[發明專利]利用壓力傳感器檢測可變氣門正時發動機中的操作誤差的系統

有效

• 申請號: 201110035529.3
• 申請日: 2011-02-10
• 公開（公告）號: CN102146850A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: M.A.維爾斯;C.D.馬里奧特
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F02D41/22
• 分類號: F02D41/22;F02D41/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 代易寧;譚祐祥

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政府權力聲明

依據與能源部(DoE)的美國政府合約No.DE-FC26-05NT42415產生本發明。美國政府享有本發明中特定權利。

技術領域

本發明涉及可變氣門驅動系統，尤其地涉及用于減小操作可變氣門驅動系統中的誤差的系統。

背景技術

在該部分中的聲明僅提供與本發明相關的背景信息，并且不一定構成現有技術。

車輛包括產生驅動扭矩的內燃機。更具體地，有選擇地打開進氣閥，以將空氣吸入發動機的氣缸。該空氣與燃料混合，以形成燃燒混合物。在氣缸內壓縮燃燒混合物，并燃燒該燃燒混合物，以在氣缸內驅動活塞。有選擇地打開排氣閥，以在燃燒之后允許廢氣從氣缸離開。

旋轉凸輪軸調整進氣和排氣閥的打開和關閉。凸輪軸包括與凸輪軸一起旋轉的多個凸輪凸角。凸輪凸角的輪廓確定氣門升程進度。更具體地，氣門升程進度包括氣門打開的時間量(持續時間)和氣門打開的大小或程度(升程)。

可變氣門驅動(VVA)技術通過改變隨著發動機運行條件而變化的氣門提升事件、正時、和持續時間來改善燃料經濟性、發動機效率、和/或性能。兩級VVA系統包括諸如液壓控制可切換的滾柱指輪跟隨器(SRFF)的可變氣門組件。SRFF對進氣和/或排氣閥實現兩種離散的氣門狀態(例如低升程狀態或高升程狀態)。

參考圖1，更詳細地示出液壓升降機構(即SRFF機構)10。本領域的技術人員應理解的是，SRFF機構10本質上僅是示例性的。SRFF機構10樞轉地安裝在液壓間隙調節器12上，并接觸有選擇地打開和關閉到氣缸20的入口通道18的進氣閥16的閥桿14。響應于安裝有多個凸輪凸角(例如低升程凸輪凸角24和高升程凸輪凸角26)的進氣凸輪軸22的旋轉有選擇地提升和降低發動機進氣閥16。進氣凸輪軸22繞進氣凸輪軸軸線28旋轉。盡管示例性實施例描述了在發動機進氣閥16上操作的SRFF機構10，但本領域的技術人員應理解的是，SRFF機構可相似地在排氣閥30上操作。這樣的構造對于實現HCCI運行工況是需要的。

控制模塊基于需要的發動機轉速和負荷使SRFF機構從低升程狀態轉變成高升程狀態，并且反之亦然。例如，以諸如4,000轉每分鐘(RPM)的高發動機轉速運行的內燃機通常需要SRFF機構以高升程狀態操作，以維持氣門機構穩定性。

通過控制油到諸如相位器的凸輪驅動器的流動獲得液壓凸輪相位器的運動和定位。通過一種閥實現流動控制，該閥能夠將油供應至相位器中的葉片的一側的體積，同時為葉片的另一側上的體積提供到孔口或者返回容器的通路。油流的速率是暴露的流口的面積的函數。通過改變可從螺線管獲得的向滑閥施加的力的大小來獲得流動的控制。

如上所述，兩級SRFF在低升程狀態下可具有最高操作轉速。高于最高發動機轉速時操作低升程狀態的機構的慣性將超過維持SRFF與凸輪凸角之間的接觸的彈簧力。SRFF與凸輪之間引起的分離可最終使部件疲勞并造成損傷。防止損傷增強發動機的耐用性。

發明內容

本發明提供一種識別氣門驅動故障并采取補救措施以防止發動機硬件損傷的診斷方法。

在本發明的一個方面中，方法包括產生氣缸壓力傳感器信號、將理想燃燒壓力信號與氣缸壓力信號比較并響應于將理想燃燒壓力信號與氣缸壓力信號比較而執行氣門驅動硬件補救。

在本發明的另一方面中，控制模塊包括將測得的壓力體積信號段與理想的壓力體積段比較的壓力傳感器數據比較模塊。氣門驅動硬件補救模塊響應于將測得壓力體積信號段與理想壓力體積段比較來執行硬件補救。

本發明提供以下技術方案：

方案1.一種方法，包括：

產生氣缸壓力信號；

將理想燃燒壓力信號與所述氣缸壓力信號比較；以及

響應于理想燃燒壓力信號與所述氣缸壓力信號的比較，執行氣門驅動硬件補救。

方案2.根據方案1所述的方法，其中，產生氣缸壓力信號包括產生缸內壓力傳感器信號。

方案3.根據方案1所述的方法，其中，基于所述氣缸壓力傳感器信號確定測得的壓力體積段。

方案4.根據方案3所述的方法，還包括確定理想的燃燒壓力體積段，并且其中將理想的燃燒壓力信號與所述氣缸壓力信號比較包括將測得的壓力體積段與所述理想的燃燒壓力體積段比較。

方案5.根據方案4所述的方法，還包括確定發動機位置信號，并且其中確定測得的壓力體積段包括基于所述發動機位置信號確定測得的壓力體積段。