用于诊断微粒过滤器传感器的方法和系统与流程

本申请涉及用于确定差压传感器的退化的存在或不存在的方法和系统，所述差压传感器感测汽油微粒过滤器两端的压力变化。该方法和系统对于可在分层充气模式下不时操作的直接燃料喷射发动机会尤其有用。

背景技术：

汽油(gasoline/petrol)火花点火发动机可包括直接燃料喷射。燃料可被直接喷射到发动机汽缸中，使得所喷射的燃料的蒸发可冷却发动机汽缸中的充气。与进气道燃料喷射发动机相比，通过冷却汽缸充气，该发动机可在发动机爆震发生之前在较高负载下操作。因此，该发动机可更高效地操作，并且可比进气道燃料喷射发动机提供更多的动力。然而，将燃料直接喷射到汽缸中还可为喷射的燃料在发动机汽缸内分层从而导致含碳排气提供机会。含碳排气可储存在微粒过滤器中，随后该含碳排气可在微粒过滤器处被氧化，使得更少微粒物质可被排放到大气。随着时间的推移，微粒过滤器会充满含碳烟尘，使得微粒过滤器可能需要被再生。确定微粒过滤器是否储存超过阈值量的含碳烟尘的一种方法是测量微粒过滤器两端的压力变化或压差。如果微粒过滤器被负载有含碳烟尘，则当发动机空气流高时，会指示较高的压差。然而，由于维护或不可预见的情况，差压传感器的软管可能会从其锚定位置脱落。如果差压传感器的软管脱落，则会难以确定差压传感器是否提供可靠的信息。因此，会期望提供一种确定差压传感器数据是否可靠的方法。

技术实现要素：

本发明人在此已经认识到上述问题并且已经开发出一种车辆操作方法，该车辆操作方法包括：响应于排气系统传感器诊断请求，在没有给发动机加燃料的情况下反向(inareversedirection)旋转发动机；在反向旋转发动机的同时从差压传感器接收数据至控制器；以及响应于来自差压传感器的数据，经由控制器调整发动机操作。

与当发动机不燃烧空气和燃料时若发动机正向(inaforwarddirection)旋转相比，通过当发动机不燃烧空气和燃料时反向旋转发动机，可能提供更大流量通过发动机的技术结果，使得可改善排气传感器输出的信噪比。此外，通过在没有燃烧的情况下旋转发动机，可在没有车辆使用者时执行排气传感器诊断，使得诊断会较少被检测到。更进一步地，排气传感器诊断可在发动机操作期间在排气传感器诊断不太可能被检测到的时候被选择性地执行。

本说明书可提供若干优点。例如，该方法可允许改善的传感器诊断。另外，该方法可在发动机操作或未操作时提供诊断，使得可及时诊断排气传感器。此外，该方法可为排气传感器输出提供改善的信噪比。

本说明书的上述优点和其他优点及特征在单独参考下面的具体实施方式或者结合附图后将变得更加显而易见。

应当理解，上述发明内容被提供以简单形式介绍在具体实施方式中被进一步描述的概念的选择。这并不意味着确认所要求保护的主题的关键或本质特性，所要求保护的主题的范围由随附的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决上述或在本公开的任何部分中的任何缺点的实施方式。

附图说明

通过单独或参考附图阅读本文中被称为具体实施方式的实施例的示例，将更全面地理解本文所述的优点，在附图中：

图1是发动机的示意图；

图2是包括图1的发动机的混合动力车辆传动系的示意图；

图3a和图3b示出示例发动机气门正时；

图4是图示根据图5a-5c的方法在排气传感器诊断期间的车辆操作的曲线图；以及

图5a-5c示出用于诊断排气系统传感器的示例方法。

具体实施方式

本说明书涉及诊断差压传感器的操作，所述差压传感器感测微粒过滤器的相反侧上的压力。微粒过滤器可被并入具有如图1所示的火花点火发动机的车辆中。发动机可以是如图2所示的混合动力车辆的一部分。如图3a和图3b所示，当发动机被反向旋转时，发动机还可具有提供较高流量通过发动机的进气门和排气门正时。根据图5a-5c的方法，车辆可如图4所示操作。

参照图1，包括多个汽缸(图1中示出了其中的一个汽缸)的内燃发动机10由电子发动机控制器12控制。发动机10由汽缸盖35和汽缸体33组成，汽缸盖35和汽缸体33包括燃烧室30和汽缸壁32。活塞36定位于其中，并通过连接至曲轴40而往复运动。飞轮97和环形齿轮99被联接至曲轴40。起动器96(例如，低电压(在小于30伏的电压下操作)电动机器)包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可选择性地推进小齿轮95以接合环形齿轮99。起动器96可直接安装到发动机的前部或发动机的后部。起动器96可正向或反向旋转发动机10。在一些示例中，起动器96可经由皮带或链条向曲轴40选择性地供应扭矩。在一个示例中，起动器96在未接合到发动机曲轴时处于基本状态。燃烧室30被示为经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可通过进气凸轮51和排气凸轮53操作。进气凸轮51的位置可由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可由排气凸轮传感器57确定。进气门52可由气门启动装置59被选择性地启动和停用。排气门54可由气门启动装置58被选择性地启动和停用。气门启动装置58和59可以是液压和/或机电装置。

