專利名稱：用于兩級(jí)氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)的診斷系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛控制系統(tǒng)，更具體地涉及兩級(jí)氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)的診斷系統(tǒng)。
技術(shù)背景
這里所提供的背景描述是為了大體上介紹發(fā)明的背景環(huán)境。該背景部分所描述 的當(dāng)前署名發(fā)明人的工作，以及本描述中的不能在提交日作為現(xiàn)有技術(shù)的其它方面，既 不明確地也不隱含地被認(rèn)為是抵觸本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。
車輛包括產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)在氣缸內(nèi)燃燒空/燃混合物以驅(qū)動(dòng)活 塞從而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩?？?燃混合物通過(guò)進(jìn)氣和排氣氣門(mén)來(lái)調(diào)節(jié)。選擇性地打開(kāi)進(jìn)氣氣 門(mén)以將空氣抽吸入氣缸?？諝馀c燃料混合形成空/燃混合物。在空/燃混合物的燃燒之 后選擇性地打開(kāi)排氣氣門(mén)以允許排氣離開(kāi)氣缸。
發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)的凸輪軸調(diào)節(jié)進(jìn)氣氣門(mén)和排氣氣門(mén)的打開(kāi)和關(guān)閉。凸輪軸包括多 個(gè)凸輪凸角，這些凸輪凸角的每一個(gè)都具有輪廓，該輪廓與氣門(mén)升程進(jìn)度表相關(guān)聯(lián)。氣 門(mén)升程進(jìn)度表包括氣門(mén)處于打開(kāi)的時(shí)間量(即持續(xù)時(shí)間)和氣門(mén)打開(kāi)的大小或程度(即升 程)。
可變氣門(mén)致動(dòng)(VVA)技術(shù)通過(guò)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀況改變氣門(mén)升程事件、正時(shí)、 和持續(xù)時(shí)間來(lái)改進(jìn)燃料經(jīng)濟(jì)性、發(fā)動(dòng)機(jī)效率、和/或性能。兩級(jí)VVA系統(tǒng)包括可變氣門(mén) 組件，例如液壓控制的可切換滾柱指輪隨動(dòng)器Mwitchable roller finger follower，SRFF)。 SRFF使得在進(jìn)氣氣門(mén)和/或排氣氣門(mén)上能有兩個(gè)獨(dú)立的氣門(mén)狀態(tài)(即，低升程狀態(tài)和高 升程狀態(tài))。2008年4月4日提交的美國(guó)申請(qǐng)12/06四20和2007年11月21日提交的美 國(guó)申請(qǐng)11/943884中提供了對(duì)SRFF的運(yùn)行的示例描述。
基于所要求的發(fā)動(dòng)機(jī)速度和負(fù)載，控制模塊將SRFF機(jī)構(gòu)從低升程狀態(tài)轉(zhuǎn)換到高 升程狀態(tài)，反之亦然。例如，以升高的發(fā)動(dòng)機(jī)速度(例如4000轉(zhuǎn)/分(RPM))運(yùn)行的內(nèi) 燃機(jī)通常要求SRFF機(jī)構(gòu)在高升程狀態(tài)運(yùn)行以避免對(duì)內(nèi)燃機(jī)的潛在硬件損壞。發(fā)明內(nèi)容
因此，一種系統(tǒng)，包括壓力信號(hào)調(diào)節(jié)模塊，該壓力信號(hào)調(diào)節(jié)模塊基于來(lái)自發(fā)動(dòng) 機(jī)的凸輪軸移相器系統(tǒng)的壓力傳感器的流體壓力信號(hào)產(chǎn)生最大壓力信號(hào)。壓力信號(hào)調(diào)節(jié) 模塊檢測(cè)所述流體壓力信號(hào)的最大峰值并在峰值保持時(shí)間段內(nèi)將所述最大壓力信號(hào)維持 在所述最大峰值。診斷模塊基于所述峰值保持時(shí)間段期間的所述最大壓力信號(hào)檢測(cè)所述 凸輪軸移相器系統(tǒng)的故障。
在其他特征中，提供了診斷兩級(jí)氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)的方法。該方法包括基于來(lái)自發(fā) 動(dòng)機(jī)的凸輪軸移相器系統(tǒng)的壓力傳感器的流體壓力信號(hào)產(chǎn)生最大壓力信號(hào)。檢測(cè)所述流 體壓力信號(hào)的最大峰值。在峰值保持時(shí)間段內(nèi)將所述最大壓力信號(hào)維持在所述最大峰 值?；谒龇逯当３謺r(shí)間段期間的所述最大壓力信號(hào)檢測(cè)所述凸輪軸移相器系統(tǒng)的故障。
本發(fā)明還提供了以下技術(shù)方案。
方案1. 一種系統(tǒng)，包括壓力信號(hào)調(diào)節(jié)模塊，該壓力信號(hào)調(diào)節(jié)模塊基于來(lái)自發(fā) 動(dòng)機(jī)的凸輪軸移相器系統(tǒng)的壓力傳感器的流體壓力信號(hào)產(chǎn)生最大壓力信號(hào)，其中所述壓 力信號(hào)調(diào)節(jié)模塊檢測(cè)所述流體壓力信號(hào)的最大峰值并在峰值保持時(shí)間段內(nèi)將所述最大壓 力信號(hào)維持在該最大峰值；以及，診斷模塊，該診斷模塊基于所述峰值保持時(shí)間段期間 的所述最大壓力信號(hào)檢測(cè)所述凸輪軸移相器系統(tǒng)的故障。
方案2.如方案1所述的系統(tǒng)，還包括壓力監(jiān)測(cè)模塊，該壓力監(jiān)測(cè)模塊在診斷事 件期間檢測(cè)所述最大壓力信號(hào)的N個(gè)最大值，其中所述壓力監(jiān)測(cè)模塊存儲(chǔ)與所述發(fā)動(dòng)機(jī) 的氣缸相關(guān)聯(lián)的N個(gè)最大值中的M個(gè)，其中M是整數(shù)且N是大于1的整數(shù)。
方案3.如方案2所述的系統(tǒng)，其中，所述壓力監(jiān)測(cè)模塊基于N個(gè)最大值中的M 個(gè)的平均值和最大值中的至少一個(gè)確定流體壓力值，其中所述壓力監(jiān)測(cè)模塊存儲(chǔ)與該氣 缸相關(guān)聯(lián)的流體壓力值。
方案4.如方案3所述的系統(tǒng)，其中，所述壓力監(jiān)測(cè)模塊基于當(dāng)所述凸輪軸移相 器系統(tǒng)以第一升程狀態(tài)運(yùn)行時(shí)所確定的流體壓力值存儲(chǔ)第一壓力值，并且，其中所述壓 力監(jiān)測(cè)模塊基于當(dāng)所述凸輪軸移相器系統(tǒng)以第二升程狀態(tài)運(yùn)行時(shí)所確定的流體壓力值存 儲(chǔ)第二壓力值。
