Способ для управления электрическим вентилятором и заслонками решетки радиатора транспортного средства (варианты)
Иллюстрации
Показать всеИзобретение может быть использовано в транспортных средствах, использующих двигатели внутреннего сгорания с турбонаддувом и охладителями наддувочного воздуха. Способ для управления электрическим вентилятором (92) и заслонками (114) решетки (112) радиатора (80) транспортного средства (102) заключается в том, что определяют скорость формирования конденсата на выходе охладителя (18) наддувочного воздуха и температуру на выходе охладителя (18) наддувочного воздуха. Настраивают работу вентилятора (92) и заслонки (114) решетки (112) радиатора (80) в ответ на температуру на выходе охладителя (18) наддувочного воздуха и скорость формирования конденсата на выходе охладителя (18) наддувочного воздуха. Раскрыты варианты способа для управления электрическим вентилятором и заслонками решетки радиатора транспортного средства. Технический результат заключается в уменьшении лобового сопротивления потоку, в уменьшении потерь энергии и в уменьшении формирования конденсата. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 8 ил.
Реферат
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Двигатели с турбонаддувом используют охладитель наддувочного воздуха (CAC) для охлаждения сжатого воздуха из турбокомпрессора до того, как он поступает в двигатель. Окружающий воздух извне транспортного средства проходит через CAC, чтобы охлаждать всасываемый воздух, проходящий через внутреннюю часть CAC. Конденсат может формироваться в CAC, когда понижается температура окружающего воздуха, или во время влажных или дождливых погодных условий, где всасываемый воздух охлаждается ниже температуры конденсации воды. Когда всасываемый воздух включает в себя рециркулированные отработавшие газы, конденсат может становиться кислотным и подвергать коррозии корпус CAC. Коррозия может приводить к утечкам между зарядом воздуха, атмосферой и возможно охлаждающей жидкостью в случае водно-воздушных охладителей. Конденсат может накапливаться на дне CAC, а затем втягиваться в двигатель за раз во время разгона (или нажатия педали акселератора), увеличивая вероятность пропусков зажигания в двигателе.
Другие попытки принять меры в ответ на формирование конденсата включают в себя ограничение всасываемого воздуха через CAC или ограничения потока окружающего воздуха в CAC. Один из примерных подходов показан Крейгом и другими в US 6,408,831. В нем, температура всасываемого воздуха управляется системой ограничения потока окружающего воздуха и системой ограничения потока всасываемого воздуха. Контроллер определяет положение этих устройств ограничения и присоединен к множеству датчиков, которые измеряют различные переменные величины, такие как температуры окружающего воздуха и всасываемого воздуха.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Однако, изобретатели в материалах настоящей заявки распознали потенциальные проблемы у таких систем. В качестве одного из примеров, даже с настройками в отношении вышеприведенных устройств ограничения, формирование конденсата может не подвергаться принятию ответных мер в достаточной степени. Более точно, управление устройствами ограничения в ответ только на температуру всасываемого или окружающего воздуха может в недостаточной мере устранять формирование конденсата или изменять эффективность охладителя наддувочного воздуха. Кроме того, управление устройствами ограничения на основании только температуры всасываемого или окружающего воздуха может давать в результате условия повышенного лобового сопротивления транспортного средства и перегрева двигателя. Поддержание температур на определенном уровне, из условия чтобы формирование конденсата было низким, может приводить к удерживанию устройств ограничения закрытыми или открытыми в течение длинных периодов времени. Если устройства ограничения закрыты в течение продолжительного периода, это может давать в результате возрастание температур двигателя выше оптимальных уровней. Наоборот, если устройства открыты в течение продолжительного периода, увеличенный поток воздуха принимается через переднюю часть транспортного средства, увеличивая лобовое аэродинамическое сопротивление на транспортном средстве.
В одном из примеров проблемы, описанные выше, могут быть препоручены способу для управления электрическим вентилятором транспортного средства, содержащему: настройку частоты вращения вентилятора или направления вращения в ответ на температуру на выходе охладителя наддувочного воздуха. Вентилятор может настраиваться для повышения температуры на выходе охладителя наддувочного воздуха (например, снижения частоты вращения, отключения вращения или изменения на обратное направления вращения) во время первого набора условий и может настраиваться для снижения температуры на выходе охладителя наддувочного воздуха (например, повышения частоты вращения) во время второго, другого набора условий. Таким образом, посредством управления температурой на выходе охладителя наддувочного воздуха, в качестве одного из примеров, может управляться формирование конденсата.
