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用于涡轮废气诊断的系统和方法

阅读:423发布:2021-05-14

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1.一种方法,其包括:
激活发动机的进气口中的电动空气压缩机,以获得所述发动机的排气系统中的第一和第二基线空气流量;以及
在劣化测试期间,通过激活所述电动空气压缩机并将所述排气系统中的测试空气流量与所述第一和/或第二基线空气流量进行比较来诊断所述排气系统中的废气是否按期望工作。
2.如权利要求1所述的方法,其还包括:
就在激活所述电动空气压缩机以获得所述第一基线空气流量、所述第二基线空气流量之前,以及就在诊断所述废气门是否按期望工作之前,经由达将所述发动机控制到预定位置,其中所述预定位置包括联接到所述发动机的预定气缸的预定活塞在距上止点阈值度数内。
3.如权利要求1所述的方法,其中获得所述第一和所述第二基线空气流量并且诊断所述废气门是否按期望工作包括:利用位于联接到所述排气系统的排气再循环通道中的排气再循环,在所述排气再循环阀关闭的情况下,监测预定持续时间内所述发动机的所述排气系统中的空气流量,然后在所述排气再循环阀打开的情况下监测所述发动机的所述排气系统中的空气流量;以及
获得在所述排气再循环阀打开的情况下的空气流量与在所述排气再循环阀关闭的情况下的空气流量之间相比的差,以提供所述第一基线流量、所述第二基线空气流量、或所述测试流量。
4.如权利要求1所述的方法,其中经由位于涡轮下游的排气系统中的差压传感器来监测所述第一基线空气流量、所述第二基线空气流量、和所述测试空气流量。
5.如权利要求4所述的方法,其中所述差压传感器联接到汽油微粒过滤器
6.如权利要求1所述的方法,其中在所述废气门被命令到完全关闭配置的情况下获得所述第一基线空气流量;并且
其中在所述废气门被命令到完全打开配置的情况下获得所述第二基线空气流量。
7.如权利要求6所述的方法,其中在所述劣化测试之前发动机劣化指示包括指示所述废气门被卡住关闭的条件下,通过将所述废气门命令到所述完全打开配置来获得所述测试空气流量;并且
其中在所述发动机劣化指示包括指示所述废气门被卡住打开的条件下,通过将所述废气门命令到所述完全关闭配置来获得所述测试空气流量。
8.如权利要求7所述的方法,其中诊断所述废气门是否按期望工作包括:响应于在所述废气门被命令到所述完全打开配置的条件下的所述测试空气流量在所述第一基线空气流量的阈值内来指示所述废气门被卡住关闭;以及
响应于在所述废气门被命令到所述完全关闭配置的条件下的所述测试空气流量在所述第二基线空气流量的阈值内来指示所述废气门被卡住打开。
9.如权利要求1所述的方法,其中激活所述电动空气压缩机以获得所述第一基线空气流量、所述第二基线空气流量和/或所述测试流量还包括车载能量存储装置的荷电状态高于阈值荷电状态。
10.如权利要求1所述的方法,其中所述发动机包括在能够插入电网的车辆中;并且其中激活所述空气压缩机以获得所述第一基线空气流量、所述第二基线空气流量和/或所述测试流量还包括指示所述车辆插入所述电网。
11.一种用于混合动电动车辆的系统,其包括:
发动机,所述发动机位于发动机系统中,所述发动机系统包括进气口和排气系统;
排气再循环通道,所述排气再循环通道包括排气再循环阀;
涡轮,所述涡轮位于所述排气系统中,所述涡轮机械地联接到所述进气口中的压缩机;
废气门阀,所述废气门阀位于废气门通道中,所述废气门通道与所述涡轮并联;
电动压缩机,所述电动压缩机位于所述进气口中;
差压传感器,所述差压传感器位于所述涡轮下游的所述排气系统中;和
控制器,所述控制器将指令存储在非暂态存储器中,所述指令被执行时使所述控制器:
通过在所述废气门阀被命令关闭的情况下激活所述电动压缩机并指示经由所述差压传感器所监测的第一空气流量与第二空气流量之间的差来获得通过所述发动机系统的第一基线空气流量;
通过在所述废气门阀被命令打开的情况下激活所述电动压缩机并指示经由所述差压传感器所监测的第三空气流量与第四空气流量之间的差来获得通过所述发动机系统的第二基线空气流量;以及
响应于所述废气门可能被卡住关闭的指示,命令打开所述废气门阀并通过激活所述电动压缩机以确定第五空气流量与第六空气流量之间的差来获得第一测试测量空气流量,或者响应于所述废气门可能被卡住打开的指示,命令所述废气门阀关闭并通过激活所述电动压缩机以确定第七空气流量与第八空气流量之间的差来获得第二测试测量空气流量。
12.如权利要求11所述的系统,其中所述控制器存储进一步的指令,用于在所述排气再循环阀关闭的情况下获得所述第一空气流量,并且在所述排气再循环阀打开的情况下获得所述第二空气流量;以及
在所述排气再循环阀关闭的情况下获得所述第三空气流量,并且在所述排气再循环阀打开的情况下获得所述第四空气流量。
13.如权利要求11所述的系统,其中所述控制器存储进一步的指令,用于在所述排气再循环阀关闭的情况下获得所述第五空气流量,并且在所述排气再循环阀打开的情况下获得所述第六空气流量;以及
在所述排气再循环阀关闭的情况下获得所述第七空气流量,并且在所述排气再循环阀打开的情况下获得所述第八空气流量。
14.如权利要求11所述的系统,其中所述控制器存储进一步的指令,用于响应于所述第一测试测量空气流量在所述第一基线空气流量的第一阈值内而指示所述废气门阀被卡住关闭;
响应于所述第二测试测量值在所述第二基线空气流量的第二阈值内而指示所述废气门阀被卡住打开;以及
响应于所述第一测试测量空气流量既不在所述第一基线空气流量的所述第一阈值内也不在所述第二基线空气流量的所述第二阈值内,或响应于所述第二测试测量空气流量既不在所述第一基线空气流量的所述第一阈值内也不在所述第二基线空气流量的所述第二阈值内,而指示所述废气门阀劣化。
15.如权利要求11所述的系统,其还包括配置为旋转所述发动机的马达,并且其中获得所述第一基线空气流量、所述第二基线空气流量、所述第一测试测量空气流量和所述第二测试测量空气流量还包括在激活所述电动压缩机之前将所述发动机定位在预定位置处,所述预定位置包括所述发动机的预定气缸的预定活塞在相对于上止点位置的阈值度数内。

说明书全文

用于涡轮废气诊断的系统和方法

技术领域

[0001] 本说明书整体涉及用于控制车辆发动机以将电子升压器用作诊断涡轮废气门是否按期望工作的工具的方法和系统。

背景技术

[0002] 包括涡轮增压器的车辆系统通常会利用废气门或废气门,其作用是通过将多余的排气引导绕过位于排气系统中的涡轮来调节增压压。更具体地,当增压压力接近预定阈值压力时,或者在存在涡轮超速险的条件下,可以打开废气门阀以使排气直接导向排气尾管,而不向涡轮增压器传递能量。然而,由于变化的温度以及排气的成分,此类阀可能会积聚氢化合物、碳烟和其他化合物。在一些示例中,这种积聚可导致废气门被卡在关闭配置或打开配置中。卡住的关闭废气门可导致不准确的增压、发动机过热、涡轮超速等。卡住的打开废气门可导致低增压、不良的燃料经济性和/或不希望的排放。因此,在经由车辆诊断来观察和/或指示此类症状的条件下,诊断所指示的症状是否是由于卡住的打开或卡住的关闭废气门而造成的可以允许快速采取缓解动作,这可以防止发动机系统的不期望的劣化。
[0003] Xinyu,G.E.在US 20160178470中示出了一种用于诊断废气门是否按期望工作的示例方法。其中,一种方法包括:定义用于执行传感器诊断的测量窗口,当多个发动机条件落入特定值范围内时测量窗口出现;在发动机操作期间识别测量窗口;收集测量窗口内的废气门位置数据和传感器数据;以及经由使用回归模型,响应于指示阈值数量的(例如,4个)传感器被指示为没有按期望工作,推断废气门可能没有按期望工作。换句话说,如果阈值数量的传感器没有被指示为按期望工作,则可能的造成问题的原因不是传感器,因为不太可能所有这些传感器都失效了,而是废气门未按期望工作。
[0004] 然而,发明人在本文中已经认识到此种方法的潜在问题。特别是对于混合动力电动车辆,发动机操作可能是受限的,因此很少有机会指示达到满足测量窗口的条件,从而限制了诊断废气门的机会。在废气门未按期望工作,但在一段时间内进行诊断的条件未得到满足的情况下,任何发动机操作都可能导致发动机部件的劣化。此外,依赖于回归模型可能容易出错,因为发动机及其部件会老化并变得易于劣化。因此,需要另一种可能对混合动力车辆特别有用的方法。

发明内容

[0005] 在一个示例中,上述问题可以通过一种方法来解决,所述方法包括:激活发动机的进气口中的电动空气压缩机并监测所述发动机的排气系统中的空气流量以获得第一和第二基线空气流量;以及在劣化测试(该劣化测试响应于发动机劣化指示而被请求)期间,通过激活所述电动空气压缩机并将所述排气系统中的测试空气流量与所述第一和/或所述第二基线空气流量进行比较来诊断所述排气系统中的废气门是否按期望工作。以这种方式,可以在发动机操作受限的条件(诸如混合动力电动车辆的情况)下诊断废气门。
[0006] 作为所述方法的一个示例,就在激活所述空气压缩机以获得所述第一基线空气流量、所述第二基线空气流量之前,以及就在诊断所述废气门是否按期望工作之前,所述方法可以包括经由达将所述发动机控制到预定位置,其中所述预定位置包括联接到所述发动机的预定气缸的预定活塞在距上止点的阈值度数内。
[0007] 作为所述方法的另一示例,获得所述第一和所述第二基线空气流量并且诊断所述废气门是否按期望工作可以包括:利用位于排气再循环通道中的排气再循环阀,在所述排气再循环阀关闭的情况下,监测预定持续时间内所述发动机的所述排气系统中的空气流量,然后在所述排气再循环阀打开的情况下监测所述发动机的所述排气系统中的空气流量;以及获得在所述排气再循环阀打开的情况下的空气流量与在所述排气再循环阀关闭的情况下的空气流量之间相比的差,以提供所述第一基线流量、所述第二基线空气流量、或所述测试流量。在一些示例中,经由位于涡轮下游的排气系统中的差压传感器来监测所述第一基线空气流量、所述第二基线空气流量、和所述测试空气流量。作为一个示例,所述差压传感器可以联接到汽油微粒过滤器
[0008] 作为所述方法的另一示例,可以在所述废气门被命令到完全关闭配置的情况下获得所述第一基线空气流量,并且可以在所述废气门被命令到完全打开配置的情况下获得所述第二基线空气流量。在这种示例中,在所述发动机劣化指示包括指示所述废气门被卡住关闭的条件下,可以通过将所述废气门命令到所述完全打开配置来获得所述测试空气流量,并且其中在所述发动机劣化指示包括指示所述废气门被卡住打开的条件下,可以通过将所述废气门命令到所述完全关闭配置来获得所述测试空气流量。相应地,诊断所述废气门是否按期望工作因此可以包括:响应于在所述废气门被命令到所述完全打开配置的条件下的所述测试空气流量在所述第一基线空气流量的阈值内来指示所述废气门被卡住关闭;以及响应于在所述废气门被命令到所述完全关闭配置的条件下的所述测试空气流量在所述第二基线空气流量的阈值内来指示所述废气门被卡住打开。
[0009] 通过在发动机操作时间可能受限的情况下诊断车辆中的废气门,可以指示与发动机劣化相关的潜在问题并且可以采取缓解动作,使得可以减少或避免这种发动机劣化。
[0010] 当单独或结合附图理解时,从下面的“具体实施方式”中,本说明书的上述优点和其他优点以及特征将变得显而易见。
[0011] 应理解,提供以上概述是为了以简化的形式介绍一系列概念,这一系列概念在具体实施方式部分中将被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或本质特征,所要求保护的主题的范围由具体实施方式之后的权利要求书唯一地限定。此外,所要求保护的主题并不局限于解决以上或本公开中任何部分所指出的任何缺点的实现方式。

附图说明

[0012] 图1示意性地示出了包括具有废气门的发动机系统的车辆系统。
[0013] 图2示意性地示出了图1所示的车辆系统的简化描绘。
[0014] 图3示出了用于确定是否进行基线测量和/或进行废气门诊断程序的示例方法。
[0015] 图4示出了用于在废气门关闭的条件下,获得通过发动机系统的基线空气流量测量值的示例方法。
[0016] 图5示出了用于在废气门打开的条件下,获得通过发动机系统的基线空气流量测量值的示例方法。
[0017] 图6示出了用于在废气门被指示可能被卡住关闭的条件下进行废气门诊断的示例方法。
[0018] 图7示出了用于在废气门被指示可能被卡住打开的条件下进行废气门诊断的示例方法。
[0019] 图8A描绘了根据图4的方法在废气门关闭的条件下获得通过发动机的基线空气流量测量值的示例时间线
[0020] 图8B描绘了根据图5的方法在废气门打开的条件下获得通过发动机的基线空气流量测量值的示例时间线。
[0021] 图9A描绘了根据图6的方法在废气门可能被卡住关闭的条件下进行废气门诊断的示例时间线。
[0022] 图9B描绘了根据图7的方法在废气门可能被卡住打开的条件下进行废气门诊断的示例时间线。
[0023] 图10示意性地示出了用于自主车辆的示例系统的框图

具体实施方式

[0024] 以下描述涉及用于对车辆中的废气门进行诊断的系统和方法,尤其是针对混合动力电动车辆(HEV)。相应地,在图1中描绘了混合动力车辆系统,其中该车辆系统包括具有废气门通道和废气门阀的涡轮增压车辆。如本文所讨论的,废气门阀也可简称为“废气门”。可以基于通过发动机系统的空气流量,在车辆处于关闭状态的条件下进行废气门诊断,所述空气流量源自联接到发动机的进气通道的电动升压器的操作,如经由图2中所描绘的发动机系统的简化框图所描述。可以基于通过发动机系统的空气流量来指示废气门是否处于卡住打开(卡住完全打开)或卡住关闭(卡住完全关闭)位置,或是处于可能卡住或仅可打开或关闭到完全打开或完全关闭之间的中间位置。为了进行此诊断,可以在已知废气门处于打开配置的条件下,以及在已知废气门处于关闭配置的条件下,首先确定通过发动机系统的基线空气流量。因此,图3描绘了用于确定获得此类基线的条件是否得到满足以及进行废气门诊断的条件是否得到满足的示例方法。图4描绘了用于在已知废气门处于关闭配置的条件下获得基线测量值的示例方法,且图5描绘了用于在已知废气门处于打开配置的条件下获得基线测量值的示例方法。图6描绘了用于诊断可能卡住关闭的废气门的示例方法,且图7描绘了用于诊断可能卡住打开的废气门的示例方法。图8A描绘了在废气门关闭时获得基线测量值的示例时间线,且图8B描绘了用于在废气门打开时获得基线测量值的示例方法。
图9A描绘了在指示废气门可能被卡住关闭时进行废气门诊断的示例时间线,且图9B描绘了在指示废气门可能被卡住打开时进行废气门诊断的示例时间线。在一些示例中,所述诊断可以在自主车辆(诸如图10所描绘的自主车辆系统)中进行。
