CN108869004A - 用于调节通过车辆的增压空气冷却器的冷却剂流量的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种根据本公开的系统，包括冷却剂流量要求模块和泵控制模块。冷却剂流量要求模块配置为基于以下中的至少一个确定冷却剂流量要求：(i)设置在增压空气冷却器的热交换器上游的压缩机的出口温度；以及(ii)增压空气冷却器的散热器的效率。泵控制模块配置为基于冷却剂流量要求控制泵的输出。当泵启动时，泵使冷却剂循环通过增压空气冷却器的散热器并通过增压空气冷却器的热交换器。热交换器设置在发动机的进气歧管的上游。

Description

用于调节通过车辆的增压空气冷却器的冷却剂流量的系统和 方法
引言
在此章节中提供的信息是用于大体呈现本公开背景的目的。当前署名的发明人的工作就其在本章节所描述的以及在提交时可以不另外被作为是现有技术的多个方面的描述而言既不明确地也不隐含地被认可为是本公开的现有技术。
本公开涉及用于调节通过车辆的增压空气冷却器的冷却剂流量的系统和方法。
增压空气冷却器在进气空气由压缩机压缩之后且在进气空气进入发动机之前将进气空气冷却。增压空气冷却器通常包括热交换器、散热器以及泵。随着进气空气从压缩机流动至发动机，进气空气经过热交换器。流动通过热交换器的冷却剂从经过热交换器的进气空气吸收热量。
在冷却剂已经从经过热交换器的进气空气吸收了热量之后，散热器从热交换器接收冷却剂。散热器通常包括风扇，其吹动空气经过加热的冷却剂，以在冷却剂返回热交换器之前降低冷却剂的温度。泵使冷却剂循环通过热交换器和散热器。
发明内容
一种根据本公开的系统，包括冷却剂流量要求模块和泵控制模块。冷却剂流量要求模块配置为基于以下中的至少一个确定冷却剂流量要求：(i)设置在增压空气冷却器的热交换器上游的压缩机的出口温度；以及(ii)增压空气冷却器的散热器的效率。泵控制模块配置为基于冷却剂流量要求控制泵的输出。当泵启动时，泵使冷却剂循环通过增压空气冷却器的散热器并通过增压空气冷却器的热交换器。热交换器设置在发动机的进气歧管的上游。
在一个方面，系统进一步包括最小冷却剂流量模块，其配置为确定通过热交换器的能防止沸腾的最小冷却剂流量，其中当冷却剂流量要求小于该最小冷却剂流量时，冷却剂流量要求模块将冷却剂流量要求设定成等于该最小冷却剂流量。
在一个方面，最小冷却剂流量模块配置为，基于压缩机的出口温度以及进入压缩机的空气和再循环废气的总质量流率确定最小冷却剂流量。
在一个方面，系统进一步包括最小冷却剂流量模块，其配置为确定能避免增压空气冷却器中冷凝最大冷却剂流量，其中当冷却剂流量要求大于该最大冷却剂流量时，冷却剂流量要求模块将冷却剂流量要求设定成等于该最大冷却剂流量。
在一个方面，最大冷却剂流量模块配置为，基于散热器的效率以及进入压缩机的空气和再循环废气的总质量流率确定最大冷却剂流量。
在一个方面，系统进一步包括散热器效率模块，其配置为基于压缩机的出口温度、压缩机的入口比湿度、由压缩机提供的增压压力以及外部空气温度，确定散热器的效率。
在一个方面，冷却剂流量要求模块配置为，当最小冷却剂流量大于最大冷却剂流量时，将最大冷却剂流量设定成等于最小冷却剂流量。
在一个方面，在将冷却剂流量要求与最小和最大冷却剂流量进行比较之前，冷却剂流量要求模块配置为基于由压缩机提供的增压压力、进入压缩机的空气和再循环废气的总质量流率、环境压力、进气歧管的温度以及外部空气温度，确定冷却剂流量要求。
在一个方面，冷却剂流量要求模块配置为当发动机正在运行时选择性地将冷却剂流量要求设定成等于零，以及泵控制模块配置为当冷却剂流量要求等于零时停用泵。
在一个方面，基于冷却剂流量要求，泵控制模块配置为将泵的输出调节成大于零的至少三个值中的一个。
一种根据本公开的方法，包括基于以下中的至少一个确定冷却剂流量要求：(i)设置在增压空气冷却器的热交换器上游的压缩机的出口温度；以及(ii)增压空气冷却器的散热器的效率。方法进一步包括基于冷却剂流量要求控制泵的输出。当泵启动时，泵使冷却剂循环通过增压空气冷却器的散热器并通过增压空气冷却器的热交换器。热交换器设置在发动机的进气歧管的上游。
在一个方面，该方法进一步包括确定能防止沸腾的通过热交换器的最小冷却剂流量，并且当冷却剂流量要求小于该最小冷却剂流量时，将冷却剂流量要求设定成等于该最小冷却剂流量。
