發動機可變油泵診斷方法技術

提供了用于指示可變排量油泵的劣化的方法和系統。在一個實例中，一種發動機方法包括響應于所述命令的可變油泵的排量變化，基于所述發動機的燃料使用量變化來指示所述油泵的劣化。響應于所指示的劣化，可避免發動機磨損并且可通過調節發動機操作來提高燃料經濟性。

Diagnostic Method of Variable Fuel Pump for Engine

【技術實現步驟摘要】
發動機可變油泵診斷方法
本說明書整體涉及一種可變排量油泵，并且更具體地涉及一種用于診斷可變排量油泵的運行的方法。
技術介紹
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技術實現思路
內燃發動機通常包括潤滑回路，該潤滑回路包括油泵。油泵機械地連接到發動機曲軸并從發動機曲軸驅動，使得油泵的輸出流量與曲軸轉速直接相關。傳統上，油泵是定排量泵，通常具有超大尺寸的配置，以確保當泵緩慢轉動時以低速供應足夠的油并且在泵較快轉動時以高速供應足夠的油。因此，定排量泵在曲軸的每一轉中排出固定的油量，從而確保在低和高發動機轉速下對運動的發動機零件進行適當潤滑。然而，在給定發動機轉速范圍的情況下，油排量可能高于發動機所需，從而導致發動機功率的低效使用。例如，在高發動機轉速下，由于曲軸轉速增加而導致的高速油泵旋轉會過度供油。多余的油通常經由釋放閥處理，該釋放閥將多余的油引導至發動機油底殼。最終，當油泵排出的油量超過發動機所需時，會引起泵氣損失。為了最小化泵氣損失的影響并減少燃料消耗，近來的內燃發動機中的油泵可以是可變排量油泵(VDOP)。VDOP配置可包括葉片式泵，其中螺線管控制閥可以控制葉片的長度以調節油排量，并且在一些實例中調節油壓，從而在高發動機轉速期間減小發動機曲軸上的寄生負荷并最終節省燃料。這種VDOP可以在高排量操作模式與低排量操作模式之間交替，以基于諸如發動機轉速和扭矩的發動機工況輸送期望的油量。例如，在高發動機轉速下VDOP的低排量模式期間，可啟動螺線管控制閥以將VDOP調節到低排量模式，使得VDOP不會提供過量的油，從而最小化泵氣損失，減少燃料消耗并提高燃料經濟性。在低發動機轉速下的高排量模式中，可停用螺線管控制閥，使VDOP返回高排量模式，使得VDOP排出較大油量，以補償較慢的油泵轉速，從而提供合適的油量進行發動機保護。然而，在某些情況下，VDOP可能不會在各種排量模式之間切換，而是可能陷入在給定的排量中。例如，如果VDOP陷入在低排量模式中，則在低發動機轉速條件下，輸送到發動機的油可能不足，從而增加發動機磨損并可能導致發動機劣化。出于此原因，車輛可配置成響應于發動機需求而執行診斷，以檢測可變排量油泵在調節到給定排量模式時是否排出合適的油量。Murray等人在美國專利No.8734122B2中示出了一種用于診斷VDOP操作的示例性方法。此處，可變流量油泵的狀態切換可基于油壓傳感器所感測到的油壓差來確定。例如，可變流量油泵可以在發動機轉速和負荷的變化期間從低流量狀態切換到高流量狀態，并且可通過油壓傳感器測量隨后的油壓變化?；趯︻A期壓力變化和觀察到的壓力變化的比較，診斷油壓傳感器可以指示可變流量油泵何時不切換狀態，如由發動機需求所決定。然而，本專利技術人已認識到此類系統的潛在問題。作為一個實例，用于診斷可變排量油泵的運行的發動機油壓傳感器可能發生故障，從而導致泵故障的錯誤診斷。此外，在識別出發生故障的油壓傳感器的情況下，需要一種用于診斷VDOP的運行的替代方法。在一個實例中，可通過一種方法解決上述問題，該方法包括在命令的泵排量變化后，基于發動機的燃料使用變化指示在車輛穩態操作期間可變排量油泵的劣化。以此方式，可對VDOP的運行進行可靠的診斷，并且可以確定泵的劣化。在一個實例中，在車輛的穩態操作期間可變油泵在高排量模式與低排量模式之間的切換可引起車輛燃料使用量的預期和可測量的變化?？赏ㄟ^致動油泵的螺線管來命令可變油泵切換油排量模式。可變排量油泵可首先經由起作用(active)的螺線管以低排量模式運行，然后可通過停用螺線管將其命令為高排量模式。在停用螺線管和通過VDOP切換排量模式后，可以確定燃料使用量的變化并且可以計算車輛的燃料經濟性的所產生的變化。如果計算得到的燃料經濟性反映(例如，隨之改變)當前操作的油流量排量模式(例如，在低速下的高流量排量和在高速下的低流量排量)，則VDOP可以按預期運行。然而，如果計算得到的燃料經濟性保持不受影響，盡管泵排量切換，但仍可指示VDOP的劣化，并且可以通知駕駛員泵陷入在某一排量模式中。此外，如果泵被診斷為陷入在低流量排量模式中，則可以提高怠速發動機轉速以減輕發動機磨損。本公開可提供若干優點。例如，本文所公開的診斷方法可消除對用于診斷正常運行與陷入(在給定的排量模式中)的可變流量油泵的附加傳感器和/或裝備的需要。在檢測到劣化的可變油泵后，可以通知車輛駕駛員以避免由于不期望的發動機油排量而導致發動機部件的劣化。該方法可以另外地或替代地用于車輛中的油壓傳感器，以確定可變油泵的功能性。此外，可通過主動控制來自可變排量油泵的可變油流量排量來提高發動機效率，從而消除泵氣損失并提高車輛燃料經濟性。應理解，提供以上
技術實現思路
是為了以簡化形式介紹一系列概念，具體實施方式中進一步描述這些概念。以上
技術實現思路
并非意圖確定所要求保護的主題的關鍵或必要特征，所要求保護的主題的范圍通過在具體實施方式之后的權利要求書唯一地限定。此外，所要求保護的主題并不限于解決上文或在本公開的任何部分中提到的任何缺點的實施方式。附圖說明圖1示出示例性發動機的示意圖。圖2是示出根據本公開的實施例的用于操作可變流量油泵的示例性控制例程的流程圖。圖3是示出根據本公開的實施例的用于診斷陷入在某一油排量模式中的可變油泵的診斷例程的流程圖。圖4示出在基于燃料經濟性診斷可變排量油泵期間的操作參數的第一圖形實例。圖5示出在基于燃料經濟性診斷可變排量油泵期間的操作參數的第二圖形實例。具體實施方式以下描述涉及用于診斷包括在圖1所示的示例性發動機中的可變排量油泵(VDOP)的運行的方法。VDOP可用于以針對高效發動機操作進行了優化的方式根據圖2所示的例程為發動機提供油流，從而提高車輛燃料經濟性。車輛的發動機控制器可配置成執行示例性例程以指示可變油泵的劣化。在一個實例中，可執行圖3所示的診斷例程。為了診斷油泵，可通過操縱螺線管來命令VDOP切換油排量模式，并且所產生的燃料經濟性的變化可以指示泵的劣化。在第一實例中，可在穩態操作下在高發動機轉速下通過啟動螺線管來命令VDOP以低排量模式操作。當VDOP以低排量操作時，車輛的控制器可以計算所產生的第一燃料經濟性。在VDOP處于低排量模式的情況下，針對穩態條件下的車輛計算的第一燃料經濟性可以類似地等于當油泵正常運行時的基線燃料經濟性?；€燃料經濟性可以由車輛控制器在車輛工況期間確定，所述車輛工況包括車輛速度高于閾值車輛速度(例如，高于55MPH)并且發動機以穩態速度和/或負荷操作。在包括車輛速度和發動機負荷中的一者或多者的變化小于相應閾值量的穩態操作期間，可命令VDOP的排量變化。例如，可通過停用螺線管將VDOP切換到高排量模式，并且可以計算第二燃料經濟性。對于未劣化的油泵，通過油泵切換模式可引起如圖4所示計算的車輛的第二燃料經濟性與基線燃料經濟性和第一燃料經濟性這兩者相比的預期變化(例如，減小)。然而，如果所計算得到的第二燃料經濟性保持不變(例如，不減小)，盡管泵排量發生了命令的變化，VDOP仍被確定為陷入在低排量模式或高排量模式中。此外，如果發現所確定的第一燃料經濟性在基線燃料經濟性的閾值內，則可以確認VDOP陷入在高排量模式中，如圖4所示，否則，可確認VDOP陷入在低排量模式中，如圖5所示。現在參考圖1，其包括示出多缸內燃發動機1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種用于車輛的發動機的方法，其包括：在車輛穩態操作期間命令可變排量油泵的排量變化；以及在所述命令的變化后，基于所述發動機的燃料使用量變化指示所述油泵的劣化。

【技術特征摘要】
2017.10.24 US 15/792,6931.一種用于車輛的發動機的方法，其包括：在車輛穩態操作期間命令可變排量油泵的排量變化；以及在所述命令的變化后，基于所述發動機的燃料使用量變化指示所述油泵的劣化。2.根據權利要求1所述的方法，其中所述車輛穩態操作包括車輛速度和發動機負荷中的一者或多者變化小于相應閾值量。3.根據權利要求1所述的方法，其還包括在命令所述排量變化之前，通過啟動所述油泵的螺線管而命令所述油泵以較低的第一排量操作，并且其中所述命令的排量變化包括通過停用所述螺線管而命令所述油泵以較高的第二排量操作。4.根據權利要求3所述的方法，其中所述燃料使用量變化包括平均燃料經濟性的水平變化，所述方法還包括在所述油泵被命令為以所述第一排量操作時確定第一燃料經濟性，并且在所述油泵被命令為以所述第二排量操作時確定第二燃料經濟性。5.根據權利要求4所述的方法，其中基于所述燃料經濟性的變化指示所述油泵的劣化包括基于所述第一燃料經濟性與所述第二燃料經濟性之間的差異小于第一閾值差異并且所述第一燃料經濟性在基線燃料經濟性的第二閾值范圍內，指示所述油泵陷入在所述第一排量處。6.根據權利要求5所述的方法，其中在第一車輛工況期間發生所述命令的排量變化，所述第一車輛工況包括所述車輛穩態操作并且還包括車輛速度高于閾值車輛速度，并且其中在所述車輛以所述第一車輛工況操作時，在所述命令的排量變化之前確定所述基線燃料經濟性。7.根據權利要求5所述的方法，其還包括基于指示所述油泵陷入在所述第一排量處，增大發動機怠速，其中所述發動機怠速包括所述發動機被控制為在怠速發動機條件期間操作的發動機轉速。8.根據權利要求7所述的方法，其中增大所述怠速發動機轉速包括在發動機...

【專利技術屬性】
技術研發人員：艾德·M·杜道爾，
申請(專利權)人：福特全球技術公司，
類型：發明
國別省市：美國,US