CN104047700B - 使发动机油和变速器流体升温的冷却剂控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及使发动机油和变速器流体升温的冷却剂控制系统和方法。车辆的冷却剂控制系统包括目标压力模块和恒温阀控制模块。目标压力模块确定在恒温阀与发动机油换热器和变速器流体换热器中的至少一个之间的冷却剂通道中的冷却剂的目标压力。当所述发动机内的冷却剂的温度小于预定温度时，所述恒温阀控制模块关闭所述恒温阀并阻止冷却剂流流出发动机。当所述温度大于所述预定温度时，所述恒温阀控制模块基于所述目标压力来控制所述恒温阀向所述冷却剂通道的打开。

Description

使发动机油和变速器流体升温的冷却剂控制系统和方法

技术领域

本公开涉及具有内燃发动机的车辆，更具体地涉及用于控制发动机冷却剂流的系统和方法。

背景技术

本文提供的背景说明是为了总体上介绍本发明背景的目的。当前署名发明人的工作（在背景技术部分描述的程度上）以及本描述中否则不足以作为申请时现有技术的各方面，既不明显地也非隐含地被承认为与本公开相抵触的现有技术。

内燃发动机在汽缸内燃烧空气和燃料以产生驱动扭矩。空气和燃料的燃烧产生热量。过度加热发动机和/或发动机部件会缩短发动机和/或发动机部件的寿命。

通常，包括内燃发动机的车辆还包括与发动机内的冷却剂管道连接的散热器。发动机冷却剂循环通过冷却剂管道和散热器。发动机冷却剂从发动机吸收热量并且将热量运送到散热器。散热器将热量从发动机冷却剂传递到经过散热器的空气。离开散热器的冷却的发动机冷却剂循环回到发动机。

发明内容

在一个特征中，车辆的冷却剂控制系统包括目标压力模块和恒温阀控制模块。目标压力模块确定在恒温阀与发动机油换热器和变速器流体换热器中的至少一个之间的冷却剂通道中的冷却剂的目标压力。当所述发动机内的冷却剂的温度小于预定温度时，所述恒温阀控制模块关闭所述恒温阀并阻止冷却剂流流出发动机。该温度大于所述预定温度时，所述恒温阀控制模块基于所述目标压力来控制所述恒温阀向所述冷却剂通道的打开。

在其它特征中，冷却剂控制系统还包括冷却剂阀控制模块，当所述发动机内的冷却剂的温度小于所述预定温度时，所述冷却剂阀控制模块关闭冷却剂阀并阻止冷却剂流流到所述发动机中，当该温度大于所述预定温度时，所述冷却剂阀控制模块打开所述冷却剂阀。

在其它特征中，冷却剂控制系统还包括泵控制模块，当所述发动机内的冷却剂的温度小于所述预定温度时，所述泵控制模块停用冷却剂泵，当该温度大于所述预定温度时，所述泵控制模块基于所述目标压力控制所述冷却剂泵的速度。

在其它特征中，所述泵控制模块还基于通过所述发动机、所述发动机油换热器和所述变速器流体换热器的冷却剂流率来控制所述冷却剂泵的速度。

在其它特征中，所述恒温阀控制模块还基于通过所述发动机的冷却剂流率控制所述恒温阀向所述冷却剂通道的打开。

在其它特征中，当发动机油温小于第一预定温度和变速器流体温度小于第二预定温度中的至少一个发生时，所述恒温阀控制模块进一步关闭所述恒温阀并阻止冷却剂流流到位于所述恒温阀与散热器之间的第二冷却剂通道。

在其它特征中，当发动机油温大于第一预定温度且变速器流体温度大于第二预定温度时，所述恒温阀控制模块进一步打开所述恒温阀并允许冷却剂流流到所述第二冷却剂通道。

在其它特征中，冷却剂控制系统还包括：排热模块，其确定所述发动机向所述发动机内的冷却剂的排热率；以及最大冷却剂流模块，其基于所述排热率确定通过所述发动机油换热器和变速器流体换热器的最大冷却剂流率。所述目标压力模块基于所述最大冷却剂流率确定所述目标压力。

在其它特征中，所述排热模块基于发动机速度、发动机载荷及在所述发动机的入口处的冷却剂的第一温度和在所述发动机的出口处的冷却剂的第二温度中的至少一个来确定所述排热率。

