СПОСОБЫ И СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ ДАТЧИКА ТЕМПЕРАТУРЫ ВСАСЫВАЕМОГО ВОЗДУХА ДЛЯ ГИБРИДНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
DIAGNOSTICS METHODS AND SYSTEMS OF INTAKE AIR TEMPERATURE SENSOR FOR HYBRID VEHICLE

Область техники
Настоящее изобретение относится к отслеживанию характеристик датчика температуры всасываемого воздуха.
Уровень техники
Транспортные средства могут быть сконфигурированы с датчиком температуры всасываемого воздуха для оценки температуры свежего воздуха, входящего в двигатель транспортного средства. На основе температуры всасываемого воздуха могут быть сделаны оценки массы воздуха и/или объема воздуха, которые могут затем быть использованы для управления соотношением воздух-топливо. Датчик температуры всасываемого воздуха может нуждаться в периодической диагностике, чтобы гарантировать его правильное функционирование.
Один примерный подход для диагностирования датчика температуры всасываемого воздуха показан Айвэй (Iwai) в US 7818997. В данном документе ухудшение характеристик датчика температуры всасываемого воздуха (IAT) определяется, после того как время остывания двигателя истекло, на основе величины отклонения между наименьшей температурой, оцененной посредством IAT-датчика, и температурой охлаждающей жидкости двигателя, оцененной посредством датчика температуры жидкости.
Однако, изобретатели в данном документе идентифицировали потенциальные проблемы с таким подходом. В качестве примера, в гибридных системах транспортного средства транспортное средство может эксплуатироваться без запуска двигателя внутреннего сгорания в течение продолжительных периодов времени. В частности, двигатель может не задействоваться достаточно долго, чтобы гарантировать, что достаточный объем окружающего воздуха прошел через IAT-датчик. В итоге, результаты IAT-датчика могут быть недостоверны. Кроме того, могут быть условия, когда процедура диагностики не может быть выполнена.
Сущность изобретения
В настоящей заявке раскрыт способ для гибридного транспортного средства, содержащий этап, на котором:
во время эксплуатации транспортного средства,
когда температура всасываемого воздуха, обнаруженная перед запуском двигателя, но после остывания двигателя, не согласуется с температурой двигателя, снижают порог скорости транспортного средства, при котором разрешено автоматическое отключение двигателя, с первой, более высокой скорости до второй, более низкой скорости.
В дополнительном аспекте снижение порога скорости транспортного средства включает в себя этапы, на которых
автоматически отключают двигатель, когда скорость транспортного средства падает ниже второй, более низкой скорости, когда обнаруженная температура всасываемого воздуха не согласуется с температурой двигателя; и
автоматически отключают двигатель, когда скорость транспортного средства падает ниже первой, более высокой скорости, когда обнаруженная температура всасываемого воздуха согласуется с температурой двигателя.
В другом дополнительном аспекте автоматическое отключение двигателя включает в себя этап, на котором продолжают эксплуатировать транспортное средство, используя электромотор.
В еще одном дополнительном аспекте температура двигателя включает в себя температуру охлаждающей жидкости двигателя, и при этом рассогласование температуры всасываемого воздуха с температурой двигателя включает в себя абсолютную разность между обнаруженной температурой всасываемого воздуха и температурой охлаждающей жидкости двигателя, которая выше, чем пороговая разность.
Еще один дополнительный аспект содержит этапы, на которых повторно обнаруживают температуру всасываемого воздуха, после того как выбранные рабочие условия транспортного средства удовлетворены после запуска двигателя, и указывают ухудшение характеристик датчика температуры всасываемого воздуха на основе повторно обнаруженной температуры всасываемого воздуха относительно температуры двигателя.
В еще одном дополнительном аспекте выбранные рабочие условия транспортного средства включают в себя каждое из следующего: эксплуатацию транспортного средства выше второй скорости транспортного средства в течение интервала времени, уровень массового расхода всасываемого воздуха выше порогового уровня в течение интервала времени, и продолжительное событие отпускания педали акселератора не возникает в течение интервала времени.
Еще один дополнительный аспект содержит этапы, на которых
если повторно обнаруженная температура всасываемого воздуха согласуется с температурой двигателя, указывают отсутствие ухудшения характеристик датчика температуры всасываемого воздуха; и
если повторно обнаруженная температура всасываемого воздуха не согласуется с температурой двигателя, указывают ухудшение характеристик датчика температуры всасываемого воздуха.
В еще одном дополнительном аспекте согласование повторно обнаруженной температуры всасываемого воздуха с температурой двигателя включает в себя то, что абсолютная разность между повторно обнаруженной температурой всасываемого воздуха и температурой двигателя ниже, чем пороговая разность, и при этом рассогласование повторно обнаруженной температуры всасываемого воздуха с температурой двигателя включает в себя то, что абсолютная разность между повторно обнаруженной температурой всасываемого воздуха и температурой двигателя выше, чем пороговая разность.
Еще один дополнительный аспект содержит этап, на котором, в ответ на указание отсутствия ухудшения характеристик датчика температуры всасываемого воздуха, переустанавливают порог скорости транспортного средства, при котором разрешено автоматическое отключение двигателя, со второй, более низкой скорости на первую, более высокую скорость.
В настоящей заявке раскрыт другой способ для гибридного транспортного средства, содержащий этапы, на которых:
во время эксплуатации транспортного средства, когда первая температура всасываемого воздуха, обнаруженная перед запуском двигателя, но после остывания двигателя, не согласуется с температурой двигателя,
обнаруживают вторую температуру всасываемого воздуха, после того как выбранные рабочие условия транспортного средства удовлетворены; и
указывают ухудшение характеристик датчика температуры всасываемого воздуха на основе рассогласования второй температуры всасываемого воздуха с температурой двигателя.
В дополнительном аспекте выбранные рабочие условия транспортного средства включают в себя каждое из следующего: эксплуатацию транспортного средства выше пороговой скорости транспортного средства в течение порогового интервала времени, уровень массового расхода всасываемого воздуха выше порогового уровня в течение порогового интервала времени, и продолжительное событие отпускания педали акселератора не происходит в течение порогового интервала времени.
В другом дополнительном аспекте рассогласование первой или второй температуры всасываемого воздуха с температурой двигателя включает в себя то, что абсолютная разность между температурой двигателя и первой или второй температурой всасываемого воздуха больше, чем пороговая разность.
Еще один дополнительный аспект содержит этапы, на которых:
в ответ на согласование первой температуры всасываемого воздуха с температурой двигателя автоматически отключают двигатель, когда скорость транспортного средства падает ниже первой, более высокой скорости; и
в ответ на рассогласование первой температуры всасываемого воздуха с температурой двигателя автоматически отключают двигатель, когда скорость транспортного средства падает ниже второй, более низкой скорости.
Еще один дополнительный аспект содержит этап, на котором, в ответ на согласование второй температуры всасываемого воздуха с температурой двигателя, переустанавливают автоматическое отключение двигателя в состояние, когда скорость транспортного средства падает ниже первой скорости.
В еще одном дополнительном аспекте указание ухудшения характеристик датчика температуры всасываемого воздуха включает в себя этап, на котором задают диагностический код.
В настоящей заявке раскрыта система гибридного транспортного средства, содержащая:
двигатель, включающий в себя первый датчик температуры для оценки температуры всасываемого воздуха и второй датчик температуры для оценки температуры двигателя;
электромотор;
аккумуляторную батарею; и
контроллер с машиночитаемыми инструкциями для:
автоматического отключения двигателя в ответ на то, что скорость транспортного средства ниже первого, более высокого порога, отвечающего согласованию между температурой воздуха и температурой двигателя, обнаруженными перед первым запуском транспортного средства следом за остыванием; и
автоматически отключают двигатель в ответ на то, что скорость транспортного средства ниже второго, более низкого порога, отвечающего рассогласованию между температурой воздуха и температурой двигателя, обнаруженными перед вторым запуском транспортного средства следом за остыванием.
В дополнительном аспекте остывание до первого запуска транспортного средства и остывание до второго запуска транспортного средства является интервалом времени, в течение которого двигатель охладился до окружающей температуры.
В другом дополнительном аспекте согласование между температурой воздуха и температурой двигателя включает в себя то, что абсолютная разность между температурой воздуха и температурой двигателя меньше, чем порог, и при этом рассогласование между температурой воздуха и температурой двигателя включает в себя то, что абсолютная разность между температурой воздуха и температурой двигателя больше, чем порог.
В еще одном дополнительном аспекте контроллер включает в себя дополнительные инструкции для:
в ответ на рассогласование между температурой воздуха и температурой двигателя перед вторым запуском транспортного средства, повторного обнаружения температуры воздуха, после того как выбранные рабочие условия транспортного средства удовлетворены, и указания ухудшения характеристик первого датчика температуры на основе рассогласования между повторно обнаруженной температурой воздуха и температурой двигателя.
