,所以标志维持在关闭位置。
在时间t1处,响应于发动机停机请求,激活电动马达以将发动机转速控制到阈值转速(线801)。控制器将发动机稳定在第一阈值转速并延迟发动机停机。
在时间t2至t3之间,来自电动马达的功率用于使发动机以阈值转速801旋转。时间t2至t3之间的时段包括用于执行EGR系统诊断的窗口。EGR质量流量误差被估计为瞬时EGR流量与EGR容许极限809之间的差值。在窗口的持续时间内累积EGR质量流量误差。在窗口的持续时间内还累积进气质量流量。计算累积的EGR质量流量误差与累积的进气质量流量之间的误差比率。考虑到(在紧接前一诊断窗口期间收集的)先前不完整的数据集,累积误差比率。然而,在诊断窗口结束时,观察到误差比率(曲线图812)低于阈值814,由此指示EGR系统未劣化。
发动机继续经由电动马达以怠速旋转,并且针对误差比率记录新的数据集。在时间t4处,在自从经由机器功率发起发动机旋转以来的阈值持续时间完成之后,停止发动机旋转。在时间t4至t5之间,发动机减速转动到静止。在时间t5之后,发动机不再转动并且车辆经由机器扭矩操作。随着发动机不再旋转,进气流量和EGR流量也减少到零。
然而,如虚线813所示,如果误差比率在时间t2内达到阈值814,则指示EGR系统劣化并且将设定标志816。响应于对EGR系统劣化的指示,在后续发动机循环期间,可以调整EGR阀,同时考虑由劣化引起的过量EGR流量。
与本公开相关的又一种诊断可以包括如上所述的微粒过滤器下游软管诊断。此诊断可以在IPD事件期间、具体在其中经由电动马达的操作将发动机转速控制到期望的发动机转速的IPD事件期间(例如,在图4的时间t3至t4之间)进行。为了阐述如何进行微粒过滤器下游软管诊断,我们转向图9中的方法900。用于执行方法900的指令以及本文所包括的方法的其余部分可以由控制器(例如图1中的控制器12)基于存储在控制器的存储器上的指令并且结合从发动机系统的传感器(诸如上文参考图1-图3描述的传感器)接收的信号来执行。控制器可根据以下描述的方法采用发动机(例如,图1中的发动机10)的致动器来更改物理世界中的装置的状态。
方法900开始于905,并且确定是否满足用于进行微粒过滤器下游软管诊断的进入状况。用于诊断测试的进入状况可以是预定义的一组发动机工况,其可以全部都必须被满足以便方法900的进一步进行,并且可以包括空气质量在期望的测试范围内、由质量气流的变化定义的稳态状况小于阈值、无现有EGHR阀故障(和/或排气调节阀故障)、无排气压力传感器故障、排气温度足够高到进行测试(如由温度传感器(诸如传感器216)测量的催化剂温度所推断的)、发动机冷却剂温度高于阈值以及车辆处于其中经由所述控制器使不加燃料的发动机经由电动马达旋转来将发动机转速控制到预定发动机转速的IPD事件的过程中(例如,参考图4中的时间t3至t4之间的时段)。在一个示例中,存储介质只读存储器106可以被编程有可由处理器102执行的指令以验证是否已经满足诊断测试所需的进入状况。如果不满足所有进入状况,则方法900移动到910以继续维持当前发动机工况。在其他示例中,在进行之前可能不一定要满足所有进入状况,例如可以满足进入状况的子集。维持当前工况可以包括基于发动机冷却剂温度需求而继续调整EGHR阀(例如,图2中的EGHR阀251)。维持当前工况可以还包括基于来自差压传感器(例如,图2中的传感器208)的输出来监测微粒过滤器负载。方法900然后返回。
然而,如果在905处满足进入状况的子集或全部,则方法900继续开始诊断测试以检查跨GPF联接的DP传感器的下游软管连接。在910处,方法900开始EGHR阀关闭阶段,其包括在910处完全关闭EGHR阀。一旦EGHR阀完全关闭,所述方法就包括计算差压传感器的输出的滚动平均值。在一个示例中,滚动平均差压输出可以包括由控制器计算随时间变化累积的数据的变化子集的一系列平均值。在另一个示例中,滚动平均值可以是DP传感器的所有存储的数据输出的累加滚动平均值,其可以考虑DP传感器的每个新输出数据,并且可以进一步计算当前时间之前的所有数据的平均值。在又一个示例中,计算的平均值可以是非滚动平均值,其可以涉及在测试时获得的离散数据。如本文所述,EGHR阀的关闭位置可以允许所有排气流过排气通道48(而不流过热回收导管,例如图2中的热回收导管253)到达大气。EGHR阀的关闭位置还可以用于缓解排气系统中的任何累积的背压。EGHR阀可以仅保持关闭达指定的持续时间以允许确定平均压力输出,并且一旦经过了关闭的测试持续时间,方法900就在920处进行打开阀以结束EGHR阀的关闭阶段。
在920处,方法900开始EGHR阀打开阶段,其包括在920处完全打开EGHR阀。在一些示例中,所述例程的关闭阶段可以直接转变到打开阶段(例如,关闭阶段可以在打开阶段结束时立即开始)。在其他示例中,打开阶段可以与关闭阶段间隔开一定的持续时间。
在EGHR阀完全打开之后,所述方法就包括再次计算差压传感器的输出的滚动平均值。如前所述,EGHR阀的打开位置可以将排气的至少一部分引导通过热回收导管(例如,图2中的热回收导管253)。由于排气流更受限,EGHR阀的打开位置可以进一步在排气系统中累积背压。该背压可以由DP传感器(例如,图2中的传感器208)测量,并且可以在EGHR阀处于打开位置的情况下计算针对滚动平均值的差压输出时考虑该背压。EGHR阀可以仅保持打开达指定的持续时间以允许确定平均压力输出,并且一旦经过了测试持续时间,方法900就可以进行关闭EGHR阀以结束排气调节阀的打开阶段。
