響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的冷卻子系統(tǒng)中感測(cè)的動(dòng)態(tài)壓力診斷該子系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種響應(yīng)于從發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的冷卻子系統(tǒng)中感測(cè)的動(dòng)態(tài)液體壓力所提取出的一個(gè)參數(shù)來(lái)診斷該冷卻子系統(tǒng)的方法，以及使用該方法的多種產(chǎn)品和系統(tǒng)。
【專利說(shuō)明】響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的冷卻子系統(tǒng)中感測(cè)的動(dòng)態(tài)壓力診斷該子系統(tǒng)
[0001]本申請(qǐng)是基于原申請(qǐng)?zhí)枮?00980126860.7 (國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/US2009/049740)、原申請(qǐng)日為2009年7月7日的發(fā)明名稱為“響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的冷卻子系統(tǒng)中感測(cè)的動(dòng)態(tài)壓力診斷該子系統(tǒng)”的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0002]本申請(qǐng)要求于2008年7月16日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1/081，160的權(quán)益。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本披露總體上涉及的領(lǐng)域包括內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)，并且更具體地說(shuō)，是表明發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻子系統(tǒng)中的冷卻劑的條件或量。
【背景技術(shù)】
[0004]內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)典型地裝配有一個(gè)冷卻子系統(tǒng)，該冷卻子系統(tǒng)基本上使液體冷卻劑在發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑通道與遠(yuǎn)離該發(fā)動(dòng)機(jī)定位的熱交換器之間進(jìn)行循環(huán)。這種冷卻劑吸收由發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量并且被帶到熱交換器，該熱交換器將來(lái)自冷卻劑的熱量耗散到空氣中。一個(gè)常規(guī)的冷卻子系統(tǒng)還典型地包括一個(gè)或多個(gè)泵、過(guò)濾器、恒溫器、以及其他閥門、以及將此類裝置互聯(lián)的導(dǎo)管。常規(guī)的冷卻子系統(tǒng)還經(jīng)常包括多個(gè)靜態(tài)溫度傳感器，它們監(jiān)測(cè)靜態(tài)的冷卻劑溫度以便診斷恒溫器閥門的失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個(gè)不例性實(shí)施方案可以包括一種方法，這種方法包括感測(cè)一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的冷卻子系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)液體壓力、從所感測(cè)的動(dòng)態(tài)液體壓力中提取出一個(gè)參數(shù)、并且評(píng)估所提取的參數(shù)以便診斷該冷卻子系統(tǒng)的狀況。
[0006]本發(fā)明的另一個(gè)不例性實(shí)施方案可以包括一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，這種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)、一個(gè)冷卻子系統(tǒng)(聯(lián)接到該發(fā)動(dòng)機(jī)上來(lái)冷卻該發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一部分并且包括一個(gè)液體壓力傳感器來(lái)感測(cè)該冷卻子系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)液體壓力)、以及一個(gè)控制子系統(tǒng)用于從所感測(cè)的動(dòng)態(tài)液體壓力中提取出一個(gè)參數(shù)并且評(píng)估所提取的參數(shù)以便診斷該冷卻子系統(tǒng)的一個(gè)狀況。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)不例性實(shí)施方案可以包括一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，這種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括一個(gè)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、以及聯(lián)接到該發(fā)動(dòng)機(jī)上的一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)換氣系統(tǒng)。該換氣系統(tǒng)包括聯(lián)接到該發(fā)動(dòng)機(jī)上的一個(gè)進(jìn)氣子系統(tǒng)、聯(lián)接到該發(fā)動(dòng)機(jī)上的一個(gè)排氣子系統(tǒng)、以及橫跨該排氣與進(jìn)氣子系統(tǒng)處于連通并且包括一個(gè)HP高溫(HT) EGR冷卻器的一個(gè)高壓(HP)排氣再循環(huán)(EGR)子系統(tǒng)。這種換氣系統(tǒng)還包括一個(gè)渦輪增壓器，該渦輪增壓器是在該進(jìn)氣與排氣子系統(tǒng)之間并且具有在排氣子系統(tǒng)中的一個(gè)渦輪機(jī)以及在進(jìn)氣子系統(tǒng)中的一個(gè)壓縮機(jī)。這種換氣系統(tǒng)進(jìn)一步包括橫跨在渦輪機(jī)的下游以及壓縮機(jī)的上游的排氣子系統(tǒng)而處于連通、并且包括一個(gè)LP HT EGR冷卻器的一個(gè)低壓(LP) EGR子系統(tǒng)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還包括:一個(gè)冷卻子系統(tǒng)，該冷卻子系統(tǒng)聯(lián)接到該發(fā)動(dòng)機(jī)上來(lái)冷卻該發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一部分、并且包括多個(gè)液體壓力傳感器件來(lái)感測(cè)動(dòng)態(tài)液體壓力；以及一個(gè)高溫(HT)冷卻子系統(tǒng)，該HT冷卻子系統(tǒng)與該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以及該發(fā)動(dòng)機(jī)換氣系統(tǒng)處于流體連通并且包括一個(gè)HT散熱器、一個(gè)HT冷卻劑泵、一個(gè)恒溫器閥門、這些HP和LP HT EGR冷卻器、一個(gè)HT冷卻劑閥門。一個(gè)控制子系統(tǒng)從所感測(cè)的動(dòng)態(tài)液體壓力中提取出一個(gè)參數(shù)并且評(píng)估所提取的參數(shù)以便診斷該冷卻子系統(tǒng)的一個(gè)狀況。
[0008]本發(fā)明的其他示例性實(shí)施方案將從以下提供的詳細(xì)說(shuō)明中變得清楚。應(yīng)該理解，雖然這些詳細(xì)的說(shuō)明和具體的實(shí)例披露了本發(fā)明的多個(gè)示例性實(shí)施方案，但它們僅旨在用于說(shuō)明的目的而并非旨在限定本發(fā)明的范圍。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]從以下詳細(xì)的說(shuō)明以及這些附圖中將會(huì)對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案得到更加全面地理解，在附圖中:
圖1是一種包括發(fā)動(dòng)機(jī)以及發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻子系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的一部分的一個(gè)示例性實(shí)施方案的示意圖；
