CN103775206B - 泄漏和堵塞诊断系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及泄漏和堵塞诊断系统和方法。公开了用于车辆的诊断系统。第一差模块基于在第一二次空气喷射（SAI）气门处测量的第一压力以及所述第一压力的先前值来产生第一差。第一加法模块基于在预定时段期间产生的所述第一差的值之和来产生第一累积差。第二差模块基于在第二SAI气门处测量的第二压力以及所述第二压力的先前值来产生第二差。第二加法模块基于在所述预定时段期间产生的所述第二差的值之和来产生第二累积差。故障指示模块基于所述第一和第二累积差来选择性地指示在所述第一和第二SAI气门中的一个的下游存在故障。

Description

泄漏和堵塞诊断系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年10月19日提交的美国临时申请序列号61/716,055的权益。上述申请的公开内容被全部并入本文以供参考。
技术领域
本公开涉及内燃发动机，且更具体地涉及用于具有两个二次空气喷射气门的车辆的诊断系统和方法。
背景技术
这里提供的背景描述是用于大体呈现本公开背景的目的。本发明人在这个背景技术部分中所描述的工作以及在申请时没有作为现有技术被描述的各方面既不明确地也不暗示地被认为是抵触本公开内容的现有技术。
发动机燃烧空气/燃料混合物以产生用于车辆的驱动扭矩。空气通过节气门和进气歧管被吸入到发动机中。燃料由一个或多个燃料喷射器提供。空气/燃料混合物在发动机的一个或多个汽缸内燃烧。空气/燃料混合物的燃烧可例如由燃料的喷射和/或火花塞所提供的火花来启动。空气/燃料混合物的燃烧产生排气气体。排气气体从汽缸被驱出到排气系统。
该排气系统包括催化器（例如，三元催化转化器），该催化器与排气气体的各种成分反应。然而当催化器的温度小于预定起燃温度时，催化器可能不能反应。因此当催化器温度很可能小于预定起燃温度时，催化器的反应能力可能在发动机发动（例如，钥匙接通）之后短暂地受限。
发动机控制模块（ECM）控制发动机的扭矩输出。仅作为示例，ECM基于驾驶员输入和/或其他输入来控制发动机的扭矩输出。ECM还控制各个发动机参数，以当催化器温度小于预定起燃温度时暖热该催化器。仅作为示例，ECM可延迟火花正时，以提供排气气体中的烃。排气系统中的烃的氧化产生热，该热暖热该催化器。
经由烃氧化产生的热的量受排气系统中氧气的量限制。二次空气泵可将空气直接泵送到汽缸盖中。由二次空气泵传输的空气增加排气系统中氧气的量。ECM控制二次空气泵的操作，以控制排气系统中烃的氧化并且暖热该催化器。
发明内容
用于车辆的诊断系统包括第一和第二差模块、第一和第二加法模块、以及故障指示模块。第一差模块基于在第一二次空气喷射（SAI）气门处测量的第一压力以及所述第一压力的先前值来产生第一差。第一加法模块基于在预定时段期间产生的所述第一差的值之和来产生第一累积差。第二差模块基于在第二SAI气门处测量的第二压力以及所述第二压力的先前值来产生第二差。第二加法模块基于在所述预定时段期间产生的所述第二差的值之和来产生第二累积差。故障指示模块基于所述第一和第二累积差来选择性地指示在所述第一和第二SAI气门中的一个的下游存在故障。
在其他特征中，诊断系统还包括：第一平均模块，所述第一平均模块产生在所述预定时段期间产生的所述第一差的值的第一平均值；以及第二平均模块，所述第二平均模块产生在所述预定时段期间产生的所述第二差的值的第二平均值，并且所述故障指示模块基于所述第一和第二平均值选择性地指示存在故障。
仍在其他特征中，所述故障指示模块基于所述第一和第二平均值之差来选择性地指示存在故障。
在进一步特征中，所述故障指示模块基于所述第一和第二平均值之差除以所述第一和第二平均值中的较大者来选择性地指示存在故障。
仍在进一步特征中，所述故障指示模块基于第一值加上第二值来选择性地指示存在故障，所述第一值等于1，所述第二值等于所述第一和第二平均值之差除以所述第一和第二平均值中的较大者。
在其他特征中，在下述情况中的一种下所述故障指示模块指示存在故障：（i）第一值小于第三值，所述第三值等于1减去第一预定量；以及（ii）第一值大于第四值，所述第四值等于1加上第二预定值。
仍在其他特征中，当所述第一值在所述第三值和第四值之间时，所述故障指示模块指示不存在故障。
在进一步特征中，所述故障指示模块基于所述第一和第二平均值之差的绝对值选择性地指示存在故障。
