CN110094254A - 发动机冷却系统和方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“发动机冷却系统和方法”。提供了用于加速发动机冷却、同时减小发动机冷却系统的部件的总能量消耗的方法和系统。第一循环泵用于根据发动机输出将冷却剂泵送通过发动机缸体，而第二散热器泵在恒温器阀打开时选择性地操作以将冷却剂泵送通过散热器和所述发动机缸体以便产生发动机冷却剂温度。所述第二泵的操作与散热器冷却风扇和格栅百叶窗的操作协调以改进散热器性能。

Description

发动机冷却系统和方法

技术领域

本说明书大体涉及用于经由多个冷却剂泵、散热器风扇和格栅百叶窗的协调操作来控制发动机温度的方法和系统。

背景技术

车辆可以包括被配置为通过将热量传递到环境空气来减少发动机的过热的冷却系统。其中，冷却剂循环通过发动机缸体以从热发动机移除热量，然后加热的冷却剂循环通过车辆前部附近的散热器。加热的冷却剂也可循环通过热交换器以加热乘客舱。冷却系统可以包括各种部件，诸如各种阀和一个或多个恒温器。

Stang等人在US 4,325,219中示出发动机冷却剂系统的一个示例。其中，冷却剂系统包括发动机回路和后冷却器回路，冷却剂经由单个发动机驱动的泵来循环通过两个回路。发动机回路包括泵、发动机缸体、第一散热器和散热器旁路分支。后冷却器回路包括泵、后冷却器、第二散热器和散热器旁路分支。每个回路还包括温度响应的流量控制恒温器，其用于调节通过相关联的散热器和/或旁路分支的冷却剂流。恒温器响应于离开后冷却器的冷却剂的温度。在另外的其他示例中，可以打开联接到车辆前端的格栅百叶窗以加速发动机冷却。

然而，本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，系统可能具有升高的功率消耗，这使得发动机燃料效率低下。例如，发明人已经认识到散热器风扇的间歇开启和关闭可能是能量密集的。当泵正在运行时，同时因为由于格栅百叶窗操作引起的阻力增加而打开格栅百叶窗时，可能会发生附加的能量损失。同样，在运行散热器风扇的同时，在操作泵时可能消耗更多的能量。即使在可以经由电动机独立控制泵速的发动机系统中，功率使用也可能不是有效的。

效率低下可能源于若干原因。作为第一示例，由于这阻碍了控制器试图建立的流动，因此可能由于针对关闭或部分关闭的恒温器的泵送而导致效率低下。作为另一个示例，泵送散热器以提供比实现目标发动机出口(或气缸盖)温度所需的更大的流速会浪费泵送功率。作为又一示例，以高于实现目标散热器温度下降所需的速度操作散热器风扇会浪费风扇功率。使散热器风扇或散热器泵循环也更消耗功率，因为流体功率随着速度的立方增加，比传热随速度增加更快。通过使空气动力学受到格栅百叶窗打开的影响也导致效率低下。

发明人在此已经认识到，需要散热器泵送和散热器风扇操作两者来抑制显著的热功率。风扇运转时的零冷却剂流导致无冷却。同样，冷却剂泵送时的零空气流也不提供冷却。换句话说，两者都需要并同时进行。散热器冷却剂泵几乎占据了所有冷却剂流量，因为发动机中的自然对流最小。散热器空气冷却在寒冷环境和/或高车辆速度下可能很重要。通过向散热器冷却剂泵与散热器风扇分配功率以便经由散热器风扇和格栅百叶窗保持目标最小散热器温度下降(发动机出口温度减去散热器出口温度)允许提供发动机冷却并同时使功率损失最小化。然后，可以控制散热器冷却剂泵以实现目标发动机冷却剂出口温度。

发明内容

在一个示例中，发动机冷却系统可以更有效地提供发动机冷却，所述发动机冷却剂系统包括：第一泵，所述第一泵联接在恒温器与气缸盖之间第一泵，所述第一泵联接在恒温器与气缸盖之间；联接在所述恒温器与散热器风扇之间的第二泵；格栅百叶窗；用于感测散热器出口处的冷却剂温度的第一温度传感器；以及第二温度传感器，所述第二温度传感器用于检测散热器入口处的所述冷却剂温度。系统还可以包括控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述指令用于：基于发动机功率调整第一泵的输出，第一泵独立于恒温器的状态操作；以及响应于恒温器打开而选择性地操作第二泵。以此方式，可以以更节能的方式提供发动机冷却。

作为一个示例，发动机冷却系统可以被配置为包括第一电动循环泵、第二电动散热器泵、散热器风扇和格栅百叶窗。可以任选地包括附加泵以用于使热量循环通过车厢加热回路。第一泵可以经由恒温器阀在冷却剂回路中与第二泵分离。恒温器阀的完全打开温度可以设置为低于目标发动机冷却剂温度(ECT)。此外，系统可以包括多个传感器，诸如发动机冷却剂温度(ECT)传感器、气缸盖温度(CHT)传感器、散热器入口温度(RIT)传感器和散热器出口温度(ROT)传感器。通过包括两个泵，循环冷却剂和散热器泵送的工作分布在泵之间。具体地，循环泵可以选择性地联接到发动机缸体并且可以操作以在发动机处保持基本上等温的状况。这减少了气缸盖附近的热点的出现。根据ECT与CHT之间的差，开环地控制循环泵。可替代地，可以根据发动机功率来调整循环泵输出。这允许循环泵操作以将ECT与CHT的差减小到(或低于)阈值。散热器泵联接到散热器，并且当恒温器阀打开时选择性地联接到发动机缸体。操作散热器泵以实现目标发动机温度(例如，目标CHT)。具体地，仅当恒温器阀完全打开时，可以选择性地操作散热器泵，由此减小在泵送到完全或部分限制的阀门时浪费的能量。由于目标ECT被选择为高于恒温器全开温度设置，因此恒温器有效地用作阻止冷和热的冷却剂的流动的装置，从而增强了气缸盖的预热。当恒温器阀打开时，散热器泵是用于控制发动机温度的主要执行器。操作散热器风扇和格栅百叶窗以提高散热器的效率，诸如通过保持散热器上的目标温度下降。例如，根据RIT和ROT之间的差来控制散热器风扇转速。

以此方式，提供发动机冷却，同时减小发动机冷却系统的总功率消耗。在与不同操作的散热器泵与循环泵之间分离发动机冷却功能的技术效果是：可以优化气缸盖处的热传递，同时独立于优化散热器处的热损失。通过使用循环泵来保持冷却剂温度与发动机温度之间的阈值温差，减少了气缸盖热点的发生。通过使用散热器泵将冷却剂温度调节到目标设置，散热器操作可以更好地与发动机加热/冷却操作协调。通过仅在恒温器阀打开时操作散热器泵，减小了散热器泵的循环，从而减少相关的功率损失。同样，通过控制格栅百叶窗和散热器风扇以在散热器上提供目标温差，减小了风扇和格栅百叶窗的循环，从而减少相关的功率损失。具体地，通过以较低的速度恒定地操作散热器风扇来减少与使散热器风扇循环开关相关联的功率损失。通过减少发动机冷却系统上的功率损失，发动机冷却系统的效率得到改进，从而改进了整体发动机燃料经济性。总的来说，发动机冷却硬件可以被配置为允许在冷却发动机时消耗最小的能量，同时实现最小化冷却发动机所花费的功率的控制方法。

