CN105386918A - 诊断凸轮轴和/或曲轴位置传感器中的故障的系统和方法 - Google Patents

诊断凸轮轴和/或曲轴位置传感器中的故障的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105386918A
CN105386918A CN201510533341.XA CN201510533341A CN105386918A CN 105386918 A CN105386918 A CN 105386918A CN 201510533341 A CN201510533341 A CN 201510533341A CN 105386918 A CN105386918 A CN 105386918A
Authority
CN
China
Prior art keywords
position sensor
starter motor
sensor
module
engine speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510533341.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN105386918B (zh
Inventor
T.F.波尔利克
K.A.舍温
L.K.维金斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of CN105386918A publication Critical patent/CN105386918A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105386918B publication Critical patent/CN105386918B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/222—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of sensors or parameter detection devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/009—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/263—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the program execution being modifiable by physical parameters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0851—Circuits or control means specially adapted for starting of engines characterised by means for controlling the engagement or disengagement between engine and starter, e.g. meshing of pinion and engine gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/28—Interface circuits
    • F02D2041/281—Interface circuits between sensors and control unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/101—Engine speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1012—Engine speed gradient
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00—Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/02—Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the engine
    • F02N2200/021—Engine crank angle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00—Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/02—Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the engine
    • F02N2200/022—Engine speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00—Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/04—Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the starter motor
    • F02N2200/041—Starter speed
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