方案5.如方案4所述的系統(tǒng)，還包括信號(hào)比較模塊，該信號(hào)比較模塊確定所述 第一壓力值和所述第二壓力值之間的差，其中所述信號(hào)比較模塊在所述差小于預(yù)定壓力 閾值時(shí)產(chǎn)生故障控制信號(hào)，該故障控制信號(hào)指示所述凸輪軸移相器系統(tǒng)的故障。
方案6.如方案4所述的系統(tǒng)，還包括凸輪軸轉(zhuǎn)換模塊，所述凸輪軸轉(zhuǎn)換模塊命 令凸輪軸移相器系統(tǒng)從所述第一升程狀態(tài)轉(zhuǎn)換到所述第二升程狀態(tài)，其中所述凸輪軸轉(zhuǎn) 換模塊在所述第二升程狀態(tài)被激活第一預(yù)定時(shí)間段時(shí)啟動(dòng)所述壓力信號(hào)調(diào)節(jié)模塊。
方案7.如方案4所述的系統(tǒng)，還包括初始化模塊，所述初始化模塊在所述 發(fā)動(dòng)機(jī)處于所述第一升程狀態(tài)第二預(yù)定時(shí)間段時(shí)基于發(fā)動(dòng)機(jī)速度產(chǎn)生初始化信號(hào)；濾波 器模塊，該濾波器模塊基于所述初始化信號(hào)和實(shí)際的流體壓力信號(hào)產(chǎn)生所述流體壓力信 號(hào)，該實(shí)際的流體壓力信號(hào)指示被供應(yīng)到所述凸輪軸移相器系統(tǒng)的凸輪軸移相器的流體 的輸入壓力；和峰值保持模塊，該峰值保持模塊基于所述最大壓力信號(hào)的斜率檢測(cè)并保 持所述最大峰值；其中所述峰值保持模塊基于對(duì)所述流體壓力信號(hào)的最小峰值的檢測(cè)將 所述最大壓力信號(hào)重設(shè)為預(yù)定值。
方案8.如方案7所述的系統(tǒng)，其中，所述濾波器模塊從所述實(shí)際的流體壓力信 號(hào)濾出高于預(yù)定截止頻率的頻率。
方案9.如方案7所述的系統(tǒng)，其中，所述峰值保持時(shí)間段開(kāi)始于所述流體壓 力信號(hào)的最大峰且結(jié)束于所述流體壓力信號(hào)的最小峰；其中，除了在所述峰值保持時(shí)間 段，所述最大壓力信號(hào)等于所述流體壓力信號(hào)。
方案10.如方案9所述的系統(tǒng)，其中，所述凸輪軸移相器系統(tǒng)控制兩級(jí)氣門(mén)升程 機(jī)構(gòu)的激活，該兩級(jí)氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)升程，其中所述兩級(jí)氣門(mén)升程 機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的多個(gè)氣缸的其中之一，并且其中所述故障與所述兩級(jí)氣門(mén)升程 機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)。
方案11. 一種診斷凸輪軸移相器系統(tǒng)的方法，包括基于來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸移相器系統(tǒng)的壓力傳感器的流體壓力信號(hào)產(chǎn)生最大壓力信號(hào)；檢測(cè)所述流體壓力信號(hào)的最 大峰值；在峰值保持時(shí)間段內(nèi)將所述最大壓力信號(hào)維持在所述最大峰值；以及，基于所 述峰值保持時(shí)間段期間的所述最大壓力信號(hào)檢測(cè)所述凸輪軸移相器系統(tǒng)的故障。
方案12.如方案11所述的方法，還包括在診斷事件期間檢測(cè)所述最大壓力信 號(hào)的N個(gè)最大值；以及，存儲(chǔ)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸相關(guān)聯(lián)的N個(gè)最大值中的M個(gè)，其中 M是整數(shù)且N是大于1的整數(shù)。
方案13.如方案12所述的方法，還包括基于所述N個(gè)最大值中的M個(gè)的平 均值和最大值中的至少一個(gè)確定流體壓力值；以及，存儲(chǔ)與所述氣缸相關(guān)聯(lián)的流體壓力值。
方案14.如方案13所述的方法，還包括基于當(dāng)所述凸輪軸移相器系統(tǒng)以第一 升程狀態(tài)運(yùn)行時(shí)所確定的流體壓力值存儲(chǔ)第一壓力值；以及，基于當(dāng)所述凸輪軸移相器 系統(tǒng)以第二升程狀態(tài)運(yùn)行時(shí)所確定的流體壓力值存儲(chǔ)第二壓力值。
方案15.如方案14所述的方法，還包括確定所述第一壓力值和所述第二壓力 值之間的差；以及，當(dāng)所述差小于預(yù)定壓力閾值時(shí)產(chǎn)生故障控制信號(hào)，該故障控制信號(hào) 指示所述凸輪軸移相器系統(tǒng)的故障。
方案16.如方案14所述的方法，還包括命令所述凸輪軸移相器系統(tǒng)從所述第 一升程狀態(tài)轉(zhuǎn)換到所述第二升程狀態(tài)；以及，當(dāng)所述第二升程狀態(tài)被激活第一預(yù)定時(shí)間 段時(shí)啟動(dòng)壓力信號(hào)調(diào)節(jié)模塊。
方案17.如方案14所述的方法，還包括當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)處于所述第一升程狀態(tài) 第二預(yù)定時(shí)間段時(shí)，基于發(fā)動(dòng)機(jī)速度產(chǎn)生初始化信號(hào)；基于所述初始化信號(hào)和實(shí)際的流 體壓力信號(hào)產(chǎn)生所述流體壓力信號(hào)，所述實(shí)際的流體壓力信號(hào)指示供應(yīng)到所述凸輪軸移 相器系統(tǒng)的凸輪軸移相器的流體的輸入壓力；基于所述最大壓力信號(hào)的斜率檢測(cè)和保持 所述最大峰值；以及，基于對(duì)所述流體壓力信號(hào)的最小峰值的檢測(cè)將所述最大壓力信號(hào) 重設(shè)為預(yù)定值。
方案18.如方案17所述的方法，還包括從所述實(shí)際的流體壓力信號(hào)濾出高于預(yù) 定截止頻率的頻率。
方案19.如方案17所述的方法，還包括在所述流體壓力信號(hào)的最大峰開(kāi)始所 述峰值保持時(shí)間段且在所述流體壓力信號(hào)的最小峰結(jié)束所述峰值保持時(shí)間段；以及，在 所述峰值保持時(shí)間段期間將所述最大壓力信號(hào)設(shè)置為與所述流體壓力信號(hào)相等的值。
方案20.如方案19所述的方法，還包括控制對(duì)兩級(jí)氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)的激活，所 述兩級(jí)氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)升程；使所述兩級(jí)氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)與所述發(fā)動(dòng) 機(jī)的多個(gè)氣缸的其中之一相對(duì)應(yīng)；以及，使所述故障與所述兩級(jí)氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)。
本發(fā)明的其它適用領(lǐng)域?qū)囊韵绿峁┑木唧w描述而變得顯而易見(jiàn)。應(yīng)當(dāng)理解的 是，具體描述和特定實(shí)施例本意僅用于說(shuō)明目的，并不意在限制本發(fā)明的范圍。


