专利名称：用于确定真空泄漏的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于确定真空泄漏的方法和系统。
背景技术：
真空能够是用于车辆致动器的动力来源。真空可以通过发动机的进气歧管或通过真空泵来提供。在一些车辆真空系统中，真空可以通过真空泵和发动机进气歧管二者来提供以便在需要真空期间可以存在足够的真空。不过，可能难以确定正在消耗真空时车辆操作期间的真空系统中是否存在真空泄漏。此外，因为大气压会随海拔和天气变化，所以可能难以确认各种环境情况下的真空泄漏速率
发明内容
这里，本发明人已经认识到上述缺点并且已经研发出了用于评估车辆的真空系统退化的方法，其包括在车辆的真空消耗器基本不消耗真空的情况下运转真空泵；以及通过单个真空泄漏阈值来提供对车辆的真空退化的指示，该单个泄漏阈值与多个海拔的泄漏速率有关。通过限制真空系统的真空消耗，可能的是在车辆操作期间准确地确定真空系统的真空泄漏速率。具体地，车辆系统的真空消耗能够被限制成增加真空系统中真空泄漏的信号与噪声比。此外，理想的是设立可应用于真空处于或未处于海平面或一些更高海拔的单个泄漏阈值。例如，真空泄漏检测方法可以被构造成补偿大气压力以便较不敏感于环境压力的变化，从而允许真空泄漏速率与单个泄漏速率阈值进行比较。本说明可以提供多个优点。例如，方法可以简化真空泄漏诊断校准并且因此减少系统成本。此外，该方法可以减少用于诊断真空系统内的真空泄漏的压力传感器的数量。此外，该方法可以提高诊断真空泄漏的可靠性。当单独地或结合附图参考下述详细说明时，将显而易见到本说明的上述优点和其他优点和特征。应该理解，上述发明内容仅用于以简化的形式引入将在详细描述中进一步描述的选择的概念。这不意味着识别所保护的主题的关键的或实质的特征，其也不意味着被用于限制所保护的主题的范围，所保护主题的范围由随附于说明书的权利要求唯一地限定。此夕卜，所保护的主题不限于克服上文或本公开的任何部分中所述的任何或全部缺点的实施方式。
图I示出了发动机和真空系统的示意图；图2示出了用于指示真空泄漏的方法的框图；图3和图4示出了发动机操作和发动机停止情况期间感兴趣的模拟信号；以及图5和图6示出了用于评价车辆真空系统的真空泄漏的方法的高级流程图。
具体实施例方式本说明涉及诊断车辆的真空系统的真空泄漏。图I示出了包括用于向车辆系统提供原动力的真空系统的发动机。图2示出了用于确定车辆的真空泄漏的示例性方法的框图。图3和图4示出了当评价真空泄漏时感兴趣的模拟信号。图5和图6示出了用于通过真空泵和压力衰减泄漏测试来评价真空系统泄漏的高级流程图。参考图1，内燃发动机10包括多个汽缸,在图I中仅不出其中一个汽缸，该发动机10由电子发动机控制器12控制。发动机10包括燃烧室30和汽缸壁32且活塞36位于其内且连接到曲轴40。示出的燃烧室30经由进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。进气和排气门每个可以由进气凸轮51和排气凸轮53操作。可替代地，进气和排气门中的一个或更多个可以由机电控制的阀门线圈和衔铁组件操作。进气凸轮51的位置可以由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可以由排气凸轮传感器57确定。燃料喷射器66被示为被定位成将燃料直接喷射到汽缸30中，对本领域的技术人员来说这就是通常所说的直接喷射。可替代地，燃料可以喷射到进气道，对本领域的技术人 员来说这就是通常所说的进气道喷射。燃料喷射器66与来自控制器12的信号脉冲宽度FPW成比例地提供液体燃料。燃料由包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨/燃料集合管(未示出)的燃料系统(未不出)传输给燃料喷射器66。从响应控制器12的驱动器68供给燃料喷射器66操作电流。此外，进气歧管44被示为与可选电子节气门62连通，该电子节气门62调节节流板64的位置以控制来自进气增压室46的空气流。压缩机162通过空气过滤器82和空气进气口 42吸入空气以供给增压室46。