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_4

文档序号:9643494阅读:来源:国知局
通道)的排气传感器的输出估计和/或测量。排气氧的突然增加可指示一个或多个气缸没有完全燃烧(例如,由于退化的燃料喷射器)。在一个示例中,阈值氧水平可为跨过持续时间(例如,阈值持续时间)的排气氧的阈值增加。该持续时间可比控制器基于排气氧的增加调节燃料喷射所用的时间更短。因此,如果排气氧水平大于阈值氧水平,该方法继续至220以指示一个或多个非供体气缸的不充分燃烧。由于排气的NOx水平低于NOx阈值并且排气的氧水平高于氧阈值,可确定经历不充分燃烧的该一个或多个气缸是非供体气缸且不是供体气缸。这样,控制器可基于排气排放水平(NOx和氧)区别哪种类型的气缸(例如,供体与非供体)经历不充分燃烧以及氧排放水平和NOx排放水平哪一者超过它们相应的阈值。这可使控制器或保修人员能够更迅速地修复退化的燃料喷射器或可引起气缸中止或不充分燃烧事件的其它气缸构件。
[0068]回到218,如果排气氧水平不大于阈值水平,该方法继续至226以维持发动机操作并且不指示任何发动机气缸的不充分燃烧。在一个示例中,该方法在226处可包括指示燃料喷射器的状态。燃料喷射器的状态可包括燃料喷射器按需要喷射且不退化。
[0069]回到204,如果EGR被停用从而没有EGR从供体气缸流至进气歧管,该方法继续到222以判断排气中的氧的水平是否大于阈值氧水平。如果排气氧水平跨过阈值持续时间大于阈值水平(如上文在218处所说明的),该方法包括在224处指示一个或多个发动机气缸的不充分燃烧。如上所述,指示不充分燃烧可包括指示联接至该一个或多个发动机气缸的一个或多个燃料喷射器的状态,该状态包括退化和/或不适当的喷射。另外,该方法在224和/或220处可包括响应于排气的氧含量的增加来增加非退化的(或燃烧的)发动机气缸中的燃料喷射。
[0070]图3示出了响应于排气含量的变化的排气再循环中的变化的图解示例。更具体地,图表300在曲线302处示出了排气氧含量的变化,在曲线304处示出了排气NOx含量的变化,在曲线306处示出了 EGR的第一期望水平基于发动机转速和负载中的一个或多个的变化,以及在曲线308处示出了 EGR的第二期望水平基于排气NOx的变化。在一个示例中,排气氧含量和排气NOx含量可由定位在发动机的排气通道中的一个或多个排气传感器测量。控制器然后可基于发动机转速和/或负载确定第一期望EGR流率以及基于NOx水平确定第二期望EGR流率。在一个示例中,第一期望EGR流率可仅基于发动机转速和/或负载且第二期望EGR流率可仅基于排气NOx水平(而不是发动机转速和负载)。控制器然后可基于两个期望的EGR流不同于彼此的程度来调节一个或多个EGR阀的位置以调节EGR流至第一期望水平或第二期望水平。
[0071]在时间tl之前,基于发动机操作(例如,发动机转速和/或负载)的第一期望EGR水平和基于排气NOx水平的第二期望EGR水平大致相同(曲线306和308)。此外,EGR可仅基于发动机操作且不基于NOx调节,因为排气NOx水平在其目标水平的阈值内和/或低于上限阈值水平310。另外,排气氧水平可低于其相应的上限阈值水平312(或在其目标水平的阈值内)。在时间tl处,供体气缸中的一个可中止(例如,由于连接到那个气缸的退化的燃料喷射器),由此导致不充分燃烧。因此,EGR系统可将更多的氧再循环,由此增加排气中的氧和NOx的水平(曲线302和304)。响应于增加的排气NOx水平,基于NOx的第二期望EGR水平(曲线308)可相对于第一期望EGR水平增加,该第一期望EGR水平基于发动机操作状态但除了排气NOx含量(例如,如曲线306所示的发动机转速和负载)外。因而,控制器可调节EGR率至第二期望水平以便将排气NOx水平维持在目标NOx水平和/或低于上限阈值NOx水平310。在时间t2处,如在314处所示的,第二 EGR水平与第一 EGR水平之间的差值可跨过持续时间dl大于阈值量。因此,控制器可在时间t2时指示一个或多个供体气缸的不充分燃烧。
[0072]经过一段时间以后,如时间t3处所示,排气NOx水平和氧水平可再次低于它们相应的上限阈值。另外,由于排气NOx水平低于上限阈值NOx水平310,控制器可基于发动机操作(诸如发动机转速和负载)调节EGR。在时间t4处,一个或多个非供体气缸可中止并且经历不充分燃烧。因此,在时间t5处可出现排气氧含量的突然增加超过阈值氧水平。响应于排气氧水平的突然增加同时NOx维持在上限阈值NOx水平310之下,控制器可指示一个或多个非供体气缸的不充分燃烧。在一个示例中,这可包括联接至该一个或多个非供体气缸的一个或多个燃料喷射器的可能的退化。诊断例程然后可针对诊断一个或多个非供体气缸而不针对供体气缸。
