[發明專利]在帶有可變閥控制的發動機系統中診斷故障的方法和裝置

無效

• 申請號: 200980121720.0
• 申請日: 2009-04-03
• 公開（公告）號: CN102057150A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: I·薩拉克
• 申請（專利權）人: 羅伯特.博世有限公司
• 主分類號: F02D41/22
• 分類號: F02D41/22;F02D41/00;F02D13/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 宣力偉;梁冰

技術領域

本發明涉及用于通過對進氣管壓力的監控來診斷內燃機的氣缸的進氣閥和排氣閥的功能的一種方法和一種裝置。

現有技術

將進氣管壓力傳感器應用于檢測內燃機中的進氣閥的故障行為。在此，當在開關進氣閥的情況下能夠確定故障時，將進氣管壓力的曲線轉換到頻域中，并且通過確定缺少的諧振來檢測該曲線。這種方式然而并不適合于在帶有可變控制的進氣閥和排氣閥的內燃機中確定何時以及在哪一個閥上出現了故障。

電動液壓的閥系統(EHVS：電動-液壓閥系統)在內燃機中使用，該閥系統包括閥，該閥在用于將空氣-燃料-混合物吸入氣缸中的進氣側上和在用于將廢氣排出到廢氣歧管中的排氣側上都帶有液壓致動器。電動-液壓的閥提供了可能性，即單獨地和完全變化地控制進氣閥和排氣閥，其中閥中的每個的控制在任意的、帶有變化的和可匹配的上升時間的時間點對于打開和關閉都是可能的。由此可以實現對于內燃機的工作的燃燒策略的更寬的范圍。

電動液壓的閥通常不包括用于確定實際的調節狀態、例如閥沖程的裝置。因此不可能的是，獲得直接的反饋，該反饋說明了調節狀態，或說明了關于下面情況的信息，即所涉及的閥是否處于打開的或關閉的狀態中。

為了檢測閥的故障，因此需要一種用于診斷閥的功能的方法。致動器的診斷可以通過在每個致動器上設置位置傳感器來實現。這種附件然而大大提高了整個系統的成本。因此必需的是，提出可替換的方法，并且優選地間接地應用另外的傳感器，該傳感器已經存在于發動機系統中并且其需要用于另外的目的。

發明內容

因此本發明的目的是：提供用于診斷內燃機的可變控制的閥的故障的一種方法和一種裝置，其中在不帶有用于檢測閥的閥沖程的傳感器的情況下進行診斷。本發明的目的還在于：當檢測到進氣閥和排氣閥的故障時識別故障的類型。

該目的通過根據權利要求1所述的方法以及通過根據從屬權利要求所述的裝置來實現。

本發明的有利的設計方案在從屬權利要求中說明。

根據第一方面，提出了一種用于診斷在內燃機上的多個可變控制的進氣閥和/或排氣閥的功能的方法。該方法具有下述步驟：

-借助壓力曲線模型確定模擬的壓力指標，該壓力指標提供了關于內燃機的空氣系統中的壓力的指標，其中壓力曲線模型根據工作點描述了無故障的內燃機的壓力曲線；

-提供空氣系統中的實際的、瞬時的壓力的指標；

-根據模擬的壓力指標和空氣系統中的實際的壓力的指標確定偏差量；

-根據偏差量識別當控制進氣閥和/或排氣閥時的故障。

由于閥是內燃機的空氣系統的一部分，因此閥的故障對于空氣系統中的傳感器、例如空氣質量傳感器和進氣管壓力傳感器產生了直接的影響。閥功能對于另外的傳感器(例如凸輪軸角度、過量空氣系數探測器)的影響可能需要關于另外的發動機致動器和其狀態的附加的信息，因此在上述方法中，將空氣進氣傳感器作為輸入量的壓力曲線模型降低了在閥的功能故障的故障檢測中的復雜性。對此，對于功能正常運行的內燃機，模擬空氣系統中的壓力曲線并且將對于工作點得出的模擬的壓力與空氣系統中的實際的壓力相比較。根據壓力彼此之間的偏差確定在閥控制時的故障。此外，可以通過故障來實施閥調節的可信性測試，其由安裝在閥上的位置傳感器進行檢測。

此外，故障可以根據偏差量并根據閾值識別，該閾值取決于內燃機的轉速。

根據一個實施方式，故障的類型根據確定的時間段的位置來識別，在該時間段中借助于偏差量識別故障。

時間段可以定義為在單個的閥的順序控制的時間點之間的時間范圍，其中當進氣閥和/或排氣閥的控制標記出時間段的開始，在該時間段中根據偏差量識別出故障，則識別出進氣閥和/或排氣閥的故障。

根據一個實施方式，壓力曲線模型可以根據訓練信號并根據當無故障的內燃機工作時空氣系統中的實際的、瞬時的壓力的指標進行訓練。

壓力曲線模型可以根據帶有傅里葉系數的傅里葉關系式模擬空氣系統中的周期性的壓力曲線，其中傅里葉系數根據測得的壓力指標確定。

根據另一個方面，提出了一種用于診斷在內燃機上的多個可變控制的進氣閥和/或排氣閥的功能的裝置，該裝置包括：

-模擬單元，用于借助壓力曲線模型確定模擬的壓力指標，該壓力指標提供了關于內燃機的空氣系統中的壓力的指標，其中壓力曲線模型根據工作點描述了無故障的內燃機的壓力曲線；

-單元，用于根據模擬的壓力指標和空氣系統中的實際的壓力的指標確定偏差量；

-分析單元，用于根據偏差量識別進氣閥和/或排氣閥的控制中的故障。