用于检测发动机中的废气再循环故障的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110156775.4

申请日:

2011.06.03

公开号:

CN102287279A

公开日:

2011.12.21

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F02D 41/22申请日:20110603|||公开

IPC分类号:

F02D41/22; F02D41/18; F02M25/07

主分类号:

F02D41/22

申请人:

福特全球技术公司

发明人:

道格拉斯·雷蒙德·马丁; 理查德·保罗·泰勒

地址:

美国密歇根州迪尔伯恩市

优先权:

2010.06.03 US 12/793,310

专利代理机构:

北京铭硕知识产权代理有限公司 11286

代理人:

郭鸿禧;罗延红

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内容摘要

本发明提供一种用于检测发动机中的废气再循环故障的方法。通过将实际的MAP值与推导出的MAP值比较来检测发动机中的EGR故障,基于MAF和发动机转速来确定推导出的MAP值。在一个或多个实施例中,测量多对实际的MAP值并计算多对推导出的MAP值,一些值是在低EGR率下得到的,其他值是在高EGR率下得到的。期望这两种值在高EGR率下偏离而在低EGR率下近似相等。如果在高EGR率下不存在这样的偏离,则确定存在故障。根据本公开,推导出的MAP的计算包括对通过碳罐流入到进气歧管中的空气流量的补偿。在没有这样的补偿的情况下,EGR程序被应用于没有来自碳罐的空气流量的情况。另外,从计算中排除了快速的VVT运动所导致的混淆结果。

权利要求书

1.一种用于检测发动机中的废气再循环故障的方法,所述方法包括:
测量实际的歧管绝对压力;
基于空气质量流量以及来自结合到发动机的碳罐的空气流量来确定推导
出的歧管绝对压力;
基于在具有高的废气再循环率的发动机运行条件下推导出的歧管绝对压
力基本上等于实际的歧管绝对压力来确定废气再循环故障。
2.如权利要求1所述的方法,其中,废气再循环故障进一步基于对推导
出的歧管绝对压力和实际的歧管绝对压力的多重比较。
3.如权利要求2所述的方法,其中,在三个发动机运行范围内确定推导
出的歧管绝对压力和实际的歧管绝对压力的多重比较,以确定废气再循环故
障,所述三个发动机运行范围包括:
第一范围,在该第一范围中,命令的EGR是高的废气再循环率并且容积
效率处于中等范围内;
第二范围,在该第二范围中,命令的EGR是低的废气再循环率并且容积
效率处于低范围内;
第三范围,在该第三范围中,命令的EGR是低的废气再循环率并且容积
效率处于高范围内。
4.如权利要求3所述的方法,其中,所述碳罐通过电磁阀被结合到发动
机进气歧管,基于进气歧管中的压力、大气压力以及向电磁阀提供命令的脉
宽来确定从碳罐流入到发动机进气歧管中的空气流量。
5.如权利要求3所述的方法,其中,发动机结合有可变气门正时装置,
以调节进气门正时,在所述三个发动机运行范围内的数据采集进一步基于进
气门正时是稳定的,而恰好在数据采集之前进气门正时没有突变。

说明书

用于检测发动机中的废气再循环故障的方法

技术领域

本公开涉及一种用于机动车辆的车载诊断方法和系统,尤其涉及诊断废
气再循环(EGR)系统。

背景技术

影响汽车排放的车辆系统设置有车载诊断系统(OBD),以确定系统是否
发生故障并在已经发生这样的故障时警告车辆操作者设法获得维修。EGR系
统的正常操作影响排放水平,因此通过OBD程序来确定正常的操作。

在共同转让的第6,257,214号美国专利中描述了一种被称为侵入式监测
器的OBD程序,该美国专利的全部内容被包含于此。众所周知,在给定的速
度-扭矩运行条件下,在将EGR加入到进气时的歧管绝对压力(MAP)比没有将
EGR加入到进气时的MAP高。为了确定系统完整性,在以标准的EGR设置
提供EGR以及EGR阀关闭两者的运行条件下采集MAP数据。如果在这两种
设置下的MAP相同或相近,则表示在EGR系统中存在故障。同时,为了同
一目的采集并分析MAF(空气质量流量)数据,这是因为EGR取代了进气歧管
中的空气并使进气减少(即,MAF读数较低)。在关闭EGR阀以执行诊断期间,
发动机排放暂时受到影响。尽管该程序仅仅导致排放略有增加,但这会在试
图满足非常低的排放目标时面临挑战。

响应于对具有不影响排放的EGR监测器的期望,在共同转让的第
6,850,834B 1号美国专利中开发并公开了一种非侵入式监测器,该美国专利的
全部内容被包含于此。在一些非侵入式监测器中,在标准标定的运行条件下
采集诸如MAP和空气质量流量(MAF)的发动机传感器数据,即,在标准运行
条件下,不施加干扰,从而有利于EGR OBD程序。所述数据被分成不同的
范围并被代入到描述期望行为的等式中。即,如上所述,众所周知,EGR以
可被模拟或估计的方式影响MAP。在没有EGR的情况下MAP和MAF之间
的线性关系可被确定。在使用EGR的情况下所采集的数据预计会偏离在没有
EGR的情况下的所述线性关系。然而,如果在使用EGR的情况下所采集的
数据位于在没有EGR的情况下所确定的直线上,则确定在EGR系统中存在
故障。

在给定的发动机转速和EGR率的条件下MAF与MAP大致呈线性关系
的表述忽略了碳罐清洗和可变气门正时(VVT)对该线性关系的影响。具体地
讲,在碳罐的清洗过程中,空气和燃料蒸气在MAF传感器的下游位置被供应
到进气歧管。被引入到进气歧管中的清洗空气影响MAP,但是MAF传感器
并不测量该清洗空气,从而使EGR对MAP的影响变混淆。在稳定状态下,
VVT不会使MAF和MAP的线性关系表现混淆。然而,VVT的快速变化导
致歧管充气延迟,使得MAF和MAP不追踪彼此的轨迹。由快速的VVT调
节所导致的瞬态会使EGR OBD程序变混淆。在典型的发动机安装(即,不是
混合动力电动车辆(非HEV))中,有足够的运行时间,在该运行时间中没有发
生碳罐清洗,从而可进行采样。另外,在非HEV中,不那么激进地使用VVT,
这就意味着不经常使用过度延迟的气门正时,并且气门正时的变化率通常是
适中的。因此,在非HEV中,尚未发现因延迟问题而大大削弱EGR OBD程
序的精度。由于HEV能够通过以电动机为辅来将比全扭矩低的扭矩提供给车
轮,并能够提供比期望扭矩高的扭矩,而额外的扭矩用于发电,因此更激进
地使用VVT可适应气门正时的快速变化率和过度延迟的正时两者。另外,在
HEV中,内燃发动机长时间运行,其间,当电动机提供动力时内燃发动机闲
置。因此,为了彻底地清洗碳罐,几乎所有的发动机运行时间都在清洗碳罐。
归因于这两种因素,已经发现,为非HEV开发的非侵入式EGR OBD监测器
在被应用于HEV应用时遭遇EGR系统故障的错误检测,这导致为获得不需
要的服务而行驶不必要的路程并造成顾客不满。因此,需要一种用于HEV应
用的稳健的EGR OBD监测器。

发明内容

为了解决至少一个问题,公开了一种用于检测EGR故障的方法,该方法
包括:在选择的发动机运行条件范围内采集多个实际的MAP值;基于MAF
以及清洗阀命令来确定多个推导出的MAP值;当在具有高的EGR率的发动
机运行条件下推导出的MAP值基本上等于实际的MAP值时确定已经发生
EGR故障。在一些实施例中,推导出的MAP进一步基于发动机转速。所述
方法还可包括:采集多个MAF值;采集多个清洗阀命令;采集多个发动机转
速值。所述多个MAF值、多个清洗阀命令以及多个发动机转速值的采集时间
基本上与多个实际的MAP值的采集时间同步,以提供各个实际的MAP值和
各个推导出的MAP值之间的数据对,每个数据对的采集时间几乎相同。多个
推导出的MAP值与实际的MAP值一一对应。推导出的MAP所基于的MAF、
发动机转速和清洗阀命令的采集时间基本上与推导出的MAP与之进行比较
的实际的MAP的采集时间同步。

选择的发动机运行条件范围包括:第一范围,在该第一范围中,命令的
EGR是高的EGR率并且容积效率处于中等范围内;第二范围,在该第二范
围中,命令的EGR是低的EGR率并且容积效率处于低范围内;第三范围,
在该第三范围中,命令的EGR是低的EGR率并且容积效率处于高范围内。
在一些实施例中,低的EGR率基本上相当于没有EGR。

清洗阀命令被用于确定推导出的MAP,以补偿从清洗阀被结合于其上的
碳罐流入到发动机进气歧管中的空气流量。在一些实施例中,在被结合到发
动机的进气歧管的碳罐上执行对碳的诊断程序。如果指示在碳罐中存在故障,
则无EGR故障被传送到电子控制器。在检测到EGR系统中存在故障而在碳
罐中不存在这样的故障时,则将EGR故障传送到电子控制器。在一些实施例
中,发动机设置有可变气门正时装置,在第一范围、第二范围和第三范围内
的数据采集进一步基于可变气门正时装置在预定时间段处于稳定状态。

在一些实施例中,通过其来确定推导出的MAP的数据以及实际的MAP
的数据采集被延迟,直到点火开关接通、冷起动过程完成为止。

在混合动力电动车辆的实施例中,发动机可间歇地运行,在这种情况下,
在发动机被重新起动之后,实际的MAP以及通过其来确定推导出的MAP的
数据的采集进一步被延迟预定时间段。

如果确定存在EGR故障,则EGR故障被传送到发动机中的电子控制器
中的存储单元(memory location)。

附图说明

图1是内燃发动机的单个汽缸的示意图;

图2是包括用于驱动的内燃发动机和电动机两者的HEV的示意图;

图3是作为容积效率的函数的MAP在三个数据采集范围内的图形;

图4是示出本公开的一个实施例的流程图。

具体实施方式

如本领域的普通技术人员将理解的,参照任一附图示出并描述的实施例
的各种特征可与在一个或多个其他附图中示出的特征结合,以产生未被明确
示出并描述的替代实施例。示出的特征的结合为典型应用提供代表性实施例。
然而,与本公开的教导一致的特征的各种结合和变型会被期望用于具体应用
或实施。本领域的普通技术人员可实现与本公开一致的相似的应用或实施,
例如,其中的组件以与在附图中的实施例中示出的顺序略微不同的顺序布置
的应用或实施。本领域的普通技术人员将认识到的是,本公开的教导可被应
用于其他应用或实施。

参照图1,示出了内燃发动机10具有被发动机电子控制器12控制的多
个汽缸,在图1中示出了所述多个汽缸中的一个汽缸。发动机10包括燃烧室
14和汽缸壁16,活塞18位于汽缸壁16中并连接到曲轴20。示出了燃烧室
14通过进气门26和排气门28分别与进气歧管22和排气歧管24连通。当作
为凸轮轴(未示出)的一部分的凸轮29的尖端向下压排气门28时,凸轮29致
动排气门28。类似地,凸轮27致动进气门26。可通过由发动机电子控制器
12控制的可变气门正时(VVT)装置31来改变进气门26的正时。在图1中示
出了传统的可变气门正时装置。然而,可使用用于调节气门正时的任何合适
的装置,一个示例是气门动作完全可变的机电式致动系统。

还示出了进气歧管22具有燃料喷射器30,燃料喷射器30结合到进气歧
管22,以与来自控制器12的信号fpw的脉宽成比例地提供液体燃料。由信
号fpw控制的燃料量以及喷射正时都是可调的。通过传统的燃料系统(未示出,
其包括燃料箱、燃料泵以及燃料轨)将燃料提供给燃料喷射器30。或者,发动
机可被构造成使得燃料被直接喷射到发动机的汽缸中(这就是本领域技术人
员公知的直喷式发动机)。示出了进气歧管22通过节流板36与节气门体34
连通。节气门位置传感器38测量节流板36的位置。

示出了排气歧管24通过废气再循环管被结合到EGR阀42。EGR阀42
还通过通向进气歧管22的入口48被结合到进气歧管22。通过由控制器12
提供并由EGR RATE DES信号确定的控制信号来控制通过EGR阀42流向
进气歧管22的EGR流量。

点火系统50响应于控制器12通过火花塞52将点火火花提供给燃烧室
14。示出了两态废气氧传感器54在催化转化器56的上游被结合到排气歧管
24。

示出了两态废气氧传感器58在催化转化器56的下游被结合到排气歧管
24。传感器54和58分别将信号EGO1和EGO2提供给控制器12,控制器12
可将这些信号转换成两态信号,一种状态指示废气是富燃条件下的产物,另
一种状态指示废气是稀燃条件下的产物。

在图1中示出了控制器12为传统的微型计算机,其包括微处理器单元
60、输入/输出端口62、只读存储器64(在这里为半导体芯片)、随机存取存储
器66以及传统的数据总线68。示出了控制器12从结合到发动机10的传感
器接收除前面讨论的那些信号之外的各种信号,这些信号包括:来自在节气
门38之前被结合到进气歧管22的空气质量流量传感器70的空气质量流量
(MAF);来自压力传感器72的歧管绝对压力(MAP)的测量值;来自温度传感
器74的进气歧管温度(MT)信号;来自结合到冷却套管80的温度传感器78
的发动机冷却液温度(ECT);来自结合到曲轴20的霍尔效应传感器82并用作
发动机转速信号(曲轴每转一圈产生预定数目的等距脉冲)的点火传感器齿圈
(profile ignition pickup,PIP)信号。另外还包括用于测量大气压力BP的气压
计76。

碳罐84通过清洗阀90被结合到进气歧管22。在填充燃料期间从燃料箱
(未示出)排出的燃料蒸气通过入口88进入碳罐84。燃料被吸附到碳罐84中
的碳粒86上,并且空气通过开口92被释放到大气。当发动机10运行时,清
洗阀90可被开启。进气歧管22中的真空度使大气通过开口92经碳罐84被
吸入。大气将燃料蒸气从碳粒86带入到进气歧管22中并进入燃烧室14中以
被燃烧。碳罐84以这样的方式被清洗,从而在补给燃料事件期间当携带有燃
料蒸气的空气被引入到碳罐84中时,碳粒86可吸附燃料蒸气。在一个实施
例中,清洗阀90是电磁阀,可通过提供脉宽调制信号来命令清洗阀90呈现
全开位置和全闭位置之间的位置。基于对清洗阀90的命令以及进气歧管22
和大气压力(BP)之间的压差,可估计经碳罐84被引入到发动机10中的空气
的量。

