СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ ДВИГАТЕЛЯ ПРИ ИДЕНТИФИКАЦИИ УХУДШЕНИЯ РАБОТЫ КОМПОНЕНТОВ ОХЛАДИТЕЛЯ НАДДУВОЧНОГО ВОЗДУХА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2017 года по МПК F02B29/04 F02D23/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к охладителю наддувочного воздуха для двигателя, идентификации ухудшения работы его компонентов, и, в частности, к способам управления системой двигателя при идентификации ухудшения работы компонентов охладителя наддувочного воздуха.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Двигатели с нагнетателем и турбонагнетателем могут быть выполнены с возможностью сжимать окружающий воздух, поступающий в двигатель, чтобы повышать мощность. Так как сжатие воздуха может вызывать повышение температуры воздуха, охладитель наддувочного воздуха может использоваться для охлаждения нагретого воздуха, тем самым повышая его плотность и дополнительно повышая потенциальную мощность двигателя. Чтобы поддерживать охладитель наддувочного воздуха на требуемой температуре и обеспечивать требуемый уровень охлаждения для нагретого воздуха, воздух окружающей среды может направляться через охладитель наддувочного воздуха посредством заслонок облицовки радиатора, расположенных на передке транспортного средства. Кроме того, для снижения накапливания конденсата в охладителе наддувочного воздуха, которое может происходить, когда внутренние поверхности охладителя наддувочного воздуха холоднее, чем точка росы сжатого воздуха, охладитель наддувочного воздуха может включать в себя клапан, выполненный с возможностью избирательно модулировать объем охладителя наддувочного воздуха, тем самым повышая скорость впускного потока через охладитель наддувочного воздуха, чтобы удалять и/или снижать накопленный конденсат. Если происходит ухудшение работы у заслонок облицовки радиатора или клапана переменного объема, холодопроизводительность охладителя наддувочного воздуха может снижаться, приводя к перегреву двигателя и связанных компонентов в некоторых условиях. Кроме того, вследствие повышенного давления воздуха, которое может происходить в результате ухудшения работы клапана переменного объема, турбонагнетатель может ухудшать работу.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Авторы в материалах настоящего описания выявили проблемы с вышеприведенным подходом и предложили способ по меньшей мере частичного их преодоления.

В одном из аспектов предложен способ управления системой двигателя при идентификации ухудшения работы компонентов охладителя наддувочного воздуха, включающий в себя этапы, на которых:

определяют ухудшение работы заслонки облицовки радиатора на основании перепада температур на охладителе наддувочного воздуха, определенного посредством контроллера;

указывают, что заслонка облицовки радиатора находится в некомандном положении, если перепад температур является иным, чем ожидаемый перепад температур, и

регулируют крутящий момент двигателя или скорость работы вентилятора охлаждения двигателя в ответ на определенное ухудшение работы заслонки облицовки радиатора.

В одном из вариантов предложен способ, в котором перепад температур включает в себя разность между определяемой температурой окружающей среды и определяемой температурой на впуске дросселя.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых:

если заслонка облицовки радиатора находится в некомандном положении, дают команду изменения положения заслонки облицовки радиатора,

определяют, находится ли заслонка облицовки радиатора по-прежнему в некомандном положении, на основании второго перепада температур на охладителе наддувочного воздуха, определенного посредством контроллера, и,

если заслонка облицовки радиатора по-прежнему находится в некомандном положении, указывают ухудшение работы заслонки облицовки радиатора.

В одном из дополнительных аспектов предложен способ управления системой двигателя при идентификации ухудшения работы компонентов охладителя наддувочного воздуха, включающий в себя этапы, на которых:

определяют ухудшение работы клапана охладителя наддувочного воздуха переменного объема на основании перепада давления на охладителе наддувочного воздуха,

указывают, что клапан охладителя наддувочного воздуха переменного объема находится в некомандном положении, если перепад давления является иным, чем ожидаемый перепад давления, и

регулируют крутящий момент двигателя или скорость работы вентилятора охлаждения двигателя в ответ на определенное ухудшение работы клапана охладителя наддувочного воздуха переменного объема.

В одном из вариантов предложен способ, в котором перепад давления содержит перепад между определяемым давлением на впуске охладителя наддувочного воздуха и определяемым давлением на впуске дросселя.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этапы, на которых:

если клапан охладителя наддувочного воздуха переменного объема находится в некомандном положении, дают команду изменения положения клапана охладителя наддувочного воздуха переменного объема,

определяют, находится ли клапан охладителя наддувочного воздуха переменного объема по-прежнему в некомандном положении, на основании второго перепада давления на охладителе наддувочного воздуха, и,

если клапан охладителя наддувочного воздуха переменного объема по-прежнему находится в некомандном положении, указывают подвергнутый ухудшению работы клапан охладителя наддувочного воздуха переменного объема.

В одном из вариантов предложен способ, в котором подвергнутый ухудшению работы клапан охладителя наддувочного воздуха переменного объема дополнительно определяют на основании перепада температур на охладителе наддувочного воздуха.

В одном из еще дополнительных аспектов предложен способ управления системой двигателя при идентификации ухудшения работы компонентов охладителя наддувочного воздуха, включающий в себя этапы, на которых:

в ответ на условия работы двигателя определяют перепад давления на охладителе наддувочного воздуха и перепад температуры на охладителе наддувочного воздуха посредством контроллера,

если падение давления на охладителе наддувочного воздуха является иным, чем ожидаемое, то указывают ухудшение работы клапана охладителя наддувочного воздуха переменного объема,

если падение давления не является иным, чем ожидаемое, то указывают ухудшение работы заслонки облицовки радиатора на основании падения температуры на охладителе наддувочного воздуха, и

регулируют крутящий момент двигателя или скорость работы вентилятора охлаждения двигателя на основании указанного ухудшения работы.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором регулируют положение клапана охладителя наддувочного воздуха переменного объема на основании нагрузки двигателя.

В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором регулируют положение заслонки облицовки радиатора на основании температуры охладителя наддувочного воздуха.

В одном из вариантов предложен способ, в котором рабочее состояние двигателя включает в себя работу двигателя в установившемся режиме выше пороговой скорости транспортного средства.

В одном из вариантов предложен способ, в котором рабочее состояние двигателя содержит заданные угол дросселя и положение регулятора давления наддува.

В одном из примеров ухудшение работы заслонок облицовки радиатора может определяться на основании перепада температур на охладителе наддувочного воздуха в условиях работы в установившемся режиме. Например, разность между температурой выше по потоку от охладителя наддувочного воздуха и температурой ниже по потоку от охладителя наддувочного воздуха может определяться и сравниваться с ожидаемым перепадом температур для известных условий. Если измеренный перепад температур является иным, чем ожидаемый перепад температур, может указываться ухудшение работы заслонок облицовки радиатора, и различные рабочие параметры двигателя могут регулироваться для уменьшения перегрева двигателя.

В еще одном примере ухудшение работы клапана охладителя наддувочного воздуха переменного объема может определяться на основании перепада давлений. Например, давление ниже по потоку от охладителя наддувочного воздуха может сравниваться с ожидаемым давлением при заданных угле дросселя и положении регулятора давления наддува (например, уровне наддува), и если измеренное давление является иным, чем ожидаемое, может указываться ухудшение работы.

Таким образом, ухудшение работы компонентов охладителя наддувочного воздуха может идентифицироваться без использования дополнительных датчиков. Посредством идентификации ухудшения работы у компонентов, которое оказывает влияние на температуру охладителя наддувочного воздуха, и регулировки рабочих параметров, чтобы учитывали ухудшение работы, перегрев двигателя и/или связанных компонентов может снижаться.

