专利名称：可变油泵诊断的制作方法
技术领域：
本发明涉及用变压油泵来诊断部件退化的方法。
背景技术：
可变流量油泵可以以被优化用于发动机有效工作的压力提供发动机机油，从而提高燃料效率。此外，使用活塞冷却喷嘴可以在发动机高转速和负荷下提供增强的活塞冷却，从而允许发动机在这些工作点处工作。但是，在包含可变流量油泵和/或活塞冷却喷嘴的情况下，在润滑系统提供了新的额外部件。当前在现行检测和/或诊断部件退化的方法中尚未考虑这些新部件。美国专利申请第2011/0224883号公开了一种用于诊断活塞冷却喷嘴的退化的方法。在此，可以基于由于受控的阀转换造成的发动机油压的变化来确定诊断活塞冷却喷嘴阀打开的退化的方法。但是，这种方法依靠可控阀的特定操作。此外，退化检测可能提供不正确的结果，这是由于可变·流量油泵提供的变化的油压导致的，其源自于除受控阀转换造成的油压变化之外的油压波动。
发明内容
发明人已意识到上述方法的问题，并提出了至少部分解决这些问题的方法。在一个实施例中，一种发动机方法包含响应于在最大油泵排量条件下的发动机转速和油压之间的关系指示活塞冷却喷嘴系统的退化。以此方式，可以确定活塞冷却喷嘴系统的退化的识别。在一个示例中，所述关系可以被用来确定活塞冷却喷嘴的止回阀的弹簧预负荷设定点，并且如果该设定点在预期范围之外，则可以调整发动机控制策略以解决该变化。此外，如果指示退化，则可以告知操作者，并且可以调整发动机工作参数以便减少由于退化的活塞冷却喷嘴引起的发动机问题。在另一个实施例中，一种发动机方法包含:在选择的条件下，如果在最大油泵排量下发动机转速和油压之间的拐点在第一阈值之下，则减少来自可变流量油泵的发动机机油输出，而如果该拐点在第二阈值之上，则增加来自可变流量油泵的发动机机油输出。在另一个实施例中，所述选择的条件包含发动机温度在阈值以上。在另一个实施例中，所述选择的条件包含发动机转速和负荷超过阈值。在另一个实施例中，该发动机方法进一步包含:如果该拐点在第二阈值之上并且在选择的条件下发动机机油输出处于最大输出，则降低最大可用发动机扭矩和/或降低冷却液温度设定点。在另一个实施例中，一种发动机系统包括:可变流量油泵；包括预加载的弹簧止回阀的活塞冷却喷嘴系统；以及包括指令的控制器，所述指令用于:响应于在最大油泵排量条件下的发动机转速和油压之间的关系指示活塞冷却喷嘴系统的退化；以及响应于所指示的退化降低最大可用发动机扭矩和发动机冷却液温度设定点中的一个或更多个。在另一个实施例中，在稳定的可变凸轮轴正时条件下确定该拐点的改变。
在另一个实施例中，在未经调节的油压工况下确定该拐点的改变。在另一个实施例中，在油温处于阈值范围内的条件下确定该拐点的改变。在另一个实施例中，该拐点的下降表明止回阀的设定点的减小，并且响应于设定点的减小在发动机温度超过阈值时减少油泵输出。在另一个实施例中，该拐点的上升表明止回阀的设定点的增加，并且响应于设定点的增加在发动机温度超过阈值时增加油泵输出。在另一个实施例中，该控制器包括进一步的指令，所述进一步的指令用于:如果在给定的发动机转速下确定的油压低于预期的油压，则指示可变流量油泵的退化。本发明可以提供若干优点。例如，通过确定各种润滑部件的功能，可以增加发动机润滑效率。通过增加发动机效率，可以提高燃料经济性。此外，通过检测磨损部件或低功能部件，可以告知车辆的操作·者和/或可以调整发动机控制策略以补偿磨损部件，降低发动机部件由于在不希望的发动机油压下工作而遭受退化的可能性。当单独参照以下说明书或结合附图参照以下说明书时，本发明的上述优点和其它优点以及特征将是显而易见的。应当理解，提供上述概要是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念在说明书中进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，要求保护的主题的范围通过随附于说明书的权利要求唯一地确定。此外，要求保护的主题不限于解决任何上述缺点或在本公开的任何一部分中指明的缺点。
