专利名称：风扇联轴器装置的诊断装置及诊断方法
技术领域：
本发明涉及一种在内燃机的冷却系统中使用的风扇联轴器装置的诊断。
背景技术：
内燃机的冷却风扇向使内燃机的冷却液散热的冷却器吹送冷却风，使冷却器冷却。将由内燃机驱动的输入轴与冷却风扇连接的风扇联轴器装置，利用工作液的粘性传递扭矩。日本国专利厅2007年发行的JP2007 — 321622A提出一种风扇联轴器装置的故障诊断装置，其在风扇联轴器装置完全锁止的状态下，如果冷却风扇的转速处于较低的状态，则诊断为风扇联轴器装置发生故障。
发明内容
风扇联轴器装置经由流体联轴器进行输入轴与冷却风扇间的扭矩传递。这时的传递扭矩可以通过调整流体联轴器的工作液量进行控制。即，例如将工作液经由电磁阀向流体联轴器供给，另一方面，利用流体联轴器的离心力使流体联轴器内的工作液向储存箱回流。如果使电磁阀的开度变化，则流体联轴器内的工作液的量增加或减少，依赖于工作液的粘性的传递扭矩也增加或减少。在这种流体联轴器中，如果电磁阀固着，则传递扭矩的控制产生障碍。如果电磁阀在打开的状态下固着，即使指令电磁阀的开度减少，风扇的转速也不降低。因此，考虑可以通过对向电磁阀发送的开度信号与风扇的转速进行比较，检测电磁阀的固着。但是，因为流体联轴器内的工作油通过离心力回流至储存箱，所以即使电磁阀关闭，流体联轴器内也不会立即清空。流体联轴器的离心力随着输入轴的转速而不同，在低速时，离心力较小，因此，从流体联轴器回流至储存箱的工作液流量也较小。作为结果，在低速时，即使电磁阀关闭，传递扭矩也不会立即降低，而具有一定延迟地降低。S卩，根据输入轴的转速，电磁阀的开度与传递扭矩的相互关系发生变化。因此，本发明的目的在于，不受输入轴的转速变化影响，而准确地诊断电磁阀的固着。为了实现上述目的，本发明提供诊断装置，其与风扇联轴器装置一起使用，该风扇联轴器装置将内燃机和向对内燃机的冷媒进行冷却的冷却器吹送冷却风的冷却风扇连接，具有输入轴，其由内燃机旋转驱动；流体联轴器，其从输入轴向冷却风扇经由流体传递扭矩；以及电磁阀，其利用阀主体调整在流体联轴器中存在的流体量，该阀主体对应于通电而在使流体量增加的提升位置、和使流体量减少的闭锁位置之间位移，该诊断装置诊断阀主体是否固着在提升位置，并具有检测冷却风扇的转速传感器以及控制器。控制器被编程为，输出使阀主体返回闭锁位置的信号，在从信号输出开始经过规定时间之后，根据冷却风扇的转速，开始对阀主体是否固着在提升位置进行判定。控制器编程为，输出使阀主体返回闭锁位置的信号，在从信号输出经过规定时间后，根据冷却风扇的转速，开始对阀主体是否固着在提升位置进行判定。本发明另外提供一种诊断方法，其在与上述风扇联轴器装置一起使用，在诊断阀主体是否固着在提升位置的诊断中，检测冷却风扇的转速，输出使阀主体返回闭锁位置的信号，从信号输出经过规定时间后，根据冷却风扇的转 速，开始对阀主体是否固着在提升位置进行判定。本发明的详细及其他特征或优点，在说明书的下述记载中说明，并且，在附加的附图中表示。
图I是本发明的第I实施例涉及的风扇联轴器装置的概略结构图。图2是具有风扇联轴器装置的内燃机的冷却系统的概略结构图。图3是表示在发生ON固着的情况和未发生ON固着的情况下的输入转速与风扇转速的关系的曲线。图4是说明本发明的第I实施例涉及的发动机控制模块执行的故障诊断算法的时序图。图5是说明本发明的第I实施例涉及的发动机控制模块执行的电磁阀的固着诊断程序的流程图。图6是表示发动机控制模块存储的规定值Tl的对应图特性的曲线。图7是表示发动机控制模块存储的规定时间的对应图特性的曲线。图8是说明本发明的第2实施例涉及的故障诊断算法的时序图。图9是说明本发明的第2实施例涉及的发动机控制模块执行的电磁阀的固着诊断程序的流程图。图10是表示本发明的第2实施例涉及的发动机控制模块所存储的计数递增量的对应图特性的曲线。
具体实施例方式参照附图的图1，车辆用内燃机的冷却装置所使用的风扇联轴器装置I具有壳体4，其经由轴承2可相对自由旋转地支承在输入轴3上。在图中，左侧与车辆的前方相当，右侧与车辆的后方相当。壳体4由壳主体5和罩6构成,上述壳主体5经由轴承2可自由旋转地支撑在输入轴3上,上述罩6通过螺栓固定在壳主体5的前表面。参照图2，在壳体4的外侧通过螺栓固定图2所示的冷却风扇21。另外，参照图1，在壳体4的内侧通过环状的分隔板7分隔成贮存室8和工作室9。在分隔板7上形成连通贮存室8与工作室9的连通孔10。在位于分隔板7的前方即图中左侧的罩6的内侧的输入轴3的前端固定圆盘11。在圆盘11的外周形成迷宫槽11a。另一方面，与迷宫槽Ila共同起作用的迷宫槽6b，与迷宫槽Ila相对而形成在罩6上。迷宫槽Ila和迷宫槽6b分别由多个圆形槽构成，该圆形槽形成由多个圆形的凸台部分隔而成的同心圆。迷宫槽Ila和迷宫槽6b配置为，一个迷宫槽的凸台部以非接触状态进入另一个迷宫槽的圆形槽中，且另一个迷宫槽的凸台部进入一个迷宫槽的圆形槽中。迷宫槽6b与迷宫槽Ila构成将圆盘11的旋转传递至壳体4的流体联轴器12。在凸台部与圆形槽的间隙被工作液充满的情况下，如果圆盘11旋转，则经由各个间隙的工作液从圆盘11向罩6传递旋转扭矩。将该状态称为流体联轴器12的卡合状态。另一方面，在凸台部与圆形槽的间隙不存在工作液的情况下，即使圆盘11旋转，迷宫槽Ila与迷宫槽6b也任意地相对旋转，不进行从圆盘11向罩6的旋转扭矩的传递。将该状态称为流体联轴器12的放开状态。流体联轴器12在卡合状态与放开状态之间时，对应于在凸台部与圆形槽的间隙中存在的工作油量而传递旋转扭矩。为了在输入轴3的周围形成贮存室8，在壳主体5形成包围输入轴3的毂部5c、和位于毂部5c外侧的环状的凹部5a。在与凹部5a的外周相邻的壳主体5的外周部5b形成工作液返回通路，其利用离心力使工作室9的工作液回流至贮存室8。 在壳体4上设置使分隔板7的连通孔10开闭的电磁阀13。电磁阀13具有励磁线圈15、铁芯16、电枢17和阀主体18。励磁线圈15、铁芯16、电枢17分别形成为环状。励磁线圈15固定在车体上，经由轴承14与输入轴3相对旋转。铁芯16在励磁线圈15的前方固定在壳主体5上。电枢17在铁芯16前方的贮存室8内，与铁芯16相对，且与壳主体5的毂部5c在轴向可自由滑动地嵌合。阀主体18的基端固定在电枢17上，对应于电枢17的轴向位移，使连通孔10开闭。电枢17通过弹簧向关闭连通孔10的方向预紧。因此，在不向励磁线圈15通电的状态下，基端固定在电枢17上的阀主体18使连通孔10关闭。如果向励磁线圈15通电，则铁芯16被磁化，电枢17被铁芯16吸引。其结果，电枢17抵抗弹簧的预紧力而后退，阀主体18使连通孔10开放。另外，参照图2，在车辆的内燃机31的曲轴32上固定曲轴带轮33。在风扇联轴器装置I的输入轴3上固定带轮34。曲轴带轮33与带轮34通过传动带35结合，由此，输入轴3通过曲轴32被旋转驱动。在图中，右侧与车辆前方相当，左侧与车辆后方相当。风扇联轴器装置I配置在车辆的发动机室的前方位置，即图中的内燃机31的右侧。在风扇联轴器装置I的前方，配置冷却内燃机31的冷媒用的冷却器23。冷却器23经由护罩22与风扇联轴器装置I连结。如下说明内燃机31运行中，经由电磁阀13的风扇联轴器装置I的动作。在输入轴3旋转的状态下，如果向励磁线圈15通电，则阀主体18将在分隔板7上设置的连通孔10打开。如果连通孔10打开，则贮存室8的工作液经由连通孔10流入工作室9中，向流体联轴器12供给。在流体联轴器12中，迷宫槽Ila与6b的间隙被工作液充满，通过工作液的粘性，从圆盘11向壳体4传递旋转扭矩。向流体联轴器12的工作液的供给量越多，从圆盘11向壳体4侧的传递扭矩越大，壳体4和固定在壳体4外周的冷却风扇21越高速地旋转。其结果，即使车速相同，被冷却器23带入的冷却风的速度也增大，冷却器23的散热量增多。如果来自冷却器23的散热量增多，则冷却器23的冷媒温度降低。如果停止向励磁线圈15的通电，则阀主体18使设置在分隔板7上的连通孔10闭锁，阻止工作液从贮存室8向工作室9流入。工作室9或流体联轴器12的工作液，通过离心力从工作室9经由工作液返回通路向贮存室8回流，因此，在流体联轴器12间隙中充满的工作液减少。其结果，经由工作液从圆盘11向壳体4传递的扭矩也减少，冷却风扇21的转速降低。电磁阀13的开闭控制通过控制模块51控制。该开闭控制通过基于占空比信号的占空比控制进行。另外，内燃机31的运行通过发动机控制模块41控制。在发动机控制模块41中，分别从检测冷却风扇21的旋转速度Nfan的风扇转速传感器42、检测内燃机31的转速Ne的曲轴角传感器43、检测内燃机31的冷媒温度Tw的冷媒温度传感器44、检测外部气温Ta的外部气温传感器45、检测车辆所具有的空调的运行负载的负载传感器46、及检测车辆的行驶速度的车速传感器47输入检测信号。发动机控制模块41对应于根据来自各个传感器的输 入信号判定的车辆或内燃机31的运行条件，计算向电磁阀13的指令占空比。计算出的指令占空比从发动机控制模块41发送至控制模块51。发动机控制模块41和控制模块51分别由具有中央运算装置(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)及输入输出接口(I/O接口)的微型计算机构成。发动机控制模块41和控制模块51可以由同一个微型计算机构成。两个控制模块41和51通过控制器局域网络(CAN)通信而连结。发动机控制模块41经由CAN通信将指令占空比输出至控制模块51，控制模块51将指令占空比变换为占空比信号，输出至电磁阀13的励磁线圈15。通过将两个控制模块41、51由两根通信线连接而进行CAN通信，可以利用较少的配线对大量信息进行通信。