CN108397273B - 用于发动机冷却系统的冷却风扇 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用于发动机冷却系统的冷却风扇。提供用于无叶散热器冷却风扇的系统和方法。在一个示例中，系统可以包括由护罩包围的多个无叶夹带盘，每个无叶夹带盘包括使不受限制的环境气流能够通过冷却风扇的中空中心开口，以及由壳体包裹的用于向无叶夹带盘提供气流的源风扇。以此方式，可以增加通过无叶散热器冷却风扇的气流，从而减少带功率的风扇使用并减少风扇噪声。

Description

用于发动机冷却系统的冷却风扇

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年2月6日提交的题为“Cooling Fans for Engine CoolingSystem(用于发动机冷却系统的冷却风扇)”的美国临时专利申请No.62/455,461的优先权。为了所有目的，上面提及的申请的整个内容以引用方式被完全并入本文。

技术领域

本申请涉及可以用在车辆冷却系统中的冷却风扇。

背景技术

车辆冷却系统可以包括各种冷却部件，诸如散热器、冷却风扇和鼓风机、冷凝器、液体冷却剂等。电驱动的发动机冷却风扇可以由可变速度或继电器控制的电机提供动力。冷却风扇能够使发动机温度维持在目标范围内。当发动机温度(或发动机冷却剂温度)超过目标范围时，冷却风扇被运转以增加通过发动机的气流，其带走过量的热到外面的空气。冷却风扇通常位于发动机舱中、在散热器的前部或尾部处。随着冷却风扇运转以引导空气到发动机，冷却空气流过散热器，也冷却冷却剂。

发明人在此已经意识到冷却风扇的各种问题。作为一个示例，冷却风扇尤其是当以高流动设置运转时可以非常嘈杂。噪声对车辆顾客会是令人不快的。具体地，豪华车辆的顾客会需求较安静的风扇运转。作为另一示例，冷却风扇可以降低燃料经济性。尽管冷却风扇不是驱动循环的重要部分，但是风扇的叶片和护罩可以继续产生微小限制，这降低燃料经济性并且减少到发动机舱的气流。作为又一示例，冷却风扇相对于散热器的位置会使得当发动机正运行时(例如，在维修或清洁过程期间)人(例如，维修技术员)难以够到散热器。更进一步地，冷却风扇可以是效率差的。

发明内容

在一个示例中，可以通过一种包括无叶/无叶片(bladeless)冷却风扇的发动机冷却系统解决以上问题。在一个示例中，系统包括：由护罩包围的多个无叶夹带盘(entrainment disc)，所述护罩联接到散热器并且定位在所述散热器与发动机之间；在每个无叶夹带盘内的中空中心开口，其使不受限制的环境气流能够通过所述冷却风扇；和用于向所述无叶夹带盘提供气流的源风扇(source fan)，所述源风扇由壳体包裹。以此方式，可以提供具有减少的噪声和较高性能特性的冷却风扇。

作为一个示例，亥姆霍兹共鸣器(Helmholtz resonator)可以被包括在壳体内，诸如被定位成邻近源风扇。通过使用联接到亥姆霍兹共振器的源风扇，在使用较低功率的源风扇时增加风扇的效率。风扇的较低功率要求减少由风扇输出的噪声同时消耗较少的发动机功率。通过使用无叶源风扇，由风扇输出的噪声被减少，与由风扇叶片造成的流动限制相关联的效率损失也减少。此外，维修技术员可能够在风扇正运行时方便地到达发动机舱内。

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由随附的权利要求唯一地限定。此外，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描绘机动车辆中的冷却系统的示意图。

图2描述图1的冷却系统的无叶风扇的第一示例。

图3描述图1的冷却系统的无叶风扇的第二示例。

图4描述根据本公开的无叶风扇的一个夹带盘。

图5是图示说明用于运转车辆冷却系统的无叶冷却风扇的例程的示例流程图。

图6示出根据现有技术的带叶片的散热器风扇。

图7示出从发动机看的无叶冷却风扇的视图。

图8示出无叶冷却风扇的侧视图。

图9示出在壳体里面的源风扇和共振器的视图。

图10示出图示说明车辆速度与冷却风扇速度(功率)之间的关系的示例图形。

具体实施方式

以下描述涉及用于车辆冷却系统(诸如图1的冷却系统)的无叶冷却风扇。图2至图3示出具有联接到亥姆霍兹共振器的源风扇的无叶冷却风扇的示例配置。图7至图9示出风扇的各个视图。图4示出示例夹带盘。控制器可以被配置成执行例程，诸如图5的示例例程，以根据各种车辆冷却需求来运转冷却风扇。例如，冷却风扇可以在较低的车辆速度下被激活，而在较高的车辆速度下被停用，诸如图10的示例曲线图中所图示说明的。以此方式，该冷却风扇相比于现有技术中的冷却风扇(诸如图6中示出且在下面描述的风扇)提供多种改进。

图1是机动车辆102中的车辆冷却系统100的示例实施例的示意描述。车辆102具有车轮106、乘客舱104和发动机罩下(under-hood)舱103。发动机罩下舱103可将各种发动机罩下部件容纳在机动车辆102的发动机罩(未示出)下面。例如，发动机罩下舱103可容纳内燃发动机10。内燃发动机10具有燃烧室，该燃烧室可经由进气通道44接收进气空气，并且可经由排气通道48排出燃烧气体。在一个示例中，进气通道44可以被配置为冲压空气进气装置，其中由移动的车辆102产生的动态压力可以用于增加发动机的进气歧管里面的静态空气压力。因此，这可以允许较大质量流量的空气通过发动机，由此增加发动机功率。在此所图示说明和描述的发动机10可以被包括在诸如路面汽车的车辆，以及其他类型的车辆中。尽管发动机10的示例应用将参考车辆进行描述，但是应该认识到，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。

在一些示例中，车辆102可以是混合动力电动车辆(HEV)，其具有可用于车轮106中的一个或多个的多个扭矩源。在另一些示例中，车辆102是仅具有发动机的常规车辆或者是仅具有(一个或多个)电机的电动车辆。在所示的示例中，车辆102包括发动机10和电机(M/G)52。电机52可以是马达或马达/发电机。当一个或多个离合器56被接合时，发动机10的曲轴(未示出)和电机52经由变速器54连接到车辆车轮106。在所描述的示例中，第一离合器56被提供在发动机10和电机52之间(例如，发动机10的曲轴和电机52之间)，并且第二离合器56被提供在电机52和变速器54之间。控制器12可以向每个离合器56的致动器发送信号以使该离合器接合或脱离，使得曲轴与电机52和与该电机连接的部件连接或断开，和/或电机52与变速器54和与该变速器连接的部件连接或断开。变速器54可以是齿轮箱、行星齿轮系统或另一类型的变速器。

