具有egr冷卻器的車輛及其診斷的制作方法
【專利摘要】車輛設(shè)有：發(fā)動機(jī)；EGR冷卻器，該EGR冷卻器用于通過使用冷卻劑來冷卻從發(fā)動機(jī)的排氣通道再循環(huán)到發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣通道的EGR氣體；電動泵，該電動泵用于將冷卻劑供應(yīng)到EGR冷卻器；和氣體溫度傳感器，該氣體溫度傳感器用于檢測在EGR冷卻器的下游處的EGR氣體溫度的溫度，在該車輛中，ECU獲取第一氣體溫度T1(S12)，該第一氣體溫度是在電動泵旋轉(zhuǎn)的正常穩(wěn)定狀態(tài)下的氣體溫度傳感器的檢測值，隨后ECU執(zhí)行冷卻劑量抑制過程(S13)以抑制電動泵的轉(zhuǎn)速，ECU獲取第二氣體溫度T2(S16)，該第二氣體溫度是從冷卻劑量抑制過程開始起經(jīng)過預(yù)定時間B后在抑制穩(wěn)定狀態(tài)下的氣體溫度傳感器的檢測值，并且如果第一氣體溫度T1和第二氣體溫度T2之間的差小于閾值(在S17處為否)，則ECU判定EGR冷卻器異常(S19)。
【專利說明】
具有EGR冷卻器的車輛及其診斷
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種車輛，并且具體地涉及一種設(shè)有如下發(fā)動機(jī)的車輛，該發(fā)動機(jī)具有冷卻裝置，該冷卻裝置用于冷卻再循環(huán)到進(jìn)氣通道的排氣(下文中稱作“EGR(排氣循環(huán))氣體”)。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，具有排氣再循環(huán)裝置的發(fā)動機(jī)設(shè)有用于通過冷卻劑來冷卻EGR氣體的裝置(下文中稱作“EGR冷卻器” )ο在EGR氣體中的煙灰等沉積在EGR氣體通道內(nèi)部的情形中，EGR冷卻器的冷卻能力(EGR冷卻器內(nèi)部的EGR氣體和冷卻劑之間的換熱效率)下降。在EGR冷卻器的冷卻能力下降的情況下，在EGR氣體是熱的同時，EGR氣體被再循環(huán)到進(jìn)氣通道，進(jìn)氣通道可能由于過熱而損壞。因此，期望檢測EGR冷卻器的冷卻能力的降低并向使用者告知該冷卻能力的降低。
[0003]日本專利特開N0.2008-261297(PTL1)公開了如下一種技術(shù)，該技術(shù)判定，在被構(gòu)造成通過使用由發(fā)動機(jī)的動力驅(qū)動的機(jī)械水栗來將冷卻劑供應(yīng)到EGR冷卻器的結(jié)構(gòu)中，如果EGR氣體的溫度比冷卻劑的溫度高預(yù)定值或更多，則冷卻器異常，并且該技術(shù)判定，如果當(dāng)發(fā)動機(jī)以低轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時異常判定計數(shù)值不小于第一預(yù)定值并且當(dāng)發(fā)動機(jī)以高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時異常判定計數(shù)值不小于第二預(yù)定值，則EGR冷卻器的冷卻能力下降。
[0004]引用列表
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]PTL 1:日本專利特開N0.2008-261297

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]技術(shù)問題
[0008]在使用PTLl中公開的技術(shù)來判定EGR冷卻器的冷卻能力是否下降的情形中，有必要知道當(dāng)發(fā)動機(jī)以低轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時的異常判定計數(shù)值以及當(dāng)發(fā)動機(jī)以高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時的異常判定計數(shù)值。然而，取決于使用者的要求或者車輛的狀態(tài)，發(fā)動機(jī)可能并不維持在低旋轉(zhuǎn)狀態(tài)或者可能并不維持在高旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。由此，可能不能夠恰當(dāng)?shù)嘏卸ㄔ贓GR冷卻器中是否存在異常(冷卻能力的降低)。
[0009]已經(jīng)鑒于前述問題完成了本發(fā)明，并且因此本發(fā)明的目的是恰當(dāng)?shù)嘏卸ㄔ贓GR冷卻器中是否存在異常。
[0010]問題的解決方案
[0011 ] (I)根據(jù)本發(fā)明，一種車輛設(shè)有發(fā)動機(jī)，所述發(fā)動機(jī)具有再循環(huán)通道，所述再循環(huán)通道用于使在排氣通道中流動的排氣的一部分再循環(huán)到進(jìn)氣通道，所述車輛包括:冷卻裝置，所述冷卻裝置與所述再循環(huán)通道接觸，所述冷卻裝置用于通過使用冷卻劑來冷卻所述再循環(huán)通道中的再循環(huán)氣體;電動栗，所述電動栗用于將所述冷卻劑供應(yīng)到所述冷卻裝置；溫度傳感器，所述溫度傳感器用于在所述冷卻裝置的下游處檢測所述再循環(huán)通道中的所述再循環(huán)氣體的溫度；以及控制裝置，所述控制裝置用于判定所述冷卻裝置是否異常。所述控制裝置被構(gòu)造成:獲取第一氣體溫度，所述第一氣體溫度是當(dāng)所述電動栗的轉(zhuǎn)速是第一轉(zhuǎn)速時所述溫度傳感器的檢測值，在獲取所述第一氣體溫度之后，將所述電動栗的轉(zhuǎn)速設(shè)定成比所述第一轉(zhuǎn)速小的第二轉(zhuǎn)速，然后獲取第二氣體溫度，所述第二氣體溫度是所述溫度傳感器的檢測值，并且如果所述第一溫度和所述第二溫度之間的差小于閾值，則判定所述冷卻裝置異常。
[0012]根據(jù)該構(gòu)造，通過將電動栗的轉(zhuǎn)速抑制在比第一轉(zhuǎn)速低的第二轉(zhuǎn)速，來產(chǎn)生未抑制狀態(tài)(通過冷卻裝置進(jìn)行的冷卻未受到抑制的狀態(tài))和抑制狀態(tài)(通過冷卻裝置進(jìn)行的冷卻受到抑制的狀態(tài))。由此，在未抑制狀態(tài)下的第一氣體溫度比在抑制狀態(tài)下的第二氣體溫度低與冷卻裝置的冷卻能力相關(guān)聯(lián)的值。換言之，隨著冷卻裝置的冷卻能力變低，第一氣體溫度和第二氣體溫度之間的差變小。因此，在第一氣體溫度和第二氣體溫度之間的差小于閾值時，判定冷卻裝置異常。由此，僅通過調(diào)整電動栗的轉(zhuǎn)速而不考慮使用者的要求或者發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，就能夠恰當(dāng)?shù)嘏卸ㄔ谟糜诶鋮s再循環(huán)氣體的冷卻裝置中是否存在異常(EGR7令卻器的冷卻能力的降低)。
[0013](2)優(yōu)選地，第二轉(zhuǎn)速是零。
[0014]根據(jù)該構(gòu)造，能夠通過使電動栗的旋轉(zhuǎn)停止使得電動栗的轉(zhuǎn)速為零來通過簡單的過程適當(dāng)?shù)匾种仆ㄟ^冷卻裝置進(jìn)行的冷卻。因此，即使在使用例如對于轉(zhuǎn)速的控制精度不是很高的低成本電動栗的情形中，仍然能夠恰當(dāng)?shù)嘏卸ɡ鋮s裝置的異常，從而能夠降低成本。
[0015](3)優(yōu)選地，在獲取所述第一氣體溫度后，所述控制裝置將所述電動栗的轉(zhuǎn)速設(shè)定為第二轉(zhuǎn)速，并且在已經(jīng)經(jīng)過預(yù)定時間后，獲取所述第二氣體溫度。所述再循環(huán)通道設(shè)有用于調(diào)整在所述再循環(huán)通道中流動的所述排氣的流量的再循環(huán)閥。所述控制裝置基于所述再循環(huán)閥的打開位置和所述進(jìn)氣通道中的壓力來調(diào)整所述預(yù)定時間。
[0016]根據(jù)該構(gòu)造，考慮到在將電動栗的轉(zhuǎn)速設(shè)定成第二轉(zhuǎn)速后使溫度傳感器的檢測值穩(wěn)定所需的時間根據(jù)再循環(huán)氣體的流量而變化的事實，預(yù)定時間能夠基于影響再循環(huán)氣體的流量的循環(huán)閥的打開位置和進(jìn)氣通道中的壓力被調(diào)整為最優(yōu)值。因此，能夠抑制如下問題的出現(xiàn)，即，預(yù)定時間過短使得異常判定的精度低或者預(yù)定時間過長使得異常判定所需的時間比所需的長。
[0017](4)優(yōu)選地，隨著所述再循環(huán)通道中的所述再循環(huán)氣體的流量變大，所述控制裝置縮短所述預(yù)定時間，基于所述再循環(huán)閥的打開位置和所述進(jìn)氣通道中的壓力來估算所述流量。
[0018]根據(jù)該構(gòu)造，考慮到在將電動栗的轉(zhuǎn)速設(shè)定成第二轉(zhuǎn)速后使溫度傳感器的檢測值穩(wěn)定所需的時間隨著再循環(huán)氣體的流量變大而縮短的事實，隨著再循環(huán)氣體的流量變大，預(yù)定時間被縮短。因此，在不降低異常判定的精度的情況下，能夠盡可能地縮短異常判定所需的時間。
[0019](5)優(yōu)選地，所述控制裝置基于發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷系數(shù)、點火正時和溫度中的至少一個來調(diào)整所述閾值。
[0020]根據(jù)該構(gòu)造，考慮到第一氣體溫度和第二氣體溫度之間的差不僅根據(jù)冷卻裝置的冷卻能力還根據(jù)發(fā)動機(jī)的排氣溫度而變化的事實，閾值能夠基于影響發(fā)動機(jī)的排氣溫度的發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷系數(shù)、點火正時和溫度中的至少一個被調(diào)整成最優(yōu)值。因此，能夠在不考慮發(fā)動機(jī)的排氣溫度的情況下精確地判定在冷卻裝置中是否存在異常。
