用于空气/燃料不平衡检测的方法与流程

本发明总体涉及用于基于曲轴加速度来监测汽缸的空气/燃料不平衡(imbalance)的方法和系统。

背景技术：

与空气/燃料比不平衡相关联的汽缸与汽缸间的燃烧变化可由于各种因素而发生在发动机中。例如，由于汽缸与汽缸间的进气门沉积、堵塞的排气再循环(EGR)孔、电气故障、空气泄漏和/或偏移的燃料喷射器等的变化，可发生汽缸与汽缸间的空气/燃料比不平衡。当在一个或多个汽缸中发生空气/燃料比不平衡时，发动机可能不能够维持排放达标。

用于监测空气/燃料不平衡的一种示例方法由Rollinger等在U.S.2013/0184969中示出。在其中，通过根据预定模式改变空气/燃料比而在汽缸中生成一系列浓状态、稀状态以及化学计量状态。随后测量由于空气/燃料比的变化而生成的曲柄加速度以确定汽缸中的可能的空气/燃料不平衡。具体地，将测量的曲柄加速度拟合成曲线且随后与理想的扭矩曲线相比较。由此，汽缸中的空气/燃料不平衡基于将对应于空气/燃料比和曲柄加速度的数据拟合的曲线的斜率和/或形状。

然而，发明人在此已经认识到此类系统的潜在问题。作为示例，使用U.S.2013/0184969的方法的空气/燃料不平衡计算可由于噪声而被扭曲。在一个示例中，当车辆操作者启动空调时，在测量的曲柄加速度中可发生波动，所述波动可被错误地检测为空气/燃料比不平衡。在另一示例中，操作车辆的窗户或启动车辆的灯也可能影响测量的曲柄加速度，从而造成对空气/燃料比不平衡的错误的识别。

技术实现要素：

发明人在此已经认识到上述问题，并且识别出至少部分解决上述问题的方法。在一个示例方法中，一种方法包括：调节(modulate)发动机的汽缸中的空气/燃料比以生成一系列浓状态、稀状态以及化学计量状态，并且基于峰函数识别汽缸中的可能的空气/燃料不平衡，所述峰函数在空气/燃料比的多个调节上确定，其中所述峰函数被计算为在多个调节中的每个期间的曲柄加速度的平方和的倒数(reciprocal)。以此方式，可以减少由于噪声所致的在曲柄加速度中发生的变化。

在另一示例中，一种方法包括：调节汽缸中的空气/燃料比以生成汽缸的一系列稀状态、浓状态以及化学计量状态，基于在调节期间生成的曲柄加速度识别汽缸中的可能的空气/燃料不平衡，以及响应于发动机中的清除(purge)操作，禁用调节并停止可能的空气/燃料不平衡的识别。以此方式，汽缸空气/燃料不平衡监测器可以适合于由于清除操作导致的干扰。

例如，可以通过调节汽缸中的空气/燃料比来测试发动机汽缸的可能的空气/燃料比不平衡。由此，耦接到发动机的控制器可以改变喷射到汽缸中的燃料的量，以在汽缸中生成一系列稀状态、浓状态以及化学计量状态。进一步地，可以测量在每个调节期间的曲柄加速度，并且可以基于测量的曲柄加速度和预定曲柄加速度估计峰函数。此外，可以在空气/燃料比的多个调节上估计峰函数。具体地，峰函数可以被计算为曲轴加速度的平方和的倒数，其中曲柄加速度的平方和可以包括计算将在多个调节中的每个处的预定曲柄加速度与测量曲柄加速度之间的差值加到在多个调节期间的平均预定曲柄加速度与测量曲柄加速度的平均值之间的差值的总和。随后，可以从峰函数获悉汽缸空气/燃料比。另外，峰函数还可以指示汽缸的空气/燃料比与预定空气/燃料比的偏差。更进一步地，如果指示罐清除操作，则可以临时暂停空气/燃料不平衡估计。在本文，当将清除蒸气抽吸到发动机中以用于燃烧时，可以临时暂停发动机汽缸中的空气/燃料比的调节和峰函数的计算。

以此方式，可以监测汽缸与汽缸间的空气/燃料比变化。通过实施多个空气/燃料比调节来获悉空气/燃料比的技术效果可以是，可以减少由临时发动机负载导致的曲柄加速度测量的任何偏差。因此，可以基于曲柄加速度以较高准确性来估计空气/燃料比。总的来说，通过以较高可靠性识别汽缸的空气/燃料不平衡，可以减少排放并且可以增强发动机性能。

应该理解，提供以上发明内容是为以简化形式引入所选概念，其将在具体实施例中进一步描述。这并非意味着确立所要求保护的主题的关键或基本特征，所要求保护的主题的范围由随附权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决以上的或在本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出示例发动机系统的示意图。

图2呈现说明用于确定发动机(诸如图1的发动机系统)中具有空气/燃料不平衡的汽缸的例程的示例流程图。

图3描绘用于引起曲柄加速度的示例性一系列浓状态、稀状态以及化学计量状态。

图4描绘具有空气/燃料不平衡的汽缸的示例检测。

图5示出说明根据本公开的用于基于峰函数来估计汽缸空气/燃料比的例程的示例流程图。

图6是说明根据本公开的用于计算峰函数的例程的示例流程图。

图7描绘基于曲柄加速度的峰函数的示例获悉。

图8呈现从曲柄加速度获悉的不同汽缸的示例峰函数。

图9描绘单个汽缸在多个调节上的示例峰函数。

图10呈现具有用于在开始罐清除操作时获悉空气/燃料比的例程的示例流程图。

具体实施方式

以下描述涉及用于识别发动机(诸如图1的发动机)中的汽缸的可能的空气/燃料不平衡的系统和方法。示例空气/燃料不平衡监测器可以包括调节汽缸中的空气/燃料比以在汽缸中生成一系列浓状态、稀状态以及化学计量状态(图3)，同时维持发动机大体处在化学计量比。可以监测与汽缸的所述一系列浓状态、稀状态以及化学计量状态相关联的曲柄加速度，并且可以基于曲柄加速度计算峰函数(图7)。峰函数可以被计算为在多个调节上的测量的曲柄加速度和预定曲柄加速度的平方和的倒数(图6)。由此，可以计算发动机的每个汽缸的峰函数(图8)。更进一步地，可以多次重复计算每个汽缸的峰函数(图9)以确定发动机的每个汽缸的汽缸空气/燃料比(图5)。另外，可以通过计算汽缸空气/燃料比相对于基于发动机的所有汽缸的加权平均空气/燃料比的偏差，来确定具有空气/燃料比不平衡的汽缸(图2)。空气/燃料比偏差高于阈值偏差的汽缸可以被指示为具有空气/燃料比不平衡的汽缸(图4)。另外，响应于发动机中的罐清除，可以禁用空气/燃料比的调节和峰函数的获悉(图10)。因此，具有可能的空气/燃料比不平衡的汽缸虽然导致暂时干扰但可以较高准确性进行获悉。

图1示出在内燃发动机10中的示例汽缸30的示意性描绘。在本文，汽缸30还可以被称为燃烧室30。发动机10可以至少部分由包括控制器12的控制系统控制，并且至少部分由经由输入装置130来自车辆操作者132的输入控制。在该示例中，输入装置130包括加速器踏板，和用于生成成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。

发动机10的燃烧室30可以包括活塞36定位在其中的燃烧室壁33。活塞36可以耦接到曲轴40，使得活塞的往复运动转化成曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间传动系统(未示出)耦接到车辆的至少一个驱动轮。进一步地，起动机马达可以经由飞轮(未示出)耦接到曲轴40以启用发动机10的起动操作。

燃烧室30可以经由进气通道42从进气歧管44接收进气空气，并且可以经由排气歧管48和排气通道58排出燃烧气体。进气歧管44和排气歧管48能够经由相应的进气门52和排气门54选择性地与燃烧室30连通。在一些实施例中，燃烧室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。

