用于在车辆推进系统中进行冷却剂温度控制的方法和系统技术方案

一种车辆推进系统，该车辆推进系统包括：原动机，该原动机具有冷却剂进口和冷却剂出口；冷却剂控制阀，该冷却剂控制阀具有与原动机冷却剂出口连通的阀进口、第一阀出口、以及第二阀出口；旁通流路，该旁通流路与第一阀出口和原动机冷却剂进口连通；热交换流路，该热交换流路与第二阀出口和原动机进口连通；热交换器，该热交换器处于热交换流路中；第一温度传感器，该第一温度传感器处于旁通流路中以用于生成第一温度信号；第二温度传感器，该第二温度传感器处于热交换流路中以用于生成第二温度信号；以及控制器，该控制器用于使用标准化增益系数来向冷却剂控制阀提供冷却剂控制阀命令信号。

【技术实现步骤摘要】
用于在车辆推进系统中进行冷却剂温度控制的方法和系统
本公开涉及一种用于在车辆推进系统中进行冷却剂温度控制的方法和系统。
技术介绍
本部分一般地呈现本公开的语境。当前署名的专利技术人的工作，就其在本部分所描述的程度而言，以及在提交申请时可不被另视为现有技术的该描述的各个方面，既不明确地也不隐含地被认作针对本公开的现有技术。车辆推进系统可以包括热管理系统，该热管理系统调控诸如内燃机等原动机的温度。内燃机的温度管理可能对于优化不仅是发动机的而且是整个系统的燃油经济性、效率、可靠性、以及耐久性而言都是重要的。用于车辆推进系统的许多热管理系统都依赖于使冷却剂流穿过由非常简单的恒温器调控的发动机。这种系统在准确地和可靠地维持发动机的期望或者目标温度上的能力非常粗略。对于温度变化的响应可能非常缓慢并且仅仅将温度控制在非常宽泛的范围内。
技术实现思路
在示例性方面中，一种车辆推进系统包括：原动机，该原动机具有冷却剂进口和冷却剂出口；冷却剂控制阀，该冷却剂控制阀具有与原动机冷却剂出口连通的阀进口、第一阀出口、以及第二阀出口；旁通流路，该旁通流路与第一阀出口和原动机冷却剂进口连通；热交换流路，该热交换流路与第二阀出口和原动机进口连通；热交换器，该热交换器处于热交换流路中；第一温度传感器，该第一温度传感器处于旁通流路中以用于生成第一温度信号；第二温度传感器，该第二温度传感器处于热交换流路中以用于生成第二温度信号；以及控制器，该控制器与第一温度传感器连通以用于接收第一温度信号、与第二温度传感器连通以用于接收第二温度信号、以及与冷却剂控制阀连通以用于向冷却剂控制阀提供冷却剂控制阀命令信号。控制器是具有增益系数的闭环控制器，并且控制器使增益系数标准化。在另一示例性方面中，闭环控制器是比例/积分闭环控制器。在另一示例性方面中，增益系数是用于比例/积分闭环控制器的比例增益系数和积分增益系数中的一个。在另一示例性方面中，控制器基于第一温度信号与第二温度信号之间的值的预定差与第一温度信号与第二温度信号之间的值的当前差的比率来使增益系数标准化。在另一示例性方面中，第一温度信号与第二温度信号之间的值的预定差与第一温度信号值和第二温度信号值相对应，该第一温度信号值和该第二温度信号值均与增益系数相对应。在另一示例性方面中，第二温度传感器在热交换流路中的热交换器的下游。在另一示例性方面中，旁通流路和热交换流路进行组合以在原动机冷却剂进口处形成原动机冷却剂进口流路。在另一示例性方面中，第三温度传感器定位在原动机冷却剂进口流路中。以这种方式，可以极大地改进车辆推进系统中的原动机的热管理并且提供更加可靠的、响应性的、以及准确的温度控制。然后可以在宽泛的操作条件范围内连续地优化系统温度。这使得能够有更大把握，这就容许原动机在更接近潜在阈值温度的情况下进行操作，同时减小偏离目标温度的风险。反过来，这又使得系统的部件能够有改进的燃油经济性、效率、性能、可靠性和耐久性。进一步地，这还显著地减小了如若不然可能需要的校准工作量。本公开的其它适用领域将在下文提供的详细描述中变得显而易见。应理解，详细描述和特定示例意在仅仅用于图示的目的并且不意在限制本公开的范围。当结合附图来看详细描述(包括权利要求书和示例性实施例)时，本专利技术的上述特征和优点、以及其它特征和优点容易显而易见。附图说明本公开将从详细描述和附图中得到更加全面地理解，在附图中：图1是用于车辆推进系统的热管理系统的示意图；图2A是图示了对热管理系统中的条件变化的温度响应的曲线图；图2B是图示了根据本公开的示例性实施例对热管理系统中的条件变化的温度响应的曲线图；以及图3是根据本公开的示例性实施例的方法的流程图。具体实施方式对车辆推进系统中的原动机(诸如，例如，发动机、马达、电池组等)的热管理可能对于获得最佳性能、可靠性和耐久性而言是至关重要的。图1图示了车辆推进系统中的热管理系统100。热管理系统包括原动机102，原动机102为车辆推进系统提供动力。例如，原动机102可以是内燃机、电动马达等(没有限制性)。原动机102的操作可能需要进行温度管理以便优化效率、经济性、性能等。热管理系统100使得冷却剂按照使得能够管理发动机的温度的方式在整个系统100上循环，如大体上由箭头104指示的。冷却剂在冷却剂出口106处离开发动机102并且流向冷却剂控制阀110的进口108。冷却剂控制阀110与冷却剂控制阀控制器112连通，冷却剂控制阀控制器112生成用于确定冷却剂控制阀110的操作的冷却剂控制阀控制信号114。冷却剂控制阀110选择性地可操作用于将在冷却剂进口108处接收到的冷却剂流分离到旁通流路116和/或热交换流路118中。旁通流路116连通在冷却剂控制阀110与发动机冷却剂进口120之间。热交换流路118包括热交换器122，热交换器122操作用于将热量转移离开或者进入流过热交换器122的冷却剂。在优选实施例中，由于发动机102可以是生成热量并且必须从发动机上移除热量以优化发动机的操作的内燃机，所以热交换器122可以是将热量从流过热交换器122的冷却剂转移至热交换器122周围的环境大气的散热器。热管理系统100可以根据由控制架构生成的指令来进行操作。例如，冷却剂控制阀控制器112可以从第一温度传感器124接收第一温度信号T1，第一温度传感器124定位在旁通流路116中并且用于感测流过旁通流路116的冷却剂的温度。冷却剂控制阀控制器112还可以从第二温度传感器126接收第二温度信号T2，第二温度传感器126定位在热交换流路118中并且用于感测离开热交换流路118中的热交换器122的冷却剂的温度。冷却剂控制阀控制器112可以进一步从第三温度传感器128接收第三温度信号T3，第三温度传感器128定位在发动机冷却剂进口120处。基于第一温度信号T1、第二温度信号T2，以及第三温度信号T3与目标发动机冷却剂温度之间的差，冷却剂控制阀控制器112可以按照如下方式来控制冷却剂控制阀110，使得导致在旁通流路116与热交换流路118之间分离体积流量，热交换流路118接近进入发动机冷却剂进口120的冷却剂的目标温度T3。在示例性实施例中，冷却剂控制阀控制器112可以作为比例/积分闭环控制器进行操作。冷却剂控制阀控制器112可以根据以下来操作冷却剂控制阀110：其中，dV是旁通流路116与热交换流路118之间的体积分离的控制器确定变化，Kp是比例系数，T误差是目标进口温度与实际进口温度之间的温度差，并且Ki是积分系数。T误差可以是根据以下来被确定：T误差＝T目标–T3(2)其中，T目标是发动机冷却剂进口120处的期望或者目标冷却剂温度，并且T3是发动机冷却剂进口120处的实际冷却剂温度。以这种方式，热管理系统100可以通过将离开原动机102的冷却剂流的一定比例转向到两股流中来控制从原动机102上移除的热量的量，这两股流的相对比例可以用闭环控制器来进行调节，闭环控制器基于目标冷却剂进口温度与实际冷却剂进口温度之间的误差或者差来进行操作。然而，该热管理系统100的效力是基于比例系数和积分系数，该比例系数和积分系数是通过针对特定组条件校准这些系数来确定。随着这些条件从特定组条件发生变化，在新的条件组下与最佳化原动机性能相对应的系数也会发本文档来自技高网...

