用于在发动机燃料关闭状况期间调节传感器和致动器的方法和系统与流程

文档序号:11260347阅读:190来源:国知局
用于在发动机燃料关闭状况期间调节传感器和致动器的方法和系统与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年3月9日提交的德国专利申请号102016203798.6的优先权。为了所有目的,上面提及的申请的全部内容以引用方式并入本文。

本描述总体涉及用于在新鲜空气正在流过内燃发动机而没有任何燃料输送的时间段期间监测或调整内燃发动机的吸气系统或排气系统中的传感器或致动器的系统和方法。



背景技术:

内燃发动机的吸气系统或排气系统中的一些传感器必须被不时地监测或调整,并且这在吸气系统和/或排气系统充满新鲜空气并且由此含有规定量的氧气的状况下必须被执行。此外,为了在这样的规定状况下补偿的目的,吸气系统或排气系统中的一些致动器(例如用于将少量的燃料喷射到吸气系统或排气系统内的喷射器)需要监测和调整。

特别地,如果传动系统通过分离离合器而被打开,吸气系统或排气系统中的传感器或致动器能够被监测且被调整的规定状况被实现,其中发动机制动通过中断燃料输送而被终止,使得新鲜空气流过内燃发动机,而其回转速率在摩擦和惯性的影响下自由降低。

然而,具有自由下降的回转速率的能够被用于监测或调整的时间段的长度相对短,并不足以使吸气系统和/或排气系统完全充满新鲜空气,并且此后仍然会执行监测或调整任务。此外,有用时间段的长度取决于传动系统打开的时间点处的发动机的回转速率,并且回转速率的降低速率取决于发动机的惯性和发动机的摩擦。

如果监测或调整在传动系统关闭的发动机制动模式下被执行,则用于监测和调整任务的较长有用时间段被实现,但是这样的时间段的有用长度或回转速率的降低速率取决于当前行驶状况,并且也取决于被保持关闭足够长的传动系统,使得也没有用于监测和调整任务的明确规定的状况被实现。

作为一个示例,可用于监测和调整任务的时间段可以通过在离合器被分离一持续时间的情况下减少自由滚动而被延长至所需的持续时间,但是这对于驾驶员来说不会是期望的。



技术实现要素:

本发明的目的是指定一种用于监测或调整内燃发动机的吸气系统或排气系统中的传感器或致动器的方法,所述方法为该目的提供规定的且足够长的时间段而不使驾驶员不舒服。

在一个示例中,上述问题可以通过一种车辆方法来解决,所述方法包含:在新鲜空气正在流过所述内燃发动机而没有燃料输送的时间段期间监测和调整内燃发动机的吸气系统和排气系统中的每一个中的多个传感器和致动器,其中新鲜空气正在流过所述内燃发动机而没有燃料输送的所述时间段通过将由电动马达产生的正扭矩传递给所述内燃发动机而被延长,由所述电动马达施加在所述内燃发动机上的所述正扭矩小于由所述内燃发动机的内部摩擦产生的负扭矩。

以此方式,通过将由电动马达产生的扭矩传递给内燃发动机,发动机转速随着时间的降低速率(rpm/秒)可以被减小,并且新鲜空气在燃料输送被切断的情况下流过内燃发动机并且监测或调整被执行的时间段(窗口)可以被延长。

de102007026354a1和ep1807278b1公开具有内燃发动机的混合动力电动车辆,如果所述内燃发动机在自由降低的回转速率的情况下或在当燃料输送被关闭时的发动机制动模式下运行时,所述内燃发动机能够借助于当燃料输送被关闭时由电动马达产生的扭矩而被保持在规定的回转速率下。这使得当回转速率降至最小回转速率时燃料输送的消耗能够被阻止,以便节省燃料,诸如为了与本公开完全不同的目的。

根据本公开的方法特别适合于在具有借助于内燃发动机和至少电动马达(诸如能够推进车辆或当推进车辆时至少能够支持内燃发动机的电动马达)的混合动力驱动装置的马达车辆中被执行。这样的电动马达也能够在执行所述方法所需的回转速率下驱动内燃发动机。

如果例如微混合动力车辆包含也能够被用作能够在比起动内燃发动机所需的速率更高的回转速率下产生正扭矩的发电机的曲轴起动机马达,所述方法可以在微混合动力车辆中被执行也是可能的。

在监测或调整期间,至少一个电动马达可以将小于由内燃发动机的内部摩擦产生的负(即,制动)扭矩的正(即,驱动)扭矩施加在内燃发动机上。马达车辆的传动系统可以在监测和调整期间打开,但是如果监测或调整当前正在发生并且发动机的回转速率正在当前行驶状况下过快地降低,所述方法也可以被用来在传动系统关闭的情况下延长发动机制动模式。

由电动马达产生的在监测或调整期间被施加在内燃发动机上的正扭矩可以大体上恒定。以此方式,针对监测或调整获得明确规定的状况。一旦监测或调整被完成,正扭矩的施加就优选结束。

本公开不仅能够被用来监测或调整传感器或致动器,而且被用来监测或调整内燃发动机的部件的位置,诸如,例如被用于齿角和上止点的调整。

应当理解,提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念,这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征,要求保护的主题的范围被紧随具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外,要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出用于混合动力车辆的示例推进系统。

图2示出内燃发动机系统的示意图。

图3示出图示上面可以被实施用于调整发动机转速的降低速率以便监测和调整传感器和致动器的示例方法的流程图。

图4示出在减速燃料切断(dfso)事件期间调整发动机转速的降低速率的示例。

具体实施方式

以下描述涉及用于包括诸如在图2中示出的内燃发动机的诸如在图1中示出的用于插电式混合动力车辆的系统和方法。发动机控制器可以被配置为执行控制程序(诸如图3的示例程序)以在减速燃料切断(dfso)事件期间减小发动机转速的降低速率,从而增加在dfso事件的开始与当发动机转速降至怠速时的时间之间可用的时间窗口。图4示出在dfso事件期间发动机转速的降低速率的调节的示例。

图1图示说明示例车辆推进系统100。车辆推进系统100包括燃烧燃料的发动机110和马达120。作为非限制性示例,发动机110包含内燃发动机,而马达120包含电动马达。马达120可以被配置为使用或消耗不同于发动机110的能源。例如,发动机110可以消耗液体燃料(例如,汽油)以产生发动机输出,而马达120可以消耗电能以产生马达输出。因此,具有推进系统100的车辆可以被称为混合动力电动车辆(hev)。

车辆推进系统100可以依据车辆推进系统遭遇到的工况使用各种不同的运转模式。这些模式中的一些可以使发动机110能够被维持在关闭状态(例如,设定为停用状态),在这种情况下发动机的燃料消耗被中止。例如,在所选工况下,马达120可以经由驱动轮130推进车辆(如通过箭头122指示的),而发动机110被停用。

在其他工况下,发动机110可以被设定为停用状态(如在上文中所描述的),而马达120可以被运转为给能量存储装置150(诸如电池)充电。例如,马达120可以接收来自驱动轮130的车轮扭矩(如通过箭头122指示的),其中马达可以将车辆的动能转换为存储在能量存储装置150处的电能(如通过箭头124指示的)。这种运转可以被称为车辆的再生制动。因此,在一些实施例中,马达120能够提供发电机功能。然而,在其他实施例中,发电机160反而可以接收驱动轮130的车轮扭矩,其中发电机可以将车辆的动能转换为存储在能量存储装置150处的电能(如通过箭头162指示的)。

在其他工况下,发动机110可以通过燃烧从燃料系统140接收的燃料(如通过箭头142指示的)而运转。例如,发动机110可以被运转为经由驱动轮130推进车辆(如通过箭头112指示的),而马达120被停用。在其他工况期间,发动机110和马达120都可以被运转为经由驱动轮130推进车辆(如分别通过箭头112和122指示的)。发动机和马达都可以选择性地推进车辆的配置可以被称为并联式车辆推进系统。注意,在一些实施例中,马达120可以经由第一组驱动轮推进车辆,而发动机110可以经由第二组驱动轮推进车辆。

燃料系统140可以包括一个或多个燃料存储箱144,用于在车辆上存储燃料。例如,燃料箱144可以存储一种或更多种液体燃料,包括但不限于:汽油、柴油和酒精燃料。在一些示例中,燃料可以在车辆上被存储为两种或更多种不同燃料的混合物。例如,燃料箱144可以被配置为存储汽油和乙醇的混合物(例如,e10、e85等)或汽油和甲醇的混合物(例如,m10、m85等),由此这些燃料或混合燃料可以被输送至发动机110,如通过箭头142指示的。其他合适的燃料或混合燃料可以被供应至发动机110,其中它们可以在发动机处被燃烧,以产生发动机输出。发动机输出可以被用来推进车辆(如通过箭头112指示的),和/或被用来经由马达120或发电机160给能量存储装置150充电。

控制系统190可以与发动机110、马达120、燃料系统140、能量存储装置150和发电机160中的一个或多个连通。控制系统190可以从发动机110、马达120、燃料系统140、能量存储装置150和发电机160中的一个或多个接收感测反馈信息。另外,响应于该感测反馈,控制系统190可以向发动机110、马达120、燃料系统140、能量存储装置150和发电机160中的一个或多个发送控制信号。控制系统190可以从车辆操作者102接收操作者请求的车辆推进系统的输出的指示。例如,控制系统190可以从与踏板192连通的踏板位置传感器194接收感测反馈。踏板192可以示意地指代制动器踏板和/或加速器踏板。

能量存储装置150可以周期地接收来自位于车辆外部的电源180(例如,不是车辆的一部分)的电能,如通过箭头184指示的。作为非限制性示例,车辆推进系统100可以被配置为插电式混合动力电动车辆(hev),由此电能可以经由电能/电力传输电缆182从电源180供应至能量存储装置150。在能量存储装置150从电源180的再充电运转期间,电力传输电缆182可以将能量存储装置150与电源180电耦接。当车辆推进系统运转以推进车辆时,电力传输电缆182可以在电源180与能量存储装置150之间断开。控制系统190可以识别和/或控制存储在能量存储装置处的电能的量,其可以被称为电荷状态(荷电状态)。

在其他实施例中,电力传输电缆182可以被省略,其中可以在能量存储装置150处从电源180无线地接收电能。例如,能量存储装置150可以通过电磁感应、无线电波、电磁谐振中的一个或多个从电源180接收电能。

燃料系统140可以周期地接收来自位于车辆外部的燃料源的燃料。作为非限制性示例,可以通过经由燃料分配装置170接收燃料给车辆推进系统100加燃料,如通过箭头172指示的。在一些实施例中,燃料箱144可以被配置为存储从燃料分配装置170接收的燃料直至向发动机110供应燃料用于燃烧。

在一个示例中,在低于阈值发动机扭矩需求期间,可以中止到发动机110的多个汽缸的加燃料,并且可以开始减速燃料切断事件(dfso)。在dfso期间,由于不喷射燃料,所以新鲜空气可以流过发动机部件。另外,在dfso期间,发动机转速可以稳定地降低并达到发动机怠速。在dfso事件的开始与当发动机转速降至怠速时之间的时间窗口期间,当新鲜空气流过发动机系统时,多个发动机系统传感器(包括质量流量传感器、进气氧传感器、排气氧传感器、氮氧化物传感器和微粒物质传感器中的每一个)可以被动态地校准。为了延长可用于动态校准的时间窗口,电动马达120可以被运转为产生正扭矩以部分地平衡在多个汽缸处产生的负摩擦扭矩。动态地校准可以在传动系统打开的情况下在高于阈值发动机转速时被执行,阈值发动机转速是怠速。经由电动马达120的正扭矩可以具有恒定量值,并且可以被施加到发动机110上直至发动机转速降至阈值发动机转速之下,正扭矩的量值相对于负摩擦扭矩的量值更小。

图2图示说明发动机110的汽缸200的非限制性示例,包括与汽缸交界的进气系统部件和排气系统部件。在一个示例中,发动机110可以是图1中的发动机110。注意,汽缸200可以对应于多个发动机汽缸中的一个。汽缸200至少部分地由燃烧室壁232和活塞236限定。活塞236可以连同发动机的其他活塞一起通过连接杆被耦接至曲轴240。曲轴240可以经由变速器与驱动轮130、马达120或发电机160可运转地耦接。

汽缸200可以经由进气通道242接收进气。进气通道242还可以与发动机110的其他汽缸连通。进气通道242可以包括节气门262,所述节气门包括可以通过控制系统190调节以改变被提供给发动机汽缸的进气流的节流板264。汽缸200能够经由一个或多个进气门252与进气通道242连通。汽缸200可以经由排气通道248排出燃烧产物。汽缸200能够经由一个或多个排气门254与排气通道248连通。

