[发明专利]基于瞬态驾驶循环检测的发动机输出炭烟诊断控制系统

说明书

技术领域

本发明一般涉及内燃发动机控制系统，并且更具体来说，涉及内燃发动机诊断系统。

背景技术

燃烧储存在内燃发动机的汽缸中的空气/燃料混合物产生的废气是含有气态碳排放的不均匀混合物，气态碳排放诸如但不限于一氧化碳（“CO”）、未燃的碳氢化合物和氮的氧化物（“NOx”）以及包括凝相物质（液体和固体）的颗粒物质和炭烟。

车辆通常包括废气处理系统，包括一个或多个排气处理设备，诸如像颗粒过滤器。颗粒过滤器包括安置成与废气流体连通的过滤器基底。过滤器基底被配置成在废气流过其时收集颗粒物质和炭烟。

联邦政府指令的发动机输出性能要求变得越来越严格，因为与碳排放有关的关注点持续增加。通常使用发动机排出炭烟模型来估计发动机炭烟输出，该输出又用来诊断内燃发动机和颗粒过滤器的使用中性能。然而，常规的发动机排出炭烟模型可能不能以满足联邦政府指令的使用中速率性能要求所需的精确度来估计发动机炭烟输出。当在瞬态条件下操作内燃发动机时，例如，常规的发动机排出炭烟模型与颗粒物质传感器的组合可能导致错误的失败诊断或可能错误的通过诊断。

发明内容

在本发明的一个示例性实施例中，内燃发动机控制系统包括内燃发动机，该内燃发动机包括配置成在驾驶循环期间在其中执行空气/燃料混合物的燃烧的至少一个汽缸。电子发动机控制模块被配置成选择性地执行至少一个基于炭烟的诊断操作，该操作基于排出的炭烟来诊断内燃发动机。电子诊断评估模块与发动机控制模块电气通信并且被配置成在驾驶循环期间基于内燃发动机的至少一个瞬态驾驶事件来禁用至少一个基于炭烟的诊断操作。

在本发明的另一个示例性实施例中，一种控制内燃发动机的诊断系统的方法，该方法包括在驾驶循环期间在内燃发动机的汽缸中燃烧空气/燃料混合物。燃烧产生从汽缸排出的炭烟。方法进一步包括选择性地执行至少一个基于炭烟的诊断操作，该操作基于排出的炭烟来诊断内燃发动机。方法进一步包括在驾驶循环期间基于内燃发动机的至少一个瞬态驾驶事件来禁用至少一个基于炭烟的诊断操作。

本发明包括以下方案：

1. 一种内燃发动机控制系统，包括：

内燃发动机，包括配置成在驾驶循环期间在其中执行空气/燃料混合物的燃烧的至少一个汽缸，所述燃烧产生从所述至少一个汽缸排出的炭烟；

电子发动机控制模块，被配置成选择性地执行至少一个基于炭烟的诊断操作，所述操作基于排出的炭烟来诊断所述内燃发动机；以及

与发动机控制模块电气通信的电子诊断评估模块，所述诊断评估模块被配置成在所述驾驶循环期间基于所述内燃发动机的至少一个瞬态驾驶事件来禁用所述至少一个基于炭烟的诊断操作。

2. 如方案1所述的内燃发动机控制系统，其中所述诊断评估模块将检测出的瞬态驾驶事件的数量与瞬态阈值相比较，并且当检测出的瞬态驾驶事件的数量超出所述瞬态阈值时禁用所述至少一个基于炭烟的诊断操作。

3. 如方案2所述的内燃发动机控制系统，其中所述至少一个瞬态驾驶事件是基于空气的数量和传递到汽缸的燃料的数量中的至少一个来检测。

4. 如方案3所述的内燃发动机控制系统，其中所述瞬态事件是基于在取样的时间周期内燃料的所述数量的改变速率来检测。

5. 如方案4所述的内燃发动机控制系统，其进一步包括发动机输出速度传感器，所述发动机输出速度传感器输出指示所述内燃发动机的发动机速度的发动机输出速度信号；

其中所述诊断评估模块与所述发动机输出速度传感器电气通信，并且当发动机速度超出速度阈值时，确定燃料的数量的改变速率对应于瞬态驾驶事件。

6. 如方案5所述的内燃发动机控制系统，其中当检测到的瞬态驾驶事件的数量小于或等于所述瞬态阈值时，所述诊断评估模块确定稳态驾驶事件。

7. 如方案6所述的内燃发动机控制系统，其中所述诊断评估模块确定多个稳态驾驶事件和多个瞬态驾驶事件，并且基于在标准化的时间周期内检测到的稳态驾驶事件的总数量与在所述标准化的时间周期内检测到的瞬态驾驶事件的总数量的比较来输出标准化的瞬态驾驶事件。

8. 一种控制内燃发动机的诊断系统的方法，所述方法包括：

在驾驶循环期间在所述内燃发动机的至少一个汽缸中燃烧空气/燃料混合物，所述燃烧产生从所述至少一个汽缸排出的炭烟；

选择性地执行至少一个基于炭烟的诊断操作，所述操作基于排出的炭烟来诊断所述内燃发动机；以及