用于基于排气含量识别不充分燃烧的方法与系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本文公开的主题的实施例涉及发动机。其它实施例涉及发动机诊断。
【背景技术】
[0002]包括一个或多个发动机气缸的发动机可在发动机操作期间经历不充分燃烧。不充分燃烧可包括由于退化的燃料喷射器或其它退化的气缸构件引起的一个或多个发动机气缸的点火故障。作为不燃烧气缸的结果，发动机操作可退化并且最终引起发动机停机。例如，退化的燃料喷射器可导致降低的燃料效率。用于检测不充分燃烧的系统可能需要额外的发动机传感器，由此增加发动机成本和控制复杂性。
【发明内容】
[0003]在一个实施例中，一种方法(例如，用于控制发动机系统的方法)包括响应于确定的排放值调节再循环排气并且基于对再循环排气调节的量指示一个或多个发动机气缸的不充分燃烧。
[0004]技术方案1:一种用于发动机的方法，包括:
[0005]响应于确定的排放值调节再循环排气；
[0006]以及基于对再循环排气调节的量指示一个或多个发动机气缸的不充分燃烧。
[0007]技术方案2:根据技术方案1所述的方法，其中确定的排放值是确定的NOx水平并且其中对再循环排气调节的量是跨过一组持续时间调节的量。
[0008]技术方案3:根据技术方案2所述的方法，其中调节再循环排气包括响应于增加超过阈值NOx水平的确定的NOx水平调节排气再循环率以将确定的NOx水平维持在目标NOx水平，阈值NOx水平是超过目标NOx水平的阈值量。
[0009]技术方案4:根据技术方案1所述的方法，其中指示不充分燃烧包括当对再循环排气调节的量大于再循环排气中的阈值增加时指示不充分燃烧。
[0010]技术方案5:根据技术方案4所述的方法，还包括当对再循环排气调节的量小于再循环排气中的阈值增加或当调节再循环排气包括减小废气再循环率时不指示一个或多个发动机气缸的不充分燃烧。
[0011]技术方案6:根据技术方案1所述的方法，还包括基于额外的发动机操作状态调节再循环排气，额外的发动机操作状态包括发动机负载、发动机转速或涡轮转速中的一项或多项。
[0012]技术方案7:根据技术方案6所述的方法，还包括当确定的排放值在目标排放值的阈值内时基于额外的发动机操作状态而不是确定的排放值调节再循环排气。
[0013]技术方案8:根据技术方案1所述的方法，还包括在阈值持续时间内基于发动机排气的氧含量的增加超出阈值氧水平指示不充分燃烧。
[0014]技术方案9:根据技术方案1所述的方法，其中指示不充分燃烧包括指示完全的气缸中止(cut out)或燃料喷射器退化中的一项或多项。
[0015]技术方案10:—种用于发动机的方法，包括:
[0016]在排气排放水平大于阈值排气排放水平的第一状态期间:
[0017]基于发动机转速或发动机负载中的一项或多项调节再循环排气的流量至第一值；
[0018]基于排气排放水平进一步调节再循环排气的流量至第二值；和
[0019]基于第二值与第一值之间的偏差量指示一个或多个发动机气缸的不充分燃烧；以及
[0020]在排放水平小于阈值排气排放水平的第二状态期间，仅调节再循环排气的流量至第一值。
[0021]技术方案11:根据技术方案10所述的方法，其中偏差量是跨过持续时间在第二值与第一值之间的平均偏差量，并且其中基于偏差量指示不充分燃烧包括当第二值与第一值之间的平均偏差量大于阈值偏差量时指示一个或多个发动机气缸的不充分燃烧。
[0022]技术方案12:根据技术方案11所述的方法，还包括当第二值与第一值之间的平均偏差量小于阈值偏差量时不指示不充分燃烧。
[0023]技术方案13:根据技术方案10所述的方法，其中排气排放水平是由定位在发动机的排气通道中的传感器测量的NOx水平，并且其中调节再循环排气的流量包括调节从发动机气缸引导至发动机的进气歧管的排气的排气再循环率。
[0024]技术方案14:根据技术方案10所述的方法，其中阈值排气排放水平是大于目标排气排放水平达排气排放的阈值量的排气排放水平。