燃料喷射器66被示出经定位以本领域技术人员所知的直接喷射的方式将燃料直接喷射至汽缸30内。燃料喷射器66与来自控制器12的脉冲宽度成比例地输送液体燃料。通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)将燃料输送至燃料喷射器66。在一个示例中，高压双级燃料系统可用于产生较高的燃料压力。

另外，进气歧管44被示出为与发动机进气口42连通。可选的电子节气门62调整节流板64的位置以控制从进气口42到进气歧管44的空气流量。在一些示例中，节气门62和节流板64可被定位在进气门52和进气歧管44之间，使得节气门62是进气道节气门。空气过滤器43清洁进入发动机进气口42的空气。

响应于控制器12，无分电器点火系统88通过火花塞92向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(uego)传感器126被示为被联接至催化转化器70上游的排气歧管48。可替代地，双态排气氧传感器可代替uego传感器126。在一个示例中，转化器70能够包括多个催化剂砖。在另一个示例中，能够使用多个排放控制装置，每个排放控制装置具有多块砖。在一个示例中，转化器70可以是三元型催化剂。当发动机10正向旋转燃烧空气和燃料时，排气沿着从排气门54到消声器72的方向流动。根据排气流的方向，微粒过滤器71位于转化器70的下游。差压传感器38感测从微粒过滤器71的前部71a到后部71b的压力差。具体地，根据排气流的方向，上游端口38a经由软管38c感测微粒过滤器71上游的压力，并且下游端口38b经由软管38d感测微粒过滤器71下游的压力。消声器72被定位于微粒过滤器71的下游，并且消声器72包括用于选择性地绕过噪声控制介质80的排气门73。当排气门73打开时，排气门73允许排气经由出口74直接流向大气。当排气门73关闭时，排气门73引导排气通过噪声控制介质80和出口75。

控制器12在图1中被示为常规微型计算机，其包括：微处理器单元(cpu)102、输入/输出端口(i/o)104、只读存储器(rom)106(例如，非临时性存储器)、随机存取存储器(ram)108、保活存储器(kam)110和常规数据总线。控制器12被示为从联接至发动机10的传感器接收各种信号，除了先前讨论过的那些信号之外，还包括：来自联接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ect)；联接至加速器踏板130的用于感测由脚132施加的力的位置传感器134；联接至制动踏板150的用于感测由脚152施加的力的位置传感器154；来自联接至进气歧管144的压力传感器121的发动机歧管压力(map)的测量值；来自感测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值；以及来自传感器68的节气门位置的测量值。大气压力也可被感测(传感器未示出)以供控制器12处理。在本说明书的优选方面，曲轴每旋转一次(由曲轴的旋转能够确定发动机转速(rpm))，发动机位置传感器118就产生预定数量的等距脉冲。

在操作期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四冲程循环：循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，通常，排气门54关闭并且进气门52打开。空气经由进气歧管44被引入燃烧室30，并且活塞36移动至汽缸的底部以便增加燃烧室30内的容积。活塞36靠近汽缸的底部并且在其冲程结束的位置(例如，当燃烧室30位于其最大容积时)通常被本领域技术人员称为下止点(bdc)。

在压缩冲程期间，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在其冲程的结束并且最接近汽缸盖的点(例如，当燃烧室30处于其最小容积时)通常被本领域技术人员称为上止点(tdc)。在下文被称为喷射的过程中，燃料被引入燃烧室中。在下文被称为点火的过程中，由已知点火手段(例如，火花塞92)点燃喷射的燃料，从而导致燃烧。

在膨胀冲程期间，膨胀的气体推动活塞36返回至bdc。曲轴40将活塞运动转化为旋转轴的旋转扭矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开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tdc。注意，上述仅被示为示例，并且进气门和排气门打开和/或关闭正时可改变。例如以提供正气门重叠或负气门重叠、进气门关闭延迟，或多种其它示例。

图2是包括传动系200的车辆225的框图。图2的传动系包括图1中所示的发动机10。传动系200可由发动机10提供动力。发动机10可利用图1中所示的发动机起动系统被起动，或者经由传动系集成的起动器/发电机(disg)240起动。disg240(例如，高压(在大于30伏的电压下操作)电动机器)也可被称为电动机器、马达和/或发电机。disg240可正向(例如，当从发动机10的前部观察时的顺时针方向)或反向(例如，当从发动机10的前部观察时的逆时针方向)旋转发动机。此外，发动机10的扭矩可经由扭矩致动器204(例如，燃料喷射器、节气门等)进行调整。

发动机输出扭矩可通过双质量飞轮215从发动机10的后部294传输至传动系分离式离合器236的输入侧。分离式离合器236可以是电力或液压致动的。在本示例中，可通过由机械驱动的传输流体泵295或电力驱动的传输流体泵299供应的流体操作分离式离合器236。分离式离合器236的下游侧被示为被机械地联接至disg输入轴237。

disg240可被操作以向传动系200提供扭矩或者将传动系扭矩转换成电能以储存在电能储存装置275中。disg240具有比图1中所示的起动器96更高的输出扭矩容量。此外，disg240直接驱动传动系200或被传动系200直接地驱动。没有皮带、齿轮或链条将disg240联接到传动系200。相反，disg240以与传动系200相同的速率旋转。电能储存装置275(例如，高压电池或电源)可以是电池、电容器或电感器。disg240的下游侧经由轴241被机械地联接到液力变矩器206的叶轮285。disg240的上游侧被机械地联接到分离式离合器236。

