內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)的診斷系統(tǒng)的制作方法

內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)的診斷系統(tǒng)的制作方法

內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)的診斷系統(tǒng)的制作方法專利名稱:內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)的診斷系統(tǒng)的制作方法技術(shù)領(lǐng)域:本創(chuàng)造涉及內(nèi)燃機(jī),且更詳細(xì)地涉及內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)的診斷系統(tǒng)。

背景技術(shù):背景技術(shù):部分中的陳述總體地說明白本創(chuàng)造的背景狀況。

這里的署名創(chuàng)造人的工作就本背景技術(shù)部分描述的程度,以及描述的在申請(qǐng)時(shí)不足以構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)的各個(gè)方面,均未明示或示意可作為本創(chuàng)造的現(xiàn)有技術(shù)。

內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火燃料空氣混合物以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

詳細(xì)而言,空氣通過節(jié)氣門被吸入發(fā)動(dòng)機(jī)并與燃料混合以形成空氣燃料混合物。

空氣燃料混合物在氣缸內(nèi)被活塞壓縮然后在氣缸內(nèi)被點(diǎn)火以往復(fù)驅(qū)動(dòng)氣缸內(nèi)的活塞。

活塞可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸。

排氣再循環(huán)系統(tǒng)用于通過將一部分排氣引導(dǎo)返回進(jìn)氣歧管來削減發(fā)動(dòng)機(jī)排放。

再循環(huán)排氣與燃料及空氣混合并在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒。

在進(jìn)入進(jìn)氣歧管之前,再循環(huán)排氣被冷卻以將進(jìn)氣歧管保持在預(yù)定溫度之下。

通常為以上目的設(shè)置包括但不限于冷卻器的冷卻系統(tǒng)。

渦輪增壓器可包括通過共用軸連接的渦輪機(jī)及壓縮機(jī)。

排氣可進(jìn)入渦輪機(jī)入口,引起渦輪機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)。

該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)以壓縮環(huán)境空氣并將壓縮空氣輸入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣進(jìn)氣歧管。

壓縮空氣使得更多空氣進(jìn)入氣缸。

包括但不限于增壓空氣冷卻器的冷卻系統(tǒng)可在壓縮空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)才幾之前將其冷卻。

冷卻系統(tǒng)僅舉例而言,冷卻器或增壓空氣冷卻器的性能通常由兩個(gè)溫度傳感器監(jiān)控。

一個(gè)溫度傳感器設(shè)置在冷卻系統(tǒng)的入口處,而另一溫度傳感器設(shè)置在冷卻系統(tǒng)的出口處。

通過將流經(jīng)冷卻系統(tǒng)的流體的入口溫度與出口溫度進(jìn)行比較來確定冷卻系統(tǒng)的效能。

創(chuàng)造內(nèi)容因此,一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的掌握系統(tǒng),包括溫度傳感器及診斷模塊。

溫度傳感器測(cè)量冷卻系統(tǒng)的出口處的出口溫度。

診斷模塊對(duì)冷卻流體溫度進(jìn)行估量,基于所述出口溫度及所述冷卻流體溫度來確定冷卻性能,并基于所述冷卻性能以及預(yù)定閾值來選擇性地診斷所述冷卻系統(tǒng)中的故障。

依據(jù)這里的描述將清晰應(yīng)用的其他方面。

應(yīng)當(dāng)理解,描述及詳細(xì)示例僅用于說明而并非對(duì)本創(chuàng)造的范圍構(gòu)成限制。

這里描述的附圖僅用于說明,而并非對(duì)本創(chuàng)造的范圍以任何方式構(gòu)成限制。

圖1是內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的功能框圖,該內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)包括依據(jù)本創(chuàng)造的診斷系統(tǒng)而調(diào)整的冷卻系統(tǒng);圖2是結(jié)合有本創(chuàng)造的診斷模塊的掌握模塊的掌握框圖;而圖3是示出由本創(chuàng)造的診斷模塊執(zhí)行的示例性步驟的流程圖。

詳細(xì)實(shí)施例方式以下說明僅為示例,其并不意在對(duì)本創(chuàng)造、其應(yīng)用或使用構(gòu)成限制。

為了清晰起見,將在附圖中使用附圖標(biāo)記來表示類似的元件。

在這里,術(shù)語模塊指執(zhí)行一個(gè)或更多軟件或固件程序的專用集成電路、電子電路、處理器共用、專用或群組以及存貯器,組合規(guī)律電路、或者可實(shí)現(xiàn)上述功能的其他合適器件。

依據(jù)本創(chuàng)造的教育,用于冷卻系統(tǒng)的診斷系統(tǒng)可省去冷卻系統(tǒng)中僅舉例而言,入口處的溫度傳感器。

由于冷卻系統(tǒng)的性能取決于冷卻流體的溫度,故無需冷卻系統(tǒng)的入口溫度。

冷卻流體溫度基于現(xiàn)有溫度傳感器包括但不限于進(jìn)氣空氣溫度傳感器或發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度傳感器的測(cè)量溫度來估算。

現(xiàn)參考圖1,示意性地示出了示例性發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)10。

發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)10包括發(fā)動(dòng)機(jī)12、進(jìn)氣歧管14、排氣歧管16及排氣系統(tǒng)18。

空氣被吸入渦輪增壓器24的壓縮器,然后通過35、然后通過節(jié)氣門20進(jìn)入進(jìn)氣歧管14,進(jìn)氣歧管14將空氣安排至氣缸未示出。

通過共軌噴射系統(tǒng)未示出將燃料噴射進(jìn)入氣缸,壓縮空氣的熱量將空氣燃料混未示出的活塞未示出進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

排氣從氣缸口離開,通過排氣歧管16并進(jìn)入排氣系統(tǒng)18。

渦輪增壓器24將額外的空氣泵入氣缸,以與燃料及從進(jìn)氣歧管14吸入的空氣燃燒。

排氣系統(tǒng)18包括排氣導(dǎo)管26、排氣再循環(huán)閥28、導(dǎo)管30以及后處理系統(tǒng)32。

后處理系統(tǒng)32在排氣被排放進(jìn)入大氣之前削減排氣中的排放物。

排氣歧管16將排氣從氣缸引導(dǎo)進(jìn)入排氣歧管16。

一部分排氣被引導(dǎo)至導(dǎo)管30,而其余排氣被引導(dǎo)進(jìn)入排氣導(dǎo)管26以驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器24。

閥28對(duì)再循環(huán)至進(jìn)氣歧管14的排氣的流率進(jìn)入掌握。

再循環(huán)排氣與來自進(jìn)氣節(jié)氣門20的空氣混合。

進(jìn)氣空氣與再循環(huán)排氣的混合物:帔傳輸至發(fā)動(dòng)機(jī)12。

發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)10可包括冷卻系統(tǒng),冷卻系統(tǒng)具有排氣再循環(huán)冷卻器34及或增壓空氣冷卻器35。

對(duì)再循環(huán)排氣進(jìn)行冷卻的34設(shè)置在導(dǎo)管30中,并具有入口36及出口38。

溫度傳感器40設(shè)置在出口38處以測(cè)量冷卻排氣的出口溫度。

增壓空氣冷卻器35可鄰近進(jìn)氣歧管14設(shè)置,以對(duì)來自渦輪增壓器的壓縮器的壓縮空氣進(jìn)行冷卻。

35具有入口44及出口46。

溫度傳感器48設(shè)置在出口46處以測(cè)量被35冷卻的空氣的出口溫度。

掌握模塊50掌握各種發(fā)動(dòng)機(jī)部件,包括但不限于與發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)相關(guān)的燃料噴射、點(diǎn)火正時(shí)、可變氣門正時(shí)以及外圍部件。

掌握模塊50與用于監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的多個(gè)傳感器通信,并由此掌握發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

傳感器包括但不限于進(jìn)氣空氣溫度傳感器52、進(jìn)氣歧管肯定壓力傳感器54、發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器56、空氣質(zhì)量流量傳感器58、發(fā)動(dòng)才幾冷卻劑溫度傳感器59、溫度傳感器40、以及溫度傳感器48。

進(jìn)氣空氣溫度傳感器52產(chǎn)生表明空氣的的信號(hào)。

溫度傳感器40產(chǎn)生表明由34冷卻的流體即,再循環(huán)排氣的出口溫度的信號(hào)。

溫度傳感器48產(chǎn)生表明由35冷卻的流體即,空氣的出口溫度的信號(hào)。

發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器56產(chǎn)生表明發(fā)動(dòng)機(jī)速度的信號(hào)。

傳感器58產(chǎn)生表明進(jìn)入進(jìn)氣歧管14的的信號(hào)。

發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度傳感器59測(cè)量冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)12的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻設(shè)備未示出的冷卻劑溫度。

掌握模塊50包括診斷;莫塊60,所述診斷^莫塊60與溫度傳感器48、溫度傳感器40、進(jìn)氣空氣溫度傳感器52、以及發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度傳感器59通信。

診斷模塊60診斷35及34的冷卻性能。

參考圖2,掌握模塊50包括診斷模塊60。

診斷模塊60包括冷卻流體溫度估量模塊62、冷卻流體溫度估量模塊64、以及性能確定模塊66。

冷卻流體溫度估量模塊62與傳感器52通信,并基于估量35的冷卻流體溫度。

因此,35的估量冷卻流體溫度等于進(jìn)氣空氣溫度。

冷卻流體溫度估量模塊64與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度傳感器59通信,并基于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)12進(jìn)行冷卻的冷卻設(shè)備的冷卻劑的冷卻劑溫度來估量冷卻流體溫度。

用于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻設(shè)備的相同冷卻劑也用于34。

鑒于34與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻設(shè)備之間的距離以及與空氣入口之間的距離,在這兩個(gè)測(cè)量位置之間會(huì)產(chǎn)生溫度差。

因此,通常,估量冷卻流體溫度或等于冷卻劑溫度或仏加偏差值。

雖然對(duì)34及35的冷卻流體溫度,及進(jìn)行估量,但冷卻流體溫度取決于實(shí)際測(cè)量的溫度。

因此,無需用于估量冷卻流體溫度的簡單模型。

性能確定模塊66與溫度傳感器48、溫度傳感器40、冷卻流體溫度估量模塊62、以及冷卻流體溫度估量模塊64通信。

性能確定模塊66包括用于35及34的性能確定算法。

性能確定模塊66基于估量冷卻流體溫度及來自溫度傳感器48的測(cè)量溫度來獲得35的計(jì)算冷卻性能。

性能確定沖莫塊66也可基于來自冷卻流體溫度估量一莫塊64的估量冷卻流體溫度以及來自溫度傳感器40的測(cè)量出口溫度來獲得34的計(jì)算冷卻性能。

總而言之,冷卻系統(tǒng)的冷卻性能被定義為11=1-[冷卻流體溫度-估量冷卻流體溫度]估量冷卻流體溫度其中,是計(jì)算的冷卻性能;冷卻流體溫度是冷卻系統(tǒng)的出口處的測(cè)量溫度;估量流體溫度是用于冷卻系統(tǒng)其可以是或的冷卻流體溫度的估量溫度。

因此,的計(jì)算性能被定義為=1一[畫]--[。

-+偏差值]+偏差值其中,是的冷卻性能;。

是由溫度傳感器測(cè)量的中的冷卻流體的測(cè)量出口溫度;是用于冷卻的流體的估量冷卻流體溫度;是來自傳感器的測(cè)量進(jìn)氣空氣溫度;而偏差值是考慮了傳感器處的空氣溫度與入口處的冷卻流體溫度之間的溫度差異的校正因子。

類似的,的計(jì)算性能被定義為=1—[陽]--[。

-+偏差值]+偏差值其中,是的冷卻性能;。

是流經(jīng)的冷卻流體的測(cè)量出口溫度;是用于冷卻的流體的估量冷卻流體溫度;度;而偏差值是考慮了發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度傳感器處^;卻劑與+的入口處的冷卻劑之間的溫度差異的校正因子。

當(dāng)冷卻流體的測(cè)量位置遠(yuǎn)離冷卻器時(shí)對(duì)冷卻流體估量應(yīng)用偏差值。

計(jì)算的冷卻性能可利用低通濾波器例如,1濾波器進(jìn)行濾波以實(shí)現(xiàn)適用于診斷的穩(wěn)定輸出。

低通濾波器使低頻率信號(hào)通過,但減弱具有高于截?cái)囝l率的頻率的信號(hào)。

性能確定模塊66包括最低性能圖68及最低性能圖70。

將計(jì)算的冷卻性能與最低性能圖68或最低性能圖70上的值進(jìn)行比較。

基于包括但不限于車輛速度及空氣質(zhì)量流率的車輛運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)來形成最低性能圖68。

基于包括但不限于發(fā)動(dòng)機(jī)速度及空氣質(zhì)量流率的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)來形成最低性能圖70。

假如計(jì)算的冷卻性能低于最低性能圖68或70上的預(yù)定闊值達(dá)一段延長的時(shí)間段,則性能確定模塊66向存貯器72發(fā)出信號(hào)以表明34或35存在故障。

參考圖3,診斷冷卻系統(tǒng)的冷卻性能的方法100始于步驟102。

診7斷模塊60在步驟104從位于34或35的出口處的溫度傳感器40或溫度傳感器48接收測(cè)量的出口溫度。

診斷模塊60還在步驟106從現(xiàn)有溫度傳感器接收溫度,并使用測(cè)量的溫度來估量冷卻系統(tǒng)的冷卻流體溫度。

假如冷卻系統(tǒng)是35,則估量的冷卻流體溫度是來自傳感器52的測(cè)量加上偏差值通常為零。

假如冷卻系統(tǒng)是34,則估量冷卻流體溫度是來自發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度傳感器59的測(cè)量冷卻劑溫度加上偏差值。

偏差值取決于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻設(shè)備處的冷卻劑溫度與34的入口36處的冷卻劑溫度之間的溫度差異。

在步驟108,診斷模塊60基于測(cè)量的出口溫度以及估量的冷卻流體溫度來計(jì)算冷卻性能。

在步驟,性能確定模塊66將計(jì)算的冷卻性能與最低性能圖進(jìn)行比較。

假如在步驟112計(jì)算的冷卻性能低于最低性能圖上的預(yù)定閾值,則在步驟114性能確定才莫塊66診斷冷卻系統(tǒng)的性能存在故障。

整個(gè)過程在步驟116結(jié)束。

利用本創(chuàng)造的診斷系統(tǒng),僅使用設(shè)置在34或35的出口處的一個(gè)溫度傳感器來進(jìn)行性能診斷。

基于來自現(xiàn)有溫度傳感器包括但不限于溫度傳感器52及發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度傳感器59的測(cè)量溫度來估量冷卻流體溫度。

因此,無需簡單的標(biāo)定。

實(shí)施本創(chuàng)造的教育。

因此,雖然結(jié)合了其詳細(xì)示例對(duì)本創(chuàng)造進(jìn)行了描述,但由于本事域的技術(shù)人員可依據(jù)附圖、說明書及所附權(quán)利要求書構(gòu)思出其他轉(zhuǎn)變示例,故本創(chuàng)造的實(shí)際范圍不應(yīng)如此限制。

,包括溫度傳感器,所述溫度傳感器測(cè)量冷卻系統(tǒng)的出口處的出口溫度;以及診斷模塊,所述診斷模塊對(duì)冷卻流體溫度進(jìn)行估量,基于所述出口溫度及所述冷卻流體溫度來確定冷卻性能,并基于所述冷卻性能以及預(yù)定閾值來選