CN104675502B - 用于基于温度和位置反馈调整格栅百叶窗的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于基于温度和位置反馈调整格栅百叶窗的方法和系统，提供了用于基于发动机冷却剂温度调整车辆格栅百叶窗的方法和系统。在一个示例中，一种方法包括，在发动机冷却剂温度低于阈值时，基于发动机冷却剂温度和另外的发动机工况调整格栅百叶窗，而当发动机冷却剂温度超过阈值时，只基于发动机冷却剂温度调整格栅百叶窗。另外，该方法可以包括，基于格栅百叶窗位置误差而重新校准格栅百叶窗的位置。

Description

用于基于温度和位置反馈调整格栅百叶窗的方法和系统

技术领域

本发明涉及用于基于温度和位置反馈调整格栅百叶窗的方法和系统。

背景技术

车辆格栅通常被布置在车辆的前端处，并且可以被配置为提供开口(诸如，格栅开口或保险杠开口)，通过该开口从车辆外面接收进气。这样的进气然后可以被引导到车辆的发动机舱，以辅助车辆的冷却系统冷却发动机、变速器以及发动机舱的其他此类部件。当车辆正运动时，经由格栅的这种气流会增加空气动力阻力。因此，格栅可以包括格栅百叶窗以阻止这种气流，由此减少空气动力阻力并改善燃料经济性。关闭的格栅百叶窗还可以提供更快的动力传动系统暖机，由于存在更少的摩擦，这会改善燃料经济性，并且会改善客舱加热器的性能。然而，关闭的格栅百叶窗也会减少通过散热器和用于冷却目的的其他部件的气流。因此，发动机温度(诸如，发动机冷却剂温度(ECT))会增加。因此，格栅百叶窗运转可以包括基于发动机冷却需求和车辆行驶状况而增加或减小格栅百叶窗的打开。

Kerns等人在U.S.8,311,708中示出了一种用于调整格栅百叶窗的示例性方法。其中，响应于发动机温度和非驱动车辆状况而调整车辆格栅百叶窗。例如，当发动机温度超过阈值温度时，格栅百叶窗可以被打开。

然而，发明人在此已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例，响应于阈值发动机温度而完全打开格栅百叶窗会将格栅百叶窗的开口增加至比需要的更多，由此降低了车辆燃料经济性。然而，未足够及时地打开格栅百叶窗(以适当的阈值)会引起发动机温度增加，由此使发动机性能退化。另外，在使用期间，格栅百叶窗可能会被不准确地校准，使得实际的格栅百叶窗位置可能不同于被命令的位置。由于退化的位置控制，发动机温度(例如，ECT)会增加，由此导致退化的发动机运转。例如，如果被命令时格栅百叶窗被不完全打开，那么ECT会增加并减少由散热器提供的发动机冷却。

发明内容

在一个示例中，可以通过一种方法解决上述问题，即在第一状况期间，基于发动机冷却剂温度(ECT)和另外的发动机工况调整格栅百叶窗；以及在ECT大于阈值温度时的第二状况期间，独立于另外的发动机工况而基于ECT从部分打开的位置调整格栅百叶窗。以此方式，当ECT大于阈值温度时，可以维持格栅百叶窗至少部分地打开，以辅助发动机冷却。因此，可以降低ECT，同时还减少对燃料经济性的影响。

作为一个示例，发动机控制器可以确定格栅百叶窗的被命令的位置，并且然后调整被耦接至格栅百叶窗的马达，以便将格栅百叶窗移动到被命令的位置中。当ECT处于或低于阈值温度时，发动机控制器可以基于ECT和另外的发动机工况调整格栅百叶窗，另外的发动机工况包括车辆行驶状况、踏板位置、增压空气冷却器效率、增压空气冷却器温度或车速中的一个或更多个。可替代地，当ECT超过阈值温度时，发动机控制器可以只根据ECT确定格栅百叶窗的百分比开度，并且然后将格栅百叶窗调整到经确定的百分比开度。百分比开度可以在部分打开位置与最大百分比开度之间，百分比开度随着ECT的增加而增加。在一个示例中，部分打开位置可以是10％的百分比开度，而最大百分比开度可以是100％的百分比开度。

另外，在ECT超过阈值温度时的运转期间，发动机控制器可以验证格栅百叶窗的位置。例如，在将格栅百叶窗调整到最大百分比开度之后，发动机控制器可以将格栅百叶窗调整到次级百分比开度，并且然后退回到最大百分比开度，次级百分比开度小于最大百分比开度。在将格栅百叶窗从次级百分比开度调整回到最大百分比开度之后，如果没有检测到空载电流(stall current)，那么发动机控制器然后可以指示格栅百叶窗退化并设定位置不当(out of position)标志。空载电流可以由格栅百叶窗在到达最大百分比开度之后接触末端止挡件而产生。当ECT降回至阈值温度之下时，如果位置不当标志被设定，那么控制器然后可以重新校准格栅百叶窗。

当位置误差增加至阈值之上时，格栅百叶窗的重新校准也可以由发动机控制器启动。例如，控制器可以基于被命令的位置与反馈位置之间的差而确定格栅百叶窗位置误差。反馈位置可以基于来自格栅百叶窗位置传感器的输出。以此方式，如果格栅百叶窗位置控制退化，那么重新校准可以重新设定格栅百叶窗位置，并增加被命令的格栅百叶窗位置的准确度。因此，可以提供期望的冷却，同时还增加车辆燃料经济性。

应当理解，提供以上发明内容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必要特征，要求保护的主题的范围被紧随具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外，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示出了车辆中的格栅百叶窗系统、发动机和相关联的部件的示意图。

图2示出了CAC、散热器和在车辆内相对于格栅百叶窗和相关联的环境气流的发动机位置的示例。

图3示出了车辆的格栅百叶窗系统的示意图。

图4示出了不同的格栅百叶窗叶片位置的示意图。

图5示出了基于被命令的和实际的格栅百叶窗位置调整位置误差计数器的图形示例。

图6示出了用于基于发动机冷却剂温度调整格栅百叶窗的方法。

图7示出了用于确定格栅百叶窗的位置误差的方法。

图8示出了基于发动机冷却剂温度调整格栅百叶窗的图形示例。

具体实施方式

以下描述涉及用于调整车辆格栅百叶窗以调整到发动机系统(诸如，图1所示的发动机系统)的冷却的系统和方法。如图2所示，车辆格栅百叶窗可以被设置在车辆的前端的格栅处。可以基于发动机工况调整格栅百叶窗的百分比开度，以便增加或减少到发动机的冷却气流。具体地，发动机控制器可以向耦接至格栅百叶窗的马达(诸如，图3所示的马达)发送被命令的格栅百叶窗位置。马达然后可以将格栅百叶窗调整到被命令的位置。在图4处关于格栅百叶窗的打开角度示出了不同的格栅百叶窗位置。在一个示例中，当发动机冷却剂温度增加时，另外的发动机冷却会被需要。因此，控制器可以增加格栅百叶窗的开度，以增加到发动机的冷却气流。然而，另外的发动机工况会导致格栅百叶窗开度的减小，以便增加燃料经济性。如果ECT增加至阈值之上，那么不管另外的发动机工况如何都可能需要增加的发动机冷却来减少发动机退化。在图6处示出了用于基于相对于阈值温度的ECT和另外的发动机工况来确定被命令的格栅百叶窗位置并调整格栅百叶窗的方法。在图8处示出了基于ECT的示例性格栅百叶窗调整。

另外，实际的格栅百叶窗位置可以不同于被命令的格栅百叶窗位置。这两个位置之间的差值可以被称为位置误差或位置误差差值。如果该误差增加，那么控制器会指示格栅百叶窗退化，并且当发动机系统被启用时重新校准格栅百叶窗。在图7处示出了用于确定格栅百叶窗位置误差的方法。此外，在图5处示出了基于被命令的和实际的格栅百叶窗位置对位置误差计数器的示例调整。

图1示出了在机动车辆102中示意地图示说明的格栅百叶窗系统110和发动机系统100的示例实施例。发动机系统100可以被包括在诸如只是车辆类型之一的道路车辆的车辆中。尽管将参照车辆描述发动机系统100的示例性应用，但应当认识到，可以使用各种类型的发动机和车辆推进系统，包括客车、卡车等。

