全部发动机气缸中。替代地，多于一个的压力传感器可用在同一发动机气缸中。
[0039]本文所述描述的系统和方法适用于诊断气缸压力传感器性能问题，所述问题会在由这类传感器提供的读数或信号中产生范围内故障。作为现实考量，可以容易地确定且通常是通过将传感器读数与绝对值、例如O至5伏特进行比较来确定范围外的传感器故障。然而，范围内故障无法容易地以这种方式确定。根据本发明，范围内故障通过多种方法来确定。在一个方法中，将来自发动机内的每个气缸压力传感器的读数与在同一发动机内的其它气缸压力传感器的读数进行比较。这可以在安装于同一发动机气缸上的多于一个的传感器之间完成，或者替代地可通过对来自不同的发动机气缸的传感器读数进行比较来完成。在替代的或附加的方法中，通过基于针对同一发动机气缸内的每个燃烧事件计算的理论多变常数与测量的多变常数之间的差确定修正值或调整值来修正传感器读数，用以抵消传感器偏差。
[0040]在一个可选实施例中，取决于诊断出的传感器故障的类型，控制器可允许发动机以降低功率输出模式运行，或者替代地可忽略来自故障传感器的读数并采用来自被确定为正常运行的另一传感器的读数代之。
[0041]图5示出了针对用于诊断内燃机中的气缸压力传感器的范围内故障的方法的流程图。该方法包括在500处监测来自发动机压力传感器的压力信号，该压力信号指示内燃机的燃烧室内的流体压力。在502处，还监测来自发动机正时传感器的发动机正时信号，该发动机正时信号指示内燃机的输出轴的旋转且还指示活塞的在至少一个气缸内的位置。在504处，在电子控制器中接收来自发动机压力传感器的压力信号和来自发动机正时传感器的发动机正时信号，并进行分析以针对燃烧室内的至少一个燃烧事件来确定理论多变常数、测量的多变常数以及该理论多变常数与该测量的多变常数之间的差。在508处，利用所述电子控制器基于所述压力信号和所述差计算调整的压力信号，使得该调整的压力信号对发动机压力传感器的经一段时间的精确度的改变进行补偿。
[0042]图6示出了针对用于诊断气缸压力传感器中的故障的方法的流程图。该方法包括在602处计算与燃烧事件相关的理论多变关系式，以及在604处确定理论多变常数。该方法还包括在606处利用气缸压力信号和发动机活塞在发动机孔内的位置信号来计算用于该燃烧事件的实际多变关系式，以及在608处确定测量的多变常数。在610处将理论多变常数与测量的多变常数进行比较以确定调整值，在612处利用该调整值修正所述气缸压力信号。
[0043]应理解的是，以上描述提供了所公开系统和技术的示例。然而，设想到本公开的其它实施可与以上示例在细节上有所不同。对本公开或其示例的全部参考旨在涉及在相应部分论述的具体示例，而非用于更普遍地暗示关于本发明范围的任何限制。与某些特征相关的所有语言上的区别和轻视旨在表明这些特征并非优选，而不是将这些特征整个排除在本发明范围之外，除非另有表示。
[0044]本文中对值的范围的列举仅起到单独提及落入所述范围内的每个独立的值的简洁方法的作用，除非本文中另有表示，并且每个独立的值包含在说明书中犹如其在本文中单独列举一般。本文中所描述的全部方法可以任何适宜的顺序执行，除非文中另有表示或明显与上下文相悖。
【主权项】
1.一种内燃机，包括: 至少一个气缸； 活塞，该活塞往复运动地配置在所述至少一个气缸内并限定出具有可变容积的燃烧室; 曲轴，该曲轴连接至所述活塞使得该活塞的往复运动引起该曲轴的旋转运动； 压力传感器，该压力传感器配置成感测所述燃烧室内的气缸压力，并提供指示该气缸压力的压力信号； 发动机正时传感器，该发动机正时传感器配置成感测所述内燃机的与所述曲轴相关的旋转组件的角度，并提供指示所述活塞在气缸孔内的位置的发动机正时信号，和 电子控制器，该电子控制器编程用于接收所述压力信号和所述发动机正时信号； 其中，所述电子控制器编程用以针对所述燃烧室内的至少一个燃烧事件来确定: 理论多变常数， 测量的多变常数，和 该理论多变常数与该测量的多变常数之间的差；以及 其中，所述电子控制器进一步编程用以基于所述压力信号和所述差计算出调整的压力信号，使得该调整的压力信号对所述压力传感器的经一段时间的精确度的改变进行补偿。2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述理论多变常数基于提供至所述燃烧室的燃料的类型确定。3.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述测量的多变常数基于所述压力信号和所述发动机正时信号确定。4.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，调整的压力信号按所述压力信号和所述调整的压力信号的和计算。5.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述电子控制器进一步编程用以随着所述差的变化来计算调整值。6.根据权利要求5所述的内燃机，其特征在于，所述调整的压力信号在所述电子控制器内实时按所述调整值和所述压力信号的和计算。7.根据权利要求5所述的内燃机，其特征在于，电子控制器进一步编程用于将所述调整值与调整值阈值进行比较。8.根据权利要求7所述的内燃机，其特征在于，所述电子控制器进一步编程用以在所述调整值超出所述阈值时提供故障指示。9.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述电子控制器进一步编程用以接收与在所述燃烧室中燃烧的燃料的类型有关的使用者输入，并利用该使用者输入确定所述理论多变常数。10.—种用于诊断根据前述权利要求中任一项所述的内燃机中的气缸压力传感器的范围内故障的方法，该方法包括: 监测来自发动机压力传感器的压力信号，该压力信号指示所述内燃机的燃烧室内的流体压力； 监测来自发动机正时传感器的发动机正时信号，该发动机正时信号指示所述内燃机的输出轴的旋转且还指示活塞的在至少一个气缸内的位置； 在电子控制器中接收来自所述发动机压力传感器的所述压力信号和来自所述发动机正时传感器的所述发动机正时信号； 利用所述电子控制器分析所述压力信号和所述发动机正时信号，用以针对所述燃烧室内的至少一个燃烧事件来确定: 理论多变常数， 测量的多变常数，和 该理论多变常数与该测量的多变常数之间的差；以及 利用所述电子控制器基于所述压力信号和所述差来计算调整的压力信号，使得该调整的压力信号对所述发动机压力传感器的经一段时间的精确度的改变进行补偿。
【专利摘要】本发明涉及范围内传感器故障诊断系统及方法。一种内燃机，包括电子控制器，该电子控制器编程用以针对燃烧室中的至少一个燃烧事件来确定理论多变常数、测量的多变常数和该理论多变常数与该测量的多变常数之间的差。所述电子控制器进一步编程用以基于压力信号和所述差来计算调整的压力信号，使得该调整的压力信号对压力传感器的经一段时间的精确度的改变进行补偿。
【IPC分类】F02B77/08
【公开号】CN105697145
【申请号】CN201510920888
【发明人】M·L·耶格, F·L·科拉克, B·格里格雷, P·梅瑞施
【申请人】卡特彼勒公司
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2015年12月11日
【公告号】US20160169140