Вышеприведенные преимущества и другие преимущества и признаки настоящего описания будут без труда очевидны из последующего подробного описания, когда воспринимаются по отдельности или в связи с прилагаемыми чертежами.

Следует понимать, что раскрытие изобретения, приведенное выше, представлено для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Не предполагается идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен вариантами осуществления, которые исключают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 показывает схематичное изображение двигателя, включающего в себя систему охладителя наддувочного воздуха и заслонок облицовки радиатора.

Фиг. 2A и 2B показывают охладитель наддувочного воздуха по фиг. 1, включающий в себя клапан переменного объема.

Фиг. 3 - блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая примерный способ диагностирования компонентов охладителя наддувочного воздуха.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для диагностики потенциально возможного ухудшения работы заслонки облицовки радиатора или клапана охладителя наддувочного воздуха переменного объема ожидаемые температура или давление охладителя наддувочного воздуха могут сравниваться с измеренными температурой или давлением. Если измеренные температура и/или давление не равны ожидаемым температуре и/или давлению, может указываться ухудшение работы расположения заслонок облицовки радиатора или расположения клапана переменного объема. Если заслонки или клапан не могут перемещаться посредством циклического изменения положения заслонок или положения клапана, режим работы двигателя может регулироваться, чтобы снижать потенциально возможное ухудшение работы двигателя или охладителя наддувочного воздуха, происходящее вследствие ухудшенной возможности охлаждения наддувочного воздуха у охладителя наддувочного воздуха. Фиг. 1 показывает двигатель, включающий в себя охладитель наддувочного воздуха, который может иметь клапан переменного объема, проиллюстрированный подробнее на фиг. 2, систему заслонок облицовки радиатора и контроллер, включающий в себя команды для выполнения способа, проиллюстрированного на фиг. 3.

Фиг. 1 показывает примерный вариант осуществления системы 110 заслонок облицовки радиатора и системы 100 двигателя в моторном транспортном средстве 102, проиллюстрированном схематично. Система 100 двигателя может быть включена в транспортное средство, такое как дорожное транспортное средство, в числе других транспортных средств. Несмотря на то, что примерные применения системы 100 двигателя будут описаны со ссылкой на транспортное средство, следует понимать, что могут использоваться различные типы двигателей и силовых установок транспортного средства, включая легковые автомобили, грузовики и т.д.

В изображенном варианте осуществления двигатель является двигателем с наддувом, присоединенным к турбонагнетателю 13, включающему в себя компрессор, приводимый в движение турбиной 16. Более точно, свежий воздух вводится по впускному каналу 42 в двигатель 10 через воздушный фильтр 11 и втекает в компрессор 14. Компрессор может быть пригодным компрессором всасываемого воздуха, таким как компрессор нагнетателя с приводом от электродвигателя или с приводом от ведущего вала. В системе 100 двигателя компрессор показан в качестве компрессора турбонагнетателя, механически присоединенного к турбине 16 через вал 19, турбина 16 приводится в движение расширяющимися выхлопными газами двигателя. В одном из вариантов осуществления компрессор и турбина могут быть соединены в пределах двухспирального турбонагнетателя. В еще одном варианте осуществления турбонагнетатель может быть турбонагнетателем с изменяемой геометрией (VGT), где геометрия турбины активно меняется в зависимости от скорости вращения двигателя и других условий работы.

Как показано на фиг. 1, компрессор 14 присоединен через охладитель 18 наддувочного воздуха (CAC) к дроссельному клапану 20. CAC, например, может быть теплообменником из воздуха в воздух или из воздуха в воду. Дроссельный клапан 20 присоединен к впускному коллектору 22 двигателя. Из компрессора горячий сжатый воздух поступает на впуск CAC 18, остывает, по мере того как он проходит через CAC, а затем выходит, чтобы проходить через дроссельный клапан во впускной коллектор. Поток 116 окружающего воздуха извне транспортного средства может поступать в двигатель 10 через облицовку 112 радиатора в передней части транспортного средства и проходить через CAC, чтобы помогать охлаждению наддувочного воздуха. Конденсат может формироваться и накапливаться в CAC, когда понижается температура окружающего воздуха или во время влажных или дождливых погодных условий, где наддувочный воздух охлаждается ниже температуры конденсации воды. Когда наддувочный воздух включает в себя подвергнутые рециркуляции выхлопные газы, конденсат может становиться кислотным и подвергать коррозии корпус CAC. Коррозия может приводить к утечкам между зарядом воздуха, атмосферой и, возможно, хладагентом в случае водно-воздушных охладителей. Дополнительно, конденсат может накапливаться на дне CAC, а затем втягиваться в двигатель за раз во время разгона (или нажатия педали акселератора), повышая вероятность пропусков зажигания в двигателе. Таким образом, как конкретизировано в материалах настоящего описания со ссылкой на фиг. 2A-2B, объем CAC может регулироваться, чтобы снижались формирование конденсата и события пропусков зажигания в двигателе. Как подробнее описано ниже, CAC 18 может включать в себя клапан для избирательной модуляции количества и скорости потока всасываемого воздуха, проходящего через CAC 18, в ответ на формирование конденсата внутри охладителя наддувочного воздуха.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, давление воздушного заряда внутри впускного коллектора считывается датчиком 24 давления воздуха в коллекторе (MAP), а давление наддува считывается датчиком 124 давления наддува. Перепускной клапан компрессора (не показан) может быть присоединен последовательно между впуском и выпуском компрессора 14. Перепускной клапан компрессора может быть нормально закрытым клапаном, выполненным с возможностью открываться в выбранных условиях работы, чтобы сбрасывать избыточное давление наддува. Например, перепускной клапан компрессора может открываться в условиях замедления скорости вращения двигателя для предотвращения помпажа компрессора.

Впускной коллектор 22 присоединен к ряду камер 31 сгорания через ряд впускных клапанов (не показаны). Камеры сгорания, кроме того, присоединены к выпускному коллектору 36 через ряд выпускных клапанов (не показаны). В изображенном варианте осуществления показан одиночный выпускной коллектор 36. Однако в других вариантах осуществления выпускной коллектор может включать в себя множество секций выпускного коллектора. Конфигурации, имеющие множество секций выпускного коллектора, могут давать выходящему потоку из разных камер сгорания возможность направляться в разные местоположения в системе двигателя. Универсальный датчик 126 кислорода выхлопных газов (UEGO) показан присоединенным к выпускному коллектору 36 выше по потоку от турбины 16. В качестве альтернативы двухрежимный датчик кислорода выхлопных газов может использоваться вместо датчика 126 UEGO.

Как показано на фиг. 1, выхлопные газы из одной или более секций выпускного коллектора направляются в турбину 16, чтобы приводить в движение турбину. Когда требуется уменьшенный крутящий момент турбины, некоторое количество выхлопных газов взамен может направляться через регулятор давления наддува (не показан), обходя турбину. Объединенный поток из турбины и регулятора давления наддува затем протекает через устройство 70 снижения токсичности выхлопных газов. Вообще, одно или более устройств 70 снижения токсичности выхлопных газов могут включать в себя один или более каталитических нейтрализаторов последующей очистки выхлопных газов, выполненных с возможностью каталитически очищать поток выхлопных газов, тем самым снижать количество одного или более веществ в потоке выхлопных газов.

Все или часть очищенных выхлопных газов из устройства 70 снижения токсичности выхлопных газов могут выбрасываться в атмосферу через выхлопную трубу 35. В зависимости от условий работы, однако, некоторая часть выхлопных газов может взамен отводиться в канал 51 EGR через охладитель 50 EGR и клапан 52 EGR на впуск компрессора 14. Таким образом, компрессор выполнен с возможностью допускать выхлопные газы, отведенные ниже по потоку от турбины 16. Клапан EGR может открываться, чтобы допускать регулируемое количество охлажденных выхлопных газов на впуск компрессора для желательных рабочих характеристик сгорания и снижения токсичности выхлопных газов. Таким образом, система 100 двигателя приспособлена для выдачи внешнего EGR низкого давления (LP). Вращение компрессора, в дополнение к относительно длинному протоку EGR LP в системе 100 двигателя, обеспечивает превосходную гомогенизацию выхлопных газов в заряде всасываемого воздуха. Кроме того, расположение точек отбора и смешивания EGR обеспечивает эффективное охлаждение выхлопных газов для повышенной имеющейся в распоряжении массы EGR и улучшенных рабочих характеристик.

Моторное транспортное средство 102 дополнительно включает в себя систему 104 охлаждения, которая осуществляет циркуляцию хладагента через двигатель 10 внутреннего сгорания, чтобы поглощать потерянное тепло, и распределяет нагретый хладагент по радиатору 80 и/или активной области 90 отопителя посредством магистралей 82 и 84 хладагента соответственно. В частности, фиг. 1 показывает систему 104 охлаждения, присоединенную к двигателю 10 и осуществляющую циркуляцию хладагента двигателя из двигателя 10 в радиатор 80 через водяной насос 86 с приводом от двигателя и обратно в двигатель 10 через магистраль 82 хладагента. Водяной насос 86 с приводом от двигателя может быть присоединен к двигателю через привод 88 вспомогательных устройств передней части (FEAD) и вращаться пропорционально скорости вращения двигателя посредством ремня, цепи и т.д. Более точно, водяной насос 86 с приводом от двигателя осуществляет циркуляцию хладагента через каналы в блоке цилиндров, головке блока цилиндров двигателя и т.д. для поглощения тепла двигателя, которое затем переносится через радиатор 80 в окружающий воздух. В примере, где водяной насос 86 с приводом от двигателя является центробежным насосом, создаваемое давление (и результирующий поток) может быть пропорциональным скорости вращения коленчатого вала, которая, в примере по фиг. 1, прямо пропорциональна скорости вращения двигателя. В еще одном примере может использоваться насос с приводом от электродвигателя, который может регулироваться независимо от вращения двигателя. Температура хладагента может стабилизироваться управляемым термостатом клапаном 38, расположенным в магистрали 82 охлаждения, который может удерживаться закрытым до тех пор, пока хладагент не достигает пороговой температуры.

Система 100 двигателя может включать в себя электрический вентилятор 92 для направления потока охлаждающего воздуха по направлению в CAC 18, систему 104 охлаждения двигателя или другие компоненты системы двигателя. В некоторых вариантах осуществления электрический вентилятор 92 может быть охлаждающим вентилятором двигателя. Охлаждающий вентилятор двигателя может быть присоединен к радиатору 80, чтобы поддерживать поток воздуха через радиатор 80, когда транспортное средство 102 медленно перемещается или останавливается, в то время как работает двигатель. Скорость вращения или направление вентилятора могут управляться контроллером 12, подробнее описанным в дальнейшем. В одном из примеров охлаждающий вентилятор двигателя также может направлять поток охлаждающего воздуха в направлении CAC 18. В качестве альтернативы электрический вентилятор 92 может быть присоединен к системе привода вспомогательных устройств двигателя, приводимых в движение коленчатым валом двигателя. В других вариантах осуществления электрический вентилятор 92 может действовать в качестве выделенного вентилятора CAC. В этом варианте осуществления электрический вентилятор может быть присоединен к CAC или расположен в местоположении, чтобы направлять поток воздуха непосредственно в направлении CAC. В еще одном другом варианте осуществления может быть два или более электрических вентилятора. Например, один может быть присоединен к радиатору (как показано) для охлаждения двигателя наряду с тем, что другой может быть присоединен где-нибудь еще, чтобы направлять охлаждающий воздух непосредственно в направлении CAC. В этом примере два или более электрических вентиляторов могут управляться порознь (например, с разными частотами вращения), чтобы обеспечивать охлаждение для своих соответствующих компонентов.

Хладагент может протекать через магистраль 84 хладагента, как описано выше, и/или через магистраль 84 хладагента в активную область 90 отопителя, где тепло может передаваться в пассажирское отделение 106, и хладагент протекает назад в двигатель 10. В некоторых примерах водяной насос 86 с приводом от двигателя может действовать для осуществления циркуляции хладагента через обе магистрали 82 и 84 хладагента.

Фиг. 1 дополнительно показывает систему 28 управления. Система 28 управления может быть функционально присоединена к различным компонентам системы 100 двигателя, чтобы выполнять управляющие процедуры и действия, описанные в материалах настоящего описания. Например, как показано на фиг. 1, система 28 управления может включать в себя электронный цифровой контроллер 12. Контроллер 12 может быть микрокомпьютером, включающим в себя микропроцессорный блок, порты ввода/вывода, электронный запоминающий носитель для хранения выполняемых программ и калибровочных значений, оперативное запоминающее устройство, энергонезависимую память и шину данных. Как изображено, контроллер 12 может принимать впускные данные с множества датчиков 30, которые могут включать в себя пользовательские устройства ввода и/или датчики (такие как положение передачи трансмиссии, входной сигнал педали газа, входной сигнал тормоза, положение рычага управления трансмиссией, скорость транспортного средства, скорость вращения двигателя, массовый расход воздуха через двигатель, давление наддува температура окружающей среды, влажность окружающей среды, давление на впуске дросселя, температуру заряда в коллекторе, температуру всасываемого воздуха, скорость работы вентилятора и т.д.), датчики системы охлаждения (такие как температура хладагента, скорость работы вентилятора, температура в пассажирском отделении, влажность окружающей среды и т.д.), датчики 18 CAC (такие как температура воздуха на выпуске CAC, температура и давление воздуха на выпуске CAC и т.д.) и другие.

Более того, контроллер 12 может поддерживать связь с различными исполнительными механизмами 32, которые могут включать в себя исполнительные механизмы двигателя (такие как топливные форсунки, электрически управляемую воздушную дроссельную заслонку, свечи зажигания и т.д.), исполнительные механизмы системы охлаждения (такие как вентиляционные отверстия обращения воздуха и/или клапаны дозирования воздуха в системе кондиционирования воздуха пассажирского отделения и т.д.) и другие. В некоторых примерах запоминающий носитель может быть запрограммирован машинно-читаемыми данными, представляющими команды, приводимые в исполнение процессором для выполнения способов, описанных ниже, а также других вариантов, которые предвидятся, но не перечислены прямо.

Моторное транспортное средство 102 дополнительно включает в себя облицовку 112 радиатора, предусматривающую проем (например, проем облицовки радиатора, проем бампера и т.д.) для приема потока 116 окружающего воздуха через или возле передней части транспортного средства и в пассажирское отделение. Такой поток 116 окружающего воздуха затем может использоваться радиатором 80, электрическим вентилятором 92 и другими компонентами, чтобы поддерживать двигатель и/или трансмиссию охлажденными. Кроме того, поток 116 окружающего воздуха может отводить тепло из системы кондиционирования воздуха транспортного средства и может улучшать рабочие характеристики двигателей с турбонаддувом/наддувом, которые оборудованы CAC 18, который понижает температуру воздуха, который поступает во впускной коллектор/двигатель. Электрический вентилятор 92 может регулироваться для дополнительного увеличения или уменьшения потока воздуха в компоненты двигателя. Более того, выделенный вентилятор CAC может быть включен в систему двигателя и использоваться для увеличения или уменьшения потока воздуха в CAC.

Другие подкапотные компоненты (топливная система, аккумуляторные батареи и т.д.) также могут извлекать пользу из потока охлаждающего воздуха. Таким образом, система 110 заслонок облицовки радиатора и электрический вентилятор 92 могут содействовать системе 104 охлаждения в охлаждении двигателя 10 внутреннего сгорания. Система 110 заслонок облицовки радиатора содержит одну или более заслонок 114 облицовки радиатора, выполненных с возможностью регулировать величину потока воздуха, принимаемого через облицовку 112 радиатора.

Заслонки 114 облицовки радиатора могут покрывать переднюю область транспортного средства, например, простирающуюся прямо от под капота до низа бампера. Посредством перекрывания впуска CAC снижается лобовое сопротивление и снижается поступление наружного охлаждающего воздуха в CAC. В некоторых вариантах осуществления все заслонки облицовки радиатора могут перемещаться скоординировано посредством контроллера. В других вариантах осуществления заслонки облицовки радиатора могут быть поделены на подобласти, и контроллер может регулировать открывание/закрывание каждой области независимо. Например, первая область может включать в себя заслонки облицовки радиатора, которые в значительной степени оказывают влияние на лобовое сопротивление, наряду с тем, что другие оказывают влияние на поступление воздуха в CAC. В одном из примеров первая подобласть может простираться прямо от под капота до верха бампера наряду с тем, что вторая подобласть может простираться от верха бампера до низа бампера. Каждая подобласть может содержать в себе одну или более заслонок облицовки радиатора. В некоторых вариантах осуществления каждая область может содержать в себе одинаковое количество заслонок облицовки радиатора наряду с тем, что в других примерах одна подобласть содержит в себе большее количество, чем другая. В одном из вариантов осуществления первая подобласть может содержать в себе многочисленные заслонки облицовки радиатора наряду с тем, что вторая подобласть содержит в себе одну заслонку облицовки радиатора. В альтернативном варианте осуществления первая подобласть может содержать в себе только одну заслонку облицовки радиатора наряду с тем, что вторая подобласть содержит многочисленные заслонки облицовки радиатора.

Заслонки 114 облицовки радиатора являются подвижными между открытым положением и закрытым положением и могут поддерживаться в одном из двух положений или множестве их промежуточных положений. Другими словами, открывание заслонок 114 облицовки радиатора может регулироваться, чтобы заслонки 114 облицовки радиатора открывались частично, закрывались частично или циклически изменялись между открытым положением и закрытым положением, чтобы давать поток воздуха для охлаждения компонентов моторного отсека при минимальной потере экономии топлива, так как закрывание и/или частичное закрывание заслонок 114 облицовки радиатора снижает величину потока воздуха, принимаемого через облицовку 112 радиатора, таким образом, снижая аэродинамическое сопротивление на транспортном средстве. Поддержание заслонок облицовки радиатора в открытом положении предоставляет возможность для достаточного охлаждения двигателя, однако это также может повышать лобовое сопротивление на транспортном средстве и снижать экономию топлива. С другой стороны, закрывание заслонок облицовки радиатора снижает лобовое сопротивление и улучшает экономию топлива, однако это может не предоставлять возможность для достаточного охлаждения двигателя. Таким образом, управление заслонками облицовки радиатора может быть основано на многочисленных условиях работы транспортного средства, дополнительно обсужденных ниже. В некоторых вариантах осуществления заслонки облицовки радиатора могут использоваться только для борьбы с конденсатом CAC. В этом случае управление заслонками облицовки радиатора может иметь от небольшого до никакого аэродинамического выигрыша.

Когда заслонки облицовки радиатора открыты, электрический вентилятор 92 может использоваться для увеличения или уменьшения потока 116 охлаждающего окружающего воздуха на компоненты двигателя. Например, посредством повышения скорости вращения электрического вентилятора величина и скорость потока воздуха на двигатель может возрастать. Наоборот, посредством снижения скорости вращения вентилятора скорость потока воздуха на двигатель снижается. В еще одном примере электрический вентилятор может включаться на низкой скорости вращения для уменьшения эффективности CAC и повышения температуры на выпуске CAC. Более точно, на низких скоростях работы электрический вентилятор может не быть эффективным по охлаждению. Однако лопасти вентилятора могут действовать для сопротивления потоку воздуха в радиатор и CAC. Таким образом, скорости потока окружающего воздуха непосредственно оказывают влияние на эффективность CAC и температуру на выпуске CAC. Таким образом, посредством изменения скорости вращения вентилятора могут изменяться эффективность и температура на выпуске CAC. Когда заслонки облицовки радиатора закрыты, небольшой поток охлаждающего окружающего воздуха проникает в облицовку радиатора. Однако электрический вентилятор по-прежнему может работать для обеспечения потока воздуха. В дополнение к управлению скоростью вращения электрический вентилятор также может изменять направление вращения. Лопасти вентилятора могут быть выполнены так, чтобы вращение в первом направлении направляло поток воздуха в направлении компонентов двигателя. В последующем описании это будет служить в качестве нормального или базового направления для работы вентилятора. Вращение лопастей вентилятора во втором направлении, противоположном первому направлению, может направлять поток воздуха от компонентов двигателя. Таким образом, направление вращения вентилятора также может использоваться для изменения потока охлаждающего воздуха, достигающего компонентов двигателя, и, впоследствии, эффективности и температуры на выпуске CAC.

В некоторых вариантах осуществления система 28 управления может быть выполнена с возможностью регулировать открывание заслонок 114 облицовки радиатора в ответ на условия работы транспортного средства. Регулировка открывания заслонок 114 облицовки радиатора может включать в себя открывание одной или более из заслонок облицовки радиатора, закрывание одной или более из заслонок облицовки радиатора, частичное открывание одной или более заслонок облицовки радиатора, частичное закрывание одной или более заслонок облицовки радиатора, регулировку временных характеристик открывания и закрывания и т.д. В качестве примера контроллер 12 может быть присоединен с возможностью обмена информацией к системе 110 заслонок облицовки радиатора и может иметь команды, хранимые на нем, для регулировки открывания заслонок 114 облицовки радиатора. Таким образом, контроллер 12 может регулировать заслонки облицовки радиатора транспортного средства посредством увеличения или уменьшения открывания заслонок облицовки радиатора.

Система 28 управления может быть дополнительно выполнена с возможностью приводить в действие электрический вентилятор 92 в ответ на условия работы транспортного средства. Работа электрического вентилятора 92 может включать в себя повышение скорости вращения вентилятора, снижение скорости вращения вентилятора, останов вращения вентилятора, изменение на обратное направления вращения вентилятора, регулировку установки момента включения/выключения вращения и т.д. В качестве примера контроллер 12 может быть присоединен с возможностью обмена информацией к электрическому вентилятору 92 и может иметь команды, хранимые в нем, для регулировки вращения электрического вентилятора 92.

Работа электрического вентилятора может регулироваться в ответ на многообразие системных переменных, в том числе температуры двигателя, условия движения транспортного средства, температуру наддувочного воздуха на выпуске CAC (температуру на выпуске CAC) и наружные погодные условия. Формирование конденсата в CAC может заключать в себе количество конденсата и/или скорость формирования конденсата, где температура на выпуске CAC может быть одной из нескольких переменных, используемых для оценки и/или расчета формирования конденсата. В некоторых вариантах осуществления заслонки облицовки радиатора могут регулироваться в ответ на все или несколько из вышеприведенных системных переменных. Регулировка электрического вентилятора может координироваться с работой заслонок облицовки радиатора, чтобы оптимизировать управление конденсатом CAC, а также охлаждение двигателя и экономию топлива. Например, контроллер 12 может быть с возможностью обмена данными присоединен как к электрическому вентилятору 92, так и системе 110 заслонок облицовки радиатора. Контроллер 12 может иметь команды, хранимые в нем, для регулировки работы электрического вентилятора 92 или системы 110 заслонок облицовки радиатора на основании текущего состояния другого и перечисленных выше системных переменных. Работа электрического вентилятора и заслонок облицовки радиатора может происходить в ответ на одну из этих системных переменных, даже если другие переменные остаются в пределах нормального диапазона. Таким образом, все переменные могут оцениваться для определения оптимальных частоты или направления вращения электрического вентилятора, а также открывания заслонок облицовки радиатора для охлаждения транспортного средства, предотвращения коррозии CAC, предотвращения пропусков зажигания и повышения экономии топлива.

Далее, с обращением к фиг. 2A и 2B, изображена впускная сторона охладителя 18 наддувочного воздуха. Как изображено на обеих фиг. 2A и 2B, охладитель 18 наддувочного воздуха включает в себя рабочую зону 202 переноса тепла, выполненную с возможностью переносить тепло изнутри CAC 18 за пределы CAC. CAC 18 включает в себя множество охлаждающих трубок 204, расположенных в зоне 202 переноса тепла охладителя 18 наддувочного воздуха. Множество охлаждающих трубок 204 находятся в сообщении по текучей среде с впускным резервуаром 206. Впускной резервуар 206 выполнен с возможностью принимать всасываемый воздух через один или более впускных каналов 208, присоединенных к расположенному выше по потоку участку впускного канала (не показанному на фиг. 2A и 2B). Всасываемый воздух втекает из впускного резервуара 206 в множество охлаждающих трубок 204. После прохождения через охлаждающие трубки 204, всасываемый воздух направляется через выпускной резервуар (не показан), присоединенный к расположенному ниже по потоку участку впускного канала. CAC 18 также может включать в себя клапан 210 охладителя наддувочного воздуха, выполненный с возможностью переключать рабочую зону переноса тепла с первого объема 214 (показанного на фиг. 2A), содержащего относительно большую площадь, на второй объем 216 (показанный на фиг. 2B), содержащий относительно малую площадь.

Впускной резервуар 206 может включать в себя перегородку 212, которая разделяет впускной резервуар 206 на первую часть и вторую часть. Перегородка 212 может включать в себя одно или более отверстий. Фиг. 2A изображает клапан 210 в открытом положении. Когда клапан 210 открыт, всасываемый воздух может проходить через одно или более отверстий перегородки 212, чтобы всасываемый воздух протекал через обе, первую и вторую, части впускного резервуара 206 и через первый объем 214 CAC 18. По существу, все из множества охлаждающих трубок 204 могут определять первый объем 214. В одном из примеров CAC 18 может включать в себя 21 охлаждающую трубку, и первый объем 214 может включать в себя все 21 охлаждающих трубок.

Фиг. 2B изображает клапан 210 в закрытом положении. Когда закрыт, клапан 210 перекрывает одно или более отверстий перегородки 212. Таким образом, всасываемый воздух протекает только через первую часть впускного резервуара 206 и через второй объем 216 CAC 18. Часть множества охлаждающих трубок 204 могут определять второй объем 216. Второй объем 216 целиком расположен внутри первого объема 214. То есть охлаждающие трубки, которые содержат второй объем 216, также содержат часть первого объема 214. Поэтому, когда клапан 210 закрыт, всасываемый воздух протекает только через второй объем 216, а когда клапан 210 открыт, всасываемый воздух протекает через первый объем 214, который содержит в себе второй объем 216. В одном из примеров CAC 18 может включать в себя 21 охлаждающую трубку, и второй объем 216 может включать в себя меньше чем 21 охлаждающая трубка. Второй объем 216 может включать в себя меньше чем половину охлаждающих трубок, которые содержат первый объем 214, к примеру 9 охлаждающих трубок.

Клапан 210 может быть или может быть сходным со створчатым клапаном. Клапан 210 может включать в себя элемент 246 седла (например, перегородку 212), содержащий, по существу, плоский неподвижный элемент, имеющий одно или более отверстий сквозь него. Элемент закрытия, например створка или заслонка, может быть выполнен с возможностью перемещаться из первого положения, расположенного на расстоянии от элемента седла, тем самым открывая одно или более отверстий, в котором всасываемый воздух способен втекать в первый объем 214, во второе положение, прилегающее к элементу седла, тем самым закрывая одно или более отверстий, в котором всасываемый воздух способен втекать только во второй объем 216.

Перегородка 212 может быть частью клапана 210. Например, перегородка 212 может быть седлом клапана. Перегородка 212 также может быть линией, или начальной отметкой раздела, или тому подобным, функционально делящим CAC 18 на две части. Некоторые варианты осуществления могут включать в себя две или более перегородок, делящих впуск на три или более частей. В некоторых примерах одна или более конфигураций, описанных в материалах настоящего описания касательно впускного резервуара 206, взамен, или в дополнение, могут быть включены в выпускной резервуар (не показан). По существу, все из множества охлаждающих трубок 204 могут быть во взаимном сообщении по текучей среде с выпускным резервуаром. Будет понятно, что, взамен, все трубки могут быть в сообщении по текучей среде на впускной стороне и разделяться на выпускной стороне на две или более частей трубок. Подобным образом выполненный клапан также может быть включен в выпускной резервуар и функционировать для управления тем, предоставлена ли текучей среде возможность проходить или предотвращено ли прохождение через сконфигурированное подобным образом отверстие.

Различные варианты осуществления могут включать в себя исполнительный механизм (не проиллюстрирован) для открывания и для закрывания клапана 210. Исполнительный механизм может быть одним или более из: электронного исполнительного механизма, исполнительного механизма с вакуумным управлением, механической диафрагмы давления и электронного регулятора с широтно-импульсной модуляцией. Когда поступающему воздуху предоставлена возможность проходить через все трубки охладителя наддувочного воздуха, то есть когда клапан открыт, поступающий воздух также будет испытывать падение давления, и клапан будет подвергаться на обеих сторонах давлению входящего поступающего воздуха. Таким образом, исполнительному механизму всего лишь необходимо выдавать движущую силу для открывания и закрывания клапана, чтобы переключать клапан из открытого состояния в закрытое состояние, но может не требоваться выдавать силу для сохранения клапана открытым или для сохранения клапана закрытым.

Таким образом, фиг. 2A и 2B изображают охладитель наддувочного воздуха, выполненный с возможностью избирательно направлять всасываемый воздух через первый, больший объем или второй, меньший объем посредством модуляции клапана, расположенного в охладителе наддувочного воздуха. В некоторых вариантах осуществления клапан может модулироваться механически на основании потока всасываемого воздуха, например створка или заслонка клапана может удерживаться закрытой натяжением пружины, которое откалибровано, чтобы соответствовать потоку воздуха, чтобы створка клапана открывалась в условиях сильного потока воздуха. Таким образом, в условиях слабого потока воздуха всасываемый воздух может направляться через второй объем охладителя наддувочного воздуха, повышая скорость потока всасываемого воздуха через охладитель, чтобы предотвращать накопление конденсата. В других вариантах осуществления клапан может управляться контроллером, таким как контроллер 12 по фиг. 1, на основании различных условий работы. Например, клапан может быть открытым в условиях низкого формирования конденсата и закрываться по команде в условиях высокого формирования конденсата.

Система, проиллюстрированная на фиг. 1 и 2A-2B, предусматривает охладитель наддувочного воздуха, который охлаждает сжатый всасываемый воздух перед достижением двигателя. Охладитель наддувочного воздуха может охлаждать сжатый воздух, осуществляя поток охлаждающего воздуха через каналы теплообмена в охладителе наддувочного воздуха. Этот охлаждающий воздух может обеспечиваться посредством окружающего воздуха, втягиваемого через облицовку радиатора транспортного средства и направляемого в охладитель наддувочного воздуха заслонками облицовки радиатора. Как пояснено выше со ссылкой на фиг. 1, заслонки облицовки радиатора могут изменять положение на основании рабочих параметров, чтобы управлять тепловой эффективностью охладителя наддувочного воздуха. Если заслонки становятся застрявшими в определенном положении, к примеру в положении, где окружающий воздух не втягивается в двигатель эффективно или, иначе, направляется в сторону от охладителя наддувочного воздуха, способность охладителя наддувочного воздуха охлаждать сжатый всасываемый воздух может компрометироваться, приводя к перегреву и возможному ухудшению работы двигателя и связанных компонентов.

Охладитель наддувочного воздуха по фиг. 1 и 2A-2B может быть охладителем наддувочного воздуха переменного объема, включающим в себя клапан, выполненный с возможностью избирательно модулировать рабочую зону переноса тепла охладителя наддувочного воздуха между большим объемом и меньшим объемом. Если клапан переменного объема подвергнут ухудшению работы и не будет передвигаться из положения, в котором всасываемый воздух направляется через меньший объем охладителя наддувочного воздуха (например, если клапан не сдвинется с закрытого положения), достаточное охлаждение сжатого воздуха может компрометироваться в некоторых условиях. Кроме того, в условиях высокого расхода воздуха повышенное давление, привнесенное охладителем наддувочного воздуха малого объема, может вызывать напряжение компрессора, приводя к ухудшению работы турбонагнетателя.

Таким образом, идентификация ухудшения работы в отношении описанных выше компонентов охладителя наддувочного воздуха может снижать ухудшение работы охладителя наддувочного воздуха, двигателя, турбонагнетателя и/или дополнительных компонентов. Чтобы выявлять ухудшение работы заслонок облицовки радиатора или клапана переменного объема, могут контролироваться температура и/или давление выше по потоку и ниже по потоку от охладителя наддувочного воздуха. Если давление или температура ниже по потоку являются иными, чем ожидаемые заданные температура или давление выше по потоку и известные условия работы, может указываться ухудшение работы заслонок облицовки радиатора или клапана переменного объема.

Далее, со ссылкой на фиг. 3, проиллюстрирован способ 300 для диагностирования ухудшения работы компонента охладителя наддувочного воздуха. Способ 300 может выполняться контроллером 12 согласно командам, хранимым в нем. Способ 300 включает в себя на этапе 301 этап, на котором определяют рабочие параметры. Рабочие параметры могут включать в себя скорость вращения и нагрузку двигателя, массовый расход воздуха, угол дросселя, положение регулятора давления наддува, температуру двигателя, температуру охладителя наддувочного воздуха и другие параметры. На этапе 302 способ 300 включает в себя этап, на котором регулируют положение заслонок облицовки радиатора на основании температуры двигателя, условий движения или других параметров. Как обсуждено выше, положение заслонок облицовки радиатора может быть основано на температуре двигателя, чтобы поддерживать двигатель, охладитель наддувочного воздуха и другие компоненты на требуемой температуре. Кроме того, заслонки облицовки радиатора могут регулироваться для уменьшения лобового сопротивления и повышения экономии топлива, которые могут быть основаны на скорости вращения и нагрузке двигателя, в некоторых примерах. На этапе 303 клапан охладителя наддувочного воздуха переменного объема может регулироваться на сновании нагрузки двигателя, конденсата в охладителе наддувочного воздуха и/или других параметров. Например, клапан может открываться во время высокой нагрузки двигателя и закрываться в условиях низкой нагрузки двигателя. В еще одном примере клапан может закрываться, когда конденсат накопился в охладителе наддувочного воздуха или когда спрогнозировано, что конденсат собирается начать накапливаться (на основании температуры окружающей среды и охладителя наддувочного воздуха, давления охладителя наддувочного воздуха, влажности окружающей среды и т.д.).

На этапе 304 определяют, указана ли диагностическая проверка заслонки облицовки радиатора и/или клапана переменного объема. Если двигатель является работающим на установившейся скорости вращения, причем скорость транспортного средства выше порогового значения (такого как при нормальной скорости на автомагистрали), или в пределах диапазона скорости вращения, может выполняться диагностическая проверка заслонок облицовки радиатора. Кроме того, диагностическая проверка клапана переменного объема может выполняться в большинстве условий, но может быть более информативной при более высоких нагрузках двигателя (например, клапан может открываться на более высоких нагрузках, и, таким образом, если клапан является застрявшим в закрытом положении, повышение давления, вызванное закрытым клапаном, может быть в большей степени очевидным во время высокой нагрузки). Кроме того, диагностические проверки могут выполняться только после того, как истекло заданное время после предыдущей проверки, к примеру спустя определенное количество циклов двигателя, через определенное количество запусков двигателя и т.д.

Если проверка заслонок и клапана не указана, способ 300 возвращается на этап 301, чтобы продолжать контролировать условия работы. Если показаны одна или обе из проверок, способ 300 переходит на этап 306, чтобы измерять перепад температур на охладителе наддувочного воздуха. Перепад температур может определяться посредством измерения температуры окружающей среды (например, температуры всасываемого воздуха выше по потоку от компрессора) или температуры на впуске охладителя наддувочного воздуха и посредством измерения температуры наддувочного воздуха ниже по потоку от охладителя наддувочного воздуха, такой как температура на выпуске охладителя наддувочного воздуха, температура на впуске дросселя или температура заряда в коллекторе. Температуры могут определяться на основании обратной связи, принятой с различных датчиков температуры двигателя. Перепад температур на охладителе наддувочного воздуха служит признаком текущей эффективности охлаждения охладителя наддувочного воздуха и может сравниваться с ожидаемой эффективностью охлаждения охладителя наддувочного воздуха, как будет описано ниже. Кроме того, температура окружающей среды, скорость работы вентилятора охлаждения и скорость транспортного средства могут использоваться для оценки эффективности охлаждения охладителя наддувочного воздуха.

На этапе 308 измеряют перепад давления на охладителе наддувочного воздуха. Давление на впуске охладителя наддувочного воздуха и на выпуске охладителя наддувочного воздуха может определяться на основании обратной связи с различных датчиков давления двигателя. Этот перепад давления или падение давления на охладителе наддувочного воздуха может указывать, открыт или закрыт клапан переменного объема (например, если клапан открыт, падение давления может быть меньшим, чем если бы клапан был закрыт). Дополнительно, падение давления или давление на выпуске охладителя наддувочного воздуха может сравниваться с ожидаемым давлением во время известных условий, чтобы определять, в каком положении клапан находится в настоящий момент. Например, справочная таблица может включать в себя ожидаемые давления на впуске дросселя, отображенные угол дросселя и положение регулятора давления наддува. Если измеренное давление на впуске дросселя (или давление на выпуске охладителя наддувочного воздух) является отличным, чем ожидаемое давление, может указываться, что клапан не находится в требуемом положении.

Таким образом, на этапе 310 определяют, является ли измеренное давление (падение давления на охладителе наддувочного воздуха или давление на выпуске охладителя) иным, чем ожидаемое давление для данных условий работы (например, угла дросселя и положения регулятора давления наддува, нагрузки двигателя и т.д.). В качестве используемого в материалах настоящего описания «иной чем» может включать в себя отличный на более чем пороговую величину, например давление может быть в пределах 5% ожидаемого давления и по-прежнему считаться сходным с ожидаемым давлением, но если отлично на более чем 5%, считаться иным давлением, чем ожидаемое давление. Если давление не является иным, чем ожидаемое, способ 300 переходит на этап 320, который будет подробнее пояснен ниже. Если давление является иным, чем ожидаемое, способ 300 переходит на этап 312, чтобы указывать, что клапан переменного объема может находиться в нежелательном или некомандном положении (то есть в положении, ином, чем положение, указанное командой из контроллера) или чтобы циклически изменять положение клапана. Если измеренное давление больше, чем ожидаемое давление, оно может указывать, что клапан закрыт, когда требуется, чтобы клапан был открытым. Наоборот, если измеренное давление меньше, чем ожидаемое, оно может указывать, что клапан открыт, когда требуется, чтобы клапан был закрытым. Циклическое изменение положения клапана может включать в себя выдачу команды клапану в одно или более разных положений, например выдачу команду клапану открываться, а затем выдачу команды клапану в закрытое положение, чтобы попытаться сдвинуть клапан с нежелательного положения.

На этапе 314 определяют, является ли давление по-прежнему иным, чем ожидаемое, для текущих рабочих параметров. Эта вторая диагностика положения выполняется, если условия работы не изменились в достаточной мере, чтобы служить оправданием изменения положения клапана, например, если двигатель раньше был работающим с высокой нагрузкой и все еще является работающим с высокой нагрузкой, может выполняться вторая диагностика, но если двигатель сейчас работает с низкой нагрузкой, вторая диагностика может не выполняться до тех пор, пока условия не возвращаются в условия первой диагностики. Если на этапе 314 определено, что давление не является иным, чем ожидаемое, способ 300 осуществляет возврат, так как клапан мог сдвинуться с нежелательного положения вследствие циклического изменения, выполненного ранее. Если давление по-прежнему является иным, чем ожидаемое, способ 300 переходит на этап 316, чтобы указывать ухудшение работы клапана и уведомлять водителя транспортного средства, засвечивая сигнальную лампу неисправности транспортного средства и/или устанавливая диагностический код.

На этапе 318 рабочие параметры могут регулироваться на основании указанного ухудшения работы. Например, если определено, что клапан является застрявшим в закрытом положении, мощность двигателя может снижаться и/или может ограничиваться максимально допустимый крутящий момент, чтобы снижать поток воздуха через охладитель наддувочного воздуха и ослаблять возможное ухудшение работы в отношении турбонагнетателя. Кроме того, если клапан является застрявшим закрытым, охлаждение заряда может ухудшаться, и, таким образом, один или более вентиляторов охлаждения двигателя могут вводиться в действие и/или может повышаться скорость работы вентилятора. Если клапан является застрявшим в открытом положении, может снижаться конденсат в охладителе наддувочного воздуха. Чтобы предотвращать пропуски зажигания в двигателе, когда конденсат накапливается в охладителе наддувочного воздуха и выметается в двигатель, установка момента зажигания может регулироваться в ответ на указание, что конденсат в охладителе наддувочного воздуха является движущимся в двигатель (например, на основании обратной связи с датчика влажности или датчика кислорода на впуске либо на основании модели конденсации, которая оценивает накопленный конденсат на основании условий работы). Дополнительно или в качестве альтернативы положение дросселя может регулироваться для изменения скорости воздуха через охладитель наддувочного воздуха, чтобы предотвращать накопление конденсата. Способ 300 затем осуществляет возврат.

Возвращаясь на этап 310, если определено, что давление не является иным, чем ожидаемое, способ 300 переходит на этап 320, чтобы определять, является ли температура, измеренная на этапе 306, иной, чем ожидаемая. Перепад между температурами выше по потоку и ниже по потоку охладителя наддувочного воздуха может сравниваться с ожидаемым перепадом температур для известных условий работы. Например, справочная таблица может отображать массовый расход воздуха, скорость вращения двигателя и/или нагрузку двигателя в ожидаемый тепловой коэффициент полезного действия охладителя наддувочного воздуха. Другими словами, справочная таблица может указывать, до какой степени охладитель наддувочного воздуха должен охлаждать сжатый всасываемый воздух для данных массового расхода воздуха, нагрузки двигателя или скорости вращения двигателя. Если определенный перепад температур указывает, что охладитель не является охлаждающим воздух до аналогичной степени, как ожидается, может указываться ухудшение работы расположения заслонок облицовки радиатора. Ухудшение работы клапана переменного объема также может вносить вклад в ожидаемый перепад температур на охладителе наддувочного воздуха, и, таким образом, в некоторых вариантах осуществления разность между ожидаемым и измеренным перепадом температур также может определяться при диагностировании положения клапана. Однако в то время как положение заслонки или заслонок облицовки радиатора не оказывает влияния на давление всасываемого воздуха на охладителе наддувочного воздуха, выявленный перепад температур, который не учитывает выявленный перепад давления, может использоваться для заслонок облицовки радиатора.

Таким образом, если перепад температур не является иным, чем ожидаемый, способ 300 осуществляет возврат, так как не указано ухудшение работы заслонок облицовки радиатора или клапана переменного объема. Если температура является иной, чем ожидаемая, способ 300 переходит на этап 322, чтобы указывать, что заслонка или заслонки облицовки радиатора могут находиться в нежелательном положении, и чтобы циклически изменять положение заслонок, например, давая команду заслонкам в одно или более разных положений для осуществления попытки сдвинуть заслонки с нежелательного положения. На этапе 324 определяют, является ли перепад температур по-прежнему иным, чем ожидаемый перепад температур. Если перепад температур не является иным, чем ожидаемый, способ 300 осуществляет возврат, так как заслонки сдвинулись с нежелательного положения. Если перепад температур по-прежнему является иным, чем ожидаемый, способ 300 переходит на этап 326, чтобы указывать ухудшение работы заслонок облицовки радиатора и уведомлять водителя транспортного средства засвечиванием сигнальной лампы неисправности и/или установкой диагностического кода. На этапе 328 один или более рабочих параметров могут регулироваться на основании ухудшения работы. Например, если заслонки не обеспечивают требуемое охлаждение для охладителя наддувочного воздуха, мощность двигателя может снижаться и/или может снижаться скорость работы вентилятора двигателя. Если заслонки обеспечивают избыточное охлаждение для охладителя наддувочного воздуха, часть всасываемого воздуха может обводиться вокруг охладителя наддувочного воздуха и/или может снижаться скорость работы вентилятора охлаждения двигателя. Способ 300 затем осуществляет возврат.

Таким образом, способ 300 предусматривает регулировку рабочих параметров в ответ на выявленное ухудшение работы клапана охладителя наддувочного воздуха переменного объема или в ответ на ухудшение работы заслонок облицовки радиатора. Если клапан переменного объема либо заслонка или заслонки облицовки радиатора становятся застрявшими в данном положении, требуемое охлаждение наддувочного воздуха может ухудшаться. Таким образом, два типа ухудшения работы могут идентифицироваться на основании эффективности охлаждения (например, падения температуры на охладителе наддувочного воздуха), являющейся иной, чем ожидаемая, для данных условий работы. Чтобы проводить различие между двумя типами ухудшения работы, также может измеряться падение давления на охладителе наддувочного воздуха. Отсутствие непредвиденного падения давления указывает, что заслонки облицовки радиатора могут быть подвергнуты ухудшению работы, наряду с тем, что присутствие непредвиденного падения давления указывает, что может быть подвергнут ухудшению работы клапан переменного объема. При выявлении ухудшения работы различные рабочие параметры могут регулироваться для снижения возможного ухудшения работы двигателя или компонентов, такие как понижающие крутящий момент двигателя. Посредством снижения максимально допустимого крутящего момента двигателя условия высокой температуры, которые могут ухудшать работу двигателя, когда ухудшается охлаждение наддувочного воздуха, могут снижаться, таким образом, снижая вероятность ухудшения работы двигателя.

Следует принимать во внимание, что конфигурации и способы, раскрытые в материалах настоящего описания, являются примерными по сути и что эти специфичные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Например, вышеприведенная технология может быть применена к типам двигателя V6, I-4, I-6, V-12, оппозитному 4-цилиндровому и другим типам двигателя. Предмет настоящего изобретения включает в себя все новейшие и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в материалах настоящего описания.

Последующая формула изобретения подробно указывает некоторые комбинации и подкомбинации, рассматриваемые в качестве новейших и неочевидных. Эти пункты формулы изобретения могут указывать ссылкой на элемент в единственном числе либо «первый» элемент или его эквивалент. Следует понимать, что такие пункты формулы изобретения включают в себя объединение одного или более таких элементов, не требуя и не исключая двух или более таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены формулой изобретения посредством изменения настоящей формулы изобретения или представления новой формулы изобретения в этой или родственной заявке. Такая формула изобретения, более широкая, более узкая, равная или отличная по объему по отношению к исходной формуле изобретения, также рассматривается в качестве включенной в предмет изобретения настоящего изобретения.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с охладителями наддувочного воздуха. Способ управления системой двигателя при идентификации ухудшения работы компонентов охладителя наддувочного воздуха заключается в том, что определяют ухудшение работы заслонки (114) облицовки радиатора (80) на основании перепада температур на охладителе (18) наддувочного воздуха, определенного посредством контроллера (12). Указывают, что заслонка (114) облицовки радиатора находится в некомандном положении, если перепад температур является иным, чем ожидаемый перепад температур. Регулируют крутящий момент двигателя (10) или скорость работы вентилятора (92) охлаждения двигателя в ответ на определенное ухудшение работы заслонки облицовки радиатора. Раскрыты варианты способа управления системой двигателя при идентификации ухудшения работы компонентов охладителя наддувочного воздуха. Технический результат заключается в снижении ухудшения работы охладителя наддувочного воздуха или двигателя. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ управления системой двигателя при идентификации ухудшения работы компонентов охладителя наддувочного воздуха, включающий в себя этапы, на которых:

определяют ухудшение работы заслонки облицовки радиатора на основании перепада температур на охладителе наддувочного воздуха, определенного посредством контроллера;

указывают, что заслонка облицовки радиатора находится в некомандном положении, если перепад температур является иным, чем ожидаемый перепад температур, и

регулируют крутящий момент двигателя или скорость работы вентилятора охлаждения двигателя в ответ на определенное ухудшение работы заслонки облицовки радиатора.

2. Способ по п. 1, в котором перепад температур включает в себя разность между определяемой температурой окружающей среды и определяемой температурой на впуске дросселя.

3. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя этапы, на которых:

если заслонка облицовки радиатора находится в некомандном положении, дают команду изменения положения заслонки облицовки радиатора,

определяют, находится ли заслонка облицовки радиатора по-прежнему в некомандном положении, на основании второго перепада температур на охладителе наддувочного воздуха, определенного посредством контроллера, и,

если заслонка облицовки радиатора по-прежнему находится в некомандном положении, указывают ухудшение работы заслонки облицовки радиатора.

4. Способ управления системой двигателя при идентификации ухудшения работы компонентов охладителя наддувочного воздуха, включающий в себя этапы, на которых:

определяют ухудшение работы клапана охладителя наддувочного воздуха переменного объема на основании перепада давления на охладителе наддувочного воздуха,

указывают, что клапан охладителя наддувочного воздуха переменного объема находится в некомандном положении, если перепад давления является иным, чем ожидаемый перепад давления, и

регулируют крутящий момент двигателя или скорость работы вентилятора охлаждения двигателя в ответ на определенное ухудшение работы клапана охладителя наддувочного воздуха переменного объема.

5. Способ по п. 4, в котором перепад давления содержит перепад между определяемым давлением на впуске охладителя наддувочного воздуха и определяемым давлением на впуске дросселя.

6. Способ по п. 4, дополнительно включающий в себя этапы, на которых:

если клапан охладителя наддувочного воздуха переменного объема находится в некомандном положении, дают команду изменения положения клапана охладителя наддувочного воздуха переменного объема,

определяют, находится ли клапан охладителя наддувочного воздуха переменного объема по-прежнему в некомандном положении, на основании второго перепада давления на охладителе наддувочного воздуха, и,

если клапан охладителя наддувочного воздуха переменного объема по-прежнему находится в некомандном положении, указывают подвергнутый ухудшению работы клапан охладителя наддувочного воздуха переменного объема.

7. Способ по п. 4, в котором подвергнутый ухудшению работы клапан охладителя наддувочного воздуха переменного объема дополнительно определяют на основании перепада температур на охладителе наддувочного воздуха.

8. Способ управления системой двигателя при идентификации ухудшения работы компонентов охладителя наддувочного воздуха, включающий в себя этапы, на которых:

в ответ на условия работы двигателя определяют перепад давления на охладителе наддувочного воздуха и перепад температуры на охладителе наддувочного воздуха посредством контроллера,

если падение давления на охладителе наддувочного воздуха является иным, чем ожидаемое, то указывают ухудшение работы клапана охладителя наддувочного воздуха переменного объема,

если падение давления не является иным, чем ожидаемое, то указывают ухудшение работы заслонки облицовки радиатора на основании падения температуры на охладителе наддувочного воздуха, и

регулируют крутящий момент двигателя или скорость работы вентилятора охлаждения двигателя на основании указанного ухудшения работы.

9. Способ по п. 8, дополнительно включающий в себя этап, на котором регулируют положение клапана охладителя наддувочного воздуха переменного объема на основании нагрузки двигателя.

10. Способ по п. 8, дополнительно включающий в себя этап, на котором регулируют положение заслонки облицовки радиатора на основании температуры охладителя наддувочного воздуха.

11. Способ по п. 8, в котором рабочее состояние двигателя включает в себя работу двигателя в установившемся режиме выше пороговой скорости транспортного средства.

12. Способ по п. 8, в котором рабочее состояние двигателя содержит заданные угол дросселя и положение регулятора давления наддува.