CN104675501A - 基于车速和格栅启闭器调节的方向调节车辆格栅启闭器的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了基于格栅启闭器的运动方向调节车辆格栅启闭器的方法和系统。在一个示例中,方法包括基于格栅启闭器的运动方向、格栅启闭器的期望的开度和车速,调节耦接至格栅启闭器的马达。此外,该方法可包括基于相对于实际的马达位置的期望的马达位置,确定格栅启闭器的运动方向。
Description
技术领域
本申请涉及基于车速和格栅启闭器(grill shutters)调节的方向用于调节车辆格栅启闭器的方法。
背景技术
车辆格栅通常位于车辆的前端,并且可被配置成提供通过其接收来自车辆外侧的进气空气的开口,诸如格栅开口或保险杠开口。然后,此进气空气可被引导至车辆的发动机室,以协助车辆冷却系统冷却发动机、变速器和发动机室的其它此类部件。当车辆运动时,经由格栅的此空气流可添加气动阻力。因此,格栅可包括阻碍此空气流的格栅启闭器/百叶窗,因此减少气动阻力并且改善了燃料经济性。闭合的格栅启闭器还可提供较快的动力传动系统暖机,因为存在较小摩擦,所以这可改善燃料经济性,并且可改善乘客室加热器的性能。然而,为了冷却的目的,闭合的格栅启闭器还减少了通过散热器以及其它部件的空气流。因此,发动机温度(诸如发动机冷却液温度(ECT))会增加。因此,格栅启闭器操作可包括基于发动机冷却要求和车辆驱动/行驶条件而增大或减小格栅启闭器的开度。
Kerns等人在US 8,311,708中示出用于调节格栅启闭器以增加燃料经济性的一种示例性方法。其中,响应于发动机温度和非驱动的车辆条件调节车辆格栅启闭器。例如,当发动机温度高于阈值温度或车辆减速时,可开启格栅启闭器。
然而,格栅启闭器系统中的齿轮隙可导致格栅启闭器的命令位置和格栅启闭器的实际所得位置之间的差。例如,马达可通过一系列齿轮来调节格栅启闭器。然而,齿轮可包括导致格栅启闭器定位的精确性降低的间隙量。期望的格栅启闭器位置和命令的格栅启闭器位置之间的单一映射图(map)或关系可用于将格栅启闭器调节至接近期望的位置的位置。然而,这种关系可基于格栅启闭器的行进方向(例如,开启或闭合)而改变,从而导致降低的格栅启闭器位置控制。
发明内容
在一个示例中,通过基于格栅启闭器的运动方向、格栅启闭器的期望开度和车速而调节耦接至格栅启闭器的马达的方法,可以解决上述问题。通过这种方式,命令的格栅启闭器位置和所得的格栅启闭器位置之间的位置误差可减小,从而增加车辆燃料经济性,同时为发动机提供足够的冷却。
作为一个示例,独特的开启和闭合映射图(或关系)可被存储在发动机的控制器的存储器内。独特的开启和闭合映射图可包括在当前车速下对应于期望的开启或闭合百分比的命令的开启或闭合百分比(取决于所选映射图)。在一个示例中,映射图可被存储在控制器的存储器内的查找表中。基于相对于当前或先前期望的马达位置的期望的马达位置,可以确定用于确定命令的格栅启闭器位置的开启或闭合映射图。例如,如果(基于期望的格栅启闭器位置的)期望的马达位置和当前(例如,实际)马达位置之间的差大于一个马达增量,则控制器可使用开启映射图来确定命令的格栅启闭器位置。然而,相反,如果当前马达位置和期望的马达位置之间的差大于一个马达增量,则控制器可使用闭合映射图来确定命令的格栅启闭器位置。通过这种方式,基于期望的格栅启闭器位置,以及车速和格栅启闭器的运动方向而确定命令的格栅启闭器位置可导致实际的格栅启闭器位置更接近命令的格栅启闭器位置。因此,燃料经济性连同发动机温度控制的精确性可增加。
应当理解,提供以上概述是为了以简化的形式介绍一些概念,这些概念在具体实施方式中被进一步描述。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或基本特征,所要求保护的主题的范围被具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。另外,所要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1示出车辆中的格栅启闭器系统、发动机和相关联的部件的示意图。
图2示出在车辆内相对于格栅启闭器和相关联的环境空气流的CAC、散热器和发动机位置的示例。
图3示出车辆的格栅启闭器系统的示意图。
图4示出不同的格栅启闭器叶片位置的示意图。
图5示出基于格栅启闭器的运动方向用于调节格栅启闭器的方法。
图6示出用于确定命令的格栅启闭器位置的示例性位置映射图。
具体实施方式
以下描述涉及用于调节车辆格栅启闭器以调节发动机系统(诸如图1所示发动机系统)冷却的系统和方法。车辆格栅启闭器可被定位在车辆前端的格栅处,如图2所示。基于发动机工况可调节格栅启闭器的开启百分比,以便增加或减少到发动机的冷却空气流。具体地,发动机控制器可将命令的格栅启闭器位置发送至耦接至格栅启闭器的马达,如图3所示的马达。然后,马达可将格栅启闭器调节成命令的位置。图4示出相对于格栅启闭器的开启角度的不同格栅启闭器位置。在一些情况中,在调节格栅启闭器之后,实际所得的格栅启闭器位置可以与命令的格栅启闭器位置不同(导致位置误差)。此位置误差可由格栅启闭器系统中的齿轮隙导致并且可基于车速和格栅启闭器的行进方向(例如,格栅启闭器是开启还是闭合)而改变。图5示出基于格栅启闭器的运动方向(例如,调节格栅启闭器的方向)来调节格栅启闭器的方法。在图6处示出用于确定命令的格栅启闭器位置的不同的开启和闭合映射图。
图1示意性示出机动车辆102中的格栅启闭器系统110和发动机系统100的示例性实施例。在其它类型的车辆中,发动机系统100可被包括在诸如路面车辆的车辆中。当将参考车辆描述发动机系统100的示例性应用时,应明白可使用各种类型的发动机和车辆推进系统,包括客车、卡车等。
在所描绘的实施例中,发动机10是耦接到涡轮增压器13的升压发动机,该涡轮增压器包括由涡轮16驱动的压缩机14。具体地,新鲜空气经由空气滤清器11沿进气通道42被引入发动机10并且流至压缩机14。压缩机可以是合适的进气空气压缩机,诸如马达驱动的或驱动轴驱动的机械增压器压缩机。在发动机系统100中,压缩机被示为经由轴19机械耦接至涡轮16的涡轮增压器压缩机,通过使发动机排气膨胀驱动涡轮16。在一个实施例中,压缩机和涡轮可耦接于双涡管涡轮增压器内。在另一个实施例中,涡轮增压器可以是可变几何形状涡轮增压器(VGT),其中涡轮几何形状根据发动机转速和其它工况而主动变化。
如图1所示,压缩机14通过增压空气冷却器(CAC)18被耦接至节流阀20。例如,CAC可以是空气到空气或者空气到水的热交换器。节流阀20被耦接至发动机进气歧管22。热压缩的空气充气从压缩机进入CAC 18的入口,随着其行进通过CAC时冷却,且然后穿过节流阀离开至进气歧管。来自车辆外侧的环境空气流116可通过车辆前端处的格栅112进入发动机10,并且横穿CAC,以有助于冷却增压空气。当环境空气温度下降时,或者在潮湿或阴雨天气条件期间,冷凝物可形成并且聚集在CAC中,其中增压空气冷却低至水露点。当增压空气包括再循环排气时,冷凝物会变成酸性并且腐蚀CAC外壳。在水到空气冷却器的情况中,腐蚀可导致增压空气、大气以及可能的冷却物之间的泄漏。另外,冷凝物可收集在CAC的底部处,且然后在加速(或给油/踩加速器踏板)期间被立即抽吸至发动机中,从而增加发动机失火机会。在一个示例中,行进至CAC的冷却环境空气流可受到格栅启闭器系统100的控制,使得冷凝物形成以及发动机失火事件减少。
在图1所示的实施例中,通过歧管空气压力(MAP)传感器24感测进气歧管内的空气充气的压力,并且通过升压压力传感器124感测升压压力。压缩机旁通阀(未示出)可串联耦接于压缩机14的入口和出口之间。压缩机旁通阀可以是常闭阀,该常闭阀被配置成在所选工况下开启,以减轻过多的升压压力。例如,压缩机旁通阀在降低发动机转速的条件期间可被开启,以避免压缩机喘振。
进气歧管22通过一系列进气门(未示出)被耦接至一系列燃烧室31。燃烧室进一步经由一系列排气门(未示出)被耦接至排气歧管36。在所描绘的实施例中,示出单一排气歧管36。然而,在其它实施例中,排气歧管可包括多个排气歧管区段。具有多个排气歧管区段的配置可使来自不同燃烧室的流出物能够被引导至发动机系统中的不同位置。示出宽域排气氧(UEGO)传感器126,其被耦接至涡轮16上游的排气歧管36。可替代地,双态排气氧传感器可取代UEGO传感器126。
如图1所示,来自一个或更多个排气歧管区段的排气被引导至涡轮16以驱动涡轮。当期望减小的涡轮扭矩时,一些排气可被引导绕过涡轮而不通过废气门(未示出)。然后,来自涡轮和废气门的组合流流过排放控制装置70。一般来讲,一个或更多个排放控制装置70可包括一个或更多个排气后处理催化剂,该催化剂被配置成催化地处理排气流,并由此减少排气流中的一种或更多种物质的量。
来自排放控制装置70的所有或部分被处理排气可经由排气管35被释放至大气。然而,取决于工况,一些排气可被转向通过EGR冷却器50和EGR阀52至压缩机14的入口而不转向至EGR通道51。通过这种方式,压缩机被配置成允许从涡轮16下游捕集排气。可开启EGR阀以允许受控的冷却排气量到达压缩机入口,用于期望的燃烧和排放控制性能。通过这种方式,发动机系统100适用于提供外部的、低压(LP)EGR。除了发动机系统100中相对长的LP EGR流动路径外,压缩机的旋转将极好的均匀化的排气提供至进气空气充气。此外,为了增加可用的EGR质量以及改善的性能,设置EGR动力输出装置(take-off)和混合点以提供排气的有效冷却。在其它实施例中,EGR系统可以是具有EGR通道51的高压EGR系统,其中EGR通道51从涡轮16的上游连接至压缩机14的下游。
机动车辆102还包括冷却系统104,该冷却系统通过内燃发动机10来循环冷却液以吸收废热并且分别经由冷却液管路82和84将受热的冷却液分配至散热器80和/或加热器芯子90。具体地,图1示出冷却系统104,该冷却系统被耦接至发动机10并且经发动机驱动的水泵86将发动机冷却液从发动机10循环至散热器80,并且经由冷却液管路82返回至发动机10。发动机驱动的水泵86可经由前端附件驱动装置(FEAD)88被耦接至发动机,并且经由皮带、链条等与发动机转速成比例旋转。具体地,发动机驱动的水泵86通过发动机体、机头等中的通道来循环冷却液以吸收发动机热,该发动机热然后经由散热器80被转移至环境空气。在发动机驱动的水泵86是离心泵的示例中,所产生的压力(以及所得的流)可以与曲轴转速成比例,在图1所示的示例中,该压力与发动机转速成正比。在另一个示例中,可以使用独立于发动机旋转而被调节的马达控制的泵。可以通过位于冷却液管路82中的恒温器阀38来调整冷却液的温度(例如,发动机冷却液温度,ECT),该恒温器阀可保持闭合直到冷却液达到阈值温度。
发动机系统100可包括:用于朝向CAC 18引导冷却空气流的电风扇92、发动机冷却系统104或其它发动机系统部件。在一些实施例中,电风扇92可以是发动机冷却风扇。发动机冷却风扇可被耦接至散热器80,以便在车辆102缓慢移动或停止而发动机正运行时,维持空气流通过散热器80。通过控制器12可控制风扇旋转速度或方向。在一个示例中,发动机冷却风扇还可以朝向CAC 18引导冷却空气流。可替代地,电风扇92可被耦接至由发动机曲轴所驱动的发动机附件驱动系统。在其它实施例中,电风扇92可用作专用CAC风扇。在此实施例中,电风扇可被耦接至CAC或被放在朝向CAC直接引导空气流的位置中。在另一个实施例中,存在两个或更多个电风扇。例如,一个电风扇可被耦接至散热器(如图所示)用于发动机冷却,而另一个可耦接至其它地方以朝向CAC直接引导冷却空气。在此示例中,可单独地(例如,以不同旋转速度)控制两个或更多个电风扇以向其各个部件提供冷却。
如上所述,冷却液可流过冷却液管路82和/或通过冷却液管路84到加热器芯子90,在加热器芯子中热可被转移至乘客室106,并且冷却液反流至发动机10。在一些示例中,发动机驱动的水泵86可被操作成通过冷却液管路82和84来循环冷却液。
图1还示出控制系统28。控制系统28可通信地耦接至发动机系统100的各个部件,以执行本文所述的控制程序和动作。例如,如图1所示,控制系统28可包括电子数字控制器12。控制器12可以是微型计算机,包括微处理器单元、输入/输出端口、可执行程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器、保活存储器和数据总线。如图所描绘的,控制器12可接收来自多个传感器30的输入,该输入可包括用户输入和/或传感器(例如变速器档位位置、油门踏板输入(例如,踏板位置)、制动器输入、变速器选择器位置、车速、发动机转速、通过发动机的质量空气流、升压压力、环境温度、环境湿度、进气空气温度、风扇转速等)、冷却系统传感器(诸如冷却液温度、风扇转速、乘客室温度、环境湿度等)、CAC 18传感器(诸如CAC入口空气温度和压力、CAC出口空气温度和压力等)以及其它。另外,控制器12可从GPS 34和/或车辆102的车载式通信和娱乐系统26接收数据。