图1示出了示例发动机的示意图。图2是示出根据本发明的实施例用于操作可变流量油泵的示例控制程序的流程图。图3是示出根据本发明的实施例用可变流量油泵诊断活塞冷却喷嘴系统的示例控制程序的流程图。图4是示出根据本发明的实施例诊断额外的润滑系统部件的示例控制程序的流程图。图5是根据本发明的实施例的示例发动机油压响应曲线。
具体实施例方式活塞冷却喷嘴可以向活塞下侧提供机油，从而冷却活塞和相应的燃烧室。在高发动机输出条件下和/或在升压发动机中，活塞冷却可能是有益的。通过被设置为在相对高的发动机油压下打开的止回阀，为活塞冷却喷嘴提供发动机机油并控制活塞冷却喷嘴。在这些条件下，额外的负担将被施加于油泵，从而降低发动机效率。为了克服这一缺点，发动机可以与可变流量排量泵一起工作，所述可变流量排量泵被控制以便在指示活塞冷却的条件下提供高油泵输出，而当未指示活塞冷却时提供较低的输出。这种系统提供之前难以诊断退化的新润滑部件。通过在隔离由于单一部件的动作产生的油压变化的选择条件下监测发动机油压，可以确定润滑系统部件的退化。在一个示例中，可以监测控制活塞冷却喷嘴的止回阀打开时的发动机油压，并且如果该油压偏离预期油压的幅度超过阈值，则可以调整发动机工作参数条件以避免由于退化的活塞冷却喷嘴系统造成的发动机退化。图1是示出多汽缸发动机10的一个汽缸的示意图，其可以被包括在机动车的推进系统中。发动机10可以至少部分由包括控制器12的控制系统和通过输入装置130来自车辆操作者132的输入控制。在该示例中，输入装置130包括加速器踏板和生成成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的燃烧室(即汽缸)30可以包括燃烧室壁32，活塞36被放置在其中。活塞36可以被耦接到曲轴40，以使得活塞的往复运动被转变为曲轴的旋转运动。曲轴40可以通过中间传动系统被耦接到车辆的至少一个驱动轮。此外，启动器电动机可以通过飞轮被耦接到曲轴40以使得能够实现发动机10的启动操作。燃烧室30通过进气通道42接收来自进气歧管44的进气，并且可以通过排气通道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气道48能够分别通过进气门52和排气门54选择性地与燃烧室30连通。在一些实施例中，燃烧室30可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。在该示例中，进气门52和排气门54可以分别通过凸轮驱动系统51和53由凸轮驱动进行控制。凸轮驱动系统51和53均可以包括一个或更多个凸轮，并且可以使用凸轮轮廓线变换(CPS)、可变凸轮正时(VCT)、可变气门正时(VVT)和/或可变气门升程(VVL)系统中的一种或更多种，这些系统可以被控制器12操作以改变气门操作。例如，气门操作可以作为提前点火消除或发动机爆震消除操作的一部分而被改变。进气门52和排气门54的位置可以分别由位置传感器55和57确定。在可替代的实施例中，进气门52和排气门54可以由电动气门驱动控制。例如，汽缸30可以可替代地包括通过电动气门驱动控制的进气门和通过包括CPS和/或VCT系统的凸轮驱动控制的排气门。