在一个方面，该方法进一步包括基于压缩机的出口温度以及进入压缩机的空气和再循环废气的总质量流率确定最小冷却剂流量。
在一个方面，该方法进一步包括确定能避免增压空气冷却器中冷凝的最大冷却剂流量，并且当冷却剂流量要求大于该最大冷却剂流量时将冷却剂流量要求设定成等于该最大冷却剂流量。
在一个方面，该方法进一步包括基于散热器的效率以及进入压缩机的空气和再循环废气的总质量流率确定最大冷却剂流量。
在一个方面，该方法进一步包括基于压缩机的出口温度、压缩机的入口比湿度、由压缩机提供的增压压力以及外部空气温度，确定散热器的效率。
在一个方面，该方法进一步包括当最小冷却剂流量大于最大冷却剂流量时，将最大冷却剂流量设定成等于最小冷却剂流量。
在一个方面，该方法进一步包括：在将冷却剂流量要求与最小和最大冷却剂流量进行比较之前，基于由压缩机提供的增压压力、进入压缩机的空气和再循环废气的总质量流率、环境压力、进气歧管的温度以及外部空气温度，确定冷却剂流量要求。
在一个方面，该方法进一步包括：当发动机正在运行时选择性地将冷却剂流量要求设定成等于零，以及当冷却剂流量要求等于零时停用泵。
在一个方面，该方法进一步包括基将泵的输出调节成大于零的至少三个值中的一个。
通过详细描述、权利要求书以及附图，本公开的其他应用领域将变得显而易见。详细描述和具体实例仅旨在用于说明的目的，而并不旨在限制本公开的范围。
附图说明
通过详细描述和附图本公开将能更充分地理解本公开，其中：
图1是根据本公开原理的示例性车辆系统的功能框图；
图2是根据本公开原理的示例性控制系统的功能框图；
图3是示出了根据本公开原理的示例性控制方法的流程图；以及
图4是示出了增压空气冷却器的效率、流动通过增压空气冷却器的空气和再循环废气的量以及通过增压空气冷却器的最大冷却剂流量之间示例性关系的图表。
在图中，附图标记可以重复使用来标识类似和/或相同的元件。
具体实施方式
如以上所讨论的，增压空气冷却器通常包括热交换器、散热器以及泵。冷却剂流量通过增压空气冷却器的速率通过调节泵的输出进行控制。如果冷却剂流量通过热交换器的速率过低，则经过热交换器的热进气空气可能导致冷却剂沸腾或者在流动通过热交换器的冷却剂中引起过度的热梯度。相对于具有顺流设计(其中冷却剂沿和空气相同的方向流动)的热交换器，对于具有逆流设计(其中冷却剂沿和空气相反的方向流动)的热交换器而言，冷却剂沸腾的风险更大。冷却剂沸腾可能对泵造成损害，并且在流动通过热交换器的冷却剂中过度的热梯度可能造成热交换器中的疲劳破裂。
如果冷却剂流量通过热交换器的速率过高，则在热交换器中的进气空气通道内和/或热交换器的下游可能形成冷凝物。在一些情况下，在进气空气经过热交换器之前进气空气与再循环废气进行混合。由于再循环废气可能含有氮氧化物，由于高冷却剂流量在热交换器中或下游形成的任何冷凝物可能是酸蒸汽冷凝物。在热交换器中酸蒸汽冷凝物的存在促进了热交换器的腐蚀。此外，由于发动机通常未针对燃烧混合物中酸性冷凝物的存在进行校准，燃烧混合物中酸性冷凝物的存在可能不利地影响发动机性能和排放。
一些冷却剂流量控制系统基于进入热交换器的进气空气流的速率和由设置在热交换器上游的压缩机提供的增压压力来调节泵的输出。在一个示例中，基于进气空气流速率和增压压力确定冷却剂流量要求，并且调节泵的输出以满足该冷却剂流量要求。通常，泵的输出在两个级别上(例如，速度，占空比)切换以产生通过增压空气冷却器的冷却剂流量的两个速率。尽管在发动机正在运行的同时通常不关闭泵以避免冷却剂沸腾或热交换器两侧过度热梯度的风险，现有的冷却剂流量控制系统无法解决冷凝的风险。
根据本公开的系统和方法按照不仅能够避免冷却剂沸腾和过度热梯度的风险，而且能够避免在增压空气冷却器中或下游形成冷凝物的风险的方式，控制通过增压空气冷却器的冷却剂流量。该系统和方法通过确定能避免过度冷却剂温度的通过增压空气冷却器的冷却剂流量的最小速率和能避免冷凝的通过增压空气冷却器的冷却剂流量的最大速率来实现此目的。当冷却剂流量要求小于最小冷却剂流量速率时，该系统和方法将冷却剂流量要求设定成最小冷却剂流量速率。类似地，当冷却剂流量要求大于最大冷却剂流量速率时，该系统和方法将冷却剂流量要求设定成最大冷却剂流量速率。
通过避免冷却剂沸腾的风险，该系统和方法防止了对泵的损害。通过避免热交换器两侧过度热梯度的风险，该系统和方法防止了对热换器的损害。通过避免在增压空气冷却器中或下游形成冷凝物的风险，该系统和方法防止了热交换器的腐蚀并防止了发动机性能和排放的劣化。此外，由于该系统和方法确定了最大冷却剂流量速率，该系统和方法具有在发动机正在运行时关闭泵以改善燃料经济性而同时仍然避免冷却剂沸腾风险的能力。在一个示例中，当冷却剂流量要求为零时，如果最小冷却剂流量速率也为零，则该系统和方法在发动机正在运行的同时关闭泵。
现在参考图1，车辆系统10包括压缩机12、增压空气冷却器14、进气歧管16、发动机18、排气歧管20、柴油微粒过滤器22、排气节流阀24、低压(LP)废气再循环(EGR)节流阀26，以及高压(HP)EGR节流阀28。压缩机12接收外部空气和通过LP EGR节流阀26再循环的废气的混合物。压缩机12将外部空气和废气的该混合物加压。压缩机12可以是涡轮增压器的一部分。
增压空气冷却器14包括热交换器30、散热器32以及泵34。热交换器30从压缩机12接收空气和废气的加压混合物并降低该加压混合物的温度。流动通过热交换器30的冷却剂从空气和废气的加压混合物吸收热量。热交换器30可以具有逆流设计，其中冷却剂沿与空气和废气的混合物流动通过热交换器30的方向相反的方向流动通过热交换器30。
在冷却剂已经从经过热交换器30的空气和废气的加压混合物吸收热量之后，散热器32通过冷却剂返回管路36从热交换器30接收冷却剂。散热器32包括风扇38，其吹动空气经过加热的冷却剂以降低冷却剂的温度。泵34使冷却剂循环通过热交换器30和散热器32。在所示示例中，泵34设置在冷却剂供应管路40中，该供应管路从散热器32向热交换器30供应经冷却的冷却剂。尽管如此，泵34可以设置在冷却剂返回管路36中。泵34可以是电动泵。
在热交换器30降低了空气和废气混合物的温度之后，该混合物在进入进气歧管16之前与再循环通过HP EGR节流阀28的废气进行混合。发动机18从进气歧管16吸入空气和废气，向混合物内喷射燃料，并将空气、废气和燃料的混合物燃烧以产生驱动扭矩。发动机14可以是火花点燃式发动机或压燃式发动机。排气歧管20接收从发动机18排出的排气。
柴油颗粒过滤器22从废气中提取颗粒物质。排气节流阀24通过外部环境调节来自柴油颗粒过滤器22的废气的流量。LP EGR节流阀26调节从柴油颗粒过滤器22到压缩机12的废气的流量。HP EGR节流阀28调节从排气歧管22到进气歧管16的废气的流量。
车辆控制模块(VCM)42基于一个或多个车辆运行状况控制发动机18、排气节流阀24、LP EGR节流阀26、HP EGR节流阀28以及泵34。车辆运行状况可以利用一个或多个传感器来测量。传感器可以包括外部空气温度(OAT)传感器44、外部空气压力(OAP)传感器46、外部空气湿度(OAH)传感器48、质量空气流量(MAF)传感器50、压缩机出口温度(COT)传感器52、增压压力(BP)传感器54、进气歧管温度(IMT)传感器56，和/或排气歧管温度(EMT)传感器58。
OAT传感器44测量进入压缩机12的外部空气的温度。OAP传感器46测量进入压缩机12的外部空气的压力。OAH传感器48测量进入压缩机12的外部空气的湿度。MAF传感器50测量进入压缩机12的外部空气的质量流率。
COT传感器52测量压缩机12的出口处的空气和废气混合物的温度。COT传感器52可以设置在压缩机12的出口处。替代地，COT传感器52可以设置在压缩机12下游和热交换器30上游的某位置处，如图所示。
BP传感器54测量由压缩机12提供的增压压力。换言之，BP传感器54测量由压缩机12加压的空气和废气混合物的压力。IMT传感器56测量流动通过进气歧管16的空气和废气混合物的温度。EMT传感器58测量流动通过排气歧管16的空气和废气混合物的温度。
现在参考图2，VCM42的示例性实施方式包括初始冷却剂流量要求模块62、最大冷却剂流量模块64、最小冷却剂流量模块66以及最终冷却剂流量要求模块68。初始冷却剂流量要求模块62确定初始冷却剂流量要求并输出初始冷却剂流量要求。初始冷却剂流量要求模块62可以基于来自BP传感器54的增压压力、来自MAF传感器50的进气空气的质量流率、来自OAP传感器46的外部空气压力、来自IMT传感器56的进气歧管温度和/或来自OAT传感器44的外部空气温度来确定初始冷却剂流量要求。
