CN102635453B - 可变气门升程机构故障检测系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及可变气门升程机构故障检测系统和方法，提供了一种用于车辆的系统，包括滤波模块、平均有效指示压力（IMEP）确定模块和卡住机构指示模块。该滤波模块根据随曲轴旋转的齿轮的齿位置并且根据曲轴位置传感器生成的曲轴位置信号来生成发动机转速。该IMEP确定模块根据燃烧循环期间的第一和第二发动机转速的平方确定发动机气缸的燃烧循环的IMEP。该卡住机构指示模块根据该IMEP选择性地诊断气缸的可变气门升程（VVL）机构的故障。

Description

可变气门升程机构故障检测系统和方法
技术领域
本发明涉及内燃机，并且尤其涉及可变气门升程机构。
背景技术
此处的背景资料描述是为了大概介绍本发明的背景。目前指定的发明人的工作，在背景资料章节做了一定程度的描述，还有那些在申请时不可称作现有技术的方面，这些都既不明显又不隐含地认作相对于本发明的现有技术。
车辆包括产生驱动转矩的内燃机。更具体地说，选择性地打开进气门以把空气吸入发动机气缸中。空气与燃料混合以形成在气缸内燃烧的空气/燃料混合物。压缩并燃烧该空气/燃料混合物以驱动气缸内的活塞。排气门选择性地开启以允许燃烧产生的废气离开气缸。
旋转的凸轮轴调节进气门和/或排气门的打开和关闭。该凸轮轴包括固定到该凸轮轴上并随之旋转的凸轮凸角。凸轮凸角的几何外形决定气门升程进度。更具体地说，凸轮凸角的几何外形通常控制气门开启的时段（持续时间）和气门开启的幅度或程度（升程）。
可变气门致动（VVA），也称作可变气门升程（VVL），通过根据发动机运转状态改变气门升程和持续时间，提高燃料经济性、发动机效率和/或性能。两级VVA系统包括VVL机构，例如液压控制的可切换的滚子指状随动件（SRFF）。与气门（例如进气门或排气门）相关的SRFF允许气门以两个不连续的模式进行提升：低升程模式和高升程模式。通常，与高升程模式相关的气门升程大于与低升程模式相关的气门升程。
发明内容
一种用于车辆的系统包括滤波模块、平均有效指示压力（IMEP）确定模块和卡住机构指示模块。该滤波模块根据随曲轴旋转的齿轮的齿位置并且根据曲轴位置传感器生成的曲轴位置信号来生成发动机转速。该IMEP确定模块根据燃烧循环期间的第一和第二发动机转速的平方确定发动机气缸的燃烧循环的IMEP。该卡住机构指示模块根据该IMEP选择性地诊断气缸的可变气门升程（VVL）机构的故障。
一种用于车辆的方法包括：根据随曲轴旋转的齿轮的齿位置并且根据曲轴位置传感器生成的曲轴位置信号来生成发动机转速；根据燃烧循环期间的第一和第二发动机转速的平方确定发动机气缸的燃烧循环的平均有效指示压力（IMEP）；以及根据该IMEP选择性地诊断气缸的可变气门升程（VVL）机构的故障。
本发明提供下列技术方案。
技术方案1：一种用于车辆的系统，包括：
滤波模块，其根据随曲轴旋转的齿轮的齿位置并且根据曲轴位置传感器生成的曲轴位置信号来生成发动机转速；
平均有效指示压力（IMEP）确定模块，其根据燃烧循环期间的第一和第二发动机转速的平方确定发动机气缸的燃烧循环的IMEP；和
卡住机构指示模块，其根据所述IMEP选择性地诊断气缸的可变气门升程（VVL）机构的故障。
技术方案2：如技术方案1所述的系统，还包括变化系数（COV）确定模块，其根据所述IMEP确定气缸的COV，
其中，所述卡住机构指示模块根据所述COV选择性地诊断所述VVL机构的故障。
技术方案3：如技术方案2所述的系统，其中，所述卡住机构指示模块根据所述COV的变化选择性地诊断所述VVL机构的故障。
技术方案4：如技术方案2所述的系统，还包括转换检测模块，其选择性地指示已经命令所述VVL机构从高升程模式和低升程模式中的一个转换为高和低升程模式中的另一个，
其中，当转换之后的COV的变化小于预定量时，所述卡住机构指示模块指示所述VVL机构在高和低升程模式中的一个中卡住。
技术方案5：如技术方案4所述的系统，还包括补救行动模块，其响应于所述VVL机构卡住的指示，至少进行限制发动机转速、命令所述VVL机构以默认模式操作和亮起指示灯中的一个。
技术方案6：如技术方案5所述的系统，其中，所述默认模式是高升程模式。
技术方案7：如技术方案4所述的系统，其中，所述卡住机构指示模块根据转换之后气缸的预定数量的燃烧循环的COV指示所述VVL机构在高和低升程模式中的一个中卡住，
其中，所述IMEP确定模块分别确定所述预定数量的燃烧循环的IMEP，并且
其中，所述COV确定模块根据所述IMEP确定所述COV。
技术方案8：如技术方案2所述的系统，还包括转换检测模块，其选择性地指示已经命令所述VVL机构从高升程模式转换为低升程模式，
其中，当在转换之后所述COV未能减小至少预定量时，所述卡住机构指示模块指示所述VVL机构在所述高升程模式中卡住。
技术方案9：如技术方案2所述的系统，还包括转换检测模块，其选择性地指示已经命令所述VVL机构从低升程模式转换为高升程模式，
其中，当在转换之后所述COV未能增大至少预定量时，所述卡住机构指示模块指示所述VVL机构在所述低升程模式中卡住。
技术方案10：如技术方案1所述的系统，还包括指示功确定模块，其根据燃烧循环期间的所述第一和第二发动机转速的平方确定所述气缸燃烧循环的指示功，
其中，所述IMEP确定模块根据所述指示功和所述发动机的排量确定所述燃烧循环的IMEP。
技术方案11：一种用于车辆的方法，包括：
根据随曲轴旋转的齿轮的齿位置并且根据曲轴位置传感器生成的曲轴位置信号来生成发动机转速；
根据燃烧循环期间的第一和第二发动机转速的平方确定发动机气缸的燃烧循环的平均有效指示压力（IMEP）；以及
根据所述IMEP选择性地诊断气缸的可变气门升程（VVL）机构的故障。
技术方案12：如技术方案11所述的方法，还包括：
根据所述IMEP确定气缸的变化系数（COV）；以及
根据所述COV选择性地诊断所述VVL机构的故障。
技术方案13：如技术方案12所述的方法，还包括根据所述COV的变化选择性地诊断所述VVL机构的故障。
技术方案14：如技术方案12所述的方法，还包括：
选择性地指示已经命令所述VVL机构从高升程模式和低升程模式中的一个转换为高和低升程模式中的另一个；以及
当转换之后的COV的变化小于预定量时，指示所述VVL机构在高和低升程模式中的一个中卡住。
技术方案15：如技术方案14所述的方法，还包括，响应于所述VVL机构卡住的指示，至少进行下列一个：
限制发动机转速；
命令所述VVL机构以默认模式操作；和
亮起指示灯。
技术方案16：如技术方案15所述的方法，其中，所述默认模式是高升程模式。
技术方案17：如技术方案14所述的方法，还包括：
根据转换之后气缸的预定数量的燃烧循环的COV指示所述VVL机构在高和低升程模式中的一个中卡住；
分别确定所述预定数量的燃烧循环的IMEP；以及
根据所述IMEP确定所述COV。
技术方案18：如技术方案12所述的方法，还包括：
选择性地指示已经命令所述VVL机构从高升程模式转换为低升程模式；以及
当在转换之后所述COV未能减小至少预定量时，指示所述VVL机构在所述高升程模式中卡住。
技术方案19：如技术方案12所述的方法，还包括：
选择性地指示已经命令所述VVL机构从低升程模式转换为高升程模式；以及
当在转换之后所述COV未能增大至少预定量时，指示所述VVL机构在所述低升程模式中卡住。
技术方案20：如技术方案11所述的方法，还包括：
根据燃烧循环期间的所述第一和第二发动机转速的平方确定所述气缸燃烧循环的指示功；以及
根据所述指示功和所述发动机的排量确定所述燃烧循环的IMEP。
通过下文提供的详细描述，本发明的更多适用领域将变得显而易见。应当理解，详细描述和特定例子仅仅意图用于说明并且不意图限制发明范围。
附图说明
通过详细描述和附图将更完整地理解本发明，其中：
图lA是根据本发明的示例控制系统的原理框图；
图lB是根据本发明的示例可变气门升程（VVL）系统的示图；
图2-3是根据本发明的示例控制系统的原理框图；
图4是根据本发明的示例滤波模块的原理框图；
图5是根据本发明的示例发动机燃烧模块的原理框图；
图6是根据本发明的示例故障检测模块的原理框图；
图7是根据本发明的检测VVL机构何时在低升程模式中卡住的示例方法的流程图；以及
图8是根据本发明的检测VVL机构何时在高升程模式中卡住的示例方法的流程图。
具体实施方式
下面的描述本质上仅仅是说明性的，并且决不意图限制本发明、其应用或用途。为了清楚起见，图中将使用相同的附图标记表示相似的元件。本文所用的措词"A、B和C中的至少一个"应当解释成意味着使用非专用逻辑"或"的逻辑（A或B或C）。应当理解，方法内的步骤可以以不同顺序执行，只要不改变本发明的原理。
本文所用的术语"模块"可以指的是、属于或包括专用集成电路（ASIC）；电子电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列（FPGA）；执行代码的处理器（共用的、专用的或组）；其它的提供所述功能的适当部件；或上述的一些或全部的组合，例如在单片系统中。术语"模块"可以包括存储由处理器执行的代码的存储器（共用的、专用的或组）。
上文所用的措词"代码"可以包括软件、固件和/或微代码，并且可以指的是程序、例行程序、函数、类和/或对象。上文所用的措词"共用的"意味着来自多个模块的一些或全部代码可以使用单个（共用的）处理器来执行。此外，来自多个模块的一些或全部代码可以由单个（共用的）存储器来存储。上文所用的措词"组"意味着来自单个模块的一些或全部代码可以使用一组处理器来执行。此外，来自单个模块的一些或全部代码可以使用一组存储器来存储。
本文所述装置和方法可以通过由一个或多个处理器执行的一个或多个计算机程序实现。计算机程序包括存储在非暂时性有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括存储数据。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性例子是非易失性存储器、磁存储器和光存储器。
当N齿齿轮的齿经过曲轴位置传感器时，曲轴位置传感器生成脉冲。该N齿齿轮随发动机曲轴旋转。控制模块例如发动机控制模块（ECM）接收脉冲并且根据两个脉冲之间的时段和与这两个脉冲相关的齿之间的旋转距离确定曲轴转速。
该N齿齿轮可以具有例如60个等距齿（即N=60）的间隔。该N齿齿轮可以包括大致等距的58个齿和缺失两个大致等距齿的空隙。因此，每一齿（包括缺失齿）的特定点（例如边缘）可以隔开大致6°（360°/60=6°）的旋转距离。然而，相邻齿之间的旋转距离可以变化。换句话说，两个连续齿的特定点之间的旋转距离可以存在变化。该变化可以归因于例如制造公差、部件-部件之间的变化、磨损和/或一个或多个其它来源。
ECM选择性地习得（learn）N齿齿轮的每对连续齿之间的旋转距离。根据该习得距离和曲轴位置信号中脉冲之间的时段，该控制模块生成发动机转速信号。该ECM还向发动机转速信号应用滤波。该发动机转速信号对应于特定曲轴位置时的瞬时发动机转速。
该ECM根据燃烧循环的预定曲轴位置时的两个或更多瞬时发动机转速的平方确定气缸燃烧循环的指示功。该ECM根据该指示功确定气缸燃烧循环的平均有效指示压力（IMEP）。该ECM根据为预定数量的气缸燃烧循环所确定的预定数量的IMEP确定气缸的变化系数（COV）。
该ECM控制与气缸相关的可变气门升程机构（VVL）的操作。该ECM选择性地命令VVL机构在低和高升程模式之间的操作转换。当以低升程模式操作时，该VVL机构根据随凸轮轴旋转的低升程凸轮凸角的几何外形控制相关气门的打开和关闭。当以高升程模式操作时，该VVL机构根据随凸轮轴旋转的高升程凸轮凸角的几何外形控制该气门的打开和关闭。本发明的ECM根据命令转换之后COV是否变化了至少预定量或百分比，选择性地诊断VVL机构在低升程模式或高升程模式中卡住。
现在参照图lA，给出示例车辆系统100的原理框图。发动机102为车辆产生转矩。经由进气歧管104把空气吸入发动机102中。节气门106可以改变进入进气歧管104的气流。节气门致动模块108（例如电子节气门控制器）控制节气门106的开度。一个或多个燃料喷射器例如燃料喷射器110把燃料与空气混合以形成可燃的空气/燃料混合物。燃料致动模块112控制燃料喷射器（多个）。
气缸114包括与曲轴116连接的活塞（未示出）。虽然把发动机102描写成包括仅气缸114，但是发动机102可以包括一个以上的气缸。气缸114的一个燃烧循环可以包括四个冲程：进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。一个发动机循环包括每一气缸经历一个燃烧循环。
还参照图1B，在进气冲程期间，活塞下降至最低位置，并且可以向气缸114提供空气和燃料。该最低位置可以称作下止点（BDC）位置。空气经由一个或多个进气门例如进气门118进入气缸114。一个或多个排气门例如排气门120也与气缸114相关。仅仅为了论述，将论述单个进气门118和排气门120。
在压缩冲程期间，曲轴116朝着最高位置驱动活塞。在压缩冲程期间，进气门118和排气门120都关闭，并且活塞压缩气缸114内的空气/燃料混合物。该最高位置可以称作上止点（TDC）位置。在各种型式的发动机中，火花塞122可以点燃空气/燃料混合物。火花致动模块124控制火花塞122。
在膨胀冲程期间，空气/燃料混合物的燃烧驱动活塞回至BDC位置，由此可旋转地驱动曲轴116。旋转力（即，转矩）可以是预定点火顺序中下一气缸的燃烧循环的压缩冲程的压缩力来源。在排气冲程期间，由空气/燃料混合物的燃烧产生的废气从气缸114排出。废气经由排气门120从气缸114排出。
由进气凸轮轴126调节进气门118的开启和关闭正时。可以为发动机102的每列气缸装备进气凸轮轴例如进气凸轮轴126。由排气凸轮轴（未示出）调节排气门120的开启和关闭正时。可以为发动机102的每列气缸装备排气凸轮轴。进气凸轮轴（多个）和排气凸轮轴（多个）的旋转通常由曲轴116的旋转驱动，例如通过皮带或链条。
凸轮相位器调节相关凸轮轴的旋转。仅仅举例来说，进气凸轮相位器128（图1A）可以调节进气凸轮轴126的旋转（图1B）。进气凸轮相位器128可以调整进气凸轮轴126的旋转，例如，相对于曲轴116的旋转、相对于活塞的位置、相对于另一凸轮轴，等等。仅仅举例来说，进气凸轮相位器128可以延迟或提前进气凸轮轴126的旋转，由此改变进气门118的打开和关闭正时。相对于曲轴116的旋转调整凸轮轴的旋转可以称为凸轮轴定相。
相位器致动模块130控制进气凸轮相位器128。相位器致动模块130或另一相位器致动模块可以控制其它凸轮相位器的操作。进气凸轮相位器128可以是电力或液压致动的。液压致动凸轮相位器根据供给至凸轮相位器的液压流体（例如，油）的压力进行致动。
可变气门升程（VVL）机构136（图1B）与进气门118相关。仅仅举例来说，VVL机构136可以包括可切换的滚子指状随动件（SRFF）机构。虽然VVL机构136示为且将描述为SRFF，但是，VVL机构136可以包括使相关气门能够提升至一个以上的不连续提升位置的其它类型的气门升程机构。此外，虽然VVL机构136示为且将描述为与进气门118相关，但是，VVL机构136或另一VVL机构可以同样地为排气门120实施。仅仅举例来说，可以为气缸的每个气门装备一个VVL机构。
VVL机构136包括升程调整器138和凸轮随动件140。凸轮随动件140机械接触进气门118的气门杆142。偏压装置143将气门杆142偏压成接触凸轮随动件140。凸轮随动件140还机械接触进气凸轮轴126和升程调整器138。
进气凸轮轴126围绕凸轮轴轴线144旋转。进气凸轮轴126包括多个凸轮凸角，有低升程凸轮凸角例如低升程凸轮凸角146和高升程凸轮凸角例如高升程凸轮凸角148。仅仅举例来说，进气凸轮轴126可以为气缸每个气门包括一个低升程凸轮凸角和一个高升程凸轮凸角。仅仅为了论述，将仅仅论述进气门118的操作。
低和高升程凸轮凸角146和148随进气凸轮轴126旋转。当进气门118开启时，空气可以经由进气道150流入气缸114。当进气门118关闭时，阻断经由进气道150进入气缸114的气流。通过进气凸轮轴126选择性地提升（即打开）和下降（即关闭）进气门118。更具体地说，由低或高升程凸轮凸角146或148打开和关闭进气门118。
接触凸轮随动件140的凸轮凸角朝着气门杆142和升程调整器138的方向向凸轮随动件140施力。升程调整器138是可伸缩的以允许进气门118打开至两个不同位置，低升程位置和高升程位置。升程调整器138可伸缩的程度是以供给升程调整器138的液压流体152的压力为基础。通常，升程调整器138可伸缩的程度随着液压流体152的压力的升高而减小，反之亦然。当升程调整器138的可伸缩性减小时，凸轮随动件140把凸轮凸角的更多的力施加给气门杆142，由此把进气门118开启到更大程度，反之亦然。
可以以预定低升程压力和以预定高升程压力向升程调整器138供给液压流体152从而分别以低升程模式和高升程模式调节进气门118的开启。预定高升程压力大于预定低升程压力。仅仅举例来说，预定低升程压力可以是近似10磅/平方英寸（psi），预定高升程压力可以是近似25psi。流体控制阀154调节液压流体152向升程调整器138的流动。相位器致动模块130可以控制流体控制阀154。流体控制阀154还可以称作油控制阀（OCV）。
在以低升程模式操作期间，低升程凸轮凸角146促使VVL机构136按照低升程凸轮凸角146的几何结构枢转。低升程凸轮凸角146引起的VVL机构136的枢转把进气门118打开第一预定量。在以高升程模式操作期间，高升程凸轮凸角148促使VVL机构136按照高升程凸轮凸角148的几何结构枢转。高升程凸轮凸角148引起的VVL机构136的枢转把进气门118打开第二预定量。第二预定量大于第一预定量。
曲轴位置传感器160（图1A）监测N齿齿轮162并且根据N齿齿轮162的旋转生成曲轴位置信号164。仅仅举例来说，曲轴位置传感器160可以包括可变磁阻（VR）传感器或另一适当类型的曲轴位置传感器。N齿齿轮162随曲轴116旋转。N齿齿轮162包括N个等距齿的间隔。
每当N齿齿轮162的齿（例如齿的上升或下降边）经过曲轴位置传感器160时，曲轴位置传感器160生成曲轴位置信号164中的脉冲。因此，曲轴位置信号164中的每个脉冲可对应于曲轴116的角位移，这个角位移等于360°除以N。仅仅举例来说，N齿齿轮162可以包括60个等距齿（即N=60）的间隔，并且曲轴位置信号164中的每个脉冲因此可以对应于近似6°的曲轴旋转。在不同实施中，可以省略N个齿中的一个或多个。仅仅举例来说，在不同实施中，可以缺失N个齿中的两个。