本发明涉及诊断凸轮轴和/或曲轴位置传感器中的故障的系统和方法。根据本公开原理的系统包括起动机控制模块、发动机转速模块和传感器诊断模块。起动机控制模块生成起动机启用信号来启用发动机的起动机。发动机转速模块基于来自曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器中的至少一者的输入确定发动机的转速。传感器诊断模块基于起动机启用信号被生成之前发动机转速的变化速率来选择性地诊断在凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器中的所述至少一者中的故障。

Description

诊断凸轮轴和/或曲轴位置传感器中的故障的系统和方法
技术领域
本公开涉及内燃发动机，并且更具体地涉及用于诊断在凸轮轴位置传感器和/或曲轴位置传感器中的故障的系统和方法。
背景技术
本文提供的背景描述是用于大体呈现本公开的背景的目的。当前署名发明人的工作（在本背景技术部分中描述的程度上）以及本描述中可能不能另外足以作为申请时现有技术的各方面，既不明显地也非隐含地被承认为与本公开相抵触的现有技术。
内燃发动机在汽缸内燃烧空气和燃料混合物以便驱动产生驱动转矩的活塞。流入发动机内的空气流经由节气门被调整。更具体地，节气门调节节气面积，其增加或减少进入发动机内的空气流。随着节气面积增加，进入发动机内的空气流增加。燃料控制系统调节燃料被喷射的速率以便提供所需空气/燃料混合物至汽缸和/或以便实现所需转矩输出。增加被提供给汽缸的空气和燃料的量会增加发动机的转矩输出。
在火花点火发动机中，火花引发被提供到汽缸的空气/燃料混合物的燃烧。在压缩点火发动机中，汽缸内的压缩燃烧被提供到汽缸的空气/燃料混合物。火花正时和空气流可以是用于调节火花点火发动机的转矩输出的主要机制，而燃料流可以是用于调节压缩点火发动机的转矩输出的主要机制。
发明内容
根据本公开原理的系统包括起动机控制模块、发动机转速模块和传感器诊断模块。起动机控制模块生成起动机启用信号来启用发动机的起动机。发动机转速模块基于来自曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器中的至少一者的输入确定发动机的转速。传感器诊断模块在起动机启用信号被生成之前基于发动机转速的变化速率来选择性地诊断在凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器中的所述至少一者中的故障。
本申请还提供了以下技术方案。
方案1.一种系统，包括：
起动机控制模块，所述起动机控制模块生成起动机启用信号来启用发动机的起动机；
发动机转速模块，所述发动机转速模块基于来自曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器中的至少一者的输入确定所述发动机的转速；以及
传感器诊断模块，所述传感器诊断模块基于所述起动机启用信号被生成之前发动机转速的变化速率来选择性地诊断在所述凸轮轴位置传感器和所述曲轴位置传感器中的所述至少一者中的故障。
方案2.根据方案1所述的系统，其中当在第一时间段期间发动机转速的变化大于预定量时所述传感器诊断模块选择性地诊断在所述凸轮轴位置传感器和所述曲轴位置传感器中的所述至少一者中的故障。
方案3.根据方案2所述的系统，其中所述传感器诊断模块：
当所述发动机转速的变化大于所述预定量时在第二时间段期间递增计数器；以及
当在所述第二时间段期间对应计数器大于或等于预定计数时诊断在所述凸轮轴位置传感器和所述曲轴位置传感器中的所述至少一者中的故障。
方案4.根据方案3所述的系统，其中当所述发动机被停止且在所述起动机启用信号被生成之前开始所述第二时间段。
方案5.根据方案4所述的系统，其中所述第一时间段具有第一预定持续时间并且所述第二时间段具有第二预定持续时间。
方案6.根据方案5所述的系统，其中当所述第二时间段结束时所述传感器诊断模块将所述计数器重置到零。
方案7.根据方案5所述的系统，其中当所述第二时间段结束之前在所述起动机启用时所述传感器诊断模块不诊断在所述凸轮轴位置传感器和所述曲轴位置传感器中的所述至少一者中的故障。
方案8.根据方案5所述的系统，其中当在所述第二时间段期间所述计数器增加到大于或等于所述预定计数的值之前所述起动机启用时所述传感器诊断模块不诊断在所述凸轮轴位置传感器和所述曲轴位置传感器中的所述至少一者中的故障。
方案9.根据方案1所述的系统，其中当驾驶员将点火开关调整到曲柄转动位置时所述起动机控制模块生成所述起动机启用信号来启用所述起动机。
方案10.根据方案1所述的系统，其中所述起动机控制模块基于(i)驾驶员输入和(ii)发动机运行条件中的至少一者生成所述起动机启用信号来启用所述起动机。
方案11.一种方法，包括：
生成起动机启用信号来启用发动机的起动机；
基于来自曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器中的至少一者的输入确定所述发动机的转速；以及
基于所述起动机启用信号被生成之前发动机转速的变化速率来选择性地诊断在所述凸轮轴位置传感器和所述曲轴位置传感器中的所述至少一者中的故障。
方案12.根据方案11所述的方法，还包括当在第一时间段期间所述发动机转速的变化大于预定量时选择性地诊断在所述凸轮轴位置传感器和所述曲轴位置传感器中的所述至少一者中的故障。
方案13.根据方案12所述的方法，还包括：
当所述发动机转速的变化大于所述预定量时在第二时间段期间递增计数器；以及
当在所述第二时间段期间对应计数器大于或等于预定计数时诊断在所述凸轮轴位置传感器和所述曲轴位置传感器中的所述至少一者中的故障。
方案14.根据方案13所述的方法，其中当所述发动机被停止且在所述起动机启用信号被生成之前开始所述第二时间段。
方案15.根据方案14所述的方法，其中所述第一时间段具有第一预定持续时间并且所述第二时间段具有第二预定持续时间。
方案16.根据方案15所述的方法，还包括当所述第二时间段结束时将所述计数器重置到零。
方案17.根据方案15所述的方法，还包括在所述第二时间段结束之前在所述起动机启用时不诊断在所述凸轮轴位置传感器和所述曲轴位置传感器中的所述至少一者中的故障。
方案18.根据方案15所述的方法，还包括当在所述第二时间段期间所述计数器增加到大于或等于所述预定计数的值之前所述起动机启用时不诊断在所述凸轮轴位置传感器和所述曲轴位置传感器中的所述至少一者中的故障。
方案19.根据方案11所述的方法，还包括当驾驶员将点火开关调整到曲柄转动位置时生成所述起动机启用信号来启用所述起动机。
方案20.根据方案11所述的方法，还包括基于(i)驾驶员输入和(ii)发动机运行条件中的至少一者生成所述起动机启用信号来启用所述起动机。
从具体实施方式、权利要求和附图将显而易见到本公开的应用的其他领域。具体实施方式和特定示例旨在仅用于说明的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，其中:
图1是根据本公开原理的示例性发动机系统的原理框图；
图2是根据本公开原理的示例性控制系统的原理框图；并且
图3是示出根据本公开原理的示例性控制方法的流程图。
在附图中，附图标记可能被重复使用以便指代类似的和/或相同的元件。
具体实施方式
发动机控制系统通常确保发动机在递送燃料到发动机汽缸之前正在运动。该系统基于来自例如凸轮轴位置传感器或者曲轴位置传感器的位置传感器的信号确定发动机是否正在运动。在一些情况下，由于来自位置传感器的信号中的噪声，该系统可能在发动机实际上没有正在运动时确定发动机正在运动。在这些情况下，系统可能在发动机没有运转时递送燃料到发动机的汽缸。进而，发动机可能由于水封（hydrolock）而被损坏，所述水封是汽缸内聚积的流体量大于对应于该汽缸的燃烧室的最小容积的情况。
此外，发动机控制系统在发动机运动时通常不启用起动机以避免损坏该起动机。因此，如果来自位置传感器的信号中的噪声导致该系统在发动机实际上没有正在运动时确定发动机正在运动，则该系统会禁止起动机启用而不设定诊断错误代码。进而，驾驶员可能不能够起动发动机，并且维修技术员可能不能够识别问题的原因。
根据本公开的系统和方法通过当来自位置传感器的信号呈现不合理行为时诊断位置传感器中的故障来预防这些情况。在一示例中，系统和方法基于来自位置传感器的信号确定发动机转速并且当发动机转速的变化速率大于预定速率时确定信号呈现不合理行为。以此方式，所述系统和方法将由于信号噪声造成的不合理行为区别于意外但是可接受的发动机行为，例如可能由于推车起动而发生的发动机行为。
现在参考图1，发动机系统100包括发动机102，其燃烧空气/燃料混合物以产生用于车辆的驱动转矩。发动机102产生的转矩量基于来自驾驶员输入模块104的驾驶员输入而定。驾驶员输入可以基于加速器踏板的位置、制动踏板的位置和/或点火开关的位置而定。驾驶员输入也可以基于巡航控制系统而定，所述巡航控制系统可以是改变车辆速度以便维持预定跟随距离的自适应巡航控制系统。
空气通过进气系统108被吸入发动机102内。进气系统108包括进气歧管110和节气门112。节气门112可以包括具有可旋转叶片的蝶形阀。发动机控制模块（ECM）114控制节气门致动器模块116，其调整节气门112的开度以控制被吸入进气歧管110的空气量。
来自进气歧管110的空气被吸入到发动机102的汽缸内。虽然发动机102可以包括多个汽缸，不过为了说明的目的，示出单个代表性汽缸118。仅作为示例，发动机102可以包括2、3、4、5、6、8、10和/或12个汽缸。ECM114可以停用一些汽缸，这可以在某些发动机运行条件下改善燃料经济性。
发动机102可以使用四冲程循环来运行。如下所述的四冲程被命名为进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。在曲轴120的每转期间，这四个冲程中的两个发生于汽缸118内。因此，为使汽缸118经历全部四个冲程，两圈曲轴回转是必要的。
在进气冲程期间，来自进气歧管110的空气通过进气门122被吸入到汽缸118内。ECM114控制燃料致动器模块124，其调整燃料喷射以实现所需的空气/燃料比。燃料可以在中心位置或多个位置（例如每个汽缸的进气门122附近）被喷射到进气歧管110内。在各种实施方式中，燃料可以被直接喷射到汽缸内或与汽缸关联的混合腔内。燃料致动器模块124可以中止燃料向被停用的汽缸的喷射。
被喷射的燃料在汽缸118内与空气混合并产生空气/燃料混合物。在压缩冲程期间，汽缸118内的活塞（未示出）压缩空气/燃料混合物。发动机102可以是压缩点火发动机，在这种情况下汽缸118内的压缩点燃空气/燃料混合物。替代性地，发动机102可以是火花点火发动机，在这种情况下火花致动器模块126基于来自ECM114的信号激发火花塞128以便在汽缸118内产生火花，该火花点燃空气/燃料混合物。可以相对于活塞处于其最顶部位置（被称为上止点（TDC））时的时间来规定火花正时。
火花致动器模块126可以由规定在TDC之前或之后多远产生火花的火花正时信号控制。因为活塞位置与曲轴旋转直接相关，所以火花致动器模块126的操作可以同步于曲轴转角。在各种实施方式中，火花致动器模块126可以中止向被停用汽缸提供火花。
生成火花可以被称为点火事件。火花致动器模块126可以具有针对每个点火事件改变火花正时的能力。当火花正时信号在最后点火事件和下一点火事件之间被改变时火花致动器模块126甚至能够针对下一点火事件改变火花正时。在各种实施方式中，发动机102可以包括多个汽缸并且火花致动器模块126可以针对发动机102内的所有汽缸使火花正时相对于TDC改变相同的量。
在燃烧冲程期间，空气/燃料混合物的燃烧向下驱动活塞，从而驱动曲轴120。燃烧冲程可以被定义为在活塞到达TDC和活塞返回到下止点（BDC）的时间之间的时间。在排气冲程期间，活塞开始从BDC向上运动并且通过排气门130排出燃烧的副产物。燃烧的副产物经由排气系统134从车辆排出。
进气门122可以由进气凸轮轴140控制，而排气门130可以由排气凸轮轴142控制。在各种实施方式中，多个进气凸轮轴（包括进气凸轮轴140）可以为汽缸118控制多个进气门（包括进气门122）且/或可以控制多排汽缸（包括汽缸118）的进气门（包括进气门122）。类似地，多个排气凸轮轴（包括排气凸轮轴142）可以为汽缸118控制多个排气门和/或可以控制多排汽缸（包括汽缸118）的排气门（包括排气门130）。
进气门122打开的时间可以相对于活塞TDC被进气凸轮相位器148改变。排气门130打开的时间可以相对于活塞TDC被排气凸轮相位器150改变。气门致动器模块158可以基于来自ECM114的信号来控制进气和排气凸轮相位器148和150。当被实施时，可变气门升程也可以由气门致动器模块158控制。
ECM114可以通过指示气门致动器模块158禁止进气门122和/或排气门130的打开来停用汽缸118。气门致动器模块158可以通过从进气凸轮轴140断开进气门122来禁止进气门122的打开。类似地，气门致动器模块158可以通过从排气凸轮轴142断开排气门130来禁止排气门130的打开。在各种实施方式中，气门致动器模块158可以使用除凸轮轴之外的装置，例如电磁或电力液压致动器，来控制进气门122和/或排气门130。
发动机系统100可以包括向进气歧管110提供加压空气的增压装置。例如，图1示出涡轮增压器，其包括由流动穿过排气系统134的热排出气体提供动力的热涡轮160-1。涡轮增压器也包括被涡轮160-1驱动的冷空气压缩机160-2，其压缩通向节气门112的空气。在各种实施方式中，被曲轴120驱动的机械增压器（未示出）可以压缩来自节气门112的空气并且将压缩空气递送到进气歧管110。
废气门162可以允许排气绕过涡轮160-1，从而减小涡轮增压器的增压（进气空气压缩的量）。ECM114可以经由增压致动器模块164控制涡轮增压器。增压致动器模块164可以通过控制废气门162的位置来调整涡轮增压器的增压。在各种实施方式中，多个涡轮增压器可以被增压致动器模块164控制。涡轮增压器可以具有可变的几何构型，其可以由增压致动器模块164控制。
中间冷却器（未示出）可以耗散包含在压缩空气充气中的一些热量，该热量随着空气被压缩而产生。压缩空气充气也可以已经从排气系统134的部件吸热。虽然为了说明的目的被分开示出，但涡轮160-1和压缩机160-2可以被相互附接，将进气空气置于接近热排气处。
发动机系统100可以包括选择性地将排气重新引导回进气歧管110的排气再循环（EGR）阀166。EGR阀166可以位于涡轮增压器的涡轮160-1的上游。EGR阀166可以由EGR致动器模块168控制。
ECM114控制起动机致动器模块170，其选择性地启用起动机172来旋转曲轴120且从而起动发动机102。起动机致动器模块170可以通过使得起动机172的驱动小齿轮174啮合于被联接到曲轴120的飞轮176来启用起动机172。起动机致动器模块170也可以向起动机172内被联接到驱动小齿轮174的马达提供动力以便旋转该马达且从而旋转曲轴120。
发动机系统100可以使用曲轴位置（CKP）传感器180来测量曲轴120的位置。可以使用发动机冷却剂温度（ECT）传感器182来测量发动机冷却剂的温度。ECT传感器182可以被放置在发动机102内或者在冷却剂循环的其他位置处，例如散热器（未示出）。
进气歧管110内的压力可以使用歧管绝对压力（MAP）传感器184来测量。在各种实施方式中，可以测量发动机真空，即环境空气压力和进气歧管110内的压力之间的差。可以使用空气质量流量（MAF）传感器186来测量流到进气歧管110内的空气的质量流率。在各种实施方式中，MAF传感器186可以被放置在也包括节气门112的外壳中。
节气门致动器模块116可以使用一个或更多个节气门位置传感器（TPS）188来监控节气门112的位置。可以使用进气空气温度（IAT）传感器190来测量被吸入发动机102内的空气的环境温度。可以使用进气和排气凸轮位置（CMP）传感器192-1和192-2来测量进气和排气凸轮轴140和142的位置。CMP传感器192-1和192-2可以将凸轮轴位置输出到气门致动器模块158，并且气门致动器模块158可以将凸轮轴位置输出到ECM114，如图1中所示。替代性地，CMP传感器192-1和192-2可以将凸轮轴位置直接输出到ECM114。ECM114使用来自传感器的信号来为发动机系统100做出控制决定。
ECM114可以与变速器控制模块（TCM）194通信以便协调变速器（未示出）中的换档。例如，ECM114可以在换档期间减少发动机转矩。ECM114可以与混合动力控制模块（HCM）196通信以便协调发动机102和电动马达198的操作。电动马达198也可以用作发电机，并且可以被用于产生电能以便被车辆的电气系统使用和/或被存储在电池内。在各种实施方式中，ECM114、TCM194和HCM196的各种功能可以被集成到一个或更多个模块内。
在ECM114启用起动机172以便起动发动机102之前，ECM114基于来自CKP传感器180、CMP传感器192-1和/或CMP传感器192-2的输入确定发动机102的转速。ECM114基于在起动机172启用之前的发动机转速的变化速率来诊断其输入被用于确定发动机转速的传感器内的故障。当诊断出在CKP传感器180、CMP传感器192-1和/或CMP传感器192-2中的故障时ECM114可以设定诊断故障代码（DTC）和/或激活维修指示器199。当被激活时，维修指示器199使用视觉消息（例如，文本、光和/或符号）、听觉消息（例如，钟鸣）和/或触觉消息（例如，振动）来表明需要维修。
现在参考图2，ECM114的示例性实施方式包括发动机转速模块202、传感器诊断模块204和起动机控制模块206。发动机转速模块202确定发动机102的转速。发动机转速模块202可以基于来自CKP传感器180的曲轴位置确定发动机转速。例如，发动机转速模块202可以基于曲轴120完成一次或更多次回转所经历的时间段来计算发动机转速。
此外或替代性地，发动机转速模块202可以基于来自进气CMP传感器192-1的进气凸轮轴位置确定发动机转速。例如，发动机转速模块202可以基于进气凸轮轴140完成一次或更多次回转所经历的时间段来计算发动机转速。此外或替代性地，发动机转速模块202可以基于来自排气CMP传感器192-2的排气凸轮轴位置确定发动机转速。例如，发动机转速模块202可以基于排气凸轮轴142完成一次或更多次回转所经历的时间段来计算发动机转速。发动机转速模块202输出发动机转速。
起动机控制模块206基于驾驶员输入和/或发动机运行条件生成起动机启用信号208来启用起动机172。可以在驾驶员将点火开关调整到曲柄转动位置时起动机控制模块206生成起动机启用信号208。也可以在发动机102自动停止之后驾驶员释放制动踏板或下压加速器踏板以便自动重起发动机102时起动机控制模块206生成起动机启用信号208。此外，在自动停止之后，可以在驾驶员采取某些措施或在某些发动机运行条件没有满足自动停止的预定标准时起动机控制模块206生成起动机启用信号208。例如，起动机控制模块206可以在驾驶员打开车辆的发动机罩时生成起动机启用信号208。在另一示例中，起动机控制模块206可以在电池充电状态小于预定值或者在发动机冷却剂温度大于预定温度时生成起动机启用信号208。起动机控制模块206将起动机启用信号208输出到起动机致动器模块170。作为响应，起动机致动器模块170启用起动机172。
传感器诊断模块204基于起动机启用信号208被生成之前发动机转速的变化速率来选择性地诊断在CKP传感器180、进气CMP传感器192-1和/或排气CMP传感器192-2中的故障。传感器诊断模块204可以诊断传感器180、192-1和192-2中其输入被用于确定发动机转速的传感器（即，传感器180、192-1和192-2中正在被评估的传感器）中的故障。传感器诊断模块204可以确定发动机转速的变化速率。替代性地，发动机转速模块202可以确定发动机转速的变化速率并且将发动机转速的变化速率输出到传感器诊断模块204。
现在参考图3，诊断在凸轮轴位置传感器和/或曲轴位置传感器中的故障的方法开始于302。该方法被描述于图2中所示的ECM114的示例性实施方式中所包括的模块的背景中以便进一步描述由那些模块执行的功能。不过，执行该方法的步骤的具体模块可以不同于下文的描述并且/或者该方法可以不同于图2的模块被实现。例如，该方法可以由单个模块实现。
ECM114可以在发动机102没有正在运转时且在起动机启用信号308生成之前在302处开始执行该方法。当因为驾驶员将点火开关切换到停机位置所以发动机102没有正在运转时，ECM114可以在ECM114被初始化时（这会发生于动力被初始地施加到ECM114时）在302处开始执行该方法。当驾驶员将点火开关切换到开启位置或曲柄转动位置时或者当车辆的门被解锁或打开时动力可以被初始地施加到ECM114。当发动机102由于自动停止而没有正在运转时，只要发动机102停止则ECM114就可以在302处开始执行该方法。
在304处，传感器诊断模块204确定起动机启用信号208是否被生成。传感器诊断模块204可以基于从起动机控制模块206接收的输入确定起动机启用信号208是否被生成。如果起动机启用信号208被生成，则传感器诊断模块204继续到322。否则，传感器诊断模块204继续到306。
在306处，传感器诊断模块204起动计时器。在308处，发动机转速模块202确定发动机转速。发动机转速模块202可以基于来自CKP传感器180、进气CMP传感器192-1和/或排气CMP传感器192-2的输入确定发动机转速，如参考图2在上文所述。发动机转速模块202可以基于来自CKP传感器180、进气CMP传感器192-1和排气CMP传感器192-2中正被评估的传感器的输入确定发动机转速。
在310处，传感器诊断模块204确定在第一时间段期间发动机转速的变化。第一时间段可以具有第一预定持续时间（例如12.5毫秒）。例如，发动机转速模块202可以预定次地确定发动机转速，并且第一时间段可以等于预定次之间的时间量。发动机转速的变化可以是在第一时间段上发动机转速的变化总量，其中发动机转速的变化时间段可以等于第一时间段。替代性地，发动机转速的变化可以是在第一时间段期间发动机转速的最大绝对变化，其中发动机转速的变化时间段可以小于或等于第一时间段。
在312处，传感器诊断模块204确定发动机转速的变化是否大于预定量（例如每分钟1000转）。当发动机转速的变化大于预定量时，传感器诊断模块204继续到314并且递增对应于CKP传感器180、进气CMP传感器192-1和排气CMP传感器192-2中正被评估的传感器的计数器（例如使得计数器增加一）。否则，传感器诊断模块204继续到316。
在318处，传感器诊断模块204确定计数器是否大于或等于预定计数（例如4）。如果计数器大于或等于预定计数，则传感器诊断模块204继续到320。否则，传感器诊断模块204继续到316。在320处，传感器诊断模块204诊断传感器180、192-1和192-2中正在被评估的传感器中的故障。
在316处，传感器诊断模块204确定起动机启用信号308是否被生成。传感器诊断模块204可以基于来自起动机控制模块206的输入确定起动机启用信号308是否被生成。如果起动机启用信号308被生成，则方法继续到322。否则，传感器诊断模块204继续到324。在322处，传感器诊断模块204不诊断传感器180、192-1和192-2中正在被评估的传感器中的故障。此外，传感器诊断模块204可以重置计数器和/或计时器至零。
在324，传感器诊断模块204确定计时器是否大于或者等于第二时间段。第二时间段可以开始于计时器在306处被起动时并且可以具有第二预定持续时间（例如4秒）。如果计时器大于或等于第二时间段，则传感器诊断模块204继续到322。否则，方法继续到308。方法结束于326。
在上文的讨论中，传感器诊断模块204确定第一时间段期间发动机转速的变化并且基于发动机转速的变化诊断在被用于确定发动机转速的传感器中的故障。替代性地，传感器诊断模块204可以通过使得发动机转速的变化除以对应时间段来确定发动机转速的变化速率并且基于发动机转速的变化速率诊断传感器中的故障。例如，当发动机转速的变化速率大于预定速率时传感器诊断模块204可以诊断出在传感器中的故障。
上述描述实质上仅是说明性的并且不试图限制本公开、其应用或使用。本公开的广义教导能够以各种方式被实现。因此，尽管本公开包括具体例子，但是本公开的真实范围不应该受限于此，这是因为其它修改通过研究附图、说明书和所附权利要求将变得显而易见。如本文使用的，短语A、B和C中的至少一个应该被解释为意味着使用非排他性逻辑“或”（OR）的逻辑（A或B或C）。应该理解，在不改变本公开的原理的情况下，可以以不同的顺序（或并行地）执行方法中的一个或更多个步骤。
在包括如下定义的本申请中，可以使用术语电路来代替术语模块。术语模块可以是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、模拟或混合式模/数离散电路；数字、模拟或混合式模/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。术语共享处理器包括执行来自多个模块的一些或全部代码的单个处理器。术语成组处理器包括与额外处理器结合来执行来自一个或更多个模块的一些或全部代码的处理器。术语共享存储器包括存储来自多个模块的一些或全部代码的单个存储器。术语成组存储器包括与额外存储器结合来存储来自一个或更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包括通过介质传播的瞬态电子和电磁信号，并且可以因此被看作是有形且非瞬态的。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。计算机程序还可以包含和/或依赖于存储的数据。

Claims (10)

1.一种系统，包括：
起动机控制模块，所述起动机控制模块生成起动机启用信号来启用发动机的起动机；
发动机转速模块，所述发动机转速模块基于来自曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器中的至少一者的输入确定所述发动机的转速；以及
传感器诊断模块，所述传感器诊断模块基于所述起动机启用信号被生成之前发动机转速的变化速率来选择性地诊断在所述凸轮轴位置传感器和所述曲轴位置传感器中的所述至少一者中的故障。
2.根据权利要求1所述的系统，其中当在第一时间段期间发动机转速的变化大于预定量时所述传感器诊断模块选择性地诊断在所述凸轮轴位置传感器和所述曲轴位置传感器中的所述至少一者中的故障。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述传感器诊断模块：
当所述发动机转速的变化大于所述预定量时在第二时间段期间递增计数器；以及
当在所述第二时间段期间对应计数器大于或等于预定计数时诊断在所述凸轮轴位置传感器和所述曲轴位置传感器中的所述至少一者中的故障。
4.根据权利要求3所述的系统，其中当所述发动机被停止且在所述起动机启用信号被生成之前开始所述第二时间段。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述第一时间段具有第一预定持续时间并且所述第二时间段具有第二预定持续时间。
6.根据权利要求5所述的系统，其中当所述第二时间段结束时所述传感器诊断模块将所述计数器重置到零。
7.根据权利要求5所述的系统，其中当所述第二时间段结束之前在所述起动机启用时所述传感器诊断模块不诊断在所述凸轮轴位置传感器和所述曲轴位置传感器中的所述至少一者中的故障。
8.根据权利要求5所述的系统，其中当在所述第二时间段期间所述计数器增加到大于或等于所述预定计数的值之前所述起动机启用时所述传感器诊断模块不诊断在所述凸轮轴位置传感器和所述曲轴位置传感器中的所述至少一者中的故障。
9.根据权利要求1所述的系统，其中当驾驶员将点火开关调整到曲柄转动位置时所述起动机控制模块生成所述起动机启用信号来启用所述起动机。
10.一种方法，包括：
生成起动机启用信号来启用发动机的起动机；
基于来自曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器中的至少一者的输入确定所述发动机的转速；以及
基于所述起动机启用信号被生成之前发动机转速的变化速率来选择性地诊断在所述凸轮轴位置传感器和所述曲轴位置传感器中的所述至少一者中的故障。
CN201510533341.XA 2014-08-27 2015-08-27 诊断凸轮轴和/或曲轴位置传感器中的故障的系统和方法 Active CN105386918B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/469907 2014-08-27
US14/469,907 US9194321B1 (en) 2014-08-27 2014-08-27 System and method for diagnosing a fault in a camshaft position sensor and/or a crankshaft position sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105386918A true CN105386918A (zh) 2016-03-09
CN105386918B CN105386918B (zh) 2017-07-21

Family

ID=54542783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510533341.XA Active CN105386918B (zh) 2014-08-27 2015-08-27 诊断凸轮轴和/或曲轴位置传感器中的故障的系统和方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9194321B1 (zh)
CN (1) CN105386918B (zh)
DE (1) DE102015114058B4 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109751143A (zh) * 2017-11-03 2019-05-14 现代自动车株式会社 用于补偿曲柄传感器的噪声的方法
CN112523864A (zh) * 2020-11-20 2021-03-19 浙江吉利控股集团有限公司 一种发动机曲轴位置传感器的诊断方法、装置及存储介质
CN112888916A (zh) * 2018-09-24 2021-06-01 纬湃科技有限责任公司 用于确定机动车辆的曲轴位置的方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE539262C2 (en) * 2015-10-16 2017-06-07 Scania Cv Ab Method and system for diagnosing a crankshaft rotational position sensor unit of a crankshaft
US11466638B2 (en) * 2017-10-24 2022-10-11 Deere & Company Sensor diagnostic procedure
WO2020018835A1 (en) * 2018-07-20 2020-01-23 Continental Motors, Inc. Fuel and turbocharger control systems and methods for piston aircraft engine
CN114922731A (zh) * 2022-05-09 2022-08-19 潍柴动力股份有限公司 曲轴/凸轮轴信号缺失故障的检测方法、装置及电子设备

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001082240A (ja) * 1999-09-17 2001-03-27 Hitachi Ltd 内燃機関のクランク角センサ故障診断方法
US6675772B1 (en) * 2002-09-19 2004-01-13 Ford Global Technologies, Llc Method and system for controlling an internal combustion engine when such engine loses a primary crankshaft position sensor
CN1641199A (zh) * 2004-01-16 2005-07-20 丰田自动车株式会社 用于设置在发动机上的检测装置的故障诊断装置
CN101358858A (zh) * 2007-07-31 2009-02-04 比亚迪股份有限公司 一种曲轴位置传感器的检测装置和方法
CN101441133A (zh) * 2008-12-12 2009-05-27 北京锐意泰克汽车电子有限公司 一种汽车曲轴传感器信号的诊断方法
US20100263438A1 (en) * 2009-04-15 2010-10-21 Gm Global Technology Operations, Inc. Camshaft position measurement and diagnosis
CN102791964A (zh) * 2010-03-19 2012-11-21 罗伯特·博世有限公司 用于在曲轴传感器故障时运行内燃机的方法和装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010014656B4 (de) 2009-04-15 2017-06-01 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Nockenwellen-Positionsmessung und -Diagnose

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001082240A (ja) * 1999-09-17 2001-03-27 Hitachi Ltd 内燃機関のクランク角センサ故障診断方法
US6675772B1 (en) * 2002-09-19 2004-01-13 Ford Global Technologies, Llc Method and system for controlling an internal combustion engine when such engine loses a primary crankshaft position sensor
CN1641199A (zh) * 2004-01-16 2005-07-20 丰田自动车株式会社 用于设置在发动机上的检测装置的故障诊断装置
CN101358858A (zh) * 2007-07-31 2009-02-04 比亚迪股份有限公司 一种曲轴位置传感器的检测装置和方法
CN101441133A (zh) * 2008-12-12 2009-05-27 北京锐意泰克汽车电子有限公司 一种汽车曲轴传感器信号的诊断方法
US20100263438A1 (en) * 2009-04-15 2010-10-21 Gm Global Technology Operations, Inc. Camshaft position measurement and diagnosis
CN102791964A (zh) * 2010-03-19 2012-11-21 罗伯特·博世有限公司 用于在曲轴传感器故障时运行内燃机的方法和装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109751143A (zh) * 2017-11-03 2019-05-14 现代自动车株式会社 用于补偿曲柄传感器的噪声的方法
CN109751143B (zh) * 2017-11-03 2022-08-16 现代自动车株式会社 用于补偿曲柄传感器的噪声的方法
CN112888916A (zh) * 2018-09-24 2021-06-01 纬湃科技有限责任公司 用于确定机动车辆的曲轴位置的方法
CN112888916B (zh) * 2018-09-24 2022-11-15 纬湃科技有限责任公司 用于确定机动车辆的曲轴位置的方法
US11585682B2 (en) 2018-09-24 2023-02-21 Vitesco Technologies GmbH Method for determining the position of a motor vehicle crankshaft
CN112523864A (zh) * 2020-11-20 2021-03-19 浙江吉利控股集团有限公司 一种发动机曲轴位置传感器的诊断方法、装置及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
US9194321B1 (en) 2015-11-24
CN105386918B (zh) 2017-07-21
DE102015114058A1 (de) 2016-03-03
DE102015114058B4 (de) 2019-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105386918A (zh) 诊断凸轮轴和/或曲轴位置传感器中的故障的系统和方法
CN105317566B (zh) 汽缸点火分数确定以及控制系统和方法
CN103628988B (zh) 汽缸停用模式匹配
CN103670763B (zh) 用于车辆起动的发动机控制系统和方法
CN104044577B (zh) 包括再生制动和起动-停止功能的自适应巡航控制系统和方法
CN102235197B (zh) 前馈凸轮轴相位器控制系统和方法
CN103711595A (zh) 汽缸启用/停用序列控制系统和方法
CN104343571A (zh) 用于模型预测控制器的标定系统和方法
CN102700550B (zh) 用于换挡辅助的扭矩控制系统和方法
CN106246391A (zh) 确定当发动机中的一个或多个气缸停用时发动机的速度的系统和方法
CN104948315A (zh) 用模型预测控制调整发动机扭矩容量的系统和方法
CN105386872A (zh) 诊断双路径清洗系统和碳氢化合物传感器的系统和方法
CN103670741A (zh) 汽缸启用和停用控制系统和方法
CN105083261A (zh) 用于控制车辆加速度的系统和方法
CN104047764B (zh) 控制净化阀的操作频率来改善燃料分配的系统和方法
CN104005856A (zh) 在发动机起转期间限制发动机的容积效率以减少排放的系统和方法
CN105317567A (zh) 用于可变汽缸停用模式中的点火模式管理
US11215530B2 (en) Engine health diagnosis and fault isolation with cranking test
CN104373238A (zh) 加速器踏板外倾的发动机控制系统和方法
CN104033230A (zh) 控制配备有启-停系统的发动机的冷却系统的系统和方法
CN104675529A (zh) 诊断补偿进气气流限制的节气门面积校正错误的系统和方法
CN104047736A (zh) 用于平衡平均有效压力的移相器控制系统和方法
CN103016178B (zh) 减速燃料切断控制系统和方法
CN102128095B (zh) 用于清洁电磁阀碎屑的系统和方法
CN104295383B (zh) 利用柔性ecu输入具体确定输入上电故障类型的系统和方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant