Способ и система для датчика влажности на транспортном средстве Российский патент 2020 года по МПК B60H1/00 B60K35/00 F02M25/22 F02M25/28 

Область техники

[1] Различные варианты осуществления относятся к системе и способу для диагностики датчика влажности на транспортном средстве.

Уровень техники

[2] В разных местах двигателей могут устанавливаться датчики влажности для управления работой двигателя, и в частности, для регулирования момента зажигания и рециркуляции отработавших газов (РОГ). Ошибки в показаниях влажности могут приводить к неправильному регулированию момента зажигания и, следовательно, к детонации, а также разнообразным другим проблемам, связанным с образованием конденсата, управлением РОГ, регулированием расхода растворителя и пр.

[3] Часто проводится диагностика с целью проверки функциональных возможностей и рационального использования датчика влажности в двигателе. В рамках этой диагностики может проводиться сравнение выходного сигнала датчика влажности с влажностью, оцениваемой на основе сигналов от датчика содержания кислорода в отработавших газах, датчиков давления, датчиков температуры и т.п., или с влажностью, измеряемой с помощью второго датчика влажности, находящегося в другом месте системы двигателя. При использовании такой методики могут возникать проблемы в случае, если имеются различия во влажности между двумя местами расположения датчиков, как часто и происходит между системами впуска и выпуска в процессе работы двигателя, либо могут иметь место различия, вызываемые другими факторами шума - такими, как полнота сгорания, температура отработавших газов и т.д. Кроме того, в транспортных средствах типа гибридных двигатель может иметь малую наработку, так что возможности проведения традиционной диагностики могут оказаться ограниченными. Вдобавок к этому в условиях засушливого климата с низкой или нулевой влажностью окружающего воздуха тестирование или диагностика датчика может оказаться затруднительной.

Краткое изложение сущности изобретения

[4] В соответствии с одним из вариантов осуществления, предложено транспортное средство, содержащее воздухозабор двигателя с датчиком влажности и систему, снабженную соплом, имеющим жидкостную связь с резервуаром, причем сопло помещено в воздухозабор. Транспортное средство содержит также контроллер, обеспечивающий активацию системы с целью подачи текучей среды из сопла в воздухозабор, когда двигатель выключен, и генерации кода диагностики, когда изменение влажности, измеренное датчиком, меньше некоторого порогового значения.

[5] В соответствии с другим вариантом осуществления, предложен способ управления транспортным средством. Измеряют исходную влажность (Н1) с помощью датчика влажности в воздухозаборе двигателя. Регулируют систему распыления на распыление текучей среды из резервуара в воздухозабор и рядом с датчиком влажности, когда двигатель выключен. С помощью датчика влажности измеряют влажность (Н2) после подачи текучей среды. Генерируют код диагностики на основе сравнения Н1 и Н2.

[6] Различные варианты осуществления обладают соответствующими преимуществами, перечень которых не является исчерпывающим. Так, в частности, в настоящей заявке предлагается транспортное средство, с помощью которого реализуется способ диагностики датчика влажности без необходимости сопоставлять его выходной сигнал с выходными сигналами других датчиков или основываться на времени горения топлива в двигателе. Диагностика или меры, направленные на более рациональное использование датчика влажности, могут предприниматься в режиме выключения транспортного средства и/или двигателя, когда в бортовом резервуаре содержится или скопился некоторый объем воды, например, воды из теплообменника, которая в противном случае вытекала бы в пространство за пределами транспортного средства. Этот способ может быть предложен в качестве некоей ситуативной меры, когда приходится ожидать, пока сработает автомобильная установка кондиционирования воздуха, что характерно для местностей с жарким и сухим климатом. Если сигнал от датчика влажности не изменился, причиной чего может быть его неспособность реагировать или погрешность измерения, то система управления проводит диагностику, когда в резервуаре имеется достаточное количество воды для выполнения тестирования. В условиях остановки и запуска на холостом ходу (англ. idle stop conditions) (система «Старт-Стоп»), или в электрическом режиме электромобиля (гибридного электромобиля), или сразу после включения или выключения транспортного средства, когда в двигателе не происходит сгорания и он находится в нерабочем состоянии, система управления активирует водяную систему для диспергирования или распыления воды во впускной коллектор и возбуждения датчика влажности. Тест проводят, как правило, при выключенном двигателе с целью уменьшения воздействия на процесс горения, например, путем предотвращения всасывания в цилиндры излишнего количества водяного тумана и потенциальных пропусков зажигания. Если датчик влажности реагирует на туман так, как ожидалось, то контроллер констатирует надлежащее функционирование датчика влажности. Если же датчик не реагирует должным образом, то контроллер может выставить флаг или иной код диагностики, с тем чтобы проверка датчика продолжилась.

Краткое описание чертежей

[7] Фиг. 1 иллюстрирует транспортное средство согласно одному из вариантов осуществления.

[8] Фиг. 2 иллюстрирует системы транспортного средства по фиг. 1 согласно одному из вариантов осуществления.

[9] Фиг. 3 иллюстрирует технологическую карту способа управления транспортным средством согласно одному из вариантов осуществления.

[10] Фиг. 4 иллюстрирует графики сигналов применительно к способу по фиг. 3, реализуемому в транспортном средстве по фиг. 1.

