[發明專利]氣缸不平衡校正系統和方法

有效

• 申請號: 202011251731.5
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112814792B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: M.A.史密斯;D.A.弗蘭克;R.J.普雷斯科特;M.K.莫寧吉;M.J.盧西多;V.A.拉瑪潘
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F02D41/00
• 分類號: F02D41/00;F02D41/14;F02D41/22;F02D37/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 賀紫秋

本發明涉及氣缸不平衡校正系統和方法。具體地，提供了用于確定和校正內燃發動機的氣缸之間的空氣/燃料不平衡的系統和方法。確定并實施停用策略。評估發動機是否在氣缸之間存在空氣/燃料不平衡的情況下操作。當識別到不平衡時，將實施替代停用策略。基于替代停用策略的結果，識別空氣/燃料不平衡的源氣缸，并校正至該源氣缸的燃料流量。

技術領域

本公開總體涉及內燃發動機中的氣缸平衡，特別地，涉及使用氣缸停用來獲知各個氣缸空燃比并校正其不平衡。

背景技術

各種系統處理多種工作流體以實現期望的結果。一種應用涉及內燃發動機，比如用于汽車的內燃發動機，其在一個或多個燃燒室內處理進氣和燃料。輸送到氣缸的空燃比是閉環控制的，通常使用排氣系統中的λ傳感器的輸入來進行校正，以實現高效操作和空氣/燃料消耗。然而，可能比如由于在氣缸之間可能存在的捕獲空氣比率不平衡而導致氣缸間及循環間的變化。

在具有氣缸停用的發動機中，氣缸控制模塊基于在任何給定時間請求的扭矩/功率來確定要被啟用的發動機的氣缸總數的目標分數。控制器基于氣缸總數的預定分數來設置目標分數，并且基于該目標分數來啟用/停用發動機氣缸的進氣閥和排氣閥。

λ傳感器測量排氣中未燃燒的氧氣，從而提供需要進行空燃比調整以改善燃燒的指示。然而，λ傳感器檢測源自多個氣缸的混合排氣流的屬性，而不管在給定時間可能停用多少個。不平衡可能難以診斷，因為單個λ傳感器位于一位置以測量來自單個排氣路徑上所有氣缸的流量，從而產生來自多個氣缸的排氣復合流。

因此，由于比如氣缸容積效率(VE)之類的因素受點火順序和進氣/排氣歧管調諧效果和噴射器可變性的影響，感測平均空燃比值，并且各個氣缸可以操作成比平均A/F比值更濃或更稀。結果，基于各個氣缸狀況的平均來進行空燃比調整。

因此，期望提供能夠減少氣缸間變化的系統和方法。此外，結合附圖以及前述技術領域和介紹，根據隨后的詳細描述和所附權利要求，本發明的其他期望特征和特性將變得顯而易見。

發明內容

提供了用于確定和校正內燃發動機的氣缸之間的空氣/燃料不平衡的系統和方法。氣缸不平衡校正系統包括具有多個氣缸、曲軸、進氣系統和排氣系統的發動機。一個或多個傳感器設置在排氣系統中并且配置為產生指示氣缸中的空燃比的信號。另一傳感器設置成鄰近曲軸并且配置為產生指示曲軸速度的信號。控制器配置為確定基本停用策略并在氣缸中的第一組停用的情況下操作發動機。使用至少一個傳感器信號，評估發動機是否在多個氣缸之間存在空氣/燃料不平衡的情況下操作。確定替代停用策略，并在氣缸中的第二組停用的情況下操作發動機。第二組僅包括第一組中包括的氣缸中的一些。基于替代停用策略的結果，確定哪個(些)氣缸是空氣/燃料不平衡的源氣缸。一旦識別，就校正至源氣缸的燃料流量。

在另外的實施例中，控制器配置為使用傳感器信號來評估發動機是否在變異系數近似指示失火的情況下操作。

在另外的實施例中，控制器配置為當發動機在變異系數近似指示失火的情況下操作時確定替代停用策略。

在另外的實施例中，附加傳感器配置為產生指示燃料壓力的信號。控制器配置為使用燃料壓力信號來評估當發動機在氣缸中的第一組停用的情況下操作時并且當發動機在氣缸中的第二組停用的情況下操作時的燃料壓力的變化。

在另外的實施例中，控制器配置為通過燃料壓力的變化來確定燃料噴射器是否具有惡化的性能。

在另外的實施例中，氣缸中的兩個氣缸配置為順序點火，使得控制器無法使用空燃比信號來辨別兩個氣缸中的哪個被指示。控制器配置為使用替代停用策略來確定兩個氣缸的改進的空燃比。

在另外的實施例中，空燃比信號基于排氣系統中的氧氣水平。控制器配置為基于排氣系統中的氧氣水平調整發動機氣缸的空燃比，并基于替代停用策略的結果調整源氣缸的空燃比。

在另外的實施例中，控制器配置成計算容積效率以校正至源氣缸的燃料流量。