车载式通信和娱乐系统26可经由各种无线协议(诸如无线网络、蜂窝塔传输和/或它们的组合)与无线通信装置40通信。从车载式通信和娱乐系统26获得的数据可包括实时天气条件和预测天气条件。可通过各种无线通信装置应用和天气预报网站获得天气条件,诸如温度、降水(例如,雨、雪、冰雹等)以及湿度。从车载式通信和娱乐系统获得的数据可包括对当前位置以及沿计划的行进路线的未来位置的当前天气条件和预测天气条件。在一个实施例中,其中车载式通信和娱乐系统包括GPS,当前和未来天气数据可以与在GPS上显示的当前和未来行进路线关联。在可替代实施例中,其中车辆系统包括专用GPS34,GPS和车载式通信和娱乐系统中的每一个均可与无线通信装置40通信以及彼此互相通信,以将当前和未来天气数据与当前和未来行进路线通信。在一个示例中,娱乐系统可访问储存在因特网或其它各种云计算系统上的气象图。例如,存储的气象图可包括如等高线地图所提供的雨、湿度、降水和/温度信息。在一个示例中,无线通信装置40可将实时湿度数据中继至车载式通信和娱乐系统26和/或GPS 34,然后再中继至控制器12。控制器12将接收的湿度数据与阈值进行比较并且确定适当的发动机操作参数调节。在一个示例中,这些调节可包括调节格栅启闭器系统110。例如,如果湿度大于限定的阈值,则一个或更多个格栅启闭器可闭合。
在其它实施例中,可以从其它信号或传感器(例如,雨传感器)推断存在雨。在一个示例中,可从车辆雨刷打开/关闭信号推断有雨。具体地,在一个示例中,当打开雨刷时,信号可被发送至控制器12以指示有雨。控制器可用此信息预测CAC中的冷凝物形成的可能性,并且调节车辆致动器,诸如电风扇92和/或格栅启闭器系统110。
此外,控制器12可与各种致动器32通信,所述致动器可包括发动机致动器(诸如燃料喷射器、电子控制进气空气节流板、火花塞等)、冷却系统致动器(诸如乘客室气候控制系统中的通风口(air handlingvent)和/或换向阀等)以及其它。在一些示例中,存储介质可使用计算机可读数据进行编程,该计算机可读数据表示由处理器执行以下所述方法以及可被预先考虑但未具体列出的其它变体的可执行指令。
如本文所指,从发动机转移至冷却液中的废热的量可随工况而改变,由此影响被转移至空气流的热量。例如,因为发动机输出扭矩或燃料流减少,所生成的废热的量也会成比例减少。
机动车辆102还包括提供开口(例如,格栅开口、保险杠开口等)的格栅112,用于接收通过或接近车辆的前端并且进入发动机室的环境空气流116。然后,此环境空气流116可被散热器80、电风扇92以及其它部件利用以保持发动机和/或变速器冷却。此外,环境空气流116可阻隔来自车辆空气调节系统的热并且能够改善装备有CAC 18的涡轮增压的/机械增压的发动机的性能,该CAC 18降低了进入进气歧管/发动机的空气的温度。在一个示例中,可调节电风扇92以进一步增加或减少至发动机部件的空气流。在另一个示例中,专用CAC风扇可被包括在发动机系统中并且用于增加或者减少至CAC的空气流。
图2示出在车辆102内相对于格栅启闭器系统110和相关联的环境空气流116的CAC 18、散热器80、电风扇92和发动机系统100位置的示例。其它发动机罩下的部件(燃料系统、电池等)也可从冷却空气流中获益。因此,格栅启闭器系统110可协助冷却系统104冷却内燃发动机10。在一个示例中,如图2所示,格栅启闭器系统110可以是双主动格栅启闭器系统,该双主动格栅启闭器系统包括两组被配置成调节通过格栅112所接收的空气流量的一个或更多个格栅启闭器114。在另一个示例中,格栅启闭器系统110可以是仅包括一个或更多个格栅启闭器114中的一组的主动格栅启闭器系统。
例如,格栅启闭器114可覆盖车辆的前区,该区域恰好从发动机罩的下方跨越至保险杠的底部。通过覆盖车辆的前端,减小拖曳力并且减少进入散热器80和CAC 18的外部冷却空气。在一些实施例中,所有格栅启闭器114均可通过控制器协调移动。在其它实施例中,格栅启闭器可被分成组,并且控制器可独立地调节每个区域的开启/闭合。例如,第一组格栅启闭器204可被定位在散热器的前面而第二组格栅启闭器206可被定位在CAC 18的前面。
如图2所示,第一组格栅启闭器204相对于车辆102所停放的表面被竖直定位在第二组格栅启闭器206的上方。这样,第一组格栅启闭器204可被称为上格栅启闭器而第二组格栅启闭器206可被称为下格栅启闭器。第一组格栅启闭器204的开启量控制行进至散热器80的环境空气流216量,而第二组格栅启闭器206的开启量控制行进至CAC18的环境空气流量。这样,上格栅启闭器可较大程度地影响车辆拖曳力和发动机冷却,而下格栅启闭器影响CAC冷却。
在一些示例中,每组格栅启闭器可包含相同数量的格栅启闭器114,而在其它示例中,一组格栅启闭器可包含比另一组更多的数量。在一个实施例中,第一组格栅启闭器204可包含多个格栅启闭器,而第二组格栅启闭器206包含一个格栅启闭器。在一个可替代实施例中,第一组格栅启闭器可仅包含一个格栅启闭器,而第二组格栅启闭器包含多个格栅启闭器。在可替代实施例中,所有格栅启闭器114可被包括为一组并且一组格栅启闭器114的开启量可影响车辆拖曳力、发动机冷却以及CAC冷却。
格栅启闭器114在开启位置和闭合位置之间可移动,并且可被维持在任一位置或其中的多个中间位置。也就是说,可以调节格栅启闭器114的开度,使得格栅启闭器114可部分开启、部分闭合、或在开启位置和闭合位置之间循环,以提供用于冷却发动机室部件的空气流。开启位置可被称为最大开启量(或最大开启百分比),使得格栅启闭器被完全开启。可通过百分比指示格栅启闭器114或格栅启闭器组(例如,第一组格栅启闭器204或第二组格栅启闭器206)的开启量。例如,当格栅启闭器在开启和闭合位置之间的一半时,格栅启闭器可以50%开启。当格栅启闭器开启至最大开启百分比(例如,开启的上阈值量)时,格栅启闭器可以100%开启。
可以通过马达202致动格栅启闭器114(例如,上格栅启闭器)。马达202可被操作地耦接至控制系统28。作为示例,控制器12可通信地连接至格栅启闭器系统110,并且可具有储存在其中的指令以调节格栅启闭器114的开度。控制器12可将用于调节格栅启闭器系统110的信号发送至马达202。这些信号可包括增大或减小上格栅启闭器的开度的命令。例如,控制器12可以命令马达202将上格栅启闭器开启为30%开启。马达202可被耦接至一个或更多个格栅启闭器114。例如,马达202可被耦接至第一格栅启闭器114,第一格栅启闭器机械链接至剩余的格栅启闭器114。在另一个示例中,马达202可被耦接至每个格栅启闭器114或每组格栅启闭器。此外,在一些示例中,格栅启闭器系统110可包括多于一个马达,以控制多于一组格栅启闭器或多于一个单独的格栅启闭器。
