СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (ВАРИАНТЫ) И СИСТЕМА ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
CONTROL METHOD OF VEHICLE COOLING SYSTEM (EMBODIMENTS) AND SYSTEM FOR VEHICLE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее описание в целом относится к способам и системам для управления двигателем транспортного средства для регулирования объема циркулирующей охлаждающей жидкости в зависимости от температуры охлаждающей жидкости.
Уровень техники и раскрытие изобретения
Транспортные средства могут содержать системы охлаждения, выполненные с возможностью уменьшения перегрева двигателя за счет передачи тепла воздуху окружающей среды. В этих системах осуществляют циркуляцию охлаждающей жидкости через блок цилиндров двигателя для удаления тепла из горячего двигателя с последующей циркуляцией нагретой охлаждающей жидкости через радиатор вблизи передней части транспортного средства. Также можно осуществлять циркуляцию нагретой охлаждающей жидкости через теплообменник для обогрева пассажирского отделения. Система охлаждения может содержать различные компоненты, например, различные клапаны и один или несколько термостатов.
Помимо того, что транспортные средства могут содержать системы охлаждения для уменьшения перегрева двигателя, также следует понимать, что системы транспортного средства, как правило, работают наиболее эффективно, находясь в оптимальном температурном диапазоне. Например, эксплуатация двигателя со значительным превышением оптимальной температуры может привести к проблемам с долговечностью, а эксплуатация двигателя при температуре значительно ниже оптимальной может стать причиной снижения эффективности. Поэтому, способствуя быстрому достижению оптимальной рабочей температуры систем двигателя и ее поддержанию во время холодного пуска, можно повысить эффективность.
С этой целью в заявке на патент США US 2013/0255604 раскрыта система охлаждения, выполненная с возможностью направления циркулирующей охлаждающей жидкости к различным компонентам системы транспортного средства через множество клапанов. В число этих клапанов могут входить перепускной отсечной клапан, отсечной клапан отопителя, термостатический клапан, клапан охлаждения трансмиссии, клапан прогрева трансмиссии и т.п. Во время холодного пуска двигателя отсечной клапан отопителя и перепускной отсечной клапан может быть закрыт на первый период для остановки потока охлаждающей жидкости в двигателе и ускорения прогрева двигателя. Затем, когда двигатель будет достаточно прогрет, можно привести в действие перепускной отсечной клапан и/или отсечной клапан отопителя для их открытия и подачи ранее остановленной, а теперь нагретой, охлаждающей жидкости к термостату. В ответ на достижение нагретой охлаждающей жидкостью термостата может произойти открытие термостатического клапана, в результате чего охлаждающая жидкость потечет через радиатор.
Однако авторы настоящего изобретения выявили потенциальные недостатки такого решения. Во-первых, остановка потока охлаждающей жидкости в двигателе для его быстрого прогрева может стать причиной проблем с долговечностью из-за неравномерного нагрева различных компонентов двигателя. Кроме того, применение электронных клапанов для выборочного регулирования циркуляции охлаждающей жидкости в различных контурах охлаждающей жидкости является дорогостоящим и усложняет систему транспортного средства. Например, введение дорогостоящих электронных клапанов влечет необходимость постоянной диагностики данных клапанов на предмет того, что эти клапаны и, следовательно, система охлаждения транспортного средства, функционирует требуемым образом.
Авторы настоящего изобретения выявили вышеуказанные недостатки и разработали системы и способы по меньшей мере для частичного их преодоления. В одном примере предложен способ регулирования системы охлаждения транспортного средства, в котором: во время события пуска двигателя регулируют путь потока охлаждающей жидкости двигателя в системе охлаждения транспортного средства посредством пассивного клапана и активно-регулируемого клапана; и в ответ на температуру охлаждающей жидкости двигателя ниже порога во время события пуска двигателя изолируют путь потока охлаждающей жидкости двигателя в подразделение системы охлаждения для обеспечения быстрого прогрева охлаждающей жидкости двигателя без остановки охлаждающей жидкости двигателя в двигателе, причем регулирование пути потока охлаждающей жидкости двигателя в системе охлаждения транспортного средства посредством пассивного клапана включает в себя регулирование пути потока охлаждающей жидкости двигателя в системе охлаждения транспортного средства посредством первого термостатического клапана первого термостата, расположенного на горячей стороне двигателя, включающее в себя приведение первого термостатического клапана в первое, второе или третье положение в зависимости от температуры охлаждающей жидкости двигателя, воспринимаемой первым термочувствительным элементом первого термостата, без входного воздействия от контроллера транспортного средства.
В таком примере регулирование пути потока охлаждающей жидкости двигателя в системе охлаждения транспортного средства посредством активно-регулируемого клапана включает в себя регулирование пути потока охлаждающей жидкости двигателя в системе охлаждения транспортного средства посредством второго термостатического клапана второго термостата, расположенного на холодной стороне двигателя, включающее в себя одно или несколько из следующих действий: приведение второго термостатического клапана в четвертое, пятое или шестое положение в зависимости от температуры охлаждающей жидкости двигателя, воспринимаемой вторым термочувствительным элементом второго термостата, без входного воздействия от контроллера транспортного средства; и активное приведение второго термостатического клапана в пятое или шестое положение путем включения электронагревателя, относящегося ко второму термостату, и, тем самым, повышения температуры второго термостата.
В другом примере регулирование пути потока охлаждающей жидкости двигателя в системе охлаждения транспортного средства посредством пассивного клапана включает в себя регулирование пути потока охлаждающей жидкости двигателя в системе охлаждения транспортного средства посредством третьего термостатического клапана третьего термостата, расположенного на холодной стороне двигателя, включающее в себя приведение третьего термостатического клапана в седьмое, восьмое или девятое положение в зависимости от температуры охлаждающей жидкости двигателя, воспринимаемой третьим термочувствительным элементом третьего термостата, без входного воздействия от контроллера транспортного средства. В таком примере регулирование пути потока охлаждающей жидкости двигателя в системе охлаждения транспортного средства посредством активно-регулируемого клапана включает в себя регулирование пути потока охлаждающей жидкости двигателя в системе охлаждения транспортного средства посредством приводного соленоидного клапана, расположенного на холодной стороне двигателя, причем приводной соленоидный клапан выполнен с возможностью приведения в открытое или в закрытое положение.
Вышеуказанные, а также другие преимущества и признаки раскрываемого изобретения станут очевидны из нижеследующего раздела «Осуществление изобретения» при его рассмотрении отдельно или вместе с прилагаемыми чертежами.
Следует понимать, что вышеприведенное краткое раскрытие изобретения служит лишь для ознакомления в простой форме с некоторыми концепциями, которые далее будут раскрыты подробно в разделе «Осуществление изобретения». Это раскрытие не предназначено для обозначения ключевых или существенных отличительных признаков заявленного объекта изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, приведенной после раздела «Осуществление изобретения». Кроме того, заявленный объект изобретения не ограничен вариантами осуществления, которые устраняют какие-либо недостатки, указанные выше или в любой другой части настоящего раскрытия.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 схематически изображен пример системы охлаждения транспортного средства, выполненной с двумя известными из уровня техники термостатами для регулирования потока охлаждающей жидкости, в которой один из термостатов представляет собой электронагреваемый термостат.
На фиг. 2 изображена высокоуровневая блок-схема для примера способа регулирования потока охлаждающей жидкости во время события пуска двигателя в системе на фиг. 1.
На фиг. 3 схематически изображен пример системы охлаждения транспортного средства, выполненной с одним известным из уровня техники термостатом и одним соленоидным клапаном для регулирования потока охлаждающей жидкости.
На фиг. 4 изображена высокоуровневая блок-схема для примера способа регулирования потока охлаждающей жидкости во время события пуска двигателя в системе на фиг. 3.
На фиг. 5 изображен пример временной диаграммы регулирования потока охлаждающей жидкости в системе охлаждения транспортного средства во время события пуска двигателя согласно способу на фиг. 2.
На фиг. 6 изображен пример временной диаграммы регулирования потока охлаждающей жидкости в системе охлаждения транспортного средства во время события пуска двигателя согласно способу на фиг. 4.
Осуществление изобретения
Нижеследующее описание относится к системам и способам для регулирования потока охлаждающей жидкости в системе охлаждения транспортного средства во время события пуска двигателя. В одном примере система охлаждения транспортного средства может содержать два известных из уровня техники термостата, причем первый термостат может быть расположен на горячей стороне системы охлаждения транспортного средства, а второй термостат может быть расположен на холодной стороне системы охлаждения транспортного средства, как раскрыто на фиг. 1. В таком примере второй термостат может представлять собой электронагреваемый термостат. Способ для регулирования потока охлаждающей жидкости во время события пуска двигателя в системе на фиг. 1 проиллюстрирован на фиг. 2. Вкратце, этот способ может содержать шаг, на котором изолируют поток охлаждающей жидкости в подразделение системы охлаждения, содержащее перепускную линию, в первом состоянии с последующим возвратом в двигатель посредством первого термостатического клапана в первом положении и второго термостатического клапана в четвертом положении, в ответ на температуру охлаждающей жидкости двигателя ниже первого порога. Кроме того, в ответ на второе состояние, включающее в себя температуру охлаждающей жидкости двигателя выше первого порога, но ниже второго порога, такой способ может содержать шаг, на котором направляют охлаждающую жидкость из двигателя по перепускной линии и через сердцевину отопителя с последующим возвратом в двигатель посредством первого термостатического клапана в первом положении и второго термостатического клапана в пятом положении.
Способ, проиллюстрированный на фиг. 2, может дополнительно содержать шаг, на котором: направляют поток охлаждающей жидкости из двигателя по перепускной линии, через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии и дегазационную емкость с последующим возвратом в двигатель в третьем состоянии. Третье состояние может включать в себя температуру охлаждающей жидкости двигателя выше второго порога, но ниже третьего порога, или температуру трансмиссионного масла выше температуры охлаждающей жидкости двигателя на заранее заданную величину и температуру охлаждающей жидкости двигателя ниже второго порога. В таком примере способа направление потока охлаждающей жидкости по перепускной линии, через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии и дегазационную емкость может включать в себя нахождение первого термостатического клапана в первом положении и второго термостатического клапана в шестом положении. В другом примере направление потока охлаждающей жидкости по перепускной линии, через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии и дегазационную емкость может включать в себя, в ответ на температуру трансмиссионного масла выше температуры охлаждающей жидкости двигателя на заранее заданную величину и температуру охлаждающей жидкости двигателя ниже второго порога, включение электронагревателя, относящегося ко второму термостату, для приведения второго термостатического клапана в шестое положение.
Способ, проиллюстрированный на фиг. 2, может дополнительно содержать шаг, на котором: направляют поток охлаждающей жидкости из двигателя по перепускной линии, через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии, дегазационную емкость и радиатор с последующим возвратом в двигатель в четвертом состоянии в ответ на температуру охлаждающей жидкости двигателя выше третьего порога, но ниже четвертого порога. В таком примере направление потока охлаждающей жидкости из двигателя по перепускной линии, через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии, дегазационную емкость и радиатор может включать в себя нахождение первого термостатического клапана во втором положении, а второго термостатического клапана - в шестом положении. В еще одном примере способ, проиллюстрированный на фиг. 2, может дополнительно содержать шаг, на котором направляют поток охлаждающей жидкости из двигателя через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии, дегазационную емкость и радиатор с последующим возвратом в двигатель в пятом состоянии в ответ на температуру охлаждающей жидкости двигателя выше четвертого порога. В таком примере направление потока охлаждающей жидкости из двигателя через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии, дегазационную емкость и радиатор может включать в себя нахождение первого термостатического клапана в третьем положении, а второго термостатического клапана - в шестом положении, причем в пятом состоянии блокируют поток охлаждающей жидкости по перепускной линии.
