用于多速继电器控制的电风扇的诊断方法_2

文档序号:8357366阅读:来源:国知局
机87可以经由FEAD 36和电磁离合器76(也被称为压缩机离合器76)被耦接至发动机10,电磁离合器76基于空气调节系统何时开启以及何时关闭而允许压缩机与发动机接合或分离。压缩机87可以将加压的制冷剂泵送到被安装在车辆前方的冷凝器88。冷凝器88可以通过冷却风扇91和95来冷却,由此当制冷剂流过时冷却制冷剂。离开冷凝器88的高压制冷剂可以流过IC液干燥器83,在IC液干燥器83中可以通过干燥剂的使用去除制冷剂中的任何湿气。膨胀阀89然后可以给制冷剂减压,并允许它在进入汽化器85之前膨胀,随着客舱104被冷却,制冷剂可以在汽化器85中被汽化为气态形式。汽化器85可以被耦接至通过马达(未示出)运转的鼓风机风扇,该马达可以由系统电压致动。
[0021]系统电压还可以被用来使娱乐系统(收音机、扬声器等)、电加热器、雨刷马达、后窗除霜系统和前灯以及其他系统运转。
[0022]图1还示出了控制系统14。控制系统14可以被通信地耦接至发动机10的各种部件,以执行在本文中所描述的控制程序和动作。例如,如图1所示,控制系统14可以包括电子数字控制器12。控制器12可以是微型计算机,其包括微处理器单元(CPU)、输入/输出端口(1/0)、用于可执行程序和校准数值的电子存储介质、随机存取存储器(RAM)、保活存取器(KAM)和数据总线。如所描述的,控制器12可以接收来自多个传感器16的输入,所述传感器可以包括使用者输入和/或传感器(诸如变速齿轮位置、油门踏板输入、制动器输入、变速器选择器位置、车速、发动机转速、环境温度、进气空气温度等)、冷却系统传感器(诸如,冷却剂温度、风扇转速、客舱温度、环境湿度等)以及其他(诸如,来自交流发电机和电池的霍尔效应电流传感器、系统电压调节器等)。另外,控制器12可以与各种致动器18通信,致动器18可以包括发动机致动器(诸如,燃料喷射器、电子控制的进气空气节流板、火花塞等)、冷却系统致动器(诸如,马达电路继电器等)以及其他。在一些示例中,存储介质可以用计算机可读数据编程,该计算机可读数据表示可由处理器执行的用于实现以下所述方法以及期望但没有具体列出的其他变体的指令。
[0023]发动机控制器12可以基于车辆冷却需求、车辆工况并配合发动机运转来调整冷却风扇91和95的运转。在一种示例中,在第一车辆移动状况期间,当发动机正运转并且来自风扇的车辆冷却和气流辅助是期望的时候,可以通过启用电池驱动的电动马达93和97为冷却风扇91和95提供动力,从而为冷却引擎盖下的部件提供气流辅助。第一车辆移动状况可以包括,例如当发动机温度超过阈值时。在另一示例中,在第二车辆移动状况期间,当气流辅助不是期望的时候(例如,由于充足的车辆运动产生的气流通过引擎舱),可以通过停用风扇马达来中断风扇运转。在另一示例中,在第三车辆移动状况期间,当空气调节装置运转时,冷却风扇91和95可以被激活,以实现空气调节装置冷凝器88的冷却。
[0024]现在转向图2,图2以方框图200示出了用于探测冷却风扇退化的示意诊断逻辑。发动机控制器可以被配置为使用诸如在200处描述的逻辑,以确定运行诊断的条件何时被满足,并且一旦满足就会触发用于冷却风扇系统的诊断。
[0025]在开始诊断之前,控制器可以在202处接收来自各种传感器的输入,以判定必要的诊断进入条件是否被满足。例如,控制器12可以在212处接收来自车速传感器的信息。控制器12可以确认车速是否低于阈值,以避免测量在由于来自车辆移动的气流而引起风扇转动时的风扇电流。通过在控制器处利用模数转换器(ADC)来测量系统电压,控制器12还可以检查充电系统电压206是否被维持在指定范围内。例如,超过或低于阈值的充电电压会导致风扇在其特征范围之外运转,并且因此诊断不能预测其预期的电流。
[0026]此外,控制器12还可以接收来自传感器的关于可以从电池-交流发电机系统汲取电流的其他电力负载216(诸如,空气调节装置、除霜系统、前灯等)的状态的信号。例如,当空气调节系统被激活时,可以增加冷却风扇转速,以实现冷凝器和制冷剂的冷却。另外,将压缩机连接至发动机的电磁离合器也可以从电池-交流发电机系统汲取电流。因此,如果空气调节装置的状态发生变化,那么控制器12可以停用冷却风扇诊断。
