SE1351238A1 - Arrangemang och förfarande för att diagnosticera ett kylsystem i ett fordon - Google Patents

Abstract

Sarnmandrag Foreliggande uppfinning avser ett arrangemang och ett forfarande for att diagnosticera ett kylsystem i ett fordon. Arrangemanget innefattar en styrenhet (13) som innefattar eller bar tillgang till en modell (M) som sianderar drift av kylsystemet med hjalp av ett flertal ingaende parametrar (p, qn) riled vilken modell (M) det är mojligt att bestamma ett idealt varde (pi) av atminstone en forsta parameter (p) som är relaterad till kylsystemets prestanda. Styrenheten (13) hr anpassad att upps.katta ett idealt varde (pi) av den torsta parametem (p) med hjalp av modellen (M), att erhalla information avseende ett arvarde (par) av den fOrsta parametem (p) och att bestanlma en avvikelse (A) mellan det ideala vardet (pi) och arvardet (par) av den forsta parametern (p). Styrenheten (13) har tillgang till information avseende en maximalt acceptabel avvikelse (Amax) for den forsta parametem (p) vid vi.lken service av kylsystemet la& utforas. Anangernanget innefattar en indikeringsanordning (17) som ar anpassad att pavisa att service av kylsystemet bor utforas om avvikelsen (A) hr stone an den maxirnalt acceptabla avvikelsen (Amax).

Description

58750SE kg/ Sokandc: Scania CV AB Arrangemang och forfarande for att diagnosticera ett kylsystem I ett fordon 10 UPPF1NNINGENS BAKGRUND OCH KANT) TEKNIK Foreliggande uppfinning avser ett anangernang och ett ftirfarande for att diagnosticera ett kylsystem i ett fordon enligt patentkravens loch 11 ingresser.

Kylsystem i fordon erhaller med tiden en reducerad prestanda pga. nedsmutsning, slitage, korrosion etc. Om, exempelvis, den varmeOverfOrande ytan i en kylare eller dess varmeoverfOrande fOrmaga reduceras pa grund av, exempelvis, nedsmutsning maste kylvatskepumpen tillhandahalla ett okat kylvatskeflode genom kylaren och kylflakten ett iikat luftflode genom kylaren far att kompensera for bortfallet av den varmeoverforande ytan. Kylflakten och kylvatskepumpen drivs direkt eller indirekt av forbranningsmotom vilket resulterar i att forbranningsmotoms bransleforbrukning Okar takt med att kylsystemets prestanda reduceras. En forsamrad prestanda has kylsystemet medfor aven att det har en otillracklig fOttuaga att kyla forbranningsmotorn da den är hart belastad. Kylsystemet kan aven ha till uppgift att kyla andra kornponenter och medier sasom laddluft, atercirkulerande avgaser och olja hos en hydrodynamisk retarder. En otillracklig kylning i dessa fall kan resultera I att forbranningsmotorn erhaller en reducerad effekt, okade utslapp av kvaveoxider avgasema och en reducerad bromskapacitet has retardem.

Ett kylsysterns prestanda reduceras snabbt om fordonet anvands i smutsiga miljoer. I sadana fall kan kylaren som i regel sitter vid fordonets frontyta mer eller mindre tappas igen av fOroreningar som fors mcd av den kylande luftstrommen som sugs genom kylaren. Has vissa typer av fordon som frekvent frainfors i mer eller mindre starkt fororenade miljoer rengOrs kylarna med tata mellanrum. Den takt i vilken en kylare smutsas ned kan skilja sig markant mellan olika fordon. Det kan konstateras att kylare has vissa fordon rengors alltfor sallan medan andra kylare rengiirs i onOdan. 2 SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med fOreliggande uppfinning at att tillhandahalla ett arrangemang som mojliggor service av ett kylsystem i ett fordon lunar( det erhallit en alltfor reducerad prestanda samtidigt som onodig service av kylsystemet kan undvikas.

Arrangemanget innefattar saledes en styrenhet som hat- tillgang till en model' som innefattar en forsta parameter och atminstone en driftsparameter. Den forsta parametern har ett varde som är relaterat till kylsystemets prestanda. En eller flora dnftsparametrar definierar det drifttillstand vid vilket de( farsta parametervardet bestams i modellen. Modellen kan aven innefatta parametrar som är relaterade till det specifika fordonet och dess komponenter. Enligt uppfinningen uppskattar styrenheten ett idealt varde av den forsta parametern med hj alp av modellen. Det ideala vardet avser parametems varde da kylsystemet är i nyskick och da det bar en optimal prestanda. Styrenheten erhaller under drift av kylsystemet information orn verkliga arvarden av naranda forsta parameter. Styrenheten bestammer den avvikelse som fOrekornrner mellan det ideala vardet och det verkliga vardet av den forsta parametem. Avvikelsen kan vara skillnaden, kvoten eller nagot annat samband mellan dessa varden vilket kan definieras som en avviketse. Avvikelsens storlek är relaterad till hut mycket kylsystemets prestanda reducerats i forhallande till da dot var nytt. Styrenheten har tillgang till information avseende en maximalt acceptabel avvikelse for den forsta parametern vid vilken service av kylsystemet bor utferas. An-angemanget innefattar en indikeringsanordning som dr anpassad att pavisa dã service av kylsystemet bOr utforas.

