专利名称：用于检测液压流体泄漏的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及内燃机，尤其是涉及检测液压系统中的:^a流体泄漏的发动机 控制系统。
背景技术：
某些内燃机包括在特定的低负^行*下停用 一些汽釭的发动才雄制系 统。例如，可以使用四个汽釭^i^行八缸发动机，以通过减少泵iil损失来改itt
料燃^:率。此过程通常被称为主动燃^hf理(AFM) 。 ^JU所有发动机汽釭进 ^^;运^f皮称作"激活"模式。相^^也，^JD少于发动机汽缸总数的汽釭(即， 一个或多个汽缸未启用)的运^t莫i^皮称为"M活，，模式。
在絲活模式中，有较少的点火汽缸。结果，有较少的驱动转矩可用来驱动 车辆的传动系Mi脉附件(例如，交i谈电机、^HP液泵、A/C压缩机)。然而， 由于停用的汽缸不PAA和压缩新鲜进气流，所以^f吏得空气^^损失降低，结果
嫂动机效率增加。
装备挺斥节由歧管组件(L0MA)来启用或停用发动机的选定汽釭。L0MA包括 与相应的汽甜目关联的一系列螺线管。这些螺我管^^##3純电来使得^流
体能^JiJ挺杆以抑制挺杆的才辨，由此停用相应的汽缸。
L0MA可能产生由有缺陷的组件、液压电磁阀、和/或L0MA垫圏导致的^ 的油泄漏。液压泄漏能)i^爰LOMA子系统的动态响应，并由于不合时机的AFM阀 挺杆^ft而导it^动才A4员坏。
发明内容
用于4t测发动机中的、絲系统泄漏的控制系乡#方法包括压力传感器，该压 力传感器在第一时间感测液压流体供应的第一压力读数、并在第二时间感测所述 ^流体供应的第二压力读数。tb4交冲I^于第一^二压力读数计算压力比、 并基于压力比与压力阔值间的关系发出故障状态的信号。
在另-"#征中，压力读^f缺在发动机的模式变^^前确定第一压力读数， 并在发动机的模式变^^确定第二压力读数。当压力比降到压力阈值之下时， 该比较才^^出故障状态的信号，并且该比较才狄将所述故障状态，为^F章代码。
在另一特征中，过滤器才^:从第一压力读数和第二压力读数去除高频成分。 压力读取才狭在发动机的主动燃料管理#之前确定第一压力读数，并在发动机 的主动燃#理*之后确定第二压力读数。该主动燃^Hf理#包^#用发动 机的一组汽缸。压力读^^狄在驱动发动机的阀之前确定第一压力读数，并在驱 动发动机的阀之后确定第二压力读数。
用于^r测发动机中的';^系统泄漏的控制系统^i舌:感测:^流体供应的压 力的压力传感器、在第一时间确定液压流体供应的第一压力读数并在第二时间确 定液压流体供应的第二压力读数的压力读取才狄、以M于第一和第二压力读数 计算压力比且基于压力比和压力比阈值间的关系而发出故障状态的信号的比较微。
在另一特征中，当压力比降到压力阈值之下和升到压力阈值之上时，该比较 才狭发出故障状态的信号。读^^狄在驱动发动机的阀之前确定第一压力读数， 并在驱动发动才几的阀之后确定第二压力读数。压力读取才狄在发动才几的主动燃料 管理#<^前确定第一压力读数，并在发动机的主动燃M理事件之后确定第二 压力读数。
进一步的适用范围将由本文中所提供的说明变得显而易见。应理解到，说明 书和*实施例仅旨在进行例示、而不是旨在限制本发明的范围。
itb^:所i兌明的附图M用于例示目的，而不是旨在以任4可方式限制本发明的范围。
图1是图示了才M居本发明的、包括主动燃料管理(AFM)发动才*制系统的 车辆动力传动系统的功育a匡图。
的AFM发动机的局部横截面视图。
图3是示出了^f亍本发明的泄^^R，败制系统的示僻對狭的功肯^f匡图。 图4是示出了本发明的泄》;i^"测控制系统的^f呈图。 图5A是示出了才M居本发明所产生的示例性的压力读数信号的曲线图。 图5B是示出了才N居本发明所产生的示例性的压力读数信号的曲线图。
M实施方式她实施例的下述说明本质上只是示例性的，绝非意在P艮制本发明、其应用
