CN113330202B - 用于诊断旁通阀的故障的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明中公开了一种用于诊断旁通阀故障的设备和方法。根据本发明的用于诊断旁通阀故障的设备和方法的特征在于包括：电动增压器，其包括马达和借助于马达致动以便向发动机的燃烧室供应增压空气的电动压缩机；旁通阀，其设置在旁通管线上，该旁通管线从设置有电动增压器的进气管线分支并且在节气门阀的前端处接合该进气管线，该节气门阀调节供应到燃烧室的进气量；车辆状态输入单元，车辆状态信息被输入到其中；以及控制单元，其从车辆状态输入单元接收车辆状态的输入并确定是否满足旁通阀的故障诊断的开始条件，如果满足旁通阀的故障诊断的开始条件，则将“打开”或“关闭”控制指令传输到旁通阀，并且将用于确定旁通阀是否处于正常打开状态或正常关闭状态的特定转速目标值传输到电动增压器，从而确定旁通阀是否遭遇卡滞打开故障或卡滞关闭故障。

Description

用于诊断旁通阀的故障的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种用于诊断旁通阀故障的设备和方法，并且更具体地涉及一种用于诊断装配有电动增压器系统的内燃发动机中的旁通阀故障的设备和方法。
背景技术
车辆的发动机通过将燃料与从外部引入的空气以合适的比率混合并燃烧来产生动力。在通过运行发动机产生动力的过程中，仅当外部空气被充分供应以用于燃烧时，才能获得期望的输出和燃烧效率。为了实现这一点，涡轮增压器被用作用于增压空气以用于燃烧的设备，以便提高发动机的燃烧效率。
同时，作为增压设备的另一个示例，使用通过使用马达驱动压缩机来压缩外部空气的电动增压器。电动增压器几乎没有任何涡轮迟滞，因为它们借助于电池驱动，并且主要在低速、低负荷区域向燃烧室供应增压空气。此外，与使用来自发动机的排气的排气涡轮型增压器(涡轮增压器)相比，电动增压器具有对节气门(加速器)的反应良好以及在低转速下的高效增压的优点。
然而，存在诸如由于一直驱动压缩机而导致发动机效率下降以及在高转速下的输出不如涡轮增压器的缺点。
因此，电动增压器系统有时与包括常规增压器的内燃发动机一起使用，并且有时用作常规涡轮增压器系统中的替代增压器。当在包括常规增压器的内燃发动机中使用电动增压器系统时，有可能提高增压的低端扭矩和响应性，并且有可能由于扫气的减少而减少有害排气。此外，当用作常规涡轮增压器系统中的替代增压器时，其优点在于，有可能借助于排气泵送工作和背压降低来提高燃烧效率和改善有害排气的排放。
同时，当在常规的内燃发动机中使用电动增压器系统时，在控制增压压力期间需要使用旁通阀，以便防止在过渡时期(非增压->增压)期间增压压力的波动，并且为了使用旁通阀作为再循环阀，以便防止在缓踩油门(负荷降低过渡时期)条件下的喘振。 为了使包括在这种增压器系统中的旁通阀起作用，应当执行旁通阀的故障诊断，但是，常规上，为了诊断旁通阀的故障，故障诊断一直仅通过来自马达或螺线管型电子阀的电信号来执行。
换句话说，在现有技术中存在一个问题，即由于反馈信号误差导致的误诊是可能的，因为诊断通过马达或螺线管型电子旁通阀的电反馈信号来执行，而当使用机械旁通阀时，诊断是不可能的。
作为本发明的背景技术的示例，存在韩国注册专利公开10-1274490(公开日期：2013年6月14日)中的“Control Device for Drive Unit of Rotary Motor forElectrically Assisted Supercharger”。
发明内容
待解决的问题
根据本发明的一个方面，构思本发明是为了减轻诸如上述问题的问题，并且本发明的目的是提供一种用于诊断装配有电动增压器系统的内燃发动机中的旁通阀故障的设备和方法，从而允许故障诊断，而不管旁通阀的类型如何。
解决问题的手段
根据本发明的一个方面的用于诊断旁通阀故障的设备的特征在于包括：电动增压器，其包括马达和电动压缩机，电动压缩机借助于马达致动，以便向发动机的燃烧室供应增压空气；旁通阀，其设置在旁通管线上，该旁通管线从设置有电动增压器的进气管线分支，并且该旁通管线在节气门阀的前端处接合该进气管线，该节气门阀调节供应到燃烧室的进气量；车辆状态输入单元，车辆状态信息输入到该车辆状态输入单元中；以及控制单元，其从车辆状态输入单元接收车辆状态的输入，以便判定是否满足用于开始旁通阀的故障诊断的条件，并且如果满足用于开始旁通阀的故障诊断的条件，则将“打开”或“关闭”控制指令传输到旁通阀，并且将用于确定旁通阀是否处于正常打开状态或正常关闭状态的特定转速目标值传输到电动增压器，从而确定旁通阀是否遭遇卡滞打开或卡滞关闭故障。
