專利名稱：發(fā)動機控制系統(tǒng)的制作方法
發(fā)動機控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及一種用于在壓縮制動(compression braking)的延長時間段期間維持發(fā)動機溫度的控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
發(fā)動機可配置有機械式冷卻劑泵，其除了提供熱量至車輛的乘客廂外還循環(huán)冷卻劑穿過汽缸蓋。發(fā)動機控制系統(tǒng)可配置用于基于發(fā)動機溫度調(diào)節(jié)冷卻劑泵的運轉(zhuǎn)以便于維持汽缸蓋溫度。在一些車輛系統(tǒng)中，例如混合動力電動車輛，還可包括電動輔助泵以輔助主機械式冷卻劑泵。在Aidnik申請的美國專利公開文本US2004/0103862中揭示了發(fā)動機系統(tǒng)的一個示例，其中輔助泵與發(fā)動機驅(qū)動泵結(jié)合使用。其中，在多數(shù)駕駛狀況期間機械冷卻劑泵提供冷卻劑循環(huán)，而主要在減速期間以及在發(fā)動機關(guān)閉后啟用電動冷卻劑泵。特別地，在高于閾值發(fā)動機轉(zhuǎn)速以上，開啟機械泵同時基于冷卻劑溫度循環(huán)(cycle)電動冷卻劑泵以提供輔助冷卻控制。然而，發(fā)明人在此已經(jīng)認識到這樣的系統(tǒng)的潛在問題。如一個示例，在減速狀況期間由發(fā)動機產(chǎn)生的熱量的 量和/或在發(fā)動機處產(chǎn)生熱量的速率可基于制動的性質(zhì)改變。例如，在當使用發(fā)動機中的減速力(retarding force)(即壓縮制動)減速車輛的狀況期間,相較于其中使用再生制動減速車輛的狀況會在發(fā)動機處產(chǎn)生更多熱量。這樣，在壓縮制動期間，隨著由發(fā)動機吸收的能量的增加，會產(chǎn)生更多需要消散的廢熱。因此，如果冷卻劑泵基于冷卻劑溫度運轉(zhuǎn)(如在Aidnik的系統(tǒng)中那樣)，到了冷卻劑泵運行的時間，降低汽缸蓋溫度所需要的冷卻劑流量可能會非常高。這樣，這可能會增加冷卻劑泵的動力消耗。此外，在當冷卻劑溫度較高時即使以完全的流量來運轉(zhuǎn)冷卻劑泵，汽缸蓋溫度可能不能在合適的時間量之內(nèi)降低至期望的水平。這樣，這可能導(dǎo)致局部的沸騰以及冷卻劑劣化。

發(fā)明內(nèi)容在一個示例中，可以通過一種運轉(zhuǎn)包括發(fā)動機和馬達的混合動力車輛系統(tǒng)的方法來解決上述問題中的一些。該方法包含，在其中通過馬達來推進同時發(fā)動機在未加燃料旋轉(zhuǎn)時的狀況期間，在發(fā)動機處吸收扭矩以將車輛速度維持在期望的速度同時基于吸收的扭矩調(diào)節(jié)發(fā)動機冷卻劑泵的運轉(zhuǎn)以控制發(fā)動機溫度。這樣，可以基于壓縮制動扭矩發(fā)起并調(diào)節(jié)冷卻劑泵的運轉(zhuǎn)以提供改善的冷卻控制。如一個示例，一種混合動力車輛系統(tǒng)可包括電動運轉(zhuǎn)的冷卻劑泵。在其中僅通過馬達推進混合動力車輛而發(fā)動機未加燃料旋轉(zhuǎn)同時吸收扭矩的狀況期間，例如在壓縮制動狀況期間，可以運轉(zhuǎn)冷卻劑泵。在一個示例中，可以基于相對于散熱器風扇轉(zhuǎn)速的車輛速度發(fā)起泵的運轉(zhuǎn)，使得一旦壓縮制動開始冷卻劑可開始被泵送穿過發(fā)動機。然而，隨著制動量的增加而發(fā)動機吸收更多扭矩，可以增加冷卻劑泵運轉(zhuǎn)(例如，泵轉(zhuǎn)速、泵送流量、泵占空比(duty cycle)等)使得泵運轉(zhuǎn)可匹配發(fā)動機熱量生成。
這樣，通過基于發(fā)動機壓縮制動扭矩調(diào)節(jié)冷卻劑泵運轉(zhuǎn)，可以更好地控制發(fā)動機溫度。具體地，通過隨著壓縮制動扭矩的增加而增加冷卻劑流的量，可更好地控制汽缸蓋溫度同時更有效率地運轉(zhuǎn)冷卻劑泵。應(yīng)該理解提供上述簡要說明以便以簡單形式引入將在下面具體實施例部分進一步描述的一系列概念。其并不意味著識別權(quán)利要求主題的關(guān)鍵或?qū)嵸|(zhì)的特征，本發(fā)明的范圍唯一地由權(quán)利要求書確定。此外，權(quán)利要求的主題不限于解決上述或者本發(fā)明的任意部分提到的缺點的實施方式。