排气旋转涡轮164，该涡轮164通过轴161连接于压缩机162。真空操作的废气门致动器72经由废气门真空贮存器91被供给真空并且这允许排气绕过涡轮164以致增压压力能够在变化的发动机工况下被控制。压缩机旁通阀(CBV) 158是经由系统真空贮存器138供应的真空被真空操作的。当因为压缩机162的输出被反馈给压缩机162的输入从而打开压缩机旁通阀158时增压室46内的增压压力可以被减小。无分电器点火系统88响应控制器12通过火花塞92为燃烧室30提供点火火花。通用排气氧(UEGO)传感器126被示为在催化转化器70的上游联接于排气歧管48。可替代地，双态排气氧传感器可以代替UEGO传感器126。发动机排气被引导到转化器70。在一个例子中转化器70可以包括多个催化剂块。在另一个例子中，可以用每个均具有多个催化剂块的多个排放物控制装置。在一个例子中转化器70可以三元催化剂/三元催化器(catalyst)。用于车辆真空系统的真空被存储在系统真空贮存器138内。真空贮存器138如所示经由通路与其他真空系统部件气动连通。真空可以经由进气歧管44或真空泵85被供给到系统真空贮存器138。真空泵85可以如所示被电驱动或通过离合器由发动机10机械驱动。真空泵速度传感器86提供控制器12来指示真空泵速度。在一些示例中，从真空泵电流或发动机转速来估计真空泵速度。止回阀60允许空气从系统真空贮存器138流向进气歧管44并且限制空气从进气歧管44流向系统真空贮存器138。类似地，止回阀63允许空气从系统真空贮存器138流向真空泵85并且限制空气从真空泵85流向系统真空贮存器138。制动增压器140有助于操作者的脚152在制动踏板150被压下时经由主汽缸148施加车辆制动。制动增压器可以经由进气歧管44或真空泵85和系统真空贮存器138被供应真空。止回阀65允许空气从制动增压器140流向真空泵85和系统真空贮存器138并且限制空气从系统真空贮存器138流向制动增压器140。止回阀67允许空气从制动增压器140流向进气歧管44且其也限制空气从进气歧管44流向制动增压器140。制动增压器140还可以包括内部真空贮存器。电子真空调节器(EVR)79经由从系统真空贮存器138供应的真空和进气口 42供应的通风来源来调节废气门真空贮存器91内的真空水平。在图I中控制器12被示为是常规的微型计算机，包括微处理器单元(CPU) 102、输入/输出(I/O)端口 104、只读存储器(ROM) 106、随机存取存储器(RAM) 108、保活存储器(KAM)IlO和常规的数据总线。控制器12被示为接收来自连接于发动机10的传感器的各种信号，除了上面提到的那些信号之外，还包括来自连接于冷却套114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT);连接于加速器踏板130用于检测由脚132调节的加速器位置的位置传感器134 ;联接到制动踏板150用于感测制动踏板位置的位置传感器154 ;用于确定末尾排气的点火的爆震传感器(未不出);来自连接于进气歧管44的压力传感器121的发动机歧管压力(MAP)的测量值；来自联接于增压室46的传感器122的增压压力的测量值；来自于可选的真空传感器145的真空贮存器真空；来自于真空传感器89的废气门贮存器真空； 来自于真空传感器33的制动增压器真空；来自检测曲轴40位置的霍尔效应传感器118的发动机位置传感器；来自传感器120 (例如，热线式空气流量计)的进入发动机的空气质量的测量值；以及来自传感器58的节气门位置的测量值。也可以通过传感器87来检测大气压力以用于由控制器12处理。在可替代示例中，大气压力可以由节气门位置和质量空气流量传感器推断出。在本发明的优选方面，曲轴的每一转，发动机位置传感器118均产生预定数目的等间隔脉冲，由此能够确定发动机转速(RPM)。在一些实施例中，发动机可以连接于混合动力车辆中的电动马达/电池系统。混合动力车辆可以具有并联的结构、串联的结构或它们的变化或组合。而且，在一些实施例中，可以采用其他发动机结构，例如，柴油发动机。在操作期间，发动机10内的每个汽缸通常经历四个冲程循环该循环包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，一般而言，排气门54关闭而进气门52打开。空气经由进气歧管44进入燃烧室30，并且活塞36运动到汽缸底部以便增大燃烧室30内的容积。在活塞36接近汽缸底部且在其冲程的末尾(例如，当燃烧室30在其最大容积)的位置通常被本领域的技术人员叫做发动机下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门52和排气门54都关闭。活塞36朝着汽缸盖运动以便压缩燃烧室30内的空气。在活塞36在其冲程末尾且最接近汽缸盖(例如，当燃烧室30处在最小容积)的点通常被本领域的技术人员叫做发动机上止点(TDC)。在其后叫做喷射的过程中，燃料进入燃烧室中。在其后叫做点火的过程中，喷射的燃料通过诸如火花塞92的已知点火装置被点火，从而导致燃烧。在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞36回推到BDC。曲轴40将活塞运动转换成旋转轴的旋转转矩。最后，在排气冲程期间，排气门54打开以释放燃烧过的空气-燃料混合物到排气歧管48并且活塞返回到TDC。应当指出，上面仅仅作为一个例子描述，并且进气和排气门的打开和/或关闭正时可以变化，例如，提供正的或负的气门重叠、延迟的进气门关闭或各种其他例子。因此，图I的系统用于确定车辆真空系统中的真空泄漏，其包括真空泵；压力传感器；大气压力传感器；控制器，该控制器包括启用真空泵并由真空泵速度、压力传感器和大气压力传感器来检测真空泄漏速率的指令。该系统包括，其中大气压力传感器是节气门或隔膜压力传感器。系统还包括，其中控制器包括用于比较容积泄漏速率和多个海拔的唯一泄漏阈值的额外指令。在一个示例中，系统包括，其中控制器包括用于限制真空泄漏速率检测期间车辆的真空消耗器的真空消耗的额外指令。系统还包括用于停用真空泵并执行压力衰减泄漏诊断的额外控制器指令。系统还包括用于响应压力传感器和MAP传感器的输出指示止回阀的退化的额外控制器指令。现在参考图2，示出了用于指示车辆真空系统的真空泄漏的方法的框图。框图200可以经由指令被实现于图I的控制器12中。此外，框图200描述的方法可以被结合到图5和图6的方法中以提供图3和图4所述的信号。真空泵85的速度是索引表或函数202的基础。表或函数202具有代表真空泵两端的压力比(PR)等于一时真空容积效率与真空泵速度关系的数据。真空泵85是定容真空泵。真空泵85的容积效率在较高真空泵速度时减小，如图2所示。制动增压器压力通过传感器33测量并且在步骤204处除以大气压力。大气压力通过大气压力传感器87测量。因 为制动增压器与真空泵气动连通，所以制动增压器压力除以大气压力产生了真空泵两端的压降。在步骤206，真空泵容积效率乘以真空泵两端的压力比、真空泵速度和真空泵排量以便产生真空系统的容积泄漏速率。在步骤208，真空泵的容积泄漏速率与唯一泄漏阈值进行比较，该唯一泄漏阈值应用于所有海拔和所有大气压力。如果真空系统容积泄漏速率大于泄漏阈值，则真空系统退化情况可以被报告给车辆操作者。以此方式，真空泵的速度可以乘以真空泵两端的压力比以产生真空系统的容积泄漏速率。此外，因为真空容积取决于真空泵两端的压力比，所以自动地提供针对大气压力的补偿。现在参考图3和图4，示出了发动机操作期间感兴趣的预测信号。图3和图4的信号是相同操作序列的一部分并且由相同时间Ttl-T13标注。图3和图4的信号可以通过使用图I的系统执行图5和图6方法的指令的控制器12来提供。图3中从上数第一绘图表示了发动机转速与时间的关系。X轴线代表时间并且时间从绘图左侧向右侧增加。Y轴线代表发动机转速并且发动机转速沿Y轴线箭头方向增加。图3中从上数第二绘图表示了发动机歧管绝对压力(MAP)。X轴线代表时间并且时间从绘图左侧向右侧增加。Y轴线代表空气压力并且空气压力沿Y轴线箭头方向增加。水平标记线302代表环境压力。