CN101508240B - 用于车辆的减少汽化的控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

用于车辆的减少汽化的控制系统和方法：该系统包括环境温度模块，当环境温度在汽化窗之内时，环境温度模块产生环境温度启动信号。发动机元件监测模块，当发动机舱中的发动机元件的外表面估算温度高于水汽化温度时，发动机元件监测模块产生汽化温度启动信号。车速模块，当车速低于第一车速时，车速模块产生速度启动信号。风扇打开模块，基于温度启动信号、汽化温度启动信号和速度启动信号，风扇打开模块选择性地打开风扇。

Description

用于车辆的减少汽化的控制系统和方法

相关申请的参见

本申请要求2007年12月14日提交的美国临时申请No.61/013,902的受益权。在此以参见的方式引入上述申请发明的全部内容。

技术领域

本发明涉及到用于减少车辆中的汽化的控制系统和方法。

背景技术

在这部分的内容仅提供涉及到本发明的背景信息，可能并不构成现有技术。

有时客车会产生水汽。例如，雨水会进入车辆的前格栅区域。另外，水会在洗车时进入车辆。如果车辆为相对静止状态，水汽会通过前格栅的开口从发动机舱排出。车辆里面的人会看到水汽，并错误地认为车辆过热。结果，车里面的人会将车辆带到经销商处来维修，尽管事实上车辆正确地运行。

发明内容

用于控制车辆风扇的系统包括环境温度模块，当环境温度在汽化窗（vaporization window）之内时产生环境温度启动信号。当发动机舱中的发动机元件的表面温度高于水汽化温度时，发动机元件监测模块产生汽化温度启动信号。风扇打开模块基于温度启动信号（temperature enable signal）和汽化温度启动信号选择性地打开风扇。

在其他特征中，当车速小于第一车速时，车速模块产生速度启动信号。风扇打开模块进一步基于速度启动信号选择性地打开风扇。

用于控制车辆风扇的方法，包括当环境温度在汽化窗之内时产生环境温度启动信号；当在发动机舱中的发动机元件的表面温度高于水汽化温度时产生汽化温度启动信号；基于温度启动信号和汽化温度启动信号选择性地打开风扇。

在其他特征中，该方法进一步包括，当车速小于第一车速时产生速度启动信号，并进一步基于速度启动信号选择性地打开风扇。

从本文提供的描述，进一步的适用领域可以变得明显。可以理解，描述和具体的实例仅旨在说明的目的，并不旨在限制本发明的范围。

附图说明

在此描述的附图仅用于说明目的，并不旨在以任何方式限制本发明的范围。

图1为根据本发明的用于车辆减少汽化的控制系统的功能块框图；

图2为示范性的风扇控制模块的功能块框图；以及

图3为根据本发明的说明用于减少从前格栅开口流出的水的汽化的方法的示范性步骤的流程图。

具体实施方式

下面的描述实际上仅作为示范，并不旨在限制本发明、本发明的应用或使用。为清楚起见，附图中的同样的参考数字被用于标识相似的元件。如在此采用的，短语“A、B和C中至少一个”应被解释为逻辑或（A或B或C），采用非排他性逻辑或。应该理解，在方法中的步骤可以以不同的次序执行，而不改变本发明的原理。

在此应用的术语模块指专用集成电路（ASIC），电子线路，执行一个或更多的软件或固件程序的处理器（共用处理器，专用处理器或分组处理器）和存储器，组合逻辑电路，和/或其他提供所描述的功能性质的合适的元件。

根据本发明的减少汽化的控制系统和方法识别可能产生水汽的情况。当产生水汽的情况出现时，本发明打开发动机舱的风扇。从而，风扇将水汽吸入发动机舱中。水汽不从前格栅开口流出并看起来像过热情况。从而，车辆里面的人将不会看到水汽，不认为存在问题而将车辆带到经销商处维修。

现在参照图1，示出了一个示范性的动力传动系统10的功能块框图。发动机12在一个或更多的气缸14中燃烧空气-燃料混合物以产生扭矩。在许多实施方式中，发动机12包括六个被配置在气缸组16和18中的气缸14。尽管描述了六个气缸14，发动机12可以包括额外的或更少的气缸14。仅举例来说，发动机12可以包括2、4、5、8、10、12或16个气缸14。此外，发动机12的气缸14可以被配置在任何合适的结构中，如V型结构，直列式结构和平面结构。

发动机12将扭矩传输到传动装置20。在许多实施方式中，发动机12通过扭矩装换器或离合器22将扭矩传输到传动装置20。在气缸14中的空气-燃料混合物的燃烧产生热量。流体（如冷却剂）循环通过发动机12并从发动机12吸收热量，从而冷却发动机12。冷却剂从发动机12提取热量，并将热量携带到散热器30上。冷却剂通过例如对流将热量传输给通过散热器30的空气。这样，通过散热器30的空气冷却了冷却剂。