在该实施例中，设定为指令占空比越大,励磁线圈15的励磁电流越大。励磁线圈15的励磁电流越大，连通孔10与阀主体18的间隔越大，从贮存室8向工作室9的工作液的流入量越增加。在指令占空比为0%的情况下，连通孔10被阀主体18闭锁，从贮存室8向工作室9的工作液的流入量为零。在指令占空比为100%的情况下，从贮存室8向工作室9的工作液的流入量最大，风扇转速Nfan与输入轴3的转速Nin相等。下面，说明由发动机控制模块41执行的风扇转速的控制的概要。发动机控制模块41对应于内燃机31的运行条件，设定目标风扇转速tNfan。发动机控制模块41对指令占空比进行反馈控制，以使得风扇转速传感器42检测到的实际风扇转速Nfan与目标风扇转速 tNfan —致。目标风扇转速tNfan按照下述方式设定。例如，运行条件由冷媒温度Tw、空调运行负载、及车速这3个参数规定。发动机控制模块41控制为，如果空调运行负载和车速一定，则冷媒温度Tw越高，将目标风扇转速tNfan设定得越高。这是因为冷媒温度Tw较高，表示必须增加冷却器23的散热量，为了增加冷却器23的散热量，必须提高目标风扇转速tNfan。发动机控制模块41控制为，如果冷媒温度Tw及车速一定，则空调运行负载越大，将目标风扇转速tNfan设定得越高。另外，发动机控制模块41控制为，如果冷媒Tw和空调运行负载一定，则车速越高，将目标风扇转速tNfan设定得越低。随着车速增高，与冷却器23接触的行驶风的量增加，来自冷却器23的散热量增加。因此，为了得到相同的散热量，只要与冷却器23的散热量增加相当地，使目标风扇转速tNfan降低即可。根据发明人的研究，即使停止向励磁线圈15的通电而将占空比切换为0%，也存在阀主体18无法关闭连通孔10而产生阀固着的情况。在下述说明中，将阀主体18打开状态下的固着称为ON固着。作为发生ON固着的原因，考虑杂质进入连通孔10，以及包含励磁线圈15在内的电磁阀13的电气回路的故障。如果混入工作液中的杂质在某种情况下卡在连通孔10中，则阀主体18从物理上无法关闭连通孔10，成为无法阻挡从贮存室8向工作室9及流体联轴器12的工作液供给的状态。如果电磁阀13的电气回路发生故障，成为无法停止向励磁线圈15通电的状况，则阀主体18无法闭锁连通孔10，成为无法阻挡从贮存室8向工作室9及流体联轴器12的工作液供给的状态。由此,如果阀主体18发生ON固着,则冷却风扇21将以与输入轴3相同的转速继续旋转。 风扇联轴器装置I的输入轴3被内燃机31驱动。如果发生阀主体18的ON固着，则即使不需要，内燃机31也继续旋转驱动冷却风扇21，内燃机31的负载增大。内燃机的负载增大，导致排气的容积增加，从而可能使排气的排放恶化。另一方面，如果发动机室内过度被冷却，则排气催化剂的活性化延迟。排气催化剂的活性化的延迟是排气排放恶化的主要原因。因此，必须准确地判断是否发生阀主体18的ON固着并处理。为了诊断阀主体18是否发生ON固着，只要在将指令占空比切换为0%的状态，即指示停止向励磁线圈15通电的状态下，判定风扇转速传感器42检测的实际风扇转速Nfan是否表示降低即可。如果阀主体18未发生ON固着，则在指示向励磁线圈15的通电停止的状态下，实际的风扇转速Nfan应向零降低。如果阀主体18产生固着，则在指示向励磁线圈15的通电停止的状态下，实际的风扇转速Nfan应维持与输入轴3大致相等的转速。参照图3，在阀主体18发生ON固着的情况下，与阀主体18未发生ON固着的情况相比较，实际的风扇转速Nfan较高。图中的横轴是输入轴3的转速Nin。此外,在下述说明中，将输入轴3的转速Nin称为风扇联轴器装置I的输入转速Nin。在阀主体18发生ON固着的情况下,实际的风扇转速Nfan与输入转速Nin —致。因此，发生ON固着情况下的风扇转速Nfan集中在图中区域A。在阀主体18未发生ON固着的情况下，因为实际的风扇转速Nfan沿从输入转速Nin远离的方向降低,所以未发生ON固着情况下的风扇转速Nfan集中在区域B。因此，将图中与输入转速Nin相比低规定量的、与图中粗实线相当的转速设定为阈值，如果在指示向励磁线圈15的通电停止的状态下，实际的风扇转速Nfan大于或等于阈值，则可以判定阀主体18发生了 ON固着。如果在指示向励磁线圈15的通电停止的状态下，实际的风扇转速Nfan低于阈值,则判定阀主体18未发生ON固着。但是，即使在阀主体18未发生ON固着的状态下，指示向励磁线圈15的通电停止的情况下，实际的风扇转速Nfan并不是从输入转速Nin立即开始降低，而是在保持与输入转速Nin接近的转速一段时间后开始降低。参照图4，说明在输入转速Nin，换言之发动机转速Ne相对较低时，将向电磁阀13的指令占空比从100%向0%切换的情况下，S卩，从向励磁线圈15的通电状态指示通电停止的情况下，实际风扇转速Nfan的变化,和发动机控制模块41进行的ON固着诊断。