Styrenheten aktiverar indikeringsanordningen sa att den pavisar att service bor utforas vid tillfallen som ovan namnda avvikelse ir storre an den maximalt acceptabla avvikelsen. I detta fall erhalls alltid en indikation pa da det är dags att utfora service av kylsystemet. Dot är darmed mojligt att utfora service av kylsystemet innan dess prestanda reducerats till en alltfor lag niva. SA lange son( indikeringsanordningen jute pavisar att service bor utforas kan man forutsatta att det har en god prestanda. Darmed kan onodig service av kylsystem undvikas.

Enligt en utfOringsform av fOreliggande uppfinning är styrenheten anpassad att berakna dot ideala vardet av den fOrsta parametern med hjalp av namnda model Modellen är i detta fall en berakningsmodell. Modellen innefattar atminstone ett matematiska samband mellan de ingdende parametrarna. Dot matematiska sambandet 3 är utformat sa att det är mOjligt berakning av ett idealt varde av namnda forsta parameter med hjalp av information avseende varden pa &riga parametrar som kan vara driftsparametrar som definierar det drifttillstand vid vilken den ideala parametem beraknas och fordonsspecifika parametrar som är individuella fir fordonet.

Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning är styrenheten anpassad att berakna det ideala vardet av den forsta parametem med hjalp av en modell som simulerar drift av kylsystemet da det är i ett statiskt driftstillstand. Under drift av ett fordon uppkommer ternporart mer eller mindre statiska drifttillstand. Med ett statiskt drifttillstand avses att en eller flera driftpararnetrar som ingar i modellen bar vasentligen konstanta varden. Styrenheten kan berakna de aktuella driftspararnetrarnas derivata fOr att uppskatta om ett statiskt drifttillstand uppkommit. Da de aktuella driftparametrarnas derivata understiger ett bestamt varde gar styrenheten bedomning att ett statiskt drifttillstand uppkommit och det beraknar darmed ett idealt varde av den forsta parametem for detta drifttillstand. Styrenheten mottar samtidigt information avseende det verkliga vardet av namnda forsta parameter vid detta drifttillstand vaiTa styrenheten faststaller en eventuell avvikelse mellan namnda varden.

Enligt en annan utforingsform av foreliggande uppfinning är styrenheten anpassad att berakna det ideala vardet av den forsta parametern med hjalp av en model! som simulerar drift av kylsystemet i realtid. Derma modell kan forutom en forsta parameter, driftsparametrar och fordonsspecifika parametrar aven innehalla simulering av terrnostatens funktion, I data fall kan den forsta parametem beraknas under pa forhand bestamda dynamiska tillstand. I detta fall kan den firsta parametem utgoras av derivatan av, exempelvis, en temperatur eller annan storliet som andras under det dynamiska tillstandet. Altemativt kan den fOrsta parametem vara ett maximalt varde eller ett minirnalt varde av exempelvis en temperatur eller annan storhet som andras under det dynamiska tillstandet.

Enligt en ytterligare utforingsform av foreliggande uppfinning är styrenheten anpassad att berakna det ideala vardet av den forsta parametem med hjalp av namnda modell vasentligen kontinuerligt under drift av kylsystemet. I detta fall beraknas den forsta parametem vasentligen kontinuerligt fran det att cirkulationen av kylvatskan startar kylsystemet till den upphor. Derma modell innefattar fOrutorn en farsta parameter, driftparametrar och fordonsspecifika parametrar aven logik for styrning av kylflakt, kylvatskepump och termostat i fall derma är aktivt styrd. Det beraknade ideala vardet 4 av det forsta parametervardet jamfors kontinuerligt med mottagna verkliga arvarden av den fOrsta parametem.

Enligt en annan utforingsfatm av foreliggande uppfinning innefattar narnnda modell en databas med lagrad information avseende atminstone ett idealt varde av den fOrsta parametem och atminstone en driftsparameter vilka definierats dã kylsystemet var nyskick. I detta fall dr modellen statistisk. Den inhArntar under en period da fordonet Ar nyskick ett varde av namnda fOrsta parameter. Eftersom fordonet Ar i nyskick forutsatts att kylsystemet har en optimal prestanda och att det inhamtade vardet dart& kan betraktas som ett idealt varde. Vardet p det ideala forsta parametervardet och namnda driftsparameter kan lagras i en forsta databas i modellen. I data fall erfordras inte att modellen innefattar nhgra fordonsspecifika parametrar. Derma modell kan darfor utan anpassning inforas ph alla typer av fordon. Styrenheten kan i detta fall vara anpassad att mottaga information avseende arvarden av den fOrsta pararnetem och namnda driftparameter, och att uppskatta en avvikelse mellan arvardet och det lagrade ideala vardet av namnda fOrsta parameter da styrenheten mottar ett varde av namnda driftsparameter som motsvarar det lagrade vardet av driftsparametern. I regel erfordras tier an en driftpararneter Ma- att definiera ett drifitillstand.

Enligt en annan utforingsform av fdreliggande uppfinning utgiirs den fOrsta parametem av temperaturen eller derivatan av temperaturen hos en kylvatska som cirkulerar kylsystemet. Kylvatskan som cirkulerar i kylsystemet upp tar vanneenergi dh den kyler forbranningsmotorn och eventuella andra komponenter eller medier i kylsystemet. Kylvatskan avger den upptagna varmeenergin i en kylare som kan vara kyld av luft vid ett frontparti hos fordonet. Urn ett kylsystems forrnaga att avge varmeenergi respektive uppta vane energi sjunker erhhller det en reducerad prestanda. Kylvatskans temperatur i en lamplig position i kylsystemet kan utgora en fOrsta parameter som indikerar om kylsystemets varmebverfOrande Mt-maga sjunkit i nhgon del av kylsystemet. Kylvatskans temperaturderivata definierar den hastighet med vilken kylvatskans temperatur Andras vilket ocksh kan vara en lamplig fOrsta parameter.

Kylvatskans rnaximala temperatur eller minimala temperatur kan aven utgora lampliga fOrsta parametrar for att under vissa drifttillstand utrona orn kylsystemets prestanda har reducerats. Andra altemativa fOrsta parametrar kan vara temperatur och temperaturderivata hos komponenter och medier som kyls av kylvhtskan. Om, exernpelvis, kylsystemet kyler laddluft i en laddluftkylare sA kan laddluftens ternperatur eller temperaturderivata utgora en forsta parameter som kan anvandas for att utrana om kylsysternets prestanda.

Enligt en utforingsform av fOreliggande uppfinning är styrenheten anpassad att inhamta information fran en sensor som avkanner ett varde som aT relaterat till namnda forsta parameter. En sadan sensor är med fOrdel en temperatursensor som avkanner kylvdtskans temperatur i Idmpliga position i kylsystemet. Altemativt kan en temperatursensor avkanna temperaturen hos en komponent eller ett medium som kyls av kylsystemet. En styrenhet som vdsentligen kontinuerligt mottar information fran en temperatursensor kart med Wall) av denna infomiati on uppskatta temperaturderivatan och en maximal eller minimal temperatur under ett visst drifttillstand.

Enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning ãr ndrrinda indikeringsanordning anpassad att indikera att kylsystemet behover genomga service genom att visa derma information pa en display i ett forarutrymme i fordonet, skicka inform ationen till en verkstad eller lagra informationen i fordonet. Det firms saledes flera sat att indikera att ett kylsystem behover genornga service.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det foljande beskrivs, sasom exempel, foredragna utforingsformer av uppfinningen med hanvisning till bifogade ritningar, pa vilka: Fig. Ivisar ett kylsystem med ett arrangemang enligt fOreliggande uppfinningen oeh Fig. 2visar ett flodesschema som beskriver ett forfarande enligt fOreliggande uppfinning.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FOREDRAGNA UTFORINGSFORMER AV 30 UPPFINNINGEN Fig. I visar ett kylsystem for att kyla en forbranningsmotor I i ett schematiskt visat fordon 2. Kylvatskan cirkuleras i kylsystemet med hjdlp av en kylvatskepump 3 som är anordnad i en inloppsledning 4 till forbranningsmotorn 1. Efter att kylvdtskan passerat genom forbranningsmotorn 1 leds den till en utloppsledning 5. Utloppsledningen innefattar i detta fall en oljekylare 6 for kylning av olja has en hydrodynamisk retarder 6 och en laddluftkylare 7 for kylning av laddluft. Kylsystemet kyler i detta fall saledes inte enbart forbranningsmotom 1. Kylsystemet kan utnyttjas fOr kylning av ytterligare komponenter och medier sasom, exempelvis, atereirkulerande avgaser i en EGRkylare.

Kylsystemet innefattar en termostat 8 som avkanner kylvdtskans temperatur utloppsledningen 5 i en position nedstroms oljekylaren 6 och laddluftkylaren 7. Vid driftstillfallen dA tennostaten 8 avkanner att kylvatskan har en lagre temperatur an en regleringsternperatur leder den kylvatskan till en bypassledning 9. Bypassledningen leder tillbaka kylvatskan till inloppsledningen 4 och kylvatskepumpen 3 for fornyad eirkulation i kylsystemet utan att kylas. Vid driftstillfallen dá termostaten 8 avkanner att kylvdtskan hat en hogre temperatur an regleringstemperaturen leder den kylvdtskan till en kylare 10 som är anordnad vid ett frontparti hos fordonet 2. Kylvatskan kyls kylaren 10 av tuft som strommar genorn kylaren 10 med hjalp av en kylflakt 12 och fordonets fartvind. Efter att kylvatskan kylts i kylaren 10 leds den, via en returledning 11, tillbaka till inloppsledningen 4 och kylvaskepumpen 3 for fornyad cirkulation kylsystemet.

Kylsystemet är utrustat med ett arrangernang som diagnosticerar kylsystemets prestanda. Arrangemanget innefattar en styrenhet 13 sorn kan vara en dator eller liknande komponent som är forsedd med en mjukvara for att styra diagnosticeringen av kylsystemet. Mjukvaran definierar en model' M som simulerar drift av kylsystemet med hjalp av ett flertal ingdende pararnetrar p, qn. Atminstone en av namnda parametrar tag& en forsta parameter p som är relaterad till kylsystemets prestanda.

Ovriga parametrar (In utgOr driftspararnetrar som defmierar ett drifttillstAnd hos fordonet och fordonsspecifika parametrar. Styrenheten 13 mottar under drift information frail en sensor 14a som avkanner kylvdtskans temperatur efter att den kylt forbranningsmotom 1 och en sensor 141) som avkanner kylvdtskans temperatur efter att den passerat genom kylaren 10. Kylvatskans temperatur kan utgora en sadan forsta parameter p. I detta fall mottar styrenheten 13 aven information fran en sensor 15 som avkanner laddluftens temperatur i anslutning till laddluftkylaren 7. Derma parameter är aven relaterad till kylsystemets prestanda och kan alternativt eller i kombination utgOra en sadan forsta parameter p. ModeIlen M kan innefatta samband mellan parametrama p, qn som defmierar vauneutbytet i kylsystemet. 7 Kylvatskan i kylsystemet erhaller, i detta fall, tillfersel av varineenergi och uppvarmning da den le& genom forbranningsmotom 1 och laddluftkylaren 7. Den erhaller aven tillfdrsel av varmeenergi i retarderkylaren 6 vid tillfallen som retardem är aktiverad. Kylvdtskan kyls i kylaren 10 dar den avger varmeenergi till luften som strommar genom kylaren. Modeliens driftsrelaterade parametrar qn kan vara relaterade till varmeoverforingen som den cirkulerande kylvatskan i kylsystemet erhalter forbranningsmotom 1, oljekylaren 6, laddluftkylaren och kylaren 10. De driftsrelaterade parametrama qnkan awn vara relaterade till driften av forbranningsmotom 1, kylvatskepumpen 3 och kylarflakten 12.

