用于发动机未燃烧烃控制的方法和系统的制作方法

用于发动机未燃烧烃控制的方法和系统的制作方法
【专利摘要】本申请涉及用于发动机未燃烧烃控制的方法和系统。提供方法和系统，用于基于汽缸不平衡和排气放热升高的同时监测，检测发动机的烃吸入。曲轴加速数据在稳态和过渡发动机工况下被监测，而排气温度在非再生状况下被评估。发动机转速和负载被限制，以减少进一步的烃吸入。
【专利说明】用于发动机未燃烧烃控制的方法和系统
[0001]发明背景/发明概述
[0002]由于各种原因，发动机可导致汽缸扭矩不平衡。这些原因可包括，例如，堵塞的喷油嘴喷孔、过度增压、燃料质量问题和汽缸中的碳烟积累。发动机控制系统可被配置，以解决汽缸扭矩不平衡，从而提高发动机性能。
[0003]减小汽缸不平衡的一种实例方法由通过Yamaoka等显示在US7，128，048中。其中，基于汽缸压力峰值正时从预先确定的正时范围的偏差，鉴别汽缸不平衡。基于汽缸压力峰值正时在给定汽缸中相对于预先确定的范围被延迟还是被提前，发动机控制器可调节输送至受影响汽缸的内部EGR的量。这使得汽缸中混合物的可燃性得以提高，并且，发动机转速得以被适当调整。如果偏差足够大，则发动机运转的压燃模式可被抑制，以降低发动机性能衰退。
[0004]然而，本文的
【发明者】已经认识到这样的方法的潜在问题。作为实例，调节内部EGR的量可不降低由烃在发动机进气处积累导致的汽缸不平衡。例如，在一些发动机系统中，某些发动机汽缸可更易于烃积累，这是由于发动机进气系统的特定构造。在本文中，增加内部EGR的量可不利于从那些汽缸释放烃。作为另一实例，烃可在增压空气冷却器处积累并在踩加速器踏板期间从增压空气冷却器处被迫使进入发动机。增加内部EGR的量可减少在踩加速器踏板期间提供的功率而不增加烃从增压空气冷却器的释放。如果被留在发动机进气处，则积累的烃可最终从受影响的汽缸向剩余的汽缸传播，进一步导致汽缸不平衡和加速发动机性能衰退。
[0005]因此，在一个实例中，一些上述问题可通过操作发动机的方法得以解决，所述方法包括:响应指示烃氧化的汽缸不平衡和发动机排气放热升高，限制发动机转速和负载，以减少发动机进气处的烃积累。以这种方式，烃在沿发动机进气的一个或多个位置处的积累可得以更好地解决。
[0006]在一个实例中，发动机可包括分支的进气系统，其向第一和第二组汽缸分别提供空气。由于进气系统的特定构造，空气可自节气门流至Y型接头，然后从Y型接头的第一出口流至第一组汽缸和从Y型接头的第一出口流至第二组汽缸。Y型接头的第一出口的纵轴可对准远离第一组的末端汽缸布置的第一汽缸，而Y型接头的第二出口的纵轴可对准远离第二组的末端汽缸布置的第一汽缸。结果，第一组的第一汽缸和第二组的第一汽缸可更易于烃积累。基于在稳态发动机工况(例如，怠速状况)和/或过渡发动机工况(例如，在踩加速器踏板期间)下评估的曲轴加速差异，发动机控制器可确定汽缸不平衡。在稳态状况和过渡工况下，曲轴数据可在不同的窗口中被评估，窗口至少基于在各个状况下的质量空气流量而变化。由于较高的背景噪音，控制器可对在过渡工况下接收的曲轴数据进行重要的信号处理，包括信号的去抖动，以区分由于发动机进气处烃积累导致的汽缸不平衡与在过渡工况下由于空气或燃料变化(例如，由于缺火)导致的汽缸不平衡。另外，在排气微粒过滤器不再生的状况下，控制器可评估排气催化剂(诸如，排气氧化催化剂)上(跨越排气催化剂，across an exhaust catalyst)的排气温差。
[0007]响应排气放热升高时检测的汽缸不平衡，控制器可确定存在积累于发动机进气处的烃的氧化。尤其地，不受控制的烃积累可沿发动机进气发生在各个位置，包括发生在曲轴箱、发生在特定汽缸进气口的附近和发生在增压空气冷却器或发生在增压空气冷却器的附近。响应指示，控制器可限制发动机转速和负载，以减少发动机进气处进一步的烃积累。限制可包括限制向所有发动机汽缸一包括不平衡的汽缸一的燃料喷射。限制的程度可基于汽缸不平衡是在过渡工况还是在稳态状况下被检测到。例如，响应在过渡工况下检测的汽缸不平衡和放热升高，限制可更高和更快，这是由于高的α和β误差分离，而响应在稳态下检测的汽缸不平衡和放热升高，限制可更低和更慢，这是由于较小的α和β误差分离，其要求较低的去抖动比率。控制器还可提高发动机温度，以便释放积累的烃。在本文中，积累的烃的受控制的氧化或蒸发增加对曲轴箱加注过满的耐受性。进一步，控制器可设置一个或多个诊断代码、照亮指示灯和设置成组消息(cluster message)，以警告车辆驾驶员在进气处检测到烃积累，以便车辆驾驶员在发生发动机实质性能衰退之前将车辆送至保养中心。
[0008]以这种方式，通过利用曲轴加速差异在稳态和过渡发动机工况下鉴别汽缸不平衡和通过使汽缸不平衡与排气放热升高相关联，由于发动机进气处的烃积累导致的汽缸不平衡可被更好地鉴别，并与由其他发动机位置处烃积累导致的汽缸不平衡和由于其他发动机工况导致的汽缸不平衡(例如，由于燃料喷射器变化导致的那些汽缸不平衡)区分开。通过响应发动机进气处的烃积累的指示限制发动机转速和负载，由积累的烃在高空气流量状况(诸如踩加速器踏板)流入发动机引起的初级发动机性能衰退可被降低。另外，通过限制烃在发动机进气处的进一步积累，可由持续汽缸不平衡潜在地引起的次级发动机性能衰退可被降低。
[0009]在另一实施方式中，用于发动机的方法包括:基于排气催化剂上的排气温差高于阈值时第一汽缸和第二汽缸之间的每一曲轴加速差异，指不第一汽缸中的烃积累；和响应于其，限制向第一和第二汽缸各自的燃料喷射。
[0010]在另一实施方式中，曲轴加速差异在发动机处于稳态状况时在第一窗口中被评估，并在发动机处于过渡工况时在第二、不同的窗口中被评估，第二窗口基于在过渡工况下的质量空气流量被动态地调节。
[0011]在另一实施方式中，排气温差在非再生稳态状况被评估。
[0012]在另一实施方式中，基于曲轴加速差异和排气温差中的每一种进行指示包括用第一权重因子加权曲轴加速差异和用第二、不同的权重因子加权排气温差，第一和第二权重因子至少基于曲轴加速差异是在过渡工况还是在稳态状况下被评估。
[0013]在另一实施方式中，限制包括:当发动机处于稳态状况时，以第一、较大量限制向第一和第二汽缸各自的燃料喷射，和当发动机处于过渡工况时，以第二、较少量限制向第一和第二汽缸各自的燃料喷射。
[0014]在另一实施方式中，方法还包括减小发动机转速，以减少发动机曲轴箱发泡。
[0015]在另一实施方式中，用于发动机的方法包括:在第一发动机稳态状况下，基于在稳态状况下在第一窗口中评估的汽缸间曲轴加速差异和排气放热升高，指示在发动机进气处的HC积累；在第二发动机过渡工况下，基于在过渡工况下在第二窗口中评估的汽缸间曲轴加速差异和排气放热升高，指示在发动机进气处的HC积累；和在第一和第二状况下，响应指示，限制向所有发动机汽缸的燃料喷射。[0016]在另一实施方式中，在稳态状况下第一窗口是基于发动机转速和扭矩,和在过渡工况下第二窗口是基于质量空气流动速率。
[0017]在另一实施方式中，第一窗口比第二窗口宽。
[0018]在另一实施方式中，方法还包括在第一稳态状况下去抖动第一窗口中的汽缸间曲轴加速差异，和在第二过渡工况下，去抖动第二窗口中的汽缸间曲轴加速差异。
[0019]在另一实施方式中，响应指示，限制向所有发动机汽缸的燃料喷射包括:如果指示在发动机稳态状况下被接收，用第一权重因子限制燃料喷射，和如果指示在发动机过渡工况下被接收，用第二权重因子限制燃料喷射，第一权重因子高于第二权重因子。
[0020]在另一实施方式中，限制燃料喷射包括:在第一稳态状况下，以第一、较大量限制向所有发动机汽缸的燃料喷射，和第二过渡工况下，以第二、较少量限制向所有发动机汽缸的燃料喷射。
[0021]在另一实施方式中，用于发动机的方法包括:在第一踩加速器踏板期间，基于在第一窗口中评估的汽缸间曲轴加速差异和排气放热，指不在发动机进气处的HC积累；在第二踩加速器踏板期间，基于在第二、不同的窗口中评估的汽缸间曲轴加速差异和排气放热，指示在发动机进气处的HC积累；和在第一和第二踩加速器踏板期间，响应指示，限制向所有发动机汽缸的燃料喷射。
[0022]在另一实施方式中，第一窗口是基于在第一踩加速器踏板期间经过发动机的质量空气流量和质量空气流量的变化速率，和其中第二窗口是基于在第二踩加速器踏板期间经过发动机的质量空气流量和质量空气流量的变化速率。
[0023]在另一实施方式中，在第一踩加速器踏板期间，质量空气流量的变化速率高于在第二踩加速器踏板期间的质量空气流量的变化速率。
[0024]应该理解，提供以上概述以以简化形式介绍对在详细描述中进一步描述的概念的选择。其不意为确定要求保护的主题的关键或本质特征，要求保护的主题的范围由所述详细描述之后的权利要求书唯一限定。此外，要求保护的主题不限于解决上面或在本公开内容任何部分所述的任意缺点的实施。
附图简介
[0025]图1显示发动机系统的部分视图。
[0026]图2显示发动机系统的实例构造。
[0027]图3显示程序的示意性描述，该程序基于在过渡工况和稳态状况下监测的汽缸不平衡和排气放热，检测发动机进气处的烃积累。
[0028]图4显示高水平流程图，其基于在过渡工况和稳态状况下监测的汽缸不平衡和排气放热，鉴别发动机进气处的烃积累。
[0029]图5显示高水平流程图，其响应发动机进气处的烃积累的指示，减轻执行的操作(action)。
[0030]详细描沭
[0031]描述了方法和系统，其基于汽缸不平衡和排气放热升高之间的相关性，指示发动机进气(诸如图1-2的发动机系统)的选定位置处烃的不平衡积累。在过渡工况和稳态发动机工况下，评估单独的发动机汽缸间的曲轴加速差异和排气催化剂上的排气温差(图3)。控制器可被配置，以收集不同窗口中的数据、执行不同的信号处理和基于数据是在稳态下还是在过渡工况下被收集有区别地加权数据(图4)。基于发动机进气处的烃积累的指示，控制器可执行一个或多个缓解步骤(图5)，包括限制向所有发动机汽缸的燃料喷射，以便加速积累的烃的释放，同时进一步减少在进气处的积累。以这种方式，可减轻由于发动机进气的选定区域处烃积累而造成的发动机性能衰退。
[0032]参考图1，内燃发动机10包括多个汽缸,其中一个汽缸显不于图1，通过发动机电子控制器12被控制。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32，其中活塞36位于其中并连接至曲轴40。显示燃烧室30与进气歧管44和排气歧管48通过各自的进气门52和排气门54连通。每一进气门和排气门均可通过进气门凸轮51和排气门凸轮53被操作。可选地，一个或多个进气门和排气门可通过机电控制的气门线圈和电枢组件被操作。进气门凸轮51的位置可通过进气门凸轮传感器55而确定。排气门凸轮53的位置可通过排气门凸轮传感器57而确定。
[0033]显示燃料喷射器66被布置，以将燃料直接喷射至汽缸30，这被本领域的技术人员称为直接喷射。可选地，燃料可被喷射至进气口，这被本领域的技术人员称为进气道喷射。燃料喷射器66输送与来自控制器12的信号FPW的脉宽成比例的液体燃料。燃料通过燃料系统(未显示)——包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨(未显示)——被输送至燃料喷射器66。至燃料喷射器66被供应来自响应控制器12的驱动器68的操作电流。另外，显示进气歧管44与任选的电子节气门62——调节节流板64的位置，以控制进气增压室46的空气流量——连通。压缩机162从进气42吸引空气，以供应增压室46。排气使连接至压缩机162的涡轮164旋转。高压、两级燃料系统可用于在喷射器66产生较高燃料压力。参考图2的发动机系统显示发动机10的进气歧管的实例构造。
[0034]显示通用排气氧(UEGO)传感器126连接至排放控制装置70上游的排气歧管48。可选地，双态排气氧传感器可取代UEGO传感器126。
[0035]排放控制装置70可包括一个或多个排气催化剂和微粒过滤器。在一个实例中，如所述，排放控制装置70可包括排气氧化催化剂71下游的微粒过滤器73。在其他实例中，排放控制装置70可包括SCR催化剂、三元催化剂、起燃催化剂、氧化催化剂和微粒过滤器中的一个或多个。一个或多个温度传感器可连接于排放控制装置70，用于评估排气放热。例如，第一温度传感器75可连接在排放控制装置70的上游，具体地，排气氧化催化剂71的上游，而第二温度传感器77连接在排放控制装置70的下游，具体地，微粒过滤器73的下游。另外，第三温度传感器76可连接在排气氧化催化剂71B的下游，以提供对氧化催化剂上排气放热的评估。类似地，一个或多个排气空-然比传感器(例如，UEG0、EG0或HEGO氧传感器)可连接在排放控制装置的上游和下游，包括氧化催化剂71的上游和下游和微粒过滤器73的上游和下游。
[0036]如在本文中详细阐述的，在烃被吸入到发动机的状况下，烃积累可沿发动机进气发生以及发生在发动机排气处，诸如发生在微粒过滤器73和紧挨氧化催化剂71上游的区域。积累的烃在发动机排气处的氧化是放热反应，其释放大量能力于排放控制装置。尤其地，在微粒过滤器不被再生的状况下，积累的烃的氧化导致大量热被释放在氧化催化剂71的下游。过多的热会导致排放控制装置70性能衰退。通过在非再生状况下评估氧化催化剂上的温差，可检测放热升高。通过使放热升高与伴随的汽缸不平衡相关联，可检测烃吸入，并且，可采取发动机性能衰退缓解步骤。
[0037]控制器12作为常规微型计算机显示于图1，其包括:微处理器单元102、输入/输出端口 104、只读存储器106、随机存取存储器108、保活存储器110和常规数据总线。除了之前论述的那些信号之外，显示控制器12还接收来自与发动机10连接的传感器的各种信号，包括:来自连接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT);连接至加速器踏板130的位置传感器134，用于检测通过脚132调节的加速器位置；确定尾气点火的爆震传感器(未显示)；来自连接至进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量结果；来自检测曲轴40位置的霍尔传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120(例如，热线式空气流量计)的、进入发动机的进气质量的测量结果；来自传感器58的节气门位置测量结果；来自温度传感器75、76、77的排放控制装置上的温差的测量结果；和来自连接在排放控制装置70上游和下游的氧传感器(未显示)的排放控制装置上空-燃比差异的测量结果。大气压力还可被检测(未显示传感器)，以通过控制器12进行处理。在本说明书的优选方面，曲轴每旋转一次，发动机位置传感器118产生预定数目的等间隔脉冲，由此可确定发动机转速(RPM)。
[0038]曲轴加速数据还可通过发动机位置传感器118获得。如在本文通过参考图3-4所详细阐述的，在过渡工况下和稳态发动机工况下，曲轴加速数据可与排气放热升高(基于通过温度传感器75、76、77评估的排气温差被确定)相关，以指示发动机进气处的烃积累。这可包括烃在选定汽缸处的积累(基于进气歧管的构造，如在图2论述的)和/或在连接在压缩机162下游的增压空气冷却器附近或其上的积累。基于指示，控制器12可限制发动机转速和负载，以减少进一步的积累，从而预先制止发动机性能衰退。例如，限制可降低汽缸活塞和其它发动机部件的性能衰退。
[0039]返回图1，在一些实施方式中，发动机可连接于混合动力车辆中的电动马达/电池系统。混合动力车辆可具有并联构造、串联构造或其变型或组合。此外，在一些实施方式中，可应用其他发动机构造，例如柴油发动机。
[0040]在操作期间，发动机10内的每一汽缸通常经历四行程周期:该周期包括进气行程、压缩行程、膨胀行程和排气行程。在进气行程中，通常，排气门54关闭和进气门52开启。空气通过进气歧管44引入燃烧室30，并且，活塞36移动到汽缸底部，以便增加燃烧室30内的体积。活塞36接近汽缸底部以及处于其行程末端的位置(例如，当燃烧室30体积最大时)通常被本领域的技术人员称为下止点(BDC)。在压缩行程中，进气门52和排气门54关闭。活塞36朝向汽缸盖移动，以便压缩燃烧室30内的空气。活塞36处于其行程末端并最接近汽缸盖的点(例如，当燃烧室30体积最小时)通常被本领域的技术人员称为上止点(TDC)。在下文中被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室。在下文中被称为点火的过程中，喷射的燃料通过已知点火装置，诸如火花塞92被点燃，导致燃烧。在膨胀行程中，膨胀气体推动活塞36返回至BDC。曲轴40将活塞运动转换成旋转轴的旋转转矩。最后，在排气行程中，排气门54开启，以释放燃烧的空气燃料混合物至排气歧管48，并且，活塞返回至TDC0注意，以上仅作为实例被描述，而且，进气门和排气门开启和/或关闭正时可变化，例如，以提供正或负气门开启重叠角、迟后进气门关闭或各种其他实例。
[0041]因此，图1系统提供发动机系统，其被配置，以通过限制发动机转速和负载，响应指示烃氧化的汽缸不平衡和发动机排气放热升高的同时发生，减少发动机进气处的烃积累。发动机系统的控制器还可提高发动机温度，以释放或烧掉积累的烃。控制器可基于单独的发动机汽缸(诸如不同发动机机组上的汽缸)之间的曲轴加速差异确定汽缸不平衡，其中曲轴加速在稳态发动机工况和过渡发动机工况下被评估。在过渡发动机工况下评估的曲轴加速差异可在动态适应窗口上被评估，该动态适应窗口不同于在稳态状况下应用的窗口，其中动态适应窗口在过渡工况下至少基于质量空气流量被调节。排气放热可基于在非再生状况下(当排气温度被主动提高以燃烧碳烟和再生图1的排气微粒过滤器时)评估的排放控制装置(诸如图1的氧化排气催化剂)上的排气温差被确定。通过利用排气放热数据和汽缸不平衡数据，发动机进气处的烃积累可被更好地鉴别和与汽缸不平衡的其它原因区分，并被适当解决。
[0042]现在参考图2,显示发动机系统(诸如图1的发动机系统)-包括发动机
201——的实例实施方式200，其中特别注意发动机进气歧管202的构造，该发动机进气歧管202使某些发动机汽缸更易于烃积累。通过空气净化器212过滤的新鲜进气通过进气道242被输送至发动机201。一个或多个传感器可连接于空气净化器的下游进气道242，诸如MAP传感器和/或进气温度传感器，以便发动机运转可基于进气状况被调节。另外的MAP和进气温度传感器可连接于进气歧管。发动机201可以是增压发动机，其被配置以一个或多个涡轮增压器。例如，发动机201可被配置有第一、低压涡轮增压器260和第二、高压涡轮增压器270。低压涡轮增压器260包括第一压缩机262，其被配置，以使进气增压。第一压缩机262可通过连接至排气通道248的第一涡轮264的旋转被驱动。高压涡轮增压器270包括第二压缩机272，其连接在第一压缩机262的下游，并被配置，以使进气进一步增压。第二压缩机272可通过连接至第一涡轮264上游的排气通道248的第二涡轮274的旋转被驱动。