在其他特征中，系统包括：诊断系统；第一和第二SAI气门；以及SAI泵，所述SAI泵将环境空气经由所述第一和第二SAI气门泵送到发动机的排气系统中。
仍在其他特征中，所述诊断系统还包括监测模块，所述监测模块在所述故障指示模块指示存在故障时点亮故障指示灯。
诊断方法包括：基于在第一二次空气喷射（SAI）气门处测量的第一压力以及所述第一压力的先前值来产生第一差；基于在预定时段期间产生的所述第一差的值之和来产生第一累积差；基于在第二SAI气门处测量的第二压力以及所述第二压力的先前值来产生第二差；基于在所述预定时段期间产生的所述第二差的值之和来产生第二累积差；以及基于所述第一和第二累积差来选择性地指示在所述第一和第二SAI气门中的一个的下游存在故障。
在其他特征中，所述诊断方法还包括：产生在所述预定时段期间产生的所述第一差的值的第一平均值；产生在所述预定时段期间产生的所述第二差的值的第二平均值；以及基于所述第一和第二平均值选择性地指示存在故障。
仍在其他特征中，所述诊断方法还包括：基于所述第一和第二平均值之差来选择性地指示存在故障。
在进一步特征中，所述诊断方法还包括：基于所述第一和第二平均值之差除以所述第一和第二平均值中的较大者来选择性地指示存在故障。
仍在进一步特征中，所述诊断方法还包括：基于第一值加上第二值来选择性地指示存在故障，所述第一值等于1，所述第二值等于所述第一和第二平均值之差除以所述第一和第二平均值中的较大者。
在其他特征中，所述诊断方法还包括在下述情况中的一种下时指示存在故障：（i）第一值小于第三值，所述第三值等于1减去第一预定量；以及（ii）第一值大于第四值，所述第四值等于1加上第二预定值。
仍在其他特征中，所述诊断方法还包括：当所述第一值在所述第三值和第四值之间时，指示不存在故障。
在进一步特征中，所述诊断方法还包括：基于所述第一和第二平均值之差的绝对值选择性地指示存在故障。
仍在进一步特征中，所述诊断方法还包括：触发SAI泵，以将环境空气经由所述第一和第二SAI气门泵送到发动机的排气系统中。
在进一步特征中，所述诊断方法还包括：响应于存在故障的指示来点亮故障指示灯。
本发明还具体提供了以下技术方案。
方案1. 一种用于车辆的诊断系统，所述诊断系统包括：
第一差模块，所述第一差模块基于在第一二次空气喷射（SAI）气门处测量的第一压力以及所述第一压力的先前值来产生第一差；
第一加法模块，所述第一加法模块基于在预定时段期间产生的所述第一差的值之和来产生第一累积差；
第二差模块，所述第二差模块基于在第二SAI气门处测量的第二压力以及所述第二压力的先前值来产生第二差；
第二加法模块，所述第二加法模块基于在所述预定时段期间产生的所述第二差的值之和来产生第二累积差；以及
故障指示模块，所述故障指示模块基于所述第一和第二累积差来选择性地指示在所述第一和第二SAI气门中的一个的下游存在故障。
方案2. 根据方案1所述的诊断系统，还包括：
第一平均模块，所述第一平均模块产生在所述预定时段期间产生的所述第一差的值的第一平均值；以及
第二平均模块，所述第二平均模块产生在所述预定时段期间产生的所述第二差的值的第二平均值；
其中，所述故障指示模块基于所述第一和第二平均值选择性地指示存在故障。
方案3. 根据方案2所述的诊断系统，其中，所述故障指示模块基于所述第一和第二平均值之差来选择性地指示存在故障。
方案4. 根据方案3所述的诊断系统，其中，所述故障指示模块基于所述第一和第二平均值之差除以所述第一和第二平均值中的较大者来选择性地指示存在故障。
方案5. 根据方案3所述的诊断系统，其中，所述故障指示模块基于第一值加上第二值来选择性地指示存在故障，所述第一值等于1，所述第二值等于所述第一和第二平均值之差除以所述第一和第二平均值中的较大者。
方案6. 根据方案5所述的诊断系统，其中，在下述情况中的一种下所述故障指示模块指示存在故障：（i）第一值小于第三值，所述第三值等于1减去第一预定量；以及（ii）第一值大于第四值，所述第四值等于1加上第二预定值。
方案7. 根据方案6所述的诊断系统，其中，当所述第一值在所述第三值和第四值之间时，所述故障指示模块指示不存在故障。
方案8. 根据方案2所述的诊断系统，其中，所述故障指示模块基于所述第一和第二平均值之差的绝对值选择性地指示存在故障。
方案9. 一种系统，所述系统包括：
根据方案1所述的诊断系统；
第一和第二SAI气门；以及
SAI泵，所述SAI泵将环境空气经由所述第一和第二SAI气门泵送到发动机的排气系统中。
