用于诊断发动机的涡轮增压器废气门的系统和方法技术方案

本公开提供了“用于诊断发动机的涡轮增压器废气门的系统和方法”。提出了用于诊断涡轮增压器废气门劣化的存在或不存在的系统和方法。在一个示例中，进气歧管压力传感器提供用于确定是否存在涡轮增压器废气门劣化的基础。所述涡轮增压发动机可以沿反向方向旋转以评估废气门劣化。

System and Method for Diagnosing Turbocharger Exhaust Valve of Engine

【技术实现步骤摘要】
用于诊断发动机的涡轮增压器废气门的系统和方法
本专利技术涉及车辆发动机领域，且更具体地涉及车辆发动机诊断。
技术介绍
发动机可以包括涡轮增压器以增加到发动机的气流，从而增加发动机的功率输出。涡轮增压器使用排气能量来转动涡轮，并且涡轮经由将涡轮连接到压缩机的轴来旋转压缩机。压缩机的速度会影响发动机的进气系统中的空气压力。如果压缩机速度高于期望值，则发动机进气系统中的压力可以高于期望值。一种限制压缩机速度和发动机进气系统压力的方法是在涡轮增压器的情况下安装废气门。废气门可以允许排气的一部分绕过涡轮以控制涡轮和压缩机的速度。废气门可以配置有弹簧，该弹簧保持废气门关闭直到压缩机上游的压力超过阈值压力，然后废气门可以打开以限制或维持压缩机速度和发动机进气压力。然而，废气门可能由于发动机的排气系统中的碳烟或废气门的部件(诸如弹簧)的劣化而卡在打开或关闭状态。如果废气门被卡在打开位置，则发动机可能无法产生与所期望的一样多的功率。如果废气门被卡在关闭位置，则发动机进气系统压力可能大于期望值。因此，可能期望提供一种诊断废气门的方法。然而，如果在发动机操作时诊断废气门，则发动机性能可能受损或车辆可能无法以预期方式执行。因此，可能期望提供一种在不干扰车辆乘员或干扰车辆操作的情况下诊断涡轮增压器废气门的方法。
技术实现思路
本专利技术人在本文开发了一种发动机操作方法，该发动机操作方法包括：将传感器数据接收到控制器并经由控制器来生成废气门诊断请求；基于进气歧管压力来提供废气门劣化的指示，该进气歧管压力是在响应于废气门诊断请求而沿反向方向旋转发动机且不在发动机中燃烧空气和燃料时感测到的；以及响应于该指示来调整执行器。通过沿反向方向旋转发动机并测量发动机进气歧管压力，可以提供在不干扰车辆乘员或损害车辆性能的情况下诊断涡轮增压器废气门操作的技术结果。具体地，发动机可以在发动机不操作时沿反向方向旋转，并且歧管绝对压力(MAP)传感器可以提供发动机进气歧管压力的指示。发动机进气歧管压力可以基于发动机进气歧管压力在进气节气门从打开位置关闭后达到阈值压力所花费的时间量来指示废气门是打开还是关闭。如果发动机进气压力达到阈值压力需要比阈值时间量更长的时间，则可以确定废气门关闭，因为当发动机沿反向方向旋转时，关闭废气门可以限制从排气系统到发动机进气口的气流。如果发动机进气压力达到阈值压力需要比阈值时间更少的时间，则可以确定废气门处于打开状态，因为当发动机沿反向方向旋转时，打开的废气门可能对通过排气系统并进入发动机进气口的空气的限制较小。以这种方式，可以确定废气门是否以预期方式响应打开和关闭命令。本说明书可以提供若干优点。具体地，该方法可以提供涡轮增压器废气门操作的改进的诊断。另外，该方法可以利用现有的发动机传感器来评估废气门操作，使得诊断可以不增加发动机成本。此外，该方法可以在以较低速度旋转发动机时完成，因为当发动机沿反向方向旋转时，通过发动机的气流与发动机在类似条件下沿前向方向旋转时相比可能增加。应当理解，提供以上
技术实现思路
以便以简化的形式介绍将在具体实施方式中进一步描述的一些概念。这并不意味着识别要求保护的主题的关键或必要特征，其范围由所附权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上文或在本公开的任一部分中指出的任何缺点的实现方式。附图说明图1示出了示例发动机系统的一个气缸的示意图；图2示出了示例气缸阀激活/停用装置；图3示出了示例发动机操作序列；以及图4和图5示出了用于操作发动机并诊断废气门操作的示例方法。具体实施方式本说明书涉及诊断内燃发动机的涡轮增压器废气门的操作。发动机可以包括涡轮增压器，如图1所示。发动机还可以包括气门正时，其中排气门打开持续时间长于进气门打开持续时间，如图2所示。可以根据图3中所示的序列来执行废气门诊断。图3的废气门诊断可以经由图4和图5所示的方法连同图1和图2所示的发动机系统来执行。参考图1，内燃发动机10(其包括多个气缸，图1中示出其中一个气缸)由电子发动机控制器12控制。控制器12接收来自图1的各种传感器的信号并且采用图1的各种执行器来基于所接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令来调整发动机操作。发动机10由气缸盖35和缸体33构成，该气缸盖35和缸体33包括燃烧室30和气缸壁32。活塞36位于气缸中并通过连接到曲轴40进行往复运动。飞轮97和环形齿轮99联接到曲轴40。起动机96(例如，低压(以小于30伏的电压操作)电机)包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可以选择性地使小齿轮95前进以接合环形齿轮99。起动机96可以直接安装到发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中，起动机96可以经由皮带或链条选择性地向曲轴40供应扭矩。在一个示例中，起动机96在未接合到发动机曲轴时处于基本状态。起动机96可以经由通过H桥电路(未示出)供应电力来沿前向方向(例如，顺时针方向)或沿反向方向(例如，逆时针方向)旋转。在其他示例中，集成式起动机/发电机(ISG)111可以沿前向方向或反向方向旋转发动机，并且ISG111可以直接联接到曲轴40或经由皮带联接到曲轴40。燃烧室30被示出为经由相应的进气门52和排气门54来与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可以由进气凸轮51和排气凸轮53操作。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。进气门52可以由气门执行器装置59选择性地激活和停用。排气门54可以由气门执行器装置58选择性地激活和停用。燃料喷射器66被示出为定位成将燃料直接喷射到气缸30中，这被本领域技术人员称为直接喷射。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。燃料由包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未示出)的燃料系统(未示出)输送到燃料喷射器66。在一个示例中，可以使用高压双级燃料系统来生成较高的燃料压力。此外，进气歧管44被示出为与涡轮增压器压缩机162和发动机进气口42连通。在其他示例中，压缩机162可以为机械增压器压缩机。轴161将涡轮增压器涡轮164机械地联接到涡轮增压器压缩机162。可选的电子节气门62调整节流板64的位置以控制从压缩机162到进气歧管44的气流。增压室45中的压力可称为节气门入口压力，因为节气门62的入口在增压室45内。节气门出口在进气歧管44中。在一些示例中，节气门62和节流板64可以定位在进气门52和进气歧管44之间，使得节气门62为进气道节气门。废气门163可以经由控制器12来调整以允许排气选择性地绕过涡轮164，从而控制压缩机162的速度。空气滤清器43清洁进入发动机进气口42的空气。节气门62在气流进入发动机10的方向上定位在压缩机162的下游。无分电器点火系统88响应于控制器12而经由火花塞92来向燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(UEGO)传感器126被示出为联接到催化转化器70上游的排气歧管48。替代地，可以用双态排气氧传感器代替UEGO传感器126。在一个示例中，转化器70可以包括多个催化剂砖。在另一示例中，可以使用多个排放控制装置，其各自具有多个砖。在一个示例中，转化器70可以为三元型催化剂。控制器12在图1中被示出为传统的微计算机，其包括：微处理器单元102；输入/输出端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机操作方法，其包括：基于进气歧管压力来提供废气门劣化的指示，所述进气歧管压力是在响应于废气门诊断请求而沿反向方向旋转发动机且不在所述发动机中燃烧空气和燃料时感测到的；以及响应于所述指示来调整执行器。

【技术特征摘要】
2017.12.21 US 15/851,4051.一种发动机操作方法，其包括：基于进气歧管压力来提供废气门劣化的指示，所述进气歧管压力是在响应于废气门诊断请求而沿反向方向旋转发动机且不在所述发动机中燃烧空气和燃料时感测到的；以及响应于所述指示来调整执行器。2.如权利要求1所述的方法，其中所述执行器为燃料喷射器、进气节气门或点火系统，并且所述方法还包括：沿前向方向旋转所述发动机同时在所述发动机中燃烧空气和燃料。3.如权利要求1所述的方法，其中所述发动机经由电机而沿所述反向方向旋转。4.如权利要求1所述的方法，其还包括响应于所述废气门诊断请求来调整进气节气门的位置。5.如权利要求4所述的方法，其中调整所述进气节气门的所述位置包括将所述节气门从关闭位置打开并在打开所述节气门之后关闭所述节气门。6.如权利要求5所述的方法，其还包括将从关闭所述节气门之前的时间到关闭所述节气门之后的预定时间的进气歧管压力传感器的输出记录到存储器。7.如权利要求6所述的方法，其还包括确定进气歧管压力从第一压力变为第二压力的时间常数，所述第一压力为紧接在关闭所述节气门之前所述进气歧管中的压力，所述第二压力为在关闭所述节气门之后预定时间量时所述进气歧管中的压力。8.如权利要求7所述的方法，其中在关闭所述节气...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾德·M·杜道尔，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US