CN112343705A - 用于检测加热器芯体隔离阀状态的方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了“用于检测加热器芯体隔离阀状态的方法”。提供了用于监测容置在发动机冷却剂回路中的加热器芯体隔离阀(HCIV)的状态的方法和系统，所述发动机冷却剂回路包括第一冷却剂回路和第二冷却剂回路。在一个示例中，一种方法可以包括基于在激活冷却剂系统泵和停用容置在所述车舱加热回路中的正温度系数(PTC)加热器时第一冷却剂回路温度和第二冷却剂回路温度之间的差值来指示所述HCIV的劣化。

Description

用于检测加热器芯体隔离阀状态的方法
技术领域
本说明书总体上涉及用于加热器芯体隔离阀和温度传感器的方法和系统，所述温度传感器联接到车辆推进系统的冷却剂回路。
背景技术
插电式混合动力电动车辆(PHEV)可包括用于提供乘客舱加热以适应PHEV的操作模式的一种以上的方法。例如，PHEV可以具有初级冷却剂回路，当通过燃料燃烧激励PHEV时，所述初级冷却剂回路使冷却剂流过发动机冷却回路和车舱加热回路两者，从而利用来自PHEV的发动机系统的废热来加热乘客舱。次级冷却剂回路可包括使冷却剂循环通过车舱加热回路但不循环通过发动机冷却回路，并且冷却剂流的路径可由加热器芯体隔离阀(HCIV)控制。正温度系数(PTC)加热器可以容置在车舱加热回路中以在发动机热量不可用时向加热器芯体供应热量。HCIV可以在将发动机冷却回路和车舱加热回路联接与将发动机冷却回路与车舱加热回路隔离之间是可调的。
在一些示例中，排气再循环(EGR)冷却器可被包括在发动机冷却回路中。EGR冷却器可接收已循环通过发动机缸体的冷却剂流的一部分，并且利用由冷却剂提供的热量提取来降低EGR气体的温度，然后将所述气体输送到发动机缸体进行燃烧。当发动机冷却回路联接到车舱加热回路时，冷却剂可从EGR冷却器流到车舱加热回路，在此，由冷却剂吸收的热量在加热器芯体处交换并用于加热乘客舱。
在一些情况下，HCIV可能会卡在将发动机冷却回路与车舱加热回路隔离的位置中。结果，来自EGR冷却器的加热后的冷却剂可能不会通过车舱加热回路中的热交换而冷却。EGR冷却器冷却EGR气体的能力可能会劣化，从而导致EGR流终止。EGR流停止可能会导致从车辆排气系统释放到大气中的排气中的一氧化碳、氮氧化物、微粒物质和非甲烷碳氢化合物的含量非期望地增加。因此，检测HCIV何时劣化并卡在一个位置中可规避EGR流的停止。然而，由于缺乏位置反馈机构而使对HCIV状态的监测变得模糊。
Porras在第2014/0110081号美国公开案中示出了用于检测HCIV位置的一种示例性尝试。其中，在发动机关闭状况期间，在将HCIV致动到将发动机的初级冷却回路联接到次级冷却回路的位置时，通过监测温度传感器对HCIV的位置和车辆加热系统的状态的响应来检测PHEV的HCIV的劣化。车辆的阀系统选择性地将冷却剂从发动机引导至热交换器，并且被配置为基于进入热交换器的冷却剂温度与离开发动机的冷却剂温度的比较来检测HCIV的位置。
然而，本文的发明人已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，在发动机关闭状况期间，可能无法执行由Porras所示的诊断方法。在发动机操作的长时间驾驶期间，可能无法检测到HCIV劣化，从而导致EGR流非期望地下降。此外，在检测到HCIV阀的劣化时，诊断可能无法缓解由EGR冷却器对冷却剂的加热以及加热后的冷却剂到脱气瓶的输送。EGR系统部件可能会发生热劣化，从而导致维修费用高昂。
发明内容
在一个示例中，可以通过一种方法来解决上述问题，所述方法用于响应于冷却剂系统泵和正温度系数(PTC)加热器的选择性操作而基于第一冷却剂回路温度与第二冷却剂回路温度之间的第一差值来指示将第一冷却剂回路和第二冷却剂回路联接的冷却剂系统阀的劣化。通过这种方式，通过主动地调整冷却剂系统泵、PTC加热器并且将所述车舱加热回路与所述冷却回路分开，可以诊断HCIV阀劣化并且可以采取适当的缓解措施。
作为一个示例，可以通过监测所述冷却剂温度传感器的输出(ECT2)与经由来自发动机气缸盖温度传感器的输入推断的发动机冷却回路的温度(ECT)和车辆长时间段不活动(停机)之后的环境温度(AAT)中的至少一者之间的差值来确认联接到所述冷却剂回路的车舱加热回路的冷却剂温度传感器的合理性。此外，可以通过在发动机工况变化期间连续监测ECT2与ECT之间的差值来确认所述冷却剂温度传感器的合理性。在确认所述冷却剂温度传感器没有劣化时，可以在满足相应条件时被动地和主动地诊断所述HCIV阀。在被动HCIV诊断方法期间，可以基于所述车舱加热回路处的冷却剂温度与所述发动机冷却回路处的冷却剂温度相差高于阈值偏差来指示所述HCIV阀的劣化。在主动HCIV诊断方法期间，所述HCIV阀被致动到打开位置，使得所述冷却剂循环通过所述发动机冷却回路和所述车舱加热回路中的每一者。联接到所述发动机冷却回路的主泵和联接到所述车舱加热回路的辅助泵可被激活，而所述PTC加热器可被停用。可以基于所述车舱加热回路处的冷却剂温度与所述发动机冷却回路处的冷却剂温度之间的差值高于阈值差来指示所述HCIV阀的劣化。响应于检测到HCIV阀劣化，可以在后续发动机操作期间调整EGR流，并且可以使用PTC加热器来提供车舱加热。
通过这种方式，通过在被动方法中连续监测HCIV状态并且在驾驶循环期间至少一次侵入式监测HCIV状态，可以有效地检测到HCIV劣化。而且，通过连续监测冷却剂系统温度传感器的状态，可以改善整个冷却剂系统健康状况。在发动机操作期间检测HCIV劣化的技术效果是，可以相应地调整EGR流而不会不利地影响排放质量。通过识别HCIV阀劣化，可以不中断车舱加热，并且可以适时地激活PTC加热器以提供期望的加热。总体而言，通过监测冷却剂系统部件的状态，可以改善EGR输送，由此提高燃料效率和排放质量。
应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一系列概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或本质特征，所要求保护的主题的范围由随附于具体实施方式的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上述或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实现方式。
附图说明
图1示出了被配置为由冷却系统冷却的发动机系统的示例。
图2示出了包括初级冷却回路和次级冷却回路的PHEV的冷却系统的示例。
图3A示出了被布置在第一位置中的加热器芯体隔离阀(HCIV)的示例，所述加热器芯体隔离阀可以包括在图2的冷却系统中。
图3B示出了被布置在第二位置中的HCIV的示例。
图4示出了示出可以被实施以执行冷却剂系统温度传感器诊断的示例性方法的流程图。
图5示出了示出可以被实施以对HCIV执行被动监测的示例性方法的流程图。
图6示出了示出可以被实施以对HCIV执行主动监测的示例性方法的流程图。
图7示出了在HCIV劣化时发动机冷却回路温度和车舱加热回路温度的示例性曲线图。
图8示出了HCIV的示例性诊断。
具体实施方式
以下描述涉及用于确定冷却剂系统温度传感器和加热器芯体隔离阀(HCIV)的状态的系统和方法。HCIV可被包括在插电式混合动力电动车辆(PHEV)中，所述PHEV依靠牵引电池和内燃发动机两者来推进车辆。在图1中示出了可以在PHEV中实施的发动机系统的示例。发动机系统可以由形成发动机冷却回路的冷却剂系统的一部分冷却，所述冷却剂系统被配置为使冷却剂循环通过发动机系统的各个部件。所述初级回路可包括发动机冷却回路和车舱加热回路两者，所述回路彼此流体地联接。随着当PHEV发动机正操作时冷却剂流过初级回路，从发动机缸体中提取热量，降低EGR气体的温度，并且随着冷却剂流过车舱加热回路，从冷却剂中除去热量。冷却剂系统还可具有次级回路，当PHEV以电动模式操作时，所述次级回路使冷却剂仅流过车舱加热回路。发动机冷却回路和车舱加热回路可以通过HCIV连接，如图2中的冷却剂系统的示意图所示。HCIV的示例在图3A至图3B中被示为在第一位置与第二位置之间交替，所述位置控制通过初级回路或次级回路的冷却剂流动。发动机控制器可以被配置为执行控制程序，诸如执行图4的示例性程序以确定冷却剂系统温度传感器的状态以及执行图5至图6的示例性程序以确定HCIV的状态。图7示出了当HCIV劣化时在发动机冷却回路和车舱加热回路中的冷却剂温度的差值。图8示出了用于执行HCIV诊断的示例性时间线。
现在转向附图，图1描绘了内燃发动机10的气缸14的示例，所述内燃发动机可被包括在车辆5中。发动机10可至少部分地通过包括控制器12的控制系统并且通过来自车辆操作员130经由输入装置132的输入来进行控制。在该示例中，输入装置132包括加速踏板和用于生成成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10的气缸(在本文中也称为“燃烧室”)14可以包括燃烧室壁136，其中活塞138定位在所述燃烧室壁中。活塞138可联接到曲轴140，使得活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴140可经由变速器54联接到至少一个车轮55，如下文进一步描述的。此外，起动机马达(未示出)可经由飞轮联接到曲轴140以实现发动机10的起动操作。
气缸14可以由冷却套筒118冷却，所述冷却套筒周向地围绕气缸14并且使冷却剂流过其中。冷却套筒118可被包括在冷却剂系统中，所述冷却剂系统使冷却剂循环通过发动机10的各个部件以提供冷却和热交换，并且可以调节发动机温度和废热的利用。温度传感器116联接到冷却套筒118或气缸盖。可以基于来自温度传感器116的输入来估计离开发动机气缸的冷却剂的温度。发动机冷却剂回路可包括经由加热器芯体隔离阀(HCIV)联接的发动机冷却回路和车舱加热回路。发动机冷却回路包括发动机、主泵、脱气瓶、散热器和EGR冷却器，并且车舱加热回路包括正温度系数(PTC)加热器、加热器芯体、辅助泵和温度传感器。在HCIV的打开位置中，离开发动机的冷却剂分叉为以下两部分：其中冷却剂的第一部分在返回到发动机之前流过EGR冷却器、车舱加热回路中的三通接头(three-way junction)、辅助泵、PTC加热器、加热器芯体、HCIV、发动机油冷却器和主泵中的每一者，而冷却剂的第二部分在返回到发动机之前流过散热器、脱气瓶和主泵中的每一者。在HCIV的关闭位置中，冷却剂循环通过辅助泵、PTC加热器、加热器芯体、HCIV和三通接头，而不返回到发动机。
当发动机10未操作时，不产生热量，结果可能无法通过来自发动机10或EGR冷却器149的废热获得乘客舱加热。作为替代方案，PHEV可具有冷却剂系统，所述冷却剂系统包括初级回路和次级回路，在所述初级回路中，发动机冷却回路和车舱加热回路通过HCIV流体地联接，从而通过使用来自发动机的废热提供车舱加热，在所述次级回路中，发动机冷却回路和车舱加热回路彼此隔离，并且通过电加热器实现车舱加热。
在图2中并且在下文进一步示出了可以联接到发动机10的冷却剂系统的示例。
在一些示例中，车辆5可以是具有可用于一个或多个车轮55的多个扭矩源的混合动力车辆，诸如插电式混合动力电动车辆(PHEV)。在其他示例中，车辆5是仅具有发动机的常规车辆或仅具有一个或多个电机的电动车辆。在所示的示例中，车辆5包括发动机10和电机52。电机52可以是马达或马达/发电机。当一个或多个离合器56接合时，发动机10的曲轴140和电机52经由变速器54连接到车轮55。在所描绘的示例中，第一离合器56设置在曲轴140与电机52之间，并且第二离合器56设置在电机52与变速器54之间。控制器12可以向每个离合器56的致动器发送接合或脱离离合器的信号，以便将曲轴140与电机52和连接到所述电机的部件连接或断开，和/或将电机52与变速器54和连接到所述变速器的部件连接或断开。变速器54可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另一类型的变速器。
动力传动系统可以各种方式配置，这些方式包括并联、串联或串并联混合动力车辆。在电动车辆实施例中，系统电池58可以是牵引电池，所述牵引电池将电力输送给电机52以向车轮55提供扭矩。在一些实施例中，电机52还可作为发电机操作以例如在制动操作期间提供电力以对系统电池58充电。应当明白，在包括非电动车辆实施例的其他实施例中，系统电池58可以是联接到交流发电机46的典型的起动、照明、点火(SLI)电池。
交流发电机46可被配置为在发动机运行期间经由曲轴140使用发动机扭矩对系统电池58充电。另外，交流发电机46可基于发动机的一个或多个电气系统(诸如一个或多个辅助系统，包括暖通空调(HVAC)系统、车灯、车载娱乐系统和其他辅助系统)的对应的电气需求来对它们供电。在一个示例中，在交流发电机上汲取的电流可基于驾驶舱冷却需求、电池充电要求、其他辅助车辆系统需求和马达扭矩中的每一者而不断改变。电压调节器可联接到交流发电机46以便基于系统使用要求(包括辅助系统需求)来调节交流发电机的功率输出。
发动机10的气缸14可经由一系列进气通道142和144以及进气歧管146来接收进气。除了气缸14之外，进气歧管146还可与发动机10的其他气缸连通。进气通道中的一个或多个可以包括一个或多个增压装置，诸如涡轮增压器或机械增压器。例如，图1示出了配置有涡轮增压器的发动机10，所述涡轮增压器包括布置在进气通道142与144之间的压缩机174以及沿着排气通道135布置的排气涡轮176。当增压装置被配置为涡轮增压器时，压缩机174可至少部分地通过排气涡轮176经由轴180提供动力。然而，在其他示例中，诸如当发动机10设置有机械增压器时，压缩机174可通过来自马达或发动机的机械输入提供动力，并且可任选地省略排气涡轮176。
节气门162(包括节流板164)可设置在发动机进气通道中以改变被提供给发动机气缸的进气的流率和/或压力。例如，节气门162可定位在压缩机174的下游，如图1所示，或者可以替代地设置在压缩机174的上游。
排气系统145经由提升阀156联接到气缸14。排气系统包括排气歧管148、排气控制装置178和排气尾管179。除了气缸14之外，排气歧管148还可接收来自发动机10的其他气缸的排气。排气传感器126被示出为联接到排放控制装置178上游的排气歧管148。排气传感器126可以从用于提供排气空燃比(AFR)的指示的各种合适的传感器中选择，这些合适的传感器诸如例如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或EGO、HEGO(加热型EGO)、NOx、HC或CO传感器。在图1的示例中，排气传感器126是UEGO。排放控制装置178可以是三元催化器、NOx捕集器、各种其他排放控制装置或者它们的组合。
发动机10还可以包括一个或多个排气再循环通道以用于将排气的一部分从发动机排气口再循环到发动机进气口。因此，通过使一些排气再循环，可以影响发动机稀释，这可以通过减少发动机爆震、峰值气缸燃烧温度和压力、节流损失和NOx排放来提高发动机性能。在所描绘的实施例中，排气可经由EGR通道141从排气歧管148再循环到进气通道144。可以通过控制器12经由EGR阀143来改变提供到进气通道144的EGR量。在其他示例中，发动机10可被配置为还提供低压EGR(图1中未示出)，所述低压EGR是经由联接在涡轮增压器压缩机174上游的发动机进气口与涡轮176下游的发动机排气口之间的LP-EGR通道来提供。
此外，当发动机10正操作并产生排气时，来自EGR气体的热量可以通过沿气流路径布置在EGR通道141中的EGR冷却器149而提取。作为示例，EGR冷却器140可以是利用通过气-液热交换进行冷却的热交换器。冷却剂可流过EGR冷却器149，从热气体中吸收热量并流到加热器芯体，在此，热量经由液-气热交换从冷却剂中提取并且被导引至乘客舱以加热车舱。在下面参考图2进一步描述EGR气体与发动机冷却剂系统之间的热传递。应当明白，尽管EGR冷却器149在图1中被示为在EGR阀143上游，但是其他示例可包括被布置在EGR阀143下游或在EGR通道141的另一个区域中的EGR冷却器149。
发动机10的每个气缸可包括一个或多个进气门和一个或多个排气门。例如，气缸14被示为包括位于气缸14的上部区域处的至少一个进气提升阀150和至少一个排气提升阀156。在一些示例中，发动机10的每个气缸(包括气缸14)可以包括位于气缸的上部区域处的至少两个进气提升阀和至少两个排气提升阀。进气门150可以由控制器12经由致动器152来控制。类似地，排气门156可以由控制器12经由致动器154来控制。进气门150和排气门156的位置可以由相应的气门位置传感器(未示出)确定。
在一些条件期间，控制器12可以改变提供给致动器152和154的信号，以控制相应的进气门和排气门的打开和关闭。气门致动器可以是电动气门致动型的、凸轮致动型的或其组合。可同时控制进气门正时和排气门正时，或可使用可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双独立可变凸轮正时或固定凸轮正时的可能性中的任一者。
气缸14可以具有一定压缩比，所述压缩比是活塞138处于下止点(BDC)时的体积与处于上止点(TDC)时的体积之比。在一个示例中，压缩比在9:1至10:1的范围中。然而，在使用不同燃料的一些示例中，所述压缩比可增大。例如，当使用较高辛烷值燃料或具有较高汽化潜焓的燃料时，可能发生这种情况。如果使用直接喷射，则由于直接喷射对发动机爆震的影响，压缩比也可增大。
发动机10的每个气缸可包括用于发起燃烧的火花塞192。点火系统190可以在选择操作模式下响应于来自控制器12的火花提前信号SA而经由火花塞192向燃烧室14提供点火火花。信号SA的正时可以基于发动机工况和驾驶员扭矩需求来调整。例如，可以在最大制动扭矩(MBT)正时提供火花以最大化发动机功率和效率。控制器12可将发动机工况(包括发动机转速、发动机负载和排气AFR)输入到查找表中，并输出用于所输入的发动机工况的对应的MBT正时。在其他示例中，火花可从MBT延迟，诸如以便在发动机起动期间加速催化剂预热，或以便减少发动机爆震的发生。
在一些示例中，发动机10的每个气缸可配置有用于向其提供燃料的一个或多个燃料喷射器。作为一个非限制性示例，气缸14被示为包括燃料喷射器166。燃料喷射器166可被配置为输送从燃料系统8接收的燃料。燃料系统8可包括一个或多个燃料箱、燃料泵和燃料轨。燃料喷射器166被示出为直接联接到气缸14以用于与经由电子驱动器168从控制器12接收的信号FPW的脉冲宽度成比例地向气缸中直接喷射燃料。通过这种方式，燃料喷射器166提供所谓的燃料直接喷射(以下也称为“DI”)到气缸14中。尽管图1示出了定位到气缸14的一个侧面的燃料喷射器166，但是燃料喷射器166可以替代地位于活塞的顶部，诸如靠近火花塞192的位置。由于一些醇基燃料的较低挥发性，所以当使用醇基燃料操作发动机时，这样的位置可能增加混合和燃烧。替代地，喷射器可以位于顶部并在进气门附近以增加混合。燃料可以经由高压燃料泵和燃料轨从燃料系统8的燃料箱输送给燃料喷射器166。此外，燃料箱可以具有向控制器12提供信号的压力传感器。
在替代示例中，燃料喷射器166可以以将所谓的燃料的进气通道喷射(以下也称为“PFI”)提供到气缸14上游的进气道中的配置布置在进气通道中，而不是直接联接到气缸14。在其他示例中，气缸14可包括多个喷射器，所述多个喷射器可被配置为直接燃料喷射器、进气道燃料喷射器或它们的组合。因此，应当明白，本文所述的燃料系统不应受到本文通过示例描述的特定燃料喷射器配置的限制。
燃料喷射器166可被配置为以不同的相对量从燃料系统8接收不同的燃料作为燃料混合物，并且还被配置为将这种燃料混合物直接喷射到气缸中。此外，可在气缸的单个循环的不同冲程期间将燃料输送到气缸14。例如，可在前一排气冲程期间、在进气冲程期间和/或在压缩冲程期间至少部分地输送直接喷射的燃料。因此，对于单个燃烧事件，每个循环可执行一次或多次燃料喷射。多次喷射可在压缩冲程、进气冲程或其任何适当组合期间以所谓的分流燃料喷射的方式执行。
