CN108730012B - 冷却剂控制系统 - Google Patents

Abstract

一种车辆的冷却剂控制系统，其包括开口模块，开口模块配置为：基于缸体温度差、缸盖温度差以及冷却剂出口温度差中的至少一个来确定冷却剂阀(CV)开口、流量控制阀(FCV)开口以及缸体阀(BV)开口。CV控制模块配置为：基于CV开口来选择性地致动CV。CV调控从FCV流向散热器和绕过散热器的冷却剂通道的冷却剂流。BV控制模块配置为：基于BV开口来选择性地致动BV。BV调控从发动机缸体流向FCV的冷却剂流。FCV控制模块配置为：基于FCV开口来选择性地致动FCV。FCV调控从汽缸盖和BV流向CV的冷却剂流。

Description

冷却剂控制系统

技术领域

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

背景技术

本节中所提供的信息是为了一般地呈现本公开的语境的目的。当前署名的发明人的工作，就其在本节所描述的程度而言，以及在提交申请时可不被另视为现有技术的该描述的各个方面，既不明确地也不隐含地被认作针对本公开的现有技术。

内燃机在汽缸内燃烧空气和燃油以便生成驱动转矩。空气和燃油的燃烧还生成热量和排气。由发动机产生的排气在被排出至大气之前流过排气系统。

过度加热可能会缩短发动机、发动机部件以及/或者车辆的其它部件的寿命。据此，包括内燃机的车辆通常包括散热器，该散热器连接至发动机内的冷却剂通道。发动机冷却剂会循环通过冷却剂通道和散热器。发动机冷却剂吸收来自发动机的热量并且将热量携带至散热器。散热器将热量从发动机冷却剂转移至穿过散热器的空气。离开散热器的经冷却的发动机冷却剂循环回到发动机。

发明内容

在一个特征中，描述了车辆的冷却剂控制系统。差值模块配置为：基于参考缸体温度与使用缸体温度传感器测量出的发动机缸体的缸体温度之间的差值来确定缸体温度差；基于参考缸盖温度与使用缸盖温度传感器测量出的发动机的汽缸盖的缸盖温度之间的差值来确定缸盖温度差；以及基于参考冷却剂出口温度与使用冷却剂出口温度传感器测量出的从发动机缸体和汽缸盖中的至少一个输出的冷却剂的温度之间的差值来确定冷却剂出口温度差。开口模块配置为：基于缸体温度差、缸盖温度差以及冷却剂出口温度差中的至少一个来确定用于冷却剂阀（CV）的CV开口、用于流量控制阀（FCV）的FCV开口以及用于缸体阀（BV）的BV开口。CV控制模块配置为：基于CV开口选择性地致动CV（冷却剂阀），其中，该CV（冷却剂阀）调控从FCV（流量控制阀）流向如下元件的冷却剂流：（i）散热器，以及（ii）绕过散热器的冷却剂通道。BV控制模块配置为：基于BV开口选择性地致动BV（缸体阀），其中，BV（缸体阀）调控从发动机缸体流向FCV（流量控制阀）的冷却剂流。FCV控制模块配置为：基于FCV开口选择性地致动FCV（流量控制阀），其中，FCV（流量控制阀）调控从汽缸盖和BV（缸体阀）流向CV（冷却剂阀）的冷却剂流。

在其它特征中，开口模块配置为：基于缸体温度差来确定第一可能CV开口、第一可能FCV开口以及第一可能BV开口；基于缸盖温度差来确定第二可能CV开口、第二可能FCV开口以及第二可能BV开口；基于冷却剂出口温度差来确定第三可能CV开口、第三可能FCV开口以及第三可能BV开口；将用于CV的CV开口设定至第一可能CV开口、第二可能CV开口和第三可能CV开口中的最大一个；将用于FCV的FCV开口设定至第一可能FCV开口、第二可能FCV开口和第三可能FCV开口中的最大一个；以及将用于BV的BV开口设定至第一可能BV开口、第二可能BV开口和第三可能BV开口中的最大一个。

在其它特征中，开口模块配置为：在缸体温度变得越来越大于参考缸体温度时，使第一可能CV开口、第一可能FCV开口以及第一可能BV开口增大。

在其它特征中，开口模块配置为：在缸盖温度变得越来越大于参考缸盖温度时，使第二可能CV开口、第二可能FCV开口以及第二可能BV开口增大。

在其它特征中，开口模块配置为：在冷却剂出口温度变得越来越大于参考冷却剂出口温度时，使第三可能CV开口、第三可能FCV开口以及第三可能BV开口增大。

在其它特征中，CV控制模块配置为：在CV开口增大时，使CV至散热器的开口增大；BV控制模块配置为：在BV开口增大时，使BV的开口增大；以及FCV控制模块配置为：在FCV开口增大时，使FCV的开口增大。

在其它特征中，CV控制模块进一步配置为：在CV开口增大时，使CV至绕过散热器的冷却剂通道的第二开口减小。

在其它特征中，第一最大模块配置为：将CV开口命令设定至如下最大一个：（i）CV开口；以及第二CV开口，其中，CV控制模块配置为：基于CV开口命令来致动CV；第二最大模块配置为：将FCV开口命令设定至如下最大一个：（i）FCV开口；以及第二FCV开口，其中，FCV控制模块配置为：基于FCV开口命令来致动FCV；以及第三最大模块配置为：将BV开口命令设定至如下最大一个：（i）BV开口；以及第二BV开口，其中，BV控制模块配置为：基于BV开口命令来致动BV。

在其它特征中，参考模块配置为进行如下至少一个操作：基于发动机的发动机速度和发动机的加油量来确定参考缸体温度；基于发动机速度和加油量来确定参考缸盖温度；以及基于发动机速度和加油量来确定参考冷却剂出口温度。

