本發(fā)明涉及一種用于診斷發(fā)動機的活塞冷卻噴嘴的故障的裝置和方法，更特別地，涉及這樣一種用于診斷發(fā)動機的活塞冷卻噴嘴的故障的裝置和方法：其可以確定電磁閥的故障以選擇性地操作活塞冷卻噴嘴。

背景技術(shù)：

在用于車輛的發(fā)動機的汽缸體中形成的主油道用作這樣的通路：其用于使?jié)櫥蛷钠左w至曲軸和各種運動單元(perturbation unit)。

除了主油道之外，為了防止活塞環(huán)由于燃燒而使得活塞的熱疲勞應(yīng)力增加，并且防止汽缸體損壞，可以在汽缸體中安裝活塞冷卻劑噴嘴(PCJ)。

參考圖1和圖2，主油道12縱向設(shè)置在汽缸體10的一側(cè)，用于PCJ的油管線14縱向地設(shè)置在相對側(cè)，用于將油噴入活塞的PCJ16安裝在用于PCJ的油管線14處。

電磁閥18安裝在用于PCJ的油管線14的進口處。當電磁閥18連通時，油流向用于PCJ的油管線14，從而進行PCJ16的油噴射操作。當電磁閥18斷開時，流向用于PCJ的油管線14的油被阻擋。

為了符合排放規(guī)定下的顆粒物規(guī)定，考慮到需要有效管理發(fā)動機的熱效率，所以不使油連續(xù)地循環(huán)至PCJ。相反地，根據(jù)發(fā)動機的運行條件來控制運行或停止PCJ的油噴射操作。

由圖3可知，根據(jù)受控的發(fā)動機負載和發(fā)動機速度，PCJ的油噴射操作被分為油噴嘴噴射區(qū)(在所述油噴嘴噴射區(qū)中，油被噴射至活塞中)和油噴嘴停止區(qū)(在所述油噴嘴停止區(qū)中，停止油噴射)。

在此情況下，PCJ的噴射操作通過電磁閥的連通/斷開相應(yīng)地運行/停止。

亦即，當ECU根據(jù)發(fā)動機的運行條件而將電磁閥18操作為連通 時，電磁閥18打開，油流至用于PCJ的油管線14，從而進行PCJ16的油噴射操作。當ECU將電磁閥18操作為斷開時，電磁閥18關(guān)閉，使得流向用于PCJ的油管線14的油被阻擋。

然而，當電磁閥具有故障時，發(fā)生下述問題。

首先，當電磁閥由于故障而卡在打開狀態(tài)時，油連續(xù)地流向PCJ，從而發(fā)生油的流動并且導(dǎo)致由于發(fā)動機熱效率的惡化而引起的排放增加。

其次，當電磁閥由于故障卡在關(guān)閉狀態(tài)時，油不能再流至PCJ，汽缸體會由于發(fā)動機的溫度增加而受損。

公開于該發(fā)明背景技術(shù)部分的上述信息僅僅旨在加深對發(fā)明背景的理解，因此其可以包含的信息并不構(gòu)成在本國已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明致力于解決與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的上述問題。

本發(fā)明提供了一種用于診斷發(fā)動機的活塞冷卻噴嘴的故障的裝置和方法，其通過使用油壓開關(guān)而可以診斷電磁閥(其用于選擇性地操作活塞冷卻噴嘴的噴射操作)的故障，由此防止超過排放規(guī)定值，并防止汽缸體由于電磁閥的故障而受損。

在一方面，本發(fā)明提供了一種用于診斷發(fā)動機的活塞冷卻噴嘴的故障的裝置，其包括：用于活塞冷卻噴嘴的油管線，其設(shè)置在汽缸體中的縱向方向上；活塞冷卻噴嘴，其安裝在用于活塞冷卻噴嘴的油管線處以將油噴向活塞；電磁閥，其安裝在用于活塞冷卻噴嘴的油管線的進口處以選擇性地允許活塞冷卻噴嘴的噴射操作；油壓檢測裝置，其安裝在電磁閥之后的用于活塞冷卻噴嘴的油管線處以檢測油壓；以及控制單元，其配置成接收油壓檢測裝置的檢測信號并確定電磁閥是否處于故障狀態(tài)。