[0043]涡轮增压器驱动器276—连接至涡轮增压器驱动器臂278——连接在第一压缩机262和第二压缩机272之间。涡轮增压器驱动器276被配置，以实现利用电动液压驱动器或电动马达操作压缩机。通过第一(低压)压缩机262压缩的空气被引导至第二(高压)压缩机272，以进一步压缩。压缩的进气通过增压空气冷却器250被冷却，然后被输送至发动机进气歧管202。
[0044]在描述的实施方式中，发动机201被配置以分支的进气歧管202，其通向两个机组或两组汽缸204、206。第一组汽缸204位于进气歧管202左侧，其包括多个汽缸205a_d (在本文中，四个)，而第二组汽缸206位于进气歧管202的右侧，其包括多个汽缸207a-d (在本文中，四个)。进气可沿进气道242从节气门252 (增压空气冷却器250的下游)流至进气歧管202的Y型接头203(或Y型管)。Y型接头203的第一出口 208可使空气流入第一组汽缸204 (在本文中，左进气歧管)，而Y型接头203的第二出口 210可使空气流入第二组汽缸206 (在本文中，右进气歧管)。Y型接头的分支或出口的具体排列可以是这样的:每一出口的纵轴对准各个汽缸组的某个汽缸。在描述的实例中，Y型接头203第一出口 208的纵轴对准第一汽缸——汽缸205a，其远离末端汽缸(在本文中，汽缸205d)被布置，而Y型接头203第二出口 210的纵轴对准第二汽缸——汽缸207a，其远离末端汽缸(在本文中，汽缸207d)被布置。尤其地，分支的进气歧管的排列导致汽缸205a和207a最接近Y型接头的各个出口被布置。
[0045]进气歧管202可包括一个或多个传感器，诸如温度传感器、压力传感器、和空-燃比传感器。例如，显示MAP传感器244和进气温度(IAT)传感器246连接至进气歧管202于Y型接头203。
[0046]虽然发动机进气歧管通常被设计，以均匀地分配空气(和EGR)至单独的汽缸，但进气流中不受控制的烃的存在会导致不均匀地分配。不受控制的烃可从进气系统，诸如从传感器214上游，进入任何地方，一直到达排气系统中的活性微粒过滤器。不受控制的烃可包括，例如，来自燃料、发动机用润滑油和冷却液的烃。作为一个实例，过多燃料和油的混合物可自发动机曲轴箱通过曲轴箱通风管218被排到进气道242。过多的燃料和油可进入曲轴箱，这是由于输送燃料至喷射器的高压燃料系统的燃料泄露、通过不频繁换油的油进入、以及通过频繁再生排气微粒过滤器的燃料进入。作为另一实例，油可进入进气，这是由于在高压涡轮增压器270封口中的油泄露。作为再另一实例，冷却液可自EGR冷却器230泄露到进气中。烃泄露的再其它的原因可包括汽缸内燃料泄露路径、卡住的开式喷射器、裂化的喷射器、有泄露的喷射器、散热器泄露、EGR冷却器泄露等。
[0047]在过渡发动机运转期间，涌入发动机汽缸的突然充气会驱出不受控制的烃(UHC)液态袋(liquid pocket),以气-液相将UHC喷雾不均勻地运送到汽缸中，这是由于与小滴惯性有关的流体动力学。这种不均匀的UHC分配导致汽缸不平衡。流体惯性可导致某些汽缸，诸如描述的发动机构造的汽缸205a、205d、207a和207d，比其他汽缸容易吸入更多的烃。因此，受影响的汽缸根据Y型接头和发动机系统的进气歧管的设计和构造而在很大程度上不同。
[0048]具体地，在描述的发动机构造中，进气歧管202的入口从右至左弯曲进来(见节气门252附近进气道的弯曲)。结果，进气歧管左侧(即，第一组汽缸204)得到大部分量的不受控制的烃流体(如由箭头290所示)。由于进气歧管然后沿着汽缸盖变直，所以大部分烃流体积累将随后在歧管末端发生，以便汽缸205d将最终得到大部分烃流体。另外，汽缸205a也将获得一部分烃流体。具体地，进气歧管的转变/弯曲将使流体偏转，但由于在该位置产生的紊流，也将存在一些烃流量被吸入到汽缸205a中。
[0049]因为不受控制的烃处于液-汽相，并且，燃料颗粒比空气重，所以，它们在被吸入到发动机汽缸中时趋于被不均匀地分配。参考图2的实例发动机实施方式，被吸入发动机的任意废物(debris)，诸如来自燃料和油的不受控制的烃，将趋于停留和积累于汽缸205a和207a。另外，在汽缸205d可存在积累。在排气催化剂处的不受控制的烃氧化后，该积累可导致实质上汽缸不平衡和放热升高。
[0050]尤其地，在压燃式发动机(诸如柴油发动机)中，不均匀定位的稀燃烧导致烃燃烧，通过放热反应产生碳烟和热。类似地，在一些汽缸中，不均匀的烃分配导致过多的曲轴加速。例如，烃可在燃烧室中点燃，并引起发动机超速和过速状况。在一个实例中，汽缸平衡可指燃料喷射器强化应用于特定汽缸的时间校正，以使该特定汽缸在其能力方面像其他发动机汽缸一样表现，以产生峰值曲轴加速。因此，确定产生大于预期或小于预期的曲轴加速的汽缸表现汽缸不平衡。如在本文中详细阐述的，汽缸不平衡可基于曲轴加速差异而被确定。例如，通过比较每一汽缸的峰值加速(即，实现峰值汽缸压力的曲轴加速)与模型阈值，可检测汽缸不平衡。与排气放热升高同时检测的这些汽缸不平衡反映由于发动机进气处的不受控制的烃积累而导致的烃氧化。因此，如果使其不受控制，则积累可继续积聚并最终溢入到其他汽缸中，导致实质上发动机性能衰退。[0051]在一个实例中，如果较大量废物在汽缸205a (在发动机进气的左侧)处积累，则汽缸不平衡相关问题可主要发生于进气歧管右侧的第二组汽缸。作为另一实例，如果较大量废物在汽缸207a(在发动机进气的右侧)处积累，则汽缸不平衡相关问题可主要发生于进气歧管左侧的第一组汽缸。
[0052]不受控制的烃也可积累于增压空气冷却器252。具体地，随着各种油和燃料泄漏物排入到曲轴箱中，曲轴箱流体体积增加。随着体积增加高于曲轴水平，旋转的曲轴掺和过多的燃料和油与进气，形成发泡油混合物。然后，曲轴箱通风管218可运输泡沫油混合物至涡轮增压器压缩机262和272上游的进气道242。在冷却液从EGR冷却器泄露和油从涡轮增压器封口泄露的情况下，不受控制的烃可从各个部件直接进入进气道。油/燃料混合物通过涡轮增压器的压缩和穿过增压冷却器导致不受控制的烃汽混合物在各种进气系统的袋中，尤其地，在增压空气冷却器252中，冷凝。在过渡发动机运转期间，诸如在踩加速器踏板期间，充气向汽缸的突然涌入会驱出不受控制的烃的液态袋，以汽-液相不均匀地运输烃的喷雾至汽缸中，这在很大程度上是由于与小滴惯性有关的流体动力学。如上所述，不均匀的分配会导致汽缸不平衡。进入排气系统的部分燃烧的烃可触发不受控制的氧化速率，导致排气放热升高(例如，在排气氧化催化剂内，每秒高达65摄氏度的温度升高)。
[0053]返回图2，第一组汽缸204的燃烧产物可被释放到第一排气歧管212，而第二组汽缸206的燃烧产物可被释放到第二排气歧管214。至少部分排气可用于使涡轮增压器涡轮旋转，然后被释放到大气中。例如，排气可自排气歧管212、214经通道282、284被引导通过第二涡轮274。
[0054]另外，在要求排气再循环(诸如当要求发动机稀释时)的状况下，至少部分排气可通过EGR通道231被转向返回节气门252下游的发动机进气。在描述的实施方式中，显示EGR通道231从第二排气歧管214转向排气，尽管应该理解，在可选实施方式中，排气可自第一排气歧管212和/或两排气歧管212和214被转向。EGR通道可包括排放控制装置，诸如氧化催化剂232，用于处理再循环至发动机汽缸的排气。一个或多个EGR冷却器，诸如第一(水平)EGR冷却器236和第二(垂直)EGR冷却器238可包括在EGR通道231中，用于在输送至汽缸之前冷却排气，从而提供冷却EGR的益处至发动机。通过调节EGR气门247的开启，再循环至发动机进气的排气量可被调节。一个或多个传感器，诸如温度传感器、压力传感器和/或空-然比传感器，可连接于EGR系统，以控制转向至发动机进气的排气的量、正时、组成以及温度。例如，第一 EGR入口传感器230(温度或空-然比传感器)可连接在EGR通道231的入口的上游，而第二 EGR出口传感器240 (温度或空-然比传感器)可连接在EGR通道231出口的上游，诸如EGR气门240上游。作为另一实例，排气压力传感器245可包括在EGR通道231中。
[0055]如在本文通过参考图3的模型和图4-5的程序所详细阐述的，发动机控制器可被配置，以基于排气放热升高和基于排气放热升高时汽缸不平衡的检测确定烃氧化，控制器可推断发动机进气处的烃积累。因此，控制器可执行一个或多个操作，包括限制发动机转速和负载，以便减少进一步的积累和烃向进气的释放。通过这样做，初始汽缸不平衡可被解决，并且，由于积累烃而导致的进一步的汽缸不平衡和潜在的发动机性能衰退可被降低。另夕卜，由于排气放热升高而导致的排气系统部件，诸如氧化催化剂和微粒过滤器的性能衰退也可以被降低。[0056]现在参考图3，其显示方法300的示意图(或方块图)，方法300用于检测发动机进气处的烃吸入和快速与吸入物反应，以减轻严重的发动机性能衰退。因此，图3方法是对图4-5的程序中应用的算法的方块图描述。
[0057]方法300包括稳态工况监测器302，用于持续检测和评估发动机稳态工况。另外，过渡状态监测器304被提供，用于持续检测和评估过渡发动机工况。过渡状态监测器304包括动态滞后补偿(dynamic lag compensation)和动态调整尺寸的窗口(sizing window),其中，过渡工况被评估。窗口(例如，发生监测的窗口起点和端点)至少基于踩加速器踏板的量(例如，基于踩加速器踏板期间的加速器踏板活动)。动态滞后补偿允许对汽缸不平衡和排气放热的同时加权监测，以便加速对烃吸入的检测。动态适应窗口是这样的窗口:其中，瞬态汽缸不平衡数据被测量，并且，可基于过渡发动机工况被动态地调节。例如，当过渡工况是踩加速器踏板时，窗口可基于质量空气流量、质量空气流量的变化速率和/或踩加速器踏板的量(如在踩加速器踏板期间由加速器踏板活动所确定的)。
[0058]各种噪音过滤技术被用于分析曲轴加速数据，以便消除噪音因素，诸如缺火、潮湿、燃料质量。这些过滤技术可包括，例如，噪音排除策略、噪音过滤技术，诸如去抖动算法、偏差累加计算器等。去抖动算法的功能是根据误差大小加速设置故障的时间。当汽缸不平衡和/或放热高时，则故障标记被较快地设置。另外，去抖动算法剪去(clip)计算器的最大值，并在不满足进入状况时将计算器归零。这允许在设置故障标记之前故障足够成熟。以这种方式，提供增强的汽缸不平衡算法，其除了在怠速状态状况操作之外，还在过渡发动机工况下操作。
[0059]属于每一过渡状态状况的数据——如通过过渡状态监测器304所确定，和属于每一稳态状况的数据——如通过稳态监测器302所确定，可平行地输送到基于模型的非预期放热测量程序块306和基于模型的汽缸不平衡测量程序块308。基于模型的汽缸不平衡测量程序块308中应用的模型可基于发动机运转参数，诸如发动机转速、注入的燃料、质量空气流量(MAF)和入口空气温度(IAT)。至少基于这些参数，模型可确定活塞加速的量。
[0060]来自程序块306和308各自的输出被平行地输送到加权的稳态不受控制的烃(UHC)监测器312和加权的瞬态UHC监测器310。基于监测器310、312之间的比较，可鉴别误差状态314。尤其地，在稳态状况下，响应通过模型306检测的放热和通过模型308检测的汽缸不平衡，加权的稳态UHC监测器312可确定稳态状况下发动机进气处的烃吸入和发动机排气处的烃氧化。类似地，在过渡工况下，响应通过模型306检测的放热和通过模型308检测的汽缸不平衡，加权的瞬态UHC监测器310可确定过渡工况下发动机进气处的烃吸入和发动机排气处的烃氧化。此外，通过比较监测器310和312的输出，可确定误差状态314并可设置标记。通过利用和比较在过渡工况以及稳态状况下接收的数据，即使较小的汽缸不平衡和排气放热也可被更好地检测。另外，可使汽缸不平衡数据与具有较高置信度的排气放热数据相关联，从而提高对烃吸入的检测。通过提高检测策略的精确度和强度，烃吸入可在烃在发动机进气处积累至导致实质上发动机部件性能衰退的水平之前被检测和解决。
[0061]响应对误差状态314的检测,可执行复原策略(healing strategy)316,其是基于多事件或多行驶周期监测。多行驶周期监测包括在开始减轻FMEM操作，诸如减少扭矩之前，在多个行驶周期中监测误差状态314的能力。故障复原也可被校准，以在多个行驶周期中逐渐复原，以便在误差状态太频繁时可很快地设置故障。复原策略包括各种发动机性能衰退减缓步骤、以及故障模型和作用管理(FMEM)操作318。作为复原策略的部分执行的操作包括限制发动机转速和负载。在一个实例中，通过减少向所有发动机汽缸——包括检测到不平衡(例如，发动机超速)的发动机汽缸以及尚未导致汽缸不平衡的其它汽缸一的燃料喷射，限制发动机转速和负载。发动机转速降低减少曲轴箱发泡和增加发动机对曲轴箱加注过满的耐受性。另外，限制发动机转速和负载允许峰值汽缸压力降低。在其他实例中，发动机转速和负载可通过减少节气门开启，减少发动机增压的量、增加EGR的量等被进一步限制。