在一些实施例中,汽缸200可以可选地包括火花塞292,所述火花塞292可以通过点火系统288来致动。燃料喷射器266可以被提供在汽缸中以直接向其输送燃料。然而,在其他实施例中,燃料喷射器可以在进气门252的上游被布置在进气通道242内。燃料喷射器266可以通过驱动器268来致动。在一个示例中,在减速燃料切断(dfso)事件期间,在dfso事件的开始与当发动机转速降至怠速时之间的窗口(时间)中,通过经由一个或多个燃料喷射器将一定量的燃料喷射到一个或多个汽缸内并且然后监测所产生的扭矩量,一个或多个燃料喷射器可以被动态地校准。另外,在一定量的燃料到一个或多个单独汽缸内的喷射期间,发动机转速的变化可以被监测。在一定量的燃料到一个或多个单独汽缸内的喷射期间,汽缸之间的燃料分布可以被测量,并且响应于分布高于阈值偏差,加燃料安排可以在随后的发动机循环中被调节。

一个或多个排气后处理装置可以被耦接至排气通道248,用于在排气被释放到大气之前处理排气。在一个示例中,nox催化剂270和微粒过滤器272可以被耦接至排气通道。nox传感器274可以被耦接至催化剂270以估计催化剂的nox转化效率,并且微粒物质传感器276可以被耦接至微粒过滤器272以估计被积聚在过滤器272上的微粒物质的量。在dfso事件期间,在dfso事件的开始与当发动机转速降至怠速时之间的窗口(时间)中,可以进行发动机排气系统传感器(包括氮氧化物传感器274和微粒物质传感器276)的动态校准。在dfso事件之后,更新的校准可以被用于排气系统传感器中的每一个的运转。图2示意地描绘控制系统190的非限制性示例。控制系统190可以包括处理子系统(cpu)202,所述处理子系统(cpu)202可以包括一个或多个处理器。cpu202可以与存储器(包括只读存储器(rom)206、随机存储存储器(ram)208和不失效存储器(kam)210中的一个或多个)连通。作为非限制性示例,该存储器可以存储可由处理子系统执行的指令。在本文中描述的过程流、功能性和方法可以被表示为被存储在控制系统的存储器处的可以由处理子系统执行的指令。

cpu202能够经由输入/输出装置204与发动机110的各种传感器和致动器连通。作为非限制性示例,这些传感器可以向控制系统提供工况信息形式的感测反馈,并且可以包括:经由传感器220的通过进气通道242的质量空气流量(maf)的指示、经由传感器222的歧管空气压力(map)的指示、经由节气门262的节气门位置(tp)的指示、经由可以与冷却剂通道214连通的传感器212的发动机冷却剂温度(ect)的指示、经由传感器218的发动机转速(pip)的指示、经由排气成分传感器226的排气氧含量(ego)的指示、经由进气成分传感器(未示出)的进气氧含量的指示、经由pcv排气管路气体传感器233的pcv排气湿度和碳氢化合物含量的指示、经由传感器255的进气门位置的指示、经由传感器257的排气门位置的指示、经由传感器274的催化剂nox水平的指示、经由传感器276的微粒过滤器碳烟水平的指示等。例如,传感器233可以是湿度传感器、氧传感器、碳氢化合物传感器和/或其组合。

此外,控制系统可以经由以下致动器中的一个或多个控制发动机110(包括汽缸200)的运转:经由驱动器268以改变燃料喷射正时和量、经由点火系统288以改变火花正时和能量、经由进气门致动器251以改变进气门正时、经由排气门致动器253以改变排气门正时以及经由节气门262以改变节流板264的位置等。注意,进气门致动器251和排气门致动器253可以包括电磁气门致动器(eva)和/或基于凸轮随动件的致动器。

以此方式,图1和图2的系统提供一种混合动力车辆系统,所述混合动力车辆系统包含:发动机,其包括发动机进气歧管、发动机排气歧管和多个汽缸;电动马达,其被耦接至电池;一个或多个燃料喷射器,其被耦接至所述多个汽缸和所述发动机进气歧管;踏板位置传感器;排气催化剂,其包括氮氧化物传感器、包括微粒物质传感器的微粒过滤器和被耦接至所述发动机排气歧管的排气氧传感器;质量流量传感器和进气氧传感器,其被耦接至所述发动机进气歧管;以及控制器,其具有被存储在非临时性存储器上用于以下的计算机可读指令:响应于低于阈值发动机扭矩需求,中止到所述多个汽缸的加燃料,打开所述传动系统,使所述电动马达运转为产生正扭矩以部分地平衡在所述多个汽缸处产生的负摩擦扭矩,以及动态地校准所述质量流量传感器、所述进气氧传感器、所述排气氧传感器、所述氮氧化物传感器和所述微粒物质传感器中的每一个。