发动机10可以是如在图2中示意性地示出的集成式发动机辅助
(integrated motor assist)HEV 100的一部分。前轮被结合到前桥102。差速器
和主减速器总成104被结合到前桥102。车辆动力传动系统通过变速器106
被结合到差速器和主减速器总成104。变速器106通过离合器108被结合到
电动机110。电动机110通过离合器114被结合到发动机10。在图2中示出
的布置中,电动机110可被称为集成式起动发电机(ISG),因为它可以为了起
动的目的而用于使发动机10起转。并非所有的动力传动系统组件都能在HEV
100的宽度范围内被端对端地结合。在图2中示出的实施例中,链条传动机
构112被设置在发动机10和电动机110之间,使得发动机10绕着第一轴旋
转,而电动机110和变速器106绕着基本上与第一轴平行的第二轴旋转。图
2中的构造简单地示出了一个HEV的构造。在不脱离本公开的范围的情况下,
存在多种替代方案来构造HEV。HEV 100示出了内燃发动机10被结合到前
轮的布置。在另一实施例中,发动机10被结合到后桥。电动机110可用作给
相关联的车桥提供扭矩的电动机或可用作从相关联的车桥吸收扭矩(即,给与
所述车桥相关联的车轮提供制动力)的发电机。电动机110被结合到高电压电
池116,高电压电池116用作储存和释放电能的装置。示出了发动机电子控制
器12被结合到发动机10、变速器106、电动机110、离合器114以及高电压
电池116。集成式发动机辅助HEV作为HEV的一种可能的类型被示出并不
意在成为限制。在共同转让的第7,275,518号美国专利中描述了另一示例性
HEV的构造,该美国专利的全部内容被包含于此。

再次参照图1,MAF传感器70被设置在通向进气歧管22的入口48的
上游,MAP传感器72被设置在入口48的下游。MAF传感器70仅测量被供
应到发动机10的新鲜空气,即,不测量EGR流量。然而,来自MAP传感器
72的信号(MAP act)受到EGR的影响。可基于来自MAF传感器70的信号、
指示发动机转速的PIP信号以及发动机排量(已知)来计算推导出的MAP,
MAP inf。MAP inf和MAP act之间的差可被用于确定EGR系统是否正常工
作。在替代实施例中,MAP inf和MAP act可被用于估计EGR act。通过将
EGR act与EGR des(其中,基于对EGR阀的命令来计算EGR des)进行比较,
可评价EGR系统的完整性。然而,如上所述,其他因素也影响MAP inf和
MAP act的差。参照图1,当命令清洗阀90开启以便清洗碳罐84时,MAP act
增加而MAP inf基本上不受影响。另外,气门正时的快速变化导致MAP act
和MAP inf之间出现瞬时差异,这也会使数据变混淆。在图1中,示出了
VVT装置31与进气凸轮27相关联,但没有VVT装置与排气凸轮29相关联。
然而,所有的结合(VVT装置仅与进气凸轮相关联、VVT装置仅与排气凸轮
相关联、VVT装置与进气凸轮和排气凸轮相关联、VVT装置与进气凸轮和排
气凸轮均不相关联)均在本发明的范围内。

为了对EGR的完整性获得足够精确的评价,测量多个MAP和MAF。
由于发动机运行条件不断变化,因此采集来自三个范围的数据,以诊断EGR
系统,这三个范围包括:第一范围,在第一范围中,命令的EGR处于高EGR
范围内并且容积效率处于中等范围内;第二范围,在第二范围中,命令的EGR
处于低EGR范围内并且容积效率处于低范围内;第三范围,在第三范围中,
命令的EGR处于低EGR范围内并且容积效率处于高范围内。容积效率vol eff
基本为:vol eff=2*MAF/(N*Vd),其中,N是发动机转速,Vd是发动机排
量。这两个因素说明这一事实,即,在四冲程发动机中,发动机每转两圈进
行一次进气冲程。

落在第一范围内的条件是大的EGR量被使用的条件。落在第二范围内的
条件通常具有低的EGR量(如果存在这样的条件),因为这样的条件使残留在
汽缸中的废气的量相对高,此外,更多的是,由于EGR而对燃烧稳定性造成
不利影响。落在第三范围内的条件通常具有低的EGR量,这是因为在这样的
条件下歧管绝对压力高。因此,通过EGR系统将EGR引入到进气歧管中的
真空度是有限的。在图3中,针对三个范围示出了作为容积效率的函数的MAP
的图形。示出了这三个范围不重叠,但是这样的示例不意在限制本公开。实
线示出了MAP与容积效率的线性关系。前面已经提到过,在特定的发动机转
速条件下,MAP与MAF呈近似线性关系。由于vol eff与MAF和发动机转
速的商有关,因此在发动机转速范围内采集的数据可被绘制在一幅图上。由
图中的加号所指示的点是在各种条件下的实际的MAP值。在第二范围和第三
范围内的数据大致位于直线上并限定线性关系。然而,在第一范围内,由于
大的EGR量被加入到进气,因此实际的MAP超出在没有加入EGR时期望
MAP所在的实线。圆圈是基于MAF所确定的推导出的MAP。由于MAF在
EGR影响读数之前被测得,因此MAP inf大致位于实线上。在MAP inf和
MAP act之间存在一一对应关系,即,在每个采样点处测量MAP act并计算
MAP inf。在落在所述范围之间的容积效率处没有数据被示出,这是因为根
据本公开的一个实施例,仅在运行条件落入到这三个范围中的一个范围内时
采集数据。不妨碍发动机在其他条件下运行;简单地说,在诊断程序中,不
考虑这三个范围之外的数据。

在HEV应用中,如果将基于发生碳罐清洗的运行时间所采集的数据排除
在外,则没有足够的发动机运行时间来采集足够的数据。如果是这样的话,
那么将采集到很少的数据点并且不能足够频繁地进行EGR诊断。或者,基于
碳罐清洗或气门正时的数据不被排除在外,在这种情况下,EGR OBD识别出
由于碳罐清洗导致结果混淆而引起的误测。为了解决该问题,MAP inf作为
清洗阀占空比(duty cycle)以及MAF和发动机转速N的函数而被计算。

