用于基于估计加热器芯出气温度控制通过车辆的加热器芯的冷却液流量的系统及方法技术方案

根据本公开原理的系统包括温度估计模块以及冷却液流量控制模块。温度估计模块可基于加热器芯入口冷却液温度、加热器芯出口冷却液温度、估计空气体积流率以及估计冷却液体积流率确定车辆的加热器芯出气温度的估计值。冷却液流量控制模块可通过调整车辆的冷却液控制阀的位置或车辆的冷却液泵的输出来控制冷却液流向车辆的加热器芯的速率。冷却液流量控制模块可对冷却液流率进行控制，以减小目标加热器芯出气温度与估计加热器芯出气温度之间的差值。

【技术实现步骤摘要】
用于基于估计加热器芯出气温度控制通过车辆的加热器芯的冷却液流量的系统及方法引言本部分中给出的信息是为了总体呈现本公开的背景。当前署名的专利技术人的工作，在该部分所描述的程度，以及在提交时可能不形成现有技术的本公开的方面并未明示或暗示地接受为本公开的现有技术。本公开涉及用于控制通过车辆的加热器芯的冷却液流量的系统及方法。除了许多其他部件以外，发动机冷却系统通常包括冷却液泵。冷却系统还可包括冷却液阀。冷却液泵使冷却液循环流过发动机的冷却系统。当由发动机冷却系统采用时，冷却液阀将冷却液引导至冷却系统的不同部件。冷却液引导至其的部件通常包括散热器、加热器芯、变速器流体热交换器以及发动机油热交换器。加热器芯用于加热流向车辆的乘客舱的空气以维持乘客舱的温度。热量在空气进入乘客舱之前从循环流过加热器芯的冷却液传递至流经加热器芯的空气。通常而言，鼓风机被用于迫使空气流过加热器芯，并使其流入将空气供给至乘客舱的导管。
技术实现思路
根据本公开原理的系统包括温度估计模块以及冷却液流量控制模块。温度估计模块可基于加热器芯入口冷却液温度、加热器芯出口冷却液温度、估计空气体积流率以及估计冷却液体积流率确定车辆的加热器芯出气温度的估计值。冷却液流量控制模块可通过调整车辆的冷却液控制阀的位置或车辆的冷却液泵的输出来控制冷却液流向车辆的加热器芯的速率。冷却液流量控制模块可对冷却液流率进行控制，以减小目标加热器芯出气温度与估计加热器芯出气温度之间的差值。在其他特征中，温度估计模块配置成使用最小二乘方估计来估计加热器芯出气温度。在其他特征中，温度估计模块配置成基于加热器芯入口冷却液温度、加热器芯出口冷却液温度、冷却液体积流率以及空气体积流率对加热器芯出气温度进行估计。在其他特征中，温度估计模块配置成根据如下等式估计加热器芯出气温度：其中为冷却液体积流率，为空气体积流率，TClnt,In为加热器芯入口冷却液温度，TClnt,Out为加热器芯出口冷却液温度，且αi代表相应的最小二乘方估计系数。在其他特征中，估计加热器芯出气温度受限于具有预定偏移量的加热器芯入口冷却液温度以及具有预定偏移量的加热器芯出口冷却液温度。在其他特征中，冷却液流量控制模块配置成比较目标加热器芯出气温度与估计加热器芯出气温度之间的差值、确定该差值是否超过预定误差阈值，以及对冷却液流率进行控制以减小目标加热器芯出气温度与估计加热器芯出气温度之间的差值。在其他特征中，目标加热器芯出气温度基于鼓风机速度以及环境温度进行确定。在其他特征中，冷却液流量控制模块配置成基于预定冷却液流率和预定增量中的至少一个对冷却液流率进行调整。在其他特征中，冷却液流量控制模块配置成基于可变冷却液流率或可变增量对冷却液流率进行调整。在其他特征中，可变增量基于控制设置。在其他特征中，控制设置包括比例-积分-微分(PID)控制或查表控制。在其他特征中，系统包括设置在加热器芯入口管路上以测量进入车辆的加热器芯的加热器芯入口冷却液温度的加热器芯入口冷却液温度传感器，以及设置在加热器芯出口管路上以测量离开加热器芯的加热器芯出口冷却液温度的加热器芯出口冷却液温度传感器。在其他特征中，系统包括配置成估计冷却液的冷却液体积流率的冷却液体积流率估计模块。在其他特征中，系统包括配置成估计空气体积流率的气流估计模块。在其他特征中，系统包括配置成控制加热器活板开口度以控制经过加热器活板的空气量的加热器活板控制模块。根据本公开原理的系统包括温度估计模块以及冷却液流量控制模块。温度估计模块可基于加热器芯入口冷却液温度以及加热器芯出口冷却液温度确定与车辆的加热器芯相关联的差值(Δ)温度值。冷却液流量控制模块可将该Δ温度值与目标Δ温度值进行比较。冷却液流量控制模块可确定Δ温度值与目标Δ冷却液温度之间的差值是否超过预定阈值，并在该差值超过预定阈值时减小目标Δ温度值与目标Δ冷却液温度之间的差值。在其他特征中，Δ温度值包括加热器芯两端的冷却液温降。在其他特征中，系统包括设置在加热器芯入口管路上以测量进入车辆的加热器芯的加热器芯入口冷却液温度的加热器芯入口冷却液温度传感器，以及设置在加热器芯出口管路上以测量离开加热器芯的加热器芯出口冷却液温度的加热器芯出口冷却液温度传感器。在其他特征中，Δ温度值包括测得的加热器芯出口冷却液温度与测得的加热器芯入口冷却液温度之间的差值。在其他特征中，冷却液流量控制模块被进一步配置成基于可变目标Δ冷却液温度对冷却液流率进行调整。通过详细描述、权利要求书以及附图，本公开的其他应用领域将变得显而易见。详细描述及具体示例仅仅是出于说明的目的，其并不旨在限制本公开的范围。附图说明通过详细描述以及附图，可更全面地理解本公开。在这些附图中：图1是示出了根据本公开原理的包括控制模块的示例性车辆系统的功能框图；图2是示出了图1的控制模块的功能框图；图3和图4是示出了根据本公开原理的示例性控制方法的流程图；图5是示出了根据本公开原理的示例性控制方法的曲线图；图6是示出了根据本公开原理的示例性控制方法的效果的曲线图；图7是示出了根据本公开原理的示例性控制方法的效果的曲线图；并且图8是示出了根据本公开原理的示例性控制方法的效果的曲线图。在这些附图中，附图标记可重复使用以识别相似和/或相同的元件。具体实施方式发动机冷却系统使冷却液进行循环来将发动机产生的热量传递至冷却系统的其他部件，例如，加热器芯、散热器等。冷却液通过冷却液泵来进行循环，且冷却液循环流过发动机冷却系统的速率通过调节冷却液泵速的输出和/或冷却液控制阀(如果其被发动机冷却系统采用的话)的位置来进行控制。在不装配有自动发动机启停系统的车辆中，通常利用一个冷却液泵来使冷却液循环流过冷却系统，且该冷却液泵通常由发动机进行驱动(例如，以机械的方式进行驱动)。因此，泵速、液压节流以及发动机冷却液温度限定了冷却液循环流过冷却系统的最大速率，该冷却系统包括加热器芯，通过该加热器芯，可将热量提供至乘客舱，从而满足乘客的需求。在装配有自动发动机启停系统的车辆中，通常利用多个冷却液泵来使冷却液循环流过冷却系统。冷却液泵包括机械驱动的主冷却液泵以及电驱动的辅助冷却液泵。在某些情况下，除其他情况以外，基于导管(其将空气供给至车辆的乘客舱)中的空气的测得温度与车辆乘员所设置的目标空气温度之间的误差使辅助冷却液泵进行操作。更具体地，辅助冷却液泵在误差超过预定阈值时启动(即打开)，并在误差不再超过预定阈值时停止(即关闭)。当辅助冷却液泵进行操作时，辅助冷却液泵以固定的泵流量进行操作(即不受误差影响)。在某些装配有自动发动机启停系统的车辆中，主冷却液泵以电力的方式进行驱动，而且是冷却系统中的唯一冷却液泵。在这些车辆中，主冷却液泵在发动机运转时进行操作。另外，主冷却液泵还在发动机自动停止(即与发动机的点火系统无关的停止)时进行操作，从而使冷却液循环流过加热器芯。不管车辆是否装配有电驱动和/或机械驱动冷却液泵，循环流过加热器芯的冷却液的流率通常基于冷却液的温度以及其他参数(例如，泵速、液压节流等)进行控制。冷却液流率通常随着冷却液温度的升高而增加，从而为发动机提供额外的冷却。因此，当冷却液温度大于或等于其正常操作温度时，将冷却液流率设置至其最大值或接近于其最大值。为了控制供给至乘客舱的空气的温度，使冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，其包括：温度估计模块，所述温度估计模块配置成基于加热器芯入口冷却液温度、加热器芯出口冷却液温度、估计空气体积流率以及估计冷却液体积流率确定车辆的加热器芯出气温度的估计值；以及冷却液流量控制模块，所述冷却液流量控制模块配置成：通过调整所述车辆的冷却液控制阀的位置以及所述车辆的冷却液泵的输出中的至少一个来控制冷却液流向所述车辆的加热器芯的速率；以及对所述冷却液流率进行控制，以减小目标加热器芯出气温度与估计加热器芯出气温度之间的差值。