【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进口和冷却剂出口；冷却剂控制阀，所述冷却剂控制阀具有与所述原动机冷却剂出口连通的阀进口、第一阀出口、以及第二阀出口；旁通流路，所述旁通流路与所述第一阀出口和所述原动机冷却剂进口连通；热交换流路，所述热交换流路与所述第二阀出口和所述原动机进口连通；热交换器，所述热交换器处于所述热交换流路中；第一温度传感器，所述第一温度传感器处于所述旁通流路中以用于生成第一温度信号；第二温度传感器，所述第二温度传感器处于所述热交换流路中以用于生成第二温度信号；第三温度传感器，所述第三温度传感器处于所述原动机冷却剂进口处以用于生成第三温度信号；以及控制器，所述控制器与所述第一温度传感器连通以用于接收所述第一温度信号、与所述第二温度传感器连通以用于接收所述第二温度信号、与所述第三温度传感器连通以用于接收所述第三温度信号、以及与所述冷却剂控制阀连通以用于向所述冷却剂控制阀提供冷却剂控制阀命令信号，其中，所述控制器包括具有增益系数的闭环控制器，并且其中，所述控制器使所述增益系数标准化。

【技术特征摘要】
2017.09.22 US 15/7122541.一种车辆推进系统，所述系统包括：原动机，所述原动机具有冷却剂进口和冷却剂出口；冷却剂控制阀，所述冷却剂控制阀具有与所述原动机冷却剂出口连通的阀进口、第一阀出口、以及第二阀出口；旁通流路，所述旁通流路与所述第一阀出口和所述原动机冷却剂进口连通；热交换流路，所述热交换流路与所述第二阀出口和所述原动机进口连通；热交换器，所述热交换器处于所述热交换流路中；第一温度传感器，所述第一温度传感器处于所述旁通流路中以用于生成第一温度信号；第二温度传感器，所述第二温度传感器处于所述热交换流路中以用于生成第二温度信号；第三温度传感器，所述第三温度传感器处于所述原动机冷却剂进口处以用于生成第三温度信号；以及控制器，所述控制器与所述第一温度传感器连通以用于接收所述第一温度信号、与所述第二温度传感器连通以用于接收所述第二温度信号、与所述第三温度传感器连通以用于接收所述第三温度信号、以及与所述冷却剂控制阀连通以用于向所述冷却剂控制阀提供冷却剂控制阀命令信号，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·J·安德森，J·K·埃因霍伊泽尔，P·拉齐，
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