在其它特征中，所述最大冷却剂流模块还基于所述发动机的入口和所述发动机的出口之间的预定冷却剂温度增量确定所述最大冷却剂流率。

在一个特征中，用于车辆的冷却剂控制方法包括：确定在恒温阀与发动机油换热器和变速器流体换热器中的至少一个之间的冷却剂通道中的冷却剂的目标压力；以及当所述发动机内的冷却剂的温度小于预定温度时关闭所述恒温阀并阻止冷却剂流流出发动机。冷却剂控制方法还包括：当该温度大于所述预定温度时基于所述目标压力控制所述恒温阀向所述冷却剂通道的打开。

在其它特征中，冷却剂控制方法还包括：当所述发动机内的冷却剂的温度小于所述预定温度时关闭冷却剂阀并阻止冷却剂流流到所述发动机中；以及当所述温度大于所述预定温度时打开所述冷却剂阀。

在其它特征中，冷却剂控制方法还包括：当所述发动机内的冷却剂的温度小于所述预定温度时停用冷却剂泵；以及当该温度大于所述预定温度时基于所述目标压力控制所述冷却剂泵的速度。

在其它特征中，冷却剂控制方法还包括：还基于通过所述发动机、所述发动机油换热器和所述变速器流体换热器的冷却剂流率来控制所述冷却剂泵的速度。

在其它特征中，冷却剂控制方法还包括：还基于通过所述发动机的冷却剂流率控制所述恒温阀向所述冷却剂通道的打开。

在其它特征中，冷却剂控制方法还包括当下述情形中的至少一个发生时关闭所述恒温阀并阻止冷却剂流流到位于所述恒温阀与散热器之间的第二冷却剂通道，所述情形为：发动机油温小于第一预定温度；以及变速器流体温度小于第二预定温度。

在其它特征中，冷却剂控制方法还包括：当发动机油温大于第一预定温度且变速器流体温度大于第二预定温度时，打开所述恒温阀并允许冷却剂流流到所述第二冷却剂通道。

在其它特征中，冷却剂控制方法还包括：确定所述发动机向所述发动机内的冷却剂的排热率；基于所述排热率确定通过所述发动机油换热器和变速器流体换热器的最大冷却剂流率；以及基于所述最大冷却剂流率确定所述目标压力。

在其它特征中，冷却剂控制方法还包括：基于发动机速度、发动机载荷、及在所述发动机的入口处的冷却剂的第一温度和在所述发动机的出口处的冷却剂的第二温度中的至少一个来确定所述排热率。

在其它特征中，冷却剂控制方法还包括：还基于所述发动机的入口和所述发动机的出口之间的预定冷却剂温度增量确定所述最大冷却剂流率。

本发明可包括下列方案。

1. 一种车辆的冷却剂控制系统，包括：

目标压力模块，所述目标压力模块确定在恒温阀与发动机油换热器和变速器流体换热器中的至少一个之间的冷却剂通道中的冷却剂的目标压力；以及

恒温阀控制模块，当所述发动机内的冷却剂的温度小于预定温度时，所述恒温阀控制模块关闭所述恒温阀并阻止冷却剂流流出发动机，当所述温度大于所述预定温度时，所述恒温阀控制模块基于所述目标压力来控制所述恒温阀向所述冷却剂通道的打开。

2. 根据方案1所述的冷却剂控制系统，还包括冷却剂阀控制模块，当所述发动机内的冷却剂的温度小于所述预定温度时，所述冷却剂阀控制模块关闭冷却剂阀并阻止冷却剂流流入到所述发动机中，当所述温度大于所述预定温度时，所述冷却剂阀控制模块打开所述冷却剂阀。

3. 根据方案1所述的冷却剂控制系统，还包括泵控制模块，当所述发动机内的冷却剂的温度小于所述预定温度时，所述泵控制模块停用冷却剂泵，当所述温度大于所述预定温度时，所述泵控制模块基于所述目标压力来控制所述冷却剂泵的速度。

4. 根据方案3所述的冷却剂控制系统，其中，所述泵控制模块还基于通过所述发动机、所述发动机油换热器和所述变速器流体换热器的冷却剂流率来控制所述冷却剂泵的速度。

5. 根据方案1所述的冷却剂控制系统，其中，所述恒温阀控制模块还基于通过所述发动机的冷却剂流率来控制所述恒温阀向所述冷却剂通道的打开。

6. 根据方案1所述的冷却剂控制系统，其中，当发动机油温小于第一预定温度和变速器流体温度小于第二预定温度中的至少一者发生时，所述恒温阀控制模块进一步关闭所述恒温阀并阻止冷却剂流流到位于所述恒温阀与散热器之间的第二冷却剂通道。

7. 根据方案6所述的冷却剂控制系统，其中，当发动机油温大于第一预定温度且所述变速器流体温度大于第二预定温度时，所述恒温阀控制模块进一步打开所述恒温阀并允许冷却剂流流到所述第二冷却剂通道。

8. 根据方案1所述的冷却剂控制系统，还包括：

排热模块，所述排热模块确定所述发动机向所述发动机内的冷却剂的排热率；以及

最大冷却剂流模块，所述最大冷却剂流模块基于所述排热率确定通过所述发动机油换热器和变速器流体换热器的最大冷却剂流率，

其中，所述目标压力模块基于所述最大冷却剂流率确定所述目标压力。

9. 根据方案8所述的冷却剂控制系统，其中，所述排热模块基于在所述发动机的入口处的冷却剂的第一温度和在所述发动机的出口处的冷却剂的第二温度中的至少一个、发动机速度、以及发动机载荷来确定所述排热率。

10. 根据方案8所述的冷却剂控制系统，其中，所述最大冷却剂流模块还基于所述发动机的入口和所述发动机的出口之间的预定冷却剂温度增量来确定所述最大冷却剂流率。

11. 一种用于车辆的冷却剂控制方法，包括：

确定在恒温阀与发动机油换热器和变速器流体换热器中的至少一个之间的冷却剂通道中的冷却剂的目标压力；

当所述发动机内的冷却剂的温度小于预定温度时关闭所述恒温阀并阻止冷却剂流流出发动机；以及

当所述温度大于所述预定温度时基于所述目标压力来控制所述恒温阀向所述冷却剂通道的打开。

12. 根据方案11所述的冷却剂控制方法，还包括：

当所述发动机内的冷却剂的温度小于所述预定温度时关闭冷却剂阀并阻止冷却剂流流到所述发动机中；以及

当所述温度大于所述预定温度时打开所述冷却剂阀。

13. 根据方案11所述的冷却剂控制方法，还包括：

当所述发动机内的冷却剂的温度小于所述预定温度时停用冷却剂泵；以及

当所述温度大于所述预定温度时基于所述目标压力来控制所述冷却剂泵的速度。

14. 根据方案13所述的冷却剂控制方法，还包括：还基于通过所述发动机、所述发动机油换热器和所述变速器流体换热器的冷却剂流率来控制所述冷却剂泵的速度。

15. 根据方案11所述的冷却剂控制方法，还包括：还基于通过所述发动机的冷却剂流率来控制所述恒温阀向所述冷却剂通道的打开。

16. 根据方案11所述的冷却剂控制方法，还包括：当下述情形中的至少一个发生时关闭所述恒温阀并阻止冷却剂流流到位于所述恒温阀与散热器之间的第二冷却剂通道，所述情形为：

发动机油温小于第一预定温度；以及

变速器流体温度小于第二预定温度。

17. 根据方案16所述的冷却剂控制方法，还包括：当发动机油温大于第一预定温度且所述变速器流体温度大于第二预定温度时，打开所述恒温阀并允许冷却剂流流到所述第二冷却剂通道。

18. 根据方案11所述的冷却剂控制方法，还包括：

确定所述发动机向所述发动机内的冷却剂的排热率；

基于所述排热率来确定通过所述发动机油换热器和变速器流体换热器的最大冷却剂流率；以及

基于所述最大冷却剂流率来确定所述目标压力。

19. 根据方案18所述的冷却剂控制方法，还包括：基于在所述发动机的入口处的冷却剂的第一温度和在所述发动机的出口处的冷却剂的第二温度中的至少一个、发动机速度、以及发动机载荷来确定所述排热率。

20. 根据方案18所述的冷却剂控制方法，还包括：还基于所述发动机的入口和所述发动机的出口之间的预定冷却剂温度增量来确定所述最大冷却剂流率。

通过详细描述、权利要求和附图，本公开的其它应用领域将变得显而易见。该详细描述和具体例子仅意在说明起见，而并非意在限制本公开的范围。

附图说明

通过详细描述和附图将更全面地理解本公开，其中：

图1是根据本公开的示例性车辆系统的功能框图；

图2是根据本公开的示例性冷却剂控制模块的功能框图；以及

图3是描绘根据本公开的控制恒温阀、冷却剂阀和冷却剂泵的示例性方法的流程图。

在附图中，附图标记可以被重复使用，以辨别相似和/或相同的元件。

具体实施方式

发动机燃烧空气和燃料以产生驱动扭矩。燃烧还产生热量。传统上，冷却剂系统用于吸收来自发动机、发动机油、变速器流体和其它部件的热量并将热量传递给空气。然而，在一些情形下，诸如当启动车辆时，发动机油和变速器流体可以是冷的。发动机油的粘度和变速器流体的粘度与温度反比例相关。当粘度增大时，与发动机油和变速器流体相关联的扭矩损失/载荷增加。