方案10. 根据方案1所述的诊断系统，还包括监测模块，所述监测模块在所述故障指示模块指示存在故障时点亮故障指示灯。
方案11. 一种用于车辆的诊断方法，所述诊断方法包括：
基于在第一二次空气喷射（SAI）气门处测量的第一压力以及所述第一压力的先前值来产生第一差；
基于在预定时段期间产生的所述第一差的值之和来产生第一累积差；
基于在第二SAI气门处测量的第二压力以及所述第二压力的先前值来产生第二差；
基于在所述预定时段期间产生的所述第二差的值之和来产生第二累积差；以及
基于所述第一和第二累积差来选择性地指示在所述第一和第二SAI气门中的一个的下游存在故障。
方案12. 根据方案11所述的诊断方法，还包括：
产生在所述预定时段期间产生的所述第一差的值的第一平均值；
产生在所述预定时段期间产生的所述第二差的值的第二平均值；以及
基于所述第一和第二平均值选择性地指示存在故障。
方案13. 根据方案12所述的诊断方法，还包括：基于所述第一和第二平均值之差来选择性地指示存在故障。
方案14. 根据方案13所述的诊断方法，还包括：基于所述第一和第二平均值之差除以所述第一和第二平均值中的较大者来选择性地指示存在故障。
方案15. 根据方案13所述的诊断方法，还包括：基于第一值加上第二值来选择性地指示存在故障，所述第一值等于1，所述第二值等于所述第一和第二平均值之差除以所述第一和第二平均值中的较大者。
方案16. 根据方案15所述的诊断方法，还包括在下述情况中的一种下指示存在故障：（i）第一值小于第三值，所述第三值等于1减去第一预定量；以及（ii）第一值大于第四值，所述第四值等于1加上第二预定值。
方案17. 根据方案16所述的诊断方法，还包括：当所述第一值在所述第三值和第四值之间时，指示不存在故障。
方案18. 根据方案12所述的诊断方法，还包括：基于所述第一和第二平均值之差的绝对值选择性地指示存在故障。
方案19. 根据方案11所述的诊断方法，还包括：触发SAI泵，以将环境空气经由所述第一和第二SAI气门泵送到发动机的排气系统中。
方案20. 根据方案11所述的诊断方法，还包括：响应于存在故障的指示来点亮故障指示灯。
从下文提供的具体说明将显而易见到本公开的其他应用领域。应该理解的是，详细描述和具体示例仅用于描述目的并且不试图限制本公开的范围。
附图说明
从详细描述和附图将更加全面地理解本公开，附图中：
图1A-1B包括根据本公开的发动机系统的功能框图；
图2是根据本公开的示例性故障诊断模块的功能框图；以及
图3是描述根据本公开的诊断在两个SAI气门之一的下游是否存在故障的示例性方法的流程图。
具体实施方式
发动机内的空气/燃料混合物的燃烧产生排气，所述排气包括烃、碳氧化物、氮氧化物、水和其他副产物。在排气从车辆被驱出之前，催化器与该排气的成分反应。例如，催化器氧化排气中的烃。
催化器氧化烃的能力可受排气中氧气的量限制。二次空气喷射（SAI）泵在该催化器上游将环境空气泵送到排气中。由SAI泵提供的附加氧气提高了催化器氧化烃的能力。
SAI泵将环境空气通过第一和第二SAI气门泵送到排气中。第一和第二压力传感器测量在第一和第二SAI气门处的压力。由第一和第二压力传感器测量的压力可随着发动机将排气从其汽缸驱出而改变。
根据本公开的控制模块（例如，发动机控制模块）确定在预定时段期间由第一压力传感器测量的压力的第一变化，并且基于该第一变化产生第一差。控制模块还确定在预定时段期间由第二压力传感器测量的压力的第二变化，并且基于该第二变化产生第二差。控制模块基于所述第一差和第二差来选择性地诊断第一和第二SAI气门中的一个的下游的故障。
现参考图1A-1B，示出了示例性发动机系统100的功能框图。发动机系统100包括发动机102，所述发动机燃烧空气/燃料混合物以产生驱动扭矩。空气通过节气门106被抽吸到进气歧管104中。节气门致动器模块108控制节气门106的开度，并且因此控制进入到发动机102中的空气流。
来自进气歧管104的空气被吸入到发动机102的汽缸中。虽然发动机102可包括多个汽缸，但是为了描述目的，仅示出了单个代表性汽缸110。仅作为示例，发动机102可以包括1、2、3、4、5、6、8、10和/或12个汽缸。来自进气歧管104的空气通过相关进气门112被吸入到汽缸110中。
发动机控制模块（ECM）130控制由燃料喷射器114喷射的燃料量（例如，质量）以及燃料的喷射正时。更具体地，燃料致动器模块116基于来自ECM 130的信号来控制燃料喷射器114的开度。燃料喷射器114可将燃料直接喷射到汽缸110中，如图1A所示。在其他实施方式中，燃料喷射器114可在中心位置将燃料喷射到进气歧管104中，或者可在多个位置（例如，在每个汽缸的进气门附近）将燃料喷射到进气歧管104中。
