用于气缸排气门诊断的系统和方法与流程

本说明书总体涉及用于在车辆钥匙关断状态期间对联接到气缸的排气门执行诊断的方法和系统。

背景技术：

在四冲程循环发动机中，从单个活塞的包括进气、压缩、做功和排气冲程的四个独立的活塞运动(冲程)中的燃烧过程回收功率。在进气冲程期间，进气门打开以将空气引进燃烧室中。类似地，在排气冲程期间，排气门打开以允许排气从燃烧室释放。在压缩冲程和做功冲程期间，进气门和排气门保持关闭，从而密封燃烧室并在压缩冲程期间使压缩最大化并且有效地将由燃烧产生的能量传递到做功冲程中的活塞运动中。经由排气门流出气缸的排气包括燃烧的副产物。因此，随着时间的推移，碳烟和其他碳材料可能会积聚在排气门中。例如，排气门可能逐渐充满积碳，这在一些示例中可能导致排气门表现出劣化(例如卡在至少部分打开的位置中)。例如，如果燃烧室在压缩冲程期间未被密封，则气缸可能在点火之前失去其大部分空气/燃料混合物，从而导致燃烧不稳定和失火。

sellers在美国专利no.7,581,433中展示了一种用于进行车外气缸泄漏测试的示例方法。sellers介绍了一种设备，所述设备包括软管，所述软管的一端被配置成与联接到待测气缸的火花塞孔连通，并且另一端被配置成附接到加压气体源。将加压气体引导到气缸中并且监测缸中的压力以检测气缸是否泄漏。

然而，本发明人已经认识到这种系统的潜在问题。例如，车外诊断方法需要由专家执行，并且这种方法还是侵入性的，有难度并且耗时。sellers描述的方法可能无法区分气缸的进气门的泄漏与排气门的泄漏。排气门的泄漏可能通过导致失火、回火、怠速不稳、较低功率输出和降低的燃料经济性而对发动机操作产生不利影响。如果气缸长时间在排气门泄漏的情况下运行，则在燃烧期间释放的大量热量可能会进一步侵蚀气门。

技术实现要素：

在一个示例中，上述问题可以通过一种发动机方法来解决，所述发动机方法包括：通过在车载测试期间密封联接到驱动车辆的多缸发动机的气缸的排气门来测试所述排气门的劣化；在所述测试期间将压缩空气引导到所述气缸中；以及基于通过联接到所述气缸的排气装置的空气流量相对于通过所述排气装置的基线空气流量，指示在所述测试期间存在或不存在所述排气门的劣化。以这种方式，通过在车辆钥匙关断状态期间将加压空气引导通过发动机气缸，可以检测联接到气缸的排气门的劣化。

在一个示例中，当发动机未运行时，可以在车辆钥匙关断状态期间适时地执行气缸排气门的诊断程序。车辆可以是自主车辆和/或混合动力车辆。所述发动机可以是增压发动机，所述增压发动机包括涡轮驱动的进气压缩机和电驱动的进气压缩机(本文也称为电池操作的电动升压器)，其选择性地操作以在增加的扭矩需求期间提供额外的增压。在车载功率分配分析期间，可以识别气缸提供了低于阈值的功率。在紧接着的车辆钥匙关断状态期间，可以将所述气缸定位成进气门打开且排气门关闭。用于排气门的诊断程序包括操作电动升压器以将加压空气从进气歧管经由气缸引导到排气歧管。可以将离开气缸的空气流量与阈值空气流量进行比较，并且可以基于高于阈值的排气空气流量诊断排气门劣化。可以类似地诊断多缸发动机的后续发动机气缸以检测各个排气门的劣化。

以这种方式，通过适时地使用现有的发动机部件，诸如电动升压器和差压传感器，可以减少对车外干预的需要以及用于诊断排气门的附加传感器和/或设备的使用。在车辆钥匙关断状态期间执行排气门诊断的技术效果是可以在将发动机气门保持在静止位置并且不影响发动机性能的同时执行排气门的诊断。通过识别特定气缸中低于阈值功率输出的原因，可以采取适当的缓解措施，从而降低发动机系统劣化的可能性。总的来说，通过定期监测排气门的健康状况，燃烧稳定性、发动机性能和燃料效率可以得到改善。

应当理解，提供以上发明内容部分是为了以简化的形式介绍将在具体实施方式部分中进一步描述的一系列概念。这并不意味着确定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由具体实施方式之后的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题并不局限于解决以上或本公开中任何部分所指出的任何缺点的实现方式。

附图说明

图1示意性地示出了具有多缸发动机的示例混合动力车辆系统。

图2示出了多缸发动机的一个气缸的示意图。

图3示意性地示出了示例性自主驾驶系统的框图。

图4示出了流程图，说明了可以被实施用于诊断排气门劣化的示例性方法。

图5示出了气缸功率的示例图。

图6示出了排气门诊断程序期间发动机位置的示例性时间线。

图7示出了根据本公开的用于排气门诊断的电动升压器的示例性操作。

具体实施方式

以下描述涉及用于在车辆关断状态期间诊断联接到发动机气缸的排气门的系统和方法。此类方法可包括使压缩空气流过发动机气缸，诸如联接到图1中描绘的混合动力车辆系统的气缸。在图2中示出了包括排气门的示例性气缸。在一些示例中，排气门诊断可在自主车辆中执行，其中图3描绘了示例性自主车辆控制系统。发动机控制器可被配置成执行控制程序(诸如图4的示例性程序)以诊断排气调节气门的劣化。可以识别发动机气缸，用于基于气缸输送的功率来执行排气门诊断，如图5的曲线所示。在图6至图7中示出了用于实现排气门诊断的示例性电动升压器操作和发动机位置。

图1示出了车辆系统102的示意图101，该车辆系统具有包括发动机10的示例发动机系统100。在一个示例中，发动机系统100可以为柴油发动机系统。在另一示例中，发动机系统100可以为汽油发动机系统。在所描绘的实施例中，发动机10为联接到涡轮增压器15的增压发动机，该涡轮增压器包括由涡轮116驱动的压缩机114。具体地，新鲜空气沿着进气通道42经由空气净化器112被引入发动机10中并流到压缩机114。压缩机可以为任何合适的进气压缩机，诸如马达驱动或驱动轴驱动的机械增压器压缩机。在发动机系统10中，压缩机为涡轮增压器压缩机，其经由轴19机械地联接到涡轮116，涡轮116由膨胀的发动机排气驱动。

如图1所示，压缩机114通过增压空气冷却器(cac)118联接到节气门20。节气门20联接到发动机进气歧管22。压缩的空气充气从压缩机通过增压空气冷却器118和节气门20流到进气歧管22。在图1所示的实施例中，由歧管空气压力(map)传感器124感测进气歧管22内的空气充气的压力。可以经由进气温度(iat)传感器51估计进入进气通道42的环境空气的温度。

一个或多个传感器可以联接到压缩机114的入口。例如，温度传感器55可以联接到入口以估计压缩机入口温度，并且压力传感器56可以联接到入口以估计压缩机入口压力。作为另一示例，环境湿度传感器57可以联接到入口以估计进入进气歧管的空气充气的湿度。其他传感器可以包括例如空燃比传感器等。在其他示例中，可以基于发动机工况来推断压缩机入口条件(诸如湿度、温度、压力等)中的一个或多个。另外，当启用排气再循环(egr)时，传感器可以估计空气充气混合物(其包括新鲜空气、再循环压缩空气和在压缩机入口处所接收的排气残余物)的温度、压力、湿度和空燃比。

废气门致动器91可被致动打开，以经由废气门90将至少一些排气压力从涡轮上游向外排放到涡轮下游的位置。可以通过降低涡轮上游的排气压力来降低涡轮转速，这继而有助于减少压缩机喘振。