根据本公开的冷却剂控制器控制冷却剂流，所述冷却剂流通过发动机并到达发动机油和变速器流体的换热器，以使发动机油和变速器流体迅速升温至预定温度。使发动机油和变速器流体迅速升温最小化了与发动机油和变速器流体相关联的扭矩损失/载荷。因此，使发动机油和变速器流体迅速升温可以减少燃料消耗和/或提供一个或多个其它益处。

现在参照图1，示出了示例性车辆系统的功能框图。发动机104在汽缸内燃烧空气和燃料的混合物，以产生驱动扭矩。发动机104向变速器108输出扭矩。变速器108将扭矩经由传动系（未示出）传递到车辆的一个或多个车轮。发动机控制模块（ECM）112可以控制一个或多个发动机致动器，以调节发动机104的扭矩输出。

发动机油泵116使发动机油循环通过发动机104和第一换热器120。第一换热器120可以被称作（发动机）油冷却器。当发动机油是冷的时，第一换热器120可以将热量从流过第一换热器120的冷却剂传递给第一换热器120内的发动机油。当发动机油是暖的时，第一换热器120可以将热量从发动机油传递给流过第一换热器120的冷却剂和/或经过第一换热器120的空气。

发动机油的粘度与发动机油的温度反比例相关。就是说，当温度升高时，发动机油的粘度减小，反之亦然。当发动机油的粘度减小时，与发动机油相关联的发动机104的摩擦损失（例如，扭矩损失）会减小，反之亦然。

变速器流体泵124使变速器流体循环通过变速器108和第二换热器128。第二换热器128可以被称作变速器冷却器。当变速器流体是冷的时，第二换热器128可以将热量从流过第二换热器128的冷却剂传递给第二换热器128内的变速器流体。当变速器流体是暖的时，第二换热器128可以将热量从变速器流体传递给流过第二换热器128的冷却剂和/或经过第二换热器128的空气。

变速器流体的粘度与变速器流体的温度反比例相关。就是说，当温度升高时，变速器流体的粘度减小，反之亦然。当变速器流体的粘度减小时，与变速器流体相关联的损失（例如，扭矩损失）会减小，反之亦然。

发动机104包括发动机冷却剂（“冷却剂”）可以从其流过的多个管道。例如，发动机104可以包括通过发动机104的缸盖部分的一个或多个管道、通过发动机104的缸体部分的一个或多个管道和/或通过发动机104的内部排气歧管（IEM）的一个或多个管道。发动机104可以额外地或替代性地包括一个或多个其它合适的冷却剂管道。

电动冷却剂泵132将冷却剂通过冷却剂阀136泵送到发动机104中。冷却剂阀136可以被打开以允许冷却剂从冷却剂泵132流到发动机104。当冷却剂阀136打开时，从第一换热器120输出的冷却剂和从第二换热器128输出的冷却剂也可以流到发动机104。可以关闭冷却剂阀136，例如，以将冷却剂保留在发动机104内。

发动机104将冷却剂输出到恒温阀140和加热器阀144。加热器阀144可以被打开，以使冷却剂能够流过第三换热器148，第三换热器148被称作加热器芯。空气可以循环经过第三换热器148，例如，以使车辆的乘客室升温。

恒温阀140可以被称作有源恒温阀。与当冷却剂温度大于和小于预定温度时分别自动打开和关闭的无源恒温阀不同，有源恒温阀是电动的。

恒温阀140控制从发动机104流出的冷却剂流、流到第四换热器152的冷却剂流以及流到其它部件（诸如冷却剂泵132以及第一换热器120和第二换热器124）的冷却剂流。冷却剂从恒温阀140经由第一冷却剂通道154流到第四换热器152。冷却剂从恒温阀140经由第二冷却剂通道155流到其它部件。

例如，恒温阀140可以被关闭，以使冷却剂保持处于发动机104内。可以致动恒温阀140的第一阀，以控制流到第四换热器152的冷却剂流。可以致动恒温阀140的第二阀，以控制流到其它部件的冷却剂流。第四换热器152可以被称作散热器。

各种类型的发动机可以包括一个或多个涡轮增压器，诸如涡轮增压器156。冷却剂可以循环通过涡轮增压器156的一部分，例如，以冷却涡轮增压器156。

冷却剂输入温度传感器170测量输入发动机104中的冷却剂的温度。冷却剂输出温度传感器174测量从发动机104输出的冷却剂的温度。油温传感器178测量（诸如发动机104内的）发动机油的温度。变速器流体温度传感器182测量（诸如变速器108内的）变速器流体的温度。可以实施一个或多个其它传感器186，诸如，一个或多个发动机（例如，缸体和/或缸盖）温度传感器、IEM温度传感器、散热器输出温度传感器、曲轴位置传感器、空气质量流率（MAF）传感器、歧管绝对压力（MAP）传感器和/或一个或多个其它合适的车辆传感器。

