计控制线的电流降至预定值之下所需的点火电流转变时间；计数在给定车辆驱动循环上的具有长于阈值持续时间的点火电流转变时间的汽缸的燃烧循环的比例；以及基于所述比例大于阈值百分比指示由于火花塞上的燃料添加剂堆积的汽缸的火花塞的结垢。该方法可以进一步包含，估计在给定车辆驱动循环的多个燃烧循环上的汽缸的平均点火电流转变时间，并且响应于估计的平均点火电流转变时间长于阈值时间，指示由于汽缸的火花塞上的燃料添加剂堆积的火花塞结垢。在一种示例中，持续时间是基于应用的停顿命令和电流吸收器的操作状态的阈值持续时间，而阈值百分比基于以不包括燃料添加剂的燃料操作的发动机中的平均百分比。该方法可以进一步包含，响应于比例小于阈值百分比，增加发动机怠速转速和发动机负荷，并提前汽缸的火花点火正时，以便针对阈值持续时间将火花塞的尖端温度保持在阈值温度之上；在阈值持续时间之后，重新估计汽缸的燃烧循环的比例；以及响应于重新估计的比例小于阈值百分比，指示由于碳烟堆积的火花塞结垢。该方法可以进一步包含，响应于由于燃料添加剂堆积的火花塞结垢的指示，减小发动机负荷，并停用被配置为接收来自耦接至结垢的火花塞的汽缸的排气残余物的邻近汽缸的燃料和火花。在另一示例中，该方法可以进一步包含，估计耦接在排气催化剂上游的排气氧传感器的响应时间；以及基于估计的响应时间低于阈值，指示由于燃料添加剂堆积的排气氧传感器的退化，并确认由于燃料添加剂堆积的火花塞结垢。
[0084]注意，本文中包括的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。在本文中所公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非临时性存储器中。在本文中所描述的具体程序可以代表任意数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所描述的各种动作、操作和/或功能可以所示顺序被执行、并行地被执行或者在一些情况下被省略。同样，实现在本文中所描述的本发明的示例实施例的特征和优点不一定需要所述处理顺序，但是为了便于图释和说明而提供了所述处理顺序。取决于所使用的特定策略，所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个可以被重复执行。另外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示被编入发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非临时性存储器的代码。
[0085]应认识到，在本文中所公开的配置和程序本质上是示范性的，并且这些具体的实施例不被认为是限制性的，因为许多变体是可能的。例如，上述技术能够应用于V-6、1-4、1-6、V-12、对置4缸和其它发动机类型。本公开的主题包括在本文中所公开的各种系统和构造和其它的特征、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。本申请的权利要求具体地指出某些被认为是新颖的和非显而易见的组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。这些权利要求应当被理解为包括一个或多个这种元件的结合，既不要求也不排除两个或多个这种元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合可通过修改现有权利要求或通过在这个或关联申请中提出新的权利要求而得要求保护。这些权利要求，无论与原始权利要求范围相比更宽、更窄、相同或不相同，都被认为包括在本公开的主题内。
【主权项】