在一个示例中，初始冷却剂流量要求模块62基于增压压力和进入热交换器30的空气和废气的总质量流率确定基础冷却剂流量要求，并基于其他车辆运行状况调节基础冷却剂流量要求以产生初始冷却剂流量要求。初始冷却剂流量要求模块62可以确定来自MAF传感器50的进气空气的质量流率和通过LP EGR节流阀26再循环的废气的质量流率的和来获得设定空气和废气的总质量流率。初始冷却剂流量要求模块62可以基于排气节流阀24和LPEGR节流阀26的位置，估计通过LP EGR节流阀26再循环的废气的质量流率。
初始冷却剂流量要求模块62可以基于来自OAP传感器46的外部空气压力调节初始冷却剂流量要求。在一个示例中，初始冷却剂流量要求模块62将基础冷却剂流量要求乘以第一校正因子以产生第一冷却剂流量要求。初始冷却剂流量要求模块62可以基于外部空气压力利用例如函数或映射(例如，查找表)来确定第一校正因子。
初始冷却剂流量要求模块62可以基于来自IMT传感器56的进气歧管温度调节初始冷却剂流量要求。在一个示例中，初始冷却剂流量要求模块62确定第一冷却剂流量要求和第二校正因子的和以获得第二冷却剂流量要求。初始冷却剂流量要求模块62可以基于进气歧管温度利用例如函数或映射来确定第二校正因子。
初始冷却剂流量要求模块62可以基于来自OAT传感器44的外部空气温度调节初始冷却剂流量要求。在一个示例中，初始冷却剂流量要求模块62将第二冷却剂流量要求乘以第三校正因子以获得第三冷却剂流量要求。初始冷却剂流量要求模块62可以基于外部空气温度利用例如函数或映射来确定第三校正因子。由初始冷却剂流量要求模块62输出的初始冷却剂流量要求可以等于第三冷却剂流量要求。
最大冷却剂流量模块64确定通过增压空气冷却器14的最大冷却剂流量并输出该最大冷却剂流量。该最大冷却剂流量是能够避免增压空气冷却器14内或下游冷凝的通过增压空气冷却器14的冷却剂流量的最大可允许速率。最大冷却剂流量模块64可以基于进入热交换器30的空气和废气的的总质量流率以及增压空气冷却器14的最大效率，利用例如函数或映射来确定最大冷却剂流量。最大冷却剂流量模块64可以从初始冷却剂流量要求模块62接收该总质量流率。替代地，最大冷却剂流量模块64可以按照以上所述的方式确定该总质量流率。
最大冷却剂流量模块64可以基于来自COT传感器54的压缩机出口温度、在压缩机12的入口处的空气和废气的湿度、来自BP传感器54的增压压力以及来自OAT传感器44的外部空气温度来确定增压空气冷却器14的最大效率。最大冷却剂流量模块64可以基于来自MAF传感器50的进气空气的质量流率、来自OAH传感器的外部空气湿度、通过LP EGR节流阀26再循环的废气的质量流率以及通过LP EGR节流阀26再循环的废气的湿度，利用例如函数或映射来确定压缩机12的入口处的空气和废气的湿度。
最大冷却剂流量模块64可以基于排气节流阀24和LP EGR节流阀26的位置，估计通过LP EGR节流阀26再循环的废气的质量流率。最大冷却剂流量模块64可以基于喷射到发动机18内的燃料的速率估计通过LPEGR节流阀26再循环的废气的湿度。例如，通过LP EGR节流阀26再循环的废气的估计湿度可以随燃料喷射速率的增大而增大，反之亦然。
在一个示例中，最大冷却剂流量模块64基于增压压力和压缩机入口湿度，利用例如函数和映射来确定压缩机12的出口处的饱和蒸汽温度。最大冷却剂流量模块64随后基于压缩机出口温度、饱和蒸汽温度以及外部空气温度利用诸如(1)的关系确定增压空气冷却器14的最大效率，
其中EffMAX_CAC是增压空气冷却器14的最大效率，SVT是饱和蒸汽温度，COT是压缩机出口温度，且OAT是外部空气温度。
饱和蒸汽温度是为了在增压空气冷却器14内或下游避免冷凝而不能被超过的的温度。在一个示例中，最大冷却剂流量模块64基于增压压力和压缩机入口湿度，利用例如函数和映射来确定饱和蒸汽压力。最大冷却剂流量模块64随后将该饱和蒸汽压力转换成饱和蒸汽温度。
最小冷却剂流量模块66确定通过增压空气冷却器14的最小冷却剂流量并输出该最小冷却剂流量。最小冷却剂流量是能够防止冷却剂在热交换器30中沸腾和/或确保冷却剂不会超过最大热梯度的通过热交换器30的冷却剂流量的最小可允许速率。当进入热交换器30的冷却剂的温度和离开热交换器30的冷却剂的温度的差大于阈值(例如，预定值)时，冷却剂可能超过了最大热梯度。
最小冷却剂流量模块66可以基于来自COT传感器52的压缩机出口温度以及通过LPEGR节流阀26再循环的空气和废气的总质量流率，利用例如函数或映射来确定最小冷却剂流量。映射可以在最坏情况环境状况下针对冷却剂沸腾的和/或最大热梯度情形进行校准。例如，映射可以在对应于冬天状况的寒冷环境温度下校准，此时增压空气冷却器14需要较少的冷却剂流量来以目标量将空气和废气进行冷却。