图4中的流程图始于框140中的点火开关接通。在框150中,确定发动
机是否脱离了冷起动致动条件。这些可包括确保采用冷起动点火延迟的时期
已经结束。框150中的肯定结果使控制进行到框155,以确定EGR是否已经
处于足以启动EGR OBD程序的大的范围内。实质上,在控制继续进行之前,
确保温度是在正常范围内命令EGR的温度,而不是在为了确保良好的燃烧稳
定性而减少EGR量的冷起动条件下命令EGR的温度。一旦HEV已经实现了
框155中的肯定结果,那么即使发动机在点火开关没有断开的情况下频繁地
打开和关闭,控制也不会返回到框150和框155。框155中的肯定结果使控
制进行到框160,在框160中,确定发动机是否在第一范围内运行。首先,
确定是否命令了较高的EGR率并确定容积效率是否处于中等范围内。在一些
实施例中,采用的另外一个因素是VVT处于特定范围内,例如,提前角小于
15度。在其他实施例中,VVT必须处于稳定的范围内,这就意味着其最近没
有经历正时的快速变化,从而确保已经经过了使歧管充气稳定的足够的时间。
在一些实施例中,另一因素是内燃发动机自上次停转以来已经运行了短的持
续时间(例如,3秒至5秒),以留出用于稳定的时间。如果在第一范围内进行
采样的所有条件均已满足,则控制进行到框165,在框165中,采集一个或
多个样本。尽管未在图4中明确示出,但是在框160和框165之间存在反馈,
此时,在框160中继续验证发动机运行条件,在框165中继续进行采样,直
到发动机运行条件落在第一范围之外为止。在一些情况下,当发动机在特定
范围内保持足够的持续时间时,可在短的时间窗内采集在所述特定范围内提
供足够精度的所有所需的样本。在其他情况下,通过其他框180或190对框
160进行多次访问,以获得数量充足的样本。如果在框160中的结果是否定
的,则控制进行到框170,在框170中,确定发动机是否在第二范围(低的EGR
率和低的容积效率)内运行。与框160一样,来自框170的肯定结果也可基于
VVT处于预定义的范围内(恰好此前没有过快地调节VVT),并且自发动机重
新起动以来发动机已经稳定了短时间。如果在框170中的结果是肯定的,则
控制进行到框175,以在第二范围内采集至少一个样本。根据发动机在第二
范围内保持的时间,可采集所有的样本。如果在框170中的结果是否定的,
则控制进行到框180,以确定发动机是否处于第三范围(低的EGR率和高的容
积效率)内。与框160和框170一样,除处于特定范围内的EGR和容积效率
之外还可应用另外的条件。如果在框180中的结果是否定的,则控制进行到
框160,以确定发动机现在是否处于第一运行范围内。如果在框180中的结
果是肯定的,则控制进行到框185,以在第三范围内采集一个或多个样本。
然后,控制进行到框190,以确定是否已经在这三个范围中的每个范围内均
采集了足够的样本。如果结果是否定的,则控制返回到框160。如果已经采
集了足够的样本,即,在框190中的结果是肯定的,则控制进行到框200,
在框200中,对每个采样点均计算MAP inf。对通过碳罐被引入到发动机进
气歧管中的清洗空气的补偿被包括在MAP inf的计算中。将MAP inf与
MAP act进行比较,基于在具有高的EGR率的发动机运行条件下MAP inf
基本上等于MAP act来确定EGR故障。在框205中,确定数据是否指示EGR
故障。如果在框205中的结果是肯定的,则控制进行到框210,以确定是否
已经检测到清洗系统故障。如果清洗系统运行不正常,则EGR OBD程序不
能提供可靠的结果;因此,如果在框210中的结果为肯定的,则在框215中,
EGR OBD暂停。如果在框210中的结果为否定的,则控制进行到框220,以
在控制器中设置代码。在一个实施例中,仪表板灯被照亮以警告操作者需要
获取服务。如果在框205中的结果是否定的,则控制进行到框230,EGR OBD
成功地完成这次流程。

在替代实施例中,在框205中的结果是否定的情况下,控制返回到框160,
以启动另一EGR OBD检查。在又一替代实施例中,在框205和框160之间
插入延时,从而以适当的时间间隔执行EGR OBD。

在替代实施例中,在框160中执行的测试包含两个测试:发动机是否在
第一范围内运行以及已经在第一范围内采集的样本的数量是否不足。如果这
两个测试返回的结果均为“真”(布尔与),则控制进行到框165。如果这两个
测试中的任一个提供的结果为“假”,则控制进行到框170。框170和框180
也可包括诸如关于框160所描述的测试的多个测试。

虽然已经详细描述了最佳方式,但是熟悉本领域的技术人员将认识到在
权利要求范围内的各种替代设计和实施例。在一个或多个实施例已经被描述
为提供优点或者在一个或多个期望特性方面优于其他实施例和/或背景技术
的情况下,本领域的普通技术人员将认识到可能会在各个特点之间进行折衷
以获得期望的系统属性,这可取决于具体应用或实施。这些属性包括但不限
于:成本、强度、耐久性、生命周期成本、可销售性、外观、包装、尺寸、
维修保养方便性、重量、可制造性、易装配性等。可根据应用来选择合适的
折衷方案。被描述为在一个或多个特性方面预期比其他实施例差的实施例不
在权利要求所述的本公开的范围之外。

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1、(10)申请公布号 CN 102287279 A (43)申请公布日 2011.12.21 CN 102287279 A *CN102287279A* (21)申请号 201110156775.4 (22)申请日 2011.06.03 12/793,310 2010.06.03 US F02D 41/22(2006.01) F02D 41/18(2006.01) F02M 25/07(2006.01) (71)申请人 福特全球技术公司 地址 美国密歇根州迪尔伯恩市 (72)发明人 道格拉斯雷蒙德马丁 理查德保罗泰勒 (74)专利代理机构 北京铭硕知识产权代理有限 公司 11286 代理人 郭鸿。

2、禧 罗延红 (54) 发明名称 用于检测发动机中的废气再循环故障的方法 (57) 摘要 本发明提供一种用于检测发动机中的废气再 循环故障的方法。通过将实际的 MAP 值与推导出 的 MAP 值比较来检测发动机中的 EGR 故障, 基于 MAF 和发动机转速来确定推导出的 MAP 值。在一 个或多个实施例中, 测量多对实际的 MAP 值并计 算多对推导出的 MAP 值, 一些值是在低 EGR 率下 得到的, 其他值是在高 EGR 率下得到的。期望这 两种值在高 EGR 率下偏离而在低 EGR 率下近似相 等。 如果在高EGR率下不存在这样的偏离, 则确定 存在故障。根据本公开, 推导出的 MAP。

3、 的计算包 括对通过碳罐流入到进气歧管中的空气流量的补 偿。在没有这样的补偿的情况下, EGR 程序被应用 于没有来自碳罐的空气流量的情况。 另外, 从计算 中排除了快速的 VVT 运动所导致的混淆结果。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 7 页 附图 4 页 CN 102287291 A1/1 页 2 1. 一种用于检测发动机中的废气再循环故障的方法, 所述方法包括 : 测量实际的歧管绝对压力 ; 基于空气质量流量以及来自结合到发动机的碳罐的空气流量来确定推导出的歧管绝 对压力 ; 基于在具有高。

4、的废气再循环率的发动机运行条件下推导出的歧管绝对压力基本上等 于实际的歧管绝对压力来确定废气再循环故障。 2. 如权利要求 1 所述的方法, 其中, 废气再循环故障进一步基于对推导出的歧管绝对 压力和实际的歧管绝对压力的多重比较。 3. 如权利要求 2 所述的方法, 其中, 在三个发动机运行范围内确定推导出的歧管绝对 压力和实际的歧管绝对压力的多重比较, 以确定废气再循环故障, 所述三个发动机运行范 围包括 : 第一范围, 在该第一范围中, 命令的 EGR 是高的废气再循环率并且容积效率处于中等 范围内 ; 第二范围, 在该第二范围中, 命令的 EGR 是低的废气再循环率并且容积效率处于低范 。