应当理解，提供以上发明内容来以简化形式引入一系列概念，这些概念在具体实施方式中加以进一步描述。这并不意味着识别要求保护的主题的关键或基本特征，所述要求保护的主题的范围由具体实施方式之后的权利要求进行唯一限定。此外，所要求保护的主题并不局限于解决以上或本公开中任何部分所提及的任何缺点的实现方式。

附图说明

图1示出包括根据本公开的实施例的冷却系统的车辆系统的示意图。

图2示出图1的冷却系统的电路描绘。

图3示出用于操作图1-2的冷却系统以便以燃料效率的方式控制发动机温度的示例性方法的高级流程图。

图4示出冷却系统操作的预示性示例。

具体实施方式

提供了用于操作联接到车辆系统的发动机的冷却系统(诸如图1-2的冷却系统)以用于发动机温度控制的方法和系统。发动机控制器可以被配置为执行控制例程，诸如图3的示例性例程，以通过协调循环泵和散热器泵的操作与散热器风扇和格栅百叶窗的操作来促进发动机温度控制。参考图4示出了示例性操作。

图1示出车辆系统100的示例性实施例，所述车辆系统100包括机动车辆102中的车辆冷却系统101。车辆102具有驱动轮106、乘客舱104(这里也称为客舱)和发动机罩下舱103。发动机罩下舱103可以在机动车辆102的发动机罩(未示出)下方容纳各种发动机罩下方部件。例如，发动机罩下舱103可以容纳内燃发动机10。内燃发动机10具有燃烧室，所述燃烧室可以经由进气通道44接收进气并且可以经由排气通道48排出燃烧气体。如本文所示和所述的发动机10可以包括在车辆中，诸如公路汽车以及其他类型的车辆。虽然将参考车辆描述发动机10的示例性应用，但应当理解，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。

发动机盖下隔室103还可以包括冷却系统101，所述冷却系统101使冷却剂循环通过内燃发动机10以吸收废热，并且经由冷却剂管线(或回路)60、70和88将加热的冷却剂分配到散热器80和/或加热器芯体90，如下面详细描述的。

冷却剂可以经由第一循环泵130的操作来循环通过冷却系统的第一回路60(这里也称为循环回路)。第一回路60包括通道82-85。循环泵130可以是由从系统电池汲取电力的电动机驱动的电致动泵。循环泵130使冷却剂循环通过通道82、83、84和85以使冷却剂流过发动机10，包括通过发动机缸体和气缸盖14，以吸收发动机热量。通过操作循环泵130，气缸盖14处的热点被移除。经由止回阀132防止冷却剂通过通道83的反向流动。然后，加热的冷却剂经由循环泵130的操作来引导到第二回路70(也称为散热器回路)中，使得热量可以经由散热器80从冷却剂传递到环境空气中。

操作循环泵130以在第一回路60中保持基本上等温的状况。为了实现这一点，循环泵130根据发动机功率来开环地操作，所述发动机功率可以被测量或经由诸如燃料消耗的替代参数来推断。例如，随着发动机功率增加，循环泵130的输出(例如，流量、速度等)可以增加。应当理解，这也是发动机冷却剂温度或气缸温度的函数。在预热期间，冷却剂相对较冷，并且几乎不需要循环流动。如果包括附加的温度传感器以检测发动机内的温度扩散，则控制系统将循环功率控制为限制该温差所需的最小值。当散热器泵正在泵送时，泵140和泵130串联工作。发动机控制器可以按比例为它们供电。例如，控制器可以根据每个泵提供的冷却为每个泵分配电力。如这里详细描述的，由循环泵130产生的流动随着气缸废热的产生而单调增加。在一个示例中，循环泵130是离心泵，并且由泵产生的压力(以及由此产生的流动)并且可以通过经由调整相关电动机的输出来增加泵输出而增加。

第二回路70包括通道72和74。第二回路70的通道72将第一回路60的通道82联接到散热器的入口。第二回路70的通道74在散热器的出口的下游和恒温器50的下游联接到第一回路60的通道84。第二回路70包括第二散热器泵140，其用于将由散热器冷却的冷却剂引导至发动机10和气缸盖14。散热器泵140的功能是，一旦发动机没有以其他方式(诸如经由散热器)排出足够的热量，就将冷却剂泵送通过散热器。通过将循环和散热器泵送的工作分成由不同泵执行的单独工作，实现了发动机效率益处。当恒温器阀50打开时，散热器泵140选择性地操作。因此，恒温器50阻止热的冷却剂(从发动机10出来)和冷的冷却剂(从散热器下游进入发动机10)的流动。在一个示例中，第二泵140页是离心泵，并且由泵产生的压力(以及由此产生的流动)并且可以通过经由调整相关电动机的输出来增加泵输出而增加。

指向散热器的冷却剂的温度(散热器入口温度或RIT)可以经由联接到通道82的温度传感器104来估计。从散热器引导到发动机的冷却剂的温度(这里称为散热器出口温度或ROT)可以经由联接到通道74的温度传感器106来估计。

路径83是低流动阻力路径。流动更喜欢该路径。通常，散热器在顶部是热的并且在底部是冷的。通常，发动机在底部是冷的并且在顶部是热的。应当理解，两个泵可以被放置成重心较低的以减少空穴。

一个或多个冷却风扇可以包括在冷却系统101中以提供气流辅助并增加通过发动机罩下部件的冷却气流。例如，可以操作联接到散热器80的冷却风扇92以提供通过散热器80的冷却气流辅助。冷却风扇92可以通过车辆102的前端中的开口将冷却气流吸入发动机罩下舱103，例如通过格栅百叶窗系统112。然后，这种冷却空气流可以被散热器80和其他发动机罩下部件(例如，燃料系统部件、电池等)利用以保持发动机较冷。此外，空气流可以用于排出来自车辆空调系统的热量。此外，气流可以用于改进配备有中间冷却器的涡轮增压/机械增压发动机的性能，所述中间冷却器减小进入进气歧管/发动机的空气的温度。在一个示例中，格栅百叶窗系统112可以被配置有多个通风件(或翅片、叶片或百叶窗)，其中控制器可以调整百叶窗的位置以控制通过格栅百叶窗系统的气流。

冷却风扇92可以经由交流发电机72和系统电池74连接到发动机10并由其驱动。冷却风扇92还可以仅有任选的离合器(未示出)机械地联接到发动机10。在发动机操作期间，发动机产生的转矩可以沿着驱动轴(未示出)传递到交流发电机72。交流发电机72可以使用所产生的转矩来产生电力，所述电力可以存储在电能存储装置(诸如系统电池74)中。然后可以使用电池74来操作冷却风扇电动机94。