最终冷却剂流量要求模块68基于初始冷却剂流量要求、最大冷却剂流量以及最小冷却剂流量来确定最终冷却剂流量要求。最终冷却剂流量要求模块68将初始冷却剂流量要求与最大冷却剂流量进行比较，并且当初始冷却剂流量大于最大冷却剂流量时将初始冷却剂流量要求设定(或限定)成最大冷却剂流量。例如，如果初始冷却剂流量要求是4公升每分钟(L/min)而最大冷却剂流量要求是3L/min，则最终冷却剂流量要求模块68将初始冷却剂流量要求从4L/min调节到3L/min。当初始冷却剂流量小于最大冷却剂流量时，最终冷却剂流量要求模块68将初始冷却剂流量要求设定(或限定)成最小冷却剂流量。例如，如果初始冷却剂流量要求是1L/min而最小冷却剂流量要求是2L/min，则最终冷却剂流量要求模块68将初始冷却剂流量要求从1L/min调节到2L/min。
在将初始冷却剂流量要求与最大或最小冷却剂流量进行比较之前，最终冷却剂流量要求模块68可以将最大冷却剂流量与最小冷却剂流量进行比较。如果最大冷却剂流量小于最小冷却剂流量，则最终冷却剂流量要求模块68可以将最大冷却剂流量设定成最小冷却剂流量以确保如果在这两个值之间存在冲突的情况下以最小冷却剂流量优先。例如，如果最大冷却剂流量是1L/min而最小冷却剂流量是2L/min，则最终冷却剂流量要求模块68将最大冷却剂流量从1L/min调节到2L/min。结果是，最大和最小冷却剂流量可以具有相同的值，并且因此如果初始冷却剂流量要求还未具有相同的值，则最终冷却剂流量要求模块68还可以调节初始冷却剂流量要求来具有该值。
在将初始冷却剂流量要求与最大和最小冷却剂流量进行比较并如上所述选择性地调节初始冷却剂流量之后，最终冷却剂流量要求模块68输出经调节的初始冷却剂流量要求。由最终冷却剂流量要求模块68输出的经调节的初始冷却剂流量要求可以被称为最终冷却剂流量要求。
图2中所示的VCM42的示例性实施方式进一步包括泵控制模块70、节流阀控制模块72以及发动机控制模块74。泵控制模块70基于最终冷却剂流量要求，利用使最终冷却剂流量要求与泵34的目标占空比或速度关联的函数或映射来控制泵34的输出。节流阀控制模块72基于一个或多个车辆运行状况，利用例如函数或映射来控制排气节流阀24、LP EGR节流阀26以及HP EGR节流阀28的位置。节流阀控制模块72还可以输出排气节流阀24和LP EGR节流阀26的目标和/或测量位置，以用于在确定通过LP EGR节流阀26再循环的废气的质量流率时使用。
发动机控制模块74基于一个或多个车辆运行状况，利用例如函数或映射来控制发动机18。例如，发动机控制模块74可以输出目标节流阀位置来控制发动机18的节流阀，输出目标燃料喷射速率和/或目标燃料喷射定时来控制发动机18的燃料喷射器，和/或输出目标火花定时来控制发动机18的火花塞。如上所述，最大冷却剂流量模块64可以利用目标燃料喷射速率来估计通过LP EGR节流阀26再循环的废气的湿度。
现在参考图3，一种用于调节通过增压空气冷却器14的冷却剂流量的方法在82处开始。该方法在图2的模块的背景下进行描述。尽管如此，执行方法的步骤的特定模块可以与以下提及的模块不同，或者方法可以脱离于图2的模块来实施。
在84处，初始冷却剂流量要求模块62确定基础冷却剂流量要求。在86处，初始冷却剂流量要求模块62对基础冷却剂流量要求应用环境压力校正。例如，如上所述，初始冷却剂流量要求模块62可以基于外部空气压力调节基础冷却剂流量要求以产生第一冷却剂流量要求。
在88处，初始冷却剂流量要求模块62对基础冷却剂流量要求应用进气歧管温度校正。例如，如上所述，初始冷却剂流量要求模块62可以基于进气歧管温度调节第一冷却剂流量要求以产生第二冷却剂流量要求。在90处，初始冷却剂流量要求模块62对基础冷却剂流量要求应用外部空气温度校正。例如，如上所述，初始冷却剂流量要求模块62可以基于外部空气温度调节第二冷却剂流量要求以产生第三冷却剂流量要求。初始冷却剂流量要求模块62可以将初始冷却剂流量要求设定成等于第三冷却剂流量要求并将初始冷却剂流量要求输出至最终冷却剂流量要求模块68。
在92处，最大冷却剂流量模块64确定增压空气冷却器14的最大效率。例如，最大冷却剂流量模块64可以基于压缩机出口温度、饱和蒸汽温度以及外部空气温度利用以上所述的关系(1)确定增压空气冷却器14的最大效率。在94处，最大冷却剂流量模块64确定通过增压空气冷却器14的最大冷却剂流量。例如，最大冷却剂流量模块64可以基于进入热交换器30的空气和废气的的总质量流率以及增压空气冷却器14的最大效率确定最大冷却剂流量，如上所述。最大冷却剂流量模块64可以将该最大冷却剂流量输出至最终冷却剂流量要求模块68。
在96处，最小冷却剂流量模块66确定通过增压空气冷却器14的最小冷却剂流量。例如，最小冷却剂流量模块66可以基于来自压缩机出口温度以及通过LP EGR节流阀26再循环的空气和废气的总质量流率来确定最小冷却剂流量，如上所述。最小冷却剂流量模块66可以将该最小冷却剂流量输出至最终冷却剂流量要求模块68。
在98处，最终冷却剂流量要求模块68确定最小冷却剂流量是否大于最大冷却剂流量。如果最小冷却剂流量大于最大冷却剂流量，则方法在继续到102之前在100处继续。否则，方法直接在102处继续。在100处，最终冷却剂流量要求模块68将最大冷却剂流量设定成等于最小冷却剂流量。
在102处，最终冷却剂流量要求模块68确定从初始冷却剂流量要求模块62接收到的初始冷却剂流量要求是否大于最大冷却剂流量。如果初始冷却剂流量要求大于最大冷却剂流量，则方法在继续到106之前在104处继续。否则，方法直接在106处继续。在104处，最终冷却剂流量要求模块68将初始冷却剂流量要求设定成等于最大冷却剂流量。
在106处，最终冷却剂流量要求模块68确定从初始冷却剂流量要求模块62接收到的初始冷却剂流量要求是否小于最小冷却剂流量。如果初始冷却剂流量要求小于最小冷却剂流量，则方法在继续到110之前在108处继续。否则，方法直接在110处继续。在108处，最终冷却剂流量要求模块68将初始冷却剂流量要求设定成等于最小冷却剂流量。
在将初始冷却剂流量要求与最小和最大冷却剂流量进行比较和/或基于比较结果调节初始冷却剂流量要求之后，最终冷却剂流量要求模块68可以将最终冷却剂流量要求设定成定于初始冷却剂流量要求。因此，如果方法在102处确定了初始冷却剂流量要求大于最大冷却剂流量，则最终冷却剂流量要求模块68可以最终将最终冷却剂流量要求设定成等于最大冷却剂流量。类似地，如果方法在106处确定了初始冷却剂流量要求小于最小冷却剂流量，则最终冷却剂流量要求模块68可以最终将最终冷却剂流量要求设定成等于最小冷却剂流量。另一方面，如果初始冷却剂流量要求小于最大冷却剂流量且大于最小冷却剂流量，则最终冷却剂流量要求模块68可以简单地将最终冷却剂流量要求设定成等于初始冷却剂流量要求的未经调节值(即，从初始冷却剂流量要求模块62接收到的初始冷却剂流量要求的值)。
在110处，泵控制模块70确定最终冷却剂流量要求是否等于零。如果最终冷却剂流量要求等于零，则方法在112处继续并且泵控制模块70停用泵34。否则，方法在114处继续并且泵控制模块70基于最终冷却剂流量要求调节泵34的输出。
泵控制模块70可以基于最终冷却剂流量要求，利用使冷却剂流量和泵输出(例如，泵速度，泵占空比)关联的函数或映射来调节泵34的输出。函数或映射可以将冷却剂流量的至少三个(例如，3到100个)值与泵输出的大于零的至少三个(例如，3到100个)对应值关联。因此，当基于最终冷却剂流量要求调节泵34的输出时，泵控制模块70可以将泵34的输出调节成大于零的至少三个值中的一个。
图4是示出了函数或映射152的示例的图表，其可以存储在最大冷却剂流量模块64中并由最大冷却剂流量模块64用来确定通过增压空气冷却器14的最大冷却剂流量。图表具有x轴154、y轴156和z轴158。x轴154表示进入热交换器30的空气和废气的总质量流率，以克每秒(g/s)为单位。以轴156表示通过增压空气冷却器14的最大冷却剂流量，以L/min为单位。z轴158表示除以100的增压空气冷却器14的最大效率(即，z轴156上1的值对应于百分之百的最大效率)。
以上描述在本质上仅是说明性的并且决不旨在限制本公开、其应用或使用。本公开的广泛教导可以通过各种形式来实现。因此，尽管本公开包括了特定示例，但是本公开的真实范围不应受限于此，因为通过研读附图、说明书以及所附权利要求书，其他修改将变得显而易见。应当理解，在不改变本公开的原理的情况下，方法中的一个或多个步骤可以按照不同的顺序(或者同时)执行。此外，尽管各个实施例在以上被描述为具有某些特征，但是关于本公开的任一实施例进行描述的那些特征中的一个或多个可以在其他实施例的任一中实施和/或与其他实施例的任一的特征进行组合来实施，即使该组合并未明确进行描述。换言之，所述实施例并不是相互排斥的，并且一个或多个实施例彼此进行的变换仍在本公开的范围内。
元件之间(例如，模块、电路元件、半导体层等之间)的空间和功能关系利用各种术语进行描述，包括“连接”、“接合”、“耦合”、“邻近”、“靠近”、“在……顶部”、“在……上方”、“在……下方”以及“设置”。除非明确描述为是“直接的”，当在以上公开内容中描述第一和第二元件之间的关系时，该关系不仅可以是其中第一和第二元件之间不存在其他中间元件的直接关系，而且还可以是其中第一和第二元件之间(空间地或功能地)存在一个或多个中间元件的间接关系。如本文所使用的，短语“A、B和C中的至少一个”应当被解释为利用非排他性的逻辑或(OR)表示的逻辑(A或B或C)，而不应当被解释为表示“至少一个A、至少一个B和至少一个C”。
在图中，箭头的方向，如箭头朝向所指示的，通常是示范图示所感兴趣的信息流(比如数据或指令)。例如，当元件A和元件B交换各种信息，但是从元件A传输到元件B的信息与图示有关时，那么箭头可以从元件A指向元件B。该单向箭头并不暗示没有其他信息从元件B传输到元件A。此外，对于从元件A发送到元件B的信息，元件B可以向元件A发送请求或接收信息的确认。
在本申请中，包括以下定义，术语“模块”或术语“控制器”可以用术语“电路”替换。术语“模块”可以指的是、作为其一部分或者包括：专用集成电路(ASIC)；数字、模拟或混合模拟/数字分立电路；数字、模拟或混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；执行代码的处理器电路(共享、专用或组)；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路(共享、专用或组)；提供所述功能的其他适合的硬件部件；或者以上的一些或全部的组合，比如在片上系统中。
模块可以包括一个或多个接口电路。在一些示例中，接口电路可以包括有线或无线接口，其被连接至局域网(LAN)、因特网、广域网(WAN)或者其组合。本公开的任何给定模块的功能可以分布在通过接口电路连接的多个模块之间。例如，多个模块可以允许负载平衡。在另一个示例中，服务器(也已知为远程或云)模块可以代表客户端模块实现一些功能。
如以上所使用的，术语代码可以包括软件、固件和/或微码，并且可以指代程序、例程、函数、类、数据结构和/或对象。术语共享处理器电路涵盖单个处理器电路，其执行来自多个模块的一些或全部代码。术语组处理器电路涵盖结合附加的处理器电路执行来自一个或多个模块的一些或全部代码的处理器电路。对多个处理器电路的引用涵盖在分立晶片上的多个处理器电路，在单个晶片上的多个处理器电路，单个处理器电路的多个内核，单个处理器电路的多个线程，或者以上的组合。术语共享存储器电路涵盖单个存储器电路，其存储来自多个模块的一些或全部代码。术语组存储器电路涵盖结合附加的存储器存储来自一个或多个模块的一些或全部代码的存储器电路。
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并不涵盖通过介质(比如在载波上)传播的暂时性电信号或电磁信号；术语计算机可读介质可以因此被认为是有形和非暂时性的。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性示例为非易失性存储器电路(比如闪存存储器电路、可擦除可编程只读存储器电路、或者掩膜只读存储器电路)、易失性存储器电路(比如，静态随机访问存储器电路或动态随机访问存储器电路)、磁存储介质(比如，模拟或数字磁带或硬盘驱动器)，以及光存储介质(比如，CD、DVD或蓝光光盘)。
本申请中所描述的装置和方法可以部分或完全通过专用计算机来实施该专用计算机通过将通用计算机配置为执行体现在计算机程序中的一个或多个特定功能来创建。以上所述的功能模块、流程图部件以及其他元件用作软件规定，其可以通过熟练技术人员或程序员的常规工作翻译成计算机程序。
计算机程序包括处理器可执行的指令，其存储在至少一个非暂时性有形计算机可读介质上。计算机程序还可以包括或依赖于所存储的数据。计算机程序可以涵盖与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统(BIOS)、与专用计算机的特定设备交互的设备驱动器、一个或多个操作系统、用户应用程序、后台服务、后台应用程序等。