冷却剂控制模块190（同样见图2）可以控制冷却剂阀136、加热器阀144、恒温阀140和冷却剂泵132，如下面进一步讨论的。尽管示出了冷却剂控制模块190被实现在ECM 112内，但是冷却剂控制模块190或冷却剂控制模块190的一个或多个部分可以被实现在另一模块内或独立地实现。

现在参照图2，示出了冷却剂控制模块190的示例性实施方式的功能框图。排热模块204确定由发动机104排出到发动机104内的冷却剂的热量的量，诸如发动机104的排热率208。

排热模块204基于发动机速度212、发动机载荷216及冷却剂输出温度220和冷却剂输入温度224中的至少一个来确定排热率208。排热模块204可以利用将发动机速度212、发动机载荷216及冷却剂输出温度220和冷却剂输入温度224中的至少一个与发动机104的排热率208相关的映射和函数之一来确定发动机104的排热率208。

尽管讨论了发动机104的排热率208，但是在各个实施方式中也可以使用发动机104内的冷却剂的吸热率。可以基于发动机速度212、发动机载荷216及冷却剂输出温度220和冷却剂输入温度224中的至少一个来确定发动机104内的冷却剂的吸热率。

可以利用冷却剂输出温度传感器174测量冷却剂输出温度220。可以利用冷却剂输入温度传感器170测量冷却剂输入温度224。可以基于利用曲轴位置传感器测量的曲轴位置来确定发动机速度212。可以例如基于MAF传感器的测量值和/或MAP传感器的测量值来确定发动机载荷216。发动机载荷216可以对应于每汽缸空气（APC）的当前量（例如，质量）与发动机104的最大APC之比。

最大冷却剂流模块228确定通过第一换热器120和第二换热器124的最大冷却剂流率。最大冷却剂流模块228基于发动机104的排热率208、跨越发动机104的目标冷却剂温度增量以及冷却剂的热传递能力来确定最大冷却剂流率232。最大冷却剂流模块228可以例如利用将发动机104的排热率208、跨越发动机104的目标冷却剂温度增量以及冷却剂的热传递能力与最大冷却剂流率232相关的函数或映射来确定最大冷却剂流率232。

仅作为例子，最大冷却剂流模块228可以利用以下方程确定最大冷却剂流率232：

其中，是最大冷却剂流率232，C是冷却剂的热传递能力，以及是跨越发动机104的目标冷却剂温度增量。冷却剂的热传递能力和目标冷却剂温度增量可以是预定值。仅作为例子，跨越发动机104的目标冷却剂温度增量可以为约10摄氏度（℃）或另一合适的温度。

目标压力模块236确定第二冷却剂通道155中的目标压力240。目标压力模块236基于最大冷却剂流率232及第一换热器120和第二换热器128的流阻来确定目标压力240。目标压力模块236可以例如利用将最大冷却剂流率232和流阻与目标压力240相关的函数或映射来确定目标压力240。流阻可以是预定值并且可以对应于与第一换热器120和第二换热器128相关联的冷却剂流率限制。

冷却剂阀控制模块244控制冷却剂阀136。冷却剂阀控制模块244可以例如基于冷却剂输出温度220、发动机油温248和/或变速器流体温度252来控制冷却剂阀136。

例如，当冷却剂输出温度220小于第一预定温度、发动机油温248小于第二预定温度和/或变速器流体温度252小于第三预定温度时，冷却剂阀控制模块244可以使冷却剂阀136保持处于预定的完全关闭位置。当冷却剂输出温度220大于第一预定温度、发动机油温248大于第二预定温度并且变速器流体温度252大于第三预定温度时，冷却剂阀控制模块244可以使冷却剂阀136打开至预定的打开位置。可以利用油温传感器178测量发动机油温248。可以利用变速器流体温度传感器182测量变速器流体温度252。

恒温阀控制模块256控制恒温阀140，并且泵控制模块260控制冷却剂泵132。当冷却剂阀136打开时，恒温阀控制模块256确定恒温阀140的目标位置，以便控制通过恒温阀140流至第二冷却剂通道155的冷却剂流。

恒温阀控制模块256基于目标压力240和发动机冷却剂流率264确定目标位置。例如，恒温阀控制模块256可以利用将目标压力240和发动机冷却剂流率264与目标位置相关的函数或映射来确定目标位置。发动机冷却剂流率264可以对应于通过发动机104的冷却剂的当前流率。恒温阀控制模块256基于所述目标位置控制恒温阀140。