圖1顯示了混合動力電動車輛中的冷卻系統(tǒng)的示意圖。圖2顯示了用于基于發(fā)動機壓縮制動扭矩調(diào)節(jié)發(fā)動機冷卻劑泵的運轉(zhuǎn)的高級流程圖。圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的示例冷卻劑泵運轉(zhuǎn)。
具體實施方式下面的說明涉及用于基于發(fā)動機壓縮制動扭矩的量調(diào)節(jié)輔助發(fā)動機冷卻劑泵(例如圖1的冷卻劑泵)的運轉(zhuǎn)的方法和系統(tǒng)。在當車輛由馬達推進且發(fā)動機未加燃料而旋轉(zhuǎn)的狀況期間，由于扭矩吸收而通過發(fā)動機產(chǎn) 生的熱量可以通過運轉(zhuǎn)發(fā)動機冷卻劑泵而消散?？刂破骺膳渲糜糜趫?zhí)行控制程序(例如圖2的示例方法)以基于車輛速度和壓縮制動扭矩運轉(zhuǎn)發(fā)動機冷卻劑泵以便于將發(fā)動機溫度維持在閾值以下。在此參考圖3描述示例冷卻劑泵的運轉(zhuǎn)。這樣，即使在壓縮制動期間也可以維持發(fā)動機的溫度而不會降低冷卻劑泵的效率?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖1，示意性地說明了在混合動力車輛102中的冷卻系統(tǒng)100的示例實施例。冷卻系統(tǒng)100循環(huán)冷卻劑穿過內(nèi)燃發(fā)動機10以吸收廢熱并將加熱的冷卻劑分別經(jīng)由冷卻劑線路82和84分配至散熱器80和/或加熱器核心(heater core) 90。特別地，圖1顯示了冷卻系統(tǒng)100連接至發(fā)動機10并將發(fā)動機冷卻劑經(jīng)由冷卻劑線路82從發(fā)動機10循環(huán)至散熱器80并返回發(fā)動機10。冷卻劑還可以流動穿過冷卻劑線路84至加熱器核心90，在其中熱量可以傳遞至乘客廂104。冷卻劑然后流動返回發(fā)動機
10。電動運轉(zhuǎn)的冷卻劑泵86可連接至發(fā)動機，并可通過使用來自能量存儲裝置25 (例如電池)的能量運轉(zhuǎn)馬達88來旋轉(zhuǎn)冷卻劑泵86。電動泵86可操作用于循環(huán)冷卻劑穿過冷卻劑線路82和84兩者。電動泵86循環(huán)冷卻劑穿過發(fā)動機缸體、缸蓋等中的通道以吸收發(fā)動機熱量，其隨后經(jīng)由散熱器80傳遞至環(huán)境空氣。在一個示例中，其中泵86為離心泵，由泵86產(chǎn)生的壓力(以及由此而產(chǎn)生的流量)可以與通過能量存儲裝置25供應(yīng)至泵的動力量成比例。冷卻劑的溫度可以通過位于冷卻線路82中的恒溫器閥38來調(diào)節(jié)，而該恒溫器閥38可保持關(guān)閉直到冷卻劑達到閾值溫度。此外，風扇92可連接至散熱器80以便于當車輛102緩慢移動或停止而同時發(fā)動機在運行時維持穿過散熱器80的空氣流。在一些示例中，可以通過控制器12控制風扇轉(zhuǎn)速。更進一步地，風扇92可以連接至泵86使得風扇可以與泵的轉(zhuǎn)速成比例的(例如1:1轉(zhuǎn)速比)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。在另一示例中，隨著泵86的轉(zhuǎn)速增加，也可增加風扇92的轉(zhuǎn)速?？蛇x地，加熱器核心風扇還可以連接至泵86且可以與泵86成比例的(例如1:1轉(zhuǎn)速比)轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)。
在此示例實施例中，混合動力車輛系統(tǒng)包括能量轉(zhuǎn)換裝置24，其除了其它之外可以包括馬達、發(fā)電機以及其組合。能量轉(zhuǎn)換裝置24進一步顯示為連接至能量存儲裝置25，其可以包括電池、電容器、飛輪、壓力容器等?？蛇\轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)換裝置24以從車輛運動和/或發(fā)動機吸收能量并將吸收的能量轉(zhuǎn)換為適合通過能量存儲裝置25存儲的能量形式(例如提供發(fā)電機運轉(zhuǎn))。還可以運轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)換裝置以將輸出(動力、功、扭矩、轉(zhuǎn)速等)供應(yīng)至驅(qū)動輪106、發(fā)動機10 (例如提供馬達運轉(zhuǎn))以及泵86。