或使用。为清^见，在附图中将使用同样的附图才封己来识别类似的元件。jH^t 所使用的"激活"指的是^^I所有的发动机气缸进行的运行。"M活"指的是 使用少于发动机汽缸总数的汽釭进行的运行(一个或多个汽缸未启用)。此处 所^fM的术语，狭"是指专用絲电路USIC)、电子电路、4^亍一个或多个 软件或硬^H踏的处理器(共享的、专用的、或群组的)和务賭器、组合逻辑电 路、或提供所述功能的其它任何合适的元件。
主脉参见图1,车辆10包括驱动传动装置14的发动机12。该传动装置14 是由发动机12通i^f目应的转矩变换器或离合器16驱动的自动传动装置或手动传 动装置。空^it过节流阀13流^动机12。该发动机12包括N个汽釭18。在 发动才Ai^行期间， 一个或多4St定汽釭18'可以被选棒^i也停用。尽管图l描述 了八个汽釭(N-8),但应理解到发动机12可以包括额外的或更少的汽釭18。例 如，考虑了具有4、 5、 6、 8、 10、 12和16个汽釭的发动机。空^iiiiii，管 20^^动机12,并在汽缸18内和燃#—^烧。发动4;i^包4辦用选定汽釭 18,的挺斥节由歧管组件(L0MA) 22，下面将ii一步JH^il明。
如本文中所讨论的那样，控制器24与发动机12和各种输7^L件及传感器相 连通。车辆操作员^m加速器i^反26来调节节流阀13。尤其是，踏板位置传感 器28产生传i^ij控制器24的踏诗反位置信号。控制器24基于5^1位置信号产生 节流阀控制信号。节流阀驱动器(未示出)基于节流阀控制信号调节节流阀13， 来调节iiAJ^动机12的气流。
车辆操作员^m制动器5^反30来调节车辆制动。M而言，制动^i置传 感器32产生传i^J'J控制器24的制动器5^1位置信号。控制器24基于制动器踏 板位置信号产生制动器控制信号。制动系统(未示出)基于制动器控制信"f^周节 车辆制动器，以调节车辆iiJl。发动才;i^l传感器34基于发动才;u^l产生信号。 进^L管^t压力(MAP)传感器36基于进M管20的压力产生信号。节流阀 位置传感器(TPS) 38基于节流阀位置产生信号。
当发动机12 iiX工作点来启动綠活才莫式时，控制器24将发动机12转换 到絲活模式。在异沐实施例中，N/2个汽缸18'(即，N个汽缸的一半)是被停 用的，但也可以设计成^f可数目的汽^^皮停用。当停用选定的汽釭18'时，控制 器24增加剩余的或启用的汽缸18'的动力输出。停用的汽缸1的进气口和排 气口 (未示出)被关闭以减少泵送损失。
发动^^荷絲于进气MAP、汽^4莫#发动才;1^而确定的。蔣而言，如果MAP低于针对给定的发动冲;i^^i中转数(RPM)设定的阈值水平，则发动机 栽#^皮一见为是轻的，发动机12肯^絲活模式中运行。而如果MAP高于针对给 定RPM设定的阈值水平，则发动才减#^皮认为是重的，发动机12在激活模式中 运行。控制器24基于螺线管控制来控制LOMA22,下面将进一步详细说明。
52#见图2，发动机12的进气阀才赠40包括与每个汽缸18相关联的进气 阀42、摇軒44和#4亍46。发动机12包4舒皮旋转驱动的凸轮轴48,该凸轮轴48 具有沿着该该凸轮轴48布置的多个进气阀凸轮50。该进气阀凸轮50的凸轮表面 52接合挺杆54来循环地开启和关闭其中定位有进气阀42的进气口 53。该进气 阀42净皮诸如弹簧等偏置元件(未示出)偏置到关闭位置。结果，偏置力通过摇 杆44被传递到推杆46，并从4財干46传itJ!J挺杆54,使得挺杆54压靠凸轮表面 52。
当凸轮轴48被引起旋转时，进气阀凸轮50引发相应挺杆54的线^il动。 而挺杆54引发相应##46的线4組动。当引发4財干46向夕卜运动时，导致摇杆 44绕轴线(A )枢转。摇杆44的枢转引发进气阀42朝开启位置运动，由此打开 该进气口 53。随着凸轮轴48继续旋转，偏置力M气阀42来到关闭位置。如此， 进气口 53被循环地开启以允许空^i^。
尽管在图2中图示了发动机12的进气阀机构40,但应理解到发动机12也 包括以类似方a行的排气阀才;a勾(未示出)。M而言，排气阀才M勾包括与每 个汽缸18相关联的排气阀、摇才沐4財干。凸轮轴48的旋转引发排气阀的往复运
动以开启和关闭相关联的排气口 ，类似于上面对进气阀的说明。
LOMA22将加压流#4€供到多个挺杆54，并包括如图1所示与选定汽缸18' 相关联的螺线管56 (示意性示出)。选定的汽釭18'是那些在^:活模式中运 行发动机12 0t^皮停用沐气缸。挺杆54被"^i在进^M非气阀才;^勾中，棘凸轮 50与4財干46之间提供界面。通常，为每镜定汽釭18'提供两个挺杆54(—个 4^杆用于进气阀42而一个挺杆用于排气阀)。然而，应预计到可以将更多4^杆 54与每个选定汽缸18'相关脚即，每个汽缸18'有多个进气或排气阀)。LOMA22 进一步需要压力传感器58，该压力传感器58产生显示对LOMA22进行的^i流体 ^^应的压力的压力信号。应预计到可以装l个或多个压力传感器58。
与选定汽缸18'相关联的每个挺杆54在第一和第二模式之间被M驱动。 第一和第二模式分别对应于激活和未激活模式。在第一模式中，挺杆54在凸轮
50和4斜干46之间提供才/U^^接。以这种方式，凸轮50引发挺杆54的线'f組动， 该线寸链动被传递到4沐46。在第^f莫式中，挺杆54想，j緩冲器的作用，絲但该线'腿动械传鈔J樹干46。螺哉管56选棒&^吏妙流体济LJ'j挺杆54，以在第~^第_^莫式之间切换 挺杆54。尽管通常有一个螺线管56与每个选定汽釭18'相关联(即， 一个螺线 管用于两个挺杆)，但应预计到可以装备更多或更少螺线管56。每个螺线管56 在开启和关闭位置之间驱动相关联的阀60 (示意性示出)。在关闭位置上，阀 60抑制加压流体^JiJ相应的挺杆54。在开启位置，阀60使加压流体通过流体通 道62流到相应的挺杆54 。加压的液压流体itAU口压液压流体源被提供给L0MA22 。尽管未图示出，^fSi匕处提供示例性螺哉管的简要说明，以便更好舰解本发 明。螺线管56通常包括电磁线圏和被同轴布置在线圏内的柱塞。该扭羞提供了 介于螺线管56和;f;i^^L件、诸如阀60之间的;M條面。4i^f目对于线圏被偏置 力偏置到第一位置。该偏置力可以由诸如弹簧等偏1X件、iU:由加压流g加。 通过向线圏供给电流^螺线管56通电，该电流沿线團轴线引发磁力。该磁力 引发柱塞向第二位置的线'1^逸动。在第一位置，柱塞将阀6(H械在其关闭位置， 来抑制加压;^a流体^JiJ相应的4^杆。在第二位置，^iS将阀60驱动到其打开 位置，以使得加压;^流体能^J，j相应的挺杆。压系统泄漏。在示例性实施例中，液压系统泄漏可以发生在LOMA垫圈(未示出) 处，^限于此。M而言，本发明的控，腔制系统基i^皮指令的主动燃料管理 (AFM) (即，4亭用选定的汽缸1『)之前和之后的LOMA 、;^i流体供应的压 力读数，确^A否发生了液压系统泄漏。但是，应预想到，本发明可以用于^"测 她'M系统中的泄漏，在该'絲系统中，'妙流体流动P艮制在系乡极行期间基 本储恒定。在不同的实施例中，流体压力传感器58可以净议^ij包括4旦不限于氣医间 隙调节器流体廊道(ga 11 ery)(未示出)的其它固定的发动机流体通iiil廊道 内。iH^卜，在不同的实施例中，可以在其它多种运frf莫式间切换(即，改变阀的 驱动模式)之前和^读取压力读数，而不是在AFM事件之前和之后感测压力读 数。例如，这样的实施例包括但不限于两步可变阀驱动系统。现参见图3，控制器24包括接收作为输入的、由压力传感器58提供的M 流体压力信号(Psupply)的过滤器模块302。该过滤器模块302包劊氐通滤波元件 来去除Ps叩p,y信号的高频成分。泄>皿测系统300包括压力读取才莫块304,该压力读取才缺304在AFM阀62开启事件之前确定供给到LOMA22的to流体的第一压力读数，并在AFM阀62开 启^ft之后确定第二压力读数。在本实施方案中，在控制器24给L0MA螺线管通 电之前，压力读:f^莫块3(M确定第一压力读数。在第一压力读数读取^的一时 间段^，压力读^uf狭304确定第二压力读数，在该时间段中，所有受指令的 汽缸18'应被停用、且供给到LOMA22的液压流体的压力应该已1^1到与控制器 24切换螺线管56之前M的相同压力。tb4交模块306计算第二压力读数与第一 压力读数的压力比。该tb^才狭306 ^将计算出的压力比与压力阈似目H^交。 如果压力比低于压力阈值，则tb4交模块306产生赠控制信号，该ifetP章控制信号 显示在阀62处和/或该阀下^存M液压系统泄漏。
S^见图4，将更M地说明用于在泄漏检测系统300中确定液压系统泄漏 的存在的方法400。在步骤402中，控制器开始方法400的执行。在步骤404中， 控制器确;tA否切换螺减管56 (即，^M^ii电状态到通电状态)，这-"^刀换将发 动机12切换到^活模式。如M动机12不被切换，则控制器回到步骤404。 在步骤406中，在将液压流体供应传it^j挺杆54之前，控制器确定M^流体供 应的第一压力读数。
在步骤408中，控制器确定g流体供应的第二压力读数。在本实施方案中， 在确定第二压力读数之前，控制器等待一时间段。在步骤410中，控制器计算第 二压力读数与步骤406中取得的第一压力读数的压力比。在步骤"2中，控制器 确^i力比是否小于压力阈值。如果压力比高于或等于压力阈值，则在步骤"6 中，控制器确定在L0MA22处没有泄漏存在，并i5^X故P章状态。如果压力比低 于压力阈值，则在步骤414中，控制器确定已发现泄漏，^H议故障状态。方法 400终止于步骤418。在示例性实施例中，这些状态可以被务賭为故障指示代码。 》"卜，故障指示代码可以在发动机12的诊断期间由维修技术员索取。
5H^见图5A和图5B,基于使用等效LOMA系统的测试数据，确定第二压力 读数与第一压力读数的压力比。胁而言，随时间监搶妙流体供应的压力读数。 水平轴代表以秒为单^出的时间，纵轴代表以镑/每平方英寸(PSI)给出的压 力。
图5A和图5B图示了在发动才几12被切换到絲活模式之前和^提供给 LOMA22的液压流体供应的压力读数的仿真图。在图5A中，点A M等于44. 5PSI, 点B;Ut等于43. 5PSI,这产生0. 978的压力比。在示例性实施例中，压力阈值 可以被设定在0.90。因为压力比超过了示例性的压力阈值，所以泄ii^5!，腔制系 统指示没有液压系统泄漏发生。应理解到，可以预先设置用作压力阈值的其它值。图5B示出了另4真图，其中本发明的泄^^测控制系统会发出系统泄漏 信号。点A' M等于44.1PSI，点B' U等于38,4PSI，这产生0. 870的压力 比。该压力比低于指示L0MA22内的B系统泄漏的示例'^i力阈值。
;^4页域的技^Mv员3脉可以从前述说明理解到，本发明的广义示教可以以多 种形式实施。因而尽管已经结合其具体实施例说明了本发明，但本发明的实际范 畴不应该被如此限定，因为4N居对附图、说明书及下列权矛溪求的研究，其它修 ^t;^4页域技^A员而言将变得显而易见。
权利要求
1、一种用于检测发动机中的液压系统泄漏的控制系统，包括压力传感器，在第一时间感测液压流体供应的第一压力读数，并在第二时间感测所述液压流体供应的第二压力读数，以及比较模块，基于所述第一及第二压力读数计算压力比，并基于所述压力比与压力阈值间的关系发出故障状态的信号。
2、 如权禾'虔求l所述的控制系统，^#站于，进一步包括 压力读取^^:，在所i4^动机的模式变化之前确定所述第一压力读数，并在所i^动4几的所i^才莫式变^^后确定所ilf^^压力读数。
3、 如权牙，决求l所述的控制系统，M4i^于，当所i^力比P争到所ii^ 力阈值之下时，所述比较才m^出所述^P章状态的信号。
4、 如权矛]^求1所述的控制系统，^4争絲于，所述比较才狭将所述^P章 状态#为故障^*马。