液力变矩器206包括涡轮286以将扭矩输出到输入轴270。输入轴270将液力变矩器206机械地联接到自动变速器208。液力变矩器206还包括液力变矩器旁通锁止离合器(tcc)212。当tcc被锁定时，扭矩直接从叶轮285被转移至涡轮286。tcc由控制器12电动地操作。可替代地，tcc可被液压锁定。在一个示例中，液力变矩器可被称为变速器的部件。

当液力变矩器锁止离合器212完全分离时，液力变矩器206经由液力变矩器涡轮286与液力变矩器叶轮285之间的流体转移将发动机扭矩传输至自动变速器208，从而使得扭矩倍增。相反，当液力变矩器锁止离合器212完全接合时，经由液力变矩器离合器直接地将发动机输出扭矩转移至变速器208的输入轴(未示出)。可替代地，液力变矩器锁止离合器212可部分地接合，从而能够调整直接传达至变速器的扭矩量。控制器12可被配置为响应于各种发动机工况或基于基于驾驶员的发动机操作请求，通过调整液力变矩器锁止离合器来调整通过液力变矩器206传输的扭矩量。

自动变速器208包括齿轮离合器(例如齿轮1-6)211和前进离合器210。齿轮离合器211(例如1-10)和前进离合器210可以被选择性地接合以推进车辆。来自自动变速器208的扭矩输出进而可以被传达至车轮216以经由输出轴260推进车辆。具体地，自动变速器208可在将输出驱动扭矩传输至车轮216之前响应于车辆行驶状况转移输入轴270处的输入驱动扭矩。

此外，可通过接合车轮制动器218将摩擦力施加到车轮216。在一个示例中，可响应于驾驶员将他的脚压在制动踏板(未示出)上而接合车轮制动器218。在另一些示例中，控制器12或链接到控制器12的控制器可应用接合车轮制动器。以同样的方式，可响应于驾驶员将他的脚从制动踏板释放而通过分离车轮制动器218来减小到车轮216的摩擦力。此外，作为自动发动机停止程序的一部分，车辆制动器可经由控制器12向车轮216施加摩擦力。

控制器12可被配置为从发动机10接收输入，如图1中更详细示出的，并且相应地控制发动机的扭矩输出和/或液力变矩器、变速器、disg、离合器和/或制动器的操作。如一个示例，可通过控制节气门打开和/或气门正时、气门升程和涡轮或机械增压发动机的升压来调整火花正时、燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和/或空气充气的组合来控制扭矩输出。在柴油发动机的情况下，控制器12可通过控制燃料脉冲宽度、燃料脉冲正时和空气充气的组合来控制发动机扭矩输出。在所有的情况下，可在逐缸(cylinder-by-cylinder)的基础上执行发动机控制以控制发动机扭矩输出。如现有技术中已知的那样，控制器12还可通过调整流入和流出disg的磁场和/或电枢绕组的电流来控制来自disg的扭矩输出和电能生产。控制器12经由位置传感器271接收disg位置，该位置传感器271还指示轴241和机械驱动的传输流体泵295的位置。控制器12可通过对来自位置传感器271的信号求微分来将变速器输入轴位置转换为输入轴速度。控制器12可从扭矩传感器272接收变速器输出轴扭矩。可替代地，传感器272可以是位置传感器或扭矩和位置传感器。如果传感器272是位置传感器，则控制器12对位置信号求微分以确定变速器输出轴速度。控制器12还可对变速器输出轴速度求微分以确定变速器输出轴加速度。

当满足怠速-停止状况时，控制器12可通过切断至发动机的燃料和火花来启动发动机停机。然而，在一些示例中，发动机可继续旋转。此外，为了维持变速器中的扭转量，控制器12可将变速器208的旋转元件接地到变速器的壳体259并由此接地到车辆的车架。当满足发动机再起动状况时和/或当车辆操作员想要发动车辆时，控制器12可通过转动起动发动机10并恢复汽缸燃烧来重新激活发动机10。

图1和图2的系统提供了一种系统，其包括：包括发动机的车辆；选择性地联接到发动机的马达；和控制器，其包括存储在非临时性存储器中的可执行指令，用于：响应于排气传感器诊断请求，在不燃烧空气和燃料的情况下经由马达反向旋转发动机，并且所述控制器包括用于经由马达推进车辆的指令。该系统还包括附加指令，用于燃烧发动机中的空气和燃料并正向旋转发动机。该系统还包括位于联接到发动机的排气系统中的微粒过滤器和排气门，排气门位于微粒过滤器的下游。该系统还包括附加指令，用于在反向旋转发动机的同时打开以及关闭排气门。该系统还包括差压传感器，该差压传感器被配置为感测微粒过滤器的两个相反侧上的压力。该系统还包括附加指令，用于比较排气门打开时差压传感器的输出与排气门关闭时差压传感器的输出。该系统还包括附加指令，用于响应于所述比较调整发动机的操作。该系统包括其中马达是集成的起动器/发电机。

现在参照图3a，示出了第一发动机的示例性气门正时。正向和反向发动机旋转方向由箭头指示。排气门打开正时由外环303表示。进气门打开正时由内环301表示。气门正时以汽缸位置上止点(tdc)和下止点(bdc)为基准。发动机正向旋转时的排气门关闭时间(evc)在302处。发动机正向旋转时的排气门打开(evo)时间在306处。发动机正向旋转时的进气门关闭(ivc)时间在308处。发动机正向旋转时的进气门打开(ivo)时间在304处。如果发动机反向旋转，则evo发生在302处并且evc发生在306处。ivo发生在308处并且ivc发生在304处。