在所描述的实施例中，发动机10是升压的发动机，其被耦接至涡轮增压器13，涡轮增压器13包括由涡轮16驱动的压缩机14。具体地，新鲜空气沿进气通道42经由空气净化器11被吸入发动机10，并流至压缩机14。压缩机可以是适合的进气压缩机，诸如马达驱动的或传动轴驱动的机械增压器压缩机。在发动机系统100中，压缩机被显示为涡轮增压器压缩机，其经由轴19机械地耦接至涡轮16，涡轮16由膨胀的发动机排气驱动。在一个实施例中，压缩机和涡轮可以被耦接在双涡流涡轮增压器内。在另一实施例中，涡轮增压器可以是可变几何形状的涡轮增压器(VGT)，其中涡轮的几何形状根据发动机转速和其他工况而主动改变。

如在图1中示出的，压缩机14通过增压空气冷却器(CAC)18耦接至节气门20。例如，CAC可以是空气到空气或空气到水的热交换器。节气门20被耦接至发动机进气歧管22。自压缩机，热的压缩的空气充气进入CAC 18的进口，当其行进通过CAC时变冷，然后离开，从而经过节气门到达进气歧管。来自车辆外部的环境气流116可以通过车辆前端处的格栅112并穿过CAC进入发动机10，从而帮助冷却增压空气。当环境空气温度降低时，或在潮湿或多雨的天气情况期间，在此情况下增压空气被冷却至水露点之下，冷凝物可以在CAC中形成并累积。当增压空气包括再循环的排气时，冷凝物能够变为酸性的，并腐蚀CAC壳体。腐蚀能够导致空气充气、大气以及水到空气的冷却器的情况下可能的冷却剂之间的泄漏。另外，冷凝物可以在CAC的底部收集，然后在增加发动机缺火的机会的加速(或踩加速器踏板)期间被立即引入发动机。在一个示例中，行进到CAC的冷却的环境气流可以由格栅百叶窗系统110控制，使得冷凝物形成和发动机缺火事件被减少。

在图1中示出的实施例中，进气歧管内的空气充气的压力由歧管空气压力(MAP)传感器24感测，而升压压力由升压压力传感器124感测。压缩机旁通阀(未示出)可以串联地耦接在压缩机14的进口与出口之间。压缩机旁通阀可以是常闭阀，其被配置为在选择的工况下打开以释放过多的升压压力。例如，在降低的发动机转速的情况期间，压缩机旁通阀可以被打开，以避免压缩机喘振。

进气歧管22通过一系列进气门(未示出)耦接至一系列燃烧室31。燃烧室还经由一系列排气门(未示出)耦接至排气歧管36。在所描述的实施例中，示出了单个排气歧管36。然而，在其他实施例中，排气歧管可以包括多个排气歧管区段。具有多个排气歧管区段的构造可以使来自不同燃烧室的废气流能被引导至发动机系统中的不同位置。通用或宽域排气氧(UEGO)传感器126被显示为耦接至涡轮16上游的排气歧管36。可替代地，双态排气氧传感器可以替代UEGO传感器126。

如在图1中示出的，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。当降低的涡轮扭矩被期望时，一些排气反而可以被引导通过废气门(未示出)，从而绕过涡轮。来自涡轮和废气门的组合流然后流过排放控制装置70。一般而言，一个或更多个排放控制装置70可以包括一个或更多个排气后处理催化剂，其被配置为催化地处理排气流，并且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的被处理的排气的全部或一部分可以经由排气管道35释放到大气内。然而，取决于工况，一些排气反而可以被转向至EGR通道51，通过EGR冷却器50和EGR阀52到达压缩机14的进口。以此方式，压缩机被配置为容纳自涡轮16下游汲取的排气。EGR阀可以打开，从而准许受控量的被冷却的排气到达压缩机进口，以用于期望的燃烧以及排放控制性能。以此方式，发动机系统100适于提供外部的、低压(LP)EGR。除了发动机系统100中相对长的LP(低压)EGR流动路径外，压缩机的旋转也提供了排气到进气充气的极好的均匀化。另外，EGR输出(take-off)和混合点的布置为增加的可用EGR质量和改善的性能提供了有效的排气冷却。在其他实施例中，EGR系统可以是高压EGR系统，其中EGR通道51从涡轮16的上游连接到压缩机14的下游。

机动车辆102还包括冷却系统104，其使冷却剂循环通过内燃发动机10，以吸收废热，并分别经由冷却剂管路82和84将被加热的冷却剂分配至散热器80和/或加热器核心90。具体地，图1示出了冷却系统104，其被耦接至发动机10，并使发动机冷却剂从发动机10经由发动机驱动的水泵86循环至散热器80，以及经由冷却剂管路82循环回到发动机10。发动机驱动的水泵86可以经由前端附件驱动装置(FEAD)88耦接至发动机，并且经由带、链等与发动机转速成比例地旋转。具体地，发动机驱动的水泵86使冷却剂循环通过汽缸体、缸盖等中的通道，以吸收发动机热量，该热量然后经由散热器80传递至环境空气。在发动机驱动的水泵86是离心泵的示例中，产生的压力(以及产生的流)可以与曲轴转速成比例，在图1的示例中，曲轴转速与发动机转速成正比。在另一示例中，可以使用马达控制的泵，其能够独立于发动机旋转而被调整。冷却剂的温度(例如，发动机冷却剂温度，ECT)可以由位于冷却管路82中的恒温器阀38调节，恒温器阀38可以保持关闭，直至冷却剂到达阈值温度。

发动机系统100可以包括用于朝向CAC 18引导冷却气流的电风扇92，发动机冷却系统104、或其他发动机系统部件。在一些实施例中，电风扇92可以是发动机冷却风扇。发动机冷却风扇可以被耦接至散热器80，以便在车辆102缓慢移动或停止而发动机运行时维持气流通过散热器80。风扇旋转速度或方向可以由控制器12控制。在一个示例中，发动机冷却风扇还可以朝向CAC 18引导冷却气流。可替代地，电风扇92可以被耦接至由发动机曲轴驱动的发动机附件驱动系统。在其他实施例中，电风扇92可以充当专用的CAC风扇。在这个实施例中，电风扇可以被耦接至CAC，或被放置在直接朝向CAC引导气流的位置中。在又一实施例中，可以具有两个或更多个电风扇。例如，一个可以被耦接至散热器(如图所示)，用于发动机冷却，而另一个可以被耦接在别处，以直接朝向CAC引导冷却空气。在这个示例中，两个或更多个电风扇可以被单独控制(例如，以不同的旋转速度)，以便向其各自的部件提供冷却。

如上所述，冷却剂可以流过冷却剂管路82，和/或通过冷却剂管路84至加热器核心90，在加热器核心90中，热可以传递给乘客舱106，并且冷却剂流回到发动机10。在一些示例中，发动机驱动的水泵86可以运转以使冷却剂循环通过两个冷却剂管路82和84。

图1还示出了控制系统28。控制系统28可以被通信地耦接至发动机系统100的各种部件，以执行在本文中所描述的控制程序和动作。例如，如在图1中示出的，控制系统28可以包括电子数字控制器12。控制器12可以是微型计算机，其包括微处理器单元、输入/输出端口、用于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。如所描述的，控制器12可以接收来自多个传感器30的输入，所述传感器可以包括使用者输入和/或传感器(诸如变速器齿轮位置、气体踏板输入(例如，踏板位置)、制动器输入、变速器选择器位置、车辆速度、发动机转速、通过发动机的质量空气流量、升压压力、环境温度、环境湿度、进气温度、风扇速度等)、冷却系统传感器(诸如冷却剂温度、风扇速度、乘客舱温度、环境湿度等)、CAC 18传感器(诸如CAC进口空气温度和压力、CAC出口空气温度和压力等)以及其他。此外，控制器12可以接收来自GPS 34和/或车辆102的车辆中的通信与娱乐系统26的数据。

车辆中的通信与娱乐系统26可以经由各种无线协议与无线通信装置40通信，无线协议诸如为无线网络、基站传输和/或其组合。从车辆中的通信与娱乐系统26获得的数据可以包括实时和预测的天气情况。可以通过各种无线通信装置的应用软件和天气预测网站获得天气情况，诸如温度、降水(例如，雨、雪、冰雹等)以及湿度。从车辆中的通信与娱乐系统获得的数据可以包括当前位置以及沿计划的行进路线的将来位置的当前的和预测的天气情况。在一个实施例中，其中车辆中的通信与娱乐系统包括GPS，当前的和将来的天气数据可以与在GPS上显示的当前的和将来的进行路线相关联。在可替代的实施例中，其中车辆系统包括专用的GPS 34，GPS和车辆中的通信与娱乐系统中的每一个均可以与无线通信装置40通信，以及相互通信，从而传达当前的和将来的行进路线的当前的和将来的天气数据。在一个示例中，娱乐系统可以访问存储在因特网或其他云计算系统上的各种天气图表。例如，存储的天气图表可以包括作为等高线图提供的雨、湿度、降水和/或温度信息。在一个示例中，无线通信装置40可以将实时湿度数据传送给车辆中的通信与娱乐系统26和/或GPS 34，该实时湿度数据然后被传送给控制器12。控制器12将接收到的湿度数据与阈值进行比较，并确定适当的发动机运转参数调整。在一个示例中，这些调整可以包括调整格栅百叶窗系统110。例如，如果湿度大于限定的阈值，一个或更多个格栅百叶窗可以关闭。

在其他实施例中，可以根据其他信号或传感器(例如，雨传感器)推断雨的存在。在一个示例中，可以根据车辆挡风雨刷打开/关闭信号推断降雨。具体地，在一个示例中，当挡风雨刷打开时，信号可以被发送给控制器12，以指示降雨。控制器可以使用该信息来预测CAC中冷凝物形成的可能性，并调整车辆致动器，诸如电风扇92和/或格栅百叶窗系统110。

此外，控制器12可以与各种致动器32通信，致动器32可以包括发动机致动器(诸如燃料喷射器、电子控制的进气节流板、火花塞等)，冷却系统致动器(诸如空气调节通风阀和/或乘客舱气候控制系统中的转向器阀等)以及其他致动器。在一些示例中，存储介质可以用计算机可读数据编程，该计算机可读数据表示可由处理器执行的指令，用于执行以下所述方法以及期望但没有具体列出的其他变体。

如在本文中所提及的，从发动机传递到冷却剂的废热的量可以随工况而改变，由此影响传递给气流的热量。例如，当发动机输出扭矩或燃料流降低时，产生的废热量可以成比例地减少。

机动车辆102还包括格栅112，其为接收通过或靠近车辆的前端并进入发动机舱的环境气流116提供开口(例如，格栅开口、保险杆开口等)。这种环境气流116然后可以被散热器80、电风扇92以及其他部件使用，以保持发动机和/或变速器冷却。另外，环境气流116可以拒绝来自车辆空调系统的热，并且能够改善装备有CAC 18的涡轮增压/机械增压发动机的性能，其中CAC 18降低进入进气歧管/发动机的空气的温度。在一个示例中，可以调整电风扇92，以进一步增加或减少到发动机部件的气流。在另一个示例中，专用的CAC风扇可以被包括在发动机系统中，并被用来增加或减少到CAC的气流。

图2示出了CAC 18、散热器80、电风扇92和发动机系统100在车辆102内相对于格栅百叶窗系统110和相关的环境气流116的位置的示例。其他引擎盖下的部件(燃料系统、电池等)也可以受益于冷却气流。因此，格栅百叶窗系统110可以辅助冷却系统104冷却内燃发动机10。在一个示例中，如在图2中示出的，格栅百叶窗系统110可以是双主动式格栅百叶窗系统，其包含两组配置为调整通过格栅112接收的气流量的一个或更多个格栅百叶窗114。在另一示例中，格栅百叶窗系统110可以是仅包含一组一个或更多个格栅百叶窗114的主动式格栅百叶窗系统。

例如，格栅百叶窗114可以覆盖车辆的前面区域，其正好从引擎盖下跨越至保险杠的底部。通过覆盖车辆前端，降低了阻力，并且减少了外部的冷却空气进入到散热器80和CAC 18。在一些实施例中，所有格栅百叶窗114都可以被控制器协调地移动。在其他实施例中，格栅百叶窗可以被分成若干组，并且控制器可以独立地调整每个区域的打开/关闭。例如，第一组格栅百叶窗204可以被设置在散热器的前面，而第二组格栅百叶窗206可以被设置在CAC 18的前面。

如在图2中示出的，相对于车辆102放置的表面，第一组格栅百叶窗204被设置在第二组格栅百叶窗206的正上方。因此，第一组格栅百叶窗204可以被称为上格栅百叶窗，而第二组格栅百叶窗206可以被称为下格栅百叶窗。第一组格栅百叶窗204的打开量控制行进到散热器80的环境气流216的量，而第二组格栅百叶窗206的打开量控制行进到CAC18的环境气流的量。因此，上格栅百叶窗会在很大程度上影响车辆阻力和发动机冷却，而下格栅百叶窗会影响CAC冷却。

在一些示例中，每组的格栅百叶窗可以包含相同数量的格栅百叶窗114，而在其他示例中，一组格栅百叶窗比另一组包含更多。在一个实施例中，第一组格栅百叶窗204可以包含多个格栅百叶窗，而第二组格栅百叶窗206包含一个格栅百叶窗。在可替代的实施例中，第一组格栅百叶窗可以仅包含一个格栅百叶窗，而第二组格栅百叶窗包含多个格栅百叶窗。在可替代的实施例中，所有格栅百叶窗114都可以作为一组被包括，并且一组格栅百叶窗114的打开量会影响车辆阻力、发动机冷却和CAC冷却。

格栅百叶窗114可在打开与关闭位置之间移动，并且可以被维持在其任一位置或多个中间位置。换句话说，可以调整格栅百叶窗114的打开，使得格栅百叶窗114部分打开、部分关闭或在打开位置与关闭位置之间循环，从而为冷却发动机舱部件提供气流。打开位置可以被称为最大打开量(或最大百分比开度)，使得格栅百叶窗被完全打开。格栅百叶窗114或一组格栅百叶窗(例如，第一组格栅百叶窗204或第二组格栅百叶窗206)的打开量可以由百分比表示。例如，当格栅百叶窗在打开与关闭位置的中间时，格栅百叶窗可以是50％开度。当格栅百叶窗被打开到最大百分比开度(例如，上限阈值打开量)，格栅百叶窗可以是100％开度。

格栅百叶窗114(例如，上格栅百叶窗)可以由马达202致动。马达202可以被可操作地耦接至控制系统28。作为一个示例，控制器12可以被可通信地连接至格栅百叶窗系统110，并且可以具有存储在其上以调整格栅百叶窗114的开度的指令。控制器12可以向马达202发送用于调整格栅百叶窗系统110的信号。这些信号可以包括增加或减小上格栅百叶窗的开度的命令。例如，控制器12可以命令马达202将上格栅百叶窗打开到30％开度。马达202可以被耦接至一个或更多个格栅百叶窗114。例如，马达202可以被耦接至第一格栅百叶窗114，第一格栅百叶窗被机械地链接至剩余的格栅百叶窗114。在另一示例中，马达202可以被耦接至每个格栅百叶窗114或每组格栅百叶窗。另外，在一些示例中，格栅百叶窗系统110可以包括用于控制器的多于一个的马达、多于一组或多于一个独立的格栅百叶窗。

图3示出了包括马达202和一组格栅百叶窗中的一个格栅百叶窗114的格栅百叶窗系统110的示意图300。具体地，示意图300示出了通过一系列轴和齿轮被间接耦接至格栅百叶窗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。当第一轴302沿由箭头306所示的方向旋转时，第一齿轮304旋转。因此，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。另外，马达202致动第一轴302以旋转到多个位置。

独立的格栅百叶窗114可以被称为叶片。示意图300示出了格栅百叶窗叶片114的主视图(相对于车辆前端)。因此，来自车辆外面的气流可以被引导到页面的平面内。格栅百叶窗叶片114可以在第二轴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接合，以便第一齿轮304的旋转引起第二齿轮310的旋转。具体地，第一齿轮304包括相对于第二齿轮310的多个齿偏移的多个齿。因此，第一齿轮304的齿配合在第二齿轮310的齿之间，而第二齿轮310的齿配合在第一齿轮304的齿之间。如在示意图300中示出的，当第一齿轮304沿由箭头306所示的第一方向旋转时，第二齿轮因此沿由箭头312所示的第二方向旋转。第二方向与第一方向相反。由于旋转第一轴302，格栅百叶窗叶片114随着第二齿轮310和第二轴308的旋转而旋转。

在可替代的实施例中，图3所示的格栅百叶窗系统110可以具有将马达202耦接至格栅百叶窗叶片114的另外的齿轮和/或轴。另外，(除了在图3中示出的那些外)另外的机械部件可以被包括在格栅百叶窗系统110中，以便将马达202的运动转换为协调的运动和格栅百叶窗叶片114的旋转。

在一个示例中，马达202可以是步进马达。因此，马达202仅可以使第一轴302运动到有限数量的位置。另外，马达202可以具有它必须随着每次致动而运动的最小量。例如，马达202仅可以六度增量的方式运动。在另一示例中，马达202可以不同量的度增量的方式运动。另外，马达202可以具有有限数量的马达位置。因此，在利用马达202移动格栅百叶窗之后，期望的格栅百叶窗位置可能不与因而发生的实际格栅百叶窗位置对齐。马达202反而可以将格栅百叶窗移动到最近的可用位置从而到达被命令的格栅百叶窗位置。

一旦接收到来自控制器的命令，马达202将第一轴302旋转到对应于被命令的格栅百叶窗位置的位置。在一个示例中，命令可以是从被命令的格栅百叶窗位置转换的马达位置。在另一示例中，命令可以是具有对应的马达位置的被命令的格栅百叶窗位置。被命令的格栅百叶窗位置可以是百分比开度(或关闭)或打开角度(例如，打开程度)。例如，0％开度可以对应于0度的格栅百叶窗角度，格栅百叶窗角度相对于格栅百叶窗的竖轴线进行测量，在图4处示出并在下文中进一步阐述。如在上文中所讨论的，被命令的格栅百叶窗位置可能不与精确的马达位置相匹配。因此，马达202可以将格栅百叶窗114致动到最靠近被命令的位置的位置。虽然在图4中马达202被示为耦接至一个格栅百叶窗114，但在一些实施例中，马达202可以被耦接至另外的格栅百叶窗。另外，图4中的格栅百叶窗114可以(例如，经由联动装置)被机械地链接至在格栅百叶窗114正上方和/或正下方设置的另外的格栅百叶窗。因此，旋转图4中的格栅百叶窗114可以相同的量旋转其他链接的格栅百叶窗。以此方式，马达202可以一起并且相互平行地调整多个格栅百叶窗114或多组格栅百叶窗。

可以沿着格栅百叶窗系统110耦接位置传感器314，以便向控制器(诸如，图1所示的控制器12)提供实际的格栅百叶窗叶片位置的反馈。如图4所示，沿着第二轴308更靠近第二轴308的耦接至格栅百叶窗叶片114的端部设置位置传感器314。然而，在可替代的实施例中，位置传感器314可以被设置在第二轴308、第一轴302或格栅百叶窗叶片114上的不同位置处。位置传感器314的输出可以是格栅百叶窗的反馈位置。

在一些情况下，格栅百叶窗的反馈位置可以不同于被命令的位置，由此导致位置误差。如上所述，由于可用的马达增量未与期望的叶片角度精确地匹配，实际的格栅百叶窗叶片位置可以不同于被命令的格栅百叶窗叶片位置。此外，位置误差可能是由齿轮间隙导致的。如上所述，第一齿轮304和第二齿轮310具有在相对齿轮的齿之间接合在一起的齿。在一些示例中，齿轮的齿可以略微小于相邻齿之间的空间。因此，当两个齿轮接合在一起时，两个齿轮的接合齿之间可以具有空间量。接合齿之间的这个空间或间隙会在齿轮中引起一些滑动或窜动(play)。例如，如果接合齿没有相互抵靠设置，那么两个齿轮中的第一齿轮开始运动时，第一齿轮的齿可以在接触第二齿轮的接合齿之前行进某距离，并且随后开始使第二齿轮运动。因此，在第二齿轮开始旋转之前，第一齿轮会旋转第一量。因此，格栅百叶窗叶片114可以移动目标量减第一量，由此导致不同于被命令的位置的位置。

当改变格栅百叶窗114的行进方向时，会在更大程度上出现齿轮间隙。例如，当从打开转变为关闭或从关闭转变为打开格栅百叶窗时，都会出现齿轮间隙。在下文中参照图6介绍确定格栅百叶窗系统110的位置误差的进一步细节。在一些示例中，可允许的位置误差范围或容差带可以被限定为使得可允许的位置误差范围内的位置误差不会导致指示格栅百叶窗退化和/或重新校准格栅百叶窗系统110。

图4示出了一个格栅百叶窗叶片114的示例格栅百叶窗位置。具体地，示意图400示出了格栅百叶窗叶片114(诸如，图3所示的格栅百叶窗叶片114)的侧视图。如图3所示，格栅百叶窗叶片114围绕叶片和第二轴308的中心轴线旋转。示意图400示出了格栅百叶窗叶片114的旋转点408。格栅百叶窗叶片114在格栅百叶窗的竖轴线410和横轴线412限定的完全打开与完全关闭位置之间旋转。

在402处示出了第一格栅百叶窗位置。第一格栅百叶窗位置是格栅百叶窗被完全关闭由此阻止气流通过格栅进入车辆的关闭位置。当格栅百叶窗被完全关闭时，百分比开度为0％。同样，当格栅百叶窗被完全关闭时，百分比关闭为100％。格栅百叶窗叶片114与竖轴线410对齐，使得格栅百叶窗叶片114与竖轴线410之间的角度近似为0°。该角度可以被称为打开角度。在其他实施例中，完全关闭的格栅百叶窗位置可以略微大于0°(例如，5°)，以允许相邻格栅百叶窗的重叠。力414作用在格栅百叶窗叶片114的外表面上，当车辆(格栅百叶窗被安装在其中)沿向前的方向行进时，由气流引起的力414抵靠叶片推动。因此，力414随着车辆的速度(车速，VS)增加而增加。

在404处示出了第二格栅百叶窗位置。第二格栅百叶窗位置是格栅百叶窗叶片114部分打开(或部分关闭)的中间位置。打开角度416被限定在格栅百叶窗叶片114的竖轴线410与叶片轴线418之间。在一个示例中，打开角度416可以近似为36°，使得格栅百叶窗的百分比开度近似为40％。在另一示例中，打开角度可以近似为9°，使得格栅百叶窗的百分比开度近似为10％。在一些情况下，控制器还可以确定格栅百叶窗的百分比关闭。例如，栅格百叶窗的百分比关闭可以是100减百分比开度。在百分比开度为40％的示例中，百分比关闭为60％。部分打开的格栅百叶窗叶片114允许环境气流116在叶片周围流动、流过由部分打开的格栅百叶窗叶片114产生的开口、并流入车辆以及流向发动机。由作用在格栅百叶窗叶片114上的力414引起的压力会随着百分比开度和打开角度416增加而减小。

在406处示出了第三格栅百叶窗位置。第三格栅百叶窗位置是完全打开位置，由此允许最大环境气流116通过格栅进入车辆和发动机舱。因此，完全打开位置在本文中可以被称为最大打开或最大百分比开度。当格栅百叶窗完全打开时，打开角度近似为90°，而百分比开度为100％。因为叶片完全打开，所以格栅百叶窗叶片114的外表面上的力414对因而产生的格栅百叶窗位置几乎没有影响。另外，一旦到达100％的最大百分比开度(和90°的打开角度)，格栅百叶窗叶片114就会接触末端止挡件420。末端止挡件420可以被耦接至格栅百叶窗系统110的支撑结构(例如，外框架)。例如，末端止挡件420可以沿着一组格栅百叶窗中的至少一个格栅百叶窗叶片114的横轴线设置。因此，一旦到达100％的最大百分比开度，该组格栅百叶窗中的至少一个格栅百叶窗叶片114就会接触末端止挡件420。响应于格栅百叶窗叶片114接触末端止挡件，控制器会检测空载电流。因此，检测空载电流会验证格栅百叶窗处在最大百分比开度。

以此方式，格栅百叶窗系统110的格栅百叶窗叶片114可以被调整到0％开度(完全关闭位置)与100％开度(最大百分比开度或完全打开位置)之间的多个位置。马达可以基于被命令的格栅百叶窗位置将格栅百叶窗致动到不同的位置。

图1-4的系统提供了一种系统，该系统包含：格栅百叶窗，其被设置在车辆前端处；马达，其被耦接至格栅百叶窗，并且可运转为调整格栅百叶窗的位置；末端止挡件，其沿着格栅百叶窗的至少一个叶片的横轴线设置，并且可由格栅百叶窗在到达最大开度之后激活，从而产生空载电流；以及控制器，其具有计算机可读指令，该指令用于一旦到达最大开度，就将格栅百叶窗调整到次级开度，并且然后退回到最大开度，次级开度小于最大开度。计算机可读指令还包括如下指令，其用于在将格栅百叶窗从次级开度调整回到最大开度之后，当没有检测到空载电流时，重新校准格栅百叶窗。

可以基于各种发动机工况调整格栅百叶窗系统(诸如，图1-3所示的格栅百叶窗系统110)的格栅百叶窗。例如，期望的格栅百叶窗位置或格栅百叶窗的百分比开度可以基于发动机冷却剂温度(ECT)、另外的发动机温度、行驶状况(例如，加速或减速)、踏板位置、车速和/或CAC效率(或CAC的其他状况，诸如CAC温度)中的一个或更多个。例如，响应于ECT的增加、另外的发动机温度的增加、非驱动车辆状况(例如，减速)和表明对增压空气的额外冷却的需要的CAC效率的降低中的一个或更多个，发动机控制器(诸如，图1所示的控制器12)可以增加格栅百叶窗的开度。同样，响应于车辆行驶状况(例如，加速)、增加的CAC效率(或低于露点温度的CAC温度的降低)、ECT的降低或另外的发动机温度的降低中的一个或更多个，发动机控制器可以减小格栅百叶窗的开度。格栅百叶窗控制算法可以基于上述发动机工况中的一个或更多个确定期望的格栅百叶窗的位置。例如，算法可以考虑上述发动机工况(例如，温度、行驶状况、CAC效率等)中的全部或一部分来确定期望的格栅百叶窗位置，期望的格栅百叶窗位置可以对发动机部件提供需要的冷却，同时还增加燃料经济性。

在一些示例中，控制器可以只基于ECT调整格栅百叶窗。例如，当ECT增加至阈值温度之上时，控制器可以基于ECT而不基于另外的发动机工况(例如，CAC效率、另外的发动机温度、车辆行驶状况，踏板位置等)确定期望的格栅百叶窗的位置。例如，在超过阈值温度的ECT期间，期望的格栅百叶窗的百分比开度可以依据ECT。具体地，当ECT进一步增加至阈值温度之上时，百分比开度(例如，打开量)可以增加，直至格栅百叶窗被打开到最大百分比开度(100％)。以此方式，可以向发动机提供充足的冷却。一旦ECT降低回至阈值温度之下，控制器就可以恢复基于ECT和另外的发动机工况调整格栅百叶窗。

此外，当ECT超过阈值温度时，控制器可以在基本(例如，最小)百分比开度与最大百分比开度(例如，100％开度)之间调整格栅百叶窗。基本百分比开度(或基本开度)可以是大于0％(例如，完全关闭)的百分比开度，基本百分比开度可以向发动机提供充分的基本气流，以降低车辆冷却系统进入敏捷的安全保障冷却模式的可能性，在所述模式下，增加的能量被用来冷却发动机和车辆部件。在一个示例中，基本百分比开度可以近似为10％。在另一示例中，基本开度可以是小于或大于10％的值。因此，当ECT增加至阈值温度之上时，控制器可以将格栅百叶窗调整到10％开度。当ECT进一步增加至阈值温度之上时，控制器然后可以从基本开度增加格栅百叶窗的开度。

在确定期望的格栅百叶窗位置之后，控制器可以基于被命令的格栅百叶窗位置而调整格栅百叶窗系统的马达。在一些示例中，被命令的格栅百叶窗位置可以不同于期望的格栅百叶窗位置，以考虑格栅百叶窗齿轮间隙、车速等。例如，将格栅百叶窗命令到第一位置实际上会导致第二不同的格栅百叶窗位置，该第二不同的格栅百叶窗位置可以与期望的格栅百叶窗位置相同或类似。在其他示例中，期望的格栅百叶窗位置可以与被命令的格栅百叶窗位置相同。

如在上文中参照图4所讨论的，格栅百叶窗系统可以包括末端止挡件。当格栅百叶窗撞击到末端止挡件并且为100％开度时，控制器会检测到空载电流。因此，末端止挡件的致动可以表明格栅百叶窗处在最大百分比开度。在一些情况下，控制器可以将格栅百叶窗命令到100％的最大百分比开度。然而，由于齿轮间隙和/或格栅百叶窗系统内的另外的机械缺陷，一旦首先被命令到100％开度，格栅百叶窗可能不会激活末端止挡件。

在一些实施例中，可以用来在将格栅百叶窗命令到最大百分比开度之后使百叶窗退回到可校准位置的方法来验证格栅百叶窗的位置。具体地，在将格栅百叶窗调整到最大百分比开度后，控制器可以将格栅百叶窗调整到次级百分比开度。次级百分比开度可以是小于最大百分比开度的百分比开度。另外，次级百分比开度可以是通过以至少一个马达增量(例如，位置)调整格栅百叶窗系统马达可实现的百分比开度。在使格栅百叶窗退回到次级百分比开度(或次级位置)之后，控制器可以将格栅百叶窗调回到最大百分比开度。如果在格栅百叶窗调回到最大百分比开度之后检测到空载电流，那么可以不需要格栅百叶窗位置的重新校准。然而，如果在将格栅百叶窗从次级位置移动到最大百分比开度之后没有检测到空载电流，那么控制器可以指示退化。然后，当系统启用时，控制器可以启动格栅百叶窗系统的重新校准，由此增加格栅百叶窗位置控制。例如，在ECT降回至阈值温度之下后，如果在基于ECT调整格栅百叶窗期间指示对重新校准的请求，那么控制器可以重新校准格栅百叶窗。在其他示例中，可以在ECT超过或低于阈值时的格栅百叶窗运转期间和/或在由于另外的发动机工况而被命令的最大百分比开度的格栅百叶窗运转期间执行上述的位置验证过程。

此外，如果格栅百叶窗的位置误差超过阈值，那么控制器可以指示格栅百叶窗的退化。在阈值之上的位置误差还会导致格栅百叶窗位置的重新校准。可以基于被命令的格栅百叶窗位置与由位置反馈传感器(例如，图3所示的位置传感器314)指示的反馈的(例如，实际的)格栅百叶窗位置之间的差来确定位置误差。

如上所述，格栅百叶窗系统的马达(例如，图2-3所示的马达202)可以是以增量方式调整格栅百叶窗的步进马达。一旦接收到被命令的格栅百叶窗位置(和对应的马达位置)，马达就可以开始调整并朝向被命令的位置移动格栅百叶窗。同时，控制器可以确定格栅百叶窗的被命令的位置与实际的反馈位置之间的差的绝对值。确定所述差小于之前确定的差可以表明格栅百叶窗正朝向期望的设定点(例如，被命令的)位置前进。然而，如果确定的差大于之前的差，那么控制器可以确定位置误差正在增加，并使误差计数器递增。当误差计数器超过极限(例如，计数的次数大于计数的阈值数)时，控制器可以指示格栅百叶窗退化并重新校准格栅百叶窗。另外，如果被命令的位置与反馈位置之间的差(在本文中被称为位置误差差值)在误差容差范围之外，那么控制器可以仅使误差计数器递增。误差容差范围可以是可允许误差的范围，该可允许误差的范围可以是由于可以不与精确的被命令的格栅百叶窗位置相匹配的有限数量的马达位置。以此方式，如果实际的格栅百叶窗位置是超过或低于被命令的位置的阈值量(表明它在容差范围内)，那么控制器可以不使误差计数器递增。