從具體描述和附圖將更充分地理解本發(fā)明，在附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的功能框圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于兩級(jí)氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)的診斷系統(tǒng)的功能框圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓力信號(hào)調(diào)節(jié)模塊的功能框圖4A和4B圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的診斷兩級(jí)氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)的方法；和
圖5是根據(jù)圖2實(shí)施例的流體壓力信號(hào)和最大壓力信號(hào)的示例性曲線圖。
具體實(shí)施方式
下面的描述本質(zhì)上僅僅是示例性的且決不意在限制本發(fā)明、其應(yīng)用或使用。為 了清楚，附圖中將使用相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。如本文中所使用的，短語(yǔ)A、 B和C中的至少一個(gè)應(yīng)當(dāng)理解為表示使用了非排他性邏輯“或”的邏輯(A或B或C)。 應(yīng)當(dāng)理解的是，在不改變本發(fā)明原理的情況下，方法可以以不同的順序被執(zhí)行。
如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)模塊可以指的是專用集成電路(AMC)、電子電路、執(zhí)行 一個(gè)或多個(gè)軟件或固件程序的處理器(共享的、專用的、或群組的)和/或存儲(chǔ)器(共享 的、專用的、或群組的)、組合邏輯電路、和/或提供所描述功能的其它合適的部件。
內(nèi)燃機(jī)可以以雙頂置凸輪軸構(gòu)造運(yùn)行。雙頂置凸輪軸構(gòu)造可包括用于每排氣缸 的排氣凸輪軸和進(jìn)氣凸輪軸。排氣凸輪軸和進(jìn)氣凸輪軸分別致動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣氣門(mén)和進(jìn) 氣氣門(mén)。進(jìn)氣氣門(mén)在特定的時(shí)間打開(kāi)和關(guān)閉以將空/燃混合物傳送到氣缸。排氣氣門(mén)也 在特定的時(shí)間打開(kāi)和關(guān)閉以從氣缸釋放排氣。氣門(mén)事件的正時(shí)影響氣流、存留的剩余物 和火花提前敏感性。控制系統(tǒng)可通過(guò)VVA系統(tǒng)調(diào)節(jié)每個(gè)氣缸中的正時(shí)。
VVA系統(tǒng)可包括兩級(jí)或多級(jí)氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)。例如，兩級(jí)VVA系統(tǒng)可包括可用 于在高升程狀態(tài)和低升程狀態(tài)之間切換進(jìn)氣氣門(mén)的狀態(tài)的可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)。升程狀態(tài) 具有相應(yīng)的升程輪廓。在高升程狀態(tài)期間，進(jìn)氣氣門(mén)被提升到高水平以允許預(yù)定體積的 空氣進(jìn)入相應(yīng)的氣缸。在低升程狀態(tài)期間，進(jìn)氣氣門(mén)被提升至低水平，這相對(duì)于高升程 狀態(tài)允許更少的預(yù)定體積的空氣進(jìn)入相應(yīng)的氣缸。當(dāng)前的兩級(jí)方法往往表現(xiàn)出不一致且 不均勻的升程轉(zhuǎn)換并產(chǎn)生不一致的最終結(jié)果。這種不一致性可能是由于多個(gè)可變氣門(mén)升 程機(jī)構(gòu)中的其中一個(gè)的故障所導(dǎo)致。
配備有VVA系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)要求對(duì)可變氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)確故障檢測(cè)以維持一致 的且期望的發(fā)動(dòng)機(jī)性能。本發(fā)明的各實(shí)施例提供了用于在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間診斷可變氣門(mén) 升程機(jī)構(gòu)的技術(shù)。這種診斷技術(shù)改進(jìn)了發(fā)動(dòng)機(jī)的效率并減少了發(fā)動(dòng)機(jī)部件退化的風(fēng)險(xiǎn)。
在圖1中，示出了車輛的示例性發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)10。發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)10可包括 發(fā)動(dòng)機(jī)12和診斷系統(tǒng)14。診斷系統(tǒng)14可包括帶有凸輪軸移相器系統(tǒng)18的發(fā)動(dòng)機(jī)控制模 塊16。凸輪軸移相器系統(tǒng)18通過(guò)SRFF機(jī)構(gòu)沈控制氣缸M的進(jìn)氣氣門(mén)20和排氣氣門(mén) 22的打開(kāi)和關(guān)閉。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊16包括診斷模塊觀。診斷模塊觀基于從壓力信號(hào) 調(diào)節(jié)模塊30傳輸?shù)淖畲髩毫π盘?hào)檢測(cè)SRFF機(jī)構(gòu)沈的故障。
最大壓力信號(hào)由壓力信號(hào)調(diào)節(jié)模塊30基于來(lái)自凸輪軸移相器系統(tǒng)18的壓力傳感 器32的流體壓力信號(hào)產(chǎn)生。壓力傳感器32產(chǎn)生液壓凸輪移相器內(nèi)的流體壓力信號(hào)，該 信號(hào)指示SRFF升程狀態(tài)。診斷模塊觀識(shí)別與各SRFF機(jī)構(gòu)沈相關(guān)聯(lián)的各氣缸M中的 一個(gè)或多個(gè)并命令補(bǔ)救措施(例如限制發(fā)動(dòng)機(jī)速度)以阻止對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)12的損壞。圖2-4 中示出了診斷模塊觀和壓力信號(hào)調(diào)節(jié)模塊30的示例。
在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，空氣通過(guò)節(jié)氣門(mén)36被抽吸入進(jìn)氣歧管34。節(jié)氣門(mén)36調(diào) 節(jié)進(jìn)入進(jìn)氣歧管34的空氣質(zhì)量流量。進(jìn)氣歧管34內(nèi)的空氣被分配入各氣缸M。雖然圖1中描述了 6個(gè)氣缸，但發(fā)動(dòng)機(jī)12可包括任何數(shù)量的氣缸M。發(fā)動(dòng)機(jī)12可具有直列氣 缸構(gòu)造。雖然示出了汽油供能的內(nèi)燃機(jī)，但本文公開(kāi)的各實(shí)施例也適用于以柴油或替代 燃料為能源的發(fā)動(dòng)機(jī)。