[0021](6)優(yōu)選地，隨著所述發(fā)動機(jī)的排氣溫度變高，所述控制裝置使所述閾值增大，基于所述發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷系數(shù)、點火正時和溫度中的至少一個來估算排氣溫度。
[0022]根據(jù)該構(gòu)造，考慮到第一氣體溫度和第二氣體溫度之間的差隨著發(fā)動機(jī)的排氣溫度變高而增大的事實，隨著發(fā)動機(jī)的排氣溫度變高而增大閾值。因此，即使第一氣體溫度和第二氣體溫度之間的差由于發(fā)動機(jī)的排氣溫度的增大而增大，也能夠適當(dāng)?shù)匾种评鋮s裝置的異常的判斷錯誤。
[0023]發(fā)明的有益效果
[0024]根據(jù)本發(fā)明，能夠恰當(dāng)判定在用于冷卻再循環(huán)氣體的冷卻裝置中是否存在異常(EGR冷卻器的冷卻能力的降低)。
【附圖說明】
[0025][圖1]圖1是示意性地說明車輛的構(gòu)造的視圖；
[0026][圖2]圖2是不意性地說明發(fā)動機(jī)的構(gòu)造的視圖；
[0027][圖3]圖3是說明由ECU執(zhí)行的過程的流程圖；
[0028][圖4]圖4是示意性地說明當(dāng)判定EGR冷卻器正常時氣體溫度傳感器的檢測值的變化的視圖；
[0029][圖5]圖5是示意性地說明當(dāng)判定EGR冷卻器異常時氣體溫度傳感器的檢測值的變化的視圖。
【具體實施方式】
[0030]以下，將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。在以下描述中，相同的附圖標(biāo)記被賦予具有相同名稱和功能的相同的元件，并且將不重復(fù)其詳細(xì)描述。
[0031]圖1是示意性地說明根據(jù)本實施例的車輛I的構(gòu)造的視圖。本實施例能夠應(yīng)用到的車輛可以是通常的發(fā)動機(jī)車輛或者能夠利用來自發(fā)動機(jī)和馬達(dá)的動力行駛的車輛(所謂的混合動力車輛、插電式混合動力車輛等)。發(fā)動機(jī)不限于產(chǎn)生用于車輛的驅(qū)動力，并且還可以在例如產(chǎn)生電力中使用。
[0032]車輛I包括發(fā)動機(jī)20、用于冷卻發(fā)動機(jī)20的發(fā)動機(jī)冷卻裝置10和控制裝置(下文中稱作“ECU” (電子控制單元))200。
[0033]發(fā)動機(jī)冷卻裝置10包括電動水栗(下文中稱作“電動栗”)30、散熱器40、散熱器循環(huán)通道50、旁路通道60、恒溫器70和發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度傳感器80。
[0034]發(fā)動機(jī)20設(shè)有通過使用冷卻劑來冷卻發(fā)動機(jī)20的水套24。用于承載冷卻劑的冷卻劑通道25被布置在水套24的內(nèi)部。發(fā)動機(jī)20被冷卻劑通道25中流動的冷卻劑冷卻。
[0035]電動栗30由來自E⑶200的控制信號控制，以使用于發(fā)動機(jī)20冷卻劑循環(huán)。
[0036]流過冷卻劑通道25的冷卻劑被分流并被供應(yīng)到散熱器循環(huán)通道50和旁路通道60。
[0037]散熱器循環(huán)通道50是用于使冷卻劑通過散熱器40循環(huán)的通道。散熱器循環(huán)通道50由管道50a、50b和散熱器40構(gòu)成。在由發(fā)動機(jī)20暖熱的冷卻劑經(jīng)過散熱器循環(huán)通道50之后，冷卻劑被散熱器40冷卻并且之后返回到發(fā)動機(jī)20。散熱器40設(shè)有由來自ECU 200的控制信號控制的冷卻扇46。冷卻扇46向散熱器40吹風(fēng)以便提高散熱效率。
[0038]旁路通道60是用于繞過散熱器40來循環(huán)冷卻劑的通道。旁路通道60包括管道60a、60b和加熱裝置300。加熱裝置300包括EGR(排氣再循環(huán))冷卻器28和加熱器36。其它裝置(諸如節(jié)流閥體等)可以被包括在加熱裝置300中。
[0039]EGR冷卻器28通過使用在旁路通道60中流動的冷卻劑來冷卻EGR氣體(稍后描述)。加熱器36被布置在EGR冷卻器28的下游并且被構(gòu)造成通過將熱從冷卻劑釋放到乘客艙來暖熱乘客艙。
[0040]恒溫器70被布置在經(jīng)過散熱器循環(huán)通道50的冷卻劑和經(jīng)過旁路通道60的冷卻劑結(jié)合在一起的結(jié)合部處。恒溫器70響應(yīng)于冷卻劑的溫度而打開或關(guān)閉。在恒溫器70關(guān)閉的狀態(tài)下，通向旁路通道60側(cè)的冷卻劑能夠通過恒溫器70回流到水套24，同時防止通向散熱器循環(huán)通道50側(cè)的冷卻劑回流到水套24。另一方面，在恒溫器70打開的狀態(tài)下，來自散熱器循環(huán)通道50的冷卻劑和來自旁路通道60的冷卻劑均能夠通過恒溫器70回流到水套24。恒溫器70響應(yīng)于冷卻劑的溫度的打開和關(guān)閉使水套24中的冷卻劑的溫度保持適于發(fā)動機(jī)20。[0041 ]發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度傳感器80檢測在冷卻劑通道25的出口附近流動的冷卻劑的溫度(下文中稱作“發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度THw” )，并且將檢測結(jié)果傳遞到ECU 200。