[0062]另外的复原策略步骤包括增加发动机温度，以释放一些积累的烃。尤其地，积累的烃的受控制的燃烧允许汽缸损害被减少和/或被容忍。再其他的复原策略步骤包括警告车辆驾驶员，以便驾驶员可将车辆送至保养中心，以进一步评估。可利用显示于仪表板显示屏上的成组消息或通过照亮故障指示灯(或扳手灯)警告车辆驾驶员。进一步，可设置各种诊断代码，其可通过保养中心的维修人员进行检索，并用于更好地追溯烃吸入事件。
[0063]现在参考图4，方法400描述程序，其在稳态和过渡发动机工况下，连续评估和监测曲轴加速数据和排气温度数据，以便可靠地检测和指示发动机进气处的烃吸入。可响应指示执行的降低发动机性能衰退的缓解步骤详细阐述于图5的程序中。因此，图4-5的程序应用之前在图3介绍的算法。
[0064]在402，方法包括评估和/或测量发动机工况。这些包括，例如，发动机转速和负载、驱动器转矩要求、排气温度、排气催化剂温度、增压水平、环境状况(环境温度、压力、湿度等)、歧管压力、歧管空气流量等。
[0065]在404，可确定发动机过渡工况是否存在。在一个实例中，如果质量空气流量的变化速率高于阈值速率，可确定发动机过渡工况，诸如在踩加速器踏板期间或松开踩加速器踏板期间。如果过渡工况未被确认，则在424，程序包括确定发动机稳态状况是否存在。在一个实例中，如果质量空气流量的速率变化低于阈值速率，可确定发动机稳态状况。在另一实例中，如果发动机处于发动机怠速，则可确定发动机稳态状况。
[0066]在确认过渡工况后，在406，单独的发动机汽缸之间的曲轴加速差异可被确定。类似地，在确认稳态状况后，在426，单独的发动机汽缸之间的曲轴加速差异可被确定。尤其地，当发动机处于稳态状况时，曲轴加速差异在第一窗口中被评估，和当发动机处于过渡工况时，在第二、不同的窗口中被评估。因此，在过渡发动机工况下，至少基于过渡发动机工况下的质量空气流量或质量空气流量的变化速率，第二窗口可被动态地调节。相比之下，第一窗口可基于稳定的发动机转速和负载。除了限定稳态和过渡工况的特定窗口的进入状况之夕卜，基于车辆速度、环境温度、冷却液温度、PTO状态、输入误差状态等的进入状况的核心设置(core set)可用于确定稳态状况下的第一窗口和过渡工况下的第二窗口。例如，根据汽缸不平衡程度和放热大小窗口可更宽或更窄。例如，对于相同水平的误差状态，第一窗口可小于第二窗口。
[0067]各种噪音过滤技术和算法可用于过滤每一窗口中的曲轴加速数据。例如，在稳态状况下，第一窗口中的汽缸间曲轴加速差异可被去抖动。类似地，在过渡工况下，第二窗口中汽缸间曲轴加速差异可被去抖动。
[0068]在408，基于在过渡工况下评估的曲轴加速数据(在406)，可确定汽缸不平衡。类似地，在428，基于在稳态状况下评估的曲轴加速数据(在426)，可确定汽缸不平衡。在一个实例中，发动机包括不同的机组，其中具有成组的汽缸，诸如具有第一汽缸组的第一机组和具有第二汽缸组的第二机组。其中，基于第一和第二组汽缸各自的单独的发动机汽缸之间的曲轴加速差异，确定汽缸不平衡，在稳态发动机工况和过渡发动机工况下分别评估曲轴加速。
[0069]在一个实例中，随着燃料喷射器强化汽缸使该汽缸在能力方面像其他发动机汽缸一样表现以产生峰值曲轴加速所需的时间校正，汽缸平衡可被评估。因此，如果汽缸相对于其他汽缸(诸如相同组中的其他汽缸)过多地产生或过少地产生曲轴加速，则可确定汽缸不平衡。如果在408或428未确定汽缸不平衡，则程序可结束。
[0070]如果基于第二曲柄角窗口中的曲轴加速差异，在408确定汽缸不平衡，则在416，控制器可设置标记或诊断代码，以指示在过渡工况下发动机进气处的烃积累。具体地，标记可指示在过渡工况下发动机进气处的烃积累已经超过允许的界限一如通过模型所确定的。类似地，如果基于第一曲柄角窗口中的曲轴加速差异，在428确定汽缸不平衡，则在436，控制器可设置标记或诊断代码，以指示在稳态状况下发动机进气处的烃积累。具体地，标记可指示在稳态状况下发动机进气处的烃积累已经超过允许的界限一如通过模型所确定的。因此，用于在过渡工况下指示烃积累的标记或诊断代码可不同于用于在稳态状况下指示烃积累的标记或诊断代码。在稳态状况下，模型的值一针对其在436评估烃积累一可根据发动机转速和环境温度被确定。
[0071]与步骤406和408平行，在410，可确定微粒过滤器是否被再生。类似地，与步骤426和428平行，在430，可确定微粒过滤器是否被再生。因此，发动机排气可包括一个或多个排放控制装置，诸如微粒过滤器和布置在微粒过滤器上游的排气氧化催化剂。在微粒过滤器被再生的状况下，排放控制装置的排气温度可被主动提高，以便燃烧掉碳烟和积累在微粒过滤器中的微粒物质。因此，为使得由于有效过滤器再生而经历的放热升高与由于烃吸入而导致的放热升高区分开来，程序仅在确认存在非再生状况存在后继续进行。
[0072]在412和432，在过渡工况和稳态状况下分别评估排气放热。在稳态状况下，排气放热可在第一窗口期间被评估，和在过渡工况下，可在第二窗口期间被评估。放热可基于排气氧化催化剂上的排气温差。因此，在412，当微粒过滤器不被再生时，在发动机过渡工况下，排气氧化催化剂上的排气温差在第二窗口中被评估。类似地，在432，当微粒过滤器不被再生时，在发动机稳态状况下，排气氧化催化剂上的排气温差在第一窗口中被评估。接下来，在414和434，可确定是否存在放热升高。例如，可确定评估的排气氧化催化剂上的排气温差是否闻于阈值差。
[0073]因此，如果未确认放热升高，则程序可结束。相比之下，如果在稳态状况下在第一窗口中确定放热升高或在过渡工况下在第二窗口中确定放热升高，则在416和436，控制器设置适当的标记或诊断代码，以指示烃积累已经超过允许的界限。
[0074]虽然上述步骤详细阐述在过渡工况或稳态状况下基于限定的曲柄角窗口中的汽缸不平衡或放热升高鉴别发动机进气处的烃吸入，但还可基于限定窗口中汽缸不平衡和放热升高各自的同时发生执行烃吸入的指示。尤其地，汽缸速度变化可由于各种因素，诸如燃料喷射器变化、汽缸充气变化、缺火和烃吸入(诸如燃料和/或油)而被引起。类似地，排气放热升高可由于各种因素而被引起。在本文中，