5、 如权牙'J^求1所述的控制系统，^#棘于，进一步包括 选虑器模块，从所述第一压力读数和所述第二压力读数去除高频成分。
6、 如权矛溪求l所述的控制系统，^#站于，进一步包括 压力读^M^^，在所i^动机的主动燃料管理^ft之前确定所述第一压力读数，并在所狄动机的所i^动燃將理^t^确定所述第二压力读数。
7、 如权矛溪求6所述的控制系统，絲絲于，所ii^动燃考情理事件包 樹亭用所狄动机的一组汽缸。
8、 如权矛漆求l所述的控制系统，其特征在于，进一步包括 压力读取沖狭，在驱动所ii^动机的岡之前确定所述第一压力读数，并在驱动所^动机的所述阀之后确定所迷第二压力读数。
9、 一种用于;^测发动机中的液压系统泄漏的方法，包括 在第一时间感测液压流体供应的第一压力读数,并在第二时间感测所ii^流体供应的第二压力读数；和基于所述第一A^二压力读数计算压力比，并基于所述压力比和压力阈值之间的关系发出故障状态的信号。
10、 如权矛虔求9所迷的方法，其特征在于，进一步包括在所ii^动机的模式变^^前确定所述第一压力读数,并在所i^动机的所 述模式变e^后确定所述第二压力读数。
11、 如权矛j^求9所迷的方法，其特机在于，进一步包括当所逸!i力比降到所述压力阈值之下时发出所述故障状态的信号。
12、 如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述故障状态被存储为故障代码。
13、 如权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包括 所述第一压力读数和所述第二压力读数去除高频成分。
14、 如权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包括 在所述发动机的主动燃料管理事件之前确定所述第一压力读数，并在所述发动机的所述主动燃管理事件之后确定所述第二压力读数。
15、 如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述主动燃料管理事件包括停用所述发动机的一组汽釭。
16、 如权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包括 在驱动所述发动机的阀之前确定所述第一压力读数,并在驱动所述发动机的所述阀之后确定所述第二压力读数。
17、 一种用于检测发动机中的液压系统泄漏的控制系统，包括 压力传感器，感测液压流体供应的压力；压力读取模块，在第一时间确定所述液压流体供应的第一压力读数，并在第 二时间确定所述液压流体供应的第二压力读数；以及比较模块，基于所述第一和第二压力读数计算压力比，并基于所述压力 比和压力阈值之间的关系发出故障状态的信号。
18、 如权利要求17所述的控制系统，其特征在于，当所述压力比降到所述 压力阈值之下时，所述比较模块发出所述故障状态的信号。
19、 如权利要求17所述的控制系统，其特征在于，所述压力读取模块在驱 动所述发动机的阀之前确定所述第一压力读数，并在驱动所述发动机的所述阀之 后确定所述第二压力读数。
20、 如权利要求17所述的控制系统，其特征在于，所述压力读取模块在所述发动机的主动燃料管理事件之前确定所述第一压力读数，并在所述发动机的所 述主动燃料管理事件之后确定所述第二压力读数。
全文摘要
本发明提供一种用于检测发动机中的液压系统泄漏的控制系统和方法，包括在第一时间感测液压流体供应的第一压力读数并在第二时间感测所述液压流体供应的第二压力读数的压力传感器。比较模块基于第一和第二压力读数计算压力比，并基于压力比和压力阈值之间的关系发出故障状态的信号。
文档编号G01M15/04GK101290262SQ200810083358
公开日2008年10月22日 申请日期2008年3月13日 优先权日2007年3月13日
发明者M·M·麦唐纳, W·C·阿尔伯森 申请人:通用汽车环球科技运作公司