用于发动机热管理的控制方法技术

本发明专利技术涉及一种用于发动机热管理的控制方法，该方法协同电子节温器的操作来控制电子风扇离合器和电子水泵的操作，从而实现了有效的发动机热管理并且降低负荷损失。所述控制方法包括：获取发动机冷却液温度和发动机驱动信息并且基于所获取的当前冷却液温度信息和所获取的发动机驱动信息来计算所需的风扇旋转速度的步骤。所述方法计算用于控制冷却风扇的旋转速度的控制值并且检查电子节温器的当前操作状态。所述方法基于所检查的电子节温器的当前操作状态来确定是否操作电子水泵以及是否控制冷却风扇旋转速度，并且基于确定结果来控制电子水泵和冷却风扇的电子风扇离合器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于发动机热管理的控制方法。
技术介绍
本部分中的陈述仅仅提供与本专利技术相关的背景信息，而不构成现有技术。通常，通过降低消耗发动机动力的部件的驱动损耗可以提高车辆的燃料效率。因此，近来，应用到了这样一种电子控制方法：其通过经由带轮和传动带接收来自发动机的动力而驱动，并且可以可变地控制现有的消耗发动机动力的机械部件的操作状态。可以具有作为消耗发动机动力的典型部件的发动机热管理系统，具体而言，在发动机冷却装置的部件之中具有安装于散热器中的冷却风扇和用于泵送并循环冷却液的水泵。在大多数情况下，将作为用于发动机热管理的冷却装置的利用冷却液的水冷式冷却装置应用于车辆，就这种水冷式冷却装置而言，冷却液在形成于汽缸体和汽缸盖中的水套内进行循环，以便对发动机进行冷却。所述水冷式冷却装置主要包括散热器和冷却风扇(散热器风扇)、冷却液管路、旁通管路、节温器以及水泵，所述散热器和冷却风扇将从发动机传输过来的冷却液的热量排出至外部；所述冷却液管路配置为使冷却液在发动机与散热器之间循环；所述旁通管路对冷却液进行旁通以防止冷却液流过散热器；所述节温器打开和关闭旁通管路和在散热器侧的冷却液管路，以使得冷却液选择性地流过散热器；所述水泵泵送冷却液并且使冷却液在冷却液管路中循环。在这种配置中，沿着冷却液管路循环的冷却液流过散热器，并且冷却风扇安装于散热器中以借助在冷却风扇旋转时流入的空气而将冷
却液的热量排出至外部。节温器是一种三通阀，其根据冷却液温度等等来调节流入散热器的冷却液的流率，并且当冷却液温度变为等于或高于预定温度时，节温器将冷却液输送至散热器，以使冷却液温度保持为适当的温度。发动机冷却装置是一种保护发动机的装置，但是冷却装置部件的操作会消耗发动机动力。当应用了冷却装置时，在发动机最初启动的阶段，冷却液温度(发动机温度)过低，在这种情况下(作为润滑油的油液的温度较低的状态)，发动机的摩擦损失增大，这会导致燃料效率变差。因此，将发动机冷却装置控制为使得发动机工作时的冷却液温度(即，发动机温度)保持为适当的温度，通过保存在发动机最初启动阶段的发动机的热量来降低热损失，迅速对发动机进行预热，并且通过早期的发动机预热来降低摩擦损失。由于冷却风扇和水泵为如下的部件：其在通过借助带轮和传动带接收发动机动力而驱动的时候消耗发动机动力，因此，为了将发动机温度保持为适当的温度并且使得发动机动力的消耗最少化，期望根据冷却液温度和发动机驱动状态来可变地控制冷却风扇和水泵的旋转速度。现有技术的机械水泵借助带轮和传动带来接收发动机动力，并且即使在不需要对发动机进行冷却的低温和低负荷范围内也会随着发动机的运行而始终工作，从而导致动力损失出现，并且使得难以减少在发动机冷启动之后怠速时预热发动机所需的时间，因此，由于摩擦损失会导致燃料效率变差的问题。为了消除上述问题，利用电子风扇离合器(可以利用电子方式进行控制的流体式风扇离合器)而将发动机动力间断性地供应至冷却风扇并且改变旋转速度。即便就水泵而言，也已应用了电子水泵(也称为离合器水泵)，在这种电子水泵中，电子离合器应用为用于间断性地控制发动机动力的间断性机构，从而根据冷却液温度和发动机驱动状态来改变电子水泵的旋转速度。在电子风扇离合器所应用至的冷却风扇系统中，电子控制单元(在
下文中，被称为“ECU”)接收由冷却液温度传感器检测到的冷却液温度和由旋转速度传感器检测到的冷却风扇旋转速度，并且基于映射而根据冷却液温度来确定目标旋转速度，随后，ECU通过使用目标旋转速度和由旋转速度传感器检测到的冷却风扇旋转速度，来输出用于对风扇离合器执行比例积分(PI)控制的阀门控制信号，从而将冷却风扇旋转速度控制为目标旋转速度。由于应用了电子风扇离合器，因此能够降低冷却风扇所消耗的发动机动力和消耗动力所需的时间，从而提高了发动机的燃料效率。有关于电子风扇离合器或者控制电子风扇离合器的方法的相关现有技术为：韩国专利第10-1459944号(2014年11月3日)、韩国专利申请公开第10-2014-0075385号(2014年6月19日)、韩国专利第10-1305399号(2013年9月2日)以及韩国专利第10-1241212号(2013年3月4日)。有关于电子水泵或者控制电子水泵的方法的相关现有技术为：韩国专利第10-1459970号(2014年11月3日)和第10-1049430号(2011年7月8日)。在电子水泵所应用至的系统中，ECU根据由冷却液温度传感器检测的冷却液温度和发动机负荷(发动机扭矩)状态来控制水泵的旋转速度，并且由于当施加电力时由电磁线圈产生的磁力大于弹簧的力，因此出现离合器附接(离合器ON)，从而使得带轮和泵轴连接以传递动力(流率：100％，带轮旋转速度＝泵轴旋转速度)。相反，当未施加电力时，离合器片由于弹簧的力而返回至初始位置(离合器OFF)，并且在带轮与叶片之间形成间隙，从而使得永磁体与冷却环之间产生感应磁场。在这种情况下，带轮与水泵的叶片之间出现滑移，并且水泵的旋转速度根据永磁体的磁场强度而确定。当应用了电子水泵时，能够减少水泵的驱动时间和发动机动力的消耗，从而提高车辆的燃料效率，并且在最初冷启动时通过迅速地对发动机进行预热来降低摩擦损失并提高燃料效率。在相关技术中，对于发动机热管理系统，已将普通蜡式机械节温器(其根据发动机冷却液温度来打开和关闭连接至散热器的冷却液管
