诊断真空致动器的方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及基于真空储存器中的可用真空填充评估真空致动器。
【背景技术】
[0002]真空可被用于车辆操作或辅助车辆的各种设备的运行。例如，真空可被用于辅助驾驶员应用汽车制动器、燃料蒸气净化、加热与通风系统致动和各种阀(如废气门、充气运动控制阀(CMCV) (charge mot1n control valve)等)的致动。CMCV可親合发动机汽缸的进气门的上游，以便提高或降低对应汽缸的充气运动，从而分别增大或减小汽缸燃烧速率。因为进气歧管压力通常处于低于大气压力的压力下，所以可从正常进气的发动机中的发动机进气歧管获得致动这些阀的真空。当发动机进气歧管中真空不够时，可从真空储存器接收致动这些阀的真空。
[0003]对真空致动的阀的诊断检验可间歇性地进行以识别退化的功能性。例如，基于耦合至CMCV的位置传感器的响应，诊断可确定CMCV的板是否被卡住打开(或被卡住闭合)。如果响应于致动命令，位置传感器不指示位置的变化，CMCV致动器的功能性可被诊断为退化。因此，可在控制系统中标记诊断代码，指示退化致动器。然而，当足够的真空不可用于致动真空致动器时，诊断检验可错误地诊断真空致动器为退化。这样，错误的诊断可导致设置错误诊断代码，这样能够导致不必要的检验和费用。总体而言，可增大维护成本，从而导致客户不满意。
【发明内容】
[0004]本发明人在此已认识到上述问题并确定了一种方法以至少部分地解决上述问题。在一个示例方法中，提供了一种方法来诊断真空致动器退化。所述方法包括:基于进入和离开真空储存器的空气流量的估计指示真空致动器退化，所述估计基于通过进气系统中吸气器、真空致动器的致动和真空致动器的致动期间的泄漏中的每一个产生的空气流动。因此，可减少由于真空储存器中真空水平不足而导致的真空致动器退化的错误诊断。
[0005]例如，发动机可包括设置在进气节气门的下游和汽缸的一个或多个进气门的上游的进气通道中的一个或多个真空致动的CMCV。这样，CMCV可由真空致动器致动，所述真空致动器可从进气歧管或真空储存器获得真空。在歧管真空不足以致动(一个或多个)CMCV的状况期间，可从真空储存器汲取补充真空。真空储存器可被流体地耦合至发动机的进气歧管、吸气器的吸气口中的每个并且可以被耦合至一个或多个CMCV。可基于进入真空储存器的空气流量和离开真空储存器的空气流量估计真空储存器中真空填充的总量。当致动CMCV时，空气可流入真空储存器，并且空气可流出真空储存器流向进气歧管和/或吸气器的吸气口。如果真空储存器中真空填充的量被估计低于阈值水平，则足够的真空可能不能用于致动(一个或多个)CMCV。因此，如果(一个或多个)CMCV的致动在耦合到(一个或多个)CMCV的位置传感器中不产生变化，则控制系统可不指示该CMCV退化。另一方面，如果真空储存器中真空填充的量高于阈值水平并且(一个或多个)CMCV的致动在位置传感器中不产生变化，则(一个或多个)CMCV可被确定为退化。
[0006]以这种方式，基于耦合至真空致动器的真空储存器中真空填充的估计的总量，可更准确地确定真空致动器退化。通过确定真空储存器中真空的可用量低于所需量，真空致动器的非响应性可归因于真空储存器中缺乏真空。因此，可减少诊断程序期间真空致动器退化的指示，特别是当真空储存器中的真空填充低于所需时。这样，可完成诊断程序而不致动故障指示灯。转而，这可减少不必要和昂贵的诊断，以及减少执行不必要的维修。
[0007]应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念的选择，这些概念在【具体实施方式】中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征，要求保护的主题的范围由随附于【具体实施方式】的权利要求唯一地限定。此外，要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
【附图说明】
[0008]图1为发动机的示意图。
[0009]图2示出图1的发动机内的单个汽缸的示意图。
[0010]图3描绘根据本公开用于诊断图1的发动机中的真空致动器中退化的示例流程图。
[0011]图4a和图4b示出根据本公开用于估计发动机中的真空储存器中空气填充和对应的真空的体积的示例流程图。
[0012]图5示出图示说明真空储存器中空气的初始体积的估计的示例流程图。
[0013]图6描绘根据本公开的真空致动器的示例诊断。
【具体实施方式】
