診斷真空致動器的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及基于真空儲存器中的可用真空填充評估真空致動器。
【背景技術(shù)】
[0002]真空可被用于車輛操作或輔助車輛的各種設(shè)備的運行。例如，真空可被用于輔助駕駛員應(yīng)用汽車制動器、燃料蒸氣凈化、加熱與通風系統(tǒng)致動和各種閥(如廢氣門、充氣運動控制閥(CMCV) (charge mot1n control valve)等)的致動。CMCV可親合發(fā)動機汽缸的進氣門的上游，以便提高或降低對應(yīng)汽缸的充氣運動，從而分別增大或減小汽缸燃燒速率。因為進氣歧管壓力通常處于低于大氣壓力的壓力下，所以可從正常進氣的發(fā)動機中的發(fā)動機進氣歧管獲得致動這些閥的真空。當發(fā)動機進氣歧管中真空不夠時，可從真空儲存器接收致動這些閥的真空。
[0003]對真空致動的閥的診斷檢驗可間歇性地進行以識別退化的功能性。例如，基于耦合至CMCV的位置傳感器的響應(yīng)，診斷可確定CMCV的板是否被卡住打開(或被卡住閉合)。如果響應(yīng)于致動命令，位置傳感器不指示位置的變化，CMCV致動器的功能性可被診斷為退化。因此，可在控制系統(tǒng)中標記診斷代碼，指示退化致動器。然而，當足夠的真空不可用于致動真空致動器時，診斷檢驗可錯誤地診斷真空致動器為退化。這樣，錯誤的診斷可導致設(shè)置錯誤診斷代碼，這樣能夠?qū)е虏槐匾臋z驗和費用?？傮w而言，可增大維護成本，從而導致客戶不滿意。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明人在此已認識到上述問題并確定了一種方法以至少部分地解決上述問題。在一個示例方法中，提供了一種方法來診斷真空致動器退化。所述方法包括:基于進入和離開真空儲存器的空氣流量的估計指示真空致動器退化，所述估計基于通過進氣系統(tǒng)中吸氣器、真空致動器的致動和真空致動器的致動期間的泄漏中的每一個產(chǎn)生的空氣流動。因此，可減少由于真空儲存器中真空水平不足而導致的真空致動器退化的錯誤診斷。
[0005]例如，發(fā)動機可包括設(shè)置在進氣節(jié)氣門的下游和汽缸的一個或多個進氣門的上游的進氣通道中的一個或多個真空致動的CMCV。這樣，CMCV可由真空致動器致動，所述真空致動器可從進氣歧管或真空儲存器獲得真空。在歧管真空不足以致動(一個或多個)CMCV的狀況期間，可從真空儲存器汲取補充真空。真空儲存器可被流體地耦合至發(fā)動機的進氣歧管、吸氣器的吸氣口中的每個并且可以被耦合至一個或多個CMCV?？苫谶M入真空儲存器的空氣流量和離開真空儲存器的空氣流量估計真空儲存器中真空填充的總量。當致動CMCV時，空氣可流入真空儲存器，并且空氣可流出真空儲存器流向進氣歧管和/或吸氣器的吸氣口。如果真空儲存器中真空填充的量被估計低于閾值水平，則足夠的真空可能不能用于致動(一個或多個)CMCV。因此，如果(一個或多個)CMCV的致動在耦合到(一個或多個)CMCV的位置傳感器中不產(chǎn)生變化，則控制系統(tǒng)可不指示該CMCV退化。另一方面，如果真空儲存器中真空填充的量高于閾值水平并且(一個或多個)CMCV的致動在位置傳感器中不產(chǎn)生變化，則(一個或多個)CMCV可被確定為退化。
[0006]以這種方式，基于耦合至真空致動器的真空儲存器中真空填充的估計的總量，可更準確地確定真空致動器退化。通過確定真空儲存器中真空的可用量低于所需量，真空致動器的非響應(yīng)性可歸因于真空儲存器中缺乏真空。因此，可減少診斷程序期間真空致動器退化的指示，特別是當真空儲存器中的真空填充低于所需時。這樣，可完成診斷程序而不致動故障指示燈。轉(zhuǎn)而，這可減少不必要和昂貴的診斷，以及減少執(zhí)行不必要的維修。
[0007]應(yīng)當理解，提供以上概述是為了以簡化的形式介紹一些概念的選擇，這些概念在【具體實施方式】中被進一步描述。這并不意味著確定所要求保護的主題的關(guān)鍵或基本特征，要求保護的主題的范圍由隨附于【具體實施方式】的權(quán)利要求唯一地限定。此外，要求保護的主題不限于解決在上面或在本公開的任何部分中提及的任何缺點的實施方式。
【附圖說明】
[0008]圖1為發(fā)動機的示意圖。
[0009]圖2示出圖1的發(fā)動機內(nèi)的單個汽缸的示意圖。
[0010]圖3描繪根據(jù)本公開用于診斷圖1的發(fā)動機中的真空致動器中退化的示例流程圖。
[0011]圖4a和圖4b示出根據(jù)本公開用于估計發(fā)動機中的真空儲存器中空氣填充和對應(yīng)的真空的體積的示例流程圖。
[0012]圖5示出圖示說明真空儲存器中空氣的初始體積的估計的示例流程圖。
[0013]圖6描繪根據(jù)本公開的真空致動器的示例診斷。
【具體實施方式】
[0014]下列描述涉及用于確定真空致動的閥退化的系統(tǒng)和方法，該真空致動的閥如充氣運動控制閥(CMCV)，該充氣運動控制閥被設(shè)置在如圖1和圖2所描繪的發(fā)動機的發(fā)動機系統(tǒng)的進氣裝置中。真空致動的閥的致動器可接收來自發(fā)動機進氣歧管或真空儲存器的真空。當真空致動的閥在致動時不改變位置時，可指示致動器和/或真空致動的閥退化。然而，如果足夠的真空在真空儲存器中不可用于致動閥，致動命令可不導致閥位置的對應(yīng)的變化。通過估計進入和離開真空儲存器的空氣流量可建模真空儲存器中真空填充的量(圖4a、圖4b和圖5)。真空致動的閥的診斷可基于真空儲存器中真空填充的估計的量(圖3)，使得僅當真空填充的估計量高于閾值量(圖6)并且致動不產(chǎn)生真空致動的閥的位置的變化時，真空致動的閥被確定退化。以這種方式，如果足夠的真空不可用于它的致動，不響應(yīng)的真空致動的閥可不被視為退化。
[0015]圖1示出包括多汽缸內(nèi)燃發(fā)動機10的示例發(fā)動機系統(tǒng)100的示意圖。作為非限制性示例，發(fā)動機系統(tǒng)100能夠被包括作為用于客車的推進系統(tǒng)的部分?？芍辽俨糠值赜砂刂破?2的控制系統(tǒng)14并且由來自車輛操作人員132經(jīng)由輸入設(shè)備130的輸入控制發(fā)動機10。在該示例中，輸入設(shè)備130包括加速器踏板和用于產(chǎn)生成比例的踏板位置信號PP的踏板位置傳感器134。
[0016]發(fā)動機系統(tǒng)100能夠通過進氣通道42接收進氣空氣。進氣通道42能夠包括空氣過濾器(未示出)。發(fā)動機10可包括多個汽缸30。在描繪的示例中，發(fā)動機10包括以V形構(gòu)型布置的六個汽缸。具體地，六個汽缸被布置在兩個組13和15上，其中每個組包括三個汽缸。在可替代示例中，發(fā)動機10能夠包括兩個或更多個汽缸，如3、4、5、8、10或更多個汽缸。這些不同的汽缸能夠以替代構(gòu)型等同地分布和布置，如V形、直列式、箱形等。每個汽缸30可以被配置有燃料噴射器66。在描繪的不例中，燃料噴射器66為直接缸內(nèi)噴射器。然而，在另一些示例中，燃料噴射器66能夠被配置為進氣道燃料噴射器。
[0017]通過共用的進氣歧管44提供到每個汽缸30 (在此，也被稱為燃燒室30)的進氣空氣可以被用于燃料燃燒并且燃燒產(chǎn)物然后可經(jīng)由專用組(bank-specific)排氣通道排出。在描繪的示例中，發(fā)動機10的汽缸的第一組13能夠經(jīng)由共用第一排氣歧管56通過共用排氣通道17排出燃燒的產(chǎn)物，并且汽缸的第二組15能夠經(jīng)由共用第二排氣歧管48通過共用排氣通道19排出燃燒產(chǎn)物。
[0018]進氣通道42包括具有節(jié)流板64的進氣節(jié)氣門62。在該具體的示例中，可由控制器12通過提供信號至被包括在進氣節(jié)氣門62內(nèi)的電動馬達或節(jié)氣門致動器67改變節(jié)流板64的位置，即通常被稱為電子節(jié)氣門控制(ETC)的配置。進氣通道42可包括用于向控制器12提供分別關(guān)于通過進氣的空氣流量和大氣壓力的相應(yīng)的信號MAF和BP的質(zhì)量空氣流量傳感器120和大氣壓力傳感器121。如圖所示，吸氣器20可在進氣節(jié)氣門62的兩側(cè)被耦合在吸氣器通道23。當進氣節(jié)氣門62的下游的歧管壓力低于進氣節(jié)氣門62的上游的空氣壓力時，空氣可在第一端部27進入吸氣器通道23，流過吸氣器20，并且在吸氣器通道23的第二端部29進入進氣歧管44。流經(jīng)吸氣器20的空氣可在吸氣器20的頸部產(chǎn)生真空，所述吸氣器20的頸部可從真空儲存器158、制動蓄能器(brake accumulator)、制動助力器，燃料蒸氣罐(未示出)等的一個或多個汲取空氣。
[0019]若干充氣運動控制設(shè)備(CMCD) 80可被設(shè)置在進氣歧管44中，其中每個CMCD對應(yīng)于一個汽缸30。如圖1所見，進氣歧管44被分成對應(yīng)于各汽缸30的單獨、離散的路徑。在每個離散路徑內(nèi)，CMCD 80可被放置以操縱進入對應(yīng)汽缸的空氣流。因此，每個汽缸30可被流體地耦合至單個CMCD 80。在不脫離本公開的范圍的情況下，其它實施例可包括流體地耦合至多個CMCD 80的單個汽缸。在一些實施例中，CMCD 80可包括如圖1所示的閥，在這種情況下，設(shè)備可被等效地稱為充氣運動控制閥(CMCV) 80。CMCV 80還可被稱為渦流控制閥或翻滾控制閥。
[0020]CMCV 80可限制氣流至一個或多個汽缸30，用于各種期望的結(jié)果，各種期望的結(jié)果包括但不限于調(diào)節(jié)湍流和燃燒速率。在圖1的示例中，每個CMCV 80可包括帶有切口部的閥板。閥板的其它設(shè)計是可能的。值得注意的是，出于本公開的目的，CMCV在其被完全激活時處于“閉合”位置，并且閥板可以完全傾斜到進氣歧管44的相應(yīng)的導管，從而導致最大空氣充氣流動阻塞?？商娲?，CMCV在其被停用時處于“打開”位置，并且閥板可被完全旋轉(zhuǎn)以基本上與氣流平行取向(如圖1所描繪的)，從而顯著地最小化或消除氣流充氣阻塞。CMCV可主要被保持在其“打開”位置并且僅當渦流狀態(tài)為期望的時可被激活“閉合”。可經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)閥板來調(diào)節(jié)每個CMCV 80，使得當處于“打開”位置時，閥板平行于流動方向。在另一些實施例中，每個CMCV 80的閥(板)可被集成到進氣歧管44的分支中，使得在閉合位置期間，空氣流限制是由端樞轉(zhuǎn)CMCV 80到氣流引起。當保持在本公開的范圍內(nèi)時，CMCV80的其它配置是可能的。
[0021]如圖1所示，可通過旋轉(zhuǎn)軸71旋轉(zhuǎn)發(fā)動機10的汽缸的第一組13中的CMCV 80，所述軸71可由致動器77致動。同樣，可通過旋轉(zhuǎn)軸81旋轉(zhuǎn)發(fā)動機10的汽缸的第二組15中的CMCV 80，所述軸81轉(zhuǎn)而可由致動器75致動。CMCV致動器75和77可為真空致動器并且