冷却剂的温度可以由恒温器50调节。恒温器50可以包括温度感测元件52和恒温器阀54。恒温器阀54保持关闭，直到从散热器出来的冷却剂的温度达到阈值温度。具体地，通信地联接到温度感测元件52的恒温器阀54被配置为仅在第二回路70中的冷却剂温度高于阈值温度时打开。在一个示例中，恒温器阀54可以是机械致动阀(诸如蜡塞)。

恒温器的阈值温度(这里也称为目标打开温度)可以被设置为低于冷却系统中所需的目标冷却剂温度。阈值温度可以是可变的，并且可以基于发动机操作状况(诸如进气温度和发动机功率水平)来设置。在一个示例中，用于打开恒温器的阈值温度被设置为85℃，而目标冷却剂温度被设置为95℃。可以基于反馈和前馈爆震来进一步调整目标冷却剂温度。例如，响应于发动机爆震的指示，如经由联接到发动机10的爆震传感器150感测到的，控制器可以降低目标冷却剂温度。同样地，响应于发动机爆震的历史(诸如高于阈值爆震计数)，控制器可以降低目标冷却剂温度。

响应于温度感测元件52暴露于从散热器出来的高于阈值温度的冷却剂，恒温器阀54打开，从而允许冷却剂流出第二回路70并进入第一回路60。温度传感元件52暴露于从散热器出来的高于阈值温度的冷却剂指示了仅散热器80不能够提供从冷却剂到周围空气中的充分热传递。因此，通过仅在散热器冷却不充分时操作散热器泵140，降低了电力消耗，同时提高了发动机效率。通过仅在恒温器阀54打开时操作散热器泵140，减小了加热的冷却剂针对关闭阀的泵送，从而减小相关的电力损失。

在常规的冷却系统中，当散热器泵或散热器风扇汲取功率时，恒温器可能仅部分打开。相比之下，在所描绘的系统中，恒温器在散热器风扇或散热器泵汲取功率之前完全打开。蜡动恒温器可以在85℃开始打开并在95℃完全打开，而电致动恒温器可以被编程为在95℃打开并在90℃关闭，从而提供防滞后循环。

当恒温器阀54打开时，可以操作散热器泵140以改进散热器80的效率。具体地，散热器泵140根据测量的发动机冷却剂温度来闭环地操作，所述发动机冷却剂温度可以经由ECT传感器134测量(或测量的气缸加热温度，如经由CHT传感器136测量的)，以便将其驱动到目标冷却剂温度。例如，当ECT(或CHT)超过目标冷却剂温度时，可以增加散热器泵140的输出(例如，流量、速度等)。然后，增加的冷却剂流从第二回路70引导到第一回路60中，具体地，从散热器出口引导到发动机10和气缸盖14。以此方式，当恒温器阀54打开时，散热器泵140是用于达到目标发动机温度的主要末端执行器。

同时，冷却风扇92和格栅百叶窗系统112的操作被优化并与散热器泵140的操作协调以改进散热器80上的热损失。例如，冷却风扇92根据散热器80上的温度下降而起作用。在一个示例中，经由温度传感器104、106测量散热器上的温度下降。在替代性示例中，可以基于以下中的一个或多个或每个来推断温度下降：发动机功率水平、发动机效率低下、歧管空气温度、散热器风扇转速、散热器格栅百叶窗位置和冷却剂温度(其可以是ECT或CHT)。因此，随着温差减小，冷却风扇转速增加以将温差升高到至少阈值差。通过仅在散热器泵140泵送时运行冷却风扇并且同时发动机温度接近目标温度，冷却风扇的电力消耗减少。此外，减少了风扇在打开与关闭状态之间的频繁循环。具体地，发明人已经意识到与在较低功率设置下操作冷却风扇较长持续时间相关联的功率消耗可显著低于使风扇循环开启(至较高设置)和关闭。

同样地，格栅百叶窗系统112的操作可以根据散热器80上的温度下降来调整。例如，随着温差减少，格栅百叶窗的打开可以增加以便增加通过发动机罩下舱103的冷却流，同时考虑到阻力问题。例如，格栅百叶窗开度可以增加到冷却流的燃料经济性益处超过与附加阻力相关联的燃料损失成本。

作为一个示例，控制器可以计算与打开和关闭格栅百叶窗相关联的车辆功率。控制器还可以确定供应给散热器的功率。然后，控制器将选择耗费最少功率(即使得燃料流增加最小量)的冷却模式。为了打开格栅百叶窗而添加的燃料消耗(每个距离)随着车速的平方而增加。

冷却剂也可以流过包括加热器芯体90和通道88的第三加热器芯体回路40。加热器芯体90可以被配置成将热量传递到乘客舱104。第三泵150可以联接到第三回路40以用于使冷却剂循环通过回路。响应于对车厢加热的请求，可以选择性地操作第三泵150。在穿过加热器芯体之后，冷却剂通过阀122流回第一回路60。具体地，被配置为水-空气热交换器的加热器芯体90可以与循环冷却剂交换热量并且基于操作者加热需求将热量传递到车辆乘客舱104。这样，加热器芯体还可以联接到车辆HVAC系统(或加热、通风和空调系统)，所述车辆HVAC系统包括其他部件，诸如加热器风扇和空调(未示出)。基于从操作者接收的车厢加热/冷却请求，HVAC系统可以使用在加热器芯体处加热的冷却剂来加热车厢空气以提高车厢温度并提供车厢加热。

通常，热优先级可以包括首先满足车厢加热需求，然后满足燃烧室加热需求，然后满足动力系流体/润滑剂加热需求。然而，各种状况可能会改变该普遍优先权。理想地，在所有上述部件处于完全工作温度之前，散热器不会拒绝加热。当请求客舱加热时，加热器芯体泵150被供电。这将为加热器芯体提供任何可用的热量。

现在描述泵发动机加热和冷却操作的一个示例。在冷启动期间，根本没有泵运行。然后，在发动机预热期间(诸如进入预热约一分钟)，发动机冷却剂温度加热到约70℃。此时，循环泵130接通以防止气缸盖中的水套中的局部沸腾。当发动机出口水加热到85℃时，恒温器开始打开。在95℃时，恒温器完全打开。在略高于95℃时，格栅百叶窗也可能打开。此外，在略高于95℃时，散热器泵开始泵送。当发动机出口水温接近散热器出口温度时，散热器的目标温度下降得以实现。响应于此，控制器经由调整格栅百叶窗开度(例如，将格栅百叶窗移动到更开放位置)和/或散热器风扇功率(例如，增加风扇转速)来增加散热器空气流速。控制散热器泵以实现目标发动机出口温度(随着温度超过目标，流速增加)。控制散热器空气流以实现散热器上的目标温度下降(提供的空气流量增加恰好足以实现散热器上的目标温度下降)。

图1还示出控制系统14。控制系统14可以通信地联接到发动机10的各种部件以执行本文描述的控制例程和动作。例如，如图1所示，控制系统14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、保持作用的存储器和数据总线。如图所示，控制器12可以从多个传感器16接收输入，其可以包括用户输入和/或传感器(诸如油门踏板输入、车速、发动机转速、通过发动机的质量气流、环境温度、进气温度等)、冷却系统传感器(诸如发动机冷却剂温度传感器、气缸温度传感器、散热器入口和出口温度传感器、冷却风扇转速传感器、乘客室温度传感器、环境湿度传感器、泵输出传感器等)等。此外，控制器12可以与各种致动器18通信，所述各种致动器18可以包括发动机致动器(诸如燃料喷射器、电子控制的进气节流板、火花塞等)、冷却系统致动器(冷却系统的诸如泵130、140、150，阀54和122)以及其他致动器。在一些示例中，存储介质可以用表示可由处理器执行的指令的计算机可读数据来编程，以用于执行下面描述的方法以及预期但未具体列出的其他变体。

控制器12接收来自图1的各种传感器的信号并采用图1的各种致动器，以基于接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令来调整发动机操作。例如，响应于感测或推断的发动机冷却剂温度，控制器可以调整第一泵130的输出速度或流量以及第二泵140的输出。作为一个示例，随着发动机冷却剂温度与气缸盖温度之间的差增加，第一泵的输出可以增加。作为另一个示例，当恒温器阀打开时，随着发动机冷却剂温度与目标冷却剂温度之间的差增加，第二泵的输出可以增加。增加泵的输出包括以越来越高的速度旋转与泵相关联的电动机。

在一些示例中，车辆102可以是具有可以用于一个或多个车轮106的多个转矩源的混合动力车辆。在其他示例中，车辆102是仅具有发动机的常规车辆，或仅具有一个或多个电机的电动车辆。例如，除了发动机10之外，车辆102可以被配置有电动机器，其可以是电动机或电动机/发电机。其中，当一个或多个离合器接合时，发动机10的曲轴和电动机器可以经由变速器连接到车轮102。第一离合器可以设置在发动机曲轴与电动机器之间，而第二离合器可以设置在电动机器与变速器之间。控制器12可以向每个离合器的致动器发送信号以接合或脱离离合器，以便将曲轴与电动机器和与其连接的部件连接或断开，和/或将电动机器与变速器和车辆传动系统中与其连接的部件连接或断开。变速器可以是齿轮箱、行星齿轮系统或其他类型的变速器。动力系可能以各种方式进行配置，包括作为并联、串联或串并联的混合动力车辆。

电动机器从牵引用电池接收电力以便向车轮提供转矩。电动机器也可以作为发电机进行操作以便例如在制动操作期间提供电力从而为系统电池(诸如电池74)充电。

图1示出具有各种部件的相对定位的示例性配置。至少在一个示例中，如果被示出为彼此直接接触或直接联接，那么这类元件可称为分别直接接触或直接联接。类似地，至少在一个示例中，所示的彼此邻接或相邻的元件可分别彼此邻接或相邻。作为一个示例，彼此共面接触的部件可称为共面接触。作为另一示例，在至少一个示例中，仅在其间具有间隔而没有其他部件的彼此分开定位的元件可称为这样。作为又一示例，被示出为在彼此的上方/下方的、在彼此相对的两侧或在彼此的左边/右边的元件可称为相对于彼此这样。此外，如图所示，在至少一个示例中，顶部元件或元件的顶部点可以被称为部件的“顶部”，而最底部元件或元件的最底部点可以被称为部件的“底部”。如本文所用，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可相对于附图的垂直轴，并用来描述附图的元件相对于彼此的定位。如此，在一个示例中，被示出为在其他元件上方的元件是竖直地定位在其他元件上方。作为又一示例，附图中描绘的元件的形状可称为具有这些形状(例如像，圆形的、直的、平面的、弯曲的、倒圆的、倒角的、成角度的等)。此外，在至少一个示例中，被示为相互交叉的元件可以被称为相交元件或相互交叉。再者，在一个示例中，被示出为在另一个元件内的元件或被示出为在另一个元件外部的元件可称为这样。

转到图2，示出了图1的冷却系统的简化电路描绘200。先前在图1中介绍的部件被类似地编号。图2经由虚线箭头(指向冷却系统)描绘了经由气缸盖14输入到发动机冷却剂中的热量(Q)。同样地，通过虚线箭头(指向远离冷却剂系统)描绘了经由散热器80从发动机冷却剂损失的热量(Q)。

以此方式，图1-2的部件启用了一种发动机冷却剂系统，其包括：第一泵，所述第一泵联接在恒温器与气缸盖之间；第二泵，所述联接在恒温器与散热器风扇之间；格栅百叶窗；第一温度传感器，所述第一温度传感器用于感测散热器出口处的冷却剂温度；以及用于感测散热器入口处的冷却剂温度的第二温度传感器。系统还可以包括控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述指令用于：基于发动机功率调整第一泵的输出，第一泵独立于恒温器的状态操作；以及响应于恒温器打开而选择性地操作第二泵。系统还可以包括发动机冷却剂温度(ECT)传感器和气缸盖温度(CHT)传感器，并且其中基于发动机功率调整第一泵的输出包括随着感测的发动机温度与目标发动机温度之间的差增加，调整第一泵的输出，所感测的发动机温度包括感测的ECT或感测的CHT。控制器还可以包括用于根据进气温度、发动机功率和来自爆震传感器的反馈爆震中的每一个来调整目标发动机温度的另外指令。在一个示例中，随着进气温度降低，发动机功率增加或反馈爆震增加，目标发动机温度降低。附加地，随着感测的发动机温度与目标发动机温度之间的差增加，第一泵的输出可以单调增加。作为一个示例，调整第一泵的输出包括调整泵速、泵流速和泵输出压力中的一个或多个。作为另一个示例，基于发动机功率调整第一泵的输出包括增加第一泵的输出，直到感测的发动机温度处于目标发动机温度。响应于恒温器打开而选择性地操作第二泵可以包括当恒温器打开时，根据感测的散热器入口温度(RIT)与感测的散热器出口温度(ROT)之间的差来调整第二泵的输出。例如，随着感测的RIT与感测的ROT之间的差减小，第二泵的输出可以增加。此外，恒温器的打开温度可以被设置为低于目标冷却剂温度。更进一步，控制器还可以包括用于以下操作的另外指令：在操作第二泵时，调整散热器风扇的转速和格栅百叶窗的打开程度以保持散热器入口和散热器出口处的温度之间的阈值差。

现在转向图3，示出了示例性方法300，其用于调整图1-2的冷却系统的多个泵的操作以便在减少电力消耗的同时更有效地提供发动机加热/冷却。控制器可以基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机系统的传感器(诸如上面参考图1描述的传感器)接收的信号执行用于执行方法300的指令。根据下面描述的方法，控制器可采用发动机系统的致动器来调整发动机操作。

在302处，可以估计和/或测量发动机工况。例如，这些工况可以包括：发动机转速、发动机冷却剂温度(ECT)、气缸盖温度(CHT)、散热器入口温度(RIT)、散热器出口温度(ROT)、催化剂温度、环境状况(例如，环境温度、压力、湿度)、车厢加热需求、转矩需求、车速等。

在303处，方法包括基于包括爆震的发动机工况来选择目标ECT和目标CHT。例如，控制器可以使用发动机进气温度、发动机转速和负载以及发动机爆震(前馈和反馈爆震)作为用于确定目标温度的输入。控制器可以使用向其提供上述输入并输出目标温度的模型、算法或查找表。例如，随着进气温度的升高，可以降低温度。另外，响应于反馈爆震，如经由爆震传感器指示的，控制器可以进一步实时调整目标冷却剂温度。例如，响应于反馈爆震，可以降低目标温度。作为另一个示例，响应于反馈爆震，如经由发动机的爆震历史(或高于阈值爆震计数)指示的，可以降低目标温度。

在304处，方法包括基于发动机输出以开环方式操作联接到发动机的循环泵。例如，可以基于发动机燃料消耗来推断发动机输出。可替代地，可以根据感测的CHT与目标CHT之间的差来调整泵输出。作为一个示例，随着差增加，可以增加循环泵的输出。输出可以包括泵速、泵流速和/或泵压力。控制器可以使用所测量的差作为可产生泵设置作为输出的查询表、模型或算法的输入。例如，随着气缸废热产生增加，循环泵的输出可以单调增加。通过根据发动机功率操作循环泵，可以减小气缸热点的发生。

具体地，当CHT高于下阈值温度时，即当有可能局部沸腾时，可以启用循环泵。在一个示例中，在CHT处于或高于70℃之后的发动机冷启动期间启用循环泵。然后，其功率水平随着发动机功率单调增加。如果发动机最近在高功率水平下操作，则在发动机关闭后可以将循环泵的停用延迟几秒钟以防止后沸腾。因此，循环泵的控制输入包括测量的CHT、发动机功率和自从发动机关闭以来的时间。随着测量的CHT超过目标CHT，并且随着发动机功率增加，循环泵的输出增加。随着自从发动机关闭以来的时间增加，循环泵的输出减少。

在306处，可以确定恒温器阀是否打开。只要CHT远低于目标CHT(诸如当差高于阈值时)，恒温器阀可以保持关闭。一旦实际CHT在阈值内(例如，在目标CHT的5℃或7℃内)，恒温器阀打开以允许发动机与散热器之间的自然对流。如以下详细描述的，如果散热器泵或散热器风扇打开，则恒温器阀始终打开。

在一个示例中，如果在散热器回路中感测的冷却剂温度高于目标冷却剂温度(诸如当感测的ECT高于目标ECT时)，恒温器阀打开。如前所述，目标冷却剂温度可以是基于发动机工况(诸如空气温度和发动机功率水平)设置的可变温度。在非常冷的空气下，发动机可以承受略高的冷却剂温度。在非常轻的功率水平改下，发动机可以承受略高的冷却剂温度。

高冷却剂温度促进燃料经济性，直到其在高发动机功率、高发动机空气充气、或高发动机燃烧空气温度下促进火花爆震或提前点火。因此，也根据反馈爆震确定目标温度。

如果恒温器未打开，诸如当感到的冷却剂温度低于目标冷却剂温度时，则在308处，可以保持散热器泵禁用。通过将操作循环泵与散热器泵分开，在恒温器阀关闭的同时，将热的冷却剂与冷的冷却剂分开，从而增强气缸盖的预热。通过减少散热器的热量损失，可以加快发动机冷却剂的预热。方法然后结束，其中仅循环泵以开环方式操作用于发动机温度控制。如果恒温器打开，例如当感测的冷却剂温度高于目标冷却剂温度时，则在310处，可以启用并操作散热器泵以使ECT达到目标冷却剂温度。例如，散热器泵可以基于感测的ECT来闭环操作。在一个示例中，随着ECT与目标冷却剂温度之间的差增加，可以增加散热器泵的输出。输出可以包括泵速、泵流速和/或泵压力。控制器可以使用所测量的差作为可产生泵设置作为输出的查询表、模型或算法的输入。例如，随着散热器热损失效率降低，散热器泵的输出可以单调增加。通过根据所需的附加冷却来操作散热器泵，减小了整个冷却系统的电力消耗。

因此，散热器泵是被控制以实现目标CHT的主要致动器。调节散热器泵的功率水平以将冷散热器水吸入发动机。这样，散热器泵控制可以基于进入发动机的水温的先验知识，诸如经由上游散热器入口温度传感器。然后，发动机控制器调整散热器泵以控制冷却剂热功率(其为流速*ΔT)而不仅仅是流速。

为了说明，比例增益是以高于CHT目标的每℃冷却的kW为单位。冷却功率是流速和ΔT的乘积。

冷却功率可通过以下等式确定：

冷却功率＝体积流速*密度*比热*ΔT

其中ΔT＝CHT-散热器温度。

目标CHT被确定为发动机功率的函数。在轻功率下，目标CHT可以是例如105℃。在最大功率下，目标CHT可以是例如85℃。这使得发动机控制器能够将CHT控制为初期爆震。在高发动机功率下降低CHT可以限制或避免必须使用燃料惩罚动作，诸如浓空燃比操作或火花延迟。

在发动机进水口处可使用较冷的水可以显著消除延迟并允许更加动态地控制CHT。此外，感测发动机进入温度并选择流速进一步限制了CHT的循环。

在312处，在操作散热器泵时并且在恒温器阀打开并且发动机温度接近(但不是)目标冷却剂温度时，方法包括调整散热器冷却风扇转速和格栅百叶窗开度以辅助散热器上的到环境空气的热量损失。例如，散热器冷却风扇转速和格栅百叶窗开度可以根据散热器上测量的温差来调整，所测量的温差反映散热器的效率。在一个示例中，基于散热器入口和出口温度传感器的输出来测量散热器上的温差。随着温差减小，推测散热器效率下降。因此，随着温差减少，可以增加散热器冷却风扇转速，同时可以增加格栅百叶窗开度(同时考虑阻力限制)。控制器可以使用测量的温差作为查询表、模型或算法的输入，所述查询表、模型或算法可以产生风扇和格栅快门设置作为输出。

应当理解，控制散热器风扇以实现低于目标CHT(或低于目标ECT)的目标温度。例如，散热器风扇可以被控制以实现比目标CHT低10℃或15℃的目标温度。风扇不会以高功率循环。相反，其控制是连续的。在较高的风扇功率突发下操作比在较低的连续功率水平下操作更耗电。因此，通过限制在高设置与低设置之间的风扇循环减小了散热器风扇的总功耗。

控制格栅百叶窗以提供与散热器风扇相同的目标。选择提供最低功耗的格栅百叶窗设置。使格栅百叶窗打开的功耗取决于车速的平方。因此，控制器可以使用每个的一部分来找到最低功率的散热器冷却空气流。

应当理解，散热器风扇和格栅百叶窗可以以更高的功率水平运行以适应其他热交换器，诸如与发动机散热器串联放置的其他热交换器。

以此方式，控制器可以不运行循环泵，直到冷却剂足够热以允许局部沸腾。然后，控制器可以使该散热器泵运行从而恰好足以限制发动机出口温度。此外，控制器可以使散热器风扇(或格栅百叶窗)运行从而刚好足以提供最小的散热器温度下降。通过协调这些调整，可以提供充分的发动机冷却，同时减少动力损失并改进发动机燃料经济性。通过协调泵控制与风扇和格栅百叶窗控制，散热器输出温度的目标可以比发动机温度低10℃或20℃。这允许发动机具有用于控制发动机水温的热的和冷的冷却剂的来源。通过改变提供给散热器泵的功率并调整恒温器位置，可以更好地控制CHT，从而减少热点的发生。例如，如果CHT比目标不必要的散热器流低5°，则关闭恒温器。否则，当恒温器阀打开时，可以改变散热器泵功率以实现目标温度。在这种情况下，恒温器实际上用作强制零流量的装置，因为它切断了自然对流。这些泵还提供可变发动机温度控制，其中低温用于高功率并且较高温用于较低发动机功率。系统还减少了对关闭阀的泵送以及相关的功率损失。此外，方法减少了在带有关闭恒温器阀的散热器上的吹气。通过关闭恒温器阀(这里也称为散热器隔离阀)，可以实现更快的温度升高。此外，通过向现在泵送预冷却水的散热器泵提供全功率，可以实现更快的温度降低。换句话说，当恒温器阀关闭时，散热器环作为冷却水源，当恒温器阀打开时，散热器泵可以使用所述冷却水源来快速冷却发动机温度。

应当理解，在稳定状态下，最低功率解决方案是使散热器处于发动机温度，因为这意味着最小风扇功率。然而，这消除了降低发动机温度以增加功率的能力。通过保持散热器比发动机温度更冷，提供了净增益，因为控制器现在能够快速下拉发动机温度并从而减少了对火花延迟和丰富操作的需要(用于避免爆震)。

低于发动机的散热器温度允许人们快速控制发动机温度。它消除了温度控制系统的巨大延迟。减少延迟可以减少限制周期。促进限制循环的一个因素是冷水进入发动机，并且直到它离开发动机时才知道它(因为这是温度传感器通常所在的位置)。在当前系统中通过包括至少两个传感器来解决这种不确定性：一个传感器位于发动机输出(散热器输入)位置，一个传感器位于发动机输入(和散热器输出)位置。

现在转到图4，示出了冷却系统操作的预示性示例。图4的示例可以使用图1-2的各种致动器和传感器以及图3的方法。方法使得能够用减小的功耗来提供发动机冷却。图400在曲线402处描绘了发动机功率。相对于曲线405(虚线)处所示的变化的目标发动机温度，在曲线404处示出发动机温度。同样相对于目标发动机温度，在曲线406处示出散热器温度。在曲线408处示出散热器风扇转速。在曲线410处示出循环泵输出，而在曲线412处示出散热器泵输出。在曲线414处示出恒温器阀位置(打开或关闭)。在曲线416处示出格栅百叶窗开度。随着时间沿x轴示出所有曲线。

在t1之前，发动机关闭。在t1，响应于操作者转矩需求重新启动发动机。由于环境温度较低且发动机上次关闭后经过的持续时间超过了阈值，发动机温度明显低于目标温度，并且因此发动机在t1的重新启动是发动机冷启动。

发动机在冷启动之后开始预热，诸如由于气缸燃料燃烧，同时发动机温度保持低于目标温度。循环泵在发动机启动时没有打开，但在延迟之后打开。具体地，在t2，很快进入发动机预热，并且一旦发动机温度升高到下阈值(未示出，诸如高于70℃)，循环泵就打开。此时，恒温器阀关闭并且因此散热器泵不操作。此外，散热器风扇不操作并且格栅百叶窗保持关闭。

在t2与t3之间，当发动机功率从低上升到中等范围时，保持循环泵输出。在t3之后，响应于发动机功率的进一步上升，目标发动机温度的后续降低，确定需要进一步的发动机冷却并且因此循环泵输出单调增加。

在t3与t4之间，当感测的发动机温度刚好低于目标温度时，恒温器阀打开。然而，散热器泵尚未操作，因为已经充分满足发动机冷却要求。

在t4，响应于发动机功率的进一步升高，目标发动机温度进一步降低，并且循环泵输出进一步增加以满足增加的冷却需求。此外，由于恒温器阀打开，散热器泵打开以进一步将发动机温度控制到目标温度。因此，在t4与t5之间，循环泵和散热器泵的操作被协调以将发动机温度控制到目标温度。

同样在t4，由于发动机功率的增加，散热器温度开始上升。为了控制散热器上的温度下降并进一步将散热器温度保持在低于目标发动机温度，散热器风扇打开，并且根据散热器处所需的冷却来调整散热器风扇转速。应当理解，在已经启动散热器泵之后，散热器风扇打开。附加地，增加格栅百叶窗开度以控制散热器上的温度下降。打开格栅百叶窗从而减小提供所需散热器冷却所需的风扇功率。

在t5，发动机功率降低，从而导致目标发动机温度升高和发动机冷却需求的相对降低。因此，散热器泵和循环泵的输出减小。由于散热器温度与目标发动机温度之间的差现在较低，因此散热器风扇转速减小。此外，格栅百叶窗开度减小。

在t6，响应于满足发动机怠速-停止状况，发动机关闭。响应于发动机关闭，循环泵也被禁用，但是相对于发动机关闭有延迟。由于不需要进一步的发动机冷却，散热器泵也被禁用。格栅百叶窗开度保持在较低水平，使得可以在散热器处提供附加的冷却。因此，当重新启动发动机时，通过启用散热器泵可以快速提供冷却。

在t7处，发动机重新启动。然而，由于发动机在最后一次停机事件后不久重新启动，因此发动机启动是热启动。基于发动机冷却要求恢复泵操作。

上述方法提供了各种优点。具体地，使用经由循环泵和散热器泵以及进一步经由协调的散热器风扇和格栅百叶窗操作的发动机温度的协调控制，发动机控制系统可以不用花费比实现冷却目标所需的更多的动力(例如，经由泵和风扇的动力或空气动力、阻力)。通过分离经由循环泵的发动机循环、经由散热器泵的散热器循环、以及经由散热器风扇和格栅百叶窗的散热器冷却的工作，可以最小化在发动机冷却系统中用于实现预热/冷却目标的功率。以此方式，通过减少各种发动机冷却系统部件的电力消耗，以更加燃料经济的方式提供发动机冷却。在循环泵与散热器泵之间分离发动机冷却功能的技术效果是：可以优化气缸盖处的热传递，同时还优化散热器处的热损失。通过使用循环泵来实现发动机缸体处的目标温差，减少了气缸盖热点的发生。通过使用散热器泵将冷却剂温度调节到目标温度，可以更有效地提供散热器处的热损失。通过仅在恒温器阀打开时操作散热器泵，减少了由于泵送到关闭阀而引起的电力损失。通过在散热器泵操作时调整车辆格栅百叶窗和散热器风扇的设置，增加了散热器处的热量损失，同时减少风扇和格栅百叶窗的循环。通过在使用附加泵(相对于常规系统)的同时减少发动机冷却系统上的功率损失，发动机冷却系统的效率得到改进，从而改进了整体发动机燃料经济性。