在图1的示例中，进气门52和排气门54可以经由相应的凸轮致动系统51和凸轮致动系统53通过凸轮致动控制。凸轮致动系统51和凸轮致动系统53可以各自包括安装在一个或多个凸轮轴(图1中未示出)上的一个或多个凸轮，并且可以利用由控制器12操作的凸轮轮廓线变换(CPS)系统、可变凸轮正时(VCT)系统、可变气门正时(VVT)系统和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或多个以改变气门操作。进气凸轮轴和排气凸轮轴的角位置可以分别通过位置传感器55和位置传感器57确定。在替代实施例中，进气门52和/或排气门54可以由电动气门致动控制。例如，汽缸30可以替代地包括经由电动气门致动控制的进气门，以及经由凸轮致动控制的排气门，所述凸轮致动包括CPS系统和/或VCT系统。

所示燃料喷射器66直接耦接到燃烧室30，以用于与经由电子驱动器99接收自控制器12的信号FPW的脉冲宽度成比例地将燃料直接喷射到燃烧室30中。以此方式，燃料喷射器66提供到燃烧室30中的所谓的燃料的直接喷射。燃料喷射器可以例如安装在燃烧室的侧面，或者安装在燃烧室的顶部中。燃料可以通过燃料系统(未示出)递送到燃料喷射器66，所述燃料系统包括燃料箱、燃料泵以及燃料轨。在一些实施例中，燃烧室30可以替代地或另外包括在以一种配置布置在进气歧管44中的燃料喷射器，所述配置提供到燃烧室30上游的进气道中的所谓的燃料的进气道喷射。

在选择的操作模式下，响应于来自控制器12的火花提前信号SA，点火系统88能够经由火花塞91将点火火花提供到燃烧室30。尽管示出火花点火组件，但在一些实施例中，发动机10的燃烧室30或一个或多个其他燃烧室可以在压缩点火模式下在有或无点火火花的情况下进行操作。

所示进气歧管44与具有节流板64的节气门62连通。在该特定示例中，节流板64的位置可以通过控制器12经由提供到电动马达或致动器(图1中未示出)的信号来改变，所述电动马达或致动器与节气门62包括在一起，即，通常被称为电子节气门控制(ETC)的配置。节气门位置可以通过电动马达经由轴来改变。节气门62可以控制从进气通道42到进气歧管44和燃烧室30(以及其他发动机汽缸)的气流。节流板64的位置可以通过来自节气门位置传感器158的节气门位置信号TP提供到控制器12。

所示排气传感器126耦接到排放控制装置70上游的排气歧管48。传感器126可以为用于提供排气空气/燃料比的指示的各种合适的传感器，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。所示排放控制装置70沿排气传感器126的下游的排气通道58布置。装置70可以是三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、各种其他排放控制装置或其组合。

排气再循环(EGR)系统(未示出)可以用于将排气的所需部分从排气通道58传送至进气歧管44。替代地，通过控制排气门和进气门的正时，可以将燃烧气体的一部分保留在燃烧室中作为内部EGR。

蒸发排放系统可以耦接到发动机10和燃料系统(未示出)中的每个。蒸发排放系统包括燃料蒸气容器或罐22，其可以用于捕获并储存燃料蒸气。燃料系统(例如，燃料箱)中生成的蒸气在被清除到进气歧管44之前，可以经由蒸气回收管路31被传送至燃料蒸气罐22。燃料蒸气罐22还可以被称为燃料系统罐，或者在本文中简称为罐22。蒸气回收管路31可以包括一个或多个阀门116，以用于在某些条件期间隔离燃料箱。在一个示例中，阀门116可以是燃料箱隔离阀(FTIV 116)。在另一示例中，阀门116可以是蒸气截止阀(VBV)。

燃料蒸气罐22可以填充有适当的吸附剂以暂时地捕集燃料蒸气(包括汽化的碳氢化合物)。在一个示例中，所使用的吸附剂是活性炭。尽管示出单个罐22，但应该认识到，蒸发排放系统可以包括任何数目的罐。

当满足清除条件时，诸如当罐饱和时，可以通过打开罐清除阀72(也被称为清除阀72)，将储存在燃料系统罐22中的蒸气经由清除管路28清除到进气歧管44。新鲜空气可以经由罐通风阀74通过通风管路27抽吸到罐22中，以实现储存的燃料蒸气的解吸附。例如，罐通风阀74可以是常开阀，其可以维持打开以经由通风管路27将新鲜空气抽吸到罐22中。罐清除阀72可以是常闭的但可以在某些条件期间打开，使得来自发动机进气歧管44的真空被提供到燃料蒸气罐以用于清除解吸附的燃料蒸气。

罐22和大气之间的空气流量可以通过罐通风阀74来调节。燃料箱隔离阀116(FTIV 116)可以控制蒸气从燃料箱排放到罐22中。FTIV 116可以在管道31内定位在燃料箱与燃料蒸气罐之间。FTIV 116可以是常闭阀，其在打开时允许燃料蒸气从燃料箱排放到罐22。除去燃料蒸气的空气随后可以经由罐通风阀74和通风管路27从罐22排放到大气。储存在罐22中的燃料蒸气稍后可以经由罐清除阀72被清除到进气歧管44。

燃料系统可以在罐清除模式下操作(例如，在已经达到排放控制装置起燃温度后并且在发动机操作的情况下)，其中控制器12可以打开罐清除阀72和罐通风阀74，同时关闭FTIV 116。在本文，由操作的发动机的进气歧管生成的真空可以用于通过通风管路27且通过燃料蒸气罐22抽吸新鲜空气，以将储存的燃料蒸气清除到进气歧管44中。在该模式中，来自罐的清除燃料蒸气在发动机中燃烧。清除可以继续，直到罐中的储存燃料蒸气量低于负载阈值。

控制器12在图1中被示为常规的微型计算机，其包括：微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、只读存储器(ROM)106、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110以及常规的数据总线。控制器12命令各种致动器，诸如罐清除阀72、节流板64、燃料喷射器66等。所示控制器12从耦接到发动机10的传感器接收各种信号，除先前论述的那些信号外，还包括：来自耦接到冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)；耦接到加速器踏板130以用于感测通过车辆操作者132调整的加速器位置的位置传感器134；来自耦接到进气歧管44的压力传感器121的进气歧管压力(MAP)的测量；来自耦接到曲轴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)；来自质量空气流量传感器120的进入发动机的空气质量的测量；来自传感器158的节气门位置的测量；以及来自EGO传感器126的空气/燃料比(AFR)。在本描述的优选方面中，可以用作发动机转速传感器的曲轴传感器118针对曲轴的每转产生预定数目的等间隔脉冲，从所述脉冲可以确定发动机转速(RPM)。此类脉冲可以被传达到控制器12，以作为如上文提及的表面点火感测信号(PIP)。曲轴传感器118还可以用于测量曲轴加速度(也被称为曲柄加速度)。

存储介质只读存储器106能够用计算机可读数据编程，所述计算机可读数据表示可由处理器106执行以用于执行本文未具体列出的各种例程的指令。因此，控制器12接收来自从图1的各种传感器的信号，并且采用图1的各种致动器以基于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。例如，调整罐清除阀72可以包括调整罐清除阀的致动器。作为示例，控制器12可以将信号通信到罐清除阀的致动器诸如螺线管，以调整罐清除阀的开口。

如上所述，图1仅示出多缸发动机中的一个汽缸，并且每个汽缸具有其自身的一组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。在一个示例中，发动机10可以包括以直列方式布置的四个汽缸。在另一示例中，发动机10可以包括以V型配置布置的六个汽缸。在又一示例中，发动机10可以包括以V型配置布置的八个汽缸。替代地，在不脱离本公开的范围的情况下，发动机10可以包括附加的汽缸或更少的汽缸。

