CN109296479B 用于诊断车辆发动机进气歧管和排气系统的系统和方法 （福特全球技术公司）

US2015101327A1,2015.04.16US2011072788A1,201用于诊断车辆发动机进气歧管和排气系统本发明涉及用于诊断车辆发动机进气歧管比，基于进气流量和排气流量两者来指示退化且这可以增加由于诊断这种退化源所花的时间2在进行所述车辆的发动机系统诊断之前，获得一组基线比较器数据包括在与用于进行所述发动机系统诊断的一组条件实质上相当的一组条件下的通过使所述发动机系统的发动机未被供给燃料地旋转以经由进气歧管将进气流量吸基于所述旋转期间的所述进气流量与所述基线进气流量的比较和所述旋转期间的所2.根据权利要求1所述的方法，其中所述实质上相当的一组条件包括通过由电池供电3.根据权利要求2所述的方法，其中所述实质上相当的一组条件还包含使所述发动机4.根据权利要求2所述的方法，其中所述进气流量和所述基线进气流量通过定位于所5.根据权利要求4所述的方法，其中所述压力传感器包含对应于定位于所述排气系统6.根据权利要求2所述的方法，其中获得所述一组基线比较器数据在所述发动机系统7.根据权利要求2所述的方法，其中响应于所述进气流量在所述发动机系统诊断期间8.根据权利要求2所述的方法，其中响应于所述进气流量在所述发动机系统诊断期间9.根据权利要求2所述的方法，其中响应于所述进气流量和所述排气流量两者在所述差压传感器，其定位于所述排气系统中，被配置为测量定位于3在满足用于获得基线比较器数据的第一条件下，分别经由所述所述差压传感器获得一组进气流量的基线测量值和排气流量的基在满足用于进行所述发动机系统诊断的第二条件下，在进其中所述退化源的所述存在或不存在是基于下列二者：1)将述第二条件下获得的进气流量的所述基线测量值和进气流量的所述测试测量值彼此进行响应于进气流量的所述测试测量值实质上等响应于进气流量的所述测试测量值实质上等其中所述控制器存储进一步的指令，用以：不仅在所述第制到预定位置以在所述发动机正在未被供给燃料地旋转时允许空气被吸响应于所述一组进气流量的基线测量值和排气流量的基线测量值已经在所述第一条测量值和排气流量的基线测量值以后所述汽油微粒过滤器还未被再生且所述进气过滤器进气流量的测试测量值和排气流量的测试测量值并且获得所述一组进气流量的基线测量如果所述汽油微粒过滤器两端的压力差不超过阈值压力差4述第二条件之前再次获得所述一组进气流量的基线测量值和排气流量的基5[0005]美国专利No.US20090187301教导了一种通过比较歧管绝对压力与大气压力来诊旋转以经由进气歧管将进气流量吸入所述发动机并且经由排气系统将排气流量引导至大在与用于进行所述发动机系统诊断的一组条件实质上相当的一组条件下的基线进气流量6基线进气流量，但是其中所述排气流量在所述发动机系统诊断期间大于所述基线排气流[0017]图3A_3C示意性地图示了发动机的车辆进气和排气系统的方框图，其中图示了退[0019]图5示出了用于指示源于进气歧管、排气系统或发动机的退化的存在或不存在的[0020]图6示出了详述用于在上述图5的方法中使用的用于获得基线比较器数据和用于7被供给燃料的发动机转动经由混合动力车辆(诸如测量进气流量可经由定位于进气歧管中的质量空气流量(MAF)传感器来进行，而测量排气流量可经由定位于排气系统中在排气歧管下游的汽油微粒过滤器(GPF)差压传感器来进8处图示了用于进行这种发动机系统测试诊断程序120可被配置为使用或消耗不同于发动机110的能源。例如，发动机110可以消耗液体燃料[0025]车辆推进系统100可以依据车辆推进系统遇到的工况使用各种不同的操作模式。以被操作以给能量存储装置150充电。