[发明专利]用于发动机凸轮廓线切换系统的诊断法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于指示内燃机中的多个凸轮轴状态中的一个凸轮轴状态的诊断法。本发明的各方面涉及一种方法、一种处理器或电子控制单元、一种发动机和一种车辆。

背景技术

已提出了用于提供尤其用于车辆的凸轮轴状态的变化的系统，以提高发动机的工作特性。在一个示例中，凸轮轴具有提供相应的低进气门升程和高进气门升程的双廓线，并且因而允许一定范围的气门正时来提高发动机的经济性和性能。相关的廓线通常是根据驾驶员的需求和其它相关参数而由基于发动机控制单元（ECU）的微处理器来选择。

已提出了用于切换凸轮廓线的许多装置。一种解决方案提供了用于每个进气门的双挺杆。当发动机以低负荷运行时，每个挺杆在低升程凸轮廓线上操作，而当发动机以高负荷运行时，能够根据需要通过高压供油而启用高升程模式以接合高升程凸轮廓线。

ECU控制其它车辆系统，特别是用于将废气排放物减少至最少的系统，并且为此，需要用以确认所需的凸轮轴状态已生效的诊断法。在上面给出的示例中，由于挺杆本身可能发生故障，因此仅对通往挺杆的高压油供应的存在与否进行监测是不够的。

因此，已提出对发动机排气的成分——特别是氧含量——进行监测，以确认所测量的值位于与所要求的凸轮轴状态相关联的范围内。ECU例如可以包括查询表，该查询表通过参照燃料供给和/或发动机转速为每个凸轮轴状态给出相对应的值。

US-B-7621175公开了一种对V形发动机中的凸轮廓线切换系统的退化进行检测的方法，该方法比较了在受迫改变用于一个汽缸列的凸轮状态期间的两个汽缸列的排气成分。例如，如果两个排气流中的氧浓度未改变，则可以推断凸轮廓线切换系统在经受受迫改变的汽缸列中已经退化。通常情况下，由于电路或液压回路中的故障，替代的凸轮状态已不被采用。

在该装置中，受迫改变能够周期性地并且是在合适的发动机操作状态期间在短时间内施加于每个汽缸列。

有利的是具有能够对改变的凸轮轴状态的正确起作用进行检测的替代诊断法。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种对多汽缸内燃机的凸轮廓线切换系统的退化进行检测的方法，该方法包括下述步骤：

使所述内燃机在凸轮廓线切换系统的一种状态下运行；

为第一汽缸子组提供引入燃料流量和排气流量的相对应的氧含量，以及

计算在限定的时间段内通过第一汽缸子组的空气质量；

为第二汽缸子组提供引入燃料流量和排气流量的相对应的氧含量，并且计算在所述限定的时间段内通过第二汽缸子组的空气质量；

将用于第一汽缸子组和第二汽缸子组的空气质量流量进行比较以给出标准比率；

瞬间地迫使所述汽缸子组中的一个汽缸子组的凸轮廓线切换系统达到替代状态；

对通过第一汽缸子组和第二汽缸子组的相对应的空气质量进行重新计算，并且比较所述重新计算的空气流量以给出修正比率；

以及将所述标准比率与所述修正比率进行比较以检测其显著改变。

特别地、但非排它性地，该方法适于具有呈两个汽缸列布置的四个或更多个汽缸的V形发动机（也称为V型发动机），其中，每个汽缸列具有相应的进气道和排气道，并且每个汽缸列具有独立地可操作的凸轮廓线切换系统。进气道可以由共用的源给送。本发明也适用于具有分组汽缸和用于每个组的独立的凸轮廓线切换系统的直列式发动机。

“瞬间”是指用于凸轮廓线切换系统产生通过相应的汽缸的空气质量的可测量的变化所经过足够的最小时期。该时期将是发动机特定的，并且能够凭经验确定。出于诊断目的，瞬间变化应尽可能的短。

在一个实施方式中，凸轮廓线切换系统操作3-5秒，并且相对应的排气流量在5-8秒的时期内进行分析以逐步地对空气流量的偏离进行检测并且返回至正常状态。

在一种实施方式中，所述标准比率在与发动机的低气门升程模式相对应的凸轮轴状态下被提供，并且凸轮廓线切换系统被瞬间地迫使达到与用于计算所述修正比率的高气门升程模式相对应的凸轮轴状态。

通常，标准比率可以显示出在±5%范围内的空气流量的差异，然而，所述修正比率可以显示出在±15%范围内的空气流量的差异。在本发明中，空气流量比率的显著变化指示凸轮廓线切换系统中未出现故障。

通常，该方法适用于节气门关闭状态，其中，凸轮轴状态的瞬间变化不可能影响车辆的驱动或不可能被驾驶员注意到。