本发明中的特征性特征在于，控制单元从车辆状态输入单元接收发动机的当前操作状态、踏板开/关状态和燃料切断时段进入状态的输入，并且如果在发动机当前正在操作时，确认在行驶期间驾驶员的踏板处于关闭状态并且已经进入燃料切断时段，则判定用于开始旁通阀的故障诊断的条件被满足。
本发明中的特征性特征在于，如果用于开始旁通阀的故障诊断的条件被满足，则控制单元将“打开”控制指令传输到旁通阀，并且将用于确定旁通阀是否处于正常打开状态的第一转速目标值发送到电动增压器，并且然后，当电动增压器正在以第一转速目标值操作或正在以使用第一转速目标值作为基准的预定范围内的值操作时，控制单元在第一设定时间内监测电动增压器的产生电流的量，以便确定旁通阀是否遭遇卡滞关闭故障。
本发明中的特征性特征在于，当在电动增压器的产生电流的量已经超过用于旁通阀的卡滞关闭故障诊断的阈值之后已经过去第一设定时间时，控制单元判定旁通阀处于卡滞关闭故障状态。
本发明的特征在于还包括第一压力传感器，其检测电动增压器与旁通阀和节气门阀之间的压力，并且如果满足用于开始旁通阀的故障诊断的条件，则控制单元将“关闭”控制指令传输到旁通阀，并且将用于确定旁通阀是否处于正常关闭状态的第二转速目标值发送到电动增压器，并且然后，当电动增压器正在以第二转速目标值操作或正在以使用第二转速目标值作为基准的预定范围内的值操作时，控制单元在第二设定时间内监测由第一压力传感器检测到的压力，以便确定旁通阀是否遭遇卡滞打开故障。
在本发明中，控制单元的特征在于，当由第一压力传感器检测到的压力值小于旁通阀的卡滞打开故障诊断的阈值并且第二设定时间已经过去时，控制单元确定旁通阀处于卡滞打开故障状态。
根据本发明的不同方面的用于诊断旁通阀故障的方法的特征在于包括以下步骤：控制单元从车辆状态输入单元接收车辆状态信息的输入，以便判定是否满足用于开始旁通阀的故障诊断的条件；如果满足用于开始旁通阀的故障诊断的条件，则控制单元向旁通阀传输“打开”或“关闭”控制指令；控制单元将用于确定旁通阀是否处于正常打开状态或正常关闭状态的特定转速目标值传输到电动增压器；并且控制单元确定旁通阀是否遭遇卡滞打开故障或卡滞关闭故障，其特征在于，电动增压器包括马达和电动压缩机，该电动压缩机借助于马达致动，以便向发动机的燃烧室供应增压空气，并且旁通阀设置在旁通管线上，该旁通管线从设置有电动增压器的进气管线分支，并且在调节供应到燃烧室的进气量的节气门阀的前端处接合到进气管线。
判定是否满足用于开始故障诊断的条件的本发明的步骤中的特征性特征在于，控制单元从车辆状态输入单元接收发动机的当前操作状态、踏板开/关状态和燃料切断时段进入状态的输入，并且如果在发动机当前正在操作时，确认在行驶期间驾驶员的踏板处于关闭状态并且已经进入燃料切断时段，则判定用于开始旁通阀的故障诊断的条件被满足。
本发明中的特征性特征在于，如果用于开始旁通阀的故障诊断的条件被满足，则控制单元将“打开”控制指令传输到旁通阀，并且将用于确定旁通阀是否处于正常打开状态的第一转速目标值发送到电动增压器，并且然后，当电动增压器正在以第一转速目标值操作或正在以使用第一转速目标值作为基准的预定范围内的值操作时，控制单元在第一设定时间内监测电动增压器的产生电流的量，以便确定旁通阀是否遭遇卡滞关闭故障。
本发明中的特征性特征在于，当在电动增压器的产生电流的量已经超过用于旁通阀的卡滞关闭故障诊断的阈值之后已经过去第一设定时间时，控制单元判定旁通阀处于卡滞关闭故障状态。
本发明的特征在于还包括控制单元从检测电动增压器与旁通阀和节气门阀之间的压力的第一压力传感器接收压力值的输入，并且如果满足用于开始旁通阀的故障诊断的条件，则控制单元将“关闭”控制指令传输到旁通阀，并且将用于确定旁通阀是否处于正常关闭状态的第二转速目标值发送到电动增压器，并且然后，如果电动增压器正在以第二转速目标值操作或正在以使用第二转速目标值作为基准的预定范围内的值操作，则控制单元在第二设定时间内监测由第一压力传感器检测的压力，以便确定旁通阀是否遭遇卡滞打开故障。
本发明中的特征性特征在于，当由第一压力传感器检测的压力值小于旁通阀的卡滞打开故障诊断的阈值并且第二设定时间已经过去时，控制单元判定旁通阀处于卡滞打开故障状态。
本发明的优点
根据本发明的实施例的用于诊断旁通阀故障的设备和方法具有以下优点：通过由装配有电动增压器系统的内燃发动机中的驱动马达产生的电流值来执行旁通阀的故障诊断，能够诊断故障，而不管电子或机械旁通阀的类型如何。
此外，根据本发明的实施例的用于诊断旁通阀故障的设备和方法具有以下优点：通过区分旁通阀是否存在故障来传输诊断结果，从而能够帮助发动机的维护，并且能够通过在确定旁通阀故障时激活“跛行回家”模式来防止由于发动机异常引起的崩溃。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的用于诊断旁通阀故障的设备的框图。
图2是用于解释根据本发明的实施例的用于诊断旁通阀故障的方法的流程图。
图3是用于解释根据本发明的实施例的用于诊断旁通阀故障的设备的示意性结构的图。
图4是用于解释根据本发明的另一个实施例的用于诊断旁通阀故障的设备的图。
附图标记描述
10: 车辆状态输入单元(发动机，踏板，燃料切断)
20: 第一压力传感器
30: 第二压力传感器
40: 控制单元
50: 电动增压器
60: 旁通阀。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述根据本发明的实施例的用于诊断旁通阀故障的设备和方法。在此上下文中，为了描述清楚和方便起见，图中所示的线的粗细或部件的尺寸可能被夸大。
此外，以下术语是相对于它们在本发明中的功能来定义的，并且可以根据用户或操作者的意图或惯例而变化。因此，此类术语的定义应该基于整个说明书中的内容。
下面参照附图描述用于诊断旁通阀故障的设备，其中图1是根据本发明的实施例的用于诊断旁通阀故障的设备的框图，并且图3是用于解释根据本发明的实施例的用于诊断旁通阀故障的设备的示意性结构的图，而图4是用于解释根据本发明另一个实施例的用于诊断旁通阀故障的设备的图。
如图1所示，根据本发明的实施例的用于诊断旁通阀故障的设备包括：车辆状态输入单元(10)；第一压力传感器(20)；第二压力传感器(30)；控制单元(40)；电动增压器(50)；和旁通阀(60)。
同时，图3是根据本发明的实施例的用于诊断旁通阀故障的设备的示意性结构图。图3(a)是当涡轮增压器和电动增压器系统都使用时用于诊断旁通阀故障的设备的示意性结构图，而图3(b)示出了当电动增压器替代增压器时用于诊断旁通阀故障的设备的示意性结构图。
在本文中，UCC是“地板下催化转化器”的首字母缩略词，并且表示用于减少排气的催化剂，并且WCC是“预热催化转化器”的首字母缩略词，并且表示预热催化剂。另外，TC是涡轮增压器，而Exhaust Manifold表示排气歧管，并且Intake Manifold表示进气歧管。此外，T-主体是节气门主体，并且可以设置有控制进气量的节气门阀、当旋转时控制转速的ISC伺服系统以及检测节气门阀打开程度的节气门位置传感器(TPS)。
如图1所示，车辆状态输入单元(10)输入车辆状态信息，并且可以从车辆的相应的ECU接收关于发动机的当前操作状态、踏板开/关状态和燃料切断时段进入状态的输入，并且将其传输到控制单元(40)。
同时，如图3所示，电动增压器(50)可以设置在进气管线上，并且尽管在图中未示出，但是其特征在于包括马达并且借助于马达致动，以便向发动机的燃烧室供应增压空气。
另外，如图3所示，旁通阀(60)设置在旁通管线上，该旁通管线从设置有电动增压器(50)的进气管线分支，并且在节气门阀的前端处接合进气管线，该节气门阀调节供应到燃烧室的进气量。因此，在本实施例中，在增压压力的控制期间，旁通阀(60)防止在过渡期间(非增压->增压)增压压力的波动，并且可以用作再循环阀，用于防止在缓踩油门(负荷降低过渡时期)条件下的喘振。
在本实施例中，第一压力传感器(20)设置在电动增压器(50)与旁通阀(60)和节气门阀(T-主体)之间，并且检测电动增压器(50)与旁通阀(60)和节气门阀之间的压力。在这种情况下，第一压力传感器(20)可以检测电动增压器(50)与旁通阀(60)和节气门阀之间的压力，以便将所述压力值(PRS_UP_THR)提供给控制单元(40)。
此外，第二压力传感器(30)设置在电动增压器(50)的前端(上游)处，以便能够检测在电动增压器(50)的前端处的压力。在这种情况下，第二压力传感器(30)可以检测在电动增压器(50)的前端处的压力，以便将压力值(PRS_UP_ESCHA)提供给控制单元(40)。
控制单元(40)可以从车辆状态输入单元(10)接收车辆状态的输入，以便判定是否满足用于开始旁通阀(60)的故障诊断的故障诊断开始条件。