图3中从上数第三绘图表示了真空泵速度与时间的关系。X轴线代表时间并且时间从绘图左侧向右侧增加。Y轴线代表真空泵速度(例如图I中的附图标记85)并且真空泵速度沿Y轴线箭头方向增加。图3中从上数第四绘图表示了制动增压器压力与时间的关系。X轴线代表时间并且时间从绘图左侧向右侧增加。Y轴线代表制动增压器压力(例如图I中的附图标记140)并且制动增压器压力沿Y轴线箭头方向增加。图3中从上数第五绘图表示了涡轮增压器废气门贮存器压力与时间的关系。X轴线代表时间并且时间从绘图左侧向右侧增加。Y轴线代表废气门贮存器压力(例如图I中的附图标记91)并且废气门贮存器压力沿Y轴线箭头方向增加。涡轮增压器废气门可以被构造成是常开或常闭的。在这个具体示例中，废气门被构造成常闭的。图3中从上数第六绘图表示了真空贮存器压力与时间的关系。X轴线代表时间并且时间从绘图左侧向右侧增加。Y轴线代表系统真空贮存器压力(例如图I中的附图标记138)并且真空贮存器压力沿Y轴线箭头方向增加。较高真空水平存在于X轴线处。水平线304代表真空泵会被停用以便保存能量的阈值压力。水平线306代表了真空泵如果还未被启用时可以被再次启用的阈值压力。图4中从上数第一绘图代表了真空系统诊断特征位(flag)。X轴线代表与图3所示时间相同的时间并且时间从绘图左侧向右侧增加。Y轴线代表了真空系统诊断是否有效/在进行(active)中。当真空诊断特征位处于较高水平时真空诊断有效。当真空诊断特征位处于较低水平时真空诊断未在进行/无效中。在时间Ttl,发动机停止，并且不执行发动机真空系统诊断。此外，制动增压器压力、废气门压力和系统真空贮存器压力均处于环境压力，如是车辆已经停车较长时间段之后的情况。真空泵也被停止以便保存能量。 在时间T1，从操作者接收接通请求并且真空泵响应接通情况被启用。真空泵开始从真空系统、制动增压器贮存器和系统真空贮存器抽出/排泄空气。因而，制动增压器和系统真空贮存器内的压力降低。在时间T2，发动机开始启动并且真空泵被停用以便增加起动马达可用的电能的量。系统真空贮存器和制动增压器贮存器被保持在真空泵被停用时的压力水平。废气门压力水平保持在环境压力附近，这是因为电子真空调节器阀门不命令废气门在开始时打开。虽然在一些示例中，常闭废气门可以在开始时被命令打开以便将额外的排气引导到下游催化器。在时间T2和时间T3之间，发动机起动并且加速到怠速。随着开始催化剂加热模式，发动机MAP暂时减小并且之后朝向环境压力移动。在催化剂加热模式期间，发动机空气量增加并且火花被延迟以便增加发动机起动之后供应给催化剂的热能量。增加给催化剂的热会允许催化剂很快地以更高的效率来处理发动机排放。在时间T3，响应增加的操作者转矩要求，真空泵被重新启用并且发动机转速增加。随着通过涡轮增压器压缩机产生增压，发动机MAP增加。在时间T3和时间T4之间在不需要进气歧管辅助的情况下真空泵从系统真空贮存器和制动增压器抽取空气。废气门贮存器压力被减小以便允许一些排气绕过涡轮增压器涡轮以便可以减少额外的增压。在时间T4,系统真空贮存器增压到达阈值水平，在此真空泵被停用以便保存能量；不过真空系统诊断被初始化，如图4所示真空诊断特征位转变到高状态，因而真空泵保持启用状态所指示。发动机继续运转并且真空消耗器被命令到低真空消耗状态或者保持就位以便减小真空消耗。制动增压器真空水平在时间T4之后减小直到到达可以反映出真空系统中是否存在真空泄漏的最小水平。制动增压器真空水平接近系统真空贮存器中的真空水平。在时间T4和时间T5之间执行图2中的方法。具体地，真空泵速度是用于确定真空容积的基础，其乘以制动增压器压力与大气压力的压力比从而产生真空容积泄漏速率。真空容积泄漏速率与单个泄漏阈值进行比较。在这个示例中，系统真空贮存器压力被减小到低水平以致确定小真空泄漏速率。因此，没有指示出真空系统退化。在时间T5,操作者转矩需求被减小并且施加车辆制动。发动机转矩需求的减小导致在车辆减速期间随着空气从进气歧管排出，发动机转速下降并且发动机MAP减小。此外，响应空气经由制动增压器进入真空系统，真空诊断被中断。在真空诊断未被中断的一些示例中，在发动机正在运转的同时可以执行真空衰减真空泄漏测试。