控制内燃机的电动冷却剂阀的方法技术

本发明专利技术涉及控制内燃机的电动冷却剂阀的方法。一种方法可以包括：经由设置在车辆中的一个或多个传感器获取与沿车辆中的冷却剂流动路径设置的内燃机的操作有关的一个或多个发动机操作参数；根据一个或多个发动机操作参数计算至少一个目标冷却剂温度；并且控制阀致动器，以经由操作地耦接至阀致动器的电动冷却剂阀来调节通过冷却剂流动路径的冷却剂的流动，使得冷却剂的温度根据至少一个目标冷却剂温度而变化。

【技术实现步骤摘要】
控制内燃机的电动冷却剂阀的方法
本公开总体上涉及汽车热管理系统，并且更具体地，涉及控制用于车辆的内燃机的电动冷却剂阀的方法。
技术介绍
许多现代车辆配备有热管理系统(TMS)或热管理模块(TMM)，以用于控制内燃机以及辅助系统(例如，发动机油热交换器、加热器芯、散热器等)的操作温度。TMM通常利用电子可控的致动器来代替常规的机械恒温器，其限于固定的操作温度，以调节冷却剂和其他流体的流动，从而改善大多数操作范围内的发动机温度跟踪。通过主动控制发动机的操作温度，TMM可以使得在最短的可能时间内能够达到理想的操作温度。因此可以实现各种益处，诸如，增强的燃料经济性、加速的发动机和车厢预热以及减少的二氧化碳排放。TMM通常使用电动冷却剂阀来调节通过车辆的发动机冷却回路的冷却剂流动。在一些情况下，冷却剂流动调节可以通过经由与阀附接的电动机控制电动冷却剂阀的位置来实现。当有效地控制时，电动冷却剂阀可以以允许发动机和变速器快速达到最佳温度的方式管理传动系内部的温度平衡。
技术实现思路
本公开提供了方法，这些方法控制用于内燃机的电动冷却剂阀以动态地控制冷却剂温度，使得温度跟踪基于一个或多个发动机操作参数(诸如，发动机扭矩、发动机速度等)计算的变化的目标温度。本专利技术进一步提供了控制逻辑，该控制逻辑用于根据实时计算的目标温度控制电动冷却剂阀的位置，以调节通过内燃机以及辅助系统(诸如，散热器、热交换器单元、加热器芯等)的冷却剂流动量。根据本公开的实施方式，一种方法可以包括：经由设置在车辆中的一个或多个传感器获取与沿车辆中的冷却剂流动路径设置的内燃机的操作有关的一个或多个发动机操作参数；根据一个或多个发动机操作参数计算至少一个目标冷却剂温度；以及控制阀致动器，以经由操作地耦接至阀致动器的电动冷却剂阀来调节通过冷却剂流动路径的冷却剂的流动，使得冷却剂的温度根据至少一个目标冷却剂温度而变化。对阀致动器的控制可以包括：控制阀致动器，以经由电动冷却剂阀来调节通过冷却剂流动路径的冷却剂的流动，使得位于或附近内燃机的出口的冷却剂的温度根据至少一个目标冷却剂温度而变化。该方法可以还包括：基于至少一个目标冷却剂温度来计算阀角度位置；并且控制阀致动器，以根据阀角度位置来调节电动冷却剂阀的角度位置。另外，该方法可以包括：使用脉冲宽度(PW)调制器基于阀角度位置生成驱动信号；以及将驱动信号发送至阀致动器，以使阀致动器根据阀角度位置调节电动冷却剂阀的角度位置。该方法可以还包括：使用发动机速度传感器获取内燃机的发动机速度；使用发动机扭矩传感器获取内燃机的发动机扭矩；以及根据发动机速度和发动机扭矩计算至少一个目标冷却剂温度。另外，该方法可以包括：使用预先生成的目标温度图来确定至少一个目标冷却剂温度，该目标温度图被配置为基于发动机速度和发动机扭矩来输出至少一个目标冷却剂温度。对至少一个目标冷却剂温度的计算可以包括针对多个时间步长中的每个时间步长来计算至少一个目标冷却剂温度。该方法可以还包括：根据一个或多个发动机操作参数来计算目标发动机出口冷却剂温度，该目标发动机出口冷却剂温度对应于位于或附近内燃机的出口的冷却剂的温度；基于目标发动机出口冷却剂温度来计算目标发动机入口冷却剂温度，该目标发动机入口冷却剂温度对应于位于或附近内燃机的入口的冷却剂的温度；以及控制阀致动器，以经由电动冷却剂阀来调节通过冷却剂流动路径的冷却剂的流动，使得位于内燃机的入口处的冷却剂的温度根据目标发动机入口冷却剂温度而变化。位于或附近内燃机的出口的冷却剂的温度可以基于位于内燃机的入口处的冷却剂的温度而变化。对目标发动机入口冷却剂温度的计算可以包括：使用发动机速度传感器获取内燃机的发动机速度；使用发动机扭矩传感器获取内燃机的发动机扭矩；以及根据发动机速度和发动机扭矩计算目标发动机入口冷却剂温度。另外，对目标发动机入口冷却剂温度的计算可以包括：基于目标发动机出口冷却剂温度、位于或附近内燃机的出口的冷却剂的当前温度、以及位于或附近内燃机的入口的冷却剂的当前温度来计算目标发动机入口冷却剂温度。该方法可以还包括：使用设置在或附近内燃机的出口的发动机出口温度传感器来获取位于或附近内燃机的出口的冷却剂的当前温度；以及使用设置在或附近内燃机的入口的发动机入口温度传感器来获取位于或附近内燃机的入口的冷却剂的当前温度。此外，该方法可以还包括：使用设置在或附近内燃机的出口的发动机出口温度传感器来获取位于或附近内燃机的出口的冷却剂的当前温度；以及基于位于或附近内燃机的出口的冷却剂的当前温度，使用预定模型来估计位于或附近内燃机的入口的冷却剂的当前温度。对目标发动机入口冷却剂温度的计算可以还包括：进一步基于位于或附近内燃机的出口的冷却剂的当前温度与位于或附近内燃机的入口的冷却剂的当前温度之间的差值来计算目标发动机入口冷却剂温度。该方法可以还包括：基于目标发动机出口冷却剂温度和目标发动机入口冷却剂温度来计算阀角度位置；以及控制阀致动器，以根据阀角度位置来调节电动冷却剂阀的角度位置。在这方面，对阀角度位置的计算可以包括：基于目标发动机出口冷却剂温度、目标发动机入口冷却剂温度、位于或附近内燃机的出口的冷却剂的当前温度、以及位于或附近内燃机的入口的冷却剂的当前温度来计算阀角度位置。而且，对阀角度位置的计算可以包括针对多个时间步长中的每个时间步长来计算阀角度位置。该方法可以还包括：基于至少一个目标冷却剂温度来计算阀角度位置变化；基于阀角度位置变化和当前阀角度位置来计算期望阀角度位置；以及控制阀致动器，以根据期望阀角度位置来调节电动冷却剂阀的角度位置。另外，对阀角度位置变化的计算可以包括：基于至少一个目标冷却剂温度和电动冷却剂阀的角速度来计算阀角度位置变化。阀致动器可以包括旋转电机，该旋转电机被配置为调节电动冷却剂阀的开口的角度位置。该方法可以还包括：基于累积冷却需求将校正值应用于至少一个目标冷却剂温度；以及控制阀致动器，以经由操作地耦接至阀致动器的电动冷却剂阀来调节通过冷却剂流动路径的冷却剂的流动，使得冷却剂的温度根据应用有校正值的至少一个目标冷却剂温度而变化。附图说明通过结合附图参考以下描述可以更好地理解本文中的实施方式，附图中相同的参考数字指示相同或功能相似的元件，在附图中：图1是示例性电动冷却剂阀控制架构的示意图；图2是示例性发动机冷却回路的示意图；以及图3是示出用于执行电动冷却剂阀控制的控制逻辑的示例性简化实现方式的流程图。应当理解，以上参考附图不一定按比例绘制，呈现了说明本公开的基本原理的各种优选特征的略微简化的表示。本公开的具体设计特征(包括例如特定的尺寸、取向、位置和形状)将部分地由特定的预期应用和使用环境确定。具体实施方式在下文中，将参考附图详细描述本公开的实施方式。本领域技术人员将意识到，全部在不背离本公开的精神或范围的情况下，可以以各种不同的方式对所描述的实施方式进行修改。此外，贯穿说明书，相似的参考数字指代相似的元件。本文中使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制内燃机的电动冷却剂阀的方法，包括以下步骤：/n经由设置在车辆中的一个或多个传感器来获取与沿所述车辆中的冷却剂流动路径设置的所述内燃机的操作有关的一个或多个发动机操作参数；/n根据所述一个或多个发动机操作参数来计算至少一个目标冷却剂温度；并且/n控制阀致动器，经由可操作地耦接至所述阀致动器的电动冷却剂阀来调节通过所述冷却剂流动路径的冷却剂的流动，使得冷却剂的温度根据所述至少一个目标冷却剂温度而变化。/n