当车辆10静止或移动缓慢时，很少或没有空气会通过散热器30。因此，在车辆10静止或移动缓慢时冷却剂也许不能释放热量。当冷却剂不能充分地将热量释放到通过散热器30的空气中时，发动机12和/或冷却剂也许会被损坏。

车辆10可以包括冷却风扇32，冷却风扇增加通过散热器30的空气流量。尽管描述了单个冷却风扇32，车辆10可以包括多个冷却风扇32。冷却风扇32可以由冷却风扇控制信号控制，并由电风扇电机（EFM）34驱动。通过增加通过散热器30的空气流量，冷却风扇32可以帮助将热量从冷却剂传输到通过散热器30的空气中。当车辆10静止或移动缓慢时，增加的空气流量可以特别有利于从冷却剂中带走热量。

在低温情况，冷却剂的温度可充分低，因此当车辆静止而发动机在运行时风扇可以被关上。在这些情况下，如果水进入前格栅开口并与发动机舱中表面温度高于水汽化温度的元件接触时，会产生水汽。仅举例来说，在雨天以及/或者在洗车时，水会进入前格栅区域。根据本发明，电扇在某些情况下打开以把空气（和水汽）吸入到发动机舱中，如将在下文中进一步描述的。

环境温度传感器38基于环境温度产生温度信号。冷却剂温度传感器40基于冷却剂的温度产生冷却剂温度信号。尽管冷却剂温度传感器40被描述成位于发动机12内，冷却剂温度传感器40可以位于任何装有冷却剂的位置，如在散热器30内。压力传感器48检测空调压缩机50的高压侧压力。

温度控制模块42可以从如车速传感器44接收车速信号。车速传感器44可以基于任何合适车速的测量如发动机输出速度或变速器输出速度来产生车速信号。

控制模块42接收一个或更多的温度信号和冷却剂温度信号，总称为输入温度信号。控制模块42包括风扇控制模块54，风扇控制模块54基于输入温度信号，环境温度，车速和空调高压侧压力产生风扇控制信号。

现在参照图2，进一步详细示出了风扇控制模块54的示例实施例。风扇控制模块54包括环境温度模块70，在环境温度在汽化窗之内时，环境温度模块产生环境温度启动信号。当在发动机舱中的发动机元件的表面温度高于水汽化温度时，发动机元件检测模块71产生汽化温度启动信号。仅举例来说，发动机元件监测模块71可基于测得的元件的操作参数例如但不限于内部流体温度、内部工作压力、对其供应的电力等来估算元件的外表面温度。

例如，发动机元件监测模块71可以包括空调（AC）压力监测模块72，当空调的压力大于第一压力而小于第二压力时空调（AC）压力监测模块72产生汽化温度启动信号。发动机元件检测模块可以包括发动机冷却剂模块74，当发动机冷却剂温度高于第一温度而低于第二温度时发动机冷却剂模块产生汽化温度启动信号。可选择地，可以两个条件都要求。此外，发动机元件监测模块71可以监测前格栅开口附近的元件的操作参数，因为这些元件更容易引起汽化。

风扇打开模块75基于温度启动信号和汽化温度启动信号选择性地打开风扇。如可在传统的风扇控制系统中所做的，当空调压力大于第二压力时，风扇打开模块可以另行地打开风扇。如在传统的风扇控制系统所做的，当发动机冷却剂温度大于第二温度时，风扇打开模块75可另行地打开风扇。当车速小于第一车速时，车速模块76产生速度启动信号。

现在参照图3，示出的流程图说明了用于减少汽化的示范性方法。该方法在一定的条件下选择性地致动车辆电动冷却风扇以通过将空气吸回到发动机舱的方式来防止水汽从前格栅开口散发。根据要求，该方法可具有不同的执行路线来遵循。仅举例来说，示于图3的方法可以具有如1秒钟的循环速率。

控制在步骤200开始。在步骤204中，控制被设置为标准的或默认的风扇操作。默认操作涉及以传统的方式操作风扇（不试图减少汽化）。在步骤208中，控制确定车辆减少汽化是否启动。如果为否，控制返回到步骤204，而风扇校准保持在默认模式。如果步骤208为是，控制继续进行步骤212并确定环境温度是否小于环境温度阈值（TH₈）。仅举例来说，环境温度阈值可以被设置为大约为摄氏10°的温度。如在此采用的，“大约”对于温度意味着摄氏+/-5°。例如，环境温度可以被设置为摄氏9.5°。如果步骤212为否，控制在步骤212中将风扇状态设置为关闭，然后控制返回到步骤204。