在其它特征中，参考模块配置为：基于发动机的发动机速度和发动机的加油量来确定参考缸体温度；基于发动机速度和加油量来确定参考缸盖温度；以及基于发动机速度和加油量来确定参考冷却剂出口温度。

在一个特征中，车辆的冷却剂控制方法包括：基于参考缸体温度与使用缸体温度传感器测量出的发动机缸体的缸体温度之间的差值来确定缸体温度差；基于参考缸盖温度与使用缸盖温度传感器测量出的发动机的汽缸盖的缸盖温度之间的差值来确定缸盖温度差；基于参考冷却剂出口温度与使用冷却剂出口温度传感器测量出的从发动机缸体和汽缸盖中的至少一个输出的冷却剂的温度之间的差值来确定冷却剂出口温度差；基于缸体温度差、缸盖温度差以及冷却剂出口温度差中的至少一个来确定用于冷却剂阀（CV）的CV开口、用于流量控制阀（FCV）的FCV开口以及用于缸体阀（BV）的BV开口；基于CV开口选择性地致动CV（冷却剂阀），其中，该CV（冷却剂阀）调控从FCV（流量控制阀）流向如下元件的冷却剂流：（i）散热器，以及（ii）绕过散热器的冷却剂通道；基于BV开口选择性地致动BV（缸体阀），其中，BV（缸体阀）调控从发动机缸体流向FCV（流量控制阀）的冷却剂流；以及基于FCV开口选择性地致动FCV（流量控制阀），其中，FCV（流量控制阀）调控从汽缸盖和BV（缸体阀）流向CV（冷却剂阀）的冷却剂流。

在其它特征中，确定用于冷却剂阀（CV）的CV开口、用于流量控制阀（FCV）的FCV开口以及用于缸体阀（BV）的BV开口包括：基于缸体温度差来确定第一可能CV开口、第一可能FCV开口以及第一可能BV开口；基于缸盖温度差来确定第二可能CV开口、第二可能FCV开口以及第二可能BV开口；基于冷却剂出口温度差来确定第三可能CV开口、第三可能FCV开口以及第三可能BV开口；将用于CV的CV开口设定至第一可能CV开口、第二可能CV开口和第三可能CV开口中的最大一个；将用于FCV的FCV开口设定至第一可能FCV开口、第二可能FCV开口和第三可能FCV开口中的最大一个；以及将用于BV的BV开口设定至第一可能BV开口、第二可能BV开口和第三可能BV开口中的最大一个。

在其它特征中，确定第一可能CV开口、第一可能FVC开口以及第一可能BV开口包括：在缸体温度变得越来越大于参考缸体温度时，使第一可能CV开口、第一可能FCV开口以及第一可能BV开口增大。

在其它特征中，确定第二可能CV开口、第二可能FVC开口以及第二可能BV开口包括：在缸盖温度变得越来越大于参考缸盖温度时，使第二可能CV开口、第二可能FCV开口以及第二可能BV开口增大。

在其它特征中，确定第三可能CV开口、第三可能FVC开口以及第三可能BV开口包括：在冷却剂出口温度变得越来越大于参考冷却剂出口温度时，使第三可能CV开口、第三可能FCV开口以及第三可能BV开口增大。

在其它特征中，选择性地致动CV包括：在CV开口增大时，使CV至散热器的开口增大；选择性地致动BV包括：在BV开口增大时，使BV的开口增大；并且选择性地致动FCV控制模块包括：在FCV开口增大时，使FCV的开口增大。

在其它特征中，选择性地致动CV会进一步：在CV开口增大时，使CV至绕过散热器的冷却剂通道的第二开口减小。

在其它特征中，该方法进一步包括：将CV开口命令设定至如下最大一个：（i）CV开口；以及第二CV开口，其中，选择性地致动CV包括：基于CV开口命令来致动CV；将FCV开口命令设定至如下最大一个：（i）FCV开口；以及第二FCV开口，其中，选择性地致动FCV包括：基于FCV开口命令来致动FCV；并且将BV开口命令设定至如下最大一个：（i）BV开口；以及第二BV开口，其中，选择性地致动BV包括：基于BV开口命令来致动BV。

在其它特征中，该方法进一步包括如下至少一个：基于发动机的发动机速度和发动机的加油量来确定参考缸体温度；基于发动机速度和加油量来确定参考缸盖温度；以及基于发动机速度和加油量来确定参考冷却剂出口温度。

在其它特征中，该方法进一步包括：基于发动机的发动机速度和发动机的加油量来确定参考缸体温度；基于发动机速度和加油量来确定参考缸盖温度；以及基于发动机速度和加油量来确定参考冷却剂出口温度。

本公开的其它适用领域将从详细描述、权利要求书以及附图中变得更加明显。详细描述和特定示例意在仅仅用于图示的目的并且不意在限制本公开的范围。

附图说明

本公开将从详细描述和附图中得到更加全面的理解，在附图中：

图1是包括冷却剂系统的示例性车辆系统的功能框图；

图2是旋转式冷却剂阀的示例性平砌视图；

图3是示例性冷却剂控制模块的功能框图；以及

图4是描绘了用于控制冷却剂流的示例性方法的流程图。

在附图中，附图标记可以重复用于识别相似的和/或相同的元件。

具体实施方式

内燃机燃烧空气和燃油以便生成驱动转矩。燃烧会生成热量。冷却剂系统使冷却剂循环通过发动机的各个部分（诸如，汽缸盖和发动机缸体）以及通过车辆的各个其它部件。冷却剂吸收来自发动机、发动机油、变速器流体以及其它部件的热量并且将热量释放至空气。

基于使用温度传感器测量出的温度，冷却剂控制模块基于接近冷却剂的沸腾温度的目标温度来控制冷却剂流（例如，使用阀、泵等）。例如，这可以完成以便使车辆的耗油量最小化。然而，一个或多个所测量出的温度中的噪音和/或误差可以允许冷却剂的温度超过沸腾温度。

