[发明专利]用于排气转向阀的方法和系统

说明书

本申请提供了用于对发动机系统中的排气转向阀进行诊断并且调整转向阀位置以调节车辆排气噪声使得同一排气转向阀能够被用来在冷起动期间减少排放并加快发动机加热以及调节排气噪声的方法和系统。在一个示例中，一种用于转向阀诊断的方法包括在发动机冷起动期间，当转向阀被关闭时，基于转向阀上游的温度自发动机起动时的温度的改变确定转向阀退化。在另一示例中，一种用于排气噪声调整的方法包括调整转向阀位置以提供产生车辆排气噪声的期望改变的目标排气背压。

技术领域

本发明大体涉及用于控制和诊断车辆的发动机系统中的排气转向阀的方法和系统。

背景技术

车辆的发动机系统可以被配置具有可以用于各种功能的排气转向阀。作为一个示例，排气转向阀可以被用来选择性地将发动机排气送至被配置具有辅助排气后处理装置的旁路通道。例如，排气转向阀可以在冷起动期间将排气送过旁路通道中的汽油微粒过滤器或HC捕集器，以减少发动机和催化剂升温期间的排气排放。作为另一示例，排气转向阀可以将排气送过旁路通道中的热交换器，以回收用于发动机加热的排气热，也用于在排气再循环到进气歧管之前对排气进行冷却。通过使用排气转向阀来加快发动机加热和排气催化剂激活，燃料经济性也被增加。

发明人在此已经认识到排气转向阀也可以被用来调节排气噪声。例如，通过调整转向阀的位置来改变排气背压，排气噪声特性可以被定制为操作者的偏好。通过依赖于转向阀来提供期望的排气噪声控制，可以减少往往重且昂贵的专门的噪声控制装置(诸如消声器、共鸣器、隔音材料、噪声消除软件等)的使用。

因此，为了使排气转向阀可靠地用于各种功能，转向阀的功能性可以被周期性地测试。例如，如果转向阀退化并且排气正在泄露经过转向阀，排气尾管排放则会受影响。提供了用于对排气转向阀进行诊断的各种方法。例如，如由Melzig在US9,116,075中示出的，排气转向阀退化可以基于经由位于排气转向阀上游的压力传感器估计的排气压力廓线来推测。在其中，随着阀前压力从预期的压力降低，推测的转向阀泄露量可以被增加。在另一示例中，如由Takakura等人在US6,477,830中示出的，转向阀可以基于排气湿度廓线的改变来诊断。在进一步的示例中，排气转向阀可以基于在转向阀下游测量的排气温度的廓线来诊断。

然而，发明人在此已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，上面讨论的方法会由于不足的信噪分离而不可靠。例如，如果排气旁路通道中的辅助装置具有低背压(诸如可以在旁路通道包括热交换器时发生)，通过转向阀上游的压力传感器测量的压力的信噪比则会低。由于标称信噪比与诊断阈值的低统计学分离，基于压力的诊断方法可能不可靠。作为另一示例，由于热排气从排气尾管中流出，噪声会被无意地引入到依赖于在排气转向阀下游估计的排气温度的诊断方法内。如果存在转向阀起作用的假阳性指示(即，当泄露实际发生时，转向阀被不正确地认为在起作用)，排气尾管排放则会升高至阈值水平之上。此外，可以使燃料经济性退化。

发明内容

在一个示例中，上述问题可以通过一种用于发动机的方法来至少部分地解决，所述方法包含，响应于发动机冷起动状况，在转向阀被关闭的情况下运转以在排气催化剂的下游将排气从主排气通道转向到容纳辅助装置的旁路内；以及基于在自发动机起动以后的持续时间内在所述转向阀上游确定的排气温度的改变指示所述转向阀的退化。在对转向阀进行诊断之后，阀的开度可以被调整以满足操作者指示的排气噪声请求。以此方式，稳健的排气转向阀诊断方法可以被提供有更高的信噪比。此外，同一转向阀可以被用于加快发动机加热和催化剂激活以及用于排气噪声调节。