使用電離空氣修整發(fā)動機(jī)的制作方法
【專利摘要】提供了使用電離空氣修整發(fā)動機(jī)的方法和系統(tǒng)。在維修模式期間，維修技術(shù)人員可使電離空氣經(jīng)由發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)從外部電離空氣源流至發(fā)動機(jī)汽缸。同時，維修技術(shù)人員可將維修工具連接至車輛診斷端口以接替操作人員輸入，該輸入使車輛控制系統(tǒng)能夠旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)并調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)節(jié)氣門和凸輪。
【專利說明】
使用電離空氣修整發(fā)動機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本申請涉及使用發(fā)動機(jī)電離空氣輸送系統(tǒng)修整發(fā)動機(jī)的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機(jī)部件(例如汽缸和氣門)可按各種方式隨年限而劣化。例如，弄臟的節(jié)氣門本體會限制空氣流。作為另一實例，火花塞上的煙灰沉積會增大爆震限值，同時顆粒過濾器上的煙灰積聚會由于背壓增大導(dǎo)致發(fā)動機(jī)性能降級。盡管發(fā)動機(jī)控制可適合基于部件性能的變化范圍進(jìn)行調(diào)節(jié)，可予以補(bǔ)償?shù)脑摲秶赡芎苷＜词乖谠摲秶鷥?nèi)，能夠進(jìn)行調(diào)節(jié)的數(shù)量也有限。因此，可能需要對發(fā)動機(jī)部件進(jìn)行大范圍清潔或間歇地更換以在長時間內(nèi)維持可接受的發(fā)動機(jī)性能。然而，除保修問題外，這還會對發(fā)動機(jī)工作增加不可接受的費用。總之，可能減小車輛用戶的滿意度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本文中的發(fā)明人已認(rèn)識到，可有利地使用電離空氣來減小發(fā)動機(jī)部件降級。具體而言，維修技術(shù)人員能夠通過發(fā)動機(jī)的空氣注入系統(tǒng)發(fā)送富離子空氣流以電離有機(jī)物質(zhì)并將其從發(fā)動機(jī)系統(tǒng)去除。在一個實例中，一種用于減少發(fā)動機(jī)部件降級的方法包括:將電離空氣引入發(fā)動機(jī)汽缸同時旋轉(zhuǎn)無燃料的(unfueled)發(fā)動機(jī)；以及使用引入的電離空氣氧化汽缸內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)。這樣，可減少由于煙灰和油泥在不同部件上積聚引起的發(fā)動機(jī)性能降級。
[0004]例如，在非燃燒條件期間，維護(hù)技術(shù)人員可將外部電離空氣源連接至發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道，具體而言，連接至空氣進(jìn)氣節(jié)氣門或連接至空氣進(jìn)氣系統(tǒng)。然后，可將電離空氣從空氣源通過發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道吹至發(fā)動機(jī)汽缸，在發(fā)動機(jī)汽缸處，汽缸有機(jī)物質(zhì)(例如，烴和油)可氧化。然后，電離空氣可從汽缸流至發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)，在發(fā)動機(jī)排氣系統(tǒng)處，排氣有機(jī)物質(zhì)(例如，烴、油、煙灰等)可氧化。維修技術(shù)人員可同時將維修工具連接至車輛的診斷端口(例如，OBD端口)。在連接至診斷端口時，維修工具可通信地連接至車輛控制系統(tǒng)，使經(jīng)由維修工具接收的操作人員輸入能夠接替成為發(fā)動機(jī)動力傳動總成命令。例如，基于操作人員輸入，在電離空氣流動時，進(jìn)氣節(jié)氣門可能全開，EGR氣門可能全開，和/或進(jìn)氣和排氣凸輪可提前。另外，發(fā)動機(jī)可旋轉(zhuǎn)或自旋，以使電離空氣能夠輸入至所有發(fā)動機(jī)汽缸。
[0005]這樣，可以最經(jīng)濟(jì)有效和簡單的方式清潔和修整發(fā)動機(jī)部件。通過使電離空氣流入發(fā)動機(jī)，有機(jī)物質(zhì)(例如油、油泥、烴和煙灰)可氧化并輕易地從發(fā)動機(jī)系統(tǒng)去除。通過同時旋轉(zhuǎn)無燃料發(fā)動機(jī)，可將電離空氣輸送至每個發(fā)動機(jī)汽缸，從而實現(xiàn)發(fā)動機(jī)的更充分清潔。由于不需要將發(fā)動機(jī)部件解體進(jìn)行清潔，顯著地減少了修整發(fā)動機(jī)所需的費用、勞力和時間。通過使用電離空氣定期地調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)，可提高發(fā)動機(jī)性能并增加部件壽命?？傊?，可提尚發(fā)動機(jī)的保修。
[0006]應(yīng)理解，上述
【發(fā)明內(nèi)容】
以簡化形式介紹所選擇的概念，這些概念在【具體實施方式】中作進(jìn)一步描述。這并不旨在確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征，所要求保護(hù)的主題的范圍由具體實例方式之后的權(quán)利要求書唯一地確定。另外，所要求保護(hù)的主題并不限于解決上述任何缺點或本公開的任何部分中的任何缺點的實施方案。
【附圖說明】
[0007]圖1示出實例混合動力車輛系統(tǒng)。
[0008]圖2示出圖1中的混合動力車輛系統(tǒng)的實例內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。
[0009]圖3示出在車輛工作的維修模式期間使用電離空氣流對發(fā)動機(jī)進(jìn)行修整的方法的高級流程圖。
[0010]圖4示出根據(jù)本公開使用電離空氣流進(jìn)行實例發(fā)動機(jī)清潔。
【具體實施方式】
[0011 ]提供使用來自車輛外部的空氣源的電離空氣對車輛中連接的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)(如圖1至圖2中的系統(tǒng))進(jìn)行修理和修整的方法和系統(tǒng)。維修技術(shù)人員通過將發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)連接至電離空氣源使電離空氣流入發(fā)動機(jī)。技術(shù)人員還可將維修工具連接至車輛的診斷端口，從而將維修工具連接至發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)?；趤碜跃S修技術(shù)人員的經(jīng)由維修工具接收的輸入，可將發(fā)動機(jī)控制器配置為在發(fā)動機(jī)維修模式期間執(zhí)行控制例程，例如圖3中的例程，以調(diào)節(jié)一個或多個發(fā)動機(jī)部件，同時使電離空氣流動。例如，電離空氣流可伴隨有對節(jié)氣門開度、ERG氣門開度和凸輪正時進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外，發(fā)動機(jī)可基于來自維修技術(shù)人員的輸入經(jīng)由電動馬達(dá)進(jìn)行自旋和加燃料，從而使電離空氣循環(huán)通過所有發(fā)動機(jī)汽缸。進(jìn)氣道中存在的有機(jī)物質(zhì)可由電離空氣氧化或通過排氣道排出。另外，電離空氣可流經(jīng)發(fā)動機(jī)排氣道，使排氣道中的有機(jī)物質(zhì)氧化和排出。參照圖4示出實例清潔程序。這樣，可較快地并以較低費用地進(jìn)行發(fā)動機(jī)修整。