[0025] 现在转向附图,图1示出了车辆系统102的示意图101,该车辆系统具有包括发动机10的示例发动机系统100。发动机10包括发动机进气系统162和发动机排气系统163。在一个示例中,发动机系统100可以为柴油发动机系统。在另一示例中,发动机系统100可以为汽油发动机系统。在所描绘的实施例中,发动机10为联接到涡轮增压器15的增压发动机,该涡轮增压器包括由涡轮116驱动的压缩机114。具体地,新鲜空气沿着进气通道42经由空气净化器112被引入发动机10中并流到压缩机114。压缩机可以为任何合适的进气压缩机,诸如马达驱动或驱动轴驱动的机械增压器压缩机。在发动机系统10中,压缩机为涡轮增压器压缩机,其经由轴19机械地联接到涡轮116,涡轮116由膨胀的发动机排气驱动。
[0026] 如图1所示,压缩机114通过增压空气冷却器(CAC)118联接到节气门20。节气门20联接到发动机进气歧管22。压缩的空气充气从压缩机通过增压空气冷却器118和节气门20流到进气歧管22。在图1所示的实施例中,由歧管空气压力(MAP)传感器124感测进气歧管22内的空气充气的压力。在一些示例中,可以经由质量空气流量(MAF)传感器121感测进气歧管中的空气流量。可以经由进气温度(IAT)传感器51估计进入进气通道42的环境空气的温度。
[0027] 一个或多个传感器可以联接到压缩机114的入口。例如,温度传感器55可以联接到入口以估计压缩机入口温度,并且压力传感器56可以联接到入口以估计压缩机入口压力。作为另一示例,环境湿度传感器57可以联接到入口以估计进入进气歧管的空气充气的湿度。其他传感器可以包括例如空燃比传感器等。在其他示例中,可以基于发动机操作条件来推断压缩机入口条件(诸如湿度、温度、压力等)中的一个或多个。另外,当启用排气再循环(EGR)时,传感器可以估计空气充气混合物(其包括新鲜空气、再循环压缩空气和在压缩机入口处所接收的排气残余物)的温度、压力、湿度和空燃比。
[0028] 可以致动废气门致动器92以打开废气门91,以经由废气门91将至少一些排气压力从涡轮上游向外排放到涡轮下游的位置。可以通过降低涡轮上游的排气压力来降低涡轮转速,这继而有助于减少压缩机喘振。废气门91可以位于废气门通道90中。本文讨论的方法利用可致动打开和关闭的废气门,然而,在本文中应当认识到,在一些示例中,弹簧加载的废气门可包括在车辆系统中。因此,在本申请的末尾所讨论的是使用本文所讨论的技术来诊断可能卡住打开或关闭的弹簧加载的废气门的示例方法。
[0029] 为了辅助涡轮增压器15,可以将附加的进气压缩机(本文中也称为电动升压器155)结合到车辆推进系统中。电动升压器155可以经由车载能量存储装置250来供电,该车载能量存储装置可以包括电池、电容器、超级电容器等。电动升压器可以包括由电动马达驱动的压缩机。电动升压器的操作转速可以包括调节电动马达的操作转速,电动马达经由车载能量存储装置250来操作。
[0030] 能量存储装置250可以从驻留在车辆外部的电源191(例如,并非车辆的一部分)周期性地接收电能,如箭头192所示。作为非限制性示例,车辆推进系统100可配置为插电式混合动力电动车辆(PHEV),由此可以经由电能传输电缆193将电能从电源191供应到能量存储装置250。在能量存储装置250从电源191充电操作期间,输电电缆193可以使能量存储装置250与电源191电联接。当操作车辆推进系统来推进车辆时,输电电缆193可以断开电源191与能量存储装置250之间的连接。控制系统14可以识别和/或控制存储在能量存储装置中的电能的量,其可以被称为荷电状态(SOC)。
[0031] 在其他示例中,可以省略输电电缆193,其中电能可以在能量存储装置250处从电源191无线接收。例如,能量存储装置250可以通过电磁感应无线电波和电磁共振中的一种或多种方式从电源191接收电能。因此,应当理解,可以使用任何合适的方法从电源(其不构成车辆的一部分)对能量存储装置250充电。
[0032] 在一个示例中,可以响应于对增加的车轮扭矩的需求来致动电动升压器155,以便在涡轮增压器涡轮加速时向发动机快速提供期望的增压空气。因此,增加的扭矩可以得到满足而不会引起涡轮迟滞,否则如果没有来自电动升压器的辅助则可能发生涡轮迟滞。在此示例中,响应于涡轮增压器加速到阈值转速(例如70,000rpm),电动升压器155可以被致动关断或停用。更具体地,可以基于从车辆控制器(例如,控制器12)所接收的命令信号(例如,占空比或脉冲宽度信号)来实现电动升压器155的操作控制。例如,控制器可以向电动升压器致动器155b发送信号,所述信号可以致动开启电动升压器。在另一示例中,控制器可以向电动升压器致动器155b发送信号,所述信号可以致动关断电动升压器。在一个示例中,电动升压器致动器可包括驱动空气压缩的电动马达。
[0033] 电动升压器155可以位于第一电动升压器导管159a和第二电动升压器导管159b之间。第一电动升压器导管159a可以将进气通道42流体地联接到电动升压器旁通阀161上游的电动升压器155。第二电动升压器导管159b可以将电动升压器155流体地联接到电动升压器旁通阀161下游的进气通道42。作为示例,空气可以经由电动升压器旁通阀161上游的第一电动升压器导管159a被抽入电动升压器155中,并且压缩空气可以离开电动升压器155并且经由第二电动升压器导管被引导到电动升压器旁通阀161下游的进气通道42。以这种方式,压缩空气可以被引导到发动机进气歧管22。
[0034] 在电动升压器155被激活以比单独依赖涡轮增压器15更快地提供增压的情况下,可以理解的是,当电动升压器155被激活时,可以命令电动升压器旁通阀161关闭。以这种方式,进气可以流过涡轮增压器15并流过电动升压器155。一旦涡轮增压器达到阈值转速,就可关掉电动升压器155,并且可以命令电动升压器旁通阀161打开。
[0035] 进气歧管22通过一系列进气门(未示出)联接到一系列燃烧室30。燃烧室还经由一系列排气门(未示出)联接到排气歧管36。在所示实施例中,示出了单个排气歧管36。然而,在其他实施例中,排气歧管可包括多个排气歧管区段。具有多个排气歧管区段的配置可使得来自不同燃烧室的流出物能够被导向到发动机系统中的不同位置。
[0036] 在一个实施例中,排气门和进气门中的每一个可以为电子致动的或电子控制的。在另一实施例中,排气门和进气门中的每一个可以为凸轮致动的或凸轮控制的。无论是电子致动还是凸轮致动,排气门和进气门打开和关闭的正时都可根据需要调节以获得所需的燃烧和排放控制性能。虽然在该示例图示中未示出凸轮轴,但一个或多个凸轮轴传感器199可以包括在车辆推进系统中。此外,曲轴174可包括曲轴传感器197。在一些示例中,可以利用曲轴传感器197和/或凸轮轴传感器199中的一个或两个来推断联接到发动机气缸30的一个或多个活塞的位置。
[0037] 燃烧室30可经由喷射器66被供应以一种或多种燃料,诸如汽油、醇类燃料混合物、柴油、生物柴油、压缩天然气等。可以经由直接喷射、进气道喷射、节气门阀体喷射或其任何组合将燃料供应到燃烧室。在燃烧室中,可以经由火花点火和/或压缩点火来引发燃烧。
[0038] 如图1所示,来自一个或多个排气歧管区段的排气可被导向到涡轮116以驱动涡轮。来自涡轮和废气门的组合流随后流过排放控制装置170。在一个示例中,排放控制装置170可以为起燃催化器。通常,排气后处理装置170配置为催化处理排气流,从而还原排气流中的一种或多种物质的量。例如,排气后处理装置170可配置为当排气流稀燃时从排气流中捕集NOx,并且当排气流富燃时还原所捕集的NOx。在其他示例中,排气后处理装置170可配置为使NOx不成比例或借助还原剂选择性地还原NOx。在其他示例中,排气后处理装置170可配置为化排气流中的残余碳氢化合物和/或一氧化碳。具有任何此种功能的不同的排气后处理催化剂可以单独或一起布置在载体涂层中或排气后处理阶段中的其他地方。在一些实施例中,排气后处理阶段可以包括可再生碳烟过滤器,该可再生碳烟过滤器配置为捕集和氧化排气流中的碳烟微粒。
[0039] 发动机排气系统163还可包括汽油微粒过滤器(GPF)164。GPF164可包括微粒过滤器、碳氢化合物捕集器、催化载体涂层或其组合。在一些示例中,在发动机10的操作期间,可以通过在特定空燃比内操作发动机的至少一个气缸来使GPF 164周期性地再生,以升高GPF164的温度,使得残留的碳氢化合物和碳烟微粒可被氧化。
[0040] 在一些示例中,温度传感器166可以位于GPF 217的入口的上游,并且温度传感器167可以位于GPF 164的下游。例如,可以针对再生目的,使用温度传感器166和167来评估GPF 164的温度。此外,可以由压力传感器165评估排气系统中的压力。例如,压力传感器165可以是位于GPF 164的上游(更靠近排气歧管)和下游(更远离排气歧管)的差压传感器。压力传感器165可用于确定GPF 164的入口处的压力,以便评估将空气引入GPF 164的入口进行再生的操作条件。此外,在一些示例中,碳烟传感器可以位于GPF 164的下游,以评估从GPF 164释放的碳烟平。
[0041] 排气再循环(EGR)输送通道180可以联接到位于涡轮116上游的排气通道104,以向位于压缩机114下游的发动机进气歧管提供高压EGR(HP-EGR)。EGR阀152可以在EGR通道180和进气通道42的接合处联接到EGR通道180。可以打开EGR阀152以允许受控量的排气进入压缩机出口,以获得期望的燃烧和排放控制性能。EGR阀152可以配置为连续可变阀或开/关阀。在进一步的实施例中,发动机系统可包括低压EGR(LP-EGR)流动路径,其中排气被从涡轮116的下游抽出并再循环到位于压缩机114上游的发动机进气歧管。
[0042] 一个或多个传感器可以联接到EGR通道180,用于提供关于EGR的组分和条件的细节。例如,可以提供温度传感器168用于确定EGR的温度,可以提供压力传感器169用于确定EGR的压力,可以提供湿度传感器(未示出)用于确定EGR的湿度或含水量,并且可以提供空燃比传感器(未示出)用于估计EGR的空燃比。替代地,可以通过联接到压缩机入口的一个或多个温度、压力、湿度和空燃比传感器来推断EGR条件。
[0043] 多个传感器,包括排气温度传感器128、排气氧传感器(例如,126)、排气流量传感器和排气压力传感器129,可以联接到主排气通道104。氧传感器可以为线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或EGO、HEGO(加热型EGO)、NOx、HC或CO传感器。
[0044] 发动机系统100还可包括控制系统14。控制系统14被示出从多个传感器16(本文描述了其各种示例)接收信息并且将控制信号发送到多个致动器18(本文描述了其各种示例)。作为一个示例,传感器16可包括位于涡轮116上游的排气传感器126、MAP传感器124、排气温度传感器128、排气压力传感器129、压缩机入口温度传感器55、压缩机入口压力传感器56、环境湿度传感器57、IAT传感器51、发动机冷却剂温度传感器等。其他传感器(诸如附加的压力传感器、温度传感器、空燃比传感器和组分传感器)可以联接到发动机系统100中的各个位置。另外,联接到车辆系统外部的传感器诸如雨水传感器(挡风玻璃传感器)130可用于估计环境湿度。
[0045] 致动器18可包括例如电动升压器旁通阀161、节气门20、电动升压器致动器155b、EGR阀152、废气门致动器92和燃料喷射器66。控制系统14可包括控制器12。控制器12可以接收来自各种传感器的输入数据,处理输入数据,并且基于在其中编程的对应于一个或多个例程的指令或代码而响应于所处理的输入数据来触发各种致动器。
[0046] 控制器12可以联接到无线通信装置156,用于车辆102与网络160的直接通信。经由装置156使用无线通信150,车辆102可以从网络云160检索关于当前和/或即将到来的环境条件(诸如环境湿度、温度、压力等)的数据。在完成驾驶循环时,可以通过路线信息(其包括驾驶员行为数据、发动机操作条件、日期和时间信息以及交通信息)来更新控制器12内的数据库13。此外,在一些示例中,控制器可以与远程发动机起动接收器(或收发器)通信,该远程发动机起动接收器(或收发器)从具有远程起动按钮的钥匙扣接收无线信号,该远程起动按钮由车辆驾驶员从远离车辆位置的位置致动。在其他示例(未示出)中,远程发动机起动可以通过蜂窝电话或基于智能手机的系统被发起,其中用户的蜂窝电话向服务器发送数据,并且服务器与车辆通信以起动发动机。
[0047] 在一些示例中,控制器可以被置于低功率模式或睡眠模式,在低功率模式或休眠模式中控制器仅维持基本功能,并且以比对应的唤醒模式更低的电池消耗进行操作。例如,控制器可以在车辆关闭事件之后被置于睡眠模式,以便在车辆关闭事件之后的一定持续时间执行诊断例程。控制器可以具有唤醒输入,该唤醒输入允许控制器基于从一个或多个传感器所接收的输入来回到唤醒模式。例如,车辆车门的打开可以触发回到唤醒模式,或者远程起动事件可以触发回到唤醒模式。
[0048] 在一些示例中,车辆102可以是混合动力车辆,其具有可用于一个或多个车轮171的多个扭矩源。在其他示例中,车辆102是仅具有发动机的传统车辆,或是仅具有电机的电动车辆。在所示的示例中,车辆102包括发动机10和电机52。电机52可以是马达或马达/发电机(M/G)。当一个或多个离合器172接合时,发动机10的曲轴174和电机52经由传动装置54连接到车轮171。在所描绘的示例中,第一离合器设置在曲轴174与电机52之间,并且第二离合器设置在电机52与传动装置54之间。控制器12可以向每个离合器172的致动器发送信号以使所述离合器接合或脱离,以便将曲轴与电机52以及与之连接的部件连接或断开,和/或将电机52与传动装置54以及与之连接的部件连接或断开。传动装置54可以是变速箱、行星齿轮系统或另一种类型的传动装置。动力传动系统可以以各种方式配置,包括并联、串联或串并联混合动力车辆。
[0049] 电机52从动力电池58接收电力以向车轮171提供扭矩。电机52还可以作为发电机来操作,以提供电力从而给动力电池58充电,例如在制动操作期间。
[0050] 在一些示例中,燃料经济性量表194可以指示燃料效率,以指示是否由于车辆系统中的劣化(例如,卡住打开的废气门)而导致燃料效率降低。
[0051] 在其他示例中,车辆推进系统100可包括一个或多个车载摄像头195。例如,车载摄像头195可以将照片和/或视频图像传送到控制系统14。例如,在一些示例中,车载摄像头可用于记录车辆的预定半径内的图像。
[0052] 在一个示例中,一个或多个车载摄像头195可以包括在车辆排气烟雾识别系统196中。在一些示例中,车辆排气烟雾识别系统196可包括视频处理数据单元。在一个示例中,视频处理单元可以包括控制器12,但在其他示例中,视频处理单元可以包括控制计算装置,该控制计算装置与控制器12分离,但可以选择性地电联接到(或无线联接到)该控制器。在一个示例中,车辆排气烟雾识别系统196可以包括用于颜色识别的方法。换句话说,车辆排气烟雾识别系统可包括计算机视觉系统。在一个示例中,颜色识别方法可以包括将预定义的一组颜色存储在存储器中,以及确定排气烟雾是否包括特定颜色。例如,颜色识别方法可以包括指示排气烟雾是否为白色、灰色、黑色或蓝黑色等。在一些示例中,置信度值可以与颜色确定相关联。例如,被识别为黑色的排气烟雾可包括高置信度值、中级置信度值或低置信度值。替代地,可以利用数字系统来为特定的颜色确定分配置信度值。例如,数字系统可包括数字1~10或1~100。置信度值可随特定颜色确定的置信度增加而增加,并且可随特定颜色确定的置信度降低而降低。在一些示例中,对排气烟雾为“黑色”的确定可以包括基本上黑色的烟雾,或者在烟雾为黑色的确定的阈值内。更具体地,基本上黑色可以包括确定烟雾在为黑色的预定阈值内(例如,在5%的误差范围内或在10%的误差范围内)。以这种方式,可以精确地确定离开车辆的排气的颜色,这将在下面进一步详细讨论。
[0053] 在一些示例中,车辆推进系统100可包括专用于指示车辆的占用状态的传感器198,例如座椅载荷传感器、车门感测技术和/或车载摄像头。
[0054] 现在转向图2,示出了简化图示200,以框图形式描绘了车辆系统100的主要相关部件。所示部件包括与图1中所示的对应物相同的附图标记。具体地,图示200包括位于发动机10上游的电动升压器155。包括EGR阀152的EGR输送通道180被示出为位于涡轮116的上游。
废气门通道90包括废气门91。涡轮116位于排气离开车辆系统之处的上游。此外,GPF 164及其相关联的压力传感器165被描绘为位于涡轮116的下游。
[0055] 如所讨论的,可能存在废气门91卡住关闭或卡住打开的情况。因此,可使用以下方法来诊断卡住关闭或卡住打开的废气门。具体地,在已知或推断出废气门按期望工作的情况下,可以获得基线测量值。此类基线测量值可以包括在箭头205的大致方向上的空气流量的基线测量值,如下面将进一步详细描述的。
[0056] 具体地,可以在废气门91处于关闭配置(例如,充分或完全关闭)的条件下获得第一基线测量值。首先,当车辆不在操作时,发动机10可以停在预定度或预定位置,例如在距发动机的气缸的上止点(TDC)的预定度数内。以这种方式,停在TDC处的气缸的进气门和排气门可以各自至少部分地打开,使得空气可以从进气歧管(例如,22)通过发动机流到排气歧管(例如,36)。可以命令EGR阀152关闭。类似地,可以命令废气门91关闭。接下来,可以命令电动升压器启动,以在箭头205的方向上引导压缩空气。如所指出的,发动机10、EGR阀152、废气门91和涡轮116可以概念化为电阻器,具体地分别为R1、R2、R3和R4。当EGR阀关闭时,它抵抗空气流,使得来自电动升压器的空气流可以被引导通过发动机。类似地,当废气门关闭时,它抵抗空气流,使得来自电动升压器的空气流可以被引导通过涡轮116。因此,在电动升压器被激活并且EGR阀和废气门关闭的情况下,空气可以被引导通过发动机10和涡轮116。通过经由压力传感器165监测空气流量,可以确定第一流量。
[0057] 接下来,可以命令EGR阀打开。在EGR阀被命令打开的情况下,来自电动升压器的空气可以被引导绕过发动机10,经由打开的EGR阀152通过EGR通道180。换句话说,通过发动机的空气流的阻力大于通过EGR通道180的空气流的阻力,使得空气会主要流过EGR通道180。然而,由于废气门91关闭,空气仍然可以被引导通过涡轮116,这会对空气流产生阻力。可以经由压力传感器165监测此流量,以提供第二流量。第一流量和第二流量之间的差可以构成第一基线流量,在本文中也称为BL1废气门关闭流量,或简称BL1流量。此测量值可存储在控制器处,并且在已经获得第一基线流量测量值的情况下,可以命令电动升压器关断,并且可以命令EGR阀关闭。
[0058] 可以在废气门91处于打开配置(例如,充分或完全打开)的情况下获得第二基线测量值。首先,当车辆不在操作时,发动机10可以再次停在预定角度(例如,在距发动机的气缸的TDC的预定度数内)。如上所述,可以命令EGR阀152关闭,但在这种情况下可以命令废气门91打开。接下来,可以命令电动升压器启动,以在箭头205的方向上引导压缩空气。在EGR阀关闭的情况下,空气可以被引导通过发动机10。然而,由于废气门91的打开状态,空气可以被引导绕过涡轮116并经由打开的废气门91通过废气门通道90,而不是被引导通过涡轮
116。换句话说,当废气门91打开时,涡轮116(R4)的阻力会远大于废气门通道90的阻力。通过经由压力传感器165监测空气流量,可以确定第三流量,其中第三流量包括主要通过发动机10和废气门91的空气流量。
[0059] 接下来,类似于上述,可以命令EGR阀打开。在EGR阀被命令打开的情况下,来自电动升压器的空气可以被引导绕过发动机10,经由打开的EGR阀152通过EGR通道180,因为对通过发动机的空气流的阻力大于EGR通道的阻力。此外,因为废气门91打开,所以来自电动升压器的空气可以被引导绕过涡轮116。可以经由压力传感器165监测此流量,以提供第四流量。第三流量和第四流量之间的差可以构成第二基线流量,在本文中也称为BL2废气门打开流量,或简称BL2流量。此测量值可存储在控制器处,并且在已获得第二基线流量测量值的情况下,可以命令电动升压器关断,并且可以命令EGR阀和废气门关闭。
[0060] 在确定了第一基线流量(BL1废气门关闭流量)和第二基线流量(BL2废气门打开流量)后,有些情况下可能会需要进行诊断以确定废气门是否被卡住打开或关闭。具体地,卡住打开的废气门可导致低增压、不良的燃料经济性和/或烟雾被从排气系统排出。替代地,卡住关闭的废气门可导致增压不准确、发动机过热和/或涡轮超速的状况。
[0061] 在指示废气门可能卡住关闭的情形下,可以使用以下程序。在车辆不在操作的条件下,可以控制发动机使得气缸可以停在距TDC的预定角度内。可以命令废气门打开,并且可以命令EGR阀关闭。然后可以命令电动升压器启动。在命令电动升压器启动、废气门打开且EGR阀关闭的情况下,可以经由压力传感器165确定第五流量。接下来,可以命令EGR阀打开,并且可以经由压力传感器165指示第六流量。第五流量和第六流量之间的差可以构成第一测试测量流量,本文中也称为TM1流量。如果废气门按期望工作,则TM1流量可预期在第二基线流量(BL2废气门打开流量)的阈值内(例如,在5%内)。然而,如果废气门被卡住关闭(这种情况下命令废气门打开并未使废气门打开),那么相反,经由压力传感器165所监测的TM1流量可能预期在第一基线流量(BL1废气门关闭流量)的阈值内(例如,在5%内)。在一些示例中,如果流量既不在第二基线流量的阈值内也不在第一基线流量的阈值内,则可能指示废气门被卡在中间位置或仅打开到中间位置。
[0062] 替代地,在指示废气门可能被卡住打开的情形下,可以使用以下相关程序。在车辆不在操作的条件下,可以控制发动机使得气缸可以停在距TDC的预定角度内。可以命令废气门关闭,并且可以命令EGR阀关闭。可以命令电动升压器启动。在命令电动升压器启动、废气门和EGR阀两者都关闭的情况下,可以经由压力传感器165确定第七流量。接下来,可以命令EGR阀打开,并且可以经由压力传感器165指示第八流量。第七流量和第八流量之间的差可以构成第二测试测量流量或TM2流量。如果废气门按期望工作,则TM2流量可预期在第一基线流量(BL1废气门关闭流量)的阈值内(例如,在5%内)。然而,如果相反废气门被卡住打开,则相反经由压力传感器165所监测的空气流量可预期在第二基线流量(BL2废气门打开流量)的阈值内(例如,在5%内)。如所讨论的,在一些示例中,如果流量既不在第二基线流量的阈值内也不在第一基线流量的阈值内,则可能指示废气门被卡在中间位置或仅能够关闭到中间位置。
[0063] 因此,一种用于混合动力电动车辆的系统包括:发动机,其位于发动机系统中,所述发动机系统包括进气口和排气系统;排气再循环通道,其包括排气再循环阀;涡轮,其位于所述排气系统中,所述涡轮机械地联接到所述进气口中的压缩机;废气门阀,其位于废气门通道中,所述废气门通道与所述涡轮并联;电动压缩机,其位于所述进气口中;以及差压传感器,其位于所述涡轮下游的排气系统中。所述系统还可包括控制器,所述控制器将指令存储在非暂态存储器中,所述指令被执行时使所述控制器通过在所述废气门阀被命令关闭的情况下激活所述电动压缩机并指示经由所述差压传感器所监测的第一空气流量与第二空气流量之间的差来获得通过所述发动机系统的第一基线空气流量,所述第一空气流量在所述废气门阀关闭的情况下获得并且所述第二空气流量在所述废气门阀打开的情况下获得。所述控制器可以包括进一步的指令,用于通过在所述废气门阀被命令关闭的情况下激活所述电动压缩机并指示经由所述差压传感器所监测的第三空气流量与第四空气流量之间的差来获得通过所述发动机系统的第二基线空气流量,所述第三空气流量在所述废气门阀关闭的情况下获得并且所述第四空气流量在所述废气门阀打开的情况下获得。所述控制器可以包括进一步的指令,用于:响应于所述废气门可能被卡住关闭的指示,命令打开所述废气门阀并通过激活所述电动压缩机以确定在所述排气再循环阀关闭的情况下获得的第五空气流量与在所述排气再循环阀打开的情况下获得的第六空气流量之间的差来获得第一测试测量空气流量;或者响应于所述废气门可能被卡住打开的指示,命令所述废气门关闭并通过激活所述电动压缩机以确定在所述排气再循环阀关闭的情况下获得的第七空气流量与在所述排气再循环阀打开的情况下获得的第八空气流量之间的差来获得第二测试测量空气流量。
[0064] 在所述系统的一个示例中,所述控制器可以存储进一步的指令,用于:响应于所述第一测试测量空气流量在所述第一基线空气流量的第一阈值内而指示所述废气门阀被卡住关闭;响应于所述第二测试测量值在所述第二基线空气流量的第二阈值内而指示所述废气门阀被卡住打开;以及响应于所述第一测试测量空气流量既不在所述第一基线空气流量的所述第一阈值内也不在所述第二基线空气流量的所述第二阈值内,或响应于所述第二测试测量空气流量既不在所述第一基线空气流量的所述第一阈值内也不在所述第二基线空气流量的所述第二阈值内,而指示所述废气门阀劣化。
[0065] 在所述系统的另一示例中,所述系统还可包括配置为旋转所述发动机的马达,并且其中获得所述第一基线空气流量、所述第二基线空气流量、所述第一测试测量空气流量和所述第二测试测量空气流量还包括在激活所述电动压缩机之前将所述发动机定位在预定位置处,所述预定位置包括所述发动机的预定气缸的预定活塞在相对于上止点位置的阈值度数内。
[0066] 上述系统还可以实现一种方法,所述方法包括:响应于装配为经由与电网的电连接对车载能量存储装置充电的车辆正在经历车辆的发动机系统中的发动机的劣化(所述劣化可能与联接到发动机的排气系统的废气门的问题有关)的指示,以及进一步响应于车辆插入电网的指示:通过激活位于所述发动机的进气口中的电动压缩机以将空气流引导通过所述发动机系统来获得通过所述发动机系统的空气流量的测试测量值,其中空气流量的测试测量值经由位于所述排气系统中的涡轮下游的差压传感器来监测,所述涡轮联接到所述电动压缩机上游的机械压缩机;以及通过将空气流量的所述测试测量值与较早时候在与测试测量相似的情况下获得的一个或多个基线空气流量测量值进行比较来指示所述废气门是否按期望工作。
[0067] 在所述方法的一个示例中,所述差压传感器联接到汽油微粒过滤器。
[0068] 在所述方法的另一示例中,所述一个或多个基线空气流量测量值包括第一基线空气流量测量值和第二基线空气流量测量值,其中在所述废气门被命令完全关闭的条件下获得所述第一基线空气流量测量值,并且其中在所述废气门被命令完全打开的条件下获得所述第二基线空气流量测量值。所述第一基线空气流量测量值可包括通过发动机且通过涡轮的空气流量与绕过发动机且通过涡轮的空气流量相比之间的差。所述第二基线空气流量测量值包括通过发动机且绕过涡轮的空气流量与绕过发动机且绕过涡轮的空气流量相比之间的差。在此方法的一些示例中,所述空气流量的测试测量值可以包括第一测试测量值或第二测试测量值,所述第一测试测量值包括所述废气门被命令到完全打开位置并且所述第二测试测量值包括所述废气门被命令到完全关闭位置。在此示例中,所述第一测试测量值和所述第二测试测量值两者都可以涉及确定至少通过所述发动机的空气流量与绕过所述发动机的空气流量相比之间的差。此外,在此方法中,在所述发动机的劣化包括对增压不准确、涡轮超速状况和/或发动机过热中的一个或多个的指示的情况下可以获得所述第一测试测量值;并且在所述发动机的劣化包括对低增压、低燃料经济性中的一个或多个的指示和/或从排气系统排出黑烟的指示的情况下可以获得所述第二测试测量值。
[0069] 在所述方法的另一示例中,通过所述发动机的空气流量可以包括位于排气再循环通道中的排气再循环阀被命令到完全关闭位置,并且其中绕过所述发动机的空气流量包括所述排气再循环阀被命令到完全打开位置。
[0070] 在所述方法的又一个示例中,激活所述电动压缩机可以包括将所述电动压缩机激活到预定转速或预定功率水平。
[0071] 相应地,现在转向图3,示出了用于确定废气门是按期望工作,还是被卡住打开或关闭(例如,卡住完全打开、卡住完全关闭或卡在完全打开与完全关闭之间的中间位置)的高级示例方法300。更具体地,方法300描绘了可以如何获得上述基线测量值,以及什么条件可导致如上所述的废气门诊断程序(其依赖于基线测量值)的进行。虽然将参考图1至图2中描述的系统来描述方法300,但是应当理解,方法300可以应用于其他系统,而不脱离本公开的范围。方法300可以由诸如控制器12的控制器执行,并且可以作为可执行指令存储在非暂态存储器中。用于执行方法300和本文包括的其余方法的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从车辆系统的传感器接收的信号来执行,所述传感器例如是上面参考图1至图2描述的传感器。根据下面描绘的方法,控制器可以采用发动机系统致动器,诸如马达(例如,52)、EGR阀(例如,152)、电动升压器(例如,155)、废气门(例如,91)等。
[0072] 方法300开始于302,并且可以包括根据图4至图5中所描绘的过程流来获得基线测量值,例如,第一基线流量(BL1废气门关闭流量)和/或第二基线流量(BL2废气门打开流量)。更具体地,图4描绘了用于获得第一基线流量的示例方法,而图5描绘了用于获得第二基线流量的示例方法。此类方法将在下面更详细地讨论。
[0073] 在已获得基线测量值的情况下,方法300可以前进到306。在306处,方法300可以包括监测可能指示废气门劣化或换言之没有按期望工作的车辆症状。如上面在图2中提到的那样,可存在可能指示废气门被卡住打开的一个或多个症状,以及可能指示废气门被卡住关闭的一个或多个症状。
[0074] 作为第一示例,考虑卡住打开的废气门。由于废气门调节最大增压,因此当废气门保持打开时增压受到损害,因为排气优先被引导绕过涡轮(例如,116)。然后排气离开排气口,导致增压压力不足,且发动机功率降低。例如,一旦请求加速,此指示即可作为不良的发动机性能被观察到。在另一示例中,卡住打开的废气门可导致燃料经济性降低(燃料效率低于期望或预期)。例如,可以经由燃料效率计(例如,194)提供此示例。在又一示例中,卡住打开的废气门可导致发动机燃烧过多的燃料,除了燃料经济性的降低之外,还可能导致从排气系统排出黑烟。因此,在一些示例中,可以利用车载摄像头(例如,195)来指示离开排气口的烟是否为黑色,如上面在图1中所讨论的。
[0075] 在另一示例中,考虑卡住关闭的废气门。因为废气门不能打开,所以车辆性能可能受损,并且可能导致代价高昂的发动机劣化。对卡住关闭的废气门的一种指示可以包括对增压不准确从而导致发动机中出现背压的指示。可以经由联接到发动机的压力传感器(例如,124)指示此示例。在另一示例中,卡住关闭的废气门可导致发动机过热。换句话说,由于因卡住关闭的废气门引起的背压,发动机可能过热,这可能导致气缸活塞、活塞环、杆轴承气缸盖垫片散热器等的劣化。在其他示例中,涡轮超速状况可能是由于卡住关闭的废气门造成的,这可能导致涡轮、压缩机等的劣化。
[0076] 因此,在306处,可以监测上述状况,以便在步骤308处指示是否有可能废气门未按期望工作(例如,卡住打开或关闭)。如果在308处未指示潜在不利的废气门问题,则方法300可以前进到312。在312处,方法300可以包括指示自获得先前的基线测量值(例如,第一基线流量(BL1废气门关闭流量)和/或第二基线流量(BL2废气门打开流量))以来是否已经过了阈值。该阈值可以包括自获得先前基线测量值以来经过的预定持续时间(例如,20天、30天、60天等),或者可以包括预定英里数(例如,每1000英里、或每2000英里、或每3000英里)。如果在312处没有经过阈值持续时间或阈值英里数,则方法300可以返回到306,并且可以包括继续监测潜在废气门劣化的症状。
[0077] 替代地,响应于312处的自先前基线测量以来已经过了阈值持续时间或驾驶英里数的指示,方法300可以前进到316,并且可以包括根据图4至图5的过程流程来更新BL测量值。在316处已获得新的测量值的情况下,方法300可以前进到320并且可以包括在控制器处存储新的或更新的基线测量值,以用于响应于潜在废气门劣化的指示进行废气门诊断,如所讨论的。在320处已获得新的BL测量值的情况下,方法300可以返回到306,在该步骤可以继续监测症状。
[0078] 因此,返回到308,响应于潜在废气门问题的指示,方法300可以前进到324。在324处,方法300可以包括进行废气门诊断程序。因此,在324处,方法300可以包括前进到图6。如果在308处指示的症状指示卡住关闭的废气门,则可以进行方法600。替代地,如果在308处指示的症状指示卡住打开的废气门,则可以根据图7进行诊断。用于进行废气门诊断的此类程序已经关于图2以高级别进行了描述,因此在图6至图7中进一步详细说明。
[0079] 返回到324,响应于废气门诊断的进行和结果的确定,方法300可以前进到328。在328处,方法300可以包括根据所进行的废气门诊断程序的结果来更新车辆操作参数。例如,响应于指示废气门被卡在基本上打开(例如,在完全打开的预定百分比(例如,5%)内)、完全打开、完全关闭或基本上关闭(例如,在完全关闭的预定百分比(例如,5%)内),方法300可以包括在车辆仪表板处设置故障指示灯,以将维修车辆的请求警告予车辆驾驶员。在一些示例中,在328处,更新车辆操作参数可以包括采取缓解动作来防止由于废气门劣化导致的发动机劣化。例如,采取缓解动作可以包括控制器命令车辆系统合理地尽可能频繁地以纯电动操作模式操作。通过尽可能频繁地以纯电动模式操作,可以减少或避免发动机劣化,直到车辆得到维修。方法300随后可以结束。
[0080] 关于方法300,可以理解的是,此方法可不在一个驾驶循环中发生,而是可能涉及在多个驾驶循环中进行的方法,其中驾驶循环可以包括钥匙开启事件,随后是钥匙关闭事件或类似的等效事件。例如,可以在车辆不在操作时进行基线测量,例如在未指示车辆驾驶员和/或乘客在车辆中的远程起动事件中。此类指示可以例如通过座椅载荷传感器(例如,198)来提供。另一示例可以包括在钥匙关闭事件数小时(例如,6小时)后唤醒控制器。另一示例可以包括其中车辆包括自主车辆的情形(参见图10),其中指示没有客户/车辆驾驶员/乘客在车辆中。替代地,可以在车辆在操作时(例如,当发动机燃烧空气和燃料时)进行对废气门劣化症状的监测。因此,可以理解的是,例如,在方法300的312处,如果经过了阈值持续时间或英里数,则在316处更新基线测量值可以包括在随后的发动机关闭/车辆关闭条件下安排用于获得基线测量值的程序,其中随后可以响应于该过程的条件得到满足来进行该程序,这将参照图4至图5进行详细说明。
[0081] 现在转向图4,示出了用于获得第一基线流量(BL1废气门关闭流量)测量值的高级示例方法400。虽然将参考图1至图2中描述的系统来描述方法400,但是应当理解,方法400可以应用于其他系统,而不脱离本公开的范围。方法400可以由诸如控制器12的控制器执行,并且可以作为可执行指令存储在非暂态存储器中。用于执行方法400和本文包括的其余方法的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从车辆系统的传感器接收的信号来执行,所述传感器例如是上面参考图1至图2描述的传感器。根据下面描绘的方法,控制器可以采用发动机系统致动器,诸如马达(例如,52)、EGR阀(例如,152)、电动升压器(例如,155)、废气门(例如,91)等。
[0082] 方法400开始于402,并且可以包括指示用于在废气门(例如,91)关闭的情况下获得第一基线流量的条件是否得到满足。在一个示例中,条件得到满足可以包括指示发动机已经通过原始设备制造商(OEM)装配厂生产线末端(EOL)测试。换句话说,指示发动机正在按期望工作。例如,此指示可以存储在控制器处,并且响应于该指示,可以如将描述的那样确定第一基线流量。以这种方式,可以在已知未劣化的发动机上获得第一基线流量,使得第一基线流量可以包括第一基线流量的高置信度测量值。
[0083] 在一些示例中,可以经由技术人员发起用于获得第一基线流量的测试,技术人员具有经由控制器执行方法的能力。换句话说,在发动机通过OEM EOL测试之后,技术人员可确保获得第一基线流量测量值。
[0084] 在402处条件得到满足可以附加地或替代地包括指示停用发动机,并且不燃烧空气和燃料。在402处条件得到满足可以附加地或替代地包括指示电动升压器(例如,155)按期望工作。
[0085] 可以理解的是,虽然可以在已经通过OEM EOL测试的新的发动机上获得第一基线流量测量值,但在后续驾驶循环期间可能存在获得基线测量值的其他机会,诸如在车辆被出售给客户并被反复驾驶之后。换句话说,如果用于获得此类测量值的条件得到满足,则可以周期性地更新基线测量值。例如,此类机会可包括没有指示废气门、电动升压器或发动机劣化的情形。例如,如果存在低的或不准确的增压、不良的燃料经济性、黑烟、发动机过热、涡轮超速等中的一个或多个的指示,则可以理解的是,用于获得第一基线流量测量值的条件可能未得到满足。
[0086] 如果不存在废气门、电动升压器、发动机等劣化的指示并且自先前第一基线流量测量以来已经过了预定持续时间和/或已经过了预定英里数,则用于进行第一基线流量测量的条件可被指示已得到满足。
[0087] 在一些示例中,响应于自先前第一基线流量测量以来已经过了预定持续时间和/或驾驶了预定英里数,可以安排第一基线流量测量程序。例如,如果在经过预定持续时间和/或预定英里数时驾驶车辆,则可以针对下一次发动机关闭、车辆关闭事件安排第一基线流量测量程序,前提是不存在发动机、废气门和/或电动升压器中的一个或多个的劣化的指示。在一个示例中,可以安排第一基线流量测量程序,使得控制器的唤醒可以在下一钥匙关闭事件之后的预定时间(例如,6小时后)发生,以便进行该程序。在其他示例中,在402处条件得到满足可以包括远程起动事件的指示,其中进一步指示车辆未被占用。在此示例中,例如,可以就在激活发动机以燃烧空气和燃料之前快速获得第一基线流量测量值。
[0088] 如上所述,用于获得基线测量值和测试测量值的程序可以包括激活电动升压器(例如,155)。电动升压器可以利用存储在诸如电池的车载能量存储装置(例如,250)中的电力。因此,在一些示例中,条件得到满足可以包括电池荷电状态(SOC)高于阈值SOC的指示。例如,阈值SOC可以包括不会使下游应用(诸如响应于起动发动机的请求来起动发动机、以纯电动模式或混合动力模式驾驶、提供客舱加热和/或空气调节等)受到不利影响的SOC。在一些示例中,车辆包括插电式混合动力电动车辆(PHEV),则条件得到满足可以包括指示车辆插入电网,使得可以从电网而不是车载能量存储装置汲取用于激活电动升压器的任何电力。
[0089] 如果在402处指示用于进行获得第一基线流量测量值的程序的条件未得到满足,则方法400可以前进到406。在406处,方法400可以包括维持当前车辆操作条件。例如,如果车辆在发动机燃烧空气和燃料的情况下操作,则可以维持此类条件。在另一示例中,如果车辆在操作中,正经由纯电动操作模式推进,则可以维持这种条件。在其他示例中,车辆关闭并且用于执行该程序的条件被指示未得到满足,则车辆可以保持关闭。方法400随后可以结束。
[0090] 返回402,响应于用于进行第一基线流量测量的条件被指示已得到满足,方法400可以前进到408。在408处,方法400可以包括控制发动机以停在预定位置(例如,预定角度)。例如,可以控制发动机,使得联接到预定气缸(例如,30)的预定活塞停在上止点(TDC),其中TDC可以指活塞距曲轴(例如,174)最远的位置。在一些示例中,可以控制发动机,使得联接到预定气缸的预定活塞停在阈值度数内(例如,在TDC的5°或更小度数内)。可以理解的是,活塞的下止点(BDC)可以构成活塞最靠近曲轴的位置。因此,TDC可以与BDC距离180°。通过这样相对于TDC来定义BDC,可以基于凸轮轴位置和/或曲轴位置中的一个或多个经由控制器(例如,12)来容易地确定距BDC的预定度数。为了将发动机控制到预定位置,例如,可以经由电机(例如,52)使发动机不消耗燃料地旋转。更具体地,控制器可以向电机发送信号,命令其旋转发动机,直到指示预定活塞已被控制到预定位置。可以经由凸轮轴传感器(例如,
199)和/或曲轴传感器(例如,174)中的一个或多个来提供此指示。如上面在图2中所讨论的,将预定活塞控制到预定位置可以使气缸的进气门和排气门至少部分地打开,使得空气可以从进气歧管(例如,22)通过发动机流到排气歧管(例如,36),如将在下面进一步详细讨论的。
[0091] 可以理解的是,可以选择发动机的任何一个气缸作为预定气缸,用于将预定活塞定位在预定位置。然而,可以理解的是,始终将同一预定气缸的同一预定活塞停在预定位置可能是有益的,以便最小化用于进行基线测量程序的气缸之间的差异。然而,在其他示例中,可以理解的是,任何一个发动机气缸都可以停在预定位置。
[0092] 在发动机停在预定位置的情况下,方法400可以前进到412。在412处,方法400可以包括命令关闭废气门(例如,91),并且还可以包括命令关闭EGR阀(例如,152)。在废气门和EGR阀关闭的情况下,方法400可以前进到416。在416处,方法400可以包括激活电动升压器(例如,155)。例如,可以以预定转速和/或功率水平激活电动升压器。在另一示例中,可以激活电动升压器,并且可以经由例如MAF传感器(例如,121)在进气歧管中监测空气流量,使得可以控制电动升压器以维持预定的质量空气流率。
[0093] 在416处电动升压器被激活的情况下,方法400可以前进到420。在420处,方法400可以包括在第一预定持续时间内监测排气系统中的空气流量。可以经由例如位于排气系统(例如,163)中、在涡轮(例如,116)和废气门(例如,91)下游的压力传感器(例如,165)来监测空气流量。可以在第一预定持续时间的过程中连续地或周期性地记录空气流量的测量值。例如,可以每1秒或更少、每2秒、每3秒、每4秒、每5秒、每10秒等进行测量。在一些示例中,第一预定持续时间可以根据车载能量存储装置的SOC而变化。具体地,第一预定持续时间可以随SOC减小而减小,并且可以随SOC增加而增加。然而,在其他示例中,第一预定持续时间可以由固定持续时间(其不随SOC而变化)构成。
[0094] 在第一预定持续时间过去之后,可以将空气流量的测量值一起求平均值,以获得第一流量。然后可以将第一流量存储在控制器处。
[0095] 在第一流量记录在控制器处的情况下,方法400可以前进到424。在424处,方法400可以包括命令打开EGR阀。可以理解的是,EGR阀可以经由控制器命令到完全打开位置。换句话说,控制器可以向EGR阀发送信号,使其完全打开。
[0096] 在424处EGR阀被命令打开的情况下,方法400可以前进到428。在428处,方法400可以包括在第二预定持续时间内记录排气系统中的空气流量。可以类似地经由位于排气系统中的压力传感器(例如,165)监测空气流量,并且可以在第二预定持续时间的过程中连续地或周期性地记录空气流量的测量值。例如,可以每1秒或更少、每2秒、每3秒、每4秒、每5秒、每10秒等进行测量。可以理解的是,第二预定持续时间可以包括与第一预定持续时间相同的持续时间。然而,在其他示例中,第二预定持续时间可以包括与第一预定持续时间不同的预定持续时间。与上面讨论的类似,在一些示例中,第二预定持续时间可以根据车载能量存储装置的SOC而变化。在经过第二预定持续时间之后,可以将在EGR阀打开的情况下获得的空气流量的测量值一起求平均值,以获得第二流量。然后可以将第二流量存储在控制器处。
[0097] 在第一流量和第二流量被记录并存储在控制器处的情况下,方法400可以前进到432。在432处,方法400可以包括停用电动升压器以停止空气流,并且还可以包括命令关闭EGR阀。虽然没有明确示出,但在一些示例中,在432处,发动机可以返回到其默认位置或者发动机在被控制到预定位置(例如,在距TDC的预定度数内)之前所处的位置。
[0098] 前进到436,方法400可以包括获得第一流量与第二流量之间的差(例如,差的绝对值)。例如,可以从第二流量中减去第一流量,以获得第一基线流量(BL1废气门关闭流量)。然后可以在440处将第一基线流量存储在控制器处。虽然未明确示出,但可以理解的是,在方法400是经由唤醒控制器来进行的情况下,控制器可以在将方法的结果存储在控制器之后返回睡眠。方法400随后可以结束。
[0099] 方法400描绘了用于在关闭的废气门的条件下获得第一基线流量的示例方法,而图5中描绘的方法500示出了用于在打开的废气门的条件下获得第二基线流量(BL2废气门打开流量)的示例方法。因此,转向图5,示出了用于获得第二基线流量测量值的高级示例方法500。虽然将参考图1至图2中描述的系统来描述方法500,但是应当理解,方法500可以应用于其他系统,而不脱离本公开的范围。方法500可以由诸如控制器12的控制器执行,并且可以作为可执行指令存储在非暂态存储器中。用于执行方法500和本文包括的其余方法的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从车辆系统的传感器接收的信号来执行,所述传感器例如是上面参考图1至图2描述的传感器。根据下面描绘的方法,控制器可以采用发动机系统致动器,诸如马达(例如,52)、EGR阀(例如,152)、电动升压器(例如,
155)、废气门(例如,91)等。
[0100] 可以理解的是,用于获得第二基线流量的方法与用于获得第一基线流量的方法基本上相同,如图4中详细描述的。因此,为简洁起见,仅简要描述图5。具体地,不同于根据图4的方法命令废气门关闭,而是命令废气门打开。然而,方法500的其余部分可以类似于方法400的其余步骤进行。
[0101] 方法500开始于502,并且可以包括指示用于获得第二基线流量的条件是否得到满足。如果条件未得到满足(关于条件得到满足的详情,参见步骤402),则方法500可以前进到506,此处可以保持当前车辆操作条件。方法500随后可以结束。
[0102] 返回502,响应于用于获得第二基线流量的条件得到满足,方法500可以前进到508。在508处,方法500可以包括将发动机停在预定位置。可以理解的是,联接到与图4中所描述的相同气缸的相同活塞可以停在预定位置(例如,在距TDC的阈值度数内)。响应于在
508处发动机被停在预定角度,方法500可以前进到512,并且可以包括命令将废气门打开到完全打开位置,并且命令关闭EGR阀。在废气门打开且EGR阀关闭的条件下,方法500可以前进到516并且可以包括激活电动升压器。可以如方法400的步骤416所描述的那样激活电动升压器。
[0103] 在516处电动升压器被激活并且EGR阀关闭且废气门打开的条件下,可以理解的是,来自电动升压器的空气流可以被引导通过发动机,且经由废气门通道绕过涡轮。
[0104] 前进到520,方法500可以包括在第三预定持续时间内监测排气系统中的空气流量。可以理解的是,第三预定持续时间可以包括与图4中详细描述的第一和/或第二预定持续时间相同的持续时间,或者可以包括不同的持续时间。在经过第三预定持续时间之后,可以将空气流量的测量值一起求平均值,以获得第三流量。然后可以将第三流量存储在控制器处。
[0105] 在第三流量存储在控制器处的情况下,方法500可以前进到524。在524处,方法500可以包括命令打开EGR阀。可以理解的是,在524处可以命令EGR阀完全打开。在EGR阀被命令打开的条件下,方法500可以前进到528,并且可以包括在第四预定持续时间内记录第四流量。可以理解的是,第四预定持续时间可以包括与第一、第二和/或第三预定持续时间相同的持续时间,或者可以包括不同的持续时间。在经过第四预定持续时间之后,可以将在EGR阀打开(且废气门打开)的情况下获得的空气流量的测量值一起求平均值,以获得第四流量。然后可以将第四流量存储在控制器处。
[0106] 在第三流量和第四流量被记录并存储在控制器处的情况下,方法500可以前进到532。在532处,方法500可以包括停用电动升压器以停止空气流,并且还可以包括命令关闭EGR阀并命令关闭废气门。虽然没有明确示出,但在一些示例中,在532处,发动机可以返回到其默认位置或者发动机在被控制到预定位置(例如,在距TDC的预定度数内)之前所处的位置。
[0107] 前进到536,方法500可以包括获得第三流量与第四流量之间的差(例如,差的绝对值)。例如,可以从第四流量中减去第三流量,以获得第二基线流量(BL2废气门打开流量)。然后可以在540处将第二基线流量存储在控制器处。虽然未明确示出,但可以理解的是,在方法500是经由唤醒控制器来进行的情况下,控制器可以在将方法的结果存储在控制器之后返回睡眠。方法500随后可以结束。
[0108] 虽然未明确示出,但在一些示例中,可以进行方法400,然后可以进行方法500,使得可以在相同的发动机关闭时间段内获得第一基线流量和第二基线流量。然而,在其他示例中,可以在条件得到满足的情况下,在一个发动机关闭时间点获得第一基线流量,并且可以在另一个发动机关闭时间点获得第二基线流量。在没有在同一发动机关闭时间段内获得这两个基线流量测量值的此类示例中,可以理解的是,可能存在其中可以获得第一基线流量和第二基线流量测量值两者的阈值时间范围,否则超出该阈值时间范围可能会请求新的测量值。例如,如果获得第一基线流量,则可以请求在第一基线流量的阈值时间范围内获得第二基线流量。阈值时间范围可以包括1天、2天、3天等。
[0109] 回到图3,在第一基线流量已经如关于图4所描述的那样确定了并且第二基线流量已经如关于图5所描述的那样确定了的情况下,方法300可以前进到306,此处可以监测车辆系统的未按期望工作的废气门的症状。如果识别出此类症状,则在324处,方法300可以包括进行废气门诊断程序。因此,方法300可以前进到图6。
[0110] 现在转向图6,示出了用于进行废气门诊断程序的高级示例方法600。更具体地,方法600可以构成方法300的子方法,并且可以包括确定废气门是被卡住打开还是关闭。虽然将参考图1至图2中描述的系统来描述方法600,但是应当理解,方法600可以应用于其他系统,而不脱离本公开的范围。方法600可以由诸如控制器12的控制器执行,并且可以作为可执行指令存储在非暂态存储器中。用于执行方法600和本文包括的其余方法的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从车辆系统的传感器接收的信号来执行,所述传感器例如是上面参考图1至图2描述的传感器。根据下面描绘的方法,控制器可以采用发动机系统致动器,诸如马达(例如,52)、EGR阀(例如,152)、电动升压器(例如,155)、废气门(例如,91)等。
[0111] 方法600开始于602,并且可以包括指示车辆症状是指示卡住打开的废气门,还是卡住关闭的废气门。具体地,卡住打开的废气门的症状可包括低增压、不良的燃料经济性和/或从车辆的排气系统排出黑烟。替代地,卡住关闭的废气门的症状可包括不准确的增压、发动机过热和/或涡轮超速。如果在602处,指示车辆症状不指示卡住打开的废气门,而是卡住关闭的废气门,则方法600可以前进到605。在605处,方法600可以包括指示用于诊断卡住关闭的废气门的条件是否得到满足。用于进行卡住关闭的废气门诊断程序的条件得到满足可包括发动机关闭状态,以及指示车辆未被占用。在一些示例中,可以安排控制器的唤醒以进行诊断,其中条件得到满足可以包括指示车辆未被占用。用于进行废气门诊断的条件得到满足的其他示例可以包括远程起动事件,其中车辆被指示为未被占用。例如,响应于远程起动请求,可以在激活发动机以燃烧空气和燃料之前(如果远程起动事件要求此动作)进行卡住关闭的废气门诊断程序。
[0112] 如果在605处用于进行卡住关闭的废气门诊断的条件未被指示得到满足,则方法600可以前进到606。在606处,方法600可以包括维持当前车辆操作条件,直到用于执行卡住关闭的废气门诊断程序的条件被指示已得到满足。
[0113] 响应于用于进行卡住关闭的废气门诊断的条件得到满足,方法600可以前进到608。可以理解的是,用于进行卡住关闭的废气门诊断程序的方法的其余部分(步骤608至
636)与用于获得第二基线流量的方法基本上相同,如上面在图5中所讨论的。因此,为简洁起见,将简要描述方法600的步骤608至636。
[0114] 在608处,方法600可以包括将发动机停在预定位置,具体地,预定气缸的预定活塞停在距TDC的阈值度数内。如所讨论的,可以经由控制器命令电机(例如,52)使发动机旋转直到预定活塞处于预定位置。在发动机停在预定位置的条件下,方法600可以前进到612,并且可以包括命令关闭EGR阀,并命令打开废气门。在废气门被命令到完全打开位置并且EGR阀被命令关闭的条件下,方法600可以前进到616,并且可以包括激活电动升压器。如上所述,可以以预定转速和/或功率水平激活电动升压器,或者可以激活并控制电动升压器以便维持经由例如MAF传感器所监测的预定质量空气流率。
[0115] 在616处电动升压器被激活的情况下,方法600可以前进到620。在620处,方法600可以包括经由位于排气系统中的压力传感器(例如,165)记录空气流量。更具体地,可以在第五预定持续时间内监测空气流量。可以理解的是,第五预定持续时间可以包括与上面关于图4至图5所述的第一、第二、第三和/或第四预定持续时间相同的持续时间,或者可以包括不同的持续时间。在经过第五预定持续时间之后,可以将空气流量的测量值一起求平均值,以获得第五流量。第五流量可以存储在控制器中。
[0116] 在第五流量存储在控制器处的情况下,方法600可以前进到624。在624处,方法600可以包括命令打开EGR阀。可以理解的是,在624处可以命令EGR阀完全打开。在EGR阀被命令打开的情况下,方法600可以前进到628,并且可以包括在第六预定持续时间内记录空气流量。可以理解的是,第六预定持续时间可以包括与第一、第二、第三、第四和/或第五预定持续时间相同的持续时间,或者可以包括不同的持续时间。在第六预定持续时间过去之后,可以将在EGR阀打开(并且废气门被命令打开)的情况下获得的空气流量的测量值一起求平均值,以获得第六流量。然后可以将第六流量存储在控制器处。
[0117] 前进到632,方法600可以包括停用电动升压器以停止空气流,并且还可以包括命令关闭EGR阀并命令关闭废气门。虽然没有明确示出,但在一些示例中,在632处,发动机可以返回到其默认位置或者发动机在被控制到预定位置(例如,在距TDC的预定度数内)之前所处的位置。
[0118] 前进到636,方法600可以包括获得第五流量与第六流量之间的差(例如,差的绝对值)。例如,可以从第六流量中减去第五流量,以获得第一测试测量流量(TM1流量)。然后可以将第一测试测量流量存储在控制器处。
[0119] 在TM1流量已获得的情况下,方法600可以前进到640,并且可以包括控制器比较第二基线流量(BL2废气门打开流量)与第一测试测量流量(TM1流量)。如果在640处,TM1流量与BL2废气门打开流量基本相等(例如,在5%内),那么可以指示废气门未被卡住关闭。换句话说,因为废气门被命令打开,并且因为TM1流量基本上等于第二基线流量(BL2废气门打开流量),那么这可以指示废气门按期望工作。替代地,如果废气门不能打开,即使它被命令打开,那么TM1流量可能与第一基线流量(BL1废气门关闭流量)基本相等(例如,在5%内)。换句话说,因为废气门被命令打开,并且因为TM1流量基本上等于第一基线流量,因此可以指示废气门被卡住关闭。
[0120] 更进一步地,在一些示例中,可能会出现指示废气门未完全打开或完全关闭而是一定程度地介于它们之间的情况。例如,如果TM1基本上既不等于第一基线流量也不等于第二基线流量,而是一定程度上介于它们之间,则这可能指示废气门未按期望工作,但并未卡住完全打开或卡住完全关闭。
[0121] 在评估废气门的操作状态之后,可以在控制器处存储废气门是被指示为按期望工作,还是被卡住关闭或未按期望工作(例如,不能完全打开)的确定结果。继续到644,方法600可以返回到方法300的步骤324。方法600随后可以结束。
[0122] 现在返回到方法300的步骤324,响应于卡住关闭的废气门诊断的进行,方法300可以前进到328。在328处,方法300可以包括根据卡住关闭的废气门诊断(根据图6进行)的结果来更新车辆操作参数。例如,如果废气门被指示按期望工作,则可以指示这些症状(其指示卡住关闭的废气门)可能是由于与发动机系统相关的一些其他问题而引起的。因此,在328处,方法300可以包括安排后续测试以试图确定所指示症状的根本原因。在此示例中,可以在车辆仪表板处点亮故障指示灯(MIL),以将维修车辆的请求警告予车辆驾驶员。如果废气门被指示为卡住关闭,则在328处,更新车辆操作参数可以包括安排车辆尽可能频繁地以电动操作模式操作,以便防止与在废气门卡住关闭的情况下操作发动机有关的不期望的情况。此外,可以在车辆仪表板处点亮MIL,以将维修车辆的请求警告予车辆驾驶员。在废气门未按期望工作但未卡住完全关闭的情况下,更新车辆操作参数可包括在仪表板处点亮MIL,并且还可包括尽可能频繁地以纯电动模式操作车辆。方法300随后可以结束。
[0123] 现在回到图6,响应于在602处车辆症状指示卡住打开的废气门(例如,低增压状况、不良的燃料经济性和/或从排气系统排出黑烟),方法600可以前进到604。在604处,方法600可以包括根据图7的方法进行卡住打开的废气门诊断。
[0124] 因此,现在转向图7,示出了用于执行卡住打开的废气门诊断程序的高级示例方法700。具体地,方法700可以构成方法300的子方法,并且还可以构成方法600的子方法。虽然将参考图1至图2中描述的系统来描述方法700,但是应当理解,方法700可以应用于其他系统,而不脱离本公开的范围。方法700可以由诸如控制器12的控制器执行,并且可以作为可执行指令存储在非暂态存储器中。用于执行方法700和本文包括的其余方法的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从车辆系统的传感器接收的信号来执行,所述传感器例如是上面参考图1至图2描述的传感器。根据下面描绘的方法,控制器可以采用发动机系统致动器,诸如马达(例如,52)、EGR阀(例如,152)、电动升压器(例如,155)、废气门(例如,91)等。
[0125] 方法700开始于705,并且可以包括指示用于诊断卡住打开的废气门的条件是否得到满足。用于进行卡住打开的废气门诊断程序的条件得到满足可以包括发动机关闭状态,以及指示车辆未被占用。在一些示例中,可以安排控制器的唤醒以进行诊断,其中条件得到满足可以包括指示车辆未被占用。用于进行废气门诊断的条件得到满足的其他示例可以包括远程起动事件,其中车辆被指示为未被占用。例如,响应于远程起动请求,可以在激活发动机以燃烧空气和燃料之前(如果远程起动事件要求此动作)进行卡住打开的废气门诊断程序。
[0126] 如果在705处用于进行卡住打开的废气门诊断的条件未被指示得到满足,则方法700可以前进到706。在706处,方法700可以包括维持当前车辆操作条件,直到指示用于执行卡住打开的废气门诊断程序的条件得到满足。
[0127] 响应于用于进行卡住打开的废气门诊断的条件得到满足,方法700可以前进到708。可以理解的是,用于进行卡住关闭的废气门诊断程序的方法的其余部分(步骤708至
736)与用于获得第一基线流量的方法基本上相同,如上面在图4中所讨论的。因此,为简洁起见,将简要描述方法700的其余步骤。
[0128] 在708处,方法700可以包括将发动机停在预定位置,具体地,预定气缸的预定活塞停在距TDC的阈值度数内。如所讨论的,可以经由控制器命令电机(例如,52)使发动机旋转直到预定活塞处于预定位置。在发动机停在预定位置的条件下,方法700可以前进到712,并且可以包括命令关闭EGR阀,并命令关闭废气门。在废气门被命令到完全关闭位置并且EGR阀被命令关闭的情况下,方法700可以前进到716,并且可以包括激活电动升压器。如上所述,可以以预定转速和/或功率水平激活电动升压器,或者可以激活并控制电动升压器以便维持经由例如MAF传感器所监测的预定质量空气流率。
[0129] 在716处电动升压器被激活的情况下,方法700可以前进到720。在720处,方法700可以包括经由位于排气系统中的压力传感器(例如,165)记录空气流量。更具体地,可以在第七预定持续时间内监测空气流量。可以理解的是,第七预定持续时间可以包括与如上关于图4至图6所述的第一、第二、第三、第四、第五和/或第六预定持续时间相同的持续时间,或者可以包括不同的持续时间。在经过第七预定持续时间之后,可以将空气流量的测量值一起求平均值,以获得第七流量。第七流量可以存储在控制器中。
[0130] 在第七流量存储在控制器处的情况下,方法700可以前进到724。在724处,方法700可以包括命令打开EGR阀。可以理解的是,在724处可以命令EGR阀完全打开。在EGR阀被命令打开的情况下,方法700可以前进到728,并且可以包括在第八预定持续时间内记录空气流量。可以理解的是,第八预定持续时间可以包括与第一、第二、第三、第四、第五、第六和/或第七预定持续时间相同的持续时间,或者可以包括不同的持续时间。在经过第八预定持续时间之后,可以将在EGR阀打开(并且废气门被命令关闭)的情况下获得的空气流量的测量值一起求平均值,以获得第八流量。然后可以将第八流量存储在控制器处。
[0131] 前进到732,方法700可以包括停用电动升压器以停止空气流,并且还可以包括命令关闭EGR阀并命令关闭废气门。虽然没有明确示出,但在一些示例中,在732处,发动机可以返回到其默认位置或者发动机在被控制到预定位置(例如,在距TDC的预定度数内)之前所处的位置。
[0132] 前进到736,方法700可以包括获得第七流量和第八流量之间的差(例如,差的绝对值)。例如,可以从第八流量中减去第七流量,以获得第二测试测量流量(TM2流量)。然后可以将第二测试测量流量存储在控制器处。
[0133] 在TM2流量已获得的情况下,方法700可以前进到740,并且可以包括控制器比较第一基线流量(BL1废气门关闭流量)与第二测试测量流量(TM2流量)。如果在740处,TM2流量与BL1废气门关闭流量基本相等(例如,在5%内)那么可以指示废气门未被卡住打开。换句话说,因为废气门被命令关闭,并且因为TM2流量与第一基线流量(BL1废气门关闭流量)基本相等,那么这可以指示废气门按期望工作。替代地,如果废气门不能关闭,即使它被命令关闭,那么TM2流量可能与第二基线流量(BL2废气门打开流量)基本相等(例如,在5%内)。换句话说,因为废气门被命令关闭,并且因为TM2流量与第二基线流量基本相等,那么可以指示废气门被卡住打开。
[0134] 如上所述,在一些示例中,可能会出现指示废气门未完全打开或完全关闭而是一定程度地介于它们之间的情况。例如,如果TM2基本上既不等于第一基线流量也不等于第二基线流量,而是一定程度上介于它们之间,则这可能指示废气门未按期望工作,但并未卡住完全打开或卡住完全关闭。
[0135] 在评估废气门的操作状态之后,可以在控制器处存储废气门是被指示为按期望工作,还是被卡住打开或未按期望工作(例如,不能完全打开)的确定结果。继续到744,方法700可以返回到方法600的步骤604。方法700随后可以结束。
[0136] 现在返回到方法600的步骤604,响应于卡住打开的废气门诊断已经进行,方法600可以前进到644,此处方法600可以包括返回到方法300的步骤324。在方法300的324处,响应于卡住打开的废气门诊断的进行,方法300可以前进到328。在328处,方法300可以包括根据卡住打开的废气门诊断(根据图7进行)的结果来更新车辆操作参数。例如,如果废气门被指示按期望工作,则可以指示这些症状(其指示卡住打开的废气门)可能是由于与发动机系统相关的一些其他问题而引起的。因此,在328处,方法300可以包括安排后续测试以试图确定所指示症状的根本原因。在此示例中,可以在车辆仪表板处点亮故障指示灯(MIL),以将维修车辆的请求警告予车辆驾驶员。如果废气门被指示为卡住打开,则在328处,更新车辆操作参数可以包括尽可能频繁地以纯电动模式操作车辆。此外,可以在车辆仪表板处点亮MIL,以将维修车辆的请求警告予车辆驾驶员。在废气门未按期望工作但未卡住完全打开的情况下,更新车辆操作参数可包括在仪表板处点亮MIL,并且还可包括尽可能频繁地以纯电动模式操作车辆。方法300随后可以结束。
[0137] 现在转向8A至图8B,它们分别示出了分别用于获得第一基线流量(BL1废气门关闭流量)和第二基线流量(BL2废气门打开流量)的示例时间线800和850。图8A包括曲线805,其指示电动升压器随时间的推移是开启的还是关闭的。时间线800还包括:曲线810,其指示废气门被命令到打开位置还是关闭位置;以及曲线815,其指示EGR阀随时间的推移是打开还是关闭。时间线800还包括曲线820,其指示排气系统中的空气流量随时间的变化。线821表示第一流量,且线822表示第二流量。
[0138] 在时间t0,电动升压器关闭(曲线805),废气门关闭(曲线810),EGR阀关闭(曲线815),并且在排气系统中不存在空气流量(曲线820)。虽然没有明确显示,但在时间t0和t1之间,可以理解的是,用于进行第一基线流量(BL1废气门关闭流量)测量的条件已得到满足。因此,虽然未明确示出,但在时间t0和t1之间,可以理解的是,控制发动机使得联接到预定气缸的预定活塞被控制到预定位置(例如,在距TDC的预定度数内)。此外,在时间t0和t1之间,控制器命令或维持关闭废气门(曲线810)和EGR阀(曲线815)。在废气门和EGR阀被命令关闭的情况下,电动升压器在时间t1被激活。虽然未明确示出,但在一些示例中,可以将电动升压器激活到预定转速或功率水平,或者在其他示例中可以控制电动升压器,使得实现经由位于例如进气歧管中的MAF传感器所监测的预定空气流量。在时间t1电动升压器被命令启动并且废气门和EGR阀关闭的情况下,可以理解的是,来自电动升压器的空气流被引导通过发动机和涡轮(例如,116)。经由位于涡轮下游的压力传感器(例如,165)监测此空气流量。
因此,排气系统中的空气流量(曲线820)增加,然后在时间t1和t2之间稳定。在EGR阀和废气门被命令关闭的情况下的空气流量构成第一流量,由线821表示。如上所述,第一流量被存储在控制器中。
[0139] 在时间t2,命令EGR阀打开(曲线815),同时电动升压器保持开启(曲线805)并且废气门保持关闭。在EGR阀被命令打开的情况下,空气流主要经由EGR通道被引导绕过发动机,并且通过涡轮。换句话说,空气流绕过发动机,但仍然被引导通过涡轮。因此,空气流量在时间t2和t3之间增加,并且稳定。在EGR阀打开且废气门关闭的情况下的空气流量构成第二流量,由线822表示。如上所述,第二流量被存储在控制器中。
[0140] 通过在时间t0和t1之间将预定活塞控制到预定位置,在时间t1,命令电动升压器启动(曲线805)。在时间t3,在第一和第二流量存储在控制器处的情况下,命令EGR阀关闭,且因此在时间t3和t4之间,排气系统中的空气流量返回到第一流量。在时间t4,停用电动升压器。虽然没有明确说明,但在一些示例中,可以将发动机控制到进行诊断之前的位置。
[0141] 在时间t4和t5之间,控制器从第二流量中减去第一流量(由箭头823表示)以获得第一基线流量(BL1废气门关闭流量)。以这种方式,可以在已知发动机、电动升压器、废气门等按期望工作的条件下获得第一基线流量。
[0142] 现在转向图8B,示例时间线850示出了如何获得第二基线流量(BL2废气门打开流量)。时间线850包括曲线855,其指示电动升压器随时间的推移是开启的还是关闭的。时间线850还包括:曲线860,其指示废气门随时间的推移被命令打开还是关闭;以及曲线865,其指示EGR阀随时间的推移被命令打开还是关闭。时间线850还包括曲线870,其指示排气系统中的空气流量随时间的变化。线871表示第三流量,且线872表示第四流量。
[0143] 在时间t0,电动升压器关(曲线855),废气门(曲线860)和EGR阀(曲线865)关闭,并且在排气系统中不存在流量(曲线870)。在时间t0和t1之间,虽然未明确示出,但可以理解的是,用于获得第二基线流量的条件被指示已得到满足。在时间t0和t1之间条件被指示已得到满足的情况下,虽然未明确示出,但可以理解的是,发动机被控制成使得联接到预定气缸的预定活塞被控制到预定位置(例如,在距TDC的预定度数内)。
[0144] 在发动机在时间t0和t1之间被控制到预定位置的情况下,在时间t1,命令废气门打开(曲线860),并且命令或保持EGR阀关闭(曲线865)。在时间t2,激活电动升压器。如所讨论的,在一些示例中,可以将电动升压器控制到预定转速或功率水平,或者在其他示例中可以控制电动升压器以实现经由位于进气歧管中的MAF传感器所监测的预定空气流量。
[0145] 在电动升压器在时间t2被激活并且废气门打开且EGR阀关闭的情况下,可以理解的是,空气流被引导通过发动机,并且经由废气门通道绕过涡轮。如所讨论的,经由位于涡轮下游的压力传感器(例如,165)监测此空气流量。因此,在时间t2和t3之间,排气系统中的空气流量增加并稳定。因为空气流被引导绕过涡轮,所以空气流量比废气门关闭时更大(将图8A中的时间t1和t2之间的空气流量与图8B中的时间t1和t2之间的空气流量进行比较)。在时间t2和t3之间记录的空气流量构成第三流量,由线871表示。如上所述,第三流量一旦被获得即存储在控制器中。
[0146] 在时间t3获得第三流量的情况下,命令EGR阀打开(曲线865)。在EGR阀被命令打开并且废气门被命令打开的情况下,空气流可以主要被引导绕过发动机,且绕过涡轮。因此,在时间t3和t4之间,空气流量增加到第四流量,由线872表示。第四流量被记录在控制器处。
[0147] 在到时间t4获得第四流量的情况下,在时间t4,命令EGR阀关闭(曲线865)。在EGR阀被命令关闭的情况下,排气系统中的空气流量在时间t4和t5之间返回到第三流量。在时间t5,命令电动升压器关闭,且因此,排气系统中的空气流量在时间t5和t6之间返回到无流量的状态。在时间t6,命令废气门关闭。虽然没有明确说明,但在一些示例中,发动机可以被控制到进行诊断之前的位置。
[0148] 在时间t6和t7之间,控制器从第四流量中减去第三流量(由箭头873表示),以获得第二基线流量(BL2废气门打开流量)。以这种方式,可以在已知发动机、电动升压器、废气门等按期望工作的条件下获得第二基线流量。
[0149] 现在转向图9A至图9B,它们分别示出了分别用于获得第一测试测量值(TM1流量)和第二测试测量值(TM2流量)的示例时间线900和950。更具体地,图9A表示其中症状指示可能卡住关闭的废气门的情形(参见图6),而图9B表示其中症状指示可能卡住打开的废气门的情形(参见图7)。因此,在图9A中,获得第一测试测量值以诊断废气门是否被卡住关闭,并且在图9B中,获得第二测试测量值以诊断废气门是否被卡住打开。
[0150] 图9A包括曲线905,其指示电动升压器随时间推移的状态(开或关)。时间线900还包括:曲线910,其指示废气门随时间的推移被命令打开还是关闭;以及曲线915,其指示EGR阀随时间的推移被命令打开还是关闭。时间线900还包括曲线920,其指示经由位于涡轮(例如,116)下游的压力传感器(例如,165)所监测的排气系统中的空气流量随时间的变化。时间线900还包括曲线925,其随时间变化指示废气门是否被卡住关闭。
[0151] 在时间t0,电动升压器关(曲线905),命令废气门关闭(曲线910),并且命令EGR阀关闭(曲线915)。在排气系统中不存在流量(曲线920),并且废气门尚未被指示为卡住关闭(曲线925)。
[0152] 在时间t0和t1之间,虽然未明确示出,但可以理解的是,用于进行诊断以评估废气门是否被卡住关闭的条件已得到满足。换句话说,可以理解的是,经由控制器所监测的症状表现为指示废气门可能卡在关闭配置中。因此,可以将发动机控制到预定位置(例如,其中预定活塞被控制到在距TDC的预定度数内)。在用于进行卡住关闭的废气门诊断的条件已得到满足,并且发动机被控制到预定位置的情况下,在时间t1,命令废气门打开。在废气门被命令打开的情况下,在时间t2,激活电动升压器。如所讨论的,在一些示例中,可以以预定转速或功率水平激活电动升压器,而在其他示例中,可以控制电动升压器以实现经由位于例如进气歧管中的MAF传感器所监测的进气歧管中的预定空气流量。
[0153] 在废气门被命令打开并且电动升压器被激活的情况下,排气系统中的空气流量在时间t2和t3之间增加并稳定。因此,时间t2和t3之间的空气流量表示第五流量,如线921所示。如所讨论的,第五流量被记录在控制器处。
[0154] 在已获得第五流量的情况下,在时间t3,命令EGR阀打开(曲线915)。同样,在时间t3和t4之间监测排气系统中的空气流量。空气流量在时间t3和t4之间增加并稳定。此空气流量构成第六流量,因此由线922表示的第六流量被存储在控制器中。
[0155] 在截至时间t4获得第五流量和第六流量两者的情况下,在时间t4,命令EGR阀关闭,且因此在时间t4和t5之间,排气系统中的空气流量返回到第五流量。
[0156] 在时间t5,命令电动升压器关,且因此在时间t5和t6之间,排气系统中的空气流量返回到无流量。在时间t6,命令废气门关闭。在时间t6和t7之间,控制器从第六流量中减去第五流量,以获得第一测试测量流量(TM1流量)。一旦确定TM1流量,就经由控制器将TM1流量与基线流量测量值进行比较。在该示例时间线中,TM1流量经由控制器被确定为与BL1废气门关闭流量基本相等(例如,在5%内)。由于废气门被命令打开,因此可以预期如果废气门按期望工作,那么TM1流量将与BL2废气门打开流量基本上相等。然而,在该示例时间线900中,指示了情况并非如此。相反,TM1流量与BL1废气门关闭流量基本上相等。因此,在时间t7,废气门被指示为被卡住关闭(曲线925)。
[0157] 现在转向图9B,如所讨论的,其示出了示例时间线950。更具体地,时间线950示出了其中症状指示可能卡住打开的废气门的情形。因此,图9B示出了如何获得第二测试测量值以诊断废气门是否被卡住打开。
[0158] 时间线950包括曲线955,其指示电动升压器随时间的推移是开启的还是关闭的。时间线950还包括:曲线960,其指示废气门随时间的推移被命令打开还是关闭;以及曲线
965,其指示EGR阀随时间的推移是打开还是关闭。时间线950还包括曲线970,其指示排气系统中的空气流量随时间的变化。时间线950还包括曲线975,其随时间的推移指示废气门是被卡住打开(是)还是没有被卡住打开(否)。
[0159] 在时间t0,电动升压器关(曲线955),并且废气门被命令关闭(曲线960)。EGR阀被命令关闭(曲线965),并且在排气系统中不存在空气流量(曲线970)。此外,废气门没有被指示为卡住打开(曲线975)。
[0160] 在时间t0和t1之间,虽然没有明确说明,但可以理解的是,用于对可能卡住打开的废气门进行诊断的条件已得到满足。因此,为了进行此诊断,命令废气门和EGR阀关闭,并且在时间t0和t1之间将发动机控制到预定位置(例如,其中预定活塞在距TDC的预定度数内)。注意,虽然未明确示出,但可以理解的是,发动机在时间t0和t1之间被控制到预定位置。
[0161] 在发动机被控制到预定位置并且废气门被命令关闭的条件下,在时间t1激活电动升压器。如所讨论的,在一些示例中,可以将电动升压器控制到预定转速或功率水平,而在其他示例中,可以控制电动升压器以实现经由位于例如进气歧管中的MAF传感器所监测的进气歧管中的预定空气流量。
[0162] 在废气门被命令关闭、EGR阀被命令关闭并且电动升压器被激活的情况下,经由位于涡轮(例如,116)下游的压力传感器(例如,165)来监测排气系统中的空气流量。因此,在时间t1和t2之间,排气系统中的空气流量增加并稳定到第七流量,由线971表示。如所讨论的,构成第七流量的空气流量被存储在控制器处。
[0163] 在第七流量已确定的情况下,在时间t2命令EGR阀打开。在EGR阀被命令打开的情况下,来自电动升压器的空气流主要被引导绕过发动机。因此,时间t2和t3之间的空气流量增加然后稳定。因此,时间t2和t3之间的空气流量构成第八流量,由线972表示。第八流量被存储在控制器中。
[0164] 在时间t3,命令EGR阀关闭,且因此在时间t3和t4之间,排气系统中的空气流量返回到第七流量。在时间t4,停用电动升压器,且因此在时间t4和t5之间,排气系统中的空气流量返回到无流量。此外,在时间t4和t5之间,控制器从第八流量中减去第七流量,以获得第二测试测量流量(TM2流量)。一旦确定TM2流量,就经由控制器将TM2流量与基线流量测量值进行比较。在该示例时间线中,TM2流量经由控制器被确定为与BL2废气门打开流量基本相等(例如,在5%内)。由于废气门被命令关闭,因此可以预期如果废气门按期望工作,那么TM2流量将与BL1废气门关闭流量基本上相等。然而,在该示例时间线950中,指示了情况并非如此。相反,TM2流量与BL2废气门打开流量基本上相等。因此,在时间t5,废气门被指示为卡住打开(曲线975)。
[0165] 虽然本文描述的系统和方法涉及可致动的废气门,但应认识到,在一些示例中,废气门可包括弹簧加载的废气门,其默认在关闭位置。在此示例中,可以应用类似的方法来诊断卡住打开的废气门。例如,在已知废气门按期望工作(例如,在装配线的末端),或不存在劣化的废气门所指示症状的条件下,可以使用以下方法来获得基线流量。具体地,在EGR阀被命令关闭(并且发动机停在预定位置)的情况下,可以命令电动升压器启动,并且测量排气系统中的空气流量以获得第九流量。接下来,可以命令EGR阀打开并且测量排气系统中的空气流量以获得第十流量。从第十流量中减去第九流量可以产生第三基线流量(BL3废气门关闭流量)。第三基线流量可以存储在控制器处。
[0166] 随后,在指示废气门可能被卡住打开的条件下,可以在电动升压器被激活并且EGR阀关闭的情况下获得第十一流量。接下来,可以命令EGR阀打开,并且可以确定第十二流量。然后可以从第十二流量中减去第十一流量,以获得第三测试测量流量(TM3流量)。可以将TM3流量与第三基线流量(BL3废气门关闭流量)进行比较,并且如果TM3流量在第三基线流量的阈值内(例如,在5%内),则可以指示废气门按期望工作。替代地,如果TM3流量不在第三基线流量的阈值内,而是更大,则可以指示废气门被卡住打开。
[0167] 为了诊断卡住关闭的废气门,其中废气门包括偏置到关闭位置的弹簧加载的废气门,可以使用第三基线流量。在指示废气门可能被卡住关闭的条件下,可以在EGR阀被命令关闭并且发动机停在预定位置的情况下,命令电动升压器启动。可以获得第十三流量,然后可以命令EGR阀打开以提供第十四流量。从第十四流量中减去第十三流量可以产生第四测试测量流量(TM4流量)。如果TM4流量在第三基线流量的阈值内,那么电动升压器可以被激活到更高的水平,其中可以预期如果废气门按期望工作则废气门可以打开。如果在电动升压器以更高水平被激活的情况下,经过预定时间段而排气系统中的空气流量没有增加到超过第三基线流量的阈值,则可以指示废气门处于卡住关闭配置。
[0168] 此外,如本文所讨论的,所述方法和系统可适用于自主车辆。因此,现在转向图10,示出了可以操作车辆系统100(如上面在图1中描述)的示例自主驾驶系统1000的框图。本文中,车辆系统100将被简称为“车辆”。如图所示,自主驾驶系统1000包括用户接口装置1010、导航系统1015、至少一个自主驾驶传感器1020和自主模式控制器1025。
[0169] 用户接口装置1010可配置为在可能存在车辆乘员的情况下向车辆乘员呈现信息。然而,可以理解的是,在某些条件下,车辆可以在不存在车辆乘员的情况下自主地操作。所呈现的信息可包括可听信息或可视信息。此外,用户接口装置1010可配置为接收用户输入。
因此,用户接口装置1010可以位于车辆的乘客舱(未示出)中。在一些可能的方式中,用户接口装置1010可以包括触敏显示屏。
[0170] 导航系统1015可配置为使用例如全球定位系统(GPS)接收器来确定车辆的当前位置,该全球定位系统接收器配置为相对于卫星或基于地面的发射塔来对车辆的位置进行三角测量。导航系统1015还可配置为开发从当前位置到所选目的地的路线,以及经由例如用户接口装置1010显示地图并呈现到所选目的地的驾驶路线。
[0171] 自主驾驶传感器1020可包括配置为生成帮助导航车辆的信号的任何数量的装置。自主驾驶传感器1020的示例可包括雷达传感器、激光雷达传感器、视觉传感器(例如,摄像头)、车辆到车辆基础设施网络等。在车辆100以自主模式操作时,自主驾驶传感器1020可使车辆能够“看到”道路和车辆周围环境,和/或越过各种障碍物。自主驾驶传感器1020可配置为将传感器信号输出到例如自主模式控制器1025。
[0172] 自主模式控制器1025可配置为在车辆以自主模式操作时控制一个或多个子系统1030。可由自主模式控制器1025控制的子系统1030的示例可包括制动子系统、悬架子系统、转向子系统和动力传动系统子系统。自主模式控制器1025可以通过向与子系统1030相关联的控制单元输出信号来控制这些子系统1030中的任何一个或多个。在一个示例中,制动子系统可包括防抱死制动子系统,该防抱死制动子系统配置为将制动力施加到车轮(例如,
135)中的一个或多个。如本文所讨论的,将制动力施加到车辆车轮中的一个或多个可以被称为激活制动器。为了自主地控制车辆,自主模式控制器1025可以向子系统1030输出适当的命令。所述命令可以使子系统根据与所选择的驾驶模式相关的驾驶特性进行操作。例如,驾驶特性可以包括车辆加速和减速的激进程度、车辆在前方车辆后面留出多少空间、自主车辆改变车道的频率等。
[0173] 以这种方式,可以利用联接到汽油微粒过滤器的差压传感器(例如,165)来进行废气门诊断。通过利用差压传感器,可以进行此诊断,而无需添加昂贵的排气流量传感器。换句话说,可以重新利用联接到汽油微粒过滤器的现有差压传感器来进行本文所述的诊断。此外,通过使车辆系统能够响应于潜在的废气门劣化的指示而进行废气门诊断,可以减少或避免与发动机系统劣化相关的问题,并且可以提高客户满意度。
[0174] 将认识到的技术效果是,可以利用电动升压器在车辆未被占用的情况下诊断废气门。将认识到的相关的技术效果是,通过控制废气门、EGR阀和发动机的位置可以在废气门打开以及废气门关闭的条件下获得准确的基线流量。通过使用本文描述的方法获得准确的基线,实现了指示废气门是被卡住打开、关闭还是劣化使得它不能完全打开或完全关闭的测试诊断。将认识到的更进一步的技术效果是,在一些示例中,本文描述的方法对于可以插入电网的车辆(诸如PHEV)特别有用。通过在车辆插入电网时进行本文所述的诊断,使用电动升压器不会不期望地降低车载能量存储装置的SOC。
[0175] 本文参考图1至图2所描述的系统以及本文参考图3至图7所描述的方法可以实现一个或多个系统和一种或多种方法。在一个示例中,一种方法包括:激活发动机的进气口中的电动空气压缩机,以获得所述发动机的排气系统中的第一和第二基线空气流量;以及在劣化测试期间,通过激活所述电动空气压缩机并将所述排气系统中的测试空气流量与所述第一和/或第二基线空气流量进行比较来诊断所述排气系统中的废气门是否按期望工作。在所述方法的第一示例中,所述方法还包括就在激活所述电动空气压缩机以获得所述第一基线空气流量、所述第二基线空气流量之前,以及就在诊断所述废气门是否按期望工作之前,经由马达将所述发动机控制到预定位置,其中所述预定位置包括联接到所述发动机的预定气缸的预定活塞在距上止点的阈值度数内。所述方法的第二示例可选地包括第一示例,并且还包括其中获得所述第一和所述第二基线空气流量并且诊断所述废气门是否按期望工作包括:利用位于联接到所述排气系统的排气再循环通道中的排气再循环阀,在所述排气再循环阀关闭的情况下,监测预定持续时间内所述发动机的所述排气系统中的空气流量,然后在所述排气再循环阀打开的情况下监测所述发动机的所述排气系统中的空气流量;以及获得在所述排气再循环阀打开的情况下的空气流量与在所述排气再循环阀关闭的情况下的空气流量之间相比的差,以提供所述第一基线流量、所述第二基线空气流量、或所述测试流量。所述方法的第三示例可选地包括第一和第二示例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括其中经由位于涡轮下游的排气系统中的差压传感器来监测所述第一基线空气流量、所述第二基线空气流量、和所述测试空气流量。所述方法的第四示例可选地包括第一至第三示例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括其中所述差压传感器联接到汽油微粒过滤器。所述方法的第五示例可选地包括第一至第四示例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括其中在所述废气门被命令到完全关闭配置的情况下获得所述第一基线空气流量;并且其中在所述废气门被命令到完全打开配置的情况下获得所述第二基线空气流量。所述方法的第六示例可选地包括第一至第五示例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括其中在所述劣化测试之前发动机劣化指示包括指示所述废气门被卡住关闭的条件下,通过将所述废气门命令到所述完全打开配置来获得所述测试空气流量;并且其中在所述发动机劣化指示包括指示所述废气门被卡住打开的条件下,通过将所述废气门命令到所述完全关闭配置来获得所述测试空气流量。所述方法的第七示例可选地包括第一至第六示例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括其中诊断所述废气门是否按期望工作包括:
响应于在所述废气门被命令到所述完全打开配置的条件下的所述测试空气流量在所述第一基线空气流量的阈值内来指示所述废气门被卡住关闭;以及响应于在所述废气门被命令到所述完全关闭配置的条件下的所述测试空气流量在所述第二基线空气流量的阈值内来指示所述废气门被卡住打开。所述方法的第八示例可选地包括第一至第七示例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括其中激活所述电动空气压缩机以获得所述第一基线空气流量、所述第二基线空气流量和/或所述测试流量还包括车载能量存储装置的荷电状态高于阈值荷电状态。所述方法的第九示例可选地包括第一至第八示例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括其中所述发动机包括在能够插入电网的车辆中;并且其中激活所述空气压缩机以获得所述第一基线空气流量、所述第二基线空气流量和/或所述测试流量还包括指示所述车辆插入所述电网。
[0176] 一种方法的另一示例包括:响应于装配为经由与电网的电连接对车载能量存储装置充电的车辆正在经历车辆的发动机系统中的发动机的劣化(所述劣化可能与联接到发动机的排气系统的废气门的问题有关)的指示,以及进一步响应于车辆插入电网的指示:通过激活位于所述发动机的进气口中的电动压缩机以将空气流引导通过所述发动机系统来获得通过所述发动机系统的空气流量的测试测量值,其中空气流量的测试测量值经由位于所述排气系统中的涡轮下游的差压传感器来监测,所述涡轮联接到所述电动压缩机上游的机械压缩机;以及通过将空气流量的所述测试测量值与较早时候在与测试测量相似的情况下获得的一个或多个基线空气流量测量值进行比较来指示所述废气门是否按期望工作。在所述方法的第一示例中,所述方法还包括其中所述差压传感器联接到汽油微粒过滤器。所述方法的第二示例可选地包括第一示例,并且还包括其中所述一个或多个基线空气流量测量值包括第一基线空气流量测量值和第二基线空气流量测量值,其中在所述废气门被命令完全关闭的条件下获得所述第一基线空气流量测量值,并且其中在所述废气门被命令完全打开的条件下获得所述第二基线空气流量测量值;其中所述第一基线空气流量测量值包括通过所述发动机且通过所述涡轮的空气流量与绕过所述发动机且通过所述涡轮的空气流量相比之间的差;并且其中所述第二基线空气流量测量值包括通过所述发动机且绕过所述涡轮的空气流量与绕过所述发动机且绕过所述涡轮的空气流量相比之间的差。所述方法的第三示例可选地包括第一和第二示例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括其中所述空气流量的测试测量值包括第一测试测量值或第二测试测量值,所述第一测试测量值包括所述废气门被命令到完全打开位置并且所述第二测试测量值包括所述废气门被命令到完全关闭位置;并且其中所述第一测试测量值和所述第二测试测量值都涉及确定至少通过所述发动机的空气流量与绕过所述发动机的空气流量相比之间的差。所述方法的第四示例可选地包括第一至第三示例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括其中在所述发动机的劣化包括对增压不准确、涡轮超速状况和/或发动机过热中的一个或多个的指示的情况下获得所述第一测试测量值;并且其中在所述发动机的劣化包括对低增压、低燃料经济性中的一个或多个的指示和/或从排气系统排出黑烟的指示的情况下获得所述第二测试测量值。所述方法的第五示例可选地包括第一至第四示例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括其中通过所述发动机的空气流量包括位于排气再循环通道中的排气再循环阀被命令到完全关闭位置;并且其中绕过所述发动机的空气流量包括所述排气再循环阀被命令到完全打开位置。所述方法的第六示例可选地包括第一至第五示例中的任何一个或多个或每一个,并且还包括其中激活所述电动压缩机包括将所述电动压缩机激活到预定转速或预定功率水平。
[0177] 一种用于混合动力电动车辆的系统,包括:发动机,其位于发动机系统中,所述发动机系统包括进气口和排气系统;排气再循环通道,其包括排气再循环阀;涡轮,其位于所述排气系统中,所述涡轮机械地联接到所述进气口中的压缩机;废气门阀,其位于废气门通道中,所述废气门通道与所述涡轮并联;电动压缩机,其位于所述进气口中;差压传感器,其位于所述涡轮下游的排气系统中;以及控制器,其将指令存储在非暂态存储器中,所述指令被执行时使所述控制器:通过在所述废气门阀被命令关闭的情况下激活所述电动压缩机并指示经由所述差压传感器所监测的第一空气流量与第二空气流量之间的差来获得通过所述发动机系统的第一基线空气流量,所述第一空气流量在所述排气再循环阀关闭的情况下获得并且所述第二空气流量在所述排气再循环阀打开的情况下获得;通过在所述废气门阀被命令打开的情况下激活所述电动压缩机并指示经由所述差压传感器所监测的第三空气流量与第四空气流量之间的差来获得通过所述发动机系统的第二基线空气流量,所述第三空气流量在所述排气再循环阀关闭的情况下获得并且所述第四空气流量在所述排气再循环阀打开的情况下获得;以及响应于所述废气门可能被卡住关闭的指示,命令打开所述废气门阀并通过激活所述电动压缩机以确定在所述排气再循环阀关闭的情况下获得的第五空气流量与在所述排气再循环阀打开的情况下获得的第六空气流量之间的差来获得第一测试测量空气流量,或者响应于所述废气门可能被卡住打开的指示,命令所述废气门阀关闭并通过激活所述电动压缩机以确定在所述排气再循环阀关闭的情况下获得的第七空气流量与在所述排气再循环阀打开的情况下获得的第八空气流量之间的差来获得第二测试测量空气流量。在所述系统的第一示例中,所述系统还包括其中所述控制器存储进一步的指令,用于:响应于所述第一测试测量空气流量在所述第一基线空气流量的第一阈值内而指示所述废气门阀被卡住关闭;响应于所述第二测试测量值在所述第二基线空气流量的第二阈值内而指示所述废气门阀被卡住打开;以及响应于所述第一测试测量空气流量既不在所述第一基线空气流量的所述第一阈值内也不在所述第二基线空气流量的所述第二阈值内,或响应于所述第二测试测量空气流量既不在所述第一基线空气流量的所述第一阈值内也不在所述第二基线空气流量的所述第二阈值内,而指示所述废气门阀劣化。所述系统的第二示例可选地包括第一示例,并且还包括配置为旋转所述发动机的马达,并且其中获得所述第一基线空气流量、所述第二基线空气流量、所述第一测试测量空气流量和所述第二测试测量空气流量还包括在激活所述电动压缩机之前将所述发动机定位在预定位置处,所述预定位置包括所述发动机的预定气缸的预定活塞在相对于上止点位置的阈值度数内。
[0178] 注意,本文所包括的示例性控制和估计例程可与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和例程可以作为可执行指令存储在非瞬态存储器中,并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文描述的特定例程可以表示任何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,所示出的各种动作、操作和/或功能可以按所示顺序执行、并行地执行、或者在某些条件下可以省略。同样,处理顺序不一定是实现本文描述的示例性实施例的特征和优点所必需的,而是为了便于说明和描述而提供的。可以根据所使用的具体策略重复执行所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外,所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示将被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非瞬态存储器中的代码,其中所描述的动作通过结合电子控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中执行指令而实施。
[0179] 应当理解,本文公开的配置和例程本质上是示例性的,并且这些具体实施例不应被视为具有限制意义,因为许多变型是可能的。例如,上述技术能运用于V-6、直列4缸、直列6缸、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或特性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。
[0180] 下面的权利要求具体地指出了被认为是新颖且非显而易见的某些组合及子组合。这些权利要求可能会引用“一个”要素或“一个第一”要素或其等效物。此类权利要求应理解为包括一个或多个此类要素的结合,既不要求也不排除两个或更多个此类要素。可以通过修改本权利要求书或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求书来要求保护所公开的特征、功能、元件和/或属性的其他组合及子组合。这样的权利要求书,无论在范围上与原始权利要求书相比更宽、更窄、相同或是不同,同样被认为包括在本公开的主题内。
[0181] 根据本发明,一种方法包括:激活发动机的进气口中的电动空气压缩机,以获得所述发动机的排气系统中的第一和第二基线空气流量;以及在劣化测试期间,通过激活所述电动空气压缩机并将所述排气系统中的测试空气流量与所述第一和/或第二基线空气流量进行比较来诊断所述排气系统中的废气门是否按期望工作。
[0182] 根据一个实施例,上述发明的特征还在于,就在激活所述电动空气压缩机以获得所述第一基线空气流量、所述第二基线空气流量之前,以及就在诊断所述废气门是否按期望工作之前,经由马达将所述发动机控制到预定位置,其中所述预定位置包括联接到所述发动机的预定气缸的预定活塞在距上止点的阈值度数内。
[0183] 根据一个实施例,上述发明的特征还在于,获得所述第一和所述第二基线空气流量并且诊断所述废气门是否按期望工作包括:利用位于联接到所述排气系统的排气再循环通道中的排气再循环阀,在所述排气再循环阀关闭的情况下,监测预定持续时间内所述发动机的所述排气系统中的空气流量,然后在所述排气再循环阀打开的情况下监测所述发动机的所述排气系统中的空气流量;以及获得在所述排气再循环阀打开的情况下的空气流量与在所述排气再循环阀关闭的情况下的空气流量之间相比的差,以提供所述第一基线流量、所述第二基线空气流量、或所述测试流量。
[0184] 根据一个实施例,上述发明的特征还在于,经由位于涡轮下游的排气系统中的差压传感器来监测所述第一基线空气流量、所述第二基线空气流量、和所述测试空气流量。
[0185] 根据一个实施例,所述差压传感器联接到汽油微粒过滤器。
[0186] 根据一个实施例,在所述废气门被命令到完全关闭配置的情况下获得所述第一基线空气流量;并且其中在所述废气门被命令到完全打开配置的情况下获得所述第二基线空气流量。
[0187] 根据一个实施例,在所述劣化测试之前发动机劣化指示包括指示所述废气门被卡住关闭的条件下,通过将所述废气门命令到所述完全打开配置来获得所述测试空气流量;并且其中在所述发动机劣化指示包括指示所述废气门被卡住打开的条件下,通过将所述废气门命令到所述完全关闭配置来获得所述测试空气流量。
[0188] 根据一个实施例,上述发明的特征还在于,诊断所述废气门是否按期望工作包括:响应于在所述废气门被命令到所述完全打开配置的条件下的所述测试空气流量在所述第一基线空气流量的阈值内来指示所述废气门被卡住关闭;以及响应于在所述废气门被命令到所述完全关闭配置的条件下的所述测试空气流量在所述第二基线空气流量的阈值内来指示所述废气门被卡住打开。
[0189] 根据一个实施例,上述发明的特征还在于,激活所述电动空气压缩机以获得所述第一基线空气流量、所述第二基线空气流量和/或所述测试流量还包括车载能量存储装置的荷电状态高于阈值荷电状态。
[0190] 根据一个实施例,所述发动机包括在能够插入电网的车辆中;并且其中激活所述空气压缩机以获得所述第一基线空气流量、所述第二基线空气流量和/或所述测试流量还包括指示所述车辆插入所述电网。
[0191] 根据本发明,一种方法包括:响应于装配为经由与电网的电连接对车载能量存储装置充电的车辆正在经历车辆的发动机系统中的发动机的劣化(所述劣化可能与联接到发动机的排气系统的废气门的问题有关)的指示,以及进一步响应于车辆插入电网的指示:通过激活位于所述发动机的进气口中的电动压缩机以将空气流引导通过所述发动机系统来获得通过所述发动机系统的空气流量的测试测量值,其中空气流量的测试测量值经由位于所述排气系统中的涡轮下游的差压传感器来监测,所述涡轮联接到所述电动压缩机上游的机械压缩机;以及通过将空气流量的所述测试测量值与较早时候在与测试测量相似的情况下获得的一个或多个基线空气流量测量值进行比较来指示所述废气门是否按期望工作。
[0192] 根据一个实施例,上述发明的特征还在于,其中所述差压传感器联接到汽油微粒过滤器。
[0193] 根据一个实施例,所述一个或多个基线空气流量测量值包括第一基线空气流量测量值和第二基线空气流量测量值,其中在所述废气门被命令完全关闭的条件下获得所述第一基线空气流量测量值,并且其中在所述废气门被命令完全打开的条件下获得所述第二基线空气流量测量值;其中所述第一基线空气流量测量值包括通过所述发动机且通过所述涡轮的空气流量与绕过所述发动机且通过所述涡轮的空气流量相比之间的差;并且其中所述第二基线空气流量测量值包括通过所述发动机且绕过所述涡轮的空气流量与绕过所述发动机且绕过所述涡轮的空气流量相比之间的差。
[0194] 根据一个实施例,所述空气流量的测试测量值包括第一测试测量值或第二测试测量值,所述第一测试测量值包括所述废气门被命令到完全打开位置并且所述第二测试测量值包括所述废气门被命令到完全关闭位置;并且其中所述第一测试测量值和所述第二测试测量值都涉及确定至少通过所述发动机的空气流量与绕过所述发动机的空气流量相比之间的差。
[0195] 根据一个实施例,上述发明的特征还在于,在所述发动机的劣化包括对增压不准确、涡轮超速状况和/或发动机过热中的一个或多个的指示的情况下获得所述第一测试测量值;并且其中在所述发动机的劣化包括对低增压、低燃料经济性中的一个或多个的指示和/或从排气系统排出黑烟的指示的情况下获得所述第二测试测量值。
[0196] 根据一个实施例,通过所述发动机的空气流量包括位于排气再循环通道中的排气再循环阀被命令到完全关闭位置;并且其中绕过所述发动机的空气流量包括所述排气再循环阀被命令到完全打开位置。
[0197] 根据一个实施例,激活所述电动压缩机包括将所述电动压缩机激活到预定转速或预定功率水平。
[0198] 根据本发明,提供了一种用于混合动力电动车辆的系统,所述系统具有:发动机,其位于发动机系统中,所述发动机系统包括进气口和排气系统;排气再循环通道,其包括排气再循环阀;涡轮,其位于所述排气系统中,所述涡轮机械地联接到所述进气口中的压缩机;废气门阀,其位于废气门通道中,所述废气门通道与所述涡轮并联;电动压缩机,其位于所述进气口中;差压传感器,其位于所述涡轮下游的排气系统中;以及控制器,其将指令存储在非暂态存储器中,所述指令被执行时使所述控制器:通过在所述废气门阀被命令关闭的情况下激活所述电动压缩机并指示经由所述差压传感器所监测的第一空气流量与第二空气流量之间的差来获得通过所述发动机系统的第一基线空气流量,所述第一空气流量在所述排气再循环阀关闭的情况下获得并且所述第二空气流量在所述排气再循环阀打开的情况下获得;通过在所述废气门阀被命令打开的情况下激活所述电动压缩机并指示经由所述差压传感器所监测的第三空气流量与第四空气流量之间的差来获得通过所述发动机系统的第二基线空气流量,所述第三空气流量在所述排气再循环阀关闭的情况下获得并且所述第四空气流量在所述排气再循环阀打开的情况下获得;以及响应于所述废气门可能被卡住关闭的指示,命令打开所述废气门阀并通过激活所述电动压缩机以确定在所述排气再循环阀关闭的情况下获得的第五空气流量与在所述排气再循环阀打开的情况下获得的第六空气流量之间的差来获得第一测试测量空气流量,或者响应于所述废气门可能被卡住打开的指示,命令所述废气门阀关闭并通过激活所述电动压缩机以确定在所述排气再循环阀关闭的情况下获得的第七空气流量与在所述排气再循环阀打开的情况下获得的第八空气流量之间的差来获得第二测试测量空气流量。
[0199] 根据一个实施例,所述控制器存储进一步的指令,用于:响应于所述第一测试测量空气流量在所述第一基线空气流量的第一阈值内而指示所述废气门阀被卡住关闭;响应于所述第二测试测量值在所述第二基线空气流量的第二阈值内而指示所述废气门阀被卡住打开;以及响应于所述第一测试测量空气流量既不在所述第一基线空气流量的所述第一阈值内也不在所述第二基线空气流量的所述第二阈值内,或响应于所述第二测试测量空气流量既不在所述第一基线空气流量的所述第一阈值内也不在所述第二基线空气流量的所述第二阈值内,而指示所述废气门阀劣化。
[0200] 根据一个实施例,上述发明的特征还在于,配置为旋转所述发动机的马达,并且其中获得所述第一基线空气流量、所述第二基线空气流量、所述第一测试测量空气流量和所述第二测试测量空气流量还包括在激活所述电动压缩机之前将所述发动机定位在预定位置处,所述预定位置包括所述发动机的预定气缸的预定活塞在相对于上止点位置的阈值度数内。
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