Styrenheten 13 mottar under drift information avseende de driftsrelaterade parametrarna q fran en schematiskt visad enhet 16. Med hjalp av modellen M kan styrenheten 13 uppskatta ett varde pa den fOrsta parametem p och darmed avgora när kylsystemets prestanda sjunkit till en niva da. det är dags att tillhandahalla service av kylsystemet. Nar sa är fallet pavisas detta genom en indikeringsanordning l 7.

Indikeringsanordningen 17 kan indikera att kylsystemet behover genomga service pa flera olika satt. Det kan ske genom att derma information visas pa en display i en forarhytt i fordonet 2. Altemativt kan indikeringsanordningen 17 sanda en signal till en verkstad da service av kylaren behover utforas. Dam-led är verkstaden uppmarksammad pa att derma service ska utforas sa snarl fordonet anlander till verkstaden. Enligt ett ytterligare altemativ sa kan information om servicebehovet av kylaren lagras i fordonet pa lampligt satt. Darmed kan detta servieebehov uppmarksammas och atgardas vid nasta tillfálle som fordonet är inne pa en verkstad for flagon annan typ av service, reparation eller liknande.

Fig. 2 visar ett flodesschema som beskriver arrangemangets funktion och grundlaggande steg hos ett forfarande for att diagnosticera ett kylsystems prestanda ett fordon. Styrenheten 13 bar, vid steget a, forsetts med en model M som simulerar driften av kylsystemeten. Driften simul.eras med hjalp av ett flertal ingaende parametrar p, qn dar atminstone en forsta av namnda parametrar p är relaterad till kylsystemets prestanda under drift och dar parametrar utgor driftsparametrar qn som definierar det drifttillstand vid vilket ett varde av den forsta parametern p bestams. Modellen kan alien innefatta fordonsspecifika parametrar som definierar det enskilda fordonets egenskaper. Styrenheten 13 har, vid steget b, tillgang till information SOTT1 definierar en rnaxirnalt acceptabel avvikelse Amax far namnda forsta parameter p vid vilken kylsystemets prestanda har sjunkit till en niva da service av kylsystemet bor. 8 utforas. Styrenheten 13 uppskattar, vid steget c, ett idealt varde p, av namnda fOrsta parameter p med hjalp av model len M. Det ideala vardet pi av namnda forsta parameter p är det varde som parametern p bar cla kylsystemet fungerar pa ett optirnalt satt. Ett kylsystem fungerar pa ett optimalt sat i nyskick. Under drift utsatts kylsystemets ingaende komponenter for slitage och nedsmutsning vilket leder till att kylsystemets prestanda successivt avtar. Genom service av kylsystemet som kan innebara rengoring av kylaren 10 och/eller utbyte av en mindre väl fungerande komponenter kan kylsystemet her erhalla en vasentligen optimal prestanda.

D?t fordonet inte langre ar i nyskick mottar styrenheten 13 under drift, vid steget d, information av ett arvarde par av namnda forsta parameter p, Styrenheten 13 mottar har information fran sensorerna 14a, 14b, 15 avseende kylvdtskans temperatur °eh/eller laddluftens temperatur. Arvardet par av den forsta parametem p är det verkliga vardet av den forsta parametern p i kylsystemet. Eftersom awardet p är relaterat till kylsystemets prestanda kommer det suceessivt att avvika alltmer frail det ideala vardet pi av den forsta parametern i takt med att kylsystemet slits och smutsas net-, korroderar, slits etc. Styrenheten 13 uppskattar, vid steget e, en avvikelse A mellan arvardet par av namnda fOrsta parameter p och det ideala vardet pi. Avvikelsen A kan utgora en skillnad mellan arvardet par och det ideala vardet pi av den forsta parametern, kvoten mellan arvardet par och det ideala vardet pi eller definieras pa nagot annat lampligt sail.

Styrenheten 13 bedomer, vid steget f, om avvikelsen A är stone an den maximalt aceeptabla avvikelsen Amax. Om styrenheten 13 uppskattar att avvikelsen är mindre an den maximalt aceeptabel avvikelsen Amax konstaterar styrenheten 13 att kylsystemet har en tillrackligt hog prestanda och att service av kylsystemet inte är befogat.

Processen borjar armed om vid steget c, dar styrenheten 13 mottar ett nytt ett arvarde Par av namnda forsta parameter p. Om styrenheten 13 uppskattar att avvikelsen är stone an den tnaxirnalt aeceptabel avvikelsen Amax konstaterar styrenheten 13 att kylsystemets prestanda sjunkit till en niva sá att det behover genomga service.

Styrenheten 13 aktiverar, vid steget g, indikeringsanordningen 17 som pa lampligt satt pavisar att service av kylsystemet bör utforas.