同样，如果被命令的位置与反馈位置的绝对值小于之前的差，那么控制器可以使误差计数器递减。在图5处示出了基于位置误差差值使误差计数器递增的示例。具体地，曲线图500在曲线502处示出了被命令的格栅百叶窗位置的变化，在曲线504处示出了反馈格栅百叶窗位置的变化，在曲线506与508之间处示出了容差范围的变化，并且在曲线510处示出了位置误差计数器的计数的变化。在曲线506与508之间示出了容差范围。因此，曲线506可以是上限容差阈值，而曲线508可以是下限容差阈值。位置误差容差量可以被加到被命令的格栅百叶窗位置以获得上限容差阈值，并从被命令的格栅百叶窗位置(曲线502)减去以获得下限容差阈值。因此，容差范围随着被命令的格栅百叶窗位置的变化而变化；然而，基于设定的位置误差容差范围，容差范围的量(大小)可以保持相同。

在时间t1之前，反馈格栅百叶窗位置(曲线504)在容差范围(曲线506和508)之外，并且位置误差可以正在增加，如通过大于之前的差的被命令的位置与反馈位置之间的差的绝对值所指示的。作为响应，控制器可以使位置误差计数器递增。在时间t2处，位置误差差值可以开始减小，使得每一个随后的差都小于之前的差。因此，即使位置误差差值保持在容差范围之外，控制器也使位置误差计数器递减。

在时间t3处，反馈位置(曲线504)降低至容差范围之外。此外，位置误差差值可以正在增加。因此，使位置误差计数器递增。然而，当误差减小时，再次使计数器递减。以此方式，在格栅百叶窗运转期间，控制器可以基于位置误差差值使位置误差计数器递增以及递减。

现在转向图6，示出了用于基于发动机冷却剂温度(ECT)调整格栅百叶窗的方法600。用于执行方法600的指令可以被存储在控制器(诸如图1所示的控制器12)的存储器内，并由控制器执行。因此，控制器可以基于发动机工况确定期望的格栅百叶窗位置(例如，期望的百分比开度)和被命令的格栅百叶窗位置。控制器然后可以致动格栅百叶窗马达，以便将格栅百叶窗调整到期望的位置。

该方法在602处以估计和/或测量发动机工况开始。发动机工况可以包括发动机转速与负荷、车速、踏板位置、CAC的状况(CAC温度和压力)、CAC效率、发动机温度、ECT、反馈格栅百叶窗位置等。在604处，该方法包括，确定ECT是否大于阈值温度。阈值温度可以基于表明对散热器和另外的发动机部件的增加的冷却的需要的ECT。如果ECT不超过阈值，那么该方法继续到606。在606处，控制器可以基于ECT和另外的发动机工况确定期望的和对应的被命令的格栅百叶窗位置。另外的发动机工况可以包括行驶状况、踏板位置、CAC效率、车速等中的一个或更多个。

可替代地，在604处，如果ECT大于阈值温度，那么该方法继续到608，在608中，控制器独立于另外的发动机工况基于ECT确定期望的和对应的被命令的格栅百叶窗位置。具体地，确定的被命令的格栅百叶窗位置可以仅依据ECT。在另一示例中，期望的格栅百叶窗位置可以仅依据ECT，而对应的被命令的格栅百叶窗位置可以基于期望的格栅百叶窗位置和车速。另外，期望的和/或被命令的格栅百叶窗位置可以依据从基本百分比开度开始的ECT。基本百分比开度可以是部分打开的位置。在一个示例中，基本百分比开度可以为10％。在另一示例中，基本百分比开度可以是大于0％并小于或大于10％。以此方式，当ECT大于阈值时，控制器可以将格栅百叶窗至少打开到基本开度。

该方法从608继续到610，以确定最大开度是否被请求。也就是说，在610处，该方法包括，确定期望的和/或被命令的位置是否为最大百分比开度。如在上文中所讨论的，最大百分比开度可以是100％，使得格栅百叶窗被完全打开。如果最大开度没有被请求，该方法继续到612，以便将格栅百叶窗调整到被命令的位置。该方法还在606处继续到612处。将格栅百叶窗调整到被命令的位置可以包括，确定对应的马达位置并致动格栅百叶窗马达以便将格栅百叶窗调整到被命令的位置。在612处，该方法可以包括，增加或减小格栅百叶窗的开度。因此，通过格栅进入发动机的气流量可以分别增加或减少。马达可以将格栅百叶窗调整到0％开度(完全关闭)与100％开度(最大百分比开度)之间的多个位置。

继续到614，该方法包括，确定格栅百叶窗位置误差是否大于阈值。该方法可以在614处与在612处调整格栅百叶窗同时发生。因此，位置误差可以表明格栅百叶窗叶片何时正朝向被命令的格栅百叶窗位置前进。位置误差可以基于格栅百叶窗的被命令的位置与实际的位置之间的位置误差差值和之前的位置误差差值。在图7处介绍了并在下文中进一步讨论了用于确定位置误差的方法。如果位置误差大于阈值(如图7处所描述的)，那么该方法继续到616，以指示格栅百叶窗退化并重新校准格栅百叶窗。重新校准格栅百叶窗可以包括运行利用实际的反馈格栅百叶窗位置校准被命令的格栅百叶窗位置的重新校准程序。因此，可以减小被命令的与实际的格栅百叶窗位置之间的格栅百叶窗位置误差。在一些示例中，在616处，该方法可以包括，设定位置退化指示或标志。然后，当系统启用时，控制器可以执行重新校准程序。例如，如果ECT超过阈值温度，那么控制器可以等待，直至ECT降低至阈值温度之下以执行格栅百叶窗重新校准程序。

可替代地，在614处，如果位置误差不大于阈值，该方法继续到618，以继续格栅百叶窗运转，并不重新校准格栅百叶窗。在618处，该方法可以包括，继续基于发动机工况调整格栅百叶窗。

返回到610，如果被命令的格栅百叶窗位置为最大百分比开度(100％开度)，那么该方法继续到620，以便将格栅百叶窗调整到最大开度。在620处，该方法可以包括，将马达致动到对应于被命令的格栅百叶窗位置的期望的马达位置。因此，格栅百叶窗可以被调整到或靠近被命令的格栅百叶窗位置。在将格栅百叶窗调整到最大百分比开度之后，该方法继续到622，以便将格栅百叶窗调整到次级位置(例如，次级百分比开度)。次级位置可以是小于最大百分比开度的百分比开度。例如，次级位置可以对应于90％的百分比开度。在另一示例中，次级位置可以对应于大于或小于90％、但小于100％的百分比开度。次级位置可以是对应于从最大百分比开度的至少一个马达位置(增量)的减少的可校准位置。

在将格栅百叶窗调整到次级位置之后，该方法继续到624，以便将格栅百叶窗调整回到最大开度。在一个示例中，在移回到最大开度之前，格栅百叶窗可以在某一持续时间内保持在次级位置。该持续时间可以基于马达调整运动方向或确定反馈位置的时间量。在另一示例中，在移动到次级位置之后，格栅百叶窗可以直接移回到最大开度。

在将格栅百叶窗调整回到最大百分比开度之后，该方法继续到626，以确定是否检测到空载电流，由此指示格栅百叶窗已经到达末端止挡件并且被完全打开。如果没有检测到空载电流，那么该方法继续到616，以便当系统启用时，指示退化并重新校准格栅百叶窗。具体地，如果没有检测到空载电流，那么控制器可以设定位置不当指示或标志。然后，一旦ECT降低至阈值温度之下，控制器就可以执行格栅百叶窗重新校准程序。以此方式，当ECT超过阈值时，格栅百叶窗可以继续被调整，并基于ECT提供冷却气流。另外，当ECT超过阈值时，等待重新校准，直至ECT降低至阈值之下可以减少不断的格栅百叶窗重新定位(在620–624处)和重新校准。