[0012]圖1繪示車輛的混合動力推進(jìn)系統(tǒng)100。在所繪示的實施例中，車輛是混合動力電動車(HEV)。推進(jìn)系統(tǒng)100包括內(nèi)燃發(fā)動機(jī)10，內(nèi)燃發(fā)動機(jī)10具有多個汽缸30。燃料可從燃料系統(tǒng)(未示出)提供至發(fā)動機(jī)10的每一汽缸，包括一個或多個燃料箱、一個或多個燃料栗及噴射器166。
[0013 ]發(fā)動機(jī)1經(jīng)由扭矩輸入軸18向傳動系統(tǒng)44傳遞動力。在所繪示的實例中，傳動系統(tǒng)44是功率分流傳動系統(tǒng)(或驅(qū)動橋)，其包括行星齒輪組22和一個或多個旋轉(zhuǎn)齒輪元件。傳動系統(tǒng)44還包括發(fā)電機(jī)24和電動馬達(dá)26。發(fā)電機(jī)24和電動馬達(dá)26也可稱為電機(jī)，因為每一者都可作為馬達(dá)或發(fā)電機(jī)工作。扭矩從傳動系統(tǒng)44輸出，用于經(jīng)由動力傳遞齒輪34、扭矩輸出軸19和差動軸組件36推進(jìn)車輛牽引輪52。
[0014]發(fā)電機(jī)24可驅(qū)動地連接至電動馬達(dá)26，以便發(fā)電機(jī)24和電動馬達(dá)26的每一者都可使用來自電能儲存裝置(本文中繪示為電池54)的電能工作。在一些實施例中，能量轉(zhuǎn)換裝置(例如逆變器)可連接在電池與馬達(dá)之間以將電池的直流(DC)輸出轉(zhuǎn)換為交流(AC)輸出供馬達(dá)使用。然而，在替代實施例中，逆變器可配置在電動馬達(dá)內(nèi)。由于行星齒輪組的機(jī)械特性，發(fā)電機(jī)24可由行星齒輪組22的動力輸出元件(輸出側(cè))經(jīng)由機(jī)械連接32驅(qū)動，如下文中進(jìn)一步詳述。
[0015]電動馬達(dá)26可以再生模式工作，亦即，作為發(fā)電機(jī)，以吸收來自車輛運動和/或發(fā)動機(jī)的能量并將所吸收的動能轉(zhuǎn)換為適合儲存在電池54內(nèi)的能量。另外，電動馬達(dá)50可根據(jù)需要作為馬達(dá)或發(fā)電機(jī)工作，以增加或吸收發(fā)動機(jī)提供的扭矩，例如在發(fā)動機(jī)10在不同的燃燒模式之間過渡期間(例如，在火花點火模式與壓縮點火模式之間過渡期間)。
[0016]行星齒輪組22包括環(huán)形齒輪42、太陽齒輪43和行星托架組件46。環(huán)形齒輪和太陽齒輪可經(jīng)由托架彼此連接。行星齒輪組22的第一輸入側(cè)連接至發(fā)動機(jī)10，同時行星齒輪組22的第二輸入側(cè)連接至發(fā)電機(jī)24。行星齒輪組的輸出側(cè)經(jīng)由動力傳遞齒輪34(包括一個或多個嚙合齒輪元件60-68)連接至車輛牽引輪52。在一個實例中，嚙合齒輪元件60-68可為級比齒輪(step rat1 gear)，其中，托架組件46可將扭矩分配至級比齒輪。齒輪元件62、64和66安裝在中間軸17上，齒輪元件64與電動馬達(dá)驅(qū)動齒輪元件70接合。電動馬達(dá)26驅(qū)動齒輪元件70，齒輪元件70作為中間軸齒輪的扭矩輸入。這樣，行星托架46(且因此發(fā)動機(jī)和發(fā)電機(jī))可經(jīng)由一個或多個齒輪元件連接至車輪和馬達(dá)?；旌贤七M(jìn)系統(tǒng)100可在各個實施例中工作，包括全混合系統(tǒng)，其中，車輛僅由發(fā)動機(jī)和發(fā)電機(jī)配合地驅(qū)動，或僅由電動馬達(dá)驅(qū)動，或者由它們的組合驅(qū)動。可替代地，也可使用輔助或中度混合實施例，其中，發(fā)動機(jī)是主要的扭矩源，且在具體條件期間(例如在輕踩油門事件期間)電動馬達(dá)可選擇性地增加扭矩。
[0017]推進(jìn)系統(tǒng)100還可包括診斷端口 204O在一個實例中，診斷端口可為OBD端口。診斷端口可位于例如車輛艙室內(nèi)靠近方向盤，或者位于車輛發(fā)動機(jī)罩之下。通過將維修工具連接至診斷端口，維修技術(shù)人員可檢索一個或多個指示各個車輛部件的一個或多個診斷試驗的結(jié)果的診斷代碼?；谒鶛z索的診斷代碼，維修技術(shù)人員可確定車輛的哪些部件需要修理或更換。
[0018]如本文中參照圖3所詳述，在所選擇的條件期間，馬達(dá)26和/或發(fā)電機(jī)24可用于使無燃料的發(fā)動機(jī)10自旋。具體而言，在推進(jìn)系統(tǒng)100在維修模式下工作的條件期間，發(fā)動機(jī)10未燃燒，可將電離空氣輸送至發(fā)動機(jī)，同時可使用電池功率來操作馬達(dá)/發(fā)電機(jī)以將無燃料的發(fā)動機(jī)自旋。通過將無燃料的發(fā)動機(jī)自旋同時使電離空氣流入發(fā)動機(jī)，可將電離空氣有效地輸送至所有發(fā)動機(jī)汽缸，從而實現(xiàn)對發(fā)動機(jī)進(jìn)行更徹底的清潔。在自旋期間，維修技術(shù)人員可將維修工具連接至診斷端口 204，從而將維護(hù)工具連接至車輛的控制器12。基于經(jīng)由維修工具從維修技術(shù)人員接收的操作人員輸入，可對一個或多個車輛和發(fā)動機(jī)系統(tǒng)部件進(jìn)行調(diào)節(jié)以提高電離空氣在整個發(fā)動機(jī)內(nèi)的流動。例如，進(jìn)氣凸輪可完全提前且進(jìn)氣節(jié)氣門可完全打開以增加電離空氣至汽缸的流動。仍可進(jìn)行其他調(diào)節(jié)。
[0019]應(yīng)理解，盡管推進(jìn)系統(tǒng)示出為混合動力車輛，在替代實施例中，推進(jìn)系統(tǒng)可不為混合動力電動車，而是僅經(jīng)由內(nèi)燃發(fā)動機(jī)推進(jìn)的非HEV車輛。在此實施例中，維修技術(shù)人員可將維修工具連接至診斷端口并經(jīng)由發(fā)動機(jī)的啟動馬達(dá)或者發(fā)動機(jī)的12V電池對無燃料發(fā)動機(jī)進(jìn)行自旋。如果將充電器連接至該12V電池以避免耗盡，自旋可經(jīng)由啟動馬達(dá)進(jìn)行?；旌蟿恿囕v可在第一發(fā)動機(jī)開模式(本文中也稱為“發(fā)動機(jī)”模式)下驅(qū)動，其中，發(fā)動機(jī)10連同發(fā)電機(jī)(其向行星齒輪組提供反作用扭矩并實現(xiàn)用于推進(jìn)的凈行星輸出扭矩)一起工作，并作為向輪52提供動力的主要扭矩來源(如果在馬達(dá)模式下，發(fā)電機(jī)也可向輪提供扭矩)。在“發(fā)動機(jī)”模式下，燃料可從燃料箱經(jīng)由燃料噴射器166供應(yīng)至發(fā)動機(jī)10，以便發(fā)動機(jī)能夠在有燃料時自旋以提供扭矩用于推進(jìn)車輛。
[0020]車輛還可在“輔助”模式下被驅(qū)動，其中，車輛10工作并用作向輪52提供動力的主要扭矩源，且電動馬達(dá)用作額外的扭矩源以與發(fā)動機(jī)10配合動作并對發(fā)動機(jī)10提供的扭矩予以補(bǔ)充。在“輔助”模式下，向發(fā)動機(jī)10提供燃料以便對有燃料的發(fā)動機(jī)進(jìn)行自旋并向車輪提供扭矩。
[0021]在再一實例中，車輛可在發(fā)動機(jī)關(guān)模式(本文中也稱為僅電動模式)下被驅(qū)動，其中，電池動力電動馬達(dá)26工作并用作用于驅(qū)動輪52的唯一扭矩源。因此，在發(fā)動機(jī)關(guān)模式期間，沒有燃料注入發(fā)動機(jī)10，無論發(fā)動機(jī)是否自旋?？衫缭趧x車、低速期間、在交通燈處停止等時采用“發(fā)動機(jī)關(guān)”模式。
[0022 ]推進(jìn)系統(tǒng)100還可包括控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括控制器12，控制器12配置為接收來自多個傳感器16(本文中描述其各個實例)的信息并將控制信號發(fā)送至多個致動器81(本文中描述其各個實例)。作為實例，傳感器16可包括各種壓力傳感器和溫度傳感器、燃料液位傳感器、各種排氣氣體傳感器等。各種致動器可包括例如齒輪組、汽缸燃料噴射器(未示出)、連接至發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管(未示出)的空氣進(jìn)氣節(jié)氣門等?？刂破?2可接收來自各個傳感器的輸入數(shù)據(jù)，處理輸入數(shù)據(jù)，并響應(yīng)于經(jīng)處理的輸入數(shù)據(jù)基于在控制器12中與一個或多個例程相對應(yīng)的編程指令或代碼來觸發(fā)致動器。本文中參照圖3描述實例控制例程。
[0023]圖2繪示發(fā)動機(jī)10(圖1中)的燃燒室或汽缸的實例實施例。發(fā)動機(jī)10可接收來自包括控制器12的控制系統(tǒng)的控制參數(shù)以及經(jīng)由輸入裝置132來自車輛操作員130的輸入。在本實例中，輸入裝置132包括加速器踏板和用于產(chǎn)生比例踏板位置信號PP的踏板位置傳感器134。作為另一實例，可從車輛操作員接收基于按鈕58的位置的關(guān)于所期望的下坡行程模式的輸入，如前面參照圖1所述。發(fā)動機(jī)10的汽缸(本文中也稱為“燃燒室”)30可包括燃燒室壁136，活塞138定位在其中?；钊?38可連接至曲軸140，以便將活塞的往復(fù)運動轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運動。曲軸140可經(jīng)由傳動系統(tǒng)連接至乘客車輛的至少一個驅(qū)動輪。另外，可將啟動馬達(dá)經(jīng)由飛輪連接至曲軸140，以實現(xiàn)發(fā)動機(jī)10的啟動操作。例如，圖1中的發(fā)電機(jī)24和/或馬達(dá)26可連接至曲軸以提供用于發(fā)動機(jī)曲柄運動的扭矩。
[0024]汽缸30可經(jīng)由一系列進(jìn)氣通道142、144和146接收進(jìn)氣。進(jìn)氣通道146可除汽缸30之外還與發(fā)動機(jī)10的其他汽缸連通。在一些實施例中，進(jìn)氣通道中的一個或多個可包括增壓裝置，例如渦輪增壓器或機(jī)械增壓器。例如，圖2示出配置有渦輪增壓器的發(fā)動機(jī)10，其包括布置在進(jìn)氣通道142與144之間的壓縮機(jī)174，以及沿排氣通道148布置的排氣渦輪機(jī)176。壓縮機(jī)174可至少部分地由排氣渦輪機(jī)176經(jīng)由軸180提供動力，其中增壓裝置配置為渦輪增壓器。然而，在其他實例中，例如當(dāng)發(fā)動機(jī)10配置有機(jī)械增壓器時，排氣渦輪機(jī)176可視情況省去，其中壓縮機(jī)174可由來自馬達(dá)或發(fā)動機(jī)的機(jī)械輸入提供動力?？裳匕l(fā)動機(jī)的進(jìn)氣通道提供包括有節(jié)氣門板164的節(jié)氣門20，用于改變提供至發(fā)動機(jī)汽缸的進(jìn)氣的流速和/或壓力。例如，可如圖2中所示將節(jié)氣門20設(shè)置在壓縮機(jī)174的下游，或者可替代地設(shè)置在壓縮機(jī)174的上游。
[0025]排氣通道148可除汽缸30之外還接收來自發(fā)動機(jī)10的其他汽缸的排氣。排氣傳感器128示出為連接至排放控制裝置178的上游的排氣通道148。傳感器128可選自各種合適的傳感器用于提供排氣空氣/燃料比的指示，例如線性氧傳感器或UEGO(通用或?qū)捰蚺艢庋?、兩態(tài)氧傳感器或EGO(如圖所示)、HEG0(加熱EGO)、N0x、HC或CO傳感器。排放控制裝置178可為三效催化劑(TWC)、N0x捕集器、各種其他排放控制裝置、或者它們的組合。
[0026]在一些實施例中，排氣再循環(huán)通道可配置為將至少一部分排氣從排氣通道再循環(huán)至進(jìn)氣通道。可經(jīng)由連接至EGR通道的EGR氣門調(diào)節(jié)再循環(huán)排氣(EGR)的流量。可將EGR通道配置為提供低壓排氣再循環(huán)(LP-EGR)，其中，排氣從渦輪機(jī)176下游的排氣通道再循環(huán)至壓縮機(jī)174上游的進(jìn)氣通道?？商娲?，可將EGR通道配置為提供高壓排氣再循環(huán)(HP-EGR)，其中，排氣從渦輪機(jī)176上游的排氣通道再循環(huán)至壓縮機(jī)174下游的進(jìn)氣通道。另外，發(fā)動機(jī)可配置為經(jīng)由相應(yīng)的通道和氣門提供LP-EGR和HP-EGR。
[0027]排氣溫度可由位于排氣通道148內(nèi)的一個或多個溫度傳感器(未示出)估算?？商娲兀艢鉁囟瓤苫诎l(fā)動機(jī)工作條件推斷，例如轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、空氣-燃料比(AFR)、火花延遲等。另外，排氣溫度可由一個或多個排氣傳感器128計算?？衫斫猓艢鉁囟瓤商娲赜杀疚闹兴械臏囟裙浪惴椒ǖ娜魏谓M合估算。
[0028]發(fā)動機(jī)10的每一汽缸可包括一個或多個進(jìn)氣氣門和一個或多個排氣氣門。例如，汽缸30示出為包括位于汽缸30的上部區(qū)域的至少一個進(jìn)氣提升氣門150和至少一個排氣提升氣門156。在一些實施例中，發(fā)動機(jī)10的每一汽缸(包括汽缸30)可包括位于汽缸的上部區(qū)域的至少兩個進(jìn)氣提升氣門和至少兩個排氣提升氣門。
[0029]進(jìn)氣氣門150可由控制器12經(jīng)由凸輪致動系統(tǒng)151由凸輪致動進(jìn)行控制。類似地，排氣氣門156可由控制器12經(jīng)由凸輪致動系統(tǒng)153進(jìn)行控制。凸輪致動系統(tǒng)151和153中的每一者可包括一個或多個凸輪，并可利用可由控制器12操作的凸輪廓線變換(CPS)、可變凸輪正時(VCT)、可變氣門正時(VVT)和/或可變氣門升程(VVT)系統(tǒng)中的一個或多個來改變氣門操作。進(jìn)氣氣門150和排氣氣門156的位置可分別由氣門位置傳感器155和157確定。在替代實施例中，進(jìn)氣氣門和/或排氣氣門可由電動氣門致動來控制。例如，汽缸30可替代地包括經(jīng)由電動氣門致動控制的進(jìn)氣氣門以及經(jīng)由包括CPS和/或VCT系統(tǒng)的凸輪致動控制的排氣氣門。在其他實施例中，進(jìn)氣氣門和排氣氣門可由公共的氣門致動器或致動系統(tǒng)、或者可變氣門正時致動器或致動系統(tǒng)控制。
[0030]汽缸30可具有壓縮比，它是當(dāng)活塞138位于下止點時的容積與位于上止點時的容積之比。傳統(tǒng)上，壓縮比介于9:1與10:1之間。然而，在一些使用不同燃料的實例中，可增大壓縮比。例如當(dāng)使用較高辛烷的燃料或具有較高潛在汽化焓的燃料時可能發(fā)生這種情況。如果使用直接噴射，由于它對發(fā)動機(jī)爆震的影響，也可增大壓縮比。
[0031]在一些實施例中，發(fā)動機(jī)10的每一汽缸都可包括用于啟動燃燒的火花塞192。點火系統(tǒng)190能夠在選擇的工作模式下響應(yīng)于來自控制器12的火花提前信號SA經(jīng)由火花塞192向燃燒室30提供點火火花。然而，在一些實施例中，可省略火花塞192，例如當(dāng)發(fā)動機(jī)10可通過自動點火或通過噴射燃料來啟動燃燒時，一些柴油發(fā)動機(jī)可能出現(xiàn)這種情況。
[0032]在一些實施例中，發(fā)動機(jī)10的每一汽缸可配置有用于提供一個或多個向它提供爆震或提前點火抑制液體的噴射器。在一些實施例中，該液體可為燃料，其中，噴射器也稱為燃料噴射器。作為非限制性實例，汽缸30示出為包括一個燃料噴射器166。燃料噴射器166示出為直接連接至汽缸30，用于與經(jīng)由電子驅(qū)動器168從控制器12接收的信號的脈沖寬度FPW成比例地向其中直接噴射燃料。通過這種方式，燃料噴射器166向燃燒汽缸30內(nèi)提供稱為燃料的直接噴射(后文中也稱為“DI”)。盡管圖2中將噴射器166示出為側(cè)面噴射器，其也可位于活塞的上方，例如靠近火花塞192的位置。當(dāng)使用醇基燃料運行發(fā)動機(jī)時，由于一些醇基燃料的較低揮發(fā)性，該位置可提高混合和燃燒?？商娲?，可將噴射器定位在進(jìn)氣門的上方或附近以改進(jìn)混合。
[0033]燃料可從包括燃料箱、燃料栗和燃料軌的高壓燃料系統(tǒng)8輸送至燃料噴射器166?？商娲兀剂峡捎商幱谳^低壓力的單級燃料栗輸送，在這種情況下，在壓縮沖程期間直接燃料噴射的正時比如果使用高壓燃料系統(tǒng)時更加受限。另外，盡管未示出，燃料箱可具有向控制器12提供信號的壓力傳感器。應(yīng)理解，在替代實施例中，噴射器166可為向汽缸30上游的進(jìn)氣道內(nèi)提供燃料的進(jìn)氣道噴射器。
[0034]如上所述，圖2僅示出多汽缸發(fā)動機(jī)的一個汽缸。因此，每一汽缸可類似地包括其自己的一組進(jìn)氣氣門/排氣氣門、燃料噴射器(一個或多個)、火花塞等。
[0035]燃料系統(tǒng)8中的燃料箱可盛裝具有不同質(zhì)量的燃料，例如不同的成份。這些差異可包括不同的醇含量、不同的辛烷值、不同的汽化熱、不同的燃料混合物和/或它們的組合等。
[0036]控制器12在圖2中示出為微型計算機(jī)，包括微處理器單元106、輸入/輸出端口 108、用于可執(zhí)行程序和校準(zhǔn)值的電子儲存介質(zhì)(在本具體實例中示出為只讀存儲器芯片110)、隨機(jī)存取存儲器112、保持活躍存儲器114和數(shù)據(jù)總線。控制器12可接收來自連接至發(fā)動機(jī)10的傳感器的多個信號，除了前面所述的那些信號，還包括來自質(zhì)量空氣流量傳感器122的引入質(zhì)量空氣流量(MAF)的測量;來自連接至冷卻水套118的溫度傳感器116的發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度(ECT);來自連接至曲軸140的霍爾效應(yīng)傳感器120(或其他類型)的表面感測點火拾取信號(PIP);來自節(jié)氣門位置傳感器的節(jié)氣門位置(TP);來自傳感器124的歧管壓力信號(MAP);來自EGO傳感器128的汽缸AFR;以及來自爆震傳感器的異常燃燒。發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速信號RPM可由控制器12從信號PIP產(chǎn)生。
[0037]存儲介質(zhì)只讀存儲器110可編程有代表處理器106可執(zhí)行的指令的計算機(jī)可讀數(shù)據(jù)，用于執(zhí)行下述方法以及所預(yù)計的但沒有具體列出的其他變型。
[0038]因此，隨著老化，各個發(fā)動機(jī)部件可能經(jīng)受不同程度和類型的劣化。作為實例，節(jié)氣門20可變得臟污。因此，臟污的節(jié)氣門本體由于受限的空氣流可導(dǎo)致發(fā)動機(jī)起動問題。作為另一實例，發(fā)動機(jī)氣門沉積物會導(dǎo)致開環(huán)燃料準(zhǔn)確性降級，這又會使燃料效率降級。作為再一實例，碳(例如煙灰)可積聚在火花塞上，導(dǎo)致較高的爆震限制，這會使燃料效率降級。作為另一實例，煙灰可能積聚在排氣顆粒過濾器上，使排放降級并增加排氣背壓。盡管可定期進(jìn)行過濾器再生以去除煙灰積聚，可能有一些驅(qū)動循環(huán)(例如Granny循環(huán))，其可能導(dǎo)致不能單獨通過再生解決的過多煙灰積聚。另外，在具有使用阿特金森循環(huán)運轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)的混合動力車輛上，發(fā)動機(jī)可較涼地運轉(zhuǎn)，導(dǎo)致火花塞加速地臟污。發(fā)動機(jī)還可具有較大的回爆(blow-back)，因為進(jìn)氣氣門延遲關(guān)閉會導(dǎo)致較多的節(jié)氣門臟污以及上游部件(例如烴捕集器)的較大臟污。在混合動力車輛中，發(fā)動機(jī)上拉(pull-up)的可靠性需要極其可重復(fù)和穩(wěn)健。由于老化因素(例如節(jié)氣門本體臟污和火花塞污穢)導(dǎo)致的上拉失敗會對保修產(chǎn)生不利影響并使客戶滿意度下降。
[0039]—些上述問題可能需要部件清潔或者甚至部件更換以在長時間內(nèi)維持發(fā)動機(jī)的可接受運行。另外，可使用各種先進(jìn)的發(fā)動機(jī)控制方法來適合并調(diào)節(jié)變化的部件性能。然而，可進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆秶赡芎苷?。頻繁地清潔或更換的需要會增加運行成本和保修問題。另夕卜，將發(fā)動機(jī)解體對部件進(jìn)行清潔或更換的需要會增加時間和勞力成本，以及在解體/重新組裝期間發(fā)生額外損壞的風(fēng)險。
[0040]為解決這些問題，一種用于將發(fā)動機(jī)恢復(fù)至最佳狀態(tài)而不需將發(fā)動機(jī)解體的負(fù)擔(dān)得起的快速方法涉及到使用電離空氣。如參照圖3詳細(xì)描述，可將電離空氣引入發(fā)動機(jī)汽缸同時旋轉(zhuǎn)無燃料的發(fā)動機(jī)，使汽缸內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)能夠使用所引入的電離空氣氧化并去除。為實現(xiàn)這點，可將電離空氣源202連接至發(fā)動機(jī)的空氣引入系統(tǒng)，例如連接至空氣進(jìn)氣通道142和/或連接至進(jìn)氣節(jié)氣門20以將電離空氣流輸送至發(fā)動機(jī)汽缸。電離空氣源可為外部空氣源，例如來自空氣壓縮機(jī)的電離車間空氣。因此，當(dāng)能量供應(yīng)至物質(zhì)時，其狀態(tài)變化，具體而言，固體變成液體及液體變成氣態(tài)。如果更多的能量供應(yīng)至氣體，其被電離并進(jìn)入高能量的等離子態(tài)。等離子體(或電離空氣)可通過加熱氣體(例如環(huán)境空氣)或使氣體承受由發(fā)生器(例如激光或微波發(fā)生器)施加的強(qiáng)電磁場來產(chǎn)生。這會增加或減少電子的數(shù)量，產(chǎn)生正或負(fù)帶電微粒或離子，且伴隨有分子鍵(如果存在)分解。電離空氣源可包括電離器，其使用帶靜電板以產(chǎn)生有機(jī)物質(zhì)或顆粒物質(zhì)以類似于靜電的效果粘附的正或負(fù)帶電氣體離子(例如N2—或02—)。例如，電離空氣可包括其中氧含量已進(jìn)行電氣充電的空氣，其由于每個氧分子存在一個或多個多余電子而包括負(fù)電荷，或者由于每個分子存在小于正常數(shù)量的電子而包括正電荷。應(yīng)理解，電離空氣源產(chǎn)生的電離空氣(本文中也稱為離子空氣或等離子)可能與臭氧(其包括三鍵氧分子)不同。電離器(或等離子發(fā)生器或電離空氣源)可使用充電電氣表面或針來產(chǎn)生帶電空氣或氣體離子。這些離子可粘附至顆粒物質(zhì)，然后顆粒物質(zhì)被氧化或靜電吸引至帶電的集電板。電離器可為無風(fēng)扇或基于風(fēng)扇。在一個實例中，電離器可包括等離子源，例如“Openair”(商標(biāo))等離子表面制備系統(tǒng)(由PIasmatreat，2541 Techno 1gyDrive,ElginJL 60124制造)。
[0041 ]可通過將拉鏈管與節(jié)氣門斷開連接并通過將軟管從電離空氣源連接至節(jié)氣門，來將電離空氣源202連接至進(jìn)氣通道和/或節(jié)氣門?？商娲?，可將電離空氣源連接至進(jìn)氣空氣過濾器，以確保如果過濾器箱定位有一個MAF傳感器時對其進(jìn)行清潔。在所選的條件期間，維修技術(shù)人員可將車輛置于維修模式(例如當(dāng)車輛被帶到服務(wù)提供商或經(jīng)銷商時)。因此，在維修模式期間，發(fā)動機(jī)可能不在燃燒。維修技術(shù)人員可將電離空氣的源202連接至發(fā)動機(jī)空氣進(jìn)氣道或連接至節(jié)氣門本體。同時，維修技術(shù)人員可將維修工具連接至車輛的診斷端口 204(例如OBD端口)。通過將維修工具連接至診斷端口，維修工具可通信地連接至車輛的控制系統(tǒng)。維修工具可與發(fā)動機(jī)和車輛控制交互作用以進(jìn)行一個或多個調(diào)節(jié)，以提高電離空氣至發(fā)動機(jī)汽缸的流量和輸送。例如，基于經(jīng)由維修工具收到的維修技術(shù)人員輸入，控制系統(tǒng)可打開節(jié)氣門本體(例如，完全打開進(jìn)氣節(jié)氣門)，按需要將進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪提前，打開EGR氣門(例如，完全打開EGR氣門)，并使發(fā)動機(jī)無燃料地自旋。發(fā)動機(jī)可經(jīng)由混合動力車輛的電動馬達(dá)或發(fā)電機(jī)無燃料地自旋?？商娲?，發(fā)動機(jī)可經(jīng)由非混合動力車輛發(fā)動機(jī)的啟動馬達(dá)無燃料地自旋。
[0042]在確認(rèn)節(jié)氣門已打開，凸輪已提前和/或EGR氣門已打開時，可操作電離空氣源以使高離子空氣吹掃經(jīng)過整個發(fā)動機(jī)和排氣系統(tǒng)。電離流將發(fā)動機(jī)進(jìn)氣、發(fā)動機(jī)汽缸和發(fā)動機(jī)排氣中的有機(jī)分子氧化。在進(jìn)行此操作時，實現(xiàn)了各個優(yōu)點，包括例如，發(fā)動機(jī)沉積物可清理從而提高燃料經(jīng)濟(jì)性，火花塞可清理從而減小火花塞臟污，氣門沉積物可清理從而恢復(fù)正確的流量特性，且節(jié)氣門本體可清理從而移除油泥沉積和油泥相關(guān)問題。另外，可清除燃料噴射器和汽缸壁的碳，同時可清除EGR氣門、通道以及排氣顆粒過濾器的煙灰。
[0043]電離空氣可繼續(xù)輸送預(yù)定的具體時間量(例如，2分鐘)。其后，該過程可結(jié)束且設(shè)備(包括電離空氣源和維修工具)可移除。然后，可確定發(fā)動機(jī)經(jīng)過修整。對于另一閾值數(shù)量的車輛運行(例如，另一 100,000英里)，可能不需要隨后的修整。
[0044]現(xiàn)在轉(zhuǎn)至圖3，描述用于根據(jù)本公開使用電離空氣進(jìn)行發(fā)動機(jī)的清潔操作的實例例程300。通過使電離空氣流入發(fā)動機(jī)，在使用馬達(dá)扭矩對無燃料的發(fā)動機(jī)進(jìn)行自旋時，以及通過打開節(jié)氣門并將進(jìn)氣凸輪/排氣凸輪提前以增大電離空氣的流量時，可較少干擾地(例如，不需要進(jìn)行解體)及基本上自動地進(jìn)行發(fā)動機(jī)清潔。另外，減少了技術(shù)人員需要的時間和勞力。
[0045]在302，該例程包括確認(rèn)已在車輛收到離子調(diào)節(jié)的要求。在一個實例中，當(dāng)車輛處于鑰匙關(guān)情況(例如，停泊在車庫內(nèi))時，車輛從維修技術(shù)人員收到離子調(diào)節(jié)的要求。維修技術(shù)人員可要求使用簡單的診斷工具進(jìn)行調(diào)節(jié)，診斷工具在診斷端口(或者車輛本體上的替代位置)連接至車輛。另外，可經(jīng)由維修技術(shù)人員收到該要求，將車輛置于運行的維修模式，例如經(jīng)由車輛儀表板上的接觸交互式顯示。該維修模式可將車輛置于所選的發(fā)動機(jī)非燃燒運行條件下。
[0046]在確認(rèn)離子調(diào)節(jié)要求時，在304，連接在診斷端口的維修工具可通信地連接至車輛的控制系統(tǒng)。因此，這實現(xiàn)一個或多個車輛和發(fā)動機(jī)部件基于經(jīng)由維修工具接收的操作人員輸入(來自維修技術(shù)人員)受到控制和調(diào)節(jié)。
[0047]在306，該例程包括基于操作人員輸入，對無燃料的發(fā)動機(jī)進(jìn)行自旋。具體而言，發(fā)動機(jī)可使用來自車輛系統(tǒng)的電池驅(qū)動電動馬達(dá)(或發(fā)電機(jī))進(jìn)行無燃料地自旋。在一個實例中，電動馬達(dá)可為混合動力車輛的電動馬達(dá)/發(fā)電機(jī)。在另一實例中，電動馬達(dá)可為非混合動力車輛的啟動馬達(dá)。自旋可在進(jìn)氣氣門正時提前且進(jìn)氣節(jié)氣門打開(如在308-312討論)時進(jìn)行。具體而言，可使用來自車輛的電動馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的扭矩在第一較短的持續(xù)時間(例如，15秒鐘)內(nèi)以第一、較高的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(例如，100rpm)對發(fā)動機(jī)進(jìn)行自旋。此初始自旋用于減小或消除由于缺少油膜產(chǎn)生的壓縮可變性，并在發(fā)動機(jī)驅(qū)動的油栗處建立足夠的油壓以幫助致動進(jìn)氣凸輪。
[0048]在308，可打開(例如，完全打開)進(jìn)氣節(jié)氣門。例如，可打開節(jié)氣門本體。在310，可通過將進(jìn)氣凸輪提前(例如，完全提前)來將進(jìn)氣氣門正時提前。另外，可通過將排氣凸輪提前(例如，完全提前)來將排氣氣門正時提前。在312，可打開(例如，完全打開)EGR氣門。通過在至少進(jìn)氣門完全提前和進(jìn)氣節(jié)氣門完全打開時對發(fā)動機(jī)進(jìn)行自旋，可將一定量的電離空氣循環(huán)通過發(fā)動機(jī)系統(tǒng)以在合理的時間量(例如，3分鐘)內(nèi)電離和去除任何有機(jī)物質(zhì)。
[0049]在314，當(dāng)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)無燃料發(fā)動機(jī)時，該方法包括將電離空氣引入發(fā)動機(jī)(具體而言，引入發(fā)動機(jī)汽缸)。電離空氣可從連接至發(fā)動機(jī)的空氣引入系統(tǒng)的電離空氣源接收。電離空氣源可位于發(fā)動機(jī)的外面并在車輛運行的維修模式期間已經(jīng)由維修技術(shù)人員連接至空氣引入系統(tǒng)，例如在進(jìn)氣通道或進(jìn)氣節(jié)氣門處，以便能夠進(jìn)行離子調(diào)節(jié)。因此，響應(yīng)于來自操作人員(本文中，維修技術(shù)人員)的輸入而引入電離空氣和無燃料發(fā)動機(jī)的自旋。在引入電離空氣時，可同時啟動定時器。然后，控制器可繼續(xù)使電離空氣流經(jīng)自旋發(fā)動機(jī)，且在規(guī)定的持續(xù)時間內(nèi)一個或多個進(jìn)氣節(jié)氣門完全打開，EGR氣門完全打開，以及進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪完全提如。
[0050]在316，該例程包括使用引入的電離空氣對發(fā)動機(jī)進(jìn)氣中(包括在發(fā)動機(jī)汽缸中)的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行氧化。例如，可對節(jié)氣門本體上的油泥進(jìn)行氧化，可對火花塞上的碳進(jìn)行氧化，還可對汽缸氣門上的油泥進(jìn)行氧化。在318，該例程還包括使電離空氣從發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道和發(fā)動機(jī)汽缸流至發(fā)動機(jī)排氣道并使用電離空氣對排氣中的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行氧化。例如，可對排氣排放控制裝置(例如排氣顆粒過濾器)上的煙灰進(jìn)行氧化。這樣，在電離空氣和氧化物質(zhì)被排出至大氣之前，可使電離空氣流經(jīng)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道和排氣道，氧化發(fā)動機(jī)中的有機(jī)物質(zhì)。
[0051]在一個實例中，在發(fā)動機(jī)初始自旋后(在引入電離空氣流之前)，發(fā)動機(jī)可在第二較長的持續(xù)時間內(nèi)(例如，30秒)以第二較低轉(zhuǎn)速(例如，100rpm至低至200rpm)自旋。第二發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速可低于第一發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，并可包括減小至可保持足夠發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速控制的最低可實現(xiàn)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。另外，第二轉(zhuǎn)速可基于電池充電狀態(tài)(電池S0C)，當(dāng)電池SOC增加時，該轉(zhuǎn)速增大。然而，如果電池SOC下降至低于閾值，則可中止離子調(diào)節(jié)，且發(fā)動機(jī)可在有燃料時自旋以對電池SOC進(jìn)行再充電并避免車輛喪失能力。
[0052]在320，可確定自從定時器啟動且電離空氣流開始進(jìn)入發(fā)動機(jī)以來是否已消逝了閾值持續(xù)時間(例如，2分鐘)。如果不是，在322，該例程包括繼續(xù)使電離空氣流經(jīng)自旋的發(fā)動機(jī)。否則，在閾值持續(xù)時間已消逝后，該例程包括中斷引入電離空氣并將維修工具從車輛的控制系統(tǒng)斷開連接。此后，可不基于經(jīng)由維修工具接收的輸入進(jìn)行進(jìn)一步發(fā)動機(jī)調(diào)整。
[0053]這樣，發(fā)動機(jī)可使用電離空氣進(jìn)行調(diào)節(jié)。在進(jìn)行離子修整后，發(fā)動機(jī)不需要進(jìn)行另一離子調(diào)節(jié)，直到已消逝車輛運行的閾值持續(xù)時間/距離。例如，可能僅需在車輛運行的另一 100,000英里后進(jìn)行隨后的調(diào)節(jié)。
[0054]現(xiàn)在轉(zhuǎn)至圖4，繪圖400示出使用離子空氣流進(jìn)行實例發(fā)動機(jī)清潔。該方法實現(xiàn)了以較小干預(yù)的方式將有機(jī)物質(zhì)(例如油泥和煙灰)從車輛的發(fā)動機(jī)移除。
[0055]繪圖400在曲線402繪示了發(fā)動機(jī)處的有機(jī)物質(zhì)積聚。有機(jī)物質(zhì)水平可反映在發(fā)動機(jī)部件(例如氣門、火花塞、節(jié)氣門或排氣顆粒過濾器)處的有機(jī)物質(zhì)積聚或整個發(fā)動機(jī)有機(jī)物質(zhì)積聚。曲線404繪示從連接至發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的電離空氣源輸送(開或關(guān))電離空氣，曲線406繪示車輛系統(tǒng)電池的充電狀態(tài)(SOC)，曲線408繪示發(fā)動機(jī)加燃料(開或關(guān))，曲線410繪示進(jìn)氣節(jié)氣門開度，曲線412繪示進(jìn)氣凸輪正時，曲線414繪示發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度。
[0056]在tl之前，車輛(包括發(fā)動機(jī))可關(guān)停。因此，在發(fā)動機(jī)中可能有顯著的有機(jī)物質(zhì)積聚(曲線402)。在tl，發(fā)動機(jī)可能響應(yīng)于來自操作人員(例如維修技術(shù)人員)的輸入變化至維修模式。例如，在tl時，操作人員可將維修工具連接至車輛診斷端口并將電離空氣源連接至發(fā)動機(jī)進(jìn)氣通道。在連接至診斷端口后，維修工具可通信地連接至車輛的控制系統(tǒng)。于是，基于在tl時的操作人員輸入，進(jìn)氣節(jié)氣門可打開，本文中為完全打開(曲線410)。另外，基于在11與t2之間的操作人員輸入，發(fā)動機(jī)可使用來自系統(tǒng)電池的能量無燃料地自旋(例如，在1000-2000rpm)(曲線406)。此初始的發(fā)動機(jī)自旋可實現(xiàn)油壓積聚以致動凸輪。
[0057]在t2時，使用積聚的油壓將進(jìn)氣凸輪從標(biāo)稱正時(曲線412)提前。盡管未繪示，也可使用油壓將排氣凸輪提前。還是在t2，發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)可繼續(xù)，但以較低的轉(zhuǎn)速(例如200-1OOOrpm)。另外，可啟動電離空氣輸送。例如，可操作電離空氣源的栗或電離器以產(chǎn)生電離空氣并使其流入發(fā)動機(jī)。
[0058]在從t2至t3的預(yù)定持續(xù)時間內(nèi)，電離空氣輸送可繼續(xù)，在此期間，電離空氣在將空氣通過排氣尾管排出之前，可氧化發(fā)動機(jī)中的有機(jī)物質(zhì)(例如，在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣中，在進(jìn)氣節(jié)氣門處，在汽缸內(nèi)部，在火花塞處，在汽缸氣門處，以及在發(fā)動機(jī)排氣道中)。因此，當(dāng)電離空氣流前進(jìn)時，發(fā)動機(jī)內(nèi)有機(jī)物質(zhì)的水平可下降(曲線402)。
[0059]在t3，可停止電離空氣流。另外，可將進(jìn)氣節(jié)氣門恢復(fù)至關(guān)閉位置并可將凸輪正時恢復(fù)至標(biāo)稱正時。在較晚時刻t4，響應(yīng)于發(fā)動機(jī)重新啟動請求，可恢復(fù)發(fā)動機(jī)加燃料且發(fā)動機(jī)可帶燃料自旋。另外，節(jié)氣門可打開且凸輪正時可基于發(fā)動機(jī)工作條件進(jìn)行調(diào)整。
[0060]在一個實例中，通過一種用于連接至車輛內(nèi)的發(fā)動機(jī)的方法來實現(xiàn)車輛發(fā)動機(jī)的離子調(diào)節(jié)，該方法包括:在發(fā)動機(jī)不燃燒的車輛運行維護(hù)模式期間，經(jīng)由連接至車輛的服務(wù)診斷工具從操作人員接收輸入;且同時，從連接至車輛的電離空氣源接收發(fā)動機(jī)空氣進(jìn)氣系統(tǒng)中的電離空氣。另外，基于操作人員輸入，發(fā)動機(jī)控制器可調(diào)節(jié)進(jìn)氣節(jié)氣門開度、EGR氣門開度、進(jìn)氣凸輪正時，以及排氣凸輪正時中的一個或多個。該調(diào)節(jié)可包括完全打開進(jìn)氣節(jié)氣門，完全打開EGR氣門，將進(jìn)氣凸輪正時和排氣凸輪正時完全提前。在一個實例中，車輛是包括電動馬達(dá)的混合動力車輛，且該方法還包括，基于操作人員輸入，基于操作人員輸入將無燃料發(fā)動機(jī)經(jīng)由電動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)至一位置并經(jīng)由馬達(dá)扭矩將發(fā)動機(jī)維持在該位置，直至收到指示電離空氣發(fā)動機(jī)清潔完成的操作人員輸入。該方法還包括使所接收的電離空氣流入發(fā)動機(jī)汽缸，以使用電離空氣氧化汽缸中的有機(jī)物質(zhì)，且然后使所接收的空氣流至發(fā)動機(jī)排氣以使用電離空氣氧化排氣中的有機(jī)物質(zhì)。
[0061]在另一實例中，一種車輛系統(tǒng)包括:包括進(jìn)氣道、排氣道和多個發(fā)動機(jī)汽缸的發(fā)動機(jī);診斷端口；以及控制器?？刂破骺膳渲糜袃Υ嬖诜菚簳r性存儲器上的計算機(jī)可讀指令用于:當(dāng)操作人員要求維修模式時在所選的非燃燒條件期間將車輛變化至維修模式;經(jīng)由連接至診斷端口的維修工具接收操作人員輸入，在維修模式期間維修工具可通信地連接至車輛控制系統(tǒng)；以及使從連接至發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道的外部電離空氣源接收的電離空氣流經(jīng)多個發(fā)動機(jī)汽缸，同時使發(fā)動機(jī)無燃料地自旋。發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道可包括進(jìn)氣節(jié)氣門，且控制器可包括用于基于操作人員輸入增加進(jìn)氣節(jié)氣門的開度的進(jìn)一步指令。多個發(fā)動機(jī)汽缸中每一者均可包括經(jīng)由進(jìn)氣凸輪操作的進(jìn)氣氣門和經(jīng)由排氣凸輪操作的排氣氣門，且控制器可包括用于基于操作人員輸入將進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪的每一者完全提前的進(jìn)一步指令。在一個實例中，車輛系統(tǒng)可為包括電動馬達(dá)的混合動力車輛系統(tǒng)，其中，控制器包括基于操作人員輸入經(jīng)由馬達(dá)使發(fā)動機(jī)無燃料地自旋同時使電離空氣流動的進(jìn)一步指令。
[0062]在另一表示中，一種車輛系統(tǒng)包括:包括進(jìn)氣道、排氣道和多個發(fā)動機(jī)汽缸的發(fā)動機(jī);診斷端口；用于在啟動期間使發(fā)動機(jī)進(jìn)行曲柄運動的啟動馬達(dá)；以及控制器?？刂破骺膳渲糜袃Υ嬖诜菚簳r性存儲器上的計算機(jī)可讀指令用于:當(dāng)操作人員要求維修模式時在所選的非燃燒條件期間將車輛變化至維修模式;經(jīng)由連接至診斷端口的維修工具接收操作人員輸入，在維修模式期間維修工具可通信地連接至車輛控制系統(tǒng)；以及使從連接至發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道的外部電離空氣源接收的電離空氣流經(jīng)多個發(fā)動機(jī)汽缸，同時使發(fā)動機(jī)無燃料地自旋。具體而言，基于經(jīng)由維修工具接收的操作人員輸入，啟動馬達(dá)可操作以將無燃料發(fā)動機(jī)自旋。在使用來自啟動馬達(dá)的馬達(dá)扭矩啟動電離空氣流動之前，將發(fā)動機(jī)以第一較高轉(zhuǎn)速自旋第一較短時間?？蓪Φ谝粫r間和第一轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)以提供足夠的油壓來致動進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪。然后，可使用來自啟動馬達(dá)的馬達(dá)扭矩將發(fā)動機(jī)以第二較低轉(zhuǎn)速自旋第二較長時間。可對第二時間和第二轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)以使足夠量的電離空氣流經(jīng)發(fā)動機(jī)將氧化來自各個發(fā)動機(jī)部件的發(fā)動機(jī)有機(jī)物質(zhì)。發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道可包括進(jìn)氣節(jié)氣門，且控制器可包括用于基于操作人員輸入增加進(jìn)氣節(jié)氣門的開度(例如，完全打開節(jié)氣門)。多個發(fā)動機(jī)汽缸的每一者均可包括經(jīng)由進(jìn)氣凸輪操作的進(jìn)氣門以及經(jīng)軸排氣凸輪操作的排氣門，且控制器可包括用于基于操作人員輸入將進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪的每一者完全提前的進(jìn)一步指令。
[0063]這樣，可使用電離空氣流來進(jìn)行發(fā)動機(jī)調(diào)整，其可減小技術(shù)人員進(jìn)行發(fā)動機(jī)清潔所需的時間量、勞力和復(fù)雜性。通過使用被引入發(fā)動機(jī)以氧化各個發(fā)動機(jī)部件上沉積的煙灰、烴、油泥和其他有機(jī)物質(zhì)的電離空氣，部件的降級得以減小，從而改進(jìn)發(fā)動機(jī)性能并減少保證事項。另外，更換發(fā)動機(jī)部件的需求得以減少。通過修整發(fā)動機(jī)部件而不需要發(fā)動機(jī)解體，減小在清潔期間對發(fā)動機(jī)部件的損壞?？傊商岣甙l(fā)動機(jī)燃料經(jīng)濟(jì)性，同時減少與發(fā)動機(jī)部件老化相關(guān)的問題。
[0064]注意，本文中包括的實例控制和估算例程可與多種發(fā)動機(jī)和/或車輛系統(tǒng)構(gòu)造一起使用。本文中公開的控制方法和例程可作為可執(zhí)行指令存儲在非暫時性存儲器中，并可由控制系統(tǒng)(包括控制器結(jié)合各種傳感器、致動器以及其他發(fā)動機(jī)硬件)實施。本文中所述的具體例程可代表任何數(shù)量的處理策略中的一個或多個，例如事件驅(qū)動、中斷驅(qū)動、多任務(wù)、多線程以及類似策略。因此，所示的各個動作、操作和/或功能可按照所示的順序執(zhí)行、并行執(zhí)行或者在某些情況下可忽略。同樣地，不一定需要該處理順序來實現(xiàn)本文中所述的實例實施例的特征和優(yōu)點，提供該處理順序只是便于例示和描述。所例示的動作、操作和/或功能中的一個或多個可重復(fù)執(zhí)行，取決于所使用的具體策略。另外，所述的動作、操作和/或功能可使用圖形代表編程到發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)中的計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)的非暫時性存儲器內(nèi)的代碼，其中所述的動作由執(zhí)行系統(tǒng)(包括與電子控制器相結(jié)合的各種發(fā)動機(jī)硬件部件)中的指令來實施。
[0065]應(yīng)理解，本文中公開的構(gòu)造和例程是實例性性質(zhì)，且不應(yīng)將這些具體實施例視為限制性，因為可以實施許多的變型。例如，可將上述技術(shù)應(yīng)用至￥-6、1-4、1-6、1-3、￥-12、對置4以及其他發(fā)動機(jī)類型。本公開的主題包括本文中公開的各個系統(tǒng)和構(gòu)造，以及其他特征、功能和/或特性的所有具有新穎性和非顯而易見性的組合和子組合。
[0066]下面的權(quán)利要求具體指出被視為具有新穎性和非顯而易見性的特定組合和子組合。這些權(quán)利要求可指代“一”或“第一”元件或其等效物。應(yīng)將這些權(quán)利要求理解為包括納入一個或多個這些元件，既不需要也不排除兩個或多個這些元件。可通過對現(xiàn)有權(quán)利要求進(jìn)行修改或在本申請或相關(guān)申請中陳述新權(quán)利要求來對所公開的特征、功能、要素和/或特性的其他組合和子組合要求保護(hù)。這些權(quán)利要求，無論與原始權(quán)利要求相比其范圍是較寬泛、較狹窄、相同還是不同，也應(yīng)視為包括在本公開的主題內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于車輛的發(fā)動機(jī)的方法，包括: 將電離空氣引入發(fā)動機(jī)汽缸同時旋轉(zhuǎn)無燃料的發(fā)動機(jī)；以及 使用所引入的電離空氣氧化所述汽缸內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，引入電離空氣包括從所述發(fā)動機(jī)外部的電離空氣源引入電離空氣。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，向所述汽缸內(nèi)引入電離空氣包括在發(fā)動機(jī)空氣引入系統(tǒng)處從所述電離空氣源接收電離空氣，并使接收的電離空氣從所述空氣引入系統(tǒng)流至所述發(fā)動機(jī)汽缸。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括，使電離空氣從所述發(fā)動機(jī)汽缸流至發(fā)動機(jī)排氣道并使用所述電離空氣氧化所述排氣道內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，引入電離空氣并旋轉(zhuǎn)所述無燃料的發(fā)動機(jī)是響應(yīng)于來自操作人員的輸入，所述操作人員包括維修技術(shù)人員。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，操作人員輸入經(jīng)由連接至所述車輛的診斷端口的維修工具接收。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括，將所述維修工具可通信地連接至所述車輛的控制系統(tǒng)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括，完全打開進(jìn)氣節(jié)氣門和EGR氣門中的一個或多個，同時基于經(jīng)由所述維修工具接收的操作人員輸入引入所述電離空氣。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括，將進(jìn)氣凸輪和/或排氣凸輪完全提前，同時基于經(jīng)由所述維修工具接收的操作人員輸入引入所述電離空氣。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括，在閾值持續(xù)時間后，中止引入所述電離空氣，以及將所述維修工具從所述車輛的所述控制系統(tǒng)斷開連接。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述引入包括在選擇的發(fā)動機(jī)不燃燒條件期間引入電離空氣，在所述發(fā)動機(jī)不燃燒條件中，所述車輛已被置于維修模式中。12.—種用于車輛中連接的發(fā)動機(jī)的方法，包括: 在發(fā)動機(jī)不燃燒的車輛運行的維修模式期間，經(jīng)由連接至所述車輛的維修診斷工具接收來自操作人員的輸入;以及 同時，從連接至所述車輛的電離空氣源在發(fā)動機(jī)空氣進(jìn)氣系統(tǒng)中接收電離空氣。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括，基于操作人員輸入，調(diào)節(jié)進(jìn)氣節(jié)氣門開度、EGR氣門開度、進(jìn)氣凸輪正時以及排氣凸輪正時中的一個或多個。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述調(diào)節(jié)包括完全打開所述進(jìn)氣節(jié)氣門、完全打開所述EGR氣門以及完全提前所述進(jìn)氣凸輪正時和排氣凸輪正時中的一個或多個。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述車輛包括在發(fā)動機(jī)啟動期間用于使所述發(fā)動機(jī)進(jìn)行曲柄運動的電動啟動馬達(dá)，所述方法還包括，基于所述操作人員輸入將所述發(fā)動機(jī)無燃料經(jīng)由所述電動啟動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)至一位置并經(jīng)由馬達(dá)扭矩將所述發(fā)動機(jī)維持在所述位置，直至收到指示電離空氣發(fā)動機(jī)清潔完成的操作人員輸入。16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括，使所接收的電離空氣流入發(fā)動機(jī)汽缸，以使用所述電離空氣氧化所述汽缸中的有機(jī)物質(zhì)，且然后使所接收的空氣流至發(fā)動機(jī)排氣道以使用所述電離空氣氧化所述排氣道中的有機(jī)物質(zhì)。17.—種車輛系統(tǒng)，包括: 包括進(jìn)氣道、排氣道和多個發(fā)動機(jī)汽缸的發(fā)動機(jī)； 診斷端口；以及 控制器，所述控制器具有儲存在非暫時性存儲器上的計算機(jī)可讀指令用于: 當(dāng)操作人員要求維修模式時在選擇的非燃燒條件期間將所述車輛變化至維修模式； 經(jīng)由連接至所述診斷端口的維修工具接收操作人員輸入，在所述維修模式期間所述維修工具可通信地連接至車輛控制系統(tǒng)；以及 使從連接至所述發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道的外部電離空氣源接收的電離空氣流經(jīng)多個發(fā)動機(jī)汽缸，同時使所述發(fā)動機(jī)無燃料地旋轉(zhuǎn)。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中，所述發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道包括進(jìn)氣節(jié)氣門，且其中，所述控制器包括用于基于所述操作人員輸入增加所述進(jìn)氣節(jié)氣門的開度的進(jìn)一步指令。19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中，所述多個發(fā)動機(jī)汽缸包括經(jīng)由進(jìn)氣凸輪操作的進(jìn)氣氣門和經(jīng)由排氣凸輪操作的排氣氣門，且其中，所述控制器包括用于基于操作人員輸入將所述進(jìn)氣凸輪和所述排氣凸輪的每一者完全提前的進(jìn)一步指令。20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中，所述車輛系統(tǒng)是包括電動馬達(dá)的混合動力車輛系統(tǒng)，且其中，所述控制器包括基于所述操作人員輸入經(jīng)由所述馬達(dá)使所述發(fā)動機(jī)無燃料地旋轉(zhuǎn)，同時使所述電離空氣流動的進(jìn)一步指令。
【文檔編號】F02M27/04GK105927426SQ201610105268
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年2月25日
【發(fā)明人】道格拉斯·雷蒙德·馬丁, 肯尼思·詹姆斯·米勒
【申請人】福特環(huán)球技術(shù)公司