В дополнение к формированию конденсата, электрический вентилятор может настраиваться в ответ на параметры охлаждения двигателя, наружные погодные условия и условия транспортного средства без приведения в движение, такие как замедление. Настройка электрического вентилятора может координироваться с работой заслонок решетки радиатора, для того чтобы оптимизировать управление конденсатом, а также охлаждение двигателя и экономию топлива. Например, изобретатели в материалах настоящей заявки идентифицировали подходы, которые дают электрическому вентилятору и заслонкам решетки радиатора возможность по-прежнему настраиваться некоторым образом, который улучшает экономию топлива (посредством уменьшения лобового сопротивления) и уменьшает потери энергии, но который, к тому же, поддерживает регулирование температуры охлаждающей жидкости двигателя, чтобы избегать перегрева, и уменьшает формирование конденсата (посредством поддержания температуры на выходе CAC в пределах диапазона пороговых значений).
Более точно, электрический вентилятор и заслонки решетки радиатора могут эксплуатироваться в разных режимах на основании температуры на выходе CAC и скорости транспортного средства. Выбор режима работы, кроме того, может быть основан на температурах охлаждающей жидкости двигателя и условиях транспортного средства без приведения в движение. В каждом режиме электрический вентилятор, заслонки решетки радиатора или как электрический вентилятор, так и заслонки решетки радиатора могут настраиваться в ответ на перечисленные выше параметры. Таким образом, электрический вентилятор и заслонки решетки радиатора могут настраиваться для повышения или понижения температуры на выходе CAC наряду с оптимизацией экономии топлива и энергосбережения транспортного средства.
Более конкретно, в настоящей заявке раскрыт способ для управления вентилятором транспортного средства, состоящий в том, что настраивают работу вентилятора в ответ на температуру на выходе охладителя наддувочного воздуха.
В дополнительном аспекте вентилятор является электрическим вентилятором, который настраивают, чтобы повышать температуру на выходе охладителя наддувочного воздуха во время первого набора условий, и чтобы понижать температуру на выходе охладителя наддувочного воздуха во время второго, другого набора условий.
В другом дополнительном аспекте первый набор условий включает в себя те случаи, когда температура в охладителе наддувочного воздуха меньше, чем первая пороговая температура.
В еще одном дополнительном аспекте второй набор условий включает в себя те случаи, когда температура в охладителе наддувочного воздуха больше, чем вторая пороговая температура.
В еще одном дополнительном аспекте первая пороговая температура основана на пороговой скорости формирования конденсата.
В еще одном дополнительном аспекте первая пороговая температура дополнительно основана на одном или более из температуры окружающей среды, влажности окружающей среды, скорости транспортного средства, нагрузки двигателя, температуры конденсации на выходе охладителя наддувочного воздуха, отношения давления в охладителе наддувочного воздуха к давлению окружающей среды и давления наддува.
В еще одном дополнительном аспекте повышение температуры на выходе охладителя наддувочного воздуха заключается в одном из того, что уменьшают скорость работы вентилятора, выключают вентилятор и изменяют на противоположное направление вращения вентилятора.
В еще одном дополнительном аспекте повышение температуры на выходе охладителя наддувочного воздуха дополнительно заключается в том, что, если вентилятор выключен, включают вентилятор на низкой частоте вращения.
В еще одном дополнительном аспекте понижение температуры на выходе охладителя наддувочного воздуха заключается в одном из того, что включают вентилятор и увеличивают скорость работы вентилятора.
В еще одном дополнительном аспекте вентилятор является по меньшей мере одним из электрического вентилятора и специального вентилятора охладителя наддувочного воздуха.
Еще один дополнительный аспект дополнительно состоит в том, что настраивают заслонки решетки радиатора в ответ на температуру на выходе охладителя наддувочного воздуха.
Кроме того раскрыт способ для управления электрическим вентилятором и заслонками решетки радиатора транспортного средства, состоящий в том, что в ответ на температуру на выходе охладителя наддувочного воздуха, настраивают только работу электрического вентилятора во время первого режима, настраивают только открывание заслонок решетки радиатора во время второго режима и настраивают как работу электрического вентилятора, так и открывание заслонок решетки радиатора во время третьего режима.
В дополнительном аспекте электрический вентилятор и заслонки решетки радиатора настраивают для повышения температуры на выходе охладителя наддувочного воздуха, когда температура находится ниже, чем первое пороговое значение, и для понижения температуры на выходе охладителя наддувочного воздуха, когда температура находится выше, чем второе, другое пороговое значение.
В другом дополнительном аспекте повышение температуры на выходе охладителя наддувочного воздуха заключается в одном или более из того, что уменьшают скорость работы вентилятора, выключают вентилятор, изменяют на противоположное направление вращения вентилятора и уменьшают открывание заслонок решетки радиатора.
В еще одном дополнительном аспекте повышение температуры на выходе охладителя наддувочного воздуха дополнительно заключается в том, что, если вентилятор выключен, включают вентилятор на низкой частоте вращения и уменьшают открывание заслонок решетки радиатора.
В еще одном дополнительном аспекте понижение температуры на выходе охладителя наддувочного воздуха заключается в одном или более из того, что включают вентилятор, увеличивают скорость работы вентилятора и увеличивают открывание заслонок решетки радиатора.
Еще один дополнительный аспект дополнительно состоит в том, что настраивают электрический вентилятор и заслонки решетки радиатора в ответ на параметры охлаждения двигателя, отпускание педали акселератора водителем и формирующие конденсат погодные условия.
В еще одном дополнительном аспекте первый режим включает в себя те случаи, когда температура на выходе CAC больше, чем вторая пороговая температура, наряду с тем, что транспортное средство приводится в движение на скорости, более высокой, чем пороговая скорость; когда температура на выходе CAC меньше, чем первая пороговая температура во время отпускания педали акселератора водителем; и когда температура охлаждающей жидкости двигателя больше, чем первое пороговое значение.
В еще одном дополнительном аспекте второй режим включает в себя те случаи, когда температура на выходе CAC больше, чем вторая пороговая температура, наряду с тем, что транспортное средство приводится в движение на скорости, более низкой, чем пороговая скорость, и когда формирующие конденсат погодные условия являются большими, чем пороговое значение.
В еще одном дополнительном аспекте третий режим включает в себя те случаи, когда температура на выходе CAC остается ниже первой пороговой температуры в течение периода времени во время отпускания педали акселератора водителем; когда температура на выходе CAC меньше, чем первая пороговая температура, наряду с тем, что транспортное средство приводится в движение; когда температура на выходе CAC остается выше второй пороговой температуры в течение периода времени; и когда температура охлаждающей жидкости двигателя больше, чем второе пороговое значение.
Также раскрыт способ для управления электрическим вентилятором и заслонками решетки радиатора транспортного средства, состоящий в том, что уменьшают скорость работы электрического вентилятора и открывание заслонок решетки радиатора в ответ на температуру охладителя наддувочного воздуха, более низкую, чем первое пороговое значение; и увеличивают скорость работы электрического вентилятора и открывание заслонок решетки радиатора в ответ на температуру охладителя наддувочного воздуха, более высокую, чем второе пороговое значение.
В дополнительном аспекте уменьшение скорости работы электрического вентилятора и открывания заслонок решетки радиатора дополнительно происходит в ответ на ускорение транспортного средства с приводом от двигателя.
В другом дополнительном аспекте увеличение скорости работы электрического вентилятора и открывания заслонок решетки радиатора дополнительно происходит в ответ на отпускание педали акселератора водителем и повышенную температуру двигателя.
Должно быть понятно, что сущность изобретения, приведенная выше, предоставлена для знакомства с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Она не предполагается для идентификации ключевых или существенных признаков заявленного объекта патентования, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный объект патентования не ограничен реализациями, которые положат конец каким-нибудь недостаткам, отмеченным выше или в любой части этого раскрытия.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 показывает принципиальную схему системы заслонок решетки радиатора, системы электрического вентилятора, двигателя и ассоциативно связанных компонентов в транспортном средстве.
Фиг. 2 показывает пример расположения CAC, радиатора, электрического вентилятора и двигателя в пределах транспортного средства относительно заслонок решетки радиатора и ассоциативно связанного потока окружающего воздуха.
Фиг. 3 показывает пример изменения формирования конденсата в CAC на основании температуры на выходе CAC.
Фиг. 4 показывает высокоуровневую блок-схему последовательности операций способа для управления электрическим вентилятором и настройки положения заслонок решетки радиатора на основании состояния транспортного средства без приведения в движение, температуры на выходе CAC, наружных погодных условий и температур двигателя.
Фиг. 5 показывает блок-схему последовательности операций способа для управления электрическим вентилятором и настройки положения заслонок решетки радиатора на основании температуры на выходе CAC и скорости транспортного средства.
Фиг. 6 показывает блок-схему последовательности операций способа для настройки положения заслонок решетки радиатора на основании условий формирования конденсата, определенных по наружным погодным условиям.
Фиг. 7 показывает графическое примерное сравнение работы электрического вентилятора и заслонок решетки радиатора, обусловленной температурой охлаждающей жидкости двигателя, скоростью транспортного средства, температурой на выходе CAC и наружными погодными условиями.
Фиг. 8 показывает три режима работы электрического вентилятора и заслонок решетки радиатора.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Последующее описание относится к системам и способам для настройки вентилятора транспортного средства, такого как механический или электрический вентилятор, в ответ на температуру на выходе охладителя наддувочного воздуха (CAC). Работа электрического вентилятора может координироваться с работой заслонок решетки радиатора для системы двигателя транспортного средства, такой как система двигателя на фиг. 1, для усиления охлаждения двигателя, снижения формирования конденсата в CAC и оптимизации экономии топлива транспортного средства. Три режима работы для настройки электрического вентилятора и заслонок решетки радиатора показаны на фиг. 8. Открывание заслонок решетки радиатора и повышение частоты вращения электрического вентилятора, такие как показанные на фиг. 2, увеличивают поток воздуха через переднюю часть транспортного средства, подавая поток охлаждающего воздуха в радиатор и CAC. Модификация частоты или направления вращения вентилятора транспортного средства может изменять температуру CAC. Это может усиливать или ослаблять формирование конденсата в CAC (такого, как показанный на фиг. 3). Контроллер двигателя может быть выполнен с возможностью выполнять управляющую процедуру, такую как процедуры по фиг. 4-6, чтобы настраивать состояние электрического вентилятора и заслонок решетки радиатора на основании состояния транспортного средства без приведения в движение, температуры на выходе CAC, наружных погодных условий и температуры двигателя. Таким образом, формирование конденсата, коррозия CAC и пропуски зажигания двигателя могут уменьшаться. Примерные операции электрического вентилятора в ответ на температуру охлаждающей жидкости двигателя, скорость транспортного средства, температуру на выходе CAC, температуру на выходе и наружные погодные условия описаны со ссылкой на фиг. 7.
Фиг. 1 показывает примерный вариант осуществления системы 110 заслонок решетки радиатора и системы 100 двигателя в моторном транспортном средстве 102, проиллюстрированном схематично. Система 100 двигателя может быть включена в транспортное средство, такое как дорожное транспортное средство, в числе других транспортных средств. Несмотря на то, что примерные применения системы 100 двигателя будут описаны со ссылкой на транспортное средство, должно быть принято во внимание, что могут использоваться различные типы двигателей и силовых установок транспортного средства, включая легковые автомобили, грузовики и т.д.
В изображенном варианте осуществления двигатель является двигателем с наддувом, присоединенным к турбонагнетателю 13, включающему в себя компрессор, приводимый в движение турбиной 16. Более точно, свежий воздух вводится по впускному каналу 42 в двигатель 10 через воздушный фильтр 11 и втекает в компрессор 14. Компрессор может быть пригодным компрессором всасываемого воздуха, таким как компрессор нагнетателя с приводом от электродвигателя или с приводом от ведущего вала. В системе 100 двигателя компрессор показан в качестве компрессора турбонагнетателя, механически присоединенного к турбине 16 через вал 19, турбина 16 приводится в движение расширяющимися отработавшими газами двигателя. В одном из вариантов осуществления, компрессор и турбина могут быть соединены в пределах двухспирального турбонагнетателя. В еще одном варианте осуществления турбонагнетатель может быть турбонагнетателем с изменяемой геометрией (VGT), где геометрия турбины активно меняется в качестве функции числа оборотов двигателя и других условий эксплуатации.
Как показано на фиг. 1, компрессор 14 присоединен через охладитель 18 наддувочного воздуха (CAC) к дроссельному клапану 20. CAC, например, может быть теплообменником из воздуха в воздух или из воздуха в воду. Дроссельный клапан 20 присоединен к впускному коллектору 22 двигателя. Из компрессора, горячий сжатый воздух поступает на вход CAC 18, остывает, по мере того, как он проходит через CAC, а затем выходит, чтобы проходить через дроссельный клапан во впускной коллектор. Поток 116 окружающего воздуха извне транспортного средства может поступать в двигатель 10 через решетку 112 радиатора в передней части транспортного средства и проходить через CAC, чтобы помогать охлаждению наддувочного воздуха. Конденсат может формироваться и накапливаться в CAC, когда понижается температура окружающего воздуха, или во время влажных или дождливых погодных условий, где наддувочный воздух охлаждается ниже температуры конденсации воды. Когда наддувочный воздух включает в себя рециркулированные отработавшие газы, конденсат может становиться кислотным и подвергать коррозии корпус CAC. Коррозия может приводить к утечкам между зарядом воздуха, атмосферой и возможно охлаждающей жидкостью в случае водно-воздушных охладителей. Дополнительно, конденсат может накапливаться на дне CAC, а затем втягиваться в двигатель за раз во время разгона (или нажатия педали акселератора), увеличивая вероятность пропусков зажигания в двигателе. Таким образом, как конкретизировано в материалах настоящей заявки со ссылкой на фиг. 3-8, температура на выходе CAC может регулироваться, из условия чтобы уменьшались формирование конденсата и события пропусков зажигания в двигателе.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, давление воздушного заряда внутри впускного коллектора считывается датчиком 24 давления воздуха в коллекторе (MAP), а давление наддува считывается датчиком 124 давления наддува. Перепускной клапан компрессора (не показан) может быть присоединен последовательно между входом и выходом компрессора 14. Перепускной клапан компрессора может быть нормально закрытым клапаном, выполненным с возможностью открываться в выбранных условиях эксплуатации, чтобы сбрасывать избыточное давление наддува. Например, перепускной клапан компрессора может открываться во время условий замедления числа оборотов двигателя для предотвращения помпажа компрессора.
Впускной коллектор 22 присоединен к ряду камер 31 сгорания через ряд впускных клапанов (не показаны). Камеры сгорания, кроме того, присоединены к выпускному коллектору 36 через ряд выпускных клапанов (не показаны). В изображенном варианте осуществления, показан одиночный выпускной коллектор 36. Однако, в других вариантах осуществления, выпускной коллектор может включать в себя множество секций выпускного коллектора. Конфигурации, имеющие множество секций выпускного коллектора могут давать выходящему потоку из разных камер сгорания возможность направляться в разные местоположения в системе двигателя. Универсальный датчик 126 содержания кислорода в отработавших газах (UEGO) показан присоединенным к выпускному коллектору 36 выше по потоку от турбины 16. В качестве альтернативы, двухрежимный датчик содержания кислорода в отработавших газах может использоваться вместо датчика 126 UEGO.
Как показано на фиг. 1, отработавшие газы из одной или более секций выпускного коллектора направляются в турбину 16, чтобы приводить в движение турбину. Когда требуется уменьшенный крутящий момент турбины, некоторое количество отработавших газов взамен может направляться через регулятор давления наддува (не показан), обходя турбину. Объединенный поток из турбины и регулятора давления наддува затем протекает через устройство 70 снижения токсичности выбросов. Вообще, одно или более устройств 70 снижения токсичности выбросов могут включать в себя один или более каталитических нейтрализаторов последующей очистки отработавших газов, выполненных с возможностью каталитически очищать поток отработавших газов, тем самым, снижать количество одного или более веществ в потоке отработавших газов.