因此，可观察到进气门打开持续时间比排气门打开持续时间长。此外，ivo接近tdc且ivc接近bdc用于正向旋转发动机。evo在bdc之后且evc在tdc之后用于正向旋转发动机。反向旋转发动机允许空气从排气歧管被引入并排出到进气歧管，使得在排气门打开时空气被吸入汽缸中，并且在进气门打开时将空气从汽缸排出。因此，对于此图示的气门正时，在相同的发动机转速下，当发动机在进气节气门打开的情况下旋转并且在正向上未加燃料时通过发动机的空气流量可大于当发动机在进气节气门打开的情况下旋转并且在反向上未加燃料时通过发动机的空气流量。在发动机以第一转速正向旋转时通过发动机的增加的空气流量可能是由较长的进气门打开持续时间以及进气门打开和关闭正时造成的。在发动机以第一转速反向旋转时通过发动机的减少的空气流量可能是由与进气门打开持续时间以及进气门打开和关闭时间相比较短的排气门打开持续时间以及排气门打开和关闭正时造成的。然而，利用图3a的气门正时使发动机反向旋转在诊断排气传感器时仍然是有用的，这是因为在发动机反向旋转时消声器的限制可为微粒过滤器两端的压降做好准备。

现在参照图3b，示出了用于在诊断排气传感器时以较高的流率反向(例如，逆时针方向)旋转发动机的示例性气门正时。正向和反向发动机旋转方向由箭头指示。排气门打开正时由外环303表示。进气门打开正时由内环301表示。气门正时以汽缸位置上止点(tdc)和下止点(bdc)为基准。发动机正向旋转时的排气门关闭时间(evc)在310处。发动机正向旋转时的排气门打开(evo)时间在314处。发动机正向旋转时的进气门关闭(ivc)时间在316处。发动机正向旋转时的进气门打开(ivo)时间在312处。如果发动机反向旋转，则evo发生在310处并且evc发生在314处。ivo发生在316处并且ivc发生在312处。

因此，可以观察到排气门打开持续时间比进气门打开持续时间长。此外，ivo接近tdc且ivc恰好在bdc前面用于正向旋转发动机。evo接近bdc且evc接近tdc用于正向旋转发动机。反向旋转发动机允许空气从排气歧管被引入并排出到进气歧管，使得在排气门打开时空气被吸入汽缸中，并且在进气门打开时将空气从汽缸排出。由于这些原因，在相同的发动机转速下，当发动机在进气节气门打开的情况下旋转并且在反向上未加燃料时通过发动机的空气流量可大于当发动机在进气节气门打开的情况下旋转并且在正向上未加燃料时通过发动机的空气流量。在发动机以第一转速反向旋转时通过发动机的增加的空气流量可能是由较长的排气门打开持续时间以及排气门打开和关闭正时造成的。在发动机以第一转速正向旋转时通过发动机的减少的空气流量可能是由与排气门打开持续时间以及排气门打开和关闭时间相比较短的进气门打开持续时间以及进气门打开和关闭正时造成的。因此，以第一转度正向旋转发动机时通过发动机的空气流量是否大于以第一转度反向旋转发动机时通过发动机的空气流量可取决于进气门和排气门正时，其包括气门打开持续时间以及气门打开和关闭时间。所以，对于一些发动机配置，在给定发动机转速下正向旋转发动机与以同样的给定转速反向旋转同一发动机相比提供了更多通过发动机的空气流量。另一方面，当该发动机在给定发动机转速下被反向旋转时，与以相同转速正向旋转同一发动机相比，另一些发动机可提供更多通过该发动机的空气流量。这样，可以选择发动机旋转的方向以增加通过发动机的空气流量，使得在诊断排气传感器时发动机可以较低的转速旋转。例如，如果以期望转速反向旋转特定发动机与以该期望转速正向旋转该发动机相比提供更大的通过该发动机的空气流量，则可反向旋转该发动机用于诊断排气传感器以改善排气传感器的信噪比。

现在参照图4，示出了车辆操作顺序。图4的车辆操作顺序可经由图1和图2的系统提供。车辆操作顺序也可基于图5a-5c的方法来提供。

从图4顶部开始的第一曲线图是排气传感器(例如，汽油微粒过滤器(gpf)传感器)诊断请求状态与时间的关系的曲线图。竖直轴线表示排气传感器诊断状态，并且当迹线402在竖直轴线箭头附近处于较高水平时，请求排气传感器诊断。当迹线402在水平轴线附近处于较低水平时，不请求排气传感器诊断。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧到曲线图的右侧增加。

从图4顶部开始的第二曲线图是排气门(例如，图1的73)操作状态与时间的关系的曲线图。当迹线404在竖直轴线箭头附近处于较高水平时，排气门打开。当迹线404在水平轴线附近处于较低水平时，排气门关闭。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧到曲线图的右侧增加。

从图4顶部开始的第三曲线图是发动机操作状态与时间的关系的曲线图。当迹线406沿竖直轴线处于“开”水平时，发动机可以正向旋转且燃烧空气和燃料。当迹线406沿竖直轴线处于“关”水平时，发动机停止且不旋转。当迹线406沿竖直轴线处于“反转”水平时，发动机在不燃烧空气和燃料的情况下反向旋转。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧到曲线图的右侧增加。