为了辅助涡轮增压器15，可以将附加的进气压缩机(本文中也称为电动升压器155)结合到车辆推进系统中。电动升压器155可以经由车载能量存储装置250来供电，该车载能量存储装置可以包括电池、电容器、超级电容器等。电动升压器可以包括由电动马达驱动的压缩机。电动升压器的操作转速可以包括调节电动马达的操作转速，电动马达经由车载能量存储装置250来操作。

在一个示例中，可以响应于对增加的车轮扭矩的需求来致动电动升压器155，以便在涡轮增压器涡轮加速时向发动机快速提供期望的增压空气。因此，增加的扭矩可以得到满足而不会引起涡轮迟滞，否则如果没有来自电动升压器的辅助则可能发生涡轮迟滞。在此示例中，响应于涡轮增压器加速到阈值转速(例如70,000rpm)，电动升压器155可以被致动关断或停用。更具体地，可以基于从车辆控制器(例如，控制器12)所接收的命令信号(例如，占空比或脉冲宽度信号)来实现电动升压器155的操作控制。例如，控制器可以向电动升压器致动器155b发送信号，所述信号可以致动开启电动升压器。在另一示例中，控制器可以向电动升压器致动器155b发送信号，所述信号可以致动关断电动升压器。在一个示例中，电动升压器致动器可包括驱动空气压缩的电动马达。

电动升压器155可以位于第一电动升压器导管159a和第二电动升压器导管159b之间。第一电动升压器导管159a可以将进气通道42流体地联接到电动升压器旁通阀161上游的电动升压器155。第二电动升压器导管159b可以将电动升压器155流体地联接到电动升压器旁通阀161下游的进气通道42。作为示例，空气可以经由电动升压器旁通阀161上游的第一电动升压器导管159a被抽入电动升压器155中，并且压缩空气可以离开电动升压器155并且经由第二电动升压器导管被引导到电动升压器旁通阀161下游的进气通道42。以这种方式，压缩空气可以被引导到发动机进气歧管22。

在电动升压器155被激活以比单独依赖涡轮增压器15更快地提供增压的情况下，可以理解的是，当电动升压器155被激活时，可以命令电动升压器旁通阀161关闭。以这种方式，进气可以流过涡轮增压器15并流过电动升压器155。一旦涡轮增压器达到阈值转速，就可关掉电动升压器155，并且可以命令电动升压器旁通阀161打开。

进气歧管22通过一系列进气门(未示出)联接到一系列燃烧室30。燃烧室还经由一系列排气门(未示出)联接到排气歧管36。参考图2详细描述了示例性燃烧室(气缸)。在所示实施例中，示出了单个排气歧管36。然而，在其他实施例中，排气歧管可包括多个排气歧管区段。具有多个排气歧管区段的配置可使得来自不同燃烧室的流出物能够被导向到发动机系统中的不同位置。

在一个实施例中，排气门和进气门中的每一个可以为电子致动的或电子控制的。在另一实施例中，排气门和进气门中的每一个可以为凸轮致动的或凸轮控制的。无论是电子致动还是凸轮致动，排气门和进气门打开和关闭的正时都可根据需要调节以获得所需的燃烧和排放控制性能。

随着燃烧在发动机气缸中进行，排气门可能逐渐充满积碳，这可能导致排气门卡在部分或完全打开的位置。在一个示例中，在指示第一气缸的功率输出低于阈值功率输出时，可以在随后的发动机非燃烧状态期间对联接到第一气缸的排气门执行诊断。在一个示例中，可以通过选择性地对所述第一气缸禁用火花同时保持所述多缸发动机的每个剩余气缸的火花来估计所述第一气缸的功率输出，经由曲轴位置传感器估计发动机转速的变化，并且基于在禁用火花之后所估计的发动机转速变化来估计所述第一气缸的所述功率输出。在诊断期间，所述气缸可以停放在第一位置，在所述第一位置中联接到所述气缸的进气门处于打开位置并且所述排气门处于关闭位置。通过经由电动升压器致动器155b操作电动升压器155可以迫使来自发动机进气歧管22的压缩空气进入气缸。可以经由差压传感器127估计排气空气流量并将其与基线空气流量进行比较。响应于估计的排气空气流量高于基线空气流量，所述排气门可以被指示为劣化。响应于估计的排气空气流量基本上等于基线空气流量(诸如在基线空气流量的5％内)，所述排气门可以被指示为未劣化。在紧接着的发动机操作期间，响应于对劣化的排气门的指示，可以暂停向具有所述劣化的排气门的气缸提供燃料和火花。

燃烧室30可经由喷射器66被供应以一种或多种燃料，诸如汽油、醇类燃料混合物、柴油、生物柴油、压缩天然气等。可以经由直接喷射、进气道喷射、节气门阀体喷射或其任何组合将燃料供应到燃烧室。在燃烧室中，可以经由火花点火和/或压缩点火来引发燃烧。

如图1所示，来自一个或多个排气歧管区段的排气可被导向到涡轮116以驱动涡轮。来自涡轮和废气门的组合流随后流过排放控制装置170。在一个示例中，排放控制装置170可以为起燃催化器。通常，排气后处理装置170配置为催化处理排气流，从而还原排气流中的一种或多种物质的量。例如，排气后处理装置170可配置为当排气流稀燃时从排气流中捕集nox，并且当排气流富燃时还原所捕集的nox。在其他示例中，排气后处理装置170可配置为使nox不成比例或借助还原剂选择性地还原nox。在其他示例中，排气后处理装置170可配置为氧化排气流中的残余碳氢化合物和/或一氧化碳。具有任何此种功能的不同的排气后处理催化剂可以单独或一起布置在载体涂层中或排气后处理阶段中的其他地方。

汽油微粒过滤器(gpf)172可以联接到排气后处理装置170下游的排气通道104。gpf172可包括微粒过滤器、碳氢化合物捕集器、催化载体涂层或其组合。在一些示例中，在发动机的操作期间，可以通过在特定空燃比内操作发动机的至少一个气缸以升高gpf172的温度，使得残留的碳氢化合物和碳烟微粒可被氧化，从而使gpf172周期性地再生。

可由压力传感器127评估排气系统中的压力。例如，压力传感器127可以是联接在gpf172两端的差压传感器。压力传感器127可用于确定gpf172的入口处的气流，以便评估将空气引入gpf172的入口进行再生的工况。

排气再循环(egr)输送通道180可以联接到位于涡轮116上游的排气通道104，以向位于压缩机114下游的发动机进气歧管提供高压egr(hp-egr)。egr阀152可以在egr通道180和进气通道42的接合处联接到egr通道180。可以打开egr阀152以允许受控量的排气进入压缩机出口，以获得期望的燃烧和排放控制性能。egr阀152可以配置为连续可变阀或开/关阀。在进一步的实施例中，发动机系统可包括低压egr(lp-egr)流动路径，其中排气被从涡轮116的下游抽出并再循环到位于压缩机114上游的发动机进气歧管。

一个或多个传感器可以联接到egr通道180，用于提供关于egr的组分和条件的细节。例如，可以提供温度传感器用于确定egr的温度，可以提供压力传感器用于确定egr的压力，可以提供湿度传感器用于确定egr的湿度或含水量，并且可以提供空燃比传感器用于估计egr的空燃比。替代地，可以通过联接到压缩机入口的一个或多个温度、压力、湿度和空燃比传感器来推断egr条件。

包括排气温度传感器128、排气氧传感器和排气流量传感器的多个传感器可以联接到主排气通道104。氧传感器可以为线性氧传感器或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。

发动机系统100还可包括控制系统14。控制系统14被示出从多个传感器16(本文描述了其各种示例)接收信息并且将控制信号发送到多个致动器18(本文描述了其各种示例)。作为一个示例，传感器16可包括位于涡轮116上游的排气传感器126、map传感器124、排气温度传感器128、排气压力传感器127、压缩机入口温度传感器55、压缩机入口压力传感器56、环境湿度传感器57、iat传感器51、发动机冷却剂温度传感器、和egr传感器等。其他传感器(诸如附加的压力传感器、温度传感器、空燃比传感器和组分传感器)可以联接到发动机系统100中的不同位置。另外，联接到车辆系统外部的传感器诸如雨水传感器(挡风玻璃传感器)130可用于估计环境湿度。