动力传动系统可以以各种方式进行配置，包括并联、串联或串-并联混合动力车辆。在电动车辆实施例中，系统电池58可以是牵引电池，其向电机52输送电力以向车辆车轮106提供扭矩。在一些实施例中，电机52也可以在例如制动运转期间被运转为发电机以提供电力，从而对系统电池58充电。应当理解的是，在另一些实施例(包括非电动车辆实施例)中，系统电池58可以是联接到交流发电机72的典型的起动、照明、点火(SLI)电池。

交流发电机72可以被配置为在发动机运行期间使用经由曲轴的发动机扭矩对系统电池58充电。此外，交流发电机72可以对发动机的一个或多个电气系统(诸如一个或多个辅助系统，包括加热、通风和空气调节(HVAC)系统、车辆灯、车载娱乐系统以及基于它们对应的电力需求的其他辅助系统)提供动力。在一个示例中，交流发电机上汲取的电流可以基于驾驶室冷却需求、电池充电要求、其他辅助车辆系统需求和马达扭矩中的每一个而持续变化。电压调节器可以被联接到交流发电机72，以便基于系统使用要求(包括辅助系统需求)调节交流发电机的功率输出。

发动机罩下舱103可以进一步包括冷却系统100，该冷却系统100使冷却剂循环通过内燃发动机10以吸收废热，并且分别经由冷却剂管路82和84将加热的冷却剂分配到散热器80和/或加热器芯55。在一个示例中，如所描述的，冷却系统100可以联接到发动机10，并且可以经由发动机驱动的水泵86将发动机冷却剂从发动机10循环到散热器80，并且经由冷却剂管路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件(FEAD)36联接到发动机，并且经由皮带、链条等与发动机转速成比例地旋转。具体地，发动机驱动的泵86可使冷却剂循环通过发动机气缸体、发动机气缸盖等中的通道，以吸收发动机热，然后经由散热器80将发动机热传递到环境空气。在一个示例中，其中发动机驱动的水泵86为离心泵，由该泵所产生的压力(和所得到的流动)可以与曲轴转速成比例，在图1的示例中，曲轴转速可与发动机转速成正比。冷却剂的温度可以通过位于冷却管路82中的恒温器阀38进行调节，该恒温器阀可以保持闭合直到冷却剂达到阈值温度为止。

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，到加热器核心55，在加热器核心55处在冷却剂流回到发动机10之前热可以被传输到乘客舱104。冷却剂可以额外地流过冷却剂管路81并通过电机(例如马达)52和系统电池58中的一个或多个以吸收来自电机52和系统电池58中的一个或多个的热，尤其是当车辆102是HEV或电动车辆时。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冷却剂管路81、82和84中的每一个。

一个或多个鼓风机(未示出)和冷却风扇可以被包含在冷却系统100中，以提供气流辅助并且增大通过发动机罩下部件的冷却气流。例如，在车辆正移动并且发动机正运行时，可以运转联接到散热器80的冷却风扇91和95，以提供冷却气流辅助通过散热器80。冷却风扇可以联接在散热器80的后面(当从格栅112朝发动机10看时)。在一个示例中，如参加图2至图3和图7所详述的，冷却风扇91和95可以被配置成无叶冷却风扇。即，该冷却风扇可以被配置为在不使用叶片或者叶状物(vane)的情况下发出气流，由此产生不存在叶状物或叶片的气流输出区域，如参考图4所示的。冷却风扇91和95可以将冷却气流通过车辆102的前端中的开口(例如，通过格栅112)抽取到发动机罩下舱103中。这样的冷却气流然后可以由散热器80和其他发动机罩下部件(例如，燃料系统部件、电池等)利用以保持发动机和/或变速器冷却。进一步地，气流可以被用于从车辆空气调节系统排热。又进一步地，气流可以被用于增加装备有中间冷却器的涡轮增压发动机/机械增压发动机的性能，该中间冷却器降低进入发动机的进气歧管的空气的温度。虽然该实施例描述了两个冷却风扇，但是另一些实施例可以仅使用单个冷却风扇。

冷却风扇91和95可以分别联接到电池驱动的马达93和97。马达93和97可以使用从系统电池58汲取的功率来驱动。在一个示例中，系统电池58可以使用在发动机运转期间经由交流发电机72产生的电能来充电。例如，在发动机运转期间，发动机产生的扭矩(超过车辆推进所需的扭矩)可以沿着驱动轴(未示出)被输送到交流发电机72，然后该扭矩可以被交流发电机72使用以产生电力，该电力可以被存储在电能存储设备(诸如系统电池58)中。系统电池58然后可以被用于激活电池驱动的(例如，电)风扇马达93和97。如参考图2至图3所详述的，通过包括邻近冷却风扇的源风扇的亥姆霍兹共振器，能够增加风扇的效率，从而冷却风扇的给定输出能够通过使用较低功率的电动马达被提供。这样降低风扇的电消耗并且增加总体车辆燃料经济性。进一步地，亥姆霍兹共振器减少风扇噪声，从而减少车辆102的总体噪声、振动和不舒适性(NVH)。在另一些示例中，冷却风扇可以通过使可变速度电动马达能够联接到冷却风扇而被运转。在又一些示例中，冷却风扇91和95可以经由离合器(未示出)被机械地联接到发动机10，并且运转冷却风扇可以包括经由离合器从发动机旋转输出机械驱动冷却风扇的旋转。

发动机罩下舱103可以进一步包括空气调节(AC)系统，其包括冷凝器88、压缩机87、贮液干燥器(receiver drier)93、膨胀阀89和联接到鼓风机(未示出)的蒸发器85。压缩机87可以经由FEAD 36和电磁离合器76(也被称为压缩机离合器76)被联接到发动机10，这样允许基于空气调节系统何时被打开和切断而使压缩机与发动机接合或脱离。压缩机87可以将加压的制冷剂泵送到安装在车辆前部处的冷凝器88。冷凝器88可以通过冷却风扇91和95冷却，从而在制冷剂流动通过时冷却该制冷剂。离开冷凝器88的高压制冷剂可以流过贮液干燥器83，在贮液干燥器83处制冷剂中的任何湿气可以通过使用干燥剂被移除。膨胀阀89然后可以对制冷剂减压并且允许该制冷剂在进入蒸发器85之前膨胀，在蒸发器85处，随着乘客舱104被冷却，制冷剂可以被蒸发成气态形式。蒸发器85可以联接到被马达(未示出)运转的鼓风机风扇，该马达可以被系统电压致动。

系统电压也可以被用于运转娱乐系统(收音机、扬声器等)、电气加热器、雨刷马达、后窗除霜系统和前灯，以及其他系统。

图1进一步示出控制系统14。控制系统14可以被通信地联接至发动机10的各种部件，以执行本文所述的控制例程和动作。例如，如图1中所示，控制系统14可以包括控制器12。控制器12可以为微型计算机，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。如图所示，控制器12可以接收来自多个传感器16的输入，所述多个传感器16可以包括用户输入和/或传感器(诸如变速器齿轮位置、气体踏板输入、制动器输入、变速器选择器位置、车辆速度、发动机转速、发动机温度、环境温度、进气空气温度等)、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)，以及其他(诸如来自交流发电机和电池的霍尔效应电流传感器、系统电压调节器等)。进一步地，控制器12可以与各种致动器18通信，所述致动器18可以包括发动机致动器(诸如燃料喷射器、电子控制的进气空气节流板、火花塞等)、冷却系统致动器(诸如马达致动器、马达电路继电器)以及其他。作为一个示例，控制器12可以向离合器56的致动器发送信号以使该离合器接合或脱离，使得发动机10的曲轴与变速器54和与该变速器连接的部件连接或断开。在一些示例中，可以利用计算机可读数据对存储介质进行编程，该数据代表可以由处理器执行的指令，以执行下文所述方法以及预期但是未具体列出的其他变体。

