[发明专利]用于冷起动减排放控制策略的车载诊断的方法

说明书

技术领域

本发明涉及车辆发动机控制系统，尤其涉及用于监测冷起动减排放控制系统的诊断系统。

背景技术

这一部分的内容仅仅是提供与本公开相关的背景技术，并不构成现有技术。

催化转化器降低使用内燃机的车辆中的废气排放。三元催化转化器包括具有催化剂材料涂层的基底，其中催化剂激发废气中碳氢化物和一氧化碳的氧化，和废气中氮氧化物的还原。当催化剂的温度高于最低水平，并且当空气/燃料比为化学计量比时，催化剂运行最佳。化学计量比定义为理想空气/燃料比，其对于汽油为14.7比1。

希望最优化发动机中的空气/燃料比，以获得性能以及排放控制。因为催化剂在起动时未达到暖机操作温度，所以排放控制愈加困难。具有几种影响冷起动排放的因素，但它们可总结为两种。第一种为发动机输出排放，第二种为催化剂效率。发动机输出排放主要依赖于发动机基本设计、制造和发动机控制系统的功能。对于所设计的给定转化器催化剂效率直接与转化器温度相关。

一种在发动机冷起动时加速催化转化器预热或缩短其熄灯时间的方法是产生高的发动机输出能量。该能量主要依赖于废气温度和质量流率，而废气比热变化并不大。延迟点火正时和提高发动机怠速速度是降低冷起动排放的公知发动机控制方法。车载诊断第2版(on-boarddiagnostics version 2)(OBDII)条例规定需要监测冷起动减排放控制策略，获得降低排放或催化剂熄灯时间所必需的目标条件，并且排放不超过适用FTP(联邦测试程序)标准的1.5倍。

发明内容

因此，一种用于内燃机的诊断冷起动排放控制系统，包括具有计算发动机输出能量模块、发动机输出能量残差模块和诊断系统估计模块的控制模块。所述计算发动机输出能量模块与所述发动机输出能量残差模块通信，并构造成基于运行的发动机扭矩确定运行的发动机输出能量流。所述发动机输出能量残差模块与所述诊断系统估计模块通信，并构造成基于所述确定的发动机输出能量流和预期发动机输出能量流确定发动机输出能量残差。所述诊断系统估计模块构造成确定所述确定的发动机输出能量残差与表示正常冷起动排放控制的预定值是否符合。

根据下文中所提供的详细描述，本发明适用性的其它方面也是显而易见的。应当理解，尽管示出了本发明的优选实施例，但是其详细描述和具体实例仅仅是示意性目的，而不是限制本公开的范围。

附图说明

本文所示的附图仅仅是示意性目的，而不是以任何方式限制本公开的范围。

图1为根据本公开的车辆的示意图；

图2为图1中所示控制模块的控制框图；

图3为示出估计根据本发明的冷起动排放诊断系统的步骤的流程图；

图4为示出图3的测试可用条件估计的流程图；

图5为示出图3的系统质量计算的流程图；

图6为示出图3的实际能量输出计算的流程图；

图7为示出图3的设计发动机输出能量计算的流程图；

图8为示出图3的加权的能量残差计算的流程图；以及

图9为示出图3的测试结果的产生的流程图。

具体实施方式

实质上，下列优选实施例的描述仅仅是示意性的，而绝不是限制本发明及其应用或使用。为简便起见，附图中使用相同的附图标记来表示相似的元件。如本文所使用的，术语模块指的是专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一种或多种软件或固件程序的处理器(共享、专用或群组的)和存储器、组合逻辑电路或提供所述功能的其它合适部件。

参考图1，示意性地示出了典型的车辆10。车辆10可包括与进气系统14、排气系统16、燃料系统18和点火系统20连通的发动机12。进气系统14可包括进气歧管22和节气门24。节气门24可控制进入发动机12的空气流。燃料系统18可控制进入发动机12的燃料流，点火系统20可点燃通过进气系统14和燃料系统18提供给发动机12的空气/燃料混合物。空气/燃料混合物燃烧产生的废气可通过排气系统16排出发动机12。排气系统16可包括与催化转化器28连通的排气歧管26。催化转化器28从排气歧管26接收废气，并可降低废气的排放水平。

车辆10还可包括与燃料系统18和点火系统20通信的控制模块30。控制模块30还可与质量空气流量(MAF)传感器32、节气门位置传感器(TSP)34、歧管空气压力(MAP)传感器36、发动机速度传感器38、发动机冷却液温度传感器40、第一氧气传感器42、第二氧气传感器44和车速传感器46通信。