在阀主体18发生ON固着的情况下，在时刻tl将指令占空比向0%切换后，由单点划线表示的实际风扇转速Nfan也与虚线所示的输入转速Nin —致。在阀主体18未发生ON固着的情况下，在时刻tl将指令占空比切换为0%后一段时间内，实际的风扇转速Nfan保持与输入转速Nin接近的值，然后，从输入转速Nin远离，向零降低。在阀主体18未发生ON固着的情况下，在时刻tl将指令占空比切换为0%之后，实际的风扇转速Nfan的降低延迟的原因如下。即，在风扇联轴器装置I中，利用粘性工作液进行扭矩传递，即使阀主体18使连通孔10关闭，停止向工作室9的工作液的供给，在离心力较小的情况下，粘性工作液也不会从工作室9或流体联轴器12立即向贮存室8返回。因此，在将指令占空比向0%切换之后，如果立即将实际的风扇转速Nfan与阈值相比较，则无法准确地判定阀主体18的ON固着。发动机控制模块41在指令占空比向0%切换之后，将经过规定时间的定时设定为阀主体18的ON固着的诊断定时。规定时间设定为将指令占空比向0%切换后，直至工作室9内的工作液全部返回贮存室8的时间。具体地说，如图4所示，在阀主体18未发生ON固着的情况下的实际风扇转速Nfan充分低于阈值的时刻t2的定时，允许诊断。因此，规定时间Tl是从时刻tl至时刻t2的时间。发动机控制模块41在从时刻tl经过规定值Tl的时刻t2使诊断许可条件成立，诊断时刻t2以后是否产生阀主体18的ON固着。输入转速Nin越低，从将指令占空比向0%切换直至工作室9内的全部工作液回流至贮存室8的时间越长。风扇联轴器装置I利用伴随壳体4旋转而作用于工作室9或流体联轴器12的残存工作液的离心力，使工作液从工作室9或流体联轴器12向贮存室8返回。输入转速Nin越低，该离心力越小。因此，输入转速Nin越低，工作室9内的全部工作液回流至贮存室8的时间越长。优选设定为，输入转速Nin越低，规定时间Tl越长。通过该设定,无论输入转速Nin如何，都可以在工作室9内的全部工作液回流至贮存室8之后，诊断阀主体18的ON固着，诊断延迟可以成为最低限度。参照图5说明为了实现该控制，发动机控制模块41执行的电磁阀的固着诊断程序。发动机控制模块41在内燃机31的运行中，以每隔例如10毫秒的一定时间间隔重复执行该程序。在步骤S I中，发动机控制模块41判定指令占空比是否为0%。在步骤SI的判定为否的情况下，发动机控制模块41在步骤S12中重置占空比OFF计时，结束程序。在步骤SI的判定为是的情况下，发动机控制模块41在步骤S2中，在占空比OFF计时的值上加I，从而使占空比OFF计时递增。因此，占空比OFF计时值是对应于指令占空比切换为0%后的持续时间的值，只要指令占空比维持为0%，就每隔程序执行间隔而递增I。步骤SI表示在指令占空比为0%以外的情况下，不容许阀主体18的固着判定，使程序结束。在指令占空比为0%以外的情况下，连通孔10未完全被闭锁，从贮存室8向工作室9的工作液的供给也未被阻挡，实际的风扇转速Nfan不降低。在这种情况下，之所以不 容许阀主体18的固着判定，是因为如果在这种情况下进行阀主体18的固着诊断，则存在尽管阀主体18正常起作用，也误诊断为发生ON固着的可能性。此外，在步骤SI中判定指令占空比是否为0%，但这是基于下述前提，即，向励磁线圈15的通电停止是通过指令占空比为0%实现的。也可以不通过指令占空比0%使向励磁线圈15的通电停止，而是通过接近于0%的占空比值实现。在这种情况下，在步骤SI中，指令占空比与实现向励磁线圈15的通电停止的指令占空比值相比较。在步骤S3中，发动机控制模块41判定占空比OFF计时值是否大于或等于规定值Tl。规定值Tl与从将指令占空比向0%切换，直至工作室9内的全部工作液排出所需的时间相当。参照图6，优选控制模块41预先在ROM中存储图6所示的特性的规定值Tl的对应图，在程序执行之前，根据输入转速Nin，参照对应图确定规定值Tl。如图6所示，规定值Tl依赖于输入转速Nin，输入转速Nin越低，规定值Tl越长。输入转速Nin使用发动机转速Ne,通过下式(I)计算。Nin = NeX 带轮比(I)带轮比是曲轴带轮33与带轮34的直径比。也可以取代使用曲轴角传感器43检测的发动机转速Ne，而设置直接检测输入轴3的转速的输入转速传感器，直接检测输入转速 Nin。此外，在使用图6所示的特性对应图的情况下，可以将设定在图6的曲线的横轴上的输入转速Nin，置换为发动机转速Ne。或者，也可以取代参照对应图，将在输入转速Nin较低的情况下工作液也可以可靠地从工作室9排出的时间，预先设定为与输入转速Nin无关的固定值，将该固定值作为在步骤S3中成为比较对象的规定值Tl，存储在发动机控制模块41的ROM中。在步骤S3的判定为是的情况下，发动机控制模块41进行步骤S4的处理。在步骤S3的判定为否的情况下，发动机控制模块41立即结束程序。