控制器12可以基于车辆冷却需求、车辆工况并根据发动机运转来调整冷却风扇91和95的运转。在一个示例中，在第一车辆移动状况期间，当发动机正运转并且期望车辆冷却和来自风扇的气流辅助时，冷却风扇91和95可以通过使能电池驱动的马达93和97而被提供动力，以提供冷却发动机罩下部件的气流辅助。第一车辆移动状况可以包括例如发动机温度或冷却剂温度在阈值温度之上。例如，阈值温度可以指非零的正温度值，高于该值则提供用于发动机冷却的气流辅助以便于避免发动机过热。在另一个示例中，在第二车辆移动状况期间，当不期望气流辅助时(例如，由于充分的车辆运动产生的通过发动机罩下舱的气流导致)，通过禁用风扇马达而中断风扇运转。

现在转向图2，示出可以作为车辆冷却系统(诸如图1的冷却系统100)的一部分使用的无叶冷却风扇系统200的示例实施例的角视图。在一个示例中，冷却风扇系统200描述图1的冷却风扇91和95中的一个或两个。冷却风扇系统200被配置为生成空气流以及冷却效果而没有暴露的叶片或叶状物被包括在风扇中。如本文所详述的，风扇依赖于存在弯曲的柯恩达(Coanda)表面，其提供用于通过利用柯恩达效应来增强冷却气流的区域。如本领域公知的，柯恩达表面是这样的表面，即离开邻近该表面的输出孔口的流体流动在该表面上呈现柯恩达效应。在本文，流体趋于在柯恩达表面(例如，凸表面)上方流动时依附或紧靠该表面。因此，发生气流的夹带，这允许气流增强。

冷却风扇系统200包括布置在散热器202后面(如从发动机看)的多个夹带(或感应(induction))盘204。在所描述的示例中，冷却风扇系统200包括四个夹带盘204。多个夹带盘以平面配置被布置成平行于定位在其后面的基本上正方形的散热器202的平面。图2示出圆形夹带盘204和从发动机的平面偏移30度角的视角的风扇外壳。每个夹带盘204是环形形状并且限定中心开口(或空腔)222。此外，每个盘被外壁220覆盖。单个夹带盘的更详细视图在图4中示出。进一步地，夹带盘204中的每个可以被护罩(图2中未示出)包围，如将参照图7进一步描述的。盘设计相比于传统带叶片的风扇(诸如图6的示例风扇)提供若干优点，因为其本身适合于非圆形形状(包括椭圆形)。

夹带盘204中的每个经由气流通道208从位于壳体214里面的源风扇206的运转接收主要气流。壳体214相对于多个夹带盘204的平面并且相对于散热器202居中设置。源风扇206可以经由电动马达(诸如DC无刷马达)被运转，并且包括入口212。亥姆霍兹共振器(图2中未示出)也位于壳体214内(例如，里面)。例如，亥姆霍兹共振器可以接近源风扇206并且在源风扇206下游。作为另一示例，亥姆霍兹共振器可以接近源风扇206并且在源风扇206上游、在入口212与源风扇206之间。作为又一示例，亥姆霍兹共振器可以被包括在这两个位置处。亥姆霍兹共振器联接到源风扇206并且(通过增加空气压力)增加源风扇的效率，从而允许使用较低功率的电动马达，诸如具有25瓦特(W)的功率设定的马达。空气压力通过添加亥姆霍兹共振器的增加也使得运转风扇的噪声特性减少，甚至是在最高流动设置下运转时。例如，亥姆霍兹共振器可以被调谐以具体减轻由壳体214内的湍流所生成的噪声，诸如1000Hz范围内的声音。换句话说，亥姆霍兹共振器充当消音器。

简单地转向图9，壳体214内的部件的内部视图900被示出。因此，先前在图2中介绍的部件被类似地编号并且不再重新介绍。内部视图900示出壳体214内的源风扇206和亥姆霍兹共振器907的侧视图。环境空气经由入口212(例如，沿着箭头的方向)进入壳体214。然后该空气经由源风扇206被引导到亥姆霍兹共振器907周围并且被引导到气流通道208。很明显，不像传统的带叶片的散热器风扇(诸如图6中所示的示例性带叶片的散热器风扇)，源风扇206的叶片905在壳体214内并且不被暴露。因此，当源风扇206保持在壳体214内时，维修技术员可以不接触叶片905。

返回到图2，来自源风扇206的空气然后沿着气流通道208被引导到由每个夹带盘204的外壁220和(朝向中心开口222的)内壁218限定的喷嘴(或中空通道)216中。具体地，气流通道208经由对应的出口210联接到每个夹带盘204的喷嘴216的内空腔。因此，单个源风扇206可以向多个夹带盘204提供气流。柯恩达表面在喷嘴216处产生，如可以通过跨过喷嘴的横截面看出。特别地，喷嘴可以为环形(例如，具有大约350mm的直径)，从而具有形成为在喷嘴内的连续环路或管道的内部通道。喷嘴的壁可以以环形形状或折叠形状进行设置，使得内壁218和外壁220彼此接近以产生嘴部，进入喷嘴的空气通过该嘴部能够被分散到中心开口222中。嘴部可以包括到出口变窄的锥形区域，其包括间隙或间隔(例如，1-5mm的范围内的间隔)。通过调整该间隔，可以改变冷却风扇系统200的性能特性。

图3示出无叶冷却风扇系统300的另一示例实施例。为简洁起见，先前介绍的部件被类似地编号并且不再重新介绍。在图3的实施例中，冷却风扇系统300也包括多个夹带盘204(仅其中的一个夹带盘被标注)，所述多个夹带盘204以平面布置设置在散热器302的后面(如从发动机看)。特别地，由多个夹带盘204产生的平面平行于散热器302的平面。在所描述的示例中，冷却风扇系统300包括平行于基本上矩形散热器302设置的六个夹带盘204。夹带盘204的形状为圆形，但是椭圆形的夹带盘也是可能的。

类似图2的夹带盘，图3的夹带盘204中的每个接收来自位于壳体(例如，如图2和图9中所示的壳体214)里面的源风扇206的运转的主要气流。在本示例中，源风扇被定位成偏移到散热器的中心轴线的一侧。在替代示例中，源风扇可以如在图2的实施例中被居中定位。

