发动机可变油泵诊断方法技术

提供了用于指示可变排量油泵的劣化的方法和系统。在一个实例中，一种发动机方法包括响应于所述命令的可变油泵的排量变化，基于所述发动机的燃料使用量变化来指示所述油泵的劣化。响应于所指示的劣化，可避免发动机磨损并且可通过调节发动机操作来提高燃料经济性。

Diagnostic Method of Variable Fuel Pump for Engine

【技术实现步骤摘要】
发动机可变油泵诊断方法
本说明书整体涉及一种可变排量油泵，并且更具体地涉及一种用于诊断可变排量油泵的运行的方法。
技术介绍
/
技术实现思路
内燃发动机通常包括润滑回路，该润滑回路包括油泵。油泵机械地连接到发动机曲轴并从发动机曲轴驱动，使得油泵的输出流量与曲轴转速直接相关。传统上，油泵是定排量泵，通常具有超大尺寸的配置，以确保当泵缓慢转动时以低速供应足够的油并且在泵较快转动时以高速供应足够的油。因此，定排量泵在曲轴的每一转中排出固定的油量，从而确保在低和高发动机转速下对运动的发动机零件进行适当润滑。然而，在给定发动机转速范围的情况下，油排量可能高于发动机所需，从而导致发动机功率的低效使用。例如，在高发动机转速下，由于曲轴转速增加而导致的高速油泵旋转会过度供油。多余的油通常经由释放阀处理，该释放阀将多余的油引导至发动机油底壳。最终，当油泵排出的油量超过发动机所需时，会引起泵气损失。为了最小化泵气损失的影响并减少燃料消耗，近来的内燃发动机中的油泵可以是可变排量油泵(VDOP)。VDOP配置可包括叶片式泵，其中螺线管控制阀可以控制叶片的长度以调节油排量，并且在一些实例中调节油压，从而在高发动机转速期间减小发动机曲轴上的寄生负荷并最终节省燃料。这种VDOP可以在高排量操作模式与低排量操作模式之间交替，以基于诸如发动机转速和扭矩的发动机工况输送期望的油量。例如，在高发动机转速下VDOP的低排量模式期间，可启动螺线管控制阀以将VDOP调节到低排量模式，使得VDOP不会提供过量的油，从而最小化泵气损失，减少燃料消耗并提高燃料经济性。在低发动机转速下的高排量模式中，可停用螺线管控制阀，使VDOP返回高排量模式，使得VDOP排出较大油量，以补偿较慢的油泵转速，从而提供合适的油量进行发动机保护。然而，在某些情况下，VDOP可能不会在各种排量模式之间切换，而是可能陷入在给定的排量中。例如，如果VDOP陷入在低排量模式中，则在低发动机转速条件下，输送到发动机的油可能不足，从而增加发动机磨损并可能导致发动机劣化。出于此原因，车辆可配置成响应于发动机需求而执行诊断，以检测可变排量油泵在调节到给定排量模式时是否排出合适的油量。Murray等人在美国专利No.8734122B2中示出了一种用于诊断VDOP操作的示例性方法。此处，可变流量油泵的状态切换可基于油压传感器所感测到的油压差来确定。例如，可变流量油泵可以在发动机转速和负荷的变化期间从低流量状态切换到高流量状态，并且可通过油压传感器测量随后的油压变化。基于对预期压力变化和观察到的压力变化的比较，诊断油压传感器可以指示可变流量油泵何时不切换状态，如由发动机需求所决定。然而，本专利技术人已认识到此类系统的潜在问题。作为一个实例，用于诊断可变排量油泵的运行的发动机油压传感器可能发生故障，从而导致泵故障的错误诊断。此外，在识别出发生故障的油压传感器的情况下，需要一种用于诊断VDOP的运行的替代方法。在一个实例中，可通过一种方法解决上述问题，该方法包括在命令的泵排量变化后，基于发动机的燃料使用变化指示在车辆稳态操作期间可变排量油泵的劣化。以此方式，可对VDOP的运行进行可靠的诊断，并且可以确定泵的劣化。在一个实例中，在车辆的稳态操作期间可变油泵在高排量模式与低排量模式之间的切换可引起车辆燃料使用量的预期和可测量的变化。可通过致动油泵的螺线管来命令可变油泵切换油排量模式。可变排量油泵可首先经由起作用(active)的螺线管以低排量模式运行，然后可通过停用螺线管将其命令为高排量模式。在停用螺线管和通过VDOP切换排量模式后，可以确定燃料使用量的变化并且可以计算车辆的燃料经济性的所产生的变化。如果计算得到的燃料经济性反映(例如，随之改变)当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)，则VDOP可以按预期运行。然而，如果计算得到的燃料经济性保持不受影响，尽管泵排量切换，但仍可指示VDOP的劣化，并且可以通知驾驶员泵陷入在某一排量模式中。此外，如果泵被诊断为陷入在低流量排量模式中，则可以提高怠速发动机转速以减轻发动机磨损。本公开可提供若干优点。例如，本文所公开的诊断方法可消除对用于诊断正常运行与陷入(在给定的排量模式中)的可变流量油泵的附加传感器和/或装备的需要。在检测到劣化的可变油泵后，可以通知车辆驾驶员以避免由于不期望的发动机油排量而导致发动机部件的劣化。该方法可以另外地或替代地用于车辆中的油压传感器，以确定可变油泵的功能性。此外，可通过主动控制来自可变排量油泵的可变油流量排量来提高发动机效率，从而消除泵气损失并提高车辆燃料经济性。应理解，提供以上
技术实现思路
是为了以简化形式介绍一系列概念，具体实施方式中进一步描述这些概念。以上
技术实现思路
并非意图确定所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围通过在具体实施方式之后的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决上文或在本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出示例性发动机的示意图。图2是示出根据本公开的实施例的用于操作可变流量油泵的示例性控制例程的流程图。图3是示出根据本公开的实施例的用于诊断陷入在某一油排量模式中的可变油泵的诊断例程的流程图。图4示出在基于燃料经济性诊断可变排量油泵期间的操作参数的第一图形实例。图5示出在基于燃料经济性诊断可变排量油泵期间的操作参数的第二图形实例。具体实施方式以下描述涉及用于诊断包括在图1所示的示例性发动机中的可变排量油泵(VDOP)的运行的方法。VDOP可用于以针对高效发动机操作进行了优化的方式根据图2所示的例程为发动机提供油流，从而提高车辆燃料经济性。车辆的发动机控制器可配置成执行示例性例程以指示可变油泵的劣化。在一个实例中，可执行图3所示的诊断例程。为了诊断油泵，可通过操纵螺线管来命令VDOP切换油排量模式，并且所产生的燃料经济性的变化可以指示泵的劣化。在第一实例中，可在稳态操作下在高发动机转速下通过启动螺线管来命令VDOP以低排量模式操作。当VDOP以低排量操作时，车辆的控制器可以计算所产生的第一燃料经济性。在VDOP处于低排量模式的情况下，针对稳态条件下的车辆计算的第一燃料经济性可以类似地等于当油泵正常运行时的基线燃料经济性。基线燃料经济性可以由车辆控制器在车辆工况期间确定，所述车辆工况包括车辆速度高于阈值车辆速度(例如，高于55MPH)并且发动机以稳态速度和/或负荷操作。在包括车辆速度和发动机负荷中的一者或多者的变化小于相应阈值量的稳态操作期间，可命令VDOP的排量变化。例如，可通过停用螺线管将VDOP切换到高排量模式，并且可以计算第二燃料经济性。对于未劣化的油泵，通过油泵切换模式可引起如图4所示计算的车辆的第二燃料经济性与基线燃料经济性和第一燃料经济性这两者相比的预期变化(例如，减小)。然而，如果所计算得到的第二燃料经济性保持不变(例如，不减小)，尽管泵排量发生了命令的变化，VDOP仍被确定为陷入在低排量模式或高排量模式中。此外，如果发现所确定的第一燃料经济性在基线燃料经济性的阈值内，则可以确认VDOP陷入在高排量模式中，如图4所示，否则，可确认VDOP陷入在低排量模式中，如图5所示。现在参考图1，其包括示出多缸内燃发动机1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆的发动机的方法，其包括：在车辆稳态操作期间命令可变排量油泵的排量变化；以及在所述命令的变化后，基于所述发动机的燃料使用量变化指示所述油泵的劣化。