在步骤S4中，发动机控制模块41判定冷媒温度传感器44检测到的冷媒温度Tw是否大于或等于规定值T2。在冷媒温度Tw较低的情况下，存在工作液冻结的可能性，如果在这种状况下进行阀主体18是否发生ON固着的诊断，则容易发生误诊断。在风扇联轴器装置I未正常起作用的状态下，进行是否发生ON固着的诊断本身没有意义。规定值T2例如设定为0°C。在步骤S4的判定为是的情况下，发动机控制模块41进行步骤S5的处理。在步骤S4的判定为否的情况下，发动机控制模块41立即结束程序。在步骤S5中，判定外部气温传感器45检测到的外部气温Ta是否大于或等于规定值T3。在外部气温Ta较低时，存在工作液冻结的可能性，如果在这种状况下进行阀主体18是否发生ON固着的诊断，则容易发生误诊断。如果工作液冻结，则风扇联轴器装置I不正常起作用。在风扇联轴器装置I不正常起作用的状态下，进行是否发生ON固着的诊断本身没有意义。规定值T3设定为例如与规定值T2相同的0°C。
在步骤S5的判定为肯定的情况下，发动机控制模块41进行步骤S6的处理。在步骤S5的判定为否定的情况下，发动机控制模块41立即结束程序。在步骤S6中，发动机控制模块41判定在内燃机31起动后，是否经过规定时间。内燃机31启动后的经过时间，由进行内燃机31的起动的发动机控制模块41测量。S卩，发动机控制模块41作为检测发动机31起动后的经过时间的传感器起作用。步骤S6的判定基于下述原因进行。即，存在在内燃机31不运行的状态下，工作室9或流体联轴器12中贮存工作液的情况。在这种情况下，如果发动机31刚起动后的指令占空比为0%，则发动机控制模块41执行步骤S2以后的处理。刚起动后的内燃机31因为处于空转运行状态，输入转速Nin较低，所以贮存在工作室9或流体联轴器12中的工作液向贮存室8回流需要相当的时间。在回流完成之前，工作室9或流体联轴器12中残留工作油，这段时间内，风扇转速Nfan几乎不降低。但是，如果输入转速Nin较高，且在工作液未冻结的温度范围内，则在内燃机31起动后，从步骤S3至S5的条件在短时间内即可满足。作为结果，存在在风扇转速Nfan未充分降低的期间内就与上述阈值相比较而判定为固着的可能性。步骤S6，如上所述，考虑在工作室9或流体联轴器12中贮存工作液的状态下内燃 机31起动的情况而设定。具体地说，在内燃机31起动后，不进行固着判定，直至贮存在工作室9或流体联轴器12中的工作液向贮存室8的回流完成。规定时间与因此所需的时间相当。在发动机控制模块41中，预先存储图7所示的特性的规定时间的对应图，发动机控制模块41根据输入转速Nin，检索对应图，计算出规定的时间。如图7所示，在该对应图中，设定为输入转速Nin越低,规定时间越长。通过上述步骤SI至S6的执行，判定下述条件是否全部满足。( I)指令占空比为0% (步骤SI)。(2)占空比OFF计时大于或等于规定值Tl (步骤S3)。(3)冷媒温度Tw是否大于或等于规定值T2 (步骤S4)。(4)外部气温Ta是否大于或等于规定值T3 (步骤S5)。(5)发动机起动后经过规定时间(步骤S6)。只有满足全部条件(I)至(5)的情况，发动机控制模块41判断为诊断许可条件成立，进行步骤S7以后的处理。在不满足条件(I)至(5)中任意一项的情况下，不允许诊断，
结束程序。在诊断许可条件(I)至(5)全部成立的情况下，在步骤S7至S12中，诊断阀主体18是否发生ON固着。首先在步骤S7中，将风扇转速传感器42检测的实际风扇转速Nfan与阈值相比较。在发动机控制模块41中，图3所示的特性的对应图被预先存储在ROM中。发动机控制模块41在程序执行之前，根据输入转速Nin检索对应图，确定阈值。步骤S7所使用的阈值是由此确定的值。在步骤S7中，实际风扇转速Nfan小于阈值的情况下，发动机控制模块41进入步骤SI I，在重置诊断计时之后，结束程序。在步骤S7中，在实际的风扇转速Nfan大于或等于阈值的情况下，存在阀主体18中发生ON固着的可能性。在这种情况下，发动机控制模块41在步骤S8中，通过在诊断计时值上加1，使诊断计时增加。如果使程序执行间隔为10毫秒，则诊断计时值的增加单位换算为时间，与10毫秒相当。通过步骤S7、S8及Sll的执行，可以测量实际的风扇转速Nfan大于或等于阈值的状态的持续时间。
在步骤S9中，发动机控制模块41判定诊断计时值是否大于或等于规定值T4。规定值T4是固定值，设定为几秒。在步骤S9的判定为是的情况下，发动机控制模块41在步骤SlO中判定在阀主体18中发生ON固着。通过该判定，采取将ON固着标志设为0N，或在显示装置上警告ON固着的发生等措施。在步骤S9的判定为否的情况下，发动机控制模块41结束程序。通过上述程序执行，可以不受输入轴3的转速变化的影响，准确地判断电磁阀的固着。设置步骤S8、S9，是为了在实际的风扇转速Nfan大于或等于阈值的状态经过规定的时间且继续的情况下，首次判定在阀主体18中发生ON固着。可以防止在某个时刻只有一次实际的风扇转速Nfan大于或等于阈值的情况下,误判定在阀主体18中发生ON固着。另外，参照图4，图5的流程的步骤S6的判定开始变为肯定的定时，与图4的时刻 t2相当。时刻t2由在图5步骤S3中使用的规定值Tl确定。在时刻t2的诊断定时阀主体18未发生ON固着的情况下，图4的实线所示的实际风扇转速Nfan小于阈值。因此，在图5的流程中，从步骤S7进入步骤SI I，将诊断计时重置。根据该诊断装置，在阀主体18中未发生ON固着的情况下，诊断计时值不增加，直至诊断计时值达到规定值T4之前，不能判定在阀主体18中发生ON固着。例如，在时刻t2，即使实际的风扇转速Nfan低于阈值的情况下,也不判定阀主体18中未发生ON固着,而只是在步骤Sll中重置判断计时。另外，在输入转速Nin为低速的状态下开始诊断的情况下，参照图3的对应图设定的阈值也是较小的值。在输入转速Nin为低速的情况下，实际的风扇转速Nfan也较低，但因为阈值也设定为较小的值，所以实际的风扇转速Nfan与阈值的比较结果，不会出现在阀主体18中未发生ON固着的误判定。在时刻t2，实际的风扇转速Nfan超过阈值的情况下，也不立即判定在阀主体18中发生ON固着，发动机控制模块41在步骤S8，使诊断计时递增。并且，在从时刻t2直至经过规定值T4的时刻t3，实际的风扇转速Nfan大于或等于阈值的状态继续，则发动机控制模块41在步骤SlO中首次判定在阀主体18中发生ON固着。在该诊断装置中，将从使指令占空比向0%切换的定时，到工作室9内的工作液全部排出的时间作为规定值TI，只要占空比OFF计时值不大于或等于规定值TI，就不容许诊断。因此，即使在从工作室9的工作液的排出延迟的情况下，也不会误诊断。此外，通过对应于输入转速Nin设定规定值Tl，则输入转速Nin的差异不会对诊断带来影响。因为在各个冷媒温度Tw或外部气温Ta小于或等于冰点温度的情况下不进行诊断，所以也可以排除工作液冻结给诊断带来的影响。因为阈值设定为，输入转速Nin越高，其为越大的值，所以也可以排除输入转速Nin对诊断造成的影响。因此，根据这种诊断装置，可以高精度地进行阀主体18的ON固着判定。参照图8和图9，说明本发明的第2实施例。在图8中，在阀主体18未发生ON固着的状态下将指令占空比向0%切换的情况，及在阀主体18发生ON固着的状态下将占空比向0%切换的情况下的实际风扇转速Nfan的推移，对于输入转速Nin较高的情况和较低的情况，分别表示。具体地说，是下述(I)至(4)的情况。(I)无ON固着,输入转速Nin较高的情况图中的细实线(2)无ON固着，输入转速Nin较低的情况图中的粗实线(3)有ON固着，输入转速Nin较高的情况图中的细点划线(4)有ON固着，输入转速Nin较低的情况图中的粗点划线在情况(I)中，实际的风扇转速Nfan的降低速度相对地较大，实际的风扇转速Nfan较早降低。在情况(3)中，实际的风扇转速Nfan不降低。在情况(2)中，因为实际的风 扇转速Nfan的降低速度相对地较为缓慢，因此与情况(I)相比延迟，实际的风扇转速Nfan降低。在情况(4)中，实际的风扇装速Nfan不降低。因此，在将指令占空比向0%切换的时刻的实际的风扇转速Nfan不同的情况下，适当的诊断定时产生不同。例如，如图所示，设定高输入转速用阈值和低转速用的阈值，在情况(I)和(3 )中，如果使时刻til为诊断开始定时，则可以准确地判定是否发生ON固着。另一方面，在情况
(2)和(4)中，如果使相同时刻til为诊断开始定时，则对于情况(4)，实际的风扇转速Nfan大于或等于低转速用阈值，结果是，诊断为在阀主体18中发生ON固着。因此，对于情况(2)和(4)，与情况(I)相比，必须使诊断开始定时延迟。在该实施例中，在情况(2)和(4)中，将实际的风扇转速Nfan降低而低于低转速用阈值的时刻tl2设定为诊断开始定时。因此，参照图9，说明发动机控制模块41执行的电磁阀的固着诊断程序。发动机控制模块41取代图5的程序，执行该程序。程序执行条件与图5的程序相同。此外，为了说明方便，对于进行与图5的程序相同的处理的步骤，标记相同的步骤标号。该程序与图5的程序的主要差异如下。I)取消占空比OFF计时，取消步骤S2、S3、及S13，以及2)取代诊断计时，导入诊断计数器，取代步骤S8、S9及S10，设置步骤S21至S24。在该程序中，步骤31、34、35、及S6的判定全部为是的情况下，发动机控制模块41判定诊断许可条件成立。如果判定诊断许可条件成立，则发动机控制模块41在步骤S7中判定风扇转速传感器42检测出的实际的风扇转速Nfan是否大于或等于阈值。在此使用的阈值，与第I实施例的阈值相同。在判定为否定的情况下，发动机控制模块41在进入步骤S24重置诊断计数器之后，结束程序。在该实施例中，在实际的风扇转速Nfan低于阈值的情况下，也不判定为在阀主体18中未发生ON固着，而仅将诊断计数器重置。另外，在输入转速Nin为低速的状态而开始诊断的情况下，参照图3的对应图设定的阈值也为较小的值。在输入转速Nin为低速的情况下，实际的风扇转速Nfan较低，但因为阈值也被设定为较小的值，所以与实际的风扇转速Nfan和阈值相比较的结果，不会出现在阀主体18中未发生ON固着的误判定。另一方面，在步骤S7的判定为是的情况下，发动机控制模块41在步骤S21中检索表示图10所示的特性的预先存储在ROM中的对应图，根据输入转速Nin求出计数递增量。
在下面的步骤S22中，发动机控制模块41通过下式(2)，将计数递增量加在诊断计数值上。诊断计数值=诊断计数值(η - I) +计数递增量(2)其中，诊断计数值(η — I)=诊断计数值的上一个值。诊断计数器与内燃机31的起动一起被重置为零。参照图10，计数递增量设定为，输入转速Nin越低其值越小。在阀主体18未发生ON固着时，在将指令占空比向0%切换时刻tl的实际风扇转速Nfan相对较低的情况下，也很难从工作室9排出工作液，因此，实际的风扇转速Nfan很难降低。根据该对应图，随着输入转速Nin降低，即，随着实际的风扇转速Nfan降低，计数递增量也减少。因此，在输入转速Nin较低的情况下，通过应用同样的计数递增量，可以防止误诊断为在阀主体18中发生 ON固着。在步骤S23中判定诊断计数值是否大于或等于规定值T5。规定值T5是用于确定诊断计时的值，预先进行实验或模拟而设定。发动机控制模块41判断诊断计数值低于规定值T5的期间未到达诊断定时，结束程序。在步骤S23中判定诊断计数值大于或等于规定值T5的情况下，发动机控制模块41判定阀主体18发生ON固着。根据该判定，采取将ON固着标志设为0N，或者在显示装置中警告ON固着的发生的措施。在该实施例中，在从将指令占空比切换为0%的时刻tl递增的诊断计数值达到规定值T5之后，判定是否发生阀主体18的ON固着。并且，根据输入转速Nin设定计数递增量。另外，参照图8，通过图9的程序执行，情况(4)的诊断计数的计数递增量，设定为小于情况(3)的诊断计数的计数递增量。情况(3)的诊断计数值在时刻til达到规定值T5，情况(4)的诊断计数值在与情况(3)的诊断计数值相比延迟的时刻tl2达到规定值T5。根据该实施例，对应于将指令占空比向0%切换时的输入转速Nin，在阀主体18中是否发生ON固着的判定定时变化。因此，根据该实施例，不受输入轴3的转速变化的影响，可以准确地诊断电磁阀的固着。关于上述说明，通过将以2009年12月17日为申请日的日本国的专利申请2009 —286099号的内容引用在这里而合并。以上，通过几个特定的实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限定于上述各个实施例。作为该领域技术人员来说，在权利要求的技术范围内，可以对上述实施例实施各种修正或变更。例如，图5和图9的流程的步骤S4至S6的判定，是判定内燃机31的运行条件是否适合于阀主体18的ON固着的判定的步骤，但使用冷媒温度Tw、外部气温Ta、及发动机起动后经过时间进行的步骤S4至S6的判定，当然只是内燃机31的运行条件是否适合于阀主体18的ON固着的判定的判定的一个例子。例如，在仅使用上述几个参数，判定内燃机31的运行条件是否适合于阀主体18的ON固着的判定的情况下，或取代这些参数使用其他参数的情况下，都可以进行同样的判定。工业实用性如上所述，本发明适合于车辆用的风扇联轴器装置的故障诊断。
本发明的实施例包含的排他性质或特征如权利要求所述。
权利要求
1.一种风扇联轴器装置(I)的诊断装置，其与风扇联轴器装置(I)一起使用，该风扇联轴器装置(I)将内燃机(31)、和向对内燃机(31)的冷媒进行冷却的冷却器(23 )吹送冷却风的冷却风扇(21)连接，具有 输入轴(3)，其由内燃机(31)旋转驱动； 流体联轴器(12)，其从输入轴(3)向冷却风扇(21)经由流体传递扭矩；以及电磁阀(13)，其利用阀主体(18)调整在流体联轴器(12)中存在的流体量，该阀主体(18)对应于通电而在使流体量増加的提升位置、和使流体量減少的闭锁位置之间位移，该风扇联轴器装置(I)的诊断装置诊断阀主体(18)是否固着在提升位置， 其特征在于，具有 传感器(42)，其检测冷却风扇(21)的转速(Nfan);以及 控制器(41)，其被编程为，输出使阀主体(18)返回闭锁位置的信号(SI)，在从信号输出开始经过规定时间(Tl)之后(S4)，根据冷却风扇(21)的转速(Nfan)，开始对阀主体(18)是否固着在提升位置进行判定(S7至SlO)。
2.如权利要求I所述的风扇联轴器装置(I)的诊断装置，其特征在于 规定时间(Tl)，是从信号输出开始至从流体联轴器(12)排出流体为止的时间。
