在具有跳过点火控制情况下的发动机诊断制造技术

描述了多种方法和装置用于在车辆行驶的同时在发动机的跳过点火运转期间进行发动机诊断。点火顺序的了解用于确定适当的时间来进行所选择的诊断和/或帮助更好地解释传感器输入或诊断结果。一方面，所选择的诊断在单个汽缸相对于在诊断中所使用的传感器被孤立地点火多次时执行。另一方面，所选择的诊断在发动机使用以下点火顺序运转的同时来进行：该点火顺序确保第一汽缸排中没有汽缸在多个发动机循环内被点火同时第二排中的汽缸至少有时被点火。当状况是正确之时，或者可以命令特定点火顺序实现一个或多个所选择的汽缸的所需的孤立或跳过之时，可以伺机进行所描述的测试。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】在具有跳过点火控制情况下的发动机诊断相关申请本申请要求于2013年3月15日提交的美国临时申请号61/799，180的优先权，该申请通过引用结合在此。
技术介绍
本专利技术总体上涉及在内燃发动机的跳过点火控制期间进行的动力传动系诊断。跳过点火发动机控制被理解成提供包括可能提高燃料效率在内的多项益处。通常，跳过点火发动机控制设想在所选择的点火机会期间选择性地跳过某些汽缸的点火。因此，例如一个特定汽缸可能在一次点火机会期间被点火，并且然后在下一个点火机会期间可能被跳过并且然后在下一次点火机会期间被选择性地跳过或点火。这与常规可变排量发动机操作形成对照，在常规可变排量发动机操作中，在某些低负荷操作条件的过程中固定的一组汽缸被停用。当在可变排量发动机中的一个汽缸被停用时，其气门不被致动，并且尽管活塞通常仍然往复运动，但燃料在动力冲程期间并不燃烧。由于“被停止”汽缸不输送任何净动力，所以成比例增加了其余汽缸上的负载，由此允许其余汽缸以提高的热力学效率运转。在跳过点火控制下，就以下意义上而言，汽缸还优选地在所跳过的工作循环期间停用:当这种气门停用机制有效时，空气不被栗送经过汽缸并且没有燃料被输送和/或燃烧。经常，在所跳过的工作循环期间没有空气被引入至停用的汽缸，由此减少栗送损失。然而，在其他情况下，可能希望在选定的被跳过的工作循环过程中，将排放气体捕获在已停用的汽缸内、或引进空气但不将其从已停用的汽缸释放。在此类情况下，所跳过的汽缸可以有效地充当气体弹簧。尽管停用被跳过的汽缸通常是优选的，但应认识到的是，在某些发动机中或在某些工作循环期间，或在希望真正停用汽缸的某些情形下，这可能不是可行的。当一个汽缸被跳过但未被停用时，在被跳过工作循环过程中，从进气歧管吸入的进入气体被有效地栗送穿过该汽缸。大多数现代乘用车辆是通过由汽油或类似燃料供以动力的四冲程内燃发动机运行的。这些车辆通常装备有被结合到排气系统中以减少对环境有害的排放物的一个或多个催化转化器。这些催化转化器可以使用三向催化器，该三向催化器同时提供多个位点以用于还原和氧化化学反应。确切地，催化器使一氧化碳氧化成二氧化碳并且将碳氢化合物氧化成二氧化碳和水。催化器还将氮氧化物还原成队和O 2。为了有效地运转，必须将催化剂交替地暴露给氧化和还原排气流，这样使得氧化位点和还原位点均变得不饱和而失去其有效性。这通常是通过改变发动机正常运转期间关于化学计量点的燃料/空气比来完成的。尽管跳过点火控制的概念已经存在很长时间，但其传统上还没有用于控制可商购的发动机，因此实施跳过点火控制的额外挑战是确保发动机的其他发动机/动力传动系统在跳过点火控制期间有效地工作。一种这样的系统与发动机诊断有关。如熟悉本领域的人员众所周知的，现代发动机管理系统在发动机运转的同时对与发动机排放物控制功能相关的部件进行大量诊断。这些诊断系统经常被称为“车载诊断”(OBD)系统，并且存在当发动机运行的同时进行的多个发动机诊断协议。现代的OBD系统储存并报告与不同车辆子系统(包括动力传动系)的运转和健康状态有关的大量信息。为了帮助报告，已经开发了多个标准化诊断监测器例程、主动测试、和相关联的故障代码(被称为OBD-1I代码)以报告对特定感知到的故障的检测。这些诊断协议中的许多诊断协议与环境问题相关。目前，许多国家具有多项法规，要求发动机在使用过程中监测并调节排放物。某些司法管辖区还要求周期性或连续监测排放物控制过程中所使用的各部件和传感器的状况。这些可以包括要求测试排气系统中所使用的催化转化器(或其他排放物控制装置)和/或测试用于检测运转期间的排放物的传感器(例如，氧气传感器)的规定。通过举例的方式，在美国，有许多要求在使用过程中连续地、每个发动机开/关循环、或以其他规定的间隔进行某些测试的联邦规定和州(尤其是加利福尼亚州)规定。一套与故障和诊断系统要求相关的这种规定在加利福尼亚法规(CCR)的标题13章节1968.2进行了明确表达。当前，许多其他司法管辖区具有多套自己的发动机诊断要求。通过举例的方式，CCR的标题13章节1968.2 (e) (6.2.2)要求如果车辆装备有自适应反馈控制，则OBD-1I系统必须包括在自适应反馈控制已经用尽了制造商所允许的所有调节时能够检测/报告故障的燃料系统监测器。1968.2(e) (6.2.1) (C)要求对不同汽缸之间的空气燃油比失衡进行监测的汽缸失衡监测器。1968.2(e) (1.2.1)要求在催化器系统的转化能力降低到某些水平时能够检测催化器系统故障的催化器效率监测器。那些监测器中的每个监测器通常要求来自氧气传感器的输入。因此，氧气传感器本身的功效也必须受到监测。实际上，这些测试中的某些测试在发动机正常运转期间执行起来具有挑战性，部分原因是对于执行而言需要特定的运转条件并且将发动机限制成在测试模式下运转可能干扰驾驶员所希望的操作。此外，尽管现有的OBD系统通常效果良好，但当发动机以跳过点火方式运转时，诊断算法中的若干诊断算法并不非常适合使用。本申请描述了非常适于在发动机以跳过点火运转方式运转时进行并加强诊断的各种技术和协议。
技术实现思路
描述了各种改进的方法和装置用于在车辆行驶的同时在发动机的跳过点火运转期间进行发动机诊断。通常，对点火模式的了解(或可以用于推断点火顺序的其他参数)用于确定适当的时间以进行所选择的诊断和/或帮助更好地解释传感器输入或诊断结果。—方面，所选择的诊断在一组汽缸中的仅单个汽缸相对于诊断中所使用的具体传感器被孤立地点火多次时执行。在某些应用中，这赋予了诊断算法分析所孤立的汽缸而极少有或没有相邻汽缸的干扰的能力。通过举例的方式，燃料修正诊断和各种类型的缺火检测测试能够从这种类型的方法中受益。另一方面，所选择的诊断可以在发动机使用以下点火顺序运转的同时来进行(或至少开始):该点火顺序确保第一汽缸排中没有汽缸在一个时间段内被点火同时第二排中的汽缸至少有时被点火，该时间段包括多个发动机循环。通过举例的方式，催化器和氧气传感器监测器能够从这种类型的方法中受益。在某些这种测试或测试的多个部分过程中，根据正在进行的特定诊断的需要，一定量的受控空气可以被栗送经过所跳过的汽缸。当运转条件正确时，或者可以命令特定点火模式/顺序实现一个或多个所选择的汽缸的所需的孤立或跳过时，所描述的测试可以伺机进行。还描述了用于进行这种测试的控制单元和算法。【附图说明】参考结合附图进行的以下说明可以最佳地理解本专利技术及其优点，在附图中:图1是适用于诊断发动机跳过点火运转期间的缺火和/或空气燃料比的系统的功能框图。图2是展示了多个跳过点火顺序的表格，这些跳过点火顺序用单独的排气歧管内在地使具有两个汽缸排的具体发动机中的汽缸孤立。图3是具有两个汽缸排的发动机的代表性排气系统的示意图。图4是展示了响应测试期间氧气传感器的电压输出的曲线图。图5是展示了典型的发动机氧气传感器输出的曲线图，该输出突出了典型的燃料修正控制的循环性质。图6是流程图，展示了适用于在发动机跳过点火运转期间指导所选择的诊断的执行的诊断调度器。在附图中，相同的参考数字有时用于指定相同的结构元件。还应认识到的是，图中的描绘是图解性的并且不是按比例的。【具体实施方式】本专利技术总体上涉及对跳过点火控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：使发动机以一种跳过点火方式运转以输送所需的发动机输出；在跳过点火运转期间标识适用于发起或进行所选择的发动机诊断的一个时间段，其中所选择的该发动机诊断使用与一组汽缸相关联的一个传感器并且所标识的该时间段是从由以下各项组成的组中选择的一个时间段：(i)该组汽缸中的单个第一汽缸相对于在该诊断中所使用的该传感器被孤立地点火多次所在的一个时间段，以及(ii)与在该诊断中所使用的该传感器相关联的第一排汽缸中没有汽缸在至少一个发动机循环过程内被点火同时不与该第一排汽缸相关联的至少一个其他汽缸被点火所在的一个时间段；并且在该发动机以一种跳过点火方式运转以输送所需的发动机输出的同时在所标识的该时间段期间进行或发起所选择的该发动机诊断。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：师魁·凯文·陈，袁欣，J·P·斯威特克斯，史蒂文·E·卡尔森，马克·A·舒斯特，
申请(专利权)人：图拉技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US