空气/燃料失衡监测器制造技术

本申请提供了用于监测汽缸空气/燃料失衡的系统和方法。在一个示例方法中，方法包含，基于保持发动机处于化学计量时由在汽缸中一系列富化、稀化以及化学计量状况产生的曲轴加速而识别具有潜在空气/燃料失衡的汽缸。

【技术实现步骤摘要】
空气/燃料失衡监测器
本专利技术涉及一种用于监测汽缸空气/燃料失衡的系统和方法。
技术介绍
由于多种原因，发动机中可能会发生与空燃比失衡相关联的汽缸至汽缸（Cylindertocylinder）的燃烧差异。例如，由于汽缸至汽缸的进气门沉积、堵塞的EGR（排气再循环）孔、电力故障、空气泄漏和/或移位（shift）的燃料喷射器等的不同，可能发生汽缸至汽缸的空燃比失衡。在一些方法中，可使用成比例的氧传感器（例如UEGO）来监测空燃比的失衡以通过确定与汽缸-至汽缸差异相关的传感器信号的高频部分而计算失衡的量。在这样的方法中，可以通过例如累积每个可校正RPM（转速）窗口汽缸至汽缸差异的量而估算汽缸的空气/燃料失衡。然而，专利技术人在此已经认识到这样的方法可能不能提供单独的汽缸能力并且不能将空气物质输送路径故障与燃料通道输送故障区分开从而导致单个汽缸失衡检测中的误差。更进一步的，在这样的方法中，传感器污染和老化可通过降低传感器频率响应而随时间来减损监测能力。在其它方法中，可使用曲轴加速信号处理来监测汽缸空气/燃料失衡以探测关联于空气/燃料失衡的汽缸至汽缸的燃烧变化。然而，这样的方法可能错误地识别空气/燃料失衡，因为曲轴加速的波动可能是由于很多其它原因引起的，例如火花塞污垢、点火线圈故障等。
技术实现思路
在一个示例方法中，为了至少部分地解决这些问题，提供了一种用于监测汽缸空气/燃料失衡的方法。方法包含，基于通过在汽缸中施加预定模型的富化、稀化以及化学计量状况同时保持排气混合物总体处于计量比而产生的曲轴加速而识别具有潜在空气/燃料失衡的汽缸。例如，可以选择汽缸中预定模型的富化、稀化以及化学计量状况使得通过导入至共用排气通道的其它汽缸中的富化的燃烧来补偿稀化的燃烧。这样，在失衡监测期间可以减少排放和可驱动性影响以及明显的RPM扰动，因为在监测期间排气保持在化学计量。进一步地，可以在汽缸至汽缸的基础（cylindertocylinderbasis）上识别分布不均的原因以识别失衡的标记（sign）或方向（例如，富化/稀化）以及校正量以减轻单个汽缸失衡的排放影响。至少部分由于应用的模型的预选择，这样的方法是可能的。先验知识从而能使系统补偿空气和/或燃料路径误差。根据本专利技术一个实施例，其中空燃比调整在化学计量附近。根据本专利技术另一个实施例，其中通过在选择的汽缸中引入一系列富化、稀化以及化学计量状况调整空燃比。根据本专利技术又一个实施例，其中在选择的汽缸中引入的一系列富化、稀化和化学计量状况相应通过另一汽缸中一系列稀化、富化和化学计量状况而补偿。根据本专利技术又一个实施例，进一步包含基于所述斜率或形状而识别选择的汽缸中的空气/燃料失衡的幅度和方向。根据本专利技术又一个实施例，进一步包含基于选择的汽缸中的识别的空气/燃料失衡的幅度和方向而对选择的汽缸施加空气/燃料校正。根据本专利技术又一个实施例，进一步包含如果在施加所述空气/燃料校正之后在汽缸中识别失衡则指示选择的汽缸的非燃料相关的劣化。根据本专利技术又一个实施例，进一步包含如果幅度高于阈值则指示选择的汽缸的劣化。根据本专利技术另一个方面，提供一种用于发动机的系统，包含：控制器，其配置用于：基于通过保持所述发动机处于化学计量时由汽缸中的一系列富化、稀化和化学计量状况而产生的曲轴加速而识别具有潜在空气/燃料失衡的汽缸。根据本专利技术一个实施例，其中在汽缸中的一系列富化、稀化以及化学计量状况相应通过在另一汽缸中的一系列稀化、富化以及化学计量状况来补偿。根据本专利技术又一个实施例，其中所述识别基于所述曲轴加速相对于和所述一系列富化、稀化以及化学计量状况对应的空燃比的映射的斜率或形状。应该理解提供上述
技术实现思路
以便以简单的形式引入将在下面具体实施方式中将进一步描述的一系列概念。其并不意味着识别权利要求主题的关键或实质的特征，本专利技术的范围唯一地由权利要求书确定。此外，权利要求主题不限于解决上述的或者在本说明书任意部分提到的缺点的实施方式。【附图说明】图1显示了根据本专利技术的示例发动机的示意图；图2显示了根据本专利技术用于监测汽缸空/燃失衡的示例方法；图3显示了用于在发动机汽缸中引入扭矩加速的示例系列的富化、稀化以及化学计量状况；图4显示了曲轴加速相对和一系列的富化、稀化以及化学计量对应的空燃比的示例映射图；图5显示了用于基于曲轴加速而探测燃料状况并相应地调节至发动机的燃料喷射的示例方法；图6显示了针对汽油的示例扭矩相对于空燃比曲线以及针对乙醇/汽油混合物的示例扭矩相对于空燃比曲线；图7-8显示了根据本专利技术的示例交互；图9显示了从基于前台燃烧事件计数器的表格到基于汽缸组空燃比的表格的示例转换。【具体实施方式】本专利技术涉及监测由于例如各缸的进气门沉积、堵塞的EGR孔、电力故障、空气泄漏和/或偏移的燃料喷射器等存在差异的多种原因而在发动机（例如如图1所示的示例发动机中）中可能发生的汽缸空燃比失衡。图1显示了示例内燃发动机10的示意图，其中可以实施揭示的系统和方法。在一个示例中发动机10可以为柴油发动机，而在另一示例中可以为汽油发动机。发动机10可包含一个或多个发动机汽缸组（未显示），每个汽缸组可包含多个发动机汽缸，在图1中仅显示了其中一个汽缸。发动机10可包括燃烧室30以及汽缸壁32，活塞36置于其中并连接至曲轴40。燃烧室30可分别经由各自的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。发动机10可以通过电子发动机控制器12来控制。发动机10显示为具有设置用于直接喷射燃料进入汽缸30的喷射器66的直接喷射发动机。燃料通过包括燃料箱、燃料泵和/或高压共轨系统的燃料系统（未显示）而输送至燃料喷射器66。燃料喷射器66与来自控制器12的FPW信号的脉冲宽度成比例地输送燃料。喷射正时和由信号FPW控制的燃料量两者都是可调节的。例如在一些状况下发动机10可利用压缩点火燃烧。发动机10可利用使用点火系统的火花塞92的火花点火，或者压缩点火以及火花点火的组合。燃烧室30可经由进气道42从进气歧管44接收进气，并且可经由排气歧管48和排气道49排出燃烧气体。进气歧管44和排气歧管48可经由各自进气门52和排气门54选择性地与燃烧室30连通。在一些实施例中，燃烧室30可包括两个或多个进气门和/或两个或多个排气门。在排气歧管48和/或排气道49中可提供一个或多个排气传感器用于感测发动机排气的成分。排气传感器可以为用于提供排气空燃比的指示的任何合适的传感器，例如氧（O2）、氮氧化物（NOx）、碳氢化合物（HC）或碳氧化合物（CO）传感器。如图1所示，在排气歧管48中可设有通用或宽域氧传感器（UEGO）126。可以提供排气再循环（EGR）系统用于再循环排气返回进气。EGR系统可包括从排气道49形成到进气道42的EGR通道50，以及在EGR通道51中设置的用于再循环EGR流的EGR阀52。排放控制装置70显示为沿着排气传感器126下游的排气通道49设置。装置70可以为三元催化剂（TWC）、氮氧化物（NOx）捕集器、多种其它排放控制装置或者其组合。涡轮增压器可经由进气和排气歧管连接至发动机10。涡轮增压器可包括经由轴连接的在进气中的压缩器85和在排气中的涡轮86。可以沿着发动机的进气道提供包括节流板164的节气门62用于改变提供至发动机汽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于发动机的方法，包含：基于通过保持所述发动机处于化学计量时由汽缸中的一系列富化、稀化以及化学计量状况而产生的曲轴加速而识别具有潜在空气/燃料失衡的汽缸。

【技术特征摘要】
2012.01.18 US 13/353,2401.一种用于发动机的方法，包含：基于通过在以另一汽缸中的另一系列稀化、富化以及化学计量状况保持所述发动机处于化学计量时由汽缸中的一系列富化、稀化以及化学计量状况而产生的曲轴加速而识别具有潜在空气/燃料失衡的汽缸，其中所述识别基于所述曲轴加速相对于和所述一系列富化、稀化以及化学计量状况相对应的空燃比的映射的斜率或形状。2.如权利要求1所述的方法，其中所述汽缸中的所述一系列的富化、稀化以及化学计量状况是基于预定模型而在所述汽缸中引入的。3.如权利要求1所述的方法，其中所述汽缸中的所述一系列富化、稀化以及化学计量状况是在所述汽缸中的随机空气/燃料的变化。4.如权利要求1所述的方法，进一步包含基于所述斜率或形状而在所述识别的汽缸中识别空气...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·E·罗林格，M·I·克鲁兹尼尔，R·R·严茨，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：