图3示出格栅启闭器系统110的示意图300,该格栅启闭器系统包括马达202和一组格栅启闭器的单一格栅启闭器114。具体地,示意图300示出通过一系列轴和齿轮间接耦接至格栅启闭器114的马达202。马达202在第一轴302的第一端处被耦接至第一可旋转轴302。第一轴302的第二端被耦接至第一齿轮304。随着第一轴302沿由箭头306所示的方向旋转,第一齿轮304旋转。这样,第一轴302和第一齿轮304一起围绕第一轴302的中心轴线旋转。此外,马达202致动第一轴302旋转至多个位置。
单独的格栅启闭器114可被称为叶片。示意图300示出格栅启闭器叶片114(相对于车辆前端)的前视图。这样,来自车辆外侧的空气流可被引导至页面(page)的平面。格栅启闭器叶片114可在第二轴308的第一端处被耦接至第二轴308。第二轴308的第二端被耦接至第二齿轮310。第一齿轮304与第二齿轮310配合,使得第一齿轮304的旋转引起第二齿轮310的旋转。具体地,第一齿轮304包括从第二齿轮310的多个齿偏置的多个齿。这样,第一齿轮304的齿配合于第二齿轮310的齿之间,并且第二齿轮310的齿配合于第一齿轮304的齿之间。如示意图300所示,随着第一齿轮304沿箭头306所示的第一方向旋转,第二齿轮因此沿箭头312所示的第二方向旋转。第二方向与第一方向相反。作为旋转第一轴302的结果,格栅启闭器叶片114随第二齿轮310和第二轴308的旋转而旋转。
在可替代实施例中,图3中所示的格栅启闭器系统110可具有额外的齿轮和/或将马达202耦接至格栅启闭器叶片114的轴。此外,额外的机械部件可被包括(除了图3中所示的那些外)在格栅启闭器系统110中,以便将马达202的运动转换成格栅启闭器叶片114的协调运动和旋转。
在一个示例中,马达202可以是步进马达。这样,马达202仅可将第一轴302移动至有限数量的位置。此外,马达202可具有在每次致动下它必须移动的最小量。例如,马达202可仅以六度增量移动。在另一个示例中,马达202可以以不同度数的增量移动。这样,马达202可具有有限数量的马达位置,并且在马达202移动格栅启闭器后,期望的格栅启闭器位置可以不与实际所得的格栅启闭器位置对准。马达202并非将格栅启闭器移动至最接近的可得位置而是命令的格栅启闭器位置。
一旦接收来自控制器的命令,马达202将第一轴302旋转至对应于命令的格栅启闭器位置的位置。在一个示例中,命令可以是从命令的格栅启闭器位置转换的马达位置。在另一个示例中,命令可以是具有对应的马达位置的命令的格栅启闭器位置。命令的格栅启闭器位置可以是开启(或闭合)百分比或开启角度(例如,开启程度)。例如,0%开启可对应于从格栅启闭器的竖直轴线所测量的0度的格栅启闭器角度,如图4处所示并且如下进一步说明。如上所讨论的,命令的格栅启闭器位置可以不与确切的马达位置匹配。因此,马达202可将格栅启闭器114致动至最接近命令的位置的位置。尽管在图4中示出马达202耦接至单一格栅启闭器114,但在一些实施例中,马达202可被耦接至额外的格栅启闭器。此外,图4中所示格栅启闭器114可被机械地链接(例如,经由连杆)至竖直定位在格栅启闭器114上方和/或下方的额外的格栅启闭器。这样,旋转图4中所示的格栅启闭器114可使其它链接的格栅启闭器旋转相同的量。通过这种方式,马达202可共同并且彼此平行地调节多个格栅启闭器114或格栅启闭器组。
位置传感器314可沿格栅启闭器系统110耦接,从而将实际的格栅启闭器叶片位置的反馈提供至控制器(诸如图1中所示的控制器12)。如图4中所示,位置传感器314沿第二轴308定位,更接近耦接至格栅启闭器叶片114的第二轴308的端部。然而,在可替代的实施例中,位置传感器314可被定位在第二轴308、第一轴302或格栅启闭器叶片114上的不同位置处。位置传感器314的输出可以是格栅启闭器的反馈位置。
在一些情况中,格栅启闭器的反馈位置可以不同于命令的位置,从而导致位置误差。如上所讨论的,实际的格栅启闭器叶片位置可以与命令的格栅启闭器叶片位置不同,这是因为可获得的马达增量与期望的叶片角度并非确切地匹配。另外,位置误差可由齿轮隙导致。如上所讨论的,第一齿轮304和第二齿轮310具有在相对齿轮的齿之间配合在一起的齿。在一些示例中,齿轮的齿可以稍小于相邻齿之间的空间。因此,当两个齿轮匹配在一起时,在两个齿轮的匹配齿之间存在一定量的空间。匹配齿之间的这种空间或缝隙可引起齿轮中的某种打滑或摆动。例如,如果匹配齿并非相对于彼此定位,则当两个齿轮的第一齿轮开始移动时,第一齿轮的齿可在接触到第二齿轮的匹配齿之前行进一定距离,并且随后开始移动第二齿轮。因此,第一齿轮在第二齿轮开始旋转之前可旋转第一量。因此,格栅启闭器叶片114可移动目标量减去第一量,从而导致不同于命令的位置的位置。
当改变格栅启闭器114的行进方向时,可出现较大程度的齿轮隙。例如,当从开启转换到闭合或从闭合转换到开启格栅启闭器时,可出现齿轮隙。因此,取决于格栅启闭器的行进方向,齿轮隙对格栅启闭器位置的影响可以是不同的。下文参考图5-6呈现出考虑到齿轮隙、行进方向(例如,增大或减小开启百分比)以及额外的工况(诸如车速)而确定命令的格栅启闭器位置的进一步细节。
图4示出单一格栅启闭器叶片114的示例性格栅启闭器位置。具体地,示意图400示出格栅启闭器叶片114(诸如图3中所示格栅启闭器叶片114)的侧视图。格栅启闭器叶片114围绕叶片和第二轴308的中心轴线旋转,如图3所示。示意图400示出格栅启闭器叶片114的旋转点408。格栅启闭器叶片114在由格栅启闭器的竖直轴线410和横向轴线412限定的完全开启和完全闭合位置之间旋转。
在402处示出第一格栅启闭器位置。第一格栅启闭器位置是闭合位置,在该位置中格栅启闭器完全闭合,从而防止空气流通过格栅进入车辆。当格栅启闭器完全闭合时开启百分比为0%。同样地,当格栅启闭器完全闭合时闭合百分比为100%。格栅启闭器叶片114与竖直轴线410对准,使得格栅启闭器叶片114和竖直轴线410之间的角度约0°。此角度可被称为开启角度。在其它实施例中,完全闭合的格栅启闭器位置可以稍大于0°(例如5°),以允许相邻格栅启闭器的重叠。力414作用于格栅启闭器叶片114的外侧面上,当车辆(其中安装了格栅启闭器)向前行进时,由空气流推动叶片产生力414。结果,力414随车辆的速度(车速,VS)的增加而增加。力414还基于开启百分比,力414在0%开启(在402处所示的完全闭合位置)时最大,并且在最大开启百分比(在406处所示的完全开启位置)处最小。通过这种方式,作用在格栅启闭器叶片114的外侧面上的力是车速和开启百分比的函数,该力随车速的增加以及开启百分比的减小而增加。
在404处示出第二格栅启闭器位置。第二格栅启闭器位置是中间位置,在该位置部分开启(或部分闭合)格栅启闭器叶片114。开启角度416被限定在格栅启闭器叶片114的竖直轴线410和叶片轴线418之间。在一个示例中,开启角度416可以大约为36°,使得格栅启闭器的开启百分比约为40%。在另一个示例中,开启角度可以大约为9°,使得格栅启闭器的开启百分比大约为10%。在一些情况中,控制器还可确定格栅启闭器的闭合百分比。例如,格栅启闭器的闭合百分比可以是100减去开启百分比。在开启百分比为40%的示例中,闭合百分比是60%。部分开启格栅启闭器叶片114允许环境空气流116围绕叶片流动,通过由部分开启格栅启闭器叶片114所形成的开口,并进入车辆且朝向发动机。作用在格栅启闭器叶片114上的力414(垂直于叶片面的力)可随着开启百分比和开启角度416的增加而减小。
在406处示出第三格栅启闭器位置。第三格栅启闭器位置是完全开启位置,从而允许最大环境空气流116通过格栅进入车辆和发动机室。因此,完全开启位置在本文中可被称为最大开启或最大开启百分比。当格栅启闭器完全开启时,开启角度大约为90°并且开启百分比为100%。因为叶片完全开启,所以格栅启闭器叶片114的外面上的力414对所得的格栅启闭器位置可具有小的影响。此外,一旦达到最大开启百分比100%(并且开启角度90°)时,格栅启闭器叶片114可接触末端止动件420。末端止动件420可耦接至格栅启闭器系统110的支撑结构(例如,外框)。例如,末端止动件420可沿一组格栅启闭器的至少一个格栅启闭器叶片114的横向轴线定位。这样,该组格栅启闭器的至少一个格栅启闭器叶片114在达到最大开启百分比100%时可接触末端止动件420。响应于格栅启闭器叶片114接触末端止动件,控制器可检测失速(stall)电流。因此,检测失速电流可验证格栅启闭器处于最大开启百分比。
通过这种方式,格栅启闭器系统110的格栅启闭器叶片114可被调节至在0%开启(完全闭合位置)和100%开启(最大开启百分比或完全开启位置)之间的多个位置。马达可基于命令的格栅启闭器位置而将格栅启闭器致动至不同的位置。
图1-4的系统提供了一种系统,该系统包括定位在车辆前端处的格栅启闭器、耦接至格栅启闭器并且可操作以调节格栅启闭器位置的马达以及具有存储器和存储在其上用于基于格栅启闭器的命令的开启百分比而调节马达的计算机可读指令的控制器,该命令的开启百分比基于格栅启闭器的确定的运动方向、格栅启闭器的期望开度以及当前车速。计算机可读指令包括指令,所述指令用于基于期望的马达位置和先前期望的马达位置之间的比较来确定格栅启闭器的确定的运动方向,期望的马达位置对应于命令的开启百分比。
开启映射图可被储存在控制器的存储器内,并且计算机可读指令还包括指令,所述指令在格栅启闭器沿开启方向移动时用于在开启映射图内查找格栅启闭器的命令的开启百分比。另外,闭合映射图可被储存在控制器的存储器内,并且计算机可读指令还包括指令,所述指令在格栅启闭器沿闭合方向移动时用于在闭合映射图内查找格栅启闭器的命令的开启百分比。
期望的格栅启闭器位置(开启百分比)可基于发动机工况,诸如发动机冷却液温度(ECT)、驱动条件、踏板位置、CAC效率、CAC温度和/或车速。耦接至格栅启闭器的马达可基于从控制器接收的命令来调节格栅启闭器。然而,如果控制器将期望的格栅启闭器位置发送至马达,则格栅启闭器的所得(实际)位置可以是不同的。例如,如果期望的开启百分比是40%,则马达调节后的实际所得的格栅启闭器位置可以是20%(或不同于40%的一些其它百分比)。
如上所讨论的,因为格栅启闭器叶片机构的齿轮隙,实际测量的格栅启闭器叶片位置(例如,由位置传感器所测量的)可以明显不同于命令的叶片位置。这种差异(位置误差)可以是明显的足以不利地影响燃料经济性。相反,如果控制器命令格栅启闭器开启大于所期望的量,则所得的格栅启闭器位置可更接近期望的格栅启闭器位置,从而减小格栅启闭器位置误差并且增加燃料经济性。例如,如果期望的开启百分比是40%,则命令的开启百分比可以是65%。然后马达可致动格栅启闭器开启65%。然而,所得的格栅启闭器位置可以大约是40%。通过这种方式,命令的格栅启闭器位置可以与期望的格栅启闭器位置不同。
命令的格栅启闭器位置可以基于期望的格栅启闭器位置以及可改变格栅启闭器的最终位置的额外工况。例如,如上所述,格栅启闭器系统中的齿轮隙可引起格栅启闭器位置误差。在一些示例中,格栅启闭器齿轮隙可被定量,且然后用于形成格栅启闭器的命令的开启百分比和格栅启闭器的期望的开启百分比之间的映射图或关系。具体地,对应于期望的开启百分比的命令的开启百分比的映射图可以以查找表或映射图(如图6所示,以下进一步讨论)的形式储存在控制器的存储器中。在另一个示例中,控制器可使用期望的开启百分比和命令的开启百分比之间的关系(例如以位置转换函数的形式)将期望的开启百分比变换成命令的开启百分比。在一些示例中,关系或映射图可将命令的位置转换成步进马达计数(位置)。在另一个示例中,对应的马达位置可被储存在查找表或映射图内。
然而,仅使用期望的开启百分比和命令的开启百分比之间的单一映射图或关系仍可导致某一位置误差(例如,命令的格栅启闭器位置和实际所得的格栅启闭器位置之间的差)。如上文所介绍的,取决于格栅启闭器是按开启方向(例如,增加开启百分比)移动还是按闭合方向(例如,减小开启百分比)移动,齿轮隙和可实现的马达位置可以不同。例如,当从闭合位置移动至开启位置时,在开度少于阈值(例如30%)时,格栅启闭器位置误差可增加。这可以由当过渡至按开启方向移动时的初始齿轮隙导致。然而,当从开启位置移动至闭合位置时,在开度少于阈值(例如30%)时,可减小位置误差,这是因为在格栅启闭器达到较小开启角度时,已解决齿轮隙问题。
因此,格栅启闭器位置误差可与格栅启闭器叶片的运动方向有关。格栅启闭器位置误差还可与车速有关。如上文所讨论的,作用于格栅启闭器叶片的外侧表面(例如,最接近车辆外侧的表面)的力可导致叶片滞后,或与命令的位置不同的叶片位置变化。例如,随着力的增加,格栅启闭器叶片可被推动远离目标开启百分比。该力可随着车速的增加以及格栅启闭器角度的减小(例如,减少开启百分比)而增加。因此,格栅启闭器位置误差可以是车速、格栅启闭器开启百分比和格栅启闭器的运动(例如,开启或闭合)方向的函数。
可替代地,期望的开启百分比和命令的开启百分比之间的两种不同的映射图(或关系)可被储存在控制器的存储器内。例如,独特的位置转换函数可被提供用于开启和闭合格栅启闭器。控制器可确定格栅启闭器的运动方向并且基于格栅启闭器的期望的开启百分比是增加(开启)还是减少(闭合)而在两个映射图之间进行切换。这样,命令的格栅启闭器位置可基于格栅启闭器的运动方向、期望的开启百分比和车速。