[0042]雖然在圖中并未示出，但是車輛I設(shè)有如下多個傳感器，所述多個傳感器用于檢測控制車輛I所需的各種物理量，所述物理量諸如是加速器踏板位置A(指示使用者壓下加速器踏板的量)和發(fā)動機(jī)20的轉(zhuǎn)速。這些傳感器被構(gòu)造成將檢測結(jié)果發(fā)送到ECU 200。
[0043]E⑶200設(shè)有CPU(中央處理單元)和存儲器(兩者均未示出)，并且ECU 200被構(gòu)造成基于在存儲器中存儲的信息以及來自每個傳感器的信息來控制車輛I的各種裝置。
[0044]圖2是示意性地說明發(fā)動機(jī)20的構(gòu)造的視圖。發(fā)動機(jī)20包括進(jìn)氣管道110、排氣管道120和EGR管道130。
[0045]在發(fā)動機(jī)20中，在空氣由空氣濾清器(未示出)過濾之后，該空氣通過進(jìn)氣管道110被吸入到發(fā)動機(jī)20的燃燒室中。通過進(jìn)氣管道110被吸入到發(fā)動機(jī)20的燃燒室中的空氣的量(下文中稱作“進(jìn)氣量”)可以通過節(jié)流閥114的打開位置來調(diào)整。節(jié)流閥114的打開位置由基于來自E⑶200的控制信號操作的節(jié)流馬達(dá)112來控制。
[0046]進(jìn)氣壓力傳感器118在節(jié)流閥114的下游的位置處被設(shè)置在進(jìn)氣管道110中。由于發(fā)動機(jī)的空氣吸入，在進(jìn)氣管道110中在節(jié)流閥114的下游處的壓力是低于大氣壓力的負(fù)壓。進(jìn)氣壓力傳感器118檢測在進(jìn)氣管道110中在節(jié)流閥114的下游處的壓力(下文中稱作“進(jìn)氣壓力”)，并將表示檢測結(jié)果的信號傳遞到ECU 200。
[0047]發(fā)動機(jī)20的排氣通過三通催化轉(zhuǎn)化器122被排出到大氣，該三通催化轉(zhuǎn)化器122被布置在沿著排氣管道120的任意位置處。
[0048]EGR管道130是用于將在排氣管道120中流動的排氣的一部分再循環(huán)到進(jìn)氣管道110的管道。EGR管道130與布置在排氣管道120中的三通催化轉(zhuǎn)化器122的下游以及布置在進(jìn)氣管道110中的節(jié)流閥114的下游連通。經(jīng)過三通催化轉(zhuǎn)化器122的排氣的所述一部分作為再循環(huán)氣體返回到進(jìn)氣管道110。由此，能夠在抑制氮氧化物(NOx)的產(chǎn)生的同時實現(xiàn)燃料效率。
[0049]EGR閥132被設(shè)置在沿著EGR管道130的任意位置處。EGR閥132由來自ECU 200的控制信號控制以調(diào)節(jié)從EGR管道130返回到進(jìn)氣管道110的再循環(huán)氣體的流量。在下文中，循環(huán)氣體被稱作“EGR氣體”，并且再循環(huán)氣體的流量被稱作“EGR流量”。
[0050] E⑶200基于發(fā)動機(jī)20的負(fù)荷(進(jìn)氣量)和轉(zhuǎn)速來確定期望的EGR轉(zhuǎn)速，并且調(diào)整EGR閥132的打開位置(下文中稱作“EGR打開位置”)，以使得實際EGR流量等于期望的EGR流量。還能夠通過使用EGR比率來調(diào)整EGR打開位置，該EGR比率被限定為(EGR流量/ (進(jìn)氣量+EGR流量))EGR流量的指數(shù)。
[0051 ]以上參考圖1描述的EGR冷卻器28在EGR管道130中被設(shè)置在EGR閥132的上游的位置處。EGR冷卻器28接觸EGR管道130，并且通過使用從電動栗30供應(yīng)的冷卻劑來冷卻EGR管道130內(nèi)部的EGR氣體。因此，由于防止EGR氣體在高溫下再循環(huán)到進(jìn)氣管道110，所以由于過熱引起的進(jìn)氣管道110和外圍設(shè)備(諸如EGR閥132等)的劣化得到抑制。
[0052]氣體溫度傳感器81在EGR管道130中被設(shè)置在EGR冷卻器28的下游的位置處。氣體溫度傳感器81在EGR冷卻器28的下游處(S卩，在被EGR冷卻器28冷卻之后)檢測EGR氣體的溫度，并且將檢測結(jié)果傳遞到E⑶200。
[0053]在具有上述構(gòu)造的車輛I中，如果EGR冷卻器28的冷卻能力下降，則EGR氣體將在EGR氣體是熱的同時、被再循環(huán)到進(jìn)氣管道110。因此，進(jìn)氣管道110和外圍設(shè)備可能由于過熱而損壞，由于進(jìn)氣溫度的增加或者EGR氣體密度的降低可能發(fā)生異常燃燒(爆燃)，并且提高燃料經(jīng)濟(jì)性的效果可能降低。因此，期望檢測EGR冷卻器28的冷卻能力的降低并告知使用者該冷卻能力的降低。
[0054]因此，根據(jù)該實施例的ECU200通過與正常情況相比臨時地降低電動栗30的轉(zhuǎn)速來改變供應(yīng)到EGR冷卻器28的冷卻劑的量，然后ECU200基于此時由氣體溫度傳感器81檢測到的變化量來判定在EGR冷卻器28中是否存在異常(冷卻能力的降低)。
[0055]圖3是由E⑶200執(zhí)行的判定EGR冷卻器28的冷卻能力降低的存在的流程圖。
[0056]在步驟(下文中，步驟將被縮寫成“S”)10和步驟11中，E⑶200判定當(dāng)電動栗30以在預(yù)定范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時由氣體溫度傳感器81檢測到的檢測值是否穩(wěn)定。
[0057]具體地，首先在S10，ECU200判定是否滿足第一準(zhǔn)許條件。例如，如果以下條件(a)至IJ (C)全部滿足，則E⑶200判定滿足第一準(zhǔn)許條件。
[0058](a)期望的EGR流量(或期望的EGR比率)不小于預(yù)定值。
[0059 ] (b)電動栗30以在預(yù)定范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
[0060](c)發(fā)動機(jī)20的預(yù)熱已經(jīng)完成。
[0061]條件(a)是用于確保EGR流量足以使氣體溫度傳感器81的檢測值穩(wěn)定的條件。條件(b)是用于確保如正常情況一樣穩(wěn)定地執(zhí)行向EGR冷卻器28供應(yīng)冷卻劑的條件。條件(c)是用于確保發(fā)動機(jī)20被充分地預(yù)熱并且每個部件的溫度均是穩(wěn)定的條件。
[0062]另一方面，例如，可接受的是，不管條件(a)至(C)是否滿足，如果以下條件(d)至(f)中的至少一個條件是真的，則ECU 200可以判定不滿足第一準(zhǔn)許條件。
[0063](d)發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度THw超過預(yù)定范圍。
[0064](e)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣溫度超過預(yù)定范圍。
[0065](f)發(fā)動機(jī)20的運(yùn)行狀態(tài)(轉(zhuǎn)速、負(fù)荷系數(shù)等)已經(jīng)突然改變。
[0066]條件(d)和(e)是用于防止EGR冷卻器28的冷卻能力(熱交換效率)由于發(fā)動機(jī)20過熱或過冷的原因而變得不穩(wěn)定的條件。條件(f)是用于防止發(fā)動機(jī)20的排氣溫度突然改變并且變得不穩(wěn)定的條件。
[0067]如果不滿足第一準(zhǔn)許條件(在SlO為否)，則E⑶200終止該過程
[0068]如果滿足第一準(zhǔn)許條件(在SlO為是)，則在Sll，ECU200判定第一準(zhǔn)許條件的滿足狀態(tài)是否已經(jīng)持續(xù)預(yù)定時間A或更長。預(yù)定時間A被設(shè)定成在滿足第一準(zhǔn)許條件的同時能夠確保氣體溫度傳感器81的檢測值足夠穩(wěn)定的值。
[0069]如果第一準(zhǔn)許條件的滿足狀態(tài)并未持續(xù)預(yù)定時間A或更長(在Sll為否)JljECU200將該過程返回到步驟S10。
[0070]如果第一準(zhǔn)許條件的滿足狀態(tài)已經(jīng)持續(xù)預(yù)定時間A或更長(在Sll中為是)，換言之，在冷卻如正常情況一樣穩(wěn)定地執(zhí)行而不被抑制的狀態(tài)(下文中稱作“正常穩(wěn)定狀態(tài)”)下，則在S12，ECU 200獲取氣體溫度傳感器81的檢測值，并且將該檢測值作為“第一氣體溫度Tl”儲存。
[0071]然后，在S13，ECU200開始通過將電動栗30的轉(zhuǎn)速減小到比在正常穩(wěn)定狀態(tài)下低預(yù)定轉(zhuǎn)速來將供應(yīng)到EGR冷卻器28的冷卻劑的量抑制到預(yù)定量的過程(下文中稱作“冷卻劑量抑制過程”)。
[0072]然后，在S14和S15，ECU200判定在冷卻劑量抑制過程正在被執(zhí)行的狀態(tài)(即，通過EGR冷卻器28進(jìn)行的冷卻正在被抑制的狀態(tài))下，氣體溫度傳感器81的檢測值是否穩(wěn)定。
[0073]具體地，在S14，ECU200首先判定是否滿足第二準(zhǔn)許條件。在本實施例中，第二準(zhǔn)許條件被構(gòu)造成包括在上述第一準(zhǔn)許條件中包括的條件(a)，即，“期望的EGR流量(或期望的EGR比率)不小于預(yù)定值”?？梢越邮艿氖?，第二準(zhǔn)許條件可以包括除了條件(b)之外在上述第一準(zhǔn)許條件中包括的多個其它條件。
