发动机冷却系统控制技术方案

本发明专利技术提供诊断包括各种阀和格栅的多个发动机冷却系统组件中的每一个的方法和系统。每个阀都可单独闭合和开启特定持续时间，并且可监控冷却剂温度的相应变化。如果所有的组件都正常运行，就可调整所述各种阀，以在冷起动期间将冷却剂停滞在所述发动机，并且加快发动机暖机。

【技术实现步骤摘要】
发动机冷却系统控制
本申请涉及诊断发动机冷却系统的方法和系统。
技术介绍
车辆可包括冷却系统，其经构造以通过将热传递至周围环境空气降低发动机的过热。其中，冷却剂通过汽缸体循环，以从热发动机清除热，并且然后被加热的冷却剂循环通过靠近车辆前部的散热器。被加热的冷却剂也可通过热交换器（例如，加热器芯体）循环，以加热乘客室。冷却系统可包括各种组件，诸如各种阀和恒温器。同样地，该各种组件也需要定期诊断，以检验功能性。在Niki等人的US6,240,774中示出一种用于识别恒温器退化的示例方法。其中，将实际发动机冷却剂升温图与预期冷却剂升温图比较，并且基于两幅图之间的差异识别恒温器退化。预期暖机图补偿由于车辆速度、周围环境条件、发动机负荷等等产生的热损耗。如果预期冷却剂温度在实际冷却剂温度之前达到基准值，就确定恒温器退化。另外，如果实际温度比预期值高很多，也可确定恒温器退化。
技术实现思路
然而，本文的专利技术人已认识到关于该方法的潜在问题。作为示例，在其中调节各种阀以在冷却剂管路中的不同区域中保持不同冷却剂温度的发动机冷却系统中，也可能由各种阀的状态影响冷却剂升温图/曲线（profile）。特别地，基于各种阀的状态，暴露于恒温器的一部分冷却剂可能变化。此外，基于在恒温器循环的冷却剂源（例如，来自发动机，来自加热器芯体等等），在恒温器受影响的冷却剂温度可能变化。因而，在恒温器暴露于更冷的冷却剂时的状况期间，实际升温曲线可能比预期的浅，并且可能发生退化的错误主动指示。同样地，在恒温器暴露于更暖的冷却剂时的住航空期间，实际暖机曲线可能达到比预期更高的温度，并且可能发生退化的错误主动指示。因而，在一个示例中，可由一种诊断方法至少部分解决一些上述问题，该诊断方法包括：调节一种或更多冷却系统阀，以在第一环路中停滞第一量冷却剂，而在第二环路中将第二量冷却剂暴露于恒温器；以及基于冷却剂温度和阈值之间的差异指示恒温器退化，该阈值基于阀的状态。通过该方式，可基于在冷却系统的不同区域中产生的各种热差异确定冷却系统恒温器退化。例如，冷却系统可经构造，以通过多个阀（包括旁通切断阀、加热器切断阀、恒温器阀、变速箱冷却阀、变速箱加热阀等等）将冷却剂循环至各种车辆系统组件。在发动机冷起动期间，可闭合旁通切断阀和加热器切断阀，以在发动机处停滞冷却剂，因此加快发动机暖机。然后，可开启旁通切断阀，而基于车舱加热需求和变速箱热/冷却需求调整其余阀的位置。同样地，一旦旁通切断阀开启，来自旁通环路的经加热冷却剂可能开始在冷却系统恒温器循环。同样地，基于其余阀的位置，冷却剂的量以及在冷却系统循环的冷却剂的温度可能变化。因而，基于各种阀的状态和发动机工况，可确定阈值（或预期）冷却剂温度（或预期冷却剂升温曲线），并且将其与恒温器处的实际冷却剂温度（或实际升温曲线）比较。因而，基于估计/阈值和实际冷却剂温度值之间的差异，可确定恒温器退化。例如，如果实际冷却剂温度比预期/阈值高很多，基于各种阀的当前状态，可确定恒温器阀常开。因此，可做出发动机操作调整，以补偿退化的恒温器阀。通过该方式，通过基于冷却系统中的各种阀的状态调整阈值温度（可为了诊断目的相对其参考估计冷却剂值），可确定预期冷却剂温度的更精确值，降低恒温器退化的错误主动确定的可能性。另外，通过运行热管理诊断以检测无意接收暖冷却剂的系统的热状态，而非检测预期接收暖冷却剂的系统的热状态，可提高诊断方法的灵敏度。在另一实施例中，一种车辆冷却系统的方法包括：在发动机冷起动期间，调节多个阀，以改变在冷却系统的第一环路中停滞的第一量冷却剂，而在包括恒温器的第二环路中循环第二量冷却剂；比较一段时间内在恒温器处检测的估计冷却剂温度曲线和预期冷却剂温度曲线；以及基于估计温度曲线和预期温度曲线之间的差异比阈值量大指示恒温器退化。在另一实施例中，预期冷却剂温度曲线基于下列每种条件，即多个阀的状态、车舱热损耗、发动机热损耗和变速箱热损耗。在另一实施例中，车舱热损耗基于下列每种条件估计，即驾驶舱加热需求、周围环境空气温度、车舱空气温度、车舱加热器风扇速度、车辆速度和冷却剂泵速度。在另一实施例中，发动机热损耗基于下列每种条件估计，即发动机速度、周围环境空气温度、车辆速度、点火火花正时、散热器风扇速度以及格栅系统的开启度。在另一实施例中，变速箱热损耗基于多个阀的状态和变速箱油温度估计。在另一实施例中，指示恒温器退化包括：当估计温度曲线比预期温度曲线高阈值量时，指示恒温器常开/故障常开（stuckopen）；以及当估计温度曲线比预期温度曲线低阈值量时，指示恒温器常闭/故障常闭（stuckclosed）。在另一实施例中，响应退化指示，进一步调整多个阀，以降低在的第一环路中停滞的第一量冷却剂并且提高通过恒温器循环的第二量冷却剂。在另一实施例中，一种车辆系统包括：发动机；变速箱；乘客舱；发动机冷却系统，其通信耦合至每个发动机、变速箱和车舱，该冷却系统包括：多个阀、加热器芯体、散热器和恒温器；格栅系统；以及控制器，其具有计算机可读指令，其用于：调整多个阀，以在冷却系统的第一环路中停滞第一温度的第一量冷却剂，而在冷却系统的第二环路中循环第二温度的第二量冷却剂；估计恒温器处的冷却剂温度一段时间；以及，基于相对预期变化率的一段时间内估计的冷却剂温度的变化率，指示恒温器退化，预期变化率基于发动机工况和多个阀的状态。在另一实施例中，发动机工况包括下列中的每种，即发动机速度、周围环境空气温度、车舱加热需求、车舱空气温度、车辆速度、散热器风扇速度以及格栅系统的开启度。在另一实施例中，多个阀包括：耦合在发动机和恒温器之间的第一环路中包括的第一旁通阀；耦合在加热器芯体和恒温器之间的第二环路中的第二加热器切断阀；耦合在冷却系统的第三环路中的变速箱和散热器之间的第三变速箱加热阀和第四变速箱冷却阀。在另一实施例中，控制器还包括指令，其用于响应退化指示，进一步调整多个阀，以提高通过第二环路循环的冷却剂量。应理解，提供上述
技术实现思路
，以引入在详细说明中进一步描述的概念集合的简化形式。无意确定所要求保护的主旨的关键或必要特征，由所附权利要求独特限定其范围。此外，所要求保护的主旨不限于解决上述或本公开的任何部分提到的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出包括根据本公开的实施例的冷却系统的车辆系统的示意图。图2示出图1的冷却系统的示例实施例。图3示出操作图1-2的冷却系统以在发动机处停滞一定量冷却剂的高水平流程图。图4示出诊断冷却系统的加热器切断阀的高水平流程图。图5示出可与图4的程序一起使用以诊断加热器切断阀退化的示例热关系图。图6示出诊断冷却系统的旁通切断阀的高水平流程图。图7示出诊断冷却系统的变速箱冷却阀和变速箱加热阀的高水平流程图。图8示出诊断冷却系统的格栅系统的高水平流程图。图9示出可与图8的程序一起使用以诊断格栅系统退化的示例热关系图。图10示出诊断冷却系统的恒温器的高水平流程图。图11示出用于基于各种发动机工况调节加热器切断阀的开启的高水平流程图。图12示出可与图11的程序一起使用以确定是否开启或闭合所述加热器切断阀的示例热关系图。具体实施方式提供用于操作耦合至车辆系统（诸如图1的车辆系统）的发动机、变速箱和乘客室的冷却系统（诸如图1的冷却系统）的方法和系统。基于发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种诊断方法，其包括：调整一个或更多冷却系统阀的状态，以将第一量冷却剂停滞在第一环路中，而在第二环路中的恒温器处循环第二量冷却剂；以及基于冷却剂温度和阈值之间的差异指示恒温器退化，所述阈值基于所述阀的状态。

【技术特征摘要】
2012.03.30 US 13/436,6461.一种诊断方法，其包括：调整一个或更多个冷却系统阀的状态，以将第一量冷却剂停滞在第一环路中，而在第二环路中的恒温器处循环第二量冷却剂；以及基于实际升温图和预期冷却剂升温图之间的差异指示恒温器退化，所述预期冷却剂升温图基于所述一个或更多个冷却系统阀的状态。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述预期升温图进一步基于发动机转速、车辆速度、周围环境空气温度和车舱热损耗估计。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述车舱热损耗估计基于车舱加热器风扇速度、车舱空气温度和冷却剂泵速度中的每一者。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述预期升温图还基于所述冷却系统的格栅系统的开启程度。5.根据权利要求3所述的方法，其中还基于点火火花正时调整所述预期升温图。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述指示包括以下中的一者：响应于所述冷却剂温度高于阈值，而指示恒温器阀常开，以及响应于所述冷却剂温度低于所述阈值，而指示所述恒温器阀常闭。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述调整包括闭合加热器切断阀、旁通切断阀和变速箱冷却阀中的每一个，而开启变速箱加热阀。8.根据权利要求7所述的方法，其还包括，响应于恒温器退化的所述指示，进一步调整所述一个或更多个冷却系统阀的状态，以增加在所述第二环路循环的冷却剂量。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述进一步调整包括开启所述加热器切断阀、旁通切断阀和变速箱冷却阀中的每一个，而闭合所述变速箱加热阀。10.一种用于车辆冷却系统的方法，其包括：在发动机冷起动期间，调整多个阀，以改变停滞在所述冷却系统的第一环路中的第一量冷却剂，而在包括恒温器的第二环路中循环第二量冷却剂；将在所述恒温器处感测的估计冷却剂温度图与预期冷却剂温度图进行比较一段时间；以及基于所述估计温度图和所述预期温度图之间的差异大于阈值量，指示恒温器退化。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述预期冷却剂温度图基于所述多个阀的状态、车舱热损耗、发动机热损耗和变速箱热损耗中的每一者。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述车舱热损耗基于操作员车舱加热需求、周围环境空气温度、车舱空气温度、车舱加热器风扇速度、车辆速度和冷却剂泵速度...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·R·延茨，R·D·珀西富尔，J·斯迈利，J·E·罗林格，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：