一种示例性发动机冷却剂系统，其包括：第一泵，所述第一泵联接在恒温器与气缸盖之间；联接在所述恒温器与散热器风扇之间的第二泵；格栅百叶窗；第一温度传感器，所述第一温度传感器用于感测散热器出口处的冷却剂温度；以及第二温度传感器，所述第二温度传感器用于检测散热器入口处的所述冷却剂温度第二温度传感器，所述第二温度传感器用于检测散热器入口处的所述冷却剂温度。在先前的示例中，附加地或任选地，所述系统还包括控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述指令用于：基于发动机功率调整所述第一泵的输出，所述第一泵独立于恒温器的状态操作；以及响应于所述恒温器打开而选择性地操作所述第二泵。在任何或所有的先前示例中，附加地或任选地，所述系统还包括发动机冷却剂温度(ECT)传感器和气缸盖温度(CHT)传感器，并且其中基于所述发动机功率调整所述第一泵的所述输出包括随着感测的发动机温度与目标发动机温度之间的差增加，调整所述第一泵的所述输出，所感测的发动机温度包括感测的ECT或感测的CHT。在任何或所有的先前示例中，附加地或任选地，所述控制器还包括用于根据进气温度、发动机功率和来自爆震传感器的反馈爆震中的每一个来调整所述目标发动机温度的另外指令。在任何或所有的先前示例中，附加地或任选地，随着所述进气温度减少，所述发动机功率增加或所述反馈爆震增加，所述目标发动机温度降低。在任何或所有的先前示例中，附加地或任选地，随着所感测的发动机温度与所述目标发动机温度之间的差增加，所述第一泵的所述输出单调增加。在任何或所有的先前示例中，附加地或任选地，调整所述第一泵的所述输出包括调整泵速、泵流速和泵输出压力中的一个或多个。在任何或所有的先前示例中，附加地或任选地，基于发动机功率调整所述第一泵的所述输出包括增加所述第一泵的所述输出，直到感测的发动机温度处于所述目标发动机温度。在任何或所有的先前示例中，附加地或任选地，响应于所述恒温器打开而选择性地操作所述第二泵包括当所述恒温器打开时，根据感测的散热器入口温度(RIT)与感测的散热器出口温度(ROT)之间的差来调整所述第二泵的输出。在任何或所有的先前示例中，附加地或任选地，随着感测的RIT与感测的ROT之间的差减少，所述第二泵的所述输出增加。在任何或所有的先前示例中，附加地或任选地，所述恒温器的打开温度被设置为低于所述目标冷却剂温度。在任何或所有的先前示例中，附加地或任选地，所述控制器还包括用于以下的另外指令：在操作所述第二泵时，调整所述散热器风扇的转速和所述格栅百叶窗的打开程度以保持所述散热器入口和所述散热器出口处的温度之间的阈值差。

一种示例性方法包括：根据发动机温度，独立于恒温器阀的状态，经由第一泵使冷却剂循环通过气缸盖；以及根据所述发动机温度，基于所述恒温器阀的状态，经由第二泵使冷却剂循环通过所述气缸盖。在先前示例中，附加地或任选地，所述第一泵在发动机冷却剂线路中联接在恒温器与气缸盖之间，并且第二泵在发动机冷却剂线路中联接在所述恒温器与散热器风扇之间。在任何或所有的先前示例中，附加地或任选地，经由所述第一泵的循环包括随着所述发动机温度超过目标温度而单调增加所述第一泵的输出，根据进气温度、反馈爆震和发动机负载选择所述目标温度。在任何或所有的先前示例中，附加地或任选地，所述方法还包括响应于所述发动机温度在所述目标温度的阈值内，打开所述恒温器，并且其中经由所述第二泵的循环包括响应于所述恒温器打开而启用所述泵，以及在所述发动机温度超过所述目标温度时调整所述第二泵的输出。在任何或所有的先前示例中，附加地或任选地，所述方法还包括在所述恒温器打开时，响应于感测的散热器入口温度和感测的散热器入口温度，调整散热器风扇转速和格栅百叶窗开度中的每一者以保持大于所述散热器上的阈值温差。

另一种用于发动机的示例性方法包括：当冷却剂线路的恒温器关闭时，经由第一冷却剂泵将发动机温度保持在目标温度或低于目标温度；以及当所述恒温器打开时，经由所述第一冷却剂泵和所述第二冷却剂泵中的每一个将所述发动机温度保持在低于所述目标温度，所述第二泵在所述冷却剂线路中联接在所述第一泵的上游第二泵在所述冷却剂线路中联接在所述第一泵的上游。在先前的示例中，附加地或任选地，所述方法还包括，当所述恒温器打开时，调整散热器风扇转速和格栅百叶窗开度中的每一者以保持感测的散热器入口温度与感测的散热器出口温度之间的阈值差。在任何或所有的先前示例中，附加地或任选地，所述方法还包括，响应于所述发动机温度在所述目标温度的阈值内，打开所述恒温器阀，根据进气温度、反馈爆震和发动机负载选择所述目标温度，随着所述进气温度减少，反馈爆震增加或发动机负载增加，所述目标温度降低。

应当注意，本文所包括的示例性控制和估计程序可与各种发动机和/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态存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来执行。本文所描述的特定程序可表示任何数目的处理策略(诸如事件驱动、间歇驱动、多任务、多线程等)中的一种或多种。这样，所展示的各种动作、操作和/或功能可按所展示的顺序执行，可并行地执行，或者在某些情况下可省略。同样地，处理顺序不一定是实现本文所描述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述提供的。可根据所使用的特定策略重复地执行所展示的动作、操作和/或功能中的一个或多个。此外，所述动作、操作和/或功能可图形化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，其中所述动作通过执行系统中的指令来执行。所述系统包括与电子控制器结合的各种发动机硬件部件。

应当理解，本文所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视为具有限制意义，因为许多变化是可能的。例如，以上技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸及其他发动机类型。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/或特性的所有新颖的且并非明白易懂的组合和子组合。

以下权利要求特别地指出被认为新颖的且并非明白易懂的某些组合和子组合。这些权利要求可指代“一个”要素或“第一”要素或其等同物。这些权利要求应理解为包括一个或多个这样的要素，既不要求也不排除两个或更多个这样的要素。所公开特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可通过修正本权利要求或通过在此申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。无论与原始权利要求相比在范围上是更宽、更窄、相同还是不同，此类权利要求也被认为包括在本公开的主题内。

根据本发明，提供一种发动机冷却剂系统，其具有：第一泵，所述第一泵联接在恒温器与气缸盖之间；联接在所述恒温器与散热器风扇之间的第二泵；格栅百叶窗；第一温度传感器，所述第一温度传感器用于感测散热器出口处的冷却剂温度；以及第二温度传感器，所述第二温度传感器用于检测散热器入口处的所述冷却剂温度。

根据一个实施例，本发明的特征还在于控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述指令用于：基于发动机功率调整第一泵的输出，第一泵独立于恒温器的状态操作；以及响应于恒温器打开而选择性地操作第二泵。

根据一个实施例，本发明的特征还在于发动机冷却剂温度(ECT)传感器和气缸盖温度(CHT)传感器，并且其中基于所述发动机功率调整所述第一泵的所述输出包括随着感测的发动机温度与目标发动机温度之间的差增加，调整所述第一泵的所述输出，所感测的发动机温度包括感测的ECT或感测的CHT。