[0074]如果不滿足第二準(zhǔn)許條件(在S14為否)，則由于不確保EGR流量足以穩(wěn)定氣體溫度傳感器81的檢測值，所以E⑶200將該過程終止。
[0075]如果滿足第二準(zhǔn)許條件(在S14為是)，則在S15，ECU200判定第二準(zhǔn)許條件的滿足狀態(tài)是否已經(jīng)持續(xù)預(yù)定時間B或更長。預(yù)定時間B被設(shè)定成考慮到在冷卻劑量抑制過程開始之后(換言之，在電動栗30的轉(zhuǎn)速被設(shè)定成低于在正常穩(wěn)定狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速之后)使氣體溫度傳感器81的檢測值穩(wěn)定所需的時間的最優(yōu)值。具體地，如果規(guī)定時間B太短，則將在氣體溫度傳感器81的檢測值還不穩(wěn)定的同時執(zhí)行S16之后的過程。另一方面，如果預(yù)定時間B太長，則即使氣體溫度傳感器81的檢測值已經(jīng)穩(wěn)定也將不執(zhí)行S16之后的過程，從而使得過程比所需的長。為了防止這些問題發(fā)生，通過實驗等考慮到EGR管道130從EGR冷卻器28到氣體溫度傳感器81的熱容量將預(yù)定時段B設(shè)定成最優(yōu)時間(固定值)。注意，如果EGR管道130從EGR冷卻器28到氣體溫度傳感器81的熱容量較大，則穩(wěn)定氣體溫度傳感器81所需的時間將較長，從而，預(yù)定時間B將變長。
[0076]如果第二準(zhǔn)許條件的滿足狀態(tài)并未持續(xù)預(yù)定時間B或更長(在S15為否)JljECU200將該過程返回到步驟S14。
[0077]如果第二準(zhǔn)許條件的滿足狀態(tài)已經(jīng)持續(xù)預(yù)定時間B或更長(在S15中為是)，換言之，在由EGR冷卻器28進(jìn)行的冷卻由冷卻劑量抑制過程抑制的同時氣體溫度傳感器81的檢測值是穩(wěn)定的狀態(tài)(下文中稱作“抑制穩(wěn)定狀態(tài)”)下，則在S16，ECU 200獲取氣體溫度傳感器81的檢測值作為“第二氣體溫度T2”。
[0078]在S17，E⑶200判定通過從第二氣體溫度T2減去第一氣體溫度Tl而獲取的值是否大于閾值。該閾值是用于判定EGR冷卻器28是否異常的值，并且該閾值被設(shè)定成通過實驗等獲取的最優(yōu)值(固定值)。
[0079]如果從第二氣體溫度T2減去第一氣體溫度Tl獲取的值大于閾值(在S17為是)，則在S18，E⑶200判定EGR冷卻器28正常(S卩，EGR冷卻器28的冷卻能力沒有下降)。
[0080]如果從第二氣體溫度T2減去第一氣體溫度Tl獲取的值小于閾值(在S17為否)，則在S19，ECU 200判定EGR冷卻器28異常(即，EGR冷卻器28的冷卻能力下降)。在EGR冷卻器28被判定為異常的情形中，借助于裝置(未示出)告知使用者。
[0081 ] 在S20，E⑶200停止冷卻劑量抑制過程。
[0082]圖4是示意性地說明當(dāng)EGR冷卻器28被判定為正常時氣體溫度傳感器28的檢測值的變化的視圖。
[0083]在正常穩(wěn)定狀態(tài)下在時刻tl獲取第一氣體溫度Tl之后，冷卻劑量抑制過程開始，并且電動栗30的轉(zhuǎn)速下降到比在正常穩(wěn)定狀態(tài)下低預(yù)定轉(zhuǎn)速。由此，供應(yīng)到EGR冷卻器28的冷卻劑的量下降，從而導(dǎo)致對于由EGR冷卻器28進(jìn)行的冷卻的抑制，并且因此，EGR氣體溫度將逐漸增大。
[0084]然后，在抑制穩(wěn)定狀態(tài)已經(jīng)從冷卻劑量抑制過程的開始持續(xù)預(yù)定時間B的時刻t2處獲取第二氣體溫度T2之后，冷卻劑量抑制過程停止。
[0085]這里，在正常穩(wěn)定狀態(tài)下的第一氣體溫度Tl比EGR冷卻器28的上游的EGR氣體溫度低與EGR冷卻器28的冷卻能力相關(guān)聯(lián)的溫度。另一方面，由于由EGR冷卻器28進(jìn)行的冷卻被抑制的原因，在抑制穩(wěn)定狀態(tài)下的第二氣體溫度T2基本上等于EGR冷卻器28的上游的EGR氣體溫度。因此，如圖4所示，如果EGR冷卻器28正常，則第一氣體溫度Tl和第二氣體溫度T2之間的差大于閾值。因此，EGR冷卻器被判定為“正?！?。
[0086]圖5是示意性地說明當(dāng)EGR冷卻器28被判定為異常時氣體溫度傳感器81的檢測值的變化。
[0087]類似于上述圖4，在正常穩(wěn)定狀態(tài)下在時刻til獲取第一氣體溫度Tl，并且在抑制穩(wěn)定狀態(tài)已經(jīng)從冷卻劑量抑制過程的開始持續(xù)預(yù)定時間B的時刻tl2處獲取第二氣體溫度T2。
[0088]當(dāng)EGR冷卻器28異常時，在正常穩(wěn)定狀態(tài)下的第一氣體溫度Tl高于當(dāng)EGR冷卻器正常時(見虛線)的溫度。另一方面，當(dāng)由于由EGR冷卻器28進(jìn)行的冷卻從一開始受到抑制而使EGR冷卻器28異常時，在抑制穩(wěn)定狀態(tài)下的第二氣體溫度T2不受EGR冷卻器28影響，并且從而第二氣體溫度T2具有基本上等于當(dāng)EGR冷卻器正常時的值時。由此，當(dāng)EGR冷卻器28異常時，與正常狀態(tài)相比，第一氣體溫度Tl和第二氣體溫度T2之間的差變小。從而，第一氣體溫度Tl和第二氣體溫度T2之間的差變得小于閾值。因此，EGR冷卻器被判定為“異?！?。