【发明者】已经认识到，通过使汽缸不平衡与排气放热升高相关联，由于燃料喷射器变化或缺火而导致的汽缸不平衡可更好地区别于由烃吸入导致的汽缸不平衡，从而允许采取适当的缓解步骤。这包括能够使烃吸入被更早地和/或更精确地检测。
[0075]例如，在408在过渡工况下确定汽缸不平衡之后，程序可任选地进行至414，以确定放热升高是否在相同的窗口中同时发生。如果是，则在416，响应汽缸不平衡和放热升高各自的同时发生，可确定烃吸入，并且，控制器可设置标记，以指示在过渡工况下发动机进气处的烃积累已经超过允许的界限——如通过模型所确定的。作为另一实例，在414在过渡工况下确定放热升高之后，程序可任选地进行至408，以确定汽缸不平衡是否在相同的窗口中同时发生。如果是，则在416，控制器可设置标记，以指示在过渡工况下发动机进气处的烃吸入。在此应该理解，与响应汽缸不平衡或放热升高的标记的设置相比，指示烃吸入的标记的设置可响应汽缸不平衡和放热升高的同时发生而较早发生。
[0076]以相同的方式，在428在稳态状况下确定汽缸不平衡之后，程序可任选地进行至434，以确定放热升高是否在相同的窗口中同时发生。如果是，则在436，响应汽缸不平衡和放热升高各自的同时发生，可确定烃吸入，并且，控制器可设置标记，以指示在稳态状况下发动机进气处的烃积累已经超过允许的界限——如通过模型所确定的。作为另一实例，在434在稳态状况下确定放热升高之后，程序可任选地进行至428，以确定汽缸不平衡是否在相同的窗口中同时发生。如果是，则在436，控制器可设置标记，以指示在稳态状况下发动机进气处的烃吸入。在此应该理解，与响应汽缸不平衡或放热升高的标记的设置相比，指示烃吸入的标记的设置可响应汽缸不平衡和放热升高的同时发生而较早发生。
[0077]应该理解，在两者均超过的状况下，在确定烃吸入期间，对汽缸不平衡数据和排气放热数据的加权可基于汽缸不平衡是在过渡工况还是在稳态状况下被检测而不同。例如，基于曲轴加速差异和排气温差中的每一种的指示可包括用第一权重因子加权曲轴加速差异和用第二、不同的权重因子加权排气温差，第一和第二权重因子至少基于曲轴加速差异是在过渡工况下还是在稳态状况下被评估。
[0078]指示发动机进气处的烃积累之后，响应指示烃氧化的汽缸不平衡和/或发动机排气放热升高，可在416和436执行一个或多个缓解步骤。如详细阐述于图5，这些可包括，例如，限制发动机转速和负载，以减少发动机进气处的烃积累。
[0079]现在参考图5，方法500描述程序，其响应在过渡工况或稳态发动机工况下烃吸入的指示，执行各种缓解步骤。烃吸入可基于在过渡工况下或稳态发动机工况下排气放热升高时经历的每一汽缸间曲轴加速差异(或汽缸不平衡)而被确定。
[0080]在502，程序包括升高发动机温度，以释放在发动机进气处积累的烃。在本文中，吸入的烃的受控制的燃烧使得发动机进气处的烃负载减少，并且，进一步的汽缸不平衡也减少。
[0081]在504，程序包括限制发动机转速和负载。具体地，限制包括限制向所有发动机汽缸的燃料喷射。在一个实例中，在发动机包括第一和第二汽缸的情况下，基于排气催化剂的排气温差高于阈值时第一汽缸和第二汽缸之间的每一曲轴加速差异，可在第一汽缸中指不烃积累。响应于其，向第一和第二汽缸各自的燃料喷射可被限制，以降低发动机转速和负载。在本文中，通过降低发动机转速，减少可导致烃吸入的发动机曲轴箱发泡。
[0082]限制的程度基于曲轴加速差异是在过渡发动机工况下还是在稳态发动机工况下被鉴别。例如，限制可包括当发动机处于稳态状况时，以第一、较大量限制向所有发动机汽缸的燃料喷射(例如，上述实例中第一和第二汽缸中的每一个)，和当发动机处于过渡工况时，以第二、较少量限制向所有发动机汽缸的燃料喷射(例如，上述实例中第一和第二汽缸中的每一个)。另外，限制的量可基于汽缸不平衡的程度和排气放热升高的升高程度。
[0083]在506，程序还包括设置诊断代码和照亮故障灯，以指示发动机进气处的烃积累。在一个实例中，基于烃吸入的指示是在过渡工况下还是在稳态状况下被接收，可设置不同的诊断代码。故障灯可以是，例如，扳手灯。另外，灯可伴随显示在仪表板屏(或面板)上的成组消息，以便警告车辆驾驶员。灯和消息可用于警告车辆驾驶员将车辆送至保养中心，以进一步维修。通过警告车辆驾驶员使车辆尽快被维修，降低由于烃吸入导致的初级发动机性能衰退。另外，可降低由于汽缸不平衡和放热升高导致的次级发动机性能衰退。
[0084]在一个实例中，在第一发动机稳态状况下，基于在稳态状况下在第一窗口中评估的汽缸间曲轴加速差异和排气放热升高，控制器可指示发动机进气处的烃(HC)积累。在第二发动机过渡工况下，基于在过渡工况下在第二窗口中评估的汽缸间曲轴加速差异和排气放热升高，控制器可指示在发动机进气处的HC积累。在第一和第二状况下，控制器均可响应指示限制向所有发动机汽缸的燃料喷射。
[0085]在本文中，在稳态状况下，第一窗口是基于发动机转速和扭矩(诸如稳定的发动机转速和扭矩)，和在过渡工况下，第二窗口是基于踩加速器踏板。例如，第一窗口可比第二窗口宽。控制器还可在每一窗口中执行广泛的噪音过滤。例如，控制器可在第一稳态状况下去抖动第一窗口中的汽缸间曲轴加速差异，和在第二过渡工况下，去抖动第二窗口中的汽缸间曲轴加速差异。
[0086]响应指示限制向所有发动机汽缸的燃料喷射可包括:如果指示在发动机稳态状况下被接收，用第一权重因子限制燃料喷射，和如果指示在发动机过渡工况下被接收，用第二权重因子限制燃料喷射，第一权重因子高于第二权重因子。例如，控制器可在第一稳态状况下，以第一、较大量限制向所有发动机汽缸的燃料喷射和第二过渡工况下，以第二、较少量限制向所有发动机汽缸的燃料喷射。另外，限制的量可基于汽缸不平衡的程度和排气放热升高的升高程度。
[0087]作为另一实例，控制器可在第一踩加速器踏板期间，基于在第一窗口中评估的汽缸间曲轴加速差异和排气放热，指示在发动机进气处的HC积累，而在第二踩加速器踏板期间，基于在第二、不同的窗口中评估的汽缸间曲轴加速差异和排气放热，指示在发动机进气处的HC积累。然后，在第一和第二踩加速器踏板期间，可增加去抖动计算器。当去抖动计算器高于模型阈值时，则响应指示，可限制向所有发动机汽缸的燃料喷射。
[0088]在本文中，第一窗口的起动可基于在第一踩加速器踏板期间经过发动机的质量空气流量的变化速率，而第二窗口的起动基于在第二踩加速器踏板期间经过发动机的质量空气流量的变化速率。两个窗口开启的持续时间可以是质量空气流量的函数。相比之下，燃料喷射可不依赖于质量空气流量的变化速率，而是仅用于确定机会窗口，在该机会窗口中，需要发生汽缸不平衡和DOC上的排气放热的监测两者。
[0089]以这种方式，基于数据是在稳态状况下还是在过渡工况下被接收，曲轴加速数据可在不同的窗口中被处理。通过利用在过渡工况和怠速/稳态状况下处理的数据，由烃吸入引起的汽缸不平衡可被更可靠地检测。类似地，响应烃吸入的指示的限制可基于指示是在稳态状况下还是在过渡工况下被接收而被差异地调节，以便更好地减轻烃积累。[0090]在一个实例中，来自各种源的烃泄漏物可排入到发动机曲轴箱中。发动机的连接杆可搅动曲轴箱油，该曲轴箱油在与烃混合时导致曲轴箱中发泡。烃泡沫可通过连接曲轴箱与进气的曲轴箱通风管移动至发动机进气系统。另外，来自各种源的烃泄漏物可直接排入到发动机进气。随着烃在发动机进气中积累，形成小的烃池(pool)。空气的突然涌入一如在踩加速器踏板期间所经历的，可驱出烃池，并使烃移动到发动机汽缸中，其中由于进气歧管的构造，一些汽缸比其它汽缸吸入更多的烃。由于发动机汽缸中烃吸入，不受控制的燃烧可发生在燃烧室中，导致汽缸不平衡。同时，可不参与汽缸内燃烧的烃被运输至排气系统，在该排气系统中，未燃烧的烃被氧化(尤其地，在排气DOC处)。这导致DOC上不受控制的排气放热。因此，通过在排气DOC上监测放热升高和同时监测汽缸不平衡的汽缸加速数据，可精确地诊断和解决烃吸入。
[0091]在一个实例中，控制器可确认一组通用“核心进入状况”，即，这样的进入状况:其必需被满足，以实现对柴油氧化催化剂上排气放热和待发起的汽缸不平衡的监测。这些进入状况包括，例如，窗口内的环境温度、高于阈值的冷却液温度、高于阈值的车辆速度或被指示的PTO状况。另外，上述输入的误差状态可已经被指示。
[0092]接下来，控制器可确认放热检测的进入状况，即，这样的状况:其必需被满足，以实现对放热的监测。这些包括，例如，高于阈值的DOC入口温度(其中所述阈值是环境温度的函数)、不处于再生中的DPF再生状况、充分暖的排气D0C、高于阈值的排气DOC出口温度、被指示的热稳定排气系统(DPF再生后或快速停车-起步后)。与此同时，控制器可确认汽缸不平衡检测的进入状况。这可包括确认DPF没有再生。用于稳态检测的前提可包括确认发动机转速在窗口内、发动机转矩在窗口内和发动机转速和扭矩是稳定的。用于过渡状态检测的前提可包括，例如，基于质量空气流量的变化速率，确定检测窗口的开始，和基于质量空气流动速率，确定检测窗口的结束。
[0093]当所有进入前提和状况均被满足后，响应在各个窗口中发生的汽缸不平衡和放热升高——如针对稳态和过渡工况所限定的，控制器可确定烃在发动机进气和/或曲轴箱中积累和需要采取缓解步骤以减少进一步的积累。
[0094]以这种方式，汽缸不平衡和排气放热升高之间的相关性可用于鉴别烃沿发动机进气系统的积累。通过利用实质的信号处理和广泛的算法来评估在稳态以及在过渡发动机工况下收集的汽缸不平衡数据，可减少由于缺火或由于烃在可选发动机位置的积累而经历的噪音因素，并且，可更精确地诊断发动机进气处的烃积累。通过以受控制地限制发动机转速和负载响应积累，可抑制实质的发动机性能衰退。
[0095]如将被本领域的普通技术人员所理解地，本文所述程序可代表任意数目处理策略中的一个或多个，所述处理策略诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所示的各个步骤或功能均可在所示的程序中执行，并行执行，或在一些情况中被省略。类似地，不一定要求处理顺序达到本文所述的目标、特征和优势，而是提供来方便说明和描述。尽管没有清楚地示例，但本领域的普通技术人员将会认识到，一个或多个示例的步骤或功能可重复执行，这取决于所应用的具体策略。
[0096]现在结束说明书。本领域的技术人员通过阅读本说明书，将会想到许多变化和修改而不背离本说明书的精神和范围。例如，以天然气、汽油、柴油或可选燃料配置运转的13、
14、15、V6、V8、VlO和V12发动机可应用本申请说明书，以获得益处。
【权利要求】
1.用于发动机的方法，包括: 响应指示烃氧化的汽缸不平衡和发动机排气放热升高，限制发动机转速和负载，以减少发动机进气处的烃积累。
2.权利要求1所述的方法，进一步包括:使进气从节气门流至Y型接头，然后从所述Y型接头的第一出口流至第一组汽缸和从所述Y型接头的第二出口流至第二组汽缸，所述Y型接头的所述第一出口的纵轴对准远离所述第一组的末端汽缸布置的第一汽缸，所述Y型接头的所述第二出口的纵轴对准远离所述第二组的末端汽缸布置的第二汽缸。
3.权利要求2所述的方法，其中所述汽缸不平衡基于所述第一组和第二组汽缸各自的单独的发动机汽缸之间的曲轴加速差异，所述曲轴加速在稳态发动机工况和过渡发动机工况下被评估。
4.权利要求3所述的方法，其中，在过渡发动机工况下评估的曲轴加速差异包括在所述过渡发动机工况下在动态适应窗口上评估的曲轴加速差异，所述动态适应窗口至少基于在所述过渡发动机工况下的质量空气流量被调节。
5.权利要求3所述的方法，其中所述发动机排气包括氧化催化剂和微粒过滤器，并且，其中所述排气放热是基于在微粒过滤器不被再生时在发动机稳态状况下评估的氧化排气催化剂两侧的排气温差。
6.权利要求2所述的方法，其中，限制发动机转速和负载包括限制向所有发动机汽缸的燃料喷射。
7.权利要求2所述的方法，其中，限制的程度是基于曲轴加速差异是在过渡发动机工况下还是在稳态发动机工况下被鉴别到。
8.权利要求2所述的方法，进一步包括:设置诊断代码和照亮故障灯，以指示所述发动机进气处的所述烃积累。
9.权利要求2所述的方法，进一步包括:升高发动机温度，以释放在所述发动机进气处积累的所述烃。
10.用于发动机的方法，包括: 基于排气催化剂组的排气温差高于阈值时第一汽缸和第二汽缸之间的每一曲轴加速差异，指示第一汽缸中的烃积累；和 响应于其，限制向所述第一和第二汽缸每一个的燃料喷射。
【文档编号】F02D41/00GK103573443SQ201310339486
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月6日 优先权日:2012年8月7日
【发明者】G·K·坎马斯, J·G·弗雷泽, A·克龙贝格, A·沙阿, T·C·埃里克森, B·L·福尔顿, S·伊利 申请人:福特环球技术公司