5、围内 ; 第三范围, 在该第三范围中, 命令的 EGR 是低的废气再循环率并且容积效率处于高范 围内。 4. 如权利要求 3 所述的方法, 其中, 所述碳罐通过电磁阀被结合到发动机进气歧管, 基 于进气歧管中的压力、 大气压力以及向电磁阀提供命令的脉宽来确定从碳罐流入到发动机 进气歧管中的空气流量。 5. 如权利要求 3 所述的方法, 其中, 发动机结合有可变气门正时装置, 以调节进气门正 时, 在所述三个发动机运行范围内的数据采集进一步基于进气门正时是稳定的, 而恰好在 数据采集之前进气门正时没有突变。 权 利 要 求 书 CN 102287279 ACN 102287279 A CN 10。

6、2287291 A1/7 页 3 用于检测发动机中的废气再循环故障的方法 技术领域 0001 本公开涉及一种用于机动车辆的车载诊断方法和系统, 尤其涉及诊断废气再循环 (EGR) 系统。 背景技术 0002 影响汽车排放的车辆系统设置有车载诊断系统 (OBD), 以确定系统是否发生故障 并在已经发生这样的故障时警告车辆操作者设法获得维修。EGR 系统的正常操作影响排放 水平, 因此通过 OBD 程序来确定正常的操作。 0003 在共同转让的第 6,257,214 号美国专利中描述了一种被称为侵入式监测器的 OBD 程序, 该美国专利的全部内容被包含于此。众所周知, 在给定的速度 - 扭矩运行条。

7、件下, 在 将 EGR 加入到进气时的歧管绝对压力 (MAP) 比没有将 EGR 加入到进气时的 MAP 高。为了确 定系统完整性, 在以标准的 EGR 设置提供 EGR 以及 EGR 阀关闭两者的运行条件下采集 MAP 数据。如果在这两种设置下的 MAP 相同或相近, 则表示在 EGR 系统中存在故障。同时, 为了 同一目的采集并分析 MAF( 空气质量流量 ) 数据, 这是因为 EGR 取代了进气歧管中的空气并 使进气减少 ( 即, MAF 读数较低 )。在关闭 EGR 阀以执行诊断期间, 发动机排放暂时受到影 响。 尽管该程序仅仅导致排放略有增加, 但这会在试图满足非常低的排放目标时面临。

8、挑战。 0004 响应于对具有不影响排放的EGR监测器的期望, 在共同转让的第6,850,834B 1号 美国专利中开发并公开了一种非侵入式监测器, 该美国专利的全部内容被包含于此。在一 些非侵入式监测器中, 在标准标定的运行条件下采集诸如 MAP 和空气质量流量 (MAF) 的发 动机传感器数据, 即, 在标准运行条件下, 不施加干扰, 从而有利于 EGR OBD 程序。所述数 据被分成不同的范围并被代入到描述期望行为的等式中。即, 如上所述, 众所周知, EGR 以 可被模拟或估计的方式影响 MAP。在没有 EGR 的情况下 MAP 和 MAF 之间的线性关系可被确 定。在使用 EGR 的。

9、情况下所采集的数据预计会偏离在没有 EGR 的情况下的所述线性关系。 然而, 如果在使用EGR的情况下所采集的数据位于在没有EGR的情况下所确定的直线上, 则 确定在 EGR 系统中存在故障。 0005 在给定的发动机转速和 EGR 率的条件下 MAF 与 MAP 大致呈线性关系的表述忽略了 碳罐清洗和可变气门正时 (VVT) 对该线性关系的影响。具体地讲, 在碳罐的清洗过程中, 空 气和燃料蒸气在 MAF 传感器的下游位置被供应到进气歧管。被引入到进气歧管中的清洗空 气影响 MAP, 但是 MAF 传感器并不测量该清洗空气, 从而使 EGR 对 MAP 的影响变混淆。在稳 定状态下, VVT。

10、 不会使 MAF 和 MAP 的线性关系表现混淆。然而, VVT 的快速变化导致歧管充 气延迟, 使得 MAF 和 MAP 不追踪彼此的轨迹。由快速的 VVT 调节所导致的瞬态会使 EGR OBD 程序变混淆。在典型的发动机安装 ( 即, 不是混合动力电动车辆 ( 非 HEV) 中, 有足够的运 行时间, 在该运行时间中没有发生碳罐清洗, 从而可进行采样。另外, 在非 HEV 中, 不那么激 进地使用 VVT, 这就意味着不经常使用过度延迟的气门正时, 并且气门正时的变化率通常是 适中的。 因此, 在非HEV中, 尚未发现因延迟问题而大大削弱EGR OBD程序的精度。 由于HEV 能够通过以电。

11、动机为辅来将比全扭矩低的扭矩提供给车轮, 并能够提供比期望扭矩高的扭 说 明 书 CN 102287279 ACN 102287279 A CN 102287291 A2/7 页 4 矩, 而额外的扭矩用于发电, 因此更激进地使用 VVT 可适应气门正时的快速变化率和过度 延迟的正时两者。另外, 在 HEV 中, 内燃发动机长时间运行, 其间, 当电动机提供动力时内燃 发动机闲置。因此, 为了彻底地清洗碳罐, 几乎所有的发动机运行时间都在清洗碳罐。归因 于这两种因素, 已经发现, 为非 HEV 开发的非侵入式 EGR OBD 监测器在被应用于 HEV 应用时 遭遇 EGR 系统故障的错误检测,。

12、 这导致为获得不需要的服务而行驶不必要的路程并造成顾 客不满。因此, 需要一种用于 HEV 应用的稳健的 EGR OBD 监测器。 发明内容 0006 为了解决至少一个问题, 公开了一种用于检测 EGR 故障的方法, 该方法包括 : 在选 择的发动机运行条件范围内采集多个实际的 MAP 值 ; 基于 MAF 以及清洗阀命令来确定多个 推导出的 MAP 值 ; 当在具有高的 EGR 率的发动机运行条件下推导出的 MAP 值基本上等于实 际的 MAP 值时确定已经发生 EGR 故障。在一些实施例中, 推导出的 MAP 进一步基于发动机 转速。 所述方法还可包括 : 采集多个MAF值 ; 采集多个清。

13、洗阀命令 ; 采集多个发动机转速值。 所述多个 MAF 值、 多个清洗阀命令以及多个发动机转速值的采集时间基本上与多个实际的 MAP 值的采集时间同步, 以提供各个实际的 MAP 值和各个推导出的 MAP 值之间的数据对, 每 个数据对的采集时间几乎相同。多个推导出的 MAP 值与实际的 MAP 值一一对应。推导出的 MAP所基于的MAF、 发动机转速和清洗阀命令的采集时间基本上与推导出的MAP与之进行比 较的实际的 MAP 的采集时间同步。 0007 选择的发动机运行条件范围包括 : 第一范围, 在该第一范围中, 命令的 EGR 是高的 EGR 率并且容积效率处于中等范围内 ; 第二范围, 。