图3图示说明可以被实施用于在减速燃料切断(dfso)事件期间调节发动机转速的降低速率的第一示例方法300。用于执行方法300和本文中包括的其余方法的指令可以由控制器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(诸如在上面参照图2描述的传感器)接收的信号来执行。控制器可以根据在下面描述的方法采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机运转。

在302处,该程序包括估计和/或测量发动机工况。被评估的状况可以包括例如发动机温度、发动机负荷、驾驶员扭矩需求、发动机转速、节气门位置、排气压力、排气空燃比、包括环境温度、压力和湿度的环境状况、map、maf、升压等。

在304处,该程序包括确定驾驶员扭矩需求是否低于阈值。驾驶员扭矩需求可以基于来自踏板位置传感器的输入来估计。如果确定驾驶员扭矩需求高于阈值,则在304处到一个或多个汽缸的燃料喷射可以被继续用于燃烧和发动机扭矩的供应。通过燃烧产生的扭矩可以被用来推进车辆。在一个示例中,当发动机扭矩被用于车辆运转时,电动马达可以不在这时候被运转。

如果确定驾驶员扭矩需求低于阈值,则在306处减速燃料切断(dfso)事件可以被开始,并且到汽缸的燃料喷射可以被中止。由于驾驶员扭矩需求低于阈值,所以经由燃烧的发动机扭矩的产生不会被期望。通过开始dfso事件,燃料效率可以在较低的驾驶员扭矩需求期间被改善。在dfso期间,由于燃料不被喷射,所以100%空气可以流过汽缸和发动机排气装置。由于燃烧不再被执行,所以发动机转速会由于作用在发动机汽缸上的摩擦力(产生负扭矩)的影响而开始降低。

在308处,为了减小发动机转速关于时间的降低速率(rpm/sec)并且延长发动机转速下降阶段的持续时间,电动马达可以被运转为供应正扭矩。正扭矩可以在量值上相对于负摩擦扭矩更小,并且由此可以部分地平衡在多个汽缸处产生的负摩擦扭矩。在一个示例中,恒定的正扭矩可以经由电动马达被供应直至发动机转速降至怠速。在另一示例中,经由电动马达供应的正扭矩的量值可以基于发动机转速来调节,所述量值随着dfso事件开始时的发动机转速降低而增加,所述正扭矩随着发动机转速降低而减小。因此,控制器可以基于dfso事件开始时的发动机转速和dfso事件的开始与当发动机转速降至零使得用于多个发动机传感器的一组校准可以被完成时的时间之间的期望的时间窗口来确定要被施加于发动机的正扭矩的量值。控制器可以通过直接考虑dfso事件开始时的发动机转速和期望的期间窗口的确定来确定正扭矩的量值,诸如随着期望的时间窗口减小而增加正扭矩。控制器可以替代地通过参考被存储在控制器的存储器中的查找表、到查找表的为dfso事件开始时的发动机转速和期望的时间窗口中的每一个的输入和为正扭矩的输出来确定正扭矩。

另外,在dfso事件开始后,传动系统可以被打开。由于打开传动系统,所以来自车辆的总体道路负荷的发动机阻力(摩擦)扭矩可以被减小。通过减少阻力扭矩,发动机转速下降阶段的持续时间可以被进一步延长。

在310处,在发动机转速下降阶段(诸如在dfso事件的开始与当发动机转速降至怠速时之间的持续时间(窗口))期间,多个发动机传感器的动态校准可以被执行。在该发动机转速下降阶段期间,具有已知氧含量(21%)的纯空气可以流过发动机传感器。在一个示例中,在进气流和排气流中存在已知氧量的情况下,进气氧传感器和排气氧传感器中的每一个的校准可以被执行。在另一示例中,经由质量空气流量传感器估计的空气质量流量信号的可信度可以在不同的发动机转速和对应的发动机体积效率下被检查。另外,排气传感器(诸如nox传感器和微粒物质传感器)可以在当发动机转速在怠速之上时的dfso事件中的时间窗口期间被校准。因此,响应于经由发动机传感器估计的信号不同于预期的(计算的)信号,诊断代码可以被设定为指示具体发动机传感器中的退化。另外,对于未来的发动机运转,在dfso事件期间获得的更新的校准可以被用来改善传感器读数的鲁棒性。通过延长发动机转速下降阶段的持续时间,dfso事件的开始与当发动机转速降至怠速时之间的时间窗口可以被延长,并且前面提到的发动机传感器的动态校准可以在时间窗口内被完成。

