用于车辆推进系统中原动机的冷却剂流量控制的方法和系统技术方案

一种车辆推进系统包括：原动机，该原动机具有冷却剂入口和冷却剂出口；冷却剂流量控制器，该冷却剂流量控制器具有与原动机冷却剂出口连通的流量控制入口以及与原动机冷却剂入口连通的流量控制出口；以及控制器，该控制器基于原动机的功率确定系数，并基于原动机的功率向冷却剂流量控制器提供冷却剂流量命令信号。

【技术实现步骤摘要】
用于车辆推进系统中原动机的冷却剂流量控制的方法和系统
本公开涉及用于车辆推进系统中原动机的冷却剂流量控制的方法和系统。引言本引言大体上呈现了本公开的背景。当前署名的专利技术人的工作就其在本引言中所描述的以及在提交时可以不另外被作为是现有技术的多个方面的描述而言既不明确地也不隐含地被认可为是本公开的现有技术。车辆推进系统可以基于一组预定的增益系数控制原动机的冷却剂流量，该组预定的增益系数通过在若干工作条件下以稳态运行原动机并且针对每个工作条件确定增益系数的最优组来确定。例如在其冷却剂流量由阀控制的内燃机中，发动机可以在选定的速度和负荷下操作，并且可以确定用于阀控制器的比例和积分增益系数，该阀控制器调节到发动机的冷却剂的流量，从而得到最符合期望温度的发动机冷却剂出口温度。以此方式，可以对每个发动机速度和负荷校准增益系数并填充表，该表存储针对一组发动机速度和负荷中每一个的已校准增益系数。在该校准过程中，增益系数可以被优化为使得响应不会过阻尼或欠阻尼。过阻尼系统可能导致响应起来非常慢的冷却剂流温度。欠阻尼系统可能导致重复地超越和未达到目标温度且通常可能不稳定的冷却剂流温度。欠阻尼系统将趋向于使冷却剂流量控制系统中的部件过度工作，这可能导致过度磨损并降低耐用性。此外，欠阻尼的冷却剂温度控制可能导致过度的热循环，这可能对冷却剂系统的部件具有不利的影响。利用该系统，针对其确定增益系数以提供最优冷却剂流量控制的工作条件的数量越高越好。然而，所需要的校准工作量同样必须随着以此方式针对其确定最优增益系数的工作条件的数量一起增加。
技术实现思路
在示范性方面，车辆推进系统包括：原动机，该原动机具有冷却剂入口和冷却剂出口；冷却剂流量控制器，该冷却剂流量控制器具有与原动机冷却剂出口连通的流量控制入口以及与原动机冷却剂入口连通的流量控制出口；以及控制器，该控制器基于原动机的功率确定系数，并基于原动机的功率向冷却剂流量控制器提供冷却剂流量命令信号。在另一示范性方面，控制器进一步确定原动机的功率。在另一示范性方面，系统进一步包括与控制器通信的系数存储器，该系数存储器存储各自对应于原动机的功率的系数表，并且其中控制器通过从对应于原动机的功率的系数表查找系数来确定系数。在另一示范性方面，冷却剂流量控制器包括冷却剂流量控制阀。在另一示范性方面，冷却剂流量命令信号包括冷却剂流量控制阀位置命令信号。在另一示范性方面，冷却剂流量控制器包括冷却剂泵。在另一示范性方面，系统进一步包括温度传感器，该温度传感器生成表示与原动机相关联的温度的温度信号。在另一示范性方面，冷却剂流量命令信号进一步基于温度信号和预定目标温度之间的差异。以此方式，通过基于原动机的功率选择控制系统系数，大大改善了对车辆推进系统中原动机的温度的控制，这继而提高了燃料经济性、效率、性能、可靠性以及耐用性，减少了致动器振荡和温度波动，提高了响应能力，减少了热应变，而同时显著地减少了与确定和原动机的功率对应的系数的校准过程相关联的工作量。通过以下提供的详细描述，本公开的其他应用领域将变得显而易见。应当理解的是，详细描述和具体实例仅旨在用于说明的目的，而并不旨在限制本公开的范围。当结合附图时，通过包括权利要求书和示范性实施例的详细描述，本专利技术的以上特征和优点以及其他特征和优点将是显而易见的。附图说明通过详细描述和附图，本公开将变得更容易理解，其中：图1是根据本公开的用于车辆推进系统的热管理系统10的示范性实施例的示意图；图2是根据本公开的用于车辆推进系统的热管理系统10的另一示范性实施例的示意图；图3是示出了发动机功率和优化的温度控制器增益之间相互关系的曲线图；图4A是示出车辆热管理系统的温度响应的曲线图；图4B是示出根据本公开的示范性实施例的车辆热管理系统的温度响应的曲线图；以及图5是根据本公开的示范性方法的流程图。具体实施方式专利技术人发现，用于内燃机的热管理系统的热动力学根据工作条件而不同。对于特定工作条件而言可能是最优的增益系数在其他工作条件下可能导致过增益(振荡)或欠增益(缓慢)响应。因此，为了最优地控制该发动机的温度，所使用的增益系数也应当根据工作条件的改变而改变。