DE102018114544A1 - Verfahren und system zum diagnostizieren einer position von aktiven kühlergrillklappen eines fahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Verfahren und Systeme zum Bestimmen einer Position von aktiven Kühlergrillklappen (AGS) unter Verwendung eines hinter den AGS positionierten Lichtsensors werden bereitgestellt. In einem Beispiel kann ein Verfahren Diagnostizieren einer Position der AGS als Reaktion auf eine Ausgabe eines hinter den aktiven Kühlergrillklappen (AGS) positionierten Lichtsensors und, als Reaktion auf die diagnostizierte Position, Anpassen eines Verbrennungsmotorbetriebsparameters beinhalten. Ferner kann die AGS-Diagnose als Reaktion auf eine Angabe von Umgebungslicht außerhalb des Fahrzeugs über einem Schwellenniveau durchgeführt werden.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Diagnostizieren eines aktiven Kühlergrillklappensystems eines Fahrzeugs unter Verwendung eines Lichtsensors.
  • Allgemeiner Stand der Technik/Kurzdarstellung
  • Aktive Kühlergrillklappen (active grille shutters - AGS) können in Fahrzeugen eingebaut sein, um beim Erfüllen der immer strengeren Kraftstoffeffizienzstandards zu helfen. Aktive Kühlergrillklappen (AGS) sind typischerweise in der Nähe eines vorderen Kühlergrills eines Fahrzeugs angeordnet und können selektiv angepasst werden, um die Menge an Frischluft, die in eine Fläche unter der Motorhaube des Fahrzeugs durch den Kühlergrill eintritt, zu erhöhen oder zu verringern. AGS können geschlossen werden und geschlossen bleiben, wenn ein kalter Verbrennungsmotor gestartet wird, um die Kaltluftübertragung von außerhalb des Motorraums zu reduzieren und daher die Verbrennungsmotortemperaturen schneller zu erhöhen, um Fahrzeugemissionen und den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren. Bei erhöhten Verbrennungsmotortemperaturen können die Kühlergrillklappen geöffnet werden, um die Menge an kalter Luft, die in den Motorraum eintritt, zu erhöhen, wodurch die Verbrennungsmotorkühlung erhöht wird. Bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten können sich aktive Kühlergrillklappen automatisch schließen, um den Luftstrom durch das Verbrennungsmotorkühlsystem zu blockieren, wenn ergänzende Kühlung nicht vorteilhaft ist, wodurch der Fahrzeugluftwiderstand und der Kraftstoffverbrauch reduziert werden. Bei einigen AGS-Systemen können die AGS unter Verwendung von Positionsrückkopplungssensoren gesteuert werden, die an die Kühlergrillklappen gekoppelt sind.
  • Aufgrund des Einflusses, welches das AGS-System auf die Verbrennungsmotorkühlung und folglich auf die Verbrennungsmotorleistung, Abgasemissionen und die Effizienz aufweist, wird eine robuste Diagnose zum einfachen Identifizieren einer potenziellen Verschlechterung des AGS-Systems gewünscht. Verschiedene Verschlechterungsmodi sind für ein AGS-System möglich. In einem Beispiel können die AGS in einer festen Position festsitzen, wodurch es den Kühlergrillklappen unmöglich wird, als Reaktion auf Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen automatisch angepasst zu werden. In anderen Beispielen können die mechanischen Verbindungen zwischen den AGS-Kühlergrills und dem AGS-Motor beschädigt sein oder kann der AGS-Positionssensor oder -Motor selbst verschlechtert sein. Andere Versuche zum Angehen des Diagnostizierens der Verschlechterung des AGS-Systems beinhalten das Überwachen der Verbrennungsmotortemperaturreaktion, wenn die Position der aktiven Kühlergrillklappen angepasst wird. Ein Beispiel für einen Ansatz wird von Farmer et al. in der US-Offenlegungsschrift 2013/0338870 gezeigt. Darin beschreibt Farmers ein Verfahren zum Durchführen einer erweiterten Diagnose eines AGS-Systems als Reaktion auf das Überwachen eines mechanischen Fehlerbedingungssignals (z. B. mechanisch defekte oder festsitzende AGS) und einer Angabe, dass eine Temperatur in der Nähe der Kühlergrillklappen außerhalb eines Schwellenwerts liegt.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben mögliche Probleme im Zusammenhang mit derartigen Systemen erkannt. Und zwar, dass derartige Systeme die Verschlechterung des AGS-Betriebs aufgrund fehlerhafter AGS-Positionssensoren nicht angehen. Da man sich auf einen funktionierenden AGS-Positionssensor zum Angeben eines mechanischen Defekts verlassen muss, um die Diagnose überhaupt einzuleiten, ist die Diagnose selbst unvollständig. Wenn darüber hinaus AGS-Systemsensor oder Verschlechterung auftritt, wodurch das AGS-System vollständig deaktiviert wird, werden beliebige Kraftstoffverbrauchreduzierungsvorteile vergeben, die durch das Fortsetzen des AGS-Betriebs in seiner aktuellen Kapazität bewahrt werden können.
  • Ein Ansatz, der die vorstehenden Probleme mindestens teilweise angeht, beinhaltet ein Verfahren, das Folgendes umfasst: als Reaktion auf eine Ausgabe eines ersten Lichtsensors, der innerhalb eines Fahrzeugs hinter aktiven Kühlergrillklappen (AGS) positioniert ist, Diagnostizieren einer Position der AGS; und, als Reaktion auf die diagnostizierte Position, Anpassen eines Verbrennungsmotorbetriebsparameters. Auf diese Weise kann als Reaktion auf eine Änderung des Lichtniveaus hinter den aktiven Kühlergrillklappen bestimmt werden, ob die Kühlergrillklappen wie befohlen angepasst werden oder nicht.
  • In einem anderen Beispiel kann ein Fahrzeugsystem aktive Kühlergrillklappen, die bei einem vorderen Ende des Fahrzeugs positioniert sind; einen Lichtsensor, der innerhalb des Fahrzeugs hinter den und in der Nähe der AGS positioniert ist; und eine Steuerung umfassen, die nichtflüchtige Anweisungen, die in einem Speicher gespeichert sind, beinhaltet zum: während des Befehlens der AGS in eine offene und dann eine geschlossenen Position, Überwachen einer Ausgabe des Lichtsensors; Diagnostizieren einer Position der AGS als Reaktion auf die überwachte Ausgabe des Lichtsensors relativ zu einem Schwellenwert; und Anpassen eines Verbrennungsmotorbetriebsparameters als Reaktion auf die diagnostiziere Position.
  • Auf diese Weise können durch die Verwendung eines Lichtsensors hinter den AGS zum Diagnostizieren einer Position der aktiven Kühlergrillklappen Verschlechterungsmodi der AGS bestimmt werden. Diese Verschlechterungsmodi können unter anderem die mechanische Verschlechterung des AGS-Systems, wozu eine Verschlechterung des AGS-Motors zählen kann, festsitzende oder defekte Kühlergrillklappen oder eine Verschlechterung mechanischer Verbindungen zwischen dem AGS-Motor und den Kühlergrillklappen beinhalten. Zusätzliche Verschlechterungsmodi, die identifiziert werden können, beinhalten einen verschlechterten AGS-Positionssensor, wenn das AGS-System derart ausgestattet ist. Das technische Ergebnis der Verwendung eines Lichtsensors zum Angeben der Verschlechterung des AGS-Systems besteht darin, dass partielle AGS-Verschlechterung, wobei die AGS in einer eingeschränkten Kapazität noch in der Lage sein können, angepasst zu werden, abgeleitet werden kann. Als ein Ergebnis kann der Betrieb der AGS fortgesetzt werden, wenngleich in einer eingeschränkten Kapazität, derart, dass die Kraftstoffverbrauchreduzierungsvorteile im größtmöglichen Ausmaß bewahrt werden können. Darüber hinaus ist das Ableiten der AGS-Position über einen Lichtsensor im Vergleich zum Überwachen der Umgebungstemperaturen und der Verbrennungsmotortemperaturänderungen in Bezug auf eine abgeleitete AGS-Position zuverlässiger, da die Verbrennungsmotortemperatur nicht unmittelbar auf AGS-Positionsänderungen reagieren kann und die Verbrennungsmotortemperatur aus zahlreichen Gründen variieren kann. Als ein Ergebnis kann durch die Verwendung einer Ausgabe des Lichtsensors, während die AGS in unterschiedliche Positionen befohlen werden, eine Position der AGS akkurater diagnostiziert werden und kann ein Benutzer benachrichtigt werden, wenn das AGS-System gewartet oder ausgetauscht werden muss. Die vorstehenden Vorteile sowie andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung erschließen sich ohne Weiteres aus der folgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese alleine für sich oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen herangezogen wird.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Patentansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Zudem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil der vorliegenden Offenbarung angeführte Nachteile überwinden.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugsystems, das aktive Kühlergrillklappen (AGS) und einen Verbrennungsmotor beinhaltet.
    • 2 zeigt eine Teildarstellung des Fahrzeugs aus 1, einschließlich der aktiven Kühlergrillklappen, eines Autokühlers und des Verbrennungsmotors.
    • 3 zeigt ein Schema verschiedener Lamellenpositionen des aktiven Kühlergrillklappensystems aus 3.
    • 4 zeigt eine beispielhafte Routine, die umgesetzt werden kann, um ein AGS-System auf der Grundlage einer Lichtangabe in der Nähe der AGS zu betreiben und zu diagnostizieren.
    • 5 zeigt einen voraussichtlichen Betrieb eines Verbrennungsmotors, einschließlich des Steuerns der AGS als Reaktion auf Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen und einer AGS-Diagnose gemäß der vorliegenden Offenbarung.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Betreiben aktiver Kühlergrillklappen (AGS), die an einen Verbrennungsmotor gekoppelt sind, der in einem Fahrzeug enthalten ist, wie zum Beispiel das in 1 gezeigte Fahrzeugsystem. Aktive Kühlergrillklappen können bei einem Kühlergrill eines vorderen Endes eines Fahrzeugs positioniert sein, wobei ein oder mehrere Lichtsensoren hinter den AGS positioniert sind, um die Menge an Umgebungslicht, die durch die aktiven Kühlergrillklappen von der Vorderseite des Fahrzeugs aus eintritt, zu überwachen, wie in 2 gezeigt. Eine prozentuale Öffnung der AGS kann auf der Grundlage von Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen angepasst werden, um den kühlenden Luftstrom zu dem Verbrennungsmotor zu erhöhen oder zu verringern. Insbesondere kann eine Verbrennungsmotorsteuerung einer aktiven Kühlergrillklappe befehlen, eine oder mehrere Positionen in Bezug auf einen Öffnungswinkel der AGS anzunehmen, wie zum Beispiel die in 3 gezeigten Positionen. Wenn die aktiven Kühlergrillklappen in eine vollständig offene Position angepasst werden, kann eine erhöhte Menge an Umgebungslicht durch die Kühlergrillklappen eintreten und auf den Sensor treffen, wodurch eine erhöhte Reaktion oder Ausgabe des Lichtsensors hinter den AGS hervorgerufen wird. Wenn die aktiven Kühlergrillklappen in eine geschlossene Position angepasst werden, kann gleichermaßen eine verringerte Menge an Umgebungslicht durch die Kühlergrillklappen eintreten und auf den Sensor treffen, wodurch eine reduzierte Reaktion des Lichtsensors hinter den AGS hervorgerufen wird. Durch das Überwachen einer Reaktion des Lichtsensors, der hinter den AGS positioniert ist, kann ein Grad der Öffnung der AGS abgeleitet werden. Ein Verfahren zum Betreiben eines AGS-Systems und Ausführen einer AGS-Diagnose unter Verwendung des Lichtsensors, der hinter den AGS positioniert ist, wird in 4 gezeigt und ein beispielhafter Zeitstrahl für den Betrieb eines Fahrzeugsystems mit einem AGS-System gemäß der Routine aus 4 ist in 5 gezeigt.
  • Nun wird auf 1 Bezug genommen, die ein Schema eines beispielhaften Fahrzeugs 102 zeigt, welches ein Verbrennungsmotorsystem 100 und ein AGS-System 110 beinhaltet. Das Verbrennungsmotorsystem 100 kann in einem Fahrzeug, wie zum Beispiel einem Straßenfahrzeug unter anderen Fahrzeugtypen, enthalten sein. Wenngleich die beispielhaften Anwendungen des Verbrennungsmotorsystems 100 unter Bezugnahme auf ein Fahrzeug beschrieben sind, versteht es sich, dass verschiedene Arten von Verbrennungsmotoren und Fahrzeugantriebssystemen verwendet werden können, einschließlich Personenkraftwagen, Trucks und dergleichen. Das Verbrennungsmotorsystem 100 kann einen Verbrennungsmotor oder einen Dieselmotor beinhalten.
  • In einigen Beispielen kann das Fahrzeug 102 ein Hybridfahrzeug mit mehreren Drehmomentquellen sein, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 76 zur Verfügung stehen. In anderen Beispielen ist das Fahrzeug 102 ein herkömmliches Fahrzeug nur mit einem Verbrennungsmotor oder ein Elektrofahrzeug nur mit (einer) elektrischen Maschine(n). Bei dem gezeigten Beispiel beinhaltet das Fahrzeug 102 den Verbrennungsmotor 10 und eine elektrische Maschine 72. Bei der elektrischen Maschine 72 kann es sich um einen Elektromotor oder einen Elektromotor/Generator handeln. Die Kurbelwelle 140 des Verbrennungsmotors 10 und die elektrische Maschine 72 sind über das Getriebe 74 mit den Fahrzeugrädern 76 verbunden, wenn eine oder mehrere Kupplungen 73 eingekuppelt sind. In dem dargestellten Beispiel ist eine erste Kupplung 73 zwischen der Kurbelwelle 140 und der elektrischen Maschine 72 bereitgestellt und ist eine zweite Kupplung 73 zwischen der elektrischen Maschine 72 und dem Getriebe 74 bereitgestellt. Die Steuerung 12 kann ein Signal an einen Aktor jeder Kupplung 73 senden, um die Kupplung einzukuppeln oder auszukuppeln, um so die Kurbelwelle 140 mit bzw. von der elektrischen Maschine 72 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen und/oder um die elektrische Maschine 72 mit bzw. von dem Getriebe 74 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen. Bei dem Getriebe 74 kann es sich um ein Schaltgetriebe, ein Planetenradsystem oder eine andere Getriebeart handeln. Der Antriebsstrang kann auf verschiedene Weisen konfiguriert sein, einschließlich als ein Parallel-, Reihen- oder Reihen-Parallel-Hybridfahrzeug.
  • In der gezeigten Ausführungsform nimmt die elektrische Maschine 72 elektrische Leistung von einer Traktionsbatterie 75 auf, um den Fahrzeugrädern 76 Drehmoment bereitzustellen. Die elektrische Maschine 72 kann auch als Generator betrieben werden, um zum Beispiel während eines Bremsbetriebs elektrische Leistung zum Aufladen der Batterie 75 bereitzustellen. Man wird verstehen, dass bei Ausführungsformen, die den Verbrennungsmotor 10 ohne die elektrische Maschine 72 beinhalten, die Traktionsbatterie 75 durch eine Start-, Licht-, Zündungs(starting lighting ignition - SLI)-Batterie ausgetauscht werden kann.
  • Wie in dem beispielhaften Verbrennungsmotorsystem 100 aus 1 gezeigt, ist der Verbrennungsmotor 10 ein aufgeladener Verbrennungsmotor, der an einen Turbolader 13, einschließlich eines Verdichters 14, gekoppelt ist, welcher von einer Turbine 16 angetrieben wird. Insbesondere wird Frischluft bei dem Ansaugkanals 42 über einen Luftreiniger 11 und den Verdichter 14 in den Verbrennungsmotor 10 eingeführt. Der Verdichter kann ein geeigneter Ansaugluftverdichter, wie etwa ein von einem Elektromotor angetriebener oder von einer Antriebswelle angetriebener Kompressorverdichter, sein. In dem Verbrennungsmotorsystem 100 ist der Verdichter 14 als Turboladerverdichter gezeigt, der über eine Welle 19 mechanisch an die Turbine 16 gekoppelt ist, wobei die Turbine 16 durch sich ausdehnende Verbrennungsmotorabgase angetrieben wird. In einer Ausführungsform können der Verdichter 14 und die Turbine 16 innerhalb eines Twin-Scroll-Turboladers gekoppelt sein. In einer anderen Ausführungsform kann der Turbolader 13 ein Turbolader mit variabler Geometrie (variable geometry turbocharger - VGT) sein, wobei die Turbinengeometrie aktiv in Abhängigkeit von der Verbrennungsmotordrehzahl und anderen Betriebsbedingungen variiert wird.
