診斷裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及一種診斷裝置，特別設及設置于發(fā)動機的吸排氣系統(tǒng)的冷卻器的診斷 裝置。
【背景技術】
[0002] 作為設置于發(fā)動機的吸氣系統(tǒng)的冷卻器，例如已知對向發(fā)動機導入的吸氣進行冷 卻的中間冷卻器。此外，作為設置于發(fā)動機的排氣系統(tǒng)的冷卻器，還已知設置于使排氣的 一部分向吸氣系統(tǒng)回流的排氣回流裝置巧xhaustGasRecirculationSystem:W下，稱為 EGR裝置）的EGR冷卻器等。
[0003] 當運些冷卻器的冷卻效率顯著降低時，有可能對發(fā)動機性能產生影響。因此，提出 有如下技術：在冷卻器下游側配置溫度傳感器，并且基于流體的狀態(tài)量等來計算冷卻器上 游側的流體溫度，將運些傳感器值與計算值進行比較而對冷卻器的冷卻效率進行診斷（例 如，參照專利文獻1、2)。
[0004] 現(xiàn)有技術文獻 陽00引專利文獻
[0006] 專利文獻1 :日本特開2013 - 108416號公報
[0007] 專利文獻2 :日本特開2013 - 108414號公報

【發(fā)明內容】

[000引發(fā)明要解決的課題
[0009] 然而，在對冷卻器上游側的流體溫度進行計算，而與冷卻器下游側的傳感器值進 行比較的診斷方法中，由于是對沒有傳感器的響應延遲的計算值與產生響應延遲的實際傳 感器值進行比較，因此有可能不能夠進行正確的診斷。此外，在為了使比較容易進行，而在 冷卻器的上游側W及下游側分別設置溫度傳感器的構成中，存在由于傳感器數(shù)的增加而導 致裝置整體的成本上升的課題。
[0010] 本發(fā)明的目的在于提供一種診斷裝置，不在冷卻器上游側設置溫度傳感器，就能 夠有效地實施冷卻器的診斷。
[0011] 用于解決課題的手段
[0012] 本發(fā)明的診斷裝置，是對在發(fā)動機的吸排氣系統(tǒng)中流動的流體進行冷卻的冷卻器 的診斷裝置，具備：下游側溫度傳感器，對比上述冷卻器靠下游側的流體溫度進行檢測；流 體溫度計算單元，至少基于流體的狀態(tài)量，對比上述冷卻器靠上游側的流體溫度進行計算； 傳感器輸出值計算單元，假設對比上述冷卻器靠上游側的流體溫度進行檢測的上游側溫度 傳感器，使傳感器的響應延遲反映于由上述流體溫度計算單元計算出的流體溫度，對該上 游側溫度傳感器的推斷傳感器輸出值進行計算；W及冷卻器診斷單元，基于從上述下游側 溫度傳感器輸入的實際傳感器輸入值和由上述傳感器輸出值計算單元計算出的推斷傳感 器輸出值，對上述冷卻器的冷卻效率進行診斷。
[0013] 發(fā)明的效果
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的診斷裝置，不在冷卻器上游側設置溫度傳感器，就能夠有效地實施 冷卻器的診斷。
【附圖說明】
[0015] 圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的診斷裝置的示意性整體構成圖。
[0016] 圖2是表示本發(fā)明的第一實施方式的診斷裝置的控制內容的流程圖。
[0017] 圖3是表示本發(fā)明的第二實施方式的診斷裝置的示意性整體構成圖。
[001引圖4是表示本發(fā)明的第二實施方式的診斷裝置的控制內容的流程圖。
【具體實施方式】
[0019] W下，根據(jù)附圖對本發(fā)明的診斷裝置的各實施方式進行說明。對于相同的部件賦 予相同的符號，運些部件的名稱W及功能也相同。由此，不重復進行對于運些部件的詳細說 明。
[0020] [第一實施方式]
[0021] 如圖1所示那樣，在柴油發(fā)動機（W下，簡稱為發(fā)動機）10上設置有吸氣歧管IOA W及排氣歧管10B。在吸氣歧管IOA上連接有導入新氣的吸氣通路（吸氣管）11，在排氣歧 管IOB上連接有將排氣向大氣排放的排氣通路（排氣管）12。
[0022] 在排氣通路12上，從排氣上游側起依次設置有增壓器14的滿輪14B、未圖示的排 氣后處理裝置等。在吸氣通路11上，從吸氣上游側起依次設置有空氣濾清器15、吸氣流量 傳感器33、吸氣溫度傳感器32、增壓器14的壓縮機14A、中間冷卻器16、冷卻器出口吸氣溫 度傳感器34、節(jié)流閥17、吸氣氧濃度傳感器35、W及增壓壓力傳感器36。由運些各種傳感 器32~36檢測的傳感器值，向電連接的電子控制單元（W下，稱為ECU) 40輸出。此外，冷 卻器出口吸氣溫度傳感器34為本發(fā)明的下游側溫度傳感器的一個例子。
[0023] 發(fā)動機旋轉傳感器29對未圖示的曲軸的轉速進行檢測。油口開度傳感器30對與 未圖示的油口踏板的踏入量相對應的油口開度進行檢測。大氣壓傳感器31搭載于未圖示 的車輛，對大氣壓進行檢測。由運些傳感器29~31檢測的傳感器值，向電連接的ECU40輸 出。