[0073]在另一段时间之后,如在时间t6处所示,一个或多个供体气缸可经历间歇的或不同程度的不充分燃烧。因此,排气的NOx水平可波动并且增加超过上限阈值NOx水平310。响应于变化的排气NOx水平超过上限阈值NOx水平310,控制器可调节EGR率至第二期望EGR率(曲线308)。由于NOx水平波动并且发动机操作变化,第一期望EGR水平(曲线306)与第二期望EGR水平(曲线308)之间的差值可同时波动。跨过持续时间,第一期望EGR率和第二期望EGR率之间的平均偏差量可大于阈值偏差量。因此,在持续时间后,在时间t7处,控制器可指示一个或多个供体气缸的不充分燃烧。
[0074]这样,基于排气NOx水平的EGR流的调节,可诊断经历不充分燃烧的一个或多个发动机气缸。另外,基于NOx水平与氧水平中哪个在增加可确定哪个气缸(例如哪种类型的气缸,非供体与供体)正在经历不充分燃烧。这样,控制器可把不充分的供体气缸燃烧与不充分的非供体气缸燃烧区分开。例如,当基于发动机操作的第一 EGR水平与基于排气NOx水平的第二 EGR水平之间的偏差量大于阈值偏差量时,发动机控制器可指示一个或多个供体气缸的不充分燃烧。在另一示例中,当排气氧含量中出现突然增加而排气NOx含量保持在阈值范围内和/或基于NOx的期望EGR水平与基于发动机操作的期望EGR水平之间的偏差量不高于阈值时,控制器可指示一个或多个非供体气缸的不充分燃烧。
[0075]通过确定响应于排气排放值对再循环排气调节的量获得诊断一个或多个发动机气缸的不充分燃烧的技术效果。通过基于排气排放水平和/或EGR的调节来诊断一个或多个发动机气缸的不充分燃烧,发动机可在不需要额外的专用传感器和控制例程的情况下诊断退化的气缸构件(诸如退化的燃料喷射器),由此降低发动机成本。另外,通过确定哪个气缸(或哪种类型的气缸)正在经历不充分燃烧,发动机控制器可更迅速地诊断和修复退化的构件。例如,当可确定哪个气缸列(供体与非供体)正在经历不充分燃烧时,可需要较少的诊断例程。此外,通过更迅速地诊断退化的构件,可通过降低关于该一个或多个非燃烧气缸的发动机操作的时间增加燃料效率。
[0076]作为一个实施例,用于发动机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。在一个示例中,确定的排放值是确定的NOx水平并且对再循环排气调节的量是跨过一组持续时间调节的量。另外,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EGR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。
[0077]作为一个示例,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。该方法还可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EGR率时不指示一个或多个发动机气缸的不充分燃烧。
[0078]该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。另外,该方法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。
[0079]在另一示例中,该方法包括基于发动机排气的氧含量的突然增加超出阈值氧水平来指示不充分燃烧。在还有另一个示例中,指示不充分燃烧包括指示完全的气缸中止或燃料喷射器退化中的一项或多项。
[0080]作为另一实施例,用于发动机的方法包括在当排气排放水平大于阈值排气排放水平的第一状态期间:基于发动机转速和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,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,并且基于第二值与第一值之间的偏差指示一个或多个发动机气缸的不充分燃烧。该方法还
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