施加车辆制动导致制动增压器中的压力增加。来自车辆制动施加的空气流向系统真空贮存器并且系统真空贮存器增加到会再次启用真空泵的水平。不过，因为真空泵已经处于启用状态则其保持启用。因为发动机MAP小于环境压力并且因为真空泵被启用，所以进气歧管和真空泵二者从系统真空贮存器和制动增压器抽取空气。因此，制动增压器压力和系统真空贮存器压力减小。系统真空贮存器滞后于制动增压器，这是因为其通过软管从制动增压器接收空气。废气门贮存器压力随着废气门关闭而增加。短时间之后，车辆制动踏板被释放并且额外空气通过制动增压器进入真空系统。空气从制动增压器流向系统真空贮存器并且通过真空泵和进气歧管从真空系统排出。在车辆制动被释放之后车辆驾驶员请求额外的发动机转矩。增加的发动机转矩请求会增加发动机转速和发动机MAP。因为在这些工况下不需要完全的增压压力，因此发动机转矩的增加导致废气门贮存器压力降低。 在时间T6，系统真空贮存器中的压力降低到真空泵被临时停用的水平。即使废气门贮存器稍降低以允许一些空气流入系统真空贮存器中，真空泵也在时间T6和时间T7之间保持停用。在时间T7，操作者减小发动机转矩请求并且发动机转速开始下降。减小的发动机转矩需求允许空气从发动机进气歧管被泵送，从而减小发动机MAP。发动机转矩请求被减小后不久，车辆制动被施加并且允许空气流入制动增压器。来自制动增压器的空气还流入系统真空贮存器，从而增加真空贮存器压力。系统真空贮存器压力增加到再次启用真空泵的水平线306之上。废气门贮存器压力还响应发动机转矩需求的减小而增加从而闭合涡轮增压器废气门。在时间T7和时间T8之间，真空泵和进气歧管从真空系统抽取空气。在时间T8，系统真空贮存器压力减小到能够停用真空泵以保存能量的水平线304之下。发动机转速保持在怠速直到时间T9后不久命令发动机停止。真空泵从时间T8到时间T9保持停止。在时间T9,发动机转速到达零并且车辆制动被释放以允许空气流入制动增压器和系统真空贮存器。发动机MAP增加到环境压力，这是因为在发动机停止的同时发动机汽缸不再从进气歧管泵送空气。在时间Tltl，真空系统诊断被初始化，如图4所示真空诊断特征位转变到高状态所指示。命令真空泵开机并且真空消耗器被命令到低真空消耗状态。不过，废气门被命令到打开状态以便废气门真空贮存器内的真空水平能够接近系统真空贮存器内的真空水平。在一个示例中，当真空调节器被命令到大于或小于阈值位置的位置时，电子真空调节器(例如图I的附图标记79)下游的压力基本匹配电子真空调节器上游的压力。响应启用真空泵，制动增压器、废气门贮存器内的压力和系统真空被减小。真空泵继续运转并且在一定延迟之后，图2的方法被初始化从而确定真空系统中是否存在任意真空泄漏。如果在泵已经运转一预定时间量之后真空系统中的压力高于预期压力，则可以确定真空系统中存在真空泄漏。此外，因为压力换能器位于制动增压器和废气门贮存器内以及可能位于系统真空贮存器内，所以可以在真空系统中通过止回阀彼此隔离的不同真空区域内检测真空泄漏。例如，第一真空区域可以是制动增压器，而第二真空区域可以是废气门真空贮存器。如果第一真空区域内的压力高于第二真空区域内的压力，则可以确定具有较高压力的区域正经历泄漏。类似地，如果系统真空贮存器包括压力传感器，则制动增压器和废气门贮存器内的压力能够与系统真空贮存器内的压力进行比较。如果系统真空贮存器内的压力小于制动增压器或废气门真空贮存器内的压力，则受阻真空管线情况可以被确定并与确定退化的区域一同被报告给车辆操作者。在根据图2的方法针对真空泄漏检查了系统之后，真空泵被停用并且压力衰减泄漏测试开始。真空系统的不同区域内的压力被单独地监测，并且如果一个区域内的压力超过阈值，则可以针对该真空区域报告退化。例如，如果制动增压器区域内的压力高于预定阈值，则可以报告制动增压器区域内的退化。如果废气门贮存器区域内的压力高于预定阈值，则可以报告废气门贮存器区域内的退化。以此方式，可以包括各个真空区域的退化。真空系统内的止回阀可以使得其能够确定特定真空区域内的退化。如果不同真空区域内的压力维持一预定时间量，则没有真空退化被报告给车辆操作者。