Ett fersta mer detaljerat utfaringsexempel Modellen M kan vara utformad pa olika satt. Enligt ett forsta utforingsexempel fOrses styrenheten 13, vid steget a, med en berakningsmodell M som simulerar kylsystemet 9 ett statiskt driftstillstand med hjalp av atminstone en forsta parameter p ach ett antal driftsparametrar q.. Med ett statiskt driftstillstand avses att kylvatskans temperatur kylsystemet ach/eller laddluftens temperatur, som kan definieras som forsta parametrar p, liar ett varde som stabiliserats pa en vasentligen konstant niva liksom ingaende driftsparametrar qn i modellen M vilka kart avse tillfard motoreffekt, motorvarvtal, flakthastighet, retardereffekt, fordonshastighet. Modellen M innehaller aven fordansspecifika parametrar som är relaterad till det fordonets inghende komponenter sasom typ av forbranningsmotor 1, kylare 10, kylflakt 12, kylvatskepurrip 3, oljekylare 6 etc.

Styrenheten 13 mottar vasentligen kontinuerligt information flan sensorema 14a, 14b, 15 avseende kylvatskan temperatur och laddluftens temperatur som kart avse farsta parametervarden p och information frail enheten 16 avseende ovriga ineende driftsparametrar qn. Styrenheten 13 beraknar vasentligen kontinuerligt derivatan for atminstane ett flertal av namnda parametrar p, qn. DA derivatan for namnda parametrar p, qn understiger ett ph forhand bestamt varde bedams att de liar ett vasentligen konstant varde och att eft statiskt drifttillstand hat. uppnatts. DA det sker beraknar styrenheten 13, vid steget c med hjalp av madellen M och mottagna arvarden av driftsparametrama ett idealt pi av namnda fiirsta parameter p. Den beraknar shledes den temperatur som kylvatskan oeh/eller laddluften skulle ha vid det radande driftsforhallandet am kylsystemet var i nyskick. Ett ytterligare villkor for att styrenheten 13 ska utfora denna bereikning är att kylvatsketemperaturen är hogre an regleringstemperaturen dvs. termostaten är oppen sh att kylarvatska cirkulerar genom kylaren 10.

Styrenheten 13 mottar, vid steget d, information fran sensorema 14a, 14b, 15 avseende kylvatskans verkliga temperatur och/eller laddluflens verkliga temperatur dvs. p av namnda forsta parameter p. Styrenheten 13 uppskattar, vid steget e, avvikelsen A mellan det beraknade vardet pi av namnda fOrsta parameter p och det uppmatta arvardet pd., av namnda forsta parameter p. Om avvikelsen overstiger den ph forhand bestamda maximala avvikelsen Amax aktiverar styrenheten 13 b indikeringsorganet 17 som, vid steget g, indikerar att kylsystemet behOver genortigh service. I annat fall fortsatter processen, vid steget c, och berakning av ett nytt av ett nytt idealt varde pi av namnda forsta parameter p sa fort ett nytt statiskt drifttillstand enligt ovan upptrader.

Ett anclra utfOringsexempel Enligt ett andra utfOringsexempel forses styrenheten 13, vid steget a, med en berakningsmodell M som simulerar kylsystemet i realtid med hjalp av atminstone en forsta parameter p och atminstone en driftsparameter qn. Modelien M innehaller aven information om prestanda och driftsegenskaper hos fordonsspecifika komponenter. Modellen innefattar aven simulering av termostatens 8 temperaturregleringsfirnktion. Terinostaten 8 kan vara en passiv kornponent som oppnar och leder kylvatska till kylaren 10 vid en konstant regleringstemperatur. Temiostaten 8 kan altemativt vara aktivt styrd sâ att den leder kylvatska till kylaren 10 vid olika regleringstemperaturcr under varierande drifttillstand. 13erakningsmode1len är i detta fall anpassad att berakna kleala forsta pararnetervarden under lampliga dynamiska drifttillstand. I detta fall beraknar styrenheten 13 med fordel vardet av en forsta parameter p i form av derivatan av kylvatskanstemperatur eller derivatan av laddluftens temperatur. Den forsta parametem p avser i detta fall den hastighet med vilken kylvatskans respektive laddluftens temperatur andras.

Styrenheten 13 mottar vasentligen kontinuerligt information fran sensorerna 14a, 14b, 15 avseende kylvatskans och/eller laddluftens temperatur. Vid drifttillfallen &á en retarder aktiveras eller da forbranningsmotom erhaller en plotsligt forhajd belastning stiger kylvatskans ternperatur i kylsystemet. Vid drifttilltallen da en forare dapper gaspedalen utan att bromsa efter en hard belastningsperiod farbranningsmotom sjunker kylvatskans temperatur i kylsystemet. Vid ett val fungerande kylsystem sjanker kylvatsketernperaturen snabbare an hos ett mindre vat fungerande kylsystem. Da ett driftstillstand uppkommer, vid vilken kylvatskan eller laddluften erhaller en snabb temperaturandring, beraknar styrenheten 13, vid steget c, ett idealt varde pi av den fOrsta parametem som i detta fall är temperaturderivatan hos kylvatskan. Styrenheten 13 mottar vasentligen samtidigt information fran narnnda sensorer 14a, 14b, 15 avseende kylvdtskans temperatur och laddluftens temperatur och beraknar motsvarande arvarden par fOr den forsta pararnetem p.

