[发明专利]用于测量气门升程并且用于基于气门升程检测气门致动器中的故障的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

此申请要求2014年1月31日提交的美国临时专利申请号61/934,238的权益。上述申请的全部披露内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本公开涉及用于测量气门升程并且用于基于气门升程检测气门致动器中的故障的系统和方法。

背景技术

本文所提供的背景技术描述的目的在于从总体上介绍本公开的背景。当前提及的发明人的工作——以在此背景技术部分中所描述的为限——以及在提交时否则可能不构成现有技术的该描述的各方面，既不明示地也不默示地被承认为是针对本发明的现有技术。

内燃发动机在汽缸内燃烧空气与燃料混合物以驱动活塞，这产生驱动扭矩。进入发动机的空气流通过节气门来调节。在火花点火发动机中，节气门调整节气门面积，这增加或减少进入发动机的空气流。当节气门面积增加时，进入发动机的空气流增加。燃料控制系统调整燃料被喷射的速率从而将所需的空气/燃料混合物提供到汽缸和/或实现所需的扭矩输出。增加提供到汽缸的空气与燃料的量增加发动机的扭矩输出。

在火花点火发动机中，火花开始提供到汽缸的空气/燃料混合物的燃烧。在压缩点火发动机中，汽缸中的压缩燃烧提供到汽缸的空气/燃料混合物。火花正时和空气流可以是用于调整火花点火发动机的扭矩输出的主要机构，而燃料流可以是用于调整压缩点火发动机的扭矩输出的主要机构。

发明内容

根据本公开的原理的系统包括气门升程确定模块和故障检测模块。气门升程确定模块基于当气门打开时的第一周期和当气门关闭时气门升程传感器所产生的气门升程信号的第一值与当气门打开时气门升程信号的第二值之间的N个差中的至少一个来确定气门升程，其中N是大于1的整数。故障检测模块基于气门升程检测气门致动器中的故障。

本发明包括以下方案：

1. 一种系统包括：

气门升程确定模块，其基于当气门打开时的第一周期和当气门关闭时气门升程传感器所产生的气门升程信号的第一值与当气门打开时气门升程信号的第二值之间的N个差中的至少一个来确定气门升程，其中N是大于1的整数；以及

故障检测模块，其基于气门升程检测气门致动器中的故障。

2. 如方案1所述的系统，其中当气门升程在气门升程范围之外时，故障检测模块检测气门致动器中的故障。

3. 如方案2所述的系统，其进一步包括控制气门致动器的气门控制模块，其中故障检测模块基于气门控制模块发送到气门致动器的气门升程命令来确定气门升程范围。

4. 如方案1所述的系统，其中气门升程确定模块基于气门升程信号的第一值与气门升程信号的第二值之间的N个差的和来确定气门升程。

5. 如方案1所述的系统，其中气门升程确定模块基于第一周期与第一周期和当气门关闭时的第二周期的和的比率来确定气门升程。

6. 如方案5所述的系统，其进一步包括传感器电压确定模块，其基于在预定周期内从气门升程信号获得并且大于在预定周期期间从气门升程信号获得的其他样本的预定数量的样本来确定当气门关闭时气门升程传感器的输出电压。

7. 如方案6所述的系统，其进一步包括传感器电压标准化模块，其通过将输出电压乘以预定电压与气门关闭时的输出电压的比率来标准化气门升程传感器的输出电压，其中气门升程确定模块基于标准化的输出电压来确定气门升程信号的第一值和第二值。

8. 如方案6所述的系统，其中气门升程确定模块：

基于气门关闭时的输出电压来确定第一阈值和第二阈值；

当气门升程传感器的输出电压小于第一阈值时确定气门打开；以及

当输出电压大于第二阈值时确定气门关闭，其中第二阈值大于第一阈值。

9. 如方案1所述的系统，其中气门包括发动机的进气门和发动机的排气门中的至少一个。

10. 如方案1所述的系统，其进一步包括基于当检测到气门致动器中的故障时的故障状态来控制气门致动器的气门控制模块。

11. 一种方法包括：

基于当气门打开时的第一周期和当气门关闭时气门升程传感器所产生的气门升程信号的第一值与当气门打开时气门升程信号的第二值之间的N个差中的至少一个来确定气门升程，其中N是大于1的整数；以及

基于气门升程检测气门致动器中的故障。

12. 如方案11所述的方法，其进一步包括当气门升程在气门升程范围之外时，检测气门致动器中的故障。