相關(guān)申請的交叉引用

該申請要求于2016年2月26日提交的韓國專利申請第10-2016-0023096號(hào)的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，并將其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。

本公開內(nèi)容涉及用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的冷卻劑循環(huán)的方法和系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)可準(zhǔn)確控制冷卻劑溫度。

背景技術(shù)：

該部分中的陳述僅僅提供與本公開內(nèi)容相關(guān)的背景信息，而并不一定構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

一般而言，機(jī)械式溫控器用于控制在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)循環(huán)的冷卻劑的溫度，并且，機(jī)械式溫控器具有其中當(dāng)冷卻劑溫度增大時(shí)，機(jī)械式溫控器的蠟物質(zhì)膨脹以打開連接至散熱器的冷卻劑流動(dòng)路徑，并且控制冷卻劑的溫度的結(jié)構(gòu)。

機(jī)械式溫控器放置于發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑出口，以控制發(fā)動(dòng)機(jī)的出口溫度或發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑入口，以控制發(fā)動(dòng)機(jī)的入口溫度，其中，前者稱為發(fā)動(dòng)機(jī)出口控制方法，后者稱為發(fā)動(dòng)機(jī)入口控制方法。

由于發(fā)動(dòng)機(jī)出口控制方法感測流出發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑的溫度，并且隨后執(zhí)行預(yù)定控制，可以阻止冷卻劑的溫度過度增加，但由于用于感測冷卻劑溫度的點(diǎn)被定位于發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑出口，控制的準(zhǔn)確性可降低。

相反，由于發(fā)動(dòng)機(jī)入口控制方法感測發(fā)動(dòng)機(jī)入口處的冷卻劑的溫度，冷卻劑溫度的變化很小并且控制準(zhǔn)確度很高，但發(fā)動(dòng)機(jī)出口的溫度可能依照發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出而過度增加。

在該背景部分公開的上述信息僅僅用于加強(qiáng)對該公開內(nèi)容背景的理解，并且因此可包括不形成對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

從此處提供的描述中，其他應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見。應(yīng)當(dāng)理解，描述和具體實(shí)例僅僅旨在說明目的，并非旨在限制本公開內(nèi)容的范圍。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開內(nèi)容提供用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的冷卻劑循環(huán)的方法和系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)在于發(fā)動(dòng)機(jī)入口控制方法和發(fā)動(dòng)機(jī)出口控制方法以及可快速準(zhǔn)確地控制冷卻劑的溫度。

具體而言，本公開內(nèi)容提供用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的冷卻劑循環(huán)的方法和系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)可通過根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)出口的冷卻劑溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)入口的冷卻劑溫度之間的差值校正冷卻劑的入口溫度參考值，可快速準(zhǔn)確地控制冷卻劑的溫度。

進(jìn)一步，本公開內(nèi)容提供用于控制在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的冷卻劑循環(huán)的方法和系統(tǒng)，包括可電子控制的冷卻劑控制閥單元并且可通過分別控制供應(yīng)至散熱器的冷卻劑和繞開散熱器的冷卻劑，控制供應(yīng)至發(fā)動(dòng)機(jī)入口的冷卻劑的溫度。

本公開內(nèi)容的一種形式提供用于控制在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的冷卻劑循環(huán)的方法，該方法包括：選擇流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑入口的冷卻劑的參考入口溫度；基于參考入口溫度控制冷卻劑控制閥單元的開啟比率；感測流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑入口的冷卻劑的實(shí)際入口溫度；感測流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑出口的冷卻劑的實(shí)際出口溫度；計(jì)算實(shí)際入口溫度和實(shí)際出口溫度之間的差值；以及根據(jù)差值改變參考入口溫度。

可基于流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑出口的冷卻劑的實(shí)際出口溫度，選擇參考入口溫度。

冷卻劑控制閥單元可將從發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑出口排出的冷卻劑供應(yīng)至散熱器，或通過繞過散熱器供應(yīng)至發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑入口，并且可根據(jù)冷卻劑控制閥單元的開啟比率，分別控制供應(yīng)至散熱器和發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑入口的冷卻劑。

當(dāng)實(shí)際入口溫度和實(shí)際出口溫度之間的差值增大時(shí)，參考入口溫度的校正值可增大。

當(dāng)參考入口溫度降低時(shí)，冷卻劑控制閥單元可增大供應(yīng)至散熱器的冷卻劑的量。

當(dāng)實(shí)際入口溫度和實(shí)際出口溫度之間的差值增大時(shí)，參考入口溫度可降低。

實(shí)際入口溫度和實(shí)際出口溫度可分別由第一冷卻劑溫度傳感器和第二冷卻劑溫度傳感器感測。

冷卻劑可通過冷卻劑泵被泵送至發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑入口。

本公開內(nèi)容的另一形式提供用于控制在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的冷卻劑循環(huán)的系統(tǒng)，包括：發(fā)動(dòng)機(jī)，被配置為通過燃燒過程生成扭矩，用于使冷卻劑供應(yīng)至其冷卻劑入口，以及用于使冷卻劑從其冷卻劑出口排出；第一冷卻劑溫度傳感器和第二冷卻劑溫度傳感器，分別安裝于冷卻劑入口和冷卻劑出口，以感測冷卻劑的溫度；散熱器，安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)的一側(cè)，以消散冷卻劑的熱量至外部；冷卻劑控制閥單元，安裝于冷卻劑出口，以將從發(fā)動(dòng)機(jī)排出的冷卻劑分配至散熱器或通過繞過散熱器而分配至冷卻劑入口；以及控制器，通過第一冷卻劑溫度傳感器和第二冷卻劑溫度傳感器感測冷卻劑的溫度、控制冷卻劑控制閥單元、針對流經(jīng)冷卻劑入口的冷卻劑選擇參考入口溫度、基于參考入口溫度控制冷卻劑控制閥單元的開啟比率、感測流經(jīng)冷卻劑入口的冷卻劑的實(shí)際入口溫度、感測流經(jīng)冷卻劑出口的冷卻劑的實(shí)際出口溫度、計(jì)算實(shí)際入口溫度和實(shí)際出口溫度之間的差值，以及根據(jù)差值改變參考入口溫度。

可基于流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑出口的冷卻劑的實(shí)際出口溫度，選擇參考入口溫度。

當(dāng)實(shí)際入口溫度和實(shí)際出口溫度之間的差值增大時(shí)，參考入口溫度的校正值可增大。

當(dāng)參考入口溫度降低時(shí)，冷卻劑控制閥單元可增大供應(yīng)至散熱器的冷卻劑的量。

當(dāng)實(shí)際入口溫度和實(shí)際出口溫度之間的差值增大時(shí)，參考入口溫度可降低。

該系統(tǒng)可進(jìn)一步包括冷卻劑泵，其放置于發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑入口以泵送冷卻劑至冷卻劑出口。

根據(jù)本公開內(nèi)容的一種形式，能夠通過根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)出口的冷卻劑溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)入口的冷卻劑溫度之間的差值來校正冷卻劑的入口溫度參考值，從而快速準(zhǔn)確地控制冷卻劑的溫度。

根據(jù)本公開內(nèi)容的一種形式，能夠提供電子控制的冷卻劑控制閥單元，該冷卻劑控制閥單元可通過分別控制供應(yīng)至散熱器的冷卻劑和繞過散熱器的冷卻劑，控制供應(yīng)至發(fā)動(dòng)機(jī)入口的冷卻劑的溫度。

即，通過控制從用于冷卻冷卻劑的散熱器流動(dòng)的冷卻劑和由冷卻劑控制閥單元被繞過的冷卻劑的流速，以及通過控制供應(yīng)至發(fā)動(dòng)機(jī)入口的冷卻劑的溫度，能夠主動(dòng)跟蹤和控制在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)實(shí)際流動(dòng)的冷卻劑的溫度。

從此處提供的描述中，其他應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見。應(yīng)當(dāng)理解，描述和具體實(shí)例僅僅旨在說明目的，并非旨在限制本公開內(nèi)容的范圍。