当冷却剂阀136打开时，泵控制模块260基于目标压力240和总冷却剂流率268确定冷却剂泵132的目标速度。例如，泵控制模块260可以利用将目标压力240和总冷却剂流率268与所述目标速度相关的函数或映射来确定所述目标速度。总冷却剂流率268可以对应于通过发动机104及第一换热器120和第二换热器128的冷却剂的当前流率。泵控制模块260基于所述目标速度控制冷却剂泵132。

冷却剂流模块272可以确定发动机冷却剂流率264和总冷却剂流率268。冷却剂流模块272可以例如基于冷却剂泵132的速度276、冷却剂阀136的位置280和恒温阀140的位置284来确定发动机冷却剂流率264和总冷却剂流率268。例如，冷却剂流模块272可以利用将冷却剂泵132的速度276、冷却剂阀136的位置280和恒温阀140的位置284与发动机冷却剂流率264和总冷却剂流率268相关的函数或映射来确定发动机冷却剂流率264和总冷却剂流率268。下面将结合图3的例子进一步讨论对冷却剂阀136、恒温阀140和冷却剂泵132的控制。

加热器阀控制模块290可以基于用户输入294和/或一个或多个其它参数来控制加热器阀144。当发动机油和变速器流体大于预定温度时，加热器阀控制模块290可以响应于请求加热车辆的乘客室的用户输入而打开加热器阀144。当已经接收了请求加热车辆的乘客室的用户输入时，加热器阀控制模块290可以保持加热器阀144关闭，例如直到发动机油和变速器流体大于预定温度为止。

现在参照图3，示出了描绘控制冷却剂阀136、恒温阀140和冷却剂泵132的示例性方法的流程图。在控制过程开始时，冷却剂阀136、恒温阀140和加热器阀144关闭，冷却剂泵132停止。例如在启动发动机104时（此时发动机油和变速器流体可能是冷的）可以开始所述控制过程。如上所述，当温度降低时，发动机油和变速器流体的粘度增加，反之亦然。

在304，冷却剂阀控制模块244可以确定留存在发动机104内的冷却剂是否升温。如果304为假，则在308，泵控制模块260可以使冷却剂泵132保持停止，并且冷却剂阀控制模块244、恒温阀控制模块256和加热器阀控制模块290可以分别使冷却剂阀136、恒温阀140和加热器阀144保持关闭。保持在发动机104内的冷却剂使得发动机104内的冷却剂能够升温并且可以使发动机油升温。如果相对更冷的冷却剂被泵送到发动机104中，则相对更冷的冷却剂可以冷却发动机油和变速器流体。在308之后，控制过程可以返回至304。如果304为真，则控制过程可以在312继续。

当冷却剂输出温度220小于第一预定温度、发动机油温248小于第二预定温度和/或变速器流体温度252小于第三预定温度时，冷却剂阀控制模块244可以确定留存在发动机104内的冷却剂正在升温。仅作为例子，第一预定温度可以为约90℃或另一合适值。第二预定温度可以小于第一预定温度，并且第三预定温度可以小于第二预定温度。

在312，冷却剂阀控制模块244打开冷却剂阀136。当冷却剂阀136打开时，冷却剂可以流到发动机104中。在316，排热模块204确定发动机104的排热率208。排热模块204基于发动机速度212、发动机载荷216及冷却剂输出温度220和冷却剂输入温度224中的至少一个来确定排热率208。

在320，最大冷却剂流模块228基于发动机104的排热率208、跨越发动机104的目标冷却剂温度增量和冷却剂的热传递能力来确定最大冷却剂流率232。在324，目标压力模块236基于最大冷却剂流率232及第一换热器120和第二换热器128的流阻来确定目标压力240。

在328，冷却剂流模块272可以确定发动机冷却剂流率264和总冷却剂流率268。冷却剂流模块272可以例如基于冷却剂泵132的速度276、冷却剂阀136的位置280和恒温阀140的位置284来确定发动机冷却剂流率264和总冷却剂流率268。

在332，当冷却剂阀136打开时，恒温阀控制模块256确定恒温阀140的目标位置，以用于控制通过恒温阀140流到第二冷却剂通道155的冷却剂流。恒温阀控制模块256基于目标压力240和发动机冷却剂流率264来确定目标位置。在332，泵控制模块260还可以确定冷却剂泵132的目标速度。泵控制模块260可以基于目标压力240和总冷却剂流率268来确定目标速度。

在336，恒温阀控制模块256控制恒温阀140，以基于所述目标位置控制流到第二冷却剂通道155的冷却剂流。在336，泵控制模块260还可以基于目标速度控制冷却剂泵132。控制过程可以返回至316。

一旦冷却剂输出温度220大于预定温度（例如，在预定时间段内），恒温阀控制模块256就可以开始打开恒温阀140，以允许冷却剂流通过恒温阀140到达第一冷却剂通道154。可替代地，当发动机油温248和变速器流体温度252大于预定温度时，恒温阀控制模块256可以开始打开恒温阀140，以允许冷却剂流流到第一冷却剂通道154。

一旦冷却剂输出温度220大于预定温度（例如，在预定时间段内），加热器阀控制模块290就可以开始打开加热器阀144，以允许冷却剂流流到第三换热器148。可替代地，当发动机油温248和变速器流体温度252大于预定温度时，加热器阀控制模块290可以开始打开加热器阀144，以允许冷却剂流流到第三换热器148。

相比在冷却剂是冷的时打开阀的情形，如上所述地控制冷却剂阀136、恒温阀140、加热器阀144和冷却剂泵132可以使发动机油和变速器流体更快地升温。使发动机油和变速器流体更快地升温减小了发动机104和变速器108经受到的摩擦，并且可以降低燃料消耗以及提供一个或多个其它益处。

以上描述在本质上仅是说明性的，并且决不意在限制本公开、其应用或用途。本公开的宽泛教导可以以多种方式实现。因此，尽管本公开包括特定的例子，但是本公开的真实范围不应该受限于此，这是因为其它修改通过研究附图、说明书和所附权利要求将变得显而易见。如本文使用的，短语A、B和C中的至少一个应该被解释为意味着使用非排他性逻辑或（OR）的逻辑（A或B或C）。应该理解，在不改变本公开的原理的情况下，可以以不同的顺序（或并行地）执行方法中的一个或多个步骤。

在本申请中，包括以下的定义，术语“模块”可以替换为术语“电路”。术语“模块”可以指代以下器件、是以下器件的一部分或包含以下器件：专用集成电路（ASIC）；数字、模拟或混合模/数离散电路；数字、模拟或混合模/数集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列（FPGA）；执行代码的处理器（共享、专用或成组）；存储由处理器执行的代码的存储器（共享、专用或成组）；提供描述的功能的其他合适的硬件部件；或上述器件的一些或全部的组合，诸如在片上系统中。

上面使用的术语“代码”可以包含软件、固件和/或微代码，并且可以涉及程序、例程、函数、类和/或对象。术语“共享的处理器”涵盖执行来自多个模块的一些或全部代码的单个处理器。术语“成组的处理器”涵盖与附加处理器一起执行来自一个或多个模块的一些或全部代码的处理器。术语“共享的存储器”涵盖存储来自多个模块的一些或全部代码的单个存储器。术语“成组的存储器”涵盖与附加存储器一起存储来自一个或多个模块的一些或全部代码的存储器。术语“存储器”可以是术语“计算机可读介质”的子集。术语“计算机可读介质”不涵盖通过介质传播的瞬态电气和电磁信号，并且因此可被认为是有形的且非瞬态的。非瞬态有形计算机可读介质的非限制性示例包括非易失性存储器、易失性存储器、磁存储装置和光学存储装置。

本申请中描述的设备和方法可以通过由一个或更多个处理器执行的一个或更多个计算机程序被部分或全部地实现。计算机程序包含存储在至少一个非瞬态有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可包含和/或依赖于存储的数据。

Claims (20)

1.一种车辆的冷却剂控制系统，包括：

目标压力模块，所述目标压力模块确定在恒温阀与发动机油换热器和变速器流体换热器中的至少一个之间的第一冷却剂通道中的冷却剂的目标压力；以及

恒温阀控制模块，当所述发动机内的冷却剂的温度小于预定温度时，所述恒温阀控制模块关闭所述恒温阀并阻止冷却剂流流向第一冷却剂通道，当所述温度大于所述预定温度时，所述恒温阀控制模块基于所述目标压力来控制所述恒温阀向所述第一冷却剂通道的打开。

2.根据权利要求1所述的冷却剂控制系统，还包括冷却剂阀控制模块，当所述发动机内的冷却剂的温度小于所述预定温度时，所述冷却剂阀控制模块关闭冷却剂阀并阻止冷却剂流流入到所述发动机中，当所述温度大于所述预定温度时，所述冷却剂阀控制模块打开所述冷却剂阀。

3.根据权利要求1所述的冷却剂控制系统，还包括泵控制模块，当所述发动机内的冷却剂的温度小于所述预定温度时，所述泵控制模块停用冷却剂泵，当所述温度大于所述预定温度时，所述泵控制模块基于所述目标压力来控制所述冷却剂泵的速度。