发动机的控制器诸如控制器12可以定期监测汽缸空气/燃料比不平衡，以检测汽缸与汽缸间的空气/燃料比变化。由此，汽缸中的空气/燃料比的不平衡可不利地影响发动机性能和发动机排放。然而，当基于曲柄加速度的不平衡监测器在操作时，来自车辆操作(例如，空调、窗户、灯等的启动或停用，等)的噪声或干扰可使曲柄加速度测量歪曲或扭曲。本公开减轻来自此类干扰的空气/燃料不平衡监测中的扭曲。

在本文，可以侵入性地调节发动机的每个汽缸中的空气/燃料比，并且可以测量曲轴旋转(具体地，曲柄加速度)的对应变化。进一步地，即使发动机的个体汽缸可并非处于化学计量比，但发动机仍可处于化学计量比。例如，如果第一汽缸以较浓空气/燃料比操作，则第二汽缸可以较稀空气/燃料比操作以维持发动机化学计量比。调节汽缸空气/燃料比的替代模式可以用于将发动机维持在化学计量比，同时以较浓或较稀混合物操作个体汽缸。进一步地，作为附加观察，还可以在个体汽缸以化学计量比进行操作时测量曲柄加速度(例如，扭矩变化)。可以将测量的曲柄加速度与理想的扭矩曲线比较，并且可以基于测量的曲柄加速度与理想的扭矩曲线的拟合质量来计算指示汽缸空气/燃料比的峰函数。为增强峰函数的准确性且最小化来自噪声的扭曲，所述计算在空气/燃料比的多个调节上执行，所述多个调节通过排除至少一个调节而相继地重复。为进一步改善计算的汽缸空气/燃料比的可靠性，可以基于多个调节和所得峰函数来估计空气/燃料比的加权平均值。此外，通过比较每个汽缸的空气/燃料比与发动机的所有汽缸的加权平均空气/燃料比，控制器可以确定发动机中具有空气/燃料不平衡的汽缸。

现在转到图2，其描绘用于检测发动机中的汽缸空气/燃料比不平衡的示例例程200。具体地，可以启动空气/燃料比(AFR)不平衡监测器以获悉每个汽缸的AFR。进一步地，可以将获悉的每个汽缸的AFR与发动机中的所有汽缸的加权平均AFR比较，以识别具有AFR不平衡的汽缸。由此，如下文将进一步描述，通过观察对应于汽缸的AFR的侵入性调节的曲柄加速度的变化可获悉汽缸AFR。

将关于图1中示出的系统来描述例程200，但应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，类似的例程可以用于其他系统。用于进行在本文包括的例程200(以及例程500、例程600以及例程1000)的指令可以通过控制器诸如图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(诸如上文参考图1描述的传感器)接收的信号来执行。根据下文描述的例程，控制器可以采用发动机系统的发动机致动器诸如图1的致动器来调整发动机操作和车辆操作。

在202处，例程200估计和/或测量目前的发动机工况。示例发动机工况包括发动机转速(Ne)、发动机负载、MAP、火花正时等。例如，控制器可以从MAP传感器诸如图1的MAP传感器121接收信号，并且获悉目前的歧管压力。

接着，在204处，例程200确定是否满足用于启动空气/燃料比不平衡监测器(也被称为空气/燃料不平衡监测器)的进入条件。可以在204处检查用于起动空气/燃料监测器的各种进入条件。在一个示例中，进入条件可以包括背景采样率(例如，基于时间的采样)进入条件，和/或前景采样率(例如，基于曲柄角度阈的采样)进入条件。在另一示例中，进入条件可以取决于全局条件，诸如发动机温度(发动机必须升温以运行测试)、发动机负载、发动机转速等。例如，如果发动机以较高发动机负载进行操作，则可以不启动空气/燃料不平衡监测器。由此，空气/燃料不平衡监测器包括调节发动机的每个汽缸中的可不利地影响发动机输出的空气/燃料比(AFR)。在另一示例中，如果检测到瞬时发动机条件诸如，踩加速器踏板、松加速器踏板等时，则可以不启动空气/燃料不平衡监测器。在另一示例中，空气/燃料不平衡的监测可以安排成在特定时间或时间间隔处执行，例如，在已经行驶一定的英里数之后。

如果在204处不满足进入条件，则例程200继续到206以等待启动空气/燃料不平衡监测器，且随后结束。具体地，可以禁用所述例程并在稍后重新安排，例如，在已经行驶一定的英里数之后，在已经过去一定时间段之后，稳态发动机条件等。然而，如果满足进入条件，则例程200前进到208以启动空气/燃料比不平衡监测器，从而估计发动机的每个汽缸中的AFR。在本文，图5的例程500可以经启动以调节发动机的每个汽缸中的AFR。进一步地，可以测量由于AFR调节造成的对应的曲柄加速度，并将其用于计算峰函数。更进一步地，峰函数可以在每个汽缸中的多个AFR调节上计算。峰函数可以指示汽缸的AFR。下文将参考图5进一步描述对汽缸AFR的估计。

在210处，例程200包括基于发动机的每个汽缸的估计的空气/燃料比来估计加权平均的AFR。换句话说，加权平均值可以基于发动机的所有汽缸的汽缸AFR。这种基于所有汽缸的加权平均值可以被称为发动机的加权平均AFR。在一个示例中，可以通过考虑汽缸AFR中的相对差值来计算发动机的所有汽缸的加权平均AFR。具体地，可以估计汽缸与汽缸间的AFR的偏差，并且可以基于相对汽缸偏差以及个体汽缸AFR来确定加权平均AFR。

以下针对3缸发动机描绘发动机的加权平均AFR(WAA_E)的示例计算：WAA_E＝[(AFR_Cyl_1*D2)+(AFR_Cyl_2*D3)+(AFR_Cyl_3*D1)]÷D_total

其中，

AFR_Cyl_1、AFR_Cyl_2以及AFR_Cyl_3分别为第一汽缸(Cyl 1)、第二汽缸(Cyl 2)以及第三汽缸(Cyl 3)的估计AFR；

D1＝0.001+(AFR_Cyl_1-AFR_Cyl_2)²；

D2＝0.001+(AFR_Cyl_2-AFR_Cyl_3)²；

D3＝0.001+(AFR_Cyl_3-AFR_Cyl_1)²；以及

D_total＝D1+D2+D3

应该认识到，尽管以上示例针对3缸发动机，但发动机可以包括附加的汽缸或更少的汽缸。更进一步地，如果发动机是V型发动机，则可以如上计算V型发动机的每排的加权平均AFR。

接着，在212处，例程200估计基于发动机的所有汽缸的汽缸AFR的加权平均AFR与每个汽缸AFR的偏差。具体地，可以将每个汽缸的估计AFR与发动机的加权平均AFR比较。因此，例程200可以确定发动机汽缸的汽缸AFR是否一起群集在相似的AFR周围，或者是否至少一个汽缸与其余汽缸相差相当的水平(例如，作为“离群值”)。

参考图4，其说明相对于发动机的所有汽缸的加权平均AFR的示例“离群值”汽缸AFR。图4包括描绘在3缸发动机的每个汽缸中的AFR相对于线405的映射图400，所述线405表示3缸发动机的所有汽缸的加权平均AFR。替代地，由线405表示的加权平均AFR可以是在6缸V型发动机中的具有3个汽缸的单排的加权平均AFR。

第一汽缸的AFR由数据点416(虚线圈)指示，第二汽缸的AFR由数据点414(实心黑色圈)指示，并且第三汽缸的AFR由数据点412(中空圈)指示。如映射图400所示，第一汽缸和第二汽缸中的每个的AFR(点414和点416)与发动机的加权平均AFR(线405)具有相当小的偏差。然而，第三汽缸的AFR(点412)与发动机的加权平均AFR有较高偏差。具体地，第三汽缸的AFR高于由线407表示的阈值偏差(示为Thr_D)。换句话说，第一汽缸和第二汽缸具有彼此相似的AFR，而第三汽缸具有与第二汽缸和第一汽缸中的每个的AFR均显著不同的AFR。因此，第三汽缸可以被认为是离群值汽缸，并且可以是具有空气/燃料比不平衡的汽缸。