所喷射的燃料与空气混合，并且形成空气/燃料混合物。活塞在汽缸110内升高，并且在汽缸110内压缩空气/燃料混合物。基于来自ECM 130的信号，火花致动器模块118激活火花塞120，该火花塞启动空气/燃料混合物的燃烧。在其他发动机系统中，火花塞120可不必启动燃烧。可以相对于活塞在其最顶部位置（被称为上止点（TDC））的时间来规定火花正时，在所述上止点处，空气/燃料混合物被最大程度地压缩。
空气/燃料混合物的燃烧向下驱动活塞，并且所述活塞可旋转地驱动曲轴（未示出）。活塞向下驱动曲轴，直到活塞达到被称为下止点（BDC）的最底部位置。然后，活塞再次开始向上运动并且将燃烧副产物驱出通过与汽缸110相关的排气门122。燃烧副产物经由排气系统124（见图1B）从车辆被排出。
进气门112由进气凸轮轴126控制，排气门122由排气凸轮轴128控制。在其他实施方式中，多个进气凸轮轴可控制每缸的多个进气门，和/或可控制多个汽缸组的进气门。类似地，多个排气凸轮轴可控制每缸的多个排气门，和/或可控制多个汽缸组的排气门。
进气凸轮移相器132控制进气凸轮轴126，且因此控制进气门112的开度（例如，升程、正时和持续时间）。排气凸轮移相器134控制排气凸轮轴128，且因此控制排气门122的开度（例如，升程、正时和持续时间）。移相器致动器模块135基于来自ECM 130的信号来控制进气凸轮移相器132和排气凸轮移相器134。虽然示出并讨论了基于凸轮轴的进气门和排气门控制系统，但是可使用无凸轮进气门和/或排气门致动。
参考图1B，由发动机102输出的排气被提供给排气系统124。发动机102的汽缸可设置成一个汽缸组、两个汽缸组、或更多数量的汽缸组。每个汽缸组将排气输出至排气歧管（也称为集管或汽缸盖）。例如，在发动机102的汽缸设置成两个汽缸组的情况下，其中一个汽缸组将排气输出至第一排气歧管136，并且另一汽缸组将排气输出至第二排气歧管138。具有单个汽缸组的发动机可将排气输出至一个排气歧管。
通常，排气从排气歧管流动至催化器140，例如三元催化器或氧化催化器。催化器140与排气的各种成分反应，以减少排气中这些成分的量。例如，催化器140氧化排气中的烃。
二次空气喷射（SAI）泵144在催化器140的上游将环境空气泵送到排气系统124中。由SAI泵144传输的空气可例如从节气门106和空气过滤器（未示出）之间的位置被吸入。
SAI泵144将空气经由第一和第二SAI气门148和152泵送到排气系统124中。SAI致动器模块156基于来自ECM 130的信号来控制SAI泵144处于ON还是OFF。SAI致动器模块156还可基于来自ECM 130的信号来控制第一和第二SAI气门148和152打开还是关闭。
第一压力传感器160测量在第一SAI气门148处的第一压力。例如，第一压力传感器160可定位在第一SAI气门148打开以及关闭所处部位的上游。第二压力传感器164测量在第二SAI气门152处的第二压力。例如，第二压力传感器164可定位在第二SAI气门152打开以及关闭所处部位的上游。在各个实施方式中，第一压力传感器160和第一SAI气门148可一起被实施为SAI气门/传感器单元168，并且第二压力传感器164和第二SAI气门152可一起被实施为SAI气门/传感器单元172。
虽然讨论了定位在相关SAI气门打开以及关闭所处部位的上游的压力传感器，但是在各个实施方式中，压力传感器可定位在相关SAI气门打开以及关闭所处部位的下游。此外，虽然示出了具有两个排气歧管（第一和第二排气歧管136和138）的发动机系统，但是本申请还可适用于具有单个排气歧管、两个SAI气门以及两个压力传感器的发动机系统。
在排气系统124中经由烃氧化产生的热的量受排气系统124中氧气的量限制。由SAI泵144传输的空气增加了排气系统124中的氧气的量，且因此增加了经由烃氧化实现的产热能力。
再次参考图1A，ECM 130基于驾驶员输入和其他输入来调节发动机102的扭矩输出。驾驶员输入可包括例如加速器踏板位置、制动器踏板位置、巡航控制输入和/或其他合适驾驶员输入。其他输入例如可包括来自各个传感器的输入和/或来自其他模块（未示出）的输入，所述模块例如是变速器控制模块、混合动力控制模块以及底盘控制模块。