【技术特征摘要】
2017.10.24 US 15/792,6931.一种用于车辆的发动机的方法，其包括：在车辆稳态操作期间命令可变排量油泵的排量变化；以及在所述命令的变化后，基于所述发动机的燃料使用量变化指示所述油泵的劣化。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述车辆稳态操作包括车辆速度和发动机负荷中的一者或多者变化小于相应阈值量。3.根据权利要求1所述的方法，其还包括在命令所述排量变化之前，通过启动所述油泵的螺线管而命令所述油泵以较低的第一排量操作，并且其中所述命令的排量变化包括通过停用所述螺线管而命令所述油泵以较高的第二排量操作。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述燃料使用量变化包括平均燃料经济性的水平变化，所述方法还包括在所述油泵被命令为以所述第一排量操作时确定第一燃料经济性，并且在所述油泵被命令为以所述第二排量操作时确定第二燃料经济性。5.根据权利要求4所述的方法，其中基于所述燃料经济性的变化指示所述油泵的劣化包括基于所述第一燃料经济性与所述第二燃料经济性之间的差异小于第一阈值差异并且所述第一燃料经济性在基线燃料经济性的第二阈值范围内，指示所述油泵陷入在所述第一排量处。6.根据权利要求5所述的方法，其中在第一车辆工况期间发生所述命令的排量变化，所述第一车辆工况包括所述车辆稳态操作并且还包括车辆速度高于阈值车辆速度，并且其中在所述车辆以所述第一车辆工况操作时，在所述命令的排量变化之前确定所述基线燃料经济性。7.根据权利要求5所述的方法，其还包括基于指示所述油泵陷入在所述第一排量处，增大发动机怠速，其中所述发动机怠速包括所述发动机被控制为在怠速发动机条件期间操作的发动机转速。8.根据权利要求7所述的方法，其中增大所述怠速发动机转速包括在发动机...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾德·M·杜道尔，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US