[發(fā)明專利]用于測量和平衡氣缸空燃比的方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011221566.9
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112780434A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 約瑟夫·萊爾·托馬斯;羅斯·戴卡斯特拉·普西福爾;邁克爾·詹姆斯·烏里奇;威廉·查爾斯·魯納;喬瓦尼·卡瓦塔奧
• 申請（專利權(quán)）人: 福特全球技術(shù)公司
• 主分類號: F02D43/00
• 分類號: F02D43/00;G01M15/04
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 張穎

本公開提供了“用于測量和平衡氣缸空燃比的方法和系統(tǒng)”。提供了用于操作發(fā)動機以診斷和補償發(fā)動機中的氣缸失衡的方法和系統(tǒng)。在一個示例中，一種方法可以包括：通過在存儲于選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)中的氨量大于閾值量并且多缸發(fā)動機的溫度高于閾值溫度時以稀空燃比(AFR)操作所述發(fā)動機來診斷所述發(fā)動機中的扭矩失衡；以及響應(yīng)于所述診斷的扭矩失衡，調(diào)整針對每個氣缸的燃料供給和火花正時，所述調(diào)整是基于在調(diào)整所述稀AFR時確定的每個氣缸的AFR偏移。

技術(shù)領(lǐng)域

本說明書總體上涉及用于確定車輛的內(nèi)燃發(fā)動機中的氣缸間扭矩失衡的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

發(fā)動機排放合規(guī)性包括檢測整個發(fā)動機氣缸的空燃比(AFR)失衡。當一個或多個發(fā)動機氣缸中的AFR與其他發(fā)動機氣缸中的AFR不同時，可能會發(fā)生AFR失衡。例如，由于聯(lián)接到每個氣缸的空氣通道的尺寸和形狀變化、進氣歧管泄漏、聯(lián)接到每個氣缸的燃料噴射器的燃料流量可變性、整個氣缸的排氣再循環(huán)分布不均勻以及整個氣缸的抽取不均勻，可能會導致氣缸AFR失衡。除了排放降低之外，氣缸間AFR失衡可能會導致扭矩擾動，從而降低發(fā)動機性能和車輛操控性。

Behr等人在美國7,802,563中示出了一種用于檢測氣缸間AFR失衡的示例性方法。其中，基于通用排氣氧(UEGO)傳感器在選擇的工況期間以等于或高于氣缸的點火頻率的頻率做出的響應(yīng)來識別AFR失衡。具體地，當發(fā)動機不在瞬態(tài)條件期間操作時，如果由UEGO傳感器檢測到的高頻差分信號的積分高于閾值，則識別失衡。用于AFR失衡檢測的又其他方法包括基于由壓力傳感器估計的排氣歧管壓力和/或由曲軸扭矩傳感器估計的單獨的氣缸扭矩輸出來檢測AFR失衡。

然而，本文的發(fā)明人已認識到此類系統(tǒng)的潛在問題。作為一個示例，當如Behr的方法那樣使用排氣傳感器時，可能存在其中由于排氣在排氣傳感器處的混合不充分而未檢測到氣缸間AFR失衡的狀況。此外，由于排氣傳感器的預熱不足，因此排氣傳感器在發(fā)動機冷起動狀況期間可能無法可靠地檢測氣缸間AFR失衡。作為另一個示例，當使用排氣歧管壓力來檢測AFR失衡時，所述檢測可能會受到壓力傳感器與氣缸之間的距離的影響。隨著距離的增加，來自其他氣缸的排氣更可能與來自正在評估的氣缸的排氣混合。因而，這些方法的可靠性可能會基于工況而變化，并且由于不可靠的AFR失衡檢測而導致的任何調(diào)整都可能會導致進一步的AFR失衡和扭矩擾動。另外，用于AFR失衡檢測的單獨的氣缸扭矩測量依賴于在相鄰氣缸上侵入性地噴射富/稀模式時進行的測量。這意味著連續(xù)的氣缸固有地產(chǎn)生不同的扭矩特征，這可能會混淆失衡測量。

發(fā)明內(nèi)容

在一個示例中，可以通過一種方法來解決上述問題，所述方法包括：通過在存儲于選擇性催化還原系統(tǒng)中的氨量大于閾值量并且多缸發(fā)動機的溫度高于閾值溫度時以稀空燃比(AFR)操作所述發(fā)動機來診斷所述發(fā)動機中的扭矩失衡；以及響應(yīng)于所述扭矩失衡，基于在調(diào)整所述稀AFR時確定的每個氣缸的AFR偏移來調(diào)整燃料供給。通過這種方式，可以在使用選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)時準確地識別和補償空氣分布相關(guān)的AFR失衡以將由于稀化而引起的任何附加的NOx排放降至最低程度。