在214处，例程200确定估计的汽缸AFR与发动机的所有汽缸的加权平均AFR之间的偏差是否大于(或高于)阈值偏差Thr_D。具体地，可以将每个汽缸的AFR与加权平均AFR(基于所有汽缸的所有汽缸AFR)比较。图4的映射图400将示例阈值偏差描绘为Thr_D。在一个示例中，阈值偏差可以表达为百分比偏差，诸如40％。因此，如果汽缸AFR与发动机(或排)的所有汽缸的加权平均AFR相差40％，则所述汽缸可具有空气/燃料不平衡。在另一示例中，阈值偏差可较低，诸如在30％处。在不脱离本公开的范围的情况下，可以设想替代的阈值偏差。

返回到例程200，如果汽缸AFR偏差不高于阈值偏差，诸如在映射图400的第一汽缸和第二汽缸的情况下，则例程400继续到216。在216处，例程200指示汽缸不平衡不存在。在本文，发动机的每个汽缸可以在大体处于或接近加权平均AFR(图4的线405)的AFR处进行操作。在另一方面，如果确定汽缸AFR处于大于阈值偏差的偏差处，则例程200前进到218以指示发动机中存在汽缸不平衡。在本文，可以如图4所示确定离群值汽缸，其中具有高于阈值偏差的AFR偏差的第三汽缸(数据点412)可具有AFR不平衡。在220处，识别具有AFR不平衡的汽缸。进一步地，在222处，例程300在控制器的存储器中设定诊断故障代码(DTC)，所述代码指示汽缸不平衡。设定DTC还可以包括照亮故障指示灯(MIL)以指示汽缸空气/燃料不平衡。更进一步地，在222处，例程200包括调整发动机参数。在一个示例中，可以基于获悉的不平衡调整火花正时。在另一示例中，可以基于汽缸中的AFR不平衡来调整到受影响汽缸的燃料喷射。例程200随后结束。

因此，可以通过调节第一汽缸中的空气/燃料比并观察对应的曲柄加速度获悉发动机的第一汽缸的第一空气/燃料比。类似地，还可以通过改变第二汽缸中的AFR并观察曲柄加速度的相关变化获悉发动机的第二汽缸的第二空气/燃料比。进一步地，可以基于第一汽缸和第二汽缸中的每个的获悉的空气/燃料比来计算空气/燃料比的加权平均值。更进一步地，可以响应于第一空气/燃料比与加权平均值之间的偏差高于阈值偏差(图2和图4的Thr_D)来指示第一汽缸的劣化。此外，如果第二空气/燃料比与加权平均值之间的偏差低于阈值偏差，则第二汽缸可并未劣化。

现在转到图5，其呈现用于估计发动机诸如发动机10的每个汽缸中的空气/燃料比的示例例程500。在本文，可以在一系列浓状态、稀状态以及化学计量状态上侵入性地调节每个汽缸中的空气/燃料比，并且可以测量所得的曲柄加速度并将其用于确定峰函数，所述峰函数指示汽缸中的空气/燃料比以及汽缸空气/燃料比与预定空气/燃料比之间的偏差。通过反复地重复多个空气/燃料比调节并且通过在每次测量中丢弃一个或多个调节，可以较高的准确性获悉汽缸空气/燃料比。下文将进一步详细描述这些计算。例程500将参考图1的发动机系统来描述。

在502处，例程500包括在发动机诸如图1的发动机10的汽缸中引起一系列浓状态、稀状态以及化学计量状态。由此，可以通过引起所述一系列浓状态、稀状态以及化学计量状态来获悉每个汽缸的AFR。在504处，可以通过调节每个汽缸中的空气/燃料比来引起浓状态、稀状态以及化学计量状态。例如，可以改变喷射到汽缸中的燃料的量。由此，在506处，可以基于预定模式来改变燃料喷射的量。替代地，还可以利用由于发动机操作而发生的随机空气/燃料比变化。在附加示例中，还可以调整到汽缸中的气流的量以调节空气/燃料比。

图3示出用于引起示例V-6型发动机302的曲柄加速度的示例性一系列浓状态、稀状态以及化学计量状态。发动机302包括第一汽缸排304(排1)，其包括汽缸306(汽缸1)、汽缸308(汽缸2)以及汽缸310(汽缸3)。发动机302还包括第二汽缸排312(排2)，其包括汽缸314(汽缸4)、汽缸316(汽缸5)以及汽缸318(汽缸6)。进气歧管320和排气歧管322耦接到排304中的汽缸。进气歧管324和排气歧管326耦接到排312中的汽缸。

用于在发动机汽缸中生成一系列浓状态、稀状态以及化学计量状态的示例模式在表350中示出。在表350中，四个示例模式集合在四列中示出，其中列330示出第一模式集合(pattern set)，列332示出第二模式集合，列334示出第三模式集合，并且列336示出第四模式集合。列中的每项是燃料质量乘数，其可以应用于化学计量(λ＝1)。例如，在列330和第一模式集合中，乘数0.94在汽缸1点火时应用于汽缸1，乘数1.04在汽缸2点火时应用于汽缸2，1.04在汽缸3点火时应用于汽缸3等。通过使用不同的燃料质量乘数，可以调节每个汽缸中的空气/燃料比。

选择这些乘数，使得发动机的每排在这些乘数以特定的点火次序应用于汽缸时大体保持在化学计量比处(例如，在化学计量比的5％以内)。例如，如果汽缸1以较浓空气/燃料比点火，则(同一排的)汽缸2和汽缸3可以较稀空气燃料比点火，以维持该排的化学计量比以及发动机的化学计量比。列332、列334以及列336示出附加的示例模式，其包括如列330中一样的但对于不同汽缸具有不同值的燃料质量乘数，所述乘数在被应用时仍将发动机维持在化学计量比处。应该注意，尽管表350中未示出，但空气/燃料不平衡监测器还可以化学计量比(或假定化学计量比)调节每个汽缸中的空气/燃料比，以用于附加读数。可以连续地将示例模式应用于每个汽缸，同时监测空气/燃料不平衡。

返回图5的例程500，在508处，测量每个汽缸中的与AFR的每个调节相关联的曲柄加速度。例如，可以基于曲轴传感器诸如图1的传感器118的输出来确定曲柄加速度。可以在点火汽缸的动力冲程期间估计曲轴加速度。由空气/燃料扰动产生的曲轴加速度可以通过例如控制器12监测并处理。由此，可以处理曲柄加速度以指示扭矩改变。

再次参考图3，例如，发动机302可以第一模式集合(由列330示出)操作并且可以测量相关联的曲柄加速度。因此，发动机302的每个汽缸可以基于第一模式集合来接收燃料(以调节空气/燃料比)。发动机302接着可以第二模式集合(列332)操作并且可以测量对应的曲柄加速度。因此，可以相继于第一模式集合来应用第二模式集合。第二模式集合之后可以是第三模式集合，以此类推。汽缸1可以在第一周期中以乘数0.94点火，在第一周期后的第二周期中以乘数0.97点火，在第二周期后的第三周期中以乘数1.04点火，等，并且可以测量随之发生的曲柄加速度。应该理解，可以通过以表350中示出的各种模式操作每个汽缸来引起AFR的多个调节。在另一示例中，发动机302可以燃料质量乘数的第一模式集合(列330)操作达多个周期，并且可以测量相关联的曲柄加速度。在第一组重复后，发动机302可以第二模式集合操作达多个周期，并且可以测量接着发生的曲柄加速度。

因此，对于如图3所述的在汽缸中生成的每个浓状态、稀状态以及化学计量状态，可以监测对应于每个引起的条件的曲轴加速度和所得扭矩变化，并将其存储在控制器的存储器中。

返回例程500，在508处，确定曲轴加速度可以包括计算由在汽缸中引起的每个稀状态、浓状态或化学计量状态生成的每个曲轴加速度的标准化扭矩加速度。测量的曲轴加速度可以多种方式标准化。例如，估计的曲轴加速度可通过所指示扭矩的值减去附件负载来标准化。作为另一示例，在例程500的510处，针对火花正时标准化曲轴加速度。具体地，曲柄加速度可以通过补偿由于汽缸中的引起的AFR(例如，稀状态和浓状态)而造成的火花进行标准化。由此，可在汽缸中以引起的AFR发生层流火焰速度的变化，其中引起的AFR与化学计量比不同。因此，针对汽缸中的在化学计量比处的火花正时与在引起的AFR处的火花正时之间的偏差值，可以应用校正因子。在一个示例中，校正因子可以存储在控制器的存储器中的查找表中。

每个汽缸和在汽缸中引起的每个稀状态、浓状态以及化学计量状态的标准化加速度值和相关的空气/燃料比值还可以存储在控制器12的存储器组件中，以用于如下所述进行进一步处理。

在512处，例程500包括确定每个汽缸的AFR的多个调节的峰函数。峰函数可以通过启动图6的例程600来估计。

现在转到图6，其呈现用于针对给定汽缸基于所述给定汽缸中的AFR的多个调节来计算峰函数Pf的示例例程600。具体地，峰函数基于在给定汽缸中的AFR的多个调节上生成的标准化曲柄加速度数据的平方和，如表350所示。例如，图3的汽缸1的峰函数可以通过经由表350所示的燃料质量乘数的模式集合以重复方式调节汽缸1中的AFR(例如，多个调节)进行获悉。

在602处，例程600接收针对每个调节的测量的曲柄加速度数据。如先前描述，可以测量针对给定汽缸中引起的每个AFR的曲柄加速度。测量的曲柄加速度可以被标准化，如参考例程500中的510所描述。进一步地，测量的曲柄加速度被标示为“Si”，其中“i”表示测量相关AFR的曲柄加速度的每次迭代。在604处，例程600检索针对每个调节的预定曲柄加速度Ri。预定曲柄加速度(或标准化扭矩)可以基于理想的扭矩曲线。进一步地，每个Ri可以与基于AFR的对应的测量曲柄加速度Si相关。

在606处，例程600在多个调节上分别重复给定汽缸的测量曲柄加速度和预定曲柄加速度的接收和检索。如先前描述，多个调节可以包括以表350在所示的燃料质量乘数模式集合中的每个操作给定汽缸。在另一示例中，多个调节可以包括以燃料质量乘数模式集合(或简称为模式)的多次重复用连续方式操作给定汽缸。接着，在608处，例程600计算在多个调节上的测量(且标准化)的曲柄加速度的平均值或均值Xs。进一步地，在610处，例程600还计算在多个调节上的预定曲柄加速度的平均值Xr。Si、Ri、Xs以及Xr的进一步细节将参考图7进行详细描述。

参考图7的映射图700，其描绘给定汽缸的标准化扭矩加速度，所述标准化扭矩加速度在曲轴加速度(或标准化扭矩)对空气/燃料比的映射上绘制，所述映射对应于给定汽缸中引起的一系列浓状态、稀状态以及化学计量状态。映射图700包括沿竖直轴线或y轴绘制的曲柄加速度，以及沿水平轴线或x轴绘制的AFR。曲线704描绘来自给定汽缸的测量曲柄加速度的映射，其对应于AFR的一系列浓状态、稀状态以及化学计量状态。曲线702描绘理想扭矩曲线。

应该注意，尽管所描绘的曲线704在由曲线702指示的理想扭矩曲线上方，但在其他示例中，测量的加速度可以低于理想扭矩曲线(或在曲线702下方)。由此，基于被监测的汽缸的强度，测量的曲柄加速度可以在理想扭矩曲线上方或下方。汽缸的强度可以是汽缸的几何形状、火花正时等的函数。

曲线704包括与通过圆圈712表示的AFR的至少5个调节相关联的测量的曲柄加速度。因此，在AFR的5个调节中的每个处的测量曲柄加速度Si由实心圆圈712沿曲线704指示。进一步地，基于AFR的相同的5个调节的理想扭矩曲线的预定曲柄加速度Ri(与测量曲柄加速度一样)可以由三角形714来指示。因此，在AFR的每个调节处(例如，迭代“i”)，可以分别基于曲线702和曲线704确定对应的预定曲柄加速度Ri和对应的测量曲柄加速度Si。例如，在AFR_1处，预定曲柄加速度可以由曲线702上的第一三角形(或在最左侧的三角形)表示，而测量的曲柄加速度可以由曲线704上的第一圆圈(或在最左侧的圆圈)指示。

进一步地，在AFR的5个调节上的测量曲柄加速度(例如，Si)的平均值(例如，Xs)由虚线圈718表示。因此，AFR的5个调节的Xs(或迭代)可以通过以下公式表示：

同样地，与AFR的测量曲柄加速度的相同5个调节相关的预定曲柄加速度Ri的平均值Xr由虚线三角形716表示。因此，AFR的5个调节的Xr可以通过以下公式表示：

返回图6中的例程600的612，例程600计算在每个AFR调节处的预定曲柄加速度与测量曲柄加速度之间的差值。因此，对于AFR调节的每次迭代，均计算差值(Ri-Si)。在本文，例程600可以确定测量的曲柄加速度与理想扭矩曲线(例如，预定曲柄加速度)的偏移。进一步地，在612处，例程600确定在多个调节上的平均预定曲柄加速度Xr与平均测量曲柄加速度Xs之间的差值。参考图7的映射图700，其示出针对给定AFR的预定曲柄加速度与测量曲柄加速度之间的差值。例如，在AFR_1处，(Ri-Si)由706指示，而在AFR_2处，对应的(Ri-Si)由708指示。在所描绘的示例中，AFR_1处的(Ri-Si)小于AFR_2处(Ri-Si)。可以计算在5个AFR调节中的每个处的Ri与Si之间的差值，但仅示出两个以用于举例。同时，可以计算Xr与Xs之间的差值(例如，映射图700上的716和718之间的差值)。

返回图6的例程600，在616处，对于每个AFR调节(或AFR迭代)，将两个差值例如(Ri-Si)和(Xr-Xs)彼此相加且随后求平方，如以下公式所示：

((Ri-Si)+(Xr-Xs))^2 (3)

由此，对于给定计算中的每次迭代，差值(Xr-Xs)可以保持不变。

进一步地，在618处，上述公式(3)的项可以在AFR的多个调节上求和，如通过以下公式所示：

换句话说，公式4表示曲柄加速度的平方和。因此，公式4包括：将在多个调节(例如，图7的5个调节)中的每个处的预定曲柄加速度与测量曲柄加速度之间的差值加到在多个调节(例如，图7的5个调节)上的预定曲柄加速度的平均值与测量曲柄加速度的平均值之间的差值。进一步地，在计算总和之前，对在多个调节中的每个处的预定曲柄加速度与测量曲柄加速度之间的差值加到在多个调节上的预定曲柄加速度的平均值与测量曲柄加速度的平均值之间的差值求平方。

接着，在620处，针对给定汽缸的峰函数Pf被计算为在多个调节上的曲柄加速度的平方和的倒数，其中所述平方和在AFR调节的多次重复上求和，如通过以下公式所示：

峰函数还可以被称为AFR_index。峰函数Pf可以指示给定汽缸的AFR，并且可以同时指示给定汽缸的AFR与预定AFR的偏差。预定AFR可以是在汽缸内引起的AFR。在另一示例中，预定AFR可以是化学计量比，所述化学计量比可以是假定的化学计量比。随后，例程600结束。

再次转到图7，其包括示出使得能够获悉峰函数的不同计算(如上所述)的映射图750。映射图750包括示出((Ri-Si)+(Xr-Xs))的变化的曲线732，示出[(Ri-Si)+(Xr-Xs)]²的变化的曲线734，以及示出峰函数的曲线736。所有上述曲线均针对燃料质量乘数或AFR示出。

