專利名稱：利用凸輪軸位置感測進(jìn)行氣門操作監(jiān)測的發(fā)動機(jī)控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用凸輪軸位置感測來監(jiān)測內(nèi)燃機(jī)中的氣門操作的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
在某些操作條件下，通過停用發(fā)動機(jī)氣缸中的某些氣缸可以改善多缸內(nèi)燃機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)以降低排量模式操作時，減少操作氣缸的數(shù)量降低了發(fā)動機(jī)的有效排量，從而有時被稱為可變排量發(fā)動機(jī)。例如，根據(jù)可變排量發(fā)動機(jī)的特定構(gòu)造，在輕度到適度負(fù)荷條件下可以選擇性地停用一個或多個氣缸，以改善燃料經(jīng)濟(jì)性。在一些發(fā)動機(jī)構(gòu)造中，選擇性地停用可以是完整一列氣缸的一組氣缸。根據(jù)特定應(yīng)用和發(fā)動機(jī)技術(shù)，氣缸停用可以包括進(jìn)氣門、排氣門或這兩者的停用。已經(jīng)發(fā)展出了用于啟用和停用進(jìn)氣門和/或排氣門的各種技術(shù)，其響應(yīng)于來自發(fā)動機(jī)控制器的指令信號依靠機(jī)械、液壓、電氣/電子或組合裝置來實施氣門停用。在一些條件下，停用的氣門可以繼續(xù)操作(打開或升起)和/或啟用的氣門可以在收到命令時不打開。這樣的情況可能導(dǎo)致例如駕駛性能下降、NVH(噪聲、振動、聲振粗糙度)增大、燃料經(jīng)濟(jì)性降低或部件劣化。因此，出現(xiàn)了用于監(jiān)測氣門操作的多種方案。例如， 一種方案分析由歧管絕對壓力(MAP)傳感器測量的進(jìn)氣壓力脈沖之間的周期，而另一種方案分析爆震傳感器信號。發(fā)明_既述一種控制能夠以降低排量模式操作的多缸內(nèi)燃機(jī)的系統(tǒng)或方法，在該降低排量模式中至少一個氣門或氣缸被選擇性地停用，所述方法包括通過分析凸輪軸位置來監(jiān)測氣門操作，以檢測與當(dāng)前氣缸狀態(tài)不一致的氣門操作；以及響應(yīng)于對不一致操作的檢測來控制發(fā)動機(jī)。在一個實施例中，凸輪軸傳感器信號被處理成檢測與當(dāng)前氣門/氣缸狀態(tài)(例如啟用或停用)不一致的氣門操作。凸輪軸位置可以用來產(chǎn)生表示進(jìn)氣門/排氣門升程的代用信號。可以利用相對于對應(yīng)曲軸位置的期望或基準(zhǔn)齒位置的凸輪軸傳感器齒偏差產(chǎn)生該代用信號，并且該代用信號可以與對應(yīng)的閾值比較以檢測進(jìn)氣門/排氣門升程。在另一個實施例中，通過一個或多個基準(zhǔn)齒位置圖案與測量的或推斷的齒位置圖案的圖案匹配來產(chǎn)生表示氣門升程的代用信號。在這個實施例中，該代用信號表示與有關(guān)特定氣門動作的基準(zhǔn)圖案的相關(guān)性、可能性或匹配程度，以檢測非響應(yīng)氣缸/氣門。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認(rèn)識到與根據(jù)本發(fā)明的各個實施例相關(guān)的多個優(yōu)點。例如， 利用已有的凸輪軸傳感器進(jìn)行氣門停用的監(jiān)測操作在不需要額外的專門傳感器的情況下提供了診斷和控制。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可以用于檢測各種類型的異常操作，包括停用時的氣門操作(升起)以及啟用之后氣門保持關(guān)閉。根據(jù)本發(fā)明的凸輪軸信號處理可以連續(xù)地實施，而不是由對狀態(tài)或模式改變的響應(yīng)而觸發(fā)。根據(jù)本發(fā)明的實施例的氣門停用監(jiān)測可以減輕或消除駕駛性能、NVH(噪聲、振動、聲振粗糙度)、燃料經(jīng)濟(jì)性或部件耐用性的劣化，或在其他方面與不理想響應(yīng)的氣門或氣缸相關(guān)的劣化。以下結(jié)合附圖的優(yōu)選實施例的詳細(xì)說明將清晰展示上述優(yōu)點和其他優(yōu)點以及特征。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的利用凸輪軸位置感測進(jìn)行氣門停用監(jiān)測的代表性發(fā)動機(jī)/車輛實施例的操作的方框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的基于凸輪軸位置監(jiān)測氣門操作且控制發(fā)動機(jī)的系統(tǒng)和方法的操作的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的相對于感測的或推斷的凸輪軸信號的曲軸位置和各種基準(zhǔn)位置的凸輪軸傳感器齒位置的示意圖，該凸輪軸傳感器齒位置用于確定表示相對于已知操作狀態(tài)的當(dāng)前操作的代用信號；圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于產(chǎn)生表示氣門升程的代用信號以用于監(jiān)測氣門操作的齒偏差方案的示意流程圖；圖5A和5B示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的代表性代用信號，該代用信號用于監(jiān)測證實正常操作和延遲停用的氣門操作；圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于產(chǎn)生表示氣門升程的代用信號以用于監(jiān)測氣門操作的圖案匹配方案的示意流程圖；圖7A-7D示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的表示凸輪軸傳感器齒圖案與已知的或基準(zhǔn)齒圖案的相關(guān)性或圖案匹配的代用信號或度量，其中當(dāng)前操作與氣門啟用/停用狀態(tài)一致；圖8A-8D示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的利用表示延遲排氣門停用/啟用動作的凸輪軸傳感器齒標(biāo)記的圖案匹配產(chǎn)生的代用信號或度量；以及圖9A-9D示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的利用表示延遲進(jìn)氣門停用/啟用活動的凸輪軸傳感器齒標(biāo)記的圖案匹配產(chǎn)生的代用信號或度量。
具體實施例方式本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，參考任一附圖所示和所述的實施例的各種特征可以與在一個或多個其他附圖中示出的特征組合，以形成沒有明確示意或說明的可替代實施例。 所示特征的組合提供了用于典型應(yīng)用的代表性實施例。然而，與本發(fā)明教義一致的特征的各種組合和修改對于特定應(yīng)用或?qū)嵤┦强梢灶A(yù)期的。圖示中所用的代表性實施例總體上涉及四沖程、多缸、進(jìn)氣口噴射式內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)能夠以可變排量模式操作，具有機(jī)械致動的進(jìn)氣門和/或排氣門以及電子控制的節(jié)氣門。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識到對于其他發(fā)動機(jī)/車輛技術(shù)的類似的應(yīng)用或?qū)嵤?，包括直噴式?或進(jìn)氣口噴射式發(fā)動機(jī)、火花塞點火式或壓縮點火式發(fā)動機(jī)、以及使用不同氣缸或氣門停用技術(shù)的發(fā)動機(jī)，該氣缸或氣門停用技術(shù)包括但不限于通過停用一個或多個相關(guān)進(jìn)氣門和/或排氣門來停用一個或多個氣缸或氣缸組(例如一列氣缸)的機(jī)械、電磁、機(jī)電和液壓系統(tǒng)。相似地，盡管本發(fā)明主要涉及排氣門停用或組合的進(jìn)氣門/排氣門停用的監(jiān)測操作，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識到，本發(fā)明的教義可以被修改以應(yīng)用于進(jìn)氣門停用系統(tǒng)。同樣，本發(fā)明的實施例可以用在具有各種類型的氣門組系的發(fā)動機(jī)中，該氣門組系包括頂置氣門組系(OHV)，其也被稱為I型氣門組系；以及推桿或整體式凸輪氣門組系，其也被稱為II型氣門組系。
在圖1所示的代表性實施例中，系統(tǒng)10包括由具有多個氣缸的內(nèi)燃機(jī)提供動力的車輛(未具體示出)，該多個氣缸由氣缸12代表，該氣缸12具有對應(yīng)的燃燒室14。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，系統(tǒng)10包括各種傳感器和致動器，以實現(xiàn)發(fā)動機(jī)/車輛的控制。每個氣缸12可以設(shè)置有一個或多個傳感器或致動器，或者發(fā)動機(jī)可以設(shè)置有單個傳感器或致動器。例如，每個氣缸12可以包括四個氣體交換閥門，包括兩個進(jìn)氣門16和兩個排氣門18， 在圖中每種閥門僅示出了一個。然而，發(fā)動機(jī)可以僅僅包括單個發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度傳感器 20。在圖1所示的實施例中，發(fā)動機(jī)包括機(jī)械致動的進(jìn)氣門16和排氣門18，其具有與基于微處理器的控制器22通信的可變氣門正時機(jī)構(gòu)和氣門停用機(jī)構(gòu)(未示出)，以控制氣門打開和關(guān)閉時間，并且用于通過停用對應(yīng)的進(jìn)氣門16和/或排氣門18而選擇性地停用一個或多個氣缸，以提供可變排量操作。在一個實施例中，氣缸停用包括至少用于特定氣缸的排氣門18的停用。其他實施例可以包括特定氣缸的進(jìn)氣門和排氣門兩者選擇性停用和/或一組氣缸(例如氣缸列)的排氣門停用。各種其他實施例包括可替代的氣門構(gòu)造和利用機(jī)械、機(jī)電、液壓和/或組合氣門致動、啟用和/或停用的氣門控制。例如，在一個實施例中， 進(jìn)氣門16和排氣門18由相關(guān)的凸輪軸M和雙重相等可變凸輪正時機(jī)構(gòu)(未示出)致動。 或者，可以利用具有推桿和搖臂的整體式凸輪構(gòu)造常規(guī)地致動進(jìn)氣門16和排氣門18，排氣門18具有通常本領(lǐng)域中已知的機(jī)械和/或液壓停用機(jī)構(gòu)。在一個實施例中，系統(tǒng)10可以通過停用進(jìn)氣門16和/或排氣門18的對應(yīng)致動器而選擇性地以可變排量模式操作，其中比所有氣缸12少的氣缸參與燃燒。在可變或降低排量模式中的操作通常與較高的歧管壓力和較寬的節(jié)氣門40的開度相關(guān)，以減小泵送損失并且增大啟用或操作氣缸的效率。根據(jù)本發(fā)明的利用凸輪軸M的位置對氣門升起的監(jiān)測可以用來檢測各種類型的操作條件。例如，進(jìn)氣門16和/或排氣門18在收到氣門停用命令之后繼續(xù)操作(升起)的操作條件，可以因?qū)ν馆嗇SM的位置變化(本文有更加詳細(xì)的所述)的響應(yīng)而被檢測到。在收到停用命令之后繼續(xù)操作的氣門可能導(dǎo)致燃料經(jīng)濟(jì)性下降、 油耗增大以及可能的催化器劣化或中毒，并且可能不會被車輛駕駛員注意到。這樣，根據(jù)本發(fā)明的這種條件的檢測可以用來改變隨之而來的發(fā)動機(jī)控制，其可以包括抑制可變排量模式中的操作、抑制特定氣缸或氣缸組的停用、存儲診斷代碼、和/或例如經(jīng)由指示燈或診斷消息警示車輛駕駛員。相似地，凸輪軸位置可以用來檢測在重新啟用命令之后仍然關(guān)閉一個或多個燃燒循環(huán)的氣門。控制器22可以包括與存儲管理單元(MMU) 25通信的微處理器M或中央處理單元 (CPU)。MMU25控制各個計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中的數(shù)據(jù)移動，并且將數(shù)據(jù)發(fā)送到CPU24以及從CPUM接收數(shù)據(jù)。計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)可以包括例如只讀存儲器(R0M)26、隨機(jī)存取存儲器(RAM08以及保持存儲內(nèi)存(KAM) 30中的易失性和非易失性存儲器。KAM30是持久的或非易失性存儲器，可以用來在CPUM斷電時存儲各種操作變量。計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)可以使用多種已知存儲裝置中的任一種來實施，例如能夠存儲數(shù)據(jù)的PROM(可編程只讀存儲器)、EPROM(電可編程只讀存儲器)、EEPR0M(電可擦可編程只讀存儲器)、閃存、或任何其他電、磁、光或組合存儲裝置，這些數(shù)據(jù)中的某些部分代表在控制發(fā)動機(jī)或控制安裝有發(fā)動機(jī)的車輛時CPUM所用的可執(zhí)行指令。計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)還可以包括軟盤、⑶-ROM、硬盤和類似物。CPU24經(jīng)由輸入/輸出(I/O)接口 32與各種發(fā)動機(jī)/車輛傳感器和致動器通信。接口 32可以實施為單個一體化接口，其為調(diào)節(jié)、處理和/或轉(zhuǎn)換、短路保護(hù)等等提供各種原始數(shù)據(jù)或信號?；蛘?，在特定信號被供應(yīng)至CPUM之前，一個或多個專門的硬件或固件芯片可以用來調(diào)節(jié)和處理該特定信號。在CPU24的控制下通過I/O接口 32可以直接地或間接地受到致動的參數(shù)、系統(tǒng)和/或部件的實例有燃料噴射正時、噴射率和持續(xù)時間；節(jié)氣門位置；火花塞點火正時(對于火花塞點火式發(fā)動機(jī))；進(jìn)氣門/排氣門正時和持續(xù)時間(或凸輪相位)；前端附件驅(qū)動(FEAD)部件，例如交流發(fā)電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)和類似物。通過I/O 接口 32的傳感器通信輸入可以用來指示例如曲軸位置(PIP)、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(RPM)、車輪速度 (WSUWS2)、車輛速度(VSS)、冷卻劑溫度(ECT)、進(jìn)氣歧管壓力(MAP)、排氣背壓(EBP)、加速踏板位置(PPS)、點火開關(guān)位置(IGN)、節(jié)氣門位置(TP)、空氣溫度(TMP)、是否含有廢氣氧 (EGO)或其他廢氣組分或其濃度大小、進(jìn)氣流量(MAF)、變速箱傳動或變速比(PRN)、變速箱油溫(TOT)、變速箱渦輪速度(TS)、扭矩轉(zhuǎn)化器離合狀態(tài)(TCC)、減速或換擋模式(MDE)。一些控制器架構(gòu)不包含MMU25。如果不采用MMU25，那么CPUM管理數(shù)據(jù)并且直接連接到R0iC6、RAiC8和KAM30。當(dāng)然，根據(jù)特定應(yīng)用，多于一個的CPUM可以用來提供發(fā)動機(jī)控制，并且控制器22可以包括與MMU25或CPUM聯(lián)接的多個R0M26、RAM28和KAM30。在操作中，引入的空氣穿過進(jìn)氣管34并且經(jīng)由通常由附圖標(biāo)記36表示的進(jìn)氣歧管被分配到多個氣缸12。系統(tǒng)10可以包括集合氣流傳感器38或其他氣流傳感器，其向控制器22提供表示進(jìn)氣或引入氣流的對應(yīng)信號(MAF)。節(jié)氣門40或其他氣流控制裝置可以用來調(diào)節(jié)氣流并且控制進(jìn)氣管36中的歧管壓力，以便與點火正時和燃料控制配合而將發(fā)動機(jī)扭矩控制到期望的輸出扭矩，特別是對于火花塞點火式發(fā)動機(jī)而言?？梢曰谟煽刂破?2產(chǎn)生的對應(yīng)節(jié)氣門位置(TP)信號通過合適的致動器48以機(jī)械或電子方式控制節(jié)氣門40?？梢皂憫?yīng)于駕駛員經(jīng)由加速踏板46要求的對應(yīng)發(fā)動機(jī)輸出或扭矩產(chǎn)生節(jié)氣門位置 (TP)信號，以對進(jìn)氣門進(jìn)行定位。節(jié)氣門位置傳感器42向控制器22提供表示節(jié)氣門40實際位置的反饋信號，以實施節(jié)氣門40的閉環(huán)控制。盡管圖1中所示的實施例是火花塞點火的進(jìn)氣口噴射式發(fā)動機(jī)，但是根據(jù)本發(fā)明的用于監(jiān)測氣門操作的系統(tǒng)和方法通常與發(fā)動機(jī)技術(shù)無關(guān)，并且應(yīng)用于直噴式和/或壓縮點火式發(fā)動機(jī)或操作模式。歧管絕對壓力傳感器50用來向控制器22提供表示歧管壓力的信號(MAP)。穿過進(jìn)氣歧管36的空氣通過一個或多個進(jìn)氣門16的合適控制進(jìn)入燃燒室14?？梢岳孟嚓P(guān)的可變氣門正時(VVT)或可變凸輪正時(VCT)裝置根據(jù)特定應(yīng)用和實施由控制器22控制進(jìn)氣門16和排氣門18的正時、啟用和停用?？梢岳帽绢I(lǐng)域中通常公知的多種電氣、機(jī)械、 機(jī)電和/或液壓氣門致動機(jī)構(gòu)中的任意一種響應(yīng)于來自控制器22的控制信號來選擇性地啟用和停用用于相關(guān)氣缸的進(jìn)氣門16和/或排氣門18?？梢皂憫?yīng)于發(fā)動機(jī)和/或環(huán)境操作條件來控制氣缸(或氣門)停用，以獲得諸如理想的發(fā)動機(jī)和/或車輛性能、燃料經(jīng)濟(jì)性和排放目標(biāo)。根據(jù)特定實施，可以通過單獨的氣缸、單獨的氣門、氣缸組或氣門類型來控制停用。例如，在達(dá)到合適的操作溫度之后，在低發(fā)動機(jī)速度和輕負(fù)荷條件下可以停用服務(wù)整個氣缸列的排氣門。燃料噴射器80基于由控制器22產(chǎn)生且由驅(qū)動器82處理的信號(FPW)在當(dāng)前操作模式的一個或多個噴射活動中將適量的燃料噴射到啟用的氣缸中。在燃燒循環(huán)期間的適當(dāng)時刻，控制器22產(chǎn)生火花信號(SA)，該火花信號由點火系統(tǒng)82處理，以控制火花塞84并且在燃燒室14內(nèi)啟動燃燒。
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如前所述，可以利用通常由附圖標(biāo)記52表示的常規(guī)凸輪軸布置控制進(jìn)氣門16和 /或排氣門18。凸輪軸布置52包括凸輪軸M，每個燃燒或發(fā)動機(jī)循環(huán)凸輪軸M完成一個回轉(zhuǎn)，每個燃燒或發(fā)動機(jī)循環(huán)需要曲軸56的兩個回轉(zhuǎn)，從而凸輪軸M以曲軸56的速度的一半旋轉(zhuǎn)。凸輪軸M (在可變凸輪正時或無凸輪發(fā)動機(jī)應(yīng)用中與控制器22配合)的旋轉(zhuǎn)控制一個或多個啟用的排氣門18，以便通過排氣歧管排出燃燒后的空氣/燃料混合物。凸輪軸位置傳感器58提供表示凸輪軸M的旋轉(zhuǎn)位置的信號，并且可以提供凸輪軸M的每個回轉(zhuǎn)時或等效地每個燃燒循環(huán)時與傳感器輪60的一個齒相關(guān)的氣缸識別(CID)信號。在一個實施例中，凸輪軸位置傳感器58包括傳感器輪60，該傳感器輪60包括五( 個齒，這五個齒包括通常等距地間隔的四個齒和第五個齒，以提供CID指示。其他實施例可以包括傳感器輪60，該傳感器輪60包括七個齒或任何其他數(shù)量的齒，這些齒布置成提供凸輪軸位置信號，根據(jù)本發(fā)明，該凸輪軸位置信號可以用來監(jiān)測氣門操作。傳感器輪60與凸輪軸M 一起旋轉(zhuǎn)，通過霍爾效應(yīng)或可變磁阻傳感器62檢測這些齒。凸輪軸位置傳感器58可以用來識別指定活塞64在氣缸12中的確定位置。特定的氣缸數(shù)量和活塞位置可以根據(jù)特定應(yīng)用和實施而變化。通過曲軸位置傳感器66可以提供用于控制發(fā)動機(jī)的額外旋轉(zhuǎn)位置信息，該曲軸位置傳感器66包括齒輪68和相關(guān)的傳感器70。在一個實施例中，齒輪68包括以十度 (10° )等間距地間隔開的三十五個齒，其中具有單個二十度的間隙或間距，被稱為缺齒。 例如，與凸輪軸位置傳感器58結(jié)合，曲軸位置傳感器66的缺齒可以用來產(chǎn)生由控制器22 使用的用于燃料噴射和點火正時的信號(PIP)。在一個實施例中，控制器22中專門的集成電路芯片用來調(diào)節(jié)/處理由位置傳感器66產(chǎn)生的原始旋轉(zhuǎn)位置信號，并且輸出每個燃燒循環(huán)時每個氣缸的信號(PIP)，即對于八缸發(fā)動機(jī)，每個燃燒循環(huán)產(chǎn)生由控制邏輯使用的八個 PIP信號。例如，根據(jù)特定應(yīng)用，CPU24內(nèi)的控制邏輯可以具有由傳感器66提供的額外位置信息，以產(chǎn)生PIP信號或等同信號。曲軸位置傳感器66還可以用來確定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，并且可以用來基于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的絕對值、相對值或差值識別氣缸燃燒。曲軸位置可以用來確定由傳感器輪60表示的凸輪軸M位置的位置基準(zhǔn)，以用來根據(jù)本發(fā)明監(jiān)測氣門操作。根據(jù)特定應(yīng)用，廢氣氧傳感器62可以用來向控制器22提供表示廢氣是缺乏還是富含化學(xué)計量的信號(EGO)。同樣，根據(jù)特定應(yīng)用，傳感器62可以提供與富含或缺乏條件對應(yīng)的兩種狀態(tài)的信號，或者可以提供與廢氣的化學(xué)計量成比例的信號。例如，當(dāng)提供該信號時，該信號可以用來調(diào)節(jié)空氣/燃料比，或者控制一個或多個氣缸的操作模式。廢氣在排放到大氣中之前穿過排氣歧管和一個或多個催化器88?？刂破?2包括軟件和/或硬件實施控制邏輯，以便基于凸輪軸標(biāo)記或代用信號監(jiān)測進(jìn)氣門16和/或排氣門18的操作，并且據(jù)此相應(yīng)地控制發(fā)動機(jī)。例如，當(dāng)檢測到氣門操作與當(dāng)前操作模式或狀態(tài)不一致時，控制器22可以通過在計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中存儲診斷代碼、啟動警示燈、產(chǎn)生提醒駕駛員的消息和/或使接下來的氣門/氣缸停用不起作用而做出響應(yīng)。在一個實施例中，多缸內(nèi)燃機(jī)10能夠以降低排量模式操作，其中至少一個氣門或氣缸被選擇性地停用。凸輪軸傳感器信號可以被處理成檢測與當(dāng)前氣門/氣缸狀態(tài)不一致的氣門操作，例如啟用或停用。凸輪軸位置可以用來產(chǎn)生表示進(jìn)氣門/排氣門升程的代用信號?？梢岳孟鄬τ趯?yīng)曲軸位置的期望或基準(zhǔn)齒位置的凸輪軸傳感器齒偏差產(chǎn)生該代用信號，并且該代用信號可以與對應(yīng)的閾值比較以檢測進(jìn)氣門/排氣門升程。在另一個實施例中，通過一個或多個基準(zhǔn)齒位置圖案與測量的或推斷的齒位置圖案的圖案匹配來產(chǎn)生表示氣門升程的代用信號。在這個實施例中，該代用信號表示與有關(guān)特定氣門活動的基準(zhǔn)圖案的相關(guān)性、可能性或匹配程度，以檢測非響應(yīng)氣缸/氣門。當(dāng)凸輪軸或代用信號表明氣門操作與期望的或命令的操作模式不一致時，控制器 22可以嘗試各種補(bǔ)救措施。例如，控制器可以選擇性地重新啟用此前被停用的氣缸和/或排氣門，以確定停用期間的氣門打開條件是否再現(xiàn)。控制器可以嘗試識別的氣缸或氣門的多個啟用/停用循環(huán)，和/或根據(jù)特定應(yīng)用開始各種其他診斷測試或補(bǔ)救行動?？刂破?2 還可以在計算機(jī)可讀介質(zhì)觀、30中存儲臨時的或永久的診斷代碼，和/或點亮診斷燈或消息來警示駕駛員?？梢砸种平酉聛淼囊粋€或多個氣缸或氣門的停用，直到診斷代碼被清除或者接下來的監(jiān)測表明可疑的排氣門或氣缸正如期望地操作。當(dāng)然，由控制器22響應(yīng)于檢測停用期間的氣門開度而啟動或執(zhí)行的特定行動可以根據(jù)特定應(yīng)用和實施而變化。如前所述，在某些發(fā)動機(jī)和/或環(huán)境操作條件下，控制器22可以以降低或可變排量模式操作發(fā)動機(jī)，其中一個或多個氣缸12被停用。根據(jù)特定應(yīng)用，氣缸停用可以包括利用對應(yīng)的氣門致動器停用進(jìn)氣門16和/或排氣門18。然而，本發(fā)明與特定類型的氣門致動和/或啟用/停用機(jī)構(gòu)無關(guān)。在一個實施例中，當(dāng)在降低排量模式下操作時，利用機(jī)械/液壓停用系統(tǒng)停用“V”型發(fā)動機(jī)的整個氣缸列的進(jìn)氣門16和排氣門18。本發(fā)明認(rèn)識到，在啟用和停用期間存在和不存在氣門沖擊活動和來自氣缸的扭轉(zhuǎn)在特定曲軸位置期間分別引起凸輪軸的感測角度和相關(guān)凸輪位置傳感器輪齒的輕微的偏差。進(jìn)氣門操作可能比排氣門操作更加難以檢測。然而，與本發(fā)明的教義相一致的各種技術(shù)已經(jīng)用來監(jiān)測排氣門，并且還應(yīng)當(dāng)能夠以與本發(fā)明的教義一致的額外精度來監(jiān)測進(jìn)氣門操作。圖2是根據(jù)本發(fā)明的基于凸輪軸位置監(jiān)測氣門操作且控制發(fā)動機(jī)的系統(tǒng)或方法的操作的示意圖。例如，圖2、4和6的示意圖提供內(nèi)燃機(jī)的監(jiān)測進(jìn)氣門/排氣門的代表性控制方案，以檢測與對應(yīng)操作模式或狀態(tài)(例如啟用或停用狀態(tài))不一致的操作。圖中所示的控制方案和/或邏輯表示多種已知處理方案中的任一種，例如事件驅(qū)動、中斷驅(qū)動、多任務(wù)、多線程和類似方案。這樣，可以以所示的順序平行地或者在某些情況下省略地執(zhí)行所示的各個步驟或功能。盡管沒有清楚地示出，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，根據(jù)所使用的特定處理方案可以重復(fù)地執(zhí)行所示功能中的一個或多個。相似地，處理順序?qū)τ趯崿F(xiàn)本文所述的特征和優(yōu)點并不是必要的，而是為了圖示和說明的方便?？梢灾饕谲浖袑嵤┛刂七壿嫞ㄟ^基于微處理器的車輛、發(fā)動機(jī)和/或動力系控制器，例如控制器22 (圖1)，來執(zhí)行該軟件。當(dāng)然，根據(jù)特定應(yīng)用可以在一個或多個控制器內(nèi)的軟件、硬件或軟件和硬件的組合中實施控制邏輯。當(dāng)在軟件中實施時，控制邏輯優(yōu)選地設(shè)置在一個或多個計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)沈、28、30(圖1)中，該計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)具有表示由計算機(jī)執(zhí)行的用來控制發(fā)動機(jī)的代碼或指令的存儲數(shù)據(jù)。計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)可以包括多個已知物理裝置中的一個或多個，該物理裝置利用電、磁和/或光存儲器來保持可執(zhí)行指令和相關(guān)校正信息、操作變量寸。方塊200表示確定當(dāng)前發(fā)動機(jī)和/或環(huán)境操作條件。除了發(fā)動機(jī)、車輛和/或環(huán)境條件或參數(shù)(溫度、壓力、速度、狀態(tài)附件操作等)，這樣的條件可以包括當(dāng)前操作模式(怠速、巡航、起動、停車、降低排量等)。例如，當(dāng)前發(fā)動機(jī)和/或環(huán)境操作條件或模式可以用來確定以降低排量模式操作是否能夠理想地滿足車輛性能、燃料經(jīng)濟(jì)性和排放目標(biāo)。如前所
8述，氣缸停用可以包括用于一個或多個氣缸的進(jìn)氣門、排氣門或這兩者的停用。然而，本發(fā)明與可以被啟用或停用以提供各種操作模式(例如一個或多個降低排量操作模式)的氣體交換閥門(進(jìn)氣門和/或排氣門)的數(shù)量或類型無關(guān)。在一個實施例中，當(dāng)在降低排量模式下操作時，停用單個氣缸列上所有氣缸的進(jìn)氣門和排氣門。方塊210表示確定一個或多個氣門和/或氣缸的當(dāng)前啟用狀態(tài)。方塊220表示利用多種已知方案中的任一種檢測當(dāng)前凸輪軸位置。在圖1的實施例中，凸輪軸聯(lián)接到多齒傳感器輪，基于各個傳感器齒的前緣和/或后緣檢測位置。傳感器輪齒的數(shù)量和位置可以根據(jù)特定應(yīng)用而變化。例如，凸輪軸位置可以相對于諸如曲軸角位置的基準(zhǔn)而被指定。在一些實施例中，凸輪軸位置可以被推斷而不是由一個或多個相關(guān)傳感器直接測量。方塊230表示基于凸輪軸位置數(shù)據(jù)產(chǎn)生表示氣門升程的代用信號。各種方案可以用來產(chǎn)生這樣的代用信號。本發(fā)明利用凸輪軸正時相對各個傳感器齒的期望基準(zhǔn)正時的擾動(提前或延遲)來識別氣門彈簧和搖臂的反作用力不會以相同的方式在凸輪軸或操作氣門和非操作氣門上施加力。方塊232和234分別表示可以用各種技術(shù)來檢測這些擾動，例如通過分析特定齒的齒位置或者分析由相鄰齒相對于基準(zhǔn)位置的位置形成的齒圖案或標(biāo)記。 方塊240表示分析代用信號以檢測對應(yīng)的氣門是否操作，然后與當(dāng)前操作模式或狀態(tài)(啟用或停用)比較，以確定該操作與氣門/氣缸啟動狀態(tài)一致還是不一致。方塊250表示接下來響應(yīng)于該確定而控制發(fā)動機(jī)。方塊250通常表示如果氣門操作狀態(tài)與啟用狀態(tài)不一致則可以執(zhí)行各種診斷和控制功能。例如，方塊252表示一個或多個氣門或氣缸可以重復(fù)地啟用或停用。可替代的是或者組合的是，方塊2M表示一個或多個診斷代碼可以存儲在易失性或永久性存儲器中。同樣，方塊256表示可以抑制或防止一個或多個氣門或氣缸的接下來的停用。圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的相對于感測的或推斷的凸輪軸信號的曲軸位置和各種基準(zhǔn)位置的凸輪軸傳感器齒位置的示意圖，該凸輪軸傳感器齒位置用于確定表示相對于已知操作狀態(tài)的當(dāng)前操作的代用信號。信號300表示凸輪軸位置信號，其可由對應(yīng)的多齒傳感器輪感測，在這個實例中，該多齒傳感器輪具有五個齒，每個齒都產(chǎn)生對應(yīng)的脈沖302、 304、306、308和310。在具有多凸輪軸布置的發(fā)動機(jī)上的每個凸輪軸可以產(chǎn)生類似的信號。同樣，例如對于進(jìn)氣門凸輪軸和排氣門凸輪軸可以產(chǎn)生分開的信號。例如，每個齒脈沖 302-310可以相對于以曲柄角度測量的曲軸位置進(jìn)行指定。由脈沖302-310表示的測量或推斷的齒位置中的一個或多個可以與基準(zhǔn)信號330表示的對應(yīng)齒的基準(zhǔn)位置相比較?？梢曰谠诙鄠€燃燒循環(huán)上每個齒的相應(yīng)平均位置確定基準(zhǔn)信號330表示的基準(zhǔn)齒位置，該多個燃燒循環(huán)對應(yīng)于與特定氣缸相關(guān)的氣門的已知操作狀態(tài)。由線330表示的基準(zhǔn)值可以在發(fā)動機(jī)開發(fā)或校正期間確定，可以存儲在非易失性存儲器中，并且不必對應(yīng)于在發(fā)動機(jī)操作期間產(chǎn)生的實際基準(zhǔn)信號，而是提供成示出相對于期望值的傳感器齒偏差或擾動。相似地，由線350和360表示的多個基準(zhǔn)向量或齒圖案(相鄰齒在一個凸輪軸回轉(zhuǎn)上的位置值) 可以存儲在永久性存儲器中，對應(yīng)于核查表并且用于本文中更詳細(xì)描述的圖案匹配。如圖3所示，對應(yīng)于齒位置302的凸輪軸位置相對于基準(zhǔn)位置332沿第一方向移動或偏移，同時齒的位置或脈沖306相對于基準(zhǔn)位置336沿相反的方向移動。這種相對正時有時可以被分別稱為比基于平均值期望的正時延遲或提前，該平均值對應(yīng)于已知的操作狀態(tài)，例如所有氣門都操作或者一列氣缸停用。信號300相對于由線300表示的一個或多個基準(zhǔn)值的齒位置偏差可以用來產(chǎn)生表示氣門升程和引起的操作與當(dāng)前操作模式或啟用狀態(tài)一致或不一致的代用信號，可參考圖4和5所示和所述。圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于產(chǎn)生表示氣門升程的代用信號以用于監(jiān)測氣門操作的齒偏差方案的流程圖。方塊400表示確定每個傳感器齒的基準(zhǔn)位置。如前所述，這可以是用于特定發(fā)動機(jī)的期望或理論值、平均值，例如其在以已知的操作值狀態(tài)操作時在此前的燃燒循環(huán)上確定，或者在發(fā)動機(jī)開發(fā)和校正期間根據(jù)經(jīng)驗確定。根據(jù)特定應(yīng)用，例如對于各種操作模式或狀態(tài)(包括一個或多個可變排量操作模式)，可以確定基準(zhǔn)位置。方塊 410和信號300表示基于對應(yīng)傳感器輪齒的位置確定感測的或推斷的凸輪軸位置(圖3)。 方塊420表示接下來確定用于一個或多個齒相對于一個或多個基準(zhǔn)齒位置的偏差或δ。方塊430表示對于給定氣門組(例如特定氣缸列和氣門類型)計算沿正向指示升起方向的齒 δ或偏差的和，以產(chǎn)生與氣門組升起或保持關(guān)閉成比例的代用信號(圖幻。然后，代用信號可以與表示升程變化的絕對閾值或S閾值相比較，以檢測例如當(dāng)信號或S越過對應(yīng)閾值時發(fā)生的啟用/停用動作。圖5Α和5Β示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的代表性代用信號，該代用信號用于監(jiān)測氣門操作并且確定與啟用和停用一致的操作。圖5Α示出了用于氣門系統(tǒng)的證實正常操作的代用信號500。如圖4所述，信號 500(或等效值)是根據(jù)凸輪軸傳感器齒δ的和進(jìn)行計算。線502表示由發(fā)動機(jī)控制器產(chǎn)生的與當(dāng)前操作條件對應(yīng)的氣門操作狀態(tài)或命令狀態(tài)標(biāo)識或信號。在510處產(chǎn)生氣門停用命令或信號，并且代用信號500超過對應(yīng)的閾值506，該閾值指示氣門已經(jīng)被停用并且發(fā)動機(jī)在降低排量模式下操作，即氣體交換閥門操作被確定為與當(dāng)前操作模式或狀態(tài)一致。相似地，在512處通過控制器產(chǎn)生氣門啟用信號或命令，并且代用信號500超過表示對應(yīng)氣門已經(jīng)被啟用的閾值506。圖5Β示出了用于氣門系統(tǒng)的代用信號500，該代用信號證實延遲的氣門停用以及接下來的啟用，從而在收到降低排量模式操作命令期間，氣門操作與相關(guān)氣缸的啟用狀態(tài)在一段時間內(nèi)不一致。如圖5Β所示，通過發(fā)動機(jī)控制器在510處發(fā)出停用或降低排量模式的命令。然而，代用信號500并沒有超過閾值506，直到一定數(shù)量的燃燒循環(huán)之后指示氣門在510和520之間繼續(xù)升起。在降低排量模式期間保持在閾值506之上的代用信號500指示氣門操作與當(dāng)前收到命令的啟用狀態(tài)不一致。相似地，在512處退出降低排量模式并且重新啟用對應(yīng)的氣缸。然而，代用信號500保持在表示氣門操作與當(dāng)前命令停用狀態(tài)不一致的對應(yīng)閾值506以下，直到氣門后來在530處開始操作一些數(shù)量的燃燒循環(huán)。這種情況下，圖4和5示例出了通過將檢測到的凸輪軸位置與對應(yīng)基準(zhǔn)凸輪軸位置相比較來監(jiān)測選擇性地停用的發(fā)動機(jī)氣門的操作方法。圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于產(chǎn)生表示氣門升程的代用信號以用于監(jiān)測選擇性地停用的氣體交換閥門的氣門操作的圖案匹配方案的流程圖。在這個實施例中，代用信號是表示齒圖案或標(biāo)記與多個存儲的圖案或標(biāo)記之一的相關(guān)性的度量。這個方案試圖將每個回轉(zhuǎn)的齒位置與齒的相對于回轉(zhuǎn)平均位置的標(biāo)準(zhǔn)化期望偏差進(jìn)行圖案匹配。然后其與氣門組(例如，氣缸列和氣門類型)相關(guān)聯(lián)，并且最有可能的組被選擇為用于該回轉(zhuǎn)的氣門狀態(tài)。然后，將這個氣門狀態(tài)與期望的或命令的啟用/停用狀態(tài)相比較，以確定氣門操作是否與啟用狀態(tài)一致/不一致。如圖6的方塊600所表示的，通過找到特定傳感器輪回轉(zhuǎn)的所有“η”個齒的平均值來構(gòu)造齒圖案。這個圖案可以由η維平均向量表示，該平均向量具有表示對于一個回轉(zhuǎn)的每個齒的凸輪軸位置(在這個實例中參考曲柄角度)的分量或維度。方塊610表示的是，通過將平均向量除以其范數(shù)而使得表示基準(zhǔn)齒圖案的平均向量標(biāo)準(zhǔn)化。方塊620表示確定由信號向量表示的感測或測量的齒圖案相對于平均向量的距離。方塊630表示接下來通過將距離向量除以其范數(shù)而使得這個距離向量標(biāo)準(zhǔn)化。方塊640表示，計算標(biāo)準(zhǔn)化的平均向量和標(biāo)準(zhǔn)化的平均向量的點積，以確定表示感測的齒圖案與已知或基準(zhǔn)齒圖案的相關(guān)性的度量。這個度量具有在具有閉聯(lián)集的-ι(對于負(fù)相關(guān)性)和+1(對于正相關(guān)性)之間的值。參考圖7-9示出和說明了利用這個度量產(chǎn)生的代表性代用信號。該度量可以用來指示氣門或氣門組是否在操作(升起)。方塊650表示，相對于命令啟用狀態(tài)估計操作狀態(tài)， 以確定氣門操作與期望或命令狀態(tài)一致還是不一致。圖7A-7D示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的表示凸輪軸傳感器齒圖案與已知的或基準(zhǔn)齒圖案的相關(guān)性或圖案匹配的代用信號或度量，其中當(dāng)前操作與氣門啟用/停用狀態(tài)一致。圖7A對應(yīng)于全排量模式下的操作，在一個V-8發(fā)動機(jī)的實施例中，其包括八個氣缸。代用信號700對應(yīng)于周期702期間期望的(啟用的)所有的進(jìn)氣門和排氣門操作，其中與全排量模式的相關(guān)性為+1。在708處發(fā)出過渡到降低排量或可變排量模式的命令，并且區(qū)域704對應(yīng)于強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性的區(qū)域，其中該度量的值為-1。這表示在降低排量模式下操作時將產(chǎn)生的或期望的氣門操作，即在這個實例中僅僅四個氣缸具有操作的氣門。圖7B示出了當(dāng)僅僅進(jìn)氣門操作或升起時的代用信號700。如圖所示，與V_8模式或降低排量的V-4模式?jīng)]有強(qiáng)的正或負(fù)相關(guān)性(圖7D)。相似地，圖7C示出了當(dāng)僅僅排氣門操作或升起時的代用信號700。同樣地，與分別在圖7A和圖7D所示的V-8模式或V-4模式信號沒有強(qiáng)的正或負(fù)相關(guān)性。圖7D示出了當(dāng)進(jìn)氣門和排氣門在降低排量模式期間期望地操作時的代用信號 700。所示的代用信號與圖7A中所示的V-8代用信號互補(bǔ)。這樣，因為對于V-8模式所有的氣門都期望地操作，所以在周期720期間有很強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性。在722處，信號700切換到強(qiáng)的正相關(guān)性，與到周期7M期間的降低排量模式的過渡相一致，并且在730處返回至表示強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性的值，與返回至V-8或全排量模式相一致。圖8A-8D示出了利用表示延遲排氣門停用/啟用動作的凸輪軸傳感器齒標(biāo)記的圖案匹配產(chǎn)生的代用信號或度量。與圖7A-7D類似，圖8A對應(yīng)于與全排量模式操作(所有的氣門操作)中的期望氣門行為或操作相關(guān)的度量，同時圖8D對應(yīng)于與降低排量模式操作 (一些氣門/氣缸停用，并且相關(guān)的氣門不會升起)中的期望氣門操作或行為相關(guān)的度量。 圖8B示出了與僅僅進(jìn)氣門升起相關(guān)的度量，同時圖8C示出了與僅僅排氣門升起相關(guān)的度量。如圖8A所示，度量800對應(yīng)于全排量模式操作并且具有接近+1的值，該值表示在周期802期間的強(qiáng)的正相關(guān)性，所有監(jiān)測的氣門操作理想，也就是所有的氣門啟用并且升起。同樣，圖8D示出了在這個周期期間在850處與降低排量模式的強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性。在804 處收到降低排量模式命令，一些氣缸/氣門被令停用。然而，在周期806期間，圖8A的度量800具有大約為零的值，表示與圖8A中所代表的全排量模式度量800的弱的或不強(qiáng)的相關(guān)性，同時在852處與圖8D中所代表的降低排量模式度量800具有弱的相關(guān)性。如圖8B中 830處與表示僅僅進(jìn)氣門升起的度量的強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性以及圖8C中840處與表示僅僅排氣門升起的度量的強(qiáng)的正相關(guān)性所指示的，排氣門在被命令停用之后繼續(xù)操作，從而氣門的操作與啟用模式不一致。這持續(xù)多個燃燒循環(huán)，直到排氣門在808處停止升起，并且與圖 8A-8D中所示的四個操作條件相關(guān)的度量800分別在區(qū)域810、832、842和邪4期間如圖所示地相應(yīng)做出響應(yīng)。同樣，在812處發(fā)出重新啟用的命令，但是排氣門不做出響應(yīng)，直到區(qū)域816，這分別反映于區(qū)域814、834、844和856。在這個周期期間，因為排氣門應(yīng)當(dāng)再次升起但是沒有升起，所以氣門操作與啟用狀態(tài)不一致。然后，恢復(fù)與啟用狀態(tài)相一致的氣門操作，分別如圖8A-8D的區(qū)域816、836、846和858所示。圖9A-9D示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的利用表示延遲進(jìn)氣門停用/啟用動作的凸輪軸傳感器齒標(biāo)記的圖案匹配產(chǎn)生的代用信號或度量。與圖7和8所示的度量或信號類似， 圖9A對應(yīng)于與全排量模式操作(所有的氣門操作)中的期望氣門行為或操作相關(guān)的度量 900，同時圖9D對應(yīng)于與降低排量模式操作(一些氣門/氣缸停用，并且相關(guān)的氣門不會升起)中的期望氣門操作或行為相關(guān)的度量。圖9B示出了與僅僅進(jìn)氣門升起相關(guān)的度量，并且圖9C示出了與僅僅排氣門升起相關(guān)的度量。區(qū)域902、920、930和940示出了當(dāng)所有氣門都與當(dāng)前啟用狀態(tài)(全排量模式)相一致地操作時度量900與可能的操作模式的相關(guān)性。 區(qū)域904、922、932和942示出了對于降低排量模式下的操作而言在停用某些氣門/氣缸的命令之后的操作。圖9A和9D的弱的或不強(qiáng)的相關(guān)性證實了，氣門操作與所命令的操作模式不一致。圖9B的強(qiáng)的正相關(guān)性和圖9C的強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性指示了，進(jìn)氣門在停用命令之后繼續(xù)操作(升起)。同樣，區(qū)域906、924、934和944表示在降低排量模式期間氣門操作與啟用狀態(tài)相一致，如圖9A的強(qiáng)的正相關(guān)性、圖9D的強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性以及圖9B和9C的弱相關(guān)性所指示的。在重新啟用命令之后，區(qū)域908、926、936和946表明氣門操作與當(dāng)前啟用狀態(tài)不一致，如936處強(qiáng)的正相關(guān)性和擬6處強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性，以及908和946處的弱相關(guān)性所證實的。936處強(qiáng)的正相關(guān)性表明進(jìn)氣門在被命令重新啟用之后仍然保持關(guān)閉?；?10處強(qiáng)的正相關(guān)性、948處強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性以及擬8和938處的弱相關(guān)性，區(qū)域910、擬8、938和948 表明氣門操作與啟用狀態(tài)相一致。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會認(rèn)識到，除了僅僅通過進(jìn)氣門操作或者僅僅通過排氣門操作示出的那些之外，可以對應(yīng)于一個或多個操作條件而存儲各種其他的圖案。這樣，根據(jù)本發(fā)明的實施例提供了用于監(jiān)測內(nèi)燃機(jī)的被選擇性地停用的氣門交換閥門的氣門操作并且響應(yīng)于與當(dāng)前啟用模式不一致的操作而控制發(fā)動機(jī)的系統(tǒng)和方法。利用已有的凸輪軸位置傳感器來產(chǎn)生代用信號或度量方便了形成診斷和控制，而不用昂貴且復(fù)雜的額外的專門傳感器。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可以用于檢測各種類型的反常操作， 包括停用時的氣門操作(升起)以及啟用的氣門保持關(guān)閉且不會升起。根據(jù)本發(fā)明的凸輪軸信號處理可以連續(xù)地實施，而不是由對狀態(tài)或模式改變的響應(yīng)而觸發(fā)。根據(jù)本發(fā)明的實施例的氣門操作監(jiān)測可以減輕或消除駕駛性能、NVH(噪聲、振動、聲振粗糙度)、燃料經(jīng)濟(jì)性或部件耐用性的劣化，或在其他方面與操作不理想的氣門或氣缸相關(guān)的劣化。雖然已經(jīng)示出和說明了一個或多個實施例，但是這些實施例并不是用來示出和說明權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有可能實施例。相反，說明書中所用的詞語是說明性的而非限制性的，并且在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進(jìn)行各種改變。雖然各種實施例可能已經(jīng)被描述為提供了各種優(yōu)點或者相對于其他實施例或現(xiàn)有技術(shù)的實施在一個或多個期望特性方面是優(yōu)選的，但是一個或多個特征或特性可能是折衷的以獲得期望的整體系統(tǒng)屬性，這取決于特定應(yīng)用和實施例。這些屬性包括但不限于成本、強(qiáng)度、耐用性、壽命周期成本、適銷性、外觀、包裝、尺寸、適修性、重量、制造性、組裝方便性等。本文所討論的描述為在一個或多個特性方面不比其他實施例或現(xiàn)有技術(shù)的實施例更加理想的實施例并不在本發(fā)明的范圍之外并且對于特定應(yīng)用可能是理想的。
權(quán)利要求
1.一種用于控制能夠以降低排量模式操作的內(nèi)燃機(jī)的方法，所述方法包括在降低排量模式操作期間，響應(yīng)于相對于基準(zhǔn)凸輪軸位置檢測到的凸輪軸位置，檢測與相關(guān)氣缸的啟用狀態(tài)不一致的至少一個氣體交換閥門的操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包括基于檢測到的凸輪軸位置產(chǎn)生表示氣體交換閥門升程的代用信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包括利用相對于對應(yīng)曲軸位置的基準(zhǔn)齒位置的凸輪軸傳感器齒偏差，產(chǎn)生表示氣體交換閥門升程的代用信號；以及將所述代用信號與對應(yīng)的閾值相比較，以檢測氣體交換閥門升程。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述基準(zhǔn)齒位置對應(yīng)于所有啟用的氣缸的對應(yīng)凸輪軸傳感器齒的邊緣在多個燃燒循環(huán)上的平均曲柄角度值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包括產(chǎn)生表示氣體交換閥門升程的代用信號，所述代用信號代表多個凸輪軸傳感器齒的檢測到的齒位置圖案與基準(zhǔn)齒位置圖案的相關(guān)性。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述基準(zhǔn)齒位置圖案對應(yīng)于啟用的氣缸的每個凸輪軸傳感器齒在多個燃燒循環(huán)上的平均曲柄角度值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中產(chǎn)生代用信號包括通過確定平均向量來構(gòu)造齒圖案，對于一個凸輪軸回轉(zhuǎn)，所述平均向量具有代表每個凸輪軸傳感器齒的平均曲柄角位置的分量；通過將所述平均向量除以其范數(shù)來確定標(biāo)準(zhǔn)化的平均向量；計算距離向量，對于每個凸輪軸傳感器齒，所述距離向量具有代表檢測到的曲柄角位置與對應(yīng)的基準(zhǔn)曲柄角位置的距離的分量；通過將所述距離向量除以其范數(shù)來確定標(biāo)準(zhǔn)化的距離向量；將所述標(biāo)準(zhǔn)化的距離向量與標(biāo)準(zhǔn)化的平均偏差向量點乘，以確定所述檢測到的齒位置圖案與所述基準(zhǔn)齒位置圖案之間的相關(guān)性。
8.一種用于通過將檢測到的凸輪軸位置與對應(yīng)的基準(zhǔn)凸輪軸位置相比較來監(jiān)測選擇性停用的發(fā)動機(jī)氣門的操作的方法。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包括響應(yīng)于檢測與相關(guān)氣缸的啟用狀態(tài)不一致的至少一個氣體交換閥門的操作而存儲診斷代碼。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包括響應(yīng)于檢測與相關(guān)氣缸的啟用狀態(tài)不一致的至少一個氣體交換閥門的操作而重新啟用至少一個被停用的氣缸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制能夠以降低排量模式操作的多缸內(nèi)燃機(jī)的系統(tǒng)或方法，在該降低排量模式中至少一個氣門或氣缸被選擇性地停用，所述方法包括通過分析凸輪軸位置來監(jiān)測氣門操作，以檢測與當(dāng)前氣缸狀態(tài)(例如啟用或停用)不一致的氣門操作；以及響應(yīng)于檢測不一致操作來控制發(fā)動機(jī)。凸輪軸位置可以用來產(chǎn)生表示進(jìn)氣門/排氣門升程的代用信號，利用相對于對應(yīng)曲軸位置的期望或基準(zhǔn)齒位置的凸輪軸傳感器齒偏差產(chǎn)生該代用信號，并且將該代用信號與對應(yīng)的閾值比較。還可以通過一個或多個基準(zhǔn)齒位置圖案與測量的或推斷的齒位置圖案的圖案匹配或相關(guān)性來產(chǎn)生表示氣門升程的代用信號。
文檔編號F02D13/06GK102400793SQ20111025127
公開日2012年4月4日 申請日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者J·A·都爾瑞, J·E·羅林格, R·A·維德, S·J·斯瓦伯維思科 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司