根据本公开，冷却剂控制模块确定用于冷却剂系统的多个阀的目标开口以便防止发生过高温度情况。更具体地，冷却剂控制模块基于所测量出的温度分别与参考温度之间的一个或多个温度差来共同地确定分别用于各个阀的目标开口。如果确定用于其中一个阀的目标开口大于确定用于该阀的标称目标开口，则冷却剂控制模块会基于目标开口来控制其中一个阀的打开。控制模块针对各个阀执行该操作，例如，以便防止发生过高温度情况。

现在参照图1，呈现了示例性车辆系统的功能框图。发动机104在汽缸内燃烧空气和柴油的混合物以便生成驱动转矩。发动机104将转矩输出至变速器。变速器经由动力传动系统（未示出）将转矩转移至车辆的一个或多个轮子。发动机控制模块（ECM）108可以控制一个或多个发动机致动器，例如，以便基于发动机104的目标转矩输出来调控发动机104的转矩输出。

发动机油泵使发动机油循环通过发动机104和第一热交换器112。第一热交换器112可以被称为（发动机）油冷却器或者油热交换器（HEX）。当发动机油冷却时，第一热交换器112可以将热量从流过第一热交换器112的冷却剂转移至第一热交换器112内的发动机油。当发动机油温热时，第一热交换器112可以将热量从发动机油转移至流过第一热交换器112的冷却剂和/或穿过第一热交换器112的空气。

发动机油的粘性与发动机油的温度呈负相关。即是说，发动机油的粘性会随着温度的增加而减小并且反之亦然。与发动机油相关联的发动机104的摩擦损失（例如，扭矩损失）可能会随着发动机油的粘性的增加而减小并且反之亦然。

变速器流体泵使变速器流体循环通过变速器和第二热交换器116。第二热交换器116可以被称为变速器冷却器或者变速器热交换器。当变速器流体冷却时，第二热交换器116可以将热量从流过第二热交换器116的冷却剂转移至第二热交换器116内的变速器流体。当变速器流体温热时，第二热交换器116可以将热量从变速器流体转移至流过第二热交换器116的冷却剂和/或穿过第二热交换器116的空气。

变速器流体的粘性与变速器流体的温度呈负相关。即是说，变速器流体的粘性会随着变速器流体的温度的增加而减小并且反之亦然。与变速器和变速器流体相关联的损失（例如，扭矩损失）可能会随着变速器流体的粘性的减小而减小并且反之亦然。

发动机104包括多个冷却剂通道，发动机冷却剂（“冷却剂”）可以流过该多个冷却剂通道。例如，发动机104包括：通过发动机104的（汽缸）缸盖部分120的一个或多个冷却剂通道以及通过发动机104的缸体部分124的一个或多个冷却剂通道。发动机104还可以包括：通过发动机104的一个或多个其它部分的一个或多个其它冷却剂通道。

冷却剂泵132将冷却剂泵送至发动机104的冷却剂通道以及冷却剂阀（CV）136。冷却剂泵132可以是以机械方式进行驱动（例如，由发动机104驱动）。可替代地，冷却剂泵132可以是电动冷却剂泵。CV 136在下文进行进一步讨论。

缸体阀（BV）140调控流出（以及因此流过）发动机104的缸体部分124的冷却剂流。流量控制阀（FCV）144接收从发动机104的缸盖部分120输出的冷却剂、从BV 140输出的冷却剂。FCV 144调控流出（以及因此流过）发动机104的缸盖部分120的冷却剂流。通过其接收来自BV 140的冷却剂，FCV 144还调控流出（以及因此流过）发动机104的缸体部分124的冷却剂流。

CV 136可以被称为主动恒温阀。与在冷却剂温度大于和小于预定温度时分别自动地打开和关闭的被动恒温阀不同，主动恒温阀是以电气方式被致动。

CV 136控制流向第三热交换器148的冷却剂流、绕过第三热交换器148的冷却剂流以及流向第一热交换器112和第二热交换器116的冷却剂流。第三热交换器148可以被称为散热器。CV 136在下文进行进一步讨论。

冷却剂从FCV 144流向CV 136。冷却剂还从FCV 144流向低压（LP）排气再循环（EGR）热交换器152、高压（HP）EGR热交换器156以及涡轮增压器涡轮160。冷却剂从HP EGR热交换器156流向排气（EX）节流阀164。冷却剂可以冷却LP EGR热交换器152、HP EGR热交换器156、涡轮增压器涡轮160以及排气节流阀164。涡轮增压器涡轮160驱动涡轮增压器压缩机的旋转，这会使进入发动机中的气流增加。由发动机104输出的排气驱动涡轮增压器涡轮160的旋转。

冷却剂从涡轮增压器涡轮160、排气节流阀164以及LP EGR热交换器152流向CV136和第四热交换器168，第四热交换器168可以被称为加热器芯。第四热交换器168将热量从流过第四热交换器168的冷却剂转移至穿过第四热交换器168的空气以便加温车辆的乘客舱。还可以采用辅助冷却剂泵172来抽取通过第四热交换器168的冷却剂并且将冷却剂泵送回到冷却剂泵132。冷却剂泵132抽取由第一热交换器112输出的冷却剂、由第二热交换器116输出的冷却剂、由第三热交换器148输出的冷却剂、绕过第三热交换器148的冷却剂以及由第四热交换器168输出的冷却剂以进行再循环。

