[發(fā)明專利]用于快速發(fā)動機(jī)冷卻劑暖機(jī)的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711030095.1
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN108019270B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·P·斯泰容
• 申請（專利權(quán)）人: 福特環(huán)球技術(shù)公司
• 主分類號: F01P7/16
• 分類號: F01P7/16
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升;張穎

本發(fā)明涉及用于快速發(fā)動機(jī)冷卻劑暖機(jī)的系統(tǒng)和方法，提供了用于在發(fā)動機(jī)起動事件期間調(diào)整車輛冷卻系統(tǒng)中的冷卻劑流的方法和系統(tǒng)。在一個示例中，方法包括，在發(fā)動機(jī)起動事件期間，經(jīng)由被動閥和主動可調(diào)整閥控制車輛冷卻系統(tǒng)中的發(fā)動機(jī)冷卻劑的流動路徑，并且響應(yīng)于在發(fā)動機(jī)起動事件時發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度低于閾值，將發(fā)動機(jī)冷卻劑的流動路徑隔離到冷卻系統(tǒng)的子部分，以使發(fā)動機(jī)冷卻劑能夠快速變暖而無需使發(fā)動機(jī)冷卻劑停滯在發(fā)動機(jī)處。以這種方式，發(fā)動機(jī)冷卻劑可經(jīng)由冷卻劑流隔離而不是冷卻劑流停滯而在發(fā)動機(jī)起動事件時快速變暖，這可減少發(fā)動機(jī)系統(tǒng)部件的不均勻加熱，并且因此可延長發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的功能壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明整體涉及用于控制車輛發(fā)動機(jī)基于冷卻劑溫度調(diào)整一定體積的冷卻劑循環(huán)的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

車輛可包括冷卻系統(tǒng)，其被配置為通過將熱傳遞到環(huán)境空氣來減少發(fā)動機(jī)的過熱。其中，冷卻劑循環(huán)通過發(fā)動機(jī)缸體以從熱發(fā)動機(jī)去除熱量，并且然后加熱的冷卻劑循環(huán)通過靠近車輛前部的散熱器。加熱的冷卻劑也可循環(huán)通過熱交換器以加熱乘客艙。冷卻系統(tǒng)可包括各種部件，諸如各種閥和一個或多個恒溫器。

雖然車輛可包括冷卻系統(tǒng)以減少發(fā)動機(jī)過熱，但是還可理解，車輛系統(tǒng)當(dāng)處于最佳溫度范圍時趨于最有效地操作。例如，操作遠(yuǎn)高于最佳溫度的發(fā)動機(jī)可存在耐久性的復(fù)雜問題，而操作遠(yuǎn)低于最佳溫度的發(fā)動機(jī)可導(dǎo)致效率降低。因此，存在通過幫助發(fā)動機(jī)系統(tǒng)在冷起動期間迅速達(dá)到并且維持其最佳操作溫度來增加效率的可能性。

為此，美國專利申請US 2013/0255604教導(dǎo)了一種冷卻系統(tǒng)，其被配置為經(jīng)由多個閥將冷卻劑循環(huán)到各種車輛系統(tǒng)部件。此類閥可包括旁通切斷閥、加熱器切斷閥、恒溫閥、變速器冷卻閥、變速器加熱閥等。在發(fā)動機(jī)冷起動期間，加熱器切斷閥和旁通切斷閥可關(guān)閉達(dá)第一持續(xù)時間，以使冷卻劑停滯在發(fā)動機(jī)處，并且加速發(fā)動機(jī)暖機(jī)。然后，在發(fā)動機(jī)已充分變暖之后，旁通切斷閥和加熱器切斷閥中的一個或多個可被致動打開，以允許先前停滯并且現(xiàn)在被加熱的冷卻劑到達(dá)恒溫器。響應(yīng)于加熱的冷卻劑到達(dá)恒溫器，恒溫閥可被打開，導(dǎo)致冷卻劑流通過散熱器。

然而，本文發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到此方法的潛在問題。首先，使冷卻劑流停滯在發(fā)動機(jī)中以允許快速暖機(jī)可導(dǎo)致由于各種發(fā)動機(jī)部件的不均勻加熱引起的耐久性問題。此外，使用電子閥來選擇性地控制各種冷卻劑環(huán)路中的冷卻劑循環(huán)是昂貴的，并且增加車輛系統(tǒng)的復(fù)雜性。例如，增加昂貴的電子閥需要連續(xù)地診斷閥，以確保閥并且從而確保車輛冷卻系統(tǒng)按期望運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

本文發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到這些問題，并已經(jīng)開發(fā)出至少部分地解決上述問題的系統(tǒng)和方法。在一個示例中，提供一種方法，其包括在發(fā)動機(jī)起動事件期間，經(jīng)由被動閥和主動可調(diào)整閥控制車輛冷卻系統(tǒng)中的發(fā)動機(jī)冷卻劑的流動路徑；以及響應(yīng)于在發(fā)動機(jī)起動事件時發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度低于閾值，將發(fā)動機(jī)冷卻劑的流動路徑隔離到冷卻系統(tǒng)的子部分，以使發(fā)動機(jī)冷卻劑能夠快速變暖而無需使發(fā)動機(jī)冷卻劑停滯在發(fā)動機(jī)處。

在一個示例中，經(jīng)由被動閥控制車輛冷卻系統(tǒng)中的發(fā)動機(jī)冷卻劑的流動路徑包括經(jīng)由定位在發(fā)動機(jī)的熱側(cè)上的第一恒溫器的第一恒溫閥控制車輛冷卻系統(tǒng)中的發(fā)動機(jī)冷卻劑的流動路徑，其包括基于由第一恒溫器的第一溫度感測元件感測的發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度而將第一恒溫閥控制到第一位置、第二位置或第三位置，而不需要來自車輛控制器的輸入。在此示例中，經(jīng)由主動可調(diào)整閥控制車輛冷卻系統(tǒng)中的發(fā)動機(jī)冷卻劑的流動路徑包括經(jīng)由定位在發(fā)動機(jī)的冷側(cè)上的第二恒溫器的第二恒溫閥控制車輛冷卻系統(tǒng)中的發(fā)動機(jī)冷卻劑的流動路徑，其包括以下項中的一個或多個：基于由第二恒溫器的第二溫度感測元件感測的發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度而將第二恒溫閥控制到第四位置、第五位置或第六位置，而不需要來自車輛控制器的輸入；以及通過啟用與第二恒溫器相關(guān)聯(lián)的電加熱器從而提高第二恒溫器的溫度來主動地將第二恒溫閥控制到第五位置或第六位置。