[0024] ECU40進行發(fā)動機10的燃料噴射等各種控制，具備公知的CPU、ROM、RAM、輸入接 口、輸出接口等而構成。此外，ECU40具有吸氣溫度計算部42、傳感器輸出值計算部44W及 中間冷卻器診斷部45作為一部分的功能要素。運些各功能要素作為包含于一體的硬件即 ECU40的要素來進行說明，但也能夠將運些要素的某一部分設置為獨立的硬件。
[00巧]吸氣溫度計算部42為本發(fā)明的流體溫度計算單元的一個例子，基于吸氣的狀態(tài) 量等，對比中間冷卻器16靠上游側、即壓縮機14A與中間冷卻器16之間的吸氣溫度（W下， 稱為冷卻器入口吸氣溫度）Tz進行計算。更詳細地說，在ECU40存儲有W下的數(shù)式（1)，在 該數(shù)式（1)中，冷卻器入口吸氣溫度：Tz,壓縮機入口吸氣溫度：Ti，壓縮機入口吸氣壓：Pi, 壓縮機出口吸氣壓：P2,吸氣之比熱比：k。
[0026][數(shù)U
[002引吸氣溫度計算部42向該數(shù)式（I)中分別代入由吸氣溫度傳感器32檢測的壓縮機 入口吸氣溫度Ti、由大氣壓傳感器31檢測的壓縮機入口吸氣壓Pi、W及由增壓壓力傳感器 36檢測的壓縮機出口吸氣壓P2,由此實時地計算冷卻器入口吸氣溫度T2。
[0029]此外，對冷卻器入口吸氣溫度Tz進行計算的數(shù)式不限定于數(shù)式（1)，例如，也可W 基于W下的數(shù)式（2)來計算，在該數(shù)式（2)中，冷卻器入口吸氣溫度：Tz,壓縮機入口吸氣溫 度：Tl,壓縮機入口吸氣壓：Pi,壓縮機出口吸氣壓：P2,比熱比：k，壓縮機效率：n。?。
[0030] [數(shù)引
[0032] 在數(shù)式（2)中，壓縮機入口吸氣溫度Tl由吸氣溫度傳感器32檢測，壓縮機入口吸 氣壓Pi由大氣壓傳感器31檢測，壓縮機出口吸氣壓P2由增壓壓力傳感器36檢測。壓縮機 效率n。。。根據(jù)預先存儲于ECU40的增壓器14的特性數(shù)據(jù)映射來得到。
[0033] 傳感器輸出值計算部44是本發(fā)明的傳感器輸出值計算單元的一個例子，假設在 壓縮機14A與中間冷卻器16之間存在假想的上游側吸氣溫度傳感器（W下，稱為假想吸氣 溫度傳感器）。然后，通過使用二次的LPF(LowPassFilter)使傳感器的響應延遲反映于 由吸氣溫度計算部42計算出的冷卻器入口吸氣溫度Tz,由此對假想吸氣溫度傳感器的推斷 傳感器輸出值T^t進行計算。W下，對其計算的詳細順序進行說明。
[0034] 溫度傳感器的時間常數(shù)依存于流體流量等，因此不是恒定的。因此，需要根據(jù)物理 式來導出時間常數(shù)與物理量之間的依存關系。當假設從流體向溫度傳感器的外壁面或者吸 氣管的內壁面?zhèn)鬟f的熱能、與運些壁面的溫度變化所需要的能量相等時，熱傳遞式由W下 的數(shù)式（3)表示，在該數(shù)式（3)中，固體的密度：P"，固體的比熱：Cp,固體的體積：V。，壁面 溫度：Ts,熱傳遞率：h，導熱面積：S，流體溫度：Tf。 陽03引[數(shù)引
[0037] 當對數(shù)式做進行拉普拉斯變換而變形時，由W下的數(shù)式（4)表示。 陽03引[數(shù)"
[0042] 根據(jù)數(shù)式（4)可知，溫度變化的時間常數(shù)與流體和壁面之間的熱傳遞率h呈反比 例。
[0043] 在本實施方式中，首先考慮溫度傳感器的熱傳遞率與物理量之間的關系。例如，當 使流體的流動均勻并將傳感器形狀假設為大致圓柱狀時，根據(jù)公知的熱傳遞率的實驗式， 放置于均勻流中的圓柱傳感器的平均熱傳遞率由W下的數(shù)式（5)表示，在該數(shù)式巧）中，努 塞爾數(shù)：Nu，雷諾數(shù)：Re，普朗特數(shù)：Pr,常量：C。 W44][數(shù)引
[0046] 當對于熱傳遞率h來解數(shù)式巧），進行各種的假設?近似，并提取流體溫度Tf和質 量流量Hlf時，得到W下的數(shù)式化）。
[0047] [數(shù) 6]
[0049]當將數(shù)式（6)代入數(shù)式（4)時，能夠得到溫度傳感器的溫度變化時間常數(shù)Tl與 流體溫度TfW及質量流量Hif呈正比例的W下的數(shù)式（7)。此外，在數(shù)式（7)中，Tf。表示流 體溫度的基準值，nif。表示質量流量的基準值。
[0050] [數(shù) 7]
W巧其中
[0054] 接下來，在本實施方式中，對吸氣通路（吸氣管）11的熱傳遞率與物理量之間的關 系進行考慮。當將吸氣通路11假設為圓滑的圓筒管時，圓管內部的平均熱傳遞率根據(jù)公知 的經驗式而由W下的數(shù)式（8)表示。 陽05引[數(shù)8]
[0057] 當實施與上述數(shù)式（7)同樣的變形時，吸氣管的溫度變化時間常數(shù)T2與物理量 (流體溫度Tf,質量流量Hif)之間的比例關系，由W下的數(shù)式（9)表示。 陽05引[數(shù)9]
[0060] 其中
[0062] 并且，在本實施方式中，還對溫度傳感器的推斷傳感器輸出值Tm,與吸氣通路（吸 氣管）11的壁面溫度之間的關系進行考慮。推斷傳感器輸出值Tpgt為，當假