[发明专利]用于测量和平衡气缸空燃比的方法和系统

说明书

本公开提供了“用于测量和平衡气缸空燃比的方法和系统”。提供了用于操作发动机以诊断和补偿发动机中的气缸失衡的方法和系统。在一个示例中，一种方法可以包括：通过在存储于选择性催化还原(SCR)系统中的氨量大于阈值量并且多缸发动机的温度高于阈值温度时以稀空燃比(AFR)操作所述发动机来诊断所述发动机中的扭矩失衡；以及响应于所述诊断的扭矩失衡，调整针对每个气缸的燃料供给和火花正时，所述调整是基于在调整所述稀AFR时确定的每个气缸的AFR偏移。

技术领域

本说明书总体上涉及用于确定车辆的内燃发动机中的气缸间扭矩失衡的方法及系统。

背景技术

发动机排放合规性包括检测整个发动机气缸的空燃比(AFR)失衡。当一个或多个发动机气缸中的AFR与其他发动机气缸中的AFR不同时，可能会发生AFR失衡。例如，由于联接到每个气缸的空气通道的尺寸和形状变化、进气歧管泄漏、联接到每个气缸的燃料喷射器的燃料流量可变性、整个气缸的排气再循环分布不均匀以及整个气缸的抽取不均匀，可能会导致气缸AFR失衡。除了排放降低之外，气缸间AFR失衡可能会导致扭矩扰动，从而降低发动机性能和车辆操控性。

Behr等人在美国7,802,563中示出了一种用于检测气缸间AFR失衡的示例性方法。其中，基于通用排气氧(UEGO)传感器在选择的工况期间以等于或高于气缸的点火频率的频率做出的响应来识别AFR失衡。具体地，当发动机不在瞬态条件期间操作时，如果由UEGO传感器检测到的高频差分信号的积分高于阈值，则识别失衡。用于AFR失衡检测的又其他方法包括基于由压力传感器估计的排气歧管压力和/或由曲轴扭矩传感器估计的单独的气缸扭矩输出来检测AFR失衡。

然而，本文的发明人已认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，当如Behr的方法那样使用排气传感器时，可能存在其中由于排气在排气传感器处的混合不充分而未检测到气缸间AFR失衡的状况。此外，由于排气传感器的预热不足，因此排气传感器在发动机冷起动状况期间可能无法可靠地检测气缸间AFR失衡。作为另一个示例，当使用排气歧管压力来检测AFR失衡时，所述检测可能会受到压力传感器与气缸之间的距离的影响。随着距离的增加，来自其他气缸的排气更可能与来自正在评估的气缸的排气混合。因而，这些方法的可靠性可能会基于工况而变化，并且由于不可靠的AFR失衡检测而导致的任何调整都可能会导致进一步的AFR失衡和扭矩扰动。另外，用于AFR失衡检测的单独的气缸扭矩测量依赖于在相邻气缸上侵入性地喷射富/稀模式时进行的测量。这意味着连续的气缸固有地产生不同的扭矩特征，这可能会混淆失衡测量。

发明内容

在一个示例中，可以通过一种方法来解决上述问题，所述方法包括：通过在存储于选择性催化还原系统中的氨量大于阈值量并且多缸发动机的温度高于阈值温度时以稀空燃比(AFR)操作所述发动机来诊断所述发动机中的扭矩失衡；以及响应于所述扭矩失衡，基于在调整所述稀AFR时确定的每个气缸的AFR偏移来调整燃料供给。通过这种方式，可以在使用选择性催化还原(SCR)系统时准确地识别和补偿空气分布相关的AFR失衡以将由于稀化而引起的任何附加的NOx排放降至最低程度。