[发明专利]用于排气调节阀诊断的方法和系统

说明书

本公开提供了“用于排气调节阀诊断的方法和系统”。提供了用于在车辆关闭状态期间诊断排气调节阀的方法和系统。在一个示例中，所述发动机可以不加燃料反向转动，同时改变排气调节阀的位置并且估计所述排气调节阀的每个位置处的进气空气流量。可以基于空气流量随着所述排气调节阀的位置变化的变化来诊断所述排气调节阀。

技术领域

本说明书总体上涉及用于在车辆关闭状态期间诊断排气调节阀的方法和系统。

背景技术

在某些车辆中，操作者可以经由用户界面定制可听排气噪音水平。基于来自操作者的输入，调整排气调节阀的位置以调节可听排气噪音的水平。然而，操作者可能不会频繁地改变排气噪音的期望水平并且可能选择恒定水平的噪音。排气调节阀可能表现出随时间的劣化。调节阀中存在劣化可能会降低根据需要调整可听噪音水平的能力，由此不利地影响驾驶体验。

提供了用于执行排气系统阀的诊断的各种方法。在一种示例性方法中，如Bligard等人的美国专利号8543288中所示，示出了一种用于在发动机制动期间对连接到涡轮增压内燃发动机的排气系统中的排气压力调节器(蝶式翻板阀)执行的诊断方法。该方法包括：要求发动机制动；在要求发动机制动时通过背压传感器测量排气中的背压；在要求发动机制动时通过增压压力传感器测量增压压力；然后将测量的背压与增压压力进行比较以确定该压力调节器或该背压传感器是否有故障。

发明内容

然而，本文的发明者已经认识到上述方法的潜在缺点。作为一个示例，上述诊断程序在发动机燃烧状态期间执行。然而，这种方法可能不适合于执行排气调节阀的诊断，因为由于操作者所感知的排气噪音的不期望的变化，驾驶体验可能受到不利影响。例如，如果操作者诸如在排气调节阀处于关闭位置下选择恒定的排气噪音水平，则排气调节阀的位置可能不会改变，并且在驾驶循环期间，可能不会对应于阀的每个位置来执行排气调节阀的诊断。因此，如果阀卡在某个位置(诸如全闭位置)，则可能无法检测到阀的劣化。此外，调整排气调节阀的位置可能不会导致排气背压的变化高到足以检测在所有驾驶条件期间的劣化。

本文发明者已经认识到，上述问题可以通过一种发动机方法来解决，该发动机方法包括：在发动机不加燃料转动起动同时该发动机反向转动期间，改变排气调节阀的位置；以及基于该排气调节阀的一个或多个位置处的进气空气流量来诊断该排气调节阀。通过这种方式，通过在车辆熄火状态期间适时地反向转动该发动机并改变该排气调节阀的位置，可以基于与该排气调节阀的每个位置相对应的进气空气流量来诊断该排气调节阀的劣化。

作为一个示例，诸如蝶阀等排气调节阀可以在排气旁通通道中定位在消声器两端以控制该系统中的背压和/或通过消声器的排气流量。基于操作者所期望的排气噪音水平，如经由车载人机界面(HMI)所指示，可以调整调节阀的位置以经由该调节阀和该消声器来调节排气流量。该发动机可以包括电池操作的电动增压器，其用于在增加扭矩需求期间提供附加的增压。可以在该发动机未操作并且该车辆未被占用时的车辆熄火状态期间适时地执行排气调节阀的诊断程序。该诊断程序包括经由电机沿反向方向旋转该发动机并且还沿反向方向转动该电动增压器以从排气尾管吸入环境空气并将空气引导至进气歧管。当发动机转动时，该排气调节阀的开度从全开位置连续变化到全闭位置。在该排气调节阀的每个位置处，可以基于来自歧管空气流量(MAF)传感器的输入来估计经由该进气歧管的空气流量。如果MAF读数随着排气调节阀开度从全开位置到全闭位置的增加成比例地改变，则可以确认该排气调节阀没有劣化。如果该MAF读数与该排气调节阀的开度不成正比，则可以确认该阀劣化并且可以设定标志。

通过这种方式，即使在一段时间内期望的排气噪音水平没有变化，也可以在该阀的每个位置适时地执行该排气调节阀的诊断。通过使用诸如该电动增压器和该MAF传感器等现有发动机部件来检测该排气调节阀的劣化，不需要附加部件，由此提供成本和部件益处。在发动机非燃烧状态期间执行诊断的技术效果是，即使该排气调节阀的位置改变，因为该车辆不燃烧，所以在该诊断程序期间也不会产生不期望的噪音。总之，通过定期监测该排气调节阀的健康状况，可以保持操作者对可听排气噪音的调节并且可以改善驾驶体验。