例如，马达120可以如箭头122所示接收来自驱动轮中发电机可以如箭头162所示将车辆的动能转换为电能以存储在能量存储[0027]在又一些工况期间，发动机110可以如箭头142所示通过燃烧从燃料系统140接收8116所示驱动发电机160，发电机160继而可以向马达120(如箭头114所示)或能量存储装置以被存储在能量存储装置150处以供马达随后使用。[0029]在将会在下面更详细地讨论的另一些示例中，马达120可以在一些示例中被用来燃料或燃料共混物可以被供应至发动机110，其中它们可以在发动机处燃烧以产生发动机输出的指示。例如，控制系统190可以从与踏板192连通的踏板位置传感器194接收传感反[0033]能量存储装置150可以如箭头184所示周期性地接收来自位于车辆外部的电源1809电式混合动力电动车辆(HEV)，由此电能可以经由电能传输电缆182从电源180供应至能量[0035]燃料系统140可周期性地接收来自位于车辆外部的燃料源的燃料。作为非限制性的水平(例如，如通过燃料水平传感器所识别的)可以例[0036]车辆推进系统100还可以包括环境温度/湿度传感器198以及侧倾稳定性控制传感器(诸如(一个或多个)横向和/或纵向和/或偏航率传感器199)。车辆仪表板196可以包括辆仪表板196可以包括燃料加注按钮197，所述燃料加注按钮197可以被车辆操作员手动地[0037]如本领域中已知的，控制系统190可以使用适当的通信技术被通信地耦接至其它信息。车辆之间的通信和交换的信息可以是直接在车辆之[0038]车辆系统100还可以包括车辆的操作员可与其交互的车载导航系统132(例如，全球定位系统(GPS))。导航系统132可以包括一个或多个位置传感器，用于辅助估计车辆速气压力。如上所述，控制系统190可以被进一步配置为经由互联网或其它通信网络接收信声学传感器等的其他传感器(例如133)可[0039]车辆系统100还可以包括专用于指示车辆的占用状态的传感器，例如座椅负载单动机排气系统225可以包括一个或多个排气催化剂270，所述一个或多个排气催化剂270可处于紧密联接状态被安装在排气装置中。一个或多个排放控制装置可以包括三元催化剂、的下游被联接至发动机进气装置。大气压力传感器213可以依赖于部分节气门或全开或大可以从交替的发动机工况(例如由联接到进气歧管的MAF传感器210测量的质量空气流量高GPF217的温度使得保留的碳氢化合物和碳烟微器263可以是被定位于GPF217上游和下游的差压传感器。压力传感器263可以被用来确定GPF217的进口处的压力，以便评估要被引入到GPF217的进口以进行再生的空气的工况。个或多个泵，用于加压输送到发动机110的喷射器(诸如所示出的示例喷射器266)的燃料。[0045]在燃料系统218中产生的蒸汽可以经由蒸汽回收管路231被引导至包括燃料蒸汽滤罐222的蒸发性排放物控制系统251，之后被抽取至发动机进气装置223。蒸汽回收管路除了其他功能外，燃料箱通风阀还可以允许在不增[0048]在一些示例中，燃料加注锁245可以是位于燃料加注管211的嘴部处的加注管[0050]在使用电气机构锁定燃料加注锁245的示例中，例如当燃料箱压力下降到压力阈[0051]排放物控制系统251可以包括一个或多个排放物控制装置，诸如充满适当吸附剂286b的一个或多个燃料蒸汽滤罐222，所述滤罐被配置为在燃料箱再注满操作和“运行损[0052]滤罐222可以包括缓冲器222a(或缓冲区)，滤罐和缓冲器中的每一个均包含吸附[0053]当经由抽取管路228和抽取阀261将存储的燃料蒸汽从燃料系统218抽取至发动机[0054]在一些示例中，空气和蒸汽在滤罐222与大气之间的流动可以通过被联接在通风箱隔离阀252(FTIV)可以控制燃料箱220与大气的通风。FTIV252可以定位在管道278内的燃料蒸汽抽取到进气歧管244内。在该模式下，来自滤罐的抽取的燃料蒸汽在发动机中燃图1中图示的控制系统190相同。控制系统214被示为从多个传感器216(在文本中描述了其[0060]不期望的蒸发性排放物检测程序可以由控制器212对燃料系统218和/或蒸发性排后燃料箱处的温度和压力的变化而产生的发动机关闭的自然真空(EONV)和/或用从真空泵风阀(CVV)297可以被联接在通风管路227内。CVV297可以用来调整空气和蒸汽在滤罐222额外的空气(除了通过进气通道(例如242)吸入的空的压力)在相同(或实质上相当)的一组预定条排气流可经由退化源310b被推或被迫至大气，导致如通过差压传感器263所监测的总体上210指示的质量空气流量在一组预定条件下实质上等于预期的质量空气流量，但是其中通过差压传感器263指示的排气流量(例如问题、或可导致发动机不像预期的或要求的那样有效地泵送的任何其他发动机特有的问期的那样有效地泵送，因此被吸入进气通道(例如24指示的进气质量空气流量实质上等于如通过差压传感器263指示的排气流量，但是其中进[0066]如在上面关于图3A_3C讨论的，该组预定条件可以包括处于预定转速(例如预定量存储装置(例如150)的动力使发动机未期的气流量可以包含在与上面关于图3A_3C讨论的一组预定条件实质上相当的一组预定条件下的进气歧管中的基线气流量和排气系统发动机系统诊断(包含比较经由MAF传感器210和差压[0069]用户接口设备410可以被配置为在车辆乘客可能存在的情况下向车辆乘客呈现信的信息可以包括可听信息或视觉信息。此外，用户接口设备410可以被配置为接收用户输[0070]导航系统415可以被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，所述全球定位系统(GPS)接收器被配置为相对于卫星或陆基发射塔对车辆的位置及经由例如用户接口设备410显示地图并且呈现到所选目[0071]自主行驶传感器420可以包括被配置为产生帮助导航车辆的信号的任何数量的装可以被配置为向例如自主模式控制器425[0072]自主模式控制器425可以被配置为当车辆正在自主模式下运行时控制一个或多个架子系统、转向子系统和动力传动系统子系统。自主模式控制器425可以通过向与子系统430相关联的控制单元输出信号来控制这些子系统430中的任何一个更多个。在一个示例中，制动器子系统可以包含被配置为将制动力施加于车轮(例如135)中的一个或多个的防述差压传感器获得一组进气流量的基线测量值和排气流量的基线测量值。在第二条件下，所述系统可以在进行发动机系统诊断期间获得一组进气流量的测试测量值和排气流量的别在所述第一条件和所述第二条件下获得的进气流量的所述基线测量值和进气流量的所流量的所述基线测量值和排气流量的所述测试测量值彼此的所述测试测量值低于排气流量的所述基线测量值，指示所述退化源存在于所述发动机在所述发动机正在未被供给燃料地旋转时允许空述一组进气流量的基线测量值和排气流量的基线测量值以后所述汽油微粒过滤器还未被测量值并且获得所述一组进气流量的基线测量值和排气流量的方法500可以被用来通过比较在一组预定条件下的进气流量和排气流量与基线进气流量和基线排气流量(在实质上相当的一组预定条件下获得的基线进气流量和基线排气流量)来控制器(诸如图2中的控制器212)执行并且可以在控制器处作为可执行指令被存储在非临时性存储器中。用于执行方法500和本文中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且结合从发动机系统的传感器(诸如在上面参照图1_4描述[0083]方法500开始于505处并且可以包括指示条件是否满足用于获得用于发动机系统诊断的基线比较器数据。条件满足用于获得基线比较器数据可以包括车辆未被占用的指进一步地，条件在505处被指示为满足可以包括退化源还未被指示为存在于车辆的进气歧[0084]此外，条件在505处满足用于获得基线比较器数据可以包括自之前的基线比较器于进行发动机系统诊断可以包括期望在515处进行的发动机系统诊断的阈值持续时间内已条件满足用于进行发动机系统诊断可以包括自已经获得基线比较器数据以后还未更换进气系统过滤器(例如215)的指示，并且可以较器数据后更换了进气过滤器(例如215)或GPF再如263)指示的压力测量来确定以发动机系统诊断为代价使GPF再生是否重要，或是否可以致直到获得随后的基线比较器数据之后才能够进行发[0089]在获得基线比较器数据后使GPF再生使得新的基线比较器数据可以获得的情况线比较器数据和进行发动机系统诊断两者可以包含被方法600包括控制器(诸如图2中的控制器212)执行并且可以在控制器处作为可执行指令被存储在非临时性存储器中。用于执行方法600和本文中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且结合从发动机系统的传感器(诸如在上面参照图1_4描述[0094]方法600开始于605处并且可以包括将节气门(例如262)控制到预定的节气门位发动机未被供给燃料地旋转可以包含使发动机沿与发动机被运转为燃烧空气和燃料时相同的方向旋转。使发动机未被供给燃料地旋转可以进一步转速可以经由马达被进一步控制到预定转速。预定的发动机转速可以包含可通过MAF传感器(例如210)和通过对应于GPF(例如217)的差压传感器(例如263)获得气流的稳健测量的[0096]在发动机以预定的发动机转速未被供给燃料地转动的情况下，方法600可以进行可以在步骤625处被用来获得排气流量测量值。这些测量值可以通过在发动机未被供给燃[0098]响应于分别在步骤620和625处获得的进气流量测量值和排气流量测量值，方法时车辆控制器可以向电子节气门发送将节气可以包括根据图7解读在步骤525处进行的发动机系统诊断[0101]因此，进行到图7，其图示了可以被用来解读发动机系统诊断的结果的示例查找如通过MAF传感器测量的进气流量的基线测量值，但是如通过差压传感器监测的排气流量如通过MAF传感器测量的进气流量的基线测量值，但是如通过差压传感器监测的排气流量差压传感器读数低于在没有退化源存在的情况下(例如在基线情况下)预期的差压传感器器测量的排气流量两者都小于通过MAF传感器和差压传感器得到的基线测量值。在这样的器测量的排气流量两者都实质上等于通过MAF传感器和差压传感器得到的基线测量值。在[0107]在方法500的步骤530处解读发动机系统诊断的结果后，方法500可以进行到53大气的潜在释放，和/或减轻在发动机正在吸入比期望的更大量的空气的情况下发动机的文中及参照图5_6描绘的方法进行发动机系统诊断，所述方法被应用于在本文中及参照图[0111]时间线800进一步包括随着时间变化指示发动机转速(RPM)的曲线图形820。发动压差(dP)传感器(例如263)测量的排气流量的曲线图形830。在曲线图形825和830两者中，比较器数据的曲线图形840、指示条件是否被指示为满足用于进行发动机系统诊断的曲线控制以转动而无需燃料喷射，其中发动机未被供给燃料地转动可以包含经由马达(例如如通过排气传感器指示的空燃比被指示为是稀的。在时间t1与t2之间通过MAF传感器来监器所测量的排气流量降至无流量。由于已经获得基线比较器数据并将其存储在控制器处，果可以被存储在车辆控制器处，使得可以在下一个[0125]在时间t9处，随着预定持续时间已过(该预定持续时间基本上等于用于获得基线机系统诊断期间的MAF传感器读数被指示为基本上等于在获得基线比较器数据期间获得的等于在获得基线比较器数据期间获得的相应GPF差压传感器读数。这样的示例因此表示如气系统或发动机之一的退化可以通过利用进气流量测量值和排气流量测量值与基线进气[0128]在本文中并且参照图1_4描述的系统以及在本文中并且参照图5_6描述的方法可动机未被供给燃料地旋转以经由进气歧管将进气流量吸入所述发动机并且经由排气系统气流量，但是其中所述排气流量在所述发动机系统诊断期间与所述基线排气流量相比更