在優(yōu)選的實施方案中，所述裝置可以進一步包括駕駛員警告裝置，當確定電磁閥處于故障狀態(tài)時，通過控制單元運行所述駕駛員警告裝置。

在另一優(yōu)選的實施方案中，油壓檢測裝置可以為油壓開關(guān)，其在 檢測油壓時打開以產(chǎn)生壓力檢測信號。

在另一方面，本發(fā)明提供了一種用于診斷發(fā)動機的活塞冷卻噴嘴的故障的方法，其包括：打開或閉合電磁閥，從而根據(jù)發(fā)動機的運行條件而將油供應(yīng)至用于活塞冷卻噴嘴的油管線或?qū)τ瓦M行阻擋；當電磁閥打開時，通過活塞油噴嘴而將油噴射流入用于活塞冷卻噴嘴的油管線；當電磁閥關(guān)閉時，阻擋油流至用于活塞冷卻噴嘴的油管線，并且停止活塞油噴嘴的噴射操作；以及檢測在用于活塞冷卻噴嘴的油管線內(nèi)的油壓，當在電磁閥打開的情況下沒有檢測到油壓時或者當在電磁閥閉合的情況下檢測到油壓時，確定電磁閥處于故障狀態(tài)。

在優(yōu)選的實施方案中，當在電磁閥打開的情況下沒有檢測到油壓時，可以確定電磁閥在閉合狀態(tài)下存在故障。

在另一優(yōu)選的實施方案中，當在電磁閥閉合的情況下檢測到油壓時，可以確定電磁閥在打開狀態(tài)下存在故障。

在另一優(yōu)選的實施方案中，所述方法可以進一步包括：當確定電磁閥處于故障時，通過控制單元而運行駕駛員警告裝置。

通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供如下效果。

首先，通過使用油壓開關(guān)檢測用于活塞冷卻噴嘴的油管線的油壓而可以容易地診斷用于運行/關(guān)閉活塞油噴嘴的噴射操作的電磁閥的故障，由此防止超過排放規(guī)定值，并且防止汽缸體由于電磁閥的故障而受損。

其次，通過使用便宜的油壓開關(guān)而非昂貴的油壓傳感器，可以減少成本。

下面討論本發(fā)明的其它方面和優(yōu)選實施方案。

應(yīng)當理解，此處所使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其它類似術(shù)語一般包括機動車輛，例如包括運動型多用途車輛(SUV)、大客車、卡車、各種商用車輛的乘用汽車，包括各種舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、可插式混合動力電動車輛、氫動力車輛以及其它替代性燃料車輛(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此處所提到的，混合動力車輛是具有兩種或更多動力源的車輛，例如汽油動力和電力動力兩者的車輛。

下面討論本發(fā)明的上述特征及其它特征。

附圖說明

接下來將參照某些示例性實施例及其所顯示的附圖詳細地描述本發(fā)明的以上和其它特征，在此之后所給附圖僅作為顯示的方式，因而對本發(fā)明是非限定性的，其中：

圖1和圖2為顯示了將用于包括主油道的用于活塞冷卻噴嘴的油管線和活塞冷卻噴嘴設(shè)置在汽缸體中的示意圖；

圖3為顯示了根據(jù)發(fā)動機運行條件的活塞冷卻噴嘴的噴射操作區(qū)；

圖4為顯示了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機的活塞冷卻噴嘴故障診斷裝置的示意圖；以及

圖5為顯示了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機的活塞冷卻噴嘴故障診斷方法的流程圖。

列于附圖中的附圖標記包括對下文進一步討論的下述元件的參考。

應(yīng)了解，附圖并不必須按比例繪制，其示出了某種程度上經(jīng)過簡化了的本發(fā)明的基本原理的各個優(yōu)選的特征。在此所公開的本發(fā)明的特定的設(shè)計特征，包括例如特定的尺寸、定向、位置和形狀，將部分地由特定目的的應(yīng)用和使用環(huán)境加以確定。