致动器18可包括例如电动升压器旁通阀161、节气门20、电动升压器致动器155b、egr阀152、废气门致动器92和燃料喷射器66。控制系统14可包括控制器12。控制器12可以接收来自各种传感器的输入数据，处理输入数据，并且基于在其中编程的对应于一个或多个程序的指令或代码而响应于所处理的输入数据来触发各种致动器。在一个示例中，响应于来自气缸的低于阈值的功率输出，在预期到车辆钥匙关断状态的情况下，控制器可以将气缸定位成进气门打开并且排气门关闭，并且控制器12可以分别向电动升压器旁通阀161发送信号以将气门致动到关闭位置，以及向升压器致动器155b发送信号以致动电动升压器155将压缩空气引导通过气缸。在将压缩空气引导通过气缸期间，可以基于经由压力传感器127估计的排气压力的变化来诊断联接到气缸的排气门的劣化。

在一些示例中，车辆102可以是混合动力车辆，其具有可用于一个或多个车轮157的多个扭矩源。在其他示例中，车辆102是仅具有发动机的传统车辆，或是仅具有电机的电动车辆。在所示的示例中，车辆102包括发动机10和电机52。电机52可以是马达或马达/发电机(m/g)。当一个或多个离合器156接合时，发动机10的曲轴和电机52经由变速器54连接到车轮157。在所描绘的示例中，第一离合器156设置在曲轴与电机52之间，并且第二离合器156设置在电机52与变速器54之间。控制器12可以向每个离合器156的致动器发送信号以使所述离合器接合或脱离，以便将曲轴与电机52以及与之连接的部件连接或断开，和/或将电机52与变速器54以及与之连接的部件连接或断开。变速器54可以是变速箱、行星齿轮系统或另一种类型的变速器。动力传动系统可以以各种方式配置，包括并联、串联或串并联混合动力车辆。

电机52从动力电池58接收电力以向车轮55提供扭矩。电机52还可以作为发电机来操作，以提供电力从而给动力电池58充电，例如在制动操作期间。

图2描绘了可包括在发动机210中的燃烧室或气缸的示例性实施例200，其可以与如本文所述并且在图1中描绘的发动机10类似地配置。气缸(即燃烧室)214可以包括燃烧室壁236，活塞238位于其中。活塞238可包括一个或多个活塞环268。例如，一个或多个活塞环268可用于密封气缸214、辅助活塞热传递以及调节油耗。活塞238可联接到曲轴240，使得活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴240可以经由传动系统联接到乘用车的至少一个驱动轮。此外，起动机马达212可以经由飞轮联接到曲轴240，以实现发动机210的起动操作，和/或使发动机在未供应燃料的模式下旋转。曲轴位置传感器214可以联接到曲轴240以估计发动机转速。

气缸214可以经由进气通道244接收进气，所述进气通道可以是联接到气缸214的多个进气通道中的一个。除了气缸214之外，进气通道244还可以与发动机210的其他气缸连通。在一些实施例中，进气通道中的一个或多个可以包括增压装置，诸如涡轮增压器或机械增压器。排气通道248可以接收来自气缸214以及来自发动机210的其他气缸的排气。

发动机210的每个气缸可以包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。例如，气缸214被示为包括位于气缸214的上部区域处的至少一个进气提升阀256和至少一个排气提升阀250。在一些实施例中，发动机210的每个气缸(包括气缸214)可以包括位于气缸的上部区域的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。

进气门256可以通过控制器经由致动器252来控制。类似地，排气门250可以通过控制器经由致动器254来控制。在一些状态期间，控制器可以改变提供给致动器252和254的信号以控制相应的进气门和排气门的打开和关闭。进气门256和排气门250的位置可以由相应的气门位置传感器(未示出)来确定。气门致动器可以是电动气门致动型或凸轮致动型或其组合，如参考图1所述。可以同时控制进气门和排气门正时，或者可以使用可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双独立可变凸轮正时或固定凸轮正时这些可能配置中的任一种。每个凸轮致动系统都可以包括一个或多个凸轮，并可以利用凸轮廓线变换系统(cps)、可变凸轮正时(vct)、可变气门正时(vvt)和/或可变气门升程(vvl)系统中的一个或多个系统，其可以由控制器操作以改变气门操作。例如，气缸214另选地可包括通过电动气门致动来控制的进气门以及通过包括cps和/或vct的凸轮致动来控制的排气门。在其他实施例中，进气门和排气门可以由共同的气门致动器或致动系统或者可变气门正时致动器或致动系统控制。

气缸214可以具有一定的压缩比，所述压缩比是活塞238在下止点处与在上止点处时的气缸内的容积的比率。常规地，压缩比在9:1至10:1的范围中。然而，在一些使用不同燃料的示例中，可以增加压缩比。例如，当使用较高辛烷值的燃料或具有较高潜在汽化焓的燃料时，可能发生这种情况。如果由于直接喷射对发动机爆震的影响而使用直接喷射，则压缩比也可以增加。

在一些实施例中，发动机210的每个气缸可以包括用于启动燃烧的火花塞292。在选择的操作模式下，点火系统(未示出)可响应于来自控制器的点火提前信号经由火花塞292向气缸214提供一个点火火花或多个点火火花。然而，在一些实施例中，可以省略火花塞292，诸如在发动机210可以通过自动点火(如一些柴油发动机中)来引发燃烧的情况下。

在一些实施例中，发动机210的每个气缸可以配置有用于向其提供燃料的一个或多个燃料喷射器。作为非限制性示例，气缸214可包括两个燃料喷射器(例如，进气道燃料喷射器和直接燃料喷射器)。燃料喷射器266被示出为直接联接到气缸214以用于与经由电子驱动器从控制器接收的信号的脉冲宽度成比例地直接在气缸中喷射燃料。以这种方式，燃料喷射器266向气缸214中提供所谓的燃料直接喷射(在下文中称为“di”)。虽然图2将喷射器266示出为侧喷射器，但是喷射器也可以位于活塞顶部，诸如靠近火花塞292的位置。由于一些醇基燃料的挥发性较低，当用醇基燃料操作发动机时，这样的位置可以促进混合和燃烧。可替代地，喷射器可以位于顶部并接近进气门以促进混合。燃料可以从包括燃料箱、燃料泵、燃料轨等的高压燃料系统输送到燃料喷射器266。可替代地，在较低压力下，燃料可以通过单级燃料泵输送，在这种情况下，直接燃料喷射的正时在压缩冲程期间可能比在使用高压燃料系统的情况下更受限制。

在气缸的单个循环期间，燃料可以输送到气缸。直接喷射的燃料可以在进气冲程期间以及部分地在先前的排气冲程期间输送。此外，直接喷射的燃料可以作为单次喷射或多次喷射输送。这些可包括压缩冲程期间的多次喷射，进气冲程期间的多次喷射或压缩冲程期间的一些直接喷射和进气冲程期间的一些直接喷射的组合。当执行多次直接喷射时，在进气冲程(直接)喷射与压缩冲程(直接)喷射之间的总直接喷射燃料的相对分配可以被称为第二喷射比率。例如，在进气冲程期间为燃烧事件喷射更大量的直接喷射燃料可以是进气冲程直接喷射的较高第二比率的示例，同时在压缩冲程期间为燃烧事件喷射更大量的燃料可以是进气冲程直接喷射的较低第二比率的示例。注意，这些仅仅是不同喷射比率的示例，并且可以使用各种其他喷射比率。

