[发明专利]用于快速发动机冷却剂暖机的系统和方法

说明书

本发明涉及用于快速发动机冷却剂暖机的系统和方法，提供了用于在发动机起动事件期间调整车辆冷却系统中的冷却剂流的方法和系统。在一个示例中，方法包括，在发动机起动事件期间，经由被动阀和主动可调整阀控制车辆冷却系统中的发动机冷却剂的流动路径，并且响应于在发动机起动事件时发动机冷却剂温度低于阈值，将发动机冷却剂的流动路径隔离到冷却系统的子部分，以使发动机冷却剂能够快速变暖而无需使发动机冷却剂停滞在发动机处。以这种方式，发动机冷却剂可经由冷却剂流隔离而不是冷却剂流停滞而在发动机起动事件时快速变暖，这可减少发动机系统部件的不均匀加热，并且因此可延长发动机系统的功能寿命。

技术领域

本发明整体涉及用于控制车辆发动机基于冷却剂温度调整一定体积的冷却剂循环的方法和系统。

背景技术

车辆可包括冷却系统，其被配置为通过将热传递到环境空气来减少发动机的过热。其中，冷却剂循环通过发动机缸体以从热发动机去除热量，并且然后加热的冷却剂循环通过靠近车辆前部的散热器。加热的冷却剂也可循环通过热交换器以加热乘客舱。冷却系统可包括各种部件，诸如各种阀和一个或多个恒温器。

虽然车辆可包括冷却系统以减少发动机过热，但是还可理解，车辆系统当处于最佳温度范围时趋于最有效地操作。例如，操作远高于最佳温度的发动机可存在耐久性的复杂问题，而操作远低于最佳温度的发动机可导致效率降低。因此，存在通过帮助发动机系统在冷起动期间迅速达到并且维持其最佳操作温度来增加效率的可能性。

为此，美国专利申请US 2013/0255604教导了一种冷却系统，其被配置为经由多个阀将冷却剂循环到各种车辆系统部件。此类阀可包括旁通切断阀、加热器切断阀、恒温阀、变速器冷却阀、变速器加热阀等。在发动机冷起动期间，加热器切断阀和旁通切断阀可关闭达第一持续时间，以使冷却剂停滞在发动机处，并且加速发动机暖机。然后，在发动机已充分变暖之后，旁通切断阀和加热器切断阀中的一个或多个可被致动打开，以允许先前停滞并且现在被加热的冷却剂到达恒温器。响应于加热的冷却剂到达恒温器，恒温阀可被打开，导致冷却剂流通过散热器。

然而，本文发明人已经认识到此方法的潜在问题。首先，使冷却剂流停滞在发动机中以允许快速暖机可导致由于各种发动机部件的不均匀加热引起的耐久性问题。此外，使用电子阀来选择性地控制各种冷却剂环路中的冷却剂循环是昂贵的，并且增加车辆系统的复杂性。例如，增加昂贵的电子阀需要连续地诊断阀，以确保阀并且从而确保车辆冷却系统按期望运行。

发明内容

本文发明人已经认识到这些问题，并已经开发出至少部分地解决上述问题的系统和方法。在一个示例中，提供一种方法，其包括在发动机起动事件期间，经由被动阀和主动可调整阀控制车辆冷却系统中的发动机冷却剂的流动路径；以及响应于在发动机起动事件时发动机冷却剂温度低于阈值，将发动机冷却剂的流动路径隔离到冷却系统的子部分，以使发动机冷却剂能够快速变暖而无需使发动机冷却剂停滞在发动机处。

在一个示例中，经由被动阀控制车辆冷却系统中的发动机冷却剂的流动路径包括经由定位在发动机的热侧上的第一恒温器的第一恒温阀控制车辆冷却系统中的发动机冷却剂的流动路径，其包括基于由第一恒温器的第一温度感测元件感测的发动机冷却剂温度而将第一恒温阀控制到第一位置、第二位置或第三位置，而不需要来自车辆控制器的输入。在此示例中，经由主动可调整阀控制车辆冷却系统中的发动机冷却剂的流动路径包括经由定位在发动机的冷侧上的第二恒温器的第二恒温阀控制车辆冷却系统中的发动机冷却剂的流动路径，其包括以下项中的一个或多个：基于由第二恒温器的第二温度感测元件感测的发动机冷却剂温度而将第二恒温阀控制到第四位置、第五位置或第六位置，而不需要来自车辆控制器的输入；以及通过启用与第二恒温器相关联的电加热器从而提高第二恒温器的温度来主动地将第二恒温阀控制到第五位置或第六位置。