В другом примере система охлаждения транспортного средства может содержать один известный из уровня техники термостат с восковым термоэлементом (например, третий термостат) с третьим термостатическим клапаном и один приводной соленоидный клапан. В таком примере и третий термостатический клапан, и приводной соленоидный клапан могут быть расположены на холодной стороне двигателя транспортного средства, как раскрыто на фиг. 3. Способ для регулирования потока охлаждающей жидкости во время события пуска двигателя в системе на фиг. 3 проиллюстрирован на фиг. 4. Такой способ может содержать шаг, на котором изолируют поток охлаждающей жидкости в подразделение системы охлаждения, содержащее перепускную линию и радиатор отопителя, в шестом состоянии с последующим возвратом в двигатель посредством третьего термостатического клапана в седьмом положении и приводного соленоидного клапана в закрытом положении в ответ на температуру охлаждающей жидкости двигателя ниже шестого порога.
Способ, проиллюстрированный на фиг. 4, может дополнительно содержать шаг, на котором направляют поток охлаждающей жидкости из двигателя по перепускной линии, через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии, масляный радиатор и дегазационную емкость в седьмом состоянии с последующим возвратом в двигатель в ответ на температуру охлаждающей жидкости двигателя выше шестого порога, но ниже седьмого порога, или температуру трансмиссионного масла выше температуры охлаждающей жидкости двигателя на заранее заданную величину и температуру охлаждающей жидкости двигателя ниже шестого порога. В таком примере направление потока охлаждающей жидкости из двигателя по перепускной линии, через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии, масляный радиатор и дегазационную емкость может включать в себя нахождение третьего термостатического клапана в седьмом положении, а приводного соленоидного клапана - в открытом положении.
Способ, проиллюстрированный на фиг. 4, может дополнительно содержать шаг, на котором направляют поток охлаждающей жидкости из двигателя по перепускной линии, через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии, масляный радиатор, дегазационную емкость и радиатор в восьмом состоянии с последующим возвратом в двигатель в ответ на температуру охлаждающей жидкости двигателя выше седьмого порога, но ниже восьмого порога. В таком примере направление потока охлаждающей жидкости из двигателя по перепускной линии, через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии, масляный радиатор, дегазационную емкость и радиатор может включать в себя нахождение третьего термостатического клапана в восьмом положении, а приводного соленоидного клапана - в открытом положении. Кроме того, способ, проиллюстрированный на фиг. 4, может содержать шаг, на котором направляют поток охлаждающей жидкости из двигателя через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии, масляный радиатор, дегазационную емкость и радиатор, но при этом блокируют поток охлаждающей жидкости по перепускной линии, в девятом состоянии с последующим возвратом в двигатель в ответ на температуру охлаждающей жидкости двигателя выше восьмого порога. В таком примере направление потока охлаждающей жидкости из двигателя через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии, масляный радиатор, дегазационную емкость и радиатор может включать в себя нахождение третьего термостатического клапана в девятом положении, а приводного соленоидного клапана - в открытом положении.
Пример временной диаграммы регулирования потока охлаждающей жидкости через систему транспортного средства во время события пуска двигателя согласно способу на фиг. 2 проиллюстрирован на фиг. 5. Пример временной диаграммы регулирования потока охлаждающей жидкости через систему транспортного средства во время события пуска двигателя согласно способу на фиг. 4 проиллюстрирован на фиг. 6.