曲线732可以包括正的和负的数据，而曲线734示出接近“零”的平方和。由此，如果测量的曲柄加速度大体上与理想扭矩曲线的预定曲柄加速度相当(例如，在10％以内)，则在每个AFR调节处的测量曲柄加速度与对应的预定曲柄加速度之间的差值将可忽略。换句话说，如果测量的曲柄加速度与对应的预定曲柄加速度(或理想扭矩曲线)大体相似，那么项[(Ri-Si)+(Xr-Xs)]²较小且将接近零。为强调获得最小值的方法，可以计算已求平方的差值的总和的倒数，如曲线736所示，从而允许计算出峰函数。由此，峰函数在740处描绘且如图所示，峰函数指示汽缸AFR与预定空气/燃料比诸如假定化学计量比(AFR_Stoic)之间的偏差Dv_1。

由此，测量的曲柄加速度可以被标准化到理想扭矩曲线以获悉汽缸AFR。AFR_index或峰函数提供在给定AFR处的测量曲柄加速度和沿理想扭矩曲线的对应预定曲柄加速度之间的匹配质量的理念。在示例曲线736中，峰函数740指示汽缸AFR不处于化学计量比，而是稀于预定AFR诸如假定化学计量比。由此，上述计算检测汽缸AFR与汽缸内引起的假定化学计量比之间的偏移。

图8包括描绘多个汽缸的示例峰函数计算的映射图800。具体地，映射图800说明针对3个汽缸的测量曲柄加速度和对应的峰函数。作为示例，3个汽缸可是来自图3的发动机302的排1的3个汽缸。映射图800包括描绘针对AFR绘制的加速度(或曲柄加速度)的上部图。上部图包括曲线802，其描绘针对3个汽缸的理想扭矩曲线和示例测量曲柄加速度。详细地说，曲线804描绘第一汽缸的测量曲柄加速度，曲线806呈现第二汽缸的测量曲柄加速度，并且曲线808描绘第三汽缸的测量曲柄加速度。映射图800还包括下部图，其包括第一汽缸、第二汽缸以及第三汽缸中的每个的计算峰函数。具体地，曲线814是对应于第一汽缸(和曲线804)的峰函数，曲线816是对应于第二汽缸(和曲线806)的峰函数，并且曲线818是对应于第三汽缸的曲线808的峰函数。上部图和下部图中的每个针对x轴上的AFR进行描绘。AFR可以从左到右增大。换句话说，AFR可以在稀于化学计量比、浓于化学计量比以及处于化学计量比之间改变。

每个峰函数的幅值或高度‘k’可以基于测量曲柄加速度和预定曲柄加速度(例如，理想扭矩曲线)之间的拟合质量来改变。例如，峰函数的较高幅值可以指示测量曲柄加速度与理想扭矩曲线的对应预定曲柄加速度之间的较高匹配。进一步地，每个峰函数指示每个汽缸AFR与预定AFR例如假定化学计量比的偏差。

如图8中所描绘，第二汽缸可以最接近化学计量比的AFR操作。换句话说，曲线816示出，第二汽缸的峰函数沿x轴大体上位于更接近预定化学计量点处。进一步地，曲线816的峰的幅值较高，指示曲线806的形状大体上与理想扭矩曲线相似。换句话说，由于第二汽缸中的AFR调节而产生的测量曲柄加速度可以相当地类似于预定曲柄加速度。在另一方面，示出基于曲线808的第三汽缸的峰函数的曲线818指示第三汽缸以显著稀于假定化学计量比进行操作。进一步地，曲线818的峰的幅值低于曲线816的峰的幅值，指示对应于第三汽缸中的AFR调节的测量曲柄加速度可不匹配预定曲柄加速度。由此，第三汽缸的测量曲柄加速度可以与预定曲柄加速度显著不同。

不同于第二汽缸和第三汽缸，第一汽缸可以浓于假定化学计量比进行操作，如由曲线814所示。进一步地，曲线814的峰函数的幅值可高于曲线818的峰函数的幅值但小于曲线816的峰函数的幅值。因此，对应于第一汽缸中的AFR调节的测量曲柄加速度可不与理想扭矩曲线以及第二汽缸的测量曲柄加速度拟合。

为增强峰函数的确定的准确性，可以执行附加计算，所述计算将参考图5的例程500进一步详述。

现在返回例程500的512，一旦获悉在给定汽缸中的多个调节(以及重复)的峰函数，就可以通过执行附加调节来增强峰函数和汽缸AFR分析的准确性。在514处，例程500包括重复峰函数的计算多次。由此，根据表350中示出的模式，可以重复调节每个汽缸的AFR。换句话说，例程500根据预定模式在一系列浓状态、稀状态、化学计量状态上在汽缸中执行AFR的连续调节。

为进一步增加汽缸AFR评估的准确性，例程500还在518处排除在AFR的连续重复调节中的至少一个调节。详细地说，在一个示例中，参考图3的表350，汽缸1可以初始地经历如下的AFR的顺序侵入性调节：列330中的模式、列332中的模式、列334中的模式、列336中的模式，并且返回到列330中的模式、列332中的模式等，以确定初始峰函数。为增强峰函数的准确性，可以通过如下调节汽缸1中的AFR来执行附加计算：列330中的模式、列332中的模式、列336中的模式、列330中的模式、列334中的模式、列336中的模式、列332中的模式、列334中的模式等。在本文，可以排除每个第三模式。例如，在从列330中的模式、列332中的模式到列336中的模式的调节顺序中，可以跳过列334中的模式。AFR不平衡监测的替代示例可以包括添加的AFR调节模式，并且可以不同方式排除一个调节。例如，如果空气/燃料不平衡监测器在发动机汽缸中包括AFR调节的7种模式，则为增强获悉峰函数的准确性，可以排除每个第五模式。在又一示例中，可以在模式调节的连续重复中排除两个调节，而非排除单个调节。

在520处，例程500计算针对汽缸中的调节的每次迭代i的峰函数(Pf)和每个峰函数的幅值(k)。参考图9，其呈现说明多个峰函数的示例映射图900，所述峰函数通过在连续的AFR调节上排除一个AFR调节而针对特定汽缸计算。映射图900描绘在y轴上的峰函数和沿x轴的AFR。AFR在浓于化学计量比、稀于化学计量比以及化学计量比之间变化。

映射图900还包括指示汽缸的具有幅值k1的第一峰函数的曲线916，汽缸(例如，同一汽缸)的具有幅值k2的第二峰函数的曲线926，以及示出同一汽缸的具有幅值k3的第三峰函数的曲线936。在本文，第一峰函数、第二峰函数以及第三峰函数中的每个指示同一汽缸的AFR。

如所描绘，峰函数中的每个还指示汽缸AFR略稀于化学计量比。换句话说，每个峰函数指示汽缸AFR与预定AFR诸如化学计量比的偏离。应该注意，如在x轴上表示的化学计量比可以是假定化学计量比。如在描述中先前所提及，峰函数的幅值可以指示测量曲柄加速度与(理想扭矩曲线的)对应预定曲柄加速度之间的匹配质量。汽缸的AFR可以基于映射图900中示出的三个峰函数而被更加准确地确定。具体地，基于映射图900中示出的汽缸的三个峰函数中的每个，可将汽缸的AFR计算为加权平均AFR。每个峰函数可以基于其相应的幅值进行加权。因此，具有较高幅值并且因此在测量曲柄加速度和对应的预定曲柄加速度之间具有较高匹配的峰函数在汽缸AFR的计算中接收较大权重。

返回到例程500，在522处，基于在调节的连续重复期间在排除至少一个调节的情况下所确定的汽缸的每个峰函数，可将汽缸AFR估计为加权平均值。具体地，在524处，汽缸AFR(AFR_cyl)如下进行计算：