发动机102传递转矩给变速器170。变速器170可以包括手动变速器、自动变速器、自动手动一体变速器或另一适当类型的变速器。变速器170可以经由变速器输出轴172和传动系统（未示出）传递转矩给一个或多个车轮（未示出）。
虽然N齿齿轮162的连续齿之间的旋转距离应当相等（例如上面例子中的6°），但是连续齿之间的旋转距离可以变化。这个变化可以归因于例如制造公差、部件-部件之间的变化、磨损、传感器变化和/或一个或多个其它来源。
发动机控制模块（ECM）180选择性地习得N齿齿轮162的每对连续齿之间的距离。根据该习得距离和曲轴位置信号164，ECM 180生成第二曲轴位置信号。ECM 180根据第二曲轴位置信号生成发动机转速信号。特定曲轴位置时的发动机转速信号指示曲轴位置时的瞬时发动机转速。
ECM 180根据燃烧循环的预定曲轴位置时的两个或更多瞬时发动机转速的平方分别确定气缸114的燃烧循环的指示功。ECM 180根据指示功和发动机102的排量确定气缸114的燃烧循环的平均有效指示压力（IMEP）。
根据该IMEP，ECM 180可以确定气缸114的将来燃烧循环的单独气缸燃料修正值（ICFC）、诊断燃烧循环期间是否发生发动机不点火、诊断是否出现一个或多个故障和/或确定燃料的驾驶性能指数（DI）。根据该IMEP，ECM 180可以另外或替代地控制一个或多个发动机运转参数。仅仅举例来说，发动机运转参数可以包括以燃烧气缸114内50%的燃料将烧完时的曲轴角（CA50）为基础的凸轮轴定相、进气门和/或排气门致动、点火正时和/或一个或多个其它适当的发动机运转参数。
ECM 180还利用IMEP和为气缸114的在先燃烧循环确定的预定数量的在先IMEP分别确定气缸114的变化系数（COV）。当命令VVL机构136的操作从低升程模式转换为高升程模式或反过来时，ECM 180根据COV的变化选择性地诊断VVL机构136在之前的升程模式中卡住。虽然将论述诊断VVL机构136卡住，但是本发明也适用于与其它气门相关的其它VVL机构。虽然将就VVL机构136论述本发明，但是本发明也适用于连续可变气门升程机构，并且ECM 180根据命令了VVL机构的升程操作变化之后经历的COV的变化选择性地诊断VVL机构的故障。
现在参照图2，给出示例控制系统200的原理框图。控制系统200包括ECM 180和曲轴位置传感器160。ECM 180包括滤波模块202，其根据曲轴位置信号164生成（瞬时）曲轴位置、（瞬时）发动机转速和曲轴加速度的估计值。滤波模块202分别生成曲轴位置信号206、发动机转速信号210和加速度信号214以表示这些估计值。滤波模块202可以利用例如Kalman基滤波器、Chebyshev基滤波器、Butterworth II型基滤波器或另一适当类型的滤波器生成估计值。下面结合图4的示例实施例详细论述滤波模块202。
曲轴位置信号206、发动机转速信号210和/或加速度信号214可以提供给一个或多个模块。这些模块可以包括例如燃料控制模块218、点火控制模块222、节气门控制模块226、气门控制模块230、发动机燃烧模块234、不点火模块238、故障检测模块242和/或一个或多个其它适当的模块。
发动机燃烧模块234根据曲轴位置信号206、发动机转速信号210和/或加速度信号214确定发动机102的气缸燃烧循环的燃烧信息。该燃烧信息共同用244示出。仅仅举例来说，发动机燃烧模块234分别根据燃烧循环的预定曲轴位置时的两个或更多瞬时发动机转速的平方确定气缸114的燃烧循环的指示功。发动机燃烧模块234还确定气缸114的每个其它燃烧循环的指示功。
发动机燃烧模块234根据燃烧循环的指示功确定气缸114的燃烧循环的IMEP。发动机燃烧模块234还根据发动机102的排量确定气缸114的燃烧循环的IMEP。发动机燃烧模块234还确定发动机102的每个其它气缸的每个燃烧事件的指示功和IMEP。
发动机燃烧模块234分别根据与发动机102的预定数量的在先燃烧循环相关的预定数量的IMEP确定气缸114的COV。COV可以等于预定数量的IMEP除以预定数量的IMEP的平均值的标准偏差。下面结合图5的示例实施例详细论述发动机燃烧模块234。
不点火模块238可以根据曲轴位置信号206、发动机转速信号210和/或加速度信号214生成不点火信息。该不点火信息共同用246示出。燃烧信息244和/或不点火信息246可以用于例如调整燃料供给和/或正时、火花正时、节气门106的开度、进气门和/或排气门致动和/或一个或多个其它发动机运转参数。仅仅举例来说，燃料控制模块218、点火控制模块222、节气门控制模块226和气门控制模块230可以根据燃烧信息244、不点火信息246和/或其它信息分别生成提供给燃料致动模块112、火花致动模块124、节气门致动模块108和相位器致动模块130的信号250、254、258和262。气门控制模块230也可以根据燃烧信息、不点火信息246和/或其它信息生成信号266。信号266可以用来指示对气缸114的一个或多个气门的指令升程模式。仅仅举例来说，信号266可以用来命令VVL机构136以高升程模式或以低升程模式操作。
燃料致动模块112根据信号250控制燃料喷射和正时。在火花点火式发动机中，火花致动模块124根据信号254控制火花正时。节气门致动模块108根据信号258控制节气门106的开度。相位器致动模块130根据信号262控制进气凸轮相位器128。相位器致动模块130可以根据信号266控制流体控制阀154从而以指令升程模式操作气缸114的VVL机构136。
故障检测模块242根据曲轴位置信号206、发动机转速信号210、加速度信号214、燃烧信息244和/或不点火信息246可以选择性地诊断一个或多个故障的出现。下面结合图6进一步论述故障检测模块242中的一个。
现在参照图3，给出另一控制系统300的原理框图。控制系统300包括ECM 180和存储器302。在不同实施中，存储器302可以应用在ECM 180内。ECM 180包括时间记录模块306、滤波模块202、速度设置模块310和位置历史模块314。位置历史模块314包括恒定加速度模块318、恒定加速度率（constant jerk）模块322和指数式衰减模块326。存储器302包括时标数组330、齿位置数组334和整理过的齿位置数组338。
