相關(guān)申請(qǐng)本申請(qǐng)包含與2013年6月25日提交的共同擁有的美國(guó)申請(qǐng)13/926,360、2013年8月23日提交的共同擁有的美國(guó)申請(qǐng)13/974,883以及于2013年8月23日提交的共同擁有的美國(guó)申請(qǐng)13/974,935的主題相關(guān)的主題。
背景技術(shù):
::本領(lǐng)域是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī),特別是二沖程循環(huán)對(duì)置活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。更具體地,本領(lǐng)域涉及配備有機(jī)械增壓器的對(duì)置活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣處理系統(tǒng)的車載診斷監(jiān)測(cè),以確定機(jī)械增壓器是否正常起作用。本領(lǐng)域還包括與機(jī)械增壓器操作相關(guān)聯(lián)的對(duì)置活塞空氣處理元件的診斷監(jiān)測(cè)。二沖程循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)是以曲軸的單個(gè)完整旋轉(zhuǎn)和連接到曲軸的活塞的兩個(gè)沖程來完成操作循環(huán)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。沖程通常表示為壓縮沖程和做功沖程。二沖程循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)示例是對(duì)置活塞式發(fā)動(dòng)機(jī),其中兩個(gè)活塞設(shè)置在汽缸的孔(bore)中,用于沿著汽缸的中心軸線在相反方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。每個(gè)活塞在下止點(diǎn)(bc)位置和上止點(diǎn)(tc)位置之間運(yùn)動(dòng),在下止點(diǎn)位置活塞最靠近汽缸的一端,在上止點(diǎn)位置活塞距該端最遠(yuǎn)。汽缸具有形成在汽缸側(cè)壁中的端口,其靠近相應(yīng)的bc活塞位置。對(duì)置活塞中的每個(gè)對(duì)置活塞控制端口中的一個(gè)端口,當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到其bc位置時(shí)打開端口,并且在活塞從bc朝向其tc位置運(yùn)動(dòng)時(shí)閉合端口。端口中的一個(gè)用于將增壓空氣(有時(shí)稱為“掃氣(scavenging)空氣”)引入孔中,另一個(gè)端口提供燃燒產(chǎn)物離開孔的通道;這些分別被稱為“進(jìn)氣”和“排氣”端口(在一些描述中,進(jìn)氣端口被稱為“空氣”端口或“掃氣”端口)。在直流掃氣的對(duì)置活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)中,當(dāng)排氣流出其排氣端口時(shí),加壓的增壓空氣通過其進(jìn)氣端口進(jìn)入汽缸,因此氣體沿單向(“直流”)流過汽缸——從進(jìn)氣端口到排氣端口。參考圖1,二沖程循環(huán)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)體現(xiàn)在具有至少一個(gè)有端口的汽缸50的對(duì)置活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)10中。例如,發(fā)動(dòng)機(jī)可以具有一個(gè)有端口的汽缸、兩個(gè)有端口的汽缸、三個(gè)有端口的汽缸或四個(gè)或更多個(gè)有端口的汽缸。每個(gè)有端口的汽缸50具有孔52和在汽缸壁的相應(yīng)端部中形成或機(jī)加工的縱向間隔開的進(jìn)氣端口54和排氣端口56。進(jìn)氣端口54和排氣端口56中的每個(gè)包括開口的一個(gè)或多個(gè)圓周陣列,其中相鄰開口由實(shí)心橋隔開。在一些描述中,每個(gè)開口被稱為“端口”;然而,此類“端口”的圓周陣列的構(gòu)造與圖1所示的端口構(gòu)造沒有差異。活塞60和活塞62可滑動(dòng)地設(shè)置在每個(gè)汽缸的孔52中,其中活塞端面61和63彼此相對(duì)?;钊?0的運(yùn)動(dòng)控制進(jìn)氣端口54的操作?;钊?2的運(yùn)動(dòng)控制排氣端口56的操作。因此,端口54和端口56被稱為“活塞控制的端口”。控制排氣端口(“排氣活塞”)的活塞60聯(lián)接到曲軸71??刂瓢l(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣端口(“進(jìn)氣端口”)的活塞62聯(lián)接到曲軸72。當(dāng)活塞60和活塞62接近相應(yīng)tc位置時(shí),燃燒室被限定在端表面61和端表面63之間的孔52中。燃料通過位于通過汽缸50的側(cè)壁的開口中的至少一個(gè)燃料噴射器噴嘴70被直接噴射到燃燒室中。燃料與通過進(jìn)氣端口54引入的增壓空氣混合。當(dāng)混合物在端面之間被壓縮時(shí),該混合物達(dá)到引起燃料點(diǎn)火的溫度;在一些實(shí)例中,點(diǎn)火可以通過火花塞或電熱塞輔助。之后進(jìn)行燃燒。發(fā)動(dòng)機(jī)10包括空氣處理系統(tǒng)80,該空氣處理系統(tǒng)80管理提供至發(fā)動(dòng)機(jī)10的增壓空氣的輸送和由發(fā)動(dòng)機(jī)10提供的排氣的輸送。代表性的空氣處理系統(tǒng)構(gòu)造包括增壓空氣子系統(tǒng)和排氣子系統(tǒng)。增壓空氣子系統(tǒng)接收并且壓縮空氣,并且包括將壓縮空氣傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣端口的增壓空氣通道??梢蕴峁┮粋€(gè)或多個(gè)壓縮級(jí)。例如,增壓空氣子系統(tǒng)可以包括渦輪驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)和機(jī)械增壓器中的一者或兩者。增壓空氣通道通常包括至少一個(gè)空氣冷卻器,其經(jīng)聯(lián)接以在傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣端口之前接收并且冷卻增壓空氣(或包括增壓空氣的氣體混合物)。排氣子系統(tǒng)包括排氣通道,排氣通道將排氣產(chǎn)物從發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣端口輸送以便傳輸?shù)狡渌艢饨M件。用于對(duì)置活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的典型空氣處理系統(tǒng)在圖1中示出??諝馓幚硐到y(tǒng)80可以包括具有渦輪機(jī)121的渦輪增壓器120和在共同軸123上旋轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)122。渦輪機(jī)121聯(lián)接到排氣子系統(tǒng),而壓縮機(jī)122聯(lián)接到增壓空氣子系統(tǒng)。