【技术特征摘要】
2017.06.12 US 15/6197181.一种系统，其包括：温度估计模块，所述温度估计模块配置成基于加热器芯入口冷却液温度、加热器芯出口冷却液温度、估计空气体积流率以及估计冷却液体积流率确定车辆的加热器芯出气温度的估计值；以及冷却液流量控制模块，所述冷却液流量控制模块配置成：通过调整所述车辆的冷却液控制阀的位置以及所述车辆的冷却液泵的输出中的至少一个来控制冷却液流向所述车辆的加热器芯的速率；以及对所述冷却液流率进行控制，以减小目标加热器芯出气温度与估计加热器芯出气温度之间的差值。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述温度估计模块配置成使用最小二乘方估计来估计所述加热器芯出气温度。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述温度估计模块配置成基于所述加热器芯入口冷却液温度、所述加热器芯出口冷却液温度、冷却液体积流率以及空气体积流率估计所述加热器芯出气温度。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述温度估计模块配置成根据如下等式估计所述加热器芯出气温度：其中为冷却液体积流率，为所述空气体积流率，TClnt,In为所述加热器芯入口冷却液温度，TClnt,Out为所述加热器芯出口冷却液温度，且αi代表相应的最...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·V·梅尔，V·S·伊耶，G·E·希瓦尚卡尔，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US