时间记录模块306记录曲轴位置信号164中的每个脉冲的时标，例如在曲轴减速事件期间。可以在齿学习过程期间记录这些时标。每个时标可以与N齿齿轮162的其中一个齿相关联。可以根据存储的时标获得曲轴位置、发动机转速和/或加速度信息。
这些时标可以存储在时标数组330中。时标数组330可以包括针对N齿齿轮162的N个齿的每一个的一个时标数组330，并且这些时标可以按齿存储在相关的时标数组330中。这样，特定时标数组可以包括针对N齿齿轮162的一转或多转的相关齿的时标。这N个时标数组中的每一个都包括存储或能够存储时标的M个条目。这M个条目的每一个都与特定发动机循环（即N齿齿轮162的2转）相关。
滤波模块202可以根据来自时间记录模块306、速度设置模块310、位置历史模块314和/或存储器302的信息进行操作。图2的模块218-242也可以根据来自时间记录模块306、速度设置模块310、位置历史模块314和/或存储器302的信息进行操作。
速度设置模块310可以用来为齿学习过程控制发动机转速。齿学习过程可以包括确定N齿齿轮162的每个齿（例如齿的下降边）的位置（例如曲轴角角度）。每个齿的位置可以用来确定相继齿之间的旋转距离。位置历史模块314可以执行齿学习过程并且根据存储在时标数组330中的时标确定位置。这些位置可以都存储在齿位置数组334中。
齿位置数组334可以包括N个齿位置数组334，其中，N等于N齿齿轮162的N。这N个齿位置数组334中的每一个都包括存储或能够存储曲轴位置的X个条目。这X个条目的每一个都与特定发动机循环相关。能够通过恒定加速度模块318、恒定加速度率模块322和/或指数式衰减模块326确定这些位置。
位置历史模块314可以对齿位置数组334的N个齿位置数组的每一个的X个位置条目取平均值以确定N个平均位置。这N个平均位置的每一个对应于为N齿齿轮162的相关齿确定的X个位置条目的平均值。这N个平均位置可以都存储在整理过的齿位置数组338中的N个数组的一个中。
现在参照图4，给出滤波模块202的一个示例实施的原理框图。滤波模块202可以包括例如Kalman滤波器、Butterworth II型滤波器、Chebyshev滤波器或另一适当类型的滤波器。在滤波模块202包括Kalman滤波器的情况中，滤波模块202可以包括用于确定或估计瞬时曲轴位置、瞬时发动机转速和（平均）曲轴加速度的状态估计器。
定义描述发动机102的动态的函数（例如方程式）。这些函数用来生成状态变量（例如瞬时曲轴位置，瞬时发动机转速和曲轴加速度）的估计值。把这些估计值分别与这些状态变量的测定值作比较以生成误差信号，将其进行反馈以修正这些状态变量的将来的估计值。例如，反馈估计与测定瞬时发动机转速之间的误差以修正瞬时发动机转速的将来的估计值。
滤波模块202可以包括位置滤波模块402、转速滤波模块406和加速度滤波模块410。位置、转速和加速度滤波模块402、406和410分别包括位置、转速和加速度计算模块414、418和422。位置、转速和加速度滤波模块402、406和410也分别包括位置、转速和加速度估计模块426、430和434。估计模块426、430和434的输出分别是曲轴位置信号206、发动机转速信号210和加速度信号214。位置、转速和加速度滤波模块402、406和410可以根据来自图3的时间记录模块306、速度设置模块310、位置历史模块314和/或存储器302进行操作。
位置计算模块414从曲轴位置传感器160接收曲轴位置信号164。位置计算模块414根据曲轴位置信号164生成第二曲轴位置信号440。位置估计模块426输出曲轴位置信号206。
误差模块444根据曲轴位置信号206与第二曲轴位置信号440之间的差值生成位置误差信号448。位置误差信号448反馈给位置估计模块426，并且位置估计模块426可以在将来根据位置误差信号448选择性地调整曲轴位置信号206。
转速计算模块418接收曲轴位置信号206。转速计算模块418根据曲轴位置信号206生成第二发动机转速信号452。转速估计模块430输出发动机转速信号210。
误差模块456根据发动机转速信号210与第二发动机转速信号452之间的差值生成转速误差信号460。转速误差信号460反馈给转速估计模块430，并且转速估计模块430可以在将来根据转速误差信号460调整发动机转速信号210。
加速度计算模块418接收发动机转速信号210。加速度计算模块418根据发动机转速信号210生成第二加速度信号464。加速度估计模块434输出加速度信号214。
误差模块468根据加速度信号214与第二加速度信号464之间的差值生成加速度误差信号472。加速度误差信号472反馈给加速度估计模块434，从而加速度估计模块434可以在将来根据加速度误差信号472调整加速度信号214。发动机转速210可以按曲轴位置206存储在例如存储器中。加速度214和/或曲轴位置206也可以存储。
现在参照图5，给出发动机燃烧模块234的一个示例实施的原理框图。发动机燃烧模块234可以包括指示功确定模块502、IMEP确定模块506、缓存模块518和变化系数（COV）确定模块522。
指示功确定模块502从滤波模块202接收发动机转速信号210。指示功确定模块502分别根据燃烧循环的预定曲轴位置时两个或更多发动机转速210的平方确定气缸114的燃烧循环的指示功510。指示功确定模块502确定气缸114的每个燃烧循环的指示功510并且可以确定发动机102的每个其它气缸的每个燃烧循环的指示功510。
仅仅作为第一个例子，指示功确定模块502可以使用下列方程式确定气缸114的燃烧循环的指示功510：
（1）                                                 
式中，W是指示功，ωe是气缸114的燃烧循环的膨胀冲程的第一预定曲轴位置时的第一发动机转速210，ωs是膨胀冲程的第二预定曲轴位置时的第二发动机转速210。第一预定曲轴位置在膨胀冲程中出现得晚于第二预定曲轴位置（即离TDC更远）。仅仅举例来说，第一和第二预定曲轴位置可以分别是TDC后约36度曲轴角（CAD）和TDC后约30 CAD，分别是TDC后40 CAD和TDC后20 CAD或者其它适当的曲轴位置。在不同实施中，第一预定曲轴位置出现在压缩冲程期间，第二预定曲轴位置在膨胀冲程期间出现在第一预定曲轴位置之后。
仅仅作为第二个例子，指示功确定模块502可以使用下列方程式确定气缸114的燃烧循环的指示功510：
（2） 
式中，W是指示功，ωe是气缸114的燃烧循环的膨胀冲程的第一预定曲轴位置时的第一发动机转速210，ωs是膨胀冲程的第二预定曲轴位置时的第二发动机转速210，p是预定（例如标定）增益，q是预定（例如标定）偏差。第一预定曲轴位置在膨胀冲程中出现得晚于第二预定曲轴位置。在不同实施中，第一预定曲轴位置出现在压缩冲程期间，第二预定曲轴位置在膨胀冲程期间出现在第一预定曲轴位置之后。
方程式（2）能够写成矩阵形式：
（3） 
对于Z个燃烧循环期间的大数据组，方程式（3）能够扩展为：
（4） 
指示功确定模块502在确定指示功510时使用的预定增益（p）和预定偏差（q）能够通过采集测定气缸压力数据（利用图1未示出的气缸压力传感器）、采集多个曲轴位置（至少e和s）时的发动机转速210数据（ω1，ω2，……）、根据测定气缸压力数据确定指示功（W1，W2，……）以及针对预定增益和预定偏差求解方程式（4）来确定。 仅仅举例来说，可以使用回归拟合分析求解方程式（4）来确定预定增益和预定偏差。一旦已经确定预定增益和预定偏差，指示功确定模块502就能够在没有测定气缸压力数据和没有气缸压力传感器的情况下确定发动机102运转期间的指示功510。
仅仅作为第三个例子，指示功确定模块502可以使用下列方程式确定气缸114的燃烧循环的指示功510：
（5） 
式中，W是指示功510，ωe是气缸114的燃烧循环的膨胀冲程的第一预定曲轴位置时的第一发动机转速210，ωs是膨胀冲程的第二预定曲轴位置时的第二发动机转速210，ωy是气缸114的燃烧循环的压缩冲程的第三预定曲轴位置时的第三发动机转速210，ωx是压缩冲程的第四预定曲轴位置时的第四发动机转速210。第一预定曲轴位置在膨胀冲程中出现得晚于第二预定曲轴位置，第四预定曲轴位置在压缩冲程中出现得晚于第三预定曲轴位置（即更接近TDC）。仅仅举例来说，第一、第二、第三和第四预定曲轴位置可以分别近似为TDC后36 CAD、TDC后30 CAD、TDC前60 CAD和TDC前24 CAD。
仅仅作为第四个例子，指示功确定模块502可以使用下列方程式确定气缸114的燃烧循环的指示功510：
（6） 
式中，W是指示功510，ωe是气缸114的燃烧循环的膨胀冲程的第一预定曲轴位置时的第一发动机转速210，ωs是膨胀冲程的第二预定曲轴位置时的第二发动机转速210，ωy是气缸114的燃烧循环的压缩冲程的第三预定曲轴位置时的第三发动机转速210，ωx是压缩冲程的第四预定曲轴位置时的第四发动机转速210，p和q分别是第一和第二预定增益，r是预定偏差。第一预定曲轴位置在膨胀冲程中出现得晚于第二预定曲轴位置，第四预定曲轴位置在压缩冲程中出现得晚于第三预定曲轴位置。第一和第二预定增益（p和q）以及预定偏差（r）可以按照与上面结合方程式（2）-（4）描述的类似的方式进行确定。
仅仅作为第五个例子，指示功确定模块502可以使用下列方程式确定气缸114的燃烧循环的指示功510：
（7） 
式中，W是指示功510，ωp、ωq、ωr、ωs、ωt和ωu分别是气缸114的燃烧循环的第一、第二、第三、第四、第五和第六预定曲轴位置时的第一、第二、第三、第四、第五和第六发动机转速210，p、q、r、s、t和u分别是第一、第二、第三、第四、第五和第六预定增益，v是预定偏差。仅仅举例来说，第一、第二、第三、第四、第五和第六预定曲轴位置可以分别近似为TDC前72 CAD、TDC前36 CAD、TDC前24 CAD、TDC后12 CAD、TDC后30 CAD和TDC后36 CAD。第一、第二、第三、第四、第五和第六预定增益（p、q、r、s、t和u）以及预定偏差（v）可以按照与上面结合方程式（2）-（4）描述的类似的方式进行确定。在不同实施中，指示功确定模块502可以使用另一适当的函数或将两个或更多发动机转速210的平方关联至指示功510的映射确定指示功510。
IMEP确定模块506根据气缸114的燃烧循环的指示功510确定气缸114的燃烧循环的IMEP 514。IMEP确定模块506还可以根据发动机102的排量确定IMEP 514。仅仅举例来说，IMEP确定模块506可以设置IMEP 514等于燃烧循环的指示功510除以发动机102的排量。发动机102的排量是可以存储在存储器中的预定值。因为IMEP 514是由特别为气缸114的燃烧事件确定的指示功510确定的，所以IMEP 514可以称作与相对于发动机102的其它气缸确定的相对IMEP相对比的绝对IMEP。
IMEP确定模块506把气缸114的燃烧循环的IMEP 514存储在缓存模块518中。缓存模块518可以包括例如数组、环形或圆形缓存区并且可以包括用于气缸114的预定数量的条目位置。燃烧循环的IMEP 514和气缸114的过去的燃烧循环的IMEP 514可以存储在这些预定数量的条目位置中。这个预定数量可以是大于1的整数。发动机102的其它气缸的IMEP也可以按气缸索引存储在缓存模块518中。
COV确定模块522根据存储在缓存模块518中的气缸114的预定数量的IMEP 514确定气缸114的COV 526。COV确定模块522可以设置COV 526等于预定数量的IMEP 514除以预定数量的IMEP 514的平均值的标准偏差。COV确定模块522输出COV 526。COV 526可以被一个或多个模块使用。
现在参照图6，给出故障检测模块242的一个示例实施的原理框图。故障检测模块242可以包括转换检测模块604、卡住机构指示模块608和补救行动模块612。
转换检测模块604检测何时命令VVL机构136从低升程模式转换为高升程模式或反过来。转换检测模块604可以根据信号266检测已经命令从升程模式的一个转换为升程模式的另一个。仅仅举例来说，当信号266变化时，转换检测模块604可以检测已经命令从升程模式的一个转换为升程模式的另一个。如上所述，信号266可以指示VVL机构136和/或一个或多个其它VVL机构的指令升程模式。
当已经命令从升程模式的一个转换为升程模式的另一个时，转换检测模块604生成转换信号620。仅仅举例来说，当已经命令转换时，转换检测模块604可以设置转换信号620为活动状态。
卡住机构指示模块608确定在已经命令从升程模式的一个转换为升程模式的另一个之后气缸114的VVL机构136是否在之前的升程模式中卡住。一般地说，卡住机构指示模块608确定在已经命令升程模式变化之后是否故障起因于VVL机构136。仅仅举例来说，卡住机构指示模块608确定在已经命令从低升程升模式转换为高升程模式之后VVL机构136是否在低升程模式中卡住。仅仅作为另一个例子，卡住机构指示模块608确定在已经命令从高升程升模式转换为低升程模式之后VVL机构136是否在高升程模式中卡住。
卡住机构指示模块608根据命令转换之后气缸114的COV 526的变化确定已经命令转换之后VVL机构136是否在之前升程模式中卡住。更具体地说，卡住机构指示模块608根据命令转换之后COV 526是否朝着适当方向变化了至少预定量或百分比，确定VVL机构136是否卡住。
仅仅举例来说，响应于指示已经命令转换的转换检测模块604，卡住机构指示模块608可以存储气缸114的COV 526。卡住机构指示模块608可以根据气缸114的存储的COV 526和预定百分比确定基准COV。仅仅举例来说，卡住机构指示模块608可以使用下列方程式设置基准COV：
（8） 
式中，Reference是基准COV，Stored是存储的COV 526，Percentage是预定百分比。仅仅举例来说，预定百分比可以是近似5%或另一适当的值。
卡住机构指示模块608根据指令转换是向高升程模式还是向低升程模式确定上面的方程式（8）中使用加法还是减法。当指令转换是向高升程模式时，卡住机构指示模块608可以选择加法。照这样，当命令从低升程模式向高升程模式转换时，卡住机构指示模块608可以使用下列方程式设置基准COV：
（9） 
式中，Reference是基准COV，Stored是存储的COV 526，Percentage是预定百分比。当指令转换是向低升程模式时，卡住机构指示模块608可以选择减法。照这样，当命令从高升程模式向低升程模式转换时，卡住机构指示模块608可以使用下列方程式设置基准COV：
（10） 
式中，Reference是基准COV，Stored是存储的COV 526，Percentage是预定百分比。
卡住机构指示模块608根据转换之后COV 526与基准COV的比较可以确定指令转换之后VVL机构136是否在之前的升程模式中卡住。仅仅举例来说，当指令转换之后的COV 526大于基准COV，卡住机构指示模块608可以确定VVL机构136在低升程模式中卡住。当指令转换之后的COV 526小于基准COV，卡住机构指示模块608可以确定VVL机构136在高升程模式中卡住。卡住机构指示模块608可以使用当在命令完全的转换之后已经完成至少预定数量的燃烧循环时确定的COV 526。对已经完成预定数量的燃烧循环之后确定的COV 526的使用可以确保从指令转换没有曲解COV 526的值之前的IMEP 514。
当VVL机构136在之前升程模式中卡住时，卡住机构指示模块608生成卡住信号624。仅仅举例来说，当VVL机构136在之前升程模式中卡住时，卡住机构指示模块608可设置卡住信号624为活动状态。卡住机构指示模块608还可以生成卡住信号624或另一信号以指示与VVL机构136相关的气缸114并且VVL机构136是在低升程模式或高升程模式中卡住。
当卡住机构指示模块608指示VVL机构136在之前升程模式中卡住时，补救行动模块612可以采取一个或多个补救行动。仅仅举例来说，补救行动模块612可以限制发动机转速、设置与气缸114的VVL机构136卡住相关的诊断标记、命令发动机102的全部VVL机构以默认升程模式操作（例如高升程模式）、阻止指令升程模式的将来变化和/或亮起预定灯例如故障指示灯（MIL）。在VVL机构卡住时的补救行动例如限制发动机转速可以缓和或阻止发动机部件损害。
现在参照图7，给出流程图，其描述在命令从低升程模式向高升程模式的转换之后确定气缸的VVL机构是否在低升程模式中卡住的示例方法700。控制从704开始，此时，控制生成气缸燃烧循环期间多个曲轴位置时的发动机转速210。
在708，控制根据燃烧循环的预定曲轴位置时两个或更多发动机转速210的平方分别确定气缸燃烧循环的指示功510。仅仅举例来说，控制可以使用方程式（1）、（2）、（5）、（6）、（7）或将两个或更多发动机转速210的平方关联至指示功510的另一适当的函数确定指示功510。
在712，控制根据燃烧循环的指示功510确定气缸燃烧循环的IMEP 514。控制还可以根据发动机102的排量确定燃烧循环的IMEP 514。在716，控制根据IMEP 514确定气缸的COV 526。控制还根据为气缸的过去的燃烧循环确定的气缸的一个或多个在先IMEP 514分别确定COV 526。
在720，控制确定是否已经命令气缸的VVL机构从低升程模式转换为高升程模式。如果为真，控制继续至724；如果为假，控制回到704用于气缸的下一燃烧循环。在724，控制存储COV 526。在728，控制根据存储的COV确定基准COV。此外，控制可以根据预定百分比确定基准COV。当指令转换是从低升程模式到高升程模式时，控制可以使用例如上面的方程式（9）确定基准COV。
在732，控制生成气缸的第二燃烧循环期间多个曲轴位置时的发动机转速210。在736，控制根据第二燃烧循环的预定曲轴位置时两个或更多发动机转速210的平方分别确定气缸的第二燃烧循环的指示功510。仅仅举例来说，控制可以使用方程式（1）、（2）、（5）、（6）、（7）或将两个或更多发动机转速210的平方关联至指示功510的另一适当的函数确定指示功510。
在740，控制根据第二燃烧循环的指示功510确定气缸的第二燃烧循环的IMEP 514。控制还可以根据发动机102的排量确定第二燃烧循环的IMEP 514。在744，控制根据IMEP 514确定COV 526。控制还根据为气缸的过去的燃烧循环确定的气缸的一个或多个在先IMEP 514分别确定COV 526。
在748，控制确定在命令从低升程模式向高升程模式转换之后是否已经经过预定时段。如果为真，控制继续进行752；如果为假，控制回到732用于气缸的下一燃烧循环。仅仅举例来说，该预定时段可以是气缸的预定数量的燃烧循环。燃烧循环的预定数量可以等于或大于用于确定COV 526的IMEP 514的数量。