燃料噴射器(未示出)噴射與空氣結(jié)合并通過(guò)進(jìn)氣口被吸入氣缸M的燃料?？?制燃料噴射器以在每個(gè)氣缸M內(nèi)提供期望的空燃(A/F)比。進(jìn)氣氣門(mén)20選擇性地打開(kāi) 和關(guān)閉以使空/燃混合物能夠進(jìn)入氣缸24。通過(guò)進(jìn)氣凸輪軸38調(diào)節(jié)進(jìn)氣氣門(mén)的位置。 活塞(未示出)壓縮氣缸M內(nèi)的空/燃混合物?；鸹ㄈ?0啟動(dòng)空/燃混合物的燃燒， 以驅(qū)動(dòng)氣缸M內(nèi)的活塞。該活塞驅(qū)動(dòng)曲軸42以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。氣缸M內(nèi)的燃燒排氣 被迫使從排氣口 44排出。通過(guò)排氣凸輪軸46調(diào)節(jié)排氣氣門(mén)的位置。在排氣系統(tǒng)中處理 排氣。雖然圖示了單個(gè)的進(jìn)氣氣門(mén)20和排氣氣門(mén)22，但發(fā)動(dòng)機(jī)12的每個(gè)氣缸M可包括 多個(gè)進(jìn)氣氣門(mén)20和排氣氣門(mén)22。
凸輪軸移相器系統(tǒng)18可包括進(jìn)氣凸輪軸移相器48和排氣凸輪軸移相器50，這 兩者分別調(diào)節(jié)進(jìn)氣凸輪軸38和排氣凸輪軸46的旋轉(zhuǎn)正時(shí)。進(jìn)氣凸輪軸38和排氣凸輪軸 46的各自正時(shí)或相位角可相對(duì)于彼此或相對(duì)于活塞在氣缸M內(nèi)的位置或相對(duì)于曲軸位置 被延遲或提前。
可相對(duì)于彼此或相對(duì)于活塞在氣缸M內(nèi)的位置調(diào)節(jié)進(jìn)氣氣門(mén)20和排氣氣門(mén)22 的位置。通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)氣氣門(mén)20和排氣氣門(mén)22的位置，來(lái)調(diào)節(jié)吸入氣缸M內(nèi)的空/燃混 合物的量。進(jìn)氣凸輪軸移相器48可包括電致動(dòng)或液壓致動(dòng)的移相器致動(dòng)器52。液壓致 動(dòng)的移相器致動(dòng)器52例如包括電控流體控制閥M，該閥討控制流入或流出移相器致動(dòng)器 52的流體供應(yīng)。
另外，低升程凸輪凸角(未示出)和高升程凸輪凸角(未示出)被安裝到進(jìn)氣凸 輪軸38和排氣凸輪軸46的每一個(gè)。低升程凸輪凸角和高升程凸輪凸角與進(jìn)氣凸輪軸38 和排氣凸輪軸46—起旋轉(zhuǎn)，并且與諸如SRFF機(jī)構(gòu)沈的液壓升程機(jī)構(gòu)可操作地接觸。不 同的SRFF機(jī)構(gòu)可被用在每個(gè)氣缸M的進(jìn)氣氣門(mén)20和排氣氣門(mén)22的每一個(gè)上。在當(dāng)前 的實(shí)施方式中，每個(gè)氣缸M包括兩個(gè)SRFF機(jī)構(gòu)。
每個(gè)SRFF機(jī)構(gòu)為進(jìn)氣氣門(mén)20和排氣氣門(mén)22中的一個(gè)提供兩個(gè)氣門(mén)升程水平。 該兩個(gè)氣門(mén)升程水平包括分別基于低升程凸輪凸角和高升程凸輪凸角的低升程狀態(tài)和高 升程狀態(tài)。在低升程狀態(tài)期間，低升程凸輪凸角使得SRFF機(jī)構(gòu)樞轉(zhuǎn)到與該低升程凸輪 凸角的規(guī)定幾何形狀一致的位置。SRFF機(jī)構(gòu)將進(jìn)氣氣門(mén)20和排氣氣門(mén)22中的一個(gè)打開(kāi) 第一預(yù)定量(例如4mm)。類似地，在高升程狀態(tài)期間，高升程凸輪凸角使得SRFF機(jī)構(gòu) 樞轉(zhuǎn)到與該高升程凸輪凸角的規(guī)定幾何形狀一致的位置。SRFF機(jī)構(gòu)將進(jìn)氣氣門(mén)20和排 氣氣門(mén)22中的一個(gè)打開(kāi)第二預(yù)定量(例如11mm)，該第二預(yù)定量大于第一預(yù)定量。
凸輪軸移相器系統(tǒng)18可包括凸輪軸移相器位置傳感器56、發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器 58、和其它傳感器60。凸輪軸移相器位置傳感器56感測(cè)例如進(jìn)氣凸輪軸移相器48的位 置并產(chǎn)生指示進(jìn)氣凸輪軸移相器48的位置的凸輪軸移相器位置信號(hào)。壓力傳感器32產(chǎn) 生流體壓力信號(hào)，該流體壓力信號(hào)指示被提供到進(jìn)氣凸輪軸移相器48的移相器致動(dòng)器52 的流體供應(yīng)的壓力?？蓪?shí)施一個(gè)或多個(gè)壓力傳感器32。
發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器58響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)12的旋轉(zhuǎn)速度并產(chǎn)生以轉(zhuǎn)/分(RPM)為單 位的發(fā)動(dòng)機(jī)速度信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)10的其它傳感器60可包括氧傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度傳感器、和/或空氣質(zhì)量流量傳感器。也可以為排氣凸輪軸移相器50安裝流體 控制閥討、凸輪軸移相器位置傳感器56和壓力傳感器32。
在圖2中，示出了用于凸輪軸移相器系統(tǒng)18的兩級(jí)氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)的診斷系統(tǒng) 14。診斷模塊觀可包括初始化模塊200，圖1的壓力信號(hào)調(diào)節(jié)模塊30，壓力監(jiān)測(cè)模塊 202，凸輪軸轉(zhuǎn)換模塊204和信號(hào)比較模塊205。
初始化模塊200通過(guò)硬件輸入/輸出(HWIO)裝置208從傳感器206接收信號(hào)。 傳感器206可包括凸輪軸移相器位置傳感器56、壓力傳感器32、發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器58、 和圖1的其它傳感器60。初始化模塊200基于來(lái)自傳感器206的信號(hào)產(chǎn)生初始化信號(hào)并 通過(guò)驗(yàn)證各種初始化條件被滿足以確定是否啟動(dòng)壓力信號(hào)調(diào)節(jié)模塊30。初始化條件可包 括確保發(fā)動(dòng)機(jī)12的發(fā)動(dòng)機(jī)速度小于預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)速度閾值(例如2000RPM)和確保進(jìn)氣 凸輪軸移相器48與排氣凸輪軸移相器50在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)保持處于低升程狀態(tài)。當(dāng)初始 化條件被滿足時(shí)，初始化模塊200產(chǎn)生初始化信號(hào)并將該信號(hào)傳輸?shù)綁毫π盘?hào)調(diào)節(jié)模塊 30。
