[发明专利]用于发动机的可变进气流动装置及其诊断方法

说明书

本发明包括VCM装置及其使用方法，其在发动机燃烧室中制造滚流，同时，通过适当地诊断故障条件，如翼片的变形和连接翼片到VCM促动器的连杆的损坏，无需在翼片附近安装额外传感器，压缩了发动机制造的成本。

技术领域

本发明涉及可变进气流动(VCM，variable charge motion)装置，且更具体地，涉及对用于控制发动机的吸入流量的可变进气流动装置的故障进行的诊断。

背景技术

可变进气流动(VCM)装置使发动机中的吸入空气形成滚流，以促进燃烧室内空气和燃料的混合，提高发动机的燃烧性能。滚流是一种湍流的类型，其可发现于空气和燃料引入口之上发动机的燃烧汽缸中，且通常由湍流描述有关圆周轴。

图1和图2根据本发明示出示例性VCM装置的部件，其根据现有技术安装到典型的进气歧管1。在图中，进气歧管1可包括翼片3，该翼片被安装到邻近安装有进气歧管1的发动机的部分，且进气歧管1经由连杆7连接到VCM促动器5以旋转翼片3；图3单独示出翼片3。

为了更容易地控制形成在燃烧室中的滚流，翼片3可优选地安装在燃烧室附近。如图所示，翼片3可安装到邻近安装有进气歧管1的发动机的部分。具体地，由于邻近发动机的位置靠近其它部件附近且为大致狭窄的空间，VCM促动器5示出安装在与翼片3空间隔开的位置处，但足够接近以从VCM促动器5传递操作力到翼片3。另外，由于空间隔开的取向，连杆7可连接VCM促动器5到翼片3，如图所示和如上所述。

图4概念性地示出控制器9例如发动机控制单元(ECU)可配置为驱动如上所述的VCM装置。在如上所述的VCM装置的配置中，VCM促动器5可包括配置为产生操作力以供应到翼片3的电动机11，且控制器9可配置为使用来自电动机位置传感器13的信号确定用于电动机11的运行角度，其可设置在电动机内且可配置为根据电动机的运行位置间接识别翼片3的旋转角度。

响应于故障的确定(例如，由连杆7的损坏、翼片3的变形等引起)，电动机11的运行角度可能会不适当地调整翼片3的旋转角度。因此，传感器可能另外需要配置为检测翼片3位置。此类传感器可安装为与翼片3靠近，但此类额外传感器的使用可增加与制造发动机相关的成本。另外，由于在发动机布局上的局限性，在临近翼片的位置上安装传感器是困难的。

已提供现有技术所描述的问题，仅用于帮助理解本发明的背景，而不应视为与本领域技术人员已知的现有技术一致。

发明内容

本发明提供用于发动机的可变进气流动(VCM)装置和能够稳定地实施VCM装置的适当功能的诊断方法，同时通过诊断故障条件，如翼片的变形或连接翼片到VCM促动器的连杆的损坏，无需邻近安装到翼片的额外传感器，抑制有关制造发动机的成本增加。

根据本发明的示例性实施例，用于发动机的VCM装置可包括：翼片，其配置为可旋转地安装在进气歧管内，以在燃烧室中制造滚流；连杆，其配置为传递操作力以旋转翼片；VCM促动器，其包括配置为产生经由连杆传递到翼片的操作力的电动机；和控制器，其配置为操作VCM促动器，其中电动机的运行范围超过翼片在进气歧管内正常转动的整体旋转范围，且也超过翼片的整体旋转范围的两个界限值。另外，VCM促动器可配置为包括电动机位置传感器，其配置为在超过翼片整体旋转范围两个界限值的电动机的运行范围中检测电动机的运行位置，以提供检测到的位置给控制器。

根据本发明的另一个示例性实施例，提供用于发动机VCM装置的诊断方法。VCM装置可配置为包括翼片，其安装在进气歧管内以在预定旋转范围内旋转来产生滚流，电动机可设置在VCM促动器内，其配置为驱动翼片，和配置为检测电动机的运行位置且传送电动机的运行位置给控制器的电动机位置传感器。诊断方法可包括：通过控制器接收由电动机位置传感器所检测到的电动机的运行位置；通过控制器比较电动机的输入运行位置是否偏离翼片的正常旋转范围；以及响应于电动机的运行位置偏离翼片的正常旋转范围的确定，通过控制器确定VCM装置发生了故障。

附图说明