[发明专利]用于诊断车辆发动机进气歧管和排气系统的系统和方法

说明书

本发明涉及用于诊断车辆发动机进气歧管和排气系统的系统和方法。提供了用于指示源于发动机系统的进气歧管、排气系统或发动机之一的退化源的存在或不存在的方法和系统。在一个示例中，一种方法包含，使发动机未被供给燃料地旋转，并且与基线进气流量和基线排气流量相比，基于进气流量和排气流量两者来指示退化源。以此方式，可以精确定位退化源，这可以增加车辆发动机系统的寿命，减少不期望的排放，并且这可以增加由于诊断这种退化源所花的时间更短而产生的客户满意度。

技术领域

本发明大体涉及用于评估车辆发动机、发动机进气歧管或发动机排气系统中的退化的存在或不存在的方法和系统。

背景技术

内燃发动机燃烧燃料和空气的混合物，以便产生扭矩来推进车辆。具体地，空气基于节气门的位置经由发动机进气歧管被吸入发动机，并且然后空气与燃料混合。空气-燃料混合物在(一个或多个)发动机汽缸内被燃烧，以驱动(一个或多个)汽缸内的(一个或多个)活塞，由此使发动机曲轴旋转。发动机汽缸内的燃烧的副产物在离开到大气之前经由排气歧管被引导至一个或更多个催化剂。

随着时间变化，发动机进气和排气系统都会出现退化。进气系统、排气系统或发动机中的任何退化的存在都会导致燃料经济性的降低，并且在一些示例中会导致增加不期望的排放物。发明人在此已经认识到这些问题。

发动机运转可以基于许多参数(诸如提供给发动机的空气流率)来调节。例如，提供给发动机的气流的测量值可以通过质量空气流量(MAF)传感器来确定。然而，在进气歧管中，MAF传感器下游的任何退化的存在都会导致未计量的空气被提供给发动机。因此，空燃比会转变为稀的。然而，发动机稀运行还有许多其他根本原因，诸如不期望的燃烧、未按照所期望的那样运行的排气氧传感器、气门正时问题、未按照所期望的那样运行的MAF传感器等。因此，具体诊断源于MAF传感器下游的进气系统或进气歧管的退化的存在或不存在是具有挑战性的。类似地，例如，如果所述退化在排气氧传感器的下游，排气系统中的退化则会难以精确定位。

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断发动机的进气歧管中退化的存在或不存在的方法。在一个示例中，显著量的退化响应于歧管绝对压力基本上等于大气压力而被指示。

发明内容

然而，发明人在此已经认识到了这种方法的潜在问题。例如，这种方法不可用来诊断车辆的排气系统中退化的存在或不存在。因此，发明人在此已经开发了解决这些问题的系统和方法。在一个示例中，提供了一种方法，其包含通过使车辆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入所述发动机并且经由排气系统将排气流量引导至大气来进行发动机系统诊断，以及基于所述旋转期间的进气流量和排气流量两者来指示源于所述发动机、所述进气歧管或所述排气系统之一的退化源。以此方式，在一个发动机系统诊断的情况下稳健地确定退化源是源于车辆的进气歧管、发动机还是排气系统。

在一个示例中，所述方法包括在进行诊断之前，获得一组基线比较器数据，其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基线进气流量和基线排气流量，所述实质上相当的一组条件包括通过由电池供电的马达使所述发动机未被供给燃料地旋转。在这样的示例中，所述实质上相当的一组条件还包含使所述发动机以预定转速旋转预定持续时间，并且将定位于所述进气歧管中的节气门控制到预定位置以允许空气经由所述进气歧管被吸入所述发动机。

在一些示例中，所述进气流量和所述基线进气流量可以通过定位于所述进气歧管中的质量空气流量传感器来测量，并且其中所述排气流量和所述基线排气流量通过定位于所述排气系统中的压力传感器来测量。在这样的示例中，所述压力传感器可以包含对应于定位于所述排气系统中的气体微粒过滤器的差压传感器。此外，获得所述一组基线比较器数据在所述发动机系统没有所述退化源的条件下进行。

在一个示例中，响应于所述进气流量在所述发动机系统诊断期间实质上等于所述基线进气流量，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量，所述退化源可以被指示在所述进气歧管中。