Способ диагностирования системы охлаждения двигателя (варианты) и система транспортного средства

Способ диагностирования системы охлаждения двигателя (варианты) и система транспортного средства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к способам и системам для диагностирования системы охлаждения двигателя.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Транспортные средства могут включать в себя системы охлаждения, выполненные с возможностью уменьшения перегрева двигателя посредством переноса тепла в окружающий воздух. В них, хладагент подвергается циркуляции через блок цилиндров двигателя для отвода тепла с прогретого двигателя, и нагретый хладагент затем подвергается циркуляции через радиатор около передней части транспортного средства. Нагретый хладагент также может подвергаться циркуляции через теплообменник, чтобы нагревать пассажирский салон. Система охлаждения может включать в себя различные компоненты, такие как различные клапаны и термостаты.

Различные компоненты системы охлаждения могут быть должны периодически диагностированы. Например, если даже один из клапанов системы охлаждения подвергнут ухудшению работы, может быть неясным, обусловлено ли повышение температуры хладагента изменением положения клапана или происходит вследствие непредвиденного перегрева компонента системы двигателя. По существу, могут использоваться различные диагностические процедуры, такие как которые осуществляют мониторинг изменения температуры (например, изменения температуры хладагента и/или температуры трансмиссионного масла), чтобы диагностировать различные клапаны системы охлаждения. Однако, изобретатели в материалах настоящей заявки выявили, что достоверность результатов проверки может меняться на основании условий двигателя. Например, одна и та же проверка может быть более достоверной во время условий более прогретого двигателя (например, после того, как завершен прогрев двигателя) по сравнению с условиями более холодного двигателя (например, до или во время прогрева двигателя). Результаты проверки, кроме того, могут меняться на основании тепловых потерь в кабине, понесенных во время проверки.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном из примеров, некоторые из вышеприведенных проблем могут быть решены посредством способа диагностирования системы охлаждения двигателя, включающего этапы, на которых подогревают трансмиссию протеканием хладагента через первый контур при задерживании хладагента во втором контуре системы охлаждения, причем первый контур включает в себя двигатель и первый клапан, а второй контур включает в себя трансмиссию и второй клапан; после того, как температура трансмиссионного масла повышена на пороговую величину, указывают ухудшение работы системы охлаждения на основании ожидаемой температуры трансмиссионного масла относительно оцененной температуры трансмиссионного масла.

В другом примере осуществления предлагается способ, в котором первый контур является перепускным контуром, включающим в себя первый перепускной клапан, а второй контур является контуром обогревателя, включающим в себя второй запорный клапан обогревателя, при этом второй контур дополнительно включает в себя сердцевину обогревателя, клапан подогрева трансмиссии, клапан охлаждения трансмиссии и охладитель трансмиссионного масла.

В другом примере осуществления предлагается способ, в котором подогрев трансмиссии включает в себя этап, на котором закрывают второй запорный клапан обогревателя и открывают первый перепускной клапан.

В другом примере осуществления предлагается способ, в котором количество тепла, передаваемого в трансмиссию, основано на каждом из температуры хладагента, температуры трансмиссионного масла и скорости вращения двигателя.

В другом примере осуществления предлагается способ, в котором количество тепла, передаваемого в трансмиссию, дополнительно основано на запросе отопления кабины.

В другом примере осуществления предлагается способ, в котором указание ухудшения работы системы охлаждения на основании ожидаемой температуры трансмиссии относительно оцененной температуры трансмиссии включает в себя этап, на котором указывают ухудшение работы системы охлаждения, когда разность между ожидаемой температурой трансмиссии и оцененной температурой трансмиссии выше, чем пороговое значение, и указывают отсутствие ухудшения работы системы охлаждения, когда разность между ожидаемой температурой трансмиссии и оцененной температурой трансмиссии ниже, чем пороговое значение.

В другом примере осуществления предлагается способ, в котором указание ухудшения работы системы охлаждения включает в себя этап, на котором указывают, что ухудшена работа по меньшей мере одного из клапана охлаждения трансмиссии и клапана подогрева трансмиссии.