如果步骤212为是，控制确定空调（AC）高压侧压力是否高于第一压力阈值TH₁，或者发动机冷却剂是否高于温度阈值TH2。例如，温度阈值TH₂可以被设置为大约为摄氏93°的温度。例如，第一压力阈值TH₂可以被设置为大约800kPa。如在此采用的，“大约”对于压力意味着+/-100kPa。这些温度和压力级会将发动机舱中的元件在一定的条件下加热到会产生水汽的点值。

如果步骤216为否，控制继续进行步骤212。如果步骤216为是，控制继续进行步骤220并确定是否发动机冷却剂温度低于冷却剂温度阈值TH₃。仅用于示例，冷却剂温度阈值TH₃可以被设置为大约等于摄氏102°的温度。如果步骤220为否，控制继续进行步骤222并将风扇状态设置为第一速度。冷却剂温度TH₃通常足够高以在标准的操作中要求低速风扇操作。

如果步骤220为是，控制继续进行步骤224并确定空调高压侧压力是否小于压力阈值TH₄。压力阈值TH₄可被设置为大约等于1300kPa。如果步骤224为否，控制继续进行步骤222。压力阈值TH₄可足够高以在标准操作中要求低速风扇操作。

如果步骤224为是，控制继续进行步骤228并确认是否环境温度高于温度阈值TH₅且低于温度阈值TH₆。仅举例来说，温度TH₅可以被设置成大约摄氏0°或1°，并且温度阈值TH₆可以被设置成大约等于摄氏9°。这个温度范围与汽化温度窗（vapor temperature window）一致，该温度范围为可以产生汽化的环境温度范围。

如果步骤228为否，控制继续进行步骤212。如果步骤228为是，控制继续进行步骤232并确定是否已经由于空调压力或发动机冷却剂温度而命令打开风扇。仅举例来说，速度阈值可以被设置为大致等于8kph。如在此采用的，“大致”对于速度来说意味着+/-5kph。如果由于空调压力使风扇打开，控制继续进行步骤222。否则控制继续进行步骤236并确定车速是否小于速度阈值TH₇。如果步骤236为是，控制继续进行步骤222。否则控制继续进行步骤212，因为车速足够高，可以将水汽吸入到发动机舱中而不需要冷却风扇的帮助。

Claims (16)

1.一种用于控制车辆中的风扇的系统，包括：

环境温度模块，当环境温度在汽化窗之内时产生环境温度启动信号。

发动机元件监测模块，当空调压力大于第一压力并且小于第二压力时且当发动机冷却剂的温度高于第一温度且低于第二温度时，产生汽化温度启动信号，以及

风扇打开模块，基于环境温度启动信号和汽化温度启动信号选择性地打开风扇。

2.权利要求1的系统，其中当空调压力大于第二压力时，风扇打开模块另行地打开风扇。

3.权利要求1的系统，其中当发动机冷却剂温度大于第二温度时，风扇打开模块另行地打开风扇。

4.权利要求1的系统，还包括车速模块，当车速低于第一车速时，车速模块产生车速启动信号。

5.权利要求1的系统，其中汽化窗的低温大约为摄氏0°而汽化窗的高温大约为摄氏10°。

6.权利要求1的系统，其中第一压力大约为800kPa而第二压力大约为1300kPa。

7.权利要求1的系统，其中第一温度大约为摄氏93°，而第二温度大约为摄氏102°。

8.权利要求4的系统，其中第一车速大约为8kph。

9.一种用于控制车辆中的风扇的方法，包括：

当环境温度在汽化窗之内时产生环境温度启动信号；

当空调压力高于第一压力而低于第二压力时且当发动机冷却剂温度高于第一温度而低于第二温度时产生汽化温度启动信号；以及

基于环境温度启动信号和汽化温度启动信号选择性地打开风扇。

10.权利要求9的方法，还包括当空调压力高于第二压力时另行地打开风扇。

11.权利要求9的方法，还包括当发动机冷却剂温度高于第二温度时另行地打开风扇。

12.权利要求9的方法，还包括当车速小于第一车速时产生速度启动信号。

13.权利要求9的方法，其中汽化窗的低温大约为摄氏0°，汽化窗的高温大约为摄氏10°。

14.权利要求9的方法，其中第一压力大约为800kPa而第二压力大约为1300kPa。

15.权利要求9的方法，其中第一温度大约为摄氏93°，而第二温度大约为摄氏102°。

16.权利要求12的方法，其中第一车速大约为8kph。

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