1.一种用于发动机的方法，其包含: 针对每个发动机汽缸，基于在一个或多个给定车辆驱动循环上的具有大于阈值持续时间的点火电流转变时间的燃烧循环的比例，区分由于碳烟堆积的火花塞结垢与由于燃料添加剂堆积的火花塞结垢。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述点火电流转变时间是包括火花塞点火线圈的火花塞的点火电流转变时间，所述火花塞点火线圈包括控制线，其中经由电流传感器来测量所述控制线上的电流，并且其中基于所述点火电流转变时间的区分包括基于在停顿命令应用在所述控制线上之后所述电流降至预定值之下所需的转变时间的区分。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述区分包括， 响应于在所述一个或多个给定车辆驱动循环上的所述比例的变化在所述一个或多个给定车辆驱动循环之间波动，指示由于碳烟堆积的火花塞结垢，而响应于所述比例的所述变化在所述一个或多个给定车辆驱动循环之间保持恒定或增加，指示由于燃料添加剂堆积的火花塞结垢。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述区分包括， 响应于所述比例小于阈值百分比，指示由于碳烟堆积的火花塞结垢，而响应于所述比例大于所述阈值百分比，指示由于燃料添加剂堆积的火花塞结垢。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述区分进一步基于在所述给定车辆驱动循环上的燃烧循环的平均汽缸点火事件转变时间，并且其中所述区分包括，响应于所述平均汽缸点火事件转变时间长于阈值时间，指示由于燃料添加剂堆积的火花塞结垢，而响应于所述平均汽缸点火事件转变时间短于所述阈值时间，指示由于碳烟堆积的火花塞结垢。
6.根据权利要求5所述的方法，其进一步包含，基于所述转变时间指示火花塞结垢的程度。
7.根据权利要求4所述的方法，其进一步包含，响应于由于碳烟堆积而不是由于燃料添加剂堆积的火花塞结垢的指示，通过从MBT提前花火正时和增加发动机转速或负荷中的一种或多种，针对阈值次数的发动机循环使火花塞尖端温度暂时升高至阈值温度之上。
8.根据权利要求4所述的方法，其中指示由于燃料添加剂堆积的火花塞结垢包括指示没有由于碳烟堆积的火花塞结垢，并且其进一步包含，响应于由于燃料添加剂堆积的火花塞结垢的所述指示，限制发动机负荷、设定建议火花塞更换的诊断代码和使第二汽缸暂时加浓中的一种或更多种，其中所述结垢的火花塞被耦接至第一汽缸，所述第二汽缸被配置为接收来自所述第一汽缸的排气残余物。
9.根据权利要求4所述的方法，其进一步包含， 在多个发动机循环上监测被耦接在排气催化剂上游的第一排气氧传感器和被耦接在所述排气催化剂下游的第二排气氧传感器中的每一个的转变频率；以及 当指示由于燃料添加剂堆积的火花塞结垢时，响应于在所述多个发动机循环上所述第一与第二排气氧传感器的所述转变频率的比在彼此阈值内，指示由于燃料添加剂堆积的排气催化剂退化。
10.根据权利要求1所述的的方法，其进一步包含，响应于指示火花塞更换的操作者输入，重新设定被配置为计数在所述给定车辆驱动循环上的具有高于所述阈值持续时间的点火电流转变时间的燃烧循环的所述比例的计数器。
11.一种用于发动机的方法，其包含: 响应于在车辆驱动循环上的具有长于阈值持续时间的点火电流转变时间的燃烧循环的比例小于阈值百分比，指示由于碳烟堆积的火花塞结垢；以及 响应于所述比例大于所述阈值百分比，指示由于燃料添加剂堆积的火花塞结垢。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述阈值百分比基于没有暴露于燃料添加剂的发动机中的平均百分比，其中所述阈值持续时间基于在汽缸点火事件期间应用于所述发动机的点火系统的停顿命令，并且进一步基于所述点火系统的电流吸收器的操作状态，其中指示由于碳烟堆积的火花塞结垢包括指示没有由于燃料添加剂堆积的火花塞结垢，并且其中指示由于燃料添加剂堆积的火花塞结垢包括指示没有由于碳烟堆积的火花塞结垢。
13.根据权利要求11所述的方法，其进一步包含，基于处于或超过阈值发动机转速或负荷的发动机操作之后的所述比例的减小指示由于碳烟堆积的火花塞结垢，所述阈值发动机转速或负荷使火花塞尖端温度升高至阈值温度之上。
14.根据权利要求11所述的方法，其进一步包含，响应于由于燃料添加剂堆积的火花塞结垢的指示，限制发动机负荷，并且基于耦接至所述结垢的火花塞的汽缸的身份，使被配置为接收来自耦接至所述结垢的火花塞的所述汽缸的排气残余物的邻近汽缸加浓。
15.根据权利要求11所述的方法，其进一步包含，响应于由于碳烟堆积的火花塞结垢的指示，设定建议火花塞清洁的第一诊断代码，而响应于由于燃料添加剂堆积的火花塞结垢的指示，设定建议火花塞更换的第二不同的诊断代码。
16.根据权利要求11所述的方法，其进一步包含， 在指示由于燃料添加剂堆积的火花塞结垢之后， 在多个发动机循环上监测被耦接在排气催化剂上游的第一排气氧传感器和被耦接在所述排气催化剂下游的第二排气氧传感器中的每一个的响应时间；以及 响应于在所述多个发动机循环上所述第一和第二排气氧传感器的所述响应时间的比在彼此阈值内，指示由于燃料添加剂堆积的排气催化剂退化。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一排气氧传感器是UEGO传感器，并且其中所述第二排气氧传感器是HEGO传感器。
18.—种发动机系统，其包含: 发动机，其包括汽缸； 点火系统，其包括耦接至所述汽缸的火花塞的点火线圈和控制线，所述点火系统进一步包含电流传感器以用于感测所述控制线的电流； 直接燃料喷射器，其用于向所述汽缸输送燃料； 节气门，其被耦接至发动机进气歧管以用于调整到所述汽缸的气流；以及 控制器，其具有在非临时性存储器上的计算机可读指令以用于: 在所述控制线上输出停顿命令，以便开始所述点火线圈的停顿； 确定从所述停顿命令开始到所述控制线的电流降至预定值之下的转变点的转变时间； 在第一计数器上计数给定车辆驱动循环的具有长于阈值持续时间的点火电流转变时间的燃烧循环的比例； 在第二计数器上计数在所述给定车辆驱动循环的多个燃烧循环上的所述汽缸的平均点火电流转变时间；以及 响应于所述平均转变时间长于阈值持续时间和所述比例大于阈值百分比中的一个或多个，指示由于燃料添加剂堆积的火花塞结垢。
19.根据权利要求18所述的系统，其中所述控制器包括进一步指令以用于: 响应于所述比例波动且保持小于所述阈值百分比， 增加发动机负荷以便使火花塞温度升高至阈值温度之上；以及 如果在所述增加之后所述比例保持在所述阈值百分比之下，指示由于碳烟堆积的火花塞结垢；以及 如果在所述增加之后所述比例增加至所述阈值百分比之上，指示由于燃料添加剂堆积的火花塞结垢。
20.根据权利要求18所述的系统，其进一步包含所述发动机的排气歧管，所述排气歧管包括排气催化剂、所述排气催化剂上游的第一 UEGO传感器和所述排气催化剂下游的第二 HEGO传感器，其中所述控制器包括进一步指令以用于: 监测所述第一和第二传感器中的每一个的转变频率； 当指示由于燃料添加剂堆积的火花塞结垢时，响应于所述第一传感器的所述转变频率与所述第二传感器的所述转变频率之间的差小于阈值差，指示由于燃料添加剂堆积的排气催化剂退化；以及 当指示由于燃料添加剂堆积的火花塞结垢时，响应于所述第一传感器的所述转变频率小于阈值频率，指示由于燃料添加剂堆积的所述第一传感器的退化。
【专利摘要】本发明涉及用于点火系统的火花塞结垢检测。提供了用于确定火花塞结垢的类型的方法和系统。在一种示例中，一种方法可以包括，基于停顿命令应用之后的火花塞的控制线上的电流，区分由于碳烟堆积的火花塞结垢与由于燃料添加剂堆积的火花塞结垢。另外，可以基于一个或多个排气氧传感器的转变频率和火花塞结垢的类型确定排气氧传感器退化和/或排气催化剂退化。
【IPC分类】F02P17-00, F02P17-12
【公开号】CN104728020
【申请号】CN201410779724
【发明人】C·P·格卢格拉, G·J·胡伯茨, N·W·莫罗, 曲秋平
【申请人】福特环球技术公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2014年12月16日
【公告号】US20150176558