[0014]下列描述涉及用于确定真空致动的阀退化的系统和方法，该真空致动的阀如充气运动控制阀(CMCV)，该充气运动控制阀被设置在如图1和图2所描绘的发动机的发动机系统的进气装置中。真空致动的阀的致动器可接收来自发动机进气歧管或真空储存器的真空。当真空致动的阀在致动时不改变位置时，可指示致动器和/或真空致动的阀退化。然而，如果足够的真空在真空储存器中不可用于致动阀，致动命令可不导致阀位置的对应的变化。通过估计进入和离开真空储存器的空气流量可建模真空储存器中真空填充的量(图4a、图4b和图5)。真空致动的阀的诊断可基于真空储存器中真空填充的估计的量(图3)，使得仅当真空填充的估计量高于阈值量(图6)并且致动不产生真空致动的阀的位置的变化时，真空致动的阀被确定退化。以这种方式，如果足够的真空不可用于它的致动，不响应的真空致动的阀可不被视为退化。
[0015]图1示出包括多汽缸内燃发动机10的示例发动机系统100的示意图。作为非限制性示例，发动机系统100能够被包括作为用于客车的推进系统的部分。可至少部分地由包括控制器12的控制系统14并且由来自车辆操作人员132经由输入设备130的输入控制发动机10。在该示例中，输入设备130包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。
[0016]发动机系统100能够通过进气通道42接收进气空气。进气通道42能够包括空气过滤器(未示出)。发动机10可包括多个汽缸30。在描绘的示例中，发动机10包括以V形构型布置的六个汽缸。具体地，六个汽缸被布置在两个组13和15上，其中每个组包括三个汽缸。在可替代示例中，发动机10能够包括两个或更多个汽缸，如3、4、5、8、10或更多个汽缸。这些不同的汽缸能够以替代构型等同地分布和布置，如V形、直列式、箱形等。每个汽缸30可以被配置有燃料喷射器66。在描绘的不例中，燃料喷射器66为直接缸内喷射器。然而，在另一些示例中，燃料喷射器66能够被配置为进气道燃料喷射器。
[0017]通过共用的进气歧管44提供到每个汽缸30 (在此，也被称为燃烧室30)的进气空气可以被用于燃料燃烧并且燃烧产物然后可经由专用组(bank-specific)排气通道排出。在描绘的示例中，发动机10的汽缸的第一组13能够经由共用第一排气歧管56通过共用排气通道17排出燃烧的产物，并且汽缸的第二组15能够经由共用第二排气歧管48通过共用排气通道19排出燃烧产物。
[0018]进气通道42包括具有节流板64的进气节气门62。在该具体的示例中，可由控制器12通过提供信号至被包括在进气节气门62内的电动马达或节气门致动器67改变节流板64的位置，即通常被称为电子节气门控制(ETC)的配置。进气通道42可包括用于向控制器12提供分别关于通过进气的空气流量和大气压力的相应的信号MAF和BP的质量空气流量传感器120和大气压力传感器121。如图所示，吸气器20可在进气节气门62的两侧被耦合在吸气器通道23。当进气节气门62的下游的歧管压力低于进气节气门62的上游的空气压力时，空气可在第一端部27进入吸气器通道23，流过吸气器20，并且在吸气器通道23的第二端部29进入进气歧管44。流经吸气器20的空气可在吸气器20的颈部产生真空，所述吸气器20的颈部可从真空储存器158、制动蓄能器(brake accumulator)、制动助力器，燃料蒸气罐(未示出)等的一个或多个汲取空气。
[0019]若干充气运动控制设备(CMCD) 80可被设置在进气歧管44中，其中每个CMCD对应于一个汽缸30。如图1所见，进气歧管44被分成对应于各汽缸30的单独、离散的路径。在每个离散路径内，CMCD 80可被放置以操纵进入对应汽缸的空气流。因此，每个汽缸30可被流体地耦合至单个CMCD 80。在不脱离本公开的范围的情况下，其它实施例可包括流体地耦合至多个CMCD 80的单个汽缸。在一些实施例中，CMCD 80可包括如图1所示的阀，在这种情况下，设备可被等效地称为充气运动控制阀(CMCV) 80。CMCV 80还可被称为涡流控制阀或翻滚控制阀。
[0020]CMCV 80可限制气流至一个或多个汽缸30，用于各种期望的结果，各种期望的结果包括但不限于调节湍流和燃烧速率。在图1的示例中，每个CMCV 80可包括带有切口部的阀板。阀板的其它设计是可能的。值得注意的是，出于本公开的目的，CMCV在其被完全激活时处于“闭合”位置，并且阀板可以完全倾斜到进气歧管44的相应的导管，从而导致最大空气充气流动阻塞。可替代地，CMCV在其被停用时处于“打开”位置，并且阀板可被完全旋转以基本上与气流平行取向(如图1所描绘的)，从而显著地最小化或消除气流充气阻塞。CMCV可主要被保持在其“打开”位置并且仅当涡流状态为期望的时可被激活“闭合”。可经由旋转轴旋转阀板来调节每个CMCV 80，使得当处于“打开”位置时，阀板平行于流动方向。在另一些实施例中，每个CMCV 80的阀(板)可被集成到进气歧管44的分支中，使得在闭合位置期间，空气流限制是由端枢转CMCV 80到气流引起。当保持在本公开的范围内时，CMCV80的其它配置是可能的。
[0021]如图1所示，可通过旋转轴71旋转发动机10的汽缸的第一组13中的CMCV 80，所述轴71可由致动器77致动。同样，可通过旋转轴81旋转发动机10的汽缸的第二组15中的CMCV 80，所述轴81转而可由致动器75致动。CMCV致动器75和77可为真空致动器并且