壓力信號(hào)調(diào)節(jié)模塊30可包括濾波器模塊210和峰值保持模塊212。壓力信號(hào)調(diào) 節(jié)模塊30啟動(dòng)濾波器模塊210以產(chǎn)生流體壓力信號(hào):FPSI。流體壓力信號(hào)Fpsi可由具有最 大峰值和最小峰值的正弦波組成。最大峰值代表周期中的波的最高點(diǎn)。相反，最小峰值 代表周期中的波的最低點(diǎn)。周期指的是波達(dá)到至少一個(gè)最大值和一個(gè)最小值，又回到與 該波的初始值相等的最終值的完整變化。最大值和最小值可以不等于初始值和最終值。
濾波器模塊210通過(guò)HWIO裝置208接收來(lái)自壓力傳感器32的實(shí)際流體壓力信 號(hào)。濾波器模塊210通過(guò)選擇性地過(guò)濾出噪聲和/或?qū)嶋H流體壓力信號(hào)的大于預(yù)定截止 頻率的頻率來(lái)產(chǎn)生流體壓力信號(hào):FPSI。濾波器模塊210將該流體壓力信號(hào)Fpsi傳輸?shù)椒逯?保持模塊212。
峰值保持模塊212在預(yù)定診斷時(shí)間段(例如8轉(zhuǎn)或3.125毫秒)內(nèi)掃描流體壓力 信號(hào)Fpsi以尋找最大峰值和最小峰值。峰值保持模塊212基于流體壓力信號(hào):FPSI的最大峰 值產(chǎn)生最大壓力信號(hào)MAXPSI。例如，峰值保持模塊212檢測(cè)流體壓力信號(hào)FpsiW最大峰 值并在峰值保持時(shí)間段內(nèi)將最大壓力信號(hào)MAXpsi維持在該最大峰值。除了在峰值保持時(shí) 間段期間，最大壓力信號(hào)MAXpsi跟隨流體壓力信號(hào):FPSI。峰值保持時(shí)間段可由峰值保持 模塊212基于最大壓力信號(hào)MAXpsi的斜率確定。峰值保持時(shí)間段可開(kāi)始于流體壓力信號(hào) Fpsi的最大峰并結(jié)束于流體壓力信號(hào):FPSI的最小峰?；趯?duì)流體壓力信號(hào)Fpsi的最小峰的 檢測(cè)可將峰值保持時(shí)間段重設(shè)為零。峰值保持模塊212將最大壓力信號(hào)MAXPSI傳輸給壓 力監(jiān)測(cè)模塊202。
壓力監(jiān)測(cè)模塊202基于最大壓力信號(hào)MAXpsi監(jiān)測(cè)與各氣缸M對(duì)應(yīng)的壓力變 化。壓力監(jiān)測(cè)模塊202在低升程狀態(tài)期間接收由峰值保持模塊212產(chǎn)生的最大壓力信號(hào) MAXpsio壓力監(jiān)測(cè)模塊202對(duì)該最大壓力信號(hào)MAXpsi進(jìn)行采樣以獲得與氣缸M對(duì)應(yīng)的 各最大峰值的平均值。壓力監(jiān)測(cè)模塊202選擇性地將與每個(gè)氣缸M相關(guān)聯(lián)的平均值存儲(chǔ) 在壓力變化表214中，壓力變化表214存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器216中。對(duì)應(yīng)于氣缸M的第一組平 均值被保存在存儲(chǔ)器216中以用于與在高升程狀態(tài)期間產(chǎn)生的第二組進(jìn)行比較。
當(dāng)?shù)谝唤M平均值的存儲(chǔ)完成時(shí)，凸輪軸轉(zhuǎn)換模塊204可命令多個(gè)SRFF機(jī)構(gòu)中 的每一個(gè)轉(zhuǎn)換到高升程狀態(tài)。在高升程狀態(tài)期間，在預(yù)定等待時(shí)間段之后，凸輪軸轉(zhuǎn)換模塊204可信號(hào)通知壓力信號(hào)調(diào)節(jié)模塊30產(chǎn)生與多個(gè)氣缸M相關(guān)聯(lián)的最大壓力信號(hào) MAXpsio這確保發(fā)動(dòng)機(jī)12已經(jīng)正確地轉(zhuǎn)換到高升程狀態(tài)。
壓力監(jiān)測(cè)模塊202在高升程狀態(tài)期間接收由峰值保持模塊212產(chǎn)生的最大壓力信 號(hào)MAXPSI。壓力監(jiān)測(cè)模塊202在高升程狀態(tài)期間反復(fù)地對(duì)該最大壓力信號(hào)MAXpsi進(jìn)行 采樣以獲得第二組平均值。壓力監(jiān)測(cè)模塊202將第二組平均值存儲(chǔ)在壓力變化表214中 以與在低升程狀態(tài)期間產(chǎn)生的第一組進(jìn)行比較。壓力監(jiān)測(cè)模塊202信號(hào)通知信號(hào)比較模 塊205計(jì)算對(duì)應(yīng)于多個(gè)氣缸M的第一組平均值和第二組平均值之間的差。
信號(hào)比較模塊205基于上述壓力差確定與多個(gè)氣缸M相關(guān)聯(lián)的多個(gè)SRFF機(jī)構(gòu) 中的一個(gè)或多個(gè)是否存在故障。信號(hào)比較模塊205選擇性地將與多個(gè)氣缸M中的每一個(gè) 相關(guān)聯(lián)的多個(gè)壓力差與預(yù)定的壓力閾值進(jìn)行比較。僅作為示例，預(yù)定的壓力閾值可約為 2.5磅/平方英寸(PSI)。當(dāng)壓力差小于預(yù)定的壓力閾值時(shí)，信號(hào)比較模塊205可產(chǎn)生并 傳輸故障控制信號(hào)FCS。故障控制信號(hào)FCS指示多個(gè)SRFF機(jī)構(gòu)沈中的一個(gè)或多個(gè)出現(xiàn) 故障。基于該故障控制信號(hào)FCS，信號(hào)比較模塊205可識(shí)別相應(yīng)的多個(gè)氣缸M中的一個(gè) 或多個(gè)，并命令補(bǔ)救措施以阻止發(fā)動(dòng)機(jī)部件的退化。
HWIO裝置208可包括接口控制模塊218和硬件接口 /驅(qū)動(dòng)器220。接口控制模 塊218可提供模塊200、30和硬件接口 /驅(qū)動(dòng)器220之間的接口。硬件接口 /驅(qū)動(dòng)器220 控制例如凸輪軸移相器位置傳感器56、壓力傳感器32、發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器58、和其它發(fā) 動(dòng)機(jī)系統(tǒng)裝置的運(yùn)行。其它發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)裝置可包括點(diǎn)火線圈、火花塞、節(jié)氣門(mén)閥、螺線 管等。硬件接口 /驅(qū)動(dòng)器220也接收傳感器信號(hào)，這些信號(hào)被傳遞到相應(yīng)的控制模塊。 傳感器信號(hào)可包括流體壓力信號(hào)、凸輪軸移相器位置信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)速度信號(hào)。