  • Wie in 1 gezeigt, ist der Verdichter 14 durch den Ladeluftkühler (charge-air cooler - CAC) 18 an das Drosselventil 20 gekoppelt. Der CAC kann zum Beispiel ein Luft-Luft- oder Luft-Wasser-Wärmetauscher sein. Das Drosselventil 20 ist an einen Verbrennungsmotoransaugkrümmer 22 gekoppelt. Aus dem Verdichter 14 tritt die warme verdichtete Luftladung in den Einlass des CAC 18 ein, kühlt ab, während sie durch den CAC strömt, und tritt dann aus, um durch das Drosselventil 20 zu dem Verbrennungsmotoransaugkrümmer 22 zu gelangen. Der Umgebungsluftstrom 116 von außerhalb des Fahrzeugs kann in den Verbrennungsmotor 10 durch einen Fahrzeugkühlergrill 112 bei einem vorderen Fahrzeugende eintreten und durch den CAC 18 strömen, um die Kühlung der Ladeluft zu unterstützen. Im CAC 18 kann sich Kondensat bilden und sammeln, wenn die Umgebungstemperatur sinkt oder während feuchter oder regnerischer Witterungsbedingungen, bei denen die Ladeluft unter den Taupunkt von Wasser gekühlt wird. Wenn die Ladeluft rezirkulierte Abgase enthält, kann das Kondensat sauer werden und das CAC-Gehäuse korrodieren. Die Korrosion kann zu Undichtigkeiten zwischen der Luftladung, der Atmosphäre und möglicherweise dem Kühlmittel im Falle von Wasser-Luft-Kühlern führen. Außerdem kann sich Kondensat am Boden des CAC 18 sammeln und dann auf einmal während der Beschleunigung (oder Pedalbetätigung) in den Verbrennungsmotor gesaugt werden, was die Chance für eine Verbrennungsmotorfehlzündung erhöht. In einem Beispiel kann das Kühlen des Umgebungsluftstroms, der sich zu dem CAC 18 bewegt, durch das AGS-System 110 derart gesteuert werden, dass Kondensatbildung und Verbrennungsmotorfehlzündung reduziert werden. Insbesondere kann das AGS-System 110 eine oder mehrere aktive Kühlergrillklappen 114 (hier ebenfalls bekannt als Klappen oder Kühlergrillklappen) beinhalten, die als Reaktion auf Betriebsbedingungen, einschließen unter anderem der Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur und der Fahrzeuggeschwindigkeit, selektiv gesteuert werden können. In einigen Ausführungsformen kann die Position der aktiven Kühlergrillklappen durch einen oder mehrere AGS-Positionssensoren 115 überwacht werden. In der in 1 gezeigten Ausführungsform beinhaltet das AGS-System ebenfalls einen Lichtsensor 113 der hinter den Kühlergrillklappen angeordnet ist. Man wird verstehen, dass der Lichtsensor 113 derart hinter den Kühlergrillklappen des Fahrzeugs angeordnet ist, dass er eine Änderung der Menge an Licht überwacht, die durch die Kühlergrillklappen von der Vorderseite des Fahrzeugs aus eintritt. Auf diese Weise kann der Lichtsensor 113 nur einem oberen Schwellenniveau von Umgebungslicht ausgesetzt werden, wenn die Kühlergrillklappen in eine vollständig offene Position angepasst werden. Mit kleiner werdender Öffnung der Kühlergrillklappen kann sich die Menge an Umgebungslicht, die durch die Kühlergrillklappen eintritt, verringern, wodurch die Menge an Licht reduziert wird, die auf den Lichtsensor 113 trifft. Insbesondere kann der Lichtsensor 113 unter einer Fahrzeugmotorhaube (nicht gezeigt) und in dem Motorraum angeordnet sein.
  • In einigen nicht einschränkenden Beispielen kann der Öffnungswinkel der AGS angepasst werden, um die Kondensatbildung bei dem CAC 18 sowie die Verbrennungsmotorkühlung und/oder den Fahrzeugluftwiederstand zu steuern. In einem Beispiel kann der Öffnungswinkel der AGS verringert werden, um die Menge an kühler, feuchter Luft zu verringern, die in den Kühlergrill eintritt und durch den CAC strömt. Als ein Ergebnis kann sich die Auslasstemperatur des CAC 18 erhöhen, wodurch die Wahrscheinlichkeit für die Kondensatbildung reduziert. In einem anderen Beispiel kann der Öffnungswinkel der Kühlergrillklappen 114 erhöht werden, um die Menge an kühler Luft zu erhöhen, welcher das Eintreten durch den Fahrzeugkühlergrill 112 und das Strömen durch den Autokühler 80 gestattet wird. Als ein Ergebnis kann erhöhte Verbrennungsmotorkühlung erreicht werden.
  • In der in 1 gezeigten Ausführungsform wird der Druck der Luftladung innerhalb des Verbrennungsmotoransaugkrümmers 22 durch einen Krümmerluftdrucksensor (manifold air pressure sensor - MAP-Sensor) 24 erfasst und wird ein Ladedruck durch einen Ladedrucksensor 124 erfasst. Ein Verdichterbypassventil (nicht gezeigt) kann zwischen dem Einlass und dem Auslass des Verdichters 14 in Reihe gekoppelt sein. Das Verdichterbypassventil kann ein normalerweise geschlossenes Ventil sein, das dazu ausgelegt ist, sich unter ausgewählten Betriebsbedingungen zu öffnen, um übermäßigen Ladedruck abzulassen. Beispielsweise kann das Verdichterbypassventil unter Bedingungen einer abnehmenden Verbrennungsmotordrehzahl geöffnet werden, um ein Verdichterpumpen abzuwenden.
  • Der Verbrennungsmotoransaugkrümmer 22 ist durch eine Reihe von Einlassventilen (nicht gezeigt) an eine Reihe von Brennkammern (z. B. Zylinder 31) gekoppelt. Außerdem kann der Kraftstoffstrom zu den Zylindern 31 über eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 66 in einer Konfiguration abgegeben werden, die als Direkteinspritzung bekannt ist. In einigen Beispielen kann der Verbrennungsmotor 10 zusätzlich oder optional Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, die in dem Ansaugkrümmer 22 angeordnet sind, in einer Konfiguration beinhalten, die üblicherweise als Saugrohreinspritzung bezeichnet wird. Die Brennkammern 31 sind ferner über eine Reihe von Auslassventilen (nicht gezeigt) an den Abgaskrümmer 36 gekoppelt. In der dargestellten Ausführungsform ist ein einzelner Abgaskrümmer 36 gezeigt. Bei anderen Ausführungsformen kann zum Abgaskrümmer 36 jedoch eine Vielzahl von Abgaskrümmerabschnitten gehören. Konfigurationen, die eine Vielzahl von Abgaskrümmerabschnitten aufweisen, können ermöglichen, dass Abwasser aus unterschiedlichen Brennkammern an unterschiedliche Stellen in dem Verbrennungsmotorsystem geleitet wird. Eine Breitbandlambdasonde (Universal Exhaust Gas Oxygen sensor - UEGO-Sonde) 126 ist der Darstellung nach stromaufwärts der Turbine 16 an den Abgaskrümmer 36 gekoppelt. Alternativ kann die UEGO-Sonde 126 durch eine binäre Lambdasonde ersetzt werden.
  • Wie in 1 gezeigt, wird Abgas zum Antreiben der Turbine aus einem oder mehreren Abgaskrümmerabschnitten zu der Turbine 16 geleitet. Wenn ein reduziertes Turbinendrehmoment gewünscht ist, kann etwas Abgas stattdessen durch ein Wastegate (nicht gezeigt) geleitet werden und damit die Turbine umgehen. Der kombinierte Strom aus der Turbine und dem Wastegate strömt dann durch die Emissionssteuervorrichtung 70. Im Allgemeinen kann die Emissionssteuervorrichtung 70 eine Vielzahl von Emissionssteuervorrichtungen beinhalten, wie zum Beispiel einen oder mehrere Abgasnachbehandlungskatalysatoren, die zum katalytischen Behandeln des Abgasstroms und dadurch zum Reduzieren einer Menge an einem oder mehreren Stoffen in dem Abgasstrom konfiguriert sind.
  • Das behandelte Abgas aus der Emissionssteuervorrichtung 70 kann ganz oder teilweise über ein Abgasrohr 35 an die Atmosphäre abgegeben werden. Je nach Betriebsbedingungen kann stattdessen jedoch ein Teil des Abgases zu dem AGR-Kanal51, durch den AGR-Kühler 50 und das AGR-Ventil 52, zum Einlass des Verdichters 14 umgeleitet werden. Auf diese Weise ist der Verdichter dazu konfiguriert, stromabwärts der Turbine 16 entnommenes Abgas einströmen zu lassen. Das AGR-Ventil 52 kann geöffnet werden, um eine kontrollierte Menge an gekühltem Abgas für eine wünschenswerte Verbrennungs- und Emissionssteuerleistung zu dem Verdichtereinlass strömen zu lassen. Dadurch ist das Verbrennungsmotorsystem 100 dazu ausgelegt, eine externe Niederdruck(ND)-AGR bereitzustellen. Die Drehung des Verdichters 14 zusätzlich zu dem relativ langen ND-AGR-Strömungspfad in dem Verbrennungsmotorsystem 100 kann eine hervorragende Homogenisierung des Abgases in die Ansaugluftladung bereitstellen. Ferner kann die Anordnung der AGR-Abnahme- und -Mischpunkte eine effektivere Kühlung des Abgases für eine erhöhte verfügbare AGR-Masse und eine gesteigerte Leistung bereitstellen. In anderen Ausführungsformen kann das AGR-System ein Hochdruck(HD)-AGR-System mit einem AGR-Kanal 51 sein, der eine Verbindung von stromaufwärts der Turbine 16 zu stromabwärts des Verdichters 14 bereitstellt.
  • Das Kraftfahrzeug 102 beinhaltet ferner ein Kühlsystem 104, das Kühlmittel durch den Verbrennungsmotor 10 zirkulieren lässt, um Abwärme aufzunehmen, und das erwärmte Kühlmittel über Kühlmittelleitungen 82 bzw. 84 an einen Autokühler 80 und/oder Heizungswärmetauscher 90 verteilt. Insbesondere ist das Kühlsystem 104 der Darstellung aus 1 nach an den Verbrennungsmotor 10 gekoppelt und zirkuliert Verbrennungsmotorkühlmittel von dem Verbrennungsmotor 10 zu dem Autokühler 80 über die durch den Verbrennungsmotor angetriebene Wasserpumpe 86 und zurück zu dem Verbrennungsmotor 10 über die Kühlmittelleitung 82. Die durch den Verbrennungsmotor angetriebene Wasserpumpe 86 kann über den Frontend-Nebenaggregatantrieb (front end accessory drive - FEAD) 88 an den Verbrennungsmotor gekoppelt sein und proportional zu der Verbrennungsmotordrehzahl über einen Riemen, eine Kette oder dergleichen (nicht gezeigt) gedreht werden. Insbesondere lässt die durch den Verbrennungsmotor angetriebene Wasserpumpe 86 Kühlmittel durch Kanäle in dem Verbrennungsmotorblock, Verbrennungsmotorkopf und dergleichen zirkulieren, um Verbrennungsmotorwärme aufzunehmen, die dann über den Autokühler 80 an die Umgebungsluft übertragen wird. In einem Beispiel, in welchem die durch den Verbrennungsmotor angetriebene Wasserpumpe 86 eine Zentrifugalpumpe ist, kann der Druck (und der resultierende Strom), der bei dem Auslass der durch den Verbrennungsmotor angetriebenen Wasserpumpe produziert wird, proportional zur Kurbelwellendrehzahl sein, die in dem Beispiel aus 1 direkt proportional zur Verbrennungsmotordrehzahl ist. In einem anderen Beispiel kann eine durch einen Elektromotor gesteuerte Pumpe verwendet werden, die unabhängig von der Drehung des Verbrennungsmotors angepasst werden kann. Die Temperatur des Kühlmittels (z. B. Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur (engine coolant temperature - ECT)) kann durch ein Thermostatventil 38 reguliert werden, welches in der Kühlmittelleitung 82 angeordnet ist und welches geschlossen bleiben kann, bis das Kühlmittel eine Schwellentemperatur erreicht.
  • Das Verbrennungsmotorsystem 100 kann ein elektrisches Gebläse 92 zum Leiten des kühlenden Luftstroms in Richtung des CAC 18, zum Verbrennungsmotorkühlsystem 104 oder anderen Komponenten des Verbrennungsmotorsystems beinhalten. In einigen Ausführungsformen kann das elektrische Gebläse 92 ein Verbrennungsmotorkühlgebläse sein. Das Verbrennungsmotorkühlgebläse kann an den Autokühler 80 gekoppelt sein, um einen Luftstrom durch den Autokühler 80 aufrechtzuerhalten, wenn sich das Fahrzeug 102 langsam bewegt oder angehalten wird, während der Verbrennungsmotor läuft. Die Gebläsedrehgeschwindigkeit oder -richtung kann durch eine Steuerung 12 gesteuert werden. In einem Beispiel kann das Verbrennungsmotorkühlgebläse den kühlenden Luftstrom ebenfalls in Richtung des CAC 18 leiten. Alternativ kann das elektrische Gebläse 92 an den Verbrennungsmotor-FEAD 88 gekoppelt sein und durch die Verbrennungsmotorkurbelwelle 140 angetrieben werden. In anderen Ausführungsformen kann das elektrische Gebläse 92 als ein dediziertes CAC-Gebläsen dienen. In dieser Ausführungsform kann das elektrische Gebläse 92 an den CAC 18 gekoppelt sein oder bei einer Stelle platziert sein, um den Luftstrom direkt in Richtung des CAC 18 zu leiten. In noch einer anderen Ausführungsform können zwei oder mehr elektrische Gebläse 92 vorhanden sein. Zum Beispiel kann eins an den Autokühler (nicht gezeigt) zur Verbrennungsmotorkühlung gekoppelt sein, während das andere anderswo gekoppelt sein kann, um die kühlende Luft direkt in Richtung des CAC 18 zu leiten. In diesem Beispiel können die zwei oder mehr elektrischen Gebläse 92 separate gesteuert werden (z. B. bei unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten), um Kühlung für deren entsprechende Komponenten bereitzustellen.
  • Kühlmittel kann wie vorstehend beschrieben durch die Kühlmittelleitung 82 und/oder durch die Kühlmittelleitung 84 zu dem Heizungswärmetauscher 90 strömen, wo die Wärme über Luftkanäle (nicht gezeigt) an die Fahrgastzelle 106 übertragen werden kann, und das Kühlmittel strömt zurück zu dem Verbrennungsmotor 10. In einigen Beispielen kann die durch den Verbrennungsmotor angetriebene Wasserpumpe 86 dazu betrieben werden, das Kühlmittel durch beide Kühlmittelleitungen 82 und 84 zirkulieren zu lassen.
  • 1 zeigt ferner ein Steuersystem 28. Das Steuersystem 28 kann kommunikativ mit verschiedenen Komponenten des Verbrennungsmotorsystems 100 gekoppelt sein, um die hier beschriebenen Steuerroutinen und -vorgänge auszuführen. Wie in 1 gezeigt, kann das Steuersystem 28 zum Beispiel eine elektronische digitale Steuerung 12 beinhalten. Die Steuerung 12 kann ein Mikrocomputer sein, der eine Mikroprozessoreinheit, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, Direktzugriffsspeicher (random access memory - RAM), Keep-Alive-Speicher (keep alive memory - KAM) und einen Datenbus beinhaltet. Der Darstellung nach kann die Steuerung 12 eine Eingabe von einer Vielzahl von Sensoren 30 empfangen, die Benutzereingaben und/oder Sensoreingabedaten (z. B. Getriebegangposition, Fahrpedalpositionseingabe, Bremspedaleingabe, Getriebewählhebel, Fahrzeuggeschwindigkeit, Verbrennungsmotordrehzahl, Luftmassenstrom durch den Verbrennungsmotor, Ladedruck, Umgebungstemperatur, Umgebungsluftfeuchtigkeit, Ansauglufttemperatur, Gebläsedrehzahl, Umgebungslicht), Kühlsystemsensoren (z. B. Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur, Gebläsedrehzahl, Fahrgastzellentemperatur, Umgebungsluftfeuchtigkeit), CAC-18-Sensoren (z. B. CAC-Einlasslufttemperatur und -druck, CAC-Auslasslufttemperatur und -druck), einen oder mehrere optionale AGS-Positionssensoren 115, den AGS-Lichtsensor 113 und andere Fahrzeugsensoren beinhaltet. Außerdem kann die Steuerung 12 Daten von einem GPS 34 und/oder einem fahrzeugeigenen Kommunikations- und Unterhaltungssystem 26 des Fahrzeugs 102 empfangen.
  • Das fahrzeuginterne Kommunikations- und Unterhaltungssystem 26 kann mit einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 40 über verschiedene Drahtlosprotokolle kommunizieren, wie zum Beispiel Drahtlosnetzwerke, Funkmastübertragungen und/oder Kombinationen davon. Daten, die vom fahrzeuginternen Kommunikations- und Unterhaltungssystem 26 erhalten werden, können Echtzeit- und vorhergesagte Witterungsbedingungen beinhalten. Witterungsbedingungen, wie zum Beispiel Temperatur, Bewölkung, Niederschlag (z. B. Regen, Schnee, Hagel) und Luftfeuchtigkeit, können durch verschiedene Anwendungen der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung und Wettervorhersagewebseiten erhalten werden. Daten, die vom fahrzeuginternen Kommunikations- und Unterhaltungssystem 26 erhalten werden, können aktuelle und vorhergesagte Witterungsbedingungen für den aktuellen Standort sowie zukünftige Standorte entlang einer geplanten Fahrtroute beinhalten. In einer Ausführungsform, in welcher das fahrzeuginterne Kommunikations- und Unterhaltungssystem 26 ein GPS 34 beinhaltet, können aktuelle und zukünftige Witterungsdaten mit aktuellen und zukünftigen Fahrtrouten korreliert werden, die auf dem GPS 34 angezeigt werden. In einer alternativen Ausführungsform, in welcher das Fahrzeugsystem ein dediziertes GPS 34 beinhaltet, können jedes des GPS 34 und des fahrzeuginternen Kommunikations- und Unterhaltungssystems 26 mit der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung 40 sowie miteinander kommunizieren, um aktuelle und zukünftige Witterungsdaten und zukünftige Fahrtrouten zu kommunizieren. In einem Beispiel kann das fahrzeuginterne Kommunikations- und Unterhaltungssystems 26 auf verschiedene Witterungskarten zugreifen, die im Internet oder anderen Cloud-Rechensystemen gespeichert sind. Die gespeicherten Witterungskarten können Regen-, Luftfeuchtigkeits-, Niederschlags-, Umgebungslichtinformationen und/oder Temperaturinformationen beinhalten, die zum Beispiel als Höhenlinienkarten bereitgestellt sind. In einem Beispiel kann die drahtlose Kommunikationsvorrichtung 40 Echtzeit-Witterungsdaten an das fahrzeuginterne Kommunikations- und Unterhaltungssystem 26 und/oder GPS 34 übertragen, die dann an die Steuerung 12 übertragen werden. Die Steuerung 12 kann die empfangenen Witterungsdaten (die Luftfeuchtigkeitsdaten beinhalten können) mit Schwellenwerten vergleichen und die geeigneten Verbrennungsmotorbetriebsparameteranpassungen bestimmen. In einem Beispiel können diese Anpassungen das Anpassen des AGS-Systems 110 beinhalten. Wenn zum Beispiel die Luftfeuchtigkeit über einem definierten Schwellenwert liegt, kann/können eine oder mehrere Lamellen der AGS geschlossen werden.
  • Ferner kann die Steuerung 12 mit verschiedenen Aktoren 32 kommunizieren, die Verbrennungsmotoraktoren (z. B. Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, eine elektronisch gesteuerte Ansaugluftdrosselklappe, Zündkerzen), Kühlsystemaktoren (z. B. Lufthandhabungsbelüftungsöffnungen und/oder Umleitventile im Fahrgastzellenklimasteuersystem), AGS-Systemaktoren (z. B. AGS-Lamellen, ein AGS-Motor) und andere beinhalten können. In einigen Beispielen kann das Speichermedium der Steuerung 12 mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die Anweisungen darstellen, die durch den Prozessor ausgeführt werden können, um die nachstehend beschriebenen Verfahren sowie andere Varianten, die vorgesehen, aber nicht konkret aufgeführt sind, durchzuführen.
  • Wie hier angemerkt, kann die Menge an Abwärme, die von dem Verbrennungsmotor 10 auf das Kühlmittel übertragen wird, mit den Fahrzeugbetriebsbedingungen variieren, wodurch die Menge an Wärme, die auf die Luft übertragen wird, die durch das Verbrennungsmotorsystem 100 strömt, beeinflusst wird. Wenn zum Beispiel das Verbrennungsmotorausgangsdrehmoment oder der Kraftstoffstrom reduziert wird, kann die Menge an erzeugter Abwärme proportional reduziert werden.
  • Das Kraftfahrzeug 102 beinhaltet ferner einen Fahrzeugkühlergrill 112 zum Bereitstellen einer Öffnung (z. B. eine Kühlergrillöffnung, Stoßfängeröffnung und dergleichen) zum Aufnehmen von Umgebungsluftstrom 116 (von außerhalb des Fahrzeugs) durch oder in der Nähe des vorderen Endes des Fahrzeugs und in den Motorraum. Der Eintritt des Umgebungsluftstroms 116 in den Motorraum kann durch das AGS-System 110 gesteuert werden, wie bereits beschrieben. Wärme kann über den Autokühler 80, das elektrische Gebläse 92 und andere Komponenten an den Umgebungsluftstrom 116 übertragen werden, um den Verbrennungsmotor 10 und/oder das Getriebe kühl zu halten. Ferner kann der Umgebungsluftstrom 116 Wärme aus dem Fahrzeugklimatisierungssystem ableiten und kann die Leistung von per Turbolader oder Kompressor geladenen Verbrennungsmotoren erhöhen, die mit einem CAC 18 ausgestattet sind, der die Temperatur der Luft reduziert, die in den Ansaugkrümmer/Verbrennungsmotor eintritt. In einem Beispiel kann das elektrische Gebläse 92 angepasst werden, um den Luftstrom zu den Komponenten des Verbrennungsmotors weiter zu erhöhen oder zu verringern. In einem anderen Beispiel kann ein dediziertes CAC-Gebläse in dem Verbrennungsmotorsystem 100 zum Erhöhen oder Verringern des Luftstroms zu dem CAC 18 enthalten sein.
  • Nun wird auf 2 Bezug genommen, in der eine beispielhafte Ausführungsform 200 eine Teildarstellung des Fahrzeugs 102 aus 1 zeigt, welches den CAC 18, den Autokühler 80, das elektrische Gebläse 92, den Verbrennungsmotor 10, das AGS-System 110 und den dadurch strömenden assoziierten Umgebungsluftstrom 116 beinhaltet. Diese und andere Fahrzeug- und Verbrennungsmotorkomponenten können unter einer Fahrzeugmotorhaube 208 angeordnet sein. Die unterhalb gelegene Position kann innerhalb eines Antriebsstrangraums des Fahrzeugs vertikal niedriger als die Motorhaube, wenn sich das Fahrzeug ebenem Boden befindet, aber über einem Boden des Fahrzeugs und/oder innerhalb einer Außenverkleidung/Karosserie des Fahrzeugs beinhalten. Andere Komponenten unter der Motorhaube, wie zum Beispiel das Kraftstoffsystem, Batterien und dergleichen, können ebenfalls von dem kühlenden Luftstrom profitieren. Somit kann das AGS-System 110 das Kühlsystem 104 (1) des Verbrennungsmotors 10 unterstützen. In dem in 2 gezeigten Beispiel kann das AGS-System 110 ein duales aktives Kühlergrillklappensystem sein, das zwei Gruppen von einer oder mehreren Kühlergrillklappen 114 umfasst, wobei jede konfiguriert ist, um die Menge des Luftstroms, der durch den Fahrzeugkühlergrill 112 aufgenommen wird, anzupassen, wie vor den Kühlergrillklappen 114 aus 1 gezeigt. In einem anderen Beispiel kann das AGS-System 110 ein aktives Kühlergrillklappensystem sein, das eine einzelne Gruppe von einer oder mehreren Kühlergrillklappen 114 oder mehr als zwei Gruppen von einer oder mehreren Kühlergrillklappen 114 umfasst.
  • Die Kühlergrillklappen 114 können eine vordere Region des Fahrzeugs abdecken, die zum Beispiel von unmittelbar unter der Motorhaube 208 bis zur Unterseite des Stoßfängers reicht. Durch das Abdecken des vorderen Fahrzeugendes kann der Luftwiderstand reduziert werden und kann der Eintritt äußerer Kühlungsluft in den Autokühler 80 und den CAC 18 reduziert werden. In einigen Ausführungsformen können alle Kühlergrillklappen 114 durch die Steuerung 12 koordiniert bewegt werden. In anderen Ausführungsformen können die Kühlergrillklappen 114 in Gruppen unterteilt werden und kann die Steuerung 12 das Öffnen/Schließen jeder Gruppe von Kühlergrillklappen 114 unabhängig anpassen. Zum Beispiel kann eine erste Gruppe von Kühlergrillklappen 204 vor dem Autokühler 80 positioniert sein und kann eine zweite Gruppe von Kühlergrillklappen 206 vor dem CAC 18 positioniert sein.
  • Das AGS-System kann optional einen oder mehrere AGS-Positionssensoren 115 beinhalten, der/die in unmittelbarer Nähe der Kühlergrillklappen 114 angeordnet ist/sind. In Beispielen, die AGS-Positionssensoren optional enthalten, kann mindestens ein AGS-Positionssensor 115 in unmittelbarer Nähe jeder Gruppe von Kühlergrillklappen 114 angeordnet sein. Zum Beispiel kann mindestens ein AGS-Positionssensor 115 in unmittelbarer Nähe jeder der ersten Gruppe von Kühlergrillklappen 204 und der zweiten Gruppe von Kühlergrillklappen 206 angeordnet sein. Als ein weiteres Beispiel kann der AGS-Positionssensor 115 in unmittelbarer Nähe eines AGS-Motors 202 angeordnet sein. In einem Beispiel kann der AGS-Positionssensor 115 ein Hall-Effekt-Sensor sein. Ein Hall-Effekt-Sensor kann einen Wandler beinhalten, der dessen Ausgangsspannung als Reaktion auf ein Magnetfeld, wie zum Beispiel ein Magnetfeld, das durch einen sich drehenden AGS-Motor 202 produziert wird, variiert. Die AGS-Positionssensoren 115 können als Reaktion auf einen Zündung-Ein-Verbrennungsmotorzustand kalibriert werden. Zum Beispiel können die AGS durch die Steuerung als Reaktion auf einen Zündung-Aus-Verbrennungsmotorzustand automatisch in eine vollständig offene Position bewegt werden. Somit können bei Zündung-Ein die AGS-Positionssensoren kalibriert sein, um einer vollständig offenen Position zu entsprechen, und anschließende Steuerhandlungen zum Ändern der AGS-Position über den AGS-Motor 202 können relativ zu der Zündung-Ein-Kalibrierungsposition vorgenommen werden.
  • Das AGS-System kann ebenfalls einen oder mehrere erste Lichtsensoren (z. B. AGS-Lichtsensoren 113) beinhalten, der/die in der Nähe der Kühlergrillklappen 114 innerhalb des Fahrzeugs und in der Fläche unter der Motorhaube (hier ebenfalls bezeichnet als der Motorraum) angeordnet ist/sind. Insbesondere kann der AGS-Lichtsensor 113 hinter den Kühlergrillklappen angeordnet sein. Anders ausgedrückt kann der AGS-Lichtsensor 113 zwischen den Kühlergrillklappen 114 und dem Verbrennungsmotor 10 auf der Seite der Kühlergrillklappen weg von der Front des Fahrzeugs 102 platziert sein. In einem Beispiel kann mindestens ein AGS-Lichtsensor 113 in der Nähe jeder Gruppe von Kühlergrillklappen angeordnet sein. Zum Beispiel kann mindestens ein AGS-Lichtsensor 113 in der Nähe jeder der ersten Gruppe von Kühlergrillklappen 204 und der zweiten Gruppe von Kühlergrillklappen 206 angeordnet sein. In einem Beispiel kann der AGS-Lichtsensor 113 ein beliebiger geeigneter Lichtsensortyp sein, einschließlich unter anderem einer Fotodiode, einem Fotovoltaik-Sensor und einer Solarzelle. Man wird verstehen, dass der AGS-Lichtsensor 113 als Reaktion auf einen Zündung-Ein-Zustand kalibriert werden kann. Wie bereits beschrieben können die AGS durch die Steuerung als Reaktion auf einen Zündung-Aus-Verbrennungsmotorzustand in eine vollständig offene Position bewegt werden und als Reaktion auf einen Zündung-Ein-Verbrennungsmotorzustand kann der AGS-Lichtsensor dann kalibriert werden, um der Lichtangabe für eine vollständig offene Position zu entsprechen und anschließende Steuerhandlungen zum Ändern der AGS-Position über den AGS-Motor 202 können relativ zu der Zündung-Ein-Kalibrierungslichtangabe vorgenommen werden.
  • Das Fahrzeug 102 kann ebenfalls einen oder mehrere zweite Lichtsensoren 213 beinhalten. In einem Beispiel kann der zweite Lichtsensor 213 einen Lichtsensor beinhalten, der in der Nähe eines Rückspiegels angeordnet ist, wie zum Beispiel der Lichtsensor, der zum Steuern des automatischen Abblendens eines Rückspiegelns verwendet wird. In anderen Beispielen kann der zweite Lichtsensor einen Lichtsensor beinhalten, der an einem Fahrzeugarmaturenbrett und/oder in der Nähe eines Fahrzeugscheinwerfers angeordnet ist, wie zum Beispiel der Lichtsensor, der zum Steuern des Einschaltens/Ausschaltens und automatischen Abblendens der Fahrzeugscheinwerfer verwendet wird. Der zweite Lichtsensor 213 ist derart positioniert, dass er Umgebungslichtbedingungen außerhalb des Fahrzeugs 102 ausgesetzt ist, während der erste Lichtsensor 113 nur dann Umgebungslichtbedingungen ausgesetzt werden kann, wenn sich die AGS nicht in einer vollständig geschlossenen Position befinden, die das Eintreten von Licht in den Kühlergrill blockiert. Zum Beispiel können Umgebungslicht und -luft durch die Öffnungen eintreten, die zwischen den Kühlergrills erzeugt werden, wenn die Kühlergrills in eine teilweise oder vollständig offene Position angepasst werden. Wenn die AGS vollständig geschlossen sind, kann das Eintreten von Umgebungslicht in die Fläche unter der Motorhaube hinter den AGS blockiert sein und somit kann die Lichtausgabe des ersten Lichtsensors 113 um eine Schwellenmenge niedriger sein als die Lichtausgabe des zweiten Lichtsensors 213. Der Grad oder die Intensität des in die Fläche unter der Motorhaube des Fahrzeugs eintretenden (und auf den ersten Lichtsensor 113 treffenden und von diesem detektierten) Umgebungslichts kann sich erhöhen, wenn die AGS zu einem größeren Grad geöffnet werden (z. B. wenn sie sich der vollständig offenen Position nähern). Wenn die AGS vollständig offen sind, sodass eine maximale Menge an Umgebungslicht in die Fläche unter der Motorhaube eintreten und auf den ersten Lichtsensor 113 treffen kann, kann die Lichtausgabe des ersten Lichtsensors 113 am nächsten zur Lichtausgabe des zweiten Lichtsensors 213 sein.
  • Wie in 2 gezeigt, kann die erste Gruppe von Kühlergrillklappen 204 in Bezug auf eine Fläche, auf welcher das Fahrzeug 102 steht, vertikal über der zweiten Gruppe von Kühlergrillklappen 206 positioniert sein. Daher kann die erste Gruppe von Kühlergrillklappen 204 als die oberen Kühlergrillklappen bezeichnet werden und kann die zweite Gruppe von Kühlergrillklappen 206 als die unteren Kühlergrillklappen bezeichnet werden. Ein Ausmaß der Öffnung der ersten Gruppe von Kühlergrillklappen 204 kann eine Menge an Umgebungsluftstrom 116 steuern, der zu dem Autokühler 80 geleitet wird, und ein Ausmaß der Öffnung der zweiten Gruppe von Kühlergrillklappen 206 kann eine Menge an Umgebungsluftstrom steuern, die zu dem CAC 18 geleitet wird. Daher können die oberen Kühlergrillklappen den Fahrzeugluftwiderstand und die Verbrennungsmotorkühlung in hohem Maße beeinflussen, während die unteren Kühlergrillklappen die CAC-Kühlung in hohem Maße beeinflussen können. Man wird jedoch verstehen, dass die eine oder die mehreren Gruppen von Kühlergrillklappen ebenfalls horizontal nebeneinander anstatt vertikal über oder unter einer anderen Gruppe von Kühlergrillklappen angeordnet sein können.
  • In einigen Beispielen kann jede Gruppe von Kühlergrillklappen 114 dieselbe Anzahl von Kühlergrillklappen 114 enthalten, während in anderen Beispielen eine Gruppe von Kühlergrillklappen eine größere Anzahl an Kühlergrillklappen als die andere Gruppe enthalten kann. In einer Ausführungsform kann die erste Gruppe von Kühlergrillklappen 204 mehrere Kühlergrillklappen enthalten, während die zweite Gruppe von Kühlergrillklappen 206 eine Kühlergrillklappe enthält. In einer alternativen Ausführungsform kann die erste Gruppe von Kühlergrillklappen eine Kühlergrillklappe enthalten, während die zweite Gruppe von Kühlergrillklappen mehr als eine Kühlergrillklappe enthalten kann. In alternativen Ausführungsformen können alle Kühlergrillklappen 114 in einer einzigen Gruppe von Kühlergrillklappen enthalten sein und ein Ausmaß der Öffnung der einzelnen Gruppe von Kühlergrillklappen 114 kann den Fahrzeugluftwiderstand, die Verbrennungsmotorkühlung und die CAC-Kühlung beeinflussen.