发动机10可以进一步包括压缩装置，诸如包括沿进气歧管44布置的至少一个压缩机162的涡轮增压器或机械增压器。对于涡轮增压器而言，压缩机162可以至少部分由沿排气通道48布置的涡轮机164驱动(例如通过轴驱动)。对于机械增压器而言，压缩机162可以至少部分由发动机和/或电机驱动，并且可以不包括涡轮机。因此，可以由控制器12改变通过涡轮增压器或机械增压器为发动机的一个或更多个汽缸提供的压缩量。增压传感器123可以被放置在进气歧管44中压缩机的下游，以便为控制器12提供增压压力(增压)信号。燃料喷射器66被显示为直接耦连到燃烧室30，以便与通过电子驱动器68接收来自控制器12的信号FPW的脉冲宽度成比例地将燃料直接喷射到燃烧室30内。以此方式，燃料喷射器66提供了将燃料喷射到燃烧室30内的所谓直接喷射。例如，燃料喷射器可以被安装在燃烧室的侧面或燃烧室的顶部。包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨的燃料系统(未示出)可以将燃料输送至燃料喷射器66。在一些实施例中，燃烧室30可以可替代地或额外地包括以某一配置布置在进气通道42中的燃料喷射器，该配置提供将燃料喷射到燃烧室30上游的进气道内的所谓进气道喷射。燃料喷射器66可以被控制以便根据工况改变不同汽缸中的燃料喷射。例如，作为提前点火消除操作的一部分，控制器12可以命令在一个或更多个汽缸中停止燃料喷射，以便允许燃烧室30冷却。此外，可以连同燃料喷射的停止一起打开进气门52和/或排气门54，以提供进气用于额外冷却。进气通道42可以包括具有节流板64的节气门64。在这个特殊的示例中，可以通过为包含在节气门62中的电动机或驱动器(一般称为电子节气门控制器(ETC)的配置)提供的信号由控制器12改变节流板64的位置。以此方式，可以操作节气门62以改变为其它发动机汽缸中的燃烧室30提供的进气。可以通过节气门位置信号TP为控制器12提供节流板64的位置。进气通道42可以包括质量空气流量传感器120和歧管空气压力传感器122，它们为控制器12提供各自的信号MAF和MAP。在选择的工作模式下，点火系统88能够响应于来自控制器12的火花提前信号SA通过火花塞92为燃烧室30提供点火火花。控制器12可以基于工况改变信号SA。例如，作为发动机爆震消除操作的一部分，控制器可以响应于发动机爆震的指示而延迟信号SA以便延迟火花。在一些实施例中，尽管示出了火花点火部件，但不论有没有火花点火，燃烧室30或发动机10的一个或更多个其它燃烧室都可以在压缩点火模式下工作。可变流量油泵180能够被耦连到曲轴40，以便为运转可变流量油泵180提供旋转动力。在一个示例中，可变流量油泵180包括偏心安装的多个内转子(未示出)。至少一个内转子能够由控制器12控制以改变·该转子·相对一个或更多个其它转子的位置，从而调整可变流量油泵180的输出流量并由此调整油压。例如，电子控制的转子可以被耦连到齿轮与齿条组件，该齿轮与齿条组件由控制器12调整以改变转子的位置。可变流量油泵180可以选择性地为发动机10的各种区域和/或部件提供机油，以便提供冷却和润滑。可变流量油泵180的输出流速或油压可以由控制器12调整以便适应变化的工况，从而提供变化的冷却和/或润滑水平。此外，来自可变流量油泵180的油压输出可以被调整以减少机油损耗和/或减少可变流量油泵180的能量消耗。应理解，可以实施任何合适的可变流量油泵配置以改变油压和/或油流速。在一些实施例中，代替耦连到曲轴40，可变流量油泵180可以被耦连到凸轮轴，或由不同的动力源如电动机等提供动力。可变流量油泵180可以包括在图1中未示出的额外部件,诸如液压调节器、电动液压电磁阀等。机油喷射器184可以被耦连到可变流量油泵180的输出端的下游，以便选择性地接收来自可变流量油泵180的机油。在一些实施例中，机油喷射器184可以被并入到发动机汽缸的燃烧室壁32，并且可以接收来自壁上所形成的沟道的机油。机油喷射器184可以进行操作以将来自可变流量油泵180的机油喷射到活塞36的底侧。