3.如权利要求I或2所述的风扇联轴器装置(I)的诊断装置，其特征在干， 控制器(41)进ー步被编程为，在从固着判定开始规定期间内冷却风扇(21)的转速(Nfan)超过阈值的情况下，判定阀主体(18)固着在提升位置(S9、S10)。
4.如权利要求3所述的风扇联轴器装置(4)的诊断装置，其特征在干， 还具有传感器(43)，其检测输入轴(3)的转速， 控制器(41)进ー步被编程为，输入轴(3)的转速越高，将阈值设定得越大。
5.如权利要求4所述的风扇联轴器装置(I)的诊断装置，其特征在干， 控制器(41)进ー步被编程为，输入轴(3)的转速越低，将规定时间设定得越长。
6.如权利要求I至5中任意一项所述的风扇联轴器装置(I)的诊断装置，其特征在干， 还具有检测内燃机(31)的运行条件的传感器， 控制器(41)进ー步被编程为，判定内燃机(31)的运行条件是否满足规定条件(S4至S6)，在内燃机(31)的运行条件不满足规定条件的情况下，不开始对阀主体(18)是否固着在提升位置进行判定。
7.如权利要求6所述的风扇联轴器装置(I)的诊断装置，其特征在干， 检测内燃机(31)的运行条件的传感器包含检测内燃机(31)起动后的经过时间的传感器， 控制器(41)进ー步被编程为，在内燃机(31)起动后的经过时间未达到规定时间的情况下，判定内燃机(31)的运行条件不满足规定条件(S5)。
8.如权利要求6或7所述的风扇联轴器装置(I)的诊断装置，其特征在干， 检测内燃机(31)的运行条件的传感器包含检测外部气温的传感器(46)， 控制器(41)进ー步被编程为，在外部气温低于规定温度的情况下，判定内燃机(31)的运行条件不满足规定条件(S5 )。
9.如权利要求6至8中任意ー项所述风扇联轴器装置(I)的诊断装置，其特征在干， 检测内燃机(31)的运行条件的传感器包含检测冷媒温度的传感器(44)，控制器(41)进一步被编程为，在冷媒温度低于规定温度的情况下，判定内燃机(31)的运行条件不满足规定条件(S4 )。
10.一种风扇联轴器装置(I)的诊断装置，其与风扇联轴器装置(I) 一起使用，该风扇联轴器装置(I)将内燃机(31)、和向对内燃机(31)的冷媒进行冷却的冷却器(23 )吹送冷却风的冷却风扇(21)连接，具有 输入轴(3)，其由内燃机(31)旋转驱动； 流体联轴器(12)，其从输入轴(3)向冷却风扇(21)经由流体传递扭矩；以及电磁阀(13)，其利用阀主体(18)调整在流体联轴器(12)中存在的流体量，该阀主体(18)对应于通电而在使流体量增加的提升位置、和使流体量减少的闭锁位置之间位移，该风扇联轴器装置(I)的诊断装置诊断阀主体(18 )是否固着在提升位置， 其特征在于，具有 检测冷却风扇(21)的转速的单元(42)； 输出使阀主体(18)返回闭锁位置的信号的单元(41);以及 在从信号输出经过规定时间(Tl)之后，根据冷却风扇(21)的转速，开始对阀主体(18)是否固着在提升位置进行判定的单元41)。
11.一种风扇联轴器装置(I)的诊断方法，其与风扇联轴器装置(I) 一起使用，该风扇联轴器装置(I)将内燃机(31)、和向对内燃机(31)的冷媒进行冷却的冷却器(23 )吹送冷却风的冷却风扇(21)连接，具有 输入轴(3)，其由内燃机(31)旋转驱动； 流体联轴器(12)，其从输入轴(3)向冷却风扇(21)经由流体传递扭矩；以及 电磁阀(13)，其利用阀主体(18)调整在流体联轴器(12)中存在的流体量，该阀主体(18)对应于通电而在使流体量增加的提升位置、和使流体量减少的闭锁位置之间位移， 该诊断方法诊断阀主体(18)是否固着在提升位置， 其特征在于， 检测冷却风扇(21)的转速； 输出使阀主体(18)返回闭锁位置的信号；以及 在从信号输出经过规定时间(Tl)之后，根据冷却风扇(21)的转速，开始对阀主体(18)是否固着在提升位置进行判定。
全文摘要
该风扇联轴器装置(1)将内燃机(31)、和向对内燃机(31)的冷媒进行冷却的冷却器(23)吹送冷却风的冷却风扇(21)连接，具有输入轴(3)，其由内燃机(31)旋转驱动；流体联轴器(12)，其从输入轴(3)向冷却风扇(21)经由流体传递扭矩；以及电磁阀(13)，其具有调整在流体联轴器(12)中存在的流体量的阀主体(18)。在从使阀主体(18)返回闭锁位置的信号输出开始经过规定时间后，根据冷却风扇(21)的转速，开始向阀主体(18)的提升位置的固着判定，从而可以不受输入轴(3)的转速变化的影响而高精度地进行固着判定。
文档编号F01P11/14GK102656347SQ201080057148
公开日2012年9月5日 申请日期2010年11月4日 优先权日2009年12月17日
发明者中泽孝志, 久保田充彦, 影山雄三 申请人:日产自动车株式会社