从图4顶部开始的第四曲线图是差动gpf压力(例如，δgpf压力)与时间的关系的曲线图。竖直轴线表示图1中所示的排气传感器38的差动gpf压力输出(例如，差压)，并且差压沿竖直轴线箭头的方向增加。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧到曲线图的右侧增加。当迹线408靠近水平轴线时，差动gpf压力为零。

从图4顶部开始的第五曲线图是排气传感器退化状态与时间的关系的曲线图。竖直轴线表示排气传感器退化状态，并且当迹线410在竖直轴线箭头附近处于较高水平时，指示排气传感器退化。当迹线410在水平轴线附近处于较低水平时，未指示排气传感器退化。水平轴线表示时间，并且时间从曲线图的左侧到曲线图的右侧增加。

在t0时刻，发动机处于开启且正在运行状(例如，燃烧空气和燃料)，不请求排气传感器诊断并且排气门打开。此外，gpf两端的差压处于较低水平，并且未指示排气传感器退化。

在t1时刻，发动机停止，并且gpf两端的差压开始下降。不请求排气传感器诊断并且排气门保持打开。未指示排气传感器退化。

在t2时刻，如由转变到较高水平的迹线402所指示的，请求排气传感器诊断。可在已超过由车辆驱动的阈值量的时间或距离之后请求排气传感器诊断。此外，当还未执行排气传感器诊断而发动机已经操作了阈值量的时间时，可请求在发动机停止时进行排气传感器诊断。例如，如果排气门在阈值量的时间内还未打开并关闭，则可在发动机不操作时执行排气传感器诊断。排气门保持打开状态，并且发动机保持关闭。gpf两端的差压为零，并且未指示排气传感器退化。

在t2时刻和t3时刻之间，车辆工况不变并且排气传感器诊断未开始。排气传感器诊断可在发动机停止后延迟，以便车辆乘客可离开该区域，使得他们不会受到诊断的打扰。

在t3时刻，排气传感器诊断开始并且发动机反向旋转。发动机可经由起动器96或disg240旋转。在不向发动机供应燃料的情况下使发动机旋转。排气门关闭，并且排气传感器诊断状态保持生效(asserted)。如果下游软管联接到排气系统和排气传感器38使得gpf两端的差压低，则可通过关闭排气门以增加大气压力与gpf71的下游侧之间的阻力。然而，如果下游软管未联接到排气系统和排气传感器，则gpf的入口存在低流阻路径，使得排气压力传感器的上游侧38a处的压降会更加显著。由于发动机旋转，随着通过发动机的空气流量增加，gpf两端的差压开始增加。排气传感器未指示退化。另外，发动机进气节气门被打开(未示出)。

在t3时刻和t4时刻之间，差压增大到较高水平且然后稳定。在压差已稳定后，压差在t3时刻附近经由控制器12被采样，并且采样值被存储到存储器。排气传感器诊断状态保持生效并且排气门保持关闭。发动机继续反向旋转，并且未指示排气传感器退化。

在t4时刻，排气门打开并且发动机继续反向旋转。通过打开排气门，可减小大气压力与gpf71的下游侧之间的阻力。如果下游软管38d连接到排气传感器38和排气系统39，则可通过排气传感器38观察到较大的差压。同样，如果下游软管38d与排气系统39或排气传感器38断开，则通过排气传感器38观察到的差压会较大，这是因为在gpf的下游侧处可得到大气压力，这会增加gpf两端的压降。未指示排气传感器退化。

在t4时刻和t5时刻之间，差压仅少量减小且然后稳定。在压差已稳定后，压差在t5时刻附近经由控制器12被采样，并且采样值被存储到存储器。恰好在t4时刻之前采样的差压与恰好在t5时刻之前采样的差压进行比较。排气传感器诊断状态保持生效并且排气门保持关闭。发动机继续反向旋转，并且未指示排气传感器退化。

在t5时刻，控制器12确定在t4时刻之前不久和在t5时刻之前不久之间的差压变化小于阈值变化。结果，判断出排气传感器退化已发生并且排气传感器退化被生效。然而，如果差压已变化超过阈值量，则它将指示由于gpf的流量而导致的压力变化，这种情况可在通过发动机和排气的流量高且下游软管连接在排气传感器38和排气系统39之间时被预期到。发动机旋转停止并且差压开始下降。发动机节气门也关闭(未示出)。在t5时刻之后不久，排气传感器诊断被取消，但排气传感器退化状态保持生效。

现在参照图5a-5c，示出了用于操作车辆的方法。该方法可至少部分地被实现为存储在图1和图2的系统中的控制器存储器中的可执行指令。此外，该方法可包括在物质世界中采取的用于转换图1和图2的系统的操作状态的动作。另外，该方法可提供图4中所示的操作顺序。

在502处，方法500确定车辆工况。车辆工况可以通过接收进入控制器12的如图1和图2所示的输入来确定。车辆工况可包括但不限于车辆速度、发动机转度、发动机扭矩、驾驶员需求扭矩、传动系分离式离合器操作状态、车辆行驶的里程、变速器操作状态、传动系分离式离合器应用压力、disg速度、disg扭矩和环境温度。在确定了车辆工况之后，方法500进行到504。

在504处，方法500判断是否期望排气传感器诊断。可以预定间隔(例如在车辆被驱动预定距离或预定量的时间后)期望排气传感器诊断。此外，在一些示例中，可响应于排气传感器的输出请求排气传感器诊断。如果方法500判断期望排气传感器诊断，则答案为是并且方法500进行到506。否则，答案为否并且方法500进行到599。

