用于诊断内燃机的冷却剂泵的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:7136497 阅读:197 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
为了诊断可以与内燃机(10)的运行状态独立地接通和断开的、用于使冷却剂在内燃机(10)的一个封闭的冷却循环回路中循环的冷却剂泵(11),在内燃机(10)的一个被识别的冷起动之后的一个预定的时刻(t2),不仅确定一个代表内燃机(10)的冷却剂温度(TCO)的值,而且确定一个代表内燃机(10)的气缸头温度(TZK)的值并且接着将该值相互比较。依据该比较的结果,评价冷却剂泵(11)的运行可靠性。由此内燃机冷起动之后非常早地识别出有故障的冷却剂泵。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于诊断内燃机的冷却剂泵的方法和装置本专利技术涉及一种用于诊断冷却剂泵的方法,该冷却剂泵可以与内燃机的运行状态 独立地接通和断开,用于使冷却剂在内燃机的一个封闭的冷却循环回路中循环。当燃料空气混合物在内燃机的燃烧室中燃烧时,可以出现高于2000°C的峰值温 度。为了防止用于气缸头、气阀、火花塞、喷射阀、气缸,活塞、活塞环、密封件等等的材料产 生热过载,必须进行冷却。在此情况下广泛借助于冷却液进行强制循环冷却。在此情况下, 气缸和气缸头被设计成双壁结构。中间空隙被充入冷却液并且如此设计而形成一个冷却剂 循环回路。作为冷却液,采用由水、防冻剂和针对特定情况的抑制剂组成的混合液。这种常规冷却系统一般含有一个或者直接地或者间接地经一个可以活动的牵拉 机构例如三角皮带由内燃机驱动的冷却剂泵和一个膨胀材料节温器。冷却剂泵因此与发动 机转速相关地工作并且被设计成在内燃机的每种运行状态下提供足够的冷却剂流量。为了 在窄的极限值下获得恒定的冷却剂温度和由此恒定的内燃机温度,冷却剂温度被调节。为 此目的,设置一个与温度相关的膨胀材料调节器,它操作一个阀,该阀在下降的冷却剂温 度情况下引导增大的冷却剂流量从冷却器旁边通过。膨胀材料调节器和阀形成一个结构单 元并且一般被称为冷却器节温器。从内燃机的冷态的运行状态开始,冷却器节温器开始时被关闭并且冷却剂循环只 在内燃机的一个旁通循环回路中进行。这也称为小冷却循环回路。自一个确定的冷却 剂温度起,冷却器节温器打开并且冷却剂流流向冷却器,在那里由于行驶风和/或冷却器 风扇的作用,冷却剂流被冷却并且再被引导回流到内燃机。这也称为“大冷却循环回路“。DE10226928A1公开了一种用于运行液体冷却的内燃机的方法,其中冷却剂借助于 冷却剂泵在一个封闭的冷却剂循环回路中按照需要的方式被循环。依据一个表征内燃机的 温度的参数,借助于一个执行元件可以将冷却剂体积流从一个连接内燃机的一个冷却剂入 口和一个冷却剂出口的第一冷却剂循环回路转换到一个含有内燃机的冷却器的第二冷却 剂循环回路。在内燃机的冷却剂出口,依据该参数可以将冷却剂体积流划分成一个在第一 冷却剂循环回路中的第一冷却剂体积流和在一个含有至少一个机油-冷却剂热交换器的 旁通支路中的第二冷却剂体积流。由此可以在识别出内燃机的冷起动之后这样地控制执行 元件,使得冷却剂体积流只经机油-冷却剂热交换器的旁通支路引导,这导致对工作介质 如发动机机油和/或变速器机油和/或液压油的快速加热。如果从内燃机的冷起动情况出发,使冷却剂先不进行任何循环,这导致在内燃机 冷却水套中的相对较小的冷却剂体积被非常迅速的加热,则形成对内燃机的特别快速的加 热并且由此使工作介质的快速加热。这例如可以通过合适的冷却剂混合阀实现或者在由内 燃机机械地驱动的冷却剂泵中通过设置可以切换的离合器来实现。在具有电驱动的冷却剂 泵系统中的冷却,冷却循环可以以简单的方式通过断开冷却剂泵的电动机而被中断。因为 在此情况下冷却剂不在循环,这也称为一种“静止的冷却剂“。为此在DE10226^8A1中建议使用电驱动的冷却剂泵,它在内燃机的这个运行点 上被断开。通过由此实现的预热时间的最小化和由此由于在较高温度下较小的机油粘性实 现较小的摩擦,减少了燃料消耗,并且此外也可以观察到更有利的排放特性。在这种方法中产生的问题在于,冷却剂温度传感器一般布置在内燃机外部,通常 布置在气缸头的冷却剂出口上的管道中,并且因此不再提供关于内燃机本身的热运行状态 的、尤其是关于气缸头中存在的温度的可信的信号。但是为了在去激活的冷却剂泵情况下 仍然获得内燃机温度的精确的值,至少在内燃机的预热阶段中要参考布置在内燃机气缸 头上面或里面的温度传感器的信号。由于冷却剂泵的运行或不运行一方面不仅影响内燃机的预热特性,而且另一方面 也影响尤其是在冷起动时的排放特性,因此必须监控它是否按照规定的方式运行。有故障 的或被去激活的冷却剂泵会导致内燃机不允许的过热,而一个在内燃机冷起动时始终激 活的冷却剂泵会导致有害物质排放的增加。本专利技术的任务在于提出一种用于诊断用于开头所述类型的内燃机的冷却剂泵的 方法和装置,通过该方法或装置可以以简单的方式识别出故障。这个任务通过在独立权利要求中标明特征的专利技术来解决。本专利技术包括总的技术教导,为了诊断可以与内燃机的运行状态独立地接通和断开 的、用于使冷却剂在内燃机的一个封闭的冷却循环回路中循环的冷却剂泵,在内燃机的一 个被识别的冷起动之后的一个预定的时刻,不仅确定一个代表内燃机的冷却剂温度的值, 而且确定一个代表内燃机的气缸头温度的值并且接着将该值相互比较并且依据该比较的 结果,评价冷却剂泵的运行可靠性(运行完善性)。通过引入另一个代表在内燃机冷启动时的加热的值,即气缸头温度并且针对一 个代表冷却剂温度的值对这个信号的可信性处理(有效性检查),可以以简单的并且成本有 利的方式评判内燃机的冷却剂泵功能能力。通过合适地选择针对在内燃机冷起动之后出现的温度的询问时刻,可以区分不同 的故障原因。如果冷却剂泵在经过内燃机冷起动之后的一个预先确定的时间间隔之后才被接 通并且在经过另一个预先确定的时间间隔之后确定和比较所述的温度值,那么可以以简 单的方式确定,冷却剂泵是否是无故障地工作着或者尽管被成功地激活但是它没有使冷 却剂循环,因为例如在泵轮和泵轴之间不存在传递力的连接和形状配合的连接或者存在其 它机械故障。两个温度值则在温度询问的这个时刻相互间是明显不同的。在识别出这种故 障之后可以引入合适的紧急措施,如例如限制转速或负载并且因此预防内燃机过热。如果冷却剂泵在内燃机冷起动之后的一个预先确定的时间间隔结束之后才被接 通并且在该时刻就已经确定了温度值并且接着进行比较,那么可以依据比较结果确定冷却 剂泵是否是无故障地工作着或者冷却剂泵从内燃机冷起动的时刻就已经被接通并且不再 能够被去激活。两个温度值则在温度询问的这个时刻相互间具有非本质的区别。如果检查,是否两个温度值的比较结果总是在一个由预先给定的极限值限定的公 差带之内,可以获得关于冷却剂泵的功能能力的一个简单的结论(指示),并且如果该比较 结果位于该公差带之外,那么该冷却剂泵被评估为有故障。按照本专利技术的一个有利的实施例,一个频率计数器被激活,它计算位于该公差带 之外的比较结果的数量并且如果该数量超过一个预定的最大允许的频率,那么该冷却剂泵 或该冷却剂泵的控制机构才被评估为有故障。这具有优点,即只有可重复出现的故障结果 也实际地被输入,这导致一种稳固的系统。如果在给定的时刻形成两个温度值的差并且检查这样获得值是否它位于相应的 公差带之内,那么可以非常简单地实施比较。在本专利技术的一个有利的实施例中,公差带的极限值和时间间隔以实验的方式在内 燃机的试验台上确定。因此以简单的方式获得用于评判冷却剂泵的工作能力的标准。