  • Die Kühlergrillklappen 114 können zwischen einer vollständig offenen Position und einer vollständig geschlossenen Position positioniert werden und können in der vollständig offenen Position, der vollständig geschlossenen Position oder einer Vielzahl von Zwischenpositionen dazwischen gehalten werden. Anders ausgedrückt kann ein Öffnen der Kühlergrillklappen 114 derart eingestellt werden, dass die Kühlergrillklappen 114 teilweise geöffnet, teilweise geschlossen oder zwischen einer vollständig offenen Position und einer vollständig geschlossenen Position getaktet sind, um einen Luftstrom zum Kühlen der Komponenten des Verbrennungsmotorsystems bereitzustellen. Die vollständig offene Position kann als eine Position mit maximalem Ausmaß des Öffnens (oder maximalem prozentualen Öffnen) bezeichnet werden und die vollständig geschlossene Position kann als eine Position mit maximalem Ausmaß des Schließens (oder maximalem prozentualen Schließen) bezeichnet werden. Ein Ausmaß des Öffnens der Kühlergrillklappen 114 oder der Gruppe von Kühlergrillklappen (z. B. der ersten Gruppe von Kühlergrillklappen 204 oder der zweiten Gruppe von Kühlergrillklappen 206) kann als ein Prozentsatz bezeichnet werden (z. B. prozentuales Öffnen). Wenn sich die AGS zum Beispiel in der Mitte zwischen einer offenen und geschlossenen Position befinden, können die AGS zu 50 % offen (oder zu 50 % geschlossen) sein. Wenn die AGS zum maximalen prozentualen Öffnen geöffnet werden (z. B. ein oberes Schwellenausmaß des Öffnens), dann sind die AGS zu 100 % offen.
  • Die Kühlergrillklappen 114 (z. B. die oberen Kühlergrillklappen) können durch einen AGS-Motor 202 betätigt werden. Der AGS-Motor 202 kann wie in 1 gezeigt mit dem Steuersystem 28 wirkverbunden sein. Als ein Beispiel kann die Steuerung 12 kommunikativ mit dem AGS-System 110 verbunden sein und kann ausführbare Anweisungen darauf gespeichert haben, um das Öffnen der Kühlergrillklappen 114 über den AGS-Motor 202 anzupassen. Die Steuerung 12 kann Signale zum Anpassen des AGS-Systems 110 an den AGS-Motor 202 senden. Diese Signale können Befehle zum Erhöhen oder Verringern des Öffnens der oberen und/oder unteren Kühlergrillklappen beinhalten. Als ein Beispiel kann die Steuerung 12 Spannungen an den AGS-Motor ausgeben, die dem vollständigen Öffnen, vollständigen Schließen oder partiellem Öffnen der Kühlergrillklappen 114 entsprechen. Zum Beispiel kann die Steuerung 12 eine Spannung an den AGS-Motor 202 zum Öffnen der oberen Kühlergrillklappen hin zu 30 % offen ausgeben. Dementsprechend kann der AGS-Motor 202 einen AGS-Motorstrom beim vollständigen Öffnen, vollständigen Schließen oder partiellem Öffnen der Kühlergrillklappen 114 beziehen. Ferner kann die Steuerung 12 den AGS-Motorstrom detektieren oder messen, um eine AGS-Position zu bestimmen. Darüber hinaus können die Ausgabespannung an den AGS-Motor und der AGS-Motorstrom beim Drehen des AGS-Motors in eine erste Richtung von einer ersten Polarität sein (z. B. entsprechend dem Öffnen der AGS-Kühlergrillklappe) und können die Ausgabespannung an den AGS-Motor und der AGS-Motorstrom beim Drehen des AGS-Motors in eine zweite Richtung, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist, von einer zweiten Polarität sein, die der ersten Polarität entgegengesetzt ist (z. B. entsprechend dem Schließen der AGS-Kühlergrillklappen).
  • Der AGS-Motor 202 kann an eine oder mehrere Kühlergrillklappen 114 gekoppelt sein. Zum Beispiel kann der AGS-Motor 202 an eine erste Kühlergrillklappe 114 gekoppelt sein, wobei die erste Kühlergrillklappe mechanisch mit den übrigen Kühlergrillklappen 114 verbunden ist. In einem anderen Beispiel kann der AGS-Motor 202 an jede Kühlergrillklappe 114 oder jede Gruppe von Kühlergrillklappen gekoppelt sein. Ferner kann das AGS-System 110 in einigen Beispielen mehr als einen Motor zum Steuern mehr als einer Gruppe oder mehr als einer individuellen Kühlergrillklappe beinhalten. Das AGS-System kann einen intelligenten Motor beinhalten, der mit der Steuerung 12 aus 1 über beispielsweise einen Multiplexbus kommuniziert. In einigen Beispielen kann der AGS-Motor eine Ausgangswelle beinhalten, die mit einem AGS-Gehäuse (nicht gezeigt) und mit einer von einer Vielzahl der beweglichen Lamellen verbunden ist, die miteinander verbunden sind, um eine Gruppe auszubilden. Wenn sich die AGS-Motorausgangswelle bewegt, bewegt sie die befestigte Lamelle, wodurch bewirkt wird, dass sich die anderen Lamellen in der Gruppe zusammen bewegen. In einigen Beispielen kann eine mechanische Verbindung (nicht gezeigt), die Zahnräder beinhalten kann, zwischen den Lamellensätzen in einer Master/Slave-Beziehung bereitgestellt sein.
  • Nun wird auf 3 Bezug genommen, die beispielhafte Kühlergrillklappenpositionen für eine einzelne Lamelle (z. B. eine einzelne Kühlergrillklappe 114) zeigt. Insbesondere zeigt das Schema 300 eine Seitenansicht einer Kühlergrillklappe 114 (wie zum Beispiel der in 2 gezeigten Kühlergrillklappe 114). Die Kühlergrillklappe 114 kann sich um einen zweite Welle 308 drehen, die auf einer zentralen Drehachse der Lamelle angeordnet ist. Die Kühlergrillklappe 114 kann sich zwischen einer vollständig geschlossenen und einer vollständig offenen Position drehen, definiert durch eine vertikale Achse 310 bzw. eine laterale Achse 312 der AGS.
  • Bei 302 wird eine erste Kühlergrillklappenposition gezeigt. Die erste Kühlergrillklappenposition ist eine vollständig geschlossene Position, in welcher die AGS vollständig geschlossen sind, wodurch das Eintreten eines Luftstroms und/oder von Umgebungslicht 116 in das Fahrzeug durch den Kühlergrill verhindert wird. Ein Lichtsensor 113 ist auf der gegenüberliegenden Seite der Kühlergrillklappen 114 innerhalb der Fläche unter der Motorhaube des Fahrzeugs angeordnet, da der eintretende Luftstrom und das eintretende Umgebungslicht 116 (von außerhalb des Fahrzeugs) eine Sensorausgabe erzeugen können, welche die Menge an Umgebungslicht angibt, die durch die Kühlergrillklappen verläuft. Die Menge an Licht, die durch die Kühlergrillklappen eintritt, wenn die Kühlergrillklappen vollständig geschlossen sind, würde im Vergleich dazu, wenn die Kühlergrillklappen teilweise oder vollständig offen sind, weniger sein. Das prozentuale Öffnen, wenn die AGS vollständig geschlossen sind, kann 0 % sein und das prozentuale Schließen, wenn die AGS vollständig geschlossen sind, kann 100 %. Wenn die AGS vollständig geschlossen sind, kann die Menge an Umgebungslicht, die durch die Kühlergrillklappenöffnungen eintritt, im Vergleich dazu, wenn die Kühlergrillklappen vollständig offen sind, niedriger sein. Bei Position 302 kann sich die Lamellenachse 318 (gezeigt bei Position 304) der Kühlergrillklappe 114 an der vertikalen Achse 310 derart ausrichten, dass ein Winkel zwischen der Kühlergrillklappe 114 und der vertikalen Achse 310 etwa 0° betragen kann (die Lamellenachse 318, wie bei 304 gezeigt, verläuft parallel zur vertikalen Achse 310). Dieser Winkel kann als der Öffnungswinkel bezeichnet werden. In anderen Ausführungsformen kann die vollständig geschlossene Kühlergrillklappenposition geringfügig größer als 0° sein (z. B. 5°), um das Überlappen benachbarter Kühlergrillklappen zu gestatten.
  • In einem Beispiel kann die Kühlergrillklappe 114 beim Erreichen der vollständig geschlossenen Position (z. B. maximales prozentuales Schließen von 100 % und prozentuales Öffnen von 0%) einen Anschlag 321 berühren. Der Anschlag 321 kann mit einer Trägerstruktur (z. B. einem Außenrahmen) des AGS-Systems 110 gekoppelt sein. Zum Beispiel kann der Anschlag 321 entlang einer vertikalen Achse 310 von mindestens einer Kühlergrillklappe 114 einer Gruppe von Kühlergrillklappen positioniert sein. Daher kann mindestens eine Kühlergrillklappe 114 der Gruppe von Kühlergrillklappen den Anschlag 321 beim Erreichen der Position des maximalen prozentualen Schließens von 100 % berühren.
  • Bei 304 wird eine zweite Kühlergrillklappenposition gezeigt. Die zweite Kühlergrillklappenposition ist eine Zwischenposition zwischen einer vollständig offenen und einer vollständig geschlossenen Position, in welcher die Kühlergrillklappe 114 teilweise offen (oder teilweise geschlossen) sein kann. Der Öffnungswinkel 316 ist zwischen der vertikalen Achse 310 und der Lamellenachse 318 der Kühlergrillklappe 114 definiert. In einem Beispiel kann der Öffnungswinkel 316 etwa 36° sein, derart, dass das prozentuale Öffnen der AGS etwa 40 % beträgt. In einem anderen Beispiel kann der Öffnungswinkel etwa 9° sein, derart, dass das prozentuale Öffnen der AGS etwa 10 % beträgt. In einigen Fällen kann die Steuerung ebenfalls ein prozentuales Schließen der AGS bestimmen. Zum Beispiel kann das prozentuale Schließen der AGS als 100 minus dem prozentualen Öffnen berechnet werden. In dem Beispiel, in welchem das prozentuale Öffnen 40 % betrögt, beträgt das prozentuale Schließen 60 %. Die teilweise offene Kühlergrillklappe 114 gestattet das Strömen von Umgebungslicht und/oder -luftstrom 116 um die Lamelle und durch die Öffnung, die durch das partielle Öffnen der Kühlergrillklappe 114 erzeugt wird, und in das Fahrzeug in Richtung des Verbrennungsmotors. Das eintretende Umgebungslicht kann auf den Lichtsensor 113 treffen und eine elektrische Reaktion davon hervorrufen. Man wird verstehen, dass bei einer konstanten Umgebungslichtbedingung außerhalb des Fahrzeugs und der Kühlergrillklappen 114 (z. B. von der Richtung des Umgebungslichts und des -luftstroms 116) die Reaktion des Lichtsensors 113 für die Kühlergrillklappenposition 304 größer sein kann als die Reaktion des Lichtsensors 113 für die Kühlergrillklappenposition 302. Außerdem kann die Reaktion des Lichtsensors 113 kleiner sein als die Reaktion vom zweiten Lichtsensor 213, wie in 2 gezeigt.
  • Bei 306 wird eine dritte beispielhafte Kühlergrillklappenposition gezeigt. Die dritte Kühlergrillklappenposition ist eine vollständig offene Position, durch welche das Eintreten einer maximalen Menge an Umgebungsluftstrom und/oder Umgebungslicht 116 in das Fahrzeug und den Motorraum durch den Kühlergrill gestattet wird. Somit kann die vollständig offene Position hier als maximales Öffnen oder maximales prozentuales Öffnen bezeichnet werden. Wenn die AGS vollständig offen sind, beträgt der Öffnungswinkel 316 etwa 90° (die Lamellenachse 318 ist parallel zu der lateralen Achse 312) und das prozentuale Öffnen beträgt 100%. Gleichermaßen können das Umgebungslicht und der Luftstrom 116 die Kühlergrillklappe 114 relativ ungehindert passieren und das Umgebungslicht kann auf den ersten Lichtsensor 113 treffen und eine Reaktion davon hervorrufen. Man wird verstehen, dass bei einer konstanten Umgebungslichtbedingung außerhalb des Fahrzeugs und der Kühlergrillklappen 114 (z. B. von der Richtung des Umgebungslichts und des -luftstroms 116) die Reaktion des Lichtsensors 113 für die Kühlergrillklappenposition 306 größer sein kann als die Reaktion des Lichtsensors 113 für die Kühlergrillklappenpositionen 304 und 302. Ferner kann die Ausgabe des Lichtsensors 113 für die Kühlergrillklappenposition 306 näher bei der Reaktion des zweiten Lichtsensors 213 (aus 2) liegen, als es bei der Position 304 oder 302 der aktiven Kühlergrillklappe der Fall wäre. In einem Beispiel kann die Kühlergrillklappe 114 beim Erreichen des maximalen prozentualen Öffnens von 100 % (und eines Öffnungswinkels von 90°) einen Anschlag 320 berühren. Der Anschlag 320 kann mit einer Trägerstruktur (z. B. einem Außenrahmen) des AGS-Systems 110 gekoppelt sein. Zum Beispiel kann der Anschlag 320 entlang einer lateralen Achse von mindestens einer Kühlergrillklappe 114 einer Gruppe von Kühlergrillklappen positioniert sein. Daher kann mindestens eine Kühlergrillklappe 114 der Gruppe von Kühlergrillklappen den Anschlag 320 beim Erreichen des maximalen prozentualen Öffnens von 100 % berühren.
  • Auf diese Weise können Kühlergrillklappenlamellen 114 eines AGS-Systems 110 in eine Vielzahl von Positionen zwischen 0 % offen (vollständig geschlossene Position) und 100 % offen (maximales prozentuales Öffnen oder vollständig offene Position) angepasst werden. Ein AGS-Motor, gezeigt in 1, kann die Kühlergrillklappen 114 in unterschiedliche Positionen über eine mechanische Verbindung (nicht gezeigt) auf der Grundlage einer befohlenen Kühlergrillklappenposition betätigen.
  • Während des normalen Betriebs können die AGS vollständig offen sein, wenn der Verbrennungsmotor aus ist. Beim Start eines kalten Verbrennungsmotors kann die Steuerung 12 den AGS das Geschlossenbleiben für eine Dauer befehlen, um dem Verbrennungsmotor das schnellere Aufwärmen und Erreichen effizienter Betriebstemperaturen zu gestatten, was beim Reduzieren des Kraftstoffverbrauchs und der Verbrennungsmotoremissionen helfen kann. Die Steuerung 12 kann den AGS ebenfalls das Schließen befehlen, um den Luftstrom durch den Kühlergrill zu blockieren, wenn der Verbrennungsmotor kühl ist und Verbrennungsmotorlasten niedrig sind, was beim Reduzieren des Fahrzeugluftwiderstands und des Kraftstoffverbrauchs helfen kann. Die AGS können bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten, insbesondere bei konstanten Dauergeschwindigkeiten und niedrigen Verbrennungsmotorlasten, ebenfalls geschlossen sein, um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren. Wenn die Verbrennungsmotortemperatur gesenkt werden soll, kann den AGS durch die Steuerung 12 das Öffnen befohlen werden. Die AGS-Steuerung kann ebenfalls zum Helfen beim Steuern der Verbrennungsmotorkühlmitteltemperaturen, der Kondensatbildung, der HLK-Leistung und der Abgasemissionen als Reaktion auf eins oder mehrere von einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur und einer Verbrennungsmotorlast verwendet werden.
  • Während des Fahrzeugbetriebs können verschiedene Möglichkeiten der AGS-Verschlechterung eintreten. Die AGS-Kühlergrillklappen 114 können in einer Position festsitzen (z. B. eine stationäre Position trotz Betätigung über den Motor) oder aufgrund der mechanischen Verschlechterung von Teilen des AGS-System oder äußeren Schmutzes, der in den vorderen Fahrzeugkühlergrill 112 eintritt, beschädigt werden, wie unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Die mechanischen Verbindungen zwischen dem AGS-Motor 202 und den Kühlergrillklappen 114 können sich im Laufe der Zeit verschlechtern oder abgenutzt oder beschädigt werden. Der AGS-Motor 202 kann ebenfalls eine mechanische Verschlechterung erleben oder kann ohne eine Last in der Gegenwart verschlechterter mechanischer Verbindungen mit den Kühlergrillklappen 114 weiter funktionieren.