图4示出单个夹带盘204的详细视图400。先前介绍的部件被类似地编号并且不再重新介绍。经由源风扇(例如，图2、图3和图9的源风扇206)生成的气流经由气流通道208的出口210被接收在夹带盘204的喷嘴216中。该气流(在此被称为主要气流)被夹带在夹带盘204的喷嘴216的内空腔内。从此处，主要气流在经过喷嘴的嘴部402时被引导到中心空腔222中。当主要气流在内壁218(其充当柯恩达表面)上方流动时，产生柯恩达效应，其引起利用主要气流夹带次级气流。这种额外(次级)夹带气流导致气流增强。通过带箭头的较粗线指示气流。

图8示出单个夹带盘204的示意侧视图800。先前介绍的部件被类似地编号并且不再重新介绍。经由源风扇(例如，图2、图3和图9的源风扇206)生成的气流经由气流通道208被接收在夹带盘204的喷嘴216中。来自源风扇的主要气流诱发夹带盘204后面(例如，如侧视图800中所示的夹带盘204左侧)的空气跟随并且流过夹带盘204。这种额外(次级)诱发气流导致进一步的气流增强。通过带箭头的较粗线指示气流。

接下来，图6示出根据现有技术的带叶片的散热器风扇600的示例，其可以被包括在发动机冷却系统(例如，图1的冷却系统100)中。带叶片的散热器风扇600从发动机的视角示出并且包括两个带叶片的盘604，每个带叶片的盘604由壁620限定并且被护罩624包围。每个带叶片的盘604包括通过电动马达606驱动的多个叶片605。通过经由电动马达606旋转叶片605生成的气流流过每个带叶片的盘604的中心空腔622。更进一步地，每个带叶片的盘604为圆形，具有恒定的直径以允许叶片605旋转。

如图6中所示，叶片605和电动马达606可以关于壁620由多个支柱615保持就位。因此，叶片605可以在带叶片的盘604内旋转而基本上不会竖直或水平地移动。护罩624并且因此带叶片的散热器风扇600可以经由安装孔630、631、632、634、636和638被附接到散热器(未示出)。进一步地，护罩624包括用于排水的两个泄水孔640。

相比之下，图7示出根据本公开的无叶冷却风扇700的示例，其可以被包括在发动机冷却系统(例如，图1的冷却系统100)中。先前介绍的部件被类似地编号并且不再重新介绍。无叶冷却风扇700被从发动机的视角示出并且包括由护罩724包围的两个夹带盘204。在无叶冷却风扇700的示例中，源风扇206被居中定位在两个夹带盘204之间，然而在另一些示例中，源风扇206可以偏移到护罩724的中心轴线的一侧。类似于图6的护罩624，护罩724包括用于排水的两个泄水孔740并且可以经由安装孔730、732、734、736和738被附接到散热器(未示出)。相比于图6中的每个带叶片的盘604的中心空腔622，每个夹带盘204的中心空腔222未被阻塞，其中没有风扇叶片、支柱或马达阻挡气流通过中心空腔222。因此，相比于通过图6的带叶片的散热器风扇600的气流，通过无叶冷却风扇700的气流增加，即便是在风扇没有被运转的情况下。例如，当无叶冷却风扇700被包括在车辆的发动机罩下舱(图1的发动机罩下舱103)中时，风扇可以在提供充分的与运动相关的气流时不被运转。因此，相比于图6中示出的带叶片的散热器风扇600，无叶冷却风扇700可以增强通过车辆发动机罩下舱的与运动相关的气流，从而减少阻力并增加热传递。因此，无叶冷却风扇700可以不太频繁地被运转，如下面进一步描述。

响应于发动机或冷却剂温度的升高，发动机控制器(例如，图1的控制器12)可以向联接到源风扇206的马达的致动器发送信号以调整通过该源风扇输出的气流。例如，控制器可以基于发动机温度确定发动机冷却的目标水平。作为另一示例，控制器可以基于一个或多个工况确定变速器、电机和/或系统电池冷却的目标水平。控制器然后可以向马达的致动器发送信号，该信号对应于马达的导致提供冷却的目标水平的期望气流(速率、空气质量等)的占空比。此外，控制器可以协调一个或多个冷却系统部件的运转以提供冷却的目标水平。例如，控制器可以协调源风扇马达的设定与车辆前端处的格栅百叶窗(如，图1的格栅112)的设定、冷却剂泵(例如，图1的发动机驱动的水泵86)运转以及空气调节系统运转，以提供期望的冷却。当激活源风扇马达时，空气经由图2中所示的空气入口212被抽吸到冷却风扇系统中。主要气流的输出和排放在空气入口处产生低压区域，这抽吸额外的空气进入冷却风扇系统。冷却风扇系统的运转诱发高气流通过喷嘴216并且进入中心空腔222。随着主要气流在喷嘴的柯恩达表面上方被引导，通过柯恩达效应增强气流和所导致的冷却。此外，次级气流通过来自外部环境(尤其是来自喷嘴的外边缘周围的区域)的空气夹带而生成。由主要气流夹带的次级气流的一部分也可以在喷嘴的嘴部上方被引导。该次级气流与主要气流组合以产生从风扇系统朝向散热器向前投射的总增强气流。因此，夹带和增强的组合导致来自无叶冷却风扇系统的总气流，该总气流大于来自不具有邻近排放区域的此柯恩达增强表面的风扇组件的气流输出、或者来自具有风扇或叶片(例如，图6的带叶片的散热器风扇600)的风扇组件的气流输出。所产生的气流的增强和层流类型导致夹带的空气流从喷嘴朝发动机舱被引导。这样导致发出的气流具有较低的速度但是具有增加的质量流量。因此，在减少通过风扇经由亥姆霍兹共振器生成的噪声的同时增加冷却风扇系统的性能。

除了运转冷却风扇系统以用于提供车辆或发动机冷却的目标水平(其中全部的夹带盘接收来自源风扇的主要气流)之外，控制器可以选择性地将气流从源风扇引导到选定的夹带盘。例如，基于夹带盘相对于其他发动机舱和发动机罩下部件的位置，并且进一步基于那些部件的冷却需求，一个或多个夹带盘可以从源风扇接收气流而其他的夹带盘不接收。作为一个示例，在当指示AC冷凝器的冷却时(诸如当AC输出处于或接近最大输出时)的状况期间，考虑到在冷却风扇系统的下部排上的一个或多个夹带盘或全部的夹带盘接近于AC冷凝器，它们可以接收气流。

图5示出可以被执行以用于运转车辆冷却系统(例如，图1的车辆冷却系统100)的示例例程500。控制器(例如，图1的控制器12)可以确定车辆冷却的期望(例如，目标)水平并且调整一个或多个车辆冷却系统部件(包括无叶冷却风扇系统(例如，如关于图2-图4和图7-图9所描述的)、格栅百叶窗等)的运转，以提供对发动机罩下舱的部件的期望冷却水平。用于执行方法500以及本文所包括的其余方法的指令可以由控制器基于存储在控制器的存储器中的指令并结合从车辆系统的传感器(诸如以上参考图1描述的传感器)接收的信号来执行。控制器可以采用车辆系统的致动器根据以下描述的方法调整发动机和车辆系统运转。