Все или часть очищенных отработавших газов из устройства 70 снижения токсичности выбросов могут выбрасываться в атмосферу через выхлопную трубу 35. В зависимости от условий эксплуатации, однако, некоторая часть отработавших газов может взамен отводиться в канал 51 EGR через охладитель 50 EGR и клапан 52 EGR на вход компрессора 14. Таким образом, компрессор выполнен с возможностью допускать отработавшие газы, отведенные ниже по потоку от турбины 16. Клапан EGR может открываться, чтобы допускать регулируемое количество охлажденных отработавших газов на вход компрессора для желательных рабочих характеристик сгорания и снижения токсичности выбросов. Таким образом, система 100 двигателя приспособлена для выдачи внешнего EGR низкого давления (LP). Вращение компрессора, в дополнение к относительно длинному протоку EGR LP в системе 100 двигателя, обеспечивает превосходную гомогенизацию отработавших газов в заряде всасываемого воздуха. Кроме того, размещение точек отбора и смешивания EGR обеспечивает эффективное охлаждение отработавших газов для повышенной имеющейся в распоряжении массы EGR и улучшенных рабочих характеристик.
Моторное транспортное средство 102 дополнительно включает в себя систему 104 охлаждения, которая осуществляет циркуляцию охлаждающей жидкости через двигатель 10 внутреннего сгорания, чтобы поглощать потерянное тепло, и распределяет нагретую охлаждающую жидкость по радиатору 80 и/или активной зоне 90 отопителя посредством магистралей 82 и 84 охлаждающей жидкости, соответственно. В частности, фиг. 1 показывает систему 104 охлаждения, присоединенную к двигателю 10 и осуществляющую циркуляцию охлаждающей жидкости двигателя из двигателя 10 в радиатор 80 через водяной насос 86 с приводом от двигателя и обратно в двигатель 10 через магистраль 82 охлаждающей жидкости. Водяной насос 86 с приводом от двигателя может быть присоединен к двигателю через привод 88 вспомогательных устройств передней части (FEAD) и вращаться пропорционально числу оборотов двигателя посредством ремня, цепи и т.д. Более точно, водяной насос 86 с приводом от двигателя осуществляет циркуляцию охлаждающей жидкости через каналы в блоке цилиндров, головке блока цилиндров двигателя и т.д., для поглощения тепла двигателя, которое затем переносится через радиатор 80 в окружающий воздух. В примере, где водяной насос 86 с приводом от двигателя является центробежным насосом, создаваемое давление (и результирующий поток) может быть пропорциональным частоте вращения коленчатого вала, которая, в примере по фиг. 1, прямо пропорциональна числу оборотов двигателя. В еще одном примере, может использоваться насос с приводом от электродвигателя, который может настраиваться независимо от вращения двигателя. Температура охлаждающей жидкости может стабилизироваться управляемым термостатом клапаном 38, расположенным в магистрали 82 охлаждения, который может удерживаться закрытым до тех пор, пока охлаждающая жидкость не достигает пороговой температуры.
Система 100 двигателя может включать в себя электрический вентилятор 92 для направления потока охлаждающего воздуха по направлению в CAC 18, систему 104 охлаждения двигателя или другие компоненты системы двигателя. В некоторых вариантах осуществления, электрический вентилятор 92 может быть охлаждающим вентилятором двигателя. Охлаждающий вентилятор двигателя может быть присоединен к радиатору 80, для того чтобы поддерживать поток воздуха через радиатор 80, когда транспортное средство 102 медленно перемещается или останавливается, в то время как работает двигатель. Частота вращения или направление вентилятора могут управляться контроллером 12, подробнее описанным в дальнейшем. В одном из примеров, охлаждающий вентилятор двигателя также может направлять поток охлаждающего воздуха в направлении CAC 18. В качестве альтернативы, электрический вентилятор 92 может быть присоединен к системе привода вспомогательных устройств двигателя, приводимых в движение коленчатым валом двигателя. В других вариантах осуществления, электрический вентилятор 92 может действовать в качестве специального вентилятора CAC. В этом варианте осуществления, электрический вентилятор может быть присоединен к CAC или размещен в местоположении, чтобы направлять поток воздуха непосредственно в направлении CAC. В еще одном другом варианте осуществления, может быть два или более электрических вентилятора. Например, один может быть присоединен к радиатору (как показано) для охлаждения двигателя, наряду с тем, что другой может быть присоединен где-нибудь еще, чтобы направлять охлаждающий воздух непосредственно в направлении CAC. В этом примере, два или более электрических вентиляторов могут управляться порознь (например, с разными частотами вращения), чтобы обеспечивать охлаждение для своих соответственных компонентов.
Охлаждающая жидкость может течь через магистраль 84 охлаждающей жидкости, как описано выше, и/или через магистраль 84 охлаждающей жидкости в активную зону 90 отопителя, где тепло может передаваться в пассажирское отделение 106, и охлаждающая жидкость течет назад в двигатель 10. В некоторых примерах, водяной насос 86 с приводом от двигателя может действовать для осуществления циркуляции охлаждающей жидкости через обе магистрали 82 и 84 охлаждающей жидкости.
Фиг. 1 дополнительно показывает систему 28 управления. Система 28 управления может быть с возможностью взаимодействия присоединена к различным компонентам системы 100 двигателя, чтобы выполнять управляющие процедуры и действия, описанные в материалах настоящей заявки. Например, как показано на фиг. 1, система 28 управления может включать в себя электронный цифровой контроллер 12. Контроллер 12 может быть микрокомпьютером, включающем в себя микропроцессорный блок, порты ввода/вывода, электронный запоминающий носитель для хранения выполняемых программ и калибровочных значений, оперативное запоминающее устройство, дежурную память и шину данных. Как изображено, контроллер 12 может принимать входные данные с множества датчиков 30, которые могут включать в себя пользовательские устройства ввода и/или датчики (такие как положение передачи трансмиссии, входной сигнал педали газа, входной сигнал тормоза, положение рычага управления трансмиссией, скорость транспортного средства, число оборотов двигателя, массовый расход воздуха через двигатель, давление наддува температура окружающей среды, влажность окружающей среды, температура всасываемого воздуха, скорость работы вентилятора и т.д.), датчики системы охлаждения (такие как температура охлаждающей жидкости, скорость работы вентилятора, температура в пассажирском отделении, влажность окружающей среды и т.д.), датчики 18 CAC (такие как температура воздуха на выходе CAC, температура и давление воздуха на выходе CAC и т.д.) и другие. В дополнение, контроллер 12 может принимать данные из GPS 34 (глобальной системы определения местоположения) и/или устанавливаемой на транспортном средстве коммуникационной и развлекательной системы 26 транспортного средства 102.
Устанавливаемая на транспортном средстве коммуникационная и развлекательная система 26 может поддерживать связь с устройством 40 беспроводной связи посредством различных протоколов беспроводной связи, таким как беспроводные сети, передачи вышек сотовой связи и/или их комбинации. Данные, полученные из устанавливаемой на транспортном средстве коммуникационной и развлекательной системы 26, могут включать в себя погодные условия реального времени и предсказанные погодные условия. Погодные условия, такие как температура, осадки (например, дождь, снег, град и т.д.) и влажность, могут получаться через различные приложения устройства беспроводной связи и веб-сайты с прогнозом погоды. Данные, полученные из устанавливаемой на транспортном средстве коммуникационной и развлекательной системе, могут включать в себя текущие и предсказанные погодные условия для текущего местоположения, а также будущих местоположений вдоль запланированного маршрута передвижения. В одном из вариантов осуществления, где устанавливаемая на транспортном средстве коммуникационная и развлекательная система включает в себя GPS, текущие и будущие данные погоды могут соотноситься с текущим и будущими маршрутами передвижения, отображенными на GPS. В альтернативном варианте осуществления, в котором система транспортного средства включает в себя выделенную GPS 34, каждая из GPS и устанавливаемой на транспортном средстве коммуникационной и развлекательной системы может поддерживать связь с устройством 40 беспроводной связи, а также друг с другом, чтобы сообщать текущие и будущие данные погоды с текущим и будущими маршрутами передвижения. В одном из примеров, развлекательная система может осуществлять доступ к различным картам погоды, хранимым в сети Интернет или других системах с облачными вычислениями. Хранимые карты погоды могут включать в себя информацию о дожде, влажности, осадках и/или температуре, например, выдаваемую в качестве контурных карт. В одном из примеров, устройство 40 беспроводной связи может транслировать данные влажности в реальном времени в устанавливаемую на транспортном средстве коммуникационную и развлекательную систему 26 и/или GPS 34, которые затем передаются в контроллер 12. Контроллер 12 сравнивает принятые данные влажности с пороговыми значениями и определяет надлежащую настройку электрического вентилятора и заслонок решетки радиатора. Например, если влажность является более высокой, чем определенное пороговое значение, одна или более заслонок решетки радиатора могут закрываться, а электрический вентилятор может выключаться.
В других вариантах осуществления, вывод о присутствии дождя может быть сделан по другим сигналам или датчикам (например, датчикам дождя). В одном из примеров, вывод о дожде может быть сделан по сигналу включения/выключения стеклоочистителя транспортного средства. Более точно, в одном из примеров, когда стеклоочистители включаются, сигнал может отправляться в контроллер 12, чтобы указывать на дождь. Контроллер может использовать эту информацию для предсказания вероятности формирования конденсата в CAC и настройки исполнительных механизмов транспортного средства, таких как электрический вентилятор 92 и/или система 110 заслонок решетки радиатора. Настройки в отношении этих систем подробнее описаны ниже со ссылкой на фиг. 3-8.
Более того, контроллер 12 может поддерживать связь с различными исполнительными механизмами 32, которые могут включать в себя исполнительные механизмы двигателя (такие как топливные форсунки, электрически управляемую воздушную дроссельную заслонку, свечи зажигания и т.д.), исполнительные механизмы системы охлаждения (такие как вентиляционные отверстия обращения воздуха и/или клапаны дозирования воздуха в системе кондиционирования воздуха пассажирского отделения и т.д.), и другие. В некоторых примерах, запоминающий носитель может быть запрограммирован машинно-читаемыми данными, представляющими команды, приводимые в исполнение процессором для выполнения способов, описанных ниже, а также других вариантов, которые предвидятся, но не перечислены прямо.
Как отмечено в материалах настоящей заявки, количество потерянного тепла, переносимого в охлаждающую жидкость из двигателя, может меняться в зависимости от условий эксплуатации, тем самым, оказывая влияние на количество тепла, передаваемого в потоки воздуха. Например, по мере того, как уменьшается крутящий момент на выходном валу двигателя или поток топлива, вырабатываемое количество потерянного тепла может пропорционально уменьшаться.
Моторное транспортное средство 102 дополнительно включает в себя решетку 112 радиатора, предусматривающую проем (например, проем решетки радиатора, проем бампера и т.д.) для приема потока 116 окружающего воздуха через или возле передней части транспортного средства и в пассажирское отделение. Такой поток 116 окружающего воздуха затем может использоваться радиатором 80, электрическим вентилятором 92 и другими компонентами, чтобы поддерживать двигатель и/или трансмиссию охлажденными. Кроме того, поток 116 окружающего воздуха может отводить тепло из системы кондиционирования воздуха транспортного средства и может улучшать рабочие характеристики двигателей с турбонаддувом/наддувом, которые оборудованы CAC 18, который понижает температуру воздуха, который поступает во впускной коллектор/двигатель. Электрический вентилятор 92 может настраиваться для дополнительного увеличения или уменьшения потока воздуха в компоненты двигателя. Более того, специальный вентилятор CAC может быть включен в систему двигателя и использоваться для увеличения или уменьшения потока воздуха в CAC.
Фиг. 2 показывает пример местоположений CAC 18, радиатора 80, электрического вентилятора 92 и системы 100 двигателя в пределах транспортного средства 102 относительно заслонок решетки радиатора и ассоциативно связанного потока 116 окружающего воздуха. Другие подкапотные компоненты (топливная система, аккумуляторные батареи и т.д.) также могут извлекать пользу из потока охлаждающего воздуха. Таким образом, система 110 заслонок решетки радиатора и электрический вентилятор 92 могут содействовать системе 104 охлаждения в охлаждении двигателя 10 внутреннего сгорания. Система 110 заслонок решетки радиатора содержит одну или более заслонок 114 решетки радиатора, выполненных с возможностью настраивать величину потока воздуха, принимаемого через решетку 112 радиатора.
Заслонки 114 решетки радиатора могут покрывать переднюю област