在圖3中，示出了壓力信號(hào)調(diào)節(jié)模塊30的示例性實(shí)施例。壓力信號(hào)調(diào)節(jié)模塊30 包括濾波器模塊210和峰值保持模塊212。濾波器模塊210可包括低通濾波器300。低 通濾波器300通過(guò)硬件輸入/輸出(HWIO)裝置208從壓力傳感器32接收實(shí)際的流體壓 力信號(hào)。低通濾波器300基于該實(shí)際的流體壓力信號(hào)產(chǎn)生流體壓力信號(hào):FPSI。低通濾波 器300消除和/或減少高于預(yù)定截止頻率的高頻信號(hào)的幅值以最小化流體壓力信號(hào)Fpsi中 的電噪聲。該流體壓力信號(hào)Fpsi被傳輸?shù)椒逯当３帜K212。
峰值保持模塊212可包括最大值I^I保持器302、最大值積分器304、最大值比 較器306、最小值PM保持器308、最小值積分器310、最小值比較器312。最大值PM 保持器302通過(guò)保持流體壓力信號(hào)Fpsi的最大峰值而將流體壓力信號(hào)Fpsi轉(zhuǎn)變成最大壓力 信號(hào)MAXPSI。最大值積分器304基于最大壓力信號(hào)MAXpsi產(chǎn)生最大積分信號(hào)XINTPSI。 最大值比較器306將最大壓力信號(hào)MAXpsi和最大積分信號(hào)XINTpsi相比較。最大值積分 器304和最大值比較器306用于重設(shè)最小值PM保持器308和最小值積分器310。
類似地，最小值PM保持器308通過(guò)保持流體壓力信號(hào):FPSI的最小峰值而將流體 壓力信號(hào)Fpsi轉(zhuǎn)變成最小壓力信號(hào)MINPSI。最小值積分器310基于最小壓力信號(hào)MINpsi 產(chǎn)生最小積分信號(hào)NINTPSI。最小值比較器312將最小壓力信號(hào)MINpsi和最小積分信號(hào) NINTpsi相比較。最小值積分器310和最小值比較器312用于重設(shè)最大值PM保持器302 和最大值積分器304。
壓力信號(hào)調(diào)節(jié)模塊30可被實(shí)施為模擬和/或數(shù)字電路。壓力信號(hào)調(diào)節(jié)模塊30 也可以是基于軟件的。而且，雖然可對(duì)最大壓力信號(hào)MAXpsi進(jìn)行采樣以確定SRFF機(jī)構(gòu)26的故障，但也可將最小壓力信號(hào)MINpsi用于檢測(cè)SRFF機(jī)構(gòu)沈的故障。
在圖4A和4B中，示出了診斷兩級(jí)氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)的示例性方法。雖然下面各步 驟是主要參照?qǐng)D1-3的實(shí)施例描述的，但這些步驟可被改變以應(yīng)用于本發(fā)明的其它實(shí)施 例。
方法可始于步驟400。在步驟402，可接收來(lái)自多個(gè)傳感器206的信號(hào)。這些 信號(hào)可包括凸輪軸移相器位置信號(hào)、流體壓力信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)速度信號(hào)。初始化模塊200 通過(guò)HWIO裝置208接收這些信號(hào)。
在步驟404，當(dāng)凸輪軸移相器位置信號(hào)指示在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)進(jìn)氣凸輪軸移相器 48和排氣凸輪軸移相器50處于低升程狀態(tài)時(shí)，控制可前進(jìn)到步驟406。否則，控制 可返回到步驟402。在步驟406，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)速度信號(hào)小于預(yù)定RPM(例如，CalRPM是 2000RPM)時(shí)，控制可前進(jìn)到步驟408。否則，控制可返回到步驟402。
在步驟408，濾波器模塊210通過(guò)HWIO裝置208從壓力傳感器32接收實(shí)際的 流體壓力信號(hào)。在步驟410，初始化模塊200啟動(dòng)壓力信號(hào)調(diào)節(jié)模塊30以產(chǎn)生流體壓力 信號(hào)FPSI。濾波器模塊210基于實(shí)際的流體壓力信號(hào)產(chǎn)生流體壓力信號(hào)FPSI。濾波器模 塊210過(guò)濾出高于預(yù)定截止頻率的頻率。濾波器模塊210提供這樣的信號(hào)，該信號(hào)可以 是被采樣的而沒(méi)有噪聲。濾波器模塊210將流體壓力信號(hào)Fpsi傳輸?shù)椒逯当３帜K212。
與凸輪軸移相器相關(guān)聯(lián)的流體壓力信號(hào)？㈣可以是正弦的。流體壓力信號(hào)Fpsi的 正弦波形限制了時(shí)間窗，在該時(shí)間窗中檢測(cè)峰值壓力值。由于正弦波形的形狀，給定周 期的峰值出現(xiàn)在特定的時(shí)間。因此，可能難于檢測(cè)壓力信號(hào)的多個(gè)峰值。而且，根據(jù)所 使用的采樣率和所采的多個(gè)樣本相對(duì)于壓力信號(hào)各峰值的正時(shí)，單個(gè)峰值的峰值檢測(cè)值 可能是變化的，且壓力信號(hào)的多個(gè)峰值之間的峰值檢測(cè)值也可能是變化的。
在步驟412，最大值PM保持器302基于流體壓力信號(hào)Fpsi產(chǎn)生最大壓力信號(hào) MAXpsio最大壓力信號(hào)MAXpsi提供了增大的時(shí)間窗，采樣操作可在該增大的時(shí)間窗期 間被執(zhí)行以檢測(cè)高升程狀態(tài)期間和低升程狀態(tài)期間的多個(gè)峰值。最大壓力信號(hào)MAX-代 表在低升程狀態(tài)期間被供應(yīng)到多個(gè)SRFF機(jī)構(gòu)沈中的對(duì)應(yīng)于氣缸M的一個(gè)SRFF機(jī)構(gòu)沈 的流體壓力。例如，最大值I^I保持器302可產(chǎn)生最大壓力信號(hào)MAXpsp該最大壓力信 號(hào)MAXpsi包括對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的多個(gè)連續(xù)的最大峰。每個(gè)最大峰可基于由發(fā)動(dòng)機(jī)控制 模塊16控制的氣門(mén)、火花、和/或燃料的正時(shí)。最大值I^I保持器302將最大壓力信號(hào) MAXpsi傳輸至最大值積分器304和最大值比較器306。
現(xiàn)在也參照?qǐng)D5，示出了流體壓力信號(hào)Fpsi和最大壓力信號(hào)MAXpsiW示例。最 大壓力信號(hào)MAXpsi在流體壓力信號(hào)Fpsi的連續(xù)的最小峰和最大峰之間跟隨流體壓力信 號(hào):FPSI或者與流體壓力信號(hào)Fpsi相同，但是在連續(xù)的最大峰和最小峰之間兩個(gè)信號(hào)是不同 的。例如，從第一最小峰500到第一最大峰502，最大壓力信號(hào)MAXpsi與流體壓力信號(hào) Fpsi相同。在流體壓力信號(hào)長(zhǎng)時(shí)，最大壓力信號(hào)MAXpsi可與流體壓力信號(hào)Fpsi相 同。最大壓力信號(hào)MAXpsi被保持在第一最大峰502，直到檢測(cè)到流體壓力信號(hào)Fpsi的第 二最小峰504。當(dāng)流體壓力信號(hào)Fpsi減小時(shí)，最大壓力信號(hào)MAXpsi被維持在流體壓力信 號(hào)Fpsi的最大峰值。
在連續(xù)的最大峰和最小峰之間(例如在第一最大峰502和第二最小峰504之間) 提供峰值保持時(shí)間段，例如峰值保持時(shí)間段510。在流體壓力信號(hào):Fpsi的最小峰值和流體11壓力信號(hào)Fpsi的隨后的最大峰值之間提供峰值保持時(shí)間段。
從流體壓力信號(hào)Fpsi到最大壓力信號(hào)MAXpsi的轉(zhuǎn)換是在峰值保持時(shí)間段期間捕 獲且維持流體壓力信號(hào):Fpsi的信號(hào)峰值的結(jié)果。峰值保持時(shí)間段指的是這樣的窗在該 窗期間，最大壓力信號(hào)MAXpsi維持在流體壓力信號(hào)Fpsi的最大峰值。
在步驟414，最大值積分器304基于最大壓力信號(hào)MAXpsi產(chǎn)生最大積分信號(hào) XINTpsio最大值積分器304對(duì)最大壓力信號(hào)MAXpsi積分以獲得最大積分信號(hào)XINTPSI。 最大值積分器304將最大積分信號(hào)XINTpsi傳輸給最大值比較器306。在步驟416，最大 值比較器306將最大積分信號(hào)XINTpsi和最大壓力信號(hào)MAXpsi相比較。當(dāng)最大積分信號(hào) XINTpsi等于最大壓力信號(hào)MAXpsi時(shí)，控制可前進(jìn)到步驟418。否則，控制可返回到步 驟408。在步驟418，最大值比較器306將最小值PM保持器308和最小值積分器310重 置到相應(yīng)的預(yù)定值。
在步驟420，最小值PM保持器308基于流體壓力信號(hào)Fpsi產(chǎn)生最小壓力信號(hào) MINpsio從流體壓力信號(hào)Fpsi的最大峰到流體壓力信號(hào)Fpsi的最小峰，最小流體壓力信號(hào) MINpsi跟隨流體壓力信號(hào)FPSI。例如，從第一最大峰502到第二最小峰504，最小流體壓 力信號(hào)MINpsi與流體壓力信號(hào)Fpsi相同。最小流體壓力信號(hào)MINpsi被維持在第二最小峰 504直到檢測(cè)到流體壓力信號(hào)Fpsi的第二最大峰506。最小值PM保持器308將最小流體 壓力信號(hào)MINpsi傳輸?shù)阶钚≈捣e分器310和最小值比較器312。
在步驟422，最小值積分器310基于最小流體壓力信號(hào)MINpsi產(chǎn)生最小積分信 號(hào)NINTPSI。最小值積分器310對(duì)最小流體壓力信號(hào)MINpsi積分以獲得最小積分信號(hào) NINTpsio最小值積分器310將最小積分信號(hào)NINTpsi傳輸給最小值比較器312。
在步驟424，最小值比較器312將最小積分信號(hào)NINTpsi和最小流體壓力信號(hào) MINpsi相比較。當(dāng)最小積分信號(hào)NINTpsi等于最小流體壓力信號(hào)MINpsi時(shí)，控制可前進(jìn) 到步驟426。否則，控制可返回到步驟408。在步驟426，最小值比較器312將最大值 PSI保持器302和最大值積分器304重置為相應(yīng)的預(yù)定值。
在步驟428，最大值I^I保持器302將最大壓力信號(hào)MAXpsi傳輸?shù)綁毫ΡO(jiān)測(cè)模塊 202。在步驟430，當(dāng)凸輪軸移相器系統(tǒng)18處于低升程狀態(tài)時(shí)，控制可前進(jìn)到步驟432。 否則，控制可前進(jìn)到434。在步驟432，壓力監(jiān)測(cè)模塊202對(duì)最大壓力信號(hào)MAXpsi進(jìn)行采 樣以確定對(duì)應(yīng)于氣缸對(duì)的采樣峰值的平均值。最大壓力信號(hào)MAXpsi提供峰采樣范圍，例 如峰值保持時(shí)間段510，該峰采樣范圍長(zhǎng)于流體壓力信號(hào)Fpsi的峰采樣范圍512。換句話 說(shuō)，可對(duì)最大峰值進(jìn)行采樣的時(shí)間增加了。這減小了所采樣峰值的不準(zhǔn)確性和變化性。
例如，壓力監(jiān)測(cè)模塊202在每個(gè)峰值保持時(shí)間段對(duì)最大壓力信號(hào)MAXpsi采樣一 次以獲得低升程狀態(tài)期間的N個(gè)最大峰值。N個(gè)最大峰值中的M個(gè)可對(duì)應(yīng)于氣缸。壓 力監(jiān)測(cè)模塊202選擇性地將與該氣缸相關(guān)聯(lián)的N個(gè)最大峰值中的M個(gè)的平均值存儲(chǔ)在壓 力變化表214中。M是小于等于N的整數(shù)，N是大于1的整數(shù)。在低升程狀態(tài)期間的第 一組平均值保留在存儲(chǔ)器216中以用于與高升程狀態(tài)期間的第二組平均值的后續(xù)比較。N 個(gè)最大值中的M個(gè)中的最大值可用于代替平均值。
在步驟436，凸輪軸轉(zhuǎn)換模塊204命令凸輪軸移相器系統(tǒng)18從低升程狀態(tài)轉(zhuǎn)換 到高升程狀態(tài)以獲得高升程狀態(tài)期間的第二組平均值。在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)使高升程狀態(tài)處 于被激活以確保凸輪軸移相器系統(tǒng)18已適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)換到高升程狀態(tài)。在步驟438，當(dāng)凸輪軸移相器系統(tǒng)18處于高升程狀態(tài)時(shí)，控制可前進(jìn)到步驟408。否則，控制可返回到步驟 436。
在步驟434，如同在低升程狀態(tài)，壓力監(jiān)測(cè)模塊202反復(fù)地執(zhí)行對(duì)最大壓力信號(hào) MAXpsi的采樣以確定對(duì)應(yīng)于氣缸的所采樣的多個(gè)峰值的平均值。高升程狀態(tài)期間的第二 組平均值保留在存儲(chǔ)器216中以用于與低升程狀態(tài)期間所確定的第一組平均值的后續(xù)比 較。當(dāng)完成對(duì)第二組的存儲(chǔ)時(shí)，壓力監(jiān)測(cè)模塊202信號(hào)通知信號(hào)比較模塊205。
在步驟440，信號(hào)比較模塊205將第一組和第二組相比較。換句話說(shuō)，信號(hào)比較 模塊205計(jì)算低升程狀態(tài)和高升程狀態(tài)之間的壓力差。例如，基于對(duì)應(yīng)于相同氣缸M的 來(lái)自第一組的第一平均值和來(lái)自第二組的第二平均值之間的比較來(lái)確定壓力差。
在步驟442，當(dāng)對(duì)應(yīng)于氣缸M的壓力差小于預(yù)定壓力閾值時(shí)，控制可前進(jìn)到步 驟444。這指示SRFF機(jī)構(gòu)沈以故障狀況運(yùn)行。否則，控制可結(jié)束于步驟446。在步驟 444，信號(hào)比較模塊205產(chǎn)生故障控制信號(hào)FCS，該故障控制信號(hào)FCS識(shí)別與故障的SRFF 機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)氣缸對(duì)?？刂瓶山Y(jié)束于步驟446。