ECM 130包括诊断模块180，该诊断模块确定并指示在第一和第二SAI气门148和152中的一个的下游是否存在泄漏或堵塞。诊断模块180基于由第一和第二压力传感器160和164测量的第一和第二压力来确定是否存在泄漏或堵塞。当存在泄漏或堵塞时，诊断模块180启动一个或多个补救动作，例如点亮故障指示灯（MIL）184和/或一个或多个其他合适补救动作。
现参考图2，示出了诊断模块180的示例性实施方式的功能框图。采样模块204分别从第一和第二压力传感器160和164来接收第一和第二压力信号208和212。采样模块204以预定采样率采样第一和第二压力信号208和212，以分别产生第一和第二压力样本216和220。仅作为示例，预定采样率可大约为每6.25毫秒（ms）一次或者其他合适速率。采样模块204还可滤波、缓冲或执行一个或多个其他信号处理功能，以产生第一和第二压力样本216和220。
第一延迟模块224接收第一压力样本216，并且将第一压力样本216的先前（例如，上一）值作为先前第一压力228输出。因此，先前第一压力228可对应于第一压力样本216的上一值。仅作为示例，第一延迟模块224可包括单件式/一单元式（"one-unit"）先进先出（FIFO）缓冲器。
第一差模块232基于先前第一压力228和第一压力样本216之差来产生第一差236。例如，第一差模块232可将第一差236设定成等于先前第一压力228和第一压力样本216之差的绝对值。
第一加法模块240基于在发动发动机102之后的预定时段期间产生的第一差236的值来产生第一累积差244。例如，第一加法模块240可将第一累积差244设置成等于在预定时段期间产生的第一差236的值之和。
当在发动发动机102之后第一和第二SAI气门148和152被指令打开并且SAI泵144被指令接通时，计时器模块248可重置并启动计时器值252。当计时器值252处于第一和第二预定值之间时产生的第一差236的值可被用于产生第一累积差244。当计时器值252小于第一预定值时以及当计时器值252大于第二预定值时产生的第一差236的值可被免除用于产生第一累积差244。由此，第一累积差244可基于在处于第一和第二预定值之间的预定时段期间产生的第一差236的值之和被设定。仅作为示例，所述第一预定值可对应于大约5秒或更少或其他合适值，并且第二预定值可对应于大约20秒、大约25秒或其他合适值。虽然示出并讨论了使用计时器，但是在各个实施方式中可计数大量的样本/值并且可使用第一和第二预定数量的样本。
第一平均模块256可基于第一累积差244产生第一平均值260。第一平均模块256可将第一平均值260设置成等于在预定时段期间产生的第一差236的值的平均值。例如，第一平均模块256可将第一平均值260设定成等于：第一累积差244除以在产生第一累积差244时使用的第一差236的值的数量。
第二延迟模块264接收第二压力样本220，并且将第二压力样本220的先前（例如，上一）值作为先前第二压力268输出。因此，先前第二压力268可对应于第二压力样本220的上一值。仅作为示例，第二延迟模块264可包括单件式/一单元式FIFO缓冲器。
第二差模块272基于先前第二压力268和第二压力样本220之差来产生第二差276。例如，第二差模块272可将第二差276设定成等于先前第二压力268和第二压力样本220之差的绝对值。
第二加法模块280基于在发动发动机102之后的预定时段期间产生的第二差276的值来产生第二累积差284。例如，第二加法模块280可将第二累积差284设定成等于在处于第一和第二预定值之间的预定时段期间产生的第二差276的值之和。
第二平均模块288基于第二累积差284产生第二平均值292。第二平均模块288可将第二平均值292设定成等于在预定时段期间产生的第二差276的值的平均值。例如，第二平均模块288可将第二平均值292设定成等于：第二累积差284除以在产生第二累积差284时使用的第二差276的值的数量。
故障指示模块296确定并指示在第一和第二SAI气门148和152中的（仅）一个的下游是否存在泄漏或堵塞。泄漏包括在SAI气门下游的泄漏以及SAI气门的断开。
故障指示模块296可基于第一平均值260和第二平均值292确定是否存在泄漏或堵塞。当在第一和第二SAI气门148和152中的一个的下游存在泄漏或堵塞时，第一和第二平均值260和292之差可以被测量。当在第一和第二SAI气门148和152的下游不存在泄漏或堵塞时，第一和第二平均值260和292可以是大约相等的。
例如，故障指示模块296可基于第一和第二平均值260和292产生平均比，并且基于该平均比确定是否存在泄漏或堵塞。故障指示模块296可例如使用下述方程来确定平均比：
其中Average Ratio是平均比，First Average是第一平均值260，Second Average是第二平均值292，并且Max表示使用第一和第二平均值260和292中的较大者。加1可确保该平均比将是在0和2之间的正值（而不是在-1和+1之间的带符号值），这可简化进一步的计算。
故障指示模块296可确定当平均比比1小至少第一预定量或者比1大第二预定量时存在泄漏或堵塞。故障指示模块296可确定当平均比处于相对于1的第一和第二预定量内时不存在泄漏或堵塞。换言之，故障指示模块296可确定当平均比小于第五预定值（其小于1）或者大于第六预定值（其大于1）时存在泄漏或堵塞。故障指示模块可确定当平均比处于第五和第六预定值之间时不存在泄漏或堵塞。
另外或替代地，故障指示模块296可基于第一和第二平均值260和292来确定是否存在泄漏或堵塞。故障指示模块296可基于第一和第二平均值260和292之差来确定是否存在泄漏或堵塞。例如，故障指示模块296可确定当第一和第二平均值260和292之差小于第三预定值或大于第四预定值时存在泄漏或堵塞。故障指示模块296可确定当第一和第二平均值260和292之差处于第三预定值和第四预定值之间时不存在泄漏或堵塞。仅作为示例，第三和第四预定值中的一个可大于零，而第三和第四预定值中的另一个可小于零。
另外或替代地，故障指示模块296可基于第七预定值与第一和第二平均值260和292之差的绝对值的比较来确定是否存在泄漏或堵塞。例如，故障指示模块296可确定当第一和第二平均值260和292之差的绝对值大于第七预定值时存在泄漏或堵塞。故障指示模块296可确定当第一和第二平均值260和292之差的绝对值小于第七预定值时不存在泄漏或堵塞。
故障指示模块296可产生故障信号300以指示是否已经确定存在泄漏或堵塞。故障指示模块296例如可在不存在泄漏或堵塞时将故障信号300设置为第一状态。故障指示模块296例如可在存在泄漏或堵塞时将故障信号300设置为第二状态。例如，在存在泄漏或堵塞时，故障指示模块296可将预定诊断故障码（DTC）设置到存储器304中。预定DTC与在第一和第二SAI气门148和152中的一个的下游的泄漏或堵塞的存在性相关。基于该相关，车辆维护者可容易地识别在第一和第二SAI气门148和152中的一个的下游存在泄漏或堵塞。
监测模块308可监测存储器304。当故障指示模块296指示在第一和第二SAI气门148和152中的一个的下游存在泄漏或堵塞时，监测模块308可启动一个或多个补救动作。例如，响应于故障指示模块296指示在第一和第二SAI气门148和152中的一个的下游存在泄漏或堵塞，监测模块308可点亮MIL 184和/或采取一个或多个其他合适补救动作。
在各个实施方式中，故障指示模块296还可确定或指示在第一SAI气门148的下游是否存在泄漏或堵塞或者在第二SAI气门152的下游是否存在泄漏或堵塞。例如，在包括两个汽缸组的实施方式中，故障指示模块296可确定当平均比小于1时在第一SAI气门148的下游存在泄漏或堵塞。故障指示模块296可确定当平均比大于1时在第二SAI气门152的下游存在泄漏或堵塞。如果使用第一和第二平均值260和292之差，那么故障指示模块296可确定当第一平均值260小于第二平均值292时在第一SAI气门148的下游存在泄漏或堵塞。故障指示模块296可确定当第二平均值292小于第一平均值260时在第二SAI气门152的下游存在泄漏或堵塞。在各个实施方式中，故障指示模块296可产生指示在第一SAI气门148的下游是否存在泄漏或堵塞或者在第二SAI气门152的下游是否存在泄漏或堵塞的独立故障信号（例如，DTC）。
现参考图3，示出了描述诊断第一和第二SAI气门148和152中的一个下游的故障的示例性方法的流程图。当在发动（例如，钥匙接通）发动机102之后第一和第二SAI气门148和152被指令打开并且SAI泵144被指令接通时，控制过程可在404开始。在404，计时器模块248重置并启动计时器值252。
在408，采样模块204采样第一和第二压力信号208和212，并且输出第一和第二压力样本216和220。采样模块204以预定采样率采样第一和第二压力信号208和212。第一和第二延迟模块224和264还可在408更新先前第一和第二压力228和268。
第一和第二差模块232和272在412确定第一和第二差236和276。第一差模块232基于第一压力样本216和先前第一压力228之差来确定第一差236。第二差模块272基于第二压力样本220和先前第二压力268之差来确定第二差276。例如，第一和第二差模块232和272可分别将第一和第二差236和276设置成等于所述差的绝对值。
在416，第一和第二加法模块240和280可确定计时器值252是否大于第一预定值。如果是，则该控制过程可在420继续。如果否，则第一和第二差236和276可不分别加到第一和第二累积差244和284，并且控制过程可返回到408。
在420，第一和第二加法模块240和280可确定计时器值252是否小于第二预定值。如果否，则控制过程可在428继续。如果是，则第一和第二加法模块240和280可在424分别将第一和第二差236和276加到第一和第二累积差244和284，并且控制过程可返回到408。
第一和第二平均模块256和288在428分别基于第一和第二累积差244和284来确定第一和第二平均值260和292。第一平均模块256可将第一平均值260设置成等于：第一累积差244除以用于确定第一累积差244的第一差236的值的数量。第二平均模块288可将第二平均值292设置成等于：第二累积差284除以用于确定第二累积差284的第二差276的值的数量。
在430，故障指示模块296可基于第一和第二平均值260和292来确定平均比，如上文所述的。虽然如上文所述结合图3的示例讨论了平均比的确定和使用，但是在第一和第二SAI气门148和152中的一个的下游是否存在泄漏或堵塞的诊断可基于第一和第二平均值260和292的比较或者第一和第二平均值260和292之差的绝对值被作出。
故障指示模块296可在432确定平均比是否比1小至少第一预定量或者比1大至少第二预定量。如果是，则故障指示模块296可在436确定并指示在第一和第二SAI气门148和152中的一个的下游存在泄漏或堵塞。可响应于存在泄漏或堵塞的指示来采取一个或多个补救动作，例如点亮MIL 184和/或一个或多个其他合适补救动作。如果否，则故障指示模块296可在440确定并指示在第一和第二SAI气门148和152中的一个的下游不存在泄漏或堵塞。控制过程可在436或440之后结束。虽然控制过程被示出并描述为结束了，但是图3可以是一个控制环的说明，并且控制环可定期地执行，例如车辆的每个钥匙循环执行一次。
前文描述实质上仅是说明性的并且决不试图限制本公开、其应用或使用。能够以各种形式来实施本公开的广泛教导。因此，虽然本公开包括具体示例，但是不应该将本公开的真实范围限制于此，这是因为一旦学习了附图、说明书以及所附权利要求，则将显而易见到其他改型。为了清楚的目的，在附图中将使用相同附图标记指代类似元件。如本文使用的，短语“A、B和C中的至少一个”应被解释为使用非排他性逻辑“或”的逻辑（A或B或C）。应理解方法中的一个或更多个步骤可以按不同顺序（或同时）被执行而不改变本公开的原理。
在本申请中，包括以下的定义，术语“模块”可以替换为术语“电路”。术语“模块”可以指以下器件的一部分或包含以下器件：专用集成电路（ASIC）；数字、模拟或混合模/数离散电路；数字、模拟或混合模/数集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列（FPGA）；执行代码的处理器（共享、专用或成组）；存储由处理器执行的代码的存储器（共享、专用或成组）；提供描述的功能的其他合适的硬件部件；或上述器件的一些或全部的组合，诸如在片上系统中。
上面使用的术语“代码”可以包含软件、固件和/或微代码，并且可以涉及程序、例程、函数、类和/或对象。术语“共享的处理器”涵盖执行来自多个模块的一些或全部代码的单个处理器。术语“成组的处理器”涵盖与附加处理器一起执行来自一个或多个模块的一些或全部代码的处理器。术语“共享的存储器”涵盖存储来自多个模块的一些或全部代码的单个存储器。术语“成组的存储器”涵盖与附加存储器一起存储来自一个或多个模块的一些或全部代码的存储器。术语“存储器”可以是术语“计算机可读介质”的子集。术语“计算机可读介质”不涵盖通过介质传播的瞬态电气或电磁信号，并且因此可被认为是有形的且非瞬态的。非瞬态有形计算机可读介质的非限制性示例包括非易失性存储器、易失性存储器、磁存储装置和光学存储装置。
本申请中描述的设备和方法可以通过由一个或更多个处理器执行的一个或更多个计算机程序被部分或全部地实现。计算机程序包含存储在至少一个非瞬态有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可包含和/或依赖于存储的数据。

Claims (18)

1.一种用于车辆的诊断系统，所述诊断系统包括：
第一差模块，所述第一差模块基于在第一二次空气喷射（SAI）气门处测量的第一压力以及所述第一压力的先前值来产生第一差；
第一加法模块，所述第一加法模块基于在预定时段期间产生的所述第一差的值之和来产生第一累积差；
第一平均模块，所述第一平均模块基于所述第一累积差产生在所述预定时段期间产生的所述第一差的值的第一平均值；
第二差模块，所述第二差模块基于在第二SAI气门处测量的第二压力以及所述第二压力的先前值来产生第二差；
第二加法模块，所述第二加法模块基于在所述预定时段期间产生的所述第二差的值之和来产生第二累积差；
第二平均模块，所述第二平均模块基于所述第二累积差产生在所述预定时段期间产生的所述第二差的值的第二平均值；以及
故障指示模块，所述故障指示模块基于所述第一和第二平均值来选择性地指示在所述第一和第二SAI气门中的一个的下游存在故障。
2.根据权利要求1所述的诊断系统，其中，所述故障指示模块基于所述第一和第二平均值之差来选择性地指示存在故障。
3.根据权利要求2所述的诊断系统，其中，所述故障指示模块基于所述第一和第二平均值之差除以所述第一和第二平均值中的较大者来选择性地指示存在故障。
4.根据权利要求2所述的诊断系统，其中，所述故障指示模块基于第一值加上第二值来选择性地指示存在故障，所述第一值等于1，所述第二值等于所述第一和第二平均值之差除以所述第一和第二平均值中的较大者。
5.根据权利要求4所述的诊断系统，其中，在下述情况中的一种下所述故障指示模块指示存在故障：（i）第一值小于第三值，所述第三值等于1减去第一预定量；以及（ii）第一值大于第四值，所述第四值等于1加上第二预定值。
6.根据权利要求5所述的诊断系统，其中，当所述第一值在所述第三值和第四值之间时，所述故障指示模块指示不存在故障。
7.根据权利要求1所述的诊断系统，其中，所述故障指示模块基于所述第一和第二平均值之差的绝对值选择性地指示存在故障。
8.根据权利要求1所述的诊断系统，还包括监测模块，所述监测模块在所述故障指示模块指示存在故障时点亮故障指示灯。
9.一种车辆系统，所述车辆系统包括：
根据权利要求1所述的诊断系统；
第一和第二SAI气门；以及
SAI泵，所述SAI泵将环境空气经由所述第一和第二SAI气门泵送到发动机的排气系统中。
10.一种用于车辆的诊断方法，所述诊断方法包括：
基于在第一二次空气喷射（SAI）气门处测量的第一压力以及所述第一压力的先前值来产生第一差；
基于在预定时段期间产生的所述第一差的值之和来产生第一累积差；
基于所述第一累积差产生在所述预定时段期间产生的所述第一差的值的第一平均值；
基于在第二SAI气门处测量的第二压力以及所述第二压力的先前值来产生第二差；
基于在所述预定时段期间产生的所述第二差的值之和来产生第二累积差；
基于所述第二累积差产生在所述预定时段期间产生的所述第二差的值的第二平均值；以及
基于所述第一和第二平均值来选择性地指示在所述第一和第二SAI气门中的一个的下游存在故障。
11.根据权利要求10所述的诊断方法，还包括：基于所述第一和第二平均值之差来选择性地指示存在故障。
12.根据权利要求11所述的诊断方法，还包括：基于所述第一和第二平均值之差除以所述第一和第二平均值中的较大者来选择性地指示存在故障。
13.根据权利要求11所述的诊断方法，还包括：基于第一值加上第二值来选择性地指示存在故障，所述第一值等于1，所述第二值等于所述第一和第二平均值之差除以所述第一和第二平均值中的较大者。
14.根据权利要求13所述的诊断方法，还包括在下述情况中的一种下指示存在故障：（i）第一值小于第三值，所述第三值等于1减去第一预定量；以及（ii）第一值大于第四值，所述第四值等于1加上第二预定值。
15.根据权利要求14所述的诊断方法，还包括：当所述第一值在所述第三值和第四值之间时，指示不存在故障。
16.根据权利要求10所述的诊断方法，还包括：基于所述第一和第二平均值之差的绝对值选择性地指示存在故障。
17.根据权利要求10所述的诊断方法，还包括：触发SAI泵，以将环境空气经由所述第一和第二SAI气门泵送到发动机的排气系统中。
18.根据权利要求10所述的诊断方法，还包括：响应于存在故障的指示来点亮故障指示灯。
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