由于这个原因，单独基于温度进行监测和适应性调整对改变工作条件而言已经证明并不可靠。然而，挑战是确定哪个可测量的工作条件和最优增益系数最密切地相关。专利技术人发现，在由原动机(例如内燃机)产生的功率和已经被优化为精确地符合目标温度的控制器的增益系数之间存在强相关性。图1是根据本公开的用于车辆推进系统的热管理系统10的示范性实施例的示意图。系统10可以包括原动机12，比如，内燃机。系统10可以进一步具有冷却剂控制阀14和温度传感器16。冷却剂可以循环通过发动机12到冷却子系统18(比如，热交换器)以及从循环子系统18循环通过发动机12。具有存储在相关非易失性存储器中的一个或多个查找表20a的控制器20(比如，发动机控制模块)接收来自温度传感器16的温度信号以及表示原动机12的功率的信号P，以选择存储在查找表20a中的一个或多个系数从而生成用来控制冷却剂控制阀14的命令信号。功率信号P可以通过控制器20独立地或单独地提供。替代地，功率信号P可以通过控制器20基于可以指示原动机12的功率的其他信号(未示出)来计算或以其他方式确定。控制器20可以控制阀14的位置，这继而控制了通过原动机12的冷却剂的流量。图2是根据本公开的用于车辆推进系统的热管理系统100的另一示范性实施例的示意图。热管理系统100包括原动机102(比如，内燃机)、马达、电池或者可以提供功率源以推进其中车辆推进系统驻留的车辆的没有限制的类似装置。图1中示意性示出的示范性实施例包括原动机102，其包括分路式冷却系统。分路式冷区系统特征为发动机缸体104、缸盖106以及可以和缸盖106一体的排气歧管108分来冷却路径。分路式冷却系统可以提供许多优点，比如，选择性地控制缸体104、缸盖106和/或排气歧管108中的哪个可以被冷却。通常，缸盖106的质量远远小于缸体104，并且在初始启动条件下，缸盖106可能升温迅速地多且需要冷却，而发动机缸体104可能不需要冷却，同时缸体104继续升温到期望的工作温度。以此方式，分路式冷却系统可以通过选择性地控制对缸体104、缸盖106以及排气歧管108中每一个的冷却来提供多个优点，这继而可以实现对达到最优油温的改进、改进燃烧条件、更快的预热、提高燃料经济性、效率、性能以及减少排放。热管理系统100可以包括冷却剂泵110，其通过发动机冷却剂入口路径112向发动机102提供冷却剂流，该发动机冷却剂入口路径112可以与缸体104、缸盖106以及排气歧管108中每一个流体连通。系统100还可以包括与缸体104的冷却剂出口116流体连通的第一冷却剂控制阀114。第一冷却剂控制阀114可以选择性地被操作为控制通过缸体104的冷却剂的流量。系统100还可以包括与排气歧管108的冷却剂出口120流体连通的第二冷却剂控制阀118。第二冷却剂控制阀118可以选择性地被操作为控制通过排气歧管108的冷却剂的流量。此外，系统110可以包括第三冷却剂控制阀122，该第三冷却剂控制阀122具有与第一冷却剂控制阀114的出口、第二冷却剂控制阀118以及缸盖1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆推进系统，所述系统包括：原动机，所述原动机具有冷却剂入口和冷却剂出口；冷却剂流量控制器，所述冷却剂流量控制器具有与所述原动机冷却剂出口连通的流量控制入口以及与所述原动机冷却剂入口连通的流量控制出口；以及控制器，所述控制器基于所述原动机的功率确定系数，并基于所述原动机的所述功率向所述冷却剂流量控制器提供冷却剂流量命令信号。

【技术特征摘要】
2017.09.20 US 15/7101041.一种车辆推进系统，所述系统包括：原动机，所述原动机具有冷却剂入口和冷却剂出口；冷却剂流量控制器，所述冷却剂流量控制器具有与所述原动机冷却剂出口连通的流量控制入口以及与所述原动机冷却剂入口连通的流量控制出口；以及控制器，所述控制器基于所述原动机的功率确定系数，并基于所述原动机的所述功率向所述冷却剂流量控制器提供冷却剂流量命令信号。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器进一步确定所述原动机的功率。3.根据权利要求1所述的系统，进一步包括与所述控制器通信的系数存储器，所述系数...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·克拉夫特奥特巴赫，K·A·卢瑟，A·J·海因泽恩，
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