在599处，方法500操作发动机燃烧空气和燃料，同时顺时针方向旋转发动机。方法500还将来自发动机的微粒物质存储在gpf中，并响应于排气传感器(例如，图1中的传感器38)的输出而不时地再生gpf。方法500进行到退出。

在506处，方法500判断车辆是否包括排气门(例如，图1中所示的排气门73)。方法500可包括存储在存储器中的指示车辆是否包括排气门的变量。可包括排气门以在排气门打开时向车辆提供性能声音(performancesound)，并且在排气门关闭时向车辆提供受抑制的声音(subduedsound)。如果方法500判断车辆包括排气门，则答案为是并且方法500进行到540。否则，答案为否并且方法500进行到508。

在508处，方法可判断车辆是否熄火(shutdown)。当车辆应答器离开车辆达预定距离时或者当点火钥匙从车辆移除时，车辆可被确定为熄火。当车辆熄火时，发动机停止并且车辆不动。如果方法500判断车辆熄火，则方法500进行到510。否则，方法500返回到504。在一些示例中，方法500还可要求使车辆熄火达预定量的时间，之后进行到510。此外，方法500可进一步要求车辆乘客在方法500可进行到510之前已经离开车辆。

在510处，方法500关闭发动机进气节气门。可在发动机旋转以减少通过发动机的流量时关闭进气节气门，使得尽管发动机可能正在旋转，通过排气传感器仅可观察到gpf两端的小的压降。方法500进行到512。

在512处，方法500开始反向旋转发动机。通过反向旋转发动机，可增加泵送通过发动机的空气量。此外，可减少用以旋转发动机的能量的量。发动机可经由起动器(例如，图1的96)或disg(例如，图2的240)反向旋转。当发动机反向旋转时，不向发动机供应燃料。方法500进行到514。

在514处，方法500测量排气传感器(例如，图1的38)的输出并且将测量输出存储到控制器存储器。方法500可在测量排气传感器的输出之前等待预定量的时间，以便工况稳定。因为发动机进气节气门关闭，所以无论排气传感器软管是否如预期的那样联接至排气系统，排气传感器测得的差压都应当是低的。在对排气压力传感器的输出进行采样后，方法500进行到516。

在516处，方法500打开发动机进气节气门。通过打开发动机进气节气门，通过发动机和gpf的空气流量应增加，从而如果排气传感器被正确联接到排气系统，则会导致gpf两端的差压增加。如果下游软管(例如，图1中的38d)被断开，因为差压传感器的下游侧暴露于大气压力且因为差压传感器的上游侧可能几乎更接近大气压力，所以差压增加会较少。方法500进行到518。

在518处，方法500测量排气传感器(例如，图1的38)的输出并且将测量输出存储到控制器存储器。方法500可在测量排气传感器的输出之前等待预定量的时间，以便工况稳定。因为发动机进气节气门打开，所以排气传感器测得的差压应当是高的，除非排气传感器的下游软管与排气系统脱离开。如果下游软管与排气系统断开，经由排气压力传感器观察到的差压应当低于在相同状况下下游软管连接到排气系统时的压差。方法500进行到520。

在520处，方法500停止发动机旋转并关闭发动机进气节气门。通过终止发动机旋转，较少电流可从车辆电池中被汲取。方法500进行到522。

在522处，方法500判断在发动机节气门关闭时由排气传感器输出的压差减去在发动机节气门打开后由排气传感器输出的压差得到的压力差的大小是否大于阈值压力差。如果是，则答案为是并且方法500进行到530。如果不是，则答案为否并且方法500进行到524。

在530处，方法500指示无排气传感器退化。当在诊断期间差压被确定为处于期望水平时，方法500可不使排气传感器退化生效。方法500进行到532。

在532处，方法500调整发动机操作阈值，使得最大发动机功率和转速可得。方法500进行到退出。

在524处，方法500指示排气传感器退化。方法500可通过照亮灯、改变控制器存储器中的变量的值或者通过提供通过人/机界面的可视指示来指示排气传感器退化。方法500进行到526。

在526处，方法500调整发动机操作阈值，使得降低的发动机功率和转速可得。例如，方法500可降低发动机功率极限，使得当存在排气传感器退化时，发动机可输出最大发动机功率的70％。在另一些示例中，发动机功率可以不受限制，但可更为频繁地提供微粒过滤器再生。例如，不是通过每1000公里，而是通过每500公里提高微粒过滤器温度来再生车辆的微粒过滤器。通过提高微粒过滤器再生频率，可减少在微粒过滤器中积聚大量含碳物质的可能性。方法500进行到退出。

在540处，方法500判断排气门(例如，图1中的73)是否处于打开或关闭状态。在一个示例中，控制器存储器中的变量指示排气门的状态。如果方法500判断排气门关闭，则答案为是并且方法500进行到542。否则，答案为否并且方法500进行到546。

在542处，方法500确定由排气压力传感器指示的差压。在一个示例中，方法500可在发动机已经以预定的发动机转速和负载操作达预定量的时间之后，通过对排气门的输出进行采样来确定差压。例如，方法500可在发动机以1600rpm和100n-m的扭矩操作达至少3秒时，对差压传感器输出进行采样。方法500进行到544。