渦輪增壓器120從排氣中提取能量,該排氣離開排氣端口56,并直接從一個(gè)或多個(gè)排氣端口56或從排氣歧管125或收集通過一個(gè)或多個(gè)排氣端口56輸出的排氣的排氣室或排氣箱流動(dòng)到排氣通道124中。在這方面,渦輪機(jī)121通過穿過其的排氣旋轉(zhuǎn)。這使壓縮機(jī)122旋轉(zhuǎn),從而使得其通過壓縮新鮮空氣來產(chǎn)生增壓空氣。由壓縮機(jī)122輸出的增壓空氣通過增壓空氣通道126流入冷卻器127,由此,增壓空氣由機(jī)械增壓器110泵送到進(jìn)氣端口。由機(jī)械增壓器110壓縮的增壓空氣能夠通過冷卻器29被輸出到進(jìn)氣歧管130或用于提供至一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣端口54的進(jìn)氣室或者進(jìn)氣箱。在一些實(shí)例中,為了減少不想要的排放物,排氣產(chǎn)物可以通過排氣再循環(huán)(egr)通道131再循環(huán)進(jìn)入增壓空氣通道。對(duì)置活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)被提供有發(fā)動(dòng)機(jī)控制機(jī)構(gòu)——基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng),該基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)包括聯(lián)接至遍布發(fā)動(dòng)機(jī)的相關(guān)聯(lián)傳感器、致動(dòng)器和其他機(jī)器的一個(gè)或多個(gè)電子控制單元,其支配各種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的操作,包括空氣處理系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和其他系統(tǒng)。支配空氣處理系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制元件統(tǒng)稱為“空氣處理控制機(jī)構(gòu)”。在用于二沖程循環(huán)對(duì)置活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣處理系統(tǒng)中,機(jī)械增壓器執(zhí)行許多重要功能。例如,機(jī)械增壓器提供正增壓空氣壓力以驅(qū)動(dòng)通過汽缸的直流掃氣。此外,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)加速時(shí),機(jī)械增壓器傳輸升壓(增加的空氣壓力)。另外,可以采用機(jī)械增壓器通過egr通道泵送再循環(huán)排氣產(chǎn)物。在許多實(shí)例中,機(jī)械增壓器是對(duì)置活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)中的空氣處理系統(tǒng)的關(guān)鍵組件中的一個(gè)。機(jī)械增壓器性能劣化能夠?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)的排放物、總體性能和耐久性產(chǎn)生顯著負(fù)面影響。顯然,重要的是,監(jiān)測(cè)和診斷機(jī)械增壓器的性能并在其性能低于可接受極限時(shí)提供清楚的指示。因此,存在對(duì)于用于對(duì)置活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣處理控制機(jī)構(gòu)的需要,該空氣處理控制機(jī)構(gòu)能夠確認(rèn)機(jī)械增壓器正確地操作并且診斷和報(bào)告可在機(jī)械增壓器操作中發(fā)生的故障。機(jī)械增壓器的最佳操作可需要使得能夠調(diào)節(jié)由機(jī)械增壓器輸出的增壓空氣的壓力的附加元件。在這方面,通常的情況是,通過直接驅(qū)動(dòng)元件將機(jī)械增壓器的葉輪聯(lián)接到曲軸,使得葉輪不能獨(dú)立于曲軸旋轉(zhuǎn)。機(jī)械增壓器和曲軸之間的固定關(guān)系供給了升壓(由機(jī)械增壓器壓縮的增壓空氣)的剛性和不精確的調(diào)控。為了在此類條件下調(diào)整升壓壓力并得到增壓空氣處理的更大精度,旁通閥被提供成與機(jī)械增壓器出口下游的增壓空氣通道流體連通,以根據(jù)需要響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)操作而調(diào)節(jié)由機(jī)械增壓器產(chǎn)生的升壓空氣的壓力。在其他實(shí)例中,機(jī)械增壓器可以由具有使得能夠獨(dú)立于曲軸控制機(jī)械增壓器的速度的變速器的可變速度設(shè)備驅(qū)動(dòng)。在一些實(shí)例中,機(jī)械增壓器性能的明顯劣化能夠由控制或調(diào)整機(jī)械增壓操作的元件的故障性能引起。例如,粘性機(jī)械增壓器旁通閥或故障旁通閥致動(dòng)器能夠以與具有缺陷帶的機(jī)械增壓器的性能不可區(qū)分的方式損害空氣處理系統(tǒng)的升壓響應(yīng)。在另一實(shí)例中,如在具有受損轉(zhuǎn)子的機(jī)械增壓器的情況下會(huì)發(fā)生的那樣,具有劣化的變速器的可變速度機(jī)械增壓器驅(qū)動(dòng)器能夠引起升壓壓力波動(dòng)。顯然,重要的是連續(xù)地監(jiān)測(cè)和診斷控制或調(diào)整機(jī)械增壓器操作的元件的性能,以及如果此類元件的性能低于可接受的極限,則采取適當(dāng)動(dòng)作。因此,存在對(duì)于用于對(duì)置活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣處理控制機(jī)構(gòu)的需要,該空氣處理控制機(jī)構(gòu)能夠確認(rèn)影響機(jī)械增壓器操作的空氣處理系統(tǒng)元件正確地操作,以及診斷和報(bào)告在空氣處理系統(tǒng)元件的操作中可出現(xiàn)的故障。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:因此,有利的是將診斷結(jié)合到用于配備有機(jī)械增壓器的對(duì)置活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣處理系統(tǒng)的控制機(jī)構(gòu)中,該控制機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)機(jī)械增壓器并檢測(cè)會(huì)使機(jī)械增壓器無法將所期望的壓縮的增壓空氣供應(yīng)傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣端口的故障。進(jìn)一步期望的是,將此類診斷賦予這樣的能力,該能力為監(jiān)測(cè)控制或調(diào)整機(jī)械增壓器操作的元件,以及檢測(cè)會(huì)使機(jī)械增壓器無法將所期望的壓縮的增壓空氣供應(yīng)傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)的在那些元件中的故障。在一些實(shí)例中,期望的是,將診斷結(jié)合到用于對(duì)置活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣處理系統(tǒng)的控制機(jī)構(gòu)中,該控制機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)機(jī)械增壓器以及機(jī)械增壓器旁通閥和機(jī)械增壓器可變速度驅(qū)動(dòng)器中的一者或兩者,以檢測(cè)將使機(jī)械增壓器無法將所期望的壓縮的增壓空氣供應(yīng)傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣端口的故障。二沖程循環(huán)對(duì)置活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)配備有監(jiān)測(cè)和支配發(fā)動(dòng)機(jī)操作的發(fā)動(dòng)機(jī)控制機(jī)構(gòu),該發(fā)動(dòng)機(jī)操作包括具有機(jī)械增壓器的空氣處理系統(tǒng)的操作。根據(jù)一個(gè)方面,空氣處理控制機(jī)構(gòu)包括用于確認(rèn)機(jī)械增壓器正確地操作的診斷系統(tǒng)。診斷系統(tǒng)診斷和報(bào)告機(jī)械增壓器操作中可發(fā)生的故障。優(yōu)選地,診斷系統(tǒng)是車載診斷布置。根據(jù)另一方面,空氣處理控制機(jī)構(gòu)執(zhí)行診斷方法,該診斷方法監(jiān)測(cè)機(jī)械增壓器操作并報(bào)告故障,該故障將使機(jī)械增壓器無法將所期望的加壓增壓空氣供應(yīng)傳輸?shù)綄?duì)置活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣端口。優(yōu)選地,該診斷方法由車載診斷系統(tǒng)執(zhí)行。根據(jù)另一方面,空氣處理控制機(jī)構(gòu)包括診斷系統(tǒng)和由此執(zhí)行的診斷方法,以確認(rèn)機(jī)械增壓器以及機(jī)械增壓器旁路閥和機(jī)械增壓器可變速度驅(qū)動(dòng)器中的一個(gè)正確地操作。優(yōu)選地,診斷系統(tǒng)是車載診斷布置。附圖說明下述附圖旨在示出在下面公開內(nèi)容中論述的原理和示例。附圖并不一定按任何比例繪制。圖1是配備有空氣處理系統(tǒng)的對(duì)置活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的示圖并且被適當(dāng)?shù)貥?biāo)記為“現(xiàn)有技術(shù)”。圖2是配備有控制機(jī)構(gòu)的二沖程循環(huán)對(duì)置活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣處理系統(tǒng)的示意圖,該空氣處理系統(tǒng)包括用于監(jiān)測(cè)機(jī)械增壓器的操作的診斷系統(tǒng),空氣處理系統(tǒng)借助該診斷系統(tǒng)配備有車載診斷能力。圖3是能夠與圖2的空氣處理系統(tǒng)一起使用的車載診斷系統(tǒng)的示意圖。圖4是能夠與圖2的空氣處理系統(tǒng)一起使用的車載診斷過程的流程圖。圖5是表的示意圖解,該表能夠用于圖2的空氣處理系統(tǒng)的車載診斷以將車載診斷測(cè)量結(jié)果和/或估計(jì)值與所監(jiān)測(cè)元件的預(yù)期響應(yīng)相關(guān)。圖6是能夠與圖2的空氣處理系統(tǒng)一起使用的車載機(jī)械增壓器診斷過程的流程圖。圖7是能夠與圖2的空氣處理系統(tǒng)一起使用的車載機(jī)械增壓器旁通閥診斷過程的流程圖。圖8是能夠與圖2的空氣處理系統(tǒng)一起使用的第一車載機(jī)械增壓器可變速度驅(qū)動(dòng)器診斷過程的示圖。圖9是能夠與圖2的空氣處理系統(tǒng)一起使用的第二車載機(jī)械增壓器可變速度驅(qū)動(dòng)器診斷過程的示圖。具體實(shí)施方式對(duì)置活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)空氣處理系統(tǒng):用于二沖程循環(huán)對(duì)置活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)201(諸如圖1所示發(fā)動(dòng)機(jī))的空氣處理系統(tǒng)200在圖2中示意性示出??諝馓幚硐到y(tǒng)200包括從驅(qū)動(dòng)單元212接收輸入旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的機(jī)械增壓器210。雖然附圖示出驅(qū)動(dòng)單元212與機(jī)械增壓器210分離,但這不意指排除將這些元件集成到單個(gè)單元中的選項(xiàng)。機(jī)械增壓器210包括入口213和出口214。優(yōu)選地但并非必要地,空氣處理系統(tǒng)200還包括具有渦輪機(jī)221和壓縮機(jī)222的渦輪機(jī)械增壓器220。渦輪機(jī)221聯(lián)接到排氣通道224,而壓縮機(jī)222聯(lián)接到增壓空氣通道225。渦輪機(jī)221通過從發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣端口156排出并通過排氣通道224輸送的排氣轉(zhuǎn)動(dòng)(spun)。這使壓縮機(jī)222轉(zhuǎn)動(dòng),從而使壓縮機(jī)222通過壓縮流入增壓空氣通道中的進(jìn)氣空氣而產(chǎn)生增壓空氣。由壓縮機(jī)222輸出的壓縮的增壓空氣通過增壓空氣通道225被輸送到冷卻器227。在該配置中,機(jī)械增壓器210構(gòu)成空氣處理系統(tǒng)200中的第二級(jí)壓縮(在壓縮機(jī)222之后)。在任何情況下,機(jī)械增壓器210壓縮增壓空氣通道中的空氣并且將壓縮的增壓空氣(有時(shí)稱為“升壓”)提供到對(duì)置活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣端口154。在一些實(shí)例中,可以提供冷卻器229以冷卻機(jī)械增壓器210的輸出物??蛇x地,空氣處理系統(tǒng)可以包括egr分支230,以經(jīng)由egr混合器226將排氣產(chǎn)物從排氣通道224輸送到增壓空氣通道225。空氣處理系統(tǒng)的氣體輸送配置的控制由這樣的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn),該機(jī)構(gòu)包括編程的ecu(發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元)240、在ecu上執(zhí)行的空氣處理過程、空氣處理閥和相關(guān)聯(lián)的致動(dòng)器、機(jī)械增壓器210和發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器??諝馓幚硐到y(tǒng)控制通過可變閥的設(shè)定來實(shí)行。在這方面,例如,機(jī)械增壓器旁通閥231使得由機(jī)械增壓器210生成的增壓空氣通過旁通通道232流出,以便調(diào)整在進(jìn)氣端口154處的增壓空氣壓力并抑制喘振。egr閥233調(diào)節(jié)通過egr分支230輸送到增壓空氣通道225的排氣的量以便控制排放。廢氣門閥235使渦輪機(jī)221周圍的排氣分流,以便保護(hù)渦輪機(jī)械增壓器組件免受空氣處理系統(tǒng)中的壓力波動(dòng)。背壓閥237調(diào)控在渦輪機(jī)出口處的排氣壓力,以便在起動(dòng)期間快速加熱發(fā)動(dòng)機(jī)。對(duì)于快速、精確的自動(dòng)操作,優(yōu)選的是,空氣處理系統(tǒng)中的這些和其他閥門是高速的、計(jì)算機(jī)控制的設(shè)備,具有連續(xù)可變的設(shè)定。ecu240與響應(yīng)于ecu發(fā)出的控制信號(hào)而操作閥的致動(dòng)器(未示出)進(jìn)行控制通信。ecu240通過各種空氣處理傳感器監(jiān)測(cè)空氣處理系統(tǒng)操作條件。在這方面,例如,機(jī)械增壓器進(jìn)氣增壓空氣壓力和出口增壓空氣壓力分別用氣體壓力傳感器252和氣體壓力傳感器254測(cè)量。進(jìn)入增壓空氣子系統(tǒng)中的空氣質(zhì)量流量由傳感器255測(cè)量;egr通道中的排氣質(zhì)量流量由傳感器256測(cè)量;而在機(jī)械增壓器入口213處的氣體溫度由氣體溫度傳感器257測(cè)量。為了本說明書的目的,這些傳感器和其他傳感器可以包括物理測(cè)量?jī)x器和/或虛擬系統(tǒng)。附圖中示出的傳感器位置指示在空氣處理系統(tǒng)中可以獲得測(cè)量參數(shù)值(如果通過物理儀器測(cè)量)的位置。在大多數(shù)情況下,為了獲得對(duì)于其操作必要的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力,機(jī)械增壓器210通常經(jīng)由曲軸驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置直接聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)。在這些情況下,機(jī)械增壓器的速度取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的速度。在一些實(shí)例中,期望的是,能夠獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速而使機(jī)械增壓器的速度變化,以便得到增壓空氣控制上的更大靈活性和精度,這能夠改善空氣處理操作并有助于達(dá)成最佳發(fā)動(dòng)機(jī)性能。例如,在當(dāng)需要快速加速時(shí)的低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下,機(jī)械增壓器的更快旋轉(zhuǎn)傳輸比常規(guī)聯(lián)接到發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的可用的升壓水平高的升壓水平。因此,可為這種情況:驅(qū)動(dòng)器212配備有變速器,變速器使得在空氣處理控制機(jī)構(gòu)的命令下使機(jī)械增壓器能夠獨(dú)立于曲軸以連續(xù)可變或遞增可變的速度驅(qū)動(dòng)。在這些實(shí)例中的一些中,機(jī)械增壓器旁通閥231可為多余的。也就是說,可變速度驅(qū)動(dòng)器供給的機(jī)械增壓器速度的變化越大,則旁通閥需要調(diào)整升壓壓力的可能性越小。然而,可存在這樣的實(shí)例,其中驅(qū)動(dòng)單元被構(gòu)造成提供有限數(shù)量的速度(例如兩個(gè)速度),并且升壓壓力控制的靈活性可需要機(jī)械增壓器旁通閥的操作。此類實(shí)例在本公開中解決。參考圖2和圖3,響應(yīng)于由各種發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器測(cè)量的發(fā)動(dòng)機(jī)條件,ecu240執(zhí)行空氣處理控制過程,以根據(jù)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)操作狀態(tài)需要配置空氣處理系統(tǒng)的氣體輸送配置??諝馓幚砜刂七^程包括在發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間連續(xù)執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)空氣處理過程242,以及作為發(fā)動(dòng)機(jī)操作而循環(huán)執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)診斷過程244。在發(fā)動(dòng)機(jī)組裝并準(zhǔn)備安裝或已經(jīng)安裝在例如車輛或船只中的程度上,借助ecu240及其執(zhí)行的控制過程(包括可用或位于安裝上的診斷),控制和診斷被認(rèn)為是“車載的”。車載診斷(“obd”)包括報(bào)告能力,改報(bào)告能力提供信息和/或故障代碼,或與發(fā)動(dòng)機(jī)組件和系統(tǒng)的可操作性或不可操作性有關(guān)的視覺和/或聽覺指示。ecu240由微處理器、相關(guān)聯(lián)程序存儲(chǔ)件、程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)件構(gòu)成。使ecu能夠進(jìn)行各種控制和診斷過程的代碼駐留在程序存儲(chǔ)件中。與ecu格式相關(guān)聯(lián)或處于ecu格式的接口電子器件輸入數(shù)據(jù)信號(hào)并生成輸出控制和信息信號(hào),并且將ecu與傳感器、致動(dòng)器、顯示器、指示器和其他外圍設(shè)備連接。ecu240執(zhí)行各種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)控制過程,包括用于控制空氣處理和燃料噴射系統(tǒng)的過程。此類過程可以包括開環(huán)和/或閉環(huán)空氣處理過程。這些過程使用與對(duì)置活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)空氣處理系統(tǒng)的操作相關(guān)聯(lián)的控制參數(shù)的值,并且基于控制參數(shù)值執(zhí)行各種規(guī)程以控制空氣處理元件。ecu240可以通過包括傳感器測(cè)量、表查找、計(jì)算、估計(jì)和程序申明(programdeclaration)的多種手段中的任何一種或多種來獲得控制參數(shù)值。在以下說明書中數(shù)據(jù)獲取的任何特定手段的描述僅供例示目的,而不旨在排除、否認(rèn)或放棄任何替代方案。ecu240包括寄存器245和寄存器247,寄存器245接收來自傳感器的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入,寄存器247存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換成傳送至致動(dòng)器的控制信號(hào)的命令。對(duì)于該類型對(duì)置活塞空氣處理控制機(jī)構(gòu)的示例,參見2013年6月25日提交的共同擁有的美國(guó)申請(qǐng)13/926,360,名稱為“用于直流換氣的對(duì)置活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣處理控制(airhandlingcontrolforopposed-pistonengineswithuniflowscavenging)”。根據(jù)本公開的一個(gè)方面,用于支配空氣處理系統(tǒng)(諸如圖2的系統(tǒng)200)的控制機(jī)構(gòu)包括確認(rèn)機(jī)械增壓器210正確地起作用的車載診斷系統(tǒng)。診斷系統(tǒng)診斷并報(bào)告可在機(jī)械增壓器中和在與機(jī)械增壓器性能相關(guān)聯(lián)的空氣處理元件中發(fā)生的故障。根據(jù)圖3,診斷系統(tǒng)包括ecu240、氣體壓力傳感器252和氣體壓力傳感器254以及ecu240上的一個(gè)或多個(gè)診斷過程244和相關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)表249。診斷結(jié)果和/或故障由診斷控制過程通過引起一個(gè)或多個(gè)obd故障指示輸出的obd監(jiān)測(cè)器262報(bào)告。此類故障指示可以包括指示器燈和圖標(biāo)、診斷代碼和信息讀出中的一個(gè)或多個(gè)。傳感器252測(cè)量在機(jī)械增壓器入口213附近的機(jī)械增壓器上游的增壓空氣通道中的增壓空氣的壓力。傳感器254測(cè)量在機(jī)械增壓器出口214附近的機(jī)械增壓器下游的增壓空氣通道中的壓力。用于機(jī)械增壓器及有關(guān)組件的車載診斷:機(jī)械增壓器的構(gòu)造和操作是常規(guī)的。驅(qū)動(dòng)單元接收通常從曲軸中的一個(gè)獲得的機(jī)械輸入驅(qū)動(dòng),并響應(yīng)于該機(jī)械輸入驅(qū)動(dòng)生成輸出驅(qū)動(dòng)。所輸出驅(qū)動(dòng)聯(lián)接到機(jī)械增壓器的輸入軸并且引起機(jī)械增壓器的壓縮機(jī)構(gòu)中的一個(gè)或多個(gè)元件旋轉(zhuǎn)。根據(jù)圖3,在一定輸入壓力(pin)下送入壓縮機(jī)構(gòu)的空氣被壓縮(加壓)并且壓縮的空氣以一定輸出壓力(pout)通過機(jī)械增壓器(sc)210輸出。氣體壓力傳感器252測(cè)量pin;氣體壓力傳感器254測(cè)量pout。通過改變由機(jī)械增壓器輸出的壓縮的增壓空氣的流速以控制空氣處理系統(tǒng)操作是有用的,以便在發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)工作范圍內(nèi)優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)性能。增壓空氣流量能夠通過旁通通道232改變,該旁通通道232的輸入端與機(jī)械增壓器出口214下游的增壓空氣通道225流體連通。在旁通通道232中提供旁通閥231使得能夠調(diào)整在機(jī)械增壓器出口214的下游的增壓空氣壓力。參考圖2、圖3和圖4,初始空氣處理診斷過程400確定發(fā)動(dòng)機(jī)空氣處理性能是否在預(yù)期參數(shù)值內(nèi)。具體地,過程400監(jiān)測(cè)和評(píng)估機(jī)械增壓器性能;在一些實(shí)例中,該過程還監(jiān)測(cè)和評(píng)估與機(jī)械增壓器操作密切相關(guān)聯(lián)的空氣處理元件(諸如旁通閥231和/或驅(qū)動(dòng)器212)的性能。過程400在狀態(tài)402通過確定空氣處理傳感器的操作有效性而開始。在狀態(tài)402中,檢查傳感器操作用于進(jìn)入增壓空氣子系統(tǒng)中的空氣質(zhì)量流量(傳感器255)、egr通道中的排氣質(zhì)量流量(傳感器256),以及機(jī)械增壓器的進(jìn)氣和出口壓力(分別通過傳感器252和傳感器254);還檢查用于其他測(cè)量的傳感器操作。在狀態(tài)404中進(jìn)行檢查以確定氣流傳感器是否生成有效數(shù)據(jù)信號(hào)。傳感器失效在狀態(tài)410處停止診斷過程400,因?yàn)槿魏芜M(jìn)一步的診斷將是無效的。如果傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)被確定為有效,則在狀態(tài)406中執(zhí)行車載機(jī)械增壓器診斷、機(jī)械增壓器旁通閥診斷和機(jī)械增壓器可變速度驅(qū)動(dòng)器診斷過程中的一個(gè)或多個(gè),以確定這些空氣處理系統(tǒng)元件是否在相應(yīng)建立的操作參數(shù)值內(nèi)起作用。這些obd過程可以以一些優(yōu)選順序(同時(shí)或以重疊方式)執(zhí)行。另外,這些obd過程可以包括單獨(dú)的或交錯(cuò)的例程。在狀態(tài)408中,如果這些元件在相應(yīng)設(shè)計(jì)參數(shù)內(nèi)操作,則診斷過程400在狀態(tài)410中完成和停止。然而,如果任何診斷過程指示故障,則在狀態(tài)412中觸發(fā)obd監(jiān)測(cè)器,這引起在狀態(tài)413中輸出obd故障指示。如果故障或空氣處理系統(tǒng)失效足夠嚴(yán)重,則空氣處理控制系統(tǒng)可關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。機(jī)械增壓器診斷過程:參考圖2和圖3,并且假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)配備有渦輪機(jī)械增壓器和egr分支,混合器226將從壓縮機(jī)222出來的增壓空氣與再循環(huán)排氣混合。因此,通過egr,進(jìn)入機(jī)械增壓器210的氣體質(zhì)量流量包括由傳感器255測(cè)量的進(jìn)入增壓空氣通道的質(zhì)量空氣流量,以及由傳感器256測(cè)量的通過egr通道的再循環(huán)排氣的質(zhì)量流量?;旌衔锿ㄟ^機(jī)械增壓器210進(jìn)一步壓縮。如果機(jī)械增壓器性能下降到低于可接受極限,則空氣處理系統(tǒng)將不能將所期望的增壓空氣量提供到發(fā)動(dòng)機(jī),且因此可不滿足性能要求。因此,提供obd過程以評(píng)估機(jī)械增壓器的操作是有用的?,F(xiàn)在參考圖3,通過機(jī)械增壓器210的氣體(增壓空氣)的體積流量是機(jī)械增壓器速度(rpmsc)和機(jī)械增壓器210兩側(cè)的壓力比率(pout/pin)的函數(shù)。這種關(guān)系能夠?yàn)樾碌臋C(jī)械增壓器映射并作為具有圖5所示形式的二維查找表(sc性能表)存儲(chǔ)在ecu240中,該表由第一參數(shù)值和第二參數(shù)值(分別為par1和par2)索引。對(duì)于機(jī)械增壓器診斷過程,通過機(jī)械增壓器的體積流量值在sc性能表中通過機(jī)械增壓器速度(rpmsc)和壓力比率(pout/pin)來索引。機(jī)械增壓器的速度能夠通過速度傳感器(未示出)從機(jī)械增壓器輸入驅(qū)動(dòng)的來源(諸如曲軸)或可變速度驅(qū)動(dòng)的來源常規(guī)地獲得。