14、在该第二范围中, 命令的 EGR 是低的 EGR 率并且容积效率处于低范围内 ; 第三范围, 在该第三范围中, 命令的 EGR 是低的 EGR 率并且 容积效率处于高范围内。在一些实施例中, 低的 EGR 率基本上相当于没有 EGR。 0008 清洗阀命令被用于确定推导出的 MAP, 以补偿从清洗阀被结合于其上的碳罐流入 到发动机进气歧管中的空气流量。在一些实施例中, 在被结合到发动机的进气歧管的碳罐 上执行对碳的诊断程序。如果指示在碳罐中存在故障, 则无 EGR 故障被传送到电子控制器。 在检测到 EGR 系统中存在故障而在碳罐中不存在这样的故障时, 则将 EGR 故障传送到电子 控制器。在。

15、一些实施例中, 发动机设置有可变气门正时装置, 在第一范围、 第二范围和第三 范围内的数据采集进一步基于可变气门正时装置在预定时间段处于稳定状态。 0009 在一些实施例中, 通过其来确定推导出的 MAP 的数据以及实际的 MAP 的数据采集 被延迟, 直到点火开关接通、 冷起动过程完成为止。 0010 在混合动力电动车辆的实施例中, 发动机可间歇地运行, 在这种情况下, 在发动机 被重新起动之后, 实际的 MAP 以及通过其来确定推导出的 MAP 的数据的采集进一步被延迟 预定时间段。 0011 如果确定存在 EGR 故障, 则 EGR 故障被传送到发动机中的电子控制器中的存储单 元 (me。

16、mory location)。 附图说明 0012 图 1 是内燃发动机的单个汽缸的示意图 ; 0013 图 2 是包括用于驱动的内燃发动机和电动机两者的 HEV 的示意图 ; 说 明 书 CN 102287279 ACN 102287279 A CN 102287291 A3/7 页 5 0014 图 3 是作为容积效率的函数的 MAP 在三个数据采集范围内的图形 ; 0015 图 4 是示出本公开的一个实施例的流程图。 具体实施方式 0016 如本领域的普通技术人员将理解的, 参照任一附图示出并描述的实施例的各种特 征可与在一个或多个其他附图中示出的特征结合, 以产生未被明确示出并描述的替。

17、代实施 例。示出的特征的结合为典型应用提供代表性实施例。然而, 与本公开的教导一致的特征 的各种结合和变型会被期望用于具体应用或实施。 本领域的普通技术人员可实现与本公开 一致的相似的应用或实施, 例如, 其中的组件以与在附图中的实施例中示出的顺序略微不 同的顺序布置的应用或实施。本领域的普通技术人员将认识到的是, 本公开的教导可被应 用于其他应用或实施。 0017 参照图 1, 示出了内燃发动机 10 具有被发动机电子控制器 12 控制的多个汽缸, 在 图 1 中示出了所述多个汽缸中的一个汽缸。发动机 10 包括燃烧室 14 和汽缸壁 16, 活塞 18 位于汽缸壁 16 中并连接到曲轴 2。

18、0。示出了燃烧室 14 通过进气门 26 和排气门 28 分别与进 气歧管 22 和排气歧管 24 连通。当作为凸轮轴 ( 未示出 ) 的一部分的凸轮 29 的尖端向下 压排气门 28 时, 凸轮 29 致动排气门 28。类似地, 凸轮 27 致动进气门 26。可通过由发动机 电子控制器 12 控制的可变气门正时 (VVT) 装置 31 来改变进气门 26 的正时。在图 1 中示 出了传统的可变气门正时装置。 然而, 可使用用于调节气门正时的任何合适的装置, 一个示 例是气门动作完全可变的机电式致动系统。 0018 还示出了进气歧管 22 具有燃料喷射器 30, 燃料喷射器 30 结合到进气歧。

19、管 22, 以 与来自控制器12的信号fpw的脉宽成比例地提供液体燃料。 由信号fpw控制的燃料量以及 喷射正时都是可调的。通过传统的燃料系统 ( 未示出, 其包括燃料箱、 燃料泵以及燃料轨 ) 将燃料提供给燃料喷射器 30。或者, 发动机可被构造成使得燃料被直接喷射到发动机的汽 缸中 ( 这就是本领域技术人员公知的直喷式发动机 )。示出了进气歧管 22 通过节流板 36 与节气门体 34 连通。节气门位置传感器 38 测量节流板 36 的位置。 0019 示出了排气歧管 24 通过废气再循环管被结合到 EGR 阀 42。EGR 阀 42 还通过通向 进气歧管 22 的入口 48 被结合到进气。

20、歧管 22。通过由控制器 12 提供并由 EGR RATE DES 信 号确定的控制信号来控制通过 EGR 阀 42 流向进气歧管 22 的 EGR 流量。 0020 点火系统 50 响应于控制器 12 通过火花塞 52 将点火火花提供给燃烧室 14。示出 了两态废气氧传感器 54 在催化转化器 56 的上游被结合到排气歧管 24。 0021 示出了两态废气氧传感器58在催化转化器56的下游被结合到排气歧管24。 传感 器 54 和 58 分别将信号 EGO1 和 EGO2 提供给控制器 12, 控制器 12 可将这些信号转换成两态 信号, 一种状态指示废气是富燃条件下的产物, 另一种状态指示。

21、废气是稀燃条件下的产物。 0022 在图 1 中示出了控制器 12 为传统的微型计算机, 其包括微处理器单元 60、 输入 / 输出端口 62、 只读存储器 64( 在这里为半导体芯片 )、 随机存取存储器 66 以及传统的数据 总线68。 示出了控制器12从结合到发动机10的传感器接收除前面讨论的那些信号之外的 各种信号, 这些信号包括 : 来自在节气门38之前被结合到进气歧管22的空气质量流量传感 器 70 的空气质量流量 (MAF) ; 来自压力传感器 72 的歧管绝对压力 (MAP) 的测量值 ; 来自温 度传感器74的进气歧管温度(MT)信号 ; 来自结合到冷却套管80的温度传感器7。

22、8的发动机 说 明 书 CN 102287279 ACN 102287279 A CN 102287291 A4/7 页 6 冷却液温度(ECT) ; 来自结合到曲轴20的霍尔效应传感器82并用作发动机转速信号(曲轴 每转一圈产生预定数目的等距脉冲 ) 的点火传感器齿圈 (profile ignition pickup, PIP) 信号。另外还包括用于测量大气压力 BP 的气压计 76。 0023 碳罐 84 通过清洗阀 90 被结合到进气歧管 22。在填充燃料期间从燃料箱 ( 未示 出 ) 排出的燃料蒸气通过入口 88 进入碳罐 84。燃料被吸附到碳罐 84 中的碳粒 86 上, 并且 空气。