В еще одном дополнительном аспекте выбранные рабочие условия транспортного средства включают в себя каждое из следующего: эксплуатацию транспортного средства выше пороговой скорости транспортного средства в течение порогового интервала времени, уровень массового расхода всасываемого воздуха выше порогового уровня в течение порогового интервала времени, и продолжительное событие отпускания педали акселератора не происходит в течение порогового интервала времени.
В одном примере, некоторые из вышеописанных проблем могут быть, по меньшей мере, частично устранены посредством способа для гибридного транспортного средства, содержащего, во время эксплуатации транспортного средства, когда температура всасываемого воздуха, обнаруженная перед запуском двигателя, но после остывания двигателя, не согласуется с температурой двигателя, снижение порога скорости транспортного средства, при котором разрешено автоматическое отключение двигателя, с первой, более высокой скорости до второй, более низкой скорости. Таким образом, работа двигателя может быть продлена, чтобы позволять достаточному объему окружающего воздуха протекать через IAT-датчик.
Например, следом за событием включения транспортного средства в гибридном транспортном средстве, при этом двигатель достаточно остыл, температура всасываемого воздуха (IAT), оцененная посредством датчика температуры всасываемого воздуха, может быть сравнена с температурой охлаждающей жидкости двигателя (ECT), оцененной посредством датчика температуры охлаждающей жидкости двигателя, перед тем как двигатель запускается. Если оцененные температуры согласованы (например, отличаются менее, чем на пороговую величину), то может быть определено отсутствие ухудшения характеристик IAT-датчика. Однако, если температуры не согласованы (например, отличаются более, чем на пороговую величину), то может быть вероятным ухудшение характеристик IAT-датчика. Чтобы подтверждать это, температуры могут быть повторно оценены после продолжительности работы двигателя, которая гарантирует, что достаточный объем воздуха протек через IAT-датчик. В частности, порог скорости транспортного средства, при котором двигатель автоматически выключается, может быть снижен. По существу, это продлевает продолжительность эксплуатации гибридного транспортного средства с работающим двигателем.
Температуры могут быть повторно оценены после продолжительности работы двигателя, в то время как скорость транспортного средства выше порога, тогда как уровень массового расхода воздуха выше порогового, и без продолжительных событий отпускания педали акселератора. По существу, выбранные условия отражают рабочие условия, которые достовернее гарантируют то, что достаточный объем окружающего воздуха прошел через IAT-датчик. Если повторно оцененные температуры продолжают расходиться, тогда может быть подтверждено ухудшение характеристик IAT-датчика. Иначе, если температуры согласуются при повторной оценке, определяется отсутствие ухудшения характеристик датчика, и порог скорости транспортного средства может быть переустановлен.
Таким образом, ухудшение характеристик IAT-датчика может быть более достоверно подтверждено в гибридном транспортном средстве. В частности, посредством проверки того, что достаточная масса свежего воздуха прошла через датчик, целостность процедуры диагностики улучшается. Посредством задержки автоматических выключений двигателя до более низких скоростей транспортного средства, в ответ на первоначальное рассогласование температур, диагностическая процедура может быстро выполняться с уменьшенным влиянием на временные интервалы включения двигателя. Посредством достоверной и быстрой диагностики IAT-датчика эксплуатационные характеристики транспортного средства улучшаются.
Следует понимать, что вышеописанная сущность представлена, чтобы вводить в упрощенной форме выбор концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Она не предназначена, чтобы идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета изучения, рамки которого определены уникально посредством формулы изобретения, которая следует за подробным описанием. Кроме того, заявленный предмет изобретения не ограничен реализациями, которые разрешают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части данного раскрытия сущности.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 иллюстрирует примерную систему гибридного транспортного средства.
Фиг. 2 иллюстрирует примерный двигатель внутреннего сгорания.
Фиг. 3 иллюстрирует высокоуровневую блок-схему последовательности операций диагностики датчика температуры всасываемого воздуха системы транспортного средства на фиг. 1.
Фиг. 4 иллюстрирует высокоуровневую блок-схему последовательности операций для повторной оценки температуры всасываемого воздуха следом за первоначальным рассогласованием между оцененной температурой всасываемого воздуха и температурой охлаждающей жидкости двигателя.
Фиг. 5A-B иллюстрируют примерные регулировки порога скорости транспортного средства и диагностику датчика температуры всасываемого воздуха.
Подробное описание изобретения
Последующее описание относится к системам и способам для диагностики датчика температуры всасываемого воздуха (IAT), используемого в гибридном транспортном средстве, таком как система гибридного электрического транспортного средства (HEV) на фиг. 1-2. В ответ на первоначальное рассогласование между оцененной температурой всасываемого воздуха и температурой охлаждающей жидкости двигателя температура всасываемого воздуха может быть повторно оценена, после того как выбранные условия удовлетворены. Контроллер двигателя может быть сконфигурирован, чтобы выполнять управляющую процедуру, такую как процедура на фиг. 3, чтобы снижать порог скорости транспортного средства, при котором разрешено автоматическое отключение двигателя, в ответ на первоначальное рассогласование. Контроллер может быть дополнительно сконфигурирован, чтобы повторно оценивать температуры при гарантии того, что достаточный объем окружающего воздуха прошел через датчик, как показано на фиг. 4. На основе рассогласований между температурой охлаждающей жидкости двигателя и проверяемой температурой всасываемого воздуха может быть указано ухудшение характеристик IAT-датчика. Если рассогласования не найдены после повторной оценки, датчик может быть определен как функциональный, и порог скорости транспортного средства может быть повторно откорректирован до первоначальной настройки. Примерные регулировки порога скорости транспортного средства и диагностика IAT-датчика показаны на фиг. 5A-B. Таким образом, датчик температуры всасываемого воздуха может быть надежно диагностирован в транспортном средстве с минимальным вторжением в эксплуатацию транспортного средства.
Фиг. 1 изображает гибридную силовую установку 100 для транспортного средства. В изображенном варианте осуществления транспортное средство является гибридным электрическим транспортным средством (HEV). Гибридная силовая установка 100 включает в себя двигатель 10 внутреннего сгорания. Двигатель 10 соединен с трансмиссией 44. Трансмиссия 44 может быть механической трансмиссией, автоматической трансмиссией или их комбинациями. Трансмиссия 44 может включать в себя коробку передач (не показана), имеющую множество передач. Дополнительно, в конструкцию могут быть включены различные дополнительные компоненты, такие как преобразователь крутящего момента, механизм конечной передачи и т.д. Трансмиссия 44 показана соединенной с ведущими колесами 52, которые могут контактировать с поверхностью дороги.
Трансмиссия 44 может альтернативно приводиться в действие электромотором 50. В изображенном варианте осуществления электромотор является питаемым посредством аккумуляторной батареи электромотором, при этом электромотор 50 питается энергией, накопленной в аккумуляторной батарее 46. Другие устройства накопления энергии, которые могут быть использованы, чтобы питать электромотор 50, включают в себя конденсатор, маховик, емкость высокого давления и т.д. Устройство преобразования энергии, здесь инвертор 48, может быть сконфигурировано, чтобы преобразовывать постоянный ток (DC), выводимый из аккумуляторной батареи 46, в переменный ток (AC), выводимый для использования электромотором 50. Электромотор 50 может также быть задействован в рекуперативном режиме, т.е. как генератор, чтобы поглощать энергию от движения транспортного средства и/или двигателя и преобразовывать поглощенную энергию в форму энергии, подходящую для накопления в аккумуляторной батарее 46. Кроме того, электромотор 50 может быть задействован как мотор или генератор, когда требуется, чтобы увеличивать или поглощать крутящий момент во время перехода двигателя 10 между различными режимами сгорания (например, во время переходов между режимом искрового зажигания и режимом воспламенения от сжатия).
Двигатель 10 может запускаться с помощью системы 54 запуска двигателя, включающей в себя стартерный электромотор. В одном примере стартерный электромотор, соединенный с двигателем, может задействоваться с помощью аккумуляторной батареи, при этом стартерный электромотор приводится в действие энергией от аккумуляторной батареи 46. В другом примере стартер может быть приводным электромотором силовой установки, такой как гибридная силовая установка, соединенная с двигателем посредством соединительного устройства. Соединительное устройство может включать в себя трансмиссию, одну или более передач и/или любое другое подходящее соединительное устройство. Стартер может быть сконфигурирован, чтобы поддерживать перезапуск двигателя при скорости, равной или более низкой, чем предварительно определенная, близкая к нулю пороговая скорость (например, ниже 50 или 100 об./мин.). Другими словами, задействуя стартерный электромотор системы 54 запуска, двигатель 10 может быть раскручен.