應(yīng)該理解在一些實施例中能量轉(zhuǎn)換裝置除了用于提供能量存儲裝置和車輛驅(qū)動輪和/或發(fā)動機之間的能量轉(zhuǎn)換的多種其它部件之外，可僅包括僅馬達、僅包括發(fā)電機或者包括馬達和發(fā)電機兩者?；旌蟿恿?電動驅(qū)動的實施例可包括所有的混合動力系統(tǒng)，其中車輛僅通過發(fā)動機推進、車輛僅通過馬達推進(即能量轉(zhuǎn)換裝置)或者其組合。也可采用輔助或輕度混合配置，其中發(fā)動機為主要扭矩源，馬達運轉(zhuǎn)以例如在踩加速器踏板或其它狀況期間選擇性地傳輸附加的扭矩。更進一步，還可以使用起動機/發(fā)電機和/或智能交流發(fā)電機系統(tǒng)。此夕卜，可通過車輛控制器12 (將在下面描述)控制上述的多個部件。根據(jù)上述內(nèi)容，應(yīng)該理解示例混合動力-電動推進系統(tǒng)能夠有多種運轉(zhuǎn)模式。例如，車輛102可以“僅發(fā)動機”模式運轉(zhuǎn)，其中發(fā)動機10作為僅有的扭矩源為驅(qū)動輪106提供動力并推進車輛。在“僅發(fā)動機”模式期間，可以將燃料從燃料箱經(jīng)由燃料噴射器(未顯示)供應(yīng)至發(fā)動機10使得發(fā)動機可以有燃料地旋轉(zhuǎn)(spin fueled)以提供扭矩用于推進車輛?？蛇x地，可以運轉(zhuǎn)發(fā)動機10以輸出高于需要用于推進的扭矩，這樣通過能量轉(zhuǎn)換裝置24 (以發(fā)電模式)吸收額外的動力以充電能量存儲裝置25或為其它車輛負載供應(yīng)電能。如另一示例，可以“輔助”模式運轉(zhuǎn)車輛102，其中運轉(zhuǎn)發(fā)動機10并將其用作為給驅(qū)動輪106提供動力的主要扭矩源，而電動馬達(能量轉(zhuǎn)換裝置24)用作為額外扭矩源以與發(fā)動機10協(xié)調(diào)工作并為通過發(fā)動機10提供的扭矩提供補充。在“輔助”模式，如在僅發(fā)動機模式那樣，將燃料提供至發(fā)動機10以便于使發(fā)動機加有燃料地旋轉(zhuǎn)并提供扭矩至車輪。在又一示例中，可以“僅電動”模式運轉(zhuǎn)車輛102，其中運轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)換裝置(例如電池驅(qū)動的電動馬達)并用作為給驅(qū)動輪106提供動力并推進車輛102的僅有的扭矩源。這樣，在發(fā)動機-關(guān)閉模式期間，不論發(fā)動機是否旋轉(zhuǎn)，不會向發(fā)動機10噴射燃料。可以在例如制動、較低速度、當停在交通燈時等期間采用“僅電動”模式。在當車輛以僅電動模式運轉(zhuǎn)時發(fā)生的某些減速事件期間，能量轉(zhuǎn)換裝置24可以作為發(fā)電機運轉(zhuǎn)以將減速車輛的車輪扭矩轉(zhuǎn)換并存儲作為能量存儲裝置25 (例如在系統(tǒng)電池中)的荷電。這樣，可使用再生制動減速車輛。這樣，在再生制動期間，可以停止發(fā)動機(即不旋轉(zhuǎn)且不加燃料)。在當車輛處于僅電動運轉(zhuǎn)模式時進行的其它減速事件期間，可以不加燃料旋轉(zhuǎn)發(fā)動機以吸收扭矩。這樣，可以使用壓縮制動減速車輛。這樣，在壓縮制動期間，車輪扭矩可不被吸收以及存儲在系統(tǒng)電池中。因此,在一個示例中,在當系統(tǒng)電池的荷電狀態(tài)低于上限時的僅電動減速事件期間可以使用再生制動，而在當系統(tǒng)電池的荷電狀態(tài)高于上限的僅-電動減速事件期間可以使用壓縮制動。如在此參考圖3展開描述，在壓縮制動事件期間，由于發(fā)動機吸收扭矩產(chǎn)生額外的廢熱。在這樣的狀況期間，可以選擇性地運轉(zhuǎn)冷卻劑泵86以循環(huán)冷卻劑并控制發(fā)動機溫度。例如，可以間歇性地運轉(zhuǎn)泵以將汽缸蓋溫度維持在低于閾值。這樣，這使得能夠減少局部沸騰以及冷卻劑劣化。通過使用電動冷卻劑泵以滿足總體上所有發(fā)動機冷卻需求以及發(fā)動機保護、氣候(climate)控制以及熱回收需求，可以減少輔助冷卻劑泵的需求(例如輔助電動或機械冷卻劑泵)。圖1進一步顯示了控制系統(tǒng)14?？刂葡到y(tǒng)14可以可連通地連接至發(fā)動機10的多種部件以實施在此描述的控制程序以及動作。例如，如圖1所示，控制系統(tǒng)14可包括電子數(shù)字控制器12。控制器12可以為微型計算機，其包括微處理器單元、輸入/輸出端口、用于可執(zhí)行程序和校準值的電子存儲介質(zhì)、隨機訪問存儲器、不失效(keep alive)存儲器以及數(shù)據(jù)總線。如圖所示，控制器12可從多個傳感器16接收輸入，傳感器可包含用戶輸入和/或傳感器(例如變速器擋位位置、油門踏板輸入、制動輸入、變速器選擇器位置、車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、穿過發(fā)動機的質(zhì)量空氣流量、環(huán)境溫度、進氣溫度等)，冷卻系統(tǒng)傳感器(例如冷卻劑溫度、汽缸蓋溫度、風扇轉(zhuǎn)速、乘客廂溫度、環(huán)境濕度等)等。此外，控制器12可與多個執(zhí)行器18通信，其可包括發(fā)動機執(zhí)行器(例如燃料噴射器、電子控制的進氣節(jié)流板、火花塞等)、冷卻系統(tǒng)執(zhí)行器(例如乘客廂氣候控制系統(tǒng)系統(tǒng)中的通風口(air handling vents)和/或換向閥(diverter valve))等。在一些示例中,存儲介質(zhì)可以編程有計算機可讀數(shù)據(jù)代表的指令，通過處理器可執(zhí)行該指令用于執(zhí)行下述方法以及其它預(yù)期但未具體列出的變形。這樣，圖1的系統(tǒng)和部件實現(xiàn)了進行運轉(zhuǎn)混合動力車輛系統(tǒng)的方法，其中在車輛由馬達推進同時發(fā)動機未加燃料旋轉(zhuǎn)的狀況期間，在發(fā)動機處吸收扭矩以將車速維持在希望的速度同時基于吸收的扭矩調(diào)節(jié)發(fā)動機冷卻劑泵以控制發(fā)動機溫度。如在此使用的，控制發(fā)動機溫度可包括控制汽缸蓋溫度和/或冷卻劑溫度。例如，可以將發(fā)動機溫度維持在低于閾值。現(xiàn)在將參考圖2描述用于運轉(zhuǎn)圖1的車輛冷卻系統(tǒng)的電動冷卻劑泵86的控制程序。特別地，圖2描述了程序200，其使得能夠在壓縮制動期間選擇性地并間歇性地運轉(zhuǎn)電動冷卻劑泵以將發(fā)動機溫度維持在閾值以內(nèi)。在202處，程序包括估算和/或測量一個或多個車輛工況，例如制動踏板位置、力口速踏板位置、電池荷電狀態(tài)、發(fā)動機溫度、環(huán)境溫度以及濕度、大氣壓力等。在204處，可以基于估算的工況確定車輛運轉(zhuǎn)模式。例如，至少基于估算的駕駛員扭矩需求和電池荷電狀態(tài)，可以確定是否以僅發(fā)動機模式(通過發(fā)動機推進車輛)、輔助模式(通過電池輔助發(fā)動機推進車輛)、或者僅電動模式(僅通過馬達推進車輛)運轉(zhuǎn)車輛。在一個示例中，如果僅通過電池能夠提供需求的扭矩，可以僅電動模式運轉(zhuǎn)車輛。在另一示例中，如果不能夠通過電池提供需求的扭矩，可以發(fā)動機模式運轉(zhuǎn)車輛，或者以輔助模式運轉(zhuǎn)車輛。可相應(yīng)地以確定的運轉(zhuǎn)模式來運轉(zhuǎn)車輛。在206處，可以確定是否車輛處于僅電動模式。如果為否，在208處，可以確認車輛處于僅發(fā)動機模式還是處于輔助模式。也就是，可以確認當前正通過至少一些由發(fā)動機提供的扭矩來推進車輛。一旦確認當前正通過至少一些來自發(fā)動機的動力推進車輛，程序包括在210處，在第一狀況期間，至少經(jīng)由發(fā)動機推進車輛(例如僅經(jīng)由發(fā)動機或經(jīng)由馬達和發(fā)動機中的每一者)同時基于冷卻劑溫度(或發(fā)動機溫度)運轉(zhuǎn)電動冷卻劑泵以冷卻發(fā)動機。例如，在該第一狀況期間，當發(fā)動機在運行時可以持續(xù)運轉(zhuǎn)泵以冷卻發(fā)動機并維持發(fā)動機溫度或汽缸蓋溫度低于閾值。返回到206處，一旦確認僅電動模式，在212處，可以確定在僅電動模式期間發(fā)動機是否旋轉(zhuǎn)。例如在當系統(tǒng)電池的荷電狀態(tài)高于閾值(從而不需要進一步的電池充電)、或者當系統(tǒng)電池的溫度高于上限(從而不希望進一步的電池充電以減少電池劣化)的狀況期間，在僅電動模式期間發(fā)動機可以旋轉(zhuǎn)以吸收扭矩并提供壓縮制動。這樣，通過調(diào)節(jié)發(fā)動機運轉(zhuǎn)參數(shù)(例如通過調(diào)節(jié)氣門正時、凸輪正時或變速器傳動比中的一個或多個)可以調(diào)節(jié)通過發(fā)動機吸收的扭矩量。如果發(fā)動機沒有旋轉(zhuǎn)，則在214處，程序包括在第二狀況期間，發(fā)動機停止而經(jīng)由馬達推進車輛同時基于冷卻劑溫度運轉(zhuǎn)電動冷卻劑泵以冷卻發(fā)動機。例如，在此第二狀況期間，可以基于冷卻劑溫度間歇性地運轉(zhuǎn)泵以將發(fā)動機溫度或汽缸蓋溫度維持在閾值以下。在第二狀況期間，間歇性泵運轉(zhuǎn)的頻率可以基于冷卻劑溫度。例如，當發(fā)動機溫度高于閾值時可以有間隔地、以基于發(fā)動機溫度和閾值之間的差異的持續(xù)期來運轉(zhuǎn)泵。因此，隨著發(fā)動機溫度升高至高于閾值，可以更頻繁地運轉(zhuǎn)冷卻劑泵和/或運轉(zhuǎn)更長的持續(xù)期(duration)ο在212處如果發(fā)動機旋轉(zhuǎn)，則在216處，程序包括在第三狀況期間，發(fā)動機旋轉(zhuǎn)且經(jīng)由馬達推進車輛同時基于通過發(fā)動機吸收的扭矩量運轉(zhuǎn)電動冷卻劑泵以冷卻發(fā)動機。在此，吸收的扭矩為壓縮制動扭矩。例如，在此第三狀況期間，可以基于吸收的扭矩間歇性地運轉(zhuǎn)泵以將發(fā)動機溫度或汽缸蓋溫度維持在低于閾值。因此，隨著吸收的扭矩量的增加，車輛控制器可增加冷卻劑泵流量、泵轉(zhuǎn)速、以及泵運轉(zhuǎn)的持續(xù)期中的一個或多個。在一個示例中，可以基于發(fā)動機溫度的持續(xù)期、基于發(fā)動機溫度和車速的泵運轉(zhuǎn)的流量和轉(zhuǎn)速和/或泵運轉(zhuǎn)的頻率來運轉(zhuǎn)泵。這樣，吸收的扭矩量可以基于相對于期望車速的車速。因此，在另一示例中，可以基于相對于期望車速的車速的轉(zhuǎn)速和/或間歇運轉(zhuǎn)的頻率來運轉(zhuǎn)泵。因此，隨著通過發(fā)動機吸收的扭矩量的增加，可以更加頻繁地運轉(zhuǎn)冷卻劑泵和/或運轉(zhuǎn)更長的持續(xù)期。 在又一實施例中，其中在上坡(uphi 11)或下坡(downhi 11)坡度(grade )上推進車輛，在第三狀況期間的調(diào)節(jié)可包括，隨著(上坡或下坡)坡度增加，增加(例如進一步增加)泵流量、泵轉(zhuǎn)速、以及泵運轉(zhuǎn)的持續(xù)期中的一個或多個以維持車速(在期望的車速)同時還將汽缸蓋溫度維持在閾值以內(nèi)。在此，隨著車輛行駛的坡度的增加通過發(fā)動機吸收的扭矩量增加以便于將車速維持在期望車速。相應(yīng)地調(diào)節(jié)冷卻劑泵的運轉(zhuǎn)以消散由增加的扭矩吸收產(chǎn)生的增加的熱量。例如，控制器可基于當前估算發(fā)動機溫度(或當前汽缸蓋溫度)確定泵流量指令和/或速度指令以及泵運轉(zhuǎn)的持續(xù)期。如果通過指令泵轉(zhuǎn)速和流量特征運行泵該指令的持續(xù)期后，發(fā)動機溫度已經(jīng)降至低于閾值并且低于初始估算溫度，可以結(jié)束泵的運行。然而，如果在通過指令泵轉(zhuǎn)速和流量特征運行泵該指令的持續(xù)期后，發(fā)動機溫度還未降至低于閾值而維持在或者高于初始估算溫度，可以基于修改的發(fā)動機溫度估算重置泵的運轉(zhuǎn)。經(jīng)圖3的示例泵調(diào)節(jié)進一步解釋了上述的在壓縮制動狀況期間執(zhí)行的冷卻劑泵調(diào)節(jié)。具體地，圖3的映射圖描述了在圖例302處的混合動力車輛的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化，在圖例304處的發(fā)動機燃料添加的變化、在圖例306處的汽缸蓋溫度(CHT)變化以及在圖例308處的對電動冷卻劑泵的對應(yīng)的調(diào)節(jié)。在描述的示例中，在tl之前，發(fā)動機可加有燃料旋轉(zhuǎn)(見圖例302和304)且可以至少部分使用來自發(fā)動機的動力推進混合動力車輛。例如，在tl之前，車輛可以處于僅發(fā)動機模式或輔助模式。當發(fā)動機在運行時，電動冷卻劑泵可以基于冷卻劑溫度(或發(fā)動機溫度)持續(xù)運轉(zhuǎn)以冷卻發(fā)動機(見圖308)。在tl處，車輛可以轉(zhuǎn)換為僅電動模式且車輛可僅通過馬達推進，同時發(fā)動機持續(xù)不加燃料旋轉(zhuǎn)(見圖302和304)。