机油喷射器184喷射的机油为活塞36提供冷却效果。正因如此，机油喷射器184可以是活塞冷却喷嘴。此外，通过活塞36的往复运动，机油被引入燃烧室30内以便为燃烧室30的壁提供冷却效果。阀182可以被定位在可变流量油泵180的输出端和机油喷射器184之间，以便控制机油流动到机油喷射器184。在一些实施例中，阀182可以是设定为在预定压力或温度水平下打开的止回阀，在该预定压力或温度水平下期望机油喷射器184的操作提供冷却效果。在一些实施例中，止回阀可以被集成到机油喷射器184的组装件中。止回阀可以具有弹簧预负荷设定点，当油压大于该设定点时，止回阀被配置为打开。在一些实施例中，阀182可以是由控制器12控制的电子可致动阀。阀182可以是可致动的，以便响应于燃烧室30中的温度超过阈值而向机油喷射器184提供机油。相应地，阀182可以是可致动的，以便响应于工况而停止机油喷射器184喷射机油，该工况例如为汽缸温度小于阈值，在该阈值下，相比冷却效果，更加期望燃烧室中较少的机油消耗和/或机油沉积。控制器12可以响应于各种工况如发动机温度、发动机转速等调整可变流量油泵180的操作。例如，该控制器可以调整来自可变流量油泵180的机油输出，以便调整机油喷射器184将要喷射到活塞36上的机油喷射。更特别地，可以响应于第一发动机温度将机油喷射调整至第一量，而响应于不同的第二发动机温度将机油喷射调整至不同于第一量的第二量。例如，响应于增加的发动机温度的指示，将机油喷射增加至更高的流速或喷射压力。以此方式，可以提供更大的冷却效果以降低活塞36、燃烧室30的退化风险或其它效果。在其他示例中，控制器12可以响应于发动机处于增压或非增压条件(例如，当压缩空气被引导至发动机时，可以控制可变流量油泵180增加输出)或响应于发动机转速和负荷调整可变流量油泵180的操作。排气传感器126被显示为耦连到排放控制装置70上游的排气通道48。传感器126可以是提供排气空燃比指示的任何合适的传感器，诸如线性氧传感器或UEGO (通用或宽域排气氧传感器)、双态氧传感器或EGO (排气氧传感器)、HEG0 (加热EGO)、氮氧化合物(NOx)、碳氢化合物(HC)或一氧化碳(CO)传感器。排放控制装置70被显示为沿排气通道48布置在排气氧传感器126的下游。装置70可以是三元催化剂(TWC)、NOx捕集器、各种其它排放控制装置或其组合。在一些实施例中，在发动机10的工作期间，通过在特定空燃比内操作发动机的至少一个汽缸，可以周期性地重置排放控制装置70。控制器12在图1中显示为微型计算机，其包括微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O) 104、用于可 执行程序和校准值的电子存储介质(在该特殊示例中显示为只读存储器(ROM)芯片106)、随机存储器(RAM) 108、保活存储器(KAM) 110和数据总线。控制器12可以接收来自耦连到发动机10的传感器的各种信号，除之前讨论的那些信号之外，还包括来自质量空气流量传感器120的进气质量空气流量(MAF)的测量结果；来自耦连到曲轴40的霍尔效应传感器118 (或其他类型的传感器)的表面点火感测信号(PIP);来自节气门位置传感器的节气门位置(TP);以及来自传感器122的歧管绝对压力信号MAP。控制器12可以根据信号PIP生成发动机转速信号RPM。来自歧管压力传感器的歧管压力信号MAP可以被用来提供进气歧管中的真空或压力的指示。请注意，可以使用上述传感器的各种组合，诸如不带有MAP传感器的MAF传感器，反之亦可。在化学计量工作期间，MAP传感器能够给出发动机扭矩的指示。此外，这一传感器能够连同所检测的发动机转速一起提供进入汽缸的充气(包括空气)的估计值。在一个示例中，也被用作发动机转速传感器的传感器118可以在曲轴的每次回转中产生预定数量的等间距脉冲。 此外，控制器12可以接收可能指示燃烧室30中的提前点火或发动机爆震的信号。例如，来自耦连到冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却液温度(ECT)可以被发送给控制器12，以便指示燃烧室的温度是否在提前点火可以发生的范围内。控制器12可以响应于包括发动机温度大于阈值的提前点火指示来调整机油喷射。控制器12可以接收来自位于可变流量油泵180输出端下游的压力传感器188的油压指示。控制器12可以使用该油压指示来通过改变来自油泵的机油流速输出而控制油压的调整。能够用表示指令的计算机可读数据对存储介质只读存储器106进行编程，所述指令可以由处理器102执行以下所描述的方法以及预期到但未具体列出的其它变体。如上所述，图1仅示出多汽缸发动机的一个汽缸，并且每个汽缸可以相似地包括它自己的一套进气/排气门、燃料喷射器、火花塞、机油喷射器等等。上述配置能实现在可变流量油泵工作期间诊断润滑系统部件退化的各种方法。相应地，现在通过继续参考上述配置以示例方式描述若干这样的方法。但是应理解，也可能通过其它配置来实现这些方法或完全在本发明范围内的其它方法。转向图2，其描述一种用于操作可变流量油泵的方法200。方法200可以由诸如控制器12的控制器响应于发送机工况来执行，以便控制诸如油泵180的可变流量油泵。在202处，方法200包括确定工况。工况可以包括发动机转速、发动机负荷、发动机温度、来自涡轮增压器的进气中的压缩空气量等等。在204处，确定可变流量油泵是否以最大排量工作。在指示来自泵的机油流量的最大输出的条件下，控制器可以发送命令给油泵以使其以最大排量工作。这些条件可以包括发动机温度在阈值之上，因为可能需要额外的油压来操作一个或更多个活塞冷却喷嘴以便冷却燃烧室。其它的条件可以包括凸轮轴位置的改变，因为可变凸轮正时(VCT)相位器是通过油压液压控制的。此外，在高发动机转速和负荷条件下和/或增压条件下，可能指示最大机油流量。如果确定油泵以最大排量工作，则方法200进行到206处以开始活塞冷却喷嘴系统的诊断程序，将参照图3对其更加详细地描述。简而言之，当油泵以最大排量工作时，发动机主要在未经调节的油压下工作。由于油压不是由控制器控制而是由油温和发动机转速之间的关系控制，因而可以监控油压与发动机转速的变化来诊断某些润滑系统部件(诸如如下所述的控制活塞冷却喷嘴的阀)的退化。如果油泵没有以最大排量工作，则方法200进行到208处以通过油泵的反馈控制维持期望的油压。油泵的反馈控制可以包括接收来自诸如传感器188的油压传感器的信号，以及调整油泵以便输出机油流量以到达期望油压。在一些条件下，当不需要高油压时，可能期望小于最大油泵排量以便减少与油泵工作有关的能量损失。例如，如果发动机温度在阈值之下，诸如在暖机工作温度之下，则由冷却喷嘴提供的额外冷却将是不利的。因此，期望的油压可能低于控制冷却喷嘴的止回阀的设定点，正因如此可以使油泵在小于最大排量下工作。在另一个示例中，如果发动机在没有显著增压的情况下工作，诸如在车辆停止后的启动期间或当排气温度低时，可以将油泵 控制到小于最大排量。一旦在206处开始诊断程序或在208处通过反馈控制维持期望的油压，方法200结束。图3示出一种用于诊断活塞冷却喷嘴系统的退化的方法300。方法300可以由存储在控制器12的存储器中的指令响应于可变流量油泵180以最大排量工作来执行。方法300包括在302处确定油温是否在阈值范围内。油温可以由发动机通道中的传感器来确定，或者可以根据发动机冷却液温度或其它工作参数来推断。阈值油温范围可以是一合适范围，在其中油压作为发动机转速的函数而增加，诸如随发动机转速增加而线性地增加。由于机油的粘性随着油温降低而增加，因此非常低的油温或非常高的油温可能引起导致不正确的退化检测的油压波动。如果油温未在阈值范围内，则方法300结束。如果油温在阈值范围内，则方法300进行到304处以收集发动机转速(例如RPM)和油压数据，并将其存储在控制器的存储器中。在306处，确定所收集的数据点的数量是否超过阈值。阈值数量的数据点可以是固定数量的数据点，诸如100个，或者可以基于发动机转速或油温而改变。例如，如果发动机转速保持恒定，则可以继续收集数据点直至发动机转速改变，以便收集宽范围的发动机转速数据点。如果还未达到数据点的阈值数量，则方法300返回到304处继续收集转速和压力数据。如果已达到阈值，则方法300进行到308处以确定可变凸轮正时位置是否稳定。正前所述，通过流通至可变凸轮正时相位器的机油来使能可变凸轮正时系统的凸轮轴的位置改变。这可能导致油压波动，其可能混淆准确的退化判断。如果在数据收集的持续时间期间可变凸轮正时位置是不稳定的，则方法300返回。如果在数据收集期间可变凸轮正时位置是稳定的，也就是说如果凸轮轴位置变化小于阈值量(例如未发生变化)，则方法300进行到310处以便将油压与发动机转速的关系绘制成响应曲线。图5示出了压力与转速的示例性响应曲线500。该响应曲线可以包括拐点502。该拐点可以表示控制活塞冷却喷嘴的止回阀打开时的油压。因此，由增加的发动机转速导致的油压上升可能暂时停止，因为阀打开造成的压力释放可以补偿上升的油压。返回图3，在312处确定拐点的油压。在314处，确定拐点是否在阈值范围内。如上所述，在最大油泵排量期间油温在阈值范围内并且可变凸轮正时系统的位置未发生改变时，拐点代表控制活塞冷却喷嘴的止回阀的弹簧预负荷设定点。如果拐点在预负荷设定点的阈值范围内，诸如在设定点的10%内，它表明止回阀是起作用的并且在正确的油压下打开。这样，方法300进行到316处以便指示活塞冷却喷嘴系统起作用，并以油泵的当前控制程序维持发动机工作。但是，如果拐点在阈值范围外，它表明活塞冷却喷嘴系统的退化。因此，如果在314处确定拐点在阈值范围外，则方法300进行到318处以便调整油泵的控制程序。取决于拐点是高·于还是低于止回阀的预负荷设定点，调整油泵的控制程序可能发生改变。如果拐点较高，它表明止回阀在高于控制程序依据的油压下打开，例如止回阀未在期望的油压下打开，而是在高于期望的油压下打开。这可能导致提供给活塞冷却喷嘴的机油的延迟。当发动机温度超过阈值时(例如，当发动机温度足够高以至于需要来自活塞冷却喷嘴的额外冷却时)，为了补偿，可以调整控制程序以使油泵以较高的输出工作。但是，由于油泵经常以最大排量工作以便提供油压来打开止回阀，可能不能够使油泵以较高的输出工作。在这样的状况下，可以调整其它发动机工作参数，诸如限制最大可用发动机扭矩，以便在不使用活塞冷却喷嘴的情况下降低发动机温度。例如，如果操作者使踏板位置处于最大位置，则并不提供本应提供的发动机输出扭矩，而是针对给定的条件提供较低的发动机扭矩。如果拐点低于预负荷设定点，它表明止回阀在比低于控制程序依据的油压下打开，例如止回阀未在期望的油压下打开，而是在低于期望的油压下打开。这可能导致活塞冷却喷嘴在发动机温度不足够高以确保使用机油时接收机油，造成对发动机的不必要冷却，降低发动机效率，浪费燃料并降低排放质量。为了补偿，在某些条件下可以减小油泵排量以降低到达止回阀的油压。在320处，如果拐点表明活塞冷却喷嘴系统的退化，则可以设置活塞冷却喷嘴退化的诊断代码，并可以例如通过点亮故障指示灯来告知车辆的操作者。如果拐点显著地在阈值范围外，则可以指示退化。在一个示例中，止回阀可能退化到其处于常开的状态，因此可能不存在拐点或存在非常低的拐点。或者，止回阀被卡住处于关闭状态，导致没有拐点或非常高的拐点。如果活塞冷却喷嘴系统退化，在标准条件下的持续的发动机工作可能导致发动机退化。为了避免这种情况，如果指示退化，则在322处可以减小发动机的最大允许扭矩。此外，为了确保发动机温度不到达足够高的温度而使任何发动机部件退化，在324处可以减小发动机冷却液温度设定点。这可以包括调整发动机冷却液温度控制系统，诸如电子控制系统，以便降低期望的冷却液温度。例如，可以控制电子恒温阀或变速冷却液泵，以使得实际冷却液温度接近期望冷却液温度。一旦诊断活塞冷却喷嘴系统，方法300结束。因此，图2的方法200被提出用于操作可变流量油泵。在某些条件下，诸如当油泵未被调节时(例如，当油泵以最大排量工作时)，可以开始由图3的方法300提供的诊断程序，以便确定活塞冷却喷嘴系统是否起作用。以此方式，可以维持油泵的反馈控制，并且可以确定活塞冷却喷嘴系统的退化。图3的方法300提出一种发动机方法，该方法包括:在选择的条件下，如果在最大油泵排量下发动机转速和油压之间的拐点在第一阈值之下，则减少来自可变流量油泵的发动机机油输出，以及在选择的条件下，如果拐点在第二阈值之上，则增加来自可变流量油泵的发动机机油输出。该方法也可以包括:如果拐点在第二阈值之上，并且在选择的条件下发动机机油输出处于最大输出，则减小最大可用发动机扭矩和/或减小冷却液温度设定点。此外，可以在其它条件下控制可变流量油泵以便诊断额外的润滑系统部件的退化。图4示出了诊断润滑系统部件的方法400。方法400可以由控制器12响应于诸如油压传感器188的各种发动机传感器提供的反馈来执行。在402处，方法400包括确定工况。工况可以包括发动机转速、负荷、温度以及油压、油泵输出等等。在404处，增加对油泵的脉冲宽度调制(PWM)以增加油泵输出，并且监测所引起的发动机油压(EOP)的变化。如果油温在阈值范围内，如果发动机转速是恒定的，如果油压在阈值之下(例如，在止回阀打开时的压力之下)，并且如果凸轮轴位置是稳定的，则可以增加油泵的输出以监测因而发生的油压变化。在这些条件下，偏离期望机油变化的任何发动机油压变化都可以归因于油泵的电动液压电磁阀。在406处，针对当前的发动机转速和油温确定发动机油压变化是否在预期范围内。预期范围可以基于存储在控制器的存储器中的表。如果发动机油压变化不在预期范围内，则方法400进行到408处以指示电动液压电磁阀的退化。然后方法400 进行到410处。同样，如果发动机油压变化在预期范围内，则方法400进行到410处以使可变流量油泵(VOP)输出从高变化到低并监测发动机油压变化。实现这点的条件与上述条件相似，例如恒定的发动机转速、油温在阈值范围内等等。在412处，确定发动机油压波动和发动机油压响应频率是否在预期范围内。当可变流量油泵输出从高转变到低时，从可变流量油泵调节器起发生连锁反应，其在油压下降时造成油压的波动。可以监测峰值高度和峰值频率的差异以诊断调节器的状态。如果波动和频率不在范围内，例如如果峰值高度差异大并且频率低，则方法400进行到414处以指示油泵的液压调节器的退化。然后方法400进行到416处。同样，如果在412处发动机油压波动和频率在范围内，则方法400进行到416处以根据发动机转速来监测发动机油压变化。与上面关于图3所描述的响应曲线相似，可以用在最大泵排量期间可变凸轮正时位置没有改变并且油温在阈值范围内的情况下收集的数据绘制该响应曲线。发动机油压应当根据与发动机转速的已知关系而增加。在418处，确定发动机油压是否处于针对特定发动机转速的预期发动机油压。例如，在最大泵排量下，油压可以根据发动机转速线性地增加，并且可以预期油压在2000RPM转速下为40psi。如果油压在2000RPM转速下低于40psi，这可能表明泵的退化。正因如此，如果发动机油压不处于预期的发动机油压，则方法400进行到420处以指示油泵的退化。420和来自418的肯定回答都进行到422，其中如果在408、414和/或420处指示了退化，则采取缺省动作。缺省动作可以包括设置诊断代码、告知车辆操作者和/或调整油泵的控制程序以反映退化部件。在采取缺省动作之后，或者如果没有指示退化，则方法400返回。因此，图4的方法400可能提出一种发动机方法，该方法包含响应于可变油泵输出的变化基于发动机油压的变化来指示一个或更多个发动机部件的退化。该方法可以进一步包含增加可变流量油泵的脉冲宽度调制，以及响应于在阈值外的油压变化而指示电动液压电磁阀的退化。发动机方法也可以包含基于在特定的持续时间内发动机油压的变化率来指示一个或更多个发动机部件的退化。应理解，此处所公开的配置和方法本质上是示范性的，并且这些具体的实施例不被认为是限制性的，因为许多变体是可能的。例如，上述技术能够应用于V-6、1-4、1-6、V-12、对置式4缸发动机和其它发动机类型。本发明的主题包括此处所公开的各种系统和配置和其它的特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。本申请的权利要求具体地指出某些被认为是新颖的和非显而易见的组合和子组合。这些权利要求可引用“一个”元素或“第一”元素或其等同物。这些权利要求应该理解为包括一个或多个这种元素的结合， 既不要求也不排除两个或更多个这种元素。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和次组合可通过修改现有权利要求或通过在这个或关联申请中提出新的权利要求得到主张。这些权利要求，无论与原始权利要求范围相比更宽、更窄、相同或不相同，也被认为包括在本发明主题内。
权利要求
1.一种发动机方法，其包含: 响应于在最大油泵排量条件下的发动机转速和油压之间的关系指示活塞冷却喷嘴系统的退化。
2.如权利要求1所述的发动机方法，其中所述关系包括所述油压的响应曲线拐点。
3.如权利要求2所述的发动机方法，其中所述拐点指示所述活塞冷却喷嘴上游的止回阀打开时的油压。
4.如权利要求1所述的发动机方法，其中所述关系是在选择的工况下确定的。
5.如权利要求4所述的发动机方法，其中所述选择的工况包括可变凸轮轴正时的变化小于阈值。
6.如权利要求4所述的发动机方法，其中所述选择的工况包括未经调节的油压。
7.如权利要求1所述的发动机方法，其中指示所述活塞冷却喷嘴系统的退化进一步包含设置用于所述活塞冷却喷嘴退化的诊断代码和告知车辆操作者。
8.如权利要求1所述的发动机方法，其进一步包含响应于退化的指示降低最大可用发动机扭矩。
9.如权利要求1所述的发动机方法，其进一步包含响应于退化的指示降低发动机冷却液温度设定点。
10.一种发动机方法,其包含: 在选择的条件下，如果在最大油泵排量下发动机转速和油压之间的拐点在第一阈值之下，则减少来自可变流量油泵的发动机机油输出，而如果所述拐点在第二阈值之上，则增加来自所述可变流量油泵的发动机机油输出。
全文摘要
本发明涉及可变油泵诊断。本发明提供用于指示活塞冷却喷嘴系统的退化的实施例。在一个示例中，一种发动机方法包含响应于在最大油泵排量条件下的发动机转速和油压之间的关系指示活塞冷却喷嘴系统的退化。以此方式，可以响应于所指示的退化调整发动机工作。
文档编号F01M1/08GK103225526SQ20131003510
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月30日 优先权日2012年1月31日
发明者D·K·比德纳, J·E·罗林格, J·斯迈利, E·巴迪罗 申请人:福特环球技术公司