在这种情况下，控制单元(40)从车辆状态输入单元(10)接收发动机的当前操作状态、踏板开/关状态和燃料切断时段进入状态的输入，并且如果在发动机当前正在操作时确认在行驶期间驾驶员的踏板处于关闭状态并且已经进入燃料切断时段，则能够判定用于开始旁通阀(60)的故障诊断的条件被满足。
同时，当控制单元(40)确定用于开始旁通阀(60)的故障诊断的条件被满足并且已经开始旁通阀(60)的故障诊断时，如果燃料切断状态结束，则电动增压器(50)进入怠速模式，并且诊断伴随打开旁通阀(60)的请求再次开始。
接下来，如果满足用于开始旁通阀(60)的故障诊断的条件，则控制单元(40)将“打开”或“关闭”控制指令传输到旁通阀(60)。此外，控制单元(40)将用于确定旁通阀(60)是否处于正常打开状态或正常关闭状态的特定转速目标值传输到电动增压器(50)，从而使得有可能确定旁通阀(60)是否遭遇卡滞打开或卡滞关闭故障。
更具体地说，如果满足用于开始旁通阀的故障诊断的条件，则控制单元(40)将“打开”控制指令传输到旁通阀(60)，并且将用于确定旁通阀(60)是否处于正常打开状态的第一转速目标值(N_ESCHA_OPN_DIAG)发送到电动增压器(50)。在这种情况下，当操作停止或正常时，第一转速目标值(N_ESCHA_OPN_DIAG)可以作为负载施加到在小于在控制期间的转速的转速下流过流动路径的质量流，从而产生一定量的产生电流(或电量)。
此外，如果电动增压器(50)正在以第一转速目标值(N_ESCHA_OPN_DIAG)操作或正在以使用第一转速目标值(N_ESCHA_OPN_DIAG)作为基准的预定范围内的值操作，则控制单元(40)在第一设定时间(CTR_ESCHA_OPN_DIAG_THD)内监测电动增压器(50)的产生的电流量(CUR_ESCHA)，以便能够确定旁通阀(60)是否遭遇卡滞关闭故障。也就是说，控制单元(40)可以从电动增压器(50)接收电动增压器(50)的实际(测量的)转速(N_ESCHA)的输入，以便将其与第一转速目标值(N_ESCHA_OPN_DIAG)进行比较。
在这种情况下，当在电动增压器(50)的产生电流的量(CUR_ESCHA)已经超过用于旁通阀(60)的卡滞关闭故障诊断的阈值(CUR_ESCHA_OPN_DIAG_THD)之后已经过去第一设定时间(CTR_ESCHA_OPN_DIAG_THD)时，控制单元(40)可以确定旁通阀(60)处于卡滞关闭故障状态。也就是说，控制单元(40)可以从电动增压器(50)接收电动增压器(50)的实际(测量的)产生电流的量(CUR_ESCHA)的输入，以便将其与用于旁通阀(60)的卡滞关闭故障诊断的阈值(CUR_ESCHA_OPN_DIAG_THD)进行比较，以用于确定旁通阀(60)是否处于正常打开状态。
这里，旁通阀(60)的卡滞关闭故障诊断的阈值(CUR_ESCHA_OPN_DIAG_THD)可以根据电动增压器(50)和发动机的特性而具有不同的值，并且可以基于发动机转速、流动路径的体积流量和温度的函数来设定。此外，第一设定时间(CTR_ESCHA_OPN_DIAG_THD)可以被预设为当电动增压器(50)的产生电流的量(CUR_ESCHA)已经超过旁通阀(60)的卡滞关闭故障诊断的阈值(CUR_ESCHA_OPN_DIAG_THD)时的保持时间，用于最终确定旁通阀(60)是否处于卡滞关闭故障状态。
同时，如果用于开始旁通阀(60)的故障诊断的条件被满足，则控制单元(40)将“关闭”控制指令传输到旁通阀(60)，并且将用于确定旁通阀(60)是否处于正常关闭状态的第二转速目标值(N_ESCHA_CLS_DIAG)发送到电动增压器(50)，并且然后，当电动增压器(50)正在以第二转速目标值(N_ESCHA_CLS_DIAG)操作或正在以使用第二转速目标值(N_ESCHA_CLS_DIAG)作为基准的预定范围内的值操作时，控制单元(40)在第二设定时间(CTR_ESCHA_CLS_DIAG_THD)内监测由第一压力传感器(20)检测到的压力(PRS_UP_THP)，以便确定旁通阀(60)是否遭遇卡滞打开故障。
这里，第二转速目标值(N_ESCHA_CLS_DIAG)可以基于用于确定旁通阀(60)是否处于正常关闭状态的阀的前端和后端的压力比目标值(PQ_ESCHA_CLS_DIAG)、发动机转速、流动路径的体积流量和温度的函数来设定。此外，用于阀的前端和后端的压力比目标值(PQ_ESCHA_CLS_DIAG)可以被设定为通过将电动增压器(50)和节气门阀之间的用于确定旁通阀(60)是否处于正常关闭状态的压力阈值(PRS_UP_THR_ESCHA_CLS_DIAG)除以电动增压器(50)的前端压力值(PRS_UP_ESCHA)而获得的值，并且所获得的值可以被设定为具有1+偏移量或更大的值。
同时，当由第一压力传感器(20)检测到的压力值(PRS_UP_THR)小于旁通阀(60)的卡滞打开故障诊断的阈值(PRS_UP_THR_ESCHA_CLS_DIAG_THD)并且第二设定时间(CTR_ESCHA_CLS_DIAG_THD)已经过去时，控制单元(40)可以判定旁通阀(60)处于卡滞打开故障状态。在这种情况下，旁通阀(60)的卡滞打开故障诊断的阈值(PRS_UP_THR_ESCHA_CLS_DIAG_THD)可以被设定为不大于用于确定旁通阀(60)是否处于正常关闭状态的电动增压器(50)和节气门阀之间的压力目标值(PRS_UP_THR_ESCHA_CLS_DIAG)。
此外，第二设定时间(CTR_ESCHA_CLS_DIAG_THD)可以被预设为当电动增压器(50)和节气门阀之间的压力值(PRS_UP_THR)小于旁通阀(60)的卡滞打开故障诊断的阈值(PRS_UP_THR_ESCHA_CLS_DIAG_THD)时的保持时间。
同时，参照图4，根据本发明的实施例的用于诊断旁通阀(60)故障的设备可以用于使用一个或多个电动增压器(50)和旁通阀(60)的所有发动机系统中。例如，在单排发动机(例如，串联的n个气缸)中，可以包括电动增压器(#1)+旁通阀(#1)，并且在双排发动机(例如，V形的n个气缸)中，可以包括电动增压器(#1)+旁通阀(#1)(第1排)+电动增压器(#2)+旁通阀(#2)(第2排)。此外，如图4所示，在双电动增压器系统中，可以包括电动增压器*2+旁通阀*3。
图2是用于解释根据本发明的实施例的用于诊断旁通阀故障的方法的流程图，并且用于诊断旁通阀故障的方法将被描述如下。
如图2所示，在根据本发明的实施例的用于诊断旁通阀故障的方法中，控制单元(40)首先检查发动机的当前操作状态(S11)。
在步骤S11中，当确认发动机当前正在操作时，控制单元(40)检查当在行驶期间驾驶员的踏板处于关闭状态时是否已经进入燃料切断时段(S12)。
也就是说，控制单元(40)从车辆状态输入单元(10)接收车辆状态的输入，以便能够确定是否满足故障诊断开始条件，以便开始旁通阀(60)的故障诊断。
在这种情况下，控制单元(40)从车辆状态输入单元(10)接收发动机的当前操作状态、踏板开/关状态和燃料切断时段进入状态的输入，以便如果在发动机当前正在操作时确认在行驶期间驾驶员的踏板处于关闭状态并且已经进入燃料切断时段，则能够判定用于开始旁通阀(60)的故障诊断的条件被满足。
接下来，在步骤S11和S12中，如果满足用于开始旁通阀(60)的故障诊断的条件，则控制单元(40)将“打开”控制指令传输到旁通阀(60)，并且同时将用于确定旁通阀(60)是否处于正常打开状态的第一转速目标值(N_ESCHA_OPN_DIAG)发送到电动增压器(50)(S13)。
在这种情况下，当操作停止或正常时，第一转速目标值(N_ESCHA_OPN_DIAG)可以作为负载施加到在小于在控制期间的转速的转速下流过流动路径的质量流，从而产生一定量的产生电流(或电量)。
同时，当控制单元(40)确定用于开始旁通阀(60)的故障诊断的条件被满足并且已经开始旁通阀(60)的故障诊断时，如果燃料切断状态结束，则电动增压器(50)进入怠速模式，并且诊断伴随打开旁通阀(60)的请求再次开始。也就是说，如果燃料切断状态结束，控制单元(40)可以在所有过程中返回到开始步骤。
此外，控制单元(40)检查电动增压器(50)的实际转速(N_ESCHA)是否与第一转速目标值(N_ESCHA_OPN_DIAG)相同(S14)。
也就是说，控制单元(40)可以检查电动增压器(50)是否正在以第一转速目标值(N_ESCHA_OPN_DIAG)操作，并且在这种情况下，可以设定误差范围，以便判定操作正在以相同转速进行，即使当以误差范围内的值操作时。
在这种情况下，当电动增压器(50)的实际转速(N_ESCHA)不等于第一转速目标值(N_ESCHA_OPN_DIAG)时，控制单元(40)可以返回到步骤S13。
此外，控制单元(40)检查电动增压器(50)的产生电流的量(CUR_ESCHA)是否已经超过卡滞关闭故障诊断的阈值(CUR_ESCHA_OPN_DIAG_THD)(S15)。
这里，旁通阀(60)的卡滞关闭故障诊断的阈值(CUR_ESCHA_OPN_DIAG_THD)可以根据电动增压器(50)和发动机的特性而具有不同的值，并且可以基于发动机转速、流动路径的体积流量和温度的函数来设定。
在步骤S15中，当电动增压器(50)的产生电流的量(CUR_ESCHA)已经超过卡滞关闭故障诊断的阈值(CUR_ESCHA_OPN_DIAG_THD)时，控制单元(40)确认第一设定时间已经过去(S16)。
也就是说，控制单元(40)在第一设定时间(CTR_ESCHA_OPN_DIAG_THD)内监测电动增压器(50)的产生电流的量(CUR_ESCHA)，以便能够确定旁通阀(60)是否遭遇卡滞关闭故障。
在这种情况下，当在电动增压器(50)的产生电流的量(CUR_ESCHA)已经超过用于旁通阀(60)的卡滞关闭故障诊断的阈值(CUR_ESCHA_OPN_DIAG_THD)之后已经过去第一设定时间(CTR_ESCHA_OPN_DIAG_THD)时，控制单元(40)可以确定旁通阀(60)处于卡滞关闭故障状态(S17)。
也就是说，控制单元(40)可以从电动增压器(50)接收电动增压器(50)的实际(测量的)产生电流的量(CUR_ESCHA)的输入，以便将其与用于旁通阀(60)的卡滞关闭故障诊断的阈值(CUR_ESCHA_OPN_DIAG_THD)进行比较，以用于确定旁通阀(60)是否处于正常打开状态。
此外，第一设定时间(CTR_ESCHA_OPN_DIAG_THD)可以被预设为当电动增压器(50)的产生电流的量(CUR_ESCHA)已经超过旁通阀(60)的卡滞关闭故障诊断的阈值(CUR_ESCHA_OPN_DIAG_THD)时的保持时间，用于最终确定旁通阀(60)是否处于卡滞关闭故障状态。
同时，在步骤S15中，当电动增压器(50)的产生电流的量(CUR_ESCHA)不大于卡滞关闭故障诊断的阈值(CUR_ESCHA_OPN_DIAG_THD)时，控制单元(40)将“关闭”控制指令传输到旁通阀(60)，并且将用于确定旁通阀(60)是否处于正常关闭状态的第二转速目标值(N_ESCHA_CLS_DIAG)发送到电动增压器(50)(S21)。
接下来，控制单元(40)检查电动增压器(50)的实际转速(N_ESCHA)是否与第二转速目标值(N_ESCHA_CLS_DIAG)相同(S22)。
也就是说，控制单元(40)可以检查电动增压器(50)是否正在以第二转速目标值(N_ESCHA_CLS_DIAG)操作，并且在这种情况下，可以设定误差范围，以便判定操作正在以相同转速进行，即使当以误差范围内的值操作时。
也就是说，当电动增压器(50)以第二转速目标值(N_ESCHA_CLS_DIAG)操作或者以使用第二转速目标值(N_ESCHA_CLS_DIAG)作为基准的预定范围内的值操作时，控制单元(40)将由第一压力传感器(20)检测到的压力(PRS_UP_THP)与旁通阀(60)的卡滞打开故障诊断的阈值(PRS_UP_THR_ESCHA_CLS_DIAG_THD)进行比较(S23)。
这里，第二转速目标值(N_ESCHA_CLS_DIAG)可以基于用于确定旁通阀(60)是否处于正常关闭状态的阀的前端和后端的压力比目标值(PQ_ESCHA_CLS_DIAG)、发动机转速、流动路径的体积流量和温度的函数来设定。此外，用于阀的前端和后端的压力比目标值(PQ_ESCHA_CLS_DIAG)可以被设定为通过将电动增压器(50)和节气门阀之间的用于确定旁通阀(60)是否处于正常关闭状态的压力阈值(PRS_UP_THR_ESCHA_CLS_DIAG)除以电动增压器(50)的前端压力值(PRS_UP_ESCHA)而获得的值，并且所获得的值可以被设定为具有1+偏移量或更大的值。
在步骤S23中，当由第一压力传感器(20)检测到的压力值(PRS_UP_THR)小于旁通阀(60)的卡滞打开故障诊断的阈值(PRS_UP_THR_ESCHA_CLS_DIAG_THD)时，控制单元(40)检查第二设定时间是否已经过去(S24)。
在这种情况下，控制单元(40)在第二设定时间(CTR_ESCHA_CLS_DIAG_THD)内监测其中由第一压力传感器(20)检测到的压力值(PRS_UP_THR)小于旁通阀(60)的卡滞打开故障诊断的阈值(PRS_UP_THR_ESCHA_CLS_DIAG_THD)的状态，以便能够确定旁通阀(60)是否遭遇卡滞打开故障。
也就是说，当由第一压力传感器(20)检测到的压力值(PRS_UP_THR)小于旁通阀(60)的卡滞打开故障诊断的阈值(PRS_UP_THR_ESCHA_CLS_DIAG_THD)并且第二设定时间(CTR_ESCHA_CLS_DIAG_THD)已经过去时，控制单元(40)可以判定旁通阀(60)处于卡滞打开故障状态(S25)。
在这种情况下，旁通阀(60)的卡滞打开故障诊断的阈值(PRS_UP_THR_ESCHA_CLS_DIAG_THD)可以被设定为不大于电动增压器(50)和节气门阀之间的压力目标值(PRS_UP_THR_ESCHA_CLS_DIAG)，用于确定旁通阀(60)是否处于正常关闭状态。
此外，第二设定时间(CTR_ESCHA_CLS_DIAG_THD)可以被预设为当电动增压器(50)和节气门阀之间的压力值(PRS_UP_THR)小于旁通阀(60)的卡滞打开故障诊断的阈值(PRS_UP_THR_ESCHA_CLS_DIAG_THD)时的保持时间。
同时，在步骤S24中，当其中由第一压力传感器(20)检测到的压力值(PRS_UP_THR)小于旁通阀(60)的卡滞打开故障诊断的阈值(PRS_UP_THR_ESCHA_CLS_DIAG_THD)的状态没有保持第二设定时间(CTR_ESCHA_CLS_DIAG_THD)时，控制单元(40)可以返回到步骤S22并将电动增压器(50)的实际转速(N_ESCHA)与第二转速目标值(N_ESCHA_CLS_DIAG)进行比较。
此外，在步骤S23中，当由第一压力传感器(20)检测到的压力值(PRS_UP_THR)小于旁通阀(60)的卡滞打开故障诊断的阈值(PRS_UP_THR_ESCHA_CLS_DIAG_THD)时，控制单元(40)可以诊断旁通阀(60)是正常的(S26)。
此外，已经参照电子旁通阀(60)描述了本实施例，但是在机械旁通阀(60)的情况下，阀可以借助于在阀的前端和后端处的压力差来致动，而无需来自单独控制器的“打开”/“关闭”指令。也就是说，在机械旁通阀(60)的情况下，打开状态是默认的，并且在增压期间，关闭可以通过大于弹簧力的增压力来实现。换句话说，在机械旁通阀(60)的情况下，当阀的上游和下游的压力比小于1+偏移量时，阀被机械地打开，而当阀的上游和下游的压力比大于1+偏移量时，阀被机械地关闭。
因此，与电子旁通阀(60)不同，当应用机械旁通阀(60)时，可以省略用于打开/关闭阀的前述指令步骤(S13, S21)。
如上所述，根据本发明的实施例的用于诊断旁通阀故障的设备和方法具有以下优点：其被设计成通过由装配有电动增压器系统的内燃发动机中的驱动马达产生的电流值来执行旁通阀中的故障诊断，能够诊断故障，而不管电子或机械旁通阀的类型如何。
此外，根据本发明的实施例的用于诊断旁通阀故障的设备和方法具有以下优点：通过区分旁通阀是否存在故障来传输诊断结果，从而能够帮助发动机的维护，并且能够通过在确定旁通阀故障时预先激活“跛行回家”模式来防止由于发动机异常引起的崩溃。
尽管已经参照附图中所示的实施例描述了本发明，但是这仅仅是说明性的。 本领域技术人员将会理解，基于此有可能实现各种修改和其他等效实施例。
因此，本发明的真正技术保护范围应该由下面的权利要求书来确定。

Claims (10)

1.一种用于诊断旁通阀故障的设备，包括：
电动增压器，其包括马达和电动压缩机，所述电动压缩机借助于所述马达致动，以便向发动机的燃烧室供应增压空气；
旁通阀，其设置在旁通管线上，所述旁通管线从设置有所述电动增压器的进气管线分支，并且所述旁通管线在节气门阀的前端处接合所述进气管线，所述节气门阀调节供应到所述燃烧室的进气量；
车辆状态输入单元，车辆状态信息输入到所述车辆状态输入单元中；以及
控制单元，其从所述车辆状态输入单元接收所述车辆状态的输入，以便确定是否满足旁通阀的故障诊断的开始条件，并且如果满足用于开始所述旁通阀的所述故障诊断的所述条件，则所述控制单元将“打开”或“关闭”控制指令传输到所述旁通阀，并且将用于确定所述旁通阀是否处于正常打开状态或正常关闭状态的特定转速目标值传输到所述电动增压器，从而确定所述旁通阀是否遭遇卡滞打开或卡滞关闭故障；
如果用于开始所述旁通阀的所述故障诊断的所述条件被满足，则所述控制单元将“打开”控制指令传输到所述旁通阀，并且将用于确定所述旁通阀是否处于所述正常打开状态的第一转速目标值发送到所述电动增压器，并且然后，当所述电动增压器正在以所述第一转速目标值操作或正在以使用所述第一转速目标值作为基准的预定范围内的值操作时，所述控制单元在第一设定时间内监测所述电动增压器的产生电流的量，以便确定所述旁通阀是否遭遇卡滞关闭故障。
2.根据权利要求1所述的用于诊断旁通阀故障的设备，其特征在于，
所述控制单元从所述车辆状态输入单元接收所述发动机的当前操作状态、踏板开/关状态和燃料切断时段进入状态的输入，并且如果在所述发动机当前正在操作时，确认在行驶期间驾驶员的踏板处于关闭状态并且已经进入燃料切断时段，则判定所述旁通阀的所述故障诊断的开始条件被满足。
3.根据权利要求1所述的用于诊断旁通阀故障的设备，其特征在于，
当在所述电动增压器的所述产生电流的量已经超过用于所述旁通阀的卡滞关闭故障诊断的阈值之后已经过去所述第一设定时间时，所述控制单元判定所述旁通阀处于所述卡滞关闭故障状态。
4.根据权利要求1所述的用于诊断旁通阀故障的设备，
还包括第一压力传感器，所述第一压力传感器检测所述电动增压器与旁通阀和节气门阀之间的压力，
其特征在于，
如果用于开始所述旁通阀的所述故障诊断的所述条件被满足，则所述控制单元将“关闭”控制指令传输到所述旁通阀，并且将用于确定所述旁通阀是否处于所述正常关闭状态的第二转速目标值发送到所述电动增压器，并且然后，当所述电动增压器正在以所述第二转速目标值操作或正在以使用所述第二转速目标值作为基准的预定范围内的值操作时，所述控制单元在第二设定时间内监测由所述第一压力传感器检测到的压力，并且确定所述旁通阀是否遭遇卡滞打开故障。
5.根据权利要求4所述的用于诊断旁通阀故障的设备，其特征在于，
当由所述第一压力传感器检测到的压力值小于所述旁通阀的卡滞打开故障诊断的阈值并且所述第二设定时间已经过去时，所述控制单元判定所述旁通阀处于卡滞打开故障状态。
6.一种用于诊断旁通阀故障的方法，包括以下步骤：
控制单元从车辆状态输入单元接收车辆状态信息的输入并确定是否满足旁通阀的故障诊断的开始条件；
如果所述旁通阀的所述故障诊断的开始条件被满足，则所述控制单元将“打开”或“关闭”控制指令传输到所述旁通阀；
所述控制单元将用于确定所述旁通阀是否处于正常打开状态或正常关闭状态的特定转速目标值传输到电动增压器；以及
所述控制单元确定所述旁通阀是否遭遇卡滞打开故障或卡滞关闭故障，
其特征在于，所述电动增压器包括马达和电动压缩机，所述电动压缩机借助于所述马达致动，以便向发动机的燃烧室供应增压空气，
并且所述旁通阀设置在旁通管线上，所述旁通管线从设置有所述电动增压器的进气管线分支，并且所述旁通管线在节气门阀的前端处接合所述进气管线，所述节气门阀调节供应到所述燃烧室的进气量；
如果用于开始所述旁通阀的所述故障诊断的所述条件被满足，则所述控制单元将“打开”控制指令传输到所述旁通阀，并且将用于确定所述旁通阀是否处于正常打开状态的第一转速目标值发送到所述电动增压器，并且然后，当所述电动增压器正在以所述第一转速目标值操作或正在以使用所述第一转速目标值作为基准的预定范围内的值操作时，所述控制单元在第一设定时间内监测所述电动增压器的产生电流的量并确定所述旁通阀是否遭遇卡滞关闭故障。
7.根据权利要求6所述的用于诊断旁通阀故障的方法，其特征在于，
在确定是否满足旁通阀的所述故障诊断的开始条件的所述步骤中，所述控制单元：从所述车辆状态输入单元接收所述发动机的当前操作状态、踏板开/关状态和燃料切断时段进入状态的输入，并且如果在所述发动机当前正在操作时确认在行驶期间驾驶员的踏板处于关闭状态并且已经进入燃料切断时段，则判定所述旁通阀的所述故障诊断的开始条件确定被满足。
8.根据权利要求6所述的用于诊断旁通阀故障的方法，其特征在于，
当在所述电动增压器的所述产生电流的量已经超过用于所述旁通阀的卡滞关闭故障诊断的阈值之后已经过去所述第一设定时间时，所述控制单元判定所述旁通阀处于所述卡滞关闭故障状态。
9.根据权利要求6所述的用于诊断旁通阀故障的方法，
还包括所述控制单元接收来自第一压力传感器的压力值输入的步骤，所述第一压力传感器检测所述电动增压器与所述旁通阀和节气门阀之间的压力，
其特征在于，如果用于开始所述旁通阀的所述故障诊断的所述条件被满足，则所述控制单元将“关闭”控制指令传输到所述旁通阀，并且将用于确定所述旁通阀是否处于所述正常关闭状态的第二转速目标值发送到所述电动增压器，并且然后，当所述电动增压器正在以所述第二转速目标值操作或正在以使用所述第二转速目标值作为基准的预定范围内的值操作时，所述控制单元在第二设定时间内监测由所述第一压力传感器检测到的压力，并且确定所述旁通阀是否遭遇卡滞打开故障。
10.根据权利要求9所述的用于诊断旁通阀故障的方法，其特征在于，
当由所述第一压力传感器检测到的压力值小于所述旁通阀的卡滞打开故障诊断的阈值并且所述第二设定时间已经过去时，所述控制单元判定所述旁通阀处于卡滞打开故障状态。
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