В другом примере осуществления предлагается способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором не диагностируют ухудшение работы системы охлаждения на основании ожидаемой температуры трансмиссии относительно оцененной температуры трансмиссии, если температура трансмиссионного масла не повышена на пороговую величину.

В другом примере осуществления предлагается способ, в котором выполняют подогрев трансмиссии во время состояния холодного запуска двигателя.

В другом примере осуществления предлагается способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором, во время состояния холодного запуска двигателя, в ответ на указание отсутствия ухудшения работы системы охлаждения, регулируют каждый из первого и второго клапана для повышения первой температуры хладагента в первом контуре при поддержании второй, более низкой температуры хладагента во втором контуре.

В еще одном примере осуществления предлагается способ диагностирования системы охлаждения двигателя, включающий этапы, на которых во время условий, когда запрос отопления кабины находится ниже, чем пороговое значение, регулируют каждый из первого и второго клапана для протекания хладагента через каждый из первого и второго контура системы охлаждения и повышения температуры трансмиссии на более чем пороговую величину; и указывают ухудшение работы системы охлаждения на основании разности между оцененной температурой трансмиссионного масла и ожидаемой температурой трансмиссионного масла.

В другом примере осуществления предлагается способ, в котором ожидаемая температура трансмиссии основана на условиях работы двигателя, включая скорость вращения, нагрузку и требование крутящего момента двигателя.

В другом примере осуществления предлагается способ, в котором запрос отопления кабины, находящийся ниже, чем пороговое значение, включает в себя отсутствие запроса отапливания кабины.

В другом примере осуществления предлагается способ, в котором указание ухудшения работы системы охлаждения на основании разности между оцененной температурой трансмиссии и ожидаемой температурой трансмиссии включает в себя этап, на котором указывают ухудшение работы системы охлаждения на основании разности, более высокой, чем пороговая величина.

В другом примере осуществления предлагается способ, дополнительно включающий этап, на котором не диагностируют ухудшение работы системы охлаждения на основании разности, если температура трансмиссии не повышена на более чем пороговую величину.

В еще одном примере осуществления предлагается система транспортного средства, содержащая двигатель; трансмиссию; систему охлаждения двигателя, выполненную с возможностью обеспечения циркуляции хладагента через каждый из первого контура, включающего в себя двигатель, и второго контура, включающего в себя трансмиссию, клапан подогрева трансмиссии и клапан охлаждения трансмиссии; сердцевину обогревателя, включенную во второй контур и выполненную с возможностью обмена теплом с циркулирующим хладагентом и передачи тепла в кабину транспортного средства; первый перепускной клапан, расположенный в первом контуре; второй запорный клапан обогревателя, расположенный во втором контуре; и контроллер с машинно-читаемыми командами для: во время выбранных условий холодного запуска двигателя, регулирования первого перепускного клапана и второго запорного клапана для обеспечения циркуляции хладагента и передачи тепла в трансмиссию; если пороговое количества тепла передано в трансмиссию, диагностирования ухудшения работы системы охлаждения на основании разности между оцененной температурой трансмиссионного масла и ожидаемой температурой трансмиссионного масла, причем ожидаемая температура трансмиссионного масла основана на условиях работы двигателя; и если пороговое количество тепла не передано в трансмиссию, не диагностирования ухудшения работы системы охлаждения.

В другом примере осуществления предлагается система, в которой количество тепла, переданного в трансмиссию, логически выводится на основании каждого из скорости вращения двигателя, температуры хладагента и температуры трансмиссионного масла.

В другом примере осуществления предлагается система, в которой ожидаемая температура основана на условиях работы двигателя, включающих в себя одно или более из скорости вращения двигателя, требования крутящего момента водителя, запроса отопления кабины и температуры окружающего воздуха.

В другом примере осуществления предлагается система, в которой диагностирование ухудшения работы системы охлаждения на основании разности между оцененной температурой трансмиссии и ожидаемой температурой трансмиссии включает в себя указание ухудшения работы клапана охлаждения трансмиссии и/или клапана подогрева трансмиссии, если разность между оцененной температурой трансмиссионного масла и ожидаемой температурой трансмиссионного масла больше, чем пороговое значение.