在502处，方法包括估计和/或测量车辆和发动机工况。工况可以包括例如车辆速度、发动机转速和负荷、驾驶员扭矩需求、道路状况(例如，道路坡度)、天气状况(例如，风、雨、雪等的存在)、联接到车辆前端的格栅百叶窗的设定等。工况可以进一步包括：环境状况，诸如环境空气温度、压力和湿度；发动机温度；冷却剂温度；变速器流体温度；发动机油温度；客舱空气设定(例如，AC设定)；增压压力(如果发动机被增压)；排气再循环(EGR)流量；歧管压力(MAP)；歧管气流(MAF)；歧管空气温度(MAT)等。当车辆为HEV时，工况可以进一步包括运转模式，诸如仅发动机模式(其中推进车辆的全部扭矩由发动机供应)、仅电气模式(其中推进车辆的全部扭矩由电机供应)以及辅助模式(其中推进车辆的扭矩由发动机和电机两者供应)。工况可以进一步包括电机的温度和/或系统电池的温度。在一个示例中，工况可以基于来自一个或多个传感器(诸如ACT传感器(用于估计空气充气温度)、ECT传感器(用于估计冷却剂温度)、CHT传感器(用于估计在气缸盖处循环的冷却剂的温度)、MCT传感器(用于估计歧管充气温度)等)的输入被估计。作为另一示例，电机的温度可以基于由于电机提供的扭矩量来估计，其中控制器将该扭矩量输入到查询表、算法或映射图中并且输出电机的对应估计的温度。作为又一个示例，系统电池的温度可以基于在系统电池上汲取的电流来估计，其中控制器将该电流输入到查询表、算法或映射图中并且输出系统电池的对应的估计的温度。

在504处，方法包括基于估计的工况确定车辆冷却需求。车辆冷却需求可以包括如在505处所指示的发动机冷却需求，如在506处所指示的AC冷凝器冷却需求、如在507处指示的变速器冷却需求以及如在508处指示的电机或电池冷却需求。例如，估计的发动机温度可以与第一阈值温度相比较，并且如果发动机温度高于第一阈值温度，则可以确定期望主动的发动机冷却。例如，第一阈值温度可以为参照一温度的非零的正值阈值，高于该温度则使用主动的发动机冷却来降低和/或维持发动机温度以防止发动机过热和相关的劣化。因此，发动机冷却需求505可以根据估计的发动机温度和第一阈值温度之间的差来确定。作为另一示例，基于AC冷凝器的输出，可以确定是否指示主动的AC冷凝器冷却。AC冷凝器冷却需求506可以根据由车辆操作者相对于环境温度(和环境湿度)选择的AC温度设定来确定。作为进一步的示例，可以将估计的变速器流体温度与第二阈值温度进行比较，并且如果变速器流体温度高于第二阈值温度，则可以确定指示变速器冷却。例如，第二阈值温度可以为参照一温度的非零的正值阈值，高于该温度使用主动的变速器冷却来降低和/或维持变速器温度以防止变速器过热和相关的劣化。第二阈值温度可以与第一阈值温度相同或不同。因此，变速器冷却需求507可以根据估计的变速器流体温度和第二阈值温度之间的差来确定。进一步地，可以将估计的电机温度或估计的系统电池温度与第三阈值温度进行比较，并且如果估计的电机温度或估计的系统电池温度大于第三阈值温度，则可以确定指示电机或电池冷却。例如，第三阈值温度可以为参照一温度的非零的正值阈值，高于该温度使用主动的电机或系统电池冷却来降低和/或维持电机或系统电池的温度。类似地，冷却剂温度可以与第四阈值温度进行比较(第四阈值温度可以与第一、第二和第三阈值温度相同或不同)，以确定是否指示冷却剂冷却。

在509处，基于当前发动机工况和确定的冷却需求，可以确定用于车辆冷却系统的一个或多个部件的设定。例如，用于联接到车辆前端的格栅百叶窗(或天窗(louver))的设定与用于冷却风扇系统的源风扇的功率输出的设定的组合可以被确定。在一个示例中，当车辆速度高于阈值速度时，通过调整格栅百叶窗来增加百叶窗的开度，可以满足至少一部分冷却需求，由此使得较大量的环境气流能够被抽吸到发动机罩下舱中。阈值速度可以为参照车辆速度的非零的速度，高于该速度较大量的气流被快速抽吸到车辆的发动机罩下舱中，并且较大的空气质量和较大的气流速率的组合效果提供显著量的冷却。作为一个示例，进入发动机罩下舱的冲压空气的量可以基于车辆速度和格栅百叶窗位置进行估计。例如，控制器可以将车辆速度和格栅百叶窗位置输入到查询表、算法或映射图中并且输出该量的冲压空气。格栅百叶窗开度也可以在环境温度较低和/或存在风时增加。然而，如果车辆速度不充分高，或者格栅百叶窗已经完全开启(或者格栅百叶窗开度以其他方式被限制)，则不可以使用通过发动机罩下舱的环境气流(例如，冲压空气可较低)满足至少一部分冷却需求。剩余部分的冷却需求然后可以通过运转冷却系统的冷却风扇(例如，图1的冷却风扇91和95)得到满足。例如，控制器可以向联接到冷却风扇系统的源风扇的电动马达发送占空比信号以提供冷却需求的确定部分，诸如通过以对应于冷却需求的确定部分的速度运转源风扇。随着通过冷却风扇系统提供的冷却需求的比例增加，可以增加发送到马达的占空比信号。

简单地返回到图10，示出图示说明冷却风扇功率与车辆速度之间的关系的示例图形1000，以用于运转无叶冷却风扇系统(实线曲线1002)。为了比较，用于运转传统带叶片的冷却风扇系统的关系也被示出(虚线曲线1006)。水平轴线代表车辆速度(例如，以MPH为单位)，其中车辆速度沿着水平轴线从左到右增大。竖直轴线代表冷却风扇功率，其中功率沿竖直轴线向上从零(例如，冷却风扇被关闭)增加到最大。对于曲线1002，冷却风扇功率指的是无叶冷却风扇系统的源风扇(例如，图2、图3、图7和图9中所示的源风扇206)的运转功率。对于曲线1006，冷却风扇功率指的是传统带叶片的冷却风扇系统的带叶片的盘(例如，图6中所示的带叶片的盘604)的运转功率。注意，源风扇和带叶片的盘的最大功率的值可以不同。进一步地，在每个相对应的冷却风扇功率处由源风扇和带叶片的盘输出的气流可以不同。

图10的示例图形1000代表恒定的环境温度和格栅百叶窗位置。在另一些示例中，曲线可以基于环境温度和格栅百叶窗位置而改变。例如，随着格栅百叶窗被致动到更闭合的位置，针对给定的车辆速度可以增加冷却风扇功率。类似地，随着环境温度增加，针对给定的车辆速度可以增加冷却风扇功率。更进一步地，曲线可以基于AC冷凝器的输出而改变，该AC冷凝器可以在图10的示例中被停用。

在较低的车辆速度(诸如接近0MPH的车辆速度)下，较高比例的车辆冷却需求可以通过冷却风扇(相对于环境气流)得到满足。例如，在较低的车辆速度下，冲压空气的量较低。因此，无叶冷却风扇系统(曲线1002)和传统带叶片的冷却风扇系统(曲线1006)均可以在高(例如最大)风扇功率下运转以提供高冷却风扇气流输出。由于无叶冷却风扇系统的夹带盘比传统带叶片的冷却风扇系统的带叶片的盘具有较大(例如，不受限制的)开度，随着车辆速度增加，由于通过无叶冷却风扇系统的增加的环境气流比传统带叶片的冷却风扇提供更大比例的车辆冷却需求，无叶冷却风扇系统的风扇功率(曲线1002)比传统带叶片的冷却风扇系统的风扇功率(曲线1006)更快速地降低。

在较高的车辆速度下，较高比例的车辆冷却需求可以通过(例如通过格栅百叶窗的)环境气流得到满足。例如，在较高的车辆速度下，冲压空气较高。因此，可以停用冷却风扇(无论是无叶的或是带叶片的，如下面进一步描述)，其中在高于阈值速度的车辆速度下(例如，如以上图5的508处限定的)，冷却风扇功率为零。一旦车辆速度减小到阈值车辆速度以下，可以激活冷却风扇(例如，其中在非零占空比下将电压供应到风扇马达)以在非零功率下运转冷却风扇。由于无叶冷却风扇系统的夹带盘的与传统带叶片的冷却风扇系统的带叶片的盘相比的较大的开度，用于激活无叶冷却风扇系统的第一阈值车辆速度(由虚线1004所指示)低于用于激活传统带叶片的冷却风扇系统的第二阈值车辆速度(由虚线1008所指示)。例如，如图形1000的示例中所示，在低于第一阈值车辆速度的车辆速度下(虚线1004)，无叶冷却风扇系统(曲线1002)和传统带叶片的冷却风扇系统(曲线1006)两者都开启(例如，在非零风扇功率下运转)，而在高于第一阈值车辆速度的车辆速度下，仅传统带叶片的冷却风扇系统(曲线1006)开启。在车辆速度高于第二阈值车辆速度(虚线1008)时，无叶冷却风扇系统和传统带叶片的冷却风扇系统两者都不开启。因此，相比于传统带叶片的冷却风扇，无叶冷却风扇系统在较小的车辆速度区域期间被激活，从而导致较少的带功率的冷却风扇使用并因此增加燃料经济性。

返回到图5，在510处，方法包括基于冷却需求确定引导冷却气流通过的夹带盘的数量和位置。例如，当冷却需求较高时，全部的夹带盘可以接收来自源风扇的气流。在另一示例中，当冷却需求包括AC冷凝器冷却需求时，控制器可以激活源风扇并且调整马达的输出同时引导冷却气流仅通过联接到冷却风扇系统的下部排的夹带盘(例如，下夹带盘)，这是因为下排更接近AC冷凝器。如果发动机或变速器散热器不覆盖格栅开口的下部，则在AC系统被切断时，仅上夹带盘可以被激活以冷却发动机。如图2和图3中所图示说明的，夹带盘可以经由气流通道(例如，气流通道208)从源风扇接收气流。因此，作为一个示例，控制器可以致动气流通道内的一个或多个阀以将来自源风扇的气流引导到确定数量和位置的夹带盘。一个或多个阀可以为开关阀、连续可变阀或者任何其他类型的流量控制阀。例如，当仅仅期望经由上夹带盘冷却时，被定位成限制到下夹带盘的阀可以被完全闭合，以便于防止气流从源风扇到下夹带盘并且将来自源风扇的全部气流引导到上夹带盘。作为另一示例，无叶冷却风扇系统可以包括多个源风扇，每个源风扇被配置为向夹带盘的子集提供气流。例如，第一源风扇可以被包括以经由第一气流通道仅向上夹带盘提供气流，并且第二源风扇可以被包括以经由第二气流通道仅向下夹带盘提供气流，其中第二气流通道未被联接到第一气流通道。在这样的示例中，当期望冷却气流通过全部的夹带盘时，第一源风扇和第二源风扇两者可以被激活，当期望冷却气流仅通过上夹带盘时，仅第一源风扇可以被激活，并且当期望冷却气流仅通过下夹带盘时，仅第二源风扇可以被激活。作为又一个示例，可以通过一个或多个阀和多个源风扇的组合来控制通过确定数量和位置的夹带盘的气流。

在512处，方法包括：基于确定的组合(例如，如509处确定的)，向格栅百叶窗和源风扇的电动马达发送控制信号，以便提供期望冷却气流(的确定部分)分别通过格栅百叶窗和冷却风扇系统。例如，控制器可以向格栅百叶窗系统发送控制信号，以调整格栅百叶窗和天窗的打开程度以提供期望的环境冷却气流，并且控制器可以向源风扇的电动马达发送不同的控制信号，以提供剩余的期望冷却。在一个示例中，在自不从冷却风扇提供冷却气流到经由冷却风扇提供冷却气流的转变期间，可以调整发送到源风扇马达的控制信号，使得风扇功率逐渐改变。

在一些示例中，冷却风扇系统的夹带盘中的每个可以被不同地运转。例如，在具有多个夹带盘的无叶冷却风扇系统(诸如图2-图3处描述的系统)中，第一夹带盘的设定与第二夹带盘的设定可以被不同地调整。这可以包括启用或运转第一夹带盘同时禁用或不运转第二夹带盘。作为另一示例，第一夹带盘可以在第一气流设定下运转，而第二夹带盘在高于或低于第一气流设定的第二气流设定下运转。作为又一示例，第一夹带盘可以在第一运转窗口中运转，而第二夹带盘在第二运转窗口中运转。可以通过调整气流通道中的一个或多个阀、经由不同的源风扇供应气流到不同的夹带盘或其组合(如下面进一步描述的(例如，在510处))来不同地运转夹带盘，以调整(例如，增加或减少)提供到每个夹带盘的气流。本文的发明者已经意识到每个夹带盘和源风扇的效率分布可以是非线性的。控制器可以基于流、设定和每个夹带盘和源风扇周围的热分布获悉每个夹带盘和源风扇的效率映射图。此外，夹带盘和源风扇的效率映射图可以基于在夹带盘和源风扇周围是否存在部件(例如，存在AC冷凝器或释放热的蒸发器，或存在交替热源或散热槽)。通过调整哪个夹带盘被运转以及在何种设定下运转，可以不同地冷却发动机罩下区域的不同零件，以便优化冷却效率。作为一个示例，当空气调节器正运转时，基于夹带盘中的每个附近的温度状况并且进一步基于进入源风扇的气流，更靠近AC冷凝器的第一风扇可以以较高的设定运转，而更远离AC冷凝器的第二风扇可以以较低的设定运转。在512之后，方法500结束。