圖2是一種包括發(fā)動(dòng)機(jī)以及發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻子系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的一部分的另一個(gè)示例性實(shí)施方案的示意圖；并且
圖3是一種響應(yīng)于在冷卻子系統(tǒng)中所感測(cè)的動(dòng)態(tài)液體壓力而診斷發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的冷卻子系統(tǒng)的方法的示例性實(shí)施方案的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]以下對(duì)這種或這些實(shí)施方案的說(shuō)明在本質(zhì)上僅是示例性的而決非旨在限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用途。
[0011]在圖1和圖2中展示了示例性的運(yùn)行環(huán)境并且可以將其用于實(shí)施響應(yīng)于在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的冷卻子系統(tǒng)中所感測(cè)的動(dòng)態(tài)液體壓力來(lái)診斷該子系統(tǒng)的一種目前所披露的方法。這種方法可以使用任何適合的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且更確切地說(shuō)，該方法可以與一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(如圖1或圖2的系統(tǒng)10或210)相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。以下系統(tǒng)說(shuō)明簡(jiǎn)單地提供了兩種示例性發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的簡(jiǎn)短概述，但是在此未示出的其他系統(tǒng)和部件同樣可以支持本披露的方法。
[0012]總體上講，并且參見(jiàn)圖1，系統(tǒng)10可以包括:一臺(tái)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12，該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以使燃料與進(jìn)氣的混合物燃燒以轉(zhuǎn)換成機(jī)械性旋轉(zhuǎn)能量和排氣；一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)換氣系統(tǒng)14，該發(fā)動(dòng)機(jī)換氣系統(tǒng)可以將進(jìn)氣傳送至發(fā)動(dòng)機(jī)12并且將排氣從發(fā)動(dòng)機(jī)12運(yùn)走。系統(tǒng)10還可以包括:一個(gè)燃料子系統(tǒng)(未示出)，用于將任何適合的液態(tài)和/或氣態(tài)燃料提供給發(fā)動(dòng)機(jī)12以便在其中與進(jìn)氣一起燃燒；一個(gè)冷卻子系統(tǒng)16，用于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)12和/或換氣系統(tǒng)14進(jìn)行冷卻；以及一個(gè)控制子系統(tǒng)18，用來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)10的至少一部分的運(yùn)行。
[0013]內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)12可以是任何適合的發(fā)動(dòng)機(jī)類型，如像汽油發(fā)動(dòng)機(jī)那樣的一種火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)，像柴油發(fā)動(dòng)機(jī)那樣的一種自動(dòng)點(diǎn)火或壓縮點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)、或類似發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)12可以包括在其中帶有多個(gè)汽缸和活塞(未分開(kāi)地示出)的一個(gè)氣缸體20，它與一個(gè)汽缸蓋22 —起可以限定多個(gè)燃燒室用于燃料與進(jìn)氣的混合物的內(nèi)部燃燒。發(fā)動(dòng)機(jī)12可以包括任何數(shù)量的汽缸，并且可以具有任何尺寸并且可以根據(jù)任何適合的速度和負(fù)載來(lái)運(yùn)行。[0014]發(fā)動(dòng)機(jī)換氣系統(tǒng)14可以包括:一個(gè)進(jìn)氣子系統(tǒng)24，它可以壓縮并冷卻進(jìn)氣并且將它們傳送給發(fā)動(dòng)機(jī)12 ;以及一個(gè)排氣子系統(tǒng)26，它可以從排氣中提取能量并將它們從發(fā)動(dòng)機(jī)12運(yùn)走。發(fā)動(dòng)機(jī)換氣系統(tǒng)14還可以包括橫跨排氣和進(jìn)氣子系統(tǒng)24、26處于連通的一個(gè)排氣再循環(huán)(EGR)子系統(tǒng)28，用來(lái)將排氣再循環(huán)以便與新鮮空氣混合從而減小來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)10的排放以及泵送損失。
[0015]發(fā)動(dòng)機(jī)換氣系統(tǒng)14可以進(jìn)一步包括位于進(jìn)氣與排氣子系統(tǒng)24、26之間的一臺(tái)任何類型的渦輪增壓器30，用來(lái)壓縮輸入空氣并由此改進(jìn)燃燒由此增加發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出。如在此使用的，短語(yǔ)進(jìn)氣可以包括新鮮空氣、壓縮空氣、和/或被再循環(huán)的排氣。渦輪增壓子系統(tǒng)30可以是一個(gè)如所示出的單級(jí)系統(tǒng)、或者可以是一個(gè)多級(jí)或順序的渦輪增壓子系統(tǒng)。渦輪增壓子系統(tǒng)30可以包括在排氣子系統(tǒng)26中的一個(gè)渦輪機(jī)32以及在進(jìn)氣子系統(tǒng)24中的一個(gè)壓縮機(jī)34，該壓縮機(jī)被機(jī)械地聯(lián)接到渦輪機(jī)32上并且由它來(lái)驅(qū)動(dòng)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，壓縮機(jī)34可以是以任何適合方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的任何適合的機(jī)械或機(jī)電的壓縮機(jī)并且不需要是由渦輪機(jī)32來(lái)驅(qū)動(dòng)。換言之，可以使用一個(gè)獨(dú)立的壓縮機(jī)來(lái)壓縮輸入空氣并且由此改進(jìn)燃燒從而增大發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出。
[0016]除了包括適合的導(dǎo)管與連接件之外，進(jìn)氣子系統(tǒng)24還可以包括:一個(gè)進(jìn)氣端36，它可以具有一個(gè)空氣過(guò)濾器38用來(lái)過(guò)濾進(jìn)入空氣；以及在進(jìn)氣端36的下游的一個(gè)渦輪增壓器壓縮機(jī)34用來(lái)壓縮輸入空氣。進(jìn)氣子系統(tǒng)24還可以包括在渦輪增壓器壓縮機(jī)34的下游用來(lái)冷卻被壓縮空氣的一個(gè)增壓空氣冷卻器40、以及在增壓空氣冷卻器40的下游用來(lái)節(jié)流至發(fā)動(dòng)機(jī)12的被冷卻空氣的流動(dòng)的一個(gè)進(jìn)氣節(jié)流閥42。進(jìn)氣子系統(tǒng)24還可以包括位于節(jié)流閥42的下游并且位于發(fā)動(dòng)機(jī)12的上游的一個(gè)進(jìn)氣歧管44，以便接收被節(jié)流的空氣并且將其分配給這些發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室。進(jìn)氣子系統(tǒng)24還可以包括任何種類的任何其他適合的裝置。
[0017]除了包括適合的導(dǎo)管與連接件之外，排氣子系統(tǒng)26還可以包括一個(gè)排氣歧管46，用來(lái)收集來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)12的這些燃燒室中的排氣并且在下游將它們運(yùn)送到排氣子系統(tǒng)26的其余部分。排氣子系統(tǒng)26還可以包括與排氣歧管46在下游連通的一個(gè)渦輪增壓器渦輪機(jī)32。排氣子系統(tǒng)26還可以包括任何數(shù)量的適合的排放裝置48，這些排放裝置是在排氣歧管46下游的任何地方。