Детальное описание

[11] Хотя ниже описываются, как полагается, детальные варианты осуществления настоящего изобретения, следует понимать, что эти варианты представлены лишь в качестве примеров и могут быть реализованы на практике в разных и альтернативных формах. Чертежи воспроизводятся не обязательно в масштабе. Некоторые элементы могут быть показаны в увеличенном или уменьшенном виде с целью демонстрации деталей компонентов. Таким образом, раскрываемые здесь конкретные конструктивные и функциональные детали не следует понимать не как имеющие ограничительный характер, а как сугубо иллюстративную базу для обучения специалистов в данной области разным способам применения настоящей заявки.

[12] На фиг. 1 схематически представлено транспортное средство 10. Это транспортное средство 10 снабжено одним или более источниками энергии для приведения его в движение. Транспортное средство включает в себя первый источник 12 энергии и второй источник 14 энергии, соединенные с силовой передачей. Первый источник 12 энергии представляет собой двигатель 16 внутреннего сгорания. Второй источник 14 энергии может представлять собой одну или более электрических машин типа электродвигателя/генератора, соединенного с тяговой батареей 20 типа высоковольтной тяговой батареи. В соответствии с одним из вариантов осуществления, транспортное средство 10 содержит только первый источник 12 энергии и представляет собой транспортное средство с обычной силовой установкой, либо стартстопную или иную силовую передачу с двигателем в качестве единственного источника энергии. При использовании других вариантов транспортное средство 10 снабжено обоими источниками 12, 14 энергии и выполнено в виде гибридного электромобиля (ГЭМ), при этом силовая передача монтируется в виде параллельной, последовательной или другой структуры. В соответствии с еще одним вариантом осуществления, ГЭМ может представлять собой подключаемый к сети электромобиль (англ. plug-in electric vehicle), в котором тяговая аккумуляторная батарея может заряжаться от внешнего источника питания, например электросети, через зарядный штепсель.

[13] Источники 12, 14 энергии соединены с колесами 22 транспортного средства посредством силовой передачи 24, которая может включать в себя трансмиссию типа коробки передач со ступенчатым изменением передаточного числа, бесступенчатой трансмиссии, планетарной передачи и т.п.

[14] Транспортное средство 10 снабжено системой 26 управления, которую мы называем здесь также контроллером 26. Система 26 управления может состоять из любого количества контроллеров, может быть интегрирована в одиночный контроллер, либо иметь различные модули. Некоторые из контроллеров или все могут быть соединены с помощью контроллерной сети (КС) или иной системы. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, транспортное средство снабжено пользовательским интерфейсом 28, включающим в себя систему отображения, связанную с системой 26 управления. Пользовательский интерфейс 28 может включать в себя бортовую систему, а также включать в себя приемник, выполненный с возможностью приема информации и сигналов от удаленного пользователя с помощью сотового телефона, компьютера и т.п. Пользовательский интерфейс 28 может также включать в себя навигационную систему.

[15] Система 26 управления связана с первым и вторым источниками 12, 14 энергии, батареей 20, трансмиссией 24 и другими системами транспортного средства и выполнена с возможностью управления их работой, как будет описано ниже. Кроме того, система 26 управления выполнена с возможностью приема от этих компонентов транспортного средства сигналов, относящихся к их состоянию и к состоянию транспортного средства.

[16] Система 26 управления снабжена приемником 30, который может включать в себя одну или более антенн. Каждая антенна может быть выполнена с возможностью беспроводного приема сигналов от различных источников, в том числе (но не только) вышек сотовой связи, спутников, серверов беспроводной связи, других транспортных средств в качестве систем связи между транспортными средствами (англ. V2V, vehicle-to-vehicle), систем связи между транспортным средством и инфраструктурой (англ. V2X, vehicle-to-infrastructure) и пр. Приемник 30 может быть также выполнен в виде передатчика (или снабжен таковым) для передачи сигналов о состоянии транспортного средства или другой информации.

[17] Система 26 управления принимает также операторские или водительские вводы в транспортное средство 10. Такие операторские вводы включают в себя ввод ключа, положение педали акселератора, определяемое датчиком положения педали акселератора (ДППА), положение педали тормоза, определяемое датчиком положения педали тормоза (ДППТ), селектор переключения передач (СПП), педаль, включатель или рычаг аварийного тормоза и пр. Система 26 управления соединена также с датчиком температуры наружного воздуха (ТНВ) для измерения температуры окружающей или соседней среды. Ввод ключа основан на цикле зажигания или ездовом цикле и может быть традиционно получен путем ввода ключа замка зажигания в транспортное средство, при этом поворот ключа в положение «вкл.» приводит к запуску транспортного средства и ездового цикла, а поворот ключа в положение «выкл.» приводит к окончанию ездового цикла. Кроме того, ввод ключа может быть получен с помощью интеллектуального ключа или другой электронной системы или устройства для запуска или завершения ездового цикла «без ключа».

[18] Следует понимать, что любая описываемая здесь схема или другое электрическое устройство может включать в себя любое количество микропроцессоров, интегральных схем, запоминающих устройств (например, флэш-памяти, оперативного ЗУ (ОЗУ), постоянного ЗУ (ПЗУ), электрически перепрограммируемого постоянного ЗУ (ЭППЗУ), электрически стираемого перепрограммируемого постоянного ЗУ (ЭСППЗУ) или их других подходящих модификаций) и программных средств, которые работают совместно на выполнение описываемой(ых) здесь операции(ий). Кроме того, любое одно или большее количество из описываемых здесь электрических устройств могут быть рассчитаны таким образом, чтобы выполнять компьютерную программу, воплощаемую в энергонезависимом машиночитаемом носителе, который программируется на выполнение любого количества описываемых здесь функций.