附圖說明

為了使該公開內(nèi)容更好理解，現(xiàn)將參考所附圖示來描述以實(shí)例方式給出的其各種形式，附圖中：

圖1示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一種形式的用于控制在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的冷卻劑循環(huán)的系統(tǒng)的示意圖；

圖2示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一種形式的用于控制在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的冷卻劑循環(huán)的方法的流程圖；

圖3示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一種形式的用于闡釋冷卻劑控制閥單元的操作原理的示意性橫截面視圖，冷卻劑控制閥單元用于控制在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的冷卻劑循環(huán)；并且，

圖4示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一種形式的冷卻劑控制模式的圖表。

此處描述的圖示僅僅用于說明目的，并非旨在以任何方式限制本公開內(nèi)容的范圍。

<符號(hào)描述>

100:發(fā)動(dòng)機(jī)110:冷卻劑控制閥單元

120:散熱器130:第一冷卻劑溫度傳感器

140:第二冷卻劑溫度傳感器

150:冷卻劑泵

160:控制器300:閥外殼

305:端口310:旋轉(zhuǎn)閥

具體實(shí)施方式

以下描述本質(zhì)上僅為示例性的，并非旨在限制本公開內(nèi)容、應(yīng)用或使用。應(yīng)當(dāng)理解，在整個(gè)圖示中，相對應(yīng)的參考數(shù)字指示類似的或相對應(yīng)的部分和特征。

下文將參考所附圖示，詳細(xì)描述本公開內(nèi)容的各種形式。

圖1示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一種形式的用于控制在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的冷卻劑循環(huán)的系統(tǒng)的示意圖。

參考圖1，用于控制在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的冷卻劑循環(huán)的系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)100、第一冷卻劑溫度傳感器130、第二冷卻劑溫度傳感器140、冷卻劑控制閥單元110、散熱器120、冷卻劑泵150和控制器160。

第一冷卻劑溫度傳感器130放置于發(fā)動(dòng)機(jī)100的冷卻劑入口，以感測經(jīng)過冷卻劑入口流進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑的溫度，第二冷卻劑溫度傳感器140放置于發(fā)動(dòng)機(jī)100的冷卻劑出口，以感測經(jīng)過冷卻劑出口自發(fā)動(dòng)機(jī)流出的冷卻劑的溫度。

散熱器120用于將所供應(yīng)的冷卻劑的熱量輻射或消散至外部，并且冷卻劑泵150泵送從散熱器120或冷卻劑控制閥單元110供應(yīng)的冷卻劑，以將冷卻劑從發(fā)動(dòng)機(jī)100的冷卻劑入口循環(huán)至冷卻劑出口。

冷卻劑控制閥單元110由控制器160進(jìn)行電子控制，以分別控制供應(yīng)至散熱器120的冷卻劑和繞過散熱器120的冷卻劑。再者，冷卻劑控制閥單元110可控制冷卻劑以使得冷卻劑在冷卻劑的溫度等于或小于預(yù)定溫度時(shí)不流動(dòng)。

在本公開內(nèi)容的一種形式中，冷卻劑控制閥單元110由控制器160進(jìn)行電子控制，以連續(xù)地并且變化地控制供應(yīng)至散熱器120的冷卻劑和繞過冷卻劑控制閥單元110的冷卻劑的流量。

控制器160可由一個(gè)或多個(gè)處理器(由預(yù)定程序操作)實(shí)現(xiàn)，并且預(yù)定程序可包括一系列指令，用于執(zhí)行根據(jù)隨后描述的本公開內(nèi)容的一種形式的方法。

首先，控制器160控制冷卻劑控制閥單元110，例如，控制器160基于預(yù)定參考入口溫度控制發(fā)動(dòng)機(jī)100的冷卻劑入口的冷卻劑溫度。換言之，控制器160控制冷卻劑控制閥單元110，以使得發(fā)動(dòng)機(jī)100的冷卻劑入口的冷卻劑溫度達(dá)到參考入口溫度(例如，約90℃)。

隨后，發(fā)動(dòng)機(jī)100的實(shí)際入口冷卻劑溫度和實(shí)際出口冷卻劑溫度通過第一冷卻劑溫度傳感器130和第二冷卻劑溫度傳感器140感測，并計(jì)算實(shí)際入口冷卻劑溫度和實(shí)際出口冷卻劑溫度之間的差值。

此外，參考入口溫度根據(jù)差值而變化，并基于變化的參考入口溫度控制冷卻劑控制閥單元110。藉此，能夠積極控制在發(fā)動(dòng)機(jī)100內(nèi)循環(huán)的冷卻劑的溫度以及根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)100的負(fù)荷變化地控制冷卻劑的溫度。

圖2示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一種形式的用于控制在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的冷卻劑循環(huán)的方法的流程圖。

參考圖2，在步驟s200感測驅(qū)動(dòng)條件。在該情況下，驅(qū)動(dòng)條件包括發(fā)動(dòng)機(jī)的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(rpm)、發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩、外部空氣溫度等。

控制器160在步驟s210從圖表數(shù)據(jù)中選擇冷卻劑的參考入口溫度。參考入口溫度可為從預(yù)定數(shù)據(jù)中選擇的溫度，或可為由第二冷卻劑溫度傳感器140感測的冷卻劑的實(shí)際出口溫度。

在步驟s220，控制器160基于參考入口溫度控制冷卻劑控制閥單元110。例如，控制器160連續(xù)控制冷卻劑控制閥單元110的閥角，使得冷卻劑的入口溫度跟隨參考入口溫度，并且控制器160控制在散熱器120內(nèi)流動(dòng)的冷卻劑的流量以及在冷卻劑控制閥單元110內(nèi)流動(dòng)的冷卻劑的流量，因而控制流過發(fā)動(dòng)機(jī)100的冷卻劑入口的冷卻劑的溫度。

在該情況下，可在步驟s225執(zhí)行比例積分微分(pid)控制，以控制冷卻劑控制閥單元110的閥開啟程度。

在步驟s230，控制器160通過第二冷卻劑溫度傳感器140感測冷卻劑的實(shí)際出口溫度。此外，控制器160通過第一冷卻劑溫度傳感器130感測冷卻劑的實(shí)際入口溫度，并且在步驟s230，控制器160計(jì)算冷卻劑的實(shí)際入口溫度和實(shí)際出口溫度之間的差值。

在步驟s240，控制器160確定所述差值是否大于預(yù)定值，以及其中差值大于預(yù)定值的狀態(tài)是否在預(yù)定時(shí)間內(nèi)保持。

如果差值不大于預(yù)定值或者其中差值大于預(yù)定值的狀態(tài)未能在預(yù)定時(shí)間內(nèi)保持，則執(zhí)行步驟s220的處理以正?？刂屏鹘?jīng)散熱器和冷卻劑控制閥單元的冷卻劑，并且如果差值大于預(yù)定值以及其中差值大于預(yù)定值的狀態(tài)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)保持，則在步驟s250中，冷卻劑的參考入口溫度被校正或改變。

可替換地，如果實(shí)際入口溫度和實(shí)際出口溫度之間的差值大于預(yù)定值，并且其中差值大于預(yù)定值的狀態(tài)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)保持，流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑入口的冷卻劑的實(shí)際入口溫度可被校正為更低。

在本公開內(nèi)容的一種形式中，控制器160確定隨著發(fā)動(dòng)機(jī)100的負(fù)荷增加，實(shí)際入口溫度和實(shí)際出口溫度之間的差值增加，從而能夠進(jìn)一步降低參考入口溫度。

當(dāng)參考入口溫度通過冷卻劑控制閥單元110降低時(shí)，控制器160可變化地增加從冷卻劑控制閥單元110供應(yīng)至散熱器120的冷卻劑的量。

圖3示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一種形式的用于闡釋用于控制在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的冷卻劑循環(huán)的冷卻劑控制閥單元的操作原理的示意性橫截面視圖。

參考圖3，冷卻劑控制閥單元110包括閥外殼300和旋轉(zhuǎn)閥310。旋轉(zhuǎn)閥310配備有端口305，用于使冷卻劑從內(nèi)部流動(dòng)至外部，并且端口305放置于旋轉(zhuǎn)閥310的預(yù)定位置。