[0089]如上所述，通過經(jīng)由冷卻劑量抑制過程抑制電動栗30的轉(zhuǎn)速以使其低于在正常穩(wěn)定狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速，根據(jù)本實施例的ECU 200產(chǎn)生了冷卻劑量未抑制狀態(tài)(由EGR冷卻器28進(jìn)行的EGR氣體的冷卻不被抑制的狀態(tài))和冷卻劑量抑制狀態(tài)(由EGR冷卻器28進(jìn)行的EGR氣體的冷卻被抑制的狀態(tài))。由此，在冷卻劑量未抑制狀態(tài)下的第一氣體溫度Tl比在冷卻劑量抑制狀態(tài)下的第二氣體溫度T2僅低與EGR冷卻器28的冷卻能力相關(guān)聯(lián)的值。換言之，隨著EGR冷卻器28的冷卻能力變低，第一氣體溫度Tl和第二氣體溫度T2之間的差變小。因此，在第一氣體溫度Tl和第二氣體溫度T2之間的差小于閾值的情形中，E⑶200判定EGR冷卻器28異常。從而，僅通過調(diào)整電動栗的轉(zhuǎn)速而不考慮使用者的要求或者發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，就能夠恰當(dāng)?shù)嘏卸ㄔ贓GR冷卻器28中是否存在異常。
[0090]變型I
[0091]在上述實施例中，作為冷卻劑量抑制過程，電動栗30的轉(zhuǎn)速下降成比在正常穩(wěn)定狀態(tài)下低預(yù)定轉(zhuǎn)速，并且，可以接受的是停止電動栗30的旋轉(zhuǎn)。
[0092]根據(jù)該變型，能夠通過停止電動栗30的旋轉(zhuǎn)使得電動栗30的轉(zhuǎn)速為零來通過簡單的過程恰當(dāng)?shù)匾种朴蒃GR冷卻器28進(jìn)行的EGR氣體的冷卻。因此，即使在使用例如對于轉(zhuǎn)速的控制精度不是很高的低成本電動栗的情形中，仍然能夠恰當(dāng)?shù)嘏卸‥GR冷卻器28的異常，從而能夠降低成本。
[0093]變型2
[0094]在以上實施例中，盡管將其間冷卻劑量抑制過程得以持續(xù)的預(yù)定時間B設(shè)定成固定值，但是可接受的是基于EGR打開位置和進(jìn)氣壓力來調(diào)整預(yù)定時間B。
[0095]根據(jù)該變型，考慮到在將電動栗的轉(zhuǎn)速設(shè)定成第二轉(zhuǎn)速之后使溫度傳感器81的檢測值穩(wěn)定所需的時間根據(jù)再循環(huán)氣體的流量而變化的事實，預(yù)定時間B能夠基于EGR打開位置和進(jìn)氣壓力被調(diào)整成最優(yōu)值。因此，能夠抑制如下問題的出現(xiàn)，即，預(yù)定時間B過短使得EGR冷卻器28的異常判定的精度低或者預(yù)定時間B過長使得EGR冷卻器28的異常判定所需的時間比所需的長。
[0096]進(jìn)一步地，可接受的是，隨著基于EGR打開位置和進(jìn)氣壓力估算的EGR流量變大而縮短預(yù)定時間B。
[0097]根據(jù)該變型，考慮到在冷卻劑量抑制過程的開始后使得氣體溫度傳感器81的檢測值穩(wěn)定所需的時間隨著EGR流量變大而縮短的事實，能夠隨著EGR流量變大而縮短預(yù)定時間B。因此，EGR冷卻器28的異常判定所需的時間能夠被盡可能縮短而不減小EGR冷卻器28的異常判定的精度。
[0098]變型3
[0099]在上述實施例中，用于判定EGR冷卻器28是否異常的閾值被設(shè)定成固定值。然而，可接受的是，基于發(fā)動機(jī)20的狀態(tài)(轉(zhuǎn)速、負(fù)荷系數(shù)、點火正時、溫度(發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度THw)中的至少一個)來調(diào)整閾值。
[0100]根據(jù)該變型，考慮到第一氣體溫度Tl和第二氣體溫度T2之間的差不僅根據(jù)EGR冷卻器28的冷卻能力還根據(jù)發(fā)動機(jī)20的排氣溫度而變化的事實，閾值能夠基于影響發(fā)動機(jī)20的排氣溫度的發(fā)動機(jī)20的狀態(tài)(轉(zhuǎn)速、負(fù)荷系數(shù)、點火正時和溫度中的至少一個)被調(diào)整成最優(yōu)值。因此，能夠在不考慮發(fā)動機(jī)20的排氣溫度的情況下精確地判定在EGR冷卻器28中是否存在異常。
[0101]此外，可接受的是，基于發(fā)動機(jī)20的狀態(tài)(轉(zhuǎn)速、負(fù)荷系數(shù)、點火正時和溫度中的至少一個)來估算發(fā)動機(jī)20的排氣溫度，并且隨著發(fā)動機(jī)20的估算的排氣溫度變高而增大閾值。
[0102]根據(jù)該實施例，考慮到第一氣體溫度Tl和第二氣體溫度T2之間的差隨著發(fā)動機(jī)20的排氣溫度變高而增大的事實，能夠?qū)㈤撝惦S著發(fā)動機(jī)20的排氣溫度變高而設(shè)定得更大。因此，即使第一氣體溫度Tl和第二氣體溫度T2之間的差由于發(fā)動機(jī)20的排氣溫度的增大而增大，也能夠適當(dāng)?shù)匾种艵GR冷卻器28的異常的判斷錯誤。
[0103]應(yīng)理解，提出本文公開的實施例的目的是說明以及描述并且在所有方面均不限制本文公開的實施例。期望本發(fā)明的范圍不限于以上描述而是由權(quán)利要求的范圍限定并且包括在意義以及范圍方面與權(quán)利要求等同的所有變型。
[0104]附圖標(biāo)記列表
[0105]I:車輛；10:發(fā)動冷卻裝置;20:發(fā)動機(jī);24:水套；25:冷卻劑通道;28:EGR冷卻器；30:電動栗；36:加熱器；40:散熱器；46:冷卻扇;50:散熱器循環(huán)通道；50a、50b、60a、60b:管道;60:旁路通道;70:恒溫器;80:發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度傳感器;81:氣體溫度傳感器；110:進(jìn)氣管道；112:節(jié)流馬達(dá)；114:節(jié)流閥；118:進(jìn)氣壓力傳感器；120:排氣管道；122:三通催化轉(zhuǎn)化器;130: EGR管道；132: EGR閥；200: ECU ； 300:加熱裝置。
【主權(quán)項】
1.一種車輛，所述車輛設(shè)有發(fā)動機(jī)，所述發(fā)動機(jī)具有再循環(huán)通道，所述再循環(huán)通道用于使在排氣通道中流動的排氣的一部分再循環(huán)到進(jìn)氣通道，所述車輛包括: 冷卻裝置，所述冷卻裝置與所述再循環(huán)通道接觸，用于通過使用冷卻劑來冷卻所述再循環(huán)通道中的再循環(huán)氣體； 電動栗，所述電動栗用于將所述冷卻劑供應(yīng)到所述冷卻裝置； 溫度傳感器，所述溫度傳感器用于檢測在所述冷卻裝置的下游處的所述再循環(huán)通道中的再循環(huán)氣體的溫度;和 控制裝置，所述控制裝置用于判定在所述冷卻裝置中是否存在異常， 所述控制裝置被構(gòu)造成: 獲取第一氣體溫度，所述第一氣體溫度是當(dāng)所述電動栗的轉(zhuǎn)速是第一轉(zhuǎn)速時所述溫度傳感器的檢測值， 在獲取所述第一氣體溫度后，將所述電動栗的轉(zhuǎn)速設(shè)定成比所述第一轉(zhuǎn)速小的第二轉(zhuǎn)速，然后獲取第二氣體溫度，所述第二氣體溫度是所述溫度傳感器的檢測值，并且 如果所述第一氣體溫度和所述第二氣體溫度之間的差小于閾值，則判定所述冷卻裝置異常。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，其中，所述第二轉(zhuǎn)速是零。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，其中: 在獲取所述第一氣體溫度后，所述控制裝置將所述電動栗的轉(zhuǎn)速設(shè)定為所述第二轉(zhuǎn)速，并且在已經(jīng)經(jīng)過預(yù)定時間后，所述控制裝置獲取所述第二氣體溫度， 所述再循環(huán)通道設(shè)有用于調(diào)整在所述再循環(huán)通道中流動的排氣的流量的再循環(huán)閥，并且 所述控制裝置基于所述再循環(huán)閥的打開位置和所述進(jìn)氣通道中的壓力來調(diào)整所述預(yù)定時間。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛，其中，隨著所述再循環(huán)通道中的再循環(huán)氣體的流量變大，所述控制裝置縮短所述預(yù)定時間，所述流量是基于所述再循環(huán)閥的打開位置和所述進(jìn)氣通道中的壓力來估算的。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，其中，所述控制裝置基于所述發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷系數(shù)、點火正時和溫度中的至少一個來調(diào)整所述閾值。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛，其中，隨著所述發(fā)動機(jī)的排氣溫度變高，所述控制裝置使所述閾值增大，所述排氣溫度是基于所述發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速、負(fù)荷系數(shù)、點火正時和溫度中的至少一個來估算的。
【文檔編號】F02M26/22GK105917108SQ201480073053
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2014年11月12日
【發(fā)明人】小田純久, 佐佐木俊武, 木村憲史, 宮地和哉
【申請人】豐田自動車株式會社