用于发动机未燃烧烃控制的方法和系统技术方案

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。

【技术实现步骤摘要】
用于发动机未燃烧烃控制的方法和系统专利技术背景/专利技术概述由于各种原因，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。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。然而，本文的【专利技术者】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。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。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。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。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。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。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。在另一实施方式中，排气温差在非再生稳态状况被评估。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。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。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。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。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。在另一实施方式中，第一窗口比第二窗口宽。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。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。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。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，指不在发本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
2012.08.07 US 13/569,0411.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...

【专利技术属性】
技术研发人员：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(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：