缸内压力传感器诊断系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及缸内压力传感器诊断系统和方法。具体地，本发明专利技术的压力传感器诊断系统包括激励模块、频率确定模块和故障确定模块。激励模块激励缸内压力传感器并使缸内压力传感器振荡。频率确定模块确定缸内压力传感器的振荡频率。故障确定模块基于所述振荡频率对缸内压力传感器进行诊断。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及内燃发动机，且更具体地，涉及用于缸内压力传感器的诊断系统。技术背景这里所提供的背景描述是为了大体上呈现本专利技术的背景。专利技术人的一部分工作 在
技术介绍
部分中被描述，这部分内容以及在提交申请时该描述中不另构成现有技术的方 面，既不明确也不暗示地被承认是破坏本专利技术的现有技术。内燃发动机可在发动机的每个气缸内包括有缸内压力传感器以检测缸内压力。发 动机控制器可基于缸内压力来控制燃料喷射脉冲，以便改善燃料的燃烧并减小燃料消耗。 缸内压力传感器暴露于气缸的高温和高压，并且可能被气缸内的燃料污染。
技术实现思路
本专利技术的压力传感器诊断系统包括激励模块、频率确定模块和故障确定模块。激 励模块激励缸内压力传感器，并且使缸内压力传感器振荡。频率确定模块确定所述缸内压 力传感器的振荡频率。故障确定模块基于所述振荡频率对缸内压力传感器进行诊断。一种诊断缸内压力传感器的方法，包括激励缸内压力传感器以使该缸内压力传 感器振荡；确定该缸内压力传感器的振荡频率；并且基于该振荡频率诊断所述缸内压力传 感器中的故障。在一个特征中，当所述缸内压力传感器的振荡频率在预定范围外时，所述故障确 定模块诊断出所述缸内压力传感器内的故障。在其它特征中，所述缸内压力传感器包括测量杆和联接到所述测量杆的压电元 件。所述激励模块向所述压电元件施加电压脉冲以激励所述测量杆，从而使得所述测量杆 振荡。基于所述测量杆的质量和刚度确定所述振荡频率。所述激励模块在点火开关接通后 并且在发动机起动前激励所述缸内压力传感器。本专利技术还提供了以下方案方案1. 一种压力传感器诊断系统，包括激励模块，所述激励模块激励缸内压力传感器，并且促使所述缸内压力传感器振 荡；频率确定模块，所述频率确定模块确定所述缸内压力传感器的振荡频率；和故障确定模块，所述故障确定模块基于所述振荡频率对所述缸内压力传感器进行 诊断。方案2.如方案1所述的压力传感器诊断系统，其中，当所述缸内压力传感器的所 述振荡频率在预定范围以外时，所述故障确定模块诊断出所述缸内压力传感器内的故障。方案3.如方案1所述的压力传感器诊断系统，其中，所述缸内压力传感器包括测 量杆和联接到所述测量杆的压电元件。方案4.如方案3所述的压力传感器诊断系统，其中，所述激励模块激励所述测量杆，并促使所述测量杆振荡。方案5.如方案3所述的压力传感器诊断系统，其中，所述激励模块向所述压电元 件施加电压脉冲。方案6.如方案3所述的压力传感器诊断系统，其中，基于所述测量杆的质量和刚 度来确定所述振荡频率。方案7.如方案1所述的压力传感器诊断系统，其中，所述激励模块在点火开关接 通后并且在发动机起动前激励所述缸内压力传感器。方案8. 一种诊断缸内压力传感器的方法，包括激励缸内压力传感器以促使所述缸内压力传感器振荡；确定所述缸内压力传感器的振荡频率；和基于所述振荡频率诊断所述缸内压力传感器中的故障。方案9.如方案8所述的方法，其中，进一步包括当所述振荡频率在预定范围以外 时诊断出所述缸内压力传感器中的故障。方案10.如方案9所述的方法，其中，所述缸内压力传感器包括测量杆，并且其中， 所述缸内压力传感器的所述振荡频率是所述测量杆的固有频率。方案11.如方案10所述的方法，其中，进一步包括使所述测量杆振荡。方案12.如方案9所述的方法，其中，所述缸内压力传感器还包括联接到所述测量 杆的压电元件。方案13.如方案12所述的方法，其中，进一步包括向所述压电元件施加电压脉冲 以引起所述测量杆的振荡。方案14.如方案10所述的方法，其中，基于所述测量杆的质量和刚度确定所述固有频率。方案15.如方案8所述的方法，其中，进一步包括在点火开关被激活之后并且在发 动机被起动之前激励所述缸内压力传感器。本专利技术的其它适用领域将从以下提供的具体描述而变得明显。应当理解的是，具 体描述和特定实施例仅旨在用于说明目的，并不意在限制本专利技术的范围。附图说明这里描述的附图仅是为了说明目的，并不意在以任何方式限制本专利技术的范围。图1是根据本专利技术教导的发动机系统的框图2是根据本专利技术教导的缸内压力传感器和压力传感器诊断模块的框图；和图3是根据本专利技术教导的诊断缸内压力传感器的方法的流程图。具体实施方式下面的描述本质上仅仅是示例性的，且并不意在限制本专利技术、其应用或使用。应当 理解，在所有附图中，使用相应的附图标记来表示相同的或相应的零件和特征。如本文所使用的，术语“模块”指的是专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或 多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的、或成组的)和存储器、组合逻辑电路、和/ 或提供所描述功能的其它合适的部件。本专利技术的压力传感器诊断系统和方法通过使缸内压力传感器以固有频率振荡来 诊断缸内压力传感器。当固有频率在预定范围以外时，压力传感器诊断系统和方法诊断出 缸内压力传感器中的故障。参照图1，发动机系统10包括发动机12、进气歧管14和排气歧管16。发动机12 可以是柴油发动机或汽油发动机，并包括多个气缸18。虽然示出了 4个气缸18，但发动机 12可包括任意数量的气缸18，包括但不限于2、5、6、8、10和12个。可通过节气门20将空 气吸入到进气歧管14中，进气歧管14将空气分配给气缸18。可通过燃料喷射系统22将 燃料喷射到气缸18内，以在气缸18内产生空气/燃料混合物。点火系统M可使用火花塞 (未示出)点燃空气/燃料混合物，以使空气/燃料混合物在气缸18内燃烧。空气/燃料 混合物的燃烧产生的燃烧力驱动活塞(未示出)，活塞可旋转地驱动曲轴(未示出)。排气 离开气缸18，并通过排气歧管16到达排气系统沈，然后被释放到大气中。控制模块30与多个传感器通信，并基于来自这些传感器的信号来控制发动机的 运行。所述多个传感器包括但不限于，歧管空气压力(MAP)传感器32、质量空气流量(MAF) 传感器34、发动机速度传感器36和多个缸内压力传感器38。MAP传感器32测量MAP。MAF 传感器34测量进入到进气歧管14中的MAF。发动机速度传感器36测量发动机速度(RPM)。 缸内压力传感器38测量相关联的气缸18内的缸内压力。控制模块30可包括压力确定模 块40和压力传感器诊断模块42，这两个模块都与多个缸内压力传感器38通信。压力确定 模块40基于来自缸内压力传感器38的信号来确定缸内压力。压力传感器诊断模块42基 于来自缸内压力传感器38的信号来对缸内压力传感器38进行诊断。参照图2，缸内压力传感器38包括壳体44、测量杆46和压电元件48。测量杆46 的第一端49连接到压电元件48。测量杆46的第二端50延伸进入相关联的气缸18中并暴 露于缸内压力之下。压电元件48由压电材料制造，该材料响应于所施加的机械应力(或压缩力)产生 电势(即，电压)，反之亦然。当活塞压缩气缸18内的空气或空气/燃料混合物时，测量杆 46经受缸内压力。缸内压力导致了压电元件48中的压缩力或机械应力，由此在压电元件 48上产生电压。压力确定模块40基于来自缸内压力传感器38的电压脉冲信号(具体地， 是来自压电元件48的电压脉冲信号)来确定缸内压力。压力传感器诊断模块42包括激励模块51、频率确定模块52和故障确定模块M。 压力传感器诊断模块42与缸内压力传感器38通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力传感器诊断系统，包括：激励模块，所述激励模块激励缸内压力传感器，并且促使所述缸内压力传感器振荡；频率确定模块，所述频率确定模块确定所述缸内压力传感器的振荡频率；和故障确定模块，所述故障确定模块基于所述振荡频率对所述缸内压力传感器进行诊断。

【技术特征摘要】
US 2009-10-8 12/5756941.一种压力传感器诊断系统，包括激励模块，所述激励模块激励缸内压力传感器，并且促使所述缸内压力传感器振荡； 频率确定模块，所述频率确定模块确定所述缸内压力传感器的振荡频率；和 故障确定模块，所述故障确定模块基于所述振荡频率对所述缸内压力传感器进行诊断。2.如权利要求1所述的压力传感器诊断系统，其中，当所述缸内压力传感器的所述振 荡频率在预定范围以外时，所述故障确定模块诊断出所述缸内压力传感器内的故障。3.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：DR维尔纳，KJ巴斯勒普，JR杜尔佐，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]