[0018]EGR子系統(tǒng)28可以使來(lái)自排氣子系統(tǒng)26的排氣的多個(gè)部分再循環(huán)到進(jìn)氣子系統(tǒng)24以便在發(fā)動(dòng)機(jī)12中燃燒，并且它可以是一個(gè)如所示出的單通道EGR子系統(tǒng)、或者可以是一個(gè)混合的或雙通道的EGR子系統(tǒng)。如圖所示，EGR子系統(tǒng)28可以包括一個(gè)高壓(HP) EGR通道，這個(gè)HP EGR通道除了被連接到渦輪增壓器壓縮機(jī)34下游的進(jìn)氣子系統(tǒng)24上之外，還被連接到渦輪增壓器渦輪機(jī)32上游的排氣子系統(tǒng)26上。除了包括適合的導(dǎo)管和連接件之外，EGR子系統(tǒng)28還可以包括一個(gè)EGR冷卻器50以及一個(gè)EGR閥門52，它可以位于EGR冷卻器50的上游或下游以便將EGR流動(dòng)分配在排氣與進(jìn)氣子系統(tǒng)26、24之間。
[0019]冷卻子系統(tǒng)16可以包括任何數(shù)量的任何適合的裝置，它們可以通過(guò)任何適當(dāng)?shù)膶?dǎo)管連接，這些導(dǎo)管可以包括軟管、管道、管件、通道、或類似物?？梢允褂靡粋€(gè)加熱器芯54從離開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)12 (如汽缸蓋22)的熱冷卻劑中吸收熱量，并且將該熱量耗散到例如帶有發(fā)動(dòng)機(jī)12的汽車的乘客室(未示出)中。同樣，可以使用任何適合的熱交換裝置如帶有或不帶有風(fēng)扇58的一個(gè)散熱器56來(lái)將冷卻劑的熱量與另一種媒介如空氣進(jìn)行交換。進(jìn)一步地，可以使用一臺(tái)泵60從發(fā)動(dòng)機(jī)12的一部分(如汽缸蓋22)中抽出冷卻劑并且將它傳送回到發(fā)動(dòng)機(jī)12的另一個(gè)部分(如汽缸體20)。泵60可以是機(jī)械式驅(qū)動(dòng)的，例如通過(guò)如圖所示一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸以及皮帶，或者該泵可以是以任何適合的方式動(dòng)力操縱的電動(dòng)泵。此外，可以使用一個(gè)恒溫器閥門62來(lái)調(diào)節(jié)冷卻劑穿過(guò)冷卻子系統(tǒng)16的流動(dòng)。此外，EGR冷卻器50可以被用來(lái)從熱排氣中吸收熱量，并且將該熱量耗散到從發(fā)動(dòng)機(jī)12 (例如從汽缸蓋22)接收的并且被傳送給發(fā)動(dòng)機(jī)12的另一個(gè)部分(如汽缸體20)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑中。
[0020]冷卻子系統(tǒng)16還包括一個(gè)或多個(gè)器件64以便在冷卻子系統(tǒng)16的一個(gè)或多個(gè)位置感測(cè)液體壓力。例如，這些傳感器件64可以包括與冷卻劑處于流體連通的一個(gè)或多個(gè)液體壓力傳感器、和/或與冷卻劑處于流體連通的或者在導(dǎo)管或其他部件或裝置上的任何適合位置處所攜帶的水聽(tīng)器。傳感器件64可以感測(cè)液體壓力的實(shí)際物理參數(shù)，由此可以由器件64、或者通過(guò)如在控制子系統(tǒng)18中的下游的信號(hào)處理裝置來(lái)引出或另外提取出其他關(guān)于壓力的參數(shù)以及數(shù)值。
[0021]如在此使用的，術(shù)語(yǔ)液體壓力包括實(shí)際流體壓力和/或與實(shí)際流體壓力對(duì)應(yīng)的聲壓。與簡(jiǎn)單地提供一種不連續(xù)的或瞬時(shí)的壓力輸出信號(hào)的靜態(tài)液體壓力傳感器不同，動(dòng)態(tài)液體壓力傳感器在一個(gè)時(shí)間段上測(cè)量液體壓力波并且提供對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)輸出信號(hào)。進(jìn)一步如在此使用的，作為舉例，術(shù)語(yǔ)動(dòng)態(tài)壓力測(cè)量可以包括從10 Hz至高達(dá)例如10 kHz的所獲取的(例如)壓力測(cè)量值，用來(lái)測(cè)量泵的空穴作用。
[0022]可以使用任何適合的液體壓力傳感器，例如，壓電傳感器，如水聽(tīng)器或類似物。水聽(tīng)器可以測(cè)量聲壓以及聲壓在空間和時(shí)間上的變化。一個(gè)水聽(tīng)器可以包括一個(gè)聲電換能器，它可以將作用在水聽(tīng)器上的交變聲壓轉(zhuǎn)化為成比例的交流電壓。一種類型的水聽(tīng)器包括一個(gè)針式水聽(tīng)器，它可以裝配有一個(gè)膠粘在針尖上的壓電陶瓷或壓電箔片構(gòu)成的換能器元件。另一種類型的水聽(tīng)器包括一個(gè)膜式水聽(tīng)器，這種膜型水聽(tīng)器可以包括在一個(gè)框架上攜帶的一個(gè)壓電箔片。
[0023]控制子系統(tǒng)18可以包括例如一個(gè)車輛控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)控制器、冷卻系統(tǒng)控制器、和/或這個(gè)或這些傳感器件64。控制子系統(tǒng)18可以包括任何適合的硬件、軟件、和/或固件以執(zhí)行以下在此披露的這些方法中的至少某些部分。例如，控制子系統(tǒng)18可以包括不同的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)致動(dòng)器和傳感器(未示出)。這些發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)傳感器未在這些附圖中單獨(dú)地示出但可以包括用于監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)參數(shù)的任何適合的裝置。
[0024]控制子系統(tǒng)18可以進(jìn)一步包括與這些致動(dòng)器和傳感器處于聯(lián)通的、用于接收和處理傳感器輸入并且發(fā)送致動(dòng)器輸出信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)控制器19。這個(gè)或這些控制器19可以包括一個(gè)或多個(gè)適合的處理器19a、存儲(chǔ)器19b、以及將這個(gè)或這些控制器19連接到一個(gè)或多個(gè)其他器件上的一個(gè)或多個(gè)接口 19c。這個(gè)或這些處理器19a可以執(zhí)行多個(gè)指令，它們?yōu)橄到y(tǒng)10提供至少一些功能性。如在此使用的，術(shù)語(yǔ)指令可以包括(例如)控制邏輯、計(jì)算機(jī)軟件和/或固件、可編程的指令、或其他適合的指令。例如，該處理器可以包括一個(gè)或多個(gè)微處理器、微控制器、應(yīng)用型專用集成電路、和/或任何其他適合類型的處理器件。同樣，存儲(chǔ)器19b可以被配置來(lái)為系統(tǒng)10所接收的或載入其中的數(shù)據(jù)、和/或?yàn)樘幚砥骺蓤?zhí)行的指令提供存儲(chǔ)。例如，這些數(shù)據(jù)和/或指令可以被存儲(chǔ)為查詢表、公式、算法、映射、模型、和/或任何其他適合的格式。這種存儲(chǔ)器可以包括例如RAM、ROM、EPROM、和/或任何其他適合類型的存儲(chǔ)器件。最后，這些接口 19c可以包括例如模擬/數(shù)字或數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器、信號(hào)調(diào)節(jié)器、放大器、濾波器、其他電子裝置或軟件模塊、和/或任何其他適合的接口。這些接口可以符合例如RS-232、并聯(lián)的小的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口、通用串行總線、CAN、MOST、LIN、拐射線、和/或任何其他適合的一項(xiàng)或多項(xiàng)協(xié)議。這些接口可以包括電路、軟件、固件、或任何其他裝置來(lái)輔助或使控制器19能夠與其他裝置連通。
[0025]圖2展不了一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)210的另一個(gè)不例性實(shí)施方案。本實(shí)施方案在許多方面與圖1的實(shí)施方案相似，并且貫穿這些附圖的幾個(gè)視圖這些實(shí)施方案之間同樣的數(shù)字總體上指代同樣或者相應(yīng)的要素。另外，這些實(shí)施方案的說(shuō)明通過(guò)引用結(jié)合到彼此中并且其共同的主題總體上不會(huì)在這里重復(fù)。
[0026]發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)210可以包括一個(gè)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)212、一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)換氣系統(tǒng)214、一個(gè)高溫(HT)冷卻子系統(tǒng)216a、一個(gè)低溫(LT)冷卻子系統(tǒng)216b、以及一個(gè)控制子系統(tǒng)218。如在此使用的，高溫和低溫是相對(duì)性術(shù)語(yǔ)并且可以包括本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的用于冷卻子系統(tǒng)的任何適合的溫度范圍。
[0027]發(fā)動(dòng)機(jī)換氣系統(tǒng)214可以包括一個(gè)進(jìn)氣子系統(tǒng)224以及一個(gè)排氣子系統(tǒng)226。發(fā)動(dòng)機(jī)換氣系統(tǒng)214還可以包括一個(gè)橫跨排氣和進(jìn)氣子系統(tǒng)224、226處于連通的一個(gè)第一或高壓(HP)排氣再循環(huán)(EGR)子系統(tǒng)228。發(fā)動(dòng)機(jī)換氣系統(tǒng)214可以進(jìn)一步包括一臺(tái)任何類型的渦輪增壓器230，該渦輪增壓器位于進(jìn)氣和排氣子系統(tǒng)224、226之間并且包括在排氣子系統(tǒng)226中的一個(gè)渦輪機(jī)232以及在進(jìn)氣子系統(tǒng)224中的一個(gè)壓縮機(jī)234。發(fā)動(dòng)機(jī)換氣系統(tǒng)214另外可以包括橫跨渦輪機(jī)232的下游以及壓縮機(jī)234的上游的排氣子系統(tǒng)處于連通的一個(gè)第二或低壓(LP) EGR子系統(tǒng)229。
[0028]進(jìn)氣子系統(tǒng)224可以包括一個(gè)進(jìn)氣端236、渦輪增壓器壓縮機(jī)234、在壓縮機(jī)234下游的一個(gè)增壓空氣冷卻器(CAC)240、一個(gè)進(jìn)氣節(jié)流閥242、以及一個(gè)進(jìn)氣歧管244。排氣子系統(tǒng)226可以包括一個(gè)排氣歧管246、渦輪增壓器渦輪機(jī)232、以及一個(gè)排放裝置248。HPEGR子系統(tǒng)228可以包括一個(gè)第一或HT EGR冷卻器250a、一個(gè)第二或LT EGR冷卻器250b、以及一個(gè)EGR閥門252。類似地，LP EGR子系統(tǒng)229可以包括一個(gè)第一或HT EGR冷卻器251a、一個(gè)第二或LT EGR冷卻器251b、以及一個(gè)EGR閥門253。在一個(gè)實(shí)施方案中，LT冷卻子系統(tǒng)216b可以使用間接的增壓空氣冷卻，例如，其中CAC 240可以包括一種冷卻劑至氣體類型的CAC。
[0029]HT冷卻子系統(tǒng)216a可以包括:帶有或不帶有風(fēng)扇258的一個(gè)256a散熱器、一個(gè)第一或HT冷卻劑泵260a、一個(gè)恒溫器閥門262、第一和第二 HT EGR冷卻器250a、25la、以及一個(gè)第一或HT冷卻劑閥門263a。LT冷卻子系統(tǒng)216b可以包括:帶有或不帶有風(fēng)扇258的一個(gè)256b散熱器、一個(gè)第二或LT冷卻劑泵260b、該第一和第二 LT EGR冷卻器250b、251b、以及一個(gè)第二或LT冷卻劑閥門263b。
[0030]HT和LT冷卻子系統(tǒng)216a、216b還包括一個(gè)或多個(gè)器件264a_264i以便在冷卻子系統(tǒng)216a、216b的一個(gè)或多個(gè)位置處感測(cè)液體壓力。在使用多個(gè)傳感器件時(shí)，它們可以在不同的位置處感測(cè)液體壓力以輸出多個(gè)信號(hào)，可以對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行評(píng)估來(lái)確定這些位置之間的冷卻劑壓力差。這些傳感器件264a-264i可以是控制子系統(tǒng)218的一部分和/或者連接到其上(互相連接未示出)。
[0031]在一個(gè)第一實(shí)例中并且參見(jiàn)HT冷卻子系統(tǒng)216a，可以將一個(gè)第一傳感器件264a放置于HT冷卻劑泵260a的下游并且在發(fā)動(dòng)機(jī)212上游的任何適合的位置。在本實(shí)例的一個(gè)更具體的例子中，可以將器件264a放置為正好在該泵與該恒溫器閥門之間的接點(diǎn)的上游、下游或者接點(diǎn)處并且包括向HT EGR冷卻器250a、251a供應(yīng)冷卻劑的一條支路。如在此使用的，術(shù)語(yǔ)正好在上游或正好在下游包括對(duì)某個(gè)裝置或部件如此接近處以便足以監(jiān)測(cè)和/或診斷該裝置或部件。在本實(shí)例中，裝置264a可以被用于監(jiān)測(cè)并診斷泵260a、恒溫器262的運(yùn)行、和/或到HT EGR冷卻器250a、25Ia的冷卻劑流動(dòng)。
[0032]在一個(gè)第二實(shí)例中，可以將一個(gè)第二傳感器件264b放置于在發(fā)動(dòng)機(jī)212的下游并且在HT散熱器256a的上游的任何適合位置中。在本實(shí)例的一個(gè)更具體的例子中，可以將器件264b放置為正好在HT冷卻劑閥門263a的上游、下游或者接點(diǎn)處，用于監(jiān)測(cè)并診斷HT冷卻劑閥門263a的運(yùn)行。
[0033]在一個(gè)第三實(shí)例中，可以將一個(gè)第三傳感器件264c放置于在發(fā)動(dòng)機(jī)212的下游并且在HT泵260a的上游的任何適合位置中。在本實(shí)例的一個(gè)更具體的例子中，可以將器件264c放置在并行地橫跨HT散熱器256a的一條旁通支路中用于監(jiān)測(cè)并診斷穿過(guò)該旁通支路的冷卻劑流動(dòng)。
[0034]在一個(gè)第四實(shí)例中，可以將一個(gè)第四傳感器件264d放置于在發(fā)動(dòng)機(jī)212的下游并且在HT泵260a的上游的任何適合位置中。在本實(shí)例的一個(gè)更具體的例子中，可以將器件264d放置為正好在HT泵260a的上游用于監(jiān)測(cè)并診斷泵260a的運(yùn)行。
[0035]在一個(gè)第五實(shí)例中，可以將一個(gè)第五傳感器件264e放置于在HT EGR冷卻器250a的下游并且在HT泵260a的上游的任何適合位置中。在本實(shí)例的一個(gè)更具體的例子中，可以將器件264e放置為正好在HP與LP HP冷卻劑支路的一個(gè)接點(diǎn)的上游、下游或者接點(diǎn)處，用于檢測(cè)并診斷HT EGR冷卻器250a、251a的下游的冷卻劑流動(dòng)。
[0036]類似地，在一個(gè)第六實(shí)例中并且參見(jiàn)LT冷卻子系統(tǒng)216b，可以將一個(gè)第六傳感器件264f放置于在LT EGR冷卻器250b的下游并且在LT散熱器256b的上游的任何適合的位置。在本實(shí)例的一個(gè)更具體的例子中，可以將器件264f放置為正好在HP與LP HP冷卻劑支路的一個(gè)接點(diǎn)的上游、下游或者接點(diǎn)處，用于檢測(cè)并診斷LT EGR冷卻器250b、251b的下游的冷卻劑流動(dòng)。
[0037]在一個(gè)第七實(shí)例中，可以將一個(gè)第七傳感器件264g放置于在LT散熱器256b的下游并且在LT泵260b的上游的任何適合位置中。在本實(shí)例的一個(gè)更具體的例子中，可以將器件264g放置為正好在LT泵260b的上游用于監(jiān)測(cè)并診斷泵260b的運(yùn)行。
[0038]在一個(gè)第八實(shí)例中，可以將一個(gè)第八傳感器件264h放置于在LT泵260b的下游并且在CAC 240的上游的任何適合位置中。在本實(shí)例的一個(gè)更具體的例子中，可以將器件264h放置為正好在LT泵260b的下游用于監(jiān)測(cè)并診斷泵260b的運(yùn)行。
[0039]在一個(gè)第九實(shí)例中，可以將一個(gè)第九傳感器件264i放置于在CAC 240與LP HTEGR冷卻器251b兩者的下游并且在LT散熱器256b的上游的任何適合位置中。在本實(shí)例的一個(gè)更具體的例子中，可以將器件264i放置為正好在LT冷卻劑閥門263b的上游、下游或者接點(diǎn)處，用于監(jiān)測(cè)并診斷HT冷卻劑閥門263b的運(yùn)行。
[0040]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案可以包括響應(yīng)于在冷卻子系統(tǒng)中所感測(cè)的動(dòng)態(tài)液體壓力而診斷引擎系統(tǒng)的該冷卻子系統(tǒng)的一種示例性方法。例如，該方法可以至少部分地在以上說(shuō)明的示例性發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)10、210之一或兩者的運(yùn)行環(huán)境中作為一個(gè)或多個(gè)可使用的計(jì)算機(jī)程序而進(jìn)行。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還將認(rèn)識(shí)到根據(jù)本發(fā)明的任何數(shù)量的實(shí)施方案的一種方法可以在其他運(yùn)行環(huán)境中使用其他發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)來(lái)實(shí)施?，F(xiàn)在參見(jiàn)圖3，以流程圖的形式展示了一種示例性方法300。隨著對(duì)方法300展開(kāi)說(shuō)明，將參見(jiàn)圖1或圖2的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)10、210。
[0041]如步驟310所示，方法300可以用任何適合的方式來(lái)開(kāi)始。例如，方法300可以在圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)10的發(fā)動(dòng)機(jī)12啟動(dòng)時(shí)開(kāi)始。
[0042]在步驟320，可以監(jiān)測(cè)一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)參數(shù)，并且可以將它們用作輸入而在診斷一個(gè)冷卻子系統(tǒng)時(shí)對(duì)其進(jìn)行處理。例如，可以由一個(gè)或多個(gè)軸位置傳感器或速度傳感器來(lái)感測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)速度，或者可以由一個(gè)或多個(gè)溫度或恒溫器傳感器來(lái)感測(cè)冷卻劑溫度。
[0043]可以使用其他傳感器以及相關(guān)參數(shù)，例如與發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室連通的壓力傳感器可以測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸壓力、進(jìn)氣和排氣岐管壓力傳感器可以測(cè)量流入以及流出這些燃燒室的氣體的壓力、一個(gè)輸入空氣質(zhì)量流動(dòng)傳感器可以測(cè)量進(jìn)氣系統(tǒng)中的進(jìn)入空氣流、和/或一個(gè)進(jìn)氣岐管質(zhì)量流動(dòng)傳感器可以測(cè)量進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體的流動(dòng)。還有其他的傳感器以及相關(guān)參數(shù)可以包括:用來(lái)測(cè)量流向發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣溫度的多個(gè)溫度傳感器、適當(dāng)?shù)芈?lián)接到該渦輪增壓器上用來(lái)測(cè)量其旋轉(zhuǎn)速度的一個(gè)速度傳感器、一個(gè)節(jié)流閥位置傳感器、一個(gè)可變渦輪幾何形狀(VTG)位置傳感器、一個(gè)尾管溫度傳感器、放置在一個(gè)或多個(gè)排放裝置的上游以及下游的多個(gè)溫度或壓力傳感器、和/或放置在排氣和/或進(jìn)氣子系統(tǒng)中的多個(gè)氧氣(O2)傳感器、用來(lái)測(cè)量任何閥門的位置的多個(gè)位置傳感器。
[0044]除了在此討論的這些傳感器之外，本披露的系統(tǒng)和方法還可以包括任何其他適合的傳感器及其相關(guān)參數(shù)。例如，這些傳感器還可以包括多個(gè)加速度傳感器、車輛速度傳感器、動(dòng)力傳動(dòng)系速度傳感器、過(guò)濾器傳感器、其他流動(dòng)傳感器、振動(dòng)傳感器、撞擊傳感器、進(jìn)氣與排氣壓力傳感器、和/或類似的傳感器。換言之，可以使用任何傳感器來(lái)感測(cè)任何適合的物理參數(shù)，包括電氣、機(jī)械、以及化學(xué)參數(shù)。在此使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)傳感器可以包括用來(lái)感測(cè)任何發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)參數(shù)和/或這類參數(shù)的不同組合的任何適合的硬件和/或軟件。
[0045]在步驟330，可以感測(cè)一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的冷卻子系統(tǒng)的液體壓力。例如，使用任何適合的傳感設(shè)備可以感測(cè)動(dòng)態(tài)液體壓力，包括放置在冷卻子系統(tǒng)16的任何適合的一個(gè)或多個(gè)位置中的這個(gè)或這些傳感裝置64、264a-1。這個(gè)或這些傳感裝置64、264a_i可以感測(cè)冷卻子系統(tǒng)16、216a，b的部件或裝置中的冷卻劑壓力。壓力讀數(shù)可以從這個(gè)或這些傳感裝置64、264a-1經(jīng)預(yù)處理或不經(jīng)預(yù)處理而傳送給控制子系統(tǒng)18、218。
[0046]在步驟340，可以從所感測(cè)的動(dòng)態(tài)液體壓力中提取出至少一個(gè)參數(shù)。如在此使用的，關(guān)于動(dòng)態(tài)液體壓力的參數(shù)可以包括例如:加速度、時(shí)間段、幅值、頻率、波長(zhǎng)、強(qiáng)度、速度、方向和/或任何其他的類似參數(shù)。這個(gè)或這些參數(shù)可以通過(guò)任何適合的裝置以任何適合的方式提取出。例如，這些傳感器件64、264a-1可以包括多個(gè)獨(dú)立的傳感器，它們僅向控制子系統(tǒng)18、218提供液體壓力信號(hào)?；蛘?，這些傳感器件64、264a-1可以包括帶有內(nèi)建預(yù)處理電子裝置的多個(gè)傳感器(它們將預(yù)處理過(guò)的信號(hào)提供給控制子系統(tǒng)18、218)，和/或帶有內(nèi)建處理電子裝置的多個(gè)傳感器(它們可以進(jìn)行本披露的方法的多個(gè)部分并且可以將適合的警告信號(hào)輸出給其他的車輛系統(tǒng))。
[0047]可以使用用于調(diào)節(jié)或處理傳感器讀數(shù)并且提供此類調(diào)節(jié)或預(yù)處理過(guò)的輸出用于進(jìn)一步處理的幾種熟知技術(shù)中的任何一種。例如，可以將壓力信號(hào)過(guò)濾、放大、調(diào)節(jié)或類似處理?？梢允褂萌魏芜m合的預(yù)處理軟件和/或裝置來(lái)減小信號(hào)大小并提取信號(hào)內(nèi)容，并且處理可以包括快速傅里葉變換(FFT)、小波分析、主要成分的分析或類似處理。動(dòng)態(tài)壓力讀數(shù)可以是數(shù)字的或模擬的并且可以包括在某一時(shí)段上以某一頻率取樣的不連續(xù)的壓力讀數(shù)。例如，可以在I秒時(shí)間段上以I kHz的速率對(duì)動(dòng)態(tài)壓力讀數(shù)取樣，從而給出1，OOO個(gè)不連續(xù)的壓力測(cè)量。
[0048]在步驟350，可以對(duì)冷卻子系統(tǒng)的至少一個(gè)狀況進(jìn)行診斷從而提供一種冷卻子系統(tǒng)診斷。這種診斷可以通過(guò)任何適合的分析技術(shù)來(lái)進(jìn)行。例如，控制子系統(tǒng)18、218可以通過(guò)接受從所感測(cè)的壓力信號(hào)中提取的參數(shù)值、根據(jù)此類參數(shù)值而執(zhí)行指令、并且發(fā)射適合的輸出信號(hào)如控制信號(hào)、警告信號(hào)或類似物來(lái)診斷一個(gè)狀況?？梢杂蛇m合的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)試驗(yàn)或校準(zhǔn)來(lái)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ筒⑶医?jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ涂梢园ㄊ褂米兞?如查詢表、映射、公式、算法和/或類似物)來(lái)再現(xiàn)某物的任何構(gòu)造，這些變量可以用所提取的參數(shù)用或不用其他發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)參數(shù)值而進(jìn)行處理從而產(chǎn)生一種診斷。當(dāng)然，模型可以是專用于應(yīng)用的并且具體用于任何給定的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)和性能規(guī)格。
[0049]在另一個(gè)實(shí)例中，可以使用人工智能或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)評(píng)估來(lái)自預(yù)處理過(guò)的數(shù)據(jù)的結(jié)果。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以被用來(lái)檢測(cè)這些網(wǎng)絡(luò)先前已對(duì)其進(jìn)行訓(xùn)練的系統(tǒng)的狀態(tài)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以經(jīng)過(guò)訓(xùn)練從而由所感測(cè)的動(dòng)態(tài)液體壓力信號(hào)中引出一個(gè)或多個(gè)壓力相關(guān)的參數(shù)。更確切地說(shuō)，這種網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行訓(xùn)練從而對(duì)給定的輸入產(chǎn)生給定的輸出、并且可以包括基于經(jīng)驗(yàn)對(duì)某一輸入進(jìn)行適應(yīng)性加權(quán)。這種網(wǎng)絡(luò)可以基于在一個(gè)測(cè)力計(jì)或類似物上對(duì)一個(gè)被測(cè)量的車輛中的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)校準(zhǔn)而進(jìn)行訓(xùn)練。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)訓(xùn)練之后，可以將它實(shí)施在控制子系統(tǒng)18、218中以便處理從這些傳感裝置64、264a-1以及其他輸入裝置中接收的輸入并且產(chǎn)生一些希望的輸出信號(hào)例如用來(lái)控制系統(tǒng)裝置或用來(lái)發(fā)出警告或警報(bào)。
[0050]步驟351至359提供了步驟350的幾個(gè)特定實(shí)例，它們可以獨(dú)立地或者彼此以任
意組合來(lái)使用。
[0051]在步驟351，可以評(píng)估與一個(gè)冷卻子系統(tǒng)中的一個(gè)器件的失效相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)來(lái)診斷或預(yù)測(cè)該冷卻子系統(tǒng)中的實(shí)際失效。例如，這個(gè)或這些傳感器件64、264a-1可以位于冷卻子系統(tǒng)16、216a，b中的任何可能易于失效的裝置處或足夠接近它從而可靠地檢測(cè)由裝置的失效所產(chǎn)生的某些信號(hào)或參數(shù)。例如，這個(gè)或這些傳感裝置64、264a-1可以位于泵60與260、恒溫器閥門62與262、或任何其他裝置附近。作為一個(gè)例子，可以評(píng)估壓力信號(hào)的頻域來(lái)確定泵60、260是否已經(jīng)以某種方式失效。這個(gè)步驟可以允許早期檢測(cè)裝置失效，例如，在冷卻劑溫度顯著升高之前并且在常規(guī)的溫度傳感器通過(guò)溫度讀數(shù)顯著增大的方式指示一種問(wèn)題之前。
[0052]在步驟352，可以評(píng)估與一個(gè)冷卻子系統(tǒng)中的一個(gè)泵的速度相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)來(lái)診斷或估計(jì)實(shí)際的泵速度。例如，這個(gè)或這些傳感器件64、264a-1可以包括一個(gè)或多個(gè)壓力傳感器，這個(gè)或多個(gè)壓力傳感器位于泵60、260處或足夠鄰近它從而可靠地檢測(cè)由泵60、260產(chǎn)生的液體壓力信號(hào)。在一個(gè)具體實(shí)例中，可以使這些壓力信號(hào)的頻域與泵速度相互關(guān)聯(lián)，如在測(cè)試以及計(jì)算系統(tǒng)10、210的過(guò)程中。這個(gè)步驟可以允許早期檢測(cè)泵速度的變化，例如，在冷卻劑溫度顯著升高之前并且在常規(guī)的溫度傳感器通過(guò)溫度讀數(shù)顯著增大的方式指示一種問(wèn)題之前。
[0053]在步驟353，可以監(jiān)測(cè)與體積流動(dòng)相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)來(lái)診斷或評(píng)定穿過(guò)一個(gè)冷卻子系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部分的實(shí)際體積流動(dòng)。例如，這個(gè)或這些傳感器件64、264a-1可以包括一個(gè)液體壓力傳感器，它被放置在冷卻子系統(tǒng)16、216a，b的一個(gè)或多個(gè)位置中，在這里希望它來(lái)測(cè)量冷卻劑體積流動(dòng)，例如在一個(gè)限制處或其附近用來(lái)檢測(cè)湍流“噪聲”。在一個(gè)具體實(shí)例中，可以用一種模型處理與某些流動(dòng)參數(shù)對(duì)應(yīng)的某些噪聲或者將其訓(xùn)練成一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并且此后可以檢測(cè)噪聲來(lái)估計(jì)體積流動(dòng)。因?yàn)榇┻^(guò)冷卻子系統(tǒng)16、216a，b的體積流動(dòng)趨向于展現(xiàn)出可重復(fù)的噪聲特征，所以可以可靠地估計(jì)體積流動(dòng)。
[0054]在步驟354，可以評(píng)估與一個(gè)冷卻子系統(tǒng)中的體積流動(dòng)分流相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)來(lái)診斷或評(píng)定體積流動(dòng)分流是否正在如預(yù)期地進(jìn)行。例如，可以將兩個(gè)或多個(gè)液體壓力傳感器放置在冷卻子系統(tǒng)16、216a，b的一個(gè)或多個(gè)體積流動(dòng)分流位置附近，在這里希望評(píng)定冷卻劑體積流動(dòng)分流的不存在或存在、或其質(zhì)量。例如，圖2的傳感器件264a、264e、264f可以被用在它們的對(duì)應(yīng)的支路流動(dòng)分流附近。這個(gè)步驟與步驟353中描述的類似。因?yàn)槔鋮s子系統(tǒng)16、216a，b中的正常體積流動(dòng)分流趨向于展現(xiàn)出可重復(fù)的噪聲特征，所以能夠可靠地評(píng)定體積流動(dòng)分流。
[0055]在步驟355，可以評(píng)估與冷卻劑溫度相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)(例如冷卻劑波速)來(lái)診斷或估計(jì)一個(gè)冷卻子系統(tǒng)中的實(shí)際的冷卻劑溫度。例如，這個(gè)或這些傳感器件64、264a-1可以包括一個(gè)或多個(gè)水聽(tīng)器和/或液體壓力傳感器，位于冷卻子系統(tǒng)16、216a，b的任何位置中，在這里希望來(lái)估計(jì)冷卻劑溫度。在一個(gè)具體實(shí)例中，這個(gè)或這些裝置64、264a-1可以位于一個(gè)側(cè)面支管或亥姆霍茲共振器中，其中這種管或共振器的本征頻率隨著聲音速度的變化而變，這可以針對(duì)該子系統(tǒng)中的溫度變化來(lái)標(biāo)定。因此，這個(gè)或這些傳感裝置64、264a-1可以補(bǔ)充或代替多個(gè)冷卻子系統(tǒng)中的多個(gè)常規(guī)冷卻劑溫度傳感器。
[0056]在步驟356，可以監(jiān)測(cè)與一個(gè)冷卻子系統(tǒng)的泄漏相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)來(lái)診斷或預(yù)測(cè)該冷卻子系統(tǒng)中的實(shí)際泄漏。例如，這個(gè)或這些傳感器件64、264a-1可以包括多個(gè)液體壓力傳感器，這些液體壓力傳感器位于冷卻子系統(tǒng)16、216a，b中的任何可能易于泄漏的位置處或足夠鄰近它從而可靠地檢測(cè)由實(shí)際泄漏所產(chǎn)生的聲信號(hào)。在一個(gè)具體實(shí)例中，可以將多個(gè)壓電傳感器安裝到子系統(tǒng)導(dǎo)管上或波導(dǎo)管上的部件上用來(lái)將聲波轉(zhuǎn)換成電子裝置的電壓信號(hào)，可以將這些信號(hào)進(jìn)行放大、過(guò)濾并處理從而確定從流體泄漏位點(diǎn)(如通過(guò)一個(gè)加壓的冷卻子系統(tǒng)中的孔口、裂紋、和/或腐蝕)發(fā)射出的能量含量。這個(gè)步驟可以允許早期檢測(cè)泄漏，例如，在冷卻劑溫度顯著升高之前并且在常規(guī)的溫度傳感器通過(guò)溫度讀數(shù)顯著增大的方式指示一種問(wèn)題之前。
[0057]在步驟357，可以監(jiān)測(cè)與一個(gè)冷卻子系統(tǒng)中的冷卻劑局部沸騰相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)用來(lái)診斷或預(yù)測(cè)該冷卻子系統(tǒng)中的實(shí)際的沸騰。例如，這個(gè)或這些傳感器件64、264a-1可以包括一個(gè)或多個(gè)液體壓力傳感器，它們位于冷卻子系統(tǒng)16、216a，b中的可能易于局部沸騰的位置處或足夠鄰近它從而可靠地檢測(cè)由實(shí)際沸騰所產(chǎn)生的壓力信號(hào)。在一個(gè)具體實(shí)例中，冷卻劑泡沫的聚集和瓦解造成了可以被這個(gè)或這些裝置64、264a-1感測(cè)并且被控制子系統(tǒng)18、218識(shí)別的某些聲學(xué)足跡。這個(gè)步驟可以允許早期檢測(cè)局部沸騰，例如，在冷卻劑溫度顯著升高之前并且在常規(guī)的溫度傳感器通過(guò)溫度讀數(shù)顯著增大的方式指示一種問(wèn)題之前。
[0058]在步驟358，可以監(jiān)測(cè)與冷卻子系統(tǒng)的一個(gè)可變受控的值相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)用來(lái)診斷或評(píng)定該閥門的位置(打開(kāi)或關(guān)閉百分比)或類似事項(xiàng)。例如，這個(gè)或這些傳感器件64、264a_i可以包括位于一個(gè)閥門(如圖2的閥門263a、263b)附近的一個(gè)或多個(gè)液體壓力傳感器。這個(gè)步驟可以是與步驟353相似的，其中可以分析體積流動(dòng)來(lái)評(píng)定一個(gè)閥門是否已經(jīng)打開(kāi)，僅僅作為一個(gè)例子。
[0059]在步驟359，可以監(jiān)測(cè)與一個(gè)冷卻子系統(tǒng)中的空穴作用相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)來(lái)診斷或預(yù)測(cè)該冷卻子系統(tǒng)中的實(shí)際空穴作用。例如，這個(gè)或這些傳感器件64、264a-1可以包括一個(gè)或多個(gè)液體壓力傳感器，這個(gè)或這些液體壓力傳感器位于冷卻子系統(tǒng)16、216a, b中的可能易于有空穴作用的位置處或足夠鄰近它從而可靠地檢測(cè)由實(shí)際的空穴作用所產(chǎn)生的壓力信號(hào)。這個(gè)步驟可以允許早期檢測(cè)空穴作用，例如，在發(fā)生損害并且冷卻劑溫度顯著升高之前并且在常規(guī)的溫度傳感器通過(guò)溫度讀數(shù)顯著增大的方式指示出一種問(wèn)題之前。
[0060]在步驟360，方法300可以用任何適合的方式結(jié)束。例如，方法300能以圖1或圖2的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)10、210的發(fā)動(dòng)機(jī)12、212關(guān)閉而結(jié)束。
[0061]方法300可以用作對(duì)于一個(gè)冷卻子系統(tǒng)或任何其他子系統(tǒng)或一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的一部分的任何適合的控制的輸入。在一個(gè)實(shí)例中，方法300可以用來(lái)產(chǎn)生用于可變泵速度的閉路控制的一個(gè)輸入?yún)?shù)。在另一個(gè)實(shí)例中，該方法可以用來(lái)控制冷卻劑穿過(guò)一個(gè)可控制的或活躍恒溫器的流動(dòng)。當(dāng)然，可變泵速度或恒溫器的穿過(guò)流動(dòng)的控制也可以涉及其他參數(shù)，如發(fā)動(dòng)機(jī)速度、荷載、車速、進(jìn)氣岐管溫度、和/或任何其他適合的參數(shù)。
[0062]方法300或其任何部分可以作為一個(gè)產(chǎn)品的一部分來(lái)執(zhí)行，如圖1或圖2的系統(tǒng)10,210或子系統(tǒng)16、216a，b，和/或作為計(jì)算機(jī)程序的一部分來(lái)執(zhí)行，該計(jì)算機(jī)程序可以由控制子系統(tǒng)18、218存儲(chǔ)和/或執(zhí)行。該計(jì)算機(jī)程序能夠以多種形式(啟用和無(wú)作用)存在。例如，該計(jì)算機(jī)程序可以作為一個(gè)或多個(gè)軟件程序而存在(包括處于源代碼、目標(biāo)代碼、可執(zhí)行代碼或其他格式中的程序指令)；作為一個(gè)或多個(gè)固件程序而存在；或者作為硬件描述語(yǔ)言(HDL)文件而存在。以上任何形式可以體現(xiàn)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)上，該介質(zhì)包括處于壓縮的或未壓縮形式的多個(gè)存儲(chǔ)裝置和信號(hào)。示例性計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)裝置包括常規(guī)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)RAM (隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、ROM (只讀存儲(chǔ)器)、EPROM (可擦可編程ROM)、EEPROM(可電擦除可編程ROM)、以及磁盤或光盤或帶。
[0063]本披露的方法的至少某些部分可以由一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序與作為查詢表、公式、算法、映射、模型、或類似數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)器中不同的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)或指令來(lái)啟動(dòng)。在任何情況下，控制子系統(tǒng)18、218可以通過(guò)從這些傳感器接收輸入信號(hào)、根據(jù)傳感器輸入信號(hào)執(zhí)行指令或算法并且將適合的輸出信號(hào)發(fā)送給這些不同的致動(dòng)器來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)參數(shù)。
[0064]本發(fā)明的實(shí)施方案的以上說(shuō)明在本質(zhì)上僅僅是示例性的并且，因此，其多種變體不得被認(rèn)為是脫離了本發(fā)明的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，包括: 一臺(tái)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)； 一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)換氣系統(tǒng)，該換氣系統(tǒng)被聯(lián)接到該發(fā)動(dòng)機(jī)上，并且包括一個(gè)進(jìn)氣子系統(tǒng)和一個(gè)排氣子系統(tǒng)，該進(jìn)氣子系統(tǒng)在該發(fā)動(dòng)機(jī)的上游處被聯(lián)接到其上，該排氣子系統(tǒng)在該發(fā)動(dòng)機(jī)的下游處被聯(lián)接到其上； 一個(gè)高壓(HP)排氣再循環(huán)(EGR)子系統(tǒng)，該高壓排氣再循環(huán)子系統(tǒng)橫跨該排氣和進(jìn)氣子系統(tǒng)處于聯(lián)通并且包括一個(gè)HP高溫(HT) EGR冷卻器； 一個(gè)渦輪增壓器，該渦輪增壓器是在該進(jìn)氣與排氣子系統(tǒng)之間并且包括在該排氣子系統(tǒng)中的一個(gè)渦輪機(jī)以及在該進(jìn)氣子系統(tǒng)中的一個(gè)壓縮機(jī)；以及 一個(gè)低壓(LP)EGR子系統(tǒng)，該LP EGR子系統(tǒng)橫跨在該渦輪機(jī)的下游以及該壓縮機(jī)的上游的該排氣子系統(tǒng)處于連通、并且包括一個(gè)LP HT EGR冷卻器； 一個(gè)冷卻子系統(tǒng)，該冷卻子系統(tǒng)被聯(lián)接到該發(fā)動(dòng)機(jī)上來(lái)冷卻該發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一部分并且包括: 多個(gè)液體壓力傳感裝置來(lái)感測(cè)動(dòng)態(tài)液體壓力；以及 一個(gè)聞溫(HT)冷卻 子系統(tǒng),該HT冷卻子系統(tǒng)是與該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以及該發(fā)動(dòng)機(jī)換氣系統(tǒng)處于流體連通并且包括一個(gè)HT散熱器、一個(gè)HT冷卻劑泵、一個(gè)恒溫器閥門、該HP和LPHT EGR冷卻器、一個(gè)HT冷卻劑閥門； 一個(gè)低溫(LT)冷卻子系統(tǒng)，該LT冷卻子系統(tǒng)是與該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以及該發(fā)動(dòng)機(jī)換氣系統(tǒng)處于流體連通并且包括一個(gè)LT散熱器、一個(gè)LT冷卻劑泵、一個(gè)LP LT EGR冷卻器以及一個(gè)LT冷卻劑閥門，以及 一個(gè)控制子系統(tǒng)，該控制子系統(tǒng)用于從所感測(cè)的動(dòng)態(tài)液體壓力中提取出一個(gè)參數(shù)并且評(píng)估所提取的參數(shù)用于診斷該冷卻子系統(tǒng)的一個(gè)狀況。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其中該多個(gè)液體壓力傳感裝置中的一個(gè)被定位在該LT EGR冷卻器的下游以及該LT散熱器的上游。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其中該傳感裝置是在HP與LPLT冷卻劑支路的一個(gè)接點(diǎn)附近以便監(jiān)測(cè)并診斷該LT EGR冷卻器下游的冷卻劑的流動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其中該多個(gè)液體壓力傳感裝置中的一個(gè)被定位在該LT散熱器的下游以及該LT泵的上游。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其中該進(jìn)氣子系統(tǒng)包括一個(gè)增壓空氣冷卻器(CAC)，并且該多個(gè)液體壓力傳感裝置中的一個(gè)被定位在該LT泵的下游以及該CAC的上游。
6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其中該傳感裝置被定位在正好在該LT泵的下游以便監(jiān)測(cè)并診斷該泵的運(yùn)行。
7.一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，包括: 一臺(tái)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)； 一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)換氣系統(tǒng)，該換氣系統(tǒng)被聯(lián)接到該發(fā)動(dòng)機(jī)上，并且包括: 一個(gè)進(jìn)氣子系統(tǒng)，該進(jìn)氣子系統(tǒng)在該發(fā)動(dòng)機(jī)的上游處被聯(lián)接到其上； 一個(gè)排氣子系統(tǒng)，該排氣子系統(tǒng)在該發(fā)動(dòng)機(jī)的下游處被聯(lián)接到其上； 一個(gè)高壓(HP)排氣再循環(huán)(EGR)子系統(tǒng)，該高壓排氣再循環(huán)子系統(tǒng)橫跨該排氣和進(jìn)氣子系統(tǒng)處于聯(lián)通并且包括一個(gè)HP高溫(HT) EGR冷卻器；一個(gè)渦輪增壓器，該渦輪增壓器是在該進(jìn)氣與排氣子系統(tǒng)之間并且包括在該排氣子系統(tǒng)中的一個(gè)渦輪機(jī)以及在該進(jìn)氣子系統(tǒng)中的一個(gè)壓縮機(jī)；以及 一個(gè)低壓(LP)EGR子系統(tǒng)，該LP EGR子系統(tǒng)橫跨在該渦輪機(jī)的下游以及該壓縮機(jī)的上游的該排氣子系統(tǒng)處于連通、并且包括一個(gè)LP HT EGR冷卻器； 一個(gè)冷卻子系統(tǒng)，該冷卻子系統(tǒng)被聯(lián)接到該發(fā)動(dòng)機(jī)上來(lái)冷卻該發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一部分并且包括: 多個(gè)液體壓力傳感裝置來(lái)感測(cè)動(dòng)態(tài)液體壓力；以及 一個(gè)聞溫(HT)冷卻子系統(tǒng),該HT冷卻子系統(tǒng)是與該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以及該發(fā)動(dòng)機(jī)換氣系統(tǒng)處于流體連通并且包括一個(gè)HT散熱器、一個(gè)HT冷卻劑泵、一個(gè)恒溫器閥門、該HP和LPHT EGR冷卻器、一個(gè)HT冷卻劑閥門； 一個(gè)低溫(LT)冷卻子系統(tǒng)，該LT冷卻子系統(tǒng)是與該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以及該發(fā)動(dòng)機(jī)換氣系統(tǒng)處于流體連通并且包括一個(gè)LT散熱器、一個(gè)LT冷卻劑泵、一個(gè)LP LT EGR冷卻器以及一個(gè)LT冷卻劑閥門，以及 一個(gè)控制子系統(tǒng)，該控制子系統(tǒng)用于從所感測(cè)的動(dòng)態(tài)液體壓力中提取出一個(gè)參數(shù)并且評(píng)估所提取的參數(shù)用于診斷該冷卻子系統(tǒng)的一個(gè)狀況；以及 該進(jìn)氣子系統(tǒng)包括一個(gè)增壓空氣冷卻器(CAC)，并且其中該多個(gè)液體壓力傳感裝置中的一個(gè)被定位在該CAC以及該LP LT EGR冷卻器的下游和該LT散熱器的上游。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其中該多個(gè)液體壓力傳感裝置中的一個(gè)被定位在該HT冷卻劑泵的下游以及該發(fā)動(dòng)機(jī)的上游。
9.如權(quán)利要求7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其中該多個(gè)液體壓力傳感裝置中的一個(gè)被定位在該發(fā)動(dòng)機(jī)的下游以及該HT散熱器的上游。
10.如權(quán)利要求7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其中該多個(gè)傳感裝置中的一個(gè)是在該HT冷卻劑閥門的附近以監(jiān)測(cè)并診斷該HT冷卻劑閥門的運(yùn)行。
11.如權(quán)利要求7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其中該多個(gè)液體壓力傳感裝置中的一個(gè)被定位在該發(fā)動(dòng)機(jī)的下游以及該HT泵的上游。
12.如權(quán)利要求7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其中該多個(gè)液體壓力傳感裝置中的一個(gè)被定位在該EGR冷卻器的下游以及該HT泵的上游。
13.如權(quán)利要求7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其中該多個(gè)液體壓力傳感裝置中的一個(gè)被定位在該HT EGR冷卻器的下游以及該LT散熱器的上游。
14.如權(quán)利要求13所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其中該多個(gè)傳感裝置中的一個(gè)是在HP與LPLT冷卻劑支路的一個(gè)接點(diǎn)附近以便監(jiān)測(cè)并診斷該LT EGR冷卻器下游的冷卻劑的流動(dòng)。
15.如權(quán)利要求7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其中該多個(gè)液體壓力傳感裝置中的一個(gè)被定位在該LT散熱器的下游以及該LT泵的上游。
16.如權(quán)利要求7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其中該多個(gè)液體壓力傳感裝置中的一個(gè)被定位在該LT泵的下游以及該CAC的上游。
17.如權(quán)利要求16所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其中該傳感裝置被定位在正好在該LT泵的下游以便監(jiān)測(cè)并診斷該泵的運(yùn)行。
18.如權(quán)利要求7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其中所提取的參數(shù)是至少一個(gè)加速度、時(shí)間段、幅值、頻率、波長(zhǎng)、強(qiáng)度、速度、或方向。
19.如權(quán)利要求7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其中該至少一個(gè)狀況包括以下的至少一項(xiàng):裝置故障、裝置失效、裝置位置、冷卻劑泄漏、冷卻劑沸騰、冷卻劑體積流動(dòng)、冷卻劑條件流動(dòng)分流、冷卻劑壓力差、或冷卻劑 溫度。
【文檔編號(hào)】F01P11/18GK103775189SQ201410047312
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2009年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2008年7月16日
【發(fā)明者】O.韋伯, W.溫策爾 申請(qǐng)人:博格華納公司