【技术特征摘要】
20190301 US 16/290,1341.一种控制内燃机的电动冷却剂阀的方法，包括以下步骤：
经由设置在车辆中的一个或多个传感器来获取与沿所述车辆中的冷却剂流动路径设置的所述内燃机的操作有关的一个或多个发动机操作参数；
根据所述一个或多个发动机操作参数来计算至少一个目标冷却剂温度；并且
控制阀致动器，经由可操作地耦接至所述阀致动器的电动冷却剂阀来调节通过所述冷却剂流动路径的冷却剂的流动，使得冷却剂的温度根据所述至少一个目标冷却剂温度而变化。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，控制阀致动器包括：控制所述阀致动器，以经由所述电动冷却剂阀来调节通过所述冷却剂流动路径的冷却剂的流动，使得位于所述内燃机的出口处或邻近所述内燃机的出口的冷却剂的温度根据所述至少一个目标冷却剂温度而变化。


3.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
基于所述至少一个目标冷却剂温度来计算阀角度位置；并且
控制所述阀致动器，以根据所述阀角度位置来调整所述电动冷却剂阀的角度位置。


4.根据权利要求3所述的方法，还包括以下步骤：
使用脉冲宽度调制器基于所述阀角度位置来生成驱动信号；并且
将所述驱动信号发送至所述阀致动器，以使所述阀致动器根据所述阀角度位置调整所述电动冷却剂阀的角度位置。


5.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
使用发动机速度传感器获取所述内燃机的发动机速度；
使用发动机扭矩传感器获取所述内燃机的发动机扭矩；并且
根据所述发动机速度和所述发动机扭矩计算所述至少一个目标冷却剂温度。


6.根据权利要求5所述的方法，还包括以下步骤：
使用预先生成的目标温度图来确定所述至少一个目标冷却剂温度，所述目标温度图被配置为基于所述发动机速度和所述发动机扭矩来输出所述至少一个目标冷却剂温度。


7.根据权利要求1所述的方法，其中，计算至少一个目标冷却剂温度包括计算多个时间步长中的每个时间步长的所述至少一个目标冷却剂温度。


8.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
根据所述一个或多个发动机操作参数来计算与位于所述内燃机的出口处或邻近所述内燃机的出口的冷却剂的温度相对应的目标发动机出口冷却剂温度；
基于所述目标发动机出口冷却剂温度来计算对应于位于所述内燃机的入口处或邻近所述内燃机的入口的冷却剂的温度的目标发动机入口冷却剂温度；并且
控制所述阀致动器，以经由所述电动冷却剂阀来调节通过所述冷却剂流动路径的冷却剂的流动，使得位于所述内燃机的入口处的冷却剂的温度根据所述目标发动机入口冷却剂温度而变化，
其中，位于所述内燃机的出口处或邻近所述内燃机的出口的冷却剂的温度基于位于所述内燃机的入口处的冷却剂的温度而变化。


9.根据权利要求8所述的方法，其中，计算所述目标发动机入口冷却剂温度包括以下步骤：
使用发动机速度传感器获取所述内燃机的发动机速度；
使用发动机扭矩传感器获取所述内燃机的发动机扭矩；并且
根据所述发动机速度和所述发动机扭矩计算所述目标发动机入口冷却剂温度。


10.根据权利要求8所述的方法，其中，计算所述目标发动机...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勋，金世埈，李秉浩，刘湘勋，郑广友，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR