CN114251183A - 用于控制冷却剂和燃料富集的系统和方法 - Google Patents

用于控制冷却剂和燃料富集的系统和方法 Download PDF

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Abstract

一种用于发动机的发动机控制系统包括：配置成控制冷却剂泵的泵控制模块；配置成控制隔断阀的开度的隔断控制模块；燃料控制模块，配置成控制发动机的燃料供应；冷却剂控制模块，配置成控制冷却剂阀的位置；以及调节模块，所述调节模块配置成：在冷却剂泵泵送、隔断阀打开且冷却剂阀定位成使得输入端连接到输出端时，调节发动机的燃料供应，使得发动机的燃料供应是富含燃料的。

Description

用于控制冷却剂和燃料富集的系统和方法
背景技术
在本部分中提供的信息是为了总体上阐述本公开的上下文的目的。在本部分中描述的程度上，当前署名的发明人的工作以及在提交时可能不以其它方式作为现有技术的描述的各方面，既不明示地也不暗示地被认为是本公开的现有技术。
本公开涉及具有内燃发动机的车辆，更具体地涉及用于控制发动机冷却剂流和发动机燃料供应的系统和方法。
内燃发动机在气缸内燃烧空气和燃料，以产生驱动扭矩。空气和燃料的燃烧也产生热量和排气。由发动机产生的排气在排出到大气之前流动通过排气系统。
过多的加热可能缩短发动机、发动机部件和/或车辆的其它部件的寿命。因而，包括内燃发动机的车辆包括散热器，散热器连接到发动机内的冷却剂通道。发动机冷却剂循环通过冷却剂通道和散热器。发动机冷却剂从发动机吸收热量且将热量传送给散热器。散热器将热量从发动机冷却剂传递给经过散热器的空气。离开散热器的已冷却发动机冷却剂循环回到发动机。
发明内容
在一个特征中，一种用于发动机的发动机控制系统包括：泵控制模块，所述泵控制模块配置成基于目标速度控制功率施加到电动冷却剂泵；隔断控制模块，所述隔断控制模块配置成控制隔断阀的开度，其中，所述隔断阀配置成在隔断阀关闭时隔断通过发动机的本体部分的冷却剂流，且在隔断阀打开时允许通过发动机的本体部分的冷却剂流；燃料控制模块，所述燃料控制模块配置成控制发动机的燃料供应；冷却剂控制模块，所述冷却剂控制模块配置成控制冷却剂阀的位置，其中，冷却剂阀具有在冷却剂流动通过发动机之后接收冷却剂的第一输入端、直接从电动冷却剂泵接收冷却剂的第二输入端、以及输出端，所述输出端连接到发动机油热交换器和变速器油热交换器中的至少一个；以及调节模块，所述调节模块配置成：在电动冷却剂泵的目标速度被设定为预定最大速度、隔断阀打开且冷却剂阀定位成使得第二输入端连接到输出端之后，调节发动机的燃料供应，使得发动机的燃料供应是富含燃料的。
在其它特征中，所述调节模块配置成在目标速度被设定为预定最大速度之后在发动机的本体部分的温度为大于和等于预定最大本体温度中的一个时打开隔断阀。
在其它特征中，所述调节模块配置成在隔断阀打开之后在发动机油温度为大于和等于预定最大油温度中的一个时定位冷却剂阀，使得第二输入端连接到输出端。
在其它特征中，所述调节模块配置成在定位冷却剂阀使得第二输入端连接到输出端之后在发动机的气缸壁的温度为大于和等于预定最大壁温度中的一个时调节发动机的燃料供应，使得发动机的燃料供应是富含燃料的。
在其它特征中，本体温度模块配置成基于从发动机的本体部分输出的冷却剂的温度来确定发动机的本体部分的温度。
在其它特征中，温度传感器配置成测量发动机油温度。
在其它特征中，壁温度模块配置成基于从发动机的气缸盖部分输出的冷却剂的温度来确定发动机的气缸壁的温度。
在其它特征中：燃料控制模块配置成基于目标λ值控制发动机的燃料供应；以及所述调节模块配置成：在电动冷却剂泵的目标速度被设定为预定最大速度、隔断阀打开且冷却剂阀定位成使得第二输入端连接到输出端之后，调节目标λ值为小于1.0。
在其它特征中，冷却剂阀的输出端连接到发动机油热交换器和变速器油热交换器两者。
在其它特征中，冷却剂阀的第一输入端接收从发动机的本体部分输出的冷却剂。
在其它特征中，冷却剂阀的第一输入端接收从发动机的气缸盖部分输出的冷却剂。
在其它特征中，冷却剂阀的第一输入端接收从发动机的集成排气歧管输出的冷却剂。
在其它特征中，冷却剂阀的第一输入端接收从发动机的涡轮增压器的涡轮机输出的冷却剂。
在其它特征中，电动冷却剂泵配置成将冷却剂输出到：发动机的本体部分；发动机的气缸盖部分；发动机的集成排气歧管；以及发动机的涡轮增压器的涡轮机。