4.根据权利要求3所述的冷却剂控制系统，其中，所述泵控制模块还基于通过所述发动机、所述发动机油换热器和所述变速器流体换热器的冷却剂流率来控制所述冷却剂泵的速度。

5.根据权利要求1所述的冷却剂控制系统，其中，所述恒温阀控制模块还基于通过所述发动机的冷却剂流率来控制所述恒温阀向所述第一冷却剂通道的打开。

6.根据权利要求1所述的冷却剂控制系统，其中，当发动机油温小于第一预定温度和变速器流体温度小于第二预定温度中的至少一者发生时，所述恒温阀控制模块进一步关闭所述恒温阀并阻止冷却剂流流到位于所述恒温阀与散热器之间的第二冷却剂通道。

7.根据权利要求6所述的冷却剂控制系统，其中，当发动机油温大于第一预定温度且所述变速器流体温度大于第二预定温度时，所述恒温阀控制模块进一步打开所述恒温阀并允许冷却剂流流到所述第二冷却剂通道。

8.根据权利要求1所述的冷却剂控制系统，还包括：

排热模块，所述排热模块确定所述发动机向所述发动机内的冷却剂的排热率；以及

最大冷却剂流模块，所述最大冷却剂流模块基于所述排热率确定通过所述发动机油换热器和变速器流体换热器的最大冷却剂流率，

其中，所述目标压力模块基于所述最大冷却剂流率确定所述目标压力。

9.根据权利要求8所述的冷却剂控制系统，其中，所述排热模块基于在所述发动机的入口处的冷却剂的第一温度和在所述发动机的出口处的冷却剂的第二温度中的至少一个、发动机速度、以及发动机载荷来确定所述排热率。

10.根据权利要求8所述的冷却剂控制系统，其中，所述最大冷却剂流模块还基于所述发动机的入口和所述发动机的出口之间的预定冷却剂温度增量来确定所述最大冷却剂流率。

11.一种用于车辆的冷却剂控制方法，包括：

确定在恒温阀与发动机油换热器和变速器流体换热器中的至少一个之间的第一冷却剂通道中的冷却剂的目标压力；

当所述发动机内的冷却剂的温度小于预定温度时关闭所述恒温阀并阻止冷却剂流流向第一冷却剂通道；以及

当所述温度大于所述预定温度时基于所述目标压力来控制所述恒温阀向所述第一冷却剂通道的打开。

12.根据权利要求11所述的冷却剂控制方法，还包括：

当所述发动机内的冷却剂的温度小于所述预定温度时关闭冷却剂阀并阻止冷却剂流流到所述发动机中；以及

当所述温度大于所述预定温度时打开所述冷却剂阀。

13.根据权利要求11所述的冷却剂控制方法，还包括：

当所述发动机内的冷却剂的温度小于所述预定温度时停用冷却剂泵；以及

当所述温度大于所述预定温度时基于所述目标压力来控制所述冷却剂泵的速度。

14.根据权利要求13所述的冷却剂控制方法，还包括：还基于通过所述发动机、所述发动机油换热器和所述变速器流体换热器的冷却剂流率来控制所述冷却剂泵的速度。

15.根据权利要求11所述的冷却剂控制方法，还包括：还基于通过所述发动机的冷却剂流率来控制所述恒温阀向所述第一冷却剂通道的打开。

16.根据权利要求11所述的冷却剂控制方法，还包括：当下述情形中的至少一个发生时关闭所述恒温阀并阻止冷却剂流流到位于所述恒温阀与散热器之间的第二冷却剂通道，所述情形为：

发动机油温小于第一预定温度；以及

变速器流体温度小于第二预定温度。

17.根据权利要求16所述的冷却剂控制方法，还包括：当发动机油温大于第一预定温度且所述变速器流体温度大于第二预定温度时，打开所述恒温阀并允许冷却剂流流到所述第二冷却剂通道。

18.根据权利要求11所述的冷却剂控制方法，还包括：

确定所述发动机向所述发动机内的冷却剂的排热率；

基于所述排热率来确定通过所述发动机油换热器和变速器流体换热器的最大冷却剂流率；以及

基于所述最大冷却剂流率来确定所述目标压力。

19.根据权利要求18所述的冷却剂控制方法，还包括：基于在所述发动机的入口处的冷却剂的第一温度和在所述发动机的出口处的冷却剂的第二温度中的至少一个、发动机速度、以及发动机载荷来确定所述排热率。

20.根据权利要求18所述的冷却剂控制方法，还包括：还基于所述发动机的入口和所述发动机的出口之间的预定冷却剂温度增量来确定所述最大冷却剂流率。