催化剂后的汽缸失调监测的制作方法_2

文档序号:9806554阅读:来源:国知局
缸可W被配置用于将燃料供应到汽缸的一 个或更多个喷射器。作为非限制性的示例,汽缸30被示出为包括一个燃料喷射器66,从燃 料系统172向燃料喷射器66供应燃料。燃料喷射器66被示出为直接禪连至汽缸30, W便 经由电子驱动器68 W与从控制器12接收的信号FPW的脉冲宽度成比例地将燃料直接喷射 到的汽缸30中。W此方式,燃料喷射器66提供到汽缸30的燃烧室内的所谓的燃料直接喷 射(在下文中也被称为"DI")。
[0018] 应认识到,在替代的实施例中,喷射器66可W是进气道喷射器,其提供到汽缸30 上游的进气道内的燃料。也应认识到,汽缸30可W从多个喷射器接收燃料,诸如多个进气 道喷射器、多个直接喷射器或其组合。
[0019] 继续图1,进气通道42可W包括具有节流板64的节气口 62。在运个具体的示例 中,控制器12可W通过向被包括在节气口 62内的电动马达或致动器提供信号来改变节流 板64的位置,运种构造通常被称为电子节气口控制巧TC)。W此方式,节气口 62可W被运 转W改变被提供至其他发动机汽缸中的燃烧室30的进气空气。节流板64的位置可W通过 节气口位置信号TP被提供至控制器12。进气通道42可W包括质量空气流量传感器120和 歧管空气压力传感器122,用于向控制器12提供各自的信号MAF和MAP。
[0020] 在选择的运转模式下,响应于来自控制器12的火花提前信号SA,点火系统88能够 经由火花塞92向燃烧室30提供点火火花。尽管示出了火花点火部件,但在一些实施例中, 在有或没有点火火花的情况下,都可压缩点火模式使发动机10的燃烧室30或一个或 多个其他燃烧室运转。
[0021] 第一上游排气传感器126被示出在排放控制装置70的上游被禪接至排气通道48。 上游传感器126可W是用于提供排气空燃比指示的任何合适的传感器,诸如线性宽带氧传 感器或肥GO(通用或宽域排气氧传感器)、双态窄带氧传感器或EGO、肥G0(加热型EGO)、 NOx、肥或CO传感器。在一个实施例中,上游排气传感器126是被配置为提供输出(诸如 电压信号)的UEG0,该输出与存在于排气中的氧气量成比例。控制器12利用该输出来确定 排气空燃比。
[0022] 排放控制装置70被示出沿着排气传感器126下游的排气通道48布置。装置70 可W是被配置为还原NOx并氧化C0和未燃的碳氨化合物的Ξ元催化剂(TWC)。在一些实施 例中,装置70可W是NOx捕集器、各种其他排放控制装置或其组合。
[0023] 第二下游排气传感器128被示出在排放控制装置70的下游禪接至排气通道48。下 游传感器128可W是用于提供排气空燃比指示的任何合适的传感器,诸如肥GO、EGO、肥GO 等。在一个实施例中,下游传感器128是被配置为指示在排气经过排气催化剂之后的相对 加浓或变稀的肥GO。因此,肥GO可W提供转变点形式的输出或在排气从稀转变为浓的点处 的电压信号。如在本文中所使用的,下游传感器指的是沿排气流方向在排气系统的上游传 感器的下游的位置处位于排气系统中的传感器。另外,在排气流方向上,上游传感器可W在 排放控制装置(诸如催化剂)的上游,而下游传感器可W在排放控制装置的下游。因此,从 多个汽缸释放的排气在流经下游传感器之前流经上游传感器。
[0024] 另外,在所公开的实施例中,排气再循环巧GR)系统可W通过EGR通道140将期望 部分排气从排气通道48传送至进气通道42。控制器12可W通过EGR阀142改变提供给进 气通道42的EGR量。另外,EGR传感器144可W被布置在EGR通道内,并且可W提供排气 的压力、溫度和浓度中的一个或多个的指示。在一些情况下,EGR系统可W被用来调节燃烧 室内的空气和燃料混合物的溫度。
[00巧]控制器12在图1中被示为微型计算机,包括微处理器单元(CPU) 102、输入/输出 端口(1/0) 104、在运个具体示例中作为只读存储器忍片(ROM) 106示出的用于可执行程序 和校准值的电子存储介质、随机存取存储器(RAM) 108、保活存取器(KAM) 110和数据总线。 控制器12可W接收来自禪连至发动机10的传感器的各种信号,除了之前所讨论的那些信 号外,还包括来自质量空气流量传感器120的进气质量空气流量(MA巧的测量值;来自禪接 至冷却套筒114的溫度传感器112的发动机冷却液溫度巧CT);来自禪连至曲轴40的霍尔 效应传感器118(或其他类型)的表面点火感测信号(PIP);来自节气口位置传感器的节 气口位置灯巧;W及来自传感器122的歧管绝对压力(MA巧信号。发动机转速RPM可W由 控制器12根据信号PIP产生。
[0026] 存储介质只读存储器(ROM) 106能够用计算机可读数据编程,该计算机可读数据 表示可由处理器102执行的非临时性指令,用于实现W下所述方法W及预期但没有具体列 出的其他变体。
[0027] 如上所述,图1仅示出多缸发动机的一个汽缸,并且每个汽缸可W类似地包括其 自身组的进气/排气口、燃料喷射器、火花塞等。
[002引如先前所描述的,第一上游排气传感器(图1-2中的传感器126)可W等同地感测 来自每个汽缸的排气。如在图2中示出的,上游传感器126可W被设置在排气系统的汇合 区域202的上游,来自汽缸组的所有汽缸的排气流在汇合区域202中汇聚。由于上游传感 器126的设置,传感器不能在每个发动机转速与负荷点处等同地感测每个汽缸。例如,上游 传感器126可W被设置为比其余汽缸更靠近发动机10的第一汽缸;上游传感器126可W被 设置在发动机的第四汽缸(例如,图2的汽缸30)的最远侧。运至少在一些状况期间可W 导致第一汽缸的排气被充分采样。
[0029] 相比之下,位于汇合区域下游的排气传感器(例如,下游传感器128)采样混合的 且过滤的排气流,其中来自汽缸组的所有汽缸的排气都已经被混合成均匀流。因此,下游排 气传感器可W等同地感测每个汽缸的对下游排气比的贡献。
[0030] 如将会在下面关于图3更详细地解释的,即使下游传感器仅测量混合的排气并且 因此不采样与各个汽缸排气流相关联的排气的未燃烧的燃料,汽缸空气-燃料失调也可W 由下游排气传感器来检测。运通过将由采样的不均匀的上游排气引入的变化用作对下游排 气流的被动干扰来实现,其中所述被动干扰可W被用来确定一个或多个汽缸是否正W失调 的空燃比运转。
[0031] 现在转向图3,图示了用于确定汽缸空气-燃料失调的方法300。方法300可W由 控制器(诸如图1的控制器12)根据存储在控制器上的非临时性指令来执行,W便基于来 自第一上游排气传感器(诸如图1-2的上游传感器126)和第二下游排气传感器(诸如图 1-2的下游传感器128)的反馈来执行发动机(诸如图1-2的发动机10)的空燃比控制。方 法300还包括基于来自下游排气传感器的输出来确定各个汽缸空燃比的汽缸失调监测。
[0032] 在302处,方法300包括确定发动机工况。经确定的状况可W包括但不限于发动 机转速、发动机负荷、上游和/或下游排气传感器输出和其他工况。在304处,方法304包 括基于至少来自上游排气传感器的输出来执行反馈空燃比(AFR)控制。反馈AFR控制可W 包括调整燃料喷射量W维持期望的AFR。例如,来自上游排气传感器的输出与期望的AFR 之间的误差可W被确定,并且发动机的一个或多个燃料喷射器可W被调整为输送被命令的 燃料量,W便满足期望的AFR。在一些示例中,来自下游排气传感器的输出也可W用于反馈 AFR控制中。期望的AFR可W基于例如发动机转速与负荷。
[0033] 在306处,方法300确定发动机是否正在稳态工况下运转。稳态工况可W包括保 持相对恒定的发动机转速和/或负荷,例如,在给定的持续时间内改变小于阔值量。如果 否,方法300循环回到302, W继续监测工况和执行反馈AFR控制。如果发动机正在稳态状 况下运转,那么方法300进入到308 W开始汽缸失调监测,运将在W下关于图4更详细地解 释。简而言之,汽缸失调监测
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