可针对不同的格栅启闭器系统、车辆、供应商等调节格栅启闭器位置映射图或关系。例如,齿轮隙对于不同的车辆和格栅启闭器系统可以是不同的。因此,在车辆操作之前,可离线校准格栅启闭器位置关系。在一些示例中,考虑到格栅启闭器系统内的退化或变化,在使用一段时间后可以校准并且更新位置关系。以下参考图5描述了基于位置映射图而调节格栅启闭器的进一步细节。此外,在图6处示出示例性位置映射图。
通过这种方式,基于格栅启闭器的运动方向、格栅启闭器的期望的开度和车速调节耦接至格栅启闭器的马达。该方法还包括当期望的马达位置和当前马达位置之间的差大于一个马达增量时,将马达调节至期望的马达位置以增加格栅启闭器的开度,期望的马达位置基于期望的开度、车速和格栅启闭器的运动方向。另外,该方法还包括当当前马达位置和期望的马达位置之间的差大于一个马达增量时,将马达调节至期望的马达位置以减小格栅启闭器的开度,期望的马达位置基于期望的开度、车速和闭合方向。此外,该方法包括当期望的马达位置和当前马达位置之间的差的绝对值不大于一个马达增量时,维持格栅启闭器的运动方向并且不调节马达。
期望的开度基于发动机冷却液温度、车辆驱动条件、踏板位置、增压空气冷却器效率或车速中的一个或更多个。在一个示例中,马达是步进马达,步进马达可操作以有限大小的增量移动。该方法还包括对马达进行多个马达增量的调节,以便实现期望的开度,针对车速的增加、当按开启方向移动时期望的开度的减小以及当按闭合方向移动时期望的开度的增加,马达数量增加。
现在转向图5,其示出基于格栅启闭器的运动方向用于调节格栅启闭器的方法500。如上所描述的,耦接至格栅启闭器的马达可将格栅启闭器移动至期望的开启百分比(或闭合百分比)。然而,控制器可将不同于期望的开启百分比的命令的开启百分比发送至马达。这样,命令的开启百分比可以是实现期望的开启百分比的开启量。此外,格栅启闭器的运动方向可以是增加格栅启闭器的开启百分比的开启方向,或者是减少格栅启闭器的开启百分比(或增加闭合百分比)的闭合方向。在一个示例中,通过比较期望的马达位置和实际的马达位置可以确定运动方向。在另一个示例中,通过比较期望的马达位置和先前的马达位置(例如,上一次接收的马达位置)可以确定运动方向。用于执行方法500的指令可被储存在控制器(如图1中所示的控制器12)内。控制器可执行如下文所述的方法500。
该方法在502处通过估计和/或测量发动机工况开始。发动机工况可包括发动机转速和载荷、车速、格栅启闭器位置(来自格栅启闭器位置传感器的实际反馈位置)、发动机冷却液温度(ECT)、踏板位置、CAC的条件(例如,温度和压力)、环境湿度、格栅启闭器马达的位置等。在504处,该方法包括确定期望的格栅启闭器位置。期望的格栅启闭器位置可基于发动机工况,所述工况包括ECT、车辆驱动条件(例如,是否正在驱动车辆)、踏板位置、CAC效率、CAC温度或车速中的一个或更多个。在504处,该方法还可以包括确定对应于期望的格栅启闭器位置的期望的马达位置。例如,马达可以是具有有限数量的位置的步进马达。期望的马达位置可包括多个计数、马达位置或马达所被调节的马达增量。此外,每个马达增量可对应于以大约六度(或者另一个有限角度)的格栅启闭器角度来调节格栅启闭器。这样,期望的马达位置可以是最接近期望的格栅启闭器位置的马达位置。
在506处,该方法包括确定期望的马达位置和实际的马达位置之间的差是否大于一个马达位置(或一个马达增量或计数)。实际的马达位置还可以被称为当前马达位置。在一些示例中,实际的马达位置可以与先前期望的马达位置(例如,期望的马达位置的上一次的值)不同,这是因为马达以固定数量的增量移动。因此,在506处,该方法可包括额外地或可替代地确定当前期望的位置和期望的马达位置的先前值之间的差是否大于一个马达位置。如果期望的马达位置和实际的马达位置之间的差(或期望的马达位置和先前期望的马达位置之间的差)大于一个马达位置,则格栅启闭器的期望的运动方向是开启方向。所述另一种方式,控制器可命令马达增加格栅启闭器的开启百分比。因此,该方法继续至508,使用格栅启闭器开启位置映射图。在图6的602处示出格栅启闭器开启位置映射图的示例,如下文进一步所述。在一个示例中,如果格栅启闭器起初按闭合方向移动,则在508处,该方法可包括从使用闭合位置映射图过渡至使用开启位置映射图。这样,格栅启闭器可从按闭合方向移动过渡至按开启方向移动。可替代地,如果格栅启闭器起初按开启方向移动,则在508处,该方法可包括继续使用开启位置映射图并且按开启方向继续调节格栅启闭器。
在510处,控制器使用开启映射图确定命令的格栅启闭器位置。这样,命令的格栅启闭器位置可基于确定的期望的格栅启闭器位置、当前车速和开启方向。在512处,该方法包括将命令的格栅启闭器位置转换成马达增量,且然后致动马达以将格栅启闭器调节至命令的位置。例如,在512处,该方法可包括通过使马达位置增加或减少一定数量的计数或马达位置而调节马达。所得的格栅启闭器位置(由位置传感器所测量的)可以大约为在504处确定的期望的格栅启闭器位置。
返回至506,如果期望的马达位置和实际的马达位置之间的差不大于一个马达位置,则该方法继续至514。在514处,该方法包括确定实际的马达位置和期望的马达位置之间的差是否大于一个马达位置(例如,马达增量)。可替代地,在514处,该方法可包括确定先前期望的马达位置和当前期望的马达位置之间的差是否大于一个马达位置。在514处,如果该差大于一个马达位置,则期望的格栅启闭器的运动方向是闭合方向。所述另一种方式,控制器可命令马达减少格栅启闭器的开启百分比(以及增加格栅启闭器的闭合百分比)。因此,该方法继续至516,使用格栅启闭器闭合位置映射图。在图6的604处示出格栅启闭器闭合位置映射图的示例,如下文进一步所述。如果格栅启闭器先前按开启方向移动,则在516处,该方法可包括从使用开启位置映射图过渡至使用闭合位置映射图。此外,格栅启闭器可从按开启方向移动过渡至按闭合方向移动。然而,如果格栅启闭器按闭合方向移动,则可维持闭合的行进方向,并且在516处,该方法可包括继续使用闭合位置映射图。
在518处,控制器使用闭合映射图确定命令的格栅启闭器位置。这样,命令的格栅启闭器位置可基于确定的期望的格栅启闭器位置、当前车速和闭合方向。在512处,该方法包括将命令的格栅启闭器位置转换成马达增量,且然后致动马达以将格栅启闭器调节至命令的位置。(由位置传感器所测量的)所得的格栅启闭器位置可以大约为在504处确定的期望的格栅启闭器位置。
返回至514,如果实际的马达位置和期望的马达位置之间的差不大于一个马达位置,则该方法继续至520。在520处,该方法包括不改变格栅启闭器的移动方向并且继续使用当前位置映射图。此外,在520处,该方法可以包括不调节格栅启闭器,因为马达不能以部分马达增量移动。
图6示出用于确定命令的格栅启闭器位置的示例性位置映射图。格栅启闭器开启位置映射图(例如,开启映射图)602示出格栅启闭器的命令的开启百分比(以实现目标期望的开启百分比)和期望的开启百分比之间的关系。期望的开启百分比和命令的开启百分比可以是格栅启闭器开启的量,该量可对应于格栅启闭器角度,如图4所描绘。此外,命令的格栅启闭器位置和期望的格栅启闭器位置之间的关系可基于车速。开启映射图602包括在不同的期望的开启百分比和第一车速下的命令的开启百分比的第一曲线图606。开启映射图602还包括在不同的期望的开启百分比和第二车速下的命令的开启百分比的第二曲线图608,其中第一车速大于第二车速。
随着车速增加,作用于格栅启闭器的外表面(比车辆内侧更接近车辆外侧的表面)的力可以增加。这可造成格栅启闭器开启小于命令的量的量。因此,命令的格栅启闭器开度可随着车速增加而增加。例如,在期望的开启百分比X%下,命令的开启百分比在第一较高车速(曲线606)下比在第二较低车速(曲线608)下的要大。
开启映射图602可包括在不同车速下的多个线或关系。在一个示例中,开启映射图602可作为查找表被存储在控制器的存储器中。通过这种方式,对于期望的开启百分比和车速,存在对应的命令的开启百分比。例如,控制器可将期望的格栅启闭器位置(例如,开启百分比)和车速输入至查找表并且接收对应的命令的格栅启闭器位置。在另一个示例中,数学关系(例如,位置转换函数)可被储存在控制器内,该控制器可基于期望的开启百分比和车速来确定命令的开启百分比。
相似的映射图、表或关系可被储存在控制器内,以用于确定格栅启闭器的命令的闭合百分比。具体地,图6示出格栅启闭器闭合位置映射图(例如,闭合映射图)604,该图示出格栅启闭器的命令的闭合百分比(以实现目标期望的闭合百分比)和期望的闭合百分比之间的关系。期望的闭合百分比和命令的闭合百分比可以是可对应于格栅启闭器角度的格栅启闭器闭合的量,如图4所描绘的。另外,在一些示例中,期望的开启百分比可变换成期望的闭合百分比。此外,如上所述,命令的格栅启闭器位置和期望的格栅启闭器位置之间的关系可基于车速。闭合映射图604包括在不同的期望的闭合百分比和第一车速下的命令的闭合百分比的第一曲线图610。闭合映射图604还包括在不同期望的闭合百分比和第二车速下的命令的闭合百分比的第二曲线图612,其中第一车速大于第二车速。
随着车速增加,作用于格栅启闭器的外表面(比车辆内侧更接近车辆外侧的表面)的力可以增加。这可造成格栅启闭器闭合小于命令的量的量。因此,命令的格栅启闭器闭合可随着车速增加而增加。例如,在期望的闭合百分比X%下,命令的闭合百分比在第一较高车速(曲线606)下比在第二较低车速(曲线608)下的要大。
类似于开启映射图602,闭合映射图604可包括在不同车速下的多个线或关系。在一个示例中,闭合映射图604可作为查找表被存储在控制器的存储器中。通过这种方式,对于期望的闭合百分比和车速,存在对应的命令的闭合百分比。例如,控制器可将期望的格栅启闭器位置(例如,闭合百分比)和车速输入查找表中并且接收对应的命令的格栅启闭器位置。在另一个示例中,数学关系(例如,位置转换函数)可被储存在控制器内,该控制器可基于期望的闭合百分比和车速来确定命令的闭合百分比。在又一个示例中,映射图或关系的输入和/或输出可以是闭合方向的开启百分比(例如,闭合映射图的x和y轴线可被转换成对应的开启百分比)。
如上所述,马达可以是步进马达。控制器通过使用开启映射图602或闭合映射图604中的一个,根据期望的格栅启闭器位置确定命令的格栅启闭器位置后,可以以多个马达增量来调节马达。所述另一种方式,控制器可使马达位置增加或减少所述数量的马达增量。对于固定的期望的开启或闭合百分比,对应的命令的开启或闭合百分比随着车速的增加而增加。这样,为实现期望的格栅启闭器位置,马达增量的数量可随着车速的增加而增加。此外,对于固定的车速,随着期望的开启百分比的减小,期望的开启百分比和命令的开启百分比之间的差可增加。因此,当按开启方向移动时,获得期望的开启百分比所需的马达增量的数量可随开启百分比的减小而增加。同样地,对于固定的车速,随着期望的闭合百分比的减小,期望的闭合百分比和命令的闭合百分比之间的差可增加。因此,获得期望的闭合百分比所需的马达增量的数量可随着闭合百分比的减小而增加。随着闭合百分比的减小,开启百分比增加。因此,当考虑到闭合映射图604时,当按闭合方向移动时,马达增量的数量可随期望的开启百分比的增加而增加,这也可以是真实的。
这样,方法可包括在格栅启闭器按开启方向移动时的第一状况期间,基于格栅启闭器位置和车速之间的第一关系调节格栅启闭器。然后,在格栅启闭器闭合时的第二状况期间,该方法可包括基于格栅启闭器位置和车速之间的第二关系调节格栅启闭器,第一关系不同于第二关系。
第一关系是格栅启闭器的命令的开启百分比、车速和格栅启闭器的期望的开启百分比之间的关系。在第一状况期间调节格栅启闭器包括使格栅启闭器的开度增加第一量,第一量随着车速的增加以及期望的开启百分比的减少而增加。第二关系是格栅启闭器的命令的闭合百分比、车速以及格栅启闭器的期望的闭合百分比之间的关系。在第二状况期间调节格栅启闭器包括使格栅启闭器的开度减小第二量,第二量随着车速的增加以及期望的闭合百分比的减少而增加。
在一个示例中,调节格栅启闭器包括将耦接至格栅启闭器的步进马达调节至期望的马达位置,期望的马达位置包括多个马达计数,每个马达计数对应于格栅启闭器开启角度变化六度。当当前马达位置和期望的马达位置之间的差大于一时,该方法可包括从开启方向过渡至闭合方向,并且从基于第一关系而调节格栅启闭器过渡至基于第二关系而调节格栅启闭器。该方法还可以包括当期望的马达位置和当前马达位置之间的差大于一时,从闭合方向过渡至开启方向,并且从基于第二关系而调节格栅启闭器过渡至基于第一关系而调节格栅启闭器。此外,该方法可包括当当前马达位置和期望的马达位置之间的差的绝对值不大于一时,维持格栅启闭器的当前运动方向并且不调节格栅启闭器。
通过这种方式,通过基于期望的格栅启闭器位置、格栅启闭器的运动方向和车速而调节格栅启闭器,实现了本发明的技术效果,从而减少了格栅启闭器的位置误差。减少位置误差可以增加燃料经济性,同时还为发动机系统提供了充分的冷却。
注意,本文所包括的示例控制和估计程序可与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文所公开的控制方法和程序可被存储为非暂时性存储器内的可执行指令。本文所描述的特定程序可代表任何数目的处理策略中的一个或更多个,例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等等。类似地,所示的各种动作、操作、和/或功能可按照所示次序执行、并行执行,或在一些情况中被省略。类似地,该处理的顺序并不是实现在此所述的示例性实施例的特征和优点所必需的,而是为了便于图示以及说明而提供。根据所使用的特定策略,可重复执行一个或更多个所示动作、操作和/或功能。此外,所述动作、操作和/或功能可以图形化地表示待被编入发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器内的代码。
应该明白,在此公开的配置和程序本质上是示例性的,并且这些特定实施例不应被视为具有限制意义,因为许多变体是可能的。例如,上述技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其它发动机类型。本公开的主题包括本文所公开的各种系统和配置以及其它特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。
随附权利要求具体地指出某些被认为是新颖的和非显而易见的组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。这些权利要求应当被理解为包括一个或多个这种元件的结合,既不要求也不排除两个或多个这种元件。所公开的特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可通过修改现有权利要求或通过在这个或相关联的申请中提出新的权利要求而要求保护。这些权利要求,无论与原始权利要求范围相比更宽、更窄、相同或不相同,都被认为包括在本公开的主题内。
Claims (20)
1.一种发动机方法,其包括:
基于格栅启闭器的运动方向、所述格栅启闭器的期望的开度和车速,调节耦接至所述格栅启闭器的马达。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括当期望的马达位置和当前马达位置之间的差大于一个马达增量时,将所述马达调节至所述期望的马达位置以增加所述格栅启闭器的开度,所述期望的马达位置基于所述期望的开度、车速以及所述格栅启闭器的所述运动方向。
3.根据权利要求1所述的方法,还包括当当前马达位置和期望的马达位置之间的差大于一个马达增量时,将所述马达调节至所述期望的马达位置以减小所述格栅启闭器的开度,所述期望的马达位置基于所述期望的开度、车速和闭合方向。
4.根据权利要求1所述的方法,还包括当期望的马达位置和当前马达位置之间的差的绝对值不大于一个马达增量时,维持所述格栅启闭器的所述运动方向并且不调节所述马达。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述期望的开度基于发动机冷却液温度、车辆驱动条件、踏板位置、增压空气冷却器效率或车速中的一个或多个。
6.根据权利要求1所述的方法,其中所述马达是步进马达,所述步进马达可操作以有限大小的增量移动。
7.根据权利要求6所述的方法,还包括以多个马达增量调节所述马达,以便实现所述期望的开度,针对车速的增加、当按开启方向移动时期望的开度的减小和当按闭合方向移动时期望的开度的增加,马达增量的数量增加。
8.一种发动机方法,其包括:
在格栅启闭器按开启方向正移动时的第一状况期间,基于格栅启闭器位置和车速之间的第一关系调节所述格栅启闭器;以及
在所述格栅启闭器按闭合方向正移动时的第二状况期间,基于格栅启闭器位置和车速之间的第二关系调节所述格栅启闭器,所述第一关系不同于所述第二关系。
9.根据权利要求8所述的方法,其中所述第一关系是所述格栅启闭器的命令的开启百分比、车速和所述格栅启闭器的期望的开启百分比之间的关系。
10.根据权利要求9所述的方法,其中在所述第一状况期间调节所述格栅启闭器包括使所述格栅启闭器的开度增加第一量,所述第一量随着车速的增加以及期望的开启百分比的减小而增加。
11.根据权利要求8所述的方法,其中所述第二关系是所述格栅启闭器的命令的闭合百分比、车速和所述格栅启闭器的期望的闭合百分比之间的关系。
12.根据权利要求11所述的方法,其中在所述第二状况期间调节所述格栅启闭器包括使所述格栅启闭器的开度减小第二量,所述第二量随着车速的增加以及期望的闭合百分比的减小而增加。
13.根据权利要求8所述的方法,其中调节所述格栅启闭器包括将耦接至所述格栅启闭器的步进马达调节至期望的马达位置,所述期望的马达位置包括多个马达计数,每个马达计数对应于格栅启闭器开启角度变化六度。
14.根据权利要求13所述的方法,还包括当当前马达位置和所述期望的马达位置之间的差大于一时,从所述开启方向过渡至所述闭合方向,并且从基于所述第一关系调节所述格栅启闭器过渡至基于所述第二关系调节所述格栅启闭器。
15.根据权利要求13所述的方法,还包括当所述期望的马达位置和当前马达位置之间的差大于一时,从所述闭合方向过渡至所述开启方向,并且从基于所述第二关系调节所述格栅启闭器过渡至基于所述第一关系调节所述格栅启闭器。
16.根据权利要求13所述的方法,还包括当当前马达位置和所述期望的马达位置之间的差的绝对值不大于一时,维持所述格栅启闭器的当前运动方向并且不调节所述格栅启闭器。
17.一种系统,其包括:
格栅启闭器,其定位在车辆前端处;
马达,其耦接至所述格栅启闭器并且可操作以调节所述格栅启闭器的位置;和
控制器,其具有存储器以及储存在其上以基于所述格栅启闭器的命令的开启百分比调节所述马达的计算机可读指令,所述命令的开启百分比基于所述格栅启闭器的确定的运动方向、所述格栅启闭器的期望的开度和当前车速。
18.根据权利要求17所述的系统,其中所述计算机可读指令包括指令,该指令基于期望的马达位置和先前期望的马达位置之间的比较确定所述格栅启闭器的所述确定的运动方向,所述期望的马达位置对应于所述命令的开启百分比。
19.根据权利要求17所述的系统,其中开启映射图被储存在所述控制器的所述存储器中,并且其中所述计算机可读指令还包括指令,该指令用于在所述格栅启闭器在开启方向移动时在所述开启映射图内查找所述格栅启闭器的所述命令的开启百分比。
20.根据权利要求17所述的系统,其中闭合映射图被储存在所述控制器的所述存储器中,并且其中所述计算机可读指令还包括指令,该指令用于在所述格栅启闭器在闭合方向移动时在所述闭合映射图内查找所述格栅启闭器的所述命令的开启百分比。
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