冷却剂出口温度传感器174测量从FCV 144输出的冷却剂的温度。缸体温度传感器178测量发动机104的缸体（金属）部分124的温度。缸盖温度传感器182测量发动机104的缸盖（金属）部分120的温度。还可以采用一个或多个其它传感器，诸如，一个或多个其它冷却剂温度传感器、曲轴位置传感器、质量空气流率（MAF）传感器、歧管绝对压力（MAP）传感器以及/或者一个或多个其它合适的车辆传感器。

CV 136可以包括多路输入多路输出阀，该多路输入多路输出阀包括两个或者更多个单独的腔室。例如，CV 136可以包括旋转阀，该旋转阀具有壳体和在壳体内部的可旋转构件。旋转构件包括通道或者沟槽，该通道或者沟槽针对各个单独的腔室调控在该腔室的一个或多个输入与该腔室的一个或多个输出之间的流量。

在图2中提供了CV 136的示例性平砌图，图示了流向CV 136和从CV 136流出的冷却剂流。现在参照图1和图2，CV 136可以在两个端部位置204和208之间被致动。CV 136包括第一腔室216和第二腔室220。当CV 136被定位在端部位置204与第一位置212之间时，流到第一腔室216中的冷却剂流被堵塞，并且流到第二腔室220中的冷却剂流被堵塞。

当第一腔室216在接收冷却剂时，CV 136经由冷却剂通道222将冷却剂从第一腔室216输出至第一热交换器112和第二热交换器116。当第二腔室220在接收冷却剂时，CV 136将冷却剂从第二腔室220输出至第三热交换器148或者绕过第三热交换器148的冷却剂通道154。

当CV 136被定位在第一位置212与第二位置224之间时，流到第一腔室216中的冷却剂流被堵塞，并且由FCV 144输出的冷却剂经由冷却剂通道226流到第二腔室220中。当CV136被定位在第一位置212与第二位置224之间时，冷却剂从第二腔室220流向绕过第三热交换器148的冷却剂通道154，如由泪滴状部分示出的。然而，从第二腔室220流向第三热交换器148的冷却剂流被堵塞。

当CV 136被定位在第二位置224与第三位置228之间时，由涡轮增压器涡轮160、排气节流阀164以及LP EGR热交换器152输出的冷却剂流到第一个腔室216中。冷却剂从第一腔室216流向第一热交换器112和第二热交换器116。然而，从冷却剂泵132流到第一腔室216中的冷却剂流被堵塞。

当CV 136被定位在第二位置224与第三位置228之间时，由FCV 144输出的冷却剂流到第二腔室220中。当CV 136被定位在第二位置224与第三位置228之间时，冷却剂从第二腔室220流向绕过第三热交换器148的冷却剂通道154。然而，从第二腔室220流向第三热交换器148的冷却剂流被堵塞。

当CV 136被定位在第三位置228与第四位置232之间时，由涡轮增压器涡轮160、排气节流阀164以及LP EGR热交换器152输出的冷却剂流到第一个腔室216中和流向第一热交换器112和第二热交换器116。然而，从冷却剂泵132流到第一腔室216中的冷却剂流被堵塞。

当CV 136被定位在第三位置228与第四位置232之间时，一些冷却剂从第二腔室220流向绕过第三热交换器148的冷却剂通道154。当CV 136被定位在第三位置228与第四位置232之间时，一些冷却剂还从第二腔室220流向第三热交换器148，如由菱形状形状所指示的。然而，在泪滴形状的尖端的端部与第四位置232之间的各位置处，流向绕过第三热交换器148的冷却剂通道154的冷却剂流被堵塞。

当CV 136被定位在第四位置232与第五位置236之间时，由冷却剂泵132输出的冷却剂流到第一腔室216中并且流向第一热交换器112和第二热交换器116。然而，从涡轮增压器涡轮160、排气节流阀164以及LP EGR热交换器152流出的冷却剂流被堵塞。

当CV 136被定位在第四位置232与第五位置236之间时，冷却剂从第二腔室220流向第三热交换器148，如由菱形形状所指示的。然而，流向绕过第三热交换器148的冷却剂通道154的冷却剂流被堵塞。

当CV 136被定位在第五位置236与第六位置240之间时，由冷却剂泵132输出的冷却剂经由冷却剂路径234流到第一腔室216中并且流向第一热交换器112和第二热交换器116。然而，从涡轮增压器涡轮160、排气节流阀164以及LP EGR热交换器152流出的冷却剂流被堵塞。

当CV 136被定位在第五位置236与第六位置240之间时，冷却剂从第二腔室220流向第三热交换器148，如由菱形形状所指示的。冷却剂还从第二腔室220流向绕过第三热交换器148的冷却剂通道154，日由泪滴状部分所指示的。

当CV 136被定位在第六位置240与第七位置244之间时，由冷却剂泵132输出的冷却剂经由冷却剂路径234流到第一腔室216中并且流向第一热交换器112和第二热交换器116。然而，从涡轮增压器涡轮160、排气节流阀164以及LP EGR热交换器152流出的冷却剂流被堵塞。

当CV 136被定位在第六位置240与第七位置244之间时，冷却剂从第二腔室220流向绕过第三热交换器148的冷却剂通道154，如由泪滴状部分所指示的。然而，流向第三热交换器148的冷却剂流被堵塞。

现在参照图3，呈现了冷却剂控制模块190的示例性实施方式的功能框图。第一CV开口模块304确定用于CV 136的第一CV开口308。例如，第一CV开口模块304可以基于在冷却剂泵132的出口处或者附近测量出的冷却剂泵出口/发动机进口冷却剂温度来确定第一CV开口308。例如，第一CV开口模块304可以基于如下方式来确定第一CV开口308：使用闭合环路控制装置基于在冷却剂泵132的出口处的目标温度来对冷却剂泵出口冷却剂温度进行调控。

第一FCV开口模块312确定用于FCV 144的第一FCV开口316。例如，第一FCV开口模块312可以基于在冷却剂泵132的出口处或者附近测量出的冷却剂泵出口冷却剂温度来确定第一FCV开口316。例如，第一FCV开口模块312可以使用方程式或者查阅表来确定第一FCV开口316，该方程式或者查阅表使冷却剂泵出口冷却剂温度与第一FCV开口相关。可以基于如下方式来校准该方程式或者查阅表：防止在发动机的缸盖部分120、LP EGR热交换器152、HP EGR热交换器156、排气节流阀164以及涡轮增压器涡轮160中的冷却剂沸腾。

第一BV开口模块320确定用于BV 140的第一BV开口324。例如，第一BV开口模块320可以基于在冷却剂泵132的出口处或者附近测量出的冷却剂泵出口冷却剂温度来确定第一BV开口324。例如，第一BV开口模块320可以使用方程式或者查阅表来确定第一BV开口324，该方程式或者查阅表使冷却剂泵出口冷却剂温度与第一BV开口相关。可以基于如下方式来校准该方程式或者查阅表：防止发动机的缸体部分124中的冷却剂沸腾。

然而，在一些情况下，使用第一CV开口308、第一FCV开口316以及第一BV开口324可能不会防止在一个或多个位置处发生过高温度情况。因此，如下文所讨论的，第二开口模块328确定第二CV开口332、第二FCV开口336以及第二BV开口340，以便使发生过高温度情况的可能性最小化。

参考模块344基于发动机104的发动机速度360和加油364来确定参考缸体温度348、参考缸盖温度352以及参考冷却剂出口温度356。例如，参考模块344可以使用方程式和映射图中的一个来确定参考缸体温度348，该方程式和映射图使发动机速度和加油量与参考缸体温度相关。参考模块344可以使用方程式和映射图中的一个来确定参考缸盖温度352，该方程式和映射图使发动机速度和加油量与参考缸盖温度相关。参考模块344可以使用方程式和映射图中的一个来确定参考冷却剂出口温度356，该方程式和映射图使发动机速度和加油量与参考冷却剂出口温度相关。

发动机速度360可以是使用传感器来测量的。例如，曲轴位置传感器可以在曲轴旋转时确定发动机104的曲轴的位置，并且发动机速度360可以是基于两个位置之间的变化以及曲轴何时处于这两个位置中时之间的时期来进行测量的。例如，加油364可以是提供给发动机104的汽缸的命令燃油质量。车辆的燃油控制模块可以提供加油364。

差值模块368确定缸体温度差372、缸盖温度差376以及出口温度差380。差值模块368基于或者等于参考缸体温度348与由缸体温度传感器178测量出的缸体温度384之间的差值来设定缸体温度差372。例如，差值模块368可以基于或者等于缸体温度384减去参考缸体温度348来设定缸体温度差372。

差值模块368基于或者等于参考缸盖温度352与由缸盖温度传感器182测量出的缸盖温度388之间的差值来设定缸盖温度差376。例如，差值模块368可以基于或者等于缸盖温度388减去参考缸盖温度352来设定缸盖温度差376。

差值模块368基于或者等于参考冷却剂出口温度356与由冷却剂出口温度传感器174测量出的冷却剂出口温度392之间的差值来设定出口温度差380。例如，差值模块368可以基于或者等于冷却剂出口温度392减去参考冷却剂出口温度356来设定出口温度差380。

第二开口模块328基于缸体温度差372、缸盖温度差376以及出口温度差380中的至少一个来确定第二CV开口332、第二FCV开口336以及第二BV开口340。

例如，第二开口模块328可以基于出口温度差380来确定第一组可能的开口。第一 组可能的开口包括第一可能CV开口、第一可能FCV开口以及第一可能BV开口。第二开口模块 328基于出口温度差380使用查阅表来确定第一组可能的开口，该查阅表使出口温度差与各 组CV开口、FCV开口以及BV开口相关。下文提供了使出口温度差与各组CV开口、FCV开口以及 BV开口相关的示例性查阅表。CV开口是就朝向第三热交换器148开口而言来进行表达。出口 温度差是就冷却剂出口温度减去参考冷却剂出口温度而言来进行表达，以便使得与冷却剂 出口温度相对应的负值冷却剂出口温度小于参考冷却剂出口温度。

出口温度差	FCV开口（%）	CV开口（%）	BV开口（%）
				-6	0	0	0
-4	20	20	0
				-2	35	35	0
0	50	50	0
				2	70	60	20
4	90	70	40
				6	100	80	60
8	100	90	80
				10	100	100	100

如上文所示出的，CV 136、FCV 144以及BV 140的各个可能开口会随着冷却剂温度差的增加而增加。因此，在BV 140和FCV 144的情况下，流量会增加。在CV 136的情况下，附加冷却剂会流向第三热交换器148。采取这些行动是为了提供附加的冷却以便防止发生过高温度情况。

如上文关于图2所示出的，由于CV 136的配置，所以CV 136的两个不同的位置可以提供通向第三热交换器148的相同开口。可以基于如下情况来确定使用这两个位置中的哪一个：基于流向绕过第三热交换器148的冷却剂通道154的冷却剂流是发生还是被堵塞以及/或者基于第一腔室216是接收从冷却剂泵132输出的冷却剂还是接收来自涡轮增压器涡轮160的输出的冷却剂等。

第二开口模块328可以基于缸体温度差372来确定第二组可能的开口。该第二组可能的开口包括第二可能CV开口、第二可能FCV开口以及第二可能BV开口。第二开口模块328基于缸体温度差372使用查阅表来确定第二组可能的开口，该查阅表使缸体温度差与各组CV开口、FCV开口以及BV开口相关。该查阅表可以布置为类似于上文针对冷却剂出口温度差提供的查阅表。然而，该查阅表可以包括一个或多个不同的值。