本領(lǐng)域技術(shù)人員現(xiàn)在能從前面的描述領(lǐng)會(huì)到，可以以各種形式實(shí)施本發(fā)明的廣 泛的教導(dǎo)。因此，雖然本發(fā)明是參照其具體實(shí)施例進(jìn)行描述的，但本發(fā)明的真實(shí)范圍并 不應(yīng)當(dāng)限定于此，因?yàn)樵趯W(xué)習(xí)了附圖、說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員將 明了其它的變型。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包括壓力信號(hào)調(diào)節(jié)模塊，該壓力信號(hào)調(diào)節(jié)模塊基于來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸移相器系統(tǒng)的壓 力傳感器的流體壓力信號(hào)產(chǎn)生最大壓力信號(hào)，其中所述壓力信號(hào)調(diào)節(jié)模塊檢測(cè)所述流體壓力信號(hào)的最大峰值并在峰值保持時(shí)間段 內(nèi)將所述最大壓力信號(hào)維持在該最大峰值；和診斷模塊，該診斷模塊基于所述峰值保持時(shí)間段期間的所述最大壓力信號(hào)檢測(cè)所述 凸輪軸移相器系統(tǒng)的故障。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括壓力監(jiān)測(cè)模塊，該壓力監(jiān)測(cè)模塊在診斷事件期間 檢測(cè)所述最大壓力信號(hào)的N個(gè)最大值，其中所述壓力監(jiān)測(cè)模塊存儲(chǔ)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸相關(guān)聯(lián)的N個(gè)最大值中的M個(gè)，其 中M是整數(shù)且N是大于1的整數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述壓力監(jiān)測(cè)模塊基于N個(gè)最大值中的M個(gè)的 平均值和最大值中的至少一個(gè)確定流體壓力值，并且其中所述壓力監(jiān)測(cè)模塊存儲(chǔ)與該氣缸相關(guān)聯(lián)的流體壓力值。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述壓力監(jiān)測(cè)模塊基于當(dāng)所述凸輪軸移相器系統(tǒng) 以第一升程狀態(tài)運(yùn)行時(shí)所確定的流體壓力值存儲(chǔ)第一壓力值，和其中所述壓力監(jiān)測(cè)模塊基于當(dāng)所述凸輪軸移相器系統(tǒng)以第二升程狀態(tài)運(yùn)行時(shí)所確定 的流體壓力值存儲(chǔ)第二壓力值。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，還包括信號(hào)比較模塊，該信號(hào)比較模塊確定所述第一壓 力值和所述第二壓力值之間的差，其中所述信號(hào)比較模塊在所述差小于預(yù)定壓力閾值時(shí)產(chǎn)生故障控制信號(hào)，該故障控 制信號(hào)指示所述凸輪軸移相器系統(tǒng)的故障。
6.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，還包括凸輪軸轉(zhuǎn)換模塊，所述凸輪軸轉(zhuǎn)換模塊命令凸輪 軸移相器系統(tǒng)從所述第一升程狀態(tài)轉(zhuǎn)換到所述第二升程狀態(tài)，其中所述凸輪軸轉(zhuǎn)換模塊在所述第二升程狀態(tài)被激活第一預(yù)定時(shí)間段時(shí)啟動(dòng)所述壓 力信號(hào)調(diào)節(jié)模塊。
7.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，還包括初始化模塊，所述初始化模塊在所述發(fā)動(dòng)機(jī)處于所述第一升程狀態(tài)第二預(yù)定時(shí)間段 時(shí)基于發(fā)動(dòng)機(jī)速度產(chǎn)生初始化信號(hào)；濾波器模塊，該濾波器模塊基于所述初始化信號(hào)和實(shí)際的流體壓力信號(hào)產(chǎn)生所述流 體壓力信號(hào)，該實(shí)際的流體壓力信號(hào)指示被供應(yīng)到所述凸輪軸移相器系統(tǒng)的凸輪軸移相 器的流體的輸入壓力；和峰值保持模塊，該峰值保持模塊基于所述最大壓力信號(hào)的斜率檢測(cè)并保持所述最大 峰值；其中所述峰值保持模塊基于對(duì)所述流體壓力信號(hào)的最小峰值的檢測(cè)將所述最大壓力 信號(hào)重設(shè)為預(yù)定值。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述濾波器模塊從所述實(shí)際的流體壓力信號(hào)濾出 高于預(yù)定截止頻率的頻率。
9.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述峰值保持時(shí)間段開(kāi)始于所述流體壓力信號(hào)的最大峰且結(jié)束于所述流體壓力信號(hào)的最小峰；其中，除了在所述峰值保持時(shí)間段，所述最大壓力信號(hào)等于所述流體壓力信號(hào)。
10. 一種診斷凸輪軸移相器系統(tǒng)的方法，包括基于來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸移相器系統(tǒng)的壓力傳感器的流體壓力信號(hào)產(chǎn)生最大壓力信號(hào)； 檢測(cè)所述流體壓力信號(hào)的最大峰值；在峰值保持時(shí)間段內(nèi)將所述最大壓力信號(hào)維持在所述最大峰值；和基于所述峰值保持時(shí)間段期間的所述最大壓力信號(hào)檢測(cè)所述凸輪軸移相器系統(tǒng)的故障。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于兩級(jí)氣門(mén)升程機(jī)構(gòu)的診斷系統(tǒng)和方法。一種系統(tǒng)，包括壓力信號(hào)調(diào)節(jié)模塊，該壓力信號(hào)調(diào)節(jié)模塊基于來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸移相器系統(tǒng)的壓力傳感器的流體壓力信號(hào)產(chǎn)生最大壓力信號(hào)。壓力信號(hào)調(diào)節(jié)模塊檢測(cè)所述流體壓力信號(hào)的最大峰值并在峰值保持時(shí)間段內(nèi)將所述最大壓力信號(hào)維持在所述最大峰值。診斷模塊基于所述峰值保持時(shí)間段期間的所述最大壓力信號(hào)檢測(cè)所述凸輪軸移相器系統(tǒng)的故障。
文檔編號(hào)F01L9/02GK102022207SQ201010282800
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日
發(fā)明者D·L·迪布爾, J·考吉爾, K·J·欽平斯基, S·A·杜格拉斯 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司