专利名称：自适应油压故障检测的制作方法
技术领域：
本发明涉及内燃机，尤其涉及自适应检测内燃机内油压故障的方 法和系统。
背景技术：
本节的陈述只是提供与本发明相关的背景信息并且不构成现有技术。内燃机引起空气和燃料混合物的燃烧以产生驱动转矩。更具体地， 空气经过节气门吸入发动机中并且分配到各个气缸中。空气与燃料混 合并且空气和燃料混合物在气缸内燃烧以往复驱动活塞，活塞旋转驱 动曲轴。除了往复驱动的活塞之外，发动机中还有多个移动部件来实 现和调节燃烧过程，包括但不限于进气门和排气门机构。为了确4呆内部部件的正确运行和降低的磨损，润滑油在发动机中 循环。更具体地，油泵从油盘泵出润滑油通过发动机。当润滑油循环 通过发动机之后，它就收集入油盘中。也设有滤油器从而在润滑油在 发动机中循环之前对其进行过滤。油压通常受到监控以确保它处于适当的运行范围。更具体地，通 常设有油压传感器并且其响应于油压。过高或过低的油压会损害发动机部件并且是由老化润滑油、润滑油粘度的变化、使用不适当的滤油 器、低油位、机械硬件故障等原因引起的。发明内容本发明提供一种用于内燃机中监控润滑油的油压的方法。该方法 包括根据发动机运行条件确定期望油压值并且根据油压传感器产生的 信号监控实际油压值。计算期望油压值与实际油压值之间的差值并且 将其与阀差值进行比较。当差值大于阀差值时，产生诊断故障码。在其它特征中，该方法还包括根据差值与发动机参数中的至少一 个修整期望油压值。该方法的参数包括里程数、发动机负荷、燃烧事 件的累计数、发动机起动的累计数、时间和受监控温度循环中的至少一个。在其它特征中，从查询表确定期望油压值。存储在查询表中的期 望油压值是可选择性修整的。在另 一个特征中，该方法还包括确定是否发生了润滑油的更换， 并且如果没有发生润滑油的更换就根据差值修整期望油压值。在另一特征中，该方法还包括确定发动机已运行的里程数是否大 于阀里程数，并且如果里程数小于预定值就根据差值修整期望油压值。还在又一个特征中，该方法还包括确定发动机转速是否稳定。只 在发动机转速稳定时才确定期望油压值。还在另 一个特征中，发动机运行条件包括发动机转速和发动机温度。从本文提供的描述可以明显看出适用的更多领域。应当明白，描 述和特定例子只起说明的作用而不意图限制本发明的范围。
本文描述的附图只起说明的作用而不意图限制本发明的范围。图1是典型内燃机的原理框图；图2示出由本发明的自适应油压故障检测控制实现的典型查询表 的一部分；图3是流程图，示出自适应油压故障检测控制执行的典型步骤；和图4是执行自适应油压故障检测控制的典型模块的原理框图。
具体实施方式
下列描述实际上只是举例说明性的并且决不意图限制本发明、其 应用或用途。为了清楚起见，附图中用相同的附图标记表示相同的部 件。本文所用的术语模块是指专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行 一种或多种软件或固件程序的处理器(共享的、专用的或成组的)和 存储器、组合逻辑电路、或其它的提供所述功能的适当部件。现在参照图1,示出了典型发动机系统10。该典型发动机系统IO 包括发动机12、进气歧管14和排气岐管16。空气经过节气门18被吸 入进气歧管14并且分配给气缸20。空气与燃料混合并且空气/燃料混合物在气缸20内燃烧以往复驱动活塞(未示出)，活塞可旋转驱动曲 轴22。尽管只示出两个气缸20，但可以预见发动^/L系统10可以具有 更多或更少气缸20。控制模块30监控发动机的各种运行参数。例如，发动机转速传感 器32监控发动机转速(RPNW)并且产生由控制模块30接收的对应信 号。油压传感器34和发动机温度传感器36分别监控实际油压(P。1UCT) 和发动机温度(TBNG),并且产生由控制模块30接收的对应信号。可以的温度确定T哪。可选地是，可以利用发动^L温度算法(如虚拟发动才几 温度传感器)推算T^，由此消除对发动机温度传感器36的需要。可以预见本发明的自适应油压故障检测控制可以在任何发动机中 执4亍，包括但不限于本文所述的典型发动才几系统。