在312处,在dfso事件的开始与当发动机转速降至怠速时之间的时间窗口中,多个发动机致动器(包括燃料喷射器)的动态校准也可以被执行。在一个示例中,即使在dfso事件期间不存在对燃料喷射的需要,较少量的燃料(相对于被喷射用于燃烧的燃料量)也可以被喷射到一个或多个发动机汽缸,并且由喷射的燃料量造成的扭矩影响可以被估计并且被校准。在另一示例中,燃料可以在时间窗口期间在不同的发动机转速下被喷射多次,并且在每次燃料喷射之后,发动机转速的变化可以被监测。

在又一示例中,在时间窗口内将一定量的燃料喷射到一个或多个单独汽缸内期间,汽缸之间的燃料分布可以被测量,并且响应于分布高于阈值偏差,加燃料安排可以被调节。因此,随后的发动机循环中的加燃料脉宽可以被调节以考虑汽缸之间的燃料分布的偏差。通过延长窗口,燃料喷射器的多次校准可以在不同的发动机转速下被执行。

在314处,该程序包括确定发动机转速是否大体上等于怠速。一旦发动机转速降至怠速,发动机传感器和致动器的进一步校准和诊断就可以不被执行。如果确定发动机转速在怠速之上,则在316处正扭矩可以继续被施加于发动机以在dfso事件期间延长发动机转速下降阶段的持续时间。

如果确定发动机转速已经降低至怠速,则控制器可以向电动马达发送中止正扭矩的供应的信号,并且电动马达的运转可以被停用。在达到怠速之后,发动机转速可以进一步降低至零。

以此方式,一种用于混合动力车辆的方法包含:在减速燃料切断(dfso)事件期间,经由电动马达将正扭矩施加在发动机上直至当发动机转速达到怠速时的时间,在所述dfso事件的开始与当所述发动机转速达到所述怠速时之间的窗口期间进行一个或多个发动机传感器的动态校准,以及一旦所述发动机转速降至所述怠速之下,中止所述一个或多个发动机传感器的所述动态校准。

图4示出在dfso事件期间的发动机转速的降低速率的调节的示例。y轴线示出发动机回转速率(以rpm为单位),并且x轴线表示时间(以秒为单位)。曲线1示出常规马达车辆或所谓的微混合动力车辆、具有使用相当常规尺寸的电动曲轴起动机马达的自动起动/停止系统并且具有用于给相当小的起动机电池充电的制动能量回收装置的马达车辆中的内燃发动机的回转速率的典型时间剖面。

如果驾驶员在时间点t0处在没有压低离合器的情况下(即,在传动系统关闭的情况下)使其脚离开加速踏板,则燃料的输送被自动关闭并且车辆处于发动机制动模式下,其中回转速率相对缓慢地降低直至例如驾驶员在时间点t3处压低离合器并且由此打开传动系统。回转速率然后更快地降至怠速回转速率,并且然后它在自动起动/停止系统的情况下在短时间之后降至零,如在曲线1中示出的。发动机回转速率可以保留在常规马达车辆中,如在曲线的分支1'中示出的。

在时间点t0之后的时间点t1处,吸气系统和/或排气系统充满新鲜空气,并且由此含有规定量的氧气,这实现吸气系统和排气系统中的传感器和致动器的监测和调整,因为可用于此的在该示例中从t1延伸到t3的时间窗口4足够长。

曲线2示出具有借助于内燃发动机和电动马达的混合动力传动系统的马达车辆中的内燃发动机的回转速率的典型时间剖面。

如果在时间点t0处驾驶员使其脚离开加速踏板,则在混合动力车辆的情况下传动系统通常被自动打开,并且内燃发动机的回转速率快速地自由降低直至它在时间点t2处为零。可用于监测和调整传感器或致动器的从t1延伸到t2的时间窗口5然后通常太短。

曲线3示出具有混合动力传动系统的马达车辆中的内燃发动机的回转速率的时间剖面,其中当燃料输送被关闭时新鲜空气正在流过内燃发动机并且监测或调整正在被执行的时间段通过将由电动马达产生的扭矩传递给内燃发动机而被延长。

在从t0延伸到t3的时间段期间,混合动力车辆的电动马达将略微小于由内燃发动机的内部摩擦产生的制动扭矩的恒定驱动扭矩施加在内燃发动机上。因此,发动机的回转速率缓慢地降低,使得较长时间窗口4可用于监测和调整传感器或致动器。

驱动扭矩在图中被示为用于致动电动马达的方波信号6。在时间窗口4结束的时候,驱动扭矩被再次关闭,并且内燃发动机的回转速率更快地降至零。在该示例性实施例中,曲线3的位于时间点t0与t3之间的节段倾斜地降低,因为驱动扭矩小于内燃发动机的摩擦扭矩。

替代地,可以使得驱动扭矩具有与摩擦扭矩相同的量值,并且仅被允许从发动机的回转速率已经降至怠速回转速率的时间点开始起作用。在这样的情况下,发动机的回转速率最初将会遵循曲线2直至它达到怠速回转速率,并且然后被电动马达保持在怠速回转速率至少直至时间点t3,使得发动机的回转速率遵循在图中示出的曲线7的臂。然而,在这种情况下,在前述示例性实施例中,可用于监测和调整任务的时间段将会略微短于时间窗口4。

在其他示例性实施例中,在时间点t0与t3之间驱动内燃发动机的扭矩将会沿着除直线之外的线移动,使得时间点t0与t3之间的内燃发动机的回转速率沿着在曲线3与曲线2之间的对应节段之间经过的任何弯曲线降低。此外,可用于监测和调整任务的时间段可以通过增加被施加在发动机上的正扭矩的量值而被延长。

以此方式,通过使电机运转为在dfso事件中的发动机转速下降阶段期间产生正扭矩,发动机转速的降低速率可以被减小,并且dfso事件的开始与当发动机转速达到怠速时之间的窗口可以被延长。延长窗口的技术效果是:在该窗口内,多个发动机传感器的校准和诊断可以在发动机转速降至怠速之前被执行。通过在时间窗口内执行校准和诊断,流过发动机部件的新鲜空气可以被用于在dfso事件期间的校准和诊断。

一种示例车辆方法包含:在新鲜空气正在流过所述内燃发动机而没有燃料输送的时间段期间监测和调整内燃发动机的吸气系统和排气系统中的每一个中的多个传感器和致动器,其中新鲜空气正在流过所述内燃发动机而没有燃料输送的所述时间段通过将由电动马达产生的正扭矩传递给所述内燃发动机而被延长,由所述电动马达施加在所述内燃发动机上的所述正扭矩小于由所述内燃发动机的内部摩擦产生的负扭矩。在任一前述示例中,附加地或可选地,所述车辆包括具有所述内燃发动机和所述电动马达的混合动力传动系统。在前述示例中的任一个或全部中,附加地或可选地,在所述多个传感器和致动器的所述监测和调整期间,所述车辆的所述传动系统被打开。在前述示例中的任一个或全部中,附加地或可选地,由所述电动马达施加在所述内燃发动机上的所述正扭矩具有恒定的量值。前述示例中的任一个或全部进一步包含,附加地或可选地,一旦所述多个传感器和致动器的所述监测和调整被完成,中止所述正扭矩的施加。前述示例中的任一个或全部进一步包含,附加地或可选地,一旦发动机转速达到怠速,中止所述正扭矩的施加。在前述示例中的任一个或全部中,附加地或可选地,监测和调整多个传感器和致动器包括监测和调整多个传感器和致动器包括经由空气质量流量传感器估计的空气质量流量信号的可信度检查。在前述示例中的任一个或全部中,附加地或可选地,监测和调整多个传感器和致动器进一步包括通过经由一个或多个燃料喷射器将一定量的燃料喷射到一个或多个汽缸内来监测扭矩的变化。

用于混合动力车辆的另一示例方法包含:在减速燃料切断(dfso)事件期间,经由电动马达将正扭矩施加在发动机上直至当发动机转速达到怠速时的时间,在所述dfso事件的开始与当所述发动机转速达到所述怠速时之间的窗口期间进行一个或多个发动机传感器的动态校准,以及一旦所述发动机转速降至所述怠速之下,中止所述一个或多个发动机传感器的所述动态校准。在前述示例中的任一个中,附加地或可选地,施加所述正扭矩包括,在所述窗口内施加恒定的正扭矩,所述正扭矩的量值小于由所述发动机上的摩擦力产生的负扭矩的量值。在前述示例中的任一个或全部中,附加地或可选地,所述正扭矩的所述量值基于所述dfso事件开始时的发动机转速,所述量值随着所述dfso事件开始时的所述发动机转速降低而增加。在前述示例中的任一个或全部中,附加地或可选地,进行一个或多个发动机传感器的动态校准包括在一个或多个发动机转速下进行由质量空气流量传感器产生的空气质量流量信号的校准。在前述示例中的任一个或全部中,附加地或可选地,进行一个或多个发动机传感器的动态校准进一步包括,当包含一定量的氧的新鲜空气在所述窗口期间流过所述发动机时,进行排气氧传感器和进气氧传感器中的每一个的动态校准。在前述示例中的任一个或全部中,附加地或可选地,进行一个或多个发动机传感器的动态校准进一步包括进行被耦接至一个或多个排气后处理装置的发动机排气系统传感器的动态校准,所述发动机排气系统传感器包括氮氧化物传感器和微粒物质传感器。前述示例中的任一个或全部进一步包含,附加地或可选地,通过经由所述一个或多个燃料喷射器将一定量的燃料喷射到一个或多个汽缸内并且监测所产生的扭矩量来进行包括一个或多个燃料喷射器的一个或多个发动机致动器的动态校准。前述示例中的任一个或全部进一步包含,附加地或可选地,在将所述一定量的燃料喷射到所述一个或多个单独汽缸内期间,监测发动机转速的变化。前述示例中的任一个或全部进一步包含,附加地或可选地,在将所述一定量的燃料喷射到所述一个或多个单独汽缸内期间,测量汽缸之间的燃料分布,并且响应于分布高于阈值偏差,在随后的发动机循环中调节加燃料安排。

在又一示例中,一种混合动力车辆系统包含:发动机,其包括发动机进气歧管、发动机排气歧管和多个汽缸;电动马达,其被耦接至电池;一个或多个燃料喷射器,其被耦接至所述多个汽缸和所述发动机进气歧管;踏板位置传感器;排气催化剂,其包括氮氧化物传感器、包括微粒物质传感器的微粒过滤器和被耦接至所述发动机排气歧管的排气氧传感器;质量流量传感器和进气氧传感器,其被耦接至所述发动机进气歧管;以及控制器,其具有被存储在非临时性存储器上用于以下的计算机可读指令:响应于低于阈值发动机扭矩需求,中止到所述多个汽缸的加燃料,打开所述传动系统,使所述电动马达运转为产生正扭矩以部分地平衡在所述多个汽缸处产生的负摩擦扭矩,以及动态地校准所述质量流量传感器、所述进气氧传感器、所述排气氧传感器、所述氮氧化物传感器和所述微粒物质传感器中的每一个。

注意,包括在本文中的示例控制和估计例程能够与各种发动机和/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存储为非临时性存储器中的可执行指令,并且可以由包括控制器与各种传感器、致动器和其它发动机硬件的控制系统执行。本文描述的具体例程可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个,诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等。因此,所示的各种行为、操作和/或功能可以按所示的顺序执行、并行地执行或在一些情况下省略。同样,处理的顺序不是实现本文面描述的实施例的特征和优点所必需的,而是为了便于说明和描述提供。根据使用的特定策略,所示的行为、操作和/或功能中的一个或多个可以被重复地执行。此外,所述的行为、操作和/或功能可以图形化地被程序化到发动机控制系统的计算机可读存储介质的非临时性存储器之内的代码,其中所述的行为通过执行包括各种发动机硬件组件与电子控制器的系统中的指令而被执行。

应当认识到,本文所公开的构造和例程在本质上是示例性的,并且这些具体实施例不应被认为具有限制意义,因为许多变体是可能的。例如,上述技术可以使用到v-6、i-4、i-6、v-12、对置4缸和其它发动机类型。本公开的主题包括本文所公开的各种系统和配置和其它特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

随附的权利要求具体指出被认为新颖的和非显而易见的特定组合和子组合。这些权利要求可以涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。这样的权利要求应当被理解为包括一个或多个这样的元件的组合,既不要求也不排除两个或更多个这样的元件。所公开的特征、功能、元件和/或性质的其它组合和子组合可以通过修改本申请的权利要求或通过在本申请或相关的申请中提出新权利要求被要求保护。这样的权利要求,无论比原权利要求范围更宽、更窄、等同或不同,均被认为包含在本公开的主题内。

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