控制器12在图1中被示为微计算机，所述微计算机包括微处理器单元106、输入/输出端口108、用于可执行程序(例如，可执行指令)和校准值的电子存储介质(在该特定示例中被示为非暂时性只读存储器芯片110)、随机存取存储器112、保活存储器114和数据总线。控制器12可以从联接到发动机10的传感器接收各种信号，包括先前讨论的信号，并且另外包括：来自质量空气流量传感器122的进气质量空气流量(MAF)的测量结果；来自联接到冷却套筒118或气缸盖的温度传感器116的发动机冷却剂温度(ECT)；来自联接到车身的温度传感器的环境温度(AAT)；来自联接到排气通道135的温度传感器158的排气温度；来自联接到曲轴140的霍尔效应传感器120(或其他类型的传感器)的表面点火感测信号(PIP)；来自节气门位置传感器的节气门位置(TP)；来自排气传感器126的信号UEGO，其可以由控制器12使用来确定排气的AFR；以及来自歧管压力(MAP)传感器124的绝对MAP信号。可以由控制器12从信号PIP产生发动机转速信号RPM。来自MAP传感器124的歧管压力信号MAP可以用于提供对进气歧管中的真空或压力的指示。控制器12可以基于发动机冷却剂温度来推断发动机温度，并基于从温度传感器158接收的信号来推断排放控制装置178的温度。
控制器12从图1的各种传感器接收信号，并且基于接收到的信号和存储在控制器的存储器中的指令，利用图1的各种致动器(诸如HCIV)来调整发动机操作。例如，控制器可以从温度传感器116获得ECT，并且基于ECT来调整循环通过冷却套筒118的冷却剂流动。
如上所述，图1仅示出多缸发动机的一个气缸。因此，每个气缸可以类似地包括其自身的一组进气门/排气门、一个或多个燃料喷射器、火花塞等。应当明白，发动机10可以包括任何合适数量的气缸，包括2个、3个、4个、5个、6个、8个、10个、12个或更多个气缸。此外，这些气缸中的每一者可以包括由图1参考气缸14所描述和描绘的各种部件中的一些或全部部件。
当图1的发动机10在PHEV中实施时，PHEV可以充当能够连接到外部电网的混合动力电动车辆。PHEV可以在由电机52推进的范围内行驶，由电池58供电，并且当电池58被消耗到低于阈值电量水平时切换到发动机10。
在图2中，描绘了PHEV的冷却剂系统200的示意图。冷却剂系统可以联接到发动机202，诸如图1的发动机10，并且可通过使冷却剂流过水套或冷却套筒(诸如图1的冷却套筒118)而向发动机202的燃烧室提供冷却。冷却剂可以是乙二醇、乙二醇水溶液或冰点比水低的某种其他类型的冷却剂。冷却剂系统200具有两个截然不同的回路：使冷却剂流过发动机冷却回路201和车舱加热回路230两者的初级回路204以及仅由车舱加热回路230形成的次级回路250。发动机冷却回路201包括诸如发动机202、发动机油冷却器206、EGR冷却器208和散热器210的部件，而车舱加热回路230包括PTC加热器232、加热器芯体234和HCIV 236。初级回路204可被配置为既冷却发动机202，又在请求加热并且发动机202正操作时向PHEV的乘客舱提供加热。当发动机未运行并且PHEV以电动模式操作时，次级回路250可向乘客舱提供加热。
发动机冷却回路201包括主泵212，所述主泵驱动冷却剂流经由冷却剂管线214通过初级回路204。主泵212可以被机械地或电气地驱动。例如，冷却剂可以从泵212流到发动机202。在循环通过发动机202并从发动机202中提取热量之后，所述流可以被引导至第一个三通接头216，所述第一个三通接头将加热后的冷却剂流分流。冷却剂流的第一部分可以经由冷却剂管线214引导至散热器210，并且第二部分经由冷却剂管线218引导至EGR冷却器208。当在初级冷却剂回路中以冷却剂流过发动机冷却回路和车舱加热回路两者而操作时，通过EGR冷却器的流量(诸如每分钟5升)与当冷却剂仅循环通过车舱加热回路时通过EGR冷却器的较低的、可忽略的冷却剂流(诸如每分钟0.01升)相比可能更高。
冷却剂流的第一部分可以流过散热器210，在此，来自冷却剂的热量可以被传递到散热器210。由散热器210回收的全部或部分热量可以被耗散到大气中。在一些示例中，由散热器吸收的热量可以被引导至乘客舱以帮助加热车舱。冷却剂流的第一部分可以从散热器210流到脱气瓶220，在此，冷却剂可以在返回到主泵212之前脱气。
冷却剂流的第二部分可从第一个三通接头216流到EGR冷却器208，并且从流过其中的EGR气体中提取热量。当PHEV以发动机202运行并使冷却剂流过初级冷却剂回路204而操作时，冷却剂流的第二部分可经由冷却剂管线222从EGR冷却器208继续流到车舱加热回路230。冷却剂在第二个三通接头238处进入车舱加热回路230，并且经由冷却剂管线240流动。
辅助泵242可以位于第二个三通接头238的下游，从而驱动冷却剂通过车舱加热回路230。辅助泵242可以被电气地或机械地驱动。冷却剂被泵送到PTC加热器232，如上所述，所述PTC加热器可以是电动的自调节加热器。当PHEV发动机202正操作并且冷却剂流过初级回路204时，可以通过在EGR冷却器208处从EGR气体中提取的热量来提供乘客舱加热。冷却剂在到达PTC加热器232时已经被加热，并且PTC加热器232未激活。然而，在发动机冷起动期间，当发动机202正操作并且冷却剂流过初级回路204时，发动机202可能没有足够热到能够提供乘客舱加热。PTC加热器232可以被开启以加热车舱加热回路230中的冷却剂，直到发动机202达到阈值工作温度，使得PTC加热器232能够被停用。
冷却剂从PTC加热器232流到加热器芯体234。冷却剂温度传感器244可以被布置在PTC加热器232与加热器芯体234之间的冷却剂流动路径中，以监测在冷却剂与加热器芯体234相互作用之前所述冷却剂的温度。可以基于联接到气缸冷却套筒或气缸盖的温度传感器的输出来估计离开发动机的冷却剂的温度。专用的发动机冷却回路温度传感器可以在发动机202下游联接到冷却剂管线214，以估计发动机冷却回路中的冷却剂温度。可以执行冷却剂温度传感器244的合理性以确定冷却剂系统的稳健性。在发动机不活动的时间长于阈值时间段之后，可以将第一冷却剂回路温度与第二冷却剂回路温度之间的第一差值与阈值差进行比较，可以将第二冷却剂回路温度与环境温度之间的第二差值与阈值差进行比较，并且响应于第一差值和第二差值中的一者或两者高于阈值差，指示冷却剂温度传感器244的劣化。第一冷却剂回路温度可以是基于来自气缸盖温度传感器和/或气缸冷却套筒温度传感器的输入而估计的流过发动机冷却回路(在本文中也称为第一冷却剂回路)的冷却剂的温度，并且第二冷却剂回路温度是基于容置在车舱加热回路中的冷却剂温度传感器244的输入而估计的流过车舱加热回路(在本文也称为第二冷却剂回路)的冷却剂的温度。在整个驾驶循环中，可通过将冷却剂温度传感器的输出与预期的冷却剂温度进行比较来监测冷却剂温度传感器244的状态，并且可响应于冷却剂温度传感器的输出超出预期温度的范围而检测冷却剂温度传感器244的劣化，所述预期温度基于发动机转速、发动机负载、HCIV236的第一位置或第二位置以及第一冷却剂回路温度中的温度中的一者或多者进行建模。
加热器芯体234可以是热交换装置，所述热交换装置从冷却剂中提取热量，将热量传递给空气，并且将吸收的热量引导至乘客舱。例如，鼓风机可邻近加热器芯体234布置，利用加热器芯体234两端的液-气热交换将加热后的空气漏入乘客舱。因此，相对于进入加热器芯体234的冷却剂，从加热器芯体234流出的冷却剂的温度降低。
冷却后的冷却剂从加热器芯体234流到HCIV 236。HCIV 236可以是可以在至少两个位置之间变化的阀。例如，图2的HCIV 236的非限制性示例在图3A至图3B中被示为布置在图3A中的第一位置300中和图3B中的第二位置350中。HCIV 236可以在图2的冷却剂系统200中实施并且被配置为在引导冷却剂流过图2的初级回路204和次级回路250之间交替。
HCIV 236具有围绕铰链306旋转的可枢转隔板304。可以通过电动、电磁或液压装置或某种其他类型的致动机构来致动隔板304在第一位置300与第二位置350之间的调整。
在图3A中所示的第一位置300中，隔板304被定向在“打开”位置中使得来自图2的加热器芯体234的流可以如箭头308所指示沿着连续路径通过HCIV 236，所述连续路径将车舱加热回路230流体地联接到图2的发动机冷却回路201，由此使冷却剂流过初级回路204。HCIV中的螺线管可以被去激励以将阀致动到第一打开位置。隔板304的位置中断了围绕车舱加热回路230的流动，使得迫使冷却剂沿着由冷却剂管线246中的箭头所指示的方向转向以循环通过图2的发动机冷却回路201，然后返回到车舱加热回路230。在图3B中所示的第二位置350中，隔板304在顺时针“关闭”位置中枢转，从而阻止从加热器芯体234流到发动机冷却回路201。HCIV中的螺线管可以被激励以将阀致动到第二关闭位置。相反，冷却剂如箭头310所指示流过HCIV 236以继续循环通过车舱加热回路230，例如，通过次级回路250。
返回到图2，当HCIV 236被调整到第一位置(例如，图3A的第一位置300)时，冷却剂可从加热器芯体234流过HCIV 236并经由冷却剂管线246到达发动机油冷却器206，同时阻止HCIV 236与第二个三通接头238之间经由管线248的流动。除非主泵212的速度下降到阈值速度以下，例如，主泵212变得劣化，否则可以通过主泵212的操作来驱动冷却剂流，并且可以停用辅助泵242。因此，迫使冷却剂经由冷却剂管线246从车舱加热回路230流到发动机冷却回路201，并且经由冷却剂管线222从发动机冷却回路201流到发动车舱加热回路230。第一位置允许发动机冷却回路201和车舱加热回路230被组合并流体地联接。替代地，当被调整到第二位置(例如，图3B的第二位置350)时，加热器芯体234与发动机油冷却器206之间的冷却剂流被禁止，并且冷却剂替代地流过HCIV 236经由冷却剂管线248到达第二个三通接头238，从而经由冷却剂管线240将冷却剂循环限制在车舱加热回路230内。在该位置中，车舱加热回路230与发动机冷却回路201隔离，并且在PHEV以电动模式操作且发动机202未运行时，冷却剂循环通过次级回路250。