在544处，方法500判断自上一次排气门打开且排气传感器针对差压被采样以来阈值量的时间是否已逾期。例如，如果阈值量的时间为二十分钟，并且当发动机以在542处描述的预定发动机转速和负载操作时，自排气门打开且排气传感器差压输出被采样以来已经过了两小时，则可确定答案为是并且方法500进行到570。然而，如果在发动机以在542处提及的预定发动机转度和负载操作的同时排气传感器被采样之前，在发动机以在542处描述的预定发动机转度和负载操作少于二十分钟时排气门打开且排气传感器被采样，则答案为否并且方法500进行到550。如果自上一次排气门打开且排气传感器在546处描述的预定速度和负载下被采样以来已过去大于阈值量的时间，则答案为是并且方法500进行到570。否则，答案为否并且方法500进行到550。

因此，步骤544可要求排气门打开和关闭以在阈值量的时间内检验排气传感器的操作。这种检查在手动控制排气门时是有用的。此外，在请求排气传感器诊断时，可以期望不允许排气门位置的自动调整，使得车辆乘客不会被侵入式监测器打扰。

在546处，方法500确定由排气压力传感器指示的差压。在一个示例中，方法500可在发动机已经以预定的发动机转速和负载操作达预定量的时间之后，通过对排气门的输出进行采样来确定差压。例如，方法500可在发动机以1600rpm和100n-m的扭矩操作达至少3秒时，对差压传感器输出进行采样。方法500进行到548。

在548处，方法500判断自上一次排气门关闭且排气传感器针对差压被采样以来阈值量的时间是否已逾期。例如，如果阈值量的时间为二十分钟，并且当发动机以在542处描述的预定发动机转速和负载操作时，自排气门关闭且排气传感器差压输出被采样以来已经过了两小时，则可确定答案为是并且方法500进行到570。然而，如果在发动机以在542处提及的预定发动机转度和负载操作的同时排气传感器被采样之前，在发动机以在542处描述的预定发动机转度和负载操作少于二十分钟时排气门关闭且排气传感器被采样，则答案为否并且方法500进行到550。如果自上一次排气门关闭且排气传感器在546处描述的预定速度和负载下被采样以来已过去大于阈值量的时间，则答案为是并且方法500进行到570。否则，答案为否并且方法500进行到550。

因此，步骤548可要求排气门打开和关闭以在阈值量的时间内检验排气传感器的操作。这种检查在手动控制排气门时是有用的。

在550处，方法500确定在排气门打开且发动机以预定转度和负载操作时排气传感器的输出和在排气门关闭且发动机以预定转度和负载操作时排气传感器的输出的差异。方法500进行到552。

在552处，方法500判断在排气门关闭时由排气传感器输出的压差减去在排气门打开时由排气传感器输出的压差得到的压力差的大小是否大于阈值压力差。如果是，则答案为是并且方法500进行到554。如果不是，则答案为否并且方法500进行到558。

在554处，方法500指示无排气传感器退化。当在诊断期间差压被确定为处于期望水平时，方法500可不使排气传感器退化生效。方法500进行到556。

在556处，方法500调整发动机操作阈值，使得最大发动机功率和转速可得。方法500进行到退出。

在558处，方法500指示排气传感器退化。方法500可通过照亮灯、改变控制器存储器中的变量的值或者通过提供通过人/机界面的可视指示来指示排气传感器退化。方法500进行到560。

在560处，方法500调整发动机操作阈值，使得降低的发动机功率和转速可得。例如，方法500可降低发动机功率极限，使得当存在排气传感器退化时，发动机可输出最大发动机功率的70％。在另一些示例中，发动机功率可以不受限制，但可为更频繁地提供微粒过滤器再生。例如，不是通过每1000公里，而是通过每500公里提高微粒过滤器温度来再生车辆的微粒过滤器。通过提高微粒过滤器再生频率，可减少在微粒过滤器中积聚大量含碳物质的可能性。方法500进行到退出。

在570处，方法500判断车辆是否熄火。当车辆的发动机停止、车辆停止并且钥匙或其他装置在车辆的预定范围之外时，车辆可被认为熄火了。此外，当车辆中不再有乘客时，车辆可被认为熄火了。另外，在一些示例中，方法500可要求自车辆在方法500进行到572前熄火以来已经过去预定量的时间。如果方法500判断车辆熄火，则方法500进行到572。否则，方法500退出。

以此方式，方法500可试图在车辆运行时诊断排气传感器操作，但是如果在发动机以期望的发动机转度和负载操作时排气门不及时打开和关闭，则可延迟排气传感器诊断，直至车辆熄火。

在572处，方法500打开发动机进气节气门并关闭排气门。当发动机旋转并且排气门关闭时，进气节气门可以打开，这是因为消声器可减少通过发动机和gpf的流量，使得可在gpf两端发生小的压降。方法500进行到574。

在574处，方法500开始反向旋转发动机。通过反向旋转发动机，可增加泵送通过发动机的空气量。此外，可减少用以旋转发动机的能量的量。发动机可经由起动器(例如，图1的96)或disg(例如，图2的240)反向旋转。当发动机反向旋转时，不向发动机供应燃料。方法500进行到576。

在576处，方法500测量排气传感器(例如，图1的38)的输出并且将测量输出存储到控制器存储器。方法500可在测量排气传感器的输出之前等待预定量的时间，以便工况稳定。因为发动机进气节气门关闭，所以无论排气传感器软管是否如预期的那样联接至排气系统，排气传感器测得的差压都应当是低的。在对排气压力传感器的输出进行采样后，方法500进行到578。

在578处，方法500打开排气门。通过打开排气门，由于凭借消声器而没有阻力，通过发动机和gpf的空气流量应增加，从而如果排气传感器被正确联接到排气系统，则会导致gpf两端的差压增加。如果下游软管(例如，图1中的38d)被断开，因为差压传感器的下游侧暴露于大气压力且因为差压传感器的上游侧可能几乎更接近大气压力，所以差压增加可以是少的。方法500进行到580。

在580处，方法500测量排气传感器(例如，图1的38)的输出并且将测量输出存储到控制器存储器。方法500可在测量排气传感器的输出之前等待预定量的时间，以便工况稳定。因为发动机进气节气门打开，所以排气传感器测得的差压应当是高的，除非排气传感器的下游软管与排气系统脱离开。如果下游软管与排气系统断开，则经由排气压力传感器观察到的差压应当低于在相同状况下下游软管连接到排气系统时的压差。方法500进行到582。

在582处，方法500停止发动机旋转并且关闭发动机进气节气门。方法500还使排气门返回到当车辆最初熄火时其所处的状态。通过终止发动机旋转，较少电流可从车辆电池被汲取。方法500进行到584。

在584处，方法500判断在排气门关闭时由排气传感器输出的压差减去在排气门打开后由排气传感器输出的压差得到的压力差的大小是否大于阈值压力差。如果是，则答案为是并且方法500进行到586。如果不是，则答案为否并且方法500进行到590。

在586处，方法500指示无排气传感器退化。当在诊断期间差压被确定为处于期望水平时，方法500可不使排气传感器退化生效。方法500进行到588。

在588处，方法500调整发动机操作阈值，使得最大发动机功率和转速可得。方法500进行到退出。

在590处，方法500指示排气传感器退化。方法500可通过照亮灯、改变控制器存储器中的变量的值或者通过提供通过人/机界面的可视指示来指示排气传感器退化。方法500进行到592。

在592处，方法500调整发动机操作阈值，使得降低的发动机功率和转速可得。例如，方法500可降低发动机功率极限，使得当存在排气传感器退化时，发动机可输出最大发动机功率的70％。在另一些示例中，发动机功率可以不受限制，但可更为频繁地提供微粒过滤器再生。例如，不是通过每1000公里，而是通过每500公里提高微粒过滤器温度来再生车辆的微粒过滤器。通过提高微粒过滤器再生频率，可减少在微粒过滤器中积聚大量含碳物质的可能性。方法500进行到结束。

因此，方法500提供了一种车辆操作方法，其包括：响应于排气系统传感器诊断请求，在没有给发动机加燃料的情况下反向旋转发动机；在反向旋转发动机的同时从差压传感器接收数据至控制器；以及响应于来自差压传感器的数据，经由控制器调整发动机操作。该方法包括其中调整发动机操作包括再生微粒过滤器。该方法包括其中调整发动机操作包括限制发动机功率输出。该方法还包括在反向旋转发动机的同时关闭发动机进气节气门。该方法还包括在反向旋转发动机的同时打开发动机进气节气门。该方法还包括在反向旋转发动机的同时打开发动机进气节气门并关闭排气门。该方法还包括在反向旋转发动机的同时打开发动机进气节气门并打开排气门。该方法包括其中响应于来自差压传感器的数据，经由控制器调整发动机操作包括当来自差压传感器的数据指示当排气门打开时的第一状况与当排气门关闭时的第二状况之间的压力变化小于阈值时，调整发动机操作。该方法包括其中响应于来自差压传感器的数据，经由控制器调整发动机操作包括当来自差压传感器的数据指示当排气门打开时的第一状况与当排气门关闭时的第二状况之间的压力变化大于阈值时，不调整发动机操作。

方法500还提供了一种车辆操作方法，其包括：响应于排气系统传感器诊断请求，当排气门打开时和当排气门关闭时，在燃烧发动机中的空气和燃料的同时，测量位于所述发动机下游的微粒过滤器两端的压降；以及响应于传感器诊断请求并响应于在发动机正燃烧空气和燃料时排气门在阈值量的时间内不改变状态，在不燃烧发动机中的空气和燃料并反向旋转发动机时测量微粒过滤器两端的压降。该方法还包括将在排气门关闭时微粒过滤器两端的压降与在排气门打开时微粒过滤器两端的压降进行比较。该方法还包括响应于在排气门关闭时微粒过滤器两端的压降与在排气门打开时微粒过滤器两端的压降的比较来调整发动机的操作。

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。此外，本文中描述的方法可以是物质世界中的控制器采取的动作和控制器内的指令的组合。本文中公开的控制方法和程序中的至少一部分可以作为可执行指令被存储在非临时性存储器中，并且可以由包括控制器与各种传感器、致动器和其他发动机硬件相结合的控制系统执行。本文中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/或功能可以按所示顺序执行、并行地被执行，或在一些情况下被省略。同样，所述处理顺序不是实现本文中描述的示例实施例的特征和优点所必须要求的，而是为了便于图示说明和描述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，其中通过配合电子控制器执行包括各种发动机硬件部件的系统中的指令而使所描述的动作得以实现。

这样就结束了本说明书。不偏离本说明书的精神或范围的情况下，本领域技术人员通过阅读本说明书能够想到多种改动和修改。例如，以天然气、汽油、柴油或可替代燃料配置操作的i3、i4、i5、v6、v8、v10和v12发动机可利用本说明书以获益。