[19] На фиг. 2 приведено схематическое изображение различных систем транспортного средства 10. Показанный на фиг. 2 двигатель 16 имеет один цилиндр 50, хотя может быть предусмотрено любое нужное число цилиндров. Цилиндр 50 и соответствующий поршень 52 образуют собой камеру сгорания. Поршень 52 соединен с коленчатым валом 54, что позволяет превращать линейное перемещение поршня во вращательное перемещение коленчатого вала. Коленчатый вал 54 соединен, как говорилось выше, с силовой передачей транспортного средства. Вращение коленчатого вала может обеспечиваться с помощью электрической машины 56. Электрическая машина 56 может представлять собой отдельный стартерный двигатель, рассчитанный на работу с двигателем 16, или электрическую машину в источнике 14 энергии, как было описано выше при рассмотрении фиг. 1.

[20] Цилиндр 50 находится в жидкостном сообщении с системой 58 впуска и системой 60 выпуска. Имеется впускной клапан 62, регулирующий поток от системы 58 впуска к цилиндру 50. Выпускной клапан 64 регулирует поток от цилиндра 50 к системе 60 выпуска. Впускной и выпускной клапаны 62, 64 могут приводиться в действие разными известными в данной области способами с целью управления работой двигателя.

[21] Предусмотрен топливный инжектор 66, обеспечивающий подачу топлива из топливной системы непосредственно в цилиндр 50, то есть используемый двигатель представляет собой двигатель с непосредственным впрыском. С двигателем 16 может использоваться система впрыска топлива низкого или высокого давления, либо, в соответствии с другими вариантами, можно использовать систему впрыска во впускные каналы. Система зажигания включает в себя свечу 68 зажигания, работа которой регулируется на генерацию энергии в виде искры с целью поджига топливно-воздушной смеси в цилиндре 50. При использовании других вариантов осуществления можно применить другие системы подачи топлива и системы или методы зажигания, включая воспламенение от сжатия.

[22] Двигатель 16 содержит контроллер, встроенный в систему 26 управления, и различные датчики, обеспечивающие выдачу сигналов в контроллер для использования в целях регулирования подачи воздуха и топлива в двигатель, момента зажигания, мощности и выходного крутящего момента двигателя и пр. В числе датчиков двигателя можно назвать (перечень не является исчерпывающим) датчик содержания кислорода в выпускном коллекторе 60, датчик температуры хладагента двигателя, датчик положения педали акселератора, датчик давления в коллекторе двигателя (ДДК), датчик положения двигателя для положения коленчатого вала, датчик массы воздуха во впускном коллекторе 58, датчик положения дроссельной заслонки и т.д. Кроме того, в состав двигателя 16 входит датчик 70 влажности, помещенный, как будет показано ниже, в систему 58 впуска.

[23] Двигатель 16 может работать с четырехтактным циклом, включая такт впуска, такт сжатия, такт зажигания и такт выпуска. В соответствии с другими вариантами, двигатель 16 может работать с двухтактным циклом. На такте впуска происходит открытие впускного клапана 62 и закрытие выпускного клапана 64, при этом поршень 52 смещается из верхней части цилиндра 50 в нижнюю часть цилиндра с вводом при этом воздуха из впускного коллектора в камеру сгорания. Положение поршня 52 в верхней части цилиндра 50 известно под названием «верхняя мертвая точка» (ВМТ), а положение поршня 52 в нижней части цилиндра - под названием «нижняя мертвая точка» (НМТ).

[24] На такте сжатия впускной и выпускной клапаны 62, 64 закрыты. Поршень 52 смещается из нижней части цилиндра 50 в верхнюю, сжимая при этом воздух в камере сгорания.

[25] После этого происходит ввод топлива в цилиндр 50 и затем его поджиг. В показанном здесь двигателе 16 топливо впрыскивается в цилиндр 50 и далее воспламеняется с помощью свечи 68 зажигания. В соответствии с другими вариантами, топливо может воспламеняться от сжатия.

[26] На такте расширения находящаяся в цилиндре 50 воспламененная топливно-воздушная смесь расширяется, в результате чего поршень 52 смещается из верхней части цилиндра 50 в нижнюю часть цилиндра. Следствием этого перемещения поршня 52 становится соответствующее перемещение коленчатого вала 54 с созданием при этом механического выходного крутящего момента двигателя 16.

[27] На такте выпуска впускной клапан 62 остается закрытым, тогда как выпускной клапан 64 открывается. Поршень 52 смещается из нижней части цилиндра 50 в верхнюю часть этого цилиндра, удаляя при этом отработавшие газы и продукты сгорания из камеры сгорания путем уменьшения объема камеры. Отработавшие газы поступают из цилиндра 50 в систему 60 выпуска.

[28] Положения и моменты открытия и закрытия впускного и выпускного клапанов 42, 44, а также регулирование впрыска топлива и установка момента зажигания могут меняться применительно к разным ходам поршня двигателя.

[29] Двигатель 16 может «прокручиваться» электрической машиной 56. Эта электрическая машина 56 проворачивает коленчатый вал таким образом, что он начинает вращаться, при этом система 26 управления управляет работой впускного и выпускного клапанов 62, 64, как описано выше. Во время прокручивания двигателя в нем нет топлива, например, топливо не подано в цилиндры, вследствие чего не происходит горения. В процессе прокручивания двигателя через его системы 58, 60 впуска и выпуска, а также через цилиндр 50 всасывается свежий наружный воздух. Двигатель может прокручиваться, когда он выключен, либо когда не требуется, чтобы он приводил в движение транспортное средство, например, когда транспортное средство стартстопного типа остановлено, когда гибридное транспортное средство работает только в электрическом режиме и т.д. Кроме того, двигатель может прокручиваться в ходе ездового цикла транспортного средства или может управляться системой 26 управления таким образом, чтобы он прокручивался по окончании ездового или цикла зажигания транспортного средства, например, в рамках диагностического теста согласно описываемому ниже способу.

