CN106256586A - 基于发动机运行来调整车辆格栅关闭装置的方法和系统 - Google Patents

基于发动机运行来调整车辆格栅关闭装置的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本申请提供了基于发动机冷却剂温度和格栅关闭装置位置之间的空气动力阻力差来调整格栅关闭装置的方法和系统。在一个示例中，格栅关闭装置可以在第一位置与第二位置之间的空气动力阻力差大时被调整到更接近第一较小开口的位置。在其他示例中，格栅关闭装置可以在第一位置与第二位置之间的空气动力阻力差小时被调整到更接近第二较大开口的位置，因此将发动机维持在较低的温度。

Description

基于发动机运行来调整车辆格栅关闭装置的方法和系统
技术领域
本说明总体上涉及用于经由位于车辆前端处的车辆格栅关闭装置(grilleshutter)来控制发动机冷却的方法和系统。
背景技术
车辆格栅通常位于车辆前端处并且可以被配置成用于提供开口(例如，格栅开口或保险杠开口)，通过开口可以从该车辆外接收进气空气。此类进气空气接着可以被引导至该车辆的发动机隔室，以便有助于该车辆的冷却系统冷却该发动机隔室的发动机、变速器、或其他此类部件。在该车辆处于运动中时经由该格栅的这种空气流可以增大空气动力学阻力。相应地，格栅可以包括格栅关闭装置以用于阻挡此类空气流，因此减小空气动力学阻力并且改善燃料经济性。关闭的格栅关闭装置还可以提供更快速的传动系升温，这可以改善燃料经济性(因为存在较小的摩擦)、并且可以改善乘客隔室加热器的性能。然而，出于冷却的目的，关闭的格栅关闭装置还减少了通过散热器和其他部件的空气流。因此，发动机温度例如发动机冷却剂温度(ECT)可以增大。由此，格栅关闭装置操作可以包括基于发动机冷却命令和车辆驱动条件来增大或减小这些格栅关闭装置的开孔数量。
科恩斯(Kerns)等人在U.S.8,311,708中示出了用于调整格栅关闭装置的一种示例途径。其中，车辆格栅关闭装置是响应于发动机温度和非驱动车辆状况而被调整的。例如，当发动机温度高于阈值温度时，这些格栅关闭装置可以被打开。
然而，在此发明人意识到此类系统的多个潜在问题。作为一个示例，这些格栅关闭装置可以响应于ECT增大到高于第一阈值温度而打开。然而，ECT可以超过该第一阈值继续增大，直至ECT由于格栅关闭装置打开而开始冷却。接着这些格栅关闭装置响应于ECT减小到低于该第一阈值或小于该第一阈值的第二阈值而关闭。然而，ECT可以超过该第二阈值继续降低，直至ECT由于格栅关闭装置关闭而开始再次升温。基于当前的ECT，响应于一个或多个设定阈值来控制ECT可能导致空气动力学性能和燃料经济性降低。与此同时，不马上(在适当阈值下)打开这些格栅关闭装置或将其打开足够大的量来补偿增加的ECT可能导致发动机温度继续增加，由此降低发动机性能。
发明内容
在一个示例中，以上所描述的问题可以通过以下方法来解决，该方法用于基于发动机冷却剂温度的变化率以及具有较小开口量的第一位置与具有较大开口量的第二位置之间的空气动力阻力(aerodynamic drag)差来将位于车辆前端处的主动格栅关闭装置调整到在第一位置、第二位置，或在第一位置和第二位置之间的位置(例如，最终位置)。以此方式，通过基于该发动机的热冷却要求以及所估计的空气动力阻力而在该第一位置与第二位置之间连续地调整这些格栅关闭装置开口，可以减少该发动机的过热或过冷，同时还减小了平均空气动力阻力，并且因此可以增大燃料经济性。
作为一个示例，将这些主动格栅关闭装置调整到最终位置包括在空气动力阻力差增大时将这些主动格栅关闭装置调整成离第一位置比离第二位置更近，并且在空气动力阻力差减小时将这些主动格栅关闭装置调整成离第二位置比离第一位置更近。因此，在空气动力阻力增大时通过将格栅关闭装置打开较小的量，ECT可以缓慢地增加，同时将空气动力学损失保持在较低水平，由此增大燃料经济性。相应地，在空气动力损失较小时通过将格栅关闭装置打开较大的量，可以将该发动机维持在较低温度下并且因此可以将ECT维持在较低水平，由此增大发动机油的寿命并且在一些工况工况下增大发动机效率。
应理解的是，以上概述是被提供来以简化形式介绍在详细说明中进一步描述的一系列概念。这并不意味着识别了所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围仅由该详细说明之后的权利要求书限定。此外，所要求保护的主题不限于解决了以上或本披露的任一部分中提出的任何缺点的实现方式。
附图说明
图1示出了车辆中的格栅关闭装置系统、发动机和相关联部件的示意图。
图2示出了车辆内关于主动格栅关闭装置(AGS)以及相关联环境空气流的增压空气冷却器(CAC)、散热器以及发动机位置的示例。
图3示出了高水平流程图，其描绘了用于基于发动机冷却剂温度(ECT)的变化率和空气动力阻力来调整AGS的位置的方法。
图4示出了基于ECT和空气动力阻力来调整AGS开口的图形示例。
具体实施方式
以下描述涉及用于调整车辆主动格栅关闭装置(AGS)从而调整发动机系统(例如，图1所示的发动机系统)的冷却的系统和方法。该AGS可以被定位在车辆前端的格栅处，如图2所示。该AGS的开口可以基于多个发动机工况来调整以便增大或减小到发动机的冷却空气流。控制器可以被配置成用于执行例程(例如图3的例程)，以便基于发动机冷却剂温度(ECT)的改变率以及第一开口与第二开口之间的空气动力阻力差在该第一开口与第二开口之间调整AGS的开口。在图4中示出了基于ETC以及空气动力阻力进行的示例格栅关闭装置调整。以此方式，通过基于ETC以及空气动力阻力连续地调整格栅关闭装置开口，可以增大发动机运行效率并且也可以增大车辆的燃料经济性。
图1示出了在机动车辆102中示意性地展示出的格栅关闭装置系统(例如，主动格栅关闭装置系统)110和发动机系统100的示例实施例。发动机系统100可以被包括在例如道路车辆的车辆内以及其他类型的车辆内。虽然将参照车辆来描述发动机系统100的示例应用，但是应了解的是，可以使用不同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是耦连至涡轮增压器13的增压发动机，该涡轮增压器包括被涡轮16驱动的压缩机14。确切地，新鲜空气经由空气滤清器11沿着进气通路42被引入发动机10并且流向压缩机14。该压缩机可以是适合的进气空气压缩机，例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，该压缩机被示为是经由轴19机械地耦连至涡轮16的涡轮增压器压缩机，涡轮16由膨胀的发动机排气驱动。在一个实施例中，该压缩机和涡轮可以被耦连在双涡形涡轮增压器内。在另一个实施例中，该涡轮增压器可以是可变几何涡轮增压器(VGT)，其中涡轮机几何形状随着发动机转速和其他工况的运行而主动改变。
如图1所示，压缩机14通过增压空气冷却器(CAC)18耦连至节气门(例如，进气节气门)20。CAC可以是例如空气-空气或空气-冷却剂的热交换器。节气门20耦连至发动机进气歧管22。来自该压缩机的热的被压缩的空气充气进入CAC 18的入口，在其行进穿过CAC时冷却，并且接着离开经过节气门到达进气歧管。来自车辆外的环境空气流116可以通过车辆前端处的格栅112进入发动机10并且横穿CAC，以便有助于冷却增压空气。当环境空气温度降低或在潮湿或雨天条件期间，CAC中可以形成并积累冷凝物，其中增压空气被冷却到水的露点之下。当增压空气包括再循环的排气时，冷凝物可以变成酸性并且腐蚀CAC的壳体。该腐蚀可能导致空气充气、大气以及在水-空气冷却器情况下可能的冷却剂之间发生泄漏。另外，冷凝物可以收集在CAC的底部处，并且接着在加速(或踩加速器踏板)过程中马上被抽吸到该发动机中，从而增大发动机失火的机会。在一个示例中，冷却行进到CAC的环境空气流可以由格栅关闭装置系统110控制，使得冷凝物形成和发动机失火事件被减少。
在图1所示的实施例中，进气歧管内的空气充气的压力是由歧管空气压力(MAP)传感器24感测并且升压压力是由升压压力传感器124感测。压缩机旁通阀(未示出)可以串联地耦连在压缩机14的入口与出口之间。该压缩机旁通阀可以是常闭阀，该常闭阀被配置成在选定工况下打开以便释放过量升压压力。例如，该压缩机旁通阀可以在将减小发动机转速的状况期间被打开以避免发生压缩机喘振。
进气歧管22通过一系列进气阀(未示出)耦连至一系列燃烧室31上。可以包含额外的传感器(例如，歧管充气温度(MCT)传感器23和空气充气温度传感器(ACT)125)以用于确定在该进气道的相应位置处的进气空气温度。在一些示例中，MCT传感器和ACT传感器可以是热敏电阻并且这些热敏电阻的输出可以用来确定进气道42中的进气空气温度。MCT传感器23可以被定位在节气门20与燃烧室31的进气门之间。ACT传感器125可以位于在CAC 18的上游(如图所示)，但是，在替代性实施例中，ACT传感器125可以被定位在压缩机14的上游。空气温度可以与发动机冷却剂温度结合以进一步用来计算例如被递送到发动机的燃料的量。这些燃烧室经由一系列排气阀(未示出)进一步耦连至排气歧管36。在所描绘的实施例中，示出了单一排气歧管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型可以使得来自不同燃烧室的流出物能够被引导至发动机系统内不同位置。通用或宽域排气氧(UEGO)传感器126被示为耦连至涡轮16上游的排气歧管36。替代地，双态排气氧传感器可以代替UEGO传感器126。
如图1所示，来自一个或多个排气歧管区段的排气被引导至涡轮16以用于驱动该涡轮。当希望减小的涡轮转矩时，一些排气可以被引导以代替地穿过废气门(未示出)，从而绕过该涡轮。来自涡轮和废气门的组合流接着流经排放控制装置70。通常，一个或多个排放控制装置70可以包括一种或多种排气处理后催化剂，这些催化剂被配置成用于催化处理排气流，并且由此减小排气流中的一种或多种物质的量。
来自排放控制装置70的经处理的排气的全部或一部分可以经由排气导管35被释放到大气中。然而，取决于工况，一些排气可以代替地转向排气再循环(EGR)通道51、经过EGR冷却器50和EGR阀52、到达压缩机14的入口。以此方式，压缩机被配置成容许从涡轮16的下游捕集的排气进入。EGR阀52可以打开以容许受控量的冷却排气到达压缩机入口以实现希望的燃烧和排放控制性能。以此方式，发动机系统100适于提供外部低压(LP)EGR。除了发动机系统100中相对长的LP EGR流动路径之外，压缩机的旋转将提供具有良好均匀化的排气到进气充气中。另外，EGR分离点和混合点的布置提供了排气的有效冷却，以便增大可获得的EGR质量并且改善性能。在其他实施例中，该EGR系统可以是高压EGR系统，其EGR通道51从涡轮16的上游连接至压缩机14的下游。在一些实施例中，MCT传感器23可以被定位以用于确定歧管充气温度，并且可以包括空气和被再循环穿过EGR通道51的排气。
机动车辆102进一步包括冷却系统104，该冷却系统使冷却剂循环通过内燃发动机10以吸收废热，并且将加热的冷却剂分别经由冷却剂管线82和84分配至散热器80和/或加热器芯体90。具体而言，图1示出了冷却系统104耦连至发动机10并且使发动机冷却剂从发动机10经由发动机驱动的水泵86循环到散热器80，并且经由冷却剂管线82返回至发动机10。发动机驱动的水泵86可以经由前端附件驱动器(FEAD)88耦连至发动机，并且经由皮带、链条等与发动机转速成比例地旋转。确切地，发动机驱动的水泵86使冷却剂循环通过发动机缸体、发动机盖等中的通道以吸收发动机热量，该发动机热量接着经由散热器80被传递至环境空气中。在发动机驱动的水泵86是离心泵的示例中，所产生的压力(和所得流量)可以与曲轴转速成比例，在图1的示例中该曲轴转速与发动机转速成正比。在另一个示例中，可以使用可以独立于发动机旋转而调整的马达控制泵。冷却剂的温度(如发动机冷却剂温度ECT)可以由位于冷却管线82中的恒温阀38来调节，该恒温阀可以保持关闭，直至冷却剂达到阈值温度。在一些示例中，ECT可以基于恒温阀开口来确定。在其他示例中，温度传感器39可以被定位在该冷却管线中以用于测量ECT。这样，可以将温度传感器39定位在恒温阀38的上游或下游。
发动机系统100可以包括电风扇92，以用于将冷却空气流引导向CAC 18、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。该发动机冷却风扇可以耦连至散热器80以便在发动机正在运行而车辆102却缓慢移动或停止时维持空气流穿过散热器80。风扇的旋转速度或方向可以由控制器12控制。在一个示例中，格栅关闭装置系统110可以调整格栅关闭装置114的位置以便通过打开或关闭格栅关闭装置114来允许环境空气穿过格栅112进入车辆。位于CAC的前面的格栅关闭装置114可以自适应性地操作和/或连续地调整以便冷却CAC。
冷却剂可以通过冷却剂管线82流动(如以上所描述的)，和/或通过冷却剂管线84流动到加热器芯体90，在该加热器芯体，热量可以被传递至乘客隔室106并且冷却剂流回至发动机10。在一些示例中，发动机驱动的水泵86可以操作以使冷却剂循环通过冷却剂管线82和84两者。
图1进一步示出了控制系统28。控制系统28可以通信地耦连至发动机系统100的各个部件以便执行在此所描述的控制例程和动作。例如，如图1所示，控制系统28可以包括电子数字控制器12。控制器12可以是微计算机，包括微处理器单元、输入/输出端口、用于可执行的程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器、不失效存储器以及数据总线。如所描绘的，控制器12可以接收来自多个传感器30的输入，这可以包括用户输入和/或多个传感器(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量、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(例如，ECT传感器39、风扇转速、乘客隔室温度、环境湿度等)、CAC 18传感器(例如，CAC入口空气温度、ACT传感器125和压力、CAC出口空气温度、MCT传感器23和压力等)以及其他传感器。此外，控制器12可以接收来自车辆102的GPS 34和/或车内通信和娱乐系统26的数据。在一个实施例中，基于ECT的变化率，控制器可以确定未来的ECT并且相应地估计出第一和第二格栅关闭装置开口。可以估计出在两个格栅关闭装置位置处的空气动力阻力并且该控制器可以基于所估计的空气动力阻力来设置最终的格栅关闭装置位置(在第一与第二格栅关闭装置位置之间)，如以下参照图3进一步解释的。
此外，控制器12可以与各个致动器32通信，这些致动器可以包括发动机致动器(例如，燃料喷射器、电子控制的进气空气节流板、火花塞等)、冷却系统致动器(例如，在乘客隔室气候控制系统等中的空气处理通风口和/或分流阀)、主动格栅关闭装置14和其他致动器。在一些示例中，存储介质可以被编程有计算机可读数据，该计算机可读数据表示为执行以下所描述的方法以及预料到的但未具体列出的其他变体而由处理器可执行的指令。
如在此指出，从发动机传递至冷却剂的废热的量可以随着工况改变，由此影响被传递至空气流的热量。例如，当发动机输出转矩或燃料流量减小时，所产生的废热的量可以成比例地减少。
机动车辆102的格栅112提供了开口(例如，格栅开口、保险杠开口等)以用于接收通过车辆前端的或车辆前端附近的并且进入发动机隔室的环境空气流116。此类环境空气流116接着可以被散热器80、电风扇92和其他部件利用以保持发动机和/或变速器冷却。格栅关闭装置系统110可以包括主动格栅关闭装置(AGS)114，其被配置成用于调整通过格栅112接收到的空气流的量。AGS114在此也可以被称为自动格栅关闭装置或格栅关闭装置。另外，环境空气流116可以排出来自车辆空调系统的热量并且可以改善涡轮增压/机械增压发动机的性能，这些涡轮增压/机械增压发动机装配有可降低进入进气歧管/发动机中的空气的温度的CAC 18。在一个示例中，可以调整电风扇92来进一步增大或减小到这些发动机部件的空气流。例如，当ECT增大时，一般AGS可以被打开以增大从外部进入该车辆中的空气流的量，从而冷却ECT。完全打开AGS可以有效地冷却ECT并且提高有效的发动机运行和发动机寿命，但是可以导致ECT过冷(例如，比有效的发动机运行和发动机寿命需要的更冷)。此外，完全打开格栅关闭装置还可以影响车辆的空气动力性能。空气动力阻力是车辆移动通过流体(空气或液体)时产生的机械力。通过部分地打开格栅关闭装置，可能减小车辆的空气动力阻力，但是可以相反地影响ECT，因为ECT不可以被充分降低到以便提供适当的发动机冷却。这可以导致ECT增大并且发动机冷却剂过热(例如，变得比有效的发动机运行和发动机寿命所期望的更热)。本发明人已经意识到发动机冷却剂的过热和过冷的问题，并且已经想到一种基于ECT的变化率以及空气动力阻力差来将被定位在车辆前端处的AGS主动地调整到最终位置的方法。通过基于ECT的变化率而不是基于当前ECT来调整AGS，可以减小发动机冷却剂过热或过冷到比为将该发动机维持在期望的运行温度下所需要水平的更高或更低的水平。因此，基于ECT的变化率以及其他变量(例如，ECT改变、发动机功率、空气密度、空气速度、空气温度、空气湿度)根据预测的(例如，未来的)ECT可以更精确地调整AGS。这可以允许AGS被调整到较不极端的位置(例如，调整到打开量较小的位置或者在ECT改变时用较小的量调整)，由此降低车辆阻力。以此方式，通过基于发动机的热冷却要求以及在不同格栅关闭装置位置时所估计的空气动力阻力来自适应地调整格栅关闭装置开口，可以减少发动机的过热或过冷，并且格栅关闭装置可以在开车旅行期间处于平均较小的开口，这样可以增大燃料经济性和发动机效率。
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内相对于格栅关闭装置系统110以及相关联的环境空气流116的位置的示例。发动机罩(hood)部件下的其他部件(燃料系统、蓄电池等)也可以受益于冷却空气流。因此，格栅关闭装置系统110可以有助于冷却系统104冷却内燃发动机10。在如图2所示的一个示例中，格栅关闭装置系统110可以是双主动格栅关闭装置系统，其包含被配置成用于调整通过格栅112接收到的空气流的量的两组一个或多个AGS 114。在另一个示例中，格栅关闭装置系统110可以是包含唯一的一组一个或多个AGS 114的主动格栅关闭装置系统。
AGS 114可以覆盖车辆的前部区域，例如从发动机盖正下方跨越至保险杠底部。通过覆盖车辆的前端，阻力被减小并且减少了外部冷却空气进入散热器80和CAC 18。在一些实施例中，AGS 114可以通过控制器以协调的方式主动地或自动地移动。在其他实施例中，格栅关闭装置可以被划分成组并且该控制器可以独立地调整每个区域的打开/关闭。例如，第一组AGS 204可以被定位在该散热器的前方并且第二组AGS 206可以被定位在CAC 18的前方。
如图2所示，第一组AGS 204相对于车辆102所处的表面被定位在第二组AGS 206的竖直上方。这样，第一组格栅关闭装置204可以被称为上部格栅关闭装置并且第二组格栅关闭装置206可以被称为下部格栅关闭装置。第一组格栅关闭装置204的打开量控制行进到散热器80的环境空气流116的量并且第二组格栅关闭装置206的打开量控制行进到CAC 18的环境空气流的量。这样，上部格栅关闭装置204可以在很大程度上影响车辆阻力和发动机冷却，而下部格栅关闭装置206可以影响CAC冷却。在一些示例中，格栅关闭装置204和206可以根据冷却要求被独立地调整。例如，在CAC可能比发动机需要更多冷却的一些情形下，下部格栅关闭装置206可以比上部格栅关闭装置204打开更大的量。相反，当发动机可能比CAC需要更多冷却时，上部格栅关闭装置204与下部格栅关闭装置206相比可以被打开更大的量。在此类示例中，控制器12可以根据发动机和CAC的冷却要求来独立地调整格栅关闭装置204和206的位置。在其他示例中，控制器12可以进一步根据发动机和/或CAC的冷却要求将格栅关闭装置204和206一起同步或不同步地调整。
在一些示例中，每组格栅关闭装置可以包含相同数量的格栅关闭装置114，而在其他示例中，一组格栅关闭装置可以包含多于其他组的格栅关闭装置。在一个实施例中，第一组格栅关闭装置204可以包含多个格栅关闭装置，而第二组格栅关闭装置206包括一个格栅关闭装置。在替代性实施例中，第一组格栅关闭装置可以仅包含一个格栅关闭装置，而第二组格栅关闭装置包含多个格栅关闭装置。在替代性实施例中，所有的格栅关闭装置114可以作为一组被包含并且这一组格栅关闭装置114的打开的量可能影响车辆阻力、发动机冷却、和CAC冷却。
格栅关闭装置114在打开位置与关闭位置之间可移动，并且可以被维持在其任一位置处或多个中间位置处。换言之，格栅关闭装置114的打开可以被调整成使得格栅关闭装置114部分地打开、部分地关闭、或在打开位置与关闭位置之间循环以便提供空气流来冷却发动机隔室部件。该打开位置可以被称为最大开口量(或最大百分比开度)，使得这些格栅关闭装置完全打开。这些格栅关闭装置114或格栅关闭装置组(例如，第一组格栅关闭装置204或第二组格栅关闭装置206)的打开量可以由百分比表示。例如，当格栅关闭装置在打开位置与关闭位置之间的中间时，格栅关闭装置可以是50％打开的。当格栅关闭装置打开到最大百分比开度(例如，上限阈值开口量)时，格栅关闭装置可以是100％打开的。
格栅关闭装置114(例如，上部格栅关闭装置)可以是由马达202致动的。马达202可以操作性地耦连至控制系统28。作为一个示例，控制器12可以通信地耦连至格栅关闭装置系统110并且可以具有存储在其上以便基于发动机冷却要求和所估计的空气动力阻力来调整格栅关闭装置114的打开的指令。控制器12可以向马达202发送用于调整格栅关闭装置系统110的信号。这些信号可以包括用于增大或减小上部格栅关闭装置的开口的命令。例如，控制器12可以命令马达202将上部格栅关闭装置打开成30％打开的。马达202可以耦连至一个或多个格栅关闭装置114上。例如，马达202可以耦连至第一格栅关闭装置114，第一格栅关闭装置机械地连接至剩余的格栅关闭装置114。在另一个示例中，马达202可以耦连至每个格栅关闭装置114或每组格栅关闭装置。另外，在一些示例中，格栅关闭装置系统110可以包括用于控制一组以上或一个以上单独的格栅关闭装置的一个以上马达。
为了减少发动机冷却剂主要由于对传动系质量的缓慢响应而造成的过热和过冷，控制器12可以执行如图3所示的方法300以便基于当前ECT以及ECT的变化率(例如，ECT增大或减小得有多快或者ECT是否相对恒定)来估计未来的发动机冷却剂温度(ECT)。控制器12接着可以基于ECT阈值来估计第一和第二格栅关闭装置开口，所述ECT阈值基于ECT的变化率。控制器12可以进一步确定在两个格栅关闭装置位置时的空气动力阻力并且可以基于这些位置时的空气动力阻力将格栅关闭装置开口调整到在第一与第二格栅关闭装置位置或第一与第二格栅关闭装置位置之间的最终位置。
图3示出了方法300，该方法用于基于发动机冷却剂温度(ECT)(例如，循环通过发动机和包含散热器的发动机冷却剂回路的冷却剂的温度)的变化率以及在一个或多个格栅关闭装置位置时(例如，在格栅关闭装置的一个或多个百分比开度时)的空气动力阻力的估计值来调整车辆的主动格栅关闭装置(例如，图1-2所示的格栅关闭装置系统110的主动格栅关闭装置114)的位置。调整格栅关闭装置可以进一步基于发动机功率、ECT改变、发动机进气空气的空气密度、空气速度、空气温度和空气湿度。电子控制器(例如，如图1所示的控制器12)接收来自发动机和车辆的各个传感器(例如像图1和2所示的传感器)的信号并且基于所接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令运用发动机和车辆的各个致动器(例如像图1和2所示的致动器)调整发动机运行。用于执行方法300的指令可以由控制器基于存储在该控制器的存储器上的指令并且结合从发动机系统的传感器(例如，参照图1和2上文描述的传感器)接收到的信号来执行。控制器可以运用发动机系统的发动机致动器(例如，耦连至格栅关闭装置的马达)以根据下文所描述的方法来调整发动机运行。
在302，方法300包括估计和/或测量发动机工况。所确定的发动机工况可以包括例如车速、发动机冷却剂温度、发动机空气质量、环境空气温度、风速、大气压、空气充气温度、歧管充气温度等。方法300进行到304。在304，基于ECT的变化率来估计未来ECT。作为一个示例，ECT的变化率可以基于瞬时ECT或一段持续时间内的平均ECT并且与这段持续时间内的前一个平均ECR进行比较。车辆的传动系质量可以缓慢地对该发动机的加热和冷却作出反应。由于这种热惯性，ECT可以经历相位延迟过冲(phase delayed overshoot)。控制器(例如，如图1所示的控制器12)可以基于当前ECT和ECT改变速率(增大或减小或保持稳定)中的一个或多个来估计未来ECT。例如，当前ECT可以由一个或多个ECT传感器来测量。在另一个示例中，当前ECT可以基于交替的发动机运行参数或温度来估计。在一些实施例中，如果车辆是混合动力车辆并且发动机关掉，则ECT的变化率可以基于发动机罩下方的温度来估计出。例如，如果发动机罩下方的温度不高于阈值温度，则控制器可以将格栅关闭装置完全关闭(例如，打开0％)。当发动机关闭时，控制器可以基于一个或多个温度传感器的输出来确定发动机罩下方的温度，或者可以使用查找表根据发动机罩下温度来确定ECT变化。
在确定ECT的变化率和/或未来ECT之后，方法300进行到306，在306第一发动机冷却剂温度(ECT)阈值和第二发动机冷却剂温度(ECT)阈值基于发动机冷却剂温度的变化率和/或所估计的未来ECT而被估计。第一和第二ECT阈值可以进一步基于安装有发动机的车辆的发动机、增压空气冷却器和空气调节系统中的每一个的温度阈值。例如，第一ECT阈值和第二ECT阈值可以基于当前发动机冷却剂温度、未来发动机冷却剂温度、空气充气温度、歧管充气温度和空气调节系统温度中的一个或多个而被确定。第一ECT阈值可以是大于第二ECT阈值(在此可以被称为下限ECT阈值)的上限ECT阈值。更具体地，在一个示例中，确定上限第一ECT阈值可以包括查找(例如在被存储在控制器的存储器中的查找表中)用于将发动机维持在上限阈值温度之下的上限阈值ECT以及用于将空调系统的温度维持在上限阈值温度之下的上限阈值ECT。针对发动机和空调系统的上限阈值ECT可以每个都基于当前的发动机工况，包括对发动机和空调系统的当前要求。于是，发动机的上限阈值ECT与空调系统的上限阈值ECT之间的最小值可以通过控制器被选为上限发动机和A/C ECT阈值。该方法可以进一步包括：基于上限阈值空气充气温度(例如，节气门上游的增压空气的温度)和上限阈值歧管充气温度(例如，发动机进气歧管中的增压空气的温度)来确定上限空气温度ECT阈值，以用于降低临界火花不足(borderline spark inefficiency)并且给增压空气冷却器(例如图1-2中所示的CAC 18)提供冷却。接着，控制器可以通过选出上限发动机和A/CECT阈值与上限空气温度ECT阈值之间的最小值确定第一ECT阈值。
类似地，确定下第二ECT阈值可以包括查找(例如在被存储在控制器的存储器中的查找表中)用于将发动机维持在中等阈值温度之下的中等阈值ECT以及用于将空调系统的温度维持在中等阈值温度之下的中等阈值ECT。针对发动机和空调系统的中等阈值ECT可以每个都基于当前的发动机工况，包括对发动机和空调系统的当前要求。于是，用于发动机的中等阈值ECT与用于空调系统的中等阈值ECT之间的最小值可以通过控制器选为中等发动机和A/C ECT阈值。该方法可以进一步包括：基于中等阈值空气充气温度(例如，节气门上游的增压空气的温度)和中等阈值歧管充气温度(例如，发动机进气歧管中的充气空气的温度)来确定中等空气温度ECT阈值，以用于降低临界火花不足并且给增压空气冷却器(例如图1-2中所示的CAC 18)提供冷却。接着，控制器可以通过选出中等发动机和A/C ECT阈值与中等空气温度ECT阈值之间的最小值来确定第二ECT阈值。
作为一个示例，第二ECT阈值可以是低于第一ECT阈值的阈值。例如，第二ECT阈值可以是220F，并且第一ECT阈值可以是250F。如在此所使用的，第二ECT阈值是低于以上所解释的上限阈值的中等阈值(例如，其中上限阈值是预设的或者是基于发动机工况和发动机的上限冷却阈值的最大值)。中等或第二ECT阈值是发动机寿命期间所期望的平均最大温度，所以因此是低于可以是绝对最大阈值的第一阈值(例如，中等阈值可以比绝对最大阈值小30度)的温度。
作为一个示例，当发动机冷却剂温度增大时并且当发动机冷却剂温度的变化率增大时，第一和第二发动机冷却剂温度阈值减小。作为另一个示例，当发动机冷却剂温度减小时并且当发动机冷却剂温度的变化率增大时，第一和第二发动机冷却剂温度阈值增大。
方法300接着进行到308，在308估计用于将ECT维持在上限第一ECT阈值(如在306处确定的)之下的较小的第一AGS开口。此外，用于将ECT维持在下限第二ECT阈值(如在306确定的)之下的较大的第二AGS开口(比第一AGS开口更高百分比的开度)也在308处估计。以此方式，第一位置是将发动机冷却剂温度维持在第一发动机冷却剂温度阈值之下的格栅关闭装置(或AGS)开度，并且第二位置是将发动机冷却剂温度维持在第二发动机冷却剂温度阈值之下的格栅关闭装置开度。第一位置可以基于未来的(例如，预测的)发动机冷却剂温度与第一发动机冷却剂温度阈值之间的差来估计，其中预测的发动机冷却剂温度基于发动机冷却剂温度的变化率。第一位置可以进一步基于发动机功率、空气密度、空气速度(例如，经由格栅关闭装置流入车辆的空气的速度)、空气温度以及空气湿度中的一个或多个。类似地，第二位置可以基于预测的发动机冷却剂温度与第二发动机冷却剂温度阈值之间的差并且基于发动机功率、空气密度、空气速度、空气温度以及空气湿度中的一个或多个而被估计。
在确定了用于第一ECT阈值和第二ECT阈值的第一AGS开口和第二AGS开口(例如，百分比开度或位置)之后，方法300进行到310以确定第一AGS位置和第二AGS位置中的每一个的空气动力阻力值。空气动力阻力是由车辆移动通过(车辆外的)空气时产生的机械力，并且是由车辆与空气之间的速度差产生的。空气动力阻力是在车辆与空气之间存在相对空气运动时产生的。因此，当车辆处于静止时，几乎没有空气动力阻力。然而，当车辆处于移动时，空气通过AGS、发动机罩下障碍物，并且车辆表面处的气流变化致使车辆上的阻力增大，从而导致空气动力阻力增大。空气动力阻力增大直接降低了燃料经济性。因此，控制器可以基于在第一位置和第二位置每个处的百分比开度并且基于空气密度、车速、风速以及空气温度中的一项或多项来估计第一位置和第二位置各自的空气动力阻力。在一些示例中，第一位置和第二位置各自的空气动力阻力可以基于在第一位置和第二位置各自处对应的百分比开度并且基于空气密度、车速、风扇以及空气温度(这些全部可以是估计值和/或测量值)中的每一个而被估计。因此，车辆上的空气动力阻力的量取决于AGS开口的量，其中较大的百分比开度(例如，当格栅关闭装置打开较大的量时)产生较大的空气动力车辆阻力，并且较小的百分比开度产生较小的空气动力车辆阻力。
一旦确定第一AGS开口和第二AGS开口各自的空气动力阻力，方法300就进行到312以便基于第一AGS位置与第二AGS位置之间的空气动力阻力的下降(degradation)的量来确定最终的AGS开口。例如，控制器可以通过计算两个AGS开口(如，第一AGS开口和第二AGS开口)的空气动力阻力差与较小的第一AGS开口处的空气动力阻力的比率来估计较小的第一AGS开口与较大的第二AGS开口之间空气动力阻力的下降百分比。然后，控制器可以将AGS比率确定为空气动力阻力的下降百分比的函数。该函数可以被校准使得如果空气动力阻力的下降的差小于阈值，则最终的AGS位置被设置成更接近较大的第二AGS开口以便对发动机提供更多的冷却。该函数还可以被校准使得如果空气动力阻力的下降的差大于阈值(或大于较大的第二阈值)，则最终的AGS位置被设置成更接近较小的第一AGS开口以允许ECT上升到接近上限阈值的水平并且由此增大车辆燃料经济性。接着，控制器可以通过在较小的第一AGS开口、AGS比率、和较大的第二AGS开口之间插值来确定最终的AGS开口。以此方式，最终的AGS开口可以是第一AGS开口、第二AGS开口或该第一AGS开口与第二AGS开口之间的开口量中的一个。
接着方法300进行到314，在314AGS被调整到最终的AGS开口或位置。例如，控制器可以连续地更新(或在替代性示例中，自适应地获知)空气动力阻力百分比并且基于第二位置与第一位置之间的空气动力阻力的下降量来确定最终的AGS位置。例如，如果空气动力下降的差相对小(例如，低于阈值)，则控制器可以将AGS开口设置成更接近较大的开口以便给发动机更多的冷却。相反，如果空气动力损失的差相对大(例如，高于阈值)，则控制器可以将AGS开口设置成更接近较小的开口，该较小的开口将进一步降低损失并且将确保ECT的升高速率较慢。另外，该方法在314处可以包括：致动耦连至AGS的致动器(例如像类似于图2所示的马达202)以便将AGS调整到所确定的最终的AGS开口。接着方法300结束。
以此方式，该方法包括基于发动机冷却剂温度的变化率以及具有较小的开口量的第一位置与具有较大的开口量的第二位置之间的空气动力阻力差来将定位于车辆前端处的主动格栅关闭装置(AGS)调整到处于第一位置、第二位置的或第一位置和第二位置之间的最终位置。将AGS调整到最终位置可以包括：当空气动力阻力差增大时，将AGS调整到离第一位置比离第二位置更近。作为另一个示例，将AGS调整到最终位置包括：当空气动力阻力差减小时，将AGS调整到离第二位置比离第一位置更近。在一个示例中，最终位置基于第二位置与第二位置之间的空气动力阻力的下降量。此外，第一位置可以是将发动机冷却剂温度维持在第一发动机冷却剂温度阈值之下的格栅关闭装置开度，并且第二位置可以是将发动机冷却剂温度维持在第二发动机冷却剂温度阈值之下的格栅关闭装置开度。基于所估计的空气动力阻力下降调整格栅关闭装置的技术效果是，格栅关闭装置位置被自适应地改变，由此减小发动机运行劣化并且进一步减少发动机效率的损失。此外，ECT可以被更好地维持并且ECT的过热和过冷可以被减少。
现在转向图4，图400示出了AGS开口、ECT和由于AGS开口造成的车辆空气动力阻力之间的示例关系。确切地，图400基于发动机工况的变化并且根据图3所示的方法示出了AGS位置的示例调整以及ECT阈值的变化。基于较低的第二发动机冷却和空调系统要求(如以上参照图3所描述的)，控制器可以确定较低的第二ECT阈值(由曲线412指示)。类似地，基于较高的第一发动机冷却和空调系统要求，控制器可以确定较高的第一(或上限)ECT阈值(由曲线408指示)。在一些示例中，上限ECT阈值和下限ECT阈值可以进一步基于空气充气温度和歧管充气温度。此外，控制器可以基于ECT的升高率来确定未来ECT。基于发动机冷却需要(即，基于ECT阈值和未来ECT)，可以确定较小的第一AGS位置和较大的第二AGS位置。第一AGS位置由曲线406指示，而第二AGS位置由曲线402指示。在一些示例中，第一AGS位置可以基于未来的ECT与上限ECT阈值(408)之间的差，而第二AGS位置可以基于未来的ECT与下ECT阈值(412)之间的差。第一AGS位置和第二AGS位置可以进一步取决于发动机功率、空气密度、空气速度、空气温度、空气湿度等等中的一项或多项。如果AGS开口被调整成使得它保持在第一AGS位置和第二AGS位置之内，则发动机冷却剂可以被更好地维持而不存在过热或过冷。基于所确定的第一AGS位置和第二AGS位置，控制器可以通过例如执行如图3所描述的例程来确定对应的空气动力阻力值。与第一AGS开口相对应的估计空气动力阻力由曲线416指示，并且与第二AGS开口相对应的估计空气动力阻力由曲线414指示。这样，第一AGS位置小于第二AGS位置，因此，与第一AGS位置相对应的空气动力阻力小于与第二AGS位置相对应的空气动力阻力。最终的格栅关闭装置位置(如由曲线404所示)可以基于第一AGS位置和第二AGS位置之间的空气动力阻力差而在第一AGS位置、第二AGS位置处或在第一AGS位置和第二AGS位置之间被选择。如以上所描述的，第一ECT阈值可以是上限ECT阈值并且第二ECT阈值可以是阈值量小于第一ECT阈值的阈值。曲线418示出了车速。对于每条曲线，沿着x(水平)轴描绘了时间，而沿着y(竖直)轴描绘了每个相应参数的值。车速可以是可以影响空气动力阻力的另外的发动机工况中的一个。在替代性实施例中，额外的或可替代的发动机工况(例如，环境空气温度和大气压力)可以用来确定空气动力阻力。
在t0处，车速相对稳定(曲线418)并且发动机冷却剂温度相对稳定(例如，不增大或减小)(曲线410)。
在t0与t1之间，空气动力阻力的下降量(例如，同第一AGS位置与第二AGS位置之间的空气动力阻力差相对应)比较小(例如，低于阈值差)。空气动力阻力的下降可以被估计为第一AGS开口和第二AGS开口处的空气动力阻力之间的差与第一AGS开口处的空气动力阻力的比率。换言之，在t0与t1之间的时间期间，当与第二AGS位置和第一AGS位置相对应的空气动力阻力差(如在图400中由ΔD指示)比较小时(例如，低于阻力差阈值)，可以确定空气动力阻力的下降量比较小(例如，低于阈值)，并且最终的AGS位置可以被调整成更接近较大的第二开口(曲线402)，如在404处指示。以此方式，在由于空气动力阻力造成的下降量低于阈值水平时，通过将AGS开口调整到离较大的第二位置比离较小的第一位置更近的位置，发动机冷却剂可以以更高的速率和/或以更大的量被冷却，并且ECT可以被维持在第一ECT阈值和第二ECT阈值之下，如曲线410指示。这可以提高发动机冷却效果，由此增大发动机效力和发动机寿命。
在t1与t2之间，车速开始增大(曲线418)并且ECT也开始升高，如曲线410指示。基于以上所描述的发动机和/或空调系统的冷却要求，该控制器可以自适应地地获知并确定下限ECT阈值和上限ECT阈值(如由曲线408和412指示)并且进一步确定该第一AGS位置和第二AGS位置(分别如曲线406和402指示)。该控制器可以进一步确定第一AGS位置和第二AGS位置的空气动力阻力，如先前所解释的。然而，在t1与t2之间，第一AGS位置与第二AGS位置之间的空气动力阻力差ΔD增大，如曲线414和416所指示。控制器可以基于第一AGS位置和第二AGS位置之间的阻力差来自适应地(或连续地)改变最终AGS位置，如曲线404指示。当第一AGS位置与第二AGS位置之间的差(和阻力下降量)增大(并且因此在较大第二位置而不是在较小第一位置的AGS具有的燃料经济性罚款增大)时，最终AGS位置可以被调整到离较小的第一位置比离较大的第二位置更近的位置。因此，车辆阻力可以被减小并且燃料经济性可以被增大。然而，当最终AGS位置离该第一位置比离该第二位置更近时，可对发动机提供较少的冷却并且因此ECT可以朝上限阈值408缓慢地升高，如由曲线410指示。
在t2与t3之间，车速开始减小(曲线418)并且ECT也开始减小(曲线410)。如以上所解释的，控制器可以自适应地获知并确定下限ECT阈值和上限ECT阈值，并且进一步确定第一AGS位置和第二AGS位置。控制器可以进一步确定第一AGS位置和第二AGS位置的空气动力阻力，并且相应地计算出下降量。在t2与t3之间，第一AGS位置与第二AGS位置之间的空气动力阻力差ΔD减小，如曲线414和416所指示。控制器可以基于第一AGS位置和第二AGS位置之间的阻力差来自适应地改变最终AGS位置，如曲线404指示。当第一AGS位置与第二AGS位置之间的差(以及阻力下降量)减小时，最终AGS位置可以被调整到离较大的第二位置(曲线402)比离较小的第一位置(曲线406)更近的位置。因此，发动机冷却剂可以以更高的速率和/或以更大的量被冷却，并且ECT可以被维持在第一ECT阈值和第二ECT阈值之下，如曲线410指示。将AGS调整到最终位置可以包括：在第一位置与第二位置之间的空气动力阻力差减小时，致动耦连至AGS的马达来增大AGS的百分比开度。
在t3与t4之间，车速开始增大(曲线418)。如先前所描述的，控制器可以基于发动机和/或空调系统冷却要求自适应地获知并确定下限ECT阈值(曲线412)和上限ECT阈值(曲线408)。控制器可以进一步确定如曲线406和402分别指示的第一位置和第二AGS位置。控制器可以进一步确定第一AGS位置和第二AGS位置的空气动力阻力，如先前所解释的。然而，在t3与t4之间，第一AGS位置与第二AGS位置之间的空气动力阻力差ΔD增大，如曲线414与416之间的所指示。控制器可以基于第一AGS位置和第二AGS位置之间的阻力差来自适应地改变最终AGS位置，如由曲线404指示。当第一AGS位置与第二AGS位置之间的差(以及阻力下降量)增大时，最终AGS位置可以在第一AGS位置与第二AGS位置之间被调整到离第一位置(曲线406)比离第二位置(曲线402)更近的位置。以此方式，AGS被调整到较小的百分比开度，由此降低车辆阻力并且增大燃料经济性。结果，提供给发动机的冷却可以被减少。
可以了解的是的，以上所解释的并且在图4中示出的AGS的位置被控制器自适应地改变并且不代表离散的AGS位置。当第一AGS位置与第二AGS位置之间的空气动力阻力的下降量比较大时将AGS位置调整成更接近第一位置的技术效果是减小了车辆阻力并且增大了车辆燃料经济性。当第一AGS位置与第二AGS位置之间的空气动力阻力的下降量比较小时将AGS位置调整成离第二位置比离第一位置更近的技术效果是给发动机提供了增大的冷却效果，并且因此将ECT维持在较低的水平。
在此并且参照图1和2所描述的系统连同在此并且参照图3所描述的方法能够实现一个或多个系统以及一种或多种方法。在一个示例中，提供了一种用于车辆的方法，该方法包括：基于发动机冷却剂温度的变化率确定位于车辆前端处的主动格栅关闭装置的较小的第一位置和较大的第二位置。在这样的示例中，在第一状况期间，AGS可以被调整到离第一位置比离第二位置更近的第三位置。此外，在第二状况期间，AGS可以被调整到离第二位置比离第一位置更近的第四位置。在调整AGS位置的之前示例中的任一个示例中，第一位置可以基于阻力差大于阈值并且第二位置可以基于第一发动机冷却剂温度阈值，并且第二位置可以进一步基于小于第一发动机冷却剂温度阈值的第二发动机冷却剂温度阈值。在这样的示例中，第一发动机冷却剂温度阈值可以基于发动机冷却剂温度的变化率以及用于发动机、增压空气冷却器和空调系统的第一组发动机冷却剂温度阈值而被估计。第二发动机冷却剂温度阈值可以基于发动机冷却剂温度的变化率以及用于发动机、增压空气冷却器和空调系统的第二组发动机冷却剂温度阈值而被估计。在这样的示例中，第一发动机冷却剂温度阈值可以大于第二发动机冷却剂温度阈值。
作为一个示例，第三位置基于第一位置与第二位置之间的阻力差，并且第一状况包括阻力差大于阈值。作为另一个示例，第四位置是基于第一位置与第二位置之间的阻力差，并且第二状况包括阻力差小于阈值。将AGS调整到第三位置可以包括：在第一位置与第二位置之间的空气动力阻力差增大时，致动耦连至AGS的马达来减小AGS的百分比开度。将AGS调整到第四位置可以包括：在第一位置与第二位置之间的空气动力阻力差减小时，致动耦连至AGS的马达来增大AGS的百分比开度。
在又一个示例中，提供了一种用于车辆的系统，该车辆系统包括位于该车辆前端处的格栅关闭装置、耦连至格栅关闭装置的并且可操作来调整格栅关闭装置的位置的马达。带有存储器和存储在存储器上的计算机可读指令的控制器可以被配置成用于：基于格栅关闭装置的命令百分比开度调整马达，其中命令百分比开度为较小的第一百分比开度、较大的第二百分比开度或在较小的第一百分比开度与较大的第二百分比开度之间并且基于第一百分比开度与第二百分比开度之间的空气动力阻力差，其中第一百分比开度和第二百分比开度基于发动机冷却剂温度的变化率和发动机运行参数而被估计。发动机运行参数包括车辆的发动机的进气歧管温度、增压空气温度以及车辆的空调单元的温度中的一个或多个。第一百分比开度可以是将发动机冷却剂温度维持在第一阈值以下的百分比开度，并且第二百分比开度可以是将发动机冷却剂温度维持在第二阈值以下的百分比开度，第二阈值大于第一阈值。
以此方式，车辆格栅关闭装置可以基于发动机冷却剂温度的变化率而被调整。控制器可以分别基于上限第一ECT阈值和下限第二ECT阈值来确定具有较小百分比开度的第一格栅关闭装置位置和具有较大百分比开度的第二格栅关闭装置位置。第一ECT阈值和第二ECT阈值可以基于为向发动机、车辆的空调系统、增压空气冷却器以及进入发动机的增压空气中的一项或多项提供冷却所需要的上限ECT温度和下限ECT温度。虽然第一ECT阈值可以是最大的可允许ECT，但是第二ECT阈值可以是比最大的可允许ECT提供更多冷却的较小的更保守的ECT。控制器可以基于第一ECT阈值和第二ECT阈值以及额外的发动机工况估计第一格栅关闭装置位置和第二格栅关闭装置位置中的每一个位置时的空气动力阻力。然后，基于第一位置与第二位置之间的空气动力阻力差(和/或基于第一位置和第二位置中的每一个位置的阻力的比率)，控制器可以在第一位置、第二位置，或在第一位置和第二位置之间确定最终格栅关闭装置位置。当阻力差增大时，如果格栅关闭装置被调整到第二格栅关闭装置位置(具有较大的百分比开度)则对车辆燃料经济性的处罚增大，同时发动机冷却的量增大。因此，控制器可以判定减小车辆阻力对发动机更有益，还是增大发动机冷却对发动机更有益。另外，当两个位置之间的阻力差减小时，控制器可以将格栅关闭装置打开较大的量，因为所产生的燃料经济性下降将更小并且对发动机冷却的益处可以更大。因此基于第一位置与第二位置之间的阻力差以及发动机冷却剂温度的变化在第一位置与第二位置之间调整格栅关闭装置系统的技术效果是发动机效率增大。另外，通过基于发动机冷却剂温度的变化而不是当前的发动机冷却剂温度来调整格栅关闭装置位置，发动机冷却剂的过冷或过热(可能导致发动机劣化和/或发动机性能下降)可以被减少，由此进一步增大发动机效率。
要注意，本文所包含的示例性的控制和估计例程可以与各种发动机和/或车辆系统构造一起使用。本文披露的这些控制方法和例程可以作为可执行指令被存储在非临时存储器上并且可以被控制系统执行，所述控制系统包含与各个传感器、致动器以及其他发动机硬件结合的控制器。本文描述的特定例程可以代表任意数量的处理测量中的一种或多种，例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所说明的各种动作、操作和/或功能可以按所示顺序进行、平行地进行、或在某些情况下被省略。同样，处理顺序不是为实现本文描述的示例性实施例的特征和优点所必需的，但是其被提供以便于说明和描述。所示动作、操作和/或功能中的一个或多个可以取决于所使用的具体策略而被重复地执行。进一步，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示有待编程到该发动机控制系统的计算机可读存储介质的非临时存储器中的代码，其中所描述的动作是通过执行包括与电子控制器结合的各种发动机硬件部件的系统中的指令而被完成。
应了解的是，本文披露的构造和例程在性质上是示例性的，并且这些特定实施例不被认为具有限制意义来，因为数种变体是可能的。例如，以上技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸或其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各个系统和构造、以及其他特征、功能和/或属性的所有新颖的且非显而易见的组合和子组合。
以下权利要求具体地指出了被认为是新颖的且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可能提及“一个”元素或“第一”元素或其等效物。这样的权利要求应理解为包括一个或多个此类元素的合并，既不要求也不排除两个或更多此类元素。所公开的这些特征、功能、元素和/或属性的其他组合和子组合可以通过修改本权利要求、或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护。这样的权利要求无论在范围上与原权利要求相比更宽、更窄、相同或不同，也都被视为包含在本公开的主题之内。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
基于发动机冷却剂温度的变化率以及具有较小开口量的第一位置与具有较大开口量的第二位置之间的空气动力阻力差将位于车辆前端处的主动格栅关闭装置调整到在所述第一位置、所述第二位置或在所述第一位置与所述第二位置之间的位置。
2.如权利要求1所述的方法，其中，将所述主动格栅关闭装置调整到所述位置包括在所述空气动力学阻力差增大时将所述主动格栅关闭装置调整成离所述第一位置比离所述第二位置更近。
3.如权利要求1所述的方法，其中，将所述主动格栅关闭装置调整到所述位置包括在所述空气动力学阻力差减小时将所述主动格栅关闭装置调整成离所述第二位置比离所述第一位置更近。
4.如权利要求1所述的方法，进一步包括基于所述发动机冷却剂温度的所述变化率以及基于用于发动机、增压空气冷却器以及空调系统中的每一个的发动机冷却剂温度阈值来估计第一发动机冷却剂温度阈值和第二发动机冷却剂温度阈值，其中所述第一发动机冷却剂温度阈值是大于所述第二发动机冷却剂温度阈值的较高的发动机冷却剂温度阈值。
5.如权利要求4所述的方法，其中，当所述发动机冷却剂温度增大时并且所述发动机冷却剂温度的所述变化率增大时，所述第一发动机冷却剂温度阈值和所述第二发动机冷却剂温度阈值减小。
6.如权利要求4所述的方法，其中，当所述发动机冷却剂温度减小时并且所述发动机冷却剂温度的所述变化率增大时，所述第一发动机冷却剂温度阈值和所述第二发动机冷却剂温度阈值增大。
7.如权利要求4所述的方法，其中，所述第一位置是将所述发动机冷却剂温度维持在所述第一发动机冷却剂温度阈值之下的格栅关闭装置开度，并且所述第二位置是将所述发动机冷却剂温度维持在所述第二发动机冷却剂温度阈值之下的格栅关闭装置开度。
8.如权利要求7所述的方法，进一步包括：
基于预测的发动机冷却剂温度与所述第一发动机冷却剂温度阈值之间的差并且基于发动机功率、空气密度、空气速度、空气温度和空气湿度中的一个或多个来估计所述第一位置，其中所述预测的发动机冷却剂温度基于所述发动机冷却剂温度的所述变化率；并且
基于所述预测的发动机冷却剂温度与所述第二发动机冷却剂温度阈值之间的差并且基于发动机功率、空气密度、空气速度、空气温度和空气湿度中的一个或多个来估计所述第二位置。
9.如权利要求1所述的方法，进一步包括基于所述第一位置和所述第二位置各自的百分比开度、空气密度、车速、风速和空气温度来估计所述第一位置和所述第二位置各自的空气动力阻力。
10.如权利要求1所述的方法，进一步包括基于所述第二位置与所述第一位置之间的空气动力阻力的确定的下降量来确定所述位置。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述第二位置与所述第一位置之间的空气动力阻力的确定的下降量基于所述空气动力阻力差之间的比率而被估计。
12.一种方法，包括：
基于发动机冷却剂温度的变化率来确定位于车辆前端处的主动格栅关闭装置即AGS的较小的第一位置和较大的第二位置；并且
在第一状况期间，将所述AGS调整到离所述第一位置比离所述第二位置更近的第三位置；并且
在第二状况期间，将所述AGS调整到离所述第二位置比离所述第一位置更近的第四位置。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述第一位置进一步基于第一发动机冷却剂温度阈值，并且其中所述第二位置进一步基于比所述第一发动机冷却剂温度阈值更小的第二发动机冷却剂温度阈值。
14.如权利要求13所述的方法，进一步包括基于所述发动机冷却剂温度的所述变化率以及用于发动机、增压空气冷却器和空调系统的第一组发动机冷却剂温度阈值来估计所述第一发动机冷却剂温度阈值，并且基于所述发动机冷却剂温度的所述变化率以及用于所述发动机、所述增压空气冷却器和所述空调系统的第二组发动机冷却剂温度阈值来估计所述第二发动机冷却剂温度阈值，其中所述第一发动机冷却剂温度阈值大于所述第二发动机冷却剂温度阈值。
15.如权利要求12所述的方法，其中所述第三位置基于所述第一位置与所述第二位置之间的阻力差，并且其中所述第一状况包括所述阻力差大于阈值之时。
16.如权利要求12所述的方法，其中所述第四位置基于所述第一位置与所述第二位置之间的所述阻力差，并且其中所述第二状况包括所述阻力差小于阈值之时。
17.如权利要求12所述的方法，其中，将所述AGS调整到所述第三位置包括在所述第一位置与所述第二位置之间的空气动力阻力差增大时致动耦连至所述AGS的马达以便减小所述AGS的百分比开度，并且其中将所述AGS调整到所述第四位置包括在所述第一位置与所述第二位置之间的空气动力阻力差减小时致动耦连至所述AGS的马达以便增大所述AGS的百分比开度。
18.一种用于车辆的系统，包括：
位于所述车辆前端处的格栅关闭装置；
马达，其耦连至所述格栅关闭装置并且可操作以调整所述格栅关闭装置的位置；以及
控制器，其带有存储器和存储在所述存储器上的计算机可读指令，所述控制器用于：
基于所述格栅关闭装置的命令百分比开度调整所述马达，其中所述命令百分比开度在较小的第一百分比开度、较大的第二百分比开度或在较小的第一百分比开度与较大的第二百分比开度之间并且基于所述第一百分比开度与所述第二百分比开度之间的空气动力阻力差，其中所述第一百分比开度和所述第二百分比开度基于发动机冷却剂温度的变化率和发动机运行参数而被估计。
19.如权利要求18所述的系统，其中，所述发动机运行参数包括所述车辆的发动机的进气歧管温度、增压空气温度以及所述车辆的空调单元的温度中的一个或多个。
20.如权利要求18所述的系统，其中，所述第一百分比开度是将所述发动机冷却剂温度维持在第一阈值以下的百分比开度，并且所述第二百分比开度是将所述发动机冷却剂温度维持在第二阈值以下的百分比开度，所述第二阈值大于所述第一阈值。
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