[发明专利]确定空气燃料比失衡的方法和系统

说明书

本发明涉及用于确定空气燃料比失衡的方法和系统。方法和系统包括确定多气缸发动机中的气缸空气燃料比失衡。在一个示例中，所述方法可以包括：依次对发动机气缸进行点火，以提供预期空气燃料偏差，并且基于在减速燃料切断事件期间与最大稀空气燃料比的实际空气燃料比偏差相对于预期空气燃料偏差之间的误差，获知气缸空气燃料比失衡。

技术领域

本说明书总体上涉及用于控制车辆发动机以监测减速燃料切断(DFSO)期间的空气燃料比失衡的方法和系统。

背景技术

能够控制发动机空气燃料比以提供改善的催化剂性能，减少排放并提高发动机燃料效率。具体地，用于控制发动机气缸中的空气燃料比的系统可以包括监测排气传感器处的排气氧浓度并调节燃料和/或增压空气参数以减小空气燃料比变化，使排气催化剂的劣化减到最小并改善发动机性能。

由Makki等人在US 7,000,379中提供了发动机空气燃料比控制系统和方法的示例。其中，使用内部反馈控制回路基于联接在排气催化剂上游的第一排气传感器的输入来控制发动机空气燃料比，并且使用外部反馈控制回路改变提供给所述内部反馈控制回路的空气燃料比，以将第二排气传感器(联接在所述排气催化剂上)的输出维持在所需参考值的预定范围内。催化剂模型基于来自第二排气传感器的输入来确定催化剂动力学的变化。

然而，当使用这种发动机空气燃料比控制系统时，诸如排气系统的几何形状以及排气传感器的位置和灵敏度等因素可能在测得的空气燃料比中产生差异。例如，联接在接收来自多个气缸的排气的发动机排气系统上游的排气传感器可以使传感器读数偏向靠近所述排气传感器的气缸的输出，而不是远离气缸的输出。由此，可能难以确定具有多个气缸的发动机中的气缸间的空气燃料比失衡。此外，在排气传感器处的不良排气混合可能在测得的空气燃料比中产生进一步的差异，并且使得难以校正气缸空气燃料比失衡。

在其它发动机系统中，能够使用基于曲轴加速度的方法来监测气缸空气燃料比失衡。然而，扭矩需求的瞬时变化(诸如来自各种发动机附加负荷)和清除误差可能会影响气缸空气燃料比失衡的获知。

发明内容

鉴于上述内容，本发明人在此已经开发了一种用于确定气缸组之间的空气燃料比失衡的方法。在一个示例中，一种方法包括：在减速燃料切断(DFSO)期间，依次对气缸组的气缸进行点火，每个气缸以被选择用于提供预期空气燃料偏差的燃料脉冲宽度来加注燃料；并且基于在DFSO期间与最大稀空气燃料比的实际空气燃料偏差相对于所述预期空气燃料偏差之间的误差，指示每个气缸的空气燃料比变化。在一个示例中，可以基于在加热型排气传感器处估计的空气燃料偏差来执行所述获知。以这种方式，可以改善获知每个发动机气缸中的空气燃料比失衡，同时使与传感器灵敏度和排气混合有关的问题最小化。

例如，响应于气缸中的富的第一空气燃料变化(其中，实际空气燃料比比预期空气燃料比更富)，控制器可以获知第一空气燃料误差，并且在随后的运行期间，可以根据第一空气燃料误差使气缸的加注燃料变稀。同样地，响应于气缸中的稀的第二空气燃料变化(其中，实际空气燃料比比预期空气燃料比更稀)，控制器可以获知第二空气燃料误差，并且在随后的运行期间，可以根据第二空气燃料误差使气缸的加注燃料变富。通过基于空气燃料变化来确定气缸空气燃料失衡并且基于空气燃料误差来调节气缸中的加注燃料，可以减小气缸空气燃料比变化，同时使与传感器灵敏度和排气混合相关的问题最小化。

这里描述的方法可以提供若干优点。例如，当发动机的每个气缸排中的单个气缸正点火而其余气缸被停用时，获知空气燃料比误差，允许更好地检测气缸组之间的空气燃料比失衡。因此，所述方法确保减少排放并提高燃料效率。此外，通过基于下游排气传感器的传感器读数来获知气缸空气燃料比失衡，可以进一步减少与传感器位置和灵敏度有关的问题，同时使由于不良排气混合所引起的误差最小化。