[30] Система 58 впуска формирует путь потока для газов, поступающих в двигатель 16. Наружный воздух поступает в воздухозабор 80, снабженный воздушным фильтром. В соответствии с некоторыми вариантами, в двигателе 16 имеет место надувочный всасываемый воздух, вследствие чего всасываемый воздух циркулирует через компрессор типа турбины 82 для турбонагнетателя, как показано на чертеже, через турбонаддувный агрегат или другое подобное устройство. Далее всасываемый воздух проходит через охладитель 84 наддувочного воздуха или промежуточный охладитель. В охладителе 84 наддувочного воздуха происходит охлаждение сжатого всасываемого воздуха с использованием либо наружного воздуха, либо жидкого хладагента, как это происходит в системе охлаждения двигателя. В соответствии с другими вариантами, в качестве двигателя 16 может использоваться двигатель без наддува, то есть такой двигатель работает без компрессора и охладителя наддувочного воздуха.

[31] Всасываемый воздух циркулирует через дроссельную заслонку 86, которая регулирует расход воздуха, поступающего в двигатель 16. В соответствии с одним из вариантов, датчик 70 влажности помещен ниже по потоку от дроссельной заслонки 86 и выше по потоку от впускного клапана 62.

[32] В системе 60 выпуска содержится отработавший газ, поступающий из двигателя 16 через выпускные клапаны 64. Этот отработавший газ из двигателя 16 может следовать по одному из нескольких путей потока. Часть отработавшего газа может проходить через контур 90 рециркуляции отработавших газов (РОГ), обеспечивающий возврат отработавшего газа в систему 58 впуска двигателя 16, где он смешивается со свежим поступающим воздухом до его попадания в двигатель 16. Отток отработавшего газа через контур 90 РОГ регулируется клапаном 92 РОГ. В контур 90 РОГ может быть включен охладитель 94 РОГ, который представляет собой теплообменник, охлаждающий отработавшие газы перед их смешиванием с газом, поступающим в систему 58 впуска. В охладителе 94 РОГ может использоваться жидкий хладагент типа хладагента для охлаждения двигателя, который охлаждает газы РОГ, или же газы РОГ могут охлаждаться посредством теплообмена с окружающим воздухом.

[33] В соответствии с альтернативным решением, отработавший газ проходит по второму пути потока. Отработавший газ может проходить через турбину 96 для двигателя 16 с турбонагнетателем, как показано на чертеже. В соответствии с другими вариантами, двигатель 16 является двигателем с наддувом или без наддува, так что он работает без турбины 96. Отработавшие газы проходят через систему 98 обработки звука и/или выбросов, содержащую устройства типа каталитического нейтрализатора отработавших газов и один или более глушителей, после чего выходят в атмосферу.

[34] На транспортном средстве 10 предусмотрена жидкостная система 100, водяная система 100 или распылительная система 100, которая имеет жидкостную связь с системой 16 двигателя. В качестве водяной системы 100 может быть использована система для сбора или очистки воды типа описанной в заявке на патент США с порядковым номером 14/490744, поданной 19 сентября 2014 г., и целиком включенной сюда посредством ссылки. В соответствии с другими вариантами, в качестве водяной системы 100 применена другая автомобильная система, в которой используется жидкая рабочая среда, содержащая воду, например, система омывания ветрового стекла, содержащая жидкостную смесь воды со спиртами и/или растворителями, система жидкости для снижения токсичности выхлопа дизельных двигателей (ЖВД), содержащая жидкостную смесь деионизованной воды с мочевиной, и т.п.

[35] Водяная система 100 снабжена резервуаром 102. Этот резервуар 102 может заполняться оператором, как в случае с системой омывания ветрового стекла или системой ЖВД. В соответствии с другими вариантами, как показано на чертеже, резервуар 102 может иметь жидкостную связь с различными теплообменниками транспортного средства 10, ив него может поступать конденсат из них. В состав конденсата входит жидкая вода. Так, например, конденсат может поступать из сливов или конденсатоуловителей одного или более из следующих устройств: охладителя 84 наддувочного воздуха, охладителя 94 РОГ, системы 98 снижения токсичности выхлопа и глушения и т.п. Кроме того, конденсат может поступать из сливов, конденсатоуловителей или конденсатосборников теплообменника 104 другой автомобильной системы типа конденсатора для системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВК) в транспортном средстве. В соответствии с еще одним вариантом, в резервуаре 102 может собираться жидкая вода из наружного пространства, например дождевая вода, через впускной патрубок 106.

[36] Поступающая в резервуар 102 жидкая вода может протекать через фильтрующее устройство 108. Это фильтрующее устройство удаляет твердые частицы и может быть снабжено мембраной или другим аналогичным приспособлением для избирательного удаления химических компонентов из жидкой воды.

[37] В соответствии с одним из вариантов, в жидкой воде может создаваться давление с помощью насоса 110. Насос 110 может иметь механический или электрический привод. Вода под давлением поступает из насоса 110 в сопло 112 или распылитель, в результате чего сопло 112 оказывается жидкостно связанным с резервуаром.

[38] Сопло 112 помещено в систему 58 впуска и может быть установлено в той же секции системы впуска, что и датчик 70 влажности, или выше по потоку от датчика 70. В соответствии с одним из вариантов, как показано на чертеже, сопло 112 располагается за дроссельной заслонкой 86 и выше по потоку от впускных клапанов 62, так что оно оказывается в той же секции системы впуска, что и датчик 70 влажности. В соответствии с другими вариантами, датчик 70 влажности и сопло могут быть установлены в контуре РОГ. Имеющийся в системе 100 дозирующий клапан 114 располагается перед соплом 112, выдавая в это сопло контролируемое количество жидкой воды. Сопло 112 выполнено с возможностью рассеивания находящейся в резервуаре жидкости в виде капель, например тумана или аэрозоля, в системе 58 впуска. Сопло 112 можно выбрать таким образом, чтобы получить капли со средним диаметром менее 100 микрон, 50 микрон, менее 20 микрон, менее 10 микрон либо порядка 1 микрона или еще меньше.

[39] В соответствии с другими вариантами, имеющееся в системе 100 устройство 110 содержит вентилятор и ультразвуковое устройство либо другое распылительное или испарительное устройство, рассчитанное таким образом, чтобы туман увлекался воздушным потоком, поступающим в вентилятор через патрубок подачи воздуха, и чтобы превращенный в туман или увлажненный воздушный поток поступал в систему 58 впуска через дозирующий клапан 114 и порт 112.

[40] В соответствии с различными вариантами, резервуар 102 снабжен указателем 120 уровня жидкости типа поплавкового указателя для подачи в систему 26 управления сигнала, характеризующего уровень жидкости в резервуаре. Резервуар 102 может быть снабжен сливным клапаном 122, располагающимся в отстойнике или другом низком месте резервуара 102. Сливной клапан 122 может избирательно управляться системой 26 управления таким образом, чтобы обеспечивался слив из резервуара в наружное пространство. Система 26 управления может открывать сливной клапан 122 при поступлении от указателя 120 уровня жидкости сигнала, указывающего на то, что резервуар 102 заполнен, и закрывать сливной клапан 122, когда текучая среда в резервуаре 102 находится ниже другого низкого уровня. В соответствии с другим решением, можно предусмотреть в резервуаре 102 или системе 100 перепускной клапан. В соответствии с одним из вариантов, система 26 управления рассчитана таким образом, чтобы в процессе работы транспортного средства 10 она открывала сливной клапан 122, когда сигнал, характеризующий количество текучей среды в резервуаре от датчика 120 уровня жидкости превышает некоторое первое пороговое значение, и закрывала сливной клапан 122, когда сигнал меньше некоторого второго порогового значения, причем второе пороговое значение меньше первого порогового значения.

[41] В соответствии с одним из вариантов, система 26 управления осуществляет мониторинг температуры наружного воздуха с помощью датчика ТНВ и открывает сливной клапан 122, если температура наружного воздуха ниже некоторого порогового значения, например 40 градусов Фаренгейта (4,4°С), с целью предотвращения замерзания текучей среды в резервуаре. В соответствии с другим вариантом, система 26 управления осуществляет мониторинг прогнозируемой температуры наружного воздуха и открывает сливной клапан 122, если прогнозируемая температура наружного воздуха ниже некоторого порогового значения, для предотвращения замерзания текучей среды в резервуаре 102. В соответствии с другими вариантами, резервуар 102 может быть снабжен нагревательным элементом 124 типа резистивного нагревателя или иного устройства для нагрева жидкости в резервуаре. Система 26 управления может активировать нагревательный элемент 124 для нагрева текучей среды в резервуаре в случае, если измеренная или спрогнозированная температура наружного воздуха окажется ниже некоторого порогового значения.

[42] Датчик 70 влажности может быть выполнен с возможностью измерения или определения относительной влажности в потоке всасываемого воздуха, или может быть выполнен с возможностью измерения или определения абсолютной или удельной влажности в потоке всасываемого воздуха. Удельная или абсолютная влажность представляет собой результат измерения содержания водяного пара в воздухе, например, массы водяного пара в массе сухого воздуха. Относительная влажность представляет собой результат измерения количества влаги в воздухе по отношению к максимальному количеству, которое воздух мог бы содержать при этой температуре, например, массы водяного пара на массу водяного пара в насыщенном воздухе, и выражается, как правило, в процентах.

[43] На фиг. 3 приведена технологическая карта способа 150 управления транспортным средством 10. Этот способ может состоять из большего или меньшего количества этапов, нежели здесь иллюстрируется, порядок следования этапов может быть изменен, а выполнение различных этапов может быть последовательным или одновременным, в зависимости от конкретных вариантов осуществления.

[44] На этапе 152 система 26 управления дает старт выполнению способа 150. Система 26 управления приступает к выполнению этапа 154 и определяет, истек ли заданный период времени, например, на основе показаний таймера или времени с момента проведения системой управления последнего диагностического теста. Если заданный период времени не истек, то в рамках способа переходят к этапу 156. Если заданный период времени истек, то в рамках способа переходят к этапу 158.

[45] На этапе 156 система 26 управления определяет, работает ли датчик 70 влажности и действует ли он рационально или так, как ожидалось. Система 26 управления может использовать изменение в показаниях датчика влажности в переходный период времени типа холодного пуска двигателя с целью определить, выдает ли датчик сигнал об изменении влажности, как ожидалось. Система 26 управления может дополнительно сравнивать сигналы от датчика 70 влажности с результатами измерений в ходе ряда предшествующих ездовых циклов, с тем чтобы выяснить, наблюдается ли вариативность между ездовыми циклами и разными днями работы транспортного средства. Система 26 управления может дополнительно сравнивать выходной сигнал датчика 70 влажности и показания влажности с данными о влажности, полученными из какого-либо внешнего источника (Н0), такого, как региональный или локальный метеорологический бюллетень или прогноз погоды со спутника или иного источника метеосводки, либо уровень влажности, определенный другим находящимся поблизости транспортным средством и принятый по каналу связи V2V или другому каналу связи между транспортным средством и инфраструктурой (V2X), и т.д. Наружная влажность (Н0) может характеризовать влажность в том же месте, где находится транспортное средство, или в каком-либо соседнем пункте, например, в пределах заданного расстояния порядка десятков миль, на ближайшей метеостанции и т.д. Наружная влажность (Н0) может также основываться на прогнозе погоды для местности, где находится транспортное средство. Если показания влажности с датчика 70 аналогичны результатам наружных измерений, переданных на транспортное средство, и/или демонстрируют достаточную вариативность в процессе работы, то в рамках способа возвращаются к этапу 152. Если же система управления определяет, что датчик 70 оказался нечувствительным или не функционирует ожидаемым образом, то в рамках способа переходят к этапу 158.

[46] На этапе 158 система 26 управления выставляет флаг ввода тестирования, с тем чтобы можно было приступить к тестированию на транспортном средстве при следующей представившейся возможности.

[47] На этапе 160 система 26 управления определяет, удовлетворены ли начальные условия для проведения диагностического теста датчика 70. Перед тем как переходить от этапа 160 к этапу 162, система 26 управления может затребовать выполнения некоторых или всех начальных условий.

[48] Одно из начальных условий может касаться температуры окружающей среды, например требования, чтобы температура наружного воздуха находилась в заданном диапазоне, например 40-90 градусов Фаренгейта (4,4-32,2°С). Другое начальное условие может состоять в том, чтобы количество текучей среды в резервуаре 102, определяемое с использованием датчика 120 уровня, было выше некоторого заданного объема, так чтобы имелось достаточное количество текучей среды для возможности выполнения этапов способа системой 26 управления. Еще одно начальное условие может состоять в том, чтобы влажность, которая измерена датчиком 70 или показания которой приняты системой 26 управления от внешнего источника, были меньше некоторого порогового уровня, например, меньше 95%, меньше 90% или меньше 85% относительной влажности. Следующее начальное условие может состоять в том, чтобы исходная влажность (Н1), измеренная датчиком 70, была меньше некоторого заданного значения, например, меньше 95%, меньше 90% или меньше 85% относительной влажности. Начальное условие может быть основано на сравнении Н1 с исходной влажностью, измеренной в ходе предыдущего ездового цикла транспортного средства. Начальное условие может состоять в истечении заданного периода времени с момента активации насоса 160 и, следовательно, в указании на то, что истек заданный период времени с момента, когда была последний раз выполнена диагностика. Начальное условие может состоять в том, чтобы влажность, измеренная датчиком 70, оставалась неизменной в течение заданного периода времени после запуска двигателя, например, в течение периода времени с ожидаемым переходным режимом. Начальное условие может состоять в том, чтобы разность между влажностью, измеренной датчиком 70, и наружной влажностью (Н0), показания которой приняты системой управления от источника за пределами транспортного средства, была больше некоторого порогового значения, например, наружной влажности (Н0), полученной по каналу связи V2V, по каналу связи V2X, на основе сигналов спутника, метеосводок и т.п.

[49] На этапе 162 система 26 управления определяет, не находится ли двигатель 16 в нерабочем состоянии. При работе с традиционным транспортным средством система 26 управления может выявить нерабочее состояние двигателя 16, исходя из завершения цикла зажигания. Система 26 управления может, прежде чем приступать к выполнению способа 150, выждать некоторое заданное время, например десять минут, после окончания цикла зажигания или же может начать с этапа 162 в момент инициации цикла зажигания и до того, как в двигатель 16 станет поступать топливо. При работе с транспортным средством стартстопного типа система 26 управления может выявить нерабочее состояние двигателя 16 на основе цикла зажигания, как описано выше, или может дополнительно выявить нерабочее состояние двигателя 16, когда он «остановлен», например, в случае красного света или когда транспортное средство стоит, а система 26 управления выключила двигатель 16. При работе с гибридным транспортным средством система 26 управления может выявить нерабочее состояние двигателя 16 на основе цикла зажигания, как описано выше, или в процессе работы транспортного средства только в электрическом режиме.

[50] На этапе 164 система 26 управления прокручивает двигатель 16. Система 26 управления рассчитана таким образом, чтобы прокрутить двигатель 16 без подачи топлива в двигатель с целью всасывания поступающего воздуха через систему 58 впуска перед этапом 166. Система 26 управления управляет работой пускового двигателя или другой машины, соединенной с коленчатым валом 54 двигателя 16, таким образом, чтобы провернуть коленчатый вал и обеспечить перемещение поршня 52 в цилиндре 50. Благодаря прокрутке двигателя система 26 управления всасывает наружный воздух через систему 58 впуска без подачи топлива в двигатель 16, вследствие чего не происходит процесса сгорания или выработки мощности двигателем 16. В соответствии с другими вариантами, система 26 управления реализует способ 150 посредством перехода от этапа 162 непосредственно к этапу 166 без прокрутки двигателя.

[51] На этапе 166 система управления производит измерение исходной влажности (Н1). Исходная влажность (Н1) может измеряться либо путем одиночного замера, либо с взятием средней величины из измерений влажности в течение некоторого периода времени.

[52] На этапе 168 система 26 управления активирует распылительную систему 100. Система 26 управления управляет работой насоса 110 и дозирующего клапана 114 таким образом, чтобы обеспечить подачу тумана или иным образом распыленной текучей среды из резервуара 102 через сопло 112 в систему 58 впуска. Система 26 управления может воздействовать на систему 100 таким образом, чтобы та подавала заданное количество текучей среды в виде тумана в систему 58 впуска. В соответствии с другими вариантами, система 26 управления может задавать определенное количество подлежащей подаче текучей среды как функцию исходной влажности (Н1), так чтобы количество подаваемой текучей среды увеличивалось с увеличением Н1. Система 26 управления может также управлять системой 100 таким образом, чтобы туман подавался в течение заданного периода времени.

[53] На этапе 170 система 26 управления производит измерение влажности (Н2) после распыления тумана. Система 26 управления может измерять влажность (Н2) после распыления тумана в течение заданного периода времени или в заданный период времени после процесса распыления тумана, с тем чтобы получить достаточное время на рассеивание тумана в системе 58 впуска и на увеличение влажности. Система 26 управления может принимать результат единственного измерения влажности от датчика 70 или принимать целую серию измерений и устанавливать влажность (Н2) после распыления тумана как некоторую среднюю влажность, медианную влажность или иное значение на основе этих измерений. В соответствии с другими вариантами, система 26 управления может осуществлять мониторинг сигнала от датчика 70 влажности в ходе выполнения этапа распыления или сразу после него.

[54] На этапе 172 система 26 управления сравнивает влажность (Н2) после распыления тумана с исходной влажностью Н1. В соответствии с одним из вариантов, система 26 управления определяет разность между Н2 и Н1 и выставляет на этапе 174 счетчик флагов, если разность меньше некоторого порогового значения, или переходит к этапу 176, если эта разность больше заданного значения. В соответствии с одним из вариантов, заданное значение или разность влажностей устанавливается равным 5%, 10% или 15% относительной влажности, либо какому-либо близкому к этому значению.

[55] В соответствии с другим вариантом, система 26 управления сравнивает влажность после распыления с исходной влажностью с получением соотношения Н2/Н1 и выставляет счетчик флагов, если это соотношение меньше некоторого порогового значения, например, больше 1,05, 1,10 или другого значения. В соответствии с еще одним вариантом, система 26 управления сравнивает скорость изменения влажности во времени и сопоставляет эту скорость с заданной скоростью, с тем чтобы определить, выставлять ли счетчик на этапе 174, - например, она выставляет счетчик, если скорость изменения меньше некоторого заданного значения. Система 26 управления может использовать некоторое фиксированное заданное значение или скорость на этапе 172, или использовать некоторое заданное значение, являющееся функцией температуры, исходной влажности и/или подлежащего распылению количества воды, например, с помощью градуировочной таблицы.

[56] На этапе 176 система 26 управления переустанавливает период времени и возвращается к блоку 152, когда изменение влажности, выявленное датчиком 70, указывает на то, что этот датчик работает так, как ожидалось.

[57] После этапа 174 система 26 управления переходит к этапу 178, на котором она сравнивает количество флагов, определенное на этапе 174, с некоторым заданным значением, например 3, 4, 5, или другим количеством. Если количество флагов на этапе 174 не превышает порог согласно этапу 178, система 26 управления возвращается к блоку 152. Если же количество флагов на этапе 174 больше заданного значения согласно этапу 178, то система 26 управления переходит к этапу 180 и устанавливает код диагностики. Код диагностики устанавливается на этапе 180.

[58] Таким образом, система 26 управления реализует способ 150 с целью генерации кода диагностики в случае, если изменение влажности, определенное датчиком 70, меньше некоторого порогового значения, например, если разность между Н2 и Н1 меньше порогового значения.

[59] На фиг. 4 приведены графики сигналов для системы 26 управления, реализующей способ 150 в транспортном средстве 10 в соответствии с одним из вариантов. Линией 200 обозначен сигнал, характеризующий выходной крутящий момент двигателя 16. Линией 202 обозначена частота вращения коленчатого вала двигателя 16. Линией 204 обозначен выходной сигнал датчика 70 влажности. Линией 206 обозначен управляющий сигнал для системы 100 распыления.

[60] Транспортное средство 10 и двигатель 16 работают до момента времени t1. В момент t1 двигатель 16 находится в нерабочем состоянии - например, по окончании ездового цикла или цикла зажигания транспортного средства. Начальные условия для способа 150 удовлетворены, так что в момент t2 система 26 управления совершает цикл продувки, как иллюстрируется частотой вращения коленчатого вала 54 и отрицательным выходным крутящим моментом двигателя между моментами t2 и t3. По завершении цикла продувки или вскоре после него система 26 управления измеряет полученную от датчика 70 влажность Н1 как исходную влажность и затем выдает в систему 100 распыления команду на распыление тумана в систему 58 впуска таким образом, чтобы уровень влажности в системе впуска возле датчика 70 повысился. Действие команды на распыление заканчивается в момент t4, при этом, как видно на графиках, влажность, измеренная датчиком 70, увеличивается. В момент t5 система 26 управления измеряет влажность Н2 как влажность после распыления, после чего приступает к сравнению Н1 и Н2 с целью определить, необходимо ли выставление флага или кода. В рассматриваемом здесь примере можно видеть, что влажность возрастает с Н1 до Н2 вследствие проведения процесса распыления, то есть датчик работает так, как ожидалось. В соответствии с другими вариантами, Н2 может быть такой же или практически близкой к Н1, так что система 26 управления будет устанавливать код или флаг, как описано выше при рассмотрении фиг. 3.

[61] Хотя выше были описаны типовые варианты, из этого не следует, что эти варианты отражают все возможные формы осуществления изобретения. Напротив, использованные выше термины и выражения имеют описательный, а не ограничительный характер, поэтому очевидно, что могут быть внесены различные модификации при условии сохранения сущности и объема изобретения. Кроме того, признаки, свойственные различным вариантам осуществления, можно комбинировать с целью создания дополнительных вариантов.

Предложено транспортное средство. Транспортное средство содержит воздухозабор двигателя с датчиком влажности, систему, снабженную резервуаром, соединенным по текучей среде с соплом, установленным в воздухозаборе, и контроллер. Контроллер выполнен с возможностью активации указанной системы для подачи текучей среды из сопла в воздухозабор для испарения в нем, когда двигатель выключен, и генерации кода диагностики в ответ на изменение влажности, измеренное датчиком, меньше некоторого порогового значения. Достигается диагностика датчика влажности в транспортном средстве. 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Транспортное средство, содержащее:

воздухозабор двигателя с датчиком влажности;

систему, снабженную резервуаром, соединенным по текучей среде с соплом, установленном в воздухозаборе; и

контроллер, выполненный с возможностью активации указанной системы для подачи текучей среды из сопла в воздухозабор для испарения в нем, когда двигатель выключен, и генерации кода диагностики в ответ на изменение влажности, измеренное датчиком, меньше некоторого порогового значения.

2. Транспортное средство по п. 1, дополнительно содержащее теплообменник, имеющий слив для конденсированной воды, причем слив соединен по текучей среде с впускным патрубком указанного резервуара, а теплообменник представляет собой одно из следующих устройств: испаритель системы кондиционирования воздуха, охладитель наддувочного воздуха, охладитель системы рециркуляции отработавших газов.

3. Транспортное средство по п. 1, в котором воздухозабор содержит контур рециркуляции отработавших газов (РОГ), причем датчик влажности расположен внутри контура РОГ.

4. Транспортное средство по п. 1, в котором воздухозабор содержит дроссельную заслонку, причем датчик влажности установлен ниже по потоку от дроссельной заслонки.

5. Транспортное средство по п. 1, в котором контроллер выполнен с возможностью измерения исходной влажности (Н1) перед активацией указанной системы и измерения влажности (Н2) после распыления в течение заданного периода времени после активации системы;

причем контроллер дополнительно выполнен с возможностью генерации кода диагностики в ответ на изменение влажности, являющееся разностью между Н2 и Н1, причем указанная разность меньше указанного порогового значения.

6. Транспортное средство по п. 5, в котором контроллер выполнен с возможностью проворачивания двигателя без подачи в него топлива для пропуска наружного воздуха через воздухозабор перед измерением Н1.

7. Транспортное средство по п. 1, в котором контроллер дополнительно выполнен с возможностью активации системы для подачи текучей среды из сопла в воздухозабор, когда двигатель выключен и в ответ на влажность, измеренную датчиком влажности, меньше некоторой пороговой влажности.

8. Транспортное средство по п. 1, в котором резервуар снабжен датчиком уровня текучей среды;

причем контроллер выполнен с возможностью приема сигнала, характеризующего количество текучей среды в резервуаре, от датчика уровня текучей среды, и активации системы для подачи текучей среды из сопла в воздухозабор, когда двигатель выключен, в ответ на количество текучей среды больше некоторого порогового значения.

9. Транспортное средство по п. 1, в котором резервуар снабжен сливным клапаном, соединяющим по текучей среде резервуар с наружным пространством.

10. Транспортное средство по п. 9, в котором контроллер выполнен с возможностью открытия сливного клапана для опорожнения резервуара в ответ на прием сигнала, указывающего на то, что температура наружного воздуха ниже некоторого порогового значения.

11. Транспортное средство по п. 9, в котором резервуар снабжен датчиком уровня текучей среды;

причем контроллер выполнен с возможностью, в процессе работы транспортного средства, (1) открытия сливного клапана в ответ на сигнал от датчика уровня текучей среды, указывающий на то, что количество текучей среды в резервуаре больше некоторого первого порогового значения, и (2) закрытия сливного клапана в ответ на сигнал менее некоторого второго порогового значения, причем второе пороговое значение меньше первого порогового значения.

12. Транспортное средство по п. 1, в котором система содержит одну из следующих систем: систему жидкости для очистки дизельных отработавших газов, включающую в себя указанный резервуар, и систему омывания ветрового стекла, включающую в себя указанный резервуар.

13. Транспортное средство по п. 1, в котором контроллер выполнен с возможностью генерации флага диагностики, указывающего рациональное использование датчика, в ответ на изменение влажности, измеренное датчиком, больше указанного порогового значения.

14. Транспортное средство по п. 1, в котором сопло выполнено с возможностью диспергирования текучей среды из резервуара из объемной жидкой формы в капельную форму, причем средний диаметр капель, подаваемых в резервуар, составляет менее 100 микрометров.

15. Транспортное средство по п. 1, в котором контроллер дополнительно выполнен с возможностью активации системы, когда двигатель выключен и в течение заданного периода времени по окончании ездового цикла транспортного средства.