路的流动路径)应用于发动机冷却装置。然而，在使用了仅根据发动机冷却液温度来打开和关闭冷却液流动路径的机械节温器的情况下，在根据发动机负荷来调节冷却液温度(发动机温度)方面存在局限性，并且在低负荷范围内难以将冷却液温度控制为高冷却液温度，而在高负荷范围内难以将冷却液温度控制为低冷却液温度。因此，为了弥补机械节温器的缺陷，研制与应用了电子节温器，该电子节温器利用可控的单独热源，并且根据发动机负荷、车辆速度、大气温度以及冷却液温度来打开和关闭连接至散热器的冷却液流动路径。有关于电子节温器的相关现有技术为：韩国专利第10-1416393号(2014年7月1日)、韩国专利第10-1338468号(2013年12月2日)、韩国专利申请公开第10-2013-0114505号(2013年10月17日)以及韩国专利第10-1316879号(2013年10月2日)。电子节温器的一种现有技术形式配置为使得蜡元件的初始膨胀温度设定为较高，而加热元件安装于蜡元件上，以借助加热元件对蜡元件进行加热，从而能够通过将电力施加至加热元件或者切断电力而与冷却液温度分开控制操作温度。在这种情况下，作为示例，可以利用以下映射：其中电子节温器操作的开/关范围根据冷却液温度、发动机负荷以及车辆速度来设定。即，在低温和低负荷范围内，ECU利用上述映射而根据冷却液温度、发动机负荷以及车辆速度来施加或切断电力以控制加热元件的操作，从而保持节温器的关状态(连接至散热器的流动路径关闭)，直至冷却液温度充分地升高。因此，在低温和低负荷范围内，通过使节温器被打开的温度(即，连接至散热器的流动路径被打开的温度)升高而将冷却液温度保持为高温，从而减少对发动机进行预热所需的时间并且通过降低摩擦损失来提高燃料效率。就电子节温器而言，应用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于发动机热管理的控制方法，该控制方法包括：获取发动机冷却液温度和发动机驱动信息；基于所获取的当前冷却液温度信息和所获取的发动机驱动信息来计算所需的风扇旋转速度；计算用于控制具有电子风扇离合器的冷却风扇的旋转速度以使得该旋转速度变为所需的风扇旋转速度的控制值；检查电子节温器的当前操作状态；基于所检查的电子节温器的当前操作状态而利用控制值来确定是否操作电子水泵以及是否控制冷却风扇旋转速度，并且基于确定结果来控制电子水泵和冷却风扇的电子风扇离合器。

【技术特征摘要】
2015.06.11 KR 10-2015-00824181.一种用于发动机热管理的控制方法，该控制方法包括：获取发动机冷却液温度和发动机驱动信息；基于所获取的当前冷却液温度信息和所获取的发动机驱动信息来计算所需的风扇旋转速度；计算用于控制具有电子风扇离合器的冷却风扇的旋转速度以使得该旋转速度变为所需的风扇旋转速度的控制值；检查电子节温器的当前操作状态；基于所检查的电子节温器的当前操作状态而利用控制值来确定是否操作电子水泵以及是否控制冷却风扇旋转速度，并且基于确定结果来控制电子水泵和冷却风扇的电子风扇离合器。2.根据权利要求1所述的用于发动机热管理的控制方法，其中，在检查电子节温器的当前操作状态之后，当电子节温器处于关闭状态时，将电子水泵控制为处于滑移状态。3.根据权利要求2所述的用于发动机热管理的控制方法，其中，在电子水泵的滑移状态下，执行用于使冷却风扇以怠速旋转速度进行旋转的风扇离合器控制。4.根据权利要求1所述的用于发动机热管理的控制方法，其中，在检查电子节温器的当前操作状态之后，当电子节温器处于打开状态时，基于冷却液温度和发动机驱动信息来控制电子水泵的操作。5.根据权利要求4所述的用于发动机热管理的控制方法，其中，在当前的发动机冷却液温度低于预定的最低风扇操作冷却液温度或者电子水泵的当前操作状态为电子水泵的操作被控制为处于滑移状态的状态时，执行用于使冷却风扇以怠速旋转速度进行旋转的风扇离合器控制。6.根据权利要求4所述的用于发动机热管理的控制方法，其中，在当前冷却液温度等于或高于最低风扇操作冷却液温度，并且电子水泵的当前操作状态为电子水泵的操作被控制为不处于滑移状态的状态时，根据用于控制冷却风扇以使得冷却风扇的旋转速度变为所需的风扇旋转速度的控制值来控制电子风扇离合器的操作。7.根据权利要求1所述的用于发动机热管理的控制方法，其中，电子节温器利用打开/关闭操作范围根据发动机冷却液...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱芝鲁，柳珉景，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR