使用凸轮相位器油压差的可变阀升程诊断系统和方法_2

文档序号:9704690阅读:来源:国知局
机构中存在 故障。
[0038] 12、根据方案11所述的诊断方法,其进一步包括: 在所述压力差之间进行线性插值,以便为所述凸轮轴旋转产生预定数量的插值压力 差;以及 基于所述插值压力差执行所述傅里叶变换。
[0039] 13、根据方案12所述的诊断方法,其进一步包括: 使所述插值压力差的每一个偏移预定的偏移量,以便为所述凸轮轴旋转产生预定数量 的偏移压力差;以及 基于所述偏移压力差执行所述傅里叶变换。
[0040] 14、根据方案11所述的诊断方法,其进一步包括: 在所述傅里叶变换数据上执行逆傅里叶变换,以便为所述凸轮轴旋转产生第二压力 差;以及 基于所述第二压力差选择性地指示由所述凸轮轴致动的所述可变阀升程机构中存在 所述故障。
[0041] 15、根据方案14所述的诊断方法,其进一步包括: 识别对于所述凸轮轴旋转的所述第二压力差中最大的一个; 识别对于所述凸轮轴旋转的所述第二压力差中最小的一个;以及 基于所述第二压力差中的所述最大的一个和所述最小的一个选择性地指示由所述凸 轮轴致动的所述可变阀升程机构中存在所述故障。
[0042] 16、根据方案15所述的诊断方法,其进一步包括: 确定所述第二压力中的最大的一个与所述第二压力中的最小的一个之间的差; 基于所述差确定所述凸轮轴旋转的变化值;以及 基于所述变化值选择性地指示由所述凸轮轴致动的所述可变阀升程机构中存在所述 故障。
[0043] 17、根据方案11所述的诊断方法,其进一步包括:将所述傅里叶变换数据限制为 预定阶次,并从所述傅里叶变换数据过滤掉其它阶次。
[0044] 18、根据方案17所述的诊断方法,其进一步包括:将所述傅里叶变换限制为一阶、 二阶、三阶、四阶、五阶和八阶凸轮轴频率,并且从所述傅里叶变换数据过滤掉其它阶次。
[0045] 19、根据方案11所述的诊断方法,其进一步包括:当所述可变阀升程机构中存在 所述故障时,在存储器中设置预定诊断问题代码(DTC)。
[0046] 20、根据方案11所述的诊断方法,其进一步包括:当所述可变阀升程机构中存在 所述故障时,亮起故障指示灯(MIL)。
[0047] 根据详细描述、权利要求和附图,本公开的更多应用领域将变得显而易见。详细描 述和具体示例预期仅用于说明的目的,且并非旨在限制本公开的范围。
【附图说明】
[0048] 根据详细描述和附图,将更为全面地理解本公开,其中: 图1为包括根据本公开的诊断系统的示例性车辆的功能框图; 图2为根据本公开的示例性液压升降机构的截面视图; 图3为根据本公开的示例性凸轮相位器的截面视图; 图4为根据本公开的用于可变阀升程机构的示例性诊断系统的功能框图; 图5为根据本公开的示例性缓冲器模块和示例性诊断模块的功能框图; 图6为根据本公开的诊断模块的示例的功能框图; 图7为根据本公开的示例性故障模块的功能框图;并且 图8为描绘根据本公开的诊断被卡住的可变阀升程机构的示例性方法的流程图。
[0049] 在附图中,参考编号可重复用于识别类似和/或相同元件。
【具体实施方式】
[0050] 凸轮相位器包括转子,所述转子通过推进腔室和阻滞腔室流动地联接至定子。通 常来说,定子使用定时链联接至曲柄轴,且转子栓接至凸轮轴。推进腔室和阻滞腔室的相对 压力可调整,以调整转子相对于定子的位置,且因此推进或阻滞阀定时。
[0051] 随着定时链旋转凸轮轴,凸轮轴上的凸角接合可变阀升程机构,所述可变阀升程 机构诸如可切换辊式指状随动件(SRFF)。反过来,可变阀升程机构提升进气阀或排气阀,以 打开进入汽缸的进气通道或排气通道。可变阀升程机构可在两个独立阀状态(例如,低提升 状态和尚提升状态)之间切换。
[0052] 根据本公开的诊断系统和方法基于推进腔室与阻滞腔室之间的压力差识别可变 阀升程机构中的故障。所述压力差指示凸轮轴上传递至可变阀机构的转矩量。
[0053] 参考图1,发动机系统10包括发动机12,所述发动机12燃烧空气和燃料混合气, 以产生驱动转矩。空气通过节流阀16被吸引到进气歧管14中。节流阀16调节进入进气 歧管14的空气质量流量。进气歧管14中的空气被分配至一个或更多个汽缸18中。虽然 发动机12被描绘成6汽缸式发动机,但是发动机12可包括更多或更少的汽缸18。另外,为 简单起见,下面讨论与汽缸18中的仅一个(也就是,汽缸18)相关联的组件,虽然类似或相 同组件可与汽缸18和/或汽缸18的集合中的每一个相关联。
[0054] 燃料喷射器(未图示)喷射燃料,所述燃料在通过进气气道被吸引到汽缸18中的过 程中与空气结合。燃料喷射器可提供用于发动机12的每一个汽缸。燃料喷射器可为与电 子或机械燃料喷射系统、汽化器的喷射口或气道或用于将燃料与进气混合的另一系统相关 联的喷射器。燃料喷射器被控制以在汽缸18中提供所需的空气与燃料(A/F)比。
[0055] 进气阀20选择性地打开和关闭,以允许空气/燃料混合气进入气缸18。进气阀位 置由进气凸轮轴22调节。活塞(未图示)挤压气缸18中的空气/燃料混合气。火花塞24 可启动空气/燃料混合气的燃烧,从而驱动汽缸18中的活塞。火花塞可提供用于发动机12 的每一个汽缸。一些类型的发动机(诸如柴油发动机)可在无需火花塞的情况下燃烧空气和 燃料。
[0056] 活塞驱动曲柄轴(未图示),以产生驱动转矩。当排气阀26处于打开位置中时,汽 缸18中的燃烧废气被挤出排气气道。排气阀位置由排气凸轮轴28调节。废气在排气系统 中处理。虽然对单个进气阀20和排气阀26进行了说明,但是发动机12可包括用于汽缸的 每一个的多个进气阀和/或排气阀。
[0057] 发动机系统10包括进气凸轮相位器30和排气凸轮相位器32,其分别调节进气凸 轮轴22和排气凸轮轴28的旋转定时。进气凸轮相位器30和排气凸轮相位器32可分别推 进和阻滞进气凸轮轴22和排气凸轮轴28。以这种方式,可推进或阻滞进气阀20和排气阀 26的打开和关闭。通过调节进气阀20和排气阀26的打开和关闭,进入汽缸的气流且因此 发动机转矩也得到调节。
[0058] 进气凸轮相位器30使用流体(例如,油)控制阀(OCV) 34进行液压致动。OCV 34 控制流进和流出进气凸轮相位器30的流体。排气凸轮相位器32也被液压致动,且可由OCV 34或另一 OCV致动。
[0059] 低升程凸轮凸角和高升程凸轮凸角安装至进气凸轮轴22和排气凸轮轴28的每一 个,如下面参考图2所讨论。低升程凸轮凸角和高升程凸轮凸角随着进气凸轮轴22和排气 凸轮轴28旋转,并且有效地与可变阀升程机构接触,所述可变阀升程机构诸如可切换辊式 指状随动件(SRFF)机构36。SRFF机构36中的一个可对进气阀20和排气阀26中的每一 个进行操作。因此,两个SRFF机构可与汽缸18的每一个相关联。为简单起见,下面仅讨论 进气凸轮相位器30和SRFF机构36中的一个,虽然排气凸轮相位器32和其余SRFF机构36 可能类似或相同。
[0060] SRFF机构36为进气阀20提供两个级别的阀升程。所述两个级别的阀升程包括低 升程和高升程,且分别基于低升程凸轮凸角和高升程凸轮凸角。在低升程操作(还称为低升 程状态)期间,低升程凸轮凸角引起SRFF机构36枢转至第一位置,并据此将进气阀20打开 第一量。在高升程操作(还称为高升程状态)期间,高升程凸轮凸角引起SRFF机构36枢转 至第二位置,并据此将进气阀20打开第二量,所述第二量大于所述第一量。
[0061] 第二OCV (未图示)控制所应用的流体压力,以对由进气凸轮轴22服务的进气阀是 否在低升程状态或高升程状态下操作进行控制。更具体而言,第二OCV控制应用至进气凸 轮轴22的流体压力,以对低升程凸轮凸角或高升程凸轮凸角是否接触由进气凸轮轴22服 务的汽缸的进气阀的SRFF机构进行控制。
[0062] 凸轮轴位置传感器38感测进气凸轮相位器30的旋转位置,并产生指示进气凸轮 相位器30的位置的凸轮相位器位置信号。压力传感器40产生指示进气凸轮相位器30的 压力的凸轮相位器压力信号,如下面参考图3进行更为详细的讨论。曲柄轴位置传感器42 基于发动机12的曲柄轴的旋转产生曲柄轴位置信号。曲柄轴的位置和曲柄轴的旋转速度 (还称为发动机速度)可基于曲柄轴位置信号进行确定。
[0063] 控制模块44基于从凸轮轴位置传感器38、压力传感器40和曲柄轴位置传感器42 接收到的输入控制发动机12。控制模块44还进一步基于来自其它传感器46的输入控制发 动机12,所述其它传感器46包括但不限于:氧气传感器、发动机冷却剂温度传感器、空气质 量流量传感器、加速器踏板位置传感器、刹车踏板位置传感器和其它类型的传感器。
[0064] 控制模块44基于从压力传感器40接收到的输入诊断SRFF机构36中的故障。SRFF 机构中的故障包括被卡住的SRFF机构,或在与命令的状态不同的状态下操作的SRFF机构。 当在一个或更多个SRFF机构中诊断出故障时,控制模块44可采取一个或更多个补救措施 (例如,限制发动机速度)。虽然提供SRFF机构36的示例,但是本申请还适用于诊断其它类 型的可变阀升程(VVL)机构中的故障。
[0065] 参考图2,更为详细地示出与进气阀20相关联的SRFF机构36。SRFF机构36枢转 地安装在液压间隙调节器48上,并且接触进气阀20的阀杆50,所述进气阀20选择性地打 开和关闭至汽缸18的入口通道52。进气阀20响应于进气凸轮轴22的旋转选择性地提升 和降低,所述进气凸轮轴22上安装有多个凸轮凸角(例如,低升程凸轮凸角54和高升程凸 轮凸角56)。进气凸轮轴22围绕进气凸轮轴线58旋转。虽然示例性实施例描述在进气阀 20上操作的SRFF机构36,但是SRFF机构可类似地在排气阀26上操作。
[0066] 图1中示出的控制模块44例如基于发动机速度和发动机载荷选择性地将SRFF机 构36从低升程操作转变为高升程操作,以及从高升程操作转变为低升程操作。例如,当发 送机速度高
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