例如，可以在主动 燃料管理(AFM)发动才几中执行该自适应油压故障;险测控制，在该发动 才几中选择性地停用 一个或多个气缸。在这种发动机系统中，使用发动机所有气缸的运行被称作启用模 式，停用模式是指只用少于发动机所有气缸(一个或多个气缸不启用) 的运行。在停用模式中，只有较少气缸在运行。因此，供驱动汽车传 动系和附件(如交流发电机、冷却液泵、A/C压缩机)可用的驱动转矩 更小。然而，由于燃料消耗量降低(即，不向停用气缸供给燃料)和 发动机泵气降低，发动机效率会提高。因为停用气缸不吸入空气，发 动机的总泵气损失降低。本发明的自适应油压故障检测控制根据检测到的油压(Pmm)与 期望油压(PQREXP)之间的比较结果检测油压故障。根据发动机运行条 件确定P。aBXP。典型发动冲几运行条件包括T,和RPM哪。将发动机运行条 件用作查询表的输入值，可以/人查询表确定P。,UXP。自适应油压故障检测控制还包括自适应学习功能，其在具有已知 润滑油数量和品质(如出厂时已注满润滑油)的发动机的早期使用过 程中修整P。,uxp的初始值。自适应学习功能为每种独立的发动机系统改 进P。aEXP。自适应油压故障检测控制也可以根据正常使用老化值调整 Pw查询表。该老化值可以基于简单的汽车参数，包括但不限于汽车 里程数。可选地或附加地，可以执行更复杂的算法监控更详细的汽车 参数，包括但不限于发动机负荷、燃烧事件的数量、发动机起动的数量、温度循环等。例如，由润滑油的寿命监控确定润滑油老化因数，其表明更换润滑油的时间。可以将包括但不限于发动机RPM和油温的 参数用于确定润滑油的相对寿命。在典型实施例中，自适应油压故障检测控制确定发动机是否在稳 定转速下运行。因为P。,"ct滞后于RPIvW,所以自适应油压故障检测控 制的执行确保P。,"ct在主要RPM^中稳定。例如，通过在阀时间周期内 监控RPM^可以确定发动机是否在稳定转速下运行。如果阀时间周期内 出现的最大RPMBN(;与阀时间周期内出现的最小RPM,之间的差值(△ RPMBNe)小于或等于阀差值(ARPMT R)，发动机就被认为是在稳定速度 下运行。如果ARPM隨大于或等于ARPM丽，发动机就被认为不是在稳定 速度下运行。如果发动机被认为是在稳定速度下运行，就确定当前RPM隠和Toil 的数值。例如，根椐RPMb恥和T肌确定P。ILBXP。就查询表而言，查询表是 由在一个轴线上的RPM,和在另一个轴线上的T。a限定出的单元组成。 图2示出了这样的查询表的一个典型部分。单元中的数值代表发动机 主要条件下的P吼w和容差。该查询表最开始是根据带有出厂时已注满 的润滑油和滤油器的新发动机期望油压填充的。容差解决由因素引起 的变化，这些因素包括但不限于润滑油的寿命、用途(如，氧化、燃 料稀释等)、润滑油的特性(如，粘度、添加剂等)、滤油器的特性(如， 压降变量)和油压读取信号字符串的变化，其包括油压传感器。单元 的尺寸可以是对称的，或者选定区域内的单元要么增加间隔大小要么 减小间隔大小。自适应油压故障检测控制确定Po腿p与Po,urr之间的差值(AP。u)。 如果厶P。k大于阀差值AP。am (正值或负值)，就设置油压错误诊断故 障码(DTC)。如果APm是小于或等于AP。a徴，那么P。該t就与所期望 的一样并且不设置DTC。可能引起设置DTC的一些故障包括但不限于发 动机过早磨损、油压泄漏、低油压、滤油器问题、有故障的油压传感 器、不兼容的润滑油填充、错误的润滑油类型和/或润滑油中的冷却剂。在进一步的特征中，如果AP。,l是小于或等于AP。訓k,那么自适应 油压故障检测控制确定发动机润滑油是否从出厂注满的发生了变化、汽车行驶的里程数是否小于阀里程数和/或发动机运行的总时间是否 小于阀时间(如，发动机运行的总小时数小于阀小时数)。如果这些条件中的任何一个或每一个为真，就根据AP。a调整特定Pm"p单元四周 并且包含特定P。函p单元的修整块阵列。更具体地，包含特定P。認p单 元的修整块阵列沿APm方向(如，正或负)调整APm的预定百分比。 如果这些条件的任何一个或每一个不为真，就不修整查询表。而对基 本发动机特性进行制图并用于以后的参考。在主动燃料管理(AFM)型发动机系统的情况下，执行自适应油压故障检测以选择性地阻止气缸停用。更具体地，如果如上所述设置了DTC,就阻止气缸停用。通过在故障模式中禁止气缸停用，就能防止由 错误正时的气门提升事件引起的发动机损伤。例如，已经证实，不当 的润滑油粘度会影响用于允许AFM的驱动系统的响应时间。现在参照图3，详细描述自适应油压it障;险测控制扭j于的典型步 骤。在步骤300处，控制确定RPNU;是否稳定。如果RPMbng不穗定，就 结束控制。如果RPM^稳定，控制就在步骤302处如上详述地根椐润滑 油老化值修整P。1LB)(P值。然而可以预见，如果需要，就可以忽略步骤3 02 。 控制在步骤304处根据1W和RPM,确定P控制在步骤306处确定AP吼。在步骤308处，控制确定APm是否 大于AP。uti如果APm大于AP。园b，控制在步骤310处设置DTC并且 结束控制。如果AP(m的绝对值不大于AP。am,控制继续到步骤312。 在步骤312处，控制确定是否已经发生了第一次润滑油更换。如杲没 有发生第一次润滑油更换，就结束控制。如果已经发生了第一次润滑 油更换，控制继续到步骤314。在步骤314处，控制确定里程数是否小 于阀里程数。如果里程数不小于阀里程数，就结束控制。如果里程数 小于阀里程数，控制在步骤316处根据AP肌修整P。n^值并且结束控 制。现在参照图4，详细描迷执行自适应油压故障检测控制的典型模 块。该典型模块包括RPNU稳定模块400、P,xp模块402、求和模块404、 比较模块406、 DTC模块408和修整模块410。 RPM,稳定模块4G0确定 RPNW;是否稳定并且产生对应信号。如果P。隨p模块402接收了 RPM鹏 稳定模块400产生的信号，它就根据RPM,和T^;确定P吼exp。可以根据 修整模块410产生的信号选择性地对存储在P。rexp模决402中的P ILE](P 值进行修整，如上所述。求和模块404根据P吼exp和P"詣T确定AP(m。将AP(m和APTO输入比较模块406。如果AP肌大于AP，，比较模块406就产生对应信号(如， 1)。如果厶P肌不大于AP，，比较模块406就产生对应信号(如，0)。 DTC模块408根据比较模块406输出的信号选择性地设置DTC。修整模 块410选择性地产生修整信号，该信号输出到P。化BXP模块402。可以根 据AP。a、里程数和/或发动机的累计运行时间产生修整信号，如上所述。本发明的自适应油压故障检测控制提供了比传统的故障检测方法 更精确的油压故障检测。这通过修整期望油压值至少部分地实现，如上所述。而且，本文所述的自适应油压故障检测控制可以在传统发动 机上执行而不需要附加的汽车硬件，并且执行该控制所需的信号处理 不会对发动机系统的机械运行产生不好的影响。不仅可以检测和避免 由油压欠缺引起的发动才几故障，还可以在损坏发动才几之前才企测到发动 机的其它潜在问题，包括但不限于润滑油中的冷却剂。现在本领域技术人员能够从上文的描述知道，可以以多种形式实 施本发明的宽泛教导。因此，尽管本文用特殊例子来描述本发明，但 是，本发明的实际范围不会因此受到限制，因为对本领域技术人员来 说通过研究附图、说明书和权利要求可以很明显地得到其它变型。
权利要求
1.一种用于内燃机中的监控润滑油的油压的方法，包括根据发动机运行条件确定期望油压值；根据油压传感器产生的信号监控实际油压值；计算所述期望油压值与所述实际油压值之间的差值；将所述差值与阀差值进行比较；和当所述差值大于所述阀差值时，产生诊断故障码。
2. 如权利要求1所述的方法，还包括根据所述差值与发动机参 数中的至少一个修整所述期望油压值。
3. 如权利要求2所述的方法，其中，所述参数包括里程数、燃 烧事件的累计数、发动机起动的累计数和监控温度循环中的至少 一 个。
4. 如权利要求1所述的方法，其中，从查询表确定所述期望油 压值。
5. 如权利要求4所述的方法，其中，存储在所述查询表中的期 望油压值被选择性地修整。
6. 如权利要求1所述的方法，还包括 确定是否发生了润滑油更换；和如果没有发生所述润滑油更换则根据所述差值修整所述期望油压值。
7. 如权利要求1所述的方法，还包括 确定发动机已运行的里程数是否大于阀里程数；和 如果没有发生所述润滑油更换则根据所述差值修整所述期望油压值。
8. 如权利要求l所述的方法，还包括确定发动机转速是否稳定， 其中，在所述转速稳定时确定所述期望油压值。
9. 如权利要求1所述的方法，其中，所述发动机运行条件包括 发动4几转速和发动纟几温度。
10. —种用于内燃机的自适应油压故障检测系统，包括 根据发动机运行条件确定期望油压值的第 一模块；根据油压传感器产生的信号监控实际油压值的第二模块； 计算所迷期望油压值与所述实际油压值之间的差值的第三模块； 将所述差值与阀差值进行比较的第四模块；和当所述差值大于所述阀差值时，产生诊断故障码的第五模块。
11. 如权利要求10所述的自适应油压故障检测系统，还包括根据 所述差值与发动机参数中的至少一个修整所述期望油压值的第六模 块。
12. 如权利要求11所述的自适应油压故障检测系统，其中，所述 参数包括里程数、燃烧事件的累计数、发动机起动的累计数和监控温 度循环中的至少一个。
13. 如权利要求10所述的自适应油压故障检测系统，其中，从查 询表确定所述期望油压值。
14. 如权利要求13所述的自适应油压故障检测系统，其中，存储 在所迷查询表中的期望油压值被选择性地j奮整。
15. 如权利要求10所述的自适应油压故障检测系统，其中还确定 是否发生了润滑油更换，并且其中如果没有发生所述润滑油更换，第六模块根据所述差值修整所述期望油压值。
16. 如权利要求10所述的自适应油压故障检测系统，其中还确定发动机已运行的里程数是否大于阀里程数，并且其中如果没有发生所 述润滑油更换，第六模块根据所述差值修整所述期望油压值。
17. 如权利要求10所述的自适应油压故障检测系统，还包括确定 发动机转速是否稳定的第六模块，其中，在所述转速稳定时确定所述 期望油压值。
18. 如权利要求10所述的自适应油压故障检测系统，其中，所述 发动机运行条件包括发动机转速和发动机温度。
19. 一种用于内燃机的监控润滑油的油压的方法，包括 根据发动机转速和发动冲几温度确定期望油压值；根据油压传感器产生的信号监控实际油压值； 计算所述期望油压值与所述实际油压值之间的差值； 将所迷差值与阀差值进行比较； 当所迷差值大于所述阀差值时，产生诊断故障码；和 根据所述差值与发动机参数中的至少一个修整所述期望油压值。
20. 如权利要求19所述的方法，其中，所述参数包括里程数、燃 烧事件的累计数、发动机起动的累计数和监控温度循环中的至少一个。
21. 如权利要求19所述的方法，其中，/人查询表确定所述期望油压值。
22. 如权利要求19所述的方法，还包括 确定是否没有发生润滑油更换；和如果发生了所迷润滑油更换则根据所述差值修整所述期望油压值。
23. 如权利要求19所述的方法，还包括 确定发动机已运行的里程数是否大于阀里程数；和如果没有发生所述润滑油更换则根据所述差值修整所述期望油压值。
24. 如权利要求19所述的方法，还包括确定发动机转速是否稳定， 其中在所迷转速稳定时确定所述期望油压值。
全文摘要
一种用于内燃机中的监控润滑油的油压的方法包括根据发动机运行条件确定期望油压值并且根据油压传感器产生的信号监控实际油压值。计算期望油压值与实际油压值之间的差值并且将其与阀差值进行比较。当差值大于阀差值时，产生诊断故障码。
文档编号F01M1/20GK101240725SQ200810005479
公开日2008年8月13日 申请日期2008年2月5日 优先权日2007年2月6日
发明者D·S·斯塔利, M·M·麦唐纳, W·C·艾伯特森 申请人:通用汽车环球科技运作公司