在925处,方法900计算分别在915和920处获得的DP传感器输出的关闭滚动平均值与打开滚动平均值之间的差值。在一个示例中,所述差值可以是绝对值,使得评估两个平均差压之间的差值,并且可以省掉差值的方向性。在930处,方法900确定计算的差压(例如,在给定时间的EGHR阀的打开阶段与关闭阶段期间的DP传感器输出的滚动平均值之间的差值)是否被发现大于阈值。在930处提及的阈值可以指示取决于发动机工况的DP传感器的输出,并且可以进一步表示压力值,高于所述压力值,指示下游软管连接的劣化。如果在930处未发现计算的差压大于阈值,则方法900在935处断定下游软管是完好的并且连接到GPF(例如,图2中的GPF 206)下游的排气装置/排气通道。前进到950,方法900可以包括更新车辆操作参数,所述车辆操作参数可以包括将通过结果存储在控制器中、根据通过结果调度未来的下游软管诊断等。然后方法900可以结束。
然而,如果在930处发现计算的差压大于阈值,则方法900移动到940并且将DP传感器的下游软管诊断为与排气系统断开。可以理解,下游软管断开可能会使准确的微粒过滤器诊断模糊。因此,至少在一些示例中,响应于对下游软管断开的指示,可以在950处更新发动机操作参数以减少发动机排出的微粒物质,因此降低微粒过滤器上的微粒负载。可以调整的发动机操作参数包括火花正时、燃料喷射量、发动机扭矩极限和/或其他操作参数。此外,在指示下游软管断开的情况下,可以在控制器处设定标志,和/或可以在车辆仪表板处点亮故障指示灯(MIL),以警告车辆操作员请求维修车辆。然后,方法900可以结束。
尽管图9的上述方法是关于EGHR阀(例如,图2中的EGHR阀251)而讨论的,但是可以理解,可以通过交替地依赖于排气调节阀(例如,图3中的排气调节阀318)来进行类似的方法,而不脱离本公开的范围。
现在参考图10,描绘了示例性时间线1000,其示出了用于利用DP传感器(例如,诸如图2中所示的传感器208)和EGHR阀(例如,诸如图2中所示的EGHR阀251)操作的发动机的图9的诊断测试方法。诊断测试可以通过将EGHR阀位置从完全关闭调节到完全打开并在两个阀位置处从DP传感器获得差压输出来检测下游软管断开。侵入式测试时段由阀打开时段(t0-t1)和阀关闭时段(t1-t2)组成,并且基于在这些时段期间获得的差压输出的比较,可以推断出软管断开状态。尽管在图10中描绘了单个阀打开时段和单个阀关闭时段,但是在其他示例中,在不脱离本公开的范围的情况下,可以使用多个打开时段和多个关闭时段来推断软管断开状态。
图10示出了在EGHR阀的不同位置期间、在稳态状况(例如,恒定的排气流速)期间从DP传感器输出的随时间变化的差压。水平线(x轴)表示时间,并且竖直标记t1-t2识别在IPD事件期间(例如,在图4的时间t3至t4之间的时间期间)的排气门打开和关闭持续时间。从顶部开始的第一曲线图示出了随时间变化的排气质量流量(线1005),其在包括EGHR阀的打开和关闭持续时间的测试时段期间保持相对恒定。从顶部开始的第二曲线图(线1010)表示随时间变化的EGHR阀位置(例如,在t0-t1期间完全打开并且在t1-t2期间完全关闭)。从顶部开始的第三曲线图示出了在测试时段期间DP传感器可以测量的差压。虚线1020描绘了当下游软管完好/连接时可以得到的差压测量值,并且实线1015示出了当下游软管连接断开时测量的差压。从顶部开始的第四曲线图示出了在测试期间电机处于操作中(启动)(线1025)。可以理解,如上文所讨论的,电机处于操作中以便使不加燃料的发动机旋转。从顶部开始的第五曲线图示出了在测试期间停止对发动机的燃料喷射(线1030)(因此使用电动马达来使不加燃料的发动机旋转)。
如第三曲线图中的线1020所示,响应于当用于DP传感器的下游软管连接完好时EGHR阀从完全打开位置移动到完全关闭位置,从DP传感器输出的差压不变(当阀打开时与当阀关闭时相比差压的差值小于预定阈值差,由线1021表示)。然而,如曲线图1015所示,当下游软管断开时,阀打开时与阀关闭时相比的差压的差值大于预定阈值差(再次参考线1021)。这是因为当连接下游软管时,差压传感器的下游侧也测量由于关闭排气调节阀而导致的增加的背压,从而导致差压的变化最小或没有变化。相比之下,当下游软管断开时,差压传感器的上游侧测量的背压相对于大气压力增加,当排气调节阀关闭时这不会改变,因此导致明显的差压。
类似于上面所讨论的,在其他示例中,由图9的方法描绘的诊断和图10的时间线可以经由依赖于排气调节阀(例如,图3中的排气调节阀318)而不是EGHR阀来以类似方式进行。在排气系统包括EGHR阀和排气调节阀两者的情况下,控制器可以选择使用哪个阀进行诊断方法,并且可以确保另一个未选择的阀不会干扰诊断。例如,非选定阀可以被命令到其中对排气流量没有附加限制的状态,使得对选定阀的调制可以可靠地导致取决于选定阀是打开的还是关闭来形成差异排气压力。
与本公开相关的又一种诊断可以包括如上所述的催化剂监测(CATMN)(例如,监测图2中的三元催化剂204)。简而言之,用于催化转化器监测的原理可以是催化剂除了贵金属之外还具有氧存储量,并且随着催化转化器转化效率降低,催化转化器中的氧存储量也可能降低。通过监测由催化剂存储的氧气量,可以将转化效率与基线(例如,新催化剂)进行比较,以推断催化剂劣化的水平(或简单地推断出催化剂是否劣化)。
作为一个示例,可以经由积分空燃比(IAF)催化剂监测来进行测量催化剂中的氧存储量的方法。然而,其他方法也在本公开的范围内。IAF催化剂监测可以在DFSO事件之后立即运行,当燃料喷射器被重新激活以再次向发动机供应燃料时,因此导致稀至浓情况。这可以被理解为与例如上面讨论的依赖于浓至稀情况的DCMS监测形成对比。简而言之,当从氧饱和的稀状况开始时,IAF催化剂监测对将受监测催化剂驱动到浓状况需要多少过量燃料进行积分。因此,监测可以被理解为对如经由后氧传感器(例如,图2中的CMS 214)监测的需要多少燃料来强制催化剂从稀至浓的突破的衡量。为了实现上述内容,如所提及的,监测可以在DFSO事件之后的燃料重新激活期间运行。
转向图11,示例性时间线1100描绘了可以如何执行CATMN。时间线1100包括随时间变化的曲线图1105,其指示对发动机气缸的燃料喷射是开启还是关闭。时间线1100还包括随时间变化的曲线图1110,其指示催化剂(例如,图2中的催化剂204)的估计氧存储量。时间线1100还包括随时间变化的曲线图1115,其指示CMS(例如,图2中的CMS 214)电压。关于CMS电压,可以理解,0V-0.45V之间的电压可以指示稀状况(例如,存储的氧气尚未消耗),而0.45-1之间的电压可以指示浓状况(例如,存储的氧气已被消耗)。
在时间t0处,发动机处于操作中并且向发动机气缸提供燃料(曲线图905)以供燃烧。估计的氧存储量低,并且CMS电压在0.45V至1V之间,指示浓状况。
在时间t1处,满足用于进入DFSO事件的状况。因此,停止对发动机气缸的燃料喷射(曲线图1105)。在燃料喷射停止的情况下,在时间t1至t2之间,催化剂处的估计的氧存储量增加(曲线图1110),并且CMS电压开始下降(曲线图1115)。
在时间t2处,催化剂处的估计的氧存储量饱和,并且在时间t2至t3之间保持饱和。因此,在时间t2至t3之间,CMS电压下降到0V至0.45V之间,指示稀状况。
在时间t3处,满足用于重新发起向发动机加燃料的状况。因此,命令开启燃料喷射器。在命令开启燃料喷射器的情况下,估计的氧气存储量在时间t3至t4之间开始下降,并且因此CMS电压开始上升。在时间t4处,CMS电压切换为浓,并且推断出存储在催化剂处的所有氧气已被消耗。对存储在催化剂处的所有氧气已被消耗的指示可以被理解为指示催化剂正按期望或预期起作用。
因此,基于上述内容,可以理解,CATMN诊断依赖于稀状况(没有加燃料),其中催化剂中的氧饱和,然后转变到浓状况(激活加燃料)。替代地,DCMS监测依赖于浓状况,所述浓状况在切断对发动机气缸的加燃料时(例如,在进入DFSO事件时)转变到稀状况。上述其他诊断可以被理解为依赖于其中不向发动机提供加燃料、但是正发生从进气口到排气口的气流的状况。如所讨论的,气流可以通过不加燃料的发动机旋转来实现。
基于以上内容,本文认识到,可能期望根据优先级时间表来进行上述诊断,以便使得各种诊断能够在分配的时间范围内(例如,基于DFSO事件时间范围)完成。现在转向图12,描绘了示例性时间线1200,其示出了DFSO事件,其中命令IPD事件以便进行上述诊断(例如,DCMS、UEGO监测、EGR监测、微粒过滤器下游软管诊断和CATMN)。出于示意性目的,图12描绘了可能期望获取与各种监测或诊断相关的数据的特定时间。基于特定时间,可以建立优先级时间表以使得能够响应于DFSO事件而进行诊断。
时间线1200包括随时间变化的曲线图1205,其指示发动机转速。时间线1200还包括随时间变化的曲线图1210,其指示电动马达是开启还是关闭。在该示例性时间线1200中,可以理解,当电动马达“开启”时,电动马达可以使不加燃料的发动机在前进方向或默认方向上旋转。时间线1200还包括随时间变化的曲线图1215,其指示是否向发动机气缸提供加燃料(是或否)。
在时间t0之前,向发动机气缸提供燃料(曲线图1215),并且电动马达关闭(曲线图1210)。因此,可以理解,发动机旋转的转速(曲线图1205)是至少部分地基于提供给发动机的加燃料。
在时间t0处,指示满足用于发起DFSO事件的状况,并且因此停止对发动机气缸的加燃料。在时间t0至t1之间,在发动机停止加燃料的情况下,发动机转速开始下降。然而,如上文所讨论的,控制器请求用于该特定DFSO事件的IPD事件,以使得能够执行诊断。因此,在时间t1处,命令开启电动马达,以便使不加燃料的发动机旋转,以便产生从发动机的进气口到排气口的气流,使得可以进行各种诊断。
时间t1至t2之间的时间范围反映了稳定时段,其中发动机转速经由电动马达控制到期望转速。在该示例性时间线1200中,期望转速可以被理解为900RPM,但是其他转速也在本公开的范围内。在时间t2至t3之间,控制电动马达以将发动机转速维持在期望转速。在一些示例中,时间t2至t3之间的时间范围可以是预定持续时间。在其他示例中,时间t2至t3之间的时间范围可以是可变的。例如,时间范围可以更大或更小,这取决于期望进行哪些诊断等。
在时间t3处,不再满足用于使不加燃料的发动机旋转的状况,并且因此命令关闭电动马达。因此,在时间t3至t4之间,发动机转动到静止(例如,0RPM)。时间t4表示来自车辆的操作员对增加扭矩的请求,其中所述请求可以包括例如操作员踩下加速踏板。因此,在时间t4处,再次命令发动机接收加燃料,并且因此在时间t4至t5之间,发动机转速增加,并且在时间t5之后,可以理解,根据驾驶员需求来控制发动机转速。
如上文所讨论的,DCMS监测依赖于浓至稀转变,当在DFSO事件发起时切断对发动机的加燃料时,可能发生所述浓至稀转变。因此,DCMS监测可以允许在时间t0至t3之间运行,如箭头1206所例示。当使用电动马达来使不加燃料的发动机旋转以提供气流用于诊断时,UEGO传感器监测、EGR监测和微粒过滤器下游软管诊断中的一者或多者可以允许在时间t2至t3之间运行,如箭头1207所例示。此外,如箭头1208所例示,由于CATMN诊断依赖于从稀至浓状况的转变,因此CATMN诊断可以允许在时间t2至t5之间运行。
因此,本文认识到,可以收集某一时段期间与UEGO监测、EGR监测和微粒过滤器下游软管诊断相关的数据,在所述时段中,发动机不加燃料旋转以产生气流用于进行三种诊断。基于诊断以及如何针对诊断中的每一者获取数据以便指示劣化的存在或不存在,用于进行各种诊断的优先级时间表可以在驾驶循环的过程期间改变,如将在下面进一步详细阐述的。在单个DFSO事件期间进行多种诊断(特别是关于在DFSO的与IPD部分相对应的部分期间进行的诊断)可以减少对IPD事件的请求。与请求单独的IPD事件以进行单独的诊断监测的情况相反,减少IPD请求可以节省电池电量,这进而可以提高燃料经济性。
转向图13,示例性图示1300描绘了在控制器确定针对特定诊断的通过(例如,不存在劣化的指示)或失败(例如,劣化存在的指示)结果之前可以请求进行与本公开有关的特定诊断的次数。具体地,每个燃料切断事件可以产生一个有效测试事件用于各种诊断,但是一些诊断可以在确定通过或失败决定之前请求一个以上的有效测试事件。
如图13中所描绘,在可以推断CMS传感器是否正按期望或预期起作用之前,DCMS监测可能必须运行三次。按照类似方式,EGR监测可能必须在累积足够多数据以使得控制器能够推断出通过或失败结果之前至少运行三次,并且CATMN诊断也可能必须在累积足够多数据以使得控制器能够推断通过或失败结果之前运行三次。替代地,微粒过滤器下游软管诊断和UEGO传感器诊断中的每一者可以仅进行一次,以便控制器针对那些诊断中的每一者推断出通过或失败结果。可以理解,可能无法在单个驾驶循环中收集足够多数据来允许控制器针对例如必须多次运行的监测(例如,DCMS、EGR、CATMN)推断出通过或失败结果。在此示例中,可以存储数据,使得在前一驾驶循环期间未产生通过或失败结果的监测可以在下一或后一驾驶循环中完成收集数据。此外,为了提高上述诊断的完成率,一旦已经收集了足够多数据用于特定诊断以便使得控制器能够做出决定,就可以在同一驾驶循环中的后续DFSO事件处收集附加的超前学习数据以便提高特定诊断在下一驾驶循环中再次完成的机会。收集超前学习数据在本文中可以被称为超前学习逻辑,并且用于收集超前学习数据的指令可以作为指令存储在控制器的非暂时性存储器中。
基于必须在DFSO事件期间运行特定诊断请求次数以便控制器建立通过或失败结果,并且基于如何进行特定诊断之间的任何潜在交互,因此可能需要按照预定优先级时间表运行诊断。如所讨论的,通过将若干诊断组合到单个DFSO事件中,对于特定的驾驶循环,可以减少发动机下拉请求或DFSO事件的数量,并且也可以减少电动马达上的额外负载。
图14描绘了用于进行与本公开相关的诊断的期望时间表,如时间线1400所示。在x轴上描绘时间,并且描绘关于时间的单独DFSO事件。对于每个DFSO事件,可以理解,进行监测的一般过程流程可以遵循上面在图12中列出的逻辑。对于每个DFSO事件,示出了用于进行诊断的优先级时间表,并且下面将讨论每个优先级时间表背后的逻辑。关于图14,可以理解,第一优先级(例如,P1)可以与诊断期望第一进行有关,第二优先级(例如,P2)可以与诊断期望第二进行有关,第三优先级(例如,P3)可能与诊断期望第三进行有关,以此类推。
在时间t0处,可以理解,尚未发起驾驶循环,并且驾驶循环在时间t1处开始。在时间t2处,满足用于发起第一DFSO事件的状况。对于第一DFSO事件,优先级时间表如下。DCMS监测具有最高优先级(P1),微粒过滤器下游软管诊断具有第二最高优先级(P2),UEGO监测具有第三最高优先级(P3),EGR监测具有第四最高优先级(P4),并且CATMN具有第五最高优先级(P5)。如所讨论的,优先级涉及进行诊断的期望顺序。DCMS诊断具有最高优先级,因为如所讨论的,DCMS诊断依赖于浓至稀转变,所述浓至稀转变可以在最初切断对发动机的燃料喷射时发生(参考由图12中的箭头1206例示的时间范围)。基于以下逻辑,微粒过滤器下游软管诊断具有第二最高优先级。如上面关于图9-图10所讨论的,微粒过滤器下游软管诊断依赖于对排气背压的操纵。对排气背压的操纵可能会影响期望在其中电动马达使不加燃料的发动机旋转的时间范围期间(例如,参考图12中的时间t2至t3之间的时间范围)进行的其他诊断。因为微粒过滤器下游软管诊断必须在每个驾驶循环中仅进行一次以便推断微粒过滤器下游软管是否断开,所以可能期望在已经收集了用于DCMS监测的数据之后快速进行该诊断,以通过不干扰诸如UEGO和EGR诊断之类的其他诊断的方式收集微粒过滤器下游软管诊断的数据。
UEGO诊断是如图13所讨论的必须在驾驶循环中仅进行一次以便控制器推断通过或失败结果的另一诊断。因此,在第一DFSO事件中,在微粒过滤器下游软管诊断之后,UEGO诊断具有第三优先级。
如上面关于图7A-图8所讨论的,EGR监测依赖于测量EGR流速和进气流量。因此,如所提及的,诸如操纵排气背压的微粒过滤器下游软管诊断之类的诊断可能具有影响EGR监测的结果的可能性。此外,因为在推断EGR监测的通过或失败结果之前可能依赖于来自至少三个DFSO事件的数据,所以可能期望快速地进行诊断,所述诊断针对这些诊断进行的调用必须仅进行一次,由此在其余驾驶循环期间腾出时间来收集用于EGR监测的数据,而不用担心另一诊断(例如,微粒过滤器下游软管诊断)可能非期望地影响为EGR监测收集的数据。因此,在时间t2的第一DFSO事件中,EGR监测具有第四优先级。最终,CATMN诊断具有第五优先级。可以理解,CATMN诊断具有第五优先级,主要是因为如以上在图11中所讨论的那样,CATMN诊断依赖于稀至浓转变。如关于图12所讨论的,响应于在DFSO事件之后再次向发动机提供加燃料,可以发生稀至浓转变。
继续关于图14的时间线,在时间t3处,发起第二DFSO事件。在第二DFSO事件中,可以基于如何针对第一DFSO事件执行监测/诊断来与第一DFSO事件相比调整用于进行各种监测的优先级时间表。具体地,用于针对第二DFSO事件的各种监测的优先级时间表如下。如所讨论的,DCMS监测再次具有第一优先级(P1),因为监测依赖于浓至稀转变。然后,EGR监测被给予第二最高优先级(P2)。EGR监测被给予第二最高优先级,因为如上面在图13中所讨论的那样,控制器可以确定在三个单独DFSO事件之后EGR监测是通过(例如,不存在劣化)还是失败(例如,存在劣化)。因为微粒过滤器下游软管诊断和UEGO诊断在第一DFSO事件期间接收到较高优先级,所以EGR诊断在第二DFSO事件时升高到第二优先级。
在第二DFSO事件中,UEGO监测被给予第三最高优先级(P3),并且微粒过滤器下游软管诊断被给予第四最高优先级(P4)。可以理解,即使仅一个DFSO事件可能足以使控制器调用UEGO和微粒过滤器下游软管诊断中的每一者的通过或失败结果,控制器也可以请求可能潜在地用于后续UEGO和/或微粒过滤器下游软管诊断的附加数据。因此,所收集的附加数据可以被理解为“超前学习数据”。
继续关于图14的时间线,在时间t4处,发起第三DFSO事件。与第一DFSO事件和第二DFSO事件相比,可以更新第三DFSO事件的优先级时间表。例如,DCMS监测可以被给予最高优先级(P1),EGR监测可以被给予第二最高优先级(P2),并且CATMN诊断可以被给予第三最高优先级(P3)。一个警告可能是,在其中无法针对微粒过滤器下游软管诊断和/或UEGO监测获得超前学习数据的情况下,可以针对这些监测中的一者或两者请求超前学习数据,其中优先级时间表可以具有与针对第二DFSO事件所示的本质类似的本质。然而,在其中针对UEGO和微粒过滤器下游软管诊断捕获了足够多超前学习数据的情况下,优先级时间表可以具有在图14中针对第三DFSO事件描绘的本质。
仅在发动机不加燃料旋转以用于EGR监测的第三DFSO事件时捕获EGR监测数据可能是有利的。例如,与当EGR监测、微粒过滤器下游软管诊断和UEGO监测中的每一者全部被请求时相比,在DFSO事件的IPD部分期间仅进行EGR监测时,发动机不加燃料旋转的时间量可以明显更少。减少不加燃料的发动机旋转所花费的时间可以节省能量,由此提高燃料经济性。
关于第三DFSO事件,可以理解,类似于以上所讨论的,由于可以进行诊断的状况(例如,浓至稀转变),DCMS监测相对于DFSO事件可以被赋予第一优先级。类似逻辑适用于CATMN诊断,由于可以进行CATMN诊断的状况(例如,稀至浓转变),所述CATMN诊断可以被给予最后(例如,第三)优先级。换句话说,在DCMS监测之前进行其他诊断可能没有意义,因为DCMS监测依赖于响应于停止向发动机喷射燃料而可能发生的浓至稀转变。类似地,在CATMN诊断之后进行其他诊断可能是没有意义的,因为CATMN诊断依赖于响应于再次发起对发动机的燃料喷射而可能发生的稀至浓转变。
在第三DFSO事件之后,可以理解,控制器可以具有足够的数据收集以基于上文关于图13讨论的逻辑做出对DCMS监测、微粒过滤器下游软管诊断、UEGO监测、EGR监测和CATMN诊断中的每一者的通过或失败调用。此外,可能已经针对微粒过滤器下游软管诊断和UEGO监测捕获了超前学习数据。然而,可能期望继续获得用于DCMS监测、EGR监测和CATMN诊断的预见数据。因此,在第四DFSO事件处,类似于上文针对第三DFSO事件所讨论的,维持优先级时间表。
可以理解,图14中描绘的逻辑流程和优先级排序方案可以表示在特定驾驶循环的过程中执行与本公开相关的诊断的期望方式。然而,本文认识到,可能存在可能导致对图14中呈现的逻辑流程的进一步调整的情况。例如,如果驾驶员在执行微粒过滤器下游软管诊断之前在第一DFSO事件中请求车辆加速(例如,踩加速踏板),则可以替代地命令针对第一DFSO事件调度的类似优先级排序方案被调度用于第二DFSO事件。在其中微粒过滤器下游软管诊断在第一DFSO事件中进行但随后发生踩加速踏板事件、因此阻止UEGO诊断被执行的情况下,随后可以使第二DFSO事件的优先级时间表移位,使得DCMS诊断再次变为具有第一优先级,UEGO监测变为具有第二优先级,EGR监测变为具有第三优先级,用于微粒过滤器诊断的超前学习数据变为具有第四优先级,并且催化剂监测保持具有第五优先级。此示例意图示出控制器可以如何基于针对特定DFSO事件的调度诊断的结果来改变优先级排序调度,以便以节省能量使用的方式有效地完成本公开的诊断,这是混合动力电动车辆控制策略的关键方面。
此外,可以理解,可能存在不能针对特定DFSO事件进行特定诊断的其他原因(并非驾驶员踩加速踏板请求),这因此可能使得必须调整在图14中描绘的诊断优先级排序方案。例如,每个监测可以包括进行特定诊断监测所必须满足的一组进入状况。在其中未满足用于特定监测的进入状况的情况下,可能无法进行诊断,并且可能必须针对当前和后续DFSO事件调整优先级排序时间表。
在又一个示例中,响应于指示劣化存在的特定诊断,所述特定诊断可能不再包括在优先级排序方案中,并且可以相应地更新其他诊断的优先级排序。例如,在其中微粒过滤器下游软管被指示在第一DFSO事件中断开的情况下,不是在第二DFSO事件中获得附加的超前学习数据,而是可以更新第二DFSO事件的优先级时间表,以便避免进行微粒过滤器下游软管诊断,并且替代地CATMN诊断可以接收第四最高优先级。
现在转向图15,描绘了高级示例性方法1500,其示出了车辆的控制器可以如何在驾驶循环期间的DFSO事件期间进行多种诊断。具体地,诊断中的至少一者可以依赖于浓至稀转变(例如,DCMS监测),诊断中的至少一者可以依赖于稀至浓转变(例如,CATMN诊断),并且多种其他诊断可以依赖于从发动机的进气口到发动机的排气口的稳态气流,所述气流经由使不加燃料的发动机在前进或默认方向上旋转来提供。所述多种诊断可以遵循针对每个DFSO事件的预定优先级时间表,其中可以调整预定优先级时间表,这取决于是否已经根据需要执行针对特定DFSO事件的期望诊断。
用于执行方法1500和本文所包括的其余方法的指令可由控制器(例如,图1的控制器12)基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机系统的传感器接收的信号来执行,所述传感器诸如以上参考图1-图3描述的传感器。控制器可根据以下描述的方法采用发动机(例如,图1中的发动机10)的致动器来更改物理世界中的装置的状态。
可以理解,方法1500可以在车辆驾驶循环开始时发起。例如,车辆驾驶循环可以在车辆的钥匙接通事件中发起。在其他示例中,可以通过车辆操作员请求车辆的远程起动、经由车辆操作员按下仪表板处的按钮以起动车辆等来发起驾驶循环。
在1505处,方法1500包括指示是否请求第一DFSO事件(例如,当前驾驶循环的第一DFSO事件)。在一个示例中,可以响应于车辆操作员将他们的脚从加速踏板上抬起而请求DFSO事件。另外或替代,可以响应于车辆操作员请求制动车辆而请求DFSO事件。如果在1505处未发起DFSO事件,则方法1500前进到1510,其中可以维持当前操作参数。例如,发动机操作可以维持在其当前操作状态。具体地,可以维持发动机被加燃料,或者在其中发动机关闭的情况下(例如,其中车辆仅经由电力推进),发动机可以维持关闭。尽管未在方法1500处明确示出,但是可以理解,方法1500可以响应于指示车辆停机事件而在任何时间结束。
响应于指示了第一DFSO事件,方法1500前进到1515。在1515处,方法1500包括根据第一优先级排序时间表进行诊断。第一优先级排序时间表可以是上面在图14中讨论的第一优先级排序时间表,具体是在时间线1400的时间t2处描绘的优先级排序时间表。
在1515处进行诊断的情况下,方法1500前进到1520。在1520处,方法1500包括指示是否指示第二DFSO事件。如果否,则方法1500前进到1525,其中维持当前操作参数。替代地,响应于指示了第二DFSO事件,方法1500前进到1530。在1530处,方法1500包括根据第二优先级排序时间表进行诊断。第二优先级排序时间表可以是上面在图14中讨论的第二优先级排序时间表,具体是在时间线1400的时间t3处描绘的优先级排序时间表。
在1530处进行诊断的情况下,方法1500前进到1535。在1535处,方法1500包括指示是否指示第三DFSO事件。如果否,则方法1500前进到1540,其中维持当前操作参数。替代地,响应于指示了第三DFSO事件,方法1500前进到1545。在1545处,方法1500包括根据第三优先级排序时间表进行诊断。第三优先级排序时间表可以是在图14中讨论的第三优先级排序时间表,具体是在时间线1400的时间t4处描绘的优先级排序时间表。
在1545处进行诊断的情况下,方法1500前进到1550。在1550处,方法1500包括指示是否指示第四DFSO事件。如果否,则方法1500前进到1555,其中维持当前操作参数。替代地,响应于指示了第四DFSO事件,方法1500前进到1560,其中方法1500包括根据第四优先级排序时间表进行诊断。第四优先级排序时间表可以是在图14中讨论的第四优先级排序时间表,具体是在时间线1400的时间t5处描绘的优先级排序时间表。
可以理解,步骤1505-1560可以表示进行与本公开相关的多种诊断的期望方式。然而,如上所述,可能存在可能导致控制器对进行多种诊断的期望方式进行调整的情况。因此,在一些示例中,如果诸如踩加速踏板事件之类的某个状况或一种或多种诊断未能满足对应的进入状况根据需要阻止执行第一优先级排序时间表,则第一优先级排序时间表可以不包括图14中所描绘的第一优先级排序时间表。在此示例中,可以理解,考虑到诊断未能进行、部分地进行或一种或多种诊断在第一DFSO事件中未通过,控制器可以修改第二优先级排序时间表。按照类似方式,如果调整了第二优先级排序时间表,则可以对应地调整第三优先级排序时间表,以此类推,以便使得能够针对当前驾驶循环完成期望诊断。类似逻辑适用于以下情况:在第一DFSO事件中根据需要执行第一优先级排序时间表,但是第二优先级排序时间表没有如期望的那样进行。在此情况下,可以适当地调整第三优先级排序时间表,并且以此类推。
因此,基于以上内容,可能存在如下某些情况:在1565处请求附加诊断(例如,DCMS、微粒过滤器下游软管诊断、EGR监测、UEGO监测、CATMN中的一者或多者)。在以期望方式执行诊断的情况下,例如如关于图14的时间线详细讨论的,然后方法1500可以前进到1575,其中方法1500包括更新车辆操作参数。例如,控制器可以基于完成的诊断测试的结果来更新特定参数,并且方法1500可以结束。替代地,如果请求了附加诊断,则方法1500可以前进到1570,其中可以根据更新的优先级排序时间表进行附加诊断,其中更新的优先级排序时间表考虑尚未根据期望时间表进行的诊断,使得可以在任何进一步的DFSO事件中执行所述诊断。在一些示例中,控制器可以请求发动机下拉事件(并且在一些示例中针对请求的发动机下拉事件的IPD事件),以便进行在步骤1570之前尚未有效进行的附加一种或多种诊断。
通过这种方式,可以提高对混合动力电动车辆的诊断监测的完成率。提高完成率进而可以通过减少必须针对由于一种或多种诊断监测未能按期望或预期进行而发出的故障代码来诊断车辆所花费的时间来提高客户满意度。
在混合动力电动车辆的发动机不加燃料旋转的时间范围期间进行多种诊断的技术效果是,在驾驶循环中可能不太频繁地进行发动机禁止下拉(IPD)事件,而不是对每种期望诊断都请求不同的IPD事件。减少IPD事件的数量可以减少用于使不加燃料的发动机旋转以进行特定请求的诊断的电池电量,这进而可以提高燃料经济性。通过这种方式,可以提高对规定针对混合动力电动车辆进行的诊断的完成率。
本文讨论的系统和方法可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:响应于由于第一车辆减速请求而停止对车辆的发动机加燃料,维持所述发动机旋转以提供从所述发动机的进气口到所述发动机的排气口的气流;以及在重新激活所述发动机的加燃料之前,在所述发动机旋转时进行依赖于所述气流的多种诊断监测。在所述方法的第一示例中,所述方法还包括其中维持所述发动机旋转包括命令电动马达使不加燃料的所述发动机旋转达预定持续时间,然后响应于所述预定持续时间过去而使不加燃料的所述发动机停止旋转,因此所述发动机转动到静止。所述方法的第二示例任选地包括所述第一示例,并且还包括其中根据要进行的所述多种诊断监测来选择所述预定持续时间。所述方法的第三示例任选地包括所述第一示例至所述第二示例中的任一者或多者或每一者,并且还包括其中维持所述发动机旋转包括使所述发动机以预定转速旋转。所述方法的第四示例任选地包括所述第一示例至所述第三示例中的任一者或多者或每一者,并且还包括其中所述预定转速是600RPM至2000RPM之间的转速。所述方法的第五示例任选地包括所述第一示例至所述第四示例中的任一者或多者或每一者,并且还包括根据优先级排序时间表来进行所述多种诊断监测,其中所述多种诊断监测中的每一者被分配优先级,所述优先级规定进行所述多种诊断监测中的每一者的顺序。所述方法的第六示例任选地包括所述第一示例至所述第五示例中的任一者或多者或每一者,并且还包括响应于在与所述第一车辆减速请求相同的驾驶循环期间的后续车辆减速请求,调整用于进行所述多种诊断监测的所述优先级排序时间表。所述方法的第七示例任选地包括所述第一示例至所述第六示例中的任一者或多者或每一者,并且还包括其中调整所述优先级排序时间表是基于对由所述多种诊断监测中的一者或多者推断的劣化的确定。所述方法的第八示例任选地包括所述第一示例至所述第七示例中的任一者或多者或每一者,并且还包括其中调整所述优先级排序时间表是基于车辆加速请求中断的所述多种诊断监测中的一者或多者。所述方法的第九示例任选地包括所述第一示例至所述第八示例中的任一者或多者或每一者,并且还包括其中调整所述优先级排序时间表是基于在驾驶循环期间请求进行所述多种诊断中的每一者的次数。
一种方法的另一个示例包括:响应于停止对车辆的发动机加燃料,通过命令所述发动机以预定转速不加燃料旋转达预定持续时间来禁止所述发动机转动到静止;在所述发动机不加燃料旋转时操纵所述发动机的排气系统中的压力;以及在操纵所述排气系统中的所述压力时基于经由差压传感器监测的汽油微粒过滤器两端的实际压力差来推断将所述差压传感器联接到所述汽油微粒过滤器的下游位置的下游软管是否断开。在所述方法的第一示例中,所述方法还包括其中操纵所述排气系统中的所述压力包括在所述排气口中所包括的阀的关闭位置与打开位置之间交替。所述方法的第二示例任选地包括所述第一示例,并且还包括其中所述阀是排气热保持阀,所述排气热保持阀用于选择性地将排气绕过或引导通过包括在所述排气系统中所包括的热回收导管中的热交换器。所述方法的第三示例任选地包括所述第一示例至所述第二示例中的任一者或多者或每一者,并且还包括其中所述阀是排气调节阀,其用于选择性地将排气绕过或引导通过包括在所述排气系统中的消声器。所述方法的第四示例任选地包括所述第一示例至所述第三示例中的任一者或多者或每一者,并且还包括:响应于所述实际压力差响应于所述压力被操纵而超过预定阈值压力差而推断所述下游软管断开;以及响应于对所述下游软管连接或断开的指示,停止操纵所述压力并继续进行一种或多种附加诊断,所述附加诊断另外依赖于由所述发动机不加燃料旋转达所述预定持续时间产生的气流。
一种用于混合动力电动车辆的系统的示例包括:发动机,所述发动机具有进气口和排气口,所述发动机能够经由电动马达不加燃料旋转;以及控制器,所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令,所述计算机可读指令在被执行时使所述控制器:响应于车辆减速请求,停止对所述发动机加燃料;进行初始诊断监测,所述初始诊断监测依赖于浓至稀转变,然后进行多种中间诊断监测,所述多种中间诊断监测依赖于经由通过所述电动马达的不加燃料发动机旋转建立的从所述进气口至所述排气口的气流;在进行所述多种中间诊断监测之后使不加燃料的所述发动机停止旋转;以及响应于在不加燃料的所述发动机停止旋转之后的加速请求,进行依赖于稀至浓转变的最终诊断。在所述系统的第一示例中,所述系统还包括催化剂监测传感器,所述催化剂监测传感器位于所述排气口中;并且其中所述控制器存储其他指令以通过推断转换速率并且基于所述转换速率来确定所述催化剂监测传感器是否正按期望或预期起作用来进行所述初始诊断,所述转换速率是基于所述催化剂监测传感器的电压何时下降到浓阈值以下、然后下降到稀阈值以下。所述系统的第二示例任选地包括所述第一示例,并且还包括:汽油微粒过滤器和微粒过滤器压力传感器,所述微粒过滤器压力传感器被配置为测量所述汽油微粒过滤器两端的差压,所述微粒过滤器压力传感器经由上游软管联接在所述汽油微粒过滤器上游的第一位置处,并且经由下游软管联接在所述汽油微粒过滤器下游的第二位置处;排气再循环通道,所述排气再循环通道包括排气再循环阀,所述排气再循环阀用于将排气从所述发动机的所述排气口引导到所述进气口;通用排气氧传感器,所述通用排气氧传感器在所述汽油微粒过滤器的上游位于所述排气口中;其中所述多种中间诊断监测包括用于推断所述下游软管是否断开的汽油微粒过滤器下游软管诊断、用于推断所述排气再循环阀是否劣化的排气再循环诊断、以及用于推断所述通用排气氧传感器是否劣化的通用排气氧传感器诊断;并且其中向所述多种中间诊断监测中的每一者分配优先级,所述优先级确定进行所述多种中间诊断监测的顺序。所述系统的第三示例任选地包括所述第一示例至所述第二示例中的任一者或多者或每一者,并且还包括其中所述控制器存储其他指令以针对在与所述车辆减速请求相同的驾驶循环中发生的后续车辆减速请求调整优先级。所述系统的第四示例任选地包括所述第一示例至所述第三示例中的任一者或多者或每一者,并且还包括定位在所述排气口中的催化剂;并且其中所述控制器存储其他指令以通过推断当从氧饱和的稀状况开始时将所述催化剂驱动到浓状况所需的燃料量来进行所述最终诊断。