Styrenheten 13 uppskattar, vid steget c, avvikelsen A mellan det beraknade ideala vardet p av namnda forsta parameter p och det uppmatta arvardet p av namnda fOrsta parameter p. Om avvikelsen Overstiger den pa forhand bestarnda maximalt acceptabla avvikelsen Amax aktiverar styrenheten 13 indikeringsorganet 17 som, vid steget g, indikerar att kylsystemet behover genomgd service. 1 annat fall startar processen, vid 11 steget c, med berakning av ett nytt idealt varde pi av namnda forsta parameter p sa fort ett nytt drifttillstand enligt ovan upptrader.

Ett tredjeutforingsexernpel Enligt ett tredje utforingsexempel farses styrenheten 13, vid steget a, riled en berakningsmodell M som innefattar en forsta parameter p och dtminstone en men med fordel ett antal driftsparametrar qn. Aven hdr forses modellen med information avseende prestanda och driftsegenskaper hos det specifika fordonets 2 ingdende komponenter. Styrenheten forses, vid steget b, med information avseende en maximalt acceptabel avvikelse Am av den forsta parameter p frdn ett idealt farsta parametervarde pi som erhalls dd. kylsystemet är nytt och uppvisar en optimal prestanda. Styrenheten 13 motar aven i detta fall information fran enheten 16 avseende de driftparametrar qn som ingar i modellen M. Modellen innefattar aven information om den logik som svarar for styrningen av kylflakten 12, kylvatskepumpen 3, och fOrekommande fall termostaten 8. I detta fall beraknar styrenheten 13 kontinuerligt under drift, med hjalp av modellen M, ett idealt varde pi av den forsta parametem p frail det att kylsystemet startar vilket sker vid steget c. Det beraktiade ideala vardet pi av det forsta parametervardet p, som kan vara kylvdtskans temperatur °eh/eller laddluftens temperatur, jamfars vasentligen kontinuerligt med mottagna temperaturvarden frdn sensorerna 14a, 14b, 15. Styrenheten 13 uppskattar avvikelsen A mellan det ideala vardet pi och arvardet par av den forsta parameteim p vilket sker vid steget e. Avvikelsens A starlek indikerar hur myeket kylsystemets prestanda har forsamrats i forhallande till da det hade en optimal prestanda. Urn avvikelsen overstiger den pd forhand bestamda maximalt acceptabla avvikelsen Amax aktivcrar styrenheten 13 indikeringsorganet 17 som, vid steget g, indikerar att kylsystemet behover genomgd. service. I annat fall fortsatter pro cessen yid steget c.

Ndr ett kylsystems prestanda reduceras indste kylflakten 12 och kylvdtskepumpen 3 arbeta hardare for att kylsystemet ska kunna uppratthalla en erforderlig kylning. Nar kylsystemets prestanda sjunker resulterar det i en okad bransleforbrukning hos forbranningsmotorn 1 som driver kylflakten 12 och kylvdtskepumpen 3. Styrenheten kan som ett komplement till att enbart indikera dà det är dags att utfera service av kylsystemet indikera den ailing i branslefOrbrukning som erhalls pga. den prestandasdnkning som kylsystemet erhállit. Metoden M kan ytterligare modifieras sh att den mottar information fran en GPS enhet som upplyser am den framforvarande 12 fardvagen. Med hjalp av denna information och information avseende det specifika fordonets egenskaper kan inkopplingsgraden av kylflakt 12 och kylvatskepump 3 uppskattas och framtida arvarden pqi- och ideala varden pi av den forsta parametem p.

Ett fjarde utfOringsexempel Enligt ett fjarde utforingsexemplet frirses styrenheten 13, vid steget a, med en rnodell M av statistiskt slag. Vid steget b, frirses styrenheten 13 med information avseende en maximal acceptabel avvikelse av ett forsta parametervarde p fran ett idealt parametervarde pi. Da kylsystemet är i nyskick skapar styrenheten 13, vid steget c, en forsta ideal databas i den statistiska modellen M. Den ideala databasen innefattar lagrad information avseende ideala pi forsta parametervarden p och driftsparametrar q„ som mottas fran enheten 16 vid lampliga drifttillstand. Foretradesvis skapas en ideal databas med information om ideala frirsta parametervarden pi och driftsparametervarden cin under ett flertal lampliga drifttillstand. Denna databas med ideala parametervarden pi skapas under ett relativt kort period da fordonet är i nyskick och kylsystemet garanterat har en optimal prestanda.

Temperaturderivatan for kylvdtskan i kylsystemet kan, exempelvis, definiera den fOrsta parametern p. Temperaturderivatan fOr kylvatskan vid fullt rippen termostat kan definieras som en funktion av tillforseln av vartneeffekt och bortforsel av varmeeffekt kylsystemet. Varmeeffekt tillfOrs till kylsystemet via fOrbranningsmotom I, laddluftkylaren 7 och oljekylaren 6 dá den är aktiverad. Varmeeffekt bortfrirs fran kylsystemet i kylaren 10. Den bortforda vamieeffektens storlek beror frarnst av den omgivande luftens temperatur och luftflride genam kylaren 10. Luftflridet genom kylaren 10 beror i sin tur pa faktorer sasorn fordonets 2 hastighet, kylflaktens 12 varvtal och fordonsspecifika egenskaper sasom typ av hytt. Den termiska trrigheten har dven en viss betydelse. Lampliga drifttillstand är i dctta fall da temperaturderivatan har ett stort positivt eller negativt varde. Forutom temperaturderivatan sa kan avert den maximala temperaturderivatan definieras som ett idealt forsta parametervarde. Ett stort positivt varde av temperaturderivatan erhalls under ett driftstillstand dä fordonet bromsas med hjalp av retardem. I detta fall tillfrirs en stor mangd varmeeffekt till kylvatskan vilket leder till att kylvatskan temperatur stiger. I ett nytt kylsystem med en optimal prestanda erhal is en effektivare kylning an i ett kylsystem som har en lagre prestanda. Temperaturderivatan och ett maximalt varde av temperaturderivatan blir datmed storre hos kylsystemet med den lagre prestandan an hos kylsystemet med den 13 hogre prestandan. Temperaturderivatan och den maximala temperaturderivatan fOr kylvatskans temperatur är shledes en god indikation p. kylsystemets prestanda.

Temperaturderivatans varde eller den maximala temperaturderivatan kan lagras i den I-61-sta databasen som funktion av driftsparametrar qn, som, exempelvis, kan utgoras av kyleffekten i kylaren 10 och forbranningsrnotorns I varvtal. Lampliga drifttillstand erhalls aven da. temperaturderivatan liar eft stort negativt varde. Ett stort negativt varde av temperaturderivata erhalls dá fordonet rullar framht med en relativt hog hastighet utan att gaspedalen eller retandern är aktiverad. 1 detta fall tillfors kylvatskan i 10kylsystemet en betydligt storre kylning i kylaren 10 an den uppvaitiming som den erhaller i forbranningsrnotom 1 och laddluftky1aren 7. I ett kylsystem med en optimal prestanda erhalls en snabbare nedkylning av kylvatskan i detta fall och darmed en temperaturderivata med ett stone negativt varde an i ett kylsystem med en lagre prestanda. En maximalt negativ temperaturderivata eller en minimal kylvatsketemperatur under detta driftstillstand kan alternativt registreras som fOrsta parametrar p.

Under den fortsafta driften av fordonet samlar styrenheten 13, dh. ovan angivna drifttillstand uppkommer in varden avseende den fOrsta parametern p och relaterade driftsparametrar q fran enheten 16. Under en sadan period skapar styrenheten 13 i den statistiska modellen M en andra databas med arvarden av den forsta parametern p och relaterade driftsparametervarden qn. Vid steget e, jamfor styrenheten 13 arvarden av den fOrsta parametern p i den andra databasen med ideala parametervardena i den fOrsta databasen vid motsvarande driftsparametrar qn. Styrenheten 13 uppskattar en avvikelse A mein arvardet hos den fOrsta parametern p och clet ideala vardet pi hos den fOrsta parametem p. Om avvikelsen A overstiger den pa forhand bestanada maximalt aceeptabla avvikelsen Amax aktiverar styrenheten 13 indikeringsorganet 17 som, vid steget g, indikerar att kylsysternet behover genomgh service. II annat fall fortsatter processen vid steget d. I detta fall kan steget c hoppas Over dã ideala varden pi av den forsta parametem p redan firms lagrade i Modellen M.

I detta fall behOvs inga sarskilda berakningar utforas som tar hansyn till det specifika fordonets och dess inghende komponenter dã ideala varden pi av parametervardet p och relaterade driftsparametrar qn mottas och lagras i en forsta da.tabas d fordonet är i nyskiek. Ett sadant arrangemang fOr att diagnosticera ett kylsystem i ett fordon kan 14 infOras pa alla typer av fordon utan att det behover anpassas till specifik fordonstyp och ingaende komponenter.

Uppfinningen är pa intet satt begransad till den utforingsform som beskrivs pa ritningen utan kan varieras fritt inom patentkravens ramar. Kylsystemet kan ha en vasentligen godtycklig utformning och kyla ett godtyckligt antal komponenter eller medier. De olika modellema kan aven kombineras med varandra pa ctt lampligt satt.

Claims (20)

Patentkrav

1. Arrangemang for att diagnosticera ett kylsystem i ett fordon, varvid arrangetnanget innefattar en styrenhet (13) som innefattar eller har tillgang till en modell (M) som simulerar drift av kylsystemet med hjalp av ett flertal ingaende parametrar (p,med vilken modell (M) det är mojligt att bestamma ett idealt varde (pi) av atminstone en forsta parameter (p) som är relaterad till kylsysternets prestanda, varvid styrenheten (13) är anpassad att uppskatta ett idealt vdrde (pi) av den forsta parametern (p) med hjalp av modellen (M), att erhalla information avseende ett arvarde (par) av den fOrsta parametern (p) och att bestamma en avvikelse (A) mellan det ideala vardet (pi) och arvardet (par) av den fOrsta parametern (p), kannetecknat av alt styrenheten (13) hat tillgang till information avseencle eu maximalt acceptabel avvikelse (Amax) for den forsta parametern (p) vid vilken service av kylsystemet bor utforas och att an-angemanget innefattar en indikeringsanordning (17) som är anpassad att pavisa att service av kylsystemet bor utfaras om avvikelsen (A) är ston-e an den maximalt acceptabla avvikelsen (Amax).

2. Arrangemang enligt krav 1, kanneteeknat av at styrenheten (13) är anpassad att berd.kna det ideala vardet (pi) av den fOrsta parametern (p) med hjalp av naninda modell (M),

3. Arrangcmang enligt krav 2, kannetecknat av att styrenheten är anpassad att berakna det ideala vardet (pi) av den fOrsta parametem (p) med hjalp av en modell (M) som simulerar drift av kylsystemet dâ det är i ett statiskt driftstillstand.

4. Arrangemang enligt krav 2, kannetecknat av att styrenheten är anpassad att berakna det ideala vardet (pi) av den forsta parametern (p) med hjalp av en model! (M) som simulerar drift av kylsystemet i realtid.