23、通过开口 92 被释放到大气。当发动机 10 运行时, 清洗阀 90 可被开启。进气歧管 22 中的真空度使大气通过开口 92 经碳罐 84 被吸入。大气将燃料蒸气从碳粒 86 带入到进气 歧管 22 中并进入燃烧室 14 中以被燃烧。碳罐 84 以这样的方式被清洗, 从而在补给燃料事 件期间当携带有燃料蒸气的空气被引入到碳罐 84 中时, 碳粒 86 可吸附燃料蒸气。在一个 实施例中, 清洗阀90是电磁阀, 可通过提供脉宽调制信号来命令清洗阀90呈现全开位置和 全闭位置之间的位置。基于对清洗阀 90 的命令以及进气歧管 22 和大气压力 (BP) 之间的 压差, 可估计经碳罐 84 被引入到。

24、发动机 10 中的空气的量。 0024 发动机 10 可以是如在图 2 中示意性地示出的集成式发动机辅助 (integrated motor assist)HEV 100 的一部分。前轮被结合到前桥 102。差速器和主减速器总成 104 被 结合到前桥 102。车辆动力传动系统通过变速器 106 被结合到差速器和主减速器总成 104。 变速器 106 通过离合器 108 被结合到电动机 110。电动机 110 通过离合器 114 被结合到发 动机 10。在图 2 中示出的布置中, 电动机 110 可被称为集成式起动发电机 (ISG), 因为它可 以为了起动的目的而用于使发动机 10 起转。并非。

25、所有的动力传动系统组件都能在 HEV100 的宽度范围内被端对端地结合。在图 2 中示出的实施例中, 链条传动机构 112 被设置在发 动机 10 和电动机 110 之间, 使得发动机 10 绕着第一轴旋转, 而电动机 110 和变速器 106 绕 着基本上与第一轴平行的第二轴旋转。图 2 中的构造简单地示出了一个 HEV 的构造。在不 脱离本公开的范围的情况下, 存在多种替代方案来构造HEV。 HEV 100示出了内燃发动机10 被结合到前轮的布置。在另一实施例中, 发动机 10 被结合到后桥。电动机 110 可用作给相 关联的车桥提供扭矩的电动机或可用作从相关联的车桥吸收扭矩 ( 即, 给。

26、与所述车桥相关 联的车轮提供制动力 ) 的发电机。电动机 110 被结合到高电压电池 116, 高电压电池 116 用 作储存和释放电能的装置。示出了发动机电子控制器 12 被结合到发动机 10、 变速器 106、 电动机 110、 离合器 114 以及高电压电池 116。集成式发动机辅助 HEV 作为 HEV 的一种可能 的类型被示出并不意在成为限制。在共同转让的第 7,275,518 号美国专利中描述了另一示 例性 HEV 的构造, 该美国专利的全部内容被包含于此。 0025 再次参照图 1, MAF 传感器 70 被设置在通向进气歧管 22 的入口 48 的上游, MAP 传 感器 72。

27、 被设置在入口 48 的下游。MAF 传感器 70 仅测量被供应到发动机 10 的新鲜空气, 即, 不测量 EGR 流量。然而, 来自 MAP 传感器 72 的信号 (MAP act) 受到 EGR 的影响。可基 于来自 MAF 传感器 70 的信号、 指示发动机转速的 PIP 信号以及发动机排量 ( 已知 ) 来计算 推导出的 MAP, MAP inf。MAP inf 和 MAP act 之间的差可被用于确定 EGR 系统是否正常工 作。在替代实施例中, MAP inf 和 MAP act 可被用于估计 EGR act。通过将 EGR act 与 EGR des( 其中, 基于对 EGR 阀。

28、的命令来计算 EGR des) 进行比较, 可评价 EGR 系统的完整性。然 而, 如上所述, 其他因素也影响 MAP inf 和 MAP act 的差。参照图 1, 当命令清洗阀 90 开启 以便清洗碳罐84时, MAP act增加而MAP inf基本上不受影响。 另外, 气门正时的快速变化 导致 MAP act 和 MAP inf 之间出现瞬时差异, 这也会使数据变混淆。在图 1 中, 示出了 VVT 说 明 书 CN 102287279 ACN 102287279 A CN 102287291 A5/7 页 7 装置 31 与进气凸轮 27 相关联, 但没有 VVT 装置与排气凸轮 29。

29、 相关联。然而, 所有的结合 (VVT 装置仅与进气凸轮相关联、 VVT 装置仅与排气凸轮相关联、 VVT 装置与进气凸轮和排气 凸轮相关联、 VVT 装置与进气凸轮和排气凸轮均不相关联 ) 均在本发明的范围内。 0026 为了对EGR的完整性获得足够精确的评价, 测量多个MAP和MAF。 由于发动机运行 条件不断变化, 因此采集来自三个范围的数据, 以诊断 EGR 系统, 这三个范围包括 : 第一范 围, 在第一范围中, 命令的EGR处于高EGR范围内并且容积效率处于中等范围内 ; 第二范围, 在第二范围中, 命令的 EGR 处于低 EGR 范围内并且容积效率处于低范围内 ; 第三范围, 在。

30、第 三范围中, 命令的 EGR 处于低 EGR 范围内并且容积效率处于高范围内。容积效率 vol eff 基本为 : vol eff 2*MAF/(N*Vd), 其中, N 是发动机转速, Vd 是发动机排量。这两个因素 说明这一事实, 即, 在四冲程发动机中, 发动机每转两圈进行一次进气冲程。 0027 落在第一范围内的条件是大的 EGR 量被使用的条件。落在第二范围内的条件通常 具有低的EGR量(如果存在这样的条件), 因为这样的条件使残留在汽缸中的废气的量相对 高, 此外, 更多的是, 由于 EGR 而对燃烧稳定性造成不利影响。落在第三范围内的条件通常 具有低的 EGR 量, 这是因为在。

31、这样的条件下歧管绝对压力高。因此, 通过 EGR 系统将 EGR 引 入到进气歧管中的真空度是有限的。在图 3 中, 针对三个范围示出了作为容积效率的函数 的 MAP 的图形。示出了这三个范围不重叠, 但是这样的示例不意在限制本公开。实线示出 了 MAP 与容积效率的线性关系。前面已经提到过, 在特定的发动机转速条件下, MAP 与 MAF 呈近似线性关系。由于 vol eff 与 MAF 和发动机转速的商有关, 因此在发动机转速范围内 采集的数据可被绘制在一幅图上。由图中的加号所指示的点是在各种条件下的实际的 MAP 值。在第二范围和第三范围内的数据大致位于直线上并限定线性关系。然而, 在第。

32、一范围 内, 由于大的 EGR 量被加入到进气, 因此实际的 MAP 超出在没有加入 EGR 时期望 MAP 所在的 实线。圆圈是基于 MAF 所确定的推导出的 MAP。由于 MAF 在 EGR 影响读数之前被测得, 因此 MAP inf 大致位于实线上。在 MAP inf 和 MAP act 之间存在一一对应关系, 即, 在每个采样 点处测量MAP act并计算MAP inf。 在落在所述范围之间的容积效率处没有数据被示出, 这 是因为根据本公开的一个实施例, 仅在运行条件落入到这三个范围中的一个范围内时采集 数据。不妨碍发动机在其他条件下运行 ; 简单地说, 在诊断程序中, 不考虑这三个范。