В другом примере осуществления предлагается система, в которой контроллер включает в себя дополнительные команды для, в ответ на указание отсутствия ухудшения работы системы охлаждения, регулирования первого и второго клапана для задерживания хладагента в первом контуре и повышения температуры двигателя.

Таким образом, условия, которые благоприятствуют более достоверным результатам проверки, могут активно создаваться, и диагностические процедуры могут выполняться только во время условий, когда оцениваемые температуры достоверны.

Например, во время выбранных условий, положение перепускного запорного клапана и запорного клапана обогревателя может регулироваться для изменения количества хладагента, который задерживается в блоке цилиндров двигателя и сердцевине обогревателя, наряду с тем, что тоже управляют температурой хладагента, подвергнутого циркуляции в термостате системы охлаждения. Посредством задерживания некоторого количества хладагента в контуре обогревателя, включающем в себя сердцевину обогревателя, может быть дана возможность подогрева трансмиссии. В частности, положение клапанов может регулироваться, чтобы давать трансмиссии возможность эффективно подогреваться, так чтобы разность между считанной температурой хладагента и температурой трансмиссионного масла была выше, чем пороговая величина. Только после того, как трансмиссия была прогрета в достаточной мере, может выполняться диагностическая проверка прогрева клапанов охлаждения и/или подогрева трансмиссии. Более точно, если, в таких условиях, температура трансмиссионного масла определена более высокой, чем пороговое значение (или ожидаемая температура), может указываться ухудшение работы клапана.

Таким образом, посредством оценки функциональности клапана только во время условий, когда проверяемая функция вероятно должна давать достоверные результаты (то есть, достоверную и точно измеряемую разность температур), может лучше даваться возможность точной и достоверной диагностической процедуры. Не надеясь на данные, выработанные когда данные могут быть недостоверными и подверженными ошибкам, может снижаться вероятность ложного указания ухудшения работы.

Следует понимать, что раскрытие изобретения, приведенное выше, предоставлено для ознакомления с упрощенной формой подборки понятий, которые дополнительно описаны в подробном описании изобретения. Оно не идентифицирует ключевые или существенные признаки заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен вариантами осуществления, которые решают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 показывает схематичное изображение системы транспортного средства, включающей в себя систему охлаждения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 показывает примерный вариант осуществления системы охлаждения по фиг. 1.

Фиг. 3 показывает высокоуровневую блок-схему последовательности операций способа работы системы охлаждения фиг. 1-2 для задерживания объема хладагента в двигателе.

Фиг. 4 показывает высокоуровневую блок-схему последовательности операций способа диагностирования запорного клапана обогревателя системы охлаждения.

Фиг. 5 показывает примерную карту тепловых взаимосвязей, которая может быть использована в процедуре по фиг. 4, чтобы диагностировать ухудшение работы запорного клапана обогревателя.

Фиг. 6 показывает высокоуровневую блок-схему последовательности операций способа диагностирования перепускного запорного клапана системы охлаждения.

Фиг. 7 показывает высокоуровневую блок-схему последовательности операций способа диагностирования клапана охлаждения трансмиссии и клапана обогрева трансмиссии системы охлаждения.

Фиг. 8 показывает высокоуровневую блок-схему последовательности операций способа диагностирования системы заслонок решетки радиатора системы охлаждения.

Фиг. 9 показывает примерную карту тепловых взаимосвязей, которая может быть использована в процедуре по фиг. 8, чтобы диагностировать ухудшение работы системы заслонок решетки радиатора.

Фиг. 10 показывает высокоуровневую блок-схему последовательности операций способа диагностирования термостата системы охлаждения.

Фиг. 11 показывает высокоуровневую блок-схему последовательности операций способа регулирования открытия запорного клапана обогревателя на основе различных условий работы двигателя.

Фиг. 12 показывает примерную карту тепловых взаимосвязей, которая может быть использована в процедуре по фиг. 11, чтобы определять то, открывать или закрывать запорный клапан обогревателя.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предложены способы и системы эксплуатации системы охлаждения (например, системы охлаждения по фиг. 1), соединенной с двигателем, трансмиссией и пассажирским салоном системы транспортного средства (например, системы транспортного средства по фиг. 1). На основе условий работы двигателя, положение одного или более клапанов системы охлаждения может регулироваться для задерживания объема хладагента в одной области системы охлаждения при циркуляции оставшегося объема хладагента через термостат системы охлаждения. За счет этого могут быть созданы разности температур в различных областях системы охлаждения, чтобы предоставлять функциональные преимущества двигателя. Кроме того, идентичные разности могут быть использованы для того, чтобы диагностировать различные компоненты системы охлаждения. Контроллер двигателя может быть выполнен с возможностью выполнения управляющих процедур, например, процедуры по фиг. 3, чтобы регулировать положение различных клапанов во время холодного запуска двигателя для задерживания хладагента в двигателе, тем самым ускоряя нагрев хладагента в ближайшей связи с камерой сгорания. Контроллер также может регулировать различные клапаны, чтобы выполнять диагностические процедуры, например, процедуры, показанные на фиг. 4, 6-8 и 10. Примерные карты тепловых взаимосвязей, которые могут быть использованы для того, чтобы помогать в диагностировании различных компонентов системы охлаждения, показаны на фиг. 5 и 9. Контроллер также может выполнять управляющую процедуру, например, процедуру по фиг. 11, с помощью тепловой карты, такой как карта по фиг. 12, чтобы определять то, когда открывать клапан системы охлаждения, на основе условий работы двигателя. Посредством изменения объема хладагента, который задерживается в блоке цилиндров двигателя, могут достигаться преимущества с точки зрения экономии топлива и производительности двигателя.

Фиг. 1 показывает примерный вариант осуществления системы 100 транспортного средства, включающей в себя систему 101 охлаждения транспортного средства в автомобиле 102. Транспортное средство 102 имеет ведущие колеса 106, пассажирский салон 104 (в материалах настоящего описания также называемый пассажирской кабиной) и подкапотный отсек 103. Подкапотный отсек 103 может размещать различные подкапотные компоненты под капотом (не показан) автомобиля 102. Например, подкапотный отсек 103 может размещать двигатель 10 внутреннего сгорания. Двигатель 10 внутреннего сгорания имеет камеру сгорания, которая может принимать всасываемый воздух через впускной канал 44 и может выпускать выхлопные газы через выпускной канал 48. Двигатель 10, как проиллюстрировано и описано в материалах настоящего описания, может быть включен в такое транспортное средство, как безрельсовый автомобиль из других типов транспортных средств. Хотя примерные варианты применения двигателя 10 описываются в отношении транспортного средства, следует понимать, что могут быть использованы различные типы двигателей и двигательных установок транспортного средства, включающие в себя легковые автомобили, грузовики и т.д.

Подкапотный отсек 103 дополнительно может включать в себя систему 101 охлаждения, которая обеспечивает циркуляцию хладагента через двигатель 10 внутреннего сгорания, чтобы поглощать выработанное тепло, и распределяет нагретый хладагент в радиатор 80 и/или сердцевину 90 обогревателя через линии 82 и 84 (или контуры) хладагента, соответственно. В одном примере, как проиллюстрировано, система охлаждения 101 может соединяться с двигателем 10 и может обеспечивать циркуляцию хладагента двигателя из двигателя 10 в радиатор 80 через водяной насос 86 с приводом от двигателя и обратно в двигатель 10 через линию 82 хладагента. Водяной насос 86 с приводом от двигателя может соединяться с двигателем через привод 36 навесного оборудования в передней части автомобиля (FEAD) и вращаться пропорционально скорости вращения двигателя через ремень, цепь и т.д. В частности, насос 86 с приводом от двигателя может обеспечивать циркуляцию хладагента через каналы в блоке цилиндров, в головке блока цилиндров двигателя и т.д., чтобы поглощать тепло двигателя, которое затем передается через радиатор 80 в окружающую атмосферу. В одном примере, в котором насос 86 является центробежным насосом, давление (и результирующий поток), сформированное посредством насоса, может быть увеличено с повышением числа оборотов коленчатого вала, которое в примере по Фиг. 1 может быть непосредственно связано со скоростью вращения двигателя. В некоторых примерах, насос 86 с приводом от двигателя может работать для обеспечения циркуляции хладагента через обе линии 82 и 84 хладагента.

Температура хладагента может регулироваться посредством термостата 38. Термостат 38 может включать в себя термочувствительный элемент 238, расположенный на пересечении линий 82, 85 и 84 охлаждения. Дополнительно, термостат 38 может включать в себя клапан 240 термостата, расположенный в линии 82 охлаждения. Как подробнее представлено на фиг. 2, клапан термостата остается закрытым до тех пор, пока хладагент не достигнет пороговой температуры, тем самым ограничивая поток хладагента через радиатор до тех пор, пока не будет достигнута пороговая температура.

Хладагент может протекать через линию 84 хладагента в сердцевину 90 обогревателя, в которой тепло может передаваться в пассажирский салон 104. Затем, хладагент протекает обратно в двигатель 10 через клапан 122. В частности, сердцевина 90 обогревателя, которая сконфигурирована как воздушно-водяной теплообменник, может обмениваться теплом с циркулирующим хладагентом и передавать тепло в пассажирский салон 104 транспортного средства на основе потребностей в обогреве от водителя. В связи с этим, сердцевина обогревателя также может соединяться с HVAC-системой транспортного средства (или системой обогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха), которая включает в себя другие компоненты, например, вентилятор обогревателя и кондиционер (не показаны). На основе запроса на обогрев/охлаждение салона, принимаемого от водителя, HVAC-система может нагревать воздух в салоне с использованием нагретого хладагента в сердцевине обогревателя, чтобы повышать температуру в салоне и обеспечивать обогрев салона. В общем, приоритет нагрева может включать в себя сначала удовлетворение потребностей в обогреве салона, после чего удовлетворение потребностей в обогреве камеры сгорания, после чего удовлетворение потребностей в нагреве жидкости/смазки силовой передачи. Тем не менее, различные состояния могут изменять этот общий приоритет. В идеале, тепло не должно отводиться посредством радиатора до тех пор, пока все вышеуказанные компоненты не будут находиться в состоянии полной рабочей температуры. В связи с этим, ограничения теплообменника снижают эффективность системы.

Хладагент также может циркулировать из двигателя 10 в термостат 38 при прохождении через первый перепускной контур 85 через первый перепускной запорный клапан 121. Как конкретно представлено в материалах настоящего описания со ссылкой на фиг. 2-3, в выбранном состоянии, например, в состоянии холодного запуска двигателя, перепускной запорный клапан 121 может быть закрыт для задерживания (небольшого) объема хладагента в перепускном контуре 85 в блоке цилиндров двигателя и в головках блока цилиндров. Посредством изоляции хладагента в блоке цилиндров двигателя может предотвращаться поток хладагента мимо термочувствительного элемента 238 термостата, тем самым задерживая открытие термостатического клапана 240, предоставляющего возможность протекания в радиатор. Другими словами, циркуляция хладагента обеспечивается в первом перепускном контуре 85, когда закрыт клапан 240 термостата, закрыт перепускной запорный клапан 121, и скорость работы насоса для подачи хладагента высокая. Эта циркуляция хладагента ограничивает давление хладагента и кавитацию в насосе. В целом, прогрев двигателя может ускоряться за счет уменьшения потока тепловых потерь за пределами двигателя и за счет недопущения восприятия посредством термочувствительного элемента 238 потока горячего хладагента из двигателя. Хладагент может циркулировать из сердцевины 90 обогревателя в термостат 38 через запорный клапан 122 обогревателя. В состоянии холодного запуска двигателя, запорный клапан обогревателя также может быть закрыт для задерживания небольшого объема хладагента в линии 84 (или контуре) охлаждения. Это также дает возможность хладагенту задерживаться в блоке цилиндров двигателя, сердцевине обогревателя и головках блока цилиндров, дополнительно способствуя нагреву двигателя и трансмиссии. Более подробная информация касательно работы различных клапанов и компонентов системы 101 охлаждения конкретно представлена на фиг. 2.

Следует понимать, что хотя вышеприведенный пример показывает задержанный хладагент в двигателе посредством регулирования положения одного или более клапанов, в альтернативных вариантах осуществления, например, при использовании электроприводного насоса хладагента/нагревающей жидкости, задерживание хладагента в двигателе также может достигаться посредством управления скоростью работы насоса до нуля.

Один или более нагнетателей воздуха (не показаны) и охлаждающих вентиляторов могут быть включены в систему 101 охлаждения, чтобы предоставлять усиление воздушного потока и дополнять охлаждающий воздушный поток через подкапотные компоненты. Например, охлаждающий вентилятор 92, соединенный с радиатором 80, может работать с возможностью предоставлять усиление охлаждающего воздушного потока через радиатор 80. Охлаждающий вентилятор 92 может вовлекать охлаждающий воздушный поток в подкапотный отсек 103 через отверстие в передней части транспортного средства 102, например, через систему 112 заслонок решетки радиатора. Такой охлаждающий воздушный поток затем может быть использован посредством радиатора 80 и других подкапотных компонентов (например, компонентов топливной системы, аккумуляторов и т.д.), чтобы поддерживать двигатель и/или трансмиссию прохладными. Дополнительно, воздушный поток может быть использован для того, чтобы отводить тепло из системы кондиционирования воздуха транспортного средства. Также дополнительно, воздушный поток может быть использован для того, чтобы улучшать производительность двигателя с турбонагнетателем/турбонаддувом, который оснащается промежуточными охладителями, которые уменьшают температуру воздуха, который поступает во впускной коллектор/двигатель. В одном примере, система 112 заслонок решетки радиатора может быть сконфигурирована с множеством задвижек (либо ребер, лопаток или заслонок), при этом контроллер может регулировать положение задвижек, чтобы управлять воздушным потоком через систему заслонок решетки радиатора.

Охлаждающий вентилятор 92 может соединяться и приводится в действие посредством двигателя 10 через генератор 72 переменного тока и аккумулятор 74 системы. Охлаждающий вентилятор 92 также может механически соединяться с двигателем 10 через необязательную муфту (не показана). В ходе работы двигателя сформированный двигателем крутящий момент может быть передан в генератор 72 переменного тока вдоль ведущего вала (не показан). Сформированный крутящий момент может быть использован посредством генератора 72 переменного тока, чтобы вырабатывать электроэнергию, которая может накапливаться в устройстве накопления электроэнергии, таком как аккумулятор 74 системы. Аккумулятор 74 затем может быть использован для того, чтобы управлять электромотором 94 охлаждающего вентилятора.

Система 100 транспортного средства дополнительно может включать в себя трансмиссию 40 для передачи мощности, вырабатываемой в двигателе 10, на колеса 106 транспортного средства. Трансмиссия 40, включающая в себя различные шестерни и муфты, может быть выполнена с возможностью снижать высокую скорость вращения двигателя до более низкой скорости вращения колеса при увеличении крутящего момента в процессе. Чтобы обеспечивать регулирование температуры различных компонентов трансмиссии, система 101 охлаждения также может функционально соединяться с системой 45 охлаждения трансмиссии. Система 45 охлаждения трансмиссии включает в себя масляный охладитель 125 трансмиссии (или водомасляный теплообменник трансмиссии), расположенный внутренним или неразъемным образом с трансмиссией 40, например, в области поддона трансмиссии в местоположении ниже и/или смещенном от вращающихся элементов трансмиссии. Масляный охладитель 125 трансмиссии может иметь множество пластинчатых или ребристых элементов для целей максимальной теплопередачи. Хладагент из линии 84 хладагента может сообщаться с масляным охладителем 125 трансмиссии через трубопровод 46 и клапан 123 обогрева трансмиссии. В частности, клапан 123 обогрева трансмиссии может быть открыт, чтобы принимать нагретый хладагент из линии 84 хладагента, чтобы нагревать трансмиссию 40. В сравнении, хладагент из линии 82 хладагента и радиатора 80 может сообщаться с масляным охладителем 125 трансмиссии через трубопровод 48 и клапан 124 охлаждения трансмиссии. В частности, клапан 124 охлаждения трансмиссии может быть открыт, чтобы принимать охлажденный хладагент из радиатора 80 для охлаждения трансмиссии 40.

Фиг. 1 дополнительно показывает систему 14 управления. Система 14 управления может функционально соединяться с различными компонентами двигателя 10, чтобы выполнять управляющие процедуры и действия, описанные в материалах настоящего описания. Например, как показано на фиг. 1, система 14 управления может включать в себя электронный цифровой контроллер 12. Контроллер 12 может быть микрокомпьютером, включающим в себя микропроцессор, порты ввода-вывода, электронный носитель хранения данных для выполняемых программ и значений, используемых для калибровки, оперативное запоминающее устройство, энергонезависимое запоминающее устройство и шину данных. Как проиллюстрировано, контроллер 12 может принимать входной сигнал из множества датчиков 16, которые могут включать в себя пользовательские входные сигналы и/или показания датчиков (такие как положение передачи трансмиссии, входной сигнал педали газа, входной сигнал тормоза, положение рычага переключения передач трансмиссии, скорость транспортного средства, скорость вращения двигателя, массовый расход воздуха через двигатель, температура окружающей среды, температура всасываемого воздуха и т.д.), датчики системы охлаждения (такие как температура хладагента, температура нагрева цилиндров, скорость вентилятора, температура пассажирского салона, влажность окружающей среды, выходной сигнал термостата и т.д.) и т.п. Дополнительно, контроллер 12 может сообщаться с различными приводами 18, которые могут включать в себя привода двигателя (такие как топливные форсунки, дроссельная заслонка для всасываемого воздуха с электронным управлением, свечи зажигания и т.д.), привода системы охлаждения (такие как различные клапаны системы охлаждения) и т.п. В некоторых примерах, носитель хранения данных может программироваться с помощью машиночитаемых данных, представляющих инструкции, выполняемые посредством процессора для осуществления способов, описанных ниже, а также других вариантов, которые предполагаются, но не перечислены конкретно.

Теперь обращаясь к фиг. 2, она показывает примерный вариант 200 осуществления системы охлаждения по фиг. 1 с различными клапанами, контурами и теплообменниками.

Хладагент может циркулировать через термостат 38 из различных контуров. В связи с этим, термостат 38 сконфигурирован с термочувствительным элементом 238 для оценки температуры хладагента, циркулирующей через термостат, в то время как клапан 240 термостата, функционально соединенный с термочувствительным элементом, выполнен с возможностью открывания только тогда, когда температура выше порогового значения. В одном примере, клапан 240 термостата может быть механически приводимым в действие клапаном, таким как парафиновая пробка для силы приведения в действие/смещения, которая открывается, когда хладагент, считываемый в термочувствительном элементе (парафине), выше пороговой температуры.

Хладагент может циркулировать вдоль первого перепускного контура 220 из двигателя 10 в термостат 38. Оттуда, хладагент может закачиваться обратно в двигатель посредством насоса 86. Первый перепускной контур 220 включает в себя первый перепускной запорный клапан 121. Хладагент также может циркулировать вдоль второго нагревательного контура 222 из двигателя 10 через сердцевину 90 обогревателя и масляный охладитель 225 двигателя в термостат 38. Оттуда, хладагент может закачиваться обратно в двигатель посредством насоса 86. Второй нагревательный контур включает в себя второй запорный клапан 122 обогревателя. Хладагент также может циркулировать из двигателя 10, через радиатор 80, через третий контур 224, в термостат 38 на основе состояния клапана 240 термостата. В частности, когда клапан 240 термостата является открытым, хладагент может циркулировать через радиатор 80 и затем через клапан 240 термостата. Поток хладагента через радиатор может давать возможность рассеяния тепла из циркулирующего нагретого хладагента в окружающий воздух посредством вентилятора радиатора. После протекания через клапан термостата хладагент может закачиваться обратно в двигатель посредством насоса 86.