Гибридная силовая установка 100 может быть задействована в различных вариантах реализации, включающих в себя полностью гибридную систему, в которой транспортное средство приводится в движение только двигателем, только электромотором или комбинацией обоих. Альтернативно, также могут быть применены вспомогательные или мягкие гибридные варианты осуществления, в которых двигатель является основным источником крутящего момента, а электромотор выборочно добавляет крутящий момент во время особых условий, например, во время события нажатия на педаль акселератора. Соответственно, гибридная силовая установка 100 может быть задействована в различных режимах работы. Например, во время режима "работающего двигателя", двигатель 10 может быть задействован и использоваться в качестве основного источника крутящего момента для ведущих колес 52. Во время режима "работающего двигателя" топливо может подаваться к двигателю 10 из топливной системы 20, включающей в себя топливный бак. Топливный бак может хранить множество видов топлива, такое как бензин, или смешанные виды топлива, такое как топливо с диапазоном концентраций спирта (например, этанола), включающих в себя E10, E85 и т.д., и их комбинации. В другом примере, во время режима "выключенного двигателя" (или только электрического), может быть задействован электромотор 50, чтобы снабжать энергией колеса. Режим "выключенного двигателя" может применяться во время торможения, низких скоростей, во время остановки на светофорах и т.д. В еще одном примере, во время "вспомогательного" режима, альтернативный источник крутящего момента может добавляться и действовать совместно с крутящим моментом, обеспечиваемым посредством двигателя 10.
Каждый из двигателя 10 и электромотора 50 может также использоваться, чтобы прикладывать тормозной момент к колесам 52, чтобы уменьшать скорость транспортного средства. Т.е. скорость транспортного средства может быть уменьшена с помощью тормозного момента двигателя и/или рекуперативного тормозного момента. Когда используется в данном документе, рекуперативный тормозной момент соответствует отрицательному крутящему моменту, который прикладывается электромотором к колесам транспортного средства через привод на ведущие колеса транспортного средства (например, трансмиссию, преобразователь крутящего момента и т.д.). В частности, чрезмерная кинетическая энергия, соответствующая чрезмерной скорости транспортного средства (т.е. разность между оцененной скоростью транспортного средства и желаемой скоростью транспортного средства), преобразуется и сохраняется как электрическая энергия в аккумуляторной батарее, соединенной с электромотором. Для сравнения, тормозной момент двигателя (в данном документе также называемый компрессионным тормозным моментом) является отрицательным крутящим моментом, прикладываемым двигателем к колесам транспортного средства через привод на ведущие колеса. В частности, избыточная кинетическая энергия, соответствующая избыточной скорости транспортного средства, удаляется от движущих колес и используется, чтобы сохранять вращение двигателя и сжимать воздух в цилиндрах двигателя, после того как подача топлива в двигатель была прекращена (в ответ на предшествующее событие снятия ноги с педали акселератора).
Гибридная силовая установка 100 может дополнительно включать в себя систему 14 управления. Система 14 управления показана принимающей информацию от множества датчиков 16 (различные примеры которых описаны в данном документе) и отправляющую управляющие сигналы множеству актуаторов 81 (различные примеры которых описаны в данном документе и на фиг. 2). В качестве одного примера, датчики 16 могут включать в себя различные датчики давления и температуры, датчик уровня топлива, различные датчики отработавшего газа и т.д. Система управления может также отправлять управляющие сигналы актуаторам 81 на основе входных данных, принятых от водителя транспортного средства. Различные актуаторы могут включать в себя, например, коробку передач трансмиссии (не показана), топливные инжекторы цилиндров (не показаны), дроссель для впуска воздуха, соединенный с впускным коллектором двигателя (не показан), и т.д. Система 14 управления может включать в себя контроллер 12. Контроллер может принимать входные данные от различных датчиков или кнопок, обрабатывать входные данные и запускать актуаторы в ответ на обработанные входные данные на основе инструкции или кода, запрограммированного в нем, соответствующего одной или более процедурам. Примерные управляющие процедуры описаны в данном документе относительно фиг. 3-4.
Фиг. 2 изображает примерный вариант осуществления камеры сгорания или цилиндра двигателя 10 (на фиг. 1). Двигатель 10 может принимать параметры управления от системы управления, включающей в себя контроллер 12, и входные данные от водителя 130 транспортного средства через устройство 132 ввода. В этом примере устройство 132 ввода включает в себя педаль акселератора и датчик 134 положения педали для формирования пропорционального сигнала PP положения педали. Цилиндр (в данном документе также "камера сгорания") 30 двигателя 10 может включать в себя стенки 136 камеры сгорания с поршнем 138, расположенным в нем. Поршень 138 может быть соединен с коленчатым валом 140, так что возвратно-поступательное движение поршня переводится во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал 140 может быть соединен, по меньшей мере, с одним ведущим колесом пассажирского транспортного средства через систему трансмиссии. Дополнительно, стартерный электромотор (фиг. 1) может быть соединен с коленчатым валом 140 через маховик, чтобы позволять операцию запуска двигателя 10.
Цилиндр 30 может принимать всасываемый воздух через последовательность каналов 142, 144 и 146 для всасываемого воздуха. Канал 146 для всасываемого воздуха может сообщаться с другими цилиндрами двигателя 10 в дополнение к цилиндру 30. В некоторых вариантах осуществления один или более впускных каналов могут включать в себя устройство наддува, такое как турбонагнетатель или механический нагнетатель. Например, фиг. 2 показывает двигатель 10, сконфигурированный с турбонагнетателем, включающим в себя компрессор 174, размещенный между впускными каналами 142 и 144, и турбину 176, работающую на выхлопных газах, размещенную вдоль выхлопного канала 148. Компрессор 174 может, по меньшей мере, частично снабжаться энергией посредством турбины 176, работающей на выхлопных газах, через вал 180, где устройство наддува сконфигурировано как турбонагнетатель. Однако, в других примерах, например, где двигатель 10 снабжен механическим нагнетателем, турбина 176, работающая на выхлопных газах, может необязательно быть опущена, при этом компрессор 174 может снабжаться энергией посредством механического входного воздействия от электромотора или двигателя. Дроссель 20, включающий в себя дроссельную заслонку 164, может быть предусмотрен во впускном канале двигателя для изменения скорости потока и/или давления всасываемого воздуха, предоставляемого к цилиндрам двигателя. Например, дроссель 20 может быть расположен ниже по потоку от компрессора 174, как показано на фиг. 2, или альтернативно может быть расположен выше по потоку от компрессора 174.
Температура всасываемого воздуха (IAT) может быть оценена посредством датчика 125 температуры всасываемого воздуха. В частности, датчик 125 температуры всасываемого воздуха может оценивать температуру всасываемого воздуха, протекающего в цилиндр 30 через впускной канал 142. По существу, IAT-датчик 125 может нуждаться в периодической диагностике. Например, следом за приемом запроса запуска транспортного средства от водителя транспортного средства (например, в транспортном средстве на фиг. 1) контроллер может проверять, что достаточное время остывания двигателя прошло, при этом двигатель может вернуться к окружающей температуре. В частности, контроллер может подтверждать, что транспортное средство было выключено и не двигалось (например, припарковано) с двигателем, неработающим в течение выбранной продолжительности остывания двигателя (например, в течение 6 часов). Позволяя двигателю остывать в течение выбранной продолжительности остывания, двигателю может быть позволено охлаждаться, и температуре двигателя может быть дано время, чтобы стабилизироваться до окружающей температуры. Затем, перед запуском двигателя и работой транспортного средства, температура всасываемого воздуха (IAT), оцененная посредством IAT-датчика 125, может быть сравнена с температурой охлаждающей жидкости двигателя (ECT), оцененной посредством датчика 116 температуры охлаждающей жидкости двигателя. ECT-датчик 116 может быть соединен с охлаждающим трубопроводом 118 и может оценивать температуру охлаждающей жидкости, протекающей в охлаждающем трубопроводе.
По существу, следом за достаточным временем остывания двигателя, прежде чем двигатель запускается, предполагается, что оцененная IAT и оцененная ECT должны, по существу, совпадать (например, разность менее порога). Однако, гибридные транспортные средства могут эксплуатироваться в течение продолжительных интервалов времени с помощью только электромотора. Уменьшенное время работы двигателя означает уменьшенное воздействие на IAT-датчик 125 окружающим всасываемым воздухом. В результате, IAT-показание при запуске двигателя может не совпадать с ECT (например, может отличаться более, чем на порог), даже если характеристики IAT-датчика не ухудшились. Как разъяснено в данном документе со ссылкой на фиг. 3-4, в ответ на первоначальное рассогласование между оцененными показаниями температуры IAT и ECT порог скорости транспортного средства, ниже которого двигатель автоматически отключается, может быть снижен, чтобы продлевать время работы двигателя. IAT может затем быть повторно оценена, после того как транспортное средство эксплуатировалось выше пороговой скорости в течение порогового интервала времени, после того как уровень массового расхода всасываемого воздуха оставался выше порогового уровня в течение порогового интервала времени, и в то время как продолжительных снижений нагрузки не происходило. Если после повторной оценки проверяемая оценка IAT продолжает не совпадать с оцененной ECT, ухудшение характеристик IAT-датчика может быть подтверждено. По существу, характеристики IAT-датчика могут ухудшаться, например, вследствие изнашивания, срока службы или электрического отказа (например, разрыва цепи или короткого замыкания). Если после повторной оценки проверяемая оценка IAT согласуется с оцененной ECT, может быть подтверждено отсутствие ухудшения характеристик IAT-датчика, и порог скорости транспортного средства для автоматического отключения двигателя может быть переустановлен до более высокого значения скорости.