第二开口模块328可以基于缸盖温度差376来确定第三组可能的开口。第三组可能的开口包括第三可能CV开口、第三可能FCV开口以及第三可能BV开口。第二开口模块328基于缸盖温度差376使用查阅表来确定第三组可能的开口，该查阅表使缸盖温度差与各组CV开口、FCV开口以及BV开口相关。该查阅表可以布置为类似于上文针对冷却剂出口温度差提供的查阅表。然而，该查阅表可以包括一个或多个不同的值。

第二开口模块328确定第一可能CV开口、第二可能CV开口以及第三可能CV开口中的最大限度（最大）一个，并且将第二CV开口332设定至第一可能CV开口、第二可能CV开口以及第三可能CV开口中的最大一个。第二开口模块328确定第一可能FCV开口、第二可能FCV开口以及第三可能FCV开口中的最大限度（最大）一个，并且将第二FCV开口336设定至第一可能FCV开口、第二可能FCV开口以及第三可能FCV开口中的最大一个。第二开口模块328确定第一可能BV开口、第二可能BV开口以及第三可能BV开口中的最大限度（最大）一个，并且将第二BV开口340设定至第一可能BV开口、第二可能BV开口以及第三可能BV开口中的最大一个。

第一最大模块396确定第一CV开口308和第二CV开口332中的最大限度（最大）一个，并且将命令的CV开口400（通向第三热交换器148）设定至第一CV开口308和第二CV开口332中的最大一个。第二最大模块404确定第一FCV开口316和第二FCV开口336中的最大限度（最大）一个，并且将命令的FCV开口408设定至第一FCV开口316和第二FCV开口336中的最大一个。第三最大模块412确定第一BV开口324和第二BV开口340中的最大限度（最大）一个，并且将命令的BV开口416设定至第一BV开口324和第二BV开口340中的最大一个。

CV控制模块420基于命令的CV开口400来致动CV 136。FCV控制模块424基于命令的FCV开口408来致动FCV 144。BV控制模块428基于命令的BV开口416来致动BV 140。第二CV开口332、第二FCV开口336以及/或者第二BV开口340的使用可以减小过高温度情况发生的可能性。

图4是描绘了用于控制冷却剂流以便防止发生过高温度情况的示例性方法的流程图。控制从504处开始，在504处，第一CV开口模块304、第一FCV开口模块312以及第一BV开口模块320分别确定第一CV开口308、第一FCV开口316以及第一BV开口324。

在508处，参考模块344确定参考缸体温度348、参考缸盖温度352以及参考冷却剂出口温度356。参考模块344基于发动机104的发动机速度360和加油364来确定这些参考温度。

在512处，差值模块368确定缸体温度差372、缸盖温度差376以及出口温度差380。差值模块368基于缸体温度384与参考缸体温度348之间的差值来确定缸体温度差372。差值模块368基于缸盖温度388与参考缸盖温度352之间的差值来确定缸盖温度差376。差值模块368基于冷却剂出口温度392与参考冷却剂出口温度356之间的差值来确定出口温度差380。

在516处，第二开口模块328确定第二CV开口332、第二FCV开口336以及第二BV开口340。更具体地，第二开口模块328基于缸体温度差372来确定第一组可能的CV开口、FCV开口以及BV开口。第二开口模块328基于缸盖温度差376来确定第二组可能的CV开口、FCV开口以及BV开口。第二开口模块328基于出口温度差380来确定第三组可能的CV开口、FCV开口以及BV开口。

第二开口模块328确定第一组、第二组以及第三组中的最大限度（最大）一个可能的CV开口，并且将第二CV开口332设定至最大一个可能的CV开口。第二开口模块328确定第一组、第二组以及第三组中的最大限度（最大）一个可能的FCV开口，并且将第二FCV开口336设定至最大一个可能的FCV开口。第二开口模块328确定第一组、第二组以及第三组中的最大限度（最大）一个可能的BV开口，并且将第二BV开口340设定至最大一个可能的BV开口。

在520处，第一最大模块396、第二最大模块404以及第三最大模块412分别生成命令的CV开口400、FCV开口408以及BV开口416。第一最大模块396确定第一CV开口308和第二CV开口332中的最大限度（最大）一个，并且将命令的CV开口400设定至第一CV开口308和第二CV开口332中的最大一个。第二最大模块404确定第一FCV开口316和第二FCV开口336中的最大限度（最大）一个，并且将命令的FCV开口408设定至第一FCV开口316和第二FCV开口336中的最大一个。第三最大模块412确定第一BV开口324和第二BV开口340中的最大限度（最大）一个，并且将命令的BV开口416设定至第一BV开口324和第二BV开口340中的最大一个。

在524处，CV控制模块420、FCV控制模块424以及BV控制模块428分别基于命令的CV开口400、FCV开口408以及BV开口416来控制CV 136、FCV 144以及BV 140。例如，CV控制模块420可以基于命令的CV开口400来确定用于CV 136的位置并且将CV 136致动至该位置。例如，CV控制模块420可以使用方程式或者查阅表来确定该位置，该方程式或者查阅表使命令的CV开口与CV 136的位置相关。FCV控制模块424可以基于命令的FCV开口408来确定用于FCV 144的位置并且将FCV 144致动至该位置。例如，FCV控制模块424可以使用方程式或者查阅表来确定该位置，该方程式或者查阅表使命令的FCV开口与FCV 144的位置相关。BV控制模块428可以基于命令的BV开口416来确定用于BV 140的位置并且将BV 140致动至该位置。例如，BV控制模块428可以使用方程式或者查阅表来确定该位置，该方程式或者查阅表使命令的BV开口与BV 140的位置相关。尽管图4的示例被示出为结束，但图4是用于图示一个控制环路。可以每隔预定时期就发起控制环路。