然后,第一機(jī)械增壓器質(zhì)量流量值(wsc1,單位kg/s)能夠通過以下方式計(jì)算:將通過機(jī)械增壓器入口壓力(pin)和機(jī)械增壓器溫度(tin,由溫度傳感器257測(cè)量)計(jì)算的機(jī)械增壓器入口密度乘以從sc性能表獲得的機(jī)械增壓器體積流量值。在機(jī)械增壓器旁通閥231閉合的情況下,獲得第二機(jī)械增壓器質(zhì)量流量值(wsc2,單位kg/s)。第二質(zhì)量流量值是基于進(jìn)入空氣處理系統(tǒng)中的空氣的質(zhì)量流量(wair,單位kg/s),其通過質(zhì)量空氣流量傳感器測(cè)量。如果空氣處理系統(tǒng)不包括egr,則wsc2=wair。如果空氣處理系統(tǒng)包括egr,則進(jìn)入機(jī)械增壓器中的質(zhì)量流量通過將質(zhì)量空氣流量傳感器的輸出和egr質(zhì)量流量傳感器的輸出(wegr,單位kg/s)相加而獲得;因此,wsc2=wair+wegr。當(dāng)機(jī)械增壓器旁通閥231完全閉合時(shí),第一機(jī)械增壓器質(zhì)量流量值wsc1應(yīng)當(dāng)在第二機(jī)械增壓器質(zhì)量流量值wsc2的校準(zhǔn)范圍內(nèi)。如果機(jī)械增壓器的性能下降,則借助于機(jī)械增壓器映射獲得的流量將高于基于wair計(jì)算的總質(zhì)量流量。隨著機(jī)械增壓器的性能劣化,這種差異將增加,直到達(dá)到預(yù)定極限l1。圖6示出能夠與圖2的空氣處理系統(tǒng)一起和/或在過程400的狀態(tài)406期間使用的車載機(jī)械增壓器診斷過程600的一個(gè)實(shí)施例。在狀態(tài)602中,確定機(jī)械增壓器旁通閥231的設(shè)定。如果閥閉合,則過程轉(zhuǎn)到狀態(tài)604;如果不是,則閥在狀態(tài)606中閉合,并且過程轉(zhuǎn)到狀態(tài)604。在狀態(tài)604中,確定質(zhì)量流量值wsc1,并且然后在狀態(tài)608中確定第二質(zhì)量流量值wsc2。然后,過程600轉(zhuǎn)到狀態(tài)610,其中獲得比較值并且然后作出比較值是否滿足由(wsc1-wsc2>l1)確定的預(yù)定性能極限l1限定的質(zhì)量流量性能測(cè)量。如果不超過極限l1,則機(jī)械增壓器在規(guī)格內(nèi)執(zhí)行,并且在狀態(tài)612中,診斷過程將比較值與機(jī)械增壓器可操作成將壓縮的增壓空氣提供到對(duì)置活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞控制的進(jìn)氣端口的診斷結(jié)論相關(guān)。然后,該過程轉(zhuǎn)到狀態(tài)614,在614處另一個(gè)obd過程運(yùn)行。如果超過極限,則機(jī)械增壓器性能劣化,并且在狀態(tài)616中診斷過程將比較值與機(jī)械增壓器不可操作成將壓縮的增壓空氣提供到對(duì)置活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞控制的進(jìn)氣端口的診斷結(jié)論相關(guān),并且過程600轉(zhuǎn)到狀態(tài)614,在該事件中,obd監(jiān)測(cè)器被觸發(fā)并且輸出機(jī)械增壓器性能故障指示。過程在狀態(tài)618中停止。ecu240從狀態(tài)614根據(jù)總體空氣處理控制方案執(zhí)行另一個(gè)診斷過程。例如,ecu240可以執(zhí)行機(jī)械增壓器旁通閥診斷過程和/或機(jī)械增壓器可變速度驅(qū)動(dòng)器診斷過程。機(jī)械增壓器旁通閥診斷過程:參考圖2和圖3,通過調(diào)節(jié)機(jī)械增壓器旁通閥231的開度(位置)控制由機(jī)械增壓器210提供到進(jìn)氣端口154的增壓空氣壓力的升壓。優(yōu)選地,機(jī)械增壓器旁通閥231在ecu240的控制下由機(jī)電致動(dòng)器234操作。在這方面,ecu240產(chǎn)生旁通閥設(shè)定命令(bv_set),該命令由接口電子器件轉(zhuǎn)換為傳送到致動(dòng)器234的控制信號(hào)。例如,控制信號(hào)可以包括脈沖寬度調(diào)制(pwm)信號(hào),該脈沖寬度調(diào)制(pwm)信號(hào)使致動(dòng)器234將旁通閥231設(shè)定成在其中沒有增壓空氣穿過閥的完全閉合位置和完全打開位置之間的范圍內(nèi)的位置。優(yōu)選地,位置傳感器236產(chǎn)生指示閥的當(dāng)前設(shè)定的信號(hào)。如果旁通閥性能下降到低于可接受極限,則空氣處理系統(tǒng)將不能將所期望量增壓空氣和再循環(huán)排氣提供到發(fā)動(dòng)機(jī),且因此可不滿足排放物要求。因此,提供用于評(píng)估機(jī)械增壓器旁通閥的操作的obd過程是有用的。在下面的論述中,空氣處理參數(shù)由以下符號(hào)代表(其中“sc”表示機(jī)械增壓器):wsc_valve=通過旁通閥的質(zhì)量流量速率(kg/s)wsc_table=從sc性能表估計(jì)的通過sc的質(zhì)量流量速率(kg/s)wair=進(jìn)入空氣處理系統(tǒng)中的新鮮空氣的質(zhì)量流量速率(kg/s)wegr=進(jìn)入增壓空氣子系統(tǒng)中的egr質(zhì)量流量速率(kg/s)aeff=基于閥門開度的旁通閥的有效流動(dòng)面積(m2)bvset=旁通閥的當(dāng)前打開設(shè)定θvalve=旁通閥打開百分比(當(dāng)前打開設(shè)定/最大打開設(shè)定)pout=sc出口壓力(pa)pin=sc入口壓力(pa)tout=sc入口溫度(k)cd=旁通閥的排放系數(shù)γ=通過sc的恒定壓力和恒定體積比熱容的比率通過機(jī)械增壓器的增壓空氣的質(zhì)量流量速率wsc通過使用如從機(jī)械增壓器診斷過程的描述中闡述的sc性能表中獲得的體積流量值被確定。對(duì)于旁通閥診斷過程,該參數(shù)值表示為wsc_table。當(dāng)旁通閥正在使用時(shí)(即它不完全閉合),那么通過旁通閥的質(zhì)量流量能夠計(jì)算如下:wsc_valve=wsc_table-wair(無egr);wsc_valve=wsc_table-wair-wegr(具有egr)基于wsc_valve,能夠通過將閥門模擬為孔口以例如通過以下方程計(jì)算有效旁通閥流量路徑直徑:用于旁通閥的排放系數(shù)cd能夠經(jīng)由實(shí)驗(yàn)測(cè)試而經(jīng)驗(yàn)性地獲得,并且系數(shù)值能夠被存儲(chǔ)在ecu存儲(chǔ)器中。在執(zhí)行旁通閥診斷過程期間,然后能夠基于將閥位置映射到有效面積的查找表將有效閥面積轉(zhuǎn)換為閥位置。θsc_valve=f-1(aeff)然后,將建模的閥位置與來自傳感器236的測(cè)量的閥位置(bvset)進(jìn)行比較。如果差異大于可接受極限,則檢測(cè)到旁通閥的故障,并且能夠采取適當(dāng)動(dòng)作以滿足obd要求。如果使用傳感器236沒有檢測(cè)到故障,則下一步驟是確定旁通閥操作的劣化(如果有的話)(例如,由于粘性閥)。為了完成任務(wù),命令控制信號(hào)閥(例如,pwm脈沖寬度)根據(jù)表查找轉(zhuǎn)換為預(yù)期閥位置,如下:θsc_valve=f(sc_valve_pwm)如果估計(jì)的閥位置與測(cè)量的閥位置的差異超過可接受極限,則能夠設(shè)定旁通閥故障并且能夠采取適當(dāng)動(dòng)作。應(yīng)當(dāng)注意,旁通閥致動(dòng)器234可以具有電流測(cè)量能力(ecu240的內(nèi)部),在這種情況下,能夠基于由致動(dòng)器234汲取的電流估計(jì)旁通閥位置。這將有效地檢測(cè)由故障致動(dòng)器和/或接線缺陷引起的有關(guān)機(jī)械增壓器的故障。圖7示出能夠與圖2的空氣處理系統(tǒng)一起和/或在過程400的狀態(tài)406期間使用的車載機(jī)械增壓器旁通閥診斷過程700的一個(gè)實(shí)施例。過程700在狀態(tài)702開始并且前進(jìn)到狀態(tài)704,其中進(jìn)行旁通閥質(zhì)量流量速率wsc_valve的估計(jì)。然后,在狀態(tài)706中,估計(jì)基于aeff的第一旁通閥位置。在狀態(tài)708中,通過由傳感器236提供的測(cè)量結(jié)果確定第二旁通閥位置。在狀態(tài)709中,比較第一旁通閥位置和第二旁通閥位置以建立旁通閥位置比較值,且然后作出如以下的決定:比較值是否滿足由預(yù)定性能極限l2限定的旁通閥位置測(cè)量。如果未超過極限l2,旁通閥位置傳感器在規(guī)格內(nèi)執(zhí)行,并且狀態(tài)710中的診斷過程將比較值與旁通閥位置傳感器236可操作成提供旁通閥位置的診斷結(jié)論相關(guān)。然后,該過程繼續(xù)到狀態(tài)712。否則,如果旁通閥位置比較值超過l2,則過程700在狀態(tài)714中確定旁通閥位置傳感器236是故障的并且將比較值與旁通閥位置傳感器不可操作成提供旁通閥位置的診斷結(jié)論相關(guān)。obd監(jiān)測(cè)器被觸發(fā),并且輸出機(jī)械增壓器旁通閥性能故障指示。然后,過程700在狀態(tài)716中停止。如果過程700轉(zhuǎn)到狀態(tài)712,則基于致動(dòng)器控制信號(hào)(例如,pwm信號(hào))或由旁通閥致動(dòng)器234汲取的電流確定第三旁通閥位置。在狀態(tài)718中,第三旁通閥位置和從由傳感器236提供的測(cè)量結(jié)果確定的第四旁通閥位置(可以使用第一旁通閥位置或可進(jìn)行新的測(cè)量)進(jìn)行比較,以建立第二旁通閥位置比較值。如果比較值滿足由預(yù)定性能極限l3限定的旁通閥位置測(cè)量(如果不超過極限l3),則旁通閥位置致動(dòng)器234在規(guī)格內(nèi)執(zhí)行,并且在狀態(tài)720中,診斷過程700將比較值與旁通閥234可操作成將來自增壓空氣通道的增壓空氣分流的診斷結(jié)論相關(guān)。然后,過程在狀態(tài)716中結(jié)束。否則,如果第二旁通閥位置比較值超過l3,則過程700在狀態(tài)722中確定旁通閥234故障,并且將比較值與旁通閥為不可操作成將來自增壓空氣通道的增壓空氣分流的診斷結(jié)論相關(guān),在此事件下,觸發(fā)obd監(jiān)測(cè)器并且輸出機(jī)械增壓器旁通閥位置傳感器性能故障指示。然后,該過程在狀態(tài)716中結(jié)束。第一可變速度驅(qū)動(dòng)器診斷過程:機(jī)械增壓器可以通過在空氣處理控制機(jī)構(gòu)的開環(huán)或閉環(huán)支配下的輔助變速器被配備為獨(dú)立可變速度操作。此類布置可以包括無級(jí)變速器(cvt),也稱為“變速機(jī)”。該布置還可以涵蓋分級(jí)可變變速器,也稱為“多速”變速器,該變速器的一個(gè)示例是安東諾夫汽車技術(shù)有限公司(antonovautomotivetechnologiesltd)的雙速機(jī)械增壓器。在任一情況下,驅(qū)動(dòng)器被稱為“可變速度驅(qū)動(dòng)器”??勺兯俣闰?qū)動(dòng)器操作的失效能夠顯著影響發(fā)動(dòng)機(jī)在輸出功率和排放物水平方面的性能。例如,當(dāng)可變速度驅(qū)動(dòng)器不能轉(zhuǎn)變到期望的高速設(shè)定時(shí),不能滿足高氣流要求并且將引起不良燃燒,這能夠?qū)е略黾拥奶紵煹漠a(chǎn)生和其他不期望排氣排放物。另一方面,當(dāng)可變速度驅(qū)動(dòng)器在低負(fù)載條件下不能降低機(jī)械增壓器的速度時(shí),能夠?qū)е驴梢鸢l(fā)動(dòng)機(jī)損壞的過度升壓。因此,提供用于評(píng)估機(jī)械增壓器可變速度驅(qū)動(dòng)器的操作的obd過程是有用的。在操作中,可變速度驅(qū)動(dòng)器以輸入速度(指rpmin)接收機(jī)械輸入驅(qū)動(dòng),并以輸出速度(指rpmout)提供機(jī)械輸出驅(qū)動(dòng)。輸出驅(qū)動(dòng)聯(lián)接到機(jī)械增壓器的輸入軸并且使機(jī)械增壓器的壓縮機(jī)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)元件旋轉(zhuǎn),并且因此驅(qū)動(dòng)器的輸出速度(rpmout)實(shí)際上是機(jī)械增壓器的速度。在一定輸入壓力(pin)送入壓縮機(jī)構(gòu)中的空氣被壓縮(加壓),并且壓縮空氣通過機(jī)械增壓器在一定輸出壓力(pout)下輸出。輸出壓力與輸入壓力的壓力比率(pout/pin)通過改變機(jī)械增壓器的輸入軸的速度而被改變。通過改變機(jī)械增壓器的壓力比率控制空氣處理系統(tǒng)操作是有用的,以便在發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)操作范圍內(nèi)優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)性能。這通過改變可變速度驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)比率(dr=rpmout/rpmin)完成。根據(jù)可變速度驅(qū)動(dòng)器的構(gòu)造,能夠連續(xù)或以離散增量改變驅(qū)動(dòng)比率。參考圖2和圖3,在所示的空氣處理系統(tǒng)200中,驅(qū)動(dòng)器212可構(gòu)造為可變速度驅(qū)動(dòng)器??勺兯俣闰?qū)動(dòng)器212可以由在ecu240控制下的機(jī)電致動(dòng)器215驅(qū)動(dòng)。在這方面,ecu命令(var_sp_rat_set)由聯(lián)接到致動(dòng)器215的接口電子器件轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)——例如脈沖寬度調(diào)制(pwm)信號(hào)。通過該控制配置,能夠設(shè)定可變速度驅(qū)動(dòng)器212的驅(qū)動(dòng)比率(dr),從而使得能夠獨(dú)立于曲軸速度可變地控制機(jī)械增壓器的速度。雖然可變速度驅(qū)動(dòng)器212和致動(dòng)器215在附圖中示為分離的元件,但這并不旨在限制,因?yàn)樗鼈兛梢员患傻絾蝹€(gè)單元中。機(jī)械增壓器可變速度驅(qū)動(dòng)器性能診斷比較響應(yīng)由驅(qū)動(dòng)比率δ(dr)的變化引起的機(jī)械增壓器速度的變化而發(fā)生的在機(jī)械增壓器210兩側(cè)的壓力比率δ(pout/pin)的改變。通過傳送到可變速度驅(qū)動(dòng)器212的控制信號(hào)改變驅(qū)動(dòng)比率。如果可變速度驅(qū)動(dòng)器212正確地操作,則診斷例程期間的驅(qū)動(dòng)比率的改變將引起壓力比率的對(duì)應(yīng)改變。如果可變速度驅(qū)動(dòng)器212的操作有故障,則驅(qū)動(dòng)比率的變化將導(dǎo)致壓力比率很小改變或不改變??梢酝ㄟ^記錄機(jī)械增壓器210的入口壓力和出口壓力(如分別由氣體壓力傳感器252和氣體壓力傳感器254指示的)之間的差異測(cè)量壓力比率。如果是空氣處理系統(tǒng)還包括旁通閥231的情況,則在執(zhí)行可變速度驅(qū)動(dòng)診斷過程時(shí),閥被保持在預(yù)定可校準(zhǔn)狀態(tài)。圖8示出能夠與圖2的空氣處理系統(tǒng)一起和/或在過程400的狀態(tài)406期間使用的車載機(jī)械增壓器可變速度驅(qū)動(dòng)器診斷過程800的一個(gè)實(shí)施例。優(yōu)選但不必要地,過程800在發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速操作模式時(shí)運(yùn)行。過程800在狀態(tài)802開始。在狀態(tài)804,如果發(fā)動(dòng)機(jī)包括機(jī)械增壓器旁通閥,則過程轉(zhuǎn)到狀態(tài)806,在狀態(tài)806處旁通閥231被設(shè)定為其中該旁通閥未完全打開的預(yù)定可校準(zhǔn)狀態(tài)。(對(duì)于可變速度驅(qū)動(dòng)器的每個(gè)設(shè)定,如果旁通閥完全打開,則在機(jī)械增壓器兩側(cè)的壓力比率將幾乎等于1,并且不能夠獲得有意義的診斷結(jié)果)。當(dāng)然,如果沒有旁通閥,則能夠完全省略狀態(tài)804和狀態(tài)806,在這種情況下,過程800將從狀態(tài)802直接前進(jìn)到狀態(tài)808。在狀態(tài)808中,可變速度驅(qū)動(dòng)器212被設(shè)定為第一驅(qū)動(dòng)比率(dr1),并進(jìn)行計(jì)算第一機(jī)械增壓器壓力比率pr1。然后,在狀態(tài)810中,在維持空氣處理閥設(shè)定(例如,旁通、廢氣門、背壓、egr)的情況下,過程800將可變速度驅(qū)動(dòng)器設(shè)定為第二驅(qū)動(dòng)比率(dr2),例如較高驅(qū)動(dòng)比率,并且轉(zhuǎn)到其中獲得第二機(jī)械增壓器壓力比率pr2的狀態(tài)812。在狀態(tài)814中,比較第一壓力比率pr1和第二壓力比率pr2以建立可變速度驅(qū)動(dòng)器比較值并且然后做出如以下的決定:比較值是否滿足由預(yù)定性能極限l4限定的可變速度驅(qū)動(dòng)器測(cè)量。如果超過極限l4,則可變速度驅(qū)動(dòng)器在規(guī)格內(nèi)執(zhí)行,并且診斷過程800在狀態(tài)816中將比較值與可變速度驅(qū)動(dòng)器212可操作成驅(qū)動(dòng)機(jī)械增壓器210的診斷結(jié)論相關(guān)。該過程在狀態(tài)818中結(jié)束。否則,如果可變速度驅(qū)動(dòng)器比較值不超過l4,則過程800在狀態(tài)820中確定可變速度驅(qū)動(dòng)器212是故障的,并且將比較值與可變速度驅(qū)動(dòng)器不可操作成驅(qū)動(dòng)機(jī)械增壓器的診斷結(jié)論相關(guān)。觸發(fā)obd監(jiān)測(cè)器并且啟用可變速度驅(qū)動(dòng)器性能故障指示。該過程在狀態(tài)816中結(jié)束。第二可變速度驅(qū)動(dòng)器診斷過程:在其中空氣處理系統(tǒng)利用機(jī)械增壓器旁通閥和可變速度驅(qū)動(dòng)器這兩者控制機(jī)械增壓器的操作的一些實(shí)例中,第二機(jī)械增壓器可變速度驅(qū)動(dòng)器性能車載診斷可用于檢測(cè)可變速度驅(qū)動(dòng)器212的致動(dòng)器215中的故障。參考圖3,該診斷過程假設(shè)空氣處理控制機(jī)構(gòu)控制例程242包括控制旁通閥231的設(shè)定的閉環(huán)過程。在這方面,在穩(wěn)態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)操作條件期間,閉環(huán)過程通過旁通閥231(bv_set)將機(jī)械增壓器210兩側(cè)的壓力比率維持在一定預(yù)定值。當(dāng)驅(qū)動(dòng)比率改變時(shí),機(jī)械增壓器速度會(huì)改變。為了維持到發(fā)動(dòng)機(jī)的相同的命令空氣流供應(yīng),機(jī)械增壓器旁通閥位置(bv_set)將由閉環(huán)過程改變。例如,當(dāng)達(dá)到較高驅(qū)動(dòng)比率時(shí),旁通閥231將被打開更大以維持通過發(fā)動(dòng)機(jī)的相同的所需要的氣流。圖9示出能夠與圖2的空氣處理系統(tǒng)一起和/或在過程400的狀態(tài)406期間使用的車載機(jī)械增壓器可變速度驅(qū)動(dòng)器診斷過程900的第二實(shí)施例。該實(shí)施例假設(shè)機(jī)械增壓器可變速度驅(qū)動(dòng)器和機(jī)械增壓器旁通閥均存在。該過程在狀態(tài)902中發(fā)起。在狀態(tài)904中,發(fā)動(dòng)機(jī)在閉環(huán)過程的控制下以一定穩(wěn)態(tài)運(yùn)行,該閉環(huán)過程將驅(qū)動(dòng)比率維持在dr1并且將旁通閥設(shè)定(vs)維持在vs1。在狀態(tài)906中,該過程900通過改變命令設(shè)定var_sp_rat_set引起驅(qū)動(dòng)比率變化(優(yōu)選為增加)到另一個(gè)值dr2。在狀態(tài)908中,閉環(huán)控制過程檢測(cè)壓力比率的變化并且嘗試通過將旁通閥設(shè)定改變?yōu)関s2以進(jìn)行補(bǔ)償。在狀態(tài)910中,過程900然后轉(zhuǎn)到狀態(tài)910,在狀態(tài)910處獲得旁通閥設(shè)定比較值,并且然后作出關(guān)于比較值是否滿足由預(yù)定性能極限l5限定的旁通閥性能測(cè)量(如由vs2-vs1>l5確定)的決定。如果超過極限l5,則機(jī)械增壓器可變速度驅(qū)動(dòng)器在規(guī)格內(nèi)執(zhí)行并且診斷過程將比較值與機(jī)械增壓器可變速度驅(qū)動(dòng)器是可操作的診斷結(jié)論相關(guān)。過程900然后在狀態(tài)914停止。如果不超過極限,則可變速度驅(qū)動(dòng)器性能正在劣化并且診斷過程在狀態(tài)916中將比較值與可變速度驅(qū)動(dòng)器不可操作成驅(qū)動(dòng)機(jī)械增壓器的診斷結(jié)論相關(guān),在這種事件下,obd監(jiān)測(cè)器被觸發(fā)并且輸出可變速度驅(qū)動(dòng)器故障指示。雖然本公開描述了用于對(duì)置活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣處理系統(tǒng)的特定車載診斷實(shí)施例,但是提出這些實(shí)施例僅作為本公開的基本原理的示例。因此,實(shí)施例不被認(rèn)為具有任何限制意義。當(dāng)前第1頁(yè)12當(dāng)前第1頁(yè)12