33、围之外 的数据。 0028 在 HEV 应用中, 如果将基于发生碳罐清洗的运行时间所采集的数据排除在外, 则 没有足够的发动机运行时间来采集足够的数据。如果是这样的话, 那么将采集到很少的数 据点并且不能足够频繁地进行 EGR 诊断。或者, 基于碳罐清洗或气门正时的数据不被排除 在外, 在这种情况下, EGR OBD 识别出由于碳罐清洗导致结果混淆而引起的误测。为了解决 该问题, MAP inf 作为清洗阀占空比 (duty cycle) 以及 MAF 和发动机转速 N 的函数而被计 算。 0029 图 4 中的流程图始于框 140 中的点火开关接通。在框 150 中, 确定发动机是否脱 离了。

34、冷起动致动条件。这些可包括确保采用冷起动点火延迟的时期已经结束。框 150 中的 肯定结果使控制进行到框 155, 以确定 EGR 是否已经处于足以启动 EGR OBD 程序的大的范 围内。实质上, 在控制继续进行之前, 确保温度是在正常范围内命令 EGR 的温度, 而不是在 为了确保良好的燃烧稳定性而减少 EGR 量的冷起动条件下命令 EGR 的温度。一旦 HEV 已经 实现了框 155 中的肯定结果, 那么即使发动机在点火开关没有断开的情况下频繁地打开和 说 明 书 CN 102287279 ACN 102287279 A CN 102287291 A6/7 页 8 关闭, 控制也不会返回。

35、到框 150 和框 155。框 155 中的肯定结果使控制进行到框 160, 在框 160 中, 确定发动机是否在第一范围内运行。首先, 确定是否命令了较高的 EGR 率并确定容 积效率是否处于中等范围内。在一些实施例中, 采用的另外一个因素是 VVT 处于特定范围 内, 例如, 提前角小于15度。 在其他实施例中, VVT必须处于稳定的范围内, 这就意味着其最 近没有经历正时的快速变化, 从而确保已经经过了使歧管充气稳定的足够的时间。在一些 实施例中, 另一因素是内燃发动机自上次停转以来已经运行了短的持续时间 ( 例如, 3 秒至 5 秒 ), 以留出用于稳定的时间。如果在第一范围内进行采样。

36、的所有条件均已满足, 则控制 进行到框 165, 在框 165 中, 采集一个或多个样本。尽管未在图 4 中明确示出, 但是在框 160 和框 165 之间存在反馈, 此时, 在框 160 中继续验证发动机运行条件, 在框 165 中继续进行 采样, 直到发动机运行条件落在第一范围之外为止。 在一些情况下, 当发动机在特定范围内 保持足够的持续时间时, 可在短的时间窗内采集在所述特定范围内提供足够精度的所有所 需的样本。在其他情况下, 通过其他框 180 或 190 对框 160 进行多次访问, 以获得数量充足 的样本。 如果在框160中的结果是否定的, 则控制进行到框170, 在框170中,。

37、 确定发动机是 否在第二范围 ( 低的 EGR 率和低的容积效率 ) 内运行。与框 160 一样, 来自框 170 的肯定 结果也可基于 VVT 处于预定义的范围内 ( 恰好此前没有过快地调节 VVT), 并且自发动机重 新起动以来发动机已经稳定了短时间。如果在框 170 中的结果是肯定的, 则控制进行到框 175, 以在第二范围内采集至少一个样本。根据发动机在第二范围内保持的时间, 可采集所 有的样本。如果在框 170 中的结果是否定的, 则控制进行到框 180, 以确定发动机是否处于 第三范围(低的EGR率和高的容积效率)内。 与框160和框170一样, 除处于特定范围内的 EGR和容积效。

38、率之外还可应用另外的条件。 如果在框180中的结果是否定的, 则控制进行到 框 160, 以确定发动机现在是否处于第一运行范围内。如果在框 180 中的结果是肯定的, 则 控制进行到框 185, 以在第三范围内采集一个或多个样本。然后, 控制进行到框 190, 以确定 是否已经在这三个范围中的每个范围内均采集了足够的样本。如果结果是否定的, 则控制 返回到框160。 如果已经采集了足够的样本, 即, 在框190中的结果是肯定的, 则控制进行到 框 200, 在框 200 中, 对每个采样点均计算 MAP inf。对通过碳罐被引入到发动机进气歧管 中的清洗空气的补偿被包括在 MAP inf 的计。

39、算中。将 MAP inf 与 MAP act 进行比较, 基于 在具有高的 EGR 率的发动机运行条件下 MAP inf 基本上等于 MAP act 来确定 EGR 故障。在 框 205 中, 确定数据是否指示 EGR 故障。如果在框 205 中的结果是肯定的, 则控制进行到框 210, 以确定是否已经检测到清洗系统故障。如果清洗系统运行不正常, 则 EGR OBD 程序不 能提供可靠的结果 ; 因此, 如果在框 210 中的结果为肯定的, 则在框 215 中, EGR OBD 暂停。 如果在框 210 中的结果为否定的, 则控制进行到框 220, 以在控制器中设置代码。在一个实 施例中, 仪。

40、表板灯被照亮以警告操作者需要获取服务。如果在框 205 中的结果是否定的, 则 控制进行到框 230, EGR OBD 成功地完成这次流程。 0030 在替代实施例中, 在框 205 中的结果是否定的情况下, 控制返回到框 160, 以启动 另一 EGR OBD 检查。在又一替代实施例中, 在框 205 和框 160 之间插入延时, 从而以适当的 时间间隔执行 EGR OBD。 0031 在替代实施例中, 在框 160 中执行的测试包含两个测试 : 发动机是否在第一范围 内运行以及已经在第一范围内采集的样本的数量是否不足。 如果这两个测试返回的结果均 为 “真” ( 布尔与 ), 则控制进行到。

41、框 165。如果这两个测试中的任一个提供的结果为 “假” , 说 明 书 CN 102287279 ACN 102287279 A CN 102287291 A7/7 页 9 则控制进行到框 170。框 170 和框 180 也可包括诸如关于框 160 所描述的测试的多个测试。 0032 虽然已经详细描述了最佳方式, 但是熟悉本领域的技术人员将认识到在权利要求 范围内的各种替代设计和实施例。 在一个或多个实施例已经被描述为提供优点或者在一个 或多个期望特性方面优于其他实施例和 / 或背景技术的情况下, 本领域的普通技术人员将 认识到可能会在各个特点之间进行折衷以获得期望的系统属性, 这可取决于。

42、具体应用或实 施。这些属性包括但不限于 : 成本、 强度、 耐久性、 生命周期成本、 可销售性、 外观、 包装、 尺 寸、 维修保养方便性、 重量、 可制造性、 易装配性等。可根据应用来选择合适的折衷方案。被 描述为在一个或多个特性方面预期比其他实施例差的实施例不在权利要求所述的本公开 的范围之外。 说 明 书 CN 102287279 ACN 102287279 A CN 102287291 A1/4 页 10 图 1 说 明 书 附 图 CN 102287279 ACN 102287279 A CN 102287291 A2/4 页 11 图 2 说 明 书 附 图 CN 102287279 ACN 102287279 A CN 102287291 A3/4 页 12 图 3 说 明 书 附 图 CN 102287279 ACN 102287279 A CN 102287291 A4/4 页 13 图 4 说 明 书 附 图 CN 102287279 ACN 102287279 A 。

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