[发明专利]在具有跳过点火控制情况下的发动机诊断

说明书

描述了多种方法和装置用于在车辆行驶的同时在发动机的跳过点火运转期间进行发动机诊断。点火顺序的了解用于确定适当的时间来进行所选择的诊断和/或帮助更好地解释传感器输入或诊断结果。一方面，所选择的诊断在单个汽缸相对于在诊断中所使用的传感器被孤立地点火多次时执行。另一方面，所选择的诊断在发动机使用以下点火顺序运转的同时来进行：该点火顺序确保第一汽缸排中没有汽缸在多个发动机循环内被点火同时第二排中的汽缸至少有时被点火。当状况是正确之时，或者可以命令特定点火顺序实现一个或多个所选择的汽缸的所需的孤立或跳过之时，可以伺机进行所描述的测试。

本申请为申请号201480013081.7、申请日2014年3月12日的名为“在具有跳过点火控制情况下的发动机诊断”的专利申请的分案申请。

相关申请

本申请要求于2013年3月15日提交的美国临时申请号61/799,180的优先权，该申请通过引用结合在此。

背景技术

本发明总体上涉及在内燃发动机的跳过点火控制期间进行的动力传动系诊断。

跳过点火发动机控制被理解成提供包括可能提高燃料效率在内的多项益处。通常，跳过点火发动机控制设想在所选择的点火机会期间选择性地跳过某些汽缸的点火。因此，例如一个特定汽缸可能在一次点火机会期间被点火，并且然后在下一个点火机会期间可能被跳过并且然后在下一次点火机会期间被选择性地跳过或点火。这与常规可变排量发动机操作形成对照，在常规可变排量发动机操作中，在某些低负荷操作条件的过程中固定的一组汽缸被停用。

当在可变排量发动机中的一个汽缸被停用时，其气门不被致动，并且尽管活塞通常仍然往复运动，但燃料在动力冲程期间并不燃烧。由于“被停止”汽缸不输送任何净动力，所以成比例增加了其余汽缸上的负载，由此允许其余汽缸以提高的热力学效率运转。在跳过点火控制下，就以下意义上而言，汽缸还优选地在所跳过的工作循环期间停用：当这种气门停用机制有效时，空气不被泵送经过汽缸并且没有燃料被输送和/或燃烧。经常，在所跳过的工作循环期间没有空气被引入至停用的汽缸，由此减少泵送损失。然而，在其他情况下，可能希望在选定的被跳过的工作循环过程中，将排放气体捕获在已停用的汽缸内、或引进空气但不将其从已停用的汽缸释放。在此类情况下，所跳过的汽缸可以有效地充当气体弹簧。尽管停用被跳过的汽缸通常是优选的，但应认识到的是，在某些发动机中或在某些工作循环期间，或在希望真正停用汽缸的某些情形下，这可能不是可行的。当一个汽缸被跳过但未被停用时，在被跳过工作循环过程中，从进气歧管吸入的进入气体被有效地泵送穿过该汽缸。

大多数现代乘用车辆是通过由汽油或类似燃料供以动力的四冲程内燃发动机运行的。这些车辆通常装备有被结合到排气系统中以减少对环境有害的排放物的一个或多个催化转化器。这些催化转化器可以使用三向催化器，该三向催化器同时提供多个位点以用于还原和氧化化学反应。确切地，催化器使一氧化碳氧化成二氧化碳并且将碳氢化合物氧化成二氧化碳和水。催化器还将氮氧化物还原成N₂和O₂。为了有效地运转，必须将催化剂交替地暴露给氧化和还原排气流，这样使得氧化位点和还原位点均变得不饱和而失去其有效性。这通常是通过改变发动机正常运转期间关于化学计量点的燃料/空气比来完成的。

尽管跳过点火控制的概念已经存在很长时间，但其传统上还没有用于控制可商购的发动机，因此实施跳过点火控制的额外挑战是确保发动机的其他发动机/动力传动系统在跳过点火控制期间有效地工作。一种这样的系统与发动机诊断有关。如熟悉本领域的人员众所周知的，现代发动机管理系统在发动机运转的同时对与发动机排放物控制功能相关的部件进行大量诊断。这些诊断系统经常被称为“车载诊断”(OBD)系统，并且存在当发动机运行的同时进行的多个发动机诊断协议。现代的OBD系统储存并报告与不同车辆子系统(包括动力传动系)的运转和健康状态有关的大量信息。为了帮助报告，已经开发了多个标准化诊断监测器例程、主动测试、和相关联的故障代码(被称为OBD-II代码)以报告对特定感知到的故障的检测。