  • Durch das Positionieren eines Lichtsensors hinter den aktiven Kühlergrillklappen kann die Menge an Umgebungslicht, welche durch die Öffnungen zwischen den Kühlergrillklappen (was hier schlichter auch als „durch die Kühlergrillklappen“ bezeichnet werden kann) in den Motorraum eintritt, überwacht werden. In einem Beispiel kann als Reaktion auf eine Ausgabe des ersten Lichtsensors 113, der unter der Motorhaube (z. B. der Motorhaube 208 aus 2) eines Fahrzeugs hinter aktiven Kühlergrillklappen 114 positioniert ist, eine Position (z. B. Grad des Öffnens) der AGS diagnostiziert (z. B. bestimmt) werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann das AGS-System 110 optional AGS-Positionssensoren 115 beinhalten. Als ein Beispiel können die AGS-Positionssensoren 115 Hall-Effekt-Sensoren umfassen und können zum Bestimmen der AGS-Position in einer AGS-Positionsrückkopplungssteuerstrategie verwendet werden. Wenn die AGS-Positionssensoren ihre Funktionalität verlieren, kann die AGS-Rückkopplungssteuerstrategie die Kühlergrillklappenposition nicht länger direkt durch die AGS-Positionssensoren bestimmen. Man wird verstehen, dass bei Ausführungsformen des AGS-Systems, die AGS-Positionssensoren beinhalten, zusätzlich zur AGS-Verschlechterung des mechanischen Typs die AGS-Positionssensoren 115 verschlechtert sein oder falsch funktionieren können, und zwar aufgrund von Beschädigung oder Verschmutzung durch die Umgebung. Andere Ausführungsformen können einen Temperatursensor in der Nähe eines AGS-Systems beinhalten, um zu versuchen, zu bestimmen, ob die aktiven Kühlergrillklappen die befohlene Position angenommen haben, und eine potenzielle Verschlechterung als Reaktion auf eine Temperatursensorausgabe zu identifizieren. Man wird verstehen, dass der AGS-Lichtsensor, der hinter den AGS positioniert ist, ferner verwendet werden kann, um den Betrieb zu bestätigen oder die Verschlechterung von anderen Sensoren des AGS-Systems zu implizieren, wie zum Beispiel eines AGS-Positionssensors oder eines AGS-Temperatursensors. Die Fähigkeit, die AGS-Position unter Verwendung eines alternativen Verfahrens (z. B. alternativ zur Verwendung von AGS-Positions- oder Temperatursensoren) abzuleiten oder zu bestimmen, wenn sich die AGS-Sensoren verschlechtern, kann mindestens einen partiellen fortgesetzten Betrieb der AGS gestatten. Wenn zum Beispiel die AGS noch vollständig geöffnet, aber nicht vollständig geschlossen werden können, kann mindestens ein Teil der Reduzierungen der Kraftstoffeffizienz, verliehen durch den Betrieb des AGS-Systems 110, bewahrt werden. Im Gegenzug kann im Falle einer vollständigen mechanischen AGS-Verschlechterung, die das Festsitzen der AGS in einer Position und Nichtanpassen davon beinhaltet, ein Verbrennungsmotorparameter angepasst werden, um potenzielle schädliche Effekte eines festsitzenden AGS-Systems abzuschwächen. In einem Beispiel kann als Reaktion auf eine in einer geschlossenen Position festsitzende AGS ein Kühlgebläse früher angeschaltet werden, als es ansonsten der Fall gewesen wäre, um ausreichende Kühlung für den Verbrennungsmotor bereitzustellen. In einem anderen Beispiel kann eine HLK-Ausgabe reduziert werden, um die Last auf dem Verbrennungsmotor zu reduzieren, wodurch ebenfalls die Kühlanforderungen des Verbrennungsmotors reduziert werden. Weitere Beispiele können das Bewegen der AGS in eine Standardposition und das Deaktivieren einer weiteren Anpassung der AGS als Reaktion auf eine Verbrennungsmotorbetriebsbedingung beinhalten. Auf diese Weise kann die Überhitzung des Verbrennungsmotors vermieden werden und/oder kann die Wahrscheinlichkeit für das Ausbrennen des AGS-Motors und/oder andere Beschädigungen des AGS-Systems reduziert werden.
  • Auf diese Weise kann ein System für ein Fahrzeug aktive Kühlergrillklappen (AGS), die bei einem vorderen Ende des Fahrzeugs positioniert sind; einen ersten Lichtsensor, der innerhalb des Fahrzeugs hinter den und in der Nähe der AGS positioniert ist; und eine Steuerung, einschließlich nichtflüchtiger Anweisungen, die in einem Speicher gespeichert sind, beinhalten zum: während des Befehlens der AGS in eine offene und dann eine geschlossenen Position, Überwachen einer Ausgabe des Lichtsensors; Diagnostizieren einer Position der AGS als Reaktion auf die überwachte Ausgabe des Lichtsensors relativ zu einem Schwellenwert; und Anpassen eines Verbrennungsmotorbetriebsparameters als Reaktion auf die diagnostiziere Position.
  • Nun wird auf 4 Bezug genommen, die eine Routine 400 zum Betreiben eines AGS-Systems (wie zum Beispiel des AGS-Systems 110, das in den 1-2 gezeigt ist) veranschaulicht, einschließlich eines Verfahrens zum Diagnostizieren einer Position der AGS. Ein Beispiel für eine diagnostizierte Position der AGS beinhaltet eine Position, die sich von einer befohlenen Position unterscheidet (z. B. Verschlechterung). Die Routine 400 beinhaltet ebenfalls das Reagieren auf eine diagnostizierte Position der AGS, einschließlich Verschlechterung, auf der Grundlage einer Lichtangabe in der Nähe der AGS. Anders ausgedrückt kann das Verfahren 400 das Durchführen eines Typs eines Rationalitätstests mit dem AGS-System umfassen, um festzustellen, ob die aktiven Kühlergrillklappen des AGS-Systems falsch positioniert sind (z. B. in einer anderen als der befohlenen Position) oder in einer Position festsitzen und/oder ob eine oder mehrere Komponenten des AGS-Systems verschlechtert sind. Anweisungen zum Ausführen des Verfahrens 400 und der übrigen der hier eingeschlossenen Verfahren können durch eine Steuerung (z. B. die Steuerung 12 aus 1) auf der Grundlage von in einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Verbrennungsmotorsystems (z. B. des Verbrennungsmotorsystems 100 aus 1) empfangenen Signalen ausgeführt werden, wie zum Beispiel den Sensoren, die vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben worden sind. Die Steuerung kann Verbrennungsmotoraktoren des Verbrennungsmotorsystems einsetzen, um den Verbrennungsmotorbetrieb gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren anzupassen.
  • Die Routine 400 startet bei 402, wo die Routine das Schätzen und/oder Messen von Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen beinhaltet, die Verbrennungsmotordrehzahl (engine speed - Ne), Bedienerdrehmomentbedarf (operator torque demand - Tq), Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur (engine coolant temperature - ECT), Luftdruck (barometric pressure - BP), Verbrennungsmotoraufladung, Fahrzeuggeschwindigkeit (vehicle speed - VS), eine Umgebungslichtbedingung (wie z. B. durch eine Ausgabe eines Lichtsensors, wie zum Beispiel einen zweiten Lichtsensor 213, gezeigt in 2, angegeben), Umgebungstemperatur und Umgebungsluftfeuchtigkeit beinhalten. Die Routine geht dann zu 404 über, wo die Routine das Anpassen der aktiven Kühlergrillklappen (z.B. der aktiven Kühlergrillklappen 114 aus 2) auf der Grundlage der Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen beinhaltet. Das Anpassen der aktiven Kühlergrillklappen kann beinhalten, dass eine Fahrzeugsteuerung (z. B. die Steuerung 12 aus 1) ein Signal an einen Motor (AGS-Motor 202 aus 2) sendet, der an die aktiven Kühlergrillklappen (in einem Beispiel über eine mechanische Verbindung) gekoppelt ist, um einen Grad des Öffnens der aktiven Kühlergrillklappen (z. B. Öffnungswinkel oder prozentuales Öffnen) anzupassen. In einem Beispiel können, als Reaktion auf das Starten eines kalten Verbrennungsmotors (z. B. des Verbrennungsmotors 10 aus 1), wenn die Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur (ECT) unter einem Schwellenwert liegt, die aktiven Kühlergrillklappen in eine vollständig geschlossene Position angepasst werden, wodurch das Eintreten von Umgebungsluft und -licht in die Fläche unter der Motorhaube des Fahrzeugs blockiert wird, um den Einlass von kühler Luft zu reduzieren und das schnelle Erwärmen des Verbrennungsmotors zu beschleunigen. In einem anderen Beispiel kann die Steuerung als Reaktion auf eine Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur (ECT) über einem Schwellenwert ein Signal an den AGS-Motor senden, um die mechanische Verbindung zu betätigen, die an die AGS gekoppelt ist, um den Öffnungswinkel der aktiven Kühlergrillklappen zu erhöhen, um die Menge an Luft zu erhöhen, die in den Kühlergrill eintritt, um erhöhte Kühlung zu ermöglichen. Auf diese Weise kann die Anpassung der AGS verwendet werden, um Verbrennungsmotorkühlmitteltemperaturen aktiv zu steuern und die Verbrennungsmotorleistung und Kraftstoffeffizienz zu erhöhen. Außerdem können die AGS als Reaktion auf eine Angabe der Umgebungsluftfeuchtigkeit von einem Luftfeuchtigkeitssensor und andere Verbrennungsmotorparameter selektiv gesteuert werden, um die Kondensatbildung in einem Ladeluftkühler (z. B. CAC 18 aus den 1 und 2) abzuschwächen. In einem weiteren Beispiel kann die Fahrzeugsteuerung als Reaktion auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit über einem Schwellenwert und eine Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur unter einem Schwellenwert ein Signal an den AGS-Motor senden, der an die aktiven Kühlergrillklappen gekoppelt ist, um den Grad des Öffnens der aktiven Kühlergrillklappen in eine vollständig geschlossene Position anzupassen. Auf diese Weise kann die Wahrscheinlichkeit für übermäßiges Verbrennungsmotorkühlen reduziert werden, indem die Menge an Einlassluft reduziert wird, die durch den Kühlergrill eintritt. Außerdem kann durch das Verringern der Menge an Einlassluft, die durch den Kühlergrill eintritt, der Fahrzeugluftwiderstand ebenfalls reduziert werden, was zu erhöhter Kraftstoffeffizienz führen kann.
  • Bei 406 umfasst die Routine das Bestimmen, ob Bedingung für die AGS-Diagnose erfüllt wurden. Die AGS-Diagnosebedingungen können zum Beispiel das Bestimmen beinhalten, ob eine Schwellendauer verstrichen ist, seit die vorherige AGS-Diagnose durchgeführt wurde. Man wird verstehen, dass es geeignet sein kann, die AGS-Diagnose nach dem Verstreichen einer Schwellenzeitdauer (zum Beispiel nach 7-10 Tagen oder nach 12 Stunden des Verbrennungsmotorbetriebs) oder nach dem Verstreichen einer Schwellenanzahl von Verbrennungsmotor-Start/Stopp-Bedingungen (zum Beispiel nach 10 Verbrennungsmotorstarts) routinemäßig durchzuführen. Man wird verstehen, dass das standardmäßige Einleiten der Diagnose auf einer routinemäßigen Basis, wie vorstehend beschrieben, geeignet sein kann. In einigen Beispielen kann die AGS-Diagnoseroutine jedoch ebenfalls als Reaktion auf einen Verbrennungsmotorparameter außerhalb eines Schwellenwerts eingeleitet werden. Wenn zum Beispiel ein Verbrennungsmotorparameter, wie zum Beispiel die Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur, einen Temperaturschwellenwert übersteigt, der das Überhitzen des Verbrennungsmotors während Stadtfahrbedingungen angibt, kann die AGS-Diagnoseroutine ebenfalls eingeleitet werden, um zu bestimmen, ob die AGS in der geschlossenen Position festsitzen, was zur Erhöhung der Verbrennungsmotorkühlmitteltemperaturen beiträgt. Auf diese Weise kann die AGS-Diagnoseroutine routinemäßig als eine Präventionsdiagnose geplant werden und/oder als Reaktionsmaßnahme durchgeführt werden, um das AGS-System als Reaktion auf eine Verbrennungsmotorparameterangabe außerhalb eines Schwellenwerts zu diagnostizieren oder zu rechtfertigen.
  • Zusätzliche oder alternative Bedingungen für das Einleiten einer AGS-Diagnose können eine Angabe einer Tageslichtbedingung beinhalten. In einem Beispiel kann eine Tageslichtbedingung durch die Ausgabe eines Lichtsensors bestimmt werden. In einigen Beispielen kann der Lichtsensor ein Lichtsensor zum automatischen Abblenden sein, der an einen Rückspiegel gekoppelt ist, oder ein Lichtsensor, der mit der automatischen Steuerung der Fahrzeugscheinwerfer assoziiert ist, der an einem Armaturenbrett oder außerhalb von unterhalb einer Motorhaube (z. B. der Motorhaube 208 aus 2) des Fahrzeugs angeordnet sein kann (z. B. der zweite Lichtsensor 213 aus 2). In anderen Beispielen kann eine Tageslichtbedingung durch einen Echtzeit-Wetterbericht, der bei einer Steuerung des Fahrzeugs empfangen wird, oder eine bordeigene Echtzeit-Uhr, die eine Tageszeit angibt, bestimmt werden. Wie bereits erwähnt, können Daten, die von einem fahrzeuginternen Kommunikations- und Unterhaltungssystem (z. B. dem fahrzeuginternen Kommunikations- und Unterhaltungssystem 26 aus 1) erhalten werden, Echtzeit- und vorhergesagte Witterungsbedingungen beinhalten. Witterungsbedingungen, wie zum Beispiel Bewölkung und Niederschlag (z. B. Regen, Schnee, Hagel usw.), können durch verschiedene Anwendungen der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung und Wettervorhersagewebseiten erhalten werden.
  • Man wird verstehen, dass die AGS-Diagnose während Stunden ohne Tageslicht durchgeführt werden kann, vorausgesetzt, dass vor dem Fahrzeug eine gewisse Angabe von Umgebungslicht vorhanden ist. Dies kann Licht, das von Fahrzeugscheinwerfern (z. B. Scheinwerfer vom Fahrzeug 102 aus 1 oder eines anderen Fahrzeugs) projiziert oder reflektiert wird, Umgebungslichter in einer Parkmöglichkeit oder eine beliebige andere geeignete Lichtquelle vor dem Fahrzeug beinhalten. Außerdem wird man verstehen, dass die AGS-Diagnose in einem Beispiel während eines beliebigen Fahr- oder Nichtfahrmodus und während einer beliebigen Umgebungstemperaturbedingung durchgeführt werden kann. Zum Beispiel kann die AGS-Diagnose während eines beliebigen Fahrmodus durchgeführt werden, der unter anderem eine Leerlaufbedingung, eine Bedingung mit ausgeschaltetem Verbrennungsmotor, einen Start/Stopp-Fahrmodus, einen Stadtfahrmodus, einen Autobahnfahrmodus und einen Elektrofahrzeugmodus beinhalten kann. Als ein Ergebnis dessen, in der Lage zu sein, die AGS-Diagnose während eines beliebigen Fahr- oder Nichtfahrmodus und während einer Umgebungstemperaturbedingung durchzuführen, wird eine robuste Diagnose bereitgestellt, die unabhängig von den Fahrgewohnheiten des Fahrzeugbedieners und den Witterungsbedingungen ist. Eine zusätzliche Bedingung für das Einleiten der AGS-Diagnose kann eine Fahrzeuggeschwindigkeit über einer Schwellengeschwindigkeit beinhalten, wobei die Diagnose durchgeführt wird, während das Fahrzeug angetrieben wird.
  • Wenn die Bedingungen für die AGS-Diagnose nicht erfüllt sind, dann geht die Routine zu 408 über, wo die Routine das Fortsetzen des Anpassens der AGS als Reaktion auf Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 404 beschrieben, beinhaltet, bevor sie endet.
  • Wenn die Bedingungen für die AGS-Diagnose erfüllt sind, dann geht die Routine zu 410 über, wo die Routine das Einleiten der AGS-Diagnose beinhaltet. Das Einleiten der AGS-Diagnose kann das Aufzeichnen eines Ausgangsumgebungslichtniveaus über einen Lichtsensor beinhalten, der außerhalb von unterhalb der Motorhaube des Fahrzeugs positioniert ist, wie zum Beispiel der zweite Lichtsensor 213 aus 2. Nach dem Einleiten der AGS-Diagnose beinhaltet die Routine bei 412 das Bestimmen, ob die aktiven Kühlergrillklappen offen sind (z. B. vollständig offen). Wie bereits unter Bezugnahme auf die in 3 gezeigte beispielhafte Position 306 beschrieben, kann eine vollständig offene Position das Eintreten einer maximalen Menge an Umgebungsluftstrom und/oder Umgebungslicht in die Fläche unter der Motorhaube und den Motorraum des Fahrzeugs durch den Kühlergrill gestatten. Die vollständig offene Position kann als das maximale Öffnen oder das maximale prozentuale Öffnen betrachtet werden. In einem Beispiel kann das Bestimmen, ob die Kühlergrillklappen vollständig offen sind, beinhalten, dass die Steuerung Sensordaten von einem Positionssensor (z. B. dem AGS-Positionssensor 115 aus den 1 und 2) empfängt, wenn das AGS-System einen Positionssensor beinhaltet. Ein Lichtsensor, der hinter den aktiven Kühlergrillklappen positioniert ist (z. B. der AGS-Lichtsensor 113 aus den 1-3), kann ebenfalls eine Angabe darüber bereitstellen, dass sich die Kühlergrillklappen in einer vollständig offenen Position befinden. Eine vollständig offene Kühlergrillklappenposition kann mit einer Lichtsensorangabe von hinter den Kühlergrillklappen korrelieren, die einer Angabe eines Umgebungslichtsensors entspricht, wie durch einen Lichtsensor abgeleitet werden kann, der in voller Exposition gegenüber Umgebungslicht positioniert ist (z. B. der zweite Lichtsensor 213 aus 2). Man wird verstehen, dass der Lichtsensor, der hinter den aktiven Kühlergrillklappen positioniert ist, den Lichtsensor beinhalten kann, der auf einer Seite der Kühlergrillklappen positioniert ist, die weg von dem vorderen Kühlergrill des Fahrzeugs zeigt (z. B. dem Fahrzeugkühlergrill 112 aus 1). Anders ausgedrückt kann der Lichtsensor, der hinter den AGS positioniert ist, den Lichtsensor beinhalten, der zwischen den aktiven Kühlergrillklappen und dem Verbrennungsmotor unter einer Fahrzeugmotorhaube positioniert ist. Andere Verfahren zum Bestimmen, ob die AGS vollständig offen sind, können einen Näherungssensor an einem Anschlag (z. B. dem Anschlag 320 aus 3) beinhalten. In noch einem anderen Beispiel kann das Bestimmen, ob die AGS vollständig offen sind, das Bestimmen beinhalten, ob die letzte befohlene Position der AGS eine vollständig offene Position war.
  • Wenn die AGS nicht vollständig offen sind, dann geht die Routine zu 414 über, wo die Routine das vollständige Öffnen der aktiven Kühlergrillklappen beinhaltet. Das vollständige Öffnen der aktiven Kühlergrillklappen kann beinhalten, dass die Steuerung ein Signal an den AGS-Motor zum Starten des Motors sendet, um eine mechanische Verbindung zu betätigen und die AGS in eine vollständig offene Position anzupassen. In einem Beispiel kann dies das Erhöhen des Ausmaßes des Öffnens auf das maximale prozentuale Öffnen beinhalten. In einigen Beispielen kann dies das Erhöhen des Öffnens der Kühlergrillklappen beinhalten, und zwar solange, bis die einen Anschlag (z. B. den Anschlag 320 aus 3) berühren. In einer alternativen Ausführungsform kann die AGS-Diagnose durch das Anpassen der AGS zwischen einer teilweise offenen und geschlossenen Position durchgeführt werden. Somit kann das Verfahren bei 414 in dieser Ausführungsform das Erhöhen des Ausmaßes des Öffnens der AGS beinhalten, sodass sie teilweise offen (z. B. zu 80 % offen), aber sie nicht vollständig offen sind.
  • Wenn sich die AGS bei 412 in der vollständig offenen Position befinden oder bei 414 in eine vollständig offene Position angepasst worden sind, geht die Routine zu 416 über, wo die Routine das Überwachen einer Lichtsensorausgabe eines Lichtsensors beinhaltet, der hinter den AGS positioniert ist. Das Überwachen der Lichtsensorreaktion kann das Überwachen einer ersten Sensorreaktion von dem ersten Lichtsensor, der hinter den AGS angeordnet ist, beinhalten. Auf diese Weise kann die Menge an Licht abgeleitet werden, die durch die AGS eintritt, und können Änderungen der Position (z. B. prozentuales Öffnen) der AGS vorhersagbare und entsprechende Änderungen der Menge an Licht hervorrufen, die durch die AGS eintritt. Wenn die AGS zum Beispiel vollständig offen sind, kann eine maximale Menge an Umgebungslicht (z. B. Umgebungslicht 116 aus den 1 und 2) durch die Kühlergrillklappen eintreten und eine erhöhte Sensorausgabe (z.B. einen erhöhten Spannungswert) erzeugen. Wenn die AGS im Gegenzug vollständig geschlossen sind, kann eine minimale Menge an Umgebungslicht durch die Öffnungen zwischen den Kühlergrillklappen eintreten, was eine verringerte Lichtsensorausgabe erzeugt. In anderen Beispielen kann das Überwachen der Lichtsensorausgabe ebenfalls das Überwachen einer ersten Reaktion von einem zweiten Lichtsensor beinhalten, der außerhalb von unterhalb der Motorhaube des Fahrzeugs angeordnet ist. Auf diese Weise kann ein Ausgangsumgebungslichtniveau überwacht werden, um eine Ausgangsumgebungslichtbedingung zum Vergleichen mit der Lichtreaktion, die durch den ersten Lichtsensor angegeben wurde, bereitzustellen. Auch wenn die Umgebungslichtbedingungen während der AGS-Diagnose variieren, kann auf diese Weise die Lichtreaktion vom ersten Lichtsensor mit den aktuellen Umgebungslichtbedingungen verglichen werden. Wenn die AGS vollständig offen sind, kann es insbesondere für die erste Reaktion des ersten Lichtsensors geeignet sein, eng mit der ersten Reaktion des zweiten Lichtsensors zu korrelieren, da die AGS das Erreichen des Umgebungslichts des ersten Sensors nicht blockieren.
  • Bei 418 beinhaltet die Routine das Anpassen der Kühlergrillklappen in die geschlossene Position und das Überwachen der Lichtsensorreaktion (z. B. Ausgabe). In einem Beispiel kann das Anpassen der Kühlergrillklappen in die geschlossene Position beinhalten, dass die Fahrzeugsteuerung ein Signal an den AGS-Motor sendet, um die mechanische Verbindung zu betätigen, die an die AGS gekoppelt ist und das prozentuale Öffnen der Kühlergrillklappen auf 0 % zu verringern. In einem Beispiel kann dies beinhalten, dass die Kühlergrillklappen einen Anschlag berühren (z. B. den Anschlag 321 aus 3), wie in der beispielhaften Position 302 aus 3 gezeigt. In dieser vollständig geschlossenen Position kann das Umgebungslicht reduziert werden oder das Eintreten davon in den Motorraum durch den Kühlergrill im Wesentlichen verhindert werden und somit wird eine Reaktion (z. B. Ausgabe) des ersten Lichtsensors, der hinter den AGS angeordnet ist, reduziert. In einer alternativen Ausführungsform kann das Verfahren bei 418 das Verringern des Ausmaßes des Öffnens der AGS beinhalten, sodass sie im Vergleich zur Position bei 414 weiter geschlossen, aber nicht vollständig geschlossen sind (z. B. 10 % offen). Zusätzlich zum Anpassen der Kühlergrillklappen in die geschlossene Position bei 418 wird die Lichtreaktion überwacht. Das Überwachen der Lichtreaktion kann das Überwachen der Lichtreaktion des ersten Lichtsensors und das Überwachen der Lichtreaktion des zweiten Lichtsensors beinhalten.
  • Die Routine geht dann zu 420 über, wo die Routine das Bestimmen beinhaltet, ob die Lichtsensorreaktionen (z. B. Ausgaben) des Lichtsensors, der hinter den AGS positioniert ist (z. B. des ersten Lichtsensors 113), bei der offenen und geschlossenen Position innerhalb erwarteter Schwellenwerte liegen. In einem Beispiel können die erwarteten Schwellenwerte einen Schwellenwert zwischen der ersten Lichtsensorausgabe des ersten Lichtsensors, der hinter den Kühlergrillklappen unter der Motorhaube positioniert ist, und der zweiten Lichtsensorausgabe des zweiten Lichtsensors beinhalten, der außerhalb von unterhalb der Motorhaube positioniert und gegenüber Umgebungslicht exponiert ist, wenn die AGS in eine offene Position befohlen werden. In einem Beispiel, wenn die AGS in die vollständig offene Position angepasst werden, kann die Lichtangabe (z. B. Sensorausgabe oder Sensorreaktion) des ersten Sensors innerhalb eines Schwellenwerts der Lichtangabe (z. B. Sensorausgabe oder Sensorreaktion) des zweiten Sensors liegen. Dies liegt zum Teil daran, dass die Kühlergrillklappe nicht verhindern, dass Umgebungslicht in den Kühlergrill eintritt und auf den ersten Lichtsensor trifft. Auf diese Weise wird erwartet, dass die Lichtangaben des ersten und zweiten Lichtsensors etwa dieselben sind, wenn die Kühlergrillklappen vollständig offen sind. Außerdem können die erwarteten Schwellenwerte eine Schwellendifferenz zwischen einer ersten Sensorreaktion des ersten Lichtsensors, wenn die AGS in eine offene Position befohlen werden, und einer zweiten Sensorreaktion des ersten Lichtsensors beinhalten, wenn die AGS in eine geschlossene Position befohlen werden. Wenn die AGS in die vollständig offene Position befohlen werden, wird insbesondere erwartet, dass die Lichtangabe des ersten Sensors größer ist als die Lichtangabe des ersten Sensors, wenn sich die AGS in der vollständig geschlossenen Position befinden. Dies ist ein Ergebnis davon, dass die Kühlergrillklappen verhindern, dass eine steigende Menge an Umgebungslicht den ersten Lichtsensor erreicht, wenn sich die Kühlergrillklappenöffnung(en) verringert/verringern. Somit wird erwartet, dass die erste Lichtsensorreaktion um eine Schwellenmenge größer ist als die zweite Lichtsensorreaktion. Andere Schwellenwerte können das Vergleichen der Sensordaten von einem oder mehreren ersten Lichtsensoren beinhalten, wenn das AGS-System mehr als einen beinhaltet. In einigen Ausführungsformen kann ein Lichtsensor hinter jeder Gruppe von aktiven Kühlergrillklappen positioniert sein. Auf diese Weise kann bestimmt werden, ob jede Gruppe von Kühlergrillklappen wie befohlen angepasst wird. Wenn ferner mehr als ein Lichtsensor hinter den AGS positioniert ist, kann die durchschnittliche Ausgabe aller Lichtsensordaten verwendet werden, um die Variabilität und/oder Störungen in den Sensordaten zu reduzieren. In Ausführungsformen der AGS-Diagnose, die das Befehlen der AGS zwischen einer teilweise offenen und einer teilweise geschlossenen Position beinhalten, können sich die erwarteten Schwellenwerte außerdem von den erwarteten Schwellenwerten dafür, wenn die AGS zwischen einer vollständig offenen und einer vollständig geschlossenen Position befohlen werden, unterscheiden. Man wird verstehen, dass, wenn eine plötzliche oder unerwartete Änderung des Umgebungslichts während der Diagnose auftritt, die Routine deaktiviert werden kann.
  • Wenn die Lichtsensorreaktionen des ersten Lichtsensors nicht innerhalb der erwarteten Schwellenwerte liegen, geht die Routine zu 422 über, wo die Routine das Angaben der Verschlechterung des AGS-Systems und das Bestimmen einer verschlechterten AGS-Position auf der Grundlage der Lichtsensorreaktion(en) beinhaltet. In einem Beispiel, als Reaktion auf einen Befehl zum Vergrößern der Öffnung der AGS, wird erwartet, dass sich die Lichtangabe des ersten Lichtsensors in Richtung eines Umgebungslichtniveaus erhöht, das durch den zweiten Lichtsensor, der außerhalb von unterhalb der Motorhaube positioniert ist, angegeben werden kann. Als Reaktion auf einen Befehl zum Bewegen der AGS von einer offenen in eine geschlossene Position wird außerdem erwartet, dass sich die Lichtangabe des ersten Lichtsensors um mehr als ein Schwellenlichtniveau verringert. Auf diese Weise können die AGS als in einer geschlossenen Position festsitzend diagnostiziert werden, und zwar auf der Grundlage dessen, dass sich eine erste Lichtsensorreaktion nicht um mehr als eine Schwellenmenge verringert, wenn die AGS in eine geschlossene Position befohlen werden und/oder wenn sich die erste Lichtsensorreaktion um mehr als einen Schwellenwert von der zweiten Lichtsensorreaktion unterscheidet, wenn die AGS in eine offene Position befohlen werden.
  • In einem anderen Beispiel können die AGS als in einer offenen Position festsitzend diagnostiziert werden, und zwar auf der Grundlage dessen, dass sich eine erste Lichtsensorreaktion nicht um mehr als eine Schwellenmenge erhöht, wenn die AGS in eine offene Position befohlen werden und/oder wenn sich die erste Lichtsensorreaktion um weniger als einen Schwellenwert von der zweiten Lichtsensorreaktion unterscheidet, wenn die AGS in eine offene Position befohlen werden.
  • Bei Ausführungsformen des Verbrennungsmotorsystems, die einen AGS-Positionssensor beinhalten, kann die AGS-Diagnose ferner Informationen über die Funktionalität des Positionssensors und des AGS-Lichtsensors durch das Überwachen von Sensorausgaben während der Diagnose erheben. Wenn sich zum Beispiel die Ausgabe des ersten AGS-Lichtsensors als Reaktion auf einen Befehl zum Schließen der Kühlergrillklappen von der offenen Position verringert und der AGS-Positionssensors keine verkleinerte Öffnung der Kühlergrillklappenposition angibt, dann kann dies einen verschlechterten AGS-Positionssensor angeben. Wenn sich die Ausgabe des ersten AGS-Lichtsensors alternativ nicht als Reaktion auf einen Befehl zum Schließen der Kühlergrillklappen verringert, aber der AGS-Positionssensor angibt, dass sich die Öffnung der Kühlergrillklappen in eine geschlossene Position bewegt hat, dann kann die Verschlechterung des AGS-Lichtsensors abgeleitet werden. Andere Systemsensorfünktionalitäten können als Teil der AGS-Diagnose bewertet werden, einschließlich eines Temperatursensors in der Nähe der Kühlergrillklappen.
  • Die Routine geht dann zu 424 über, wo die Routine das Einstellen eines Diagnosecodes als Reaktion auf die Angabe der AGS-Verschlechterung und das Deaktivieren der AGS-Betätigung beinhaltet. Das Einstellen des Diagnosecodes kann das Einstellen eines Codes innerhalb der Steuerung beinhalten, der angibt, dass das AGS-System verschlechtert ist, in einer Position festsitzt (z. B. offen, geschlossen oder eine Position zwischen vollständig offen und vollständig geschlossen) oder falsch positioniert ist. Zusätzlich zum Einstellen eines Diagnosecodes kann die Steuerung ebenfalls eine Fehlfunktionsangabeleuchte (malfunction indicator light - MIL) auf einem Bedieneranzeigefeld (nicht gezeigt) innerhalb einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs illuminieren. In einem Beispiel kann die AGS-Diagnose bei 422 bestimmt haben, dass die AGS in einer geschlossenen Position festsitzen, und daher kann ein dies angebender Diagnosecode eingestellt werden. In einem anderen Beispiel kann die AGS-Diagnose bei 422 bestimmt haben, dass der AGS-Positionssensor verschlechtert ist, und daher kann ein dies angebender Diagnosecode eingestellt werden. Auf diese Weise kann der spezifische Verschlechterungsmodus angegeben werden. Optional kann die Routine bei 424 ferner das Bewegen der AGS in eine Standardposition beinhalten, wenn die AGS nicht festsitzen. In einem Beispiel kann die Standardposition die vollständig offene Position oder die offenste Position, die möglich ist, sein, andere Standardpositionen können jedoch geeignet sein. Ferner kann die AGS-Betätigung als Reaktion auf eine Angabe eines verschlechterten AGS-Systems deaktiviert werden, um die Wahrscheinlichkeit für die Beschädigung des AGS-Motors oder der mechanischen Verbindung zu reduzieren. Das Deaktivieren der AGS-Betätigung kann eine Reaktion auf eine Angabe festsitzender AGS sein. Insbesondere kann das Deaktivieren der AGS-Betätigung beinhalten, dass die Steuerung kein Signal zum Anpassen der Position der AGS sendet, auch wenn Fahrzeug- und/oder Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen angeben können, dass die Anpassung der Kühlergrillklappen andernfalls angegeben wäre. Als Reaktion auf eine Angabe, dass die Kühlergrillklappen in einer teilweise offenen Position festsitzen, können die Kühlergrillklappen zum Beispiel nicht in eine vollständig geschlossene Position befohlen werden, auch wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur über ihren entsprechenden Schwellenwerten zum Anpassen der AGS in eine vollständig geschlossene Position liegen.
  • In anderen Beispielen kann es anstatt des Deaktivierens des zukünftigen Betriebs des AGS-Systems geeignet sein, den Betrieb der AGS in ihren aktuellen Kapazität fortzusetzen, ohne das AGS-System komplett zu Deaktivieren und auf beliebige Kraftstoffverbrauchreduzierungsvorteile, die trotz der eingeschränkten Kapazität durch das Fortsetzen des AGS-Betriebs bewahrt werden können, zu verzichten. Dies kann in Beispielen auftreten, bei welchen die AGS nicht in der Lage sein können, sich aufgrund von blockierendem Schmutz in eine vollständig offene Position oder eine vollständig geschlossene Position zu bewegen, aber die Kühlergrillklappen ansonsten weiterhin zuverlässig gesteuert werden können.
  • Bei 426 beinhaltet die Routine das Anpassen von Verbrennungsmotorparametern auf der Grundlage der bei 422 bestimmten verschlechterten AGS-Position. In einigen Beispielen kann dies das Anpassen von einem oder mehreren von einem Verbrennungsmotorgebläse, einer Wasserpumpe, einem HLK-System, einer Verbrennungsmotorlast und einer Fahrzeughilfslast beinhalten. Wenn, wie bereits beschrieben, die AGS in der geschlossenen Position festsitzen, kann dies die Menge frischer Einlassluft reduzieren, die in den Fahrzeugkühlergrill eintritt, um ausreichende Verbrennungsmotorkühlung unter bestimmten Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen zu ermöglichen. Darin können festsitzende Kühlergrillklappen an der unbeabsichtigten Erhöhung von Verbrennungsmotorkühlmitteltemperaturen beteiligt sein, daher kann das Steuern (z. B. Anpassen) eines geeigneten Verbrennungsmotorparameters einen potenziell problematischen Temperaturanstieg der Verbrennungsmotorkomponenten abschwächen. In einem Beispiel, als Reaktion auf das Erreichen einer Fahrzeug- und/oder Verbrennungsmotorbetriebsbedingung, die einen Befehl zum Öffnen der Kühlergrillklappen hervorrufen würde, kann die Steuerung ein Kühlgebläse (z. B. das elektrische Gebläse 92 aus 1) anschalten, um einen Verbrennungsmotorkühleffekt zu erhöhen, um das verschlechterte AGS-System auszugleichen. In einem anderen Beispiel kann die Steuerung eine Kühlausgabe des HLK-Systems reduzieren, um die Verbrennungsmotorlast zu reduzieren und die Kühlanforderungen des Verbrennungsmotorsystems zu reduzieren. Nach 426 endet die Routine.
  • Wenn die Lichtsensorreaktionen bei 420 innerhalb der erwarteten Schwellenwerte liegen, dann geht die Routine zu 428 über, wo die Steuerung keine Verschlechterung der AGS angeben kann und das Anpassen der AGS auf der Grundlage von Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen, wie bereits beschrieben, fortsetzen kann. Nach 428 endet die Routine.
  • Nun wird auf 5 Bezug genommen, die eine voraussichtliche Betriebskarte 500 eines Verbrennungsmotorsystems, zum Beispiel des Verbrennungsmotorsystems 100 aus 1, zeigt, einschließlich des Steuerns der AGS als Reaktion auf Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen. Das Verbrennungsmotorsystem kann ebenfalls die Fähigkeit, eine AGS-Diagnoseroutine unter Verwendung eines Lichtsensors, der hinter den aktiven Kühlergrillklappen angeordnet ist, wie zum Beispiel die in 4 gezeigte Diagnoseroutine, durchzuführen, und einen in 2 gezeigten zweiten Lichtsensor 213 aufweisen. Die AGS-Position kann durch eine Fahrzeugsteuerung gesteuert werden und als Reaktion auf eine Angabe einer verschlechterten AGS-Position kann die Steuerung einen Verbrennungsmotorparameter anpassen, um die Effekte der Verschlechterung abzuschwächen, um ausreichende Verbrennungsmotorkühlung beizubehalten. Durch die Verwendung eines Lichtsensors zum Überwachen der AGS in Bezug auf Verschlechterung oder Fehlpositionierung wird eine robuste Diagnose bereitgestellt, die während beliebiger Fahr- oder Nichtfahrbedingungen und während beliebiger Umgebungstemperaturen durchgeführt werden kann. Die Karte 500 aus 5 stellt eine Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur (ECT) bei Verlauf 502, eine Verbrennungsmotordrehzahl (Ne) bei Verlauf 504, eine Fahrzeuggeschwindigkeit (VS) bei Verlauf 506, eine AGS-Öffnungsposition bei Verlauf 508 und eine Umgebungslichtangabe bei Verlauf 510 dar. Man wird verstehen, dass die Umgebungslichtangabe von Verlauf 510 von einem Lichtsensor ausgegeben werden kann, der nicht innerhalb des Motorraums oder hinter den AGS angeordnet ist, wie bereits beschrieben. Vielmehr können Umgebungslichtniveaus durch einen Sensor abgeleitet werden, der außerhalb des Motorraums angeordnet ist. Beispielhafte Positionen für den Umgebungslichtsensor können ein Fahrzeugarmaturenbrett, einen Rückspiegel und in der Nähe eines Scheinwerfers beinhalten. Die Karte 500 beinhaltet zusätzlich eine Lichtangabe von einem AGS-Lichtsensor bei Verlauf 512, die von einem Sensor stammt, der hinter den AGS angeordnet ist, und zwar gemäß der vorliegenden Offenbarung. Man wird verstehen, dass ein Sensor, der hinter den AGS angeordnet ist, zwischen den aktiven Kühlergrillklappen und dem Verbrennungsmotor unter der Fahrzeugmotorhaube und auf einer Seite der Kühlergrillklappen angeordnet sein kann, die weg von der Vorderseite des Fahrzeugs zeigt. Die Karte 500 beinhaltet ferner eine Verschlechterungsmarkierung bei Verlauf 514 und einen Kühlgebläsebetriebsmodus bei Verlauf 516. Alle Verläufe sind im Verhältnis zur Zeit auf der x-Achse dargestellt. Zusätzlich erhöht sich die Größe eines dargestellten Parameters in einem beliebigen gegebenen Verlauf entlang der y-Achse von unten nach oben, wie gezeigt. Die Zeitmarkierungen t1-t5 stellen Zeitpunkte dar, bei welchen signifikante Ereignisse auftreten.
  • Vor Zeitpunkt t1 ist eine graduelle Erhöhung der Verbrennungsmotordrehzahl (Verlauf 504), der Fahrzeuggeschwindigkeit (Verlauf 506) und der Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur (Verlauf 502) vorhanden, wie sie auftreten kann, wenn ein steigender Drehmomentbedarf von einem Bediener vorhanden ist. Die gestrichelte Linie 503 stellt einen Verbrennungsmotorkühlmitteltemperaturschwellenwert für das Öffnen der AGS dar, über welchem das Erhöhen des prozentualen Öffnens und/oder das vollständige Öffnen aktiver Kühlergrillklappen befohlen werden kann, um erhöhte Verbrennungsmotorkühlung zu ermöglichen, indem einer erhöhten Menge frischer Luft das Eintreten durch den Kühlergrill des Fahrzeugs gestattet wird. Die Frischluftaufnahme kann weiter erhöht werden, wenn das Fahrzeug vorwärts angetrieben wird. Die gestrichelte Linie 507 stellt einen Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellenwert zum Schließen der AGS dar, über welchem das Verkleinern der Öffnung und/oder das vollständige Schließen der aktiven Kühlergrillklappen befohlen werden kann, um die Aufnahme frischer Luft durch den Kühlergrill zu reduzieren und den Luftwiderstand zu verringern, wodurch die Kraftstoffeffizienz erhöht wird. Vor Zeitpunkt t1 bleiben die Kühlergrillklappen geschlossen, das die ECT die Öffnungsschwellentemperatur 503 noch nicht erreicht hat. Die Umgebungslichtangabe (Verlauf 510) vor Zeitpunkt t1 beginnt niedrig und steigt graduell, wie durch das Fahren während der frühen Morgenstunden bei aufgehender Sonne angegeben werden kann (z. B. Erhöhen der Umgebungslichtniveaus im Tagesverlauf). Vor Zeitpunkt t1 bleibt die Lichtangabe des AGS-Lichtsensors niedrig (z. B. minimal), da die AGS geschlossen sind, wodurch verhindert wird, dass die niedrigen Niveaus des Umgebungslichts durch die Kühlergrillklappenöffnungen eintreten und den Lichtsensor erreichen. Keine Verschlechterungsmarkierung wird angegeben und das Kühlgebläse bleibt vor Zeitpunkt t5 aus.
  • Bei Zeitpunkt t1 kann die Steuerung als Reaktion darauf, dass die Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur den Schwellenwert 503 erreicht, ein Signal an den Aktor der AGS senden, um den AGS-Motor anzutreiben und eine mechanische Verbindung zu betätigen, um das Öffnen einer oder mehrerer Gruppen von aktiven Kühlergrillklappen (Verlauf 508) zu erhöhen. Als Reaktion auf das Erhöhen des Öffnens der aktiven Kühlergrillklappen erhöht sich die Lichtangabe des AGS-Sensors (Verlauf 512) Zwischen t1 und t2 und die Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur steigt aufgrund des erhöhten Luftstroms nicht weiter an (Verlauf 502). Die Fahrzeuggeschwindigkeit steigt über Zeitpunkt t2 hinweg weiter an, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit bei diesem Zeitpunkt den Schwellenwert 507 erreicht und übersteigt. Als Reaktion darauf, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit den Schwellenwert 507 übersteigt, kann die Steuerung ein Signal an den Aktor der aktiven Kühlergrillklappen senden, um den AGS-Motor anzutreiben und eine mechanische Verbindung zu betätigen, um das Öffnen der aktiven Kühlergrillklappen (Verlauf 508) zu verringern. In einem gezeigten Beispiel werden die aktiven Kühlergrillklappen bei Zeitpunkt t2 in eine vollständig geschlossene Position bewegt und die Lichtangabe des AGS-Sensors verringert sich entsprechend (Verlauf 512). Die Verbrennungsmotordrehzahl und die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöhen sich weiterhin leicht, bis sie zwischen Zeitpunkt t2 und t3 gleich bleiben. Die Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur bleibt zwischen Zeitpunkt t2 und t5 ungefähr konstant.
  • Bei t2 hat die Umgebungslichtbedingung (Verlauf 510) einen Umgebungslichtschwellenwert 511 erreicht, über welchem die AGS-Diagnose eingeleitet werden kann. Man wird verstehen, dass der Umgebungslichtschwellenwert ein beliebiger geeigneter Umgebungslichtwert sein kann und eins oder mehrere von Sonnenlicht, Mondlicht, Bewölkungsbedingungen, künstlichen Lichtern von einem Parkplatz während der Nacht und einer Reflexion von Fahrzeugscheinwerfern von einer Wand vor dem Fahrzeug umfassen kann. Zum Zwecke der Veranschaulichung sitzen die AGS irgendwann zwischen t2 und t3 in einer geschlossenen Position fest.
  • Die Diagnose wird bei Zeitpunkt t3 eingeleitet und als Reaktion auf das Einleiten der Diagnose werden die AGS in eine vollständig offene Position (gestrichelter Verlauf 509) befohlen, die Kühlergrillklappen sind jedoch nicht in der Lage, die vollständig offene Position anzunehmen und bleiben geschlossen (Verlauf 508). Als ein Ergebnis erhöht sich die Lichtangabe des AGS-Lichtsensors nicht wie erwartet. Insbesondere würde die AGS-Lichtsensorangabe (Verlauf 513) bei vollständig offenen AGS innerhalb eines Schwellenwerts der Umgebungslichtbedingung (Verlauf 510) liegen. Vielmehr bleibt die Lichtangabe des AGS-Lichtsensors konsistent mit einer geschlossenen AGS (Verlauf 512). Bei Zeitpunkt t4 beinhaltet die AGS-Diagnose das Befehlen der AGS in eine vollständig geschlossene Position. Da die AGS im dargestellten Beispiel in der geschlossenen Position festsitzen, ist keine Änderung der AGS-Position (Verlauf 508) oder der Lichtangabe bei dem AGS-Lichtsensor (Verlauf 512) vorhanden. Die Umgebungslichtbedingung bleibt für die Dauer der AGS-Diagnose relativ konstant.
  • Bei Zeitpunkt t5 endet die AGS-Diagnose und als Reaktion auf die Differenz zwischen der erwarteten Lichtangabe des AGS-Sensors und der Umgebungslichtangabe zwischen t3 und t4 wird eine Angabe der AGS-Verschlechterung bei Zeitpunkt t5 markiert (Verlauf 514). Wenn sich die Ausgabe des ersten Lichtsensors (z. B. Lichtangabe des AGS-Sensors) nicht um mehr als einen Schwellenwert geändert hat, wenn die AGS von einer offenen in eine geschlossene Position befohlen werden, kann die AGS-Verschlechterung zusätzlich oder optional ebenfalls angegeben und markiert werden. Wie bereits erwähnt, kann das Angeben der AGS-Verschlechterung das Einstellen eines Diagnosecodes und/oder das Illuminieren einer Fehlfunktionsangabeleuchte (MIL) auf einer Bedieneranzeige in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs beinhalten. Nach Zeitpunkt t5 können sich die Verbrennungsmotordrehzahl (Verlauf 504) und die Fahrzeuggeschwindigkeit (Verlauf 506) graduell verringern, wie es auftreten kann, wenn ein Fahrzeugbediener die Aktivierung eines Fahrpedals verringert, was den Drehmomentbedarf verringert. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit (Verlauf 506) unter den Fahrzeuggeschwindigkeitsschwellenwert 507 fällt und/oder wenn sich die Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur über den ECT-Schwellenwert 503 hinaus erhöht, kann die Steuerung ein Signal an den Aktor der AGS senden, um das Öffnen der AGS zu erhöhen. Als ein Ergebnis der Verschlechterungsangabe bei Zeitpunkt t5, da die AGS in einer geschlossenen Position festsitzen, können die AGS nicht in der Lage sein, sich wie gewünscht zu öffnen. Als ein Ergebnis kann das Kühlgebläse betätigt (z. B. angeschaltet) werden, um die sich durch den Autokühler, den Heizungswärmetauscher und den CAC (z. B. den Autokühler 80, den Heizungswärmetauscher 90 und/oder den CAC 18 aus 1) bewegende Luft zu erhöhen, um den Kühleffekt für den Verbrennungsmotor zu erhöhen. Man wird verstehen, dass andere Verbrennungsmotorparameter als Reaktion auf die Verschlechterungsangabe gesteuert werden könnten, darunter eins oder mehrere von Erhöhen einer Verbrennungsmotorkühlkapazität durch Anschalten von einem oder mehreren von einem Verbrennungsmotorgebläse und einer Wasserpumpe und Verringern einer Verbrennungsmotorlast durch Verringern von einem oder mehreren von einer HLK-Systemlast und einer Fahrzeughilfslast. Auf diese Weise können durch die Verwendung eines Lichtsensors hinter den AGS zum Diagnostizieren einer Position der aktiven Kühlergrillklappen Verschlechterungsmodi der AGS identifiziert und unterschieden werden. Diese Verschlechterungsmodi können unter anderem die mechanische Verschlechterung des AGS-Systems, wozu eine Verschlechterung des AGS-Motors zählen kann, festsitzende oder defekte Kühlergrillklappen oder eine Verschlechterung mechanischer Verbindungen zwischen dem AGS-Motor und den Kühlergrillklappen beinhalten. Zusätzliche Verschlechterungsmodi, die identifiziert werden können, beinhalten einen verschlechterten AGS-Positionssensor, wenn das AGS-System derart ausgestattet ist. Der technische Effekt der Verwendung eines Lichtsensors zum Angeben der Verschlechterung des AGS-Systems besteht darin, dass partielle AGS-Verschlechterung, wobei die AGS in einer eingeschränkten Kapazität noch in der Lage sein können, angepasst zu werden, abgeleitet werden kann. Als ein Ergebnis kann der Betrieb der AGS fortgesetzt werden, wenngleich in einer eingeschränkten Kapazität, derart, dass die Kraftstoffverbrauchreduzierungsvorteile im größtmöglichen Ausmaß bewahrt werden können. Darüber hinaus ist das Ableiten der AGS-Position über einen Lichtsensor im Vergleich zum Überwachen der Umgebungstemperaturen und der Verbrennungsmotortemperaturänderungen in Bezug auf eine abgeleitete AGS-Position zuverlässiger, da die Verbrennungsmotortemperatur nicht unmittelbar auf AGS-Positionsänderungen reagieren kann und die Verbrennungsmotortemperatur aus zahlreichen Gründen variieren kann. Somit kann das Diagnostizieren einer Position der AGS unter Verwendung einer Ausgabe eines Lichtsensors, der hinter den AGS in einer Fläche unter der Motorhaube des Fahrzeugs positioniert ist, eine akkuratere Diagnose der AGS und ebenfalls zusätzlicher Sensoren des AGS-Systems, einschließlich einer Position oder Temperatur, gestatten.
  • Ein Verfahren beinhaltet als Reaktion auf eine Ausgabe eines ersten Lichtsensors, der unter einer Motorhaube eines Fahrzeugs hinter aktiven Kühlergrillklappen (AGS) positioniert ist, Diagnostizieren einer Position der AGS; und, als Reaktion auf die diagnostizierte Position, Anpassen eines Verbrennungsmotorbetriebsparameters. In einem ersten Beispiel für das Verfahren beinhaltet das Verfahren ferner, dass das Diagnostizieren als Reaktion auf eins oder mehrere von einer Schwellendauer seit der vorherigen Diagnose, einer Fahrzeuggeschwindigkeit über einer Schwellengeschwindigkeit und einer Umgebungslichtbedingung von Umgebungslicht außerhalb des Fahrzeugs über einem Schwellenniveau eingeleitet wird. Ein zweites Beispiel für das Verfahren beinhaltet optional das erste Beispiel und beinhaltet ferner, dass die Umgebungslichtbedingung über dem Schwellenniveau durch eins oder mehrere von einer Ausgabe eines zweiten Lichtsensors, der außerhalb von unter der Motorhaube des Fahrzeugs angeordnet ist, einem Echtzeit-Wetterbericht, der bei einer Steuerung des Fahrzeugs empfangen wird, und einer bordeigenen Echtzeit-Uhr, die eine Tageszeit angibt, angegeben wird.
  • Ein drittes Beispiel für das Verfahren beinhaltet optional eins oder mehrere des ersten und zweiten Beispiels und beinhaltet ferner, dass Diagnostizieren der Position der AGS Bestimmen, dass die AGS in einer geschlossenen Position festsitzen, als Reaktion darauf beinhaltet, dass die Ausgabe des ersten Lichtsensors unter einem Schwellenniveau liegt, nachdem die AGS in eine offene Position befohlen wurden. Ein viertes Beispiel für das Verfahren beinhaltet optional eins oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels und beinhaltet ferner, dass Diagnostizieren der Position der AGS Bestimmen, dass die AGS in einer offenen Position festsitzen, als Reaktion darauf beinhaltet, dass die Ausgabe des ersten Lichtsensors über einem Schwellenniveau liegt, nachdem die AGS in eine geschlossene Position befohlen wurden. Ein fünftes Beispiel für das Verfahren beinhaltet optional eins oder mehrere des ersten bis vierten Beispiels und beinhaltet ferner, dass Anpassen des Verbrennungsmotorparameters eins oder mehrere von Anpassen von einem oder mehreren von einem Verbrennungsmotorgebläse, einer Wasserpumpe, einem HLK-System, einer Verbrennungsmotorlast und einer Fahrzeughilfslast beinhaltet.
  • Ein weiteres Verfahren beinhaltet als Reaktion auf eine Angabe, dass Umgebungslicht außerhalb des Fahrzeugs über einem Schwellenniveau liegt, Anpassen von aktiven Kühlergrillklappen (AGS) des Fahrzeugs in jede einer offenen Position und einer geschlossenen Position und Angeben der Verschlechterung der AGS als Reaktion darauf, dass eine Lichtbedingung hinter den AGS außerhalb eines Schwellenbereichs liegt. Das Anpassen der aktiven Kühlergrillklappen (AGS) des Fahrzeugs in jede einer offenen Position und einer geschlossenen Position kann sequenziell durchgeführt werden, einschließlich, in einer ersten Bedingung, Anpassen der AGS in die offene und dann die geschlossene Position. Alternativ kann die sequenzielle Anpassung in einer zweiten Bedingung, die sich von der ersten Bedingung unterscheidet, Anpassen der AGS in die geschlossene und dann in die offene Position beinhalten. In einem ersten Beispiel für das Verfahren beinhaltet das Verfahren ferner Anpassen eines Verbrennungsmotorbetriebsparameters als Reaktion auf die Verschlechterung. Ein zweites Beispiel für das Verfahren beinhaltet optional das erste Beispiel und beinhaltet ferner, dass Anpassen des Verbrennungsmotorbetriebsparameters Anpassen von einem oder mehreren von einem Verbrennungsmotorgebläse, einer Wasserpumpe, einem HLK-System, einer Verbrennungsmotorlast und einer Fahrzeughilfslast beinhaltet. Ein drittes Beispiel für das Verfahren beinhaltet optional eins oder mehrere des ersten und zweiten Beispiels und beinhaltet ferner, dass die Lichtbedingung hinter den AGS über einen Lichtsensor gemessen wird, der hinter den AGS in einer Fläche unter der Motorhaube des Fahrzeugs positioniert ist. Ein viertes Beispiel für das Verfahren beinhaltet optional eins oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels und beinhaltet ferner als Reaktion darauf, dass die Lichtbedingung hinter den AGS außerhalb des Schwellenbereichs liegt, Angeben, dass sich die AGS in einer Position befinden, die sich von der befohlenen unterscheidet, und als Reaktion auf einen Positionssensors der AGS, der angibt, dass sich die AGS in der befohlenen Position befinden, Angeben der Verschlechterung des Positionssensors. Ein fünftes Beispiel für das Verfahren beinhaltet optional eins oder mehrere des ersten bis vierten Beispiels und beinhaltet ferner, dass die Lichtbedingung eine erste gemessene Lichtbedingung, die durch den Lichtsensor ausgegeben wird, wenn die AGS in die offene Position befohlen werden, und eine zweite gemessene Lichtbedingung, die durch den Lichtsensor ausgegeben wird, wenn die AGS in die geschlossene Position befohlen werden, beinhaltet und wobei die Lichtbedingung außerhalb des Schwellenbereichs beinhaltet, dass die erste gemessene Lichtbedingung weniger als einen Schwellenwert von der zweiten gemessenen Lichtbedingung entfernt ist. Ein sechstes Beispiel für das Verfahren beinhaltet optional eins oder mehrere des ersten bis fünften Beispiels und beinhaltet ferner, dass die Lichtbedingung hinter den AGS eine Lichtbedingung beinhaltet, die auftritt, wenn die AGS in die offene Position befohlen wird, und wobei die Lichtbedingung außerhalb des Schwellenbereichs beinhaltet, dass sich die Lichtbedingung auf einem Niveau befindet, das sich um eine Schwellenmenge von einem Niveau der Angabe des Umgebungslichts unterscheidet. Ein siebtes Beispiel für das Verfahren beinhaltet optional eins oder mehrere des ersten bis sechsten Beispiels und beinhaltet ferner, als Reaktion auf das Angeben der Verschlechterung, Bewegen der AGS in eine Standardposition und Deaktivieren einer weiteren Anpassung der AGS als Reaktion auf eine Verbrennungsmotorbetriebsbedingung.
  • Ein System für ein Fahrzeug beinhaltet aktive Kühlergrillklappen (AGS), die bei einem vorderen Ende des Fahrzeugs positioniert sind; einen ersten Lichtsensor, der innerhalb des Fahrzeugs hinter den und in der Nähe der AGS positioniert ist; und eine Steuerung, einschließlich nichtflüchtiger Anweisungen, die in einem Speicher gespeichert sind, zum: während des Befehlens der AGS in eine offene und dann eine geschlossenen Position, Überwachen einer Ausgabe des ersten Lichtsensors; Diagnostizieren einer Position der AGS als Reaktion auf die überwachte Ausgabe des ersten Lichtsensors relativ zu einem Schwellenwert; und Anpassen eines Verbrennungsmotorbetriebsparameters als Reaktion auf die diagnostiziere Position. In einem ersten Beispiel für das Verfahren umfasst das Verfahren ferner einen zweiten Lichtsensor, der in der Nähe von einem oder mehreren eines Rückspiegels, eines Fahrzeugarmaturenbretts und eines Fahrzeugscheinwerfers angeordnet ist, und wobei der Schwellenwert eine oder mehrere von einer ersten Schwellendifferenz zwischen der Ausgabe des ersten Lichtsensors, während sich die AGS in der offenen Position befinden, und der Ausgabe des ersten Lichtsensors, während sich die AGS in der geschlossenen Position befinden, und einer zweiten Schwellendifferenz zwischen der Ausgabe des ersten Lichtsensors und des zweiten Lichtsensors, während die AGS in die offene Position befohlen werden, beinhaltet. Ein zweites Beispiel für das Verfahren beinhaltet optional das erste Beispiel und beinhaltet ferner, dass die Anweisungen ferner Anweisungen zum Bestimmen, dass die AGS in einer geschlossenen Position festsitzen, als Reaktion darauf beinhalten, dass eine Differenz zwischen der Ausgabe des ersten Lichtsensors, während die AGS in die offene Position befohlen werden, und der Ausgabe des ersten Lichtsensors, während die AGS in die geschlossene Position befohlen werden, unter der ersten Schwellendifferenz liegt und eine Differenz zwischen der Ausgabe des ersten Lichtsensors und des zweiten Lichtsensors, während die AGS in die offene Position befohlen werden, über der zweiten Schwellendifferenz liegt. Ein drittes Beispiel für das Verfahren beinhaltet optional eins oder mehrere des ersten und zweiten Beispiels und beinhaltet ferner, dass die Anweisungen ferner Anweisungen zum Bestimmen, dass die AGS in einer offenen Position festsitzen, als Reaktion darauf beinhalten, dass eine Differenz zwischen der Ausgabe des ersten Lichtsensors, während die AGS in die offene Position befohlen werden, und der Ausgabe des ersten Lichtsensors, während die AGS in die geschlossene Position befohlen werden, unter der Schwellendifferenz liegt und eine Differenz zwischen der Ausgabe des ersten Lichtsensors und des zweiten Lichtsensors, während die AGS in die offene Position befohlen werden, unter der Schwellendifferenz liegt. Ein viertes Beispiel für das Verfahren beinhaltet optional eins oder mehrere des ersten bis dritten Beispiels und beinhaltet ferner, dass Anpassen des Verbrennungsmotorbetriebsparameters eins oder mehrere von Erhöhen einer Verbrennungsmotorkühlkapazität durch eins oder mehrere von einem Verbrennungsmotorgebläse und einer Wasserpumpe und Verringern einer Verbrennungsmotorlast durch Verringern von einem oder mehreren von einer HLK-Systemlast und einer Fahrzeughilfslast beinhaltet. Ein fünftes Beispiel für das Verfahren beinhaltet optional eins oder mehrere des ersten bis vierten Beispiels und beinhaltet ferner einen Positionssensor zum Angeben einer Position der AGS und dass die Anweisungen ferner Anweisungen zum Angeben der Verschlechterung des Positionssensors als Reaktion auf Bestimmen, dass sich die AGS in einer Position befinden, die sich von der befohlenen Position unterschneidet, auf der Grundlage der überwachten Ausgabe des Lichtsensors und einer Ausgabe des Positionssensors, die angibt, dass sich die AGS in der befohlenen Position befinden, beinhalten.
  • In einer weiteren Darstellung beinhaltet ein Verfahren als Reaktion auf eine Anforderung zum Einleiten einer Diagnose aktiver Kühlergrillklappen (AGS), die bei einem vorderen Ende eines Fahrzeugs positioniert sind, Anpassen der AGS zwischen einer offenen und geschlossenen Position und, während einer ersten Bedingung, Angeben der Verschlechterung der AGS als Reaktion darauf, dass sich eine Ausgabe eines Lichtsensors, der hinter den AGS positioniert ist, nicht um eine Schwellenmenge ändert, wenn die AGS zwischen der offenen und geschlossenen Position angepasst werden; und, während einer zweiten Bedingung, Nichtangeben der Verschlechterung der AGS und Fortsetzen des Anpassens der AGS auf der Grundlage von Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen als Reaktion darauf, dass sich die Ausgabe um mindestens die Schwellenmenge ändert, wenn die AGS zwischen der offenen und geschlossenen Position angepasst werden.
  • Es ist zu beachten, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Verbrennungsmotor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sein und können durch das Steuersystem, zu dem die Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Verbrennungsmotorhardware gehört, ausgeführt werden. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Operationen und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in manchen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwingend erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, sondern wird vielmehr zur einfacheren Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Operationen und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Zudem können die beschriebenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der im nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums im Verbrennungsmotorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, zu dem die verschiedenen Verbrennungsmotorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung gehören, durchgeführt werden.
  • Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technik auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Verbrennungsmotorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
  • Die folgenden Patentansprüche legen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen dar, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche im Rahmen dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche, egal ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Schutzumfang aufweisen, werden ebenfalls als in dem Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2013/0338870 [0003]

Claims (15)

  1. Verfahren, umfassend: als Reaktion auf eine Ausgabe eines ersten Lichtsensors, der unter einer Motorhaube eines Fahrzeugs hinter aktiven Kühlergrillklappen (AGS) positioniert ist, Diagnostizieren einer Position der AGS; und als Reaktion auf die diagnostizierte Position, Anpassen eines Verbrennungsmotorbetriebsparameters.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Diagnostizieren als Reaktion auf eins oder mehrere von einer Schwellendauer seit der vorherigen Diagnose, einer Fahrzeuggeschwindigkeit über einer Schwellengeschwindigkeit und einer Umgebungslichtbedingung von Umgebungslicht außerhalb des Fahrzeugs über einem Schwellenniveau eingeleitet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Umgebungslichtbedingung über dem Schwellenniveau durch eins oder mehrere von einer Ausgabe eines zweiten Lichtsensors, der außerhalb von unter der Motorhaube des Fahrzeugs angeordnet ist, einem Echtzeit-Wetterbericht, der bei einer Steuerung des Fahrzeugs empfangen wird, und einer bordeigenen Echtzeit-Uhr, die eine Tageszeit angibt, angegeben wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Diagnostizieren der Position der AGS Bestimmen, dass die AGS in einer geschlossenen Position festsitzen, als Reaktion darauf beinhaltet, dass die Ausgabe des ersten Lichtsensors unter einem Schwellenniveau liegt, nachdem die AGS in eine offene Position befohlen wurden.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Diagnostizieren der Position der AGS Bestimmen, dass die AGS in einer offenen Position festsitzen, als Reaktion darauf beinhaltet, dass die Ausgabe des ersten Lichtsensors über einem Schwellenniveau liegt, nachdem die AGS in eine geschlossene Position befohlen wurden.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Anpassen des Verbrennungsmotorparameters eins oder mehrere von Anpassen von einem oder mehreren von einem Verbrennungsmotorgebläse, einer Wasserpumpe, einem HLK-System, einer Verbrennungsmotorlast und einer Fahrzeughilfslast beinhaltet.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Diagnostizieren der Position der AGS Bestimmen, dass sich die AGS in einer Position befinden, die sich von der befohlenen unterscheidet, als Reaktion darauf beinhaltet, dass die Ausgabe des ersten Lichtsensors außerhalb eines Schwellenbereichs liegt.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend, als Reaktion auf einen Positionssensor der AGS, der angibt, dass sich die AGS in der befohlenen Position befinden, Angeben der Verschlechterung des Positionssensors.
  9. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Ausgabe des ersten Lichtsensors eine erste gemessene Lichtbedingung, die durch den Lichtsensor ausgegeben wird, wenn die AGS in eine offene Position befohlen werden, und eine zweite gemessene Lichtbedingung, die durch den Lichtsensor ausgegeben wird, wenn die AGS in eine geschlossene Position befohlen werden, beinhaltet und wobei die Ausgabe des ersten Lichtsensors außerhalb des Schwellenbereichs beinhaltet, dass die erste gemessene Lichtbedingung weniger als einen Schwellenwert von der zweiten gemessenen Lichtbedingung entfernt ist.
  10. System für ein Fahrzeug, umfassend: aktive Kühlergrillklappen (AGS), die bei einem vorderen Ende des Fahrzeugs positioniert sind; einen ersten Lichtsensor, der innerhalb des Fahrzeugs hinter den und in der Nähe der AGS positioniert ist; und eine Steuerung, einschließlich nichtflüchtiger Anweisungen, die in einem Speicher gespeichert sind, zum: während des Befehlens der AGS in eine offene und dann eine geschlossene Position, Überwachen einer Ausgabe des ersten Lichtsensors; Diagnostizieren einer Position der AGS als Reaktion auf die überwachte Ausgabe des ersten Lichtsensors relativ zu einem Schwellenwert; und Anpassen eines Verbrennungsmotorbetriebsparameters als Reaktion auf die diagnostiziere Position.
  11. System nach Anspruch 10, ferner umfassend einen zweiten Lichtsensor, der in der Nähe von einem oder mehreren eines Rückspiegels, eines Fahrzeugarmaturenbretts und eines Fahrzeugscheinwerfers angeordnet ist, und wobei der Schwellenwert eine oder mehrere von einer ersten Schwellendifferenz zwischen der Ausgabe des ersten Lichtsensors, während sich die AGS in der offenen Position befinden, und der Ausgabe des ersten Lichtsensors, während sich die AGS in der geschlossenen Position befinden, und einer zweiten Schwellendifferenz zwischen der Ausgabe des ersten Lichtsensors und des zweiten Lichtsensors, während sich die AGS in der offenen Position befinden, beinhaltet.
  12. System nach Anspruch 11, wobei die Anweisungen ferner Anweisungen zum Bestimmen, dass die AGS in einer geschlossenen Position festsitzen, als Reaktion darauf beinhalten, dass eine Differenz zwischen der Ausgabe des ersten Lichtsensors, während die AGS in die offene Position befohlen werden, und der Ausgabe des ersten Lichtsensors, während die AGS in die geschlossene Position befohlen werden, unter der ersten Schwellendifferenz liegt und eine Differenz zwischen der Ausgabe des ersten Lichtsensors und des zweiten Lichtsensors, während die AGS in die offene Position befohlen werden, über der zweiten Schwellendifferenz liegt.
  13. System nach Anspruch 11, wobei die Anweisungen ferner Anweisungen zum Bestimmen, dass die AGS in einer offenen Position festsitzen, als Reaktion darauf beinhalten, dass eine Differenz zwischen der Ausgabe des ersten Lichtsensors, während die AGS in die offene Position befohlen werden, und der Ausgabe des ersten Lichtsensors, während die AGS in die geschlossene Position befohlen werden, unter der ersten Schwellendifferenz liegt und eine Differenz zwischen der Ausgabe des ersten Lichtsensors und des zweiten Lichtsensors, während die AGS in die offene Position befohlen werden, unter der zweiten Schwellendifferenz liegt.
  14. System nach Anspruch 10, wobei Anpassen des Verbrennungsmotorbetriebsparameters eins oder mehrere von Erhöhen einer Verbrennungsmotorkühlkapazität durch Anschalten von einem oder mehreren von einem Verbrennungsmotorgebläse und einer Wasserpumpe und Verringern einer Verbrennungsmotorlast durch Verringern von einem oder mehreren von einer HLK-Systemlast und einer Fahrzeughilfslast beinhaltet.
  15. System nach Anspruch 10, ferner umfassend einen Positionssensor zum Angeben einer Position der AGS und wobei die Anweisungen ferner Anweisungen zum Angeben der Verschlechterung des Positionssensors als Reaktion auf Bestimmen, dass sich die AGS in einer Position befinden, die sich von der befohlenen Position unterschneidet, auf der Grundlage der überwachten Ausgabe des Lichtsensors und einer Ausgabe des Positionssensors, die angibt, dass sich die AGS in der befohlenen Position befinden, beinhalten.
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