[發(fā)明專利]節(jié)溫器診斷方法及系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)及電子控制器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910363813.X
• 申請(qǐng)日: 2019-04-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111852641B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉興敏;黃慧龍;張海林;張喜崗;趙鵬;陳琦;杜慶賀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 聯(lián)合汽車電子有限公司
• 主分類號(hào): F01P7/16
• 分類號(hào): F01P7/16;F01P11/14;F02B77/08
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅

本發(fā)明提供了一種節(jié)溫器診斷方法，對(duì)于節(jié)溫器未打開(kāi)前第二路水溫傳感器溫度上升比較明顯的車輛，即使發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上可能存在一定缺陷，在不改變現(xiàn)有熱管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和不增加硬件成本的條件下，本發(fā)明提供的診斷方法通過(guò)計(jì)算一路水溫和二路水溫的差異對(duì)節(jié)溫器進(jìn)行診斷，既提高了診斷的可靠性，也節(jié)省了更改發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)的成本和工作量，對(duì)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)適用性強(qiáng)。另外，現(xiàn)有診斷策略限制第二路水溫傳感器安裝在散熱器上，安裝不便，安裝成本高，而本發(fā)明第二路水溫傳感器只需安裝在第二冷卻管路鄰接節(jié)溫器之位置，安裝方便且成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)散熱技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種節(jié)溫器診斷方法及系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)及電子控制器。

背景技術(shù)

根據(jù)GB 18352.6—2016《輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量方法(中國(guó)第六階段)》的法規(guī)要求，對(duì)裝有節(jié)溫器的車輛，OBD(On Board Diagnostics，車載自動(dòng)診斷)系統(tǒng)應(yīng)監(jiān)測(cè)節(jié)溫器的工作狀態(tài)是否正常。節(jié)溫器是控制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液流動(dòng)路徑的閥門，通過(guò)改變冷卻液循環(huán)的范圍來(lái)調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)的散熱能力，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在合適的溫度范圍內(nèi)工作。

如圖1所示，一種雙水溫發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)包括：第一冷卻管路11、第二冷卻管路12、散熱器13和節(jié)溫器14，其中，第一冷卻管路11貫穿發(fā)動(dòng)機(jī)15，第二冷卻管路12的入水管121和出水管122分別和散熱器13的兩接口端相連，且第一冷卻管路11的出水管111和第二冷卻管路12的入水管121相連，兩者之間的連通和斷開(kāi)通過(guò)節(jié)溫器14來(lái)控制，節(jié)溫器14打開(kāi)時(shí)，兩者便會(huì)連通，節(jié)溫器14關(guān)閉時(shí)，兩者便會(huì)斷開(kāi)，另外，第一冷卻管路11的入水管112和第二冷卻管路12的出水管122連通。其工作過(guò)程為：節(jié)溫器14在發(fā)動(dòng)機(jī)15的冷卻液溫度還沒(méi)有達(dá)到暖機(jī)溫度前處在關(guān)閉狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)15的冷卻液經(jīng)水泵返回發(fā)動(dòng)機(jī)15進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)15內(nèi)小循環(huán)(通過(guò)第一冷卻管路11實(shí)現(xiàn)，如圖1中虛線箭頭所示路徑)，起到讓發(fā)動(dòng)機(jī)15快速升溫的作用；在冷卻液溫度超過(guò)一定值后節(jié)溫器14開(kāi)啟，冷卻液進(jìn)行大循環(huán)(通過(guò)第二冷卻管路12和散熱器13實(shí)現(xiàn)，如圖1中實(shí)線箭頭所示路徑)從而快速散熱。當(dāng)節(jié)溫器14有故障時(shí)(非正常開(kāi)啟或關(guān)閉不嚴(yán)泄漏)，冷卻液會(huì)泄漏到第二冷卻管路12，散熱器13的散熱作用會(huì)導(dǎo)致同等工況下冷卻液的溫度上升緩慢，特別是在低溫冷起動(dòng)和暖機(jī)階段，會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)15磨損、油耗和排放污染物的顯著增加，因此有必要對(duì)節(jié)溫器14故障進(jìn)行診斷。

目前對(duì)節(jié)溫器故障的診斷，一般有單水溫和雙水溫兩種方案。單水溫方案需要建立無(wú)故障狀態(tài)下的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度模型，通過(guò)比較模擬預(yù)期溫度變化曲線與實(shí)際傳感器水溫曲線來(lái)診斷節(jié)溫器，該方法的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需新增硬件，缺點(diǎn)是預(yù)測(cè)溫度模型值的難度大，匹配工作量大、周期長(zhǎng)、開(kāi)發(fā)成本高，故單水溫方案無(wú)法適應(yīng)于如AGS(Active GrilleShutter，主動(dòng)進(jìn)氣格柵)、EGR(Exhaust Gas Recirculation，廢氣再循環(huán))、電控水泵和智能熱管理系統(tǒng)等復(fù)雜發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)的挑戰(zhàn)，因此，目前大部分車輛選擇采用雙水溫方案來(lái)進(jìn)行節(jié)溫器診斷。

常規(guī)的雙水溫方案需要在冷卻液大循環(huán)中安裝第二路水溫傳感器(ECT2)16，利用節(jié)溫器未打開(kāi)前兩路水溫存在明顯的溫度差來(lái)進(jìn)行診斷，如圖2所示，L11和L12分別為在正常情況下第一冷卻管路11的一路水溫(簡(jiǎn)稱一路水溫)和第二冷卻管路12的二路水溫(簡(jiǎn)稱二路水溫)隨發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間T的變化曲線，L13和L14分別為在節(jié)溫器14出現(xiàn)故障的情況下一路水溫和二路水溫隨發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間T的變化曲線，因此，節(jié)溫器14未開(kāi)前第二路水溫傳感器16測(cè)量的二路水溫應(yīng)保持不變或有較小的溫升，與第一路水溫傳感器(ECT1)17測(cè)量的一路水溫存在明顯的溫度差，當(dāng)?shù)诙匪疁貍鞲衅?6測(cè)得的二路水溫達(dá)到一定值時(shí)進(jìn)行判定：若此時(shí)二路水溫高于過(guò)閾值，判定節(jié)溫器14正常；若此時(shí)一路水溫一直低于此閾值，則報(bào)出節(jié)溫器14故障。該方法雖然新增一個(gè)水溫傳感器硬件(即ECT2)，但能夠較為精確的診斷節(jié)溫器14，適用于越來(lái)越復(fù)雜的發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理系統(tǒng)，且匹配工作量小、周期短、開(kāi)發(fā)成本低，兩級(jí)水溫傳感器診斷節(jié)溫器14的方法是越來(lái)越多的整車廠的選擇。