在PHEV的电动模式操作期间，可不需要或可至少减少发动机202和EGR冷却器208处的EGR气体的冷却。EGR冷却器208与车舱加热回路230之间的流动因此可以被中断，而不会导致冷却剂温度升高，冷却剂温度升高可能导致发动机冷却回路201的部件的热劣化。当HCIV 236处于第二位置时，从发动机202通过第一个三通接头216流到EGR冷却器208的冷却剂的第二部分可以经由冷却剂管线215流到脱气瓶220，而不是经由冷却剂管线222流到车舱加热回路230。
如上文详细说明，HCIV 236可以在电动模式操作期间被调整到第二位置，从而将车舱加热回路230与发动机冷却回路201隔离。通过辅助泵242的操作来驱动通过车舱加热回路230的流动。PTC加热器232可以被激活以在冷却剂通过时加热冷却剂。从PTC加热器232传递到冷却剂的热量从加热器芯体234处的冷却剂中提取，从而提供热量以加热乘客舱。通过这种方式，车舱加热回路230可以在不依靠来自发动机冷却回路201的废热的情况下加热乘客舱。
如果HCIV 236劣化并且卡在第二位置中，从而在期望发动机冷却的发动机操作期间阻止发动机冷却回路201与车舱加热回路230之间的冷却剂流，则发动机冷却回路201和车舱加热回路230可以保持彼此隔离。此外，在没有检测到HCIV 236的状态的情况下，可能迫使加热后的冷却剂经由冷却剂管线215从EGR冷却器208流到脱气瓶220，这可能改变脱气瓶220的压力并且不利地影响脱气瓶220保持冷却剂系统200内的冷却剂的无空气体积的能力。
此外，如果HCIV 236被卡在第二位置中，从而使发动机冷却回路201与车舱加热回路230隔离，则循环通过EGR冷却器208的冷却剂可能会提高温度，从而降低冷却EGR气体的能力。通过例如进气歧管温度的升高检测到EGR气体的冷却不足可能导致EGR流的终止，这可能不利地影响PHEV的排放。另外，缺少经由车舱加热回路230从冷却剂提取的热量可能导致发动机冷却回路201内局部沸腾，这可能在EGR冷却器208上施加热应力。可以被动地和主动地评估HCIV 236的状态，例如，请求当冷却剂流过初级回路204时(例如，当车舱加热回路230与发动机冷却回路201组合时)HCIV 236是处于第一位置还是第二位置。在对HCIV 236的主动监测期间，主泵212和辅助泵242中的每一者都可以被激活，并且PTC加热器232可以被停用。可以响应于在对HCIV 236的主动监测期间第一冷却剂回路温度与第二冷却剂回路温度之间的第一差值高于第一阈值而指示HCIV 236的劣化。在完成对冷却剂系统阀的主动监测之后，在整个驾驶循环中，可以将第一冷却剂回路温度与第二冷却剂回路温度之间的第一差值与第二阈值进行比较，并且可以响应于所述第一差值高于第二阈值而指示HCIV236的劣化，所述第二阈值不同于所述第一阈值。
通过这种方式，图1至图3B的系统实现了一种用于发动机的系统，所述系统包括：控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器中的计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时使所述控制器：激活联接到冷却剂系统的发动机冷却回路的主泵，激活联接到所述冷却系统的车舱加热回路的辅助泵，停用联接到所述车舱加热回路的正温度系数(PTC)加热器，将使所述发动机冷却回路与所述车舱加热回路联接的加热器芯体隔离阀(HCIV)致动到打开位置以允许冷却剂在所述发动机冷却回路与所述车舱加热回路之间流动，根据气缸盖温度传感器的输出和/或气缸冷却套筒温度传感器的输出来估计车舱加热回路冷却剂温度，基于联接到所述发动机冷却回路的发动机冷却回路温度传感器的输出来估计发动机冷却回路冷却剂温度，估计所述车舱加热回路温度与所述发动机冷却回路温度之间的差值，并且响应于所述差值高于阈值差而指示所述HCIV卡在关闭位置中。
图4示出了用于执行冷却剂系统温度传感器诊断的示例性方法400。冷却剂系统温度传感器(诸如图2中的温度传感器244)可以在PTC加热器下游联接到车舱加热回路中的冷却剂管线。用于实施方法400和本文中包括的其余方法的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机系统的传感器(诸如上面参考图1描述的传感器)接收的信号来执行。根据下面描述的方法，控制器可以采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。
在402处，可估计和/或测量当前车辆和发动机工况。这些可例如包括操作员扭矩需求、发动机转速、车辆速度、发动机温度、发动机负载、环境状况(诸如环境湿度、温度和大气压力)、排气温度、歧管压力、歧管气流、电池荷电状态等。
在404处，所述程序包括确定是否满足冷却剂温度传感器诊断的条件。所述条件可以包括在车辆和发动机不活动的时间长于阈值持续时间之后发动机起动。因为紧接前一次发动机关闭以来的时间长于阈值停机时间为发动机部件冷却下来并与环境温度达到平衡提供了机会。阈值停机温度可以基于发动机温度和环境温度来预校准。在一个示例中，用于执行诊断的条件可以包括冷起动条件。
所述条件可以包括发动机冷却回路温度(ECT)和环境温度(AAT)在公差范围内。可以根据发动机气缸盖温度传感器和/或气缸冷却套筒温度传感器的输出来估计ECT，并且可以基于环境温度传感器的输出来估计AAT。在长时间停机之后，发动机冷却剂温度可能会与环境温度达到平衡，并且可能在预校准的公差范围内(诸如±27℃)。
如果确定不满足用于冷却剂温度传感器诊断的条件，则在406处，可以在没有主动温度传感器诊断的情况下继续发动机操作。可以通过燃烧发动机气缸中的燃料来操作发动机。在发动机操作期间，可以对冷却剂温度传感器执行连续的被动监测。
作为示例，在确认基于来自联接到气缸冷却剂套和/或气缸盖的温度传感器的输入推断的发动机温度已升高超过阈值温度(暖发动机)时，可以执行被动温度传感器监测。当发动机变热时，基于发动机工况和将发动机冷却回路和冷却剂系统的车舱加热回路分开的加热器芯体隔离阀(诸如图2中的HCIV 236)的位置，在加热器芯体上游联接到冷却剂系统的车舱加热回路的冷却剂温度传感器的输出(ECT2)可以保持在预定范围内。
在408处，所述程序包括确定车舱加热回路冷却剂温度传感器的输出(ECT2)是否和与当前发动机工况相对应的预期(建模)温度相差超出范围。作为示例，范围可以包括与预期温度相差±17℃。控制器可基于发动机工况(诸如发动机负载、发动机转速)、HCIV位置(诸如打开，允许冷却剂流通过发动机冷却回路和车舱加热回路两者；或关闭，隔离车舱加热回路)以及基于发动机气缸盖温度传感器或气缸冷却套筒温度传感器的输出估计的发动机冷却回路温度(ECT)通过使用查找表来估计预期温度，所述查找表将发动机工况、ECT和HCIV位置作为输入并且将预期温度作为输出。预期温度可能会基于发动机工况而变化。
在一个示例中，基于发动机工况和HCIV的打开状态，预期ECT2可能为60℃(恒温器调节温度)，然而如果观察到ECT2在-40℃和70℃的范围之外，则可以推断车舱加热回路冷却剂温度传感器劣化。此外，可以监测ECT2是否超出范围超过阈值持续时间。
如果确定车舱加热回路温度传感器输出(ECT2)未超出范围，则在414处，可以指示车舱加热回路温度传感器未劣化，并且随后可以(主动地或被动地)执行HCIV诊断。如果确定车舱加热回路温度传感器输出(ECT2)超出范围超过阈值持续时间，则在410处，可以设定指示车舱加热回路温度传感器劣化的诊断代码。
在412处，由于车舱加热回路温度传感器的劣化，后续HCIV诊断可以被停用，直到维修车舱加热回路温度传感器为止。而且，在车舱加热回路温度传感器劣化的时间段期间，可以基于发动机工况、HCIV位置和发动机冷却回路温度(ECT)对ECT2进行建模。所述程序随后结束。
如果在404处确定满足用于主动诊断冷却系统的条件，则在416处，可以将车舱加热回路温度(ECT2)与发动机冷却回路温度(ECT)和环境温度(AAT)中的每一者进行比较。ECT2可以是车舱加热回路温度传感器的输出，可以根据发动机气缸盖温度传感器和/或气缸冷却套筒温度传感器的输出来估计ECT，并且可以基于环境温度传感器的输出来估计AAT。在长时间停机之后或在冷起动时，不同发动机位置处的温度可能与环境温度达到平衡。因此，ECT、ECT2和AAT可在阈值范围内。作为示例，ECT、ECT2和AAT中的每一者彼此相差可能在±5℃的范围内。在一个示例中，如果ECT可被记录为13℃，则ECT2可被记录为14℃，并且AAT可被记录为12℃。
在418处，可以估计ECT2与ECT之间的第一绝对差(D1)，可以估计ECT2与AAT之间的第二绝对差(D2)，并且可以估计ECT与AAT之间的第三绝对差(D3)。在420处，所述程序包括确定每个D1和D2是否高于第一阈值差(阈值_1)，而D3是否低于第一阈值差(阈值_1)。阈值_1可以基于车舱加热回路温度传感器、环境温度传感器、发动机气缸盖温度传感器和气缸冷却套筒温度传感器的灵敏度进行预校准。在一个示例中，阈值_1可以是27℃。
如果确定每个D1和D2都高于阈值_1而D3低于阈值_1，则可以推断出ECT2与ECT和AAT相差超出范围，而ECT和AAT在公差范围内，并且所述程序可以进行到410，其中可以设定指示车舱加热回路温度传感器劣化的诊断代码。
如果确定每个D1、D2和D3都小于阈值_1，则可以推断出温度传感器正提供准确输出，并且所述程序可以进行到414，其中指示车舱加热回路温度传感器没有劣化。通过这种方式，可以适时地并且连续地监测车舱加热回路温度传感器的合理性。
图5示出了用于对加热器芯体隔离阀(诸如图2中的HCIV 236)执行被动监测的示例性方法500。HCIV可以将发动机冷却回路(诸如图2中的发动机冷却回路201)和车舱加热回路(诸如图2中的车舱加热回路230)分开，并且可以通过对阀中的螺线管去激励而被致动到打开位置或者通过激励螺线管而被致动到关闭位置。在HCIV的打开位置中，冷却剂可在包括包含发动机、加热器芯体、散热器和EGR冷却器的发动机冷却回路和车舱加热回路两者的初级冷却剂回路中流动。在HCIV的关闭位置中，冷却剂可能会通过仅包括车舱加热回路的次级回路而循环，并且限制通过EGR冷却器的冷却剂流动。