На фиг. 1 изображен пример осуществления системы 100 транспортного средства, содержащей систему 101 охлаждения транспортного средства, в моторном транспортном средстве 102. Транспортное средство 102 содержит ведущие колеса 106, пассажирское отделение 104 (в настоящем описании также именуемое «пассажирский салон») и подкапотный отсек 103. Подкапотный отсек 103 может вмещать различные подкапотные компоненты под капотом (не показан) автотранспортного средства 102. Например, подкапотный отсек 103 может вмещать двигатель 10 внутреннего сгорания. Двигатель 10 внутреннего сгорания содержит камеру сгорания с возможностью приема всасываемого воздуха по впускному каналу 44 и выпуска отработавших газов сгорания через выпускной канал 48. Двигатель 10, проиллюстрированный и раскрытый в настоящем описании, может входить в состав транспортного средства, например, дорожного автомобиля, помимо других типов транспортных средств. Несмотря на то, что примеры реализаций двигателя 10 будут раскрыты на примере транспортного средства, следует понимать, что возможно их применение для различных типов двигателей и движительных систем транспортных средств, в том числе пассажирских автомобилей, грузовых автомобилей и т.п.
Система 101 охлаждения выполнена с возможностью циркуляции охлаждающей жидкости через двигатель 10 внутреннего сгорания для поглощения отходящего тепла и распределения нагретой охлаждающей жидкости в радиатор 80, сердцевину 90 отопителя, охладитель 31 системы рециркуляции отработавших газов (РОГ), средний корпус 32 турбонагнетателя, форсунку 33 мочевины, охладитель 125 трансмиссионного масла, теплообменник 34 прогрева автоматической трансмиссии (ПАТ), масляный радиатор 35 двигателя и емкость 37 дегазации охлаждающей жидкости. В одном примере система 101 охлаждения может быть соединена с двигателем 10 с возможностью циркуляции охлаждающей жидкости двигателя из двигателя 10 в различные компоненты, речь о которых шла выше, посредством приводимого от двигателя водяного насоса 86 и обратно в двигатель 10 по различным линиям охлаждающей жидкости, как будет подробнее раскрыто ниже. Датчик 26 температуры охлаждающей жидкости двигателя (ТОЖД) может быть соединен с двигателем 10 и выполнен с возможностью измерения температуры охлаждающей жидкости двигателя. Затем показания датчика 26 ТОЖД могут быть переданы в контроллер 12 двигателя. Приводимый от двигателя водяной насос 86 может быть соединен с двигателем через привод 36 вспомогательных агрегатов переднего расположения (ПВАПР) с возможностью вращения пропорционально частоте вращения двигателя посредством ремня, цепи и т.п. (как показано линией 5). В частности, приводимый от двигателя насос 86 выполнен с возможностью циркуляции охлаждающей жидкости по каналам в блоке цилиндров двигателя, головке блока цилиндров двигателя и т.п. для поглощения тепла двигателя и его последующей передачи через радиатор 80 воздуху окружающей среды. В одном примере, если насос 86 является центробежным, создаваемое им давление (и возникающий в результате поток) может быть тем выше, чем выше частота вращения коленчатого вала, которая в примере на фиг. 1, может быть непосредственно связана с частотой вращения двигателя. Как будет подробнее раскрыто ниже, можно осуществлять выборочную циркуляцию охлаждающей жидкости в различные компоненты в зависимости от параметров работы транспортного средства и температуры охлаждающей жидкости.
Температуру охлаждающей жидкости и путь (пути) потока охлаждающей жидкости может по меньшей мере частично регулировать первый термостат 38. Первый термостат 38 может содержать термочувствительный элемент 41, например, восковой термоэлемент. Первый термостат 38 также может содержать первый термостатический клапан 42, расположенный в месте соединения линий 82, 83 и 84 охлаждающей жидкости. В зависимости от температуры охлаждающей жидкости, воспринимаемой термочувствительным элементом 41, первый термостатический клапан 42 может находиться в одном из трех положений. Например, в первом положении первый термостатический клапан 42 может направлять поток охлаждающей жидкости из линии 82 охлаждающей жидкости в линию 83 охлаждающей жидкости (в настоящем описании также именуемую «перепускная линия 83»), при этом блокируя поток охлаждающей жидкости из линии 82 охлаждающей жидкости в линию 84 охлаждающей жидкости. Во втором положении первый термостатический клапан 42 может направлять поток охлаждающей жидкости из линии 82 охлаждающей жидкости и в перепускную линию 83, и в линию 84 охлаждающей жидкости. Таким образом, во втором положении поток охлаждающей жидкости может быть направлен по перепускной линии 83 в дополнение к подаче охлаждающей жидкости в радиатор 80. В третьем положении первый термостатический клапан 42 может направлять поток охлаждающей жидкости из линии 82 охлаждающей жидкости в линию 84 охлаждающей жидкости, при этом блокируя поток охлаждающей жидкости в перепускную линию 83.
Один или несколько нагнетателей (не показаны) и вентиляторов охлаждения могут входить в состав системы 101 охлаждения для поддержания потока воздуха и увеличения потока охлаждающего воздуха через подкапотные компоненты. Например, вентилятор 92 охлаждения, соединенный с радиатором 80, можно эксплуатировать для поддержания потока охлаждающего воздуха через радиатор 80. Вентилятор 92 охлаждения может втягивать поток охлаждающего воздуха в подкапотный отсек 103 через проем в передней части транспортного средства 102, например, через систему 112 жалюзи радиатора. За счет данного потока охлаждающего воздуха в радиаторе 80 и других подкапотных компонентах (например, компонентах топливной системы, аккумуляторных батареях и т.п.) можно поддерживать двигатель и/или трансмиссию в охлажденном состоянии. За счет данного потока воздуха также можно осуществлять отведение тепла из системы кондиционирования воздуха транспортного средства. Кроме того, за счет данного потока воздуха можно улучшить работу двигателя с турбонагнетателем/механическим нагнетателем, оборудованного промежуточными охладителями для понижения температуры воздуха, поступающего во впускной коллектор/двигатель. В одном примере система 112 жалюзи радиатора может быть выполнена с множеством створок (или ребер, лопастей или заслонок), причем контроллер может регулировать положение створок для регулирования потока воздуха через систему жалюзи радиатора.
Вентилятор 92 охлаждения может быть соединен с двигателем 10 с возможностью приведения в действие двигателем 10 посредством генератора 72 переменного тока и аккумуляторной батареи 74 системы. Вентилятор 92 охлаждения также может быть механически соединен с двигателем 10 через необязательную муфту (не показана). Во время работы двигателя возможна передача создаваемого им крутящего момента генератору 72 переменного тока по ведущему валу (не показан). За счет созданного крутящего момента генератор 72 переменного тока может вырабатывать электроэнергию с возможностью ее аккумулирования в устройстве аккумулирования электроэнергии, например, аккумуляторной батарее 74 системы. За счет аккумуляторной батареи 74 можно далее эксплуатировать электромотор 94 вентилятора охлаждения.
Система 100 транспортного средства может также содержать трансмиссию 40 для передачи энергии, создаваемой в двигателе 10, колесам 106 транспортного средства. Трансмиссия 40, содержащая различные шестерни и муфты, может быть выполнена с возможностью снижения высокой частоты вращения двигателя до более низкой частоты вращения колеса, при этом повышая крутящий момент. Для обеспечения возможности регулирования температуры различных компонентов трансмиссии система 101 охлаждения также может быть соединена с возможностью сообщения с системой 45 охлаждения трансмиссии. Система 45 охлаждения трансмиссии содержит охладитель 125 трансмиссионного масла (или водомасляный теплообменник трансмиссии), расположенный внутри трансмиссии 40 или выполненный с ней как одно целое, например, в зоне картера трансмиссии в месте, расположенном под вращающимися элементами трансмиссии и/или с отступом от них. Охладитель 125 трансмиссионного масла может