计算机程序可以包括：(i)有待解析的描述性文本，比如HTML(超文本标记语言)、XML(可扩展标记语言)或JSON(JavaScript对象符号)；(ii)汇编代码；(iii)通过编译器由源代码生成的目标代码；(iv)用于被解释器执行的源代码；(v)用于被即时编译器编译并执行的源代码，等等。仅作为示例，源代码可以利用语法通过以下语言编写，包括C、C++、C#、ObjectiveC、Swift、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、HTML5(超文本标记语言第5次修订)、Ada、ASP(动态服务器页面)、PHP(PHP：超文本预处理器)、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、VisualLua、MATLAB、SIMULINK以及
在权利要求中引述的所有元件并不旨在作为35U.S.C.§112(f)含义内的装置加功能元件，除非该元件明确地利用短语“用于……的装置”进行引述，或者在方法权利要求的情况下使用短语“用于……的操作”或“用于……的步骤”。

Claims (10)

1.一种系统，其包括：
冷却剂流量要求模块，所述冷却剂流量要求模块配置为基于以下中的至少一个确定冷却剂流量要求：
设置在增压空气冷却器的热交换器上游的压缩机的出口温度；以及
所述增压空气冷却器的散热器的效率；以及
泵控制模块，所述泵控制模块配置为基于所述冷却剂流量要求控制泵的输出，其中当所述泵启动时所述泵使冷却剂循环通过所述增压空气冷却器的所述散热器并通过所述增压空气冷却器的所述热交换器，并且所述热交换器设置在发动机的进气歧管的上游。
2.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括最小冷却剂流量模块，所述最小冷却剂流量模块配置为确定防止沸腾的通过所述热交换器的最小冷却剂流量，其中当所述冷却剂流量要求小于所述最小冷却剂流量时所述冷却剂流量要求模块将所述冷却剂流量要求设定成等于所述最小冷却剂流量。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述最小冷却剂流量模块配置为基于所述压缩机的所述出口温度以及进入所述压缩机的空气和再循环废气的总质量流率确定所述最小冷却剂流量。
4.根据权利要求2所述的系统，其进一步包括最大冷却剂流量模块，所述最大冷却剂流量模块配置为确定避免所述增压空气冷却器中冷凝的最大冷却剂流量，其中当所述冷却剂流量要求大于所述最大冷却剂流量时所述冷却剂流量要求模块将所述冷却剂流量要求设定成等于所述最大冷却剂流量。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述最大冷却剂流量模块配置为基于所述散热器的所述效率以及进入所述压缩机的空气和再循环废气的总质量流率确定所述最大冷却剂流量。
6.根据权利要求5所述的系统，其进一步包括散热器效率模块，所述散热器效率模块配置为基于所述压缩机的所述出口温度、所述压缩机的入口比湿度、由所述压缩机提供的增压压力以及外部空气温度来确定所述散热器的所述效率。
7.根据权利要求4所述的系统，其中所述冷却剂流量要求模块配置为当所述最小冷却剂流量大于所述最大冷却剂流量时，将所述最大冷却剂流量设定成等于所述最小冷却剂流量。
8.根据权利要求4所述的系统，其中在将所述冷却剂流量要求与所述最小和最大冷却剂流量进行比较之前，所述冷却剂流量要求模块配置为基于由所述压缩机提供的增压压力、进入所述压缩机的空气和再循环废气的总质量流率、环境压力、所述进气歧管的温度以及外部空气温度来确定所述冷却剂流量要求。
9.根据权利要求1所述的系统，其中：
所述冷却剂流量要求模块配置为当所述发动机正在运行时选择性地将所述冷却剂流量要求设定成等于零；以及
所述泵控制模块配置为当所述冷却剂流量要求等于零时停用所述泵。
10.根据权利要求1所述的系统，其中基于所述冷却剂流量要求，所述泵控制模块配置为将所述泵的所述输出调节成大于零的至少三个值中的一个。
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