在752，控制确定气缸的COV 526是否大于基准COV。如果为真，控制就在756指示VVL机构在低升程模式中卡住，并且控制可以结束。如果为假，控制就可以在760指示VVL机构没有卡住，并且控制可以结束。
现在参照图8，给出流程图，其描述在命令从高升程模式向低升程模式的转换之后确定气缸的VVL机构是否在高升程模式中卡住的示例方法800。控制可以执行704-716并进行820。
在820，控制确定是否已经命令气缸的VVL机构从高升程模式转换为低升程模式。如果为真，控制继续至824；如果为假，控制回到704用于气缸的下一燃烧循环。在824，控制存储COV 526。在828，控制根据存储的COV确定基准COV。此外，控制可以根据预定百分比确定基准COV。当指令转换是从高升程模式到低升程模式时，控制可以使用例如上面的方程式（10）确定基准COV。控制然后可以执行732-748并进行852。
在852，控制确定COV 526是否小于基准COV。如果为真，控制就在856指示气缸的VVL机构在高升程模式中卡住，并且控制可以结束。如果为假，控制就可以在860指示VVL机构没有卡住，并且控制可以结束。
能够以多种形式实施本发明的宽泛教导。因此，尽管本发明包含特定例子，但是本发明的真实范围不应当受此限制，因为本领域技术人员一旦研读附图、说明书和下列权利要求，其它改型将变得显而易见。

Claims (20)

1.一种用于车辆的可变气门升程（VVL）机构故障检测系统，包括：
滤波模块，其根据随曲轴旋转的齿轮的齿位置并且根据曲轴位置传感器生成的曲轴位置信号来生成发动机转速；
平均有效指示压力（IMEP）确定模块，其根据燃烧循环期间的第一和第二发动机转速的平方确定发动机气缸的燃烧循环的IMEP；和
卡住机构指示模块，其根据所述IMEP选择性地诊断气缸的可变气门升程机构的故障。
2.如权利要求1所述的系统，还包括变化系数（COV）确定模块，其根据所述IMEP确定气缸的COV，
其中，所述卡住机构指示模块根据所述COV选择性地诊断所述VVL机构的故障。
3.如权利要求2所述的系统，其中，所述卡住机构指示模块根据所述COV的变化选择性地诊断所述VVL机构的故障。
4.如权利要求2所述的系统，还包括转换检测模块，其选择性地指示已经命令所述VVL机构从高升程模式和低升程模式中的一个转换为高和低升程模式中的另一个，
其中，当转换之后的COV的变化小于预定量时，所述卡住机构指示模块指示所述VVL机构在高和低升程模式中的一个中卡住。
5.如权利要求4所述的系统，还包括补救行动模块，其响应于所述VVL机构卡住的指示，至少进行限制发动机转速、命令所述VVL机构以默认模式操作和亮起指示灯中的一个。
6.如权利要求5所述的系统，其中，所述默认模式是高升程模式。
7.如权利要求4所述的系统，其中，所述卡住机构指示模块根据转换之后气缸的预定数量的燃烧循环的COV指示所述VVL机构在高和低升程模式中的一个中卡住，
其中，所述IMEP确定模块分别确定所述预定数量的燃烧循环的IMEP，并且
其中，所述COV确定模块根据所述IMEP确定所述COV。
8.如权利要求2所述的系统，还包括转换检测模块，其选择性地指示已经命令所述VVL机构从高升程模式转换为低升程模式，
其中，当在转换之后所述COV未能减小至少预定量时，所述卡住机构指示模块指示所述VVL机构在所述高升程模式中卡住。
9.如权利要求2所述的系统，还包括转换检测模块，其选择性地指示已经命令所述VVL机构从低升程模式转换为高升程模式，
其中，当在转换之后所述COV未能增大至少预定量时，所述卡住机构指示模块指示所述VVL机构在所述低升程模式中卡住。
10.如权利要求1所述的系统，还包括指示功确定模块，其根据燃烧循环期间的所述第一和第二发动机转速的平方确定所述气缸燃烧循环的指示功，
其中，所述IMEP确定模块根据所述指示功和所述发动机的排量确定所述燃烧循环的IMEP。
11.一种用于车辆的可变气门升程（VVL）机构故障检测方法，包括：
根据随曲轴旋转的齿轮的齿位置并且根据曲轴位置传感器生成的曲轴位置信号来生成发动机转速；
根据燃烧循环期间的第一和第二发动机转速的平方确定发动机气缸的燃烧循环的平均有效指示压力（IMEP）；以及
根据所述IMEP选择性地诊断气缸的可变气门升程机构的故障。
12.如权利要求11所述的方法，还包括：
根据所述IMEP确定气缸的变化系数（COV）；以及
根据所述COV选择性地诊断所述VVL机构的故障。
13.如权利要求12所述的方法，还包括根据所述COV的变化选择性地诊断所述VVL机构的故障。
14.如权利要求12所述的方法，还包括：
选择性地指示已经命令所述VVL机构从高升程模式和低升程模式中的一个转换为高和低升程模式中的另一个；以及
当转换之后的COV的变化小于预定量时，指示所述VVL机构在高和低升程模式中的一个中卡住。
15.如权利要求14所述的方法，还包括，响应于所述VVL机构卡住的指示，至少进行下列一个：
限制发动机转速；
命令所述VVL机构以默认模式操作；和
亮起指示灯。
16.如权利要求15所述的方法，其中，所述默认模式是高升程模式。
17.如权利要求14所述的方法，还包括：
根据转换之后气缸的预定数量的燃烧循环的COV指示所述VVL机构在高和低升程模式中的一个中卡住；
分别确定所述预定数量的燃烧循环的IMEP；以及
根据所述IMEP确定所述COV。
18.如权利要求12所述的方法，还包括：
选择性地指示已经命令所述VVL机构从高升程模式转换为低升程模式；以及
当在转换之后所述COV未能减小至少预定量时，指示所述VVL机构在所述高升程模式中卡住。
19.如权利要求12所述的方法，还包括：
选择性地指示已经命令所述VVL机构从低升程模式转换为高升程模式；以及
当在转换之后所述COV未能增大至少预定量时，指示所述VVL机构在所述低升程模式中卡住。
20.如权利要求11所述的方法，还包括：
根据燃烧循环期间的所述第一和第二发动机转速的平方确定所述气缸燃烧循环的指示功；以及
根据所述指示功和所述发动机的排量确定所述燃烧循环的IMEP。
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