其中，Pf_i是在排除一个调节的情况下的AFR调节的每次迭代的峰函数，并且k_i是对应于峰函数的幅值。随后，例程500结束。

参考图9和映射图900，利用同一汽缸的三个峰函数，可以基于以上的公式6如下确定汽缸的AFR：

AFR_汽缸_映射图900＝(Pf_曲线916*k1+Pf_曲线926*k2+Pf_曲线936*k3)/(k1+k2+k3)

因此，通过使用AFR的多个调节，在多个调节上计算每个汽缸的峰函数，并且使用加权平均方法来计算汽缸AFR，可以计算出更准确的汽缸AFR。由此，在空气/燃料不平衡监测期间由于微小的扭矩干扰而发生的测量曲柄加速度的偏差可以得到减轻。

可在空气/燃料不平衡监测期间发生的附加干扰可以是发动机中的罐清除操作。例如，蒸发排放系统的罐中的储存燃料蒸气可以被清除到发动机中。本文描述的空气/燃料不平衡监测器可以针对清除操作和在进气歧管中接收的对应的燃料蒸气进行校正。

图10的例程1000说明基于检测清除操作的空气/燃料不平衡监测器的示例调整。具体地，当罐清除阀打开且清除流斜升时，空气/燃料不平衡监测器暂停。在实现稳定的清除蒸气流时，重新启动空气/燃料不平衡监测器。参考图1以及先前描述的例程来描述例程1000。用于进行本文包括的例程1000的指令可以通过控制器诸如图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接收自发动机系统的传感器(诸如以上参考图1描述的传感器)的信号来执行。根据以下描述的例程，控制器可以采用发动机系统的发动机致动器诸如图1的致动器来调整发动机操作和车辆操作。

在1002处，例程1000确定发动机中的汽缸空气/燃料不平衡监测器是否活动。例如，控制器可以确认空气/燃料比调节是否被引入到每个汽缸中以生成一系列浓状态、稀状态以及化学计量状态。如果否，则例程1000前进到1004以维持当前的发动机操作和当前的监测器以及系统状态。随后，例程1000结束。

然而，如果确认空气/燃料不平衡监测器在操作，则例程1000继续到1006以继续获悉发动机的每个汽缸的空气/燃料比。如先前所描述，获悉发动机的每个汽缸的空气/燃料比包括，在1008处，调节每个汽缸中的空气/燃料比以在汽缸中生成一系列浓状态、稀状态以及化学计量状态。由此，在1010处，通过基于预定模式(诸如表350中描绘的示例)调整汽缸中的燃料喷射来调节空气/燃料比。预定模式包括使得能够调整喷射到每个汽缸中的燃料的量的燃料质量乘数的值。

接着，在1012处，例程1000确定是否期望或指示罐清除。例如，当罐的负载(也就是说，储存在罐中的燃料蒸气的量)高于阈值负载时，可以指示罐清除。在另一示例中，当超过自先前的罐清除以来的阈值持续时间时，可期望罐清除。由此，在排放催化剂已经达到起燃温度后并且当发动机在燃烧时，可以执行罐清除。

如果在1012处确定未指示罐清除，则例程1000前进到1014以维持空气/燃料不平衡监测器。由此，可以继续监测发动机的汽缸空气/燃料不平衡。随后，例程1000结束。在另一方面，如果确认期望或指示罐清除操作，则例程1000前进到1016以中断不平衡监测器。由此，发动机的汽缸中的空气/燃料比的调节可以在1018处终止，因为罐清除将会将附加燃料蒸气提供到发动机中，这可影响AFR调节的预定模式。进一步地，测量相关联的曲柄加速度以及获悉峰函数也可结束。

一旦停止空气/燃料不平衡监测器，例程1000就继续到1020以开始罐清除操作。具体地，在1022处，打开清除管路中的罐清除阀(CPV)。进一步地，CPV的开口可以是斜升或逐渐增大。在本文，控制器将信号通信到机电致动器诸如CPV螺线管，以增大CPV的开口。由此，控制器确定CPV螺线管的占空比。同时，在1024处，将在到罐的通风管路中的罐通风阀(CVV)从闭合打开(或者如果已经打开就维持打开)。通过打开CVV，新鲜空气可以经由通风管路被抽吸到罐中，以促进罐中的储存燃料蒸气的解吸附。进一步地，如果燃料箱隔离阀(FTIV)存在，则将FTIV从打开调整为闭合。通过闭合FTIV，可以阻断从燃料箱进入罐中的燃料蒸汽流。由此，可以隔离燃料箱。

当CPV打开(或CPV的开口增大)时，来自罐的燃料蒸气可沿清除管路借此流动到进气歧管中。因为CPV逐渐倾斜地打开，清除蒸气流初始可不稳定。因此，在1026处，例程1000确定是否实现稳定的清除流。在一个示例中，可以基于由CPV螺线管从控制器接收的控制信号来获悉稳定的清除流。例如，稳定的清除流可以基于CPV螺线管的占空比来确定。在另一示例中，稳定的清除流可以通过来自进气歧管中的传感器的输出确认。如果未确认稳定的清除流，则例程1000继续到1028以维持AFR不平衡监测器禁用。随后，例程1000返回到1026。

相反地，如果确认稳定的清除流率，则例程1000前进到1030以重新启动空气/燃料不平衡监测器。由此，在1030处，清除流可以被稳定并将稳定量的燃料蒸气从罐提供到进气歧管中。然而，因为将附加燃料蒸汽从罐接收到发动机中，所以可以针对附加燃料校正空气/燃料不平衡监测器。具体地，在表350的模式中的燃料质量乘数可以基于稳定的清除流率来补偿附加清除蒸气。因此，在1032处，基于稳定的清除流率调整到汽缸中的燃料喷射。换句话说，在不平衡监测器的AFR调节期间进入到汽缸中的燃料喷射可以基于经由清除管路接收自罐的燃料蒸气的估计量进行修改。由此，可以从清除流率获悉清除流中的燃料蒸气的量。

进一步地，在1034处，可以调节汽缸中的AFR以再次引起一系列浓状态、稀状态以及化学计量状态。然而，在空气/燃料不平衡监测期间的调节模式(诸如，表350中的那些模式)可以补偿从罐接收的燃料蒸气的量。在一个示例中，当来自罐的清除蒸气被接收到发动机中时，经由燃料喷射器喷射到汽缸中的燃料可以减少(从表350中的初始模式)。因此，可以调节汽缸的空气/燃料比以便以不同于不存在清除时的方式在稳定的流清除操作期间获悉汽缸不平衡。

接着，在1036处，例程1000包括将清除流维持在稳定流率处，直到空气/燃料比不平衡监测完成。随后，例程1000结束。应该注意，一旦清除操作终止，空气/燃料不平衡监测器就可以表350的调节进行操作而没有针对清除的任何校正。

因此，在指示罐清除操作时，可以临时暂停空气/燃料不平衡监测。进一步地，一旦清除流率稳定，空气/燃料不平衡监测器就可以重新起动但以不同的燃料调节，以在汽缸中生成所需的浓状态、稀状态以及化学计量状态。此外，可以通过重新启动空气/燃料不平衡监测将清除保持在稳定状态处。由此，当未发生清除操作时，可以经由第一燃料喷射量在不平衡监测期间调节汽缸中的AFR，然而当清除操作以稳定的清除流进行时，可以经由第二燃料喷射量在不平衡监测器中调节AFR。应该注意，第一燃料喷射量可以基于预定模式，诸如参考图3(表350)描绘和描述的那些模式。然而，第二燃料喷射量可以基于稳定的清除流率。具体地，第二燃料喷射量可以是针对来自罐的稳定的清除蒸气流进行校正的表350的预定模式。

以此方式，可以监测发动机的汽缸空气/燃料比(AFR)不平衡。通过使用在汽缸中引起浓状态、稀状态以及化学计量状态的多个空气燃料比调节，可以获悉指示汽缸AFR的峰函数。峰函数可以基于测量曲柄加速度与预定曲柄加速度的匹配来计算。为增强结果的准确性，可以在AFR调节的多个重复上获悉峰函数，其中排除AFR的至少一个调节。估计的汽缸AFR可以是更加可靠的，因为估计的汽缸AFR基于在许多个重复上获悉的多个峰函数的加权平均值。进一步地，具有AFR不平衡的汽缸可以基于离群值计算来确定，所述离群值计算进而基于估计发动机中的所有汽缸的AFR的加权平均值。总的来说，以较高准确性程度探知汽缸AFR的技术效果是基于检测的AFR不平衡实现对发动机操作的调整。因此，可以增强发动机性能并且可以减少排放。

在一个示例中，一种方法可以包括：调节发动机的汽缸中的空气/燃料比以生成一系列浓状态、稀状态以及化学计量状态，并且基于峰函数识别汽缸中的可能的空气/燃料不平衡，所述峰函数在空气/燃料比的多个调节上确定，其中所述峰函数被计算为在多个调节上的曲柄加速度的平方和的倒数。在前述示例中，峰函数可以另外地或任选地指示汽缸的空气/燃料比与预定空气/燃料比之间的偏差。在前述示例中的任一个或全部中，所述方法可以另外地或替代地包括在一系列浓状态、稀状态以及化学计量状态的连续重复期间排除多个调节中的一个。在前述示例中的任一个或全部中，曲柄加速度的平方和可以另外地或任选地包括将在多个调节中的每个处的预定曲柄加速度与测量曲柄加速度之间的差值加到在多个调节期间的平均预定曲柄加速度与测量曲柄加速度的平均值之间的差值。在前述示例中的任一个或全部中，所述方法可以另外地或任选地包括在多个调节中的每个上确定每个峰函数的幅值。在前述示例中的任一个或全部中，汽缸的空气/燃料比可以另外地或任选地通过计算空气/燃料比的加权平均值来估计，所述加权平均值基于多个调节期间的每个峰函数的幅值。在前述示例中的任一个或全部中，所述方法可以另外地或任选地包括确定发动机的每个汽缸的空气/燃料比，并且通过比较每个汽缸的空气/燃料比与发动机的所有汽缸的空气/燃料比的加权平均值来指示给定汽缸中的空气/燃料不平衡。在前述示例中的任一个或全部中，所述方法可以另外地或任选地包括在多个调节中的每个期间标准化针对火花正时的曲柄加速度。

在另一示例中，一种用于发动机的方法可以包括：调节汽缸中的空气/燃料比以生成汽缸的一系列稀状态、浓状态以及化学计量状态，基于在调节期间生成的曲柄加速度来识别汽缸中的可能的空气/燃料不平衡，以及响应于发动机中的清除操作，禁用调节并停止可能的空气/燃料不平衡的识别。在前述示例中，所述方法可以另外地或任选地包括，响应于稳定的清除流率，恢复汽缸中的可能的空气/燃料不平衡的识别。在前述示例中的任一个或全部中，在清除操作之前，汽缸中的空气/燃料比的调节可以另外地或任选地包括对喷射到所述汽缸中的燃料量施加第一调整，并且其中在具有稳定的清除流率的所述清除操作期间调节所述空气/燃料比以识别所述汽缸中的可能的空气/燃料不平衡包括：对所述汽缸中的所述燃料量施加第二调整。在前述示例中的任一个或全部中，第一调整量可以另外地或任选地基于预定模式，并且第二调整可以另外地或任选地基于稳定的清除流率。在前述示例中的任一个或全部中，识别汽缸中的可能的空气/燃料不平衡可以另外地或任选地包括基于在空气/燃料比的多个调节中的每个期间的曲柄加速度的平方和来计算峰函数，并且其中在多个调节的连续重复期间可以另外地或任选地排除空气燃料比的至少一个调节。

一种示例系统可以包括：发动机，其具有第一汽缸和第二汽缸；曲轴传感器；耦接到第一汽缸的第一燃料喷射器和耦接到第二汽缸的第二燃料喷射器；以及控制器，其配置有存储在非暂时性存储器中并且可由处理器执行的指令以用于进行以下操作：通过改变由第一燃料喷射器喷射的燃料以一系列浓状态、稀状态以及化学计量状态来调节第一汽缸的空气/燃料比；通过改变由第二燃料喷射器喷射的燃料以一系列浓状态、稀状态以及化学计量状态来调节第二汽缸的空气/燃料比；经由曲轴传感器测量通过调节生成的曲柄加速度；基于曲柄加速度获悉第一汽缸的第一空气/燃料比并且获悉第二汽缸的第二空气/燃料比；基于第一汽缸和第二汽缸中的每个的获悉的空气/燃料比计算空气/燃料比的加权平均值；以及响应于第一空气/燃料比与加权平均值的偏差高于阈值偏差，指示第一汽缸的劣化。在前述示例中，发动机可以在调节期间另外地或任选地维持在化学计量空气/燃料比处，并且控制器包括进一步的指令以用于进行以下操作：响应于第二空气/燃料比与加权平均值之间的偏差低于阈值偏差，不指示第二汽缸的劣化。在前述示例中的任一个或全部中，控制器可以另外地或任选地包括进一步的指令以用于进行以下操作：响应于指示第一汽缸的劣化，调整一个或多个发动机操作参数。在前述示例中的任一个或全部中，第一空气/燃料比和第二空气/燃料比可以各自另外地或任选地基于峰函数被获悉，所述峰函数被计算为在每个调节期间的测量曲柄加速度的平方和的倒数，所述平方和包括计算在每个调节中的每个汽缸的测量曲柄加速度与对应的预定加速度之间的差值，以及在多个调节上的测量曲柄加速度的平均值与预定曲柄加速度的平均值之间的差值。在前述示例中的任一个或全部中，所述系统可以另外地或任选地进一步包括耦接到第一汽缸的第一火花塞和耦接到第二汽缸的第二火花塞，并且其中可以另外地或任选地针对火花正时调整每个汽缸的测量曲柄加速度。在前述示例中的任一个或全部中，所述系统可以另外地或任选地进一步包括罐，所述罐流体地耦接到发动机的进气歧管，并且其中控制器可以另外地或任选地包括进一步的指令以用于进行以下操作：响应于罐的清除操作，停止第一汽缸和第二汽缸中的每个中的空气/燃料比的调节。在前述示例中的任一个或全部中，控制器可以另外地或任选地包括进一步的指令以用于进行以下操作：响应于稳定的清除流率，估计清除蒸气的量并重新起动第一汽缸和第二汽缸中的每个中的空气/燃料比的调节，并且其中控制器可以另外地或任选地包括进一步的指令以用于进行以下操作：基于在进气歧管中接收的清除蒸气的估计量调整在第一汽缸和第二汽缸中的每个中喷射的燃料的量。

注意，本文包括的示例控制和估计例程可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和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、致动器以及其他发动机硬件来实施。本文描述的具体例程可以表示任何数目的处理策略中的一种或多种，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。由此，所说明的各种行为、操作和/或功能可以所说明的顺序执行、同时执行或在一些情况下省略。同样地，处理的次序并非是实现本文所描述的示例实施例的特征和优点所必需的，而是为易于说明和描述提供。根据所使用的特定策略，可以重复执行所说明的行为、操作和/或功能中的一种或多种。进一步地，所描述的行为、操作和/或功能可以用图形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，其中所描述的行为通过在包括各种发动机硬件组件的系统中结合电子控制器执行指令来实施。

应该认识到，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认为具有限制性意义，因为可能有许多变化。例如，以上技术可以被应用到V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其他发动机类型。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/或特性的所有新颖且非显而易见的组合以及子组合。

随附权利要求特别指出被认为新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以指“一个”元件或“第一”元件或其等效物。此类权利要求应被理解为包括一个或多个此类元件的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合以及子组合可以通过本权利要求的修正或者通过在本申请或相关申请中呈现的新权利要求加以要求。此类权利要求，无论其范围比原始权利要求的范围更宽、更窄或与之不同，仍被认为包括在本公开的主题内。