用于車輛的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于車輛的方法，尤其是涉及一種提供用于確定諸如內(nèi)燃機這樣 的車輛的部件中的故障的車載模型的方法。此外，本發(fā)明涉及一種用于確定具有這種車載 模型的車輛中的故障的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 諸如卡車、施工車輛等等這樣的重型車輛通常由內(nèi)燃機（ICE)來驅(qū)動。ICE典型地 是具有一個或多個渦輪增壓器的柴油發(fā)動機。卡車通常在諸如長距離和長駕駛時段這樣的 惡劣條件下操作。一旦車輛出現(xiàn)需要維修保養(yǎng)或維護的故障，則卡車車主的成本迅速增大。 因此，在許多情況下，理想的是及早地檢測到故障，最好是在這種故障導(dǎo)致車輛的計劃外停 機之前。
[0003] 為此，已提出了基于模型的方法。典型地這種方法需要用于表示諸如渦輪增壓器 這樣的車輛的特定部件的模型。該模型需要與實際駕駛參數(shù)相對應(yīng)的一個或多個輸入，并 且傳遞一個或多個輸出。所述輸出與在駕駛期間所獲得的實際參數(shù)值進行比較，并且實際 參數(shù)值與所述輸出之間的匹配表示車輛的特定部件正常運作。相應(yīng)地，實際參數(shù)值與輸出 之間的偏差表示故障。
[0004] 在US20120290190中描述了另一方法。該文獻描述了一種用于診斷排氣回收 (EGR)系統(tǒng)的方法。對所測量的或者實際的EGR氣體溫度與憑經(jīng)驗確定的EGR氣體溫度進 行比較并且將其存儲在控制器的存儲器中的表格或函數(shù)中。如果實際EGR溫度比憑經(jīng)驗確 定的EGR氣體溫度小或大預(yù)定的量，那么可以確定基于EGR氣體溫度的EGR系統(tǒng)劣化并且 將其記錄到存儲器。
[0005]雖然當前已提出了用于提供車輛中的故障檢測的方法，但是它已被證明很難以在 這些應(yīng)用中提供足夠準確且可靠的方法。首先，車輛是具有大量關(guān)鍵機器部件的非常復(fù)雜 的構(gòu)造，關(guān)鍵機器部件的正常運作對于整個車輛性能至關(guān)重要的。這尤其適用于發(fā)動機并 且適用于諸如排氣流路這樣的相關(guān)部件。其次，就可用存儲器以及處理能力這兩者而言，用 于執(zhí)行這種方法的資源非常有限的。
[0006] 鑒于這些限制，需要可允許在車輛中進行故障檢測的其它方法。尤其是需要一種 允許在對各種故障進行車載檢測的改進方法以及很容易擴展到車輛的進一步部件的方法， 從而還可對這種附加部件中的各種故障進行檢測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 因此，本發(fā)明最好是尋求減輕或消除本領(lǐng)域中的上述識別出的缺點以及獨自地或 者任何組合上地不利并且通過提供根據(jù)所附權(quán)利要求的方法來至少解決上述問題。
[0008] 本發(fā)明的思想是提供諸如內(nèi)燃機這樣的車輛的部件的模型，其中對一個或多個故 障類型模擬特定操作狀態(tài)，從而產(chǎn)生一個或多個模擬，并且其中將每個模擬存儲為一個或 多個操作參數(shù)值的表示。
[0009] 本發(fā)明的又一個思想是將這種表示存儲在車輛中，并且使用這種表示以對所存儲 的操作參數(shù)值與車輛操作期間的測量值進行比較。通過對表示的每一個（即對不同故障類 型）執(zhí)行這種比較，可確定出很可能出現(xiàn)哪個故障類型。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于提供車輛的部件的模型的方法。該方法 包括下列步驟：選擇至少一個操作狀態(tài)；選擇所述車輛部件的至少一個可能的故障類型； 模擬在所述至少一個可能的故障類型發(fā)生期間所述至少一個操作狀態(tài)的車輛部件性能；對 每個模擬創(chuàng)建所述車輛部件性能的表示，其中每個表示與至少一個操作參數(shù)值相關(guān)聯(lián)；以 及存儲所述至少一個表示。
[0011] 該方法可以進一步包括下列步驟：模擬沒有故障類型出現(xiàn)的所述至少一個操作狀 態(tài)的車輛部件性能；并且對于沒有故障類型出現(xiàn)的所述模擬創(chuàng)建所述車輛部件性能的表 示，所述表示與至少一個操作參數(shù)值相關(guān)聯(lián)。因此，該模型還包括對無故障車輛部件的表 不。
[0012] 所述操作狀態(tài)可以與特定周圍環(huán)境的特定駕駛特性相對應(yīng)，并且所述故障類型可 以與具有特定幅度的特定故障相對應(yīng)。
[0013] 可以對在所述至少一個可能故障類型的每一個發(fā)生期間的所述至少一個操作狀 態(tài)的每一個執(zhí)行模擬車輛部件性能的步驟，并產(chǎn)生一組唯一的模擬。
[0014] 此外，所述車輛部件可以是內(nèi)燃機或其部件，并且其中所述表示的每一個是特定 輸出扭矩、特定發(fā)動機轉(zhuǎn)速、特定環(huán)境條件以及特定故障類型的一系列操作參數(shù)值。
[0015] 在實施例中，所述車輛部件可以是內(nèi)燃機，并且所述至少一個操作參數(shù)可以被從 由渦輪增壓器增壓壓力、渦輪增壓器進口壓力、渦輪增壓器轉(zhuǎn)速、渦輪增壓器出口溫度、渦 輪增壓器進口溫度和/或排氣回收溫度所組成的組中選擇出來。
[0016] 根據(jù)第二方面，提供了一種電子控制單元。該電子控制單元具有存儲根據(jù)第一方 面的模型的存儲器。
[0017] 根據(jù)第三方面，提供了一種用于識別出在操作期間車輛的一部分的故障的方法。 該方法包括下列步驟：確定所述車輛部件的實際操作狀態(tài)；從多個存儲的表示的每一個接 收至少一個操作參數(shù)的值，所述至少一個操作參數(shù)的值與對于不同故障類型的所確定的操 作狀態(tài)相對應(yīng)，對所述不同故障類型的所述表示的每一個與至少一個操作參數(shù)值相關(guān)聯(lián)； 檢測所述至少一個操作參數(shù)的至少一個實際值；以及識別出與特定表示相關(guān)聯(lián)的特定故障 類型，所述特定表示的至少一個所接收到的操作參數(shù)值與所述檢測到的實際操作參數(shù)值最 相似。
[0018] 識別出特定故障類型的步驟可以進一步包括對所述表示的每一個計算所接收到 的操作參數(shù)值與所檢測到的實際操作參數(shù)值之間的殘差；選擇其所述殘差具有最小方差的 一個表示；并且識別出與所選擇的表示相關(guān)聯(lián)的特定故障類型。
[0019] 此外，可以重復(fù)檢測至少一個操作參數(shù)值的步驟以用于檢測所述至少一個操作參 數(shù)的一系列實際值。
[0020] 根據(jù)第四方面，提供了一種計算機程序產(chǎn)品。該計算機程序產(chǎn)品包括存儲在計算 機可讀介質(zhì)上的程序代碼裝置，該程序代碼裝置用于在所述程序產(chǎn)品運行在計算機上時執(zhí) 行根據(jù)第三方面的方法的所有步驟。
【附圖說明】
[0021] 在下文中，將參考附圖對本發(fā)明進行描述，其中：
[0022] 圖1是內(nèi)燃機的示意圖；
[0023] 圖2說明了根據(jù)實施例的方法；
[0024] 圖3示出了根據(jù)實施例的表示的示意圖；
[0025] 圖4說明了根據(jù)另一實施例的方法；
[0026] 圖5示出了根據(jù)實施例的相對于實際發(fā)動機性能而言的表示；以及
[0027] 圖6說明了根據(jù)又一實施例的方法。
【具體實施方式】
[0028] 從圖1開始，示出了內(nèi)燃機（ICE) 10。發(fā)動機模塊12收納多個氣缸14,多個氣缸 14的每一個與歧管16相連。歧管16 (在該特定應(yīng)用中被劃分成兩個部件，兩個部件中的每 一個與一組三個氣缸14相關(guān)聯(lián)）將排氣輸送到渦輪增壓器20的渦輪端22。渦輪端22驅(qū) 動壓縮機端24,該壓縮機端24被配置為在將空氣引入到氣缸14之前對進氣進行壓縮。增 壓空氣冷卻器30通常被提供于用于對進氣進行冷卻的進氣流路中，并且還提供了用于提 高燃料效率并且減少排放的排氣回收系統(tǒng)40。
[0029] 如在圖1中所示的，ICE可以裝備有用于監(jiān)測并提高ICE性能的各種傳感器。例 如，壓力傳感器50和溫度傳感器52被提供于氣缸14的進氣口之中。附加的壓力傳感器54 被提供于排氣歧管16之中，并且進一步的傳感器56, 58被提供于用于測量壓力和溫度的排 氣回收流路40之中。
[0030] 傳感器50, 52, 54, 56, 58最好是與電子控制單元60相連，電子控制單元60能夠接 收傳感器信號并且執(zhí)行對這些信號的各種計算以用于確定ICE的狀態(tài)。鑒于所接收到的傳 感器信號，電子控制單元60可以進一步提供用于對諸如氣流、燃料供給等等這樣的ICE的 各個部件進行控制的輸出信號。
[0031] 僅考慮渦輪增壓器，實時傳感器的成本使得很難提供足夠的傳感器以完全允許對 渦輪增壓器的性能進行監(jiān)測。例如，對渦輪機效率的直接監(jiān)測需要渦輪機兩側(cè)上的壓力和 溫度以及渦輪機速度。這同樣適用于壓縮機效率，這導(dǎo)致用于確定渦輪增壓器性能和效率 的九個獨特的傳感器。因為在大多數(shù)情況下缺少這些傳感器中的一個或多個，因此必須提 供用于監(jiān)測性能的其它方法。
[0032] 將在下面的段落中描述的一個這樣的方法應(yīng)用下述故障檢測算法，在該故障檢測 算法中脫機地模擬發(fā)動機性能，而車載執(zhí)行對該模擬的結(jié)果與測量數(shù)據(jù)的比較。
[0033] 現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2,描述用于創(chuàng)建ICE的