在502处，可估计和/或测量当前车辆和发动机工况。这些可例如包括操作员扭矩需求、发动机转速、车辆速度、发动机温度、发动机负载、环境状况(诸如环境湿度、温度和大气压力)、排气温度、歧管压力、歧管气流、电池荷电状态等。
在504，所述程序包括确定是否满足用于HCIV被动监测的条件。所述条件可以包括在发动机起动之后发动机操作稳定。在一个示例中，稳定条件可以包括无输入部件劣化。稳定计时器可以用于确定发动机操作是否已经稳定。每当满足稳定条件时，计时器可以以校准速率递增，而每当不满足稳定条件时，计时器可以以不同的校准速率递减。当稳定计时器累积阈值时间时，可以满足用于HCIV被动监测的条件。在一个示例中，如果计时器累积5分钟(发动机操作稳定至少5分钟)，则可以执行HCIV诊断。
用于HCIV被动监测的条件还包括高于阈值EGR流量、主泵(诸如图2中的主泵212)高于阈值速度以及HCIV的打开位置。在发动机起动期间，可能不需要EGR流量。随后，在排气催化剂达到其起燃温度之后，可以基于诸如发动机转速、发动机温度和发动机负载的发动机工况来增加EGR流量。经由EGR温度传感器估计的EGR流量高于阈值和EGR温度高于阈值可确保稳定的冷却剂流过EGR冷却器，在此，热量从排气传递到循环通过冷却器的冷却剂。而且，期望主泵(诸如图2中的主泵212)高于阈值速度以确保冷却剂流过初级回路。在HCIV的打开位置中，相同的冷却剂流过初级回路。
用于HCIV被动监测的条件还包括环境温度高于阈值，使得在低于阈值温度(诸如低于28℃)或高于阈值温度(诸如高于45℃)期间可能无法执行诊断。而且，可以确保在发动机操作期间启用诊断系统管理器(DSM)(诸如诊断执行程序(DIAGX)已生效并准备就绪)。
在启用HCIV诊断之前，控制器可以确保冷却剂回路温度传感器、发动机气缸盖温度传感器和气缸冷却套温度传感器没有劣化。
如果不满足用于HCIV被动监测的条件，则在506处，可以在不被动监测HCIV的情况下继续发动机操作。可以根据发动机气缸盖温度传感器和/或气缸冷却套筒温度传感器的输出来估计发动机冷却回路温度(ECT)(诸如对ECT进行建模)。替代地，可以基于在发动机下游联接到发动机冷却回路的温度传感器的输出来估计ECT。可以基于发动机冷却剂温度传感器的输出来估计车舱加热回路温度(ECT2)，所述发动机冷却剂温度传感器在PTC加热器下游联接到车舱加热回路。
如果确定满足用于HCIV被动监测的条件，则在508处，可以监测发动机冷却回路处的冷却剂温度(发动机冷却回路温度ECT)和车舱加热回路处的冷却剂温度(车舱加热回路温度ECT2)。当满足用于HCIV被动监测的条件时，可以在整个驾驶循环过程期间继续监测ECT和ECT2。作为示例，在冷却剂由于HCIV打开而在初级回路中循环的发动机操作期间，ECT可能比ECT2略高(诸如ECT2可能比ECT低10％)，并且ECT2的变化可能会随ECT的任何变化而变化。
在510处，可以估计ECT与ECT2之间的第四绝对差(TD1)。作为示例，尽管连续地对ECT和ECT2执行监测，但是可以周期性地(诸如每10秒)执行差值估计。
在512处，所述程序包括确定ECT与ECT2之间的差值(TD1)是否大于第二阈值差(阈值_2)。可以基于诸如发动机负载和发动机转速的发动机工况和PTC加热器操作来校准阈值_2。如果确定TD1低于第二阈值差(阈值_2)，则可以推断出冷却剂正经由HCIV流过发动机冷却回路和车舱加热回路中的每一者，并且ECT根据预期跟随ECT2，其中发动机冷却回路温度与车舱加热回路温度之间的差值小于阈值差。在516处，可以指示HCIV没有劣化并且发动机操作可以继续。在518处的被动HCIV监测之后，可以经由HCIV主动监测程序来适时地执行HCIV诊断。可以在满足用于所述程序的条件时执行主动监测。对HCIV的主动监测在图6中详细说明。
如果确定TD1高于第二阈值差(阈值_2)，则可以推断HCIV卡在关闭位置中，由此阻止冷却剂从发动机冷却回路行进到车舱加热回路。在发动机冷却回路中没有冷却剂的情况下，停滞的冷却剂可以循环通过车舱加热回路。由于离开发动机的冷却剂处于较高温度并且较高温度的冷却剂无法循环通过车舱加热回路，因此车舱加热回路中的冷却剂的温度可能会降低。来自循环通过车舱加热回路的停滞的冷却剂的热量可以被传递到加热芯体，由此进一步降低车舱加热回路中的冷却剂的温度，而没有添加来自发动机冷却回路的较热的冷却剂。
因此，在确定TD1高于阈值_2时，在520处，可以通过设定标志/诊断代码来指示HCIV劣化。在经由被动监测程序检测到HCIV劣化之后，在522处，可以执行缓解措施以降低HCIV劣化的不利影响，直到维修了HCIV为止。缓解措施可包括在524处减少或停止EGR流以减少从EGR气体到冷却剂的热传递，这可能导致在EGR冷却器处产生热应力。可以调整发动机操作以补偿EGR流量的减少或缺乏，以将排放保持在阈值排放水平以下。阈值排放水平可以是由PHEV的排气歧管中的对应传感器检测到的诸如CO、NOx等物质的预设浓度。由于带有发动机热量和/或排气热量(来自冷却EGR)的冷却剂不再循环通过加热器芯体，因此为了提供任何车舱加热，缓解(补偿)措施还可以包括在526处激活PTC加热器以提供期望的车舱加热。缓解措施可以继续，直到通知控制器HCIV被维修或更换为止。
图6示出了用于对加热器芯体隔离阀(诸如图2中的HCIV 236)执行主动监测的示例性方法600。HCIV可以将发动机冷却回路(诸如图2中的发动机冷却回路201)和车舱加热回路(诸如图2中的车舱加热回路230)分开，并且可以通过对阀中的螺线管去激励而被致动到打开位置或者通过激励螺线管而被致动到关闭位置。在HCIV的打开位置中，冷却剂可在包括包含发动机、加热器芯体、散热器和EGR冷却器的发动机冷却回路和车舱加热回路两者的初级冷却剂回路中流动。在HCIV的关闭位置中，冷却剂可能会通过仅包括车舱加热回路的次级回路而循环，并且限制通过EGR冷却器的冷却剂流动。
在602处，可估计和/或测量当前车辆和发动机工况。这些可例如包括操作员扭矩需求、发动机转速、车辆速度、发动机温度、发动机负载、环境状况(诸如环境湿度、温度和大气压力)、排气温度、歧管压力、歧管气流、电池荷电状态等。
在604处，所述程序包括确定是否满足用于HCIV主动监测的条件。在一个示例中，只要满足用于HCIV主动监测的条件，就期望在每个驾驶循环中(诸如在驾驶循环的开始)对HCIV执行一次主动监测。在对HCIV的主动监测完成后，可以在整个驾驶循环中对HCIV执行被动监测。在另一个示例中，期望每次在将HCIV从关闭位置致动到打开位置时都对HCIV执行主动监测。
用于HCIV主动监测的条件可以包括在发动机起动之后发动机操作稳定。在一个示例中，稳定条件可以包括无输入部件劣化、发动机冷却回路处的冷却剂温度高于阈值以及环境温度高于阈值。稳定计时器可以用于确定发动机操作是否已经稳定。每当满足稳定条件时，计时器都可以以第一校准速率递增，而每当不满足稳定条件时，计时器都可以以不同的第二校准速率递减。只要稳定计时器累积阈值时间，就可以满足用于HCIV主动监测的条件。在一个示例中，如果计时器累积5分钟(发动机操作稳定至少5分钟)，则可以执行HCIV诊断。
而且，可以确保在发动机操作期间启用诊断系统管理器(DSM)(诸如诊断执行程序(DIAGX)已生效并准备就绪)。
用于HCIV主动监测的条件可能还包括EGR流量高于阈值。在启用HCIV诊断之前，控制器可以确保冷却剂回路温度传感器、发动机气缸盖温度传感器和气缸冷却套温度传感器没有劣化。
如果不满足用于HCIV主动监测的条件，则在606处，可以在不主动监测HCIV的情况下继续发动机操作。可以根据发动机气缸盖温度传感器和/或气缸冷却套筒温度传感器的输出来估计发动机冷却回路温度(ECT)(诸如对ECT进行建模)。替代地，可以基于在发动机下游联接到发动机冷却回路的温度传感器的输出来估计ECT。可以基于发动机冷却剂温度传感器的输出来估计车舱加热回路温度(ECT2)，所述发动机冷却剂温度传感器在PTC加热器下游联接到车舱加热回路。
如果确定满足用于HCIV主动监测的条件，则在608处，可开启联接到车舱加热回路的辅助泵(诸如图2中的辅助泵242)和联接到发动机冷却回路的主泵(诸如图2中的主泵212)，并且可关闭正温度系数加热器(诸如图2中的PTC加热器232)。控制器可以向联接到辅助泵和主泵的相应致动器发送信号以激活辅助泵和主泵中的每一者。如果PTO加热器是操作的，则控制器可以向PTC加热器的执行器发送信号以关闭PTC加热器。通过开启发动机冷却回路和车舱加热回路中的每一者中的泵，可以改善冷却剂在回路中的每一者中的循环。通过关闭PTC加热器，可以移除车舱加热回路中的加热源，并且仅通过从发动机提取热量来加热冷却剂。然后，带有发动机热量的冷却剂循环(在没有来自PTC加热器的附加热量的情况下)通过散热器和/或加热器芯体。
在610处，可以将HCIV致动到打开位置(如果HCIV先前处于关闭位置)。控制器可以向HCIV的致动器发送信号以将HCIV致动到全开位置。在612处，可以监测发动机冷却回路处的温度(发动机冷却回路温度ECT)和车舱加热回路处的冷却剂温度(车舱加热回路温度ECT2)。作为示例，在冷却剂由于HCIV打开而在初级回路中循环的发动机操作期间，ECT可能比ECT2略高(诸如ECT 2可能比ECT低10％)，并且ECT2的变化可能会随ECT的任何变化而变化。在614处，可以估计ECT与ECT2之间的第五绝对差(TD2)。
在614处，所述程序包括确定ECT与ECT2之间的差值(TD2)是否大于第三阈值差(阈值_3)。可以基于诸如发动机负载和发动机转速的发动机工况来校准阈值_3。如果确定阈值差低于第三阈值差(阈值_3)，则可以推断出冷却剂正经由HCIV流过发动机冷却回路和车舱加热回路中的每一者，并且ECT根据预期跟随ECT2，发动机冷却回路温度与车舱加热回路温度之间的差值小于阈值差。在618处，可以指示HCIV没有劣化并且发动机操作可以继续。在经由主动监测程序检测到HCIV未劣化之后，在619处，可以经由HCIV被动监测程序来执行HCIV诊断(如图5详细说明)。在满足用于被动监测HCIV的条件时，可以在整个驾驶循环中适时地执行被动监测。
如果确定TD2高于第三阈值差(阈值_3)，则可以推断HCIV卡在关闭位置中，由此阻止温暖的冷却剂从发动机冷却回路行进到车舱加热回路。在发动机冷却回路中没有冷却剂的情况下，停滞的冷却剂可以循环通过车舱加热回路。由于离开发动机的冷却剂处于较高温度并且较高温度的冷却剂无法循环通过车舱加热回路，因此车舱加热回路中的冷却剂的温度可能会降低。而且，由于PTC加热器关闭，因此热量不会被添加到循环通过车舱加热回路的冷却剂中，由此导致冷却剂温度随着热量被传递到加热器芯体而进一步降低。
因此，在确定TD2高于阈值_3时，在620处，可以通过设定标志/诊断代码来指示HCIV劣化。在检测到HCIV劣化之后，在622处，可以执行缓解措施以降低HCIV劣化的不利影响，直到维修了HCIV为止。缓解措施可包括在624处减少或停止EGR流以减少从EGR气体到冷却剂的热传递，这可能导致在EGR冷却器处产生热应力。可以调整发动机操作以补偿EGR流量的减少或缺乏，以将排放保持在阈值排放水平以下。阈值排放水平可以是由PHEV的排气歧管中的对应传感器检测到的诸如CO、NOx等物质的预设浓度。由于带有发动机热量和/或排气热量(来自冷却EGR)的冷却剂不再循环通过加热器芯体，因此为了提供任何车舱加热，缓解(补偿)措施还可以包括在626处激活PTC加热器以提供期望的车舱加热。缓解措施可以继续，直到通知控制器HCIV被维修或更换为止。
通过这种方式，在第一条件期间，可以估计发动机冷却回路温度与车舱加热回路温度之间的第一差值，可以估计所述车舱加热回路温度与环境温度之间的第二差值，并且可以响应于所述第一差值和所述第二差值中的一者或两者高于第一阈值差并且(车舱加热回路温度与环境温度之间的)第二差值小于第一阈值差而指示联接到车舱加热回路的温度传感器的劣化，并且在第二条件期间，可以激活联接到发动机冷却回路的主泵和联接到所述车舱加热回路的辅助泵中的每一者，可以停用联接到所述车舱加热回路的正温度系数(PTC)加热器，可以将在所述车舱加热回路与所述发动机冷却回路的接头处联接的加热器芯体隔离阀(HCIV)致动到打开位置，可以估计所述发动机冷却回路温度与所述车舱加热回路温度之间的所述第一差值，并且响应于所述第一差值高于第二阈值差而指示所述HCIV可能卡在关闭状态，所述第二阈值差不同于所述第一阈值差。所述第一条件包括在车辆不活动的时间长于阈值时间段之后的发动机起动，以及所述发动机冷却回路温度与所述环境温度之间的第二差值小于第三阈值差，所述第三阈值差小于所述第一阈值差和所述第二阈值差中的每一者，并且所述第二条件包括联接到所述车舱加热回路的所述温度传感器的非劣化状态以及发动机稳定计时器中累积的时间高于阈值时间。
图7示出了在加热器芯体隔离阀(HCIV)劣化时冷却回路温度和车舱加热回路温度的示例性曲线图700。线702示出了发动机冷却回路中的温度(ECT)。可以根据发动机气缸盖温度传感器和/或气缸冷却套筒温度传感器的输出来估计发动机冷却回路温度(ECT)(诸如对ECT进行建模)。替代地，可以基于在发动机下游联接到冷却回路的温度传感器的输出来估计ECT。线704示出了车舱加热回路中的温度(ECT2)。可以基于发动机冷却剂温度传感器的输出来估计ECT2，所述发动机冷却剂温度传感器在PTC加热器下游联接到车舱加热回路。
在时间t1之前，HCIV处于打开位置，导致冷却剂流过车舱加热回路与发动机冷却回路的组合。当相同的冷却剂流过发动机冷却回路和车舱加热回路中的每一者时，ECT和ECT2严格地跟随彼此。然而，在时间t1时，由于HCIV的劣化，HCIV被卡在关闭位置。一旦HCIV卡在关闭位置，ECT和ECT2就会发散。由于从发动机和排气(在EGR冷却器处)中提取的热量不再被传递到车舱加热回路，并且来自车舱加热回路中的停滞的冷却剂的热量被传递到加热器芯体，因此车舱加热回路中的冷却剂的温度逐渐降低，导致ECT与ECT2之间的差值增大。HCIV的劣化也可以响应于HCIV劣化时ECT2的衰减速率高于阈值衰减速率而确认。
图8示出了用于加热器芯体隔离阀(诸如图2中的HCIV 236)的示例性时间线800。第一曲线图(线802)示出了经由曲轴位置传感器估计的发动机转速的变化。第二曲线图(线804)示出了经由排气温度传感器估计的发动机排气温度的变化。虚线805表示排气催化剂可达到起燃温度时的阈值温度。低于阈值温度，可以将发动机操作指定为冷起动。第三曲线图(线806)示出了HCIV的位置。HCIV可以将发动机冷却回路(诸如图2中的发动机冷却回路201)和车舱加热回路(诸如图2中的车舱加热回路230)分开，并且可以通过对阀中的螺线管去激励而被致动到打开位置或者通过激励螺线管而被致动到关闭位置。在HCIV的打开位置中，冷却剂可在包括包含发动机、加热器芯体、散热器和EGR冷却器的发动机冷却回路和车舱加热回路两者的初级冷却剂回路中流动。在HCIV的关闭位置中，冷却剂可能会通过仅包括车舱加热回路的次级回路而循环，并且限制通过EGR冷却器的冷却剂流动。第四曲线图(线808)示出了容置在发动机冷却回路中的主泵(诸如图2中的泵212)的操作。第五曲线图(线810)示出了容置在发动机冷却回路中的辅助泵(诸如图2中的泵242)的操作。第六曲线图(线812)示出了正温度系数加热器(诸如图2中的PTC加热器232)的操作。第七曲线图(线814)示出了经由EGR传感器估计的排气再循环(EGR)速率，所述EGR传感器联接到使排气从发动机排气通道再循环到发动机进气口的EGR管线。虚线815对应于阈值EGR速率，在所述阈值EGR速率以上可以执行HCIV主动监测。第八曲线图(线816)示出了根据发动机气缸盖温度传感器和/或气缸冷却套筒温度传感器的输出建模的发动机冷却回路温度(ECT)。虚线818示出了基于发动机冷却剂温度传感器的输出估计的车舱加热回路温度(ECT2)，所述发动机冷却剂温度传感器在PTC加热器下游联接到车舱加热回路。第九曲线图(线822)示出了表示针对劣化的HCIV的诊断代码的标志。
在时间t1之前，发动机未操作，并且主泵、辅助泵和PTC加热器中的每一者保持不活动状态。HCIV可能处于关闭位置，并且可能未提供EGR。可能不会监测ECT和ECT2，并且由于尚未确定HCIV的劣化，因此可以将标志保持在关闭条件。
在时间t1时，发动机从静止开始起动。响应于排气温度低于阈值805，可以推断出冷起动。激活主泵和辅助泵以使冷却剂循环通过车舱加热回路和冷却剂回路。HCIV保持在关闭位置，而PTC加热器操作以向加热器芯体提供热量。在时间t1至t2之间，排气温度、发动机冷却回路温度和车舱加热回路温度逐渐升高。
在时间t2时，排气温度升高到阈值温度805以上，并且HCIV被致动到打开位置。而且，发起EGR供应，经由容置在发动机冷却剂回路中的EGR冷却器冷却EGR。响应于HCIV的打开，相同的冷却剂可循环通过发动机冷却回路和车舱加热回路中的每一者。
在时间t3时，响应于EGR速率增加到高于阈值速率515，可以发起主动HCIV监测。HCIV监测可以在时间t3至t4之间执行。PTC被停用，并且主泵和辅助泵中的每一者可以继续操作以经由打开的HCIV将相同的冷却剂引导通过发动机冷却回路和车舱加热回路中的每一者。在t3至t4之间，观察到ECT和ECT2严格地跟随彼此并且ECT2没有偏离ECT，由此确认HCIV没有卡在关闭位置。由于未检测到HCIV的劣化，因此将标志保持在停用状态。
然而，如果检测到在HCIV的主动监测期间，ECT2以高于阈值速率降低并偏离ECT，如虚线820所示，则可能已检测到HCIV的劣化，并且会在监测时间段结束t4时设定标志。在时间t4时，HCIV的主动监测(如图5的方法500中所述)被中断，并且发动机可以继续操作。HCIV的被动监测可以在整个驾驶循环中继续进行。
通过这种方式，可以在驾驶循环期间被动地和主动地监测HCIV以在没有延迟的情况下有效地检测任何劣化。通过将现有的发动机传感器用于HCIV诊断，可以降低附加硬件的成本和复杂性。而且，通过监测联接到发动机冷却剂系统的温度传感器的状态，可以提高发动机冷却剂系统的稳健性。持续监测HCIV的技术效果是EGR冷却/供应可能不会受到不利影响，并且在存在劣化的情况下，可以立即执行缓解措施，由此保持EGR设备的完整性和期望的排放质量。
在一个示例中，一种方法包括：响应于冷却剂系统泵和正温度系数(PTC)加热器的选择性操作而基于第一冷却剂回路温度与第二冷却剂回路温度之间的第一差值来指示将第一冷却剂回路和第二冷却剂回路联接的冷却剂系统阀的劣化。在前述示例性方法中，另外或任选地，所述冷却剂系统阀被致动到第一打开位置以使冷却剂循环通过所述第一冷却剂回路和所述第二冷却剂回路中的每一者，并且其中所述冷却剂系统阀被致动到第二关闭位置以阻隔冷却剂流从所述第二冷却剂回路流到所述第一冷却剂回路。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，所述第一冷却剂回路温度是基于来自气缸盖温度传感器和/或气缸冷却套筒温度传感器的输入而估计的流过所述第一冷却剂回路的冷却剂的温度，并且所述第二冷却剂回路温度是基于容置在所述第二回路中的冷却剂温度传感器的输入而估计的流过所述第二冷却剂回路的冷却剂的温度。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，所述第一冷却剂回路包括发动机、主泵、脱气瓶、散热器和EGR冷却器，并且其中所述第二冷却剂回路包括所述PTC加热器、加热器芯体、辅助泵和冷却剂温度传感器。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，所述冷却剂系统泵和所述PTC加热器的选择性操作包括在对所述冷却剂系统阀的主动监测期间，激活所述主泵和所述辅助泵中的每一者以及停用所述PTC加热器。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，所述指示劣化包括响应于在对所述冷却剂系统阀的所述主动监测期间所述第一差值高于第一阈值而指示所述阀劣化。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，在确认容置在所述第二回路中的所述冷却剂温度传感器没有劣化时，在驾驶循环期间执行一次所述主动监测。在任何或所有前述示例中，所述方法还另外或任选地包括在完成对所述冷却剂系统阀的所述主动监测之后，在整个所述驾驶循环中，将所述第一冷却剂回路温度与所述第二冷却剂回路温度之间的所述第一差值与第二阈值进行比较，并且响应于所述第一差值高于所述第二阈值而指示所述冷却剂系统的劣化，所述第二阈值不同于所述第一阈值。在任何或所有前述示例中，所述方法还另外或任选地包括在整个所述驾驶循环中，通过将所述冷却剂温度传感器的所述输出与预期的冷却剂温度进行比较来监测容置在所述第二回路中的所述冷却剂温度传感器的状态，并且响应于所述冷却剂温度传感器的所述输出超出预期温度的范围而检测出所述冷却剂温度传感器的劣化，所述预期温度基于发动机转速、发动机负载、所述冷却剂系统阀的第一位置或第二位置以及所述第一冷却剂回路温度中的温度中的一者或多者而进行建模。在任何或所有前述示例中，所述方法还另外或任选地包括在发动机不活动的时间长于阈值时间段之后，将所述第一冷却剂回路温度与所述第二冷却剂回路温度之间的所述第一差值与第三阈值进行比较，将所述第二冷却剂回路温度与环境温度之间的第二差值与所述第三阈值进行比较，并且响应于所述第一差值和所述第二差值中的一者或两者高于所述第三阈值而指示容置在所述第二回路中的所述冷却剂温度传感器的劣化。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，所述冷却剂系统阀的劣化包括所述冷却剂系统阀卡在关闭位置，从而禁止冷却剂流通过所述EGR通道从所述第一冷却剂回路流到所述第二冷却剂回路。在任何或所有前述示例中，所述方法还另外或任选地包括，响应于所述冷却剂系统阀的劣化，减少流到发动机气缸的EGR流并通知车辆操作员。
另一种示例性方法包括：在第一条件期间，估计发动机冷却回路温度与车舱加热回路温度之间的第一差值，估计所述车舱加热回路温度与环境温度之间的第二差值，以及响应于所述第一差值和所述第二差值中的一者或两者高于第一阈值差而指示联接到车舱加热回路的温度传感器的劣化，并且在第二条件期间，激活联接到发动机冷却回路的主泵和联接到所述车舱加热回路的辅助泵中的每一者，停用联接到所述车舱加热回路的正温度系数(PTC)加热器，将在所述车舱加热回路与所述发动机冷却回路的接头处联接的加热器芯体隔离阀(HCIV)致动到打开位置，估计所述发动机冷却回路温度与所述车舱加热回路温度之间的所述第一差值，以及响应于所述第一差值高于第二阈值差而指示所述HCIV卡在关闭状态，所述第二阈值差不同于所述第一阈值差。在前述示例性方法中，另外或任选地，所述第一条件包括在车辆不活动的时间长于阈值时间段之后的发动机起动以及所述发动机冷却回路温度与所述环境温度之间的第二差值小于第三阈值差，所述第三阈值差小于所述第一阈值差和所述第二阈值差中的每一者，并且其中所述第二条件包括联接到所述车舱加热回路的所述温度传感器的非劣化状态以及发动机稳定计时器中累积的时间高于阈值时间。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，当在驾驶循环期间满足一个或多个发动机稳定条件时，所述稳定计时器以第一速率递增，而当在所述驾驶循环期间不满足所述一个或多个发动机稳定条件时，所述稳定计时器以不同的第二速率递减，所述稳定条件包括所述主泵高于阈值速度和环境温度高于阈值。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，所述发动机冷却回路包括发动机、所述主泵、脱气瓶、散热器和EGR冷却器，并且其中所述车舱加热回路包括所述PTC加热器、加热器芯体、所述辅助泵和所述温度传感器。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，所述HCIV的所述关闭状态包括所述HCIV的螺线管处于去激励状态以禁止冷却剂流从所述车舱加热回路流到所述发动机冷却回路，并且其中所述HCIV的打开状态包括所述HCIV的所述螺线管处于激励状态以使得冷却剂流能够在所述车舱加热回路与所述冷却回路之间流动。
在又另一个示例中，一种用于发动机的系统包括：控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器中的计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时使所述控制器：激活联接到冷却剂系统的发动机冷却回路的主泵，激活联接到所述冷却系统的车舱加热回路的辅助泵，停用联接到所述车舱加热回路的正温度系数(PTC)加热器，将使所述发动机冷却回路与所述车舱加热回路联接的加热器芯体隔离阀(HCIV)致动到打开位置以允许冷却剂在所述发动机冷却回路与所述车舱加热回路之间流动，根据气缸盖温度传感器的输出和/或气缸冷却套筒温度传感器的输出来估计车舱加热回路冷却剂温度，基于联接到所述冷却回路的冷却回路温度传感器的输出来估计冷却回路冷却剂温度，估计所述车舱加热回路温度与所述冷却回路温度之间的差值，以及响应于所述差值高于阈值差而指示所述HCIV卡在关闭位置中。在前述示例性系统中，另外或任选地，在所述HCIV的所述打开位置中，离开所述发动机的所述冷却剂分叉为以下两部分：其中冷却剂的第一部分在返回到所述发动机之前流过EGR冷却器、所述车舱加热回路中的三通接头、所述辅助泵、所述PTC加热器、加热器芯体、所述HCIV、发动机油冷却器和所述主泵中的每一者，而冷却剂的第二部分在返回到所述发动机之前流过散热器、脱气瓶和所述主泵中的每一者。在任何或所有前述示例中，另外或任选地，在所述HCIV的所述关闭位置中，所述冷却剂循环通过所述辅助泵、所述PTC加热器、所述加热器芯体、所述HCIV和所述三通接头，而不返回到所述发动机。
应当注意，本文所包括的示例性控制和估计程序可与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文描述的特定程序可表示任何数量的处理策略中的一者或多者，所述处理策略诸如为事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等。因此，所示的各种动作、操作和/或功能可按照所示的序列执行、并行地执行或者在一些情况下省略。同样地，处理次序不一定是实现本文描述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供的。所示的动作、操作和/或功能中的一者或多者可根据所使用的特定策略重复地执行。此外，所描述的动作、操作和/或功能可图形地表示要编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中所描述的动作通过结合电子控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中执行指令来实施。
应当明白，本文公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应被视为具有限制性意义，因为许多变型是可能的。例如，以上技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或特性的所有新颖和非明显的组合和子组合。
如本文所使用，术语“大约”应解释为是指范围的正负百分之五，除非另有指定。
所附权利要求特别指出被视为新颖且非明显的特定组合和子组合。这些权利要求可提及“一个”元件或“第一”元件或其等效物。应将此类权利要求理解为包括并入一个或多个此类元件，既不要求也不排除两个或更多个此类元件。通过修正本权利要求或者通过在此申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合。此类权利要求与原权利要求相比无论在范围上更宽、更窄、等同或不同都被视为包括在本公开的主题内。
根据本发明，提供了一种方法，所述方法具有：响应于冷却剂系统泵和正温度系数(PTC)加热器的选择性操作而基于第一冷却剂回路温度与第二冷却剂回路温度之间的第一差值来指示将第一冷却剂回路和第二冷却剂回路联接的冷却剂系统阀的劣化。
根据一个实施例，所述冷却剂系统阀被致动到第一打开位置以使冷却剂循环通过所述第一冷却剂回路和所述第二冷却剂回路中的每一者，并且其中所述冷却剂系统阀被致动到第二关闭位置以阻隔冷却剂流从所述第二冷却剂回路流到所述第一冷却剂回路。
根据一个实施例，所述第一冷却剂回路温度是基于来自气缸盖温度传感器和/或气缸冷却套筒温度传感器的输入而估计的流过所述第一冷却剂回路的冷却剂的温度，并且所述第二冷却剂回路温度是基于容置在所述第二回路中的冷却剂温度传感器的输入而估计的流过所述第二冷却剂回路的冷却剂的温度。
根据一个实施例，所述第一冷却剂回路包括发动机、主泵、脱气瓶、散热器和EGR冷却器，并且其中所述第二冷却剂回路包括所述PTC加热器、加热器芯体、辅助泵和冷却剂温度传感器。
根据一个实施例，所述冷却剂系统泵和所述PTC加热器的选择性操作包括在对所述冷却剂系统阀的主动监测期间，激活所述主泵和所述辅助泵中的每一者以及停用所述PTC加热器。
根据一个实施例，所述指示劣化包括响应于在对所述冷却剂系统阀的所述主动监测期间所述第一差值高于第一阈值而指示所述阀劣化。
根据一个实施例，在确认容置在所述第二回路中的所述冷却剂温度传感器没有劣化时，在驾驶循环期间执行一次所述主动监测。
根据一个实施例，本发明的特征还在于，在完成对所述冷却剂系统阀的所述主动监测之后，在整个所述驾驶循环中，将所述第一冷却剂回路温度与所述第二冷却剂回路温度之间的所述第一差值与第二阈值进行比较，并且响应于所述第一差值高于所述第二阈值而指示所述冷却剂系统的劣化，所述第二阈值不同于所述第一阈值。
根据一个实施例，本发明的特征还在于，在整个所述驾驶循环中，通过将所述冷却剂温度传感器的所述输出与预期的冷却剂温度进行比较来监测容置在所述第二回路中的所述冷却剂温度传感器的状态，并且响应于所述冷却剂温度传感器的所述输出超出预期温度的范围而检测出所述冷却剂温度传感器的劣化，所述预期温度基于发动机转速、发动机负载、所述冷却剂系统阀的第一位置或第二位置以及所述第一冷却剂回路温度中的温度中的一者或多者而进行建模。
根据一个实施例，本发明的特征还在于，在发动机不活动的时间长于阈值时间段之后，将所述第一冷却剂回路温度与所述第二冷却剂回路温度之间的所述第一差值与第三阈值进行比较，将所述第二冷却剂回路温度与环境温度之间的第二差值与所述第三阈值进行比较，并且响应于所述第一差值和所述第二差值中的一者或两者高于所述第三阈值而指示容置在所述第二回路中的所述冷却剂温度传感器的劣化。
根据一个实施例，所述冷却剂系统阀的劣化包括所述冷却剂系统阀卡在关闭位置，从而禁止冷却剂流通过所述EGR通道从所述第一冷却剂回路流到所述第二冷却剂回路。
根据一个实施例，本发明的特征还在于，响应于所述冷却剂系统阀的劣化，减少流到发动机气缸的EGR流并通知车辆操作员。
根据本发明，提供了一种用于发动机的方法，所述方法具有：在第一条件期间，估计发动机冷却回路温度与车舱加热回路温度之间的第一差值，估计所述车舱加热回路温度与环境温度之间的第二差值，以及响应于所述第一差值和所述第二差值中的一者或两者高于第一阈值差而指示联接到车舱加热回路的温度传感器的劣化；并且在第二条件期间，激活联接到发动机冷却回路的主泵和联接到所述车舱加热回路的辅助泵中的每一者，停用联接到所述车舱加热回路的正温度系数(PTC)加热器，将在所述车舱加热回路与所述发动机冷却回路的接头处联接的加热器芯体隔离阀(HCIV)致动到打开位置，估计所述发动机冷却回路温度与所述车舱加热回路温度之间的所述第一差值，以及响应于所述第一差值高于第二阈值差而指示所述HCIV卡在关闭状态，所述第二阈值差不同于所述第一阈值差。
根据一个实施例，所述第一条件包括在车辆不活动的时间长于阈值时间段之后的发动机起动以及所述发动机冷却回路温度与所述环境温度之间的第二差值小于第三阈值差，所述第三阈值差小于所述第一阈值差和所述第二阈值差中的每一者；并且其中所述第二条件包括联接到所述车舱加热回路的所述温度传感器的非劣化状态以及发动机稳定计时器中累积的时间高于阈值时间。
根据一个实施例，当在驾驶循环期间满足一个或多个发动机稳定条件时，所述稳定计时器以第一速率递增，而当在所述驾驶循环期间不满足所述一个或多个发动机稳定条件时，所述稳定计时器以不同的第二速率递减，所述稳定条件包括所述主泵高于阈值速度和环境温度高于阈值。
根据一个实施例，所述发动机冷却回路包括发动机、所述主泵、脱气瓶、散热器和EGR冷却器，并且其中所述车舱加热回路包括所述PTC加热器、加热器芯体、所述辅助泵和所述温度传感器。
根据一个实施例，所述HCIV的所述关闭状态包括所述HCIV的螺线管处于去激励状态以禁止冷却剂流从所述车舱加热回路流到所述发动机冷却回路，并且其中所述HCIV的打开状态包括所述HCIV的所述螺线管处于激励状态以使得冷却剂流能够在所述车舱加热回路与所述冷却回路之间流动。
根据本发明，提供了一种用于发动机的系统，所述系统具有：控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器中的计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时使所述控制器：激活联接到冷却剂系统的发动机冷却回路的主泵；激活联接到所述冷却系统的车舱加热回路的辅助泵；停用联接到所述车舱加热回路的正温度系数(PTC)加热器；将使所述发动机冷却回路与所述车舱加热回路联接的加热器芯体隔离阀(HCIV)致动到打开位置以允许冷却剂在所述发动机冷却回路与所述车舱加热回路之间流动；根据气缸盖温度传感器的输出和/或气缸冷却套筒温度传感器的输出来估计车舱加热回路冷却剂温度；基于联接到所述冷却回路的冷却回路温度传感器的输出来估计冷却回路冷却剂温度；估计所述车舱加热回路温度与所述冷却回路温度之间的差值；以及响应于所述差值高于阈值差而指示所述HCIV卡在关闭位置中。
根据一个实施例，在所述HCIV的所述打开位置中，离开所述发动机的所述冷却剂分叉为以下两部分：其中冷却剂的第一部分在返回到所述发动机之前流过EGR冷却器、所述车舱加热回路中的三通接头、所述辅助泵、所述PTC加热器、加热器芯体、所述HCIV、发动机油冷却器和所述主泵中的每一者，而冷却剂的第二部分在返回到所述发动机之前流过散热器、脱气瓶和所述主泵中的每一者。
根据一个实施例，在所述HCIV的所述关闭位置中，所述冷却剂循环通过所述辅助泵、所述PTC加热器、所述加热器芯体、所述HCIV和所述三通接头，而不返回到所述发动机。

Claims (15)

1.一种发动机方法，其包括：
响应于冷却剂系统泵和正温度系数(PTC)加热器的选择性操作而基于第一冷却剂回路温度与第二冷却剂回路温度之间的第一差值来指示将第一冷却剂回路和第二冷却剂回路联接的冷却剂系统阀的劣化。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述冷却剂系统阀被致动到第一打开位置以使冷却剂循环通过所述第一冷却剂回路和所述第二冷却剂回路中的每一者，并且其中所述冷却剂系统阀被致动到第二关闭位置以阻隔冷却剂流从所述第二冷却剂回路流到所述第一冷却剂回路。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述第一冷却剂回路温度是基于来自气缸盖温度传感器和/或气缸冷却套筒温度传感器的输入而估计的流过所述第一冷却剂回路的冷却剂的温度，并且所述第二冷却剂回路温度是基于容置在所述第二回路中的冷却剂温度传感器的输入而估计的流过所述第二冷却剂回路的冷却剂的温度。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述第一冷却剂回路包括发动机、主泵、脱气瓶、散热器和EGR冷却器，并且其中所述第二冷却剂回路包括所述PTC加热器、加热器芯体、辅助泵和冷却剂温度传感器。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述冷却剂系统泵和所述PTC加热器的选择性操作包括在对所述冷却剂系统阀的主动监测期间，激活所述主泵和所述辅助泵中的每一者以及停用所述PTC加热器。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述指示劣化包括响应于在对所述冷却剂系统阀的所述主动监测期间所述第一差值高于第一阈值而指示所述阀劣化。
7.如权利要求6所述的方法，其中在确认容置在所述第二回路中的所述冷却剂温度传感器没有劣化时，在驾驶循环期间执行一次所述主动监测。
8.如权利要求7所述的方法，其还包括在完成对所述冷却剂系统阀的所述主动监测之后，在整个所述驾驶循环中，将所述第一冷却剂回路温度与所述第二冷却剂回路温度之间的所述第一差值与第二阈值进行比较，并且响应于所述第一差值高于所述第二阈值而指示所述冷却剂系统的劣化，所述第二阈值不同于所述第一阈值。
9.如权利要求7所述的方法，其还包括在整个所述驾驶循环中，通过将所述冷却剂温度传感器的所述输出与预期的冷却剂温度进行比较来监测容置在所述第二回路中的所述冷却剂温度传感器的状态，并且响应于所述冷却剂温度传感器的所述输出超出所述预期温度的范围而检测出所述冷却剂温度传感器的劣化，所述预期温度基于发动机转速、发动机负载、所述冷却剂系统阀的第一位置或第二位置以及所述第一冷却剂回路温度中的温度中的一者或多者而进行建模。
10.如权利要求3所述的方法，其还包括在发动机不活动的时间长于阈值时间段之后，将所述第一冷却剂回路温度与所述第二冷却剂回路温度之间的所述第一差值与第三阈值进行比较，将所述第二冷却剂回路温度与环境温度之间的第二差值与所述第三阈值进行比较，并且响应于所述第一差值和所述第二差值中的一者或两者高于所述第三阈值而指示容置在所述第二回路中的所述冷却剂温度传感器的劣化。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述冷却剂系统阀的劣化包括所述冷却剂系统阀卡在关闭位置，从而禁止冷却剂流通过所述EGR通道从所述第一冷却剂回路流到所述第二冷却剂回路。
12.如权利要求1所述的方法，其还包括响应于所述冷却剂系统阀的劣化，减少流到发动机气缸的EGR流并通知车辆操作员。
13.一种用于发动机的系统，其包括：
控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时使所述控制器：
激活联接到冷却剂系统的发动机冷却回路的主泵；
激活联接到所述冷却系统的车舱加热回路的辅助泵；
停用联接到所述车舱加热回路的正温度系数(PTC)加热器；
将使所述发动机冷却回路与所述车舱加热回路联接的加热器芯体隔离阀(HCIV)致动到打开位置以允许冷却剂在所述发动机冷却回路与所述车舱加热回路之间流动；
根据气缸盖温度传感器的输出和/或气缸冷却套筒温度传感器的输出来估计车舱加热回路冷却剂温度；
基于联接到所述冷却回路的冷却回路温度传感器的输出来估计冷却回路冷却剂温度；
估计所述车舱加热回路温度与所述冷却回路温度之间的差值；以及
响应于所述差值高于阈值差而指示所述HCIV卡在关闭位置中。
14.如权利要求13所述的系统，其中在所述HCIV的所述打开位置中，离开所述发动机的所述冷却剂分叉为以下两部分：其中冷却剂的第一部分在返回到所述发动机之前流过EGR冷却器、所述车舱加热回路中的三通接头、所述辅助泵、所述PTC加热器、加热器芯体、所述HCIV、发动机油冷却器和所述主泵中的每一者，而冷却剂的第二部分在返回到所述发动机之前流过散热器、脱气瓶和所述主泵中的每一者。
15.如权利要求14所述的系统，其中在所述HCIV的所述关闭位置中，所述冷却剂循环通过所述辅助泵、所述PTC加热器、所述加热器芯体、所述HCIV和所述三通接头，而不返回到所述发动机。
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