端口305根據(jù)旋轉(zhuǎn)閥310的旋轉(zhuǎn)位置，選擇性連接至散熱器120或旁通流動(dòng)路徑，因而供應(yīng)至旋轉(zhuǎn)閥310中心部分的冷卻劑分配至散熱器120或旁通流動(dòng)路徑。

圖4示出根據(jù)本公開內(nèi)容的一種形式的冷卻劑控制模式的圖表。

參考圖4，其水平軸指示旋轉(zhuǎn)閥310的旋轉(zhuǎn)位置，其垂直軸指示端口305的開啟量。

具體來說，當(dāng)旋轉(zhuǎn)閥310的旋轉(zhuǎn)位置為大約60度的角時(shí)，該端口在旁通流動(dòng)路徑的一側(cè)打開大約100％，在散熱器120一側(cè)打開大約0％。

當(dāng)旋轉(zhuǎn)閥310的旋轉(zhuǎn)位置為大約80度的角時(shí)，所述端口在旁通流動(dòng)路徑的一側(cè)打開大約80％，在散熱器120一側(cè)打開大約20％，連接至散熱器120或旁通流動(dòng)路徑的端口305的開啟比率可根據(jù)旋轉(zhuǎn)閥310的旋轉(zhuǎn)位置而連續(xù)改變。

根據(jù)本公開內(nèi)容的一種形式，通過分別感測發(fā)動(dòng)機(jī)100的冷卻劑入口和冷卻劑出口的溫度，并且隨后控制冷卻劑的溫度，能夠相對恒定地保持發(fā)動(dòng)機(jī)100的冷卻劑出口的冷卻劑溫度，以及最小化冷卻劑溫度隨發(fā)動(dòng)機(jī)100的負(fù)荷的變化。

雖然由于冷卻劑溫度的控制性能隨使用常規(guī)機(jī)械式溫控器的發(fā)動(dòng)機(jī)的入口和出口位置而改變，使得在傳統(tǒng)領(lǐng)域中，在設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)方面存在限制，但根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)100的入口和出口的冷卻劑溫度來執(zhí)行根據(jù)本公開內(nèi)容的一種形式的控制與冷卻劑控制閥的位置無關(guān)，因而提高設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)的靈活性。

進(jìn)一步，根據(jù)本公開內(nèi)容的一種形式，冷卻劑的可控性穩(wěn)定地保持在過渡狀態(tài)(例如，突然加速或突然停止)中。

根據(jù)本公開內(nèi)容的一種形式，第一冷卻劑溫度傳感器130安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑泵150和冷卻劑入口之間，在散熱器120的出口和冷卻劑控制閥單元110的出口匯合的部分的下側(cè)，第二冷卻劑溫度傳感器140安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)100的冷卻劑出口，冷卻劑控制閥單元110的開啟比率由pid控制根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)100的冷卻劑入口和出口的溫度之間的差異而控制，并且流經(jīng)散熱器120的冷卻劑和流經(jīng)冷卻劑控制閥單元110的冷卻劑被持續(xù)控制，因而準(zhǔn)確快速地控制發(fā)動(dòng)機(jī)100的冷卻劑入口的冷卻劑溫度。

進(jìn)一步，當(dāng)冷卻劑入口和出口的冷卻劑溫度之間的差值被確定為大于預(yù)定值時(shí)，通過增大或減少冷卻劑入口的冷卻劑溫度，能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)100的過渡狀態(tài)主動(dòng)控制冷卻劑溫度。

雖然該公開內(nèi)容結(jié)合當(dāng)前認(rèn)可的實(shí)踐形式來描述，會(huì)理解，該公開內(nèi)容不限于所公開的形式，但相反地，旨在覆蓋包括在本公開內(nèi)容的精神和范圍內(nèi)的各種更改和對等布置。

該公開內(nèi)容的描述在本質(zhì)上僅為示例性的，并且因而，不背離該公開內(nèi)容的本質(zhì)的改變旨在仍在該公開內(nèi)容的范圍內(nèi)。此類改變不被認(rèn)為是從該公開內(nèi)容的精神和范圍的背離。