Выпускной канал 148 может принимать выхлопные газы из других цилиндров двигателя 10 в дополнение к цилиндру 30. Датчик 128 выхлопных газов показан соединенным с выпускным каналом 148 выше по потоку от устройства 178 управления выбросами. Датчик 128 может быть выбран среди различных подходящих датчиков для предоставления указания соотношения воздух/топливо в выхлопном газе, таких как линейный кислородный датчик или UEGO (универсальный или широкодиапазонный датчик содержания кислорода в выхлопном газе), кислородный датчик с двумя устойчивыми состояниями или EGO (который изображен), HEGO (нагреваемый EGO), NOx, HC или CO-датчик, например. Устройство 178 управления выбросами может быть трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором (TWC), NOx-фильтром, различными другими устройствами управления выбросами или их комбинацией.
Температура выхлопа может быть оценена посредством одного или более температурных датчиков (не показаны), расположенных в выхлопном канале 148. Альтернативно, температура выхлопа может быть предположена на основе рабочих условий двигателя, таких как скорость, нагрузка, соотношение воздух-топливо (AFR), запаздывание зажигания и т.д. Дополнительно, температура выхлопа может быть вычислена посредством одного или более датчиков 128 выхлопного газа. Может быть понятно, что температура выхлопного газа может альтернативно быть оценена посредством любой комбинации способов оценки температуры, перечисленных в данном документе.
Каждый цилиндр двигателя 10 может включать в себя один или более впускных клапанов и один или более выпускных клапанов. Например, цилиндр 30 показан включающим в себя, по меньшей мере, один впускной тарельчатый клапан 150 и, по меньшей мере, один выпускной тарельчатый клапан 156, расположенные в верхней части цилиндра 30. В некоторых вариантах осуществления каждый цилиндр двигателя 10, включая цилиндр 30, может включать в себя, по меньшей мере, два впускных тарельчатых клапана и, по меньшей мере, два выпускных тарельчатых клапана, расположенных в верхней части цилиндра.
Впускной клапан 150 может управляться контроллером 12 посредством срабатывания кулачка через систему 151 срабатывания кулачка. Аналогично, выпускной клапан 156 может управляться контроллером 12 через систему 153 срабатывания кулачка. Системы 151 и 153 срабатывания кулачка, каждая, могут включать в себя один или более кулачков и могут использовать одно или более из переключения профиля кулачка (CPS), переменного момента срабатывания кулачка (VCT), регулируемых фаз газораспределения (VVT) и/или переменного хода клапана (VVL), которые могут задействоваться контроллером 12, чтобы изменять работу клапана. Положение впускного клапана 150 и выпускного клапана 156 может быть определено посредством датчиков 155 и 157 положения клапана, соответственно. В альтернативных вариантах осуществления впускной и/или выпускной клапан может управляться посредством электрического привода клапана. Например, цилиндр 30 может альтернативно включать в себя впускной клапан, управляемый через электрический привод клапана, и выпускной клапан, управляемый посредством срабатывания кулачка, включающего в себя CPS и/или VCT-системы. В еще одних вариантах осуществления впускные и выпускные клапаны могут управляться общим приводом клапана или системой срабатывания или приводом с регулируемыми фазами газораспределения или системой срабатывания.
Цилиндр 30 может иметь степень сжатия, которая является соотношением объемов, когда поршень 138 находится в нижней мертвой точке и в верхней мертвой точке. Обычно, степень сжатия находится в диапазоне от 9:1 до 10:1. Однако, в некоторых примерах, где используются различные виды топлива, степень сжатия может быть увеличена. Это может происходить, например, когда используются более высокооктановые виды топлива или виды топлива с более высокой скрытой теплотой парообразования. Степень сжатия может также увеличиваться, если используется непосредственный впрыск, вследствие его влияния на работу двигателя с детонацией.
В некоторых вариантах осуществления каждый цилиндр двигателя 10 может включать в себя свечу 192 зажигания для инициирования воспламенения. Система 190 зажигания может предоставлять искру зажигания в камеру 30 сгорания через свечу 192 зажигания в ответ на сигнал SA опережения зажигания от контроллера 12 в выбранных рабочих режимах. Однако, в некоторых вариантах осуществления, свеча 192 зажигания может быть исключена, например, когда двигатель 10 может инициировать воспламенение посредством самовозгорания или впрыска топлива, как может быть в случае с некоторыми дизельными двигателями.
В некоторых вариантах осуществления каждый цилиндр двигателя 10 может быть сконфигурирован с одним или более инжекторами для предоставления в него жидкости, пресекающей детонацию или преждевременное воспламенение. В некоторых вариантах осуществления жидкость может быть топливом, при этом инжектор также называется топливным инжектором. В качестве неограничивающего примера, цилиндр 30 показан включающим в себя один топливный инжектор 166. Топливный инжектор 166 показан соединенным непосредственно с цилиндром 30 для впрыска топлива непосредственно в него в пропорции к ширине импульса сигнала FPW, принятого от контроллера 12 через электронный формирователь 168. Таким образом, топливный инжектор 166 обеспечивает то, что известно как прямой впрыск (далее в данном документе также называемый "DI") топлива в цилиндр 30 сгорания. В то время как фиг. 2 показывает инжектор 166 как боковой инжектор, он может также быть расположен сверху от поршня, например, рядом с положением свечи 192 зажигания. Такое положение может улучшать смешивание и воспламенение при работе двигателя с топливом на основе спирта вследствие более низкой летучести некоторых видов топлива на основе спирта. Альтернативно, инжектор может быть расположен вверху и рядом с впускным клапаном, чтобы улучшать смешивание.
Топливо может доставляться к топливному инжектору 166 из топливной системы 20 с высоким давлением, включающей в себя топливные баки, топливные насосы и топливную рампу. Альтернативно, топливо может доставляться посредством одноступенчатого топливного насоса при более низком давлении, в таком случае момент прямого впрыска топлива может быть более ограничен во время такта сжатия, чем если бы использовалась топливная система высокого давления. Дополнительно, в то время как не показано, топливные баки могут иметь датчик давления, предоставляющий сигнал контроллеру 12. Будет понятно, что в альтернативном варианте осуществления инжектор 166 может быть инжектором распределительного впрыска, предоставляющим топливо во впускной канал выше по потоку от цилиндра 30.
Как описано выше, фиг. 2 показывает только один цилиндр многоцилиндрового двигателя. По существу, каждый цилиндр может аналогично включать в себя свой собственный набор из впускных/выпускных клапанов, топливного инжектора(ов), свечи зажигания и т.д.
Топливные баки в топливной системе 20 могут хранить топливо с различными характеристиками, имеющими различные составы. Эти различия могут включать в себя различное содержание спирта, различное октановое число, различную теплоту парообразования, различные топливные смеси и/или их комбинации и т.д. В одном примере топливо с различным содержанием спирта может включать в себя одно топливо, являющееся бензином, и другое, являющееся этанолом или метанолом. В другом примере двигатель может использовать бензин в качестве первого вещества и спиртосодержащую топливную смесь, такую как E85 (которая имеет приблизительно 85% этанола и 15% бензина) или M85 (которая имеет приблизительно 85% метанола и 15% бензина) в качестве второго вещества. Другие спиртосодержащие топливные смеси могут быть смесью спирта и воды, смесью спирта, воды и бензина и т.д.
Контроллер 12 показан на фиг. 2 как микрокомпьютер, включающий в себя микропроцессор 106, порты 108 ввода/вывода, электронный носитель хранения для исполняемых процедур и калибровочных значений, показанный как микросхема 110 постоянного запоминающего устройства в этом отдельном примере, оперативное запоминающее устройство 112, энергонезависимую память 114 и шину данных. Контроллер 12 может принимать различные сигналы от датчиков, соединенных с двигателем 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждались ранее, включающим в себя показатель массового расхода всасываемого воздуха (MAF) от датчика 122 массового расхода воздуха; температуру всасываемого воздуха (IAT) от датчика 125 температуры всасываемого воздуха; температуру охлаждающей жидкости двигателя (ECT) от датчика 116 температуры, соединенного с охлаждающим трубопроводом 118; профиль сигнала срабатывания зажигания (PIP) от датчика 120 на эффекте Холла (или другого типа), соединенного с коленчатым валом 140; положение дроссельного клапана (TP) от датчика положения дроссельного клапана; сигнал абсолютного давления в коллекторе (MAP) от датчика 124, AFR цилиндра от EGO-датчика 128 и ненормальное сгорание от датчика детонации. Сигнал скорости вращения двигателя, RPM, может быть сформирован контроллером 12 из сигнала PIP. Сигнал MAP давления в коллекторе от датчика давления в коллекторе может быть использован, чтобы предоставлять индикацию вакуума, или давления, во впускном коллекторе.
Постоянное запоминающее устройство 110 на носителе хранения может быть запрограммировано с помощью машиночитаемых данных, представляющих инструкции, исполняемые процессором 106 для выполнения способов, описанных ниже, а также других вариантов, которые предполагаются, но конкретно не перечислены.
Таким образом, система на фиг. 1-2 допускает способ диагностики датчика температуры всасываемого воздуха в гибридном транспортном средстве, в котором, во время эксплуатации транспортного средства, когда температура всасываемого воздуха, определенная перед запуском двигателя, но после остывания двигателя, не согласуется с температурой двигателя, порог скорости транспортного средства, при котором разрешено автоматическое отключение двигателя, понижается от первой, более высокой скорости до второй, более низкой скорости. Система дополнительно допускает повторное определение температуры всасываемого воздуха, после того как выбранные рабочие условия транспортного средства удовлетворены, так что ухудшение характеристик датчика температуры всасываемого воздуха может быть указано на основе повторно определенной температуры всасываемого воздуха относительно температуры двигателя.
Обращаясь теперь к фиг. 3, показана примерная процедура 300 диагностики датчика температуры всасываемого воздуха в гибридном транспортном средстве в начальный момент эксплуатации транспортного средства. Процедура позволяет продлевать работу двигателя в ответ на первоначальное рассогласование между оцененными температурами двигателя и воздуха, так что достаточный объем окружающего воздуха может протекать через IAT-датчик. Ухудшение характеристик датчика может затем быть определено на основе повторно оцененных выходных данных IAT-датчика.
На этапе 302 запуск транспортного средства может быть подтвержден. Это может включать в себя, например, подтверждение того, что запрос запуска транспортного средства был принят от водителя. Водитель может указывать желание запустить транспортное средство, вставляя ключ в гнездо зажигания (в данном документе также называется событием включения) или нажимая кнопку запуска/остановки двигателя, например. Если запуск транспортного средства не подтвержден, процедура может заканчиваться.
При подтверждении запуска транспортного средства, на этапе 304, процедура включает в себя оценку и/или измерение рабочих условий транспортного средства. Они могут включать в себя, например, окружающие условия (температуру, давление, влажность и т.д.), состояние заряда аккумуляторной батареи, положение педали, требуемый водителем крутящий момент, запросы нагрева/охлаждения салона, уровень воздуха в компрессоре кондиционера воздуха, температуру двигателя, температуру коллектора, давление в коллекторе, поток воздуха в коллекторе и т.д. По существу, рабочие условия транспортного средства могут быть оценены перед запуском двигателя.
На этапе 306 условия остывания двигателя могут быть подтверждены. Это может включать в себя подтверждение того, что двигатель выключен, и транспортное средство также выключено и не двигается. Например, транспортное средство может быть припарковано с выключенным двигателем. Кроме того, может быть подтверждено, что транспортное средство и двигатель выключены в течение выбранного интервала времени (например, в течение 6 часов), что позволяет двигателю охладиться и стабилизировать температуру двигателя до окружающей температуры.
На этапе 308 обнаруженная температура всасываемого воздуха может быть сравнена с оцененной температурой двигателя, прежде чем двигатель запускается, и может быть определено, согласуются ли они. В одном примере температура двигателя может быть основана на температуре охлаждающей жидкости двигателя, оцененной датчиком температуры охлаждающей жидкости двигателя (таким как ECT-датчик 116 на фиг. 2). Аналогично, температура всасываемого воздуха может быть оценена посредством датчика температуры всасываемого воздуха (такого как IAT-датчик 125 на фиг. 2). Когда используется в данном документе, рассогласование температуры всасываемого воздуха с температурой двигателя может включать в себя абсолютную разность между обнаруженной температурой всасываемого воздуха (IAT) и температурой охлаждающей жидкости двигателя (ECT), которая выше, чем пороговая разность.
Если температура всасываемого воздуха, обнаруженная перед запуском двигателя, но после остывания двигателя, согласуется с температурой двигателя, тогда на этапе 310 может быть определено, что характеристики датчика температуры всасываемого воздуха не ухудшились. На этапе 311 двигатель может быть запущен, если требуется, чтобы эксплуатировать транспортное средство. На этапе 312, в ответ на указание отсутствия ухудшения характеристик датчика температуры всасываемого воздуха, порог скорости транспортного средства, при котором разрешено автоматическое отключение двигателя, может быть сохранен на первой, более высокой скорости транспортного средства (например, 62 миль/ч). По существу, порог скорости является одним из множества рабочих параметров транспортного средства, которые оцениваются контроллером транспортного средства при принятии решения, отключать ли автоматически двигатель, как разъяснено ниже.
На этапе 314 может быть определено, удовлетворены ли условия автоматического отключения двигателя. Условия автоматического отключения могут включать в себя, например, то, что состояние заряда аккумуляторной батареи системы (SOC) выше порога (например, SOC аккумуляторной батареи выше 30%), указывающее, что аккумуляторная батарея достаточно заряжена. Условия могут дополнительно включать в себя то, что положение педали меньше порогового положения, указывая, что крутящий момент, запрошенный водителем транспортного средства, меньше порогового. Кроме того, может быть подтверждено, что запрос эксплуатации кондиционера воздуха не был принят (например, охлаждение салона не было запрошено водителем). Может также быть подтверждено, что температура каталитического нейтрализатора выхлопа выше пороговой температуры. Если все параметры подтверждены, и, дополнительно, если скорость движения транспортного средства, затребованная водителем, меньше, чем первая, более высокая пороговая скорость, на этапе 316, контроллер транспортного средства может автоматически отключать двигатель. Т.е. двигатель может быть отключен без приема явного запроса отключения от водителя транспортного средства. Автоматическое отключение двигателя может дополнительно включать в себя приведение в движение гибридного транспортного средства с помощью мотора (например, электромотора на фиг. 1).
Если какое-либо из условий автоматического отключения двигателя не удовлетворено, тогда на этапе 318 контроллер может удерживать двигатель работающим, так что транспортное средство продолжает приводиться в движение с помощью, по меньшей мере, некоторой энергии от двигателя. Будет понятно, что во время работы двигателя, чтобы эксплуатировать транспортное средство, транспортное средство может находиться в режиме работы только от двигателя, где только двигатель снабжает энергией транспортное средство, или в режиме работы при содействии двигателя, где двигатель помогает электромотору в снабжении энергией транспортного средства.
Возвращаясь к этапу 308, если температура всасываемого воздуха, обнаруженная перед запуском двигателя, но после остывания двигателя, не согласуется с температурой двигателя, тогда может быть возможным ухудшение характеристик датчика температуры всасываемого воздуха. Чтобы подтвердить это, показатели температуры могут быть повторно оценены после работы двигателя в течение интервала времени, в течение которого достаточный объем окружающего воздуха может пройти через IAT-датчик. В частности, в ответ на абсолютную разность между обнаруженной температурой всасываемого воздуха и температурой охлаждающей жидкости двигателя, которая выше, чем пороговая разность, на этапе 319, двигатель может быть перезапущен. Дополнительно, на этапе 320, процедура включает в себя снижение порога скорости транспортного средства, при котором разрешено автоматическое отключение двигателя, с первой, более высокой скорости до второй, более низкой скорости. В качестве примера, порог скорости транспортного средства может быть снижен с 62 миль/ч до 33 миль/ч.
Снижение порога скорости транспортного средства включает в себя автоматическое отключение двигателя, когда скорость двигателя падает ниже второй, более низкой скорости (например, ниже 33 миль/ч), когда обнаруженная температура всасываемого воздуха не согласуется с температурой двигателя, в сравнении с автоматическим отключением двигателя, когда скорость транспортного средства падает ниже первой, более высокой скорости (например, ниже 62 миль/ч), когда обнаруженная температура всасываемого воздуха согласуется с температурой двигателя (предполагается, что все другие условия автоматического отключения двигателя удовлетворены). Снижая порог скорости транспортного средства, при котором разрешено автоматическое отключение двигателя, режим работы двигателя при эксплуатации транспортного средства может быть продлен.
На этапе 322 процедура включает в себя повторную оценку показания датчика температуры всасываемого воздуха. Как разъяснено в данном документе со ссылкой на фиг. 4, это включает в себя повторное обнаружение температуры всасываемого воздуха, после того как выбранные рабочие условия транспортного средства удовлетворены после запуска двигателя, и указание ухудшения характеристик датчика температуры всасываемого воздуха на основе повторно обнаруженной температуры всасываемого воздуха относительно температуры двигателя.
На этапе 324 повторно обнаруженная температура всасываемого воздуха может быть сравнена с (первоначальным) показанием температуры охлаждающей жидкости двигателя, чтобы определять, согласуются ли или не согласуются температуры. В частности, может быть определена абсолютная разность между повторно обнаруженной температурой всасываемого воздуха (IAT) и температурой охлаждающей жидкости двигателя (ECT). Повторно обнаруженная температура всасываемого воздуха может быть определена как согласованная с температурой двигателя, если абсолютная разность между повторно обнаруженной температурой всасываемого воздуха и температурой двигателя ниже, чем пороговая разность, в то время как повторно обнаруженная температура всасываемого воздуха может быть определена не согласованной с температурой двигателя, если абсолютная разность между повторно обнаруженной температурой всасываемого воздуха и температурой двигателя выше, чем пороговая разность.
На этапе 325, если повторно обнаруженная температура всасываемого воздуха согласуется с температурой двигателя, может быть указано отсутствие ухудшения характеристик датчика температуры всасываемого воздуха. Дополнительно, в ответ на указание отсутствия ухудшения характеристик датчика температуры всасываемого воздуха контроллер транспортного средства может переустанавливать порог скорости транспортного средства, при котором разрешено автоматическое отключение двигателя, со второй, более низкой скорости в первую, более высокую скорость. Отсюда процедура может возвращаться к этапу 314, чтобы подтверждать условия автоматического отключения двигателя. Если все условия автоматического отключения двигателя удовлетворены, включая эксплуатацию транспортного средства со скоростью ниже первого, более высокого порога, двигатель может быть автоматически отключен (на этапе 316). Иначе, двигатель может оставаться работающим (на этапе 318).
Если повторно обнаруженная температура всасываемого воздуха не согласуется с температурой двигателя (ECT) на этапе 324, тогда на этапе 326 процедура включает в себя указание ухудшения характеристик датчика температуры всасываемого воздуха посредством задания диагностического кода. Например, может светиться лампа индикации неисправности, чтобы указывать ухудшение характеристик водителю транспортного средства.
В одном примере гибридное транспортное средство может функционировать в первом режиме, если температура двигателя и температура всасываемого воздуха согласуются при событии включения. Во время первого режима работы транспортное средство может работать с первой, более высокой настройкой скорости транспортного средства для автоматического отключения двигателя. Гибридное транспортное средство может переходить ко второму режиму работы, если температура двигателя и температура всасываемого воздуха не согласуются при событии включения, а также не согласуются в более позднее время, после того как выбранные рабочие условия удовлетворены. Во время второго режима работы транспортное средство может работать со второй, более низкой настройкой скорости транспортного средства для автоматического отключения двигателя. Гибридное транспортное средство может переходить к третьему режиму работы, если температура двигателя и температура всасываемого воздуха не согласуются при событии включения, но согласуются в более позднее время, после того как выбранные рабочие условия удовлетворены. Во время третьего режима работы, после первоначального рассогласования и до тех пор, пока температура всасываемого воздуха не будет повторно оценена, транспортное средство может работать со второй, более низкой настройкой скорости транспортного средства для автоматического отключения двигателя. Затем, после того как температура всасываемого воздуха повторно оценена и обнаружена совпадающей с температурой двигателя, настройка скорости транспортного средства для автоматического отключения двигателя может быть возвращена к первой, более высокой настройке скорости.
Таким образом, понижая скорость транспортного средства, при которой двигатель автоматически отключается, в ответ на первоначальное рассогласование между обнаруженной температурой всасываемого воздуха и обнаруженной температурой охлаждающей жидкости двигателя, время работы двигателя может быть продлено, чтобы позволять датчику температуры всасываемого воздуха подвергаться воздействию свежего воздуха и обеспечивать более достоверное показание. В частности, позволяя двигателю продолжать работать при скоростях транспортного средства, при которых он в ином случае должен быть отключен, IAT-датчик может подвергаться воздействию свежего окружающего воздуха с уменьшенным влиянием на эксплуатационные характеристики транспортного средства, также как на восприятие водителем времени работы двигателя.
Теперь обращаясь к фиг. 4, показана примерная процедура 400 для повторной оценки температуры всасываемого воздуха следом за первоначальным рассогласованием между оцененной температурой всасываемого воздуха и температурой охлаждающей жидкости двигателя. Процедура на фиг. 4 может быть выполнена как часть процедуры на фиг. 3, в частности, на этапе 322.
На этапе 402 может быть подтверждено, что транспортное средство работало с равной или более высокой, чем пороговая, скоростью транспортного средства (threshold_1) в течение интервала времени (duration_1). Пороговая скорость транспортного средства может соответствовать скорости транспортного средства, которая гарантирует, что двигатель работает, и что достаточный объем воздуха протекает через датчик температуры всасываемого воздуха в воздухозаборнике двигателя. В одном примере может быть подтверждено, что транспортное средство эксплуатировалось со скоростью, равной или выше 30 миль/ч, в течение 60 секунд. В некоторых вариантах осуществления пороговая скорость транспортного средства, выше которой транспортное средство должно эксплуатироваться, чтобы выбранные условия повторной оценки IAT были подтверждены, может быть такой же, что и вторая, более низкая скорость транспортного средства, при которой автоматическое отключение двигателя разрешено, следом за первоначальным рассогласованием. Однако, в других вариантах осуществления, все пороги скорости транспортного средства могут отличаться.
Если транспортное средство не эксплуатировалось со скоростью, равной или выше пороговой скорости транспортного средства, в течение определенного интервала времени, тогда достаточный поток воздуха через IAT-датчик может не быть подтвержден, и показание IAT-датчика может оставаться недостоверным. Таким образом, если скоростные условия транспортного средства не подтверждены, процедура может заканчиваться, и показание IAT-датчика может не быть оценено повторно.
После подтверждения того, что транспортное средство эксплуатировалось со скоростью выше пороговой скорости транспортного средства в течение интервала времени, на этапе 404 может быть подтверждено, что уровень массового расхода всасываемого воздуха, протекающего в воздухозаборник двигателя, был равным или выше порогового уровня (threshold_2) в течение интервала времени (duration_1). В одном примере может быть подтверждено, что транспортное средство работало с уровнем массового расхода всасываемого воздуха, равным или выше 0,5 фунтов/мин., в течение 60 секунд. По существу, поскольку скорость транспортного средства необязательно отражает работу двигателя в гибридном электрическом транспортном средстве, подтверждая, что уровень массового расхода воздуха был достаточно высоким в течение интервала времени, контроллер может лучше обеспечивать то, что достаточная масса свежего воздуха фактически прошла через IAT-датчик. В то время как изображенный пример иллюстрирует подтверждение того, что каждое из скорости транспортного средства и уровня массового расхода всасываемого воздуха было равно или выше их соответствующих порогов в течение одного и того же интервала времени, будет понятно, что в альтернативных вариантах осуществления пороговые интервалы могут быть различными. Например, может быть подтверждено, что скорость транспортного средства была равна или выше соответствующего порога скорости транспортного средства в течение первого интервала времени, и что уровень массового расхода всасываемого воздуха был равен или выше соответствующего уровня массового расхода всасываемого воздуха в течение второго, отличного интервала времени.
Если уровень массового расхода воздуха не был равен или выше порогового уровня в течение определенного интервала времени, тогда достаточный поток воздуха через IAT-датчик может не быть подтвержден, и показание IAT-датчика может оставаться недостоверным. Таким образом, если условие воздушного потока не подтверждено, процедура может заканчиваться, и показание IAT-датчика может не быть оценено повторно.
При подтверждении того, что уровень массового расхода всасываемого воздуха был выше порога в течение интервала времени, на этапе 406 может быть определено событие отпускания педали акселератора. В частности, может быть определено, произошло ли событие отпускания педали акселератора в течение интервала времени (duration_1). В одном примере событие отпускания педали акселератора может быть подтверждено тем, что массовый расход воздуха или скорость транспортного средства снижаются ниже пороговой величины. По существу, если событие отпускания педали акселератора не произошло, тогда процедура переходит к этапу 412, чтобы повторно оценивать температуру всасываемого воздуха, которая обнаруживается посредством IAT-датчика.
Если событие отпускания педали акселератора подтверждено, тогда на этапе 408 может быть определено, является ли оно кратковременным событием отпускания педали акселератора. По существу, кратковременное событие отпускания педали акселератора может быть подтверждено, если массовый расход воздуха или скорость транспортного средства были ниже порога в течение менее порогового интервала времени (например, менее 5 секунд). По существу, кратковременное событие отпускания педали акселератора может, по существу, не прерывать определение температуры воздушного потока посредством IAT-датчика. Таким образом, если кратковременное событие отпускания педали акселератора подтверждено, тогда процедура переходит к этапу 412, чтобы повторно оценивать температуру всасываемого воздуха, которая обнаруживается посредством IAT-датчика. В одном примере процедура на фиг. 4 может использовать фильтр "дырявое ведро" (или алгоритм), чтобы позволять процедуре повторной оценки продолжать работу при наличии перерывов вследствие кратковременных событий отпускания педали акселератора.
Если кратковременное событие отпускания педали акселератора не подтверждено, тогда на этапе 410 продолжительное событие отпускания педали акселератора может быть подтверждено. Это может включать в себя подтверждение того, что массовый расход воздуха или скорость транспортного средства были ниже порога в течение интервала времени, превышающего пороговое время (например, более 5 секунд). По существу, продолжительное событие отпускания педали акселератора может значительно влиять на поток воздуха через IAT-датчик и делать показание недостоверным. Таким образом, если продолжительное событие отпускания педали акселератора подтверждено, процедура может заканчиваться, и показание IAT-датчика может не быть оценено повторно.
Таким образом, температура всасываемого воздуха повторно обнаруживается посредством IAT-датчика и повторно оценивается, только если каждое из выбранных рабочих условий транспортного средства было удовлетворено, при этом выбранные рабочие условия включают в себя каждое из следующего: эксплуатацию транспортного средства со скоростью выше пороговой скорости транспортного средства в течение интервала времени, уровень массы всасываемого воздуха выше порогового уровня в течение интервала времени, и продолжительное событие отпускания педали акселератора не произошло в течение интервала времени. Как разъяснено ранее на фиг. 3, если повторно обнаруженное показание температуры всасываемого воздуха теперь согласуется с температурой охлаждающей жидкости двигателя, может быть определено отсутствие ухудшения характеристик IAT-датчика. Однако, если повторно обнаруженная температура всасываемого воздуха продолжает расходиться с температурой охлаждающей жидкости двигателя, может быть определено ухудшение характеристик IAT-датчика.
Таким образом, во время эксплуатации транспортного средства, когда первая температура всасываемого воздуха, обнаруженная перед запуском двигателя, но после остывания двигателя, не согласуется с температурой двигателя, контроллер может обнаруживать вторую температуру всасываемого воздуха, после того как выбранные рабочие условия транспортного средства удовлетворены, и указывать ухудшение характеристик датчика температуры всасываемого воздуха на основе того, что вторая температура всасываемого воздуха также не согласуется с температурой двигателя. В данном документе рассогласование первой или второй температур всасываемого воздуха с температурой двигателя включает в себя то, что абсолютная разность между температурой двигателя и первой или второй температурой всасываемого воздуха больше, чем пороговая разность.
В ответ на согласование первой температуры всасываемого воздуха с температурой двигателя контроллер может автоматически отключать двигатель, когда скорость транспортного средства падает ниже первой, более высокой скорости. Для сравнения, в ответ на рассогласование первой температуры всасываемого воздуха с температурой двигателя контроллер может автоматически отключать двигатель, когда скорость транспортного средства падает ниже второй, более низкой скорости. Контроллер может затем переустанавливать автоматическое отключение двигателя в состояние, когда скорость транспортного средства падает ниже первой скорости, после того как вторая температура всасываемого воздуха согласуется с температурой двигателя.
Посредством повторной оценки показания IAT-датчика после продленной работы двигателя и подтверждения того, что достаточная масса свежего воздуха прошла через IAT-датчик во время продленной работы двигателя, IAT-показание может быть сделано более достоверным, и целостность процедуры диагностики IAT-датчика может быть улучшена. Кроме того, исполнение процедуры диагностики IAT-датчика в большей степени разрешается, даже если существует первоначальное рассогласование между показаниями температуры.
Обращаясь теперь к фиг. 5A-B, примерные процедуры диагностики IAT-датчика, которые работают в гибридном электрическом транспортном средстве, и соответствующие корректировки порога скорости транспортного средства, при котором разрешено автоматическое отключение двигателя гибридного транспортного средства, показаны на графиках 500 и 520. В частности, график 500 на фиг. 5A изображает первый пример, в котором порог скорости транспортного средства сохраняется в ответ на первоначальное согласование между оцененной температурой всасываемого воздуха и оцененной температурой двигателя. Для сравнения, график 520 на фиг. 5B изображает второй пример, в котором порог скорости транспортного средства снижен в ответ на первоначальное рассогласование между оцененной температурой всасываемого воздуха и оцененной температурой двигателя.
Обращаясь к фиг. 5A, график 500 иллюстрирует изменения в положении педали на кривой 502, соответствующие изменениям в скорости транспортного средства на кривой 504, и индикацию работы двигателя на кривой 506.
До момента t1 времени двигатель может быть выключен. Кроме того, гибридное электрическое транспортное средство может быть выключено. Т.е. транспортное средство не движется и может быть припарковано. В результате, до момента t1 времени может происходить остывание двигателя. Остывание двигателя может быть в течение интервала времени, в котором двигатель охладился до окружающей температуры. В момент t1 времени событие включения транспортного средства может быть подтверждено, например, вследствие того, что водитель транспортного средства вставляет ключ в зажигание или нажимает кнопку запуска/остановки двигателя. В ответ на событие включения, и дополнительно в ответ на достаточное время остывания, прошедшее перед тем, как запрос включения был принят, выполняется первый запуск транспортного средства, и в момент t1 времени температура всасываемого воздуха, обнаруженная посредством IAT-датчика, сравнивается с температурой охлаждающей жидкости двигателя, обнаруженной посредством ECT-датчика. При первом запуске транспортного средства, изображенном на графике 500, может быть первоначальное согласование между обнаруженной температурой воздуха и обнаруженной температурой двигателя (т.е. IAT=ECT). В частности, абсолютная разность между оцененной температурой воздуха и температурой двигателя может быть меньше порога. Вследствие первоначального согласования может быть подтверждено отсутствие ухудшения характеристик IAT-датчика, и может быть указано, что IAT-датчик является функциональным.
Также, на основе первоначального согласования, контроллер транспортного средства может сохранять порог скорости транспортного средства для автоматического отключения двигателя на первом, более высоком пороге 507 скорости. Т.е. контроллер может быть сконфигурирован, чтобы автоматически отключать двигатель в ответ на то, что скорость транспортного средства ниже первого, более высокого порога 507, отвечающего согласованию между температурой воздуха и температурой двигателя, обнаруженной перед первым запуском транспортного средства следом за остыванием двигателя.
Например, между моментами t1 и t2 времени, вследствие того, что скорость транспортного средства (кривая 504) равна или ниже первого порога 507, двигатель может оставаться выключенным, и транспортное средство может приводиться в движение посредством энергии от электромотора (не показан). Т.е. транспортное средство может функционировать в исключительно электрическом режиме. В момент t2 времени, вследствие изменения положения педали (кривая 502) и запроса большего крутящего момента, а также запроса скорости транспортного средства (кривая 504), которая выше, чем первый порог 507, двигатель может быть запущен повторно и работать (кривая 506). Двигатель может продолжать работать до момента t3 времени, когда условия автоматического отключения двигателя удовлетворяются. Кратковременное событие 510 отпускания педали акселератора может произойти между моментами t2 и t3 времени, как показано посредством кратковременного изменения в положении педали (кривая 502) и соответствующего небольшого падения скорости транспортного средства (кривая 504). Однако, кратковременное событие 510 отпускания педали акселератора может иметь достаточно короткую продолжительность, так что не влияет на автоматическое отключение двигателя.
В момент t3 времени SOC аккумуляторной батареи может быть достаточно высоким, требуемый крутящий момент может быть достаточно низким, и запрос кондиционирования воздуха может не быть принят. Однако, вследствие падения скорости транспортного средства (кривая 504) ниже первой пороговой скорости 507 двигатель может быть автоматически отключен. По существу, между моментами t2 и t3 времени гибридное электрическое транспортное средство может функционировать в режиме работы исключительно двигателя или режиме содействия двигателя на основе других рабочих параметров двигателя. Затем, после момента t3 времени транспортное средство может возобновлять движение посредством электромотора.
Таким образом, следом за первоначальным согласованием между оцененными IAT и ECT функциональность IAT-датчика подтверждается, и порог скорости транспортного средства, при котором автоматическое отключение двигателя разрешено в гибридном транспортном средстве, сохраняется.
Обращаясь теперь к фиг. 5B, график 520 иллюстрирует изменения в положении педали на кривой 522, соответствующие изменения в скорости транспортного средства на кривой 524, и индикацию работы двигателя на кривой 526.
До момента t11 времени двигатель может быть выключен. Кроме того, гибридное электрическое транспортное средство может быть выключено. Т.е. транспортное средство не движется и может быть припарковано. В результате, до момента t11 времени может происходить остывание двигателя. Остывание двигателя может быть в течение интервала времени, в котором двигатель охладился до окружающей температуры. В момент t11 времени событие включения транспортного средства может быть подтверждено, например, вследствие того, что водитель транспортного средства вставляет ключ в зажигание или нажимает кнопку запуска/остановки двигателя. В ответ на событие включения, и дополнительно в ответ на достаточное время остывания, прошедшее перед тем, как запрос включения был принят, второй запуск транспортного средства выполняется, и в момент t11 времени температура всасываемого воздуха, обнаруженная посредством IAT-датчика, сравнивается с температурой охлаждающей жидкости двигателя, обнаруженной посредством ECT-датчика. При втором запуске транспортного средства, изображенном на графике 520, может быть первоначальное рассогласование между обнаруженной температурой воздуха и обнаруженной температурой двигателя (т.е. IAT≠ECT). В частности, абсолютная разность между оцененной температурой воздуха и температурой двигателя может быть больше порога.
Вследствие первоначального рассогласования может требоваться повторная оценка IAT-датчика. В частности, в ответ на рассогласование между температурой воздуха и температурой двигателя перед вторым запуском транспортного средства, контроллер может быть сконфигурирован, чтобы повторно обнаруживать температуру воздуха, после того как выбранные рабочие условия транспортного средства удовлетворены (разъясняется ниже), и указывать ухудшение характеристик датчика температуры всасываемого воздуха на основе рассогласования между повторно обнаруженной температурой воздуха и температурой двигателя.
Также, на основе первоначального рассогласования, контроллер транспортного средства может снижать порог скорости транспортного средства для автоматического отключения двигателя с первого, более высокого порога 507 скорости до второго, более низкого порога 508 скорости. Т.е. контроллер может быть сконфигурирован, чтобы автоматически отключать двигатель в ответ на то, что скорость транспортного средства ниже второго, более низкого порога 508 скорости, отвечающего рассогласованию между температурой воздуха и температурой двигателя перед вторым запуском транспортного средства следом за остыванием двигателя.
Например, между моментами t11 и t12 времени, вследствие того, что скорость транспортного средства (кривая 524) равна или ниже второго порога 508, двигатель может оставаться выключенным, и транспортное средство может приводиться в движение посредством энергии от электромотора (не показано). Т.е. транспортное средство может функционировать в исключительно электрическом режиме. В момент t12 времени, вследствие изменения положения педали (кривая 522) и запроса большего крутящего момента, а также запроса скорости транспортного средства (кривая 524), которая выше, чем второе порог 508, двигатель может быть перезапущен и работать (кривая 526). Двигатель может продолжать работать до момента t13 времени, когда условия автоматического отключения двигателя удовлетворяются. В частности, двигатель может продолжать работать и не может быть отключен, когда скорость транспортного средства падает ниже первого порога 507, но остается выше второго порога 508 (между моментами t12 и t13 времени), и может быть отключен только тогда, когда скорость транспортного средства падает ниже второго порога 508.
В момент t13 времени SOC аккумуляторной батареи может быть достаточно высоким, требуемый крутящий момент может быть достаточно низким, и запрос кондиционирования воздуха может не быть принят. Однако, вследствие падения скорости транспортного средства (кривая 524) ниже второй пороговой скорости 527 двигатель может быть автоматически отключен. По существу, между моментами t12 и t13 времени гибридное электрическое транспортное средство может функционировать в режиме работы исключительно от двигателя или режиме содействия двигателя на основе других рабочих параметров двигателя. Затем, после момента t13 времени транспортное средство может возобновлять работу посредством электромотора.
Понижая порог скорости транспортного средства в ответ на первоначальное рассогласование температур, продолжительность работы двигателя может быть продлена (интервал t12-t13 длиннее, чем интервал t2-t3). Контроллер может затем повторно оценивать показание IAT-датчика в момент t13 времени при подтверждении того, что выбранные рабочие условия транспортного средства удовлетворены. Например, контроллер может подтверждать в момент t13 времени, что транспортное средство эксплуатировалось с большей скоростью, чем пороговая скорость 509 транспортного средства, в течение интервала времени (в текущем примере интервал времени может быть интервалом между моментами t12 и t13 времени), уровень массового расхода воздуха выше порогового уровня (не показано) в течение интервала времени, и продолжительные события отпускания педали акселератора не происходили в течение этого интервала. Кратковременное событие 530 отпускания педали акселератора может произойти между моментами t12 и t13 времени, как показано посредством кратковременного изменения в положении педали (кривая 522) и соответствующего небольшого падения скорости транспортного средства (кривая 524). Однако, кратковременное событие 530 отпускания педали акселератора может иметь достаточно короткую продолжительность, что не оказывает влияние на условия повторной оценки IAT-датчика. В одном примере контроллер может использовать алгоритм "дырявого ведра", чтобы позволять продолжать наблюдать условия повторной оценки и не прерываться при наличии кратковременных перерывов вследствие кратковременного события 530 отпускания педали акселератора.
Таким образом, в момент t13 времени, в ответ на то, что выбранные условия удовлетворены, может быть определено, что достаточный объем свежего окружающего воздуха прошел через IAT-датчик, и контроллер может повторно обнаруживать IAT. Если существует рассогласование между повторно обнаруженной температурой воздуха и температурой двигателя в момент t13 времени, контроллер может указывать ухудшение характеристик IAT-датчика. Однако, если повторно обнаруженная температура воздуха и температура двигателя согласуются, когда повторно сравниваются в момент t13 времени, контроллер может указывать отсутствие ухудшения характеристик IAT-датчика.
По существу, если происходит продолжительное событие отпускания педали акселератора, повторное обнаружение и повторная оценка показания IAT-датчика могут не выполняться в момент t13 времени. Например, если продолжительное событие отпускания педали акселератора имеет достаточно длительную продолжительность (как показано посредством продолжительного события 532 отпускания педали акселератора прерывистыми и пунктирными линиями), большой перерыв в потоке воздуха через IAT-датчик может быть определен, и повторная оценка может быть прервана ввиду потенциально недостоверного показания IAT-датчика.
Таким образом, снижая скорость транспортного средства, при которой двигатель автоматически отключается, в ответ на первоначальное рассогласование между обнаруженной температурой всасываемого воздуха и обнаруженной температурой охлаждающей жидкости двигателя, IAT-датчик может подвергаться воздействию свежего окружающего воздуха, и может быть предоставлено более достоверное показание при повторном обнаружении. Продолжая разрешать автоматические отключения двигателя в гибридном транспортном средстве, хоть и при более низком пороге скорости транспортного средства, процедура диагностики IAT-датчика может выполняться с уменьшенным влиянием на эксплуатационные характеристики транспортного средства и восприятие водителем времени работы двигателя. Посредством повторной оценки показания IAT-датчика после продленной работы двигателя и подтверждения того, что достаточная масса свежего воздуха прошла через IAT-датчик во время продленной работы двигателя, IAT-показание может быть представлено более достоверным, и целостность процедуры диагностики IAT-датчика может быть улучшена. Кроме того, исполнение процедуры диагностики IAT-датчика в большей степени разрешается, если существует первоначальное рассогласование между показаниями температуры. В общем, датчик температуры всасываемого воздуха может быть надежно диагностирован в гибридном транспортном средстве с минимальным вторжением в эксплуатацию транспортного средства.
Отметим, что примерные процедуры управления и оценки, включенные в данный документ, могут быть использованы с различными конфигурациями двигателя и/или системы транспортного средства. Конкретные процедуры, описанные в данном документе, могут представлять одну или более из любого числа стратегий обработки, таких как управляемые событиями, управляемые прерываниями, многозадачные, многопотоковые и т.п. По существу, различные иллюстрированные действия, операции или функции могут быть выполнены последовательно, параллельно или в некоторых случаях опущены. Аналогично, порядок обработки необязательно требуется, чтобы добиваться признаков и преимуществ примерных вариантов осуществления, описанных в данном документе, и предусмотрен для легкости иллюстрации и описания. Одно или более из иллюстрированных действий или функций может неоднократно выполняться в зависимости от отдельной используемой стратегии. Дополнительно, описанные действия могут графически представлять код, который должен быть запрограммирован на машиночитаемом носителе хранения в системе управления двигателем.
Будет понятно, что конфигурации и процедуры, описанные в данном документе, являются примерными по природе, и что эти конкретные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничивающем смысле, поскольку возможны многочисленные варианты. Например, вышеописанная технология может быть применена к двигателям типа V6 (V-образный 6-цилиндровый), I-4 (рядный 4-цилиндровый), I-6 (рядный 6-цилиндровый), V-12 (V-образный 12-цилиндровый), оппозитный 4-цилиндровый и другим типам. Предмет изучения настоящего открытия включает в себя все новые и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, описанные в данном документе.
Прилагаемая формула изобретения конкретно указывает определенные комбинации и субкомбинации, считающиеся новыми и неочевидными. Эта формула может ссылаться на "элемент" или "первый" элемент или их эквивалент. Такая формула изобретения должна пониматься как включающая в себя объединение одного или более таких элементов, ни требующее, ни исключающее два или более таких элементов. Другие комбинации и подкомбинации раскрытых признаков, функций, элементов и/или свойств могут быть заявлены посредством исправления настоящей формулы изобретения или посредством представления новых пунктов формулы изобретения в этой или родственной заявке. Такая формула изобретения, либо более широкая, либо более узкая, эквивалентная или отличная в рамках по сравнению с оригинальной формулой изобретения, также рассматриваются как включенные в предмет изучения настоящего открытия.