曲轴箱强制通风(pcv)系统可以联接到发动机进气装置，使得曲轴箱262中的气体可以以受控的方式从曲轴箱中排出。如参考图1针对pcv系统16所描述的，发动机210可包括曲轴箱通风管258和pcv管线260，以便将气体排出曲轴箱262并进入进气歧管。在一些示例中，pcv管线260可包括pcv阀264，其可以是电子控制阀(例如，动力传动系统控制模块(pcm)控制阀)，其中控制器可以命令信号将阀的位置从打开位置(或高流量位置)改变到关闭位置(或低流量位置)，或者反之亦然，或者二者之间的任何位置。

如上所述，图2仅示出了多缸发动机的一个气缸。因此，每个气缸可类似地包括其自己的一组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞、活塞环等。

内燃发动机中的常见故障模式是失火。失火的典型原因包括燃料喷射器泄漏或堵塞、火花塞结垢、点火线圈劣化、气缸压缩不良等。由于气缸压缩不良导致的失火可以通过车载功率平衡测试来指示，所述车载功率平衡测试在发动机燃烧的情况下运行并且使用曲轴位置传感器215作为输入来计算每个气缸做功冲程的rpm贡献。另一个指示气缸压缩不良的测试是相对压缩测试。存在现有技术方法的相对压缩测试使用高安培电流探针来测量起动事件期间的电池电流，因为压缩不良的气缸将不会像健康气缸那样吸取尽可能多的电流。然而，关于气缸压缩不良的原因(例如泄漏的气缸气门)的诊断通常通过车外气缸泄漏测试来执行，所述车外气缸泄漏测试包括禁止燃料流到气缸、移除火花塞、安装压力计、以及将空气引入气缸。例如，失火气缸可以放置在上止点(tdc)处，进气门和排气门两者都关闭，使得引入的空气逸出指示泄漏的进气门或排气门、或泄漏的活塞环。由于这种车外气缸泄漏测试是侵入性的、困难的和耗时的，所以需要车载气缸泄漏测试来诊断由于压缩不良导致的气缸失火的原因。图4描述了用于检测排气门劣化的非侵入式车载测试，排气门劣化可导致来自气缸的功率输出减少或导致失火。

排气门的诊断程序可以在被配置为自主车辆的车辆中进行，下面将参照图3讨论示例性自主驱动系统。图3是可操作以上在图1处所描述的车辆系统100的示例性自主驾驶系统300的框图。本文中，车辆系统100将被简称为“车辆”。如图所示，自主驾驶系统300包括用户接口装置310、导航系统315、至少一个自主驾驶传感器320和自主模式控制器325。可以理解，车载导航系统315可以与图1中描绘的车载导航系统132相同，并且用户接口设备310可以与图1中描绘的hmi133相同。

用户接口装置310可配置为在可能存在车辆乘员的情况下向车辆乘员呈现信息。然而，可以理解的是，在某些条件下，车辆可以在不存在车辆乘员的情况下自主地操作。所呈现的信息可包括可听信息或可视信息。此外，用户接口装置310可配置为接收用户输入。因此，用户接口装置310可以位于车辆的乘客舱(未示出)中。在一些可能的方式中，用户接口装置310可以包括触敏显示屏。

导航系统315可配置为使用例如全球定位系统(gps)接收器来确定车辆的当前位置，该全球定位系统接收器配置为相对于卫星或基于地面的发射塔来对车辆的位置进行三角测量。导航系统315还可配置为开发从当前位置到所选目的地的路线，以及经由例如用户接口装置310显示地图并呈现到所选目的地的驾驶路线。

自主驾驶传感器320可包括配置为生成帮助导航车辆的信号的任何数量的装置。自主驾驶传感器320的示例可包括雷达传感器、激光雷达传感器、视觉传感器(例如，摄像头)、车辆到车辆基础设施网络等。在车辆100以自主模式操作时，自主驾驶传感器320可使车辆能够“看到”道路和车辆周围环境，和/或越过各种障碍物。自主驾驶传感器320可配置为将传感器信号输出到例如自主模式控制器325。

自主模式控制器325可配置为在车辆以自主模式操作时控制一个或多个子系统330。可由自主模式控制器325控制的子系统330的示例可包括制动子系统、悬架子系统、转向子系统和动力传动系统子系统。自主模式控制器325可以通过向与子系统330相关联的控制单元输出信号来控制这些子系统330中的任何一个或多个。在一个示例中，制动子系统可包括防抱死制动子系统，该防抱死制动子系统配置为将制动力施加到车轮中的一个或多个。如本文所讨论的，将制动力施加到车辆车轮中的一个或多个可以被称为激活制动器。为了自主地控制车辆，自主模式控制器325可以向子系统330输出适当的命令。所述命令可以使子系统根据与所选择的驾驶模式相关的驾驶特性进行操作。例如，驾驶特性可以包括车辆加速和减速的激进程度、车辆在前方车辆后面留出多少空间、自主车辆改变车道的频率等。

以这种方式，图1至图3的组件能够实现一种用于车辆的系统，包括：车辆，包括自主车辆和/或混合动力车辆；推进所述车辆的发动机，所述发动机包括第一气缸、进气通道和排气通道，所述第一气缸包括进气门和排气门，所述进气门经由进气凸轮致动系统来致动且所述排气门经由排气凸轮致动系统来致动；导管，其在压缩机下游和cac上游联接到所述进气通道，所述导管包括马达驱动的电动升压器；联接到所述排气通道的微粒过滤器；联接在所述微粒过滤器两端的差压传感器；以及控制器，所述控制器具有存储在非瞬态存储器上的计算机可读指令，用于：在所述车辆处于钥匙关断状态时所述电动升压器的操作期间，命令所述进气凸轮致动系统和所述排气凸轮致动系统将所述第一气缸停放在第一位置，在所述第一位置中所述进气门打开并且所述排气门关闭；在命令停放所述第一气缸之后，经由所述差压传感器感测所述排气通道中的排气空气流量；并且响应于所感测的排气空气流量高于阈值空气流量，指示所述排气门泄漏。

图4示出了可以被实施用于检测联接到发动机气缸(诸如图2中的气缸214)的排气门(诸如图2中的排气门250)的任何劣化的示例性方法400。用于执行方法400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结合从发动机系统的传感器(诸如上文参考图1和图2所述的传感器)接收的信号来执行。控制器可以根据下面描述的方法使用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。

在401处，可以估计、测量和/或推断当前的发动机和车辆工况。工况可以包括一种或多种车辆状况(诸如车速、车辆位置)、各种发动机状况(诸如发动机状态、发动机负荷、发动机转速、空燃比、燃料经济性)、各种燃料系统状况(诸如燃料液位、燃料类型、燃料温度)、各种蒸发排放系统状况、以及各种环境状况(诸如环境温度、湿度、大气压力等)。

在402处，所述程序包括确定是否满足对一个或多个发动机气缸执行排气门诊断的条件。在一个示例中，所述条件可包括车载气缸功率平衡测试，所述测试识别贡献低于阈值发动机功率的一个或多个气缸。可以响应于检测到某些发动机工况(诸如失火、回火、怠速不稳、降低的燃料经济性等)来执行功率平衡测试。可以基于曲轴加速度、排气空燃比、排气氧传感器的输出和火花塞电离(例如，由联接到火花塞的电离传感器确定的电离电流)中的一个或多个来检测气缸失火事件。作为另一个示例，控制器可以在发动机操作的预定持续时间(例如，发动机循环的时间或次数)或车辆行程的预定距离中监测发动机失火比率，使得可以将失火比率与阈值比率进行比较。例如，可以基于发动机的失火历史来确定阈值比率。在一些实施例中，指示造成失火事件的气缸可以基于气缸点火顺序来确定。

在功率平衡测试中，当发动机运转时，控制器可以选择性地对第一发动机气缸禁用火花以暂时停止该气缸中的燃烧，同时保持每个剩余发动机气缸中的燃料和火花供应。当燃烧在第一气缸中停止时，经由曲轴位置传感器估计的发动机转速相应下降。然后，控制器可以恢复第一气缸中的火花并且禁用下一气缸中的火花来估计发动机转速的相应变化。在每个气缸中暂时停止燃烧(一次一个)之后，控制器可以监测发动机转速的变化。如果对应于每个发动机气缸的发动机转度的下降基本上相等(诸如在彼此的5％之内)，则可以推断出每个气缸对发动机总功率的贡献相等。在一个示例中，可以使用等式1估计由气缸输送的功率的百分比。

其中p是由气缸输送的百分比功率，t是在气缸中暂停燃烧时发动机转速的阈值下降，y是在气缸中暂停燃烧时发动机转速的估计下降。在气缸中暂停燃烧时发动机转速的阈值下降可以在制造工厂或维修中心的发动机安装或维修事件之后立即校准。

图5示出了由四缸发动机的每个气缸输送的功率的示例图500，如通过执行气缸功率平衡测试所估计的。y轴示出由四缸发动机的每个气缸输送的功率的百分比(如使用等式1估计的)。条形图502示出了由气缸组中的第一气缸输送的百分比功率。类似地，条形图504、506和508示出了由气缸组中的第二、第三和第四气缸输送的相应百分比功率。虚线510示出阈值百分比功率，低于该阈值百分比功率可以推断出在该气缸的排气门上可能存在导致排气门泄漏的积碳，并且可以对该气缸执行排气门诊断程序。阈值百分比510可以是预定的非零阈值。

在示例图500中，第一、第二和第三气缸输送高于阈值的发动机功率，从而意味着对应于这些气缸中的每一个的排气门可能没有泄漏。然而，第四气缸显示出低于阈值的功率输出。因此，可以对第四气缸执行排气门诊断以检测第四气缸是否泄漏。

满足用于对特定的发动机气缸执行排气门诊断的条件可另外地或可替代地包括指示自上一次对气缸的排气门进行的诊断起经过了阈值持续时间(例如，1天、2天、5天、10天、15天、大于20天但小于30天等)。

在另一个示例中，当车辆在没有人类驾驶员操作时并且当车辆未被发动机扭矩推进时，可以在自主车辆模式期间执行排气门诊断。可以从远程位置控制车辆操作，或者可以在控制器存储器中预编程车辆操作。在自主模式下的车辆操作期间，可以在完成驾驶循环后立即适时地执行诊断。

如果确定不满足对任何发动机气缸执行排气门诊断程序的条件，则在404处，可以保持当前的车辆操作。在一个示例中，可以根据需要操作电动升压器(诸如图1中的电动升压器155)以在增加的扭矩需求期间提供增压辅助。所述电动升压器可以联接到与进气通道并联的导管，所述导管在进气压缩机下游和增压空气冷却器上游联接到所述进气通道。在通过操作涡轮增压器(诸如图1中的进气压缩机114和排气涡轮116)提供的增压压力低于期望的增压压力的情况下，可以使用来自车载能量存储装置(诸如图1中的能量存储装置250)的能量操作电动升压器以提供所期望的增压。可以基于涡轮增压器速度和经由踏板位置传感器估计的扭矩需求来调节电动升压器的操作速度和持续时间。在一个示例中，电动升压器的操作速度和持续时间可以随着扭矩需求的增加和涡轮增压器速度的降低而增加。在另一个示例中，电动升压器的操作速度和持续时间可以随着扭矩需求的减小和涡轮增压器速度的增加而减小。

如果确定满足对至少一个发动机气缸执行排气门诊断的条件，则在406处，所述程序可包括确定是否预期车辆钥匙关断状态。在一个示例中，预期钥匙关断状态可包括松开加速器踏板事件以及随后应用制动器以停止推进车辆(将车速减小到零)。另外，预期到车辆钥匙关断，变速器可以换到驻车挡。此外，可以关闭点火开关。

如果确定没有预期到车辆钥匙关断状态，则可以推迟排气门诊断直到下一个车辆钥匙关断状态。当前车辆工况可以继续。如果确定预期到车辆钥匙关断状态，则可以推断发动机可以关闭。控制器可以将信号发送到燃料喷射器和联接到发动机气缸的火花塞，以分别暂停燃料和火花供应。在408处，在发动机关闭期间，控制器可以向联接到气缸的进气门和排气门的凸轮致动器发送信号以停放容纳所述排气门的第一气缸，所述排气门将在预先确定的第一位置处被诊断。在第一位置，第一气缸的进气门可以处于完全打开位置，而第一气缸的排气门(待诊断)可以处于完全关闭的位置。在一个示例中，第一位置可包括将第一气缸停放在上止点(tdc)位置与下止点(bdc)位置之间的进气冲程中。在四缸发动机中，如果第一气缸停放在第一位置(在进气冲程中)，则紧接在第一气缸之后的第二气缸可处于压缩冲程中，其中进气门和排气门中的每一个都关闭，下一个(第三)气缸可处于做功冲程中，其中进气门和排气门中的每一个都关闭，并且最后一个(第四)气缸可以处于排气冲程中，其中进气门关闭且排气门打开。以这种方式，通过将第一气缸停放在第一位置，在诊断程序期间，发动机只有一个气缸的进气门保持打开。在一个示例中，在已经暂停供应燃料和火花后，控制器可以向联接到曲轴的起动机马达(诸如图2中的起动机马达212)发送信号以转动发动机，直到第一气缸到达第一位置，然后可以暂停起动机马达的操作(当第一气缸停放在第一位置时)。在410处，控制器可以向联接到进气节流板的致动器发送信号以将进气节气门打开到全开位置，以便允许尽可能多的环境空气进入发动机进气歧管。

一旦发动机关闭，在414处，可操作电动升压器以将压缩空气从进气歧管经由第一发动机气缸引导到排气歧管。作为示例，在气缸停放在第一位置的情况下，仅第一气缸的进气门打开而其余三个气缸的进气门可以关闭。egr阀可以关闭以减少通过egr通道的气流。控制器可以向电动升压器致动器(诸如图1中的致动器155b)发送信号，以使用来自联接到电动升压器的能量存储装置的能量来致动电动升压器。当进入进气歧管的环境空气流过电动升压器时，空气被加压(压缩)。在诊断程序期间预定的电动升压器的旋转速度可以低于电动升压器在操作用于补偿机械涡轮增压器的滞后时的旋转速度。在一个示例中，在诊断程序期间电动升压器的旋转速度可以是2500rpm。通过以较低的速度操作电动升压器，可以降低功率消耗并且还可以减少电动升压器的操作期间的噪声产生。压缩空气可以经由打开的进气门流入第一进气缸。

在414处，控制器可以从控制器存储器中的机载数据库检索基线空气流量。在一个示例中，在制造工厂或维修站处安装或维修好发动机气缸后，立即在车辆钥匙关断状态期间，当第一气缸停放在第一位置(进气门打开并且排气门关闭)时，通过使加压空气流动穿过第一气缸，经由联接在排气微粒过滤器两端的差压传感器(诸如图1中的压力传感器127)来估计基线空气流量。在建立基线空气流量期间，电动升压器可以以2500rpm旋转。在刚安装或维修好发动机气缸时，排气门可能不会劣化。压缩空气可通过打开的进气门进入气缸，但不会经由关闭的排气门流出气缸，从而在排气压力传感器处记录到较低的排气空气流量(其他气缸的进气门关闭，因此没有气流通过任何气缸)。在一个示例中，基线空气流量可以是零。在另一个示例中，其他气缸的进气门和排气门可处于重叠位置(部分打开)，从而引起非零基线(排气)空气流量。

可以在自气缸的安装或维修起的阈值持续时间内估计基线空气流量。在一个示例中，阈值持续时间可以是自气缸安装或维修好后的一天。可替代地，可以在自气缸的安装或维修后(车辆的)行驶距离的第一阈值距离内估计基线空气流量。在一个示例中，自从安装或维修气缸以来的阈值距离可以是30英里。

在416处，可以经由联接在排气微粒过滤器两端的差压传感器估计通过排气通道的空气流量。在418处，可以将估计的排气空气流量与基线空气流量进行比较。在420处，程序包括确定估计的排气空气流量是否高于基线空气流量。由于仅第一气缸的进气门打开，来自电动升压器的压缩空气可进入第一气缸，但由于关闭的排气门可能不会流出气缸。因此，如果排气门未劣化，则可能没有任何实质的气流通过排气通道，并且排气空气流量可以与基线空气流量基本相等(诸如在基线空气流量的5％内)。

如果确定排气空气流量高于基线空气流量，则可以推断出排气门泄漏，并且即使当其被致动到关闭位置时，进入气缸的加压空气也会通过排气门逸出。因此，在422处，可以设置诊断代码(标识)，指示排气门劣化，诸如泄漏。排气门可能已经充满积碳，在一些示例中，这可能导致排气门卡在至少部分打开的位置，导致压缩空气经由气缸流到排气通道。

如果确定排气空气流量不高于基线空气流量，则可以推断排气空气流量基本上等于基线空气流量(诸如在基线空气流量的5％内)并且压缩空气可能不能流过关闭的排气通道。因此，在424处，可以指示排气门未劣化(诸如没有泄漏)并且可以被致动到完全关闭的位置。

在一个示例中，即使(诸如在气缸功率平衡测试中)识别出一个气缸(第一气缸)输送低于阈值的功率并且对联接到第一气缸的排气门执行了诊断程序，控制器也可以选择性地对剩余的发动机气缸执行排气门诊断，以检测是否有任何其他排气门发生劣化。在另一个示例中，发动机可能没有被配备成执行车载诊断(诸如气缸功率平衡测试)，并且响应于燃烧不稳定性(诸如失火)的指示，控制器可以对失火的一排气缸中的每个气缸或每个发动机气缸逐个地执行诊断。因此，如果检测到联接到第一气缸的排气门劣化或者如果检测到联接到第一气缸的排气门未劣化，则控制器可以继续诊断联接到紧邻第一气缸的气缸的排气门。

在426处，所述程序包括确定每个发动机气缸的排气门是否已被测试(诊断)。如果检测到每个气缸的排气门还未经过测试，则在428处，控制器可以向联接到起动机马达的致动器发送信号，以使用来自车载电池或电机的动力旋转未供应燃料的发动机。发动机旋转，并且紧接着上一个被执行排气门劣化诊断的气缸(第一气缸)的气缸(第二气缸)被停放在第一位置，在该第一位置中进气门打开并且排气门关闭。一旦第二气缸停放在第一位置，就可以暂停起动机马达的操作。

然后，所述程序可以进行到步骤416，并且可以对联接到第二气缸的排气门执行诊断。以这种方式，控制器可以一次一个地执行每个排气门的诊断。一旦在步骤426中确定已经测试了每个气缸的排气门，则在430处，完成排气门的诊断程序并且可以不再旋转电动升压器。控制器可以向电动升压器致动器发送信号以停止旋转发动机，并且发动机可以返回到关闭状态。

如果在随后的发动机操作期间检测到一个或多个排气门劣化(诸如泄漏)，则在432处，可以调节一个或多个发动机操作参数以考虑劣化的排气门。在一个示例中，可以设置排气门劣化标识以停止向发生气门劣化的气缸供应燃料流和火花。在另一个示例中，如果发动机是可变排量发动机，则可以在预定发动机工况期间停用气缸，并且相应地调节可变排量控制方法。

以这种方式，在包括发动机关断状态的第一状态期间，可以迫使压缩空气进入多缸发动机的第一气缸，同时保持第一气缸的进气门打开并且第一气缸的排气门关闭；并且响应于通过联接到所述第一气缸的所述排气装置的高于阈值的空气流量，可以指示第一气缸的劣化。

图6示出了在四缸发动机的排气门诊断程序期间发动机位置的示例性时间线600。水平轴线(x轴)表示时间，并且竖直标记t1至t5表示排气门诊断程序中的重要时刻。第一发动机气缸在整个诊断程序期间的不同位置在行602中示出。第二发动机气缸在整个诊断程序期间的不同位置在行604中示出，第二气缸在发动机时钟中紧邻第一气缸定位。第三发动机气缸在整个诊断程序期间的不同位置在行606中示出，第三气缸在发动机时钟中紧邻第二气缸定位。第四发动机气缸在整个诊断程序期间的不同位置在行608中示出，第四气缸在发动机时钟中紧邻第三气缸定位。

对于第一气缸(气缸1)，排气门诊断可以在时刻t1处开始，并且诊断在时刻t1与t2之间执行。在此期间(在时刻t1与t2之间)，第一气缸停放在进气冲程位置，其进气门打开且排气门关闭。在第一气缸的诊断期间，第二气缸停放在压缩冲程中，其进气门和排气门都处于关闭位置。第三气缸停放在做功冲程中，其进气门和排气门都处于关闭位置。第四气缸停放在排气冲程中，其进气门处于关闭位置并且排气门处于打开位置。

在时刻t2处，完成对联接到第一气缸的排气门的诊断，并且旋转未供应燃料的发动机以将第二气缸停放在进气冲程位置。在时刻t2与t3之间，第二气缸停放在进气冲程位置，其进气门打开并且排气门关闭，并且执行(第二气缸的)排气门的诊断。在第二气缸的诊断期间，第一气缸停放在排气冲程中，其进气门处于关闭位置并且排气门处于打开位置。第三气缸停放在压缩冲程中，其进气门和排气门都处于关闭位置。第四气缸停放在做功冲程中，其进气门和排气门都处于关闭位置。

在时刻t3处，完成对联接到第二气缸的排气门的诊断，并且旋转未供应燃料的发动机以将第三气缸停放在进气冲程位置。在时刻t3与t4之间，第三气缸停放在进气冲程位置，其进气门打开并且排气门关闭，并且执行(第三气缸的)排气门的诊断。在第三气缸的诊断期间，第二气缸停放在排气冲程中，其进气门处于关闭位置并且排气门处于打开位置。第四气缸停放在压缩冲程中，其进气门和排气门都处于关闭位置。第一气缸停放在做功冲程中，其进气门和排气门都处于关闭位置。

在时刻t4处，完成对联接到第三气缸的排气门的诊断，并且旋转未供应燃料的发动机以将第四气缸停放在进气冲程位置。在时刻t4与t5之间，第四气缸停放在进气冲程位置，其进气门打开并且排气门关闭，并且执行(第四气缸)的排气门的诊断。在第四气缸的诊断期间，第一气缸停放在压缩冲程中，其进气门和排气门都处于关闭位置。第二气缸停放在做功冲程中，其进气门和排气门都处于关闭位置。第三气缸停放在排气冲程中，其进气门处于关闭位置并且排气门处于打开位置。在时刻t5处，完成对每个联接到发动机气缸的排气门的诊断。

图7示出了示例性时间线700，其示出了联接到四缸发动机的第一发动机气缸的排气门(诸如图2中的排气门250)的诊断。第一气缸还包括进气门(诸如图2中的进气门256)。排气门经由联接到排气门的排气凸轮致动器致动，并且进气门经由联接到进气门的进气凸轮致动器致动。水平轴线(x轴)表示时间，并且竖直标记t1至t4表示排气门诊断程序中的重要时刻。

第一曲线图中，线701示出了经由踏板位置传感器估计的加速踏板的位置。第二曲线图中，线702示出了车速随时间的变化。第三曲线图中，线704示出了图1中的电动升压器(诸如电动升压器155)的操作速度。第四曲线图中，线706示出了排气门的位置。第五曲线图中，线708示出了进气门的位置。第六曲线图中，线710示出了经由联接在排气微粒过滤器两端的差压传感器(诸如图1中的压力传感器127)估计的排气空气流量。虚线712示出了基线排气空气流量。在安装好排气门时，在进气门打开并且排气门关闭的情况下，通过将压缩空气引导通过发动机气缸来建立基线空气流量，所述基线空气流量经由差压传感器来估计。第七曲线图中，虚线716示出了指示排气门劣化的标识。

在时刻t1之前，使用发动机扭矩推进车辆。基于踏板位置估计的扭矩需求保持基本恒定，并且操作电动升压器以提供期望的增压压力。随着发动机循环继续并且气缸位置从排气冲程变为进气冲程，排气门的位置从打开位置变为关闭位置。类似地，进气门的位置基于气缸位置(冲程)从关闭变为打开。差压(dp)传感器读数代表通过微粒过滤器的排气流量。由于未检测到排气门的劣化，因此所述标识保持在关闭状态。

在时刻t1处，响应于松开加速器踏板，推断车辆将在时刻t2处停止(钥匙关断)。随着扭矩需求减小，电动升压器被致动到关闭位置。在时刻t1与t2之间，进气凸轮致动器被致动以打开联接到第一气缸的进气门(诸如在进气冲程中)并且当发动机停止旋转时将进气门保持在打开位置。当第一气缸的进气门打开时，联接到每一个剩余气缸的进气门保持在关闭位置。排气凸轮致动器被致动以关闭联接到第一气缸的排气门(诸如在进气冲程中)并且当发动机停止旋转时将排气门保持在关闭位置。

在时刻t2处，车辆停止(钥匙关断)。由于车辆操作不再需要发动机扭矩，所以电动升压器操作也停止。在时刻t2与t3之间，不使用发动机扭矩和/或电机扭矩推进车辆。由于车辆未运行，发动机不燃烧并且排气不再流过排气歧管并且排气差压传感器读数减小到零。

在从车辆钥匙关断起经过阈值持续时间(时刻t2与t3之间的持续时间)之后，在时刻t3处启动排气门诊断。控制器向电动升压器致动器发送信号以旋转电动升压器。在诊断程序期间，电动升压器以低于电动升压器旋转的速度的速度运行以提供增压(如在时刻t1之前)。在时刻t3与t4之间，来自电动升压器的压缩空气被引导经由打开的进气门进入第一气缸，但是由于排气门关闭，压缩空气不能流过第一气缸。排气空气流量基本上等于基线空气流量712。因此，推断出第一气缸的排气门可以被致动到命令(关闭)位置并且气门没有泄漏。

然而，如果在t3与t4之间观察到排气空气流量(dp传感器读数)高于基线空气流量，则将指示排气门正在泄漏，即使排气门被命令关闭时，空气也在从发动机进气装置通过气缸流动到排气装置。响应于在时刻t3与t4之间高于基线712的空气流量，，指示排气门被卡住打开的标识716将被升起并且将设置诊断代码。

在时刻t4处，完成诊断程序。控制器向电动升压器致动器发送信号以停止旋转电动升压器。在时刻t4之后，车辆保持在钥匙关断状态，并且电动马达不旋转。

以这种方式，通过在发动机关断状态期间对排气门进行诊断，可以将排气门劣化与任何其他不利于发动机性能的因素区分开来。而且，通过在钥匙关断状态期间执行诊断，可以调节发动机气门的位置以改进诊断程序。使用现有发动机部件(诸如电动升压器和差压传感器)的技术效果是可以在没有外部干预的情况下在车上执行诊断程序。通过在较早阶段检测排气门的劣化，可以阻止由长时间的碳沉积引起的排气门的进一步损坏。总的来说，通过定期监测排气门的健康状况，燃烧稳定性、发动机性能和燃料效率可以得到改善。

一种示例性方法包括：通过在车载测试期间密封联接到驱动车辆的多缸发动机的气缸的排气门来测试所述排气门的劣化；在所述测试期间将压缩空气引导到所述气缸中；以及基于通过联接到所述气缸的排气装置的空气流量相对于通过所述排气装置的基线空气流量，指示在所述测试期间存在或不存在所述排气门的劣化。在任何前述示例中，另外地或任选地，在所述发动机不燃烧燃料时执行所述测试，并且其中所述车辆是自主车辆和/或混合动力车辆。在任何或所有前述示例中，另外地或任选地，密封所述排气门包括将所述气缸定位在第一位置，在所述第一位置中联接到所述气缸的进气门处于打开位置并且所述排气门处于关闭位置。在任何或所有前述示例中，另外地或任选地，引导所述压缩空气包括通过经由电动马达操作电动升压器将压缩空气从发动机进气装置引导到所述气缸中。在任何或所有前述示例中，另外地或任选地，指示存在所述劣化包括估计排气空气流量以及响应于所述估计的排气空气流量高于所述基线空气流量而指示所述排气门劣化。在任何或所有前述示例中，另外地或任选地，指示不存在所述劣化包括响应于所述估计的排气空气流量基本上等于所述基线空气流量而指示所述排气门未劣化。在任何或所有前述示例中，另外地或任选地，经由联接在排气微粒过滤器两端的差压传感器来估计所述排气流，所述排气微粒过滤器联接到所述气缸下游的所述发动机排气装置。在任何或所有前述示例中，另外地或任选地，在所述排气门安装到所述气缸后，立即通过在所述进气门打开并且所述排气门关闭的情况下将压缩空气引导通过所述气缸并且经由所述差压传感器估计排气空气流量来建立所述基线空气流量。在任何或所有前述示例中，所述方法还包括，另外地或任选地，在指示联接到所述气缸的所述排气门存在或不存在劣化之后，旋转所述未供应燃料的发动机，将另一个气缸定位在所述第一位置，并测试联接到所述另一个气缸的排气门的劣化。在任何或所有前述示例中，另外地或任选地，所述电动升压器联接到与进气通道并联的导管，所述导管在进气压缩机下游和增压空气冷却器上游联接到所述进气通道。在任何或所有前述示例中，所述方法还包括，另外地或任选地，在紧接着的发动机操作期间，响应于对劣化的排气门的指示，暂停向具有所述劣化的排气门的气缸提供燃料和火花。

用于发动机的另一种方法包括：在第一状态期间，包括发动机关断状态，迫使压缩空气进入所述第一气缸，同时保持所述第一气缸的所述进气门打开并且保持所述第一气缸的所述排气门关闭；以及响应于通过联接到所述第一气缸的所述排气装置的高于阈值的空气流量，指示所述第一气缸的劣化。在任何前述示例中，另外地或任选地，所述第一状态包括所述第一气缸的功率输出低于阈值功率输出，并且其中所述发动机推进车辆，所述车辆包括自主车辆和/或混合动力车辆。在任何或所有前述示例中，另外地或任选地，通过在所述发动机关断状态期间操作所述电动升压器，迫使所述压缩空气从发动机进气装置进入所述第一气缸。在任何或所有前述示例中，另外地或任选地，经由联接在容纳在所述排气装置中的微粒过滤器两端的差压传感器来估计通过所述排气装置的空气流量。在任何或所有前述示例中，另外地或任选地，通过选择性地对所述第一气缸禁用火花同时保持所述多缸发动机的每个剩余气缸的火花来估计所述第一气缸的功率输出，经由曲轴位置传感器估计发动机转速的变化，并且基于在禁用火花之后所估计的发动机转速变化来估计所述第一气缸的所述功率输出。在任何或所有前述示例中，所述方法还包括，另外地或任选地，在安装好所述第一气缸后，立即通过在保持所述第一气缸的所述进气门打开并且保持所述第一气缸的所述排气门关闭的同时操作所述电动升压器，经由所述差压传感器建立所述阈值空气流量。