在一个特征中，一种用于发动机的发动机控制系统包括：泵控制模块，所述泵控制模块配置成控制冷却剂泵的接合和脱离；隔断控制模块，所述隔断控制模块配置成控制隔断阀的开度，其中，所述隔断阀配置成在隔断阀关闭时隔断通过发动机的本体部分的冷却剂流，且在隔断阀打开时允许通过发动机的本体部分的冷却剂流；燃料控制模块，所述燃料控制模块配置成控制发动机的燃料供应；冷却剂控制模块，所述冷却剂控制模块配置成控制冷却剂阀的位置，其中，冷却剂阀具有在冷却剂流动通过发动机之后接收冷却剂的第一输入端、直接从冷却剂泵接收冷却剂的第二输入端、以及输出端，所述输出端连接到发动机油热交换器和变速器油热交换器中的至少一个；以及调节模块，所述调节模块配置成：在冷却剂泵接合、隔断阀打开且冷却剂阀定位成使得第二输入端连接到输出端时，调节发动机的燃料供应，使得发动机的燃料供应是富含燃料的。
在一个特征中，一种用于发动机的发动机控制方法包括：基于目标速度控制功率施加到电动冷却剂泵；控制隔断阀的开度，其中，所述隔断阀配置成在隔断阀关闭时隔断通过发动机的本体部分的冷却剂流，且在隔断阀打开时允许通过发动机的本体部分的冷却剂流；控制发动机的燃料供应；控制冷却剂阀的位置，其中，冷却剂阀具有在冷却剂流动通过发动机之后接收冷却剂的第一输入端、直接从电动冷却剂泵接收冷却剂的第二输入端、以及输出端，所述输出端连接到发动机油热交换器和变速器油热交换器中的至少一个；以及在电动冷却剂泵的目标速度被设定为预定最大速度、隔断阀打开且冷却剂阀定位成使得第二输入端连接到输出端之后，调节发动机的燃料供应，使得发动机的燃料供应是富含燃料的。
在其它特征中，所述发动机控制方法还包括：在目标速度被设定为预定最大速度之后在发动机的本体部分的温度为大于和等于预定最大本体温度中的一个时打开隔断阀。
在其它特征中，所述发动机控制方法还包括：在隔断阀打开之后在发动机油温度为大于和等于预定最大油温度中的一个时定位冷却剂阀，使得第二输入端连接到输出端。
在其它特征中，调节燃料供应包括：在定位冷却剂阀使得第二输入端连接到输出端之后在发动机的气缸壁的温度为大于和等于预定最大壁温度中的一个时调节发动机的燃料供应，使得发动机的燃料供应是富含燃料的。
在其它特征中，所述发动机控制方法还包括：基于从发动机的本体部分输出的冷却剂的温度来确定发动机的本体部分的温度。
方案1. 一种用于发动机的发动机控制系统，包括：
泵控制模块，所述泵控制模块配置成基于目标速度控制功率施加到电动冷却剂泵；
隔断控制模块，所述隔断控制模块配置成控制隔断阀的开度，其中，所述隔断阀配置成在隔断阀关闭时隔断通过发动机的本体部分的冷却剂流，且在隔断阀打开时允许通过发动机的本体部分的冷却剂流；
燃料控制模块，所述燃料控制模块配置成控制发动机的燃料供应；
冷却剂控制模块，所述冷却剂控制模块配置成控制冷却剂阀的位置，其中，冷却剂阀具有在冷却剂流动通过发动机之后接收冷却剂的第一输入端、直接从电动冷却剂泵接收冷却剂的第二输入端、以及输出端，所述输出端连接到发动机油热交换器和变速器油热交换器中的至少一个；以及
调节模块，所述调节模块配置成：在电动冷却剂泵的目标速度被设定为预定最大速度、隔断阀打开且冷却剂阀定位成使得第二输入端连接到输出端之后，调节发动机的燃料供应，使得发动机的燃料供应是富含燃料的。
方案2. 根据方案1所述的发动机控制系统，其中，所述调节模块配置成在目标速度被设定为预定最大速度之后在发动机的本体部分的温度为大于和等于预定最大本体温度中的一个时打开隔断阀。
方案3. 根据方案2所述的发动机控制系统，其中，所述调节模块配置成在隔断阀打开之后在发动机油温度为大于和等于预定最大油温度中的一个时定位冷却剂阀，使得第二输入端连接到输出端。
方案4. 根据方案3所述的发动机控制系统，其中，所述调节模块配置成在定位冷却剂阀使得第二输入端连接到输出端之后在发动机的气缸壁的温度为大于和等于预定最大壁温度中的一个时调节发动机的燃料供应，使得发动机的燃料供应是富含燃料的。
方案5. 根据方案4所述的发动机控制系统，还包括本体温度模块，所述本体温度模块配置成基于从发动机的本体部分输出的冷却剂的温度来确定发动机的本体部分的温度。
方案6. 根据方案4所述的发动机控制系统，还包括温度传感器，所述温度传感器配置成测量发动机油温度。
方案7. 根据方案4所述的发动机控制系统，还包括壁温度模块，所述壁温度模块配置成基于从发动机的气缸盖部分输出的冷却剂的温度来确定发动机的气缸壁的温度。
方案8. 根据方案1所述的发动机控制系统，其中：
燃料控制模块配置成基于目标λ值控制发动机的燃料供应；以及
所述调节模块配置成：在电动冷却剂泵的目标速度被设定为预定最大速度、隔断阀打开且冷却剂阀定位成使得第二输入端连接到输出端之后，调节目标λ值为小于1.0。
方案9. 根据方案1所述的发动机控制系统，其中，冷却剂阀的输出端连接到发动机油热交换器和变速器油热交换器两者。
方案10. 根据方案1所述的发动机控制系统，其中，冷却剂阀的第一输入端接收从发动机的本体部分输出的冷却剂。
方案11. 根据方案1所述的发动机控制系统，其中，冷却剂阀的第一输入端接收从发动机的气缸盖部分输出的冷却剂。
方案12. 根据方案1所述的发动机控制系统，其中，冷却剂阀的第一输入端接收从发动机的集成排气歧管输出的冷却剂。
方案13. 根据方案1所述的发动机控制系统，其中，冷却剂阀的第一输入端接收从发动机的涡轮增压器的涡轮机输出的冷却剂。
方案14. 根据方案1所述的发动机控制系统，其中，电动冷却剂泵配置成将冷却剂输出到：
发动机的本体部分；
发动机的气缸盖部分；
发动机的集成排气歧管；以及
发动机的涡轮增压器的涡轮机。
方案15. 一种用于发动机的发动机控制系统，包括：
泵控制模块，所述泵控制模块配置成控制冷却剂泵的接合和脱离；
隔断控制模块，所述隔断控制模块配置成控制隔断阀的开度，其中，所述隔断阀配置成在隔断阀关闭时隔断通过发动机的本体部分的冷却剂流，且在隔断阀打开时允许通过发动机的本体部分的冷却剂流；
燃料控制模块，所述燃料控制模块配置成控制发动机的燃料供应；
冷却剂控制模块，所述冷却剂控制模块配置成控制冷却剂阀的位置，其中，冷却剂阀具有在冷却剂流动通过发动机之后接收冷却剂的第一输入端、直接从冷却剂泵接收冷却剂的第二输入端、以及输出端，所述输出端连接到发动机油热交换器和变速器油热交换器中的至少一个；以及
调节模块，所述调节模块配置成：在冷却剂泵接合、隔断阀打开且冷却剂阀定位成使得第二输入端连接到输出端时，调节发动机的燃料供应，使得发动机的燃料供应是富含燃料的。
方案16. 一种用于发动机的发动机控制方法，包括：
基于目标速度控制功率施加到电动冷却剂泵；
控制隔断阀的开度，其中，所述隔断阀配置成在隔断阀关闭时隔断通过发动机的本体部分的冷却剂流，且在隔断阀打开时允许通过发动机的本体部分的冷却剂流；
控制发动机的燃料供应；
控制冷却剂阀的位置，其中，冷却剂阀具有在冷却剂流动通过发动机之后接收冷却剂的第一输入端、直接从电动冷却剂泵接收冷却剂的第二输入端、以及输出端，所述输出端连接到发动机油热交换器和变速器油热交换器中的至少一个；以及
在电动冷却剂泵的目标速度被设定为预定最大速度、隔断阀打开且冷却剂阀定位成使得第二输入端连接到输出端之后，调节发动机的燃料供应，使得发动机的燃料供应是富含燃料的。
方案17. 根据方案16所述的发动机控制方法，还包括：在目标速度被设定为预定最大速度之后在发动机的本体部分的温度为大于和等于预定最大本体温度中的一个时打开隔断阀。
方案18. 根据方案17所述的发动机控制方法，还包括：在隔断阀打开之后在发动机油温度为大于和等于预定最大油温度中的一个时定位冷却剂阀，使得第二输入端连接到输出端。
方案19. 根据方案18所述的发动机控制方法，调节燃料供应包括：在定位冷却剂阀使得第二输入端连接到输出端之后在发动机的气缸壁的温度为大于和等于预定最大壁温度中的一个时调节发动机的燃料供应，使得发动机的燃料供应是富含燃料的。
方案20. 根据方案19所述的发动机控制方法，还包括：基于从发动机的本体部分输出的冷却剂的温度来确定发动机的本体部分的温度。
本公开的其它应用领域将从详细描述、权利要求和附图变得显而易见。详细描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，并且不旨在限制本公开的范围。
附图说明
本公开从详细描述和附图将得到更全面的理解，其中：
图1是示例性发动机和冷却剂系统的功能框图；
图2是示例性发动机控制模块的功能框图；和
图3是示出控制冷却剂流和燃料供应的示例性方法的流程图。
在附图中，可以重复使用附图标记来标识类似和/或相同的元件。
具体实施方式
发动机燃烧空气和燃料以产生驱动扭矩。冷却剂系统包括冷却剂泵，所述冷却剂泵使冷却剂循环通过发动机的各个部分，例如气缸盖、发动机本体和集成排气歧管（IEM）。发动机冷却剂用于从发动机、发动机油、变速器流体和其它部件吸收热量，并经由一个或多个热交换器将热量传递给空气。
根据本申请，当冷却剂泵的目标输出达到预定最大输出时，控制模块首先在发动机的本体的温度达到预定本体温度时打开隔断阀。在隔断阀打开时，隔断阀允许通过发动机的本体的冷却剂流，从而冷却发动机。
第二，在隔断阀打开之后在发动机油温度达到预定最大油温度时，控制模块打开冷却剂阀以使冷却剂从冷却剂泵流至发动机油和变速器油热交换器中的至少一个（而不行进通过发动机），以用于冷却。第三，在冷却剂阀打开之后在发动机的气缸壁的温度达到预定最大壁温度时，控制模块向发动机提供富含燃料的燃料供应。富含燃料的燃料供应冷却发动机。以这种方式，仅在隔断阀打开并且经由发动机和/或变速器油热交换器进行冷却之后才向发动机提供富含燃料的燃料供应。
现在参考图1，呈现了示例性车辆系统的功能框图。发动机在气缸内燃烧空气和燃料的混合物以产生驱动扭矩。燃料喷射器可以将燃料例如直接喷射到气缸中。集成排气歧管（IEM）104接收从气缸输出的排气，并与发动机的一部分（例如发动机的气缸盖108）集成。
发动机将扭矩输出到变速器。变速器经由传动系统（未示出）将扭矩传递给车辆的一个或多个车轮。发动机控制模块（ECM）112可以控制一个或多个发动机致动器以调节发动机的扭矩输出。例如，ECM 112可以控制由燃料喷射器提供的燃料供应以及经由例如节气门阀114进入发动机的空气流。
发动机油泵116使发动机油循环通过发动机和第一热交换器120。第一热交换器120可以被称为（发动机）油冷却器或发动机油热交换器（EOH）。当发动机油冷时，第一热交换器120可将热量从流动通过第一热交换器120的冷却剂传递给第一热交换器120内的发动机油。当发动机油热时，第一热交换器120可将热量从发动机油传递给流动通过第一热交换器120的冷却剂和/或经过第一热交换器120的空气。
变速器流体泵124使变速器流体循环通过变速器和第二热交换器128。第二热交换器128可以被称为变速器冷却器或变速器油热交换器（TOH）。当变速器流体冷时，第二热交换器128可以将热量从流动通过第二热交换器128的冷却剂传递给第二热交换器128内的变速器流体。当变速器流体热时，第二热交换器128可以将热量从变速器流体传递给流动通过第二热交换器128的冷却剂和/或经过第二热交换器128的空气。
发动机包括多个通道，发动机冷却剂（“冷却剂”）可以流动通过所述多个通道。例如，发动机可包括通过发动机的气缸盖108的一个或多个通道、通过发动机的本体130的一个或多个通道、通过涡轮增压器的涡轮机131的一个或多个通道和/或通过IEM106的一个或多个通道。发动机还可包括一个或多个其它合适的冷却剂通道。
当冷却剂泵132开启（或在机械冷却剂泵的示例中接合）时，冷却剂泵132将冷却剂泵送到通道，例如通过本体130、气缸盖108和IEM 104。虽然冷却剂泵132被示出并且将被讨论为电动冷却剂泵，但是冷却剂泵132可以替代地被机械地驱动（例如，由发动机驱动）或另一种合适类型的可变输出冷却剂泵。ECM 112控制冷却剂泵132，例如在电动冷却剂泵的示例中冷却剂泵132的速度。ECM 112可以例如通过控制功率施加到冷却剂泵132来控制冷却剂泵132的速度。在机械泵的示例中，ECM 112可以控制冷却剂泵132的接合和脱离。
隔断阀（BV）138接收从发动机的本体130输出的冷却剂。ECM 112调节隔断阀138的开度，并因此调节通过发动机的本体130以及从发动机的本体130输出的冷却剂流。
第一冷却剂阀144接收从涡轮增压器的涡轮机131、IEM 104、气缸盖108和隔断阀138输出的冷却剂。第一冷却剂阀144调节流向（并因此通过）第三热交换器148和第四热交换器150的冷却剂流。第一冷却剂阀144可被配置为将冷却剂仅输出到第三热交换器148，仅输出到第四热交换器150，既不输出到第三热交换器148又不输出到第四热交换器150，或输出到第三热交换器148和第四热交换器150两者。第三热交换器148也可以被称为加热器芯。第四热交换器150可以被称为散热器。空气可以循环经过第三热交换器148，例如以加热车辆的客舱。第四热交换器150将热量传递给经过第四热交换器150的空气。冷却风扇152可被实施为增加经过第四热交换器150的空气流。ECM114控制第一冷却剂阀144的致动，以控制流向和通过第三热交换器148和第四热交换器150的冷却剂流。
第二冷却剂阀154经由输入端129也接收从涡轮增压器的涡轮机131、IEM 104、气缸盖108和隔断阀138输出的冷却剂。第二冷却剂阀154调节流向（并因此通过）第一热交换器120和第二热交换器128的冷却剂流。第二冷却剂阀154可被配置为将冷却剂仅输出到第一热交换器120，仅输出到第二热交换器128，既不输出到第一热交换器120又不输出到第二热交换器128，或输出到第一热交换器120和第二热交换器128两者。在各种实施方式中，第一冷却剂阀144和第二冷却剂阀154可以在一个壳体内一起实施，并且总的称为冷却剂控制阀。ECM 114控制第一冷却剂阀144的致动，以控制流向和通过第一热交换器120和第二热交换器128的冷却剂流。
从第一热交换器120、第二热交换器128、第三热交换器148和第四热交换器150输出的冷却剂流动回到冷却剂泵132。在各种实施方式中，止回阀156、缓冲罐（surge tank）160和空气分离器164可以被实施。
第二冷却剂阀154可以包括输入端168，该输入端168被连接成直接从冷却剂泵132接收冷却剂。在输入端168处接收的冷却剂在由冷却剂泵132输出后不经由行进通过通过发动机的一个或多个通道而被加热。第二冷却剂阀154可配置成将在输入端168处接收的冷却剂仅输出到第一热交换器120，仅输出到第二热交换器128，既不输出到第一热交换器120也不输出到第二热交换器128，或者输出到第一热交换器120和第二热交换器128两者。
由发动机输出的排气驱动涡轮增压器的涡轮机131的旋转。涡轮机131的旋转驱动涡轮增压器的压缩机172的旋转。压缩机172将空气泵送到发动机中。诸如增压空气冷却器（CAC）或中间冷却器的空气冷却器176可以冷却流入发动机的空气。废气门180可以被实施为允许排气绕过涡轮机131。
可以使用空气/燃料传感器184（诸如宽范围空气燃料（WRAF）传感器）来测量从发动机输出的排气的空气燃料比（诸如λ值）。可以使用氧气传感器188（诸如通用排气氧气（UEGO）传感器）来测量从发动机输出的排气中的氧气量。ECM 112可基于来自空气/燃料传感器184的测量值以闭环控制发动机的燃料供应。例如，ECM 112可调节发动机的燃料供应，以将由空气/燃料传感器184测量的λ值调节为目标λ值。如下面进一步讨论的那样，在一些情况下，ECM 112可以将目标λ值调节为小于1.0（以提供富含燃料的燃料供应）。ECM 112可以将目标λ值设定为1.0（以提供化学计量比的燃料供应），以用于正常操作。
本体温度传感器192测量从本体130输出的冷却剂的温度。IEM温度传感器196测量从IEM 104输出的冷却剂的温度。油温度传感器198测量发动机油的温度。ECM 112可以基于一个或多个测量和/或估计的参数来控制一个或多个致动器。
图2是ECM 112的示例的功能框图。燃料控制模块204控制由燃料喷射器208向发动机的燃料喷射。例如，燃料控制模块204可以基于实现预定空气-燃料比（例如化学计量比的空气-燃料比）基于气缸内的空气质量来确定每个气缸要喷射的燃料的目标质量。燃料控制模块204可以调节目标质量以将由空气/燃料传感器184测量的λ值212朝着目标λ值调节。例如，燃料控制模块204可在λ值212小于目标λ值时减小目标质量，且在λ值212大于目标λ值时增加目标质量。燃料控制模块204可以基于目标质量来控制燃料喷射器208。燃料控制模块204可以确定每个气缸的每个燃烧循环的目标质量。
在正常条件下，目标λ值可以设定为1.0。如下面进一步讨论的那样，调节模块216在一些条件下可以将目标λ值调节为小于1，以向发动机提供富含燃料的燃料供应。可以将目标λ值调节为大于1，以向发动机提供贫燃料的燃料供应。
第一冷却剂控制模块214致动第一冷却剂阀144。例如，第一冷却剂控制模块214可确定第一冷却剂阀144的第一目标位置并致动第一冷却剂阀144以实现第一目标位置。
第二冷却剂控制模块220致动第二冷却剂阀154。例如，第二冷却剂控制模块220可确定第二冷却剂阀154的第二目标位置并致动第二冷却剂阀154以实现第二目标位置。
隔断阀控制模块224致动隔断阀138。例如，隔断阀控制模块224可确定隔断阀138的第三目标位置并致动隔断阀138以实现第三目标位置。
泵控制模块228控制冷却剂泵132的输出。例如，在电动冷却剂泵的示例中，目标流速模块232可以确定冷却剂泵132输出的目标流速236。例如，目标流速模块232可以例如基于当前发动机负载240（发动机的负载）确定目标流速236。目标流速模块232可以例如使用将发动机负载与目标流速相关联的等式或查找表来确定目标流速236。目标流速模块232将目标流速236限制为小于或等于预定最大流速。ECM 112可以例如基于发动机的进气歧管压力与发动机的最大进气歧管压力的比率来确定发动机负载240。在机械冷却剂泵的示例中，泵控制模块228可以确定是接合还是脱离（或离合器的滑移）。
目标速度模块244可以确定冷却剂泵132的目标速度248以实现目标流速236。例如，目标速度模块244可以使用将目标流速与目标速度相关联的等式或查找表基于目标流速236来确定目标速度248。泵控制模块228可以向冷却剂泵132施加功率（例如，来自电池）以实现目标速度248。例如，泵控制模块228可以确定应用于冷却剂泵132以实现目标速度248的脉宽调制（PWM）占空比，并以所述PWM占空比向冷却剂泵132施加功率。泵控制模块228可以使用将目标速度与PWM占空比相关联的等式和查找表中的一个来确定PWM占空比。
当目标流速236达到预定最大流速时，调节模块216可选择性地调节一个或多个致动器。例如，当发动机的本体130的本体温度252达到预定最大本体温度时，调节模块216经由隔断阀控制模块224打开隔断阀138。可以使用在发动机的本体130中的温度传感器来测量本体温度252。替代地，本体温度模块256可以基于一个或多个其它参数来确定本体温度252。例如，本体温度模块256可以基于由本体温度传感器192测量的本体输出冷却剂温度260（本体输出温度）来确定本体温度252。本体温度模块256可以使用将本体输出冷却剂温度与本体温度相关联的等式或查找表来确定本体温度252。本体温度252对应于本体130的金属的温度。
当发动机油温度264达到预定最大发动机油温度时，调节模块216可以经由第二冷却剂控制模块220打开第二冷却剂阀154，使得在输入端168处接收的冷却剂被输出到第一热交换器120和第二热交换器128中的至少一个，以用于冷却。可以使用油温度传感器198来测量油温度264。替代地，可以基于一个或多个其它操作参数来确定油温度264。
当发动机的气缸盖108的（气缸）壁温度268达到预定最大壁温度时，调节模块216经由燃料控制模块204向发动机提供富含燃料的燃料供应。例如，调节模块216可以将目标λ值调节为小于1。例如，调节模块216可以将目标λ值设定为预定富含燃料值范围内，例如0.7-0.95。调节模块216可以例如基于一个或多个操作参数在该范围内改变目标λ值。富含燃料的燃料供应可以冷却发动机。
壁温度268可以使用发动机的气缸盖108内的温度传感器来测量。替代地，壁温度模块272可以基于一个或多个其它参数来确定壁温度268。例如，壁温度模块272可以基于由IEM温度传感器196测量的IEM输出冷却剂温度276（IEM输出温度）来确定壁温度268。壁温度模块272可以使用将IEM输出冷却剂温度与壁温度相关联的等式或查找表来确定壁温度268。壁温度268对应于气缸盖108的气缸壁的温度。
当目标流速236下降回到小于预定最大流速的预定流速以下时，调节模块216可中止调节并恢复对燃料供应、第一冷却剂阀144、第二冷却剂阀154、隔断阀138和冷却剂泵132的正常控制。
图3是示出控制燃料供应和冷却剂流的示例性方法的流程图。控制以304开始，其中，目标流速模块232确定目标流速236。在308处，调节模块216确定目标流速236是否小于预定最大流速。如果308为是真，则调节模块216在312处允许对燃料供应、第一冷却剂阀144、第二冷却剂阀154、隔断阀138和冷却剂泵132的正常控制。如果308为假，则控制以316继续。
在316处，基于目标流速236等于预定最大流速，目标速度模块244将冷却剂泵132的目标速度248设定为冷却剂泵132的预定最大速度。泵控制模块228基于目标速度248控制冷却剂泵132。
在320处，调节模块216确定本体温度252是否小于预定最大本体温度。预定最大本体温度可以是可标定的，并且可以基于本体130的材料属性来设定。预定最大本体温度可以是大约250摄氏度或低于本体130可能被高温损坏的温度的另一合适温度。如果320为假，则调节模块216在324处打开隔断阀138。调节模块216可将隔断阀138打开至预定全开位置（例如100％打开）或另一预定位置。如果320为真，则控制以328继续。
在328处，调节模块216确定油温度264是否小于预定最大油温度。预定最大油温度可以是可标定的，并且可以设定为例如大约120摄氏度或另一合适温度。如果328为假，则调节模块216在332处定位第二冷却剂阀154，使得来自输入端168的冷却剂流到第一热交换器120和第二热交换器128中的至少一个，以用于冷却。如果328为真，则控制以336继续。
在336处，调节模块216确定壁温度268是否小于预定最大壁温度。预定最大壁温度可以是可标定的，并且可以被设定为例如大约250到300摄氏度或另一合适温度。如果336为假，则调节模块216在340处调节发动机的燃料供应，以使得发动机的气缸内的空气/燃料混合物是富含燃料的（λ＜1.0）。如果336为真，则控制以344继续。以这种方式，仅在隔断阀138打开并且经由第二冷却剂阀154对第一热交换器120和第二热交换器128中的至少一个进行冷却之后，才进行发动机的富含燃料的燃料供应。
在344处，目标流速模块232确定目标流速236。在348处，调节模块216确定目标流速236是否小于小于预定最大流速的预定流速。如果344为真，则调节模块216停止调节隔断阀138的开度、第二冷却剂阀154和燃料供应，并恢复对燃料供应、隔断阀324的开度和第二冷却剂阀154的开度的正常控制。如果348为假，则控制返回到316以保持隔断阀138的开度、第二冷却剂阀154的定位以将来自输入端168的冷却剂提供给第一热交换器120和第二热交换器128中的至少一个、以及发动机的富含燃料的燃料供应。
前述描述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。本公开的宽泛教导可以以各种形式实施。因此，虽然本公开包括特定示例，但是本公开的真实范围不应如此限制，因为在研究附图、说明书和所附权利要求后，其它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，方法内的一个或多个步骤可以以不同的顺序（或同时）执行。此外，尽管上文将实施例中的每一个描述为具有某些特征，但参考本公开的任何实施例描述的那些特征中的任何一个或多个可在其它实施例中的任一个的特征中实施和/或与其它实施例中的任一个的特征组合，即使未明确地描述所述组合也是如此。换句话说，所描述的实施例不是相互排斥的，并且一个或多个实施例彼此的置换仍然在本公开的范围内。
使用各种术语描述元件之间（例如，模块、电路元件、半导体层等之间）的空间和功能关系，包括“连接”、“接合”、“联接”、“相邻”、“紧挨着”、“在顶部上”、“上方”、“下方”和“设置”。除非明确地描述为“直接的”，否则当在以上公开中描述第一和第二元件之间的关系时，该关系可以是在第一和第二元件之间不存在其它中间元件的直接关系，但是也可以是在第一和第二元件之间（在空间上或功能上）存在一个或多个中间元件的间接关系。如本文使用的那样，短语“A、B和C中的至少一个”应当被解释为意指使用非排他性逻辑“或”的逻辑（A或B或C），并且不应当被解释为意指“A中的至少一个、B中的至少一个和C中的至少一个”。
在图中，如箭头所表示的箭头的方向通常表示图示感兴趣的信息流（例如数据或指令）。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的信息与图示相关时，箭头可从元件A指向元件B。该单向箭头并非暗示没有其它信息从元件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可向元件A发送对信息的请求或对信息的接收确认。
在本申请中，包括下面的定义，术语“模块”或术语“控制器”可用术语“电路”代替。术语“模块”可指代以下各项、作为以下各项的一部分或者包括以下各项：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）；提供所述功能的其它合适的硬件部件；或者以上的一些或全部的组合，诸如在芯片上系统中。
模块可以包括一个或多个接口电路。在一些示例中，接口电路可包括连接到局域网（LAN）、因特网、广域网（WAN）或其组合的有线或无线接口。本公开的任何给定模块的功能可以分布在经由接口电路连接的多个模块中。例如，多个模块可允许负载平衡。在另外的示例中，服务器（也称为远程或云）模块可代表客户端模块完成一些功能。
如上文所使用的那样，术语“代码”可包括软件、固件和/或微代码，并且可指代程序、例程、函数、类、数据结构和/或对象。术语“共享处理器电路”涵盖执行来自多个模块的一些或所有代码的单个处理器电路。术语“组处理器电路”涵盖与附加处理器电路组合执行来自一个或多个模块的一些或所有代码的处理器电路。对多个处理器电路的引用涵盖分立管芯上的多处理器电路、单个管芯上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个核、单个处理器电路的多个线程、或以上的组合。术语“共享存储器电路”涵盖存储来自多个模块的一些或所有代码的单个存储器电路。术语“组存储器电路”涵盖与附加存储器组合存储来自一个或多个模块的一些或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。如本文所使用的那样，术语“计算机可读介质”不涵盖通过介质（诸如在载波上）传播的暂态性电信号或电磁信号；术语“计算机可读介质”因此可被认为是有形的和非暂态性的。非暂态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、可擦除可编程只读存储器电路或掩膜只读存储器电路）、易失性存储器电路（诸如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路）、磁存储介质（诸如模拟或数字磁带或硬盘驱动器）和光存储介质（诸如CD、DVD或蓝光光盘）。
本申请中描述的设备和方法可部分地或全部地由通过配置通用计算机以执行计算机程序中实施的一个或多个特定功能而创建的专用计算机来实施。上述功能框、流程图部件和其它元件用作软件规范，其可以通过熟练技术人员或程序员的例行工作转换成计算机程序。
计算机程序包括存储在至少一个非暂态性有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可包括或依赖于所存储的数据。计算机程序可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装置交互的装置驱动器、一个或多个操作系统、用户应用、后台服务、后台应用等。
计算机程序可包括：（i）要解析的描述性文本，诸如HTML（超文本标记语言）、XML（可扩展标记语言）或JSON（JavaScript对象符号化）（ii）汇编代码，（iii）由编译器从源代码生成的目标代码，（iv）由解释器执行的源代码，（v）由即时编译器编译和执行的源代码，等等。仅作为示例，可以使用来自包括C、C++、C#、Objective-C、Swift、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Java®、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、Javascript®、HTML5（超文本标记语言第5次修订）、Ada、ASP（活动服务器页面）、PHP（PHP：超文本预处理器）、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、Flash®、Visual Basic®、Lua、MATLAB、SIMULINK和Python®的语言的语法来编写源代码。

Claims (10)

1.一种用于发动机的发动机控制系统，包括：
泵控制模块，所述泵控制模块配置成基于目标速度控制功率施加到电动冷却剂泵；
隔断控制模块，所述隔断控制模块配置成控制隔断阀的开度，其中，所述隔断阀配置成在隔断阀关闭时隔断通过发动机的本体部分的冷却剂流，且在隔断阀打开时允许通过发动机的本体部分的冷却剂流；
燃料控制模块，所述燃料控制模块配置成控制发动机的燃料供应；
冷却剂控制模块，所述冷却剂控制模块配置成控制冷却剂阀的位置，其中，冷却剂阀具有在冷却剂流动通过发动机之后接收冷却剂的第一输入端、直接从电动冷却剂泵接收冷却剂的第二输入端、以及输出端，所述输出端连接到发动机油热交换器和变速器油热交换器中的至少一个；以及
调节模块，所述调节模块配置成：在电动冷却剂泵的目标速度被设定为预定最大速度、隔断阀打开且冷却剂阀定位成使得第二输入端连接到输出端之后，调节发动机的燃料供应，使得发动机的燃料供应是富含燃料的。
2.根据权利要求1所述的发动机控制系统，其中，所述调节模块配置成在目标速度被设定为预定最大速度之后在发动机的本体部分的温度为大于和等于预定最大本体温度中的一个时打开隔断阀。
3.根据权利要求2所述的发动机控制系统，其中，所述调节模块配置成在隔断阀打开之后在发动机油温度为大于和等于预定最大油温度中的一个时定位冷却剂阀，使得第二输入端连接到输出端。
4.根据权利要求3所述的发动机控制系统，其中，所述调节模块配置成在定位冷却剂阀使得第二输入端连接到输出端之后在发动机的气缸壁的温度为大于和等于预定最大壁温度中的一个时调节发动机的燃料供应，使得发动机的燃料供应是富含燃料的。
5.根据权利要求4所述的发动机控制系统，还包括本体温度模块，所述本体温度模块配置成基于从发动机的本体部分输出的冷却剂的温度来确定发动机的本体部分的温度。
6.根据权利要求4所述的发动机控制系统，还包括温度传感器，所述温度传感器配置成测量发动机油温度。
7.根据权利要求4所述的发动机控制系统，还包括壁温度模块，所述壁温度模块配置成基于从发动机的气缸盖部分输出的冷却剂的温度来确定发动机的气缸壁的温度。
8.根据权利要求1所述的发动机控制系统，其中：
燃料控制模块配置成基于目标λ值控制发动机的燃料供应；以及
所述调节模块配置成：在电动冷却剂泵的目标速度被设定为预定最大速度、隔断阀打开且冷却剂阀定位成使得第二输入端连接到输出端之后，调节目标λ值为小于1.0。
9.根据权利要求1所述的发动机控制系统，其中，冷却剂阀的输出端连接到发动机油热交换器和变速器油热交换器两者。
10.根据权利要求1所述的发动机控制系统，其中，冷却剂阀的第一输入端接收从发动机的本体部分输出的冷却剂。
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