根据一个实施例，所述控制器还包括用于根据进气温度、发动机功率和来自爆震传感器的反馈爆震中的每一个来调整所述目标发动机温度的另外指令。

根据一个实施例，随着所述进气温度减少，所述发动机功率增加或所述反馈爆震增加，所述目标发动机温度降低。

根据一个实施例，随着所感测的发动机温度与所述目标发动机温度之间的差增加，所述第一泵的所述输出单调增加。

根据一个实施例，调整所述第一泵的所述输出包括调整泵速、泵流速和泵输出压力中的一个或多个。

根据一个实施例，基于发动机功率调整所述第一泵的所述输出包括增加所述第一泵的所述输出，直到感测的发动机温度处于所述目标发动机温度。

根据一个实施例，响应于所述恒温器打开而选择性地操作所述第二泵包括当所述恒温器打开时，根据感测的散热器入口温度(RIT)与感测的散热器出口温度(ROT)之间的差来调整所述第二泵的输出。

根据一个实施例，随着感测的RIT与感测的ROT之间的差减少，所述第二泵的所述输出增加。

根据一个实施例，本发明的特征还在于所述恒温器的打开温度被设置为低于所述目标发动机温度。

根据一个实施例，所述控制器还包括用于以下的另外指令：在操作所述第二泵时，调整所述散热器风扇的转速和所述格栅百叶窗的打开程度以保持所述散热器入口和所述散热器出口处的温度之间的阈值差。

根据本发明，一种方法包括：根据发动机温度，独立于恒温器阀的状态，经由第一泵使冷却剂循环通过气缸盖；以及根据所述发动机温度，基于所述恒温器阀的状态，经由第二泵使冷却剂循环通过所述气缸盖。

根据一个实施例，所述第一泵在发动机冷却剂线路中联接在恒温器与气缸盖之间，并且第二泵在发动机冷却剂线路中联接在所述恒温器与散热器风扇之间。

根据一个实施例，经由所述第一泵的循环包括随着所述发动机温度超过目标温度而单调增加所述第一泵的输出，根据进气温度、反馈爆震和发动机负载选择所述目标温度。

根据一个实施例，本发明的特征还在于响应于所述发动机温度在所述目标温度的阈值内，打开所述恒温器，并且其中经由所述第二泵的循环包括响应于所述恒温器打开而启用所述泵，以及在所述发动机温度超过所述目标温度时调整所述第二泵的输出。

根据一个实施例，本发明的特征还在于，在所述恒温器打开时，响应于感测的散热器入口温度和感测的散热器入口温度，调整散热器风扇转速和格栅百叶窗开度中的每一者开度中的每一者以保持大于所述散热器上的阈值温差。

根据本发明，一种用于发动机的方法包括：当冷却剂线路的恒温器关闭时，经由第一冷却剂泵将发动机温度保持在目标温度或低于目标温度；以及当所述恒温器打开时，经由所述第一冷却剂泵和所述第二冷却剂泵中的每一个将所述发动机温度保持在所述目标温度以下，所述第二泵在所述冷却剂线路中联接在所述第一泵的上游。

根据一个实施例，本发明的特征还在于，当所述恒温器打开时，调整散热器风扇转速和格栅百叶窗开度中的每一者以保持感测的散热器入口温度与感测的散热器出口温度之间的阈值差。

根据一个实施例，本发明的特征还在于，响应于所述发动机温度在所述目标温度的阈值内，打开所述恒温器阀，根据进气温度、反馈爆震和发动机负载选择所述目标温度，随着所述进气温度减少，反馈爆震增加或发动机负载增加，所述目标温度降低。

Claims (15)

1.一种发动机冷却剂系统，其包括：

第一泵，所述第一泵联接在恒温器与气缸盖之间；

第二泵，所述第二泵联接在所述恒温器与散热器风扇之间；

格栅百叶窗；

第一温度传感器，所述第一温度传感器用于感测散热器出口处的冷却剂温度；以及

第二温度传感器，所述第二温度传感器用于感测散热器入口处的所述冷却剂温度。

2.如权利要求1所述的系统，其还包括控制器，所述控制器包括存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令用于：

基于发动机功率调整所述第一泵的输出，所述第一泵独立于恒温器的状态操作；以及

响应于所述恒温器打开而选择性地操作所述第二泵。

3.如权利要求2所述的系统，其还包括发动机冷却剂温度(ECT)传感器和气缸盖温度(CHT)传感器，并且其中基于发动机功率调整所述第一泵的所述输出包括：随着所感测的发动机温度与目标发动机温度之间的差的增大而调整所述第一泵的所述输出，所感测的发动机温度包括所感测的ECT或所感测的CHT。

4.如权利要求3所述的系统，其中所述控制器还包括另外指令，所述另外指令用于根据进气温度、发动机功率和来自爆震传感器的反馈爆震中的每一者来调整所述目标发动机温度。

5.如权利要求4所述的系统，其中所述目标发动机温度随着所述进气温度的减小、所述发动机功率的增大或所述反馈爆震的增大而降低。

6.如权利要求3所述的系统，其中所述第一泵的所述输出随着所感测的发动机温度与所述目标发动机温度之间的所述差的增大而单调地增大。

7.如权利要求3所述的系统，其中调整所述第一泵的所述输出包括调整泵速、泵流量和泵输出压力中的一者或多者。

8.如权利要求3所述的系统，其中基于发动机功率调整所述第一泵的所述输出包括：增大所述第一泵的所述输出，直到所感测的发动机温度处于所述目标发动机温度为止。

9.如权利要求1所述的系统，其中响应于所述恒温器打开而选择性地操作所述第二泵包括：当所述恒温器打开时，根据所感测的散热器入口温度(RIT)与锁感测的散热器出口温度(ROT)之间的差来调整所述第二泵的输出。

10.如权利要求9所述的系统，其中所述第二泵的所述输出随着所感测的RIT与所感测的ROT之间的所述差的减小而增大。

11.如权利要求7所述的系统，其中所述恒温器的打开温度被设置为低于所述目标冷却剂温度。

12.如权利要求1所述的系统，其中所述控制器包括另外指令，所述另外指令用于：

在操作所述第二泵时，调整所述散热器风扇的转速和所述格栅百叶窗的打开程度以保持所述散热器入口处与所述散热器出口处的温度之间的阈值差。

13.一种用于发动机的方法，其包括：

在冷却剂线路的恒温器关闭时，经由第一冷却剂泵保持发动机温度保持处于或低于目标温度；以及

在所述恒温器打开时，经由所述第一冷却剂泵和所述第二冷却剂泵中的每一者保持所述发动机温度低于所述目标温度，所述第二泵在所述冷却剂线路中联接在所述第一泵的上游。

14.如权利要求所述13的方法，其还包括：在所述恒温器打开时，调整散热器风扇转速和格栅百叶窗开度中的每一者以保持所感测的散热器入口温度与锁感测的散热器出口温度之间的阈值差。

15.如权利要求所述13的方法，其还包括：响应于所述发动机温度在所述目标温度的阈值内，打开所述恒温器阀，所述目标温度是根据进气温度、反馈爆震和发动机负载选择的，所述目标温度随着所述进气温度的减小、反馈爆震的增大或发动机负载的增大而降低。