应当注意,本文所包括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作为可执行指令存储在非暂时性存储器中,并且可由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文所述的具体例程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)中的一种或多种。因此,所示的各种动作、操作和/或功能可以按所示的顺序执行、并行执行或者在一些情况下被省略。同样地,处理次序不一定是实现本文所描述的示例性实施例的特征和优点所必需的,而是为了便于说明和描述而提供的。可取决于所使用的特定策略而重复地执行所示的动作、操作和/或功能中的一者或多者。另外,所描述的动作、操作和/或功能可图形地表示将被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,其中所描述的动作通过结合电子控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中执行指令来实施。
应当理解,本文中公开的配置和例程本质上是示例性的,并且这些特定的实施例不应被视为具有限制意义,因为许多变型是可能的。例如,以上技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文中公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖且非明显的组合和子组合。
如本文所使用,除非另有指定,否则术语“大约”被解释为表示所述范围的±5%。
所附权利要求特别地指出被视为新颖的且非明显的某些组合和子组合。这些权利要求可指代“一个”要素或“第一”要素或其等同物。这些权利要求应当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。所公开特征、功能、要素和/或性质的其他组合和子组合可通过修正本权利要求或通过在此申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。此类权利要求与原权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同都被视为包括在本公开的主题内。
Claims (11)
1.一种方法,其包括:
响应于由于第一车辆减速请求而停止对车辆的发动机加燃料,维持所述发动机旋转以提供从所述发动机的进气口到所述发动机的排气口的气流;以及
在重新激活所述发动机的加燃料之前,在所述发动机旋转时进行依赖于所述气流的多种诊断监测。
2.根据权利要求1所述的方法,其还包括进行初始诊断监测,所述初始诊断监测依赖于浓至稀转变,其中所述进行包括进行多种中间诊断监测,所述方法还包括响应于所述发动机的加燃料的所述重新激活,进行依赖于另一稀至浓转变的最终诊断。
3.根据权利要求2所述的方法,其中维持所述发动机旋转包括命令电动马达使不加燃料的所述发动机旋转达预定持续时间,然后响应于所述预定持续时间过去而使不加燃料的所述发动机停止旋转,因此所述发动机转动到静止。
4.根据权利要求3所述的方法,其中根据要进行的所述多种诊断监测来选择所述预定持续时间。
5.根据权利要求1所述的方法,其还包括根据优先级排序时间表来进行所述多种诊断监测,其中所述多种诊断监测中的每一者被分配优先级,所述优先级规定进行所述多种诊断监测中的每一者的顺序。
6.根据权利要求5所述的方法,其还包括响应于在与所述第一车辆减速请求相同的驾驶循环期间的后续车辆减速请求,调整用于进行所述多种诊断监测的所述优先级排序时间表。
7.一种用于混合动力电动车辆的系统,其包括:
发动机,所述发动机具有进气口和排气口,所述发动机能够经由电动马达不加燃料旋转;以及
控制器,所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令,所述计算机可读指令在被执行时使所述控制器:
响应于车辆减速请求,停止对所述发动机加燃料,进行初始诊断监测,所述初始诊断监测依赖于浓至稀转变,然后进行多种中间诊断监测,所述多种中间诊断监测依赖于经由通过所述电动马达的不加燃料发动机旋转建立的从所述进气口至所述排气口的气流;
在进行所述多种中间诊断监测之后使不加燃料的所述发动机停止旋转;以及
响应于在使不加燃料的所述发动机停止旋转之后的加速请求,进行依赖于稀至浓转变的最终诊断。
8.根据权利要求7所述的系统,其还包括催化剂监测传感器,所述催化剂监测传感器位于所述排气口中;并且
其中所述控制器存储其他指令以通过推断转换速率并且基于所述转换速率来确定所述催化剂监测传感器是否正按期望或预期起作用来进行所述初始诊断,所述转换速率是基于所述催化剂监测传感器的电压何时下降到浓阈值以下、然后下降到稀阈值以下。
9.根据权利要求7所述的系统,其还包括:
汽油微粒过滤器和微粒过滤器压力传感器,所述微粒过滤器压力传感器被配置为测量所述汽油微粒过滤器两端的差压,所述微粒过滤器压力传感器经由上游软管联接在所述汽油微粒过滤器上游的第一位置处,并且经由下游软管联接在所述汽油微粒过滤器下游的第二位置处;
排气再循环通道,所述排气再循环通道包括排气再循环阀,所述排气再循环阀用于将排气从所述发动机的所述排气口引导到所述进气口;
通用排气氧传感器,所述通用排气氧传感器在所述汽油微粒过滤器的上游位于所述排气口中;
其中所述多种中间诊断监测包括用于推断所述下游软管是否断开的汽油微粒过滤器下游软管诊断、用于推断所述排气再循环阀是否劣化的排气再循环诊断、以及用于推断所述通用排气氧传感器是否劣化的通用排气氧传感器诊断;并且
其中向所述多种中间诊断监测中的每一者分配优先级,所述优先级确定进行所述多种中间诊断监测的顺序。
10.根据权利要求9所述的系统,其中所述控制器存储其他指令以针对在与所述车辆减速请求相同的驾驶循环中发生的后续车辆减速请求调整所述优先级。
11.根据权利要求7所述的系统,其还包括催化剂,所述催化剂位于所述排气口中;并且
其中所述控制器存储其他指令以通过推断当从氧饱和的稀状况开始时将所述催化剂驱动到浓状况所需的燃料量来进行所述最终诊断。
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