前述描述在性质上仅仅是图示性的并且决不意在限制本公开、其应用、或者使用。本公开的宽泛教导可以按照各种方式来进行实施。因此，尽管本公开包括特定示例，但本公开的真实范围不应限制于此，这是因为在研读附图、说明书以及如下权利要求书后，其它修改例将变得显而易见。应理解，在不更改本公开的原理的情况下，方法的一个或多个步骤可以按照不同的顺序（或者同时地）来执行。进一步地，尽管上文将各个实施例描述为具有特定特征，但针对本公开的任何实施例所描述的那些特征中的任何一个或多个可以在任何其它实施例的特征中进行实施以及/或者与其进行组合，即使并未明确地描述该组合。换言之，所描述的实施例并不相互排斥，一个或多个实施例彼此进行的置换仍保留在本公开的范围内。

使用多个术语来描述各元件之间（例如，各模块之间、各电路元件之间、各半导体层之间等）的空间和功能关系，包括“连接”、“接合”、“联接”、“邻近”、“在......顶部”、“上方”、“下方”以及“设置”。除非明确地被描述为“直接”，否则当在上述公开中描述第一元件与第二元件之间的关系时，该关系可以是在第一元件与第二元件之间不存在其它居间元件的直接关系，但也可以是在第一元件与第二元件之间存在（在空间上或者功能上）一个或多个居间元件的间接关系。如本文所使用的，语句“A、B以及C中的至少一个”应该被理解为表示使用非排外性逻辑“或者”的逻辑（A或者B或者C），并且不应被理解为表示“至少一个A、至少一个B以及至少一个C”。

在附图中，如由箭头所指示的箭头的方向通常表明与该图有关的信息（诸如，数据或者指令）的流动。例如，当元件A和元件B交换各种信息，但从元件A传递至元件B的信息与该图相关时，箭头可以从元件A指向元件B。该单向箭头并不暗示没有其它信息从元件B被传递至元件A。进一步地，对于从元件A发送至元件B的信息，元件B可以发送用于至元件A的信息的请求或者接收对该信息的确认。

在本申请中，包括下文的定义，术语“模块”或者术语“控制器”可以由术语“电路”来取代。术语“模块”可以指如下元件、是如下元件的一部分、或者包括如下元件：专用集成电路（ASIC）；数字分立电路、模拟分立电路、或者混合模拟/数字分立电路；数字集成电路、模拟集成电路、或者混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列（FPGA）；用于执行代码的处理器电路（共用的、专用的、或者成组的）；用于储存由处理器电路执行的代码的存储器电路（共用的、专用的、或者成组的）；用于提供所描述的功能的其它合适的硬件部件；或者上述一些或者所有的组合，诸如，芯片上系统（system-on-chip）。

模块可以包括一个或多个接口电路。在一些示例中，接口电路可以包括连接至局域网（LAN）、因特网、广域网（WAN）、或者其组合的有线或者无线接口。本公开的任何给定模块的功能可以分布在经由接口电路进行连接的多个模块之间。例如，多个模块可以允许负载平衡。在又一示例中，服务器（也称为远程或者云）模块可以代表客户端模块来完成一些功能。

如上文所使用的，术语“代码”可以包括软件、固件以及/或者微码，并且可以指程序、例程、功能、类别、数据结构以及/或者对象。术语“共用处理器电路”涵盖用于执行来自多个模块的一些或者所有代码的单个处理器电路。术语“成组处理器电路”涵盖用于与附加处理器电路组合地执行来自一个或多个模块的一些或者所有代码的处理器电路。对多个处理器电路的提及涵盖：在分立模上的多个处理器电路、在单个模上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个芯、单个处理器电路的多个线程、或者上述的组合。术语“共用存储器电路”涵盖用于储存来自多个模块的一些或者所有代码的单个存储器电路。术语“成组存储器电路”涵盖用于与附加存储器组合地储存来自一个或多个模块的一些或者所有代码的存储器电路。

术语“存储器电路”是术语“计算机可读介质”的子集。如本文所使用的，术语“计算机可读介质”不涵盖传播通过介质（诸如，在载波上）的暂时性电信号或者电磁信号。因此，术语“计算机可读介质”可以被看作是有形的和非暂时性的。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性示例是：非易失性存储器电路（诸如，闪存存储器电路、可擦可编程只读存储器电路、或者掩膜式只读存储器电路）、易失性存储器电路（诸如，静态随机存取存储器电路或者动态随机存取存储器电路）、磁储存介质（诸如，模拟或者数字磁带或者硬盘驱动器）以及光储存介质（诸如，CD、DVD、或者蓝光光盘）。

本申请中所描述的设备和方法可以部分地或者全部地由通过如下方式创建出的专用计算机来实施：将通用计算机配置用于执行体现在计算机程序中的一个或多个特定功能。上文描述的功能框、流程图部件以及其它元件用作软件规格，其可以通过熟练技术员或者程序员的常规作业被解释为计算机程序。

计算机程序包括被储存在至少一个非暂时性有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括或者依赖于所储存的数据。计算机程序可以涵盖：与专用计算机的硬件相互作用的基本输入/输出系统（BIOS）、与专用计算机的特定装置相互作用的装置驱动器、一个或多个操作系统、用户应用、背景服务、背景应用等。

计算机程序可以包括：（i）待被解析的描述性文本，诸如，HTML（超文本标记语言）、XML（可扩张标记语言）、或者JSON（JavaScript对象标注），（ii）汇编代码，（iii）编译器从源代码生成的目标代码，（iv）用于由解释器执行的源代码，（v）用于由即时编译器编译和执行的源代码等。仅仅作为示例，可以使用句法从包括如下语言的语言来编写源代码：C、C++、C#、ObjectiveC、Swift、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Java®、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、Javascript®、HTML5（第5版超文本标记语言）、Ada、ASP（动态服务器网页）、PHP（PHP：超文本预处理器）、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、Flash®、Visual Basic®、Lua、MATLAB、SIMULINK以及Python®。

在权利要求书中叙述的元件都不意在是在35 U.S.C.§112(f)的意义内的“装置加功能”元件，除非使用语句“用于......的装置”来明确地叙述元件，或者在方法权利要求的情况下，使用语句“用于......的操作”或者“用于......的步骤”。

Claims (10)

1.一种用于车辆的冷却剂控制系统，其特征在于，所述冷却剂控制系统包括：

差值模块，所述差值模块配置为：

基于参考缸体温度与使用缸体温度传感器测量出的发动机缸体的缸体温度之间的差值来确定缸体温度差；

基于参考缸盖温度与使用缸盖温度传感器测量出的所述发动机的汽缸盖的缸盖温度之间的差值来确定缸盖温度差；以及

基于参考冷却剂出口温度与使用冷却剂出口温度传感器测量出的从所述发动机缸体和所述汽缸盖中的至少一个输出的冷却剂的温度之间的差值来确定冷却剂出口温度差；

开口模块，所述开口模块配置为基于所述缸体温度差、所述缸盖温度差以及所述冷却剂出口温度差中的至少一个来确定用于冷却剂阀(CV)的CV开口、用于流量控制阀(FCV)的FCV开口以及用于缸体阀(BV)的BV开口；

CV控制模块，所述CV控制模块配置为基于所述CV开口选择性地致动所述CV，其中，所述CV调控从所述FCV流向如下元件的冷却剂流：(i)散热器，以及(ii)绕过所述散热器的冷却剂通道；

BV控制模块，所述BV控制模块配置为基于所述BV开口选择性地致动所述BV，其中，所述BV调控从所述发动机缸体流向所述FCV的冷却剂流；以及

FCV控制模块，所述FCV控制模块配置为基于所述FCV开口选择性地致动所述FCV，其中，所述FCV调控从所述汽缸盖和所述BV流向所述CV的冷却剂流。

2.根据权利要求1所述的冷却剂控制系统，其中，所述开口模块配置为：

基于所述缸体温度差来确定第一可能CV开口、第一可能FCV开口以及第一可能BV开口；

基于所述缸盖温度差来确定第二可能CV开口、第二可能FCV开口以及第二可能BV开口；

基于所述冷却剂出口温度差来确定第三可能CV开口、第三可能FCV开口以及第三可能BV开口；

将用于所述CV的所述CV开口设定至所述第一可能CV开口、所述第二可能CV开口和所述第三可能CV开口中的最大一个；

将用于所述FCV的所述FCV开口设定至所述第一可能FCV开口、所述第二可能FCV开口和所述第三可能FCV开口中的最大一个；以及

将用于所述BV的所述BV开口设定至所述第一可能BV开口、所述第二可能BV开口和所述第三可能BV开口中的最大一个。

3.根据权利要求2所述的冷却剂控制系统，其中，所述开口模块配置为：在所述缸体温度变得越来越大于所述参考缸体温度时，使所述第一可能CV开口、所述第一可能FCV开口以及所述第一可能BV开口增大。

4.根据权利要求2所述的冷却剂控制系统，其中，所述开口模块配置为：在所述缸盖温度变得越来越大于所述参考缸盖温度时，使所述第二可能CV开口、所述第二可能FCV开口以及所述第二可能BV开口增大。

5.根据权利要求2所述的冷却剂控制系统，其中，所述开口模块配置为：在所述冷却剂出口温度变得越来越大于所述参考冷却剂出口温度时，使所述第三可能CV开口、所述第三可能FCV开口以及所述第三可能BV开口增大。

6.根据权利要求1所述的冷却剂控制系统，其中：

所述CV控制模块配置为：在所述CV开口增大时，使所述CV至所述散热器的开口增大；

所述BV控制模块配置为：在所述BV开口增大时，使所述BV的开口增大；以及

所述FCV控制模块配置为：在所述FCV开口增大时，使所述FCV的开口增大。

7.根据权利要求6所述的冷却剂控制系统，其中，所述CV控制模块进一步配置为：在所述CV开口增大时，使所述CV至绕过所述散热器的所述冷却剂通道的第二开口减小。

8.根据权利要求1所述的冷却剂控制系统，所述冷却剂控制系统进一步包括：

第一最大模块，所述第一最大模块配置为将CV开口命令设定至如下最大一个：(i)所述CV开口；以及第二CV开口，

其中，所述CV控制模块配置为：基于所述CV开口命令来致动所述CV；

第二最大模块，所述第二最大模块配置为将FCV开口命令设定至如下最大一个：(i)所述FCV开口；以及第二FCV开口，

其中，所述FCV控制模块配置为：基于所述FCV开口命令来致动所述FCV；以及

第三最大模块，所述第三最大模块配置为将BV开口命令设定至如下最大一个：(i)所述BV开口；以及第二BV开口，

其中，所述BV控制模块配置为：基于所述BV开口命令来致动所述BV。

9.根据权利要求1所述的冷却剂控制系统，所述冷却剂控制系统进一步包括参考模块，所述参考模块配置为进行如下至少一个操作：

基于所述发动机的发动机速度和所述发动机的加油量来确定所述参考缸体温度；

基于所述发动机速度和所述加油量来确定所述参考缸盖温度；以及

基于所述发动机速度和所述加油量来确定所述参考冷却剂出口温度。

10.根据权利要求9所述的冷却剂控制系统，其中，所述参考模块配置为：

基于所述发动机的发动机速度和所述发动机的加油量来确定所述参考缸体温度；

基于所述发动机速度和所述加油量来确定所述参考缸盖温度；以及

基于所述发动机速度和所述加油量来确定所述参考冷却剂出口温度。

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