此外，發(fā)動機可開始吸收扭矩(而不是在系統(tǒng)電池中存儲扭矩)使得在tl處發(fā)起壓縮制動并至少持續(xù)到t6。隨著發(fā)動機吸收扭矩，由此而形成的摩擦產(chǎn)生額外的廢熱，其導(dǎo)致發(fā)動機溫度中的相應(yīng)的升高(在此通過在圖306處汽缸蓋溫度的間歇增加描述)。相應(yīng)地，在tl和t6之間，當發(fā)動機未加燃料旋轉(zhuǎn)并吸收扭矩以維持汽缸蓋溫度處于或低于閾值305時，可以調(diào)節(jié)冷卻劑泵的運轉(zhuǎn)。具體地，在tl和t6之間，可以基于吸收的扭矩量間歇地運轉(zhuǎn)冷卻劑泵以便于維持汽缸蓋溫度處于或低于閾值305。這樣，當汽缸蓋溫度處于或低于閾值305時，可以中斷泵運轉(zhuǎn)。這樣，通過發(fā)動機吸收的壓縮制動扭矩量可至少基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速，且進一步基于變速器傳動比。在描述的示例，在tl和t6之間，變速器可以處于相同擋位使得通過發(fā)動機吸收的扭矩量與發(fā)動機轉(zhuǎn)速成比例。因此，當發(fā)動機轉(zhuǎn)速較高時，例如在t3和t4之間，可能由于更多摩擦而吸收的扭矩量會較高，從而可使用較高的冷卻劑泵轉(zhuǎn)速消散多余熱量。相反，當發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低時，例如在t5和t6之間，吸收的扭矩量可能由于較少的摩擦而較低，從而可使用較低的冷卻劑泵轉(zhuǎn)速來消散多余的熱量。為進一步對比，當發(fā)動機轉(zhuǎn)速為中時，例如在tl和t2之間，冷卻劑泵轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié)至處于t3-t4的較高轉(zhuǎn)速和t5-t6的較低轉(zhuǎn)速之間。應(yīng)該理解盡管描述的示例說明了處于第一傳動比的變速器、當發(fā)動機處于第一較高發(fā)動機轉(zhuǎn)速時處于第一較高泵速以及當發(fā)動機處于第二較低發(fā)動機轉(zhuǎn)速時處于第二較低泵轉(zhuǎn)速的冷卻劑泵，在替代實施例中，泵運轉(zhuǎn)可進一步基于選擇的傳動比而變化。例如，在替代實施例中，當變速器處于第一較高傳動比時，當發(fā)動機處于第二、較低發(fā)動機轉(zhuǎn)速時冷卻劑泵可以處于第一較高泵轉(zhuǎn)速，而當變速器處于第二較低傳動比時，當發(fā)動機處于第二、較高發(fā)動機轉(zhuǎn)速時冷卻劑泵可以處于第二較低泵轉(zhuǎn)速。類似地，盡管描述的示例經(jīng)由對發(fā)動機冷卻劑泵轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)冷卻劑泵運轉(zhuǎn)，在替代示例中，冷卻劑泵運轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)可包括對泵流量、泵轉(zhuǎn)速、泵運轉(zhuǎn)持續(xù)期以及間歇冷卻劑泵運轉(zhuǎn)的頻率(或之間的間隔)中的一個或多個的調(diào)節(jié)。更進一步地，可以基于車速而確定吸收的扭矩量以及相應(yīng)地調(diào)節(jié)泵運轉(zhuǎn)。例如，間歇地運轉(zhuǎn)冷卻劑泵可包括以基于吸收的扭矩的轉(zhuǎn)速和/或頻率運轉(zhuǎn)泵，所述吸收的扭矩隨著車速相對期望車速的增加而增加。吸收的扭矩還可以進一步基于車輛行駛的坡度，泵轉(zhuǎn)速和/或頻率隨著車輛坡度增加而增加。這樣，在壓縮制動期間可以基于吸收的扭矩量運轉(zhuǎn)冷卻劑泵以去除發(fā)動機中多余熱量。通過在當發(fā)動機壓縮制動且未加燃料旋轉(zhuǎn)時運轉(zhuǎn)泵而不是等到后續(xù)發(fā)動機啟動運轉(zhuǎn)(其中發(fā)動機加有燃料而旋轉(zhuǎn))期間來運行泵，可以減少在發(fā)動機處累積的熱量。這樣，還減少了在后續(xù)發(fā)動機啟動運轉(zhuǎn)期間以較高轉(zhuǎn)速和流量來運轉(zhuǎn)冷卻劑泵的需要。通過在后續(xù)發(fā)動機啟動運轉(zhuǎn)之前控制發(fā)動機溫度，可以減少泵能量的使用且能改善混合動力車輛的燃料經(jīng)濟性。通過使用電動冷卻劑泵來滿足總體上所有發(fā)動機冷卻需求，可以減少輔助冷卻劑泵的需要(例如，輔助電動或機械冷卻劑泵)?？傮w上，通過隨著壓縮制動扭矩的增加而增加冷卻劑流的量，可更好地控制汽缸蓋的溫度同時更有效地運轉(zhuǎn)冷卻劑泵。
注意在此包括的示例控制和估算程序可以與多種發(fā)動機和/或車輛系統(tǒng)配置來使用。在此描述的具體程序可代表一個或多個任意數(shù)目的處理策略，例如事件驅(qū)動，中斷驅(qū)動，多任務(wù)，多線程等。這樣，可以描述的順序或者并列執(zhí)行所描述多個動作、操作或功能，或者在某些情況下可以有所省略。類似地，處理的順序并不是達到在此描述的示例實施例的特征和優(yōu)點所必須的，而只是提供用于說明和描述的簡便。取決于使用的特定策略可以重復(fù)地執(zhí)行所說明的動作或功能中的一個或多個。此外，描述的動作可圖形化地代表將編程進入在發(fā)動機控制系統(tǒng)中的計算機可讀存儲介質(zhì)的編碼。應(yīng)該理解在此描述的配置和程序僅為示例性質(zhì)，而不可以限制意義來考慮這些實施例，因為可能有多種變形。例如，上述技術(shù)能應(yīng)用于V-6、1-4、1-6、V-12、對置4缸以及其它發(fā)動機類型。本發(fā)明的主題包括多個系統(tǒng)和配置以及在此描述的其它特征、功能以及性質(zhì)的所有新的和非顯而易見的組合和子組合。權(quán)利要求書特別指出了被認為是新的和非顯而易見的某些組合和子組合。這些權(quán)利要求可提到“一個”元件或“第一元件”或者其等價方式。這樣的權(quán)利要求應(yīng)理解為包括一個或多個這種元件，既不要求也不排除兩個或多個這種元件。揭示的特征、功能、元件和/或性質(zhì)的組合和子組合可以通過對本權(quán)利要求書的修改或通過在本申請或相關(guān)申請中提出新的權(quán)利要求而得到主張。這樣的權(quán)利要求，與原權(quán)利要求相比不論其范圍更寬、更窄、等同或者不同，都應(yīng)被認為包括在本發(fā)明的權(quán)利要求主題的中。
權(quán)利要求
1.一種運轉(zhuǎn)包括發(fā)動機和馬達的混合動力車輛系統(tǒng)的方法，包含: 在當所述車輛通過所述馬達推進同時所述發(fā)動機未加燃料而旋轉(zhuǎn)的狀況期間，在所述發(fā)動機處吸收扭矩以將車速維持在期望的速度同時基于所述吸收的扭矩調(diào)節(jié)發(fā)動機冷卻劑泵的運轉(zhuǎn)以控制發(fā)動機溫度。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中控制發(fā)動機溫度包括將發(fā)動機溫度維持在閾值以下。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述發(fā)動機處吸收扭矩包括不在系統(tǒng)電池中吸收扭矩。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述系統(tǒng)電池的荷電狀態(tài)高于上限。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述系統(tǒng)電池的溫度高于閾值溫度。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述吸收的扭矩為壓縮制動扭矩，且其中通過調(diào)節(jié)氣門正時、凸輪正時以及變速器傳動比中的一個或多個而調(diào)節(jié)吸收的扭矩量。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述冷卻劑泵為電動冷卻劑泵，且其中所述調(diào)節(jié)包括隨著吸收的扭矩量的增加，增加泵流量、泵轉(zhuǎn)速以及泵運轉(zhuǎn)的持續(xù)期中的一個或多個。
8.如權(quán)利要求1所述 的方法，其中所述調(diào)節(jié)包括，以基于所述發(fā)動機溫度和所述車速的泵運轉(zhuǎn)流量和轉(zhuǎn)速使所述泵運轉(zhuǎn)基于所述發(fā)動機溫度的持續(xù)期。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中使所述泵運轉(zhuǎn)所述持續(xù)期包括以基于所述發(fā)動機溫度和所述車速的頻率間歇地使所述泵運轉(zhuǎn)所述持續(xù)期。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在上坡或下坡坡度推進所述車輛，且其中所述調(diào)節(jié)包括，隨著所述坡度上升，增加泵流量、泵轉(zhuǎn)速、以及泵運轉(zhuǎn)的持續(xù)期中的一個或多個以維持所述車速。
11.一種用于車輛的方法，包含: 在第一狀況期間，經(jīng)由馬達和發(fā)動機中的每一者來推進所述車輛同時基于冷卻劑溫度運轉(zhuǎn)電動冷卻劑泵以冷卻所述發(fā)動機； 在第二狀況期間，經(jīng)由所述馬達推進所述車輛而所述發(fā)動機停止同時基于冷卻劑溫度運轉(zhuǎn)所述冷卻劑泵以冷卻所述發(fā)動機；以及 在第三狀況期間，經(jīng)由所述馬達推進所述車輛而所述發(fā)動機未加燃料而旋轉(zhuǎn)同時基于通過所述發(fā)動機吸收的扭矩量而運轉(zhuǎn)所述冷卻劑泵以冷卻所述發(fā)動機。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述吸收的扭矩量基于相對于期望車速的車速。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中在所述第一狀況期間，當所述發(fā)動機在運行時所述泵持續(xù)運轉(zhuǎn)，其中在所述第二狀況期間，所述泵基于冷卻劑溫度間歇地運轉(zhuǎn)，且其中在所述第三狀況期間，以基于相對于所述期望的車速的所述車速的轉(zhuǎn)速間歇地運轉(zhuǎn)所述泵。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中在所述第二狀況期間，間歇的泵運轉(zhuǎn)的頻率基于冷卻劑溫度，且其中在所述第三狀況期間，所述間歇的泵運轉(zhuǎn)的頻率基于相對于所述期望的車速的所述車速。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中在所述第三狀況期間，隨著車輛行駛的坡度的增力口，通過所述發(fā)動機吸收的所述扭矩量增加以將所述車速維持在所述期望的車速。
16.一種混合動力車輛系統(tǒng),包含: 發(fā)動機；馬達； 電動冷卻劑泵，其配置用于循環(huán)冷卻劑穿過發(fā)動機氣缸蓋；以及 控制系統(tǒng)，其具有計算機可讀指令用于: 當所述發(fā)動機加有燃料而旋轉(zhuǎn)時，持續(xù)運轉(zhuǎn)所述冷卻劑泵以維持汽缸蓋溫度；以及 當所述發(fā)動機未加燃料而旋轉(zhuǎn)時，在所述發(fā)動機處吸收扭矩以維持期望的車速并且間歇地運轉(zhuǎn)所述冷卻劑泵以維持所述汽缸蓋溫度。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中間歇地運轉(zhuǎn)所述冷卻劑泵包括以基于所述吸收的扭矩的轉(zhuǎn)速和頻率來運轉(zhuǎn)所述泵，所述吸收的扭矩隨著相對于所述期望的車速的車速的增加而增加。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述吸收的扭矩進一步基于車輛行駛的坡度，所述泵轉(zhuǎn)速 和頻率隨著所述車輛坡度的增加而增加。
19.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，進一步包含系統(tǒng)電池，其中在所述發(fā)動機處吸收扭矩包括不在系統(tǒng)電池中存儲扭矩。
20.如權(quán)利要求19的系統(tǒng)，其中所述電池的荷電狀態(tài)高于上限且所述電池的溫度高于闡值溫度。
全文摘要
本發(fā)明提供了調(diào)節(jié)在混合動力車輛系統(tǒng)中的電動冷卻劑泵的運轉(zhuǎn)的方法和系統(tǒng)。在車輛壓縮制動狀況期間，馬達推進車輛而發(fā)動機不加燃料地旋轉(zhuǎn)以吸收扭矩。在這樣的狀況期間，基于吸收的扭矩運轉(zhuǎn)所述冷卻劑泵以將發(fā)動機溫度維持在閾值以內(nèi)。
文檔編號F01P7/04GK103216307SQ201310027138
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者O·A·阿比哈那 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司