以此方式，在不基于NVH约束限制风扇运转的情况下，满足冷却需求。通过使用提供夹带的无叶气流的冷却风扇，可以减少冷却风扇的NVH特性。此外，可以使用较小的马达来提供相同的冷却流，从而增加风扇和车辆的燃料经济性两者的效率和性能。通过使用具有感应盘的风扇，散热器栅边缘的范围相比于单个圆形开口能够被增加，从而相比于单个圆形风扇提供对散热器的更有效冷却。通过使冷却风扇无叶片，能够更容易地没有障碍地达到散热器区域。进一步地，在当冷却风扇没有在较高车辆速度下运转时的状况期间，没有大风扇叶片使得对穿过发动机的气流具有较少限制，从而降低阻力并改进热传递。总之，增强发动机冷却而具有较少噪声并且不使燃料经济性劣化。

使用无叶散热器冷却风扇的技术效果在于增加通过无叶散热器冷却风扇的气流的同时减少冷却风扇马达使用，从而减少车辆噪声并增加车辆燃料经济性。

作为一个示例，一种用于冷却风扇的车辆系统包括：由护罩包围的多个无叶夹带盘，所述护罩联接到散热器并且定位在所述散热器与发动机之间；在每个无叶夹带盘内的中空中心开口，其使不受限制的环境气流通过所述冷却风扇；和用于向所述无叶夹带盘提供气流的源风扇，所述源风扇由壳体包裹。在前述示例中，附加地或可选地，每个无叶夹带盘包括环形外壁和环形内壁，所述环形外壁和所述环形内壁限定喷嘴，由所述源风扇提供的气流通过所述喷嘴进入每个无叶夹带盘的中空中心开口。在前述示例的任一个或所有中，附加地或可选地，由所述源风扇提供的气流从大气经由入口进入所述壳体并且经由气流通道离开所述壳体，所述气流通道具有联接到所述无叶夹带盘中的每一个的喷嘴的出口。在前述示例的任一个或所有中，所述系统附加地或可选地还包括在所述壳体内的所述源风扇近侧的亥姆霍兹共振器。在前述示例的任一个或所有中，附加地或可选地，所述源风扇由电动马达驱动，所述电动马达被包括在所述壳体内。在前述示例的任一个或所有中，附加地或可选地，由所述冷却风扇输出的气流大于由所述源风扇提供的气流。在前述示例的任一个或所有中，附加地或可选地，由所述冷却风扇输出的所述气流是由所述源风扇提供的所述气流与经由在所述多个无叶夹带盘处诱发和夹带生成的气流的组合。

作为另一示例，一种冷却系统包括：用于使冷却剂循环到马达或电池的冷却剂回路；以及无叶风扇系统，其包括：用于经由较低功率的马达的运转生成气流的源风扇，所述风扇和马达被包封在壳体内；邻近壳体内的风扇定位的亥姆霍兹共振器；以平面配置定位的多个中空的夹带盘，所述夹带盘联接到源风扇并且被配置成从每个夹带盘的内部空腔内的源风扇经由喷嘴接收气流；和覆盖每个盘的周边的护罩。在前述示例中，所述系统还包括散热器，并且其中所述无叶风扇系统被定位在马达或电池与散热器之间。在前述示例中的任一个和所有中，附加地或可选地，盘的平面配置平行于散热器的平面。在前述示例中的任一个和所有中，附加地或可选地，喷嘴为环形。在前述示例中的任一个和所有中，附加地或可选地，源风扇经由通道联接到中空的夹带盘中的每个的喷嘴。在前述示例中的任一个和所有中，附加地或可选地，马达或电池和冷却系统被包括在车辆的发动机罩下舱内，并且车辆还包括：联接到车辆前端的用于向发动机罩下舱的部件提供环境气流的格栅，所述格栅包括可调整的百叶窗；和控制系统，其包括多个传感器、多个致动器和控制器，所述控制器将指令保持在非临时性存储器中，当执行该指令时使得控制器：运转无叶风扇系统以向发动机罩下舱的部件提供气流；并且基于冷却需求和环境气流的量调整通过无叶风扇系统提供的气流。在前述示例中的任一个和所有中，附加地或可选地，冷却需求基于由多个传感器测量的工况来确定，并且环境气流的量基于车辆速度和格栅百叶窗的位置来确定。在前述示例中的任一个和所有中，附加地或可选地，调整通过无叶风扇系统提供的气流包括调整发送到较低功率的马达的信号的占空比，其中该占空比随环境气流的量减少和/或者冷却需求增加而增加。

作为另一示例，一种方法包括：基于第一组工况，确定车辆的发动机罩下舱的部件的冷却需求；基于第二组工况，确定将提供确定的冷却需求的格栅百叶窗开度与由无叶冷却风扇系统生成的气流的组合；并且基于确定的组合，调整所述格栅百叶窗开度和由所述无叶冷却风扇系统生成的气流。在前述示例中，附加地或可选地，所述发动机罩下舱的所述部件包括发动机、变速器和空气调节系统压缩机；所述第一组工况包括所述发动机的温度、所述空气调节系统压缩机的输出和所述变速器的温度中的至少一者；以及所述第二组工况包括车辆速度和环境温度中的至少一者。在前述示例中的任一个和所有中，附加地或可选地，所述确定的组合包括：当所述车辆速度小于阈值速度时，增加由所述无叶冷却风扇系统提供的确定的冷却需求的一部分，并且当所述车辆速度处于所述阈值速度或者在所述阈值速度之上时，增加由所述格栅百叶窗开度提供的确定的冷却需求的一部分。在前述示例中的任一个和所有中，附加地或可选地，基于确定的组合调整所述格栅百叶窗开度和由所述无叶冷却风扇系统生成的所述气流包括：随着由所述格栅百叶窗开度提供的所述确定的冷却需求的所述部分增加，增加所述格栅百叶窗开度并减少由所述无叶冷却风扇系统生成的气流。在前述示例中的任一个和所有中，附加地或可选地，由所述无叶冷却风扇系统生成的气流大于由所述无叶冷却风扇系统的源风扇输出的气流，所述源风扇被电动马达以基于确定的组合确定的风扇速度驱动。

在另一种表示中，一种用于车辆冷却风扇的系统包括：由护罩包围的多个无叶夹带盘，所述护罩联接到散热器并且定位在所述散热器与电机之间；在每个无叶夹带盘内的中空中心开口，其使不受限制的环境气流通过所述冷却风扇；和用于向所述无叶夹带盘提供气流的源风扇，所述源风扇由壳体包裹。在前述示例中，附加地或可选地，所述源风扇由电动马达驱动，所述电动马达被包括在所述壳体内并且从系统电池汲取电流。在前述示例的任一个或所有中，附加地或可选地，所述电机从所述系统汲取电流以向车辆的车轮提供扭矩。在前述示例的任一个或所有中，附加地或可选地，冷却剂从散热器循环通过电机和系统电池中的一个或多个。

在又一种表示中，一种方法包括：基于第一组工况，确定混合动力电动车辆的发动机罩下舱的部件的冷却需求；基于第二组工况，确定将提供确定的冷却需求的格栅百叶窗开度与由无叶冷却风扇系统生成的气流的组合；并且基于确定的组合，调整所述格栅百叶窗开度和由所述无叶冷却风扇系统生成的气流。在前述示例中，附加地或可选地，所述发动机罩下舱的所述部件包括电机和系统电池；所述第一组工况包括所述电机的温度和所述系统电池的温度中的至少一者；以及所述第二组工况包括车辆速度和环境温度中的至少一者。在前述示例中的任一个和所有中，附加地或可选地，所述确定的组合包括：当所述车辆速度小于阈值速度时，增加由所述无叶冷却风扇系统提供的确定的冷却需求的一部分，并且当所述车辆速度处于所述阈值速度或者在所述阈值速度之上时，增加由所述格栅百叶窗开度提供的确定的冷却需求的一部分。在前述示例中的任一个和所有中，附加地或可选地，基于确定的组合调整所述格栅百叶窗开度和由所述无叶冷却风扇系统生成的所述气流包括：随着由所述格栅百叶窗开度提供的所述确定的冷却需求的所述部分增加，增加所述格栅百叶窗开度并减少由所述无叶冷却风扇系统生成的气流。在前述示例中的任一个和所有中，附加地或可选地，由所述无叶冷却风扇系统生成的气流大于由所述无叶冷却风扇系统的源风扇输出的气流，所述源风扇被电动马达以基于确定的组合确定的风扇速度驱动。在前述示例中的任一个和所有中，附加地或可选地，所述系统电池将电能供应到所述电机和所述电动马达中的一个或多个。

注意，本文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。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器以及其他发动机硬件来实行。本文所描述的特定程序可以表示任何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，所示的各种动作、操作和/或功能可以按所示的顺序执行、并行执行或在某些情况下被省略。同样地，处理的顺序不是实现本文所述的示例实施例的特征和优点所必需的，而是为易于说明和描述提供。可以根据所使用的具体策略重复执行所示出的动作、操作和/或功能中的一个或多个。另外，所描述的动作、操作和/或功能可以图形地表示要编程到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中的代码，其中所描述的动作通过在包括各种发动机硬件部件的系统中结合电子控制器执行指令来实行。

应当理解，因为可以有许多变化，所以本文公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应被认为具有限制意义。例如，上述技术能够应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其他发动机类型。本公开的主题包括本文所公开的各种系统和配置，以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。

所附权利要求特别指出被认为是新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可以指“一个”元素或“第一”元素或其等同物。此类权利要求应被理解为包括一个或多个此类元素的结合，既不要求也不排除两个或更多个此类元素。所公开的特征、功能、元素和/或性质的其他组合和子组合可以通过本申请权利要求的修正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。此类权利要求，无论是宽于、窄于、等于或不同于原始权利要求的范围，也都被视为包括在本公开的主题内。

Claims (12)

1.一种用于冷却风扇的车辆系统，其包括：

由护罩包围的多个无叶夹带盘，所述护罩联接到散热器并且定位在所述散热器与发动机之间；

在每个无叶夹带盘内的中空中心开口，其使不受限制的环境气流通过所述冷却风扇；和

用于向所述无叶夹带盘提供气流的源风扇，所述源风扇由壳体包裹；

其中每个无叶夹带盘包括环形外壁和环形内壁，所述环形外壁和所述环形内壁限定喷嘴，由所述源风扇提供的所述气流通过所述喷嘴在所述环形内壁上方流动进入每个无叶夹带盘的所述中空中心开口，从而增强所述气流，使得由所述冷却风扇生成的气流大于由所述源风扇输出的气流。

2.根据权利要求1所述的系统，其中由所述源风扇提供的所述气流经由入口从大气进入所述壳体并且经由气流通道离开所述壳体，所述气流通道具有联接到所述无叶夹带盘中的每一个的所述喷嘴的出口。

3.根据权利要求1所述的系统，其还包括在所述壳体内的所述源风扇近侧的亥姆霍兹共鸣器。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述源风扇由电动马达驱动，所述电动马达被包括在所述壳体内。

5.根据权利要求1所述的系统，其中由所述冷却风扇输出的所述气流是由所述源风扇提供的所述气流与经由在所述多个无叶夹带盘处诱发和夹带生成的气流的组合。

6.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括用于使冷却剂在所述散热器与所述发动机之间循环的冷却剂回路。

7.根据权利要求6所述的系统，其进一步包括系统电池和电机，其中所述冷却剂回路还使冷却剂在所述系统电池和所述电机中的至少一个与所述散热器之间循环。

8.一种用于冷却风扇的方法，其包括：

基于第一组工况，确定车辆的发动机罩下舱的部件的冷却需求；

基于第二组工况，确定将提供确定的冷却需求的格栅百叶窗开度与由无叶冷却风扇系统生成的气流的组合；并且

基于所述确定的组合，调整所述格栅百叶窗开度和由所述无叶冷却风扇系统生成的气流，

其中所述无叶冷却风扇系统包括无叶夹带盘，所述无叶夹带盘包括环形外壁和环形内壁，所述环形外壁和所述环形内壁限定喷嘴，由所述无叶冷却风扇系统的源风扇提供的气流通过所述喷嘴在所述环形内壁上方流动进入每个无叶夹带盘的中空中心开口，从而增强所述气流，使得由所述无叶冷却风扇系统生成的所述气流大于由所述源风扇输出的气流，所述源风扇被电动马达以基于所述确定的组合确定的风扇速度驱动。

9.根据权利要求8所述的方法，其中：

所述发动机罩下舱的所述部件包括发动机、变速器和空气调节系统压缩机；

所述第一组工况包括所述发动机的温度、所述空气调节系统压缩机泵送的制冷剂的量和所述变速器的温度中的至少一者；以及

所述第二组工况包括车辆速度和环境温度中的至少一者。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述确定的组合包括：当所述车辆速度小于阈值速度时，增加由所述无叶冷却风扇系统提供的所述确定的冷却需求的一部分，并且当所述车辆速度处于所述阈值速度或者在所述阈值速度之上时，增加由所述格栅百叶窗开度提供的所述确定的冷却需求的一部分。

11.根据权利要求10所述的方法，其中基于所述确定的组合调整所述格栅百叶窗开度和由所述无叶冷却风扇系统生成的所述气流包括：随着由所述格栅百叶窗开度提供的所述确定的冷却需求的所述一部分增加，增加所述格栅百叶窗开度并减少由所述无叶冷却风扇系统生成的所述气流。

12.根据权利要求10所述的方法，其中基于所述确定的组合调整所述格栅百叶窗开度和由所述无叶冷却风扇系统生成的所述气流包括：随着由所述无叶冷却风扇系统提供的所述确定的冷却需求的所述一部分增加，增加由所述无叶冷却风扇系统生成的所述气流。

Images