Один или более температурных датчиков могут соединяться с системой охлаждения на выпуске горячей воды из двигателя, чтобы оценивать температуру хладагента. Например, температура хладагента может быть оценена посредством датчика температуры хладагента двигателя (ECT), размещаемого с возможностью контакта с нагретым хладагентом. Альтернативно, температура хладагента может быть оценена посредством датчика температуры головки блока цилиндров (CHT), размещаемого на блоке цилиндров двигателя, например, размещаемого в нескольких миллиметрах слоя алюминия от протекающего хладагента двигателя в головке блока цилиндров.

В связи с этим, клапан 240 термостата может быть открытым в состоянии, в котором температура хладагента, циркулирующего в термочувствительном элементе 238, выше пороговой температуры. Эта циркулирующий хладагент может исходить из одного или более из первого перепускного контура 220 и второго нагревательного контура 222. Таким образом, на температуру хладагента, циркулирующего через термостат, оказывает влияние температура двигателя (т.е. количество тепла, передаваемого из двигателя в хладагент), а также запрошенная степень обогрева салона (т.е. количество тепла, извлекаемого из хладагента в сердцевине обогревателя, чтобы нагревать пассажирский салон). Как конкретно представлено на фиг. 3, посредством изменения положения запорного клапана обогревателя и перепускного запорного клапана, может изменяться соотношение хладагента, циркулирующего через термостат, который протекает из двигателя, и хладагента, который протекает из сердцевины обогревателя, тем самым изменяя температуру хладагента в термостате и, соответственно, регулируемую температуру хладагента.

В сравнении, когда закрыт клапан 240 термостата, фактически невозможен поток хладагента через радиатор 80. При отсутствии потока хладагента через радиатор тепло не может рассеиваться в окружающий воздух через вентиляторы радиатора. В связи с этим, клапан 240 термостата может быть закрыт в состоянии, в котором температура хладагента, циркулирующего в термочувствительном элементе 238, ниже пороговой температуры, при этом циркулирующий хладагент исходит из одного или более из первого перепускного контура 220 и второго нагревательного контура 222.

Хладагент также может циркулировать через различные клапаны управления температурой трансмиссии, чтобы тем самым охлаждать или нагревать трансмиссию (например, трансмиссию 40 по фиг. 1). Например, охлажденный хладагент может вытекать из радиатора 80 через клапан 124 охлаждения трансмиссии в масляный охладитель 125 трансмиссии, чтобы охлаждать трансмиссию. Если клапан термостата является открытым, охлажденный хладагент может возвращаться в третий контур 224, откуда хладагент может закачиваться обратно в двигатель через насос 86. Альтернативно, если термостат является закрытым, охлажденный хладагент может быть выполнен с возможностью обмена тепла в масляном охладителе 125 трансмиссии (TOC) и масляном охладителе 225 двигателя (EOC) и затем возвращаться во второй контур 222. Оттуда, хладагент может закачиваться обратно в двигатель через насос 86.

Когда требуется обогрев трансмиссии, нагретый хладагент из второго контура 222 может циркулировать через клапан 123 обогрева трансмиссии в масляный охладитель 125 трансмиссии, чтобы нагревать трансмиссию. Оттуда, хладагент может возвращаться во второй контур 222 в местоположении выше по потоку от масляного охладителя 225 двигателя и запорного клапана 122 обогревателя. Оттуда, хладагент может закачиваться обратно в двигатель через насос 86. Аналогично, в системах транспортного средства, сконфигурированных с устройствами повышения давления, таких как турбонагнетатель 206, часть хладагента может циркулировать из нагревательного контура 222 через корпус турбонагнетателя 206, чтобы обеспечивать охлаждение устройства повышения давления. После прохождения через турбонагнетатель хладагент может дегазироваться при прохождении через баллон-дегазатор 208. Дегазированный и нагретый хладагент затем может возвращаться во второй нагревательный контур 222, выше по потоку от запорного клапана 122 обогревателя. Оттуда, хладагент может закачиваться обратно в двигатель через насос 86.

Авторы изобретения в материалах настоящего описания выя