按照本专利技术的用于诊断可以与内燃机的运行状态独立地接通和断开的、使冷却剂 在内燃机的一个封闭的冷却循环回路中循环的冷却剂泵的装置的特征在于,该装置包括以 下方面-用于确定代表冷却剂温度的值的机构, -用于确定代表气缸头温度的值的机构, -用于比较这两个温度值的比较机构,-评价机构,它依据比较单元的结果评价冷却剂泵的运行可靠性,和 -故障管理本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于诊断冷却剂泵(11)的方法,该冷却剂泵可以与内燃机(10)的运行状态独立地接通和断开,用于使冷却剂在内燃机(10)的一个封闭的冷却循环回路中循环,  -其中在内燃机(10)的一个冷起动(t0)被识别之后的一个预定的时刻(t2),不仅确定一个代表内燃机(10)的冷却剂温度(TCO)的值,而且确定一个代表内燃机(10)的气缸头温度(TZK)的值并且接着将所述值相互比较,并且  -依据该比较的结果(ΔT1,ΔT2),针对其运行可靠性评价冷却剂泵(11)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE102008032130.32008年7月8日1.用于诊断冷却剂泵(11)的方法,该冷却剂泵可以与内燃机(10)的运行状态独立地 接通和断开,用于使冷却剂在内燃机(10)的一个封闭的冷却循环回路中循环,-其中在内燃机(10)的一个冷起动(to)被识别之后的一个预定的时刻(t2),不仅确 定一个代表内燃机(10)的冷却剂温度(TCO)的值,而且确定一个代表内燃机(10)的气缸 头温度(TZK)的值并且接着将所述值相互比较,并且-依据该比较的结果(ΔΤ1,Δ T2),针对其运行可靠性评价冷却剂泵(11)。2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,在经过内燃机(10)冷起动之后的一个 预先确定的时间间隔(ti-to)之后才接通冷却剂泵(11)并且在经过另一个预先确定的时 间间隔(t2-tl)之后确定和比较所述温度值(TC0,I7K)。3.按照权利要求1或2所述的方法,其特征在于,检查该比较结果(ΔΤ1,ΔΤ2)是 否位于一个由预定的极限值(SW1,SW2)限定的第一公差带之内,并且如果该比较结果位于 该公差带之外,那么该冷却剂泵(11)被评价为是有故障的。4.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,在内燃机(10)冷起动后的一个预先确 定的时间间隔(t2-t0)结束之后才接通冷却剂泵(11)并且在该时刻确定和比较所述温度 值(TCO, TZK)。5.按照权利要求1或4所述的方法,其特征在于,检查该比较结果(ΔΤ1,ΔΤ2)是 否位于一个由预定的极限值(SW3,SW4)限定的第二公差带之内,并且如果该比较结果位于 该公差带之外,那么该冷却剂泵的控制机构被评价为是有故障的。6.按照前述权利要求之一所述的方法,其特征在于,激活一个频率计数器09),它 计算位于该公差带之外的比较结果(ΔΤ1,ΔΤ2)的数量,并且如果该数量超过了一个预定 的最大允许的频率,则冷却剂泵(11)或冷却剂泵的控制机构才被评价为是有故障的。7.按照权利要求1至6之一所述的方法,其特征在于,通过形成该两个温度值 (TCO, TZK)的差值实施该比较(ΔΤ1, ΔΤ2)。8.按照权利要求3至6之一所述的方法,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:G埃泽
申请(专利权)人:欧陆汽车有限责任公司
类型:发明
国别省市:DE

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