具體實施方式

現(xiàn)在將在下文中詳細地提及本發(fā)明的各個實施方案，這些實施方案的示例示意在附圖中并描述如下。雖然本發(fā)明與示例性的實施方案相結(jié)合進行描述，但是應(yīng)當了解，本說明書不是要將本發(fā)明限制為那些示例性的實施方案。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種替換、修改、等同和其它實施方案。

下面將參考附圖對本發(fā)明的示例性實施方案進行詳細描述。

圖4為顯示了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機的活塞冷卻噴嘴故障診斷裝置的示意圖。

從圖4中可知，主油道12縱向地設(shè)置在汽缸體10的一側(cè)，用于活塞冷卻噴嘴的油管線14縱向地設(shè)置在相對側(cè)，用于將油噴入活塞的活塞冷卻噴嘴16安裝在用于活塞冷卻噴嘴的油管線14處。

電磁閥18安裝在用于活塞冷卻噴嘴的油管線14的進口處，當電磁閥18連通而打開時，油流向用于活塞冷卻噴嘴的油管線14，從而進行活塞冷卻噴嘴16的油噴射操作。相反地，當電磁閥18斷開而關(guān)閉時，流向用于活塞冷卻噴嘴的油管線14的油被阻擋。

當電子控制單元(ECU)根據(jù)發(fā)動機的運行條件而操作電磁閥18連通時，電磁閥18打開，油流向用于活塞冷卻噴嘴的油管線14，從而進行活塞冷卻噴嘴16的油噴射操作。相反地，當ECU操作電磁閥18斷開時，電磁閥18關(guān)閉，使得流向用于活塞冷卻噴嘴的油管線14的油被阻擋。

如上所述，通過控制連通/斷開電磁閥18來進行活塞冷卻噴嘴16的噴射操作的運行/關(guān)閉(即，是否進行活塞冷卻噴嘴16的噴射操作)。

本發(fā)明的重點在于：如上所述，通過診斷可以運行/關(guān)閉活塞冷卻噴嘴16的噴射操作的電磁閥18的故障可以防止過度排放并防止汽缸體由于電磁閥的故障而受損。

為此目的，為了檢測用于活塞冷卻噴嘴的油管線14內(nèi)的油流動的壓力，在電磁閥18之后的用于活塞冷卻噴嘴的油管線14中安裝油壓檢測裝置20。

油壓檢測裝置20可以為油壓開關(guān)，其在檢測油壓時連通以產(chǎn)生壓力檢測信號。

接收油壓檢測裝置的檢測信號并確定電磁閥18的故障的控制單元22連接至油壓檢測裝置20。

駕駛員警告裝置24(例如，組合儀表的警告燈)連接至控制單元22的輸出端，從而在控制單元22確定電磁閥18存在故障時，通過控制單元22的控制信號而運行駕駛員警告裝置24。

此處，將參考圖4和圖5在下文中描述基于上述配置的根據(jù)本發(fā)明的活塞冷卻噴嘴故障診斷方法。

當發(fā)動機啟動并進入運行狀態(tài)時，發(fā)動機的冷卻劑溫度等于或高于參考值，汽缸體需要通過活塞冷卻噴嘴16的油噴射操作而進行冷卻。

當發(fā)動機的冷卻劑溫度等于或高于參考值時，控制單元連通安裝在用于活塞冷卻噴嘴的油管線14的進口處的電磁閥18，從而打開電磁閥18，并且活塞冷卻噴嘴變?yōu)榛钊鋮s噴嘴活動狀態(tài)。在此狀態(tài)下， 油經(jīng)過電磁閥18并流向用于活塞冷卻噴嘴的油管線14，并且進行活塞冷卻噴嘴16的油噴射操作。

通過活塞冷卻噴嘴活動狀態(tài)(其中進行活塞冷卻噴嘴16的噴射操作)來冷卻汽缸體。

在此情況下，用作油壓檢測裝置20的油壓開關(guān)檢測在活塞冷卻噴嘴活動狀態(tài)下的用于活塞冷卻噴嘴的油管線14內(nèi)的油流動的壓力。

因此，當油壓開關(guān)檢測在用于活塞冷卻噴嘴的油管線14內(nèi)的油流動的壓力并且將檢測信號傳輸至控制單元22時，控制單元22確定電磁閥18正常打開，使得油正常地流向用于活塞冷卻噴嘴的油管線14。

相反地，當油壓開關(guān)在預(yù)定的時間內(nèi)沒有將壓力檢測信號傳輸至控制單元22時，控制單元22確定因為電磁閥18的故障(例如，由于卡在關(guān)閉狀態(tài)的故障)而導(dǎo)致電磁閥18維持在關(guān)閉狀態(tài)以使得在用于活塞冷卻噴嘴的油管線14內(nèi)沒有油流動。

當電磁閥18由于故障卡在關(guān)閉狀態(tài)時，電磁閥18不能再將油輸送至活塞冷卻噴嘴16，汽缸體可能由于發(fā)動機的溫度增加而受損。因此，控制單元22可以警告駕駛員活塞冷卻噴嘴的故障狀態(tài)并且通過運行駕駛員警告裝置24(例如，組合儀表的警告)促使駕駛員維修活塞冷卻噴嘴。

當發(fā)動機的冷卻劑溫度等于或低于參考值時，不需要通過活塞冷卻噴嘴16的油噴射操作來冷卻汽缸體。

因此，當發(fā)動機的冷卻劑溫度等于或低于參考值時，控制單元斷開安裝在用于活塞冷卻噴嘴的油管線14的進口處的電磁閥18，使得電磁閥18關(guān)閉。因此，流向用于活塞冷卻噴嘴的油管線14的油被阻擋，而活塞冷卻噴嘴變?yōu)橥Ｖ够钊鋮s噴嘴16的油噴射操作的活塞冷卻噴嘴不活躍狀態(tài)。

在此情況下，用作油壓檢測裝置20的油壓開關(guān)檢測在活塞冷卻噴嘴不活躍狀態(tài)下的用于活塞冷卻噴嘴的油管線14內(nèi)的油流動的壓力。

因此，當油壓開關(guān)在預(yù)定的時間內(nèi)沒有將壓力檢測信號傳輸至控制單元22時，控制單元確定電磁閥18正常關(guān)閉，活塞冷卻噴嘴通過電磁閥18的閉合操作而處于正常油阻擋狀態(tài)(所述正常油阻擋狀態(tài)使油不流至用于活塞冷卻噴嘴的油管線14)。

相反地，當油壓開關(guān)在用于活塞冷卻噴嘴的油管線14內(nèi)檢測到油流動的壓力并且將檢測信號傳輸至控制單元22時，控制單元22確定因為電磁閥18的故障(例如，由于卡在打開狀態(tài)的故障)而使電磁閥18維持在打開狀態(tài)以使得油在用于活塞冷卻噴嘴的油管線14內(nèi)流動。

當電磁閥18由于故障而卡在打開狀態(tài)時，油連續(xù)流至活塞冷卻噴嘴16，從而發(fā)生油流動，油流動現(xiàn)象由于發(fā)動機的熱效率的惡化而引起排放增加。因此，控制單元22可以警告駕駛員活塞冷卻噴嘴的故障狀態(tài)，并且通過運行駕駛員警告裝置24(例如，組合儀表的警告燈)而促使駕駛員維修活塞冷卻噴嘴。

參考本發(fā)明的優(yōu)選的實施方案詳細描述了本發(fā)明。然而，應(yīng)理解，下本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對這些實施方案作出改變而不脫離本發(fā)明的原理和精神，本發(fā)明的范圍限定在所附權(quán)利要求其等同方案中。