可替代地，在626处，如果检测到空载电流，那么格栅百叶窗可以处在最大百分比开度。因此，该方法继续到628，以继续格栅百叶窗运转，并不重新校准格栅百叶窗。在628处，该方法可以包括，继续基于ECT调整格栅百叶窗，同时ECT保持在阈值之上。

图7示出了用于确定格栅百叶窗的位置误差的方法700。方法700可以从在上文中参照图6描述的方法600的614继续。因此，用于执行方法700的指令可以被存储在控制器的存储器内。另外，方法700可以由控制器执行。

方法700通过在调整格栅百叶窗期间持续接收格栅百叶窗(GS)位置反馈而在702处开始。具体地，在702处，该方法可以包括，从邻近格栅百叶窗叶片设置的位置传感器接收格栅百叶窗位置信号。从位置传感器接收的位置可以在本文中被称为反馈格栅百叶窗位置(例如，格栅百叶窗叶片的实际位置)。在704处，该方法包括，确定被命令的格栅百叶窗位置与反馈格栅百叶窗位置之间的差(在本文中被称为位置误差差值)的绝对值是否大于之前的位置误差差值以及位置误差差值是否在容差范围之外。之前的位置误差差值可以是之前确定的差值。另外，容差范围可以是在被命令的格栅百叶窗位置附近的可允许的差值。在704处，该方法可以包括，以设定的采样速率计算位置误差差值(例如，以设定的时间增量计算位置误差差值)。在一个示例中，采样速率可以基于经由马达调整的速率和/或利用位置传感器的反馈位置的采样速率。

如果位置误差差值不大于之前的差值或位置误差差值不在容差范围之外，那么该方法继续到706，以使误差计数器递减。然而，如果位置误差差值大于之前的差值并且位置误差在容差范围之外，那么该方法继续到708，以使误差计数器递增。在710处，该方法包括，确定误差计数器是否超过设定的极限。设定的极限可以是阈值计数次数。因此，在710处，该方法可以包括，确定误差计数器的计数是否超过阈值计数次数。如果误差计数器没有超过极限，那么该方法在712处确定位置误差小于或基本等于阈值误差。该方法然后可以返回到方法600的618，以继续格栅百叶窗运转而不重新校准格栅百叶窗系统。

可替代地，如果在710处误差计数器超过极限，那么该方法继续到714，以确定位置误差大于阈值误差。阈值误差可以包括在容差范围之外并且针对阈值计数次数增加的位置误差差值。该方法然后可以返回到方法600的616，以便当系统启用时(例如，当ECT低于阈值温度时)指示格栅百叶窗退化并重新校准格栅百叶窗系统。该方法可以额外地包括重新设定误差计数器。因此，如果位置误差在格栅百叶窗运转期间正在增加，那么方法700会导致格栅百叶窗定位系统的重新校准。

以此方式，一种发动机方法包含，根据发动机冷却剂温度(ECT)在基本开度与最大开度之间调整格栅百叶窗。该方法还包含，在到达最大开度之后，将格栅百叶窗调整到次级开度，次级开度小于最大开度，并且然后退回到最大开度，并且在将格栅百叶窗调整回到最大开度之后，当没有检测到空载电流时，重新校准格栅百叶窗。

根据ECT调整格栅百叶窗包括，当ECT大于阈值时，只根据ECT并不基于另外的发动机工况来调整格栅百叶窗，调整包括随着ECT增加而增加格栅百叶窗的开度百分比。该方法还可以包含，当ECT小于阈值时，基于ECT和另外的发动机工况调整格栅百叶窗，另外的发动机工况包括车辆行驶状况、踏板位置、增压空气冷却器效率或增压空气冷却器温度中的一个或更多个。

在一个示例中，重新校准格栅百叶窗包括，响应于在超过阈值的ECT下的运转期间没有检测到空载电流，在ECT降低至阈值以下后，重新校准格栅百叶窗。另外，调整格栅百叶窗包括致动被耦接至格栅百叶窗的马达。在一个示例中，马达是步进马达。在一个示例中，次级开度是对应于从最大百分比开度的马达的至少一个马达位置的减少的开度。此外，该方法可以包含，当位置误差达到阈值时，重新校准格栅百叶窗，位置误差基于格栅百叶窗的被命令的位置与实际的位置之间的位置误差差值和之前的位置误差差值，实际的位置基于来自位置传感器的反馈。

图8示出了基于ECT调整格栅百叶窗的示例。具体地，曲线图800在曲线802处示出了格栅百叶窗百分比开度的变化，在曲线804处示出了发动机冷却剂温度的变化，并且在曲线806处示出了踏板位置的变化。踏板位置(PP)可以是当ECT低于阈值温度时格栅百叶窗位置所基于的另外的发动机工况中的一个。在可替代的实施例中，另外的或可替换的发动机工况(诸如CAC效率)可以被用来确定格栅百叶窗位置。

在时间t1之前，ECT低于阈值温度T1。响应于踏板位置和/或另外的发动机工况，格栅百叶窗百分比开度可以是0％，使得格栅百叶窗被完全关闭。在时间t1处，ECT增加至阈值温度T1之上。作为响应，单独基于ECT并且不基于踏板位置或任何另外的发动机工况而确定期望的和被命令的格栅百叶窗位置。在时间t1处，控制器首先将格栅百叶窗调整到基本百分比开度(基本％)。在时间t1之后，格栅百叶窗的百分比开度然后随着ECT增加而增加。在时间t2处，格栅百叶窗被命令到100％开度(例如，最大百分比开度)。作为响应，控制器将格栅百叶窗的开度减小到次级百分比开度(SP％)，然后退回到100％开度。如果控制器检测到由格栅百叶窗接触末端止挡件而产生的空载电流，那么当ECT降回至阈值温度T1之下时，控制器不重新校准格栅百叶窗。然而，如果控制器没有检测到空载电流，那么当ECT降低至阈值温度T1之下时，控制器可以在时间t3之后重新校准格栅百叶窗位置。另外，在时间t1处，当ECT降低至阈值温度T1之下时，控制器恢复基于ECT和另外的发动机工况(诸如踏板位置)调整格栅百叶窗的开度。

如在图8中在时间t1之前与在时间t3之后示出的，在第一状况期间，一种方法可以包括基于发动机冷却剂温度(ECT)和另外的发动机工况调整格栅百叶窗。在一个示例中，另外的发动机工况包括踏板位置。在另一示例中，另外的发动机工况包括车辆行驶状况、踏板位置、增压空气冷却器效率、增压空气冷却器温度或车速中的一个或更多个。第一状况包括当ECT小于阈值温度时。另外，在第一状况期间调整格栅百叶窗可以包括，将格栅百叶窗调整到完全关闭(0％开度)与完全打开(100％开度)之间的位置。

如在时间t1与时间t3之间示出的，在ECT大于阈值温度时的第二状况期间，该方法可以包括独立于另外的发动机工况而基于ECT从部分打开的位置调整格栅百叶窗。如图8所示，部分打开位置是基本百分比开度(基本％)。在第二状况期间基于ECT调整格栅百叶窗包括只根据ECT确定格栅百叶窗的百分比开度，百分比开度在部分打开的位置与最大百分比开度(例如，如图8所示的100％开度)之间，百分比开度随着ECT的增加而增加。在一个示例中，部分打开位置是10％的百分比开度，而最大百分比开度是100％的百分比开度。

该方法还可以包括，在第二状况期间以及在将格栅百叶窗调整到最大百分比开度之后(如在图8中在时间t2之后示出的)，将格栅百叶窗调整到次级百分比开度(SP％)，并且然后退回到最大百分比开度，次级百分比开度小于最大百分比开度。该方法还可以包括，在将格栅百叶窗从次级百分比开度调整回到最大百分比开度之后，当没有检测到空载电流时，指示退化并设定位置不当标志。该方法然后可以包括，当位置不当标志被设定时，响应于ECT降低至低于阈值温度，重新校准格栅百叶窗。

该方法还可以包括，在第一状况期间，在到达最大百分比开度之后，不将格栅百叶窗调整到次级百分比开度。另外，在第一和第二状况下调整格栅百叶窗可以包括，确定格栅百叶窗的被命令的位置，并调整被耦接至格栅百叶窗的马达，以便将格栅百叶窗移动到被命令的位置。该方法还包括，当位置误差到达阈值时，重新校准格栅百叶窗，位置误差基于被命令的位置与反馈位置之间的差值，反馈位置基于来自格栅百叶窗位置传感器的输出。

以此方式，可以基于ECT调整车辆格栅百叶窗，以便为发动机提供冷却气流。当ECT低于阈值时，控制器可以基于ECT和另外的发动机工况调整格栅百叶窗。然而，当ECT超过阈值时，控制器可以只基于ECT调整格栅百叶窗。因此，通过基于ECT调整格栅百叶窗由此为发动机提供充足的冷却并增加发动机性能来实现本发明的技术效果。另外，通过验证格栅百叶窗的位置和/或确定格栅百叶窗的位置误差来实现本发明的另一技术效果。如果基于位置误差或在不存在空载电流的情况下在将格栅百叶窗从最大百分比开度调整到次级百分比开度并返回到最大百分比开度之后指示格栅百叶窗退化，那么控制器可以启动格栅百叶窗重新校准程序。因此，可以增加格栅百叶窗位置控制，由此提供需要的发动机冷却，同时还增加燃料经济性。

注意，本文中包括的示例控制和估计程序能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。在本文中所公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非临时性存储器中。在本文中所描述的具体程序可以代表任意数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所描述的各种动作、操作和/或功能可以所示顺序执行、并行地执行，或者在一些情况下被省略。同样，实现在本文中所描述的本发明的示例实施例的特征和优点不一定需要所述处理顺序，但是为了便于图释和说明而提供了所述处理顺序。取决于所使用的特定策略，所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个可以被重复执行。另外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示被编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非临时性存储器中的代码。

应认识到，在本文中所公开的配置和程序本质上是示范性的，并且这些具体的实施例不被认为是限制性的，因为许多变体是可行的。例如，上述技术能够应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其它发动机类型。本公开的主题包括在本文中所公开的各种系统和构造和其它的特征、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。

本申请的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。这些权利要求可涉及“一个”元件或“第一”元件或其等价物。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/或特性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关联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 (19)

1.一种用于操作格栅百叶窗的发动机方法，其包含：

通过发动机的电子控制器：

在发动机冷却剂温度即ECT低于阈值温度的第一状况期间，基于ECT和另外的发动机工况调整所述格栅百叶窗，并且响应于位置误差达到阈值误差，重新校准所述格栅百叶窗，所述位置误差基于所述格栅百叶窗的命令位置和反馈位置之间的差而被确定；

在ECT大于阈值温度时的第二状况期间，独立于所述另外的发动机工况而基于ECT从部分打开位置调整所述格栅百叶窗，并且在所述ECT大于所述阈值温度时响应于所述位置误差达到所述阈值误差，等待重新校准所述格栅百叶窗直到所述ECT下降到所述阈值温度之后；以及

在所述第二状况期间并且在将所述格栅百叶窗调整到最大百分比开度之后，响应于达到所述最大百分比开度而不是基于ECT，将所述格栅百叶窗调整到次级百分比开度并且然后回到所述最大百分比开度，所述次级百分比开度小于所述最大百分比开度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述第二状况期间基于ECT调整所述格栅百叶窗包括只根据ECT确定所述格栅百叶窗的百分比开度，所述百分比开度在所述部分打开位置与最大百分比开度之间，所述百分比开度随着ECT的增加而增加。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述部分打开位置是10％的百分比开度，而所述最大百分比开度是100％的百分比开度。

4.根据权利要求1所述的方法，其还包含，在将所述格栅百叶窗从所述次级百分比开度调整回到所述最大百分比开度之后，当没有检测到空载电流时，指示所述格栅百叶窗的退化并设定位置不当标志，其中附接到所述格栅百叶窗的末端止挡件被配置以在所述格栅百叶窗接触所述末端止挡件时输出所述空载电流。

5.根据权利要求4所述的方法，其还包含，当所述位置不当标志被设定时，响应于所述ECT降低至所述阈值温度以下而重新校准所述格栅百叶窗。

6.根据权利要求1所述的方法，其还包含，在所述第一状况期间，在到达所述最大百分比开度之后，不将所述格栅百叶窗调整到所述次级百分比开度。

7.根据权利要求1所述的方法，其中调整所述格栅百叶窗包括，确定所述格栅百叶窗的被命令的位置，并调整被耦接至所述格栅百叶窗的马达，以便将所述格栅百叶窗移动到所述被命令的位置。

8.根据权利要求7所述的方法，其还包含，当位置误差达到阈值时，重新校准所述格栅百叶窗，所述位置误差基于所述被命令的位置与反馈位置之间的差值，所述反馈位置基于来自格栅百叶窗位置传感器的输出。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一状况包括当ECT小于所述阈值温度时，并且其中在所述第一状况期间调整所述格栅百叶窗包括将所述格栅百叶窗调整到完全关闭与完全打开之间的位置。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述另外的发动机工况包括车辆行驶状况、踏板位置、增压空气冷却器效率、增压空气冷却器温度或车速中的一个或更多个。

11.一种用于操作格栅百叶窗的发动机方法，其包含：

经由控制器：

根据发动机冷却剂温度即ECT在基本开度与最大开度之间调整所述格栅百叶窗；

在达到所述最大开度之后，将所述格栅百叶窗调整到次级开度，并且然后返回到所述最大开度，所述次级开度小于所述最大开度；以及

在将所述格栅百叶窗调整回到所述最大开度之后，当没有检测到空载电流时，重新校准所述格栅百叶窗，其中所述空载电流是所述格栅百叶窗处于所述最大开度时由附接到所述格栅百叶窗的末端止挡件产生的信号。

12.根据权利要求11所述的方法，其中根据ECT调整所述格栅百叶窗包括，当ECT大于阈值时，只根据ECT并不基于另外的发动机工况调整所述格栅百叶窗，所述调整包括随着ECT增加而增加所述格栅百叶窗的开度百分比。

13.根据权利要求12所述的方法，其还包含，当ECT小于所述阈值时，基于所述ECT和所述另外的发动机工况来调整所述格栅百叶窗，所述另外的发动机工况包括车辆行驶状况、踏板位置、增压空气冷却器效率或增压空气冷却器温度中的一个或多个。

14.根据权利要求12所述的方法，其中所述重新校准格栅百叶窗包括，响应于在超过所述阈值的ECT的运转期间没有检测到所述空载电流，在所述ECT降至低于所述阈值之后，重新校准所述格栅百叶窗。

15.根据权利要求11所述的方法，其中调整格栅百叶窗包括致动被耦接至所述格栅百叶窗的马达，并且其中所述马达是步进马达。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述次级开度是对应于从所述最大百分比开度的所述马达的至少一个马达位置的减少的开度。

17.根据权利要求11所述的方法，其还包含，当位置误差达到阈值时，重新校准所述格栅百叶窗，所述位置误差基于所述格栅百叶窗的被命令的位置与实际位置之间的位置误差差值和之前的位置误差差值，所述实际位置基于来自位置传感器的反馈。

18.一种发动机系统，其包含：

格栅百叶窗，其被设置在车辆前端处；

马达，其被耦接至所述格栅百叶窗，并且可运转以调整所述格栅百叶窗的位置；

末端止挡件，其沿着所述格栅百叶窗的至少一个叶片的横轴线设置，并且可由所述格栅百叶窗在达到最大开度之后激活，从而产生空载电流；以及

控制器，其具有计算机可读指令，该指令用于在达到所述最大开度之后，将所述格栅百叶窗调整到次级开度，并且然后返回到所述最大开度，所述次级开度小于所述最大开度。

19.根据权利要求18所述的发动机系统，其中所述计算机可读指令还包括用于在将所述格栅百叶窗从所述次级开度调整回到所述最大开度之后，当没有检测到所述空载电流时，重新校准所述格栅百叶窗的指令。