在又一个示例中，一种混合动力车辆系统包括：车辆，包括自主车辆和/或混合动力车辆；推进所述车辆的发动机，所述发动机包括第一气缸、进气通道和排气通道，所述第一气缸包括进气门和排气门，所述进气门经由进气凸轮致动系统来致动且所述排气门经由排气凸轮致动系统来致动；导管，其在压缩机下游和cac上游联接到所述进气通道，所述导管包括马达驱动的电动升压器；联接到所述排气通道的微粒过滤器；联接在所述微粒过滤器两端的差压传感器；以及控制器，所述控制器具有存储在非瞬态存储器上的计算机可读指令，用于：在所述车辆处于钥匙关断状态时所述电动升压器的操作期间，命令所述进气凸轮致动系统和所述排气凸轮致动系统将所述第一气缸停放在第一位置，在所述第一位置中所述进气门打开并且所述排气门关闭；在命令停放所述第一气缸之后，经由所述差压传感器感测所述排气通道中的排气空气流量；并且响应于所感测的排气空气流量高于阈值空气流量，指示所述排气门泄漏。在任何前述示例中，另外地或任选地，将所述第一气缸停放在所述第一位置包括命令联接到所述第一气缸的曲轴的起动机马达使所述第一气缸旋转直到所述第一气缸到达所述第一位置，所述起动机马达经由电机操作。在任何或所有前述示例中，另外地或任选地，所述控制器包括进一步的指令，用于：响应于指示所述排气门泄漏，在紧接着的发动机循环期间，暂停经由联接到所述第一气缸的一个或多个燃料喷射器对所述第一气缸喷射燃料，并且禁止经由联接到所述第一气缸的火花塞对第一气缸提供火花。

注意，本文中包括的示例性控制和估计程序可以用于各种发动机和/或车辆系统配置。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非瞬态存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文描述的特定程序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、多线程的处理策略等)中的一个或多个。因此，所示出的各种动作、操作和/或功能可以按所示顺序执行、并行地执行、或者在某些条件下可以省略。同样地，处理顺序不一定是实现本文中描述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为了易于说明和描述而提供的。可以根据所使用的具体策略重复执行所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示要编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非瞬态存储器中的代码，其中通过在包括各种发动机硬件部件的系统中结合电子控制器执行指令来实施所描述的动作。

应当理解，本文公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些具体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，上述技术能运用于v-6、直列4缸、直列6缸、v-12、对置4缸和其他发动机类型。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和子组合。

下面的权利要求具体地指出了被认为是新颖且非显而易见的某些组合及子组合。这些权利要求可能会引用“一个”要素或“一个第一”要素或其等效物。此类权利要求应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。可以通过修改本权利要求书或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求书来要求保护所公开的特征、功能、元件和/或属性的其他组合及子组合。这样的权利要求书，无论在范围上与原始权利要求书相比更宽、更窄、相同或是不同，同样被认为包括在本公开的主题内。

根据本发明，一种方法包括：通过在车载测试期间密封联接到驱动车辆的多缸发动机的气缸的排气门来测试所述排气门的劣化；在所述测试期间将压缩空气引导到所述气缸中；以及基于通过联接到所述气缸的排气装置的空气流量相对于通过所述排气装置的基线空气流量，指示在所述测试期间存在或不存在所述排气门的劣化。

根据一个实施例，在所述发动机不燃烧燃料时执行所述测试，并且其中所述车辆是自主车辆和/或混合动力车辆。

根据一个实施例，本发明的特征还在于，密封所述排气门包括将所述气缸定位在第一位置，在所述第一位置中联接到所述气缸的进气门处于打开位置并且所述排气门处于关闭位置。

根据一个实施例，本发明的特征还在于，引导所述压缩空气包括通过经由电动马达操作电动升压器将压缩空气从发动机进气装置引导到所述气缸中。

根据一个实施例，指示存在所述劣化包括估计排气空气流量以及响应于所述估计的排气空气流量高于所述基线空气流量而指示所述排气门劣化。

根据一个实施例，指示不存在所述劣化包括响应于所述估计的排气空气流量基本上等于所述基线空气流量而指示所述排气门未劣化。

根据一个实施例，经由联接在排气微粒过滤器两端的差压传感器来估计所述排气流，所述排气微粒过滤器联接到所述气缸下游的所述发动机排气装置。

根据一个实施例，在所述排气门安装到所述气缸后，立即通过在所述进气门打开并且所述排气门关闭的情况下将压缩空气引导通过所述气缸并且经由所述差压传感器估计排气空气流量来建立所述基线空气流量。

根据一个实施例，上述发明的特征还在于，在指示联接到所述气缸的所述排气门存在或不存在劣化之后，旋转所述未供应燃料的发动机，将另一个气缸定位在所述第一位置，并测试联接到所述另一个气缸的排气门的劣化。

根据一个实施例，所述电动升压器联接到与进气通道并联的导管，所述导管在进气压缩机下游和增压空气冷却器上游联接到所述进气通道。

根据一个实施例，上述发明的特征还在于，在紧接着的发动机操作期间，响应于对劣化的排气门的指示，暂停向具有所述劣化的排气门的气缸提供燃料和火花。

根据本发明，一种发动机方法包括：在第一状态期间，包括发动机关断状态，迫使压缩空气进入所述第一气缸，同时保持所述第一气缸的所述进气门打开并且保持所述第一气缸的所述排气门关闭；以及响应于通过联接到所述第一气缸的所述排气装置的高于阈值的空气流量，指示所述第一气缸的劣化。

根据一个实施例，所述第一状态包括所述第一气缸的功率输出低于阈值功率输出，并且其中所述发动机推进车辆，所述车辆包括自主车辆和/或混合动力车辆。

根据一个实施例，通过在所述发动机关断状态期间经由电动马达操作电动升压器，迫使所述压缩空气从发动机进气装置进入所述第一气缸。

根据一个实施例，经由联接在容纳在所述排气装置中的微粒过滤器两端的差压传感器来估计通过所述排气装置的空气流量。

根据一个实施例，通过选择性地对所述第一气缸禁用火花同时保持所述多缸发动机的每个剩余气缸的火花来估计所述第一气缸的功率输出，经由曲轴位置传感器估计发动机转速的变化，并且基于在禁用火花之后所估计的发动机转速变化来估计所述第一气缸的所述功率输出。

根据一个实施例，上述发明的特征还在于，在安装好所述第一气缸后，立即通过在保持所述第一气缸的所述进气门打开并且保持所述第一气缸的所述排气门关闭的同时操作所述电动升压器，经由所述差压传感器建立所述阈值空气流量。

根据本发明，提供了一种系统，所述系统具有：车辆，包括自主车辆和/或混合动力车辆；推进所述车辆的发动机，所述发动机包括第一气缸、进气通道和排气通道，所述第一气缸包括进气门和排气门，所述进气门经由进气凸轮致动系统来致动且所述排气门经由排气凸轮致动系统来致动；导管，其在压缩机下游和cac上游联接到所述进气通道，所述导管包括马达驱动的电动升压器；联接到所述排气通道的微粒过滤器；联接在所述微粒过滤器两端的差压传感器；以及控制器，所述控制器具有存储在非瞬态存储器上的计算机可读指令，用于：在所述车辆处于钥匙关断状态时所述电动升压器的操作期间，命令所述进气凸轮致动系统和所述排气凸轮致动系统将所述第一气缸停放在第一位置，在所述第一位置中所述进气门打开并且所述排气门关闭；在命令停放所述第一气缸之后，经由所述差压传感器感测所述排气通道中的排气空气流量；并且响应于所感测的排气空气流量高于阈值空气流量，指示所述排气门泄漏。

根据一个实施例，将所述第一气缸停放在所述第一位置包括命令联接到所述第一气缸的曲轴的马达使所述第一气缸旋转直到所述第一气缸到达所述第一位置，所述马达经由电机操作。

根据一个实施例，所述控制器包括进一步的指令，用于：响应于指示所述排气门泄漏，在紧接着的发动机循环期间，暂停经由联接到所述第一气缸的一个或多个燃料喷射器对所述第一气缸喷射燃料，并且禁止经由联接到所述第一气缸的火花塞对第一气缸提供火花。