CN105863815B - 冷却***诊断方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于操作发动机冷却***的方法。该方法包括在发动机关闭之后监测冷却剂温度曲线并且基于在发动机关闭之后确定的冷却剂温度曲线指示低冷却剂水平。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于发动机冷却***的诊断方法。
背景技术
车辆发动机使用冷却***去除燃烧过程期间产生的过多热量,以提高发动机效率和防止发动机过热。诸多冷却***使用与空气冷却***不同的液体冷却剂来去除来自发动机的与空气相比的更多的热量(由于显著较高的冷却剂热质量)。然而,液体冷却***可能经受能够导致发动机过热和部件劣化的泄漏。
冷却***诊断已经发展为确定发动机冷却***中的误差和故障。US8,370,052公开了一种在启动期间实施以确定是否有冷却***误差的冷却***诊断算法。然而,由于许多原因,诸如,外部环境条件以及冷却剂泄漏的尺寸、位置和/或类型,可能不会检测到US8,370,052中公开的冷却***中的泄漏。例如,较少的冷却剂泄漏可能更难被检测到并且可归因于冷却***中的期望压力波动。此外,仅在发动机启动期间实施冷却***诊断算法限制了在其期间能检测到冷却***误差的时间段,这降低了误差确定的可能性。
发明内容
发明人已经发现一种用于实施冷却***诊断的新策略。诸如在一种方式中,提供一种用于操作发动机冷却***的方法。该方法包括在发动机关闭之后监测冷却剂温度曲线(profile)以及基于发动机关闭之后确定的冷却剂温度曲线指示冷却剂水平,例如,该方法可包括向操作者指示低冷却剂水平。以这种方式,在发动机关闭期间能够检测出冷却剂泄漏,从而延长能够检测泄露的时间段。因此,降低了发动机过热的可能性。此外,当与之前的诊断程序相比时,由于在关闭期间冷却剂温度曲线的可预测衰减,使用发动机关闭之后的冷却剂温度曲线来确定冷却***误差能够使诊断程序检测出较少的冷却剂泄露。因此,当使用冷却剂温度衰减曲线时,可提高冷却***诊断。此外,确定在发动机关闭期间的冷却剂泄漏提高了车辆操作者识别低冷却剂水平的指示并且随后维修冷却***的可能性。在一个实例中,低冷却剂水平的指示也可基于外部环境条件,以进一步提高诊断准确性。
当单独或结合附图时,通过下列具体实施方式,本描述的上述优势和其他优势以及特征将是显而易见的。
应该理解,提供上述总结以简单的形式引入在具体实施方式中进一步描述一组概念。这不意味着确定所公开的主题的关键或必要特征,具体实施方式之后的权利要求唯一地限定了所公开的主题的范围。此外,所公开的主题不限于解决上述的或本发明的任意部分中的任意缺点的实施方式。此外,本文的发明人已经意识到上述问题,并且上述问题不是公知的。
附图说明
图1示出了发动机和发动机冷却***的示意描述;
图2示出了一种用于操作发动机冷却***的方法;
图3示出了另一种用于操作发动机冷却***的方法;以及
图4至图6示出了描述发动机冷却***中的冷却剂的各种冷却剂温度曲线的图表。
具体实施方式
本文描述了一种用于操作发动机冷却***的方法。该方法可包括监测发动机关闭之后的冷却剂温度曲线并且基于冷却剂温度曲线指示低冷却剂水平。在一个实例中,冷却剂温度曲线可与预测的温度曲线进行比较以确定是否冷却剂水平较低。将会意识到,基于代入衰减方程(例如,指数衰减方程)中的经验数据(其中该衰减方程模拟冷却曲线以确定方程中的时间常数),在监测冷却剂温度曲线之前,能够准确地确定预测的冷却剂温度曲线。然而,也可使用其他的技术来计算预测的冷却剂温度曲线。由于衰减方程的准确性,这种比较能够可靠地确定即使很少的冷却剂***泄漏。
因此,提高了冷却***诊断。
图1示出了发动机冷却***10的示意描述。发动机冷却***10包括具有汽缸14的发动机12,发动机12包括在车辆5中。然而,已经想到了具有多个燃烧室或汽缸的发动机。发动机110可包括合适类型的发动机,包括汽油发动机或柴油发动机。每个汽缸被配置成分别通过至少一个进气门16和排气门18接收进气空气和排出排气气体。点火装置19还可连接至汽缸14。点火装置19被配置成向汽缸中的空气/燃料混合物提供点火火花。然而,在其他实例中,可省略点火装置19并且发动机可被配置成实施压缩点火。
发动机12可包括涡轮增压器120,其包括连接至涡轮机124的压缩机122。压缩机122被配置成如经由箭头126所示地向汽缸14提供增压。节气门162可定位在将压缩机连接至进气门16的进气管路126中。节气门162被配置成调节流向汽缸14的进气空气的量。此外,如经由箭头128所示,涡轮机124接收来自汽缸14的排气气体。涡轮机124被配置成从流动通过该涡轮机124的排气气体中提取能量以驱动压缩机122。在其他实例中,通过曲轴的旋转输出可驱动压缩机122并且因此压缩机122可包括在超级增压器中。
横贯发动机的多个冷却剂通道(未示出)包括在冷却***10中的冷却回路20中。在一个实例中,冷却通道可包括在汽缸盖和/或汽缸体冷却套管中。因此,冷却通道可横贯汽缸盖和/或汽缸体。
冷却剂通过冷却剂入口22引入发动机12中。如上所讨论,冷却剂能够循环通过发动机12中的冷却剂通道以从其中提取热量。此外,通过冷却剂出口24从发动机12中去除冷却剂。在其他实例中,冷却***可包括两个或多个冷却剂入口和/或冷却剂出口。
冷却***10包括被配置成使冷却剂循环通过冷却***10的第一泵26。在所述实例中,第一泵26直接定位在冷却剂入口22的上游。然而,已经想到了第一泵26在冷却***10中的其他位置。冷却剂管路27连接至第一泵26的出口29和冷却剂入口22。
恒温器28也包括在冷却***10中。恒温器28被配置成基于冷却剂的温度调节通过其的冷却剂的流量。因此,从概念上讲,恒温器具有温度传感器和阀的功能。在所述实例中,恒温器28直接定位在第一泵26的上游。然而,已经想到了恒温器在冷却***中的其他位置。如所示,恒温器28的输出连接至冷却剂管路30,冷却剂管路30连接至第一泵26的入口31。此外,恒温器28包括:第一入口31,其接收来自连接至热交换器48的热交换器出口34的冷却剂管路32的冷却剂;以及第二入口36,其接收来自连接至发动机12的冷却剂出口24的第一热交换器旁通管路38的冷却剂。如本文中更详细地讨论,恒温器28包括第三入口40,其接收来自连接至第二热交换器44(例如,加热器芯、舱室加热器)的冷却剂管路42的冷却剂。冷却剂管路46设置在冷却***10中以将发动机12的冷却剂出口24连接至第一热交换器48(例如,散热器)。第一热交换器48被配置成去除来自流动通过其的冷却剂的热量。如所示,风扇50(例如,热交换器风扇)可设置在冷却***10中,该风扇50调节指向第一热交换器48的气流的量以使流动通过第一热交换器48的冷却剂至周围空气的热传递增加或减少。
热交换器旁通阀52也包括在冷却***10中。热交换器旁通阀52被配置成调节(例如,增加/减少和允许/禁止)流动通过热交换器旁通管路38的冷却剂的量。因此,热交换器旁通阀52能够控制流向第一热交换器48的冷却剂的量。
冷却剂管路54连接至热交换器旁通阀52和第一热交换器48的入口56。冷却剂管路54使冷却剂能够流向热交换器以从冷却剂中去除热量。冷却***10还包括除气箱58。除气箱58被配置成从流动通过其的冷却剂中去除气体。冷却剂管路60连接至除气箱58和第一热交换器48的出口34。另一个冷却剂管路62连接至除气箱58和冷却剂管路32。将会意识到,冷却剂流动通过管路32、60和62。除气管路63连接至发动机12的冷却剂出口24和除气箱58。止回阀65连接至除气管路63。止回阀63被配置成当除气管路中的压力超过阈值时打开。通过这种方式,能够从冷却剂出口24中去除气体。
连接至发动机的冷却剂出口24的冷却剂管路64使冷却剂流向阀66。具体地,冷却剂管路64使冷却剂流进阀66的第一入口68。此外,阀66包括第二入口70,其接收来自连接至第二热交换器44的冷却剂管路72的冷却剂。
阀66包括连接至将冷却剂提供给第二泵78(例如,辅助泵)的冷却剂管路76的出口74。第二泵78被配置成提供流动通过冷却***10的冷却剂。第二泵78包括连接至冷却剂管路82的出口80,冷却剂管路82连接至电子加热器84。电子加热器84被配置成增加流动通过其的冷却剂的温度。将会意识到,在预热和/或关闭期间可操作电子加热器84。通过这种方式,在冷启动期间能够将温暖的冷却剂提供给第二热交换器44。冷却剂管路86连接至电子加热器84的出口88和第二热交换器44的入口90。第二热交换器44可以是被配置成向车辆5中的舱室150提供热量的舱室热交换器。第二热交换器44包括出口92。阀94连接至冷却剂管路72。阀94被配置成调节(例如,增加/减小,允许/禁止等)流进冷却剂管路72中和流进冷却剂管路96中的冷却剂,冷却剂管路96使冷却剂流向恒温器28的第三入口40。冷却剂管路73连接至排气气体再循环(EGR)阀75。因此,冷却剂管路73可接收流动通过或邻近EGR阀75的冷却剂。EGR阀75可被配置成调节发动机中的EGR流的量。冷却剂管路73连接至阀77,阀77被配置成调节从冷却剂管路73流进冷却剂管路96中的冷却剂的量。
温度传感器98连接至发动机12。温度传感器99也连接至冷却剂管路86。此外,温度传感器97可连接至第一泵26。将会意识到,在其他实例中,仅其中一个温度传感器(97、98和99)可包括在冷却***10中。温度传感器(97、98和99)被配置成将信号发送给电子控制器100。控制器100被配置成通过这些信号确定冷却剂温度曲线。因此,通过温度传感器信号能够确定冷却剂温度曲线。冷却***10还包括控制器100。各种致动器和附加传感器连接至控制器100。具体地,控制器100被配置成控制点火装置19、第一泵26、第二泵78、风扇50、阀52、阀66、阀94、EGR阀75、阀77、燃料喷射器160、节气门162和/或涡轮增压器122。因此,控制器能够调节上述泵和风扇的输出以及通过上述阀的流量。
在该特定实例中,控制器100包括电子控制单元,该电子控制单元包括输入/输出装置110、中央处理单元(CPU)108、只读存储器(ROM)112、随机存取存储器(RAM)114和保持活跃存储器(KAM)116中的一个或多个。发动机控制器100可接收来自连接至发动机10的传感器的各种信号,包括来自质量空气流量传感器(未示出)的进气质量空气流量(MAF)的测量;发动机温度传感器98;来自排气气体传感器(未示出)的排气气体空气/燃料比;经由操作者130致动的操作者输入装置132、踏板位置传感器134等。此外,发动机控制器100可基于接收来自各种传感器的输入监测和调节各个致动器的位置。例如,这些致动器可包括节气门(未示出)、进气门16、排气门18、点火装置19、第一泵26、风扇50、第二泵78、阀52、阀66、阀94、EGR阀75、阀77、涡轮增压器122(例如,压缩机122和涡轮机124)、燃料喷射器160、节气门162等。存储介质只读存储器112能够编程有表示可由处理器108执行的用于执行下列描述的方法的指令的计算机可读数据,以及其他预期但未具体列出的变体。
发动机冷却***10还包括定位在舱室150内的低冷却剂水平指示器152。冷却剂水平指示器152可包括可视指示器(例如,呈现在显示器上的光、图像等)和音频指示器(例如,扬声器)中的至少一个。通过这种方式,车辆操作者能够留心冷却***误差。
在一个实例中,控制器100可被配置成确定多个预测冷却剂曲线。例如,可在不同的环境温度下采集经验数据,其中,对于每一组采集的经验冷却剂曲线数据而言,初始发动机冷却剂温度保持不变。例如,初始发动机冷却剂温度可为200°F并且在不同的环境温度(例如,40°F、60°F、80°F和100°F)下可采集以特定时间间隔的温度衰减值。因此,经验数据可包括针对不同时间值的多个冷却剂温度。将会意识到,当冷却***按照需要运作且具有高于阈值的冷却剂水平时,可收集这种经验数据。经验数据可代入指数衰减方程中以确定预测冷却曲线,并且特别是指数衰减方程的时间常数。在一个实例中,下列指数衰减方程可用于确定时间常数。
ECT衰减=a*e(t/tc) (1)
其中,切断时a=(ECT-AAT)
ECT:发动机冷却剂温度
AAT:环境空气温度
tc:时间常数
在采集经验数据之后可确定不同环境温度的时间常数。通过将经验数据代入指数衰减方程中能够确定时间常数。例如,在将经验数据代入方程中之后利用指数衰减方程可确定在40°F、60°F、80°F和100°F时的时间常数。因此,将会意识到,时间常数可倒退且存储在控制器100(例如,动力***控制模块(PCM))中。当ECT=AAT时,能够预测存储的冷却曲线。例如,如果环境温度为80°F并且在切断情况下初始ECT=200°F,则冷却曲线可预测在7小时内当冷却***未经受冷却剂损失时ECT将等于AAT。然而,当冷却***经受冷却剂泄漏时,ECT衰减将更小。因此,可确定指示冷却***中的冷却剂损失的唯一ECT衰减阈值。根据ECT和时间值可表示出ECT衰减阈值。
控制器100还可被配置成在发动机关闭(例如,切断)之后接收动力以能够实施冷却***诊断程序。控制器100还可被配置成确定冷却剂温度。在一个实例中,冷却剂温度曲线包括针对不同时间值的两个或多个冷却剂值。此外,通过来自发动机中的一个或多个温度传感器(诸如,连接至发动机12的温度传感器98和/或浸没在冷却剂中的另一个温度传感器)的信号可确定冷却剂温度曲线。当使用温度传感器98时,通过温度传感器信号能够推断出发动机冷却剂温度。此外,控制器100可被配置成基于在发动机关闭之后确定的冷却剂温度曲线指示低冷却剂水平。例如,冷却剂温度曲线可与预测冷却剂温度曲线进行比较以确定何时指示低冷却剂水平。将会意识到,通过存储在控制器中的时间常数可确定预测的冷却剂温度曲线。然而,已经想到了存储预测的冷却剂温度曲线的其他方式。如上所述,在一个实例中,预测冷却剂温度曲线包括在一组预测冷却剂温度曲线中,这组预测冷却剂温度曲线是预定的且存储在控制器中的存储器中。
进一步地在一个实例中,控制器被配置成在发动机关闭之后接收动力且响应于发动机关闭事件和连接至冷却回路的舱室热交换器产生低于阈值的热量中的一个确定冷却剂温度曲线。通过这种方式,发动机关闭事件或舱室热量输出的减少可用于触发诊断程序。再进一步地在一个实例中,指示冷却剂水平可包括产生诊断故障代码(例如,唯一的诊断故障代码)。进一步地在一个实例中,响应于指示低冷却剂水平可实施下列动作中的一个或多个:减小在随后的发动机启动期间的发动机动力输出、禁止发动机操作直到未指示低冷却剂水平、限制在随后的发动机启动期间通过压缩机提供给发动机的增压、减少在随后的发动机启动期间流向发动机的气流、限制发动机燃料喷射、以及禁止在随后的发动机启动期间的点火延迟。仍进一步地在其他实例中,响应于指示低冷却剂水平可实施上述动作中的两个或多个。例如,可限制对发动机的增压并且在随后的发动机启动期间可禁止点火延迟。此外,在一个实例中,在重叠的时间间隔可实施动作,并且在其他实例中,在非重叠的时间间隔可实施动作。将会意识到,可协调这些动作以降低发动机过热的可能性(例如,保持发动机温度低于阈值)。例如,可将发动机气流减小一定的量,该量与燃料喷射减小量成比例。通过这种方式,能够提高发动机操作并且能够延长发动机寿命。
将会意识到,发动机12还可包括被配置成向汽缸14提供燃料的燃料传输***。例如,直接燃料喷射器160连接至汽缸14且被配置成向汽缸提供计量燃料。此外,可提供进气***和排气***以分别使进气空气流进发动机汽缸中和接收来自发动机汽缸的排气气体。
图2示出了一种用于操作发动机冷却***的方法200。通过以上参照图1描述的发动机冷却***10可实施方法200或通过另一个合适的发动机冷却***可实施方法200。
在201,该方法确定是否应该实施冷却***诊断程序。将会意识到,发动机关闭事件(例如,切断)可用于触发诊断程序的实施。此外或可选地,舱室加热器输出可用于触发诊断程序的实施。例如,当舱室加热器输出低于阈值时,可实施冷却***诊断程序。
如果确定不应该实施冷却***诊断程序(在201处为NO),则方法进行至202。在202,该方法包括在发动机关闭后停止向控制器传递动力。在其他实例中,步骤202可从方法中省略。
然而,如果确定应该实施冷却***诊断程序(在201处为YES),则方法进行至203。此外,将会意识到,在一个实例中,当请求发动机重启时可停止(例如,中止)诊断程序。
在203,该方法包括在发动机关闭之后停止向控制器传递动力。停止向控制器传递动力能够降低关闭期间的能量使用。然而,在其他实例中,步骤203可从方法200中省略。接着在204,该方法包括在发动机关闭之后监测冷却剂温度曲线。在发动机关闭之后监测冷却剂温度曲线可包括步骤206至208。在206,该方法包括将动力发送给控制器,该控制器接收来自发动机中的温度传感器的温度信号。通过这种方式,在发动机关闭之后并且在发动机关闭之后停止向控制器传递动力之后控制器通电。通过这种方式,在选择的发动机关闭周期期间能够给控制器供电。然而,在其他实例中,当确定应该实施冷却***诊断程序时,可禁止停止向控制器传递动力。在208,方法包括基于温度信号确定冷却剂温度曲线。通过这种方式,基于发动机中的温度传感器信号可确定当前的冷却剂温度曲线。
在204之后,该方法进行至210。在210,该方法包括基于在发动机关闭之后确定的冷却剂温度曲线指示低冷却剂水平。在一个实例中,环境条件可用于确定是否应该指示低冷却剂水平。
基于冷却剂温度曲线指示低冷却剂水平可包括步骤212。在212,该方法包括将在发动机关闭之后确定的冷却剂温度曲线与预测冷却剂温度曲线进行比较以确定何时应该指示低冷却剂水平。例如,如果在发动机关闭之后确定的冷却剂温度曲线从预测冷却剂温度曲线偏离阈值,那么可指示低冷却剂水平。将会意识到,这种阈值偏差可暗示冷却***中的泄漏。此外,将会意识到,通过控制器中的查找表可存储和检索预测冷却剂温度曲线。通过增加能够实施冷却***诊断的时间段,以这种方式指示低冷却剂水平会提高冷却***诊断。接着在214,该方法包括在指示低冷却剂水平之后停止向控制器传递动力。然而,在其他实例中,步骤214可从方法中省略。
图3示出了一种用于操作发动机冷却***的方法300。通过以上参照图1描述的发动机冷却***10可实施方法300或通过另一个合适的发动机冷却***可实施方法300。
在302,该方法包括针对不同的环境温度产生多个预测冷却剂温度曲线。因此,可为每个环境温度确定不同的冷却剂温度曲线。具体地,在一个实例中,能够在各种环境温度(例如,40°F、60°F、80°F和100°F)下收集以预定的初始发动机冷却剂温度(ECT)(例如,200°F)操作的发动机的冷却曲线。基于指数衰减(例如,指数衰减方程)和在不同环境温度下采集的经验数据可确定预测的冷却剂温度曲线。使ECT冷却至环境(AAT)的指数衰减方程可以是先前讨论的指数衰减方程。将会意识到,当冷却***中的冷却剂水平在阈值以上并且冷却***按照需要运作时收集以经验为主采集的数据。
接着在304,该方法包括将多个预测冷却剂温度曲线存储在控制器中。此外,将会意识到,预测冷却剂温度曲线可作为一组曲线存储在查找表中。然而,已经想到了其他合适的用于存储预测的冷却剂温度曲线的技术。
在306,确定是否已经发生发动机关闭事件。此外,步骤306可包括确定是否存在车辆熄火(vehicle off)状态。将会意识到,发动机关闭事件包括发动机事件,在该发动机事件中,停止发动机燃烧并且发动机未执行燃烧循环并且发动机保持静止。如果没有发生发动机关闭事件(在306处为NO),则该方法结束。此外,将会意识到,当请求重启发动机时可停止(例如,中止)在发动机关闭期间所实施的诊断程序。
然而,如果已经发生发动机关闭事件(在306处为YES),则方法进行至308。在308,该方法包括将动力发送给接收来自发动机中的温度传感器的温度信号的控制器。接着,在309,该方法包括基于一段时间的温度信号确定冷却剂温度曲线。在一个实例中,直接响应于发动机关闭事件确定冷却剂温度曲线。接着,在310,该方法包括确定环境温度。在311,该方法包括基于环境温度选择预测冷却剂温度曲线。在一个实例中,当确定了当前的冷却剂温度曲线时,基于环境温度可动态地选择预测冷却剂温度曲线。例如,如果环境温度升高同时确定了当前的冷却剂温度曲线,则可选择具有较高环境温度的预测冷却剂曲线。另一方面,如果环境温度降低同时确定了当前的冷却剂温度曲线,则可选择具有较低环境温度的预测冷却剂曲线。此外,在一个实例中,可基于诸如风速、湿度、降雨量等的其他环境条件调整预测冷却剂温度曲线。例如,当外部湿度超过阈值时,可使用不同的预测曲线。
接着在312,该方法包括将确定的冷却剂温度曲线与包括在于步骤302中产生的多个预测冷却剂温度曲线中的预测冷却剂温度曲线进行比较。将会意识到,在发动机关闭期间实施冷却剂温度曲线与预测冷却剂温度曲线的比较。
在314,该方法包括确定冷却剂温度曲线与预测冷却剂温度曲线之间的偏差是否超过阈值。可基于环境条件确定阈值。此外,在一个实例中,冷却剂温度曲线与预测冷却剂温度曲线的比较包括确定每个曲线中多个冷却剂温度之间的差别以及将温度差别求和以确定曲线偏差是否大于阈值。换言之,可确定在多个时间情况的δ温度值并且能够累计一段时间的误差以确定在阈值持续时间之后测量的温度曲线的总误差从而确定冷却***中何时出现低冷却剂水平。在其他实例中,在相同的时间间隔只有两个温度可比较以确定曲线之间的偏差。在一个实例中,基于环境条件以及其他因素可选择时间间隔。
如果冷却剂温度曲线与预测冷却剂温度曲线之间的偏差未超过阈值(在314处为NO),则该方法结束。然而,如果冷却剂温度曲线与预测冷却剂温度曲线之间的偏差超过阈值(在314处为YES),则该方法进行至316。在316,该方法包括指示低冷却剂水平。指示低冷却剂水平可包括在318触发车辆舱室中的低冷却剂水平指示器。该低冷却剂水平指示器可包括可视指示器和音频指示器中的一个或多个。通过这种方式,车辆操作者可留心冷却***误差,从而能够使操作者采取措施来补救这个问题。接着,在320,该方法可包括在随后的发动机启动期间增加热交换器风扇的输出。通过这种方式,降低发动机过热的可能性,从而延长发动机寿命。在322,该方法包括响应于低冷却剂水平实施下列动作中的一个或多个:在随后的启动期间指示降低发动机动力输出、抑制发动机操作直到未指示低冷却剂水平、在随后的启动期间通过压缩机限制提供给发动机的增压、在随后的启动期间减小流向发动机的气流、限制发动机燃料喷射、以及在随后的启动期间禁止点火延迟。通过这种方式,当冷却***中出现低冷却剂水平时,可实施各种动作以降低发动机过热的可能性。接着,在324,该方法包括停止向控制器传递动力。因此,在一个实例中,指示低冷却剂水平之后可停止向控制器传递动力。具体地,在一个实例中,响应于实施322中的动作中的一个或多个,可停止向控制器传递动力。将会意识到,响应于指示低冷却剂水平可实施步骤320-324。
图4至图6示出了描述在已经发生了发动机关闭事件之后不同的冷却剂温度曲线的图表。具体地,图4示出了以经验为主地收集的多个冷却剂温度曲线(例如,冷却曲线)的图表400。例如,在图3的步骤302中可产生图4所示的冷却曲线。继续参照图4,冷却曲线在以下环境温度下采集:40°F、60°F、80°F和100°F。如所示,每个冷却曲线的初始ECT为200°F。然而,已经想到了其他初始ECT温度。
图5示出了描述多个冷却剂温度曲线(例如,温度衰减曲线)501、502和504的图表500。在501处的冷却剂温度曲线示出了当环境温度为80°F并且发动机中的冷却剂水平高于阈值时发动机关闭之后的期望冷却剂温度曲线。
冷却剂温度曲线502示出了发动机关闭之后的冷却剂温度曲线,其中,冷却***已经具有部分冷却剂损失。因此,冷却***中的冷却剂水平小于期望值。此外,冷却剂温度曲线504示出了发动机关闭之后的冷却剂温度曲线,其中,冷却***已经具有完全的冷却剂损失。因此,冷却剂温度曲线502和504示出了冷却剂***中冷却剂损失的不同水平。如所示,曲线502和504从期望的冷却剂温度曲线500偏离。具体地,当与曲线比较时,由于冷却***中的较大量的发动机冷却剂,因此在曲线502和504中ECT更快地达到AAT。因此,将会意识到,这种偏差指示低冷却剂水平并因此指示冷却***中的冷却剂泄露。如先前所讨论,基于该偏差可指示低冷却剂水平。
图6示出了图表600,其描述了在发动机关闭期间可如何选择不同的预测冷却剂温度曲线以确定低冷却剂水平指示。具体地,当在发动机关闭周期期间冷却***周围的环境温度发生改变时,可选择不同的预定冷却剂温度曲线,其中,确定当前的冷却剂温度曲线以与预测冷却剂温度曲线进行比较。图6中的图表示出了以经验为主收集的多个冷却剂温度曲线(例如,冷却曲线)。如所示,首先选择预测冷却剂温度曲线(其中环境温度为80°F)。然而,如果在发动机关闭期间环境温度发生改变,那么将产生不同的预测冷却剂温度曲线。例如,箭头602指示当环境温度升高时选择较高的环境温度预测冷却剂温度曲线,并且箭头604指示当在发动机关闭期间环境温度降低时选择较低环境温度预测冷却剂温度曲线。通过这种方式,提高了诊断程序的准确性。
值得注意的是,本文包括的示例性控制和估计程序可与各种发动机和/或车辆***配置连用。本文公开的控制方法和程序可作为可执行指令存储在永久性存储器中且可由控制***执行,其中该控制***包括与各种传感器、致动器和其他发动机硬件结合的控制器。本文描述的具体程序可表示诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等的多种处理策略中的一个或多个。这样,所例示的各种动作、操作、和/或功能可以所例示的顺序、或并行地执行,或在一些情况可省略。同样地,处理的顺序不一定需要实现本文所述的示例性的实施例的特征和优点,但是应出于易于例示和描述的目的被提供。根据使用的特定策略可重复地执行示出的动作、功能或操作中的一个或多个。此外,所述动作、操作和/或功能可图示地表示被编程到发动机控制***中的计算机可读存储介质的永久存储器中的代码,其中,所描述的动作通过执行***中的指令而实施,该***包括与电子控制器结合的各种发动机硬件部件。
将会意识到,本文公开的配置和程序本质上是说明性的,并且这些具体实施例不应该从限制意义上进行考虑,因为各种变体是可能的。例如,上述技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4和其他发动机类型中。如另一个实例,发动机关闭之后的冷却剂水平监测可除了冷却剂水平检测技术,该技术在发动机运行和燃烧情况期间被执行和/或基于这期间的信息被执行,这些信息诸如发动机冷却剂温度测量值、爆震反馈、和/或它们的组合。此外,冷却剂温度曲线可包括在基于冷却剂温度向环境温度的期望指数衰减而确定的多个样本时间时取样的冷却剂温度。本公开的主题包括本文公开的各种***和配置、和其他特征、功能和/或特性的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。
下列权利要求尤其地指出被认为是新颖的和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可涉及“一”元件或“第一”元件或它们的等同物。这种权利要求应该被理解为包括一个或多个这种元件的合并,既不要求也不排除两个或多个这种元件。通过修改本权利要求或通过在本申请或相关申请中提交的新权利要求可要求所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合。这些权利要求在范围上无论宽泛于、狭义于、等于或不同于原始权利要求,它们也被认为包括在本公开的主题内。
Claims (19)
1.一种用于操作发动机冷却***的方法,包括:
在发动机关闭之后,接收来自发动机温度传感器的温度信号并且基于所述温度信号确定冷却剂温度曲线;
将所述冷却剂温度曲线与预测冷却剂温度曲线进行比较;以及
基于在发动机关闭之后确定的所述冷却剂温度曲线指示低冷却剂水平。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述指示包括指示冷却剂水平低于发动机操作可接受的最小阈值,所述方法还包括响应于指示低冷却剂水平实施以下动作中的一个或多个:在随后的启动期间减小发动机动力输出、禁止发动机操作直到未指示低冷却剂水平、在随后的启动期间限制由压缩机提供给所述发动机的增压、在随后的启动期间减小流向所述发动机的气流、限制发动机燃料喷射、以及在随后的启动期间禁止点火延迟。
3.根据权利要求1所述的方法,还包括在所述发动机关闭之后,将动力发送给控制器,所述控制器接收来自所述发动机温度传感器的所述温度信号并且基于所述温度信号确定所述冷却剂温度曲线,在确定所述冷却剂温度曲线之前停止向所述控制器传递动力。
4.根据权利要求1所述的方法,还基于环境条件指示所述低冷却剂水平。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,将所述冷却剂温度曲线与所述预测冷却剂温度曲线进行比较以确定何时指示所述低冷却剂水平低于阈值。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,基于指数衰减产生所述预测冷却剂温度曲线。
7.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括在发动机燃烧操作期间监测发动机温度以及基于所述监测到的发动机温度指示所述低冷却剂水平。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,响应于气候控制单元产生低于阈值的热量开始确定所述冷却剂温度曲线。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,指示所述低冷却剂水平包括触发车辆的舱室中的低冷却剂水平指示器。
10.根据权利要求1所述的方法,还包括响应于指示所述低冷却剂水平在随后的发动机启动期间增加热交换器风扇的输出。
11.一种发动机冷却***,包括:
使冷却剂循环通过横贯发动机的通道的冷却回路;
连接至所述冷却回路的热交换器;
连接至所述冷却回路和所述发动机中的至少一个的温度传感器;以及
控制器,所述控制器被配置成:
在发动机关闭之后,接收动力;
基于从所述温度传感器发送的信号确定冷却剂温度曲线;以及
基于在发动机关闭之后确定的所述冷却剂温度曲线指示低冷却剂水平。
12.根据权利要求11所述的发动机冷却***,其中,将所述冷却剂温度曲线与预测冷却剂温度曲线进行比较以确定何时指示所述低冷却剂水平。
13.根据权利要求12所述的发动机冷却***,其中,所述预测冷却剂温度曲线包括在一组预测并存储在所述控制器中的存储器中的预测冷却剂温度曲线中。
14.根据权利要求11所述的发动机冷却***,其中,所述控制器被配置成在发动机关闭之后接收动力,并且响应于发动机关闭事件和连接至所述冷却回路的舱室热交换器产生低于阈值的热量中的其中一者确定所述冷却剂温度曲线。
15.根据权利要求11所述的发动机冷却***,其中,指示所述低冷却剂水平包括产生诊断故障代码。
16.一种用于操作发动机冷却***的方法,包括:
在发动机关闭和车辆熄火状态之后,保持向一定时间内确定冷却剂温度曲线的控制器供电;
将所述冷却剂温度曲线与预测冷却剂温度曲线进行比较;以及
如果所述确定的冷却剂温度曲线与所述预测冷却剂温度曲线之间的偏差超过阈值,则基于发动机关闭之后确定的所述冷却剂温度曲线指示低冷却剂水平。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,将所述冷却剂温度曲线与所述预测冷却剂温度曲线进行比较包括确定在每个曲线中的多个冷却剂温度之间的温度差别并且将所述温度差别求和以确定是否所述确定的冷却剂温度曲线与所述预测冷却剂温度曲线之间的偏差大于所述阈值。
18.根据权利要求16所述的方法,其中,直接响应于发动机关闭事件确定所述冷却剂温度曲线,并且在发动机关闭期间实施所述冷却剂温度曲线与所述预测冷却剂温度曲线的比较。
19.根据权利要求16所述的方法,还包括在发动机关闭之后以及在确定所述冷却剂温度曲线之前,向所述控制器发送动力并且在指示所述低冷却剂水平之后禁止向所述控制器传递动力。
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