[0025]技术方案15:根据技术方案10所述的方法，其中基于排气排放水平进一步调节再循环排气的流量至第二值包括基于排气排放设定值与实际排气排放水平之间的差值进一步调节再循环排气的流量至第二值，并且其中指示不充分燃烧包括基于第二值与第一值之间的偏差量指示一个或多个气缸中的若干气缸的气缸中止。
[0026]技术方案16:根据技术方案10所述的方法，还包括响应于指示一个或多个气缸的不充分燃烧开始熄火气缸试验以确定哪个气缸退化。
[0027]技术方案17:根据技术方案10所述的方法，其中排气排放水平是由定位在发动机的排气通道中的传感器测量的排气氧水平，并且还包括在排气氧水平在阈值持续时间内增加达阈值量的第一状态期间指示一个或多个发动机气缸的不充分燃烧。
[0028]技术方案18:—种用于发动机的系统，包括:
[0029]控制器，其配置成:
[0030]基于相对于NOx参考值感测或计算的NOx水平的变化调节由发动机的供体气缸组提供的排气再循环(EGR)流的量；以及
[0031]至少部分地基于对EGR流调节的量指示联接至发动机的多个燃料喷射器中的一个或多个的状态。
[0032]技术方案19:根据技术方案18所述的系统，其中控制器还配置成基于增加超过NOx参考值的NOx水平增加EGR流量。
[0033]技术方案20:根据技术方案18所述的系统，其中控制器还配置成基于测量的排气氧水平的突然增加超出阈值量指示该多个燃料喷射器中的一个或多个的状态。
【附图说明】
[0034]图1示出了根据本发明的实施例的具有发动机的铁路运载工具的示意图。
[0035]图2示出了根据本发明的实施例的基于排气含量指示不充分燃烧的方法的流程图。
[0036]图3示出了根据本发明的实施例的响应于排气含量的变化示出排气再循环中的变化的图表。
【具体实施方式】
[0037]以下描述涉及响应于确定的排放值调节再循环排气并且基于对再循环排气调节的量指示一个或多个发动机气缸的不充分燃烧的实施例。在一个示例中，调节再循环排气可包括调节定位在排气再循环系统中的一个或多个阀，该排气再循环系统从一个或多个发动机气缸引导排气并且引导到发动机的进气通道。在另一示例中，该一个或多个发动机气缸可为引导排气至进气通道的一组供体气缸。第二组非供体气缸可将排气引导至发动机的排气通道。另外，确定的排放值可为至少部分地基于沿排气通道定位的排气传感器的输出的排气氧和/或排气NOx的值。此外，指示不充分燃烧可包括指示气缸中止或联接至所指示的气缸的一个或多个燃料喷射器的状态中的一项或多项。
[0038]发动机系统(例如图1中所示的发动机系统)可包括定位在排气通道中的传感器以测量排气的NOx和氧含量。在一些示例中，一个或多个发动机气缸可经历不充分燃烧。一个或多个非燃烧发动机气缸可导致排气氧的增加。另外，如果发动机系统包括将排气再循环至发动机的入口的排气再循环系统(EGR)，一个或多个非燃烧的专用EGR气缸可导致排气的NOx含量的增加。图2示出了用于基于发动机操作和基于NOx的增加调节EGR的方法。如果检测到排气氧中突然的峰值和/或期望EGR率从由于发动机操作引起的第一水平变化至由于NOx增加引起的第二水平，则可指示一个或多个发动机气缸的不充分燃烧。图3示出了由于一个或多个非燃烧气缸的EGR和排气含量的变化。
[0039]本文描述的方法可在各种发动机类型和各种发动机驱动的系统中使用。这些系统中的一些可为固定的，而其它的可在半移动式或移动式平台上。半移动式平台可在操作时段之间重新放置，例如安装在平板拖车上。移动式平台包括自行推进的运载工具。这样的运载工具可包括公路运输运载工具，以及采矿设备、海上船舶、铁路运载工具以及其它非公路运载工具(0HV)。为了显示的清楚，提供了机车作为移动式平台的示例，其支撑了包括本发明的实施例的系统。
[0040]在进一步论述用于诊断一个或多个发动机气缸的不充分燃烧的方法之前，公开了平台的示例，其中发动机系统可安装在运载工具(例如铁路运载工具)中。例如，图1示出了运载工具系统100(例如，机车系统)的实施例的框图，本文描述为铁路运载工具106，其配置成经由多个车轮11