[0027]—旦控制器12判定诊断进入条件被满足,则它可以与低侧驱动器218通信,从而经由风扇控制信号FC1、FC2和FC3激活继电器。可以基于期望的风扇转速命令204触发继电器,从而使风扇系统以“低”、“中”或“高”速运转或关闭整个系统。控制器12可以经由电池电流传感器208和交流发电机电流传感器210接收关于从系统汲取的电流的数据。可以利用被耦接至来自交流发电机及电池的线路的霍尔效应电流传感器获得电流测量。可以通过将从电池和交流发电机获得电流测量相加来确定总的电池-交流发电机系统电流。
[0028]在另一示例中,对于低含量车辆(lower content vehicle),交流发电机场占空比可以被用来在忽略电池电流的同时估计交流发电机电流。
[0029]如果故障指示灯需要在仪表板被点亮,那么诊断测试结果可以被通信到诊断故障代码(DTC)管理器214。
[0030]现在转向图3A、图3B和图3C,图3A、图3B和图3C分别描述了用于单速风扇、双速风扇和三速风扇的示例继电器配置。图3A描绘了用于通过马达94运转的单速风扇92的电路图,其中该马达94由继电器31控制。如图3A所示,继电器31可以是常开(NO)开关,其中当继电器线圈被激励/充能时,开关闭合以接通电路。在另一示例中,继电器31可以是当电磁线圈被激励时断开电路的常闭(NC)接触。当需要风扇运转时,可以通过来自控制器(也被称为动力传动系统控制模块(PCM))的风扇控制信号FCl来远程地激活继电器31。如图3A所示,继电器31内的电磁线圈可以经由系统电压VPWR (也被称为车辆动力VPWR)被激励,或在另一些示例中,继电器31内的电磁线圈可以被耦接至点火电路(未示出)。因此,继电器31允许重负载(诸如,通过低安培值电路连接至风扇92的马达94的)的运转。
[0031]风扇92和马达94形成由单个继电器触发的单速风扇系统。一旦接收到来自PCM的信号FC1,则为继电器31提供动力,并且常开开关闭合电路,从而经由从电池74汲取电流的马达94来实现风扇92的运转。
[0032]现在继续到图3B,图3B描述了通过三个继电器31、33和35运转的双速风扇系统。分别耦接至马达93和97的风扇91和95可以经由不同路径被连接至电池74,所述路径取决于哪一个继电器被激励。继电器35被不为利用一个常开(NO)开关和一个常闭开关控制两个电路的转换(CO)或双投(DT)接触,而继电器31和33的特征为NO开关。继电器31、33和35可以由从PCM接收的信号FCl或FC2激活,一旦接收到信号则可以经由系统电压VPffR激励电磁线圈。例如,一旦接收到信号FCl,就可以激活继电器31,继电器31将带有串联的风扇91和95的电路接通到电池74。在风扇91和95以串联的方式连续地布置的情况下,电路中存在导致低速风扇运转的较大阻力。在另一示例中,风扇系统可以同时接收信号FCl和FC2,这会触发所有继电器都切换,并接通风扇91和95以并联方式布置的电路。在并联的方式下,每个风扇被布置在其自身的电路中,因此为电流的流动提供较小的阻力,并且由此提供了高速的风扇系统。以此方式,具有三个继电器和两个风扇马达的系统能够提供双速的风扇运转。
[0033]现在转向图3C,图3C图示说明了包含2个风扇马达和5个继电器的三速风扇系统。图3C所示的电路的特征为继电器31、33、35、37和39,其中继电器31和37包含NO开关,而继电器33、35和39包括CO开关。在其非激励状况下,继电器35和39分别被连接至电阻51和53。电路还包括保险丝23、25和27,以保护电路和装置免受过大电流的伤害。继电器31由信号FCl触发,继电器33和37由信号FC2控制,而继电器35和39由来自控制器的信号FC3激活。最后,当通过继电器的不同组合的运转来接通电路时,被耦接至马达93和97的风扇91和95可以分别接收来自电池74的电流。
[0034]例如,通过触发信号FCl和FC3来分别激活继电器31和35,于是经由马达97的风扇95和经由马达93的风扇91可以以串联的方式被连接至电池74,从而可以导致风扇91和95的低速运转。注意,信号FC3还触发继电器39以去掉电阻53,但继电器37保持停用,并且马达93仅经由串联电路接收电流。如早前参照图3B所描述的,在两个风扇在这个电路中连续地布置的情况下,存在对电流的流动的更大阻力,从而允许低速风扇运转。
[0035]在另一示例中,继电器31、33和37可以由信号FCl和FC2同时激活。继电器31和37被触发以闭合具有电池74的电路,同时继电
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