5. Arrangemang enligt krav 2, kanneteeknat av att styrenheten àr anpassad att berakna det ideala vardet (pi) av den fOrsta parametern (p) med hjalp av ndmnda modell (M) vasentligen kontinuerligt under drift av kylsystemet.

6. Arrangemang enligt krav 1, kannetecknat av stegen att inhamta ett idealt varde (pi) av namnda fOrsta parameter (p) och ett varde av atrninstone en driftparameter (q,i) dd. 16 kylsystemet ãr i nyskick och att lagra denna information i en databas som innefattas narrinda modell.

7. Arrangemang enligt krav 6, karmetecknat av att styrenheten (13) är anpassad att mottaga information avseende drvdrden av den forsta parametem och narnnda driftparameter (qn) som ingar i modellen (M) och att uppskatta en avvikelse (A) mellan ett arvarde (pa) och det lagrade t ideala vdrdet (pi) av namnda forsta parameter (p) dä styrenheten (13) mottar ett varde av namnda driftsparameter (cp.) som rnotsvarar det lagrade vardet av driftsparametem (qn).

8. Arrangemang enligt nagot av foregdende krav, kannetecknat av att den farsta parameter (p) utgors av temperaturen eller derivatan av temperaturen hos en kylvdtska som cirku.lerar i kylsystemet.

9. Arrangemang enligt nagot av fOregdende krav, kannetecknat av att styrenheten (13) dr anpassad att inhamta information fran en sensor (14a, 14.13, 15) som avkanner ett varde som är relaterat till namnda forsta parameter (par).

10. Arrangemang enligt ndgot av foregaende krav, kanneteeknat av att narnnda indikeringsanordning (17) är anpassad att indikera att kylsystemet behover genomga service genom att visa derma information pa en display i ett fOrarutryrnme i fordonet, skicka informationen till en verkstad eller lagra inforrnationen i fordonet.

11. Forfarande fOr att diagnostieera ett kylsystem i ett fordon, varvid fOrfarandet innefattar stegen att 1. anvanda en model! (M) som simulerwc drift av kylsystemet med hjalp av ett flertal ingdende parametrar (p, qn) dar dtminstone en fOrsta av namnda pararnetrar (p) är relaterad till kylsystemets prestanda under drift, 2. erhalla information ona en maximalt acceptabel avvikelse (Amax) for namnda fOrsta parameter (p) vid vilken kylsystemets prestanda har sjunkit till en niva som erfordrar service av kylsystemct, 3. uppskatta ett idealt varde (pi) av namnda forsta parameter (p) med hjalp av aktuella varden av ovriga ingdende parametrar (qn) i modellen (M), 4. mottaga information avseende ett drvd.rde (pgx) av narrmda forsta parameter (p), 17 5. bestamma en avvikelse (A) tnellan arvardet (par) och det ideala vardet (pi) av namnda forsta parameter (p), 6. beclorna orn avvikelsen (A) at stone an den maximalt acceptabel avvikelsen (Amax) och g) pavisa att service av kylsystemet bor utfaras am avvikelsen (A) ar stone an den maximalt acceptabel avvikelsen (Amax).

12. I 2. Forfarande enligt krav 11, kannetecknat av att steget att uppskatta det ideala vardet (pi) av den forsta parametern (p) genom att berakna det med hjalp av namnda model] (M).

13. Forfarande enligt krav 12, kanneteeknat av steget att berakna det ideala vardet (pi) av den forsta parametern (p) med hjalp av en modell (M) som simulerar drift av kylsystemet da det är I ett statiskt driftstilIstand.

14. Forfarande enligt krav 12, kannetecknat av steget att berakna det ideala vardet (pi) av den farsta parametern (p) med hjalp av en model! (M) som simulerar drift av kylsystemet i tealtid.

15. , Forfarande enligt krav 12, kannetecknat av steget att berakna det ideala vardet (p) av den farsta parametern (p) med hjalp av namnda model] (M) vasentligen kontinaerligt under drift av kylsystemet.

16. Forfarande enligt krav 11, kanneteeknat av stegen att inhamta ett idealt varde (pi) av namnda farsta parameter (p) och ett varde av atminstone en driftparameter (q„) cla kylsystemet är i nyskick och att lagra derma information i en databas.

17. Forfarande enligt krav 16, kanneteeknat av steget att mottaga information avseende arvarden av den forsta parametern och driftparametern (q„) under en efterfoljande drift av kylsystemet och att uppskatta en avvikelse (A) mellan ett arvarde (par) och det lagrade ideala vardet (pi) av den fcirsta parametern (p) cla driftparametrarna (ci„) bar rnotsvarande varden.

18. Forfarande enligt nagot av foregaende krav 11-17, kannetecknat av steget att utnyttja en forsta parameter (p) som utgors av ternperaturen eller derivatan av temperatur hos en kylvatska som cirkulerar i kylsystemet. 18

19. Forfarande enligt nagot av foregaende krav 11-18, kannetecknat av steget att inhamta information frail en sensor (14a, 14b, 15) som avkanner det verkliga vardet av den forsta parametem (par).

20. Forfarande enligt nagot av foregaende krav 11-19, kanneteclmat av steget att indikera att kylsystemet behover genornga service genom all visa derma information pa en display i ett forarutrymme i fordonet, skicka infomationen till en verkstad eller lagra informationen i fordonet. 8 9 17 16 14a 13 000000\ uuuuu J 12 2/2 :y__,-- g Service