在时间T11,恰在发动机起动前施加车辆制动。施加车辆制动允许空气进入制动增压器和系统真空贮存器。如果在施加车辆制动时还没有完成真空诊断，则真空诊断可以被中断并停止。在施加车辆制动之后不久重新起动发动机。在这个发动机重新起动的示例中， 在接通(key on)和发动机起动转动之间的时间较短。因此，真空泵直到时间T13才被再次启用。在时间T12和时间T13之间，发动机起动。在这个示例中，发动机在重起动时仍是暖的。因此，发动机可以在较低MAP下运转并且进气歧管能够从制动增压器和系统真空贮存器抽取空气。随着制动踏板被释放，制动增压器压力也在时间T13附近增加。系统真空贮存器中的压力升高导致真空泵被再次启用。在时间T13之后车辆驱动循环继续。现在参考图5和图6，示出了用于评估车辆真空系统的真空泄漏的方法的高级流程图。图5和图6的方法可以在例如图I系统的系统中通过例如控制器12的控制器的指令来执行。在步骤502，方法500确定发动机工况。发动机工况可以包括但不限于发动机转速、发动机负载、制动增压器压力、系统贮存器压力、废气门贮存器压力、节气门位置和真空泵速度。在确定发动机工况之后方法500前进到步骤504。在步骤504，方法500判断是否存在进行真空系统诊断的情况。在一个示例中，可以在预定时间量之后或在预定数量的车辆驱动循环之后开始真空系统诊断。此外，如果发送给真空致动器的命令大于或小于预期值，则可以进行真空系统诊断。如果存在真空诊断的情况，则方法500前进到步骤506。否则方法500前进到退出。在步骤506，方法500判定发动机是否正在运行。如果是，则方法500前进到步骤510。否则方法500前进到步骤508。在步骤508，方法500判断系统真空贮存器(例如图I的附图标记138)压力是否小于MAP。如果是，则方法500前进到步骤510。否则，方法500前进到步骤540。方法500比较MAP和系统真空贮存器压力以便将空气从真空系统排出的进气歧管压力不会影响基于真空泵速度的真空诊断。在步骤540，方法500包括止回阀退化和/或真空系统退化。如果真空贮存器内的真空大于MAP，则可以限制通过止回阀(例如图I的附图标记60)的流动。在报告止回阀和真空系统退化之后方法500前进到退出。在步骤510，方法500启用真空系统真空泵(例如图I的附图标记85)。如果真空泵被电致动，则电力被供应给真空泵。如果真空泵被发动机驱动，则离合器可以被接合。在真空泵被启用之后，方法500前进到步骤512。在步骤512，方法500确定真空系统诊断是否被中断。在一个示例中，可以通过施加或释放车辆制动来中断真空系统诊断。因为施加车辆制动会影响制动增压器压力，所以如果致动或释放制动则真空诊断可以被停止并且可以禁止真空系统退化的报告。如果真空诊断已经被中断，则方法500前进到退出真空系统诊断。否则，方法500前进到步骤514。在步骤514，方法500判断是否已经满足预定真空系统抽气时间(例如运转真空泵应该能够从真空系统抽取空气并且到达基本稳定压力的时间量)。在一个示例中，计时器开始并且倒数到零。如果计数器的值大于零并且还没有满足真空系统抽气时间，则方法500返回到步骤512。否则，方法500前进到步骤516。在步骤516,执行图2的方法来确定真空泄漏速率。具体而目，真空泵速度被用于确定真空容积。真空容积乘以真空泵两端的压力比以确定真空系统的容积泄漏速率。真空泄漏速率与在所有海拔和大气压力下应用的单个真空泄漏速率阈值进行比较。如果真空泄漏速率小于该单个真空泄漏速率阈值，则在真空系统诊断的这个部分没有真空系统退化被报告。在确定真空泄漏速率之后，方法500前进到步骤518。在步骤518，方法500将真空系统的不同区的压力彼此进行交叉比较。例如，如果系统真空贮存器的压力小于制动增压器的压力，则可以确定系统真空贮存器和制动增压器之间的真空管线或止回阀退化。类似地，如果当电子真空调节器被命令到调节器的输入处的压力等于调节器输出处的压力的位置时，系统真空贮存器内的压力小于废气门贮存器的压力，则可以确定系统真空贮存器和废气门贮存器之间的真空管线或止回阀退化。如果真空系统内的压力基本相同，则方法500前进到步骤520。否则方法500前进到步骤530。在步骤518，还可以判断真空系统的压力是否遵循进气歧管的压力以便确定进气歧管和制动增压器或废气门贮存器之间的真空管线或止回阀是否存在退化。如果当没有施加制动时制动增压器的压力遵循进气歧管压力，则可以确定位于制动增压器和进气歧管之间的真空管线或止回阀存在退化。类似地，如果当车辆真空消耗器几乎不消耗真空时系统真空贮存器或废气门的压力遵循进气歧管压力，则可以确定位于系统真空贮存器或废气门贮存器和进气歧管之间的真空管线或止回阀存在退化。可替代地，如果制动增压器或废气门贮存器的压力高于系统真空贮存器的压力，则可以确定真空管线内存在限制。在步骤530，方法500向车辆操作者报告真空系统的退化情况。退化情况可以通过灯(light)或信息被报告给操作者控制台。在报告了真空系统退化情况之后方法500退出。在步骤520，方法500停止真空泵的运转并且车辆的真空消耗器被保持于最小真空消耗状态或者被命令成最小真空消耗状态。在真空泵停止之后方法500前进到步骤522。在步骤522，方法500判断真空诊断是否被中断。如上所述，可以通过施加车辆制动或者通过可以将空气引入真空系统的另一情况来中断真空诊断。如果真空诊断序列被中断，则方法500前进到退出。否则方法500前进到步骤524。
在步骤524，方法500判断从真空泵被停用时起是否已满足泄漏时间(例如允许真空泄漏以致可以通过压力换能器检测到泄漏的预定时间量)。如果是，则方法500前进到步骤526。否则方法500返回到步骤522。在步骤526，方法500确定真空系统的任意压力传感器(例如系统真空贮存器压力传感器、制动增压器压力传感器或废气门贮存器压力传感器)是否指示出压力大于预定阈值压力。如果压力大于阈值压力，则方法500可以判定该压力传感器所处的真空系统区域内存在真空泄漏并且前进到步骤528。否则，方法500可以判定没检测到真空泄漏并且方法500可以退出。在另一示例中，如果系统真空贮存器的压力小于制动增压器或废气门贮存器的压力，则可以确定系统真空贮存器和制动增压器或废气门贮存器之间的真空管线或止回阀退化。在步骤528，方法500向车辆操作者报告真空系统的退化情况。退化情况可以通过灯或信息被报告给操作者控制台。在报告了真空系统退化情况之后方法500退出。因此，图5的方法提供了用于评估车辆的真空系统退化的方法，其包括在车辆的真空消耗器基本没有真空消耗的情况下运转真空泵；以及通过单个真空泄漏阈值提供对车 辆的真空退化的指示，该单个真空泄漏阈值涉及多个海拔处的泄漏速率。该方法包括其中对真空退化的指示是响应真空泵的速度、大气压力和真空系统的压力。该方法包括其中真空泵是电驱动的真空泵。该方法还包括停用真空泵以及执行真空系统的压力衰减泄漏测试。该方法包括其中当车辆的发动机运转时运转真空泵。在一个示例中，该方法包括其中当车辆的发动机不运转时运转真空泵。该方法还包括其中对真空退化的指示是基于真空贮存器的压力小于发动机进气歧管的压力时的工况。在另一示例中，图5的方法包括评估车辆的真空系统退化，包括限制至少一个真空消耗器的真空消耗；在车辆的真空消耗器基本没有真空消耗的情况下运转真空泵；以及通过真空泵的速度、大气压力和真空系统的压力来提供对车辆的真空退化的指示。该方法还包括其中响应真空泵的速度来确定真空容积泄漏速率，以及其中单个真空泄漏阈值是提供对真空退化的指示的基础。该方法还包括使得泵送容积乘以压力比以便提供容积泄漏速率并且将该容积泄漏速率与单个真空泄漏速率进行比较。该方法还包括停用真空泵并且执行压力衰减泄漏诊断。在一个示例中，该方法还包括通过贮存器压力和MAP之间的压力差来诊断真空系统的一个或更多个止回阀的退化。该方法还包括其中贮存器压力取自制动增压器。该方法还包括响应车辆制动的操作来禁止提供对真空退化的指示。如本领域技术人员将意识到的，图5和图6所描述的方法可以代表任意数量处理策略(例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)中的一个或多个。同样，可以以所说明的顺序执行、并行执行所说明的各种行为或功能，或在一些情况下有所省略。类似地，处理的顺序也并非实现此处所描述的实施例的特征和优点所必需的，而只是为了说明和描述的方便。虽然没有明确描述，但是本领域技术人员将意识到根据使用的具体策略，可重复执行一个或多个说明的步骤或功能。综上所述。本领域的技术人员通过阅读本说明，将想到在不背离本说明精神和范围的情况下的许多改型和改进。例如，在天然气、汽油、柴油或替代性燃料构造下运行的单缸、12、13、14、15、V6、V8、V10、V12和V16发动机可以使用本说明以获得优点。
权利要求
1.一种用于评估车辆的真空系统退化的方法，包括 在所述车辆的真空消耗器基本没有真空消耗的情况下运转真空泵；以及通过单个真空泄漏阈值提供对所述车辆的真空退化的指示，该单个真空泄漏阈值涉及多个海拔处的泄漏速率。
2.根据权利要求I所述的方法，其中对真空退化的所述指示响应于所述真空泵的速度、大气压力和真空系统的压力。
3.根据权利要求I所述的方法，其中所述真空泵是电驱动的真空泵。
4.根据权利要求I所述的方法，还包括停用所述真空泵以及执行真空系统的压力衰减泄漏测试。
5.根据权利要求I所述的方法，其中当所述车辆的发动机运转时运转所述真空泵。
6.根据权利要求I所述的方法，其中当所述车辆的发动机不运转时运转所述真空泵。
7.根据权利要求I所述的方法，其中对真空退化的所述指示基于真空贮存器的压力小于发动机进气歧管的压力的工况。
8.一种用于评估车辆的真空系统退化的方法，包括 限制至少一个真空消耗器的真空消耗； 在所述车辆的真空消耗器基本没有真空消耗的情况下运转真空泵；以及通过所述真空泵的速度、大气压力和真空系统的压力来提供对所述车辆的真空退化的指示。
9.根据权利要求8所述的方法，其中响应所述真空泵的速度来确定真空容积泄漏速率，以及其中单个真空泄漏阈值是提供对真空退化的所述指示的基础。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括使得泵送容积乘以压力比以便提供容积泄漏速率并且将该容积泄漏速率与所述单个真空泄漏阈值进行比较。
11.根据权利要求8所述的方法，还包括停用所述真空泵并且执行压力衰减泄漏诊断。
12.根据权利要求8所述的方法，还包括通过贮存器压力和MAP之间的压力差来诊断所述真空系统的一个或更多个止回阀的退化。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述贮存器压力取自制动增压器。
14.根据权利要求8所述的方法，还包括响应操作所述车辆的操作来禁止提供对真空退化的所述指示。
15.一种用于确定车辆真空系统中的真空泄漏的系统，包括 真空泵； 压力传感器； 大气压力传感器； 控制器，该控制器包括启用所述真空泵并且从所述真空泵的速度、所述压力传感器和所述大气压力传感器来检测真空泄漏速率的指令。
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述大气压力传感器是节气门或隔膜压力传感器。
17.根据权利要求15所述的系统，其中所述控制器包括用于比较容积泄漏速率和多个海拔的唯一泄漏阈值的进一步指令。
18.根据权利要求15所述的系统，其中所述控制器包括用于限制真空泄漏速率检测期间车辆的真空消耗器的真空消耗的附加指令。
19.根据权利要求15所述的系统，还包括用于停用所述真空泵并执行压力衰减泄漏诊断的附加控制器指令。
20.根据权利要求19所述的系统，还包括用于响应所述压力传感器和MAP传感器的输出来指示止回阀的退化的附加控制器指令。
全文摘要
描述了用于检测真空系统中的泄漏的方法。该方法可以响应真空泵速度来检测真空系统泄漏。该方法能够补偿大气压力的变化以便单个泄漏阈值可以被提供用于所有的海拔和大气压力。
文档编号G01M3/26GK102829926SQ20121020225
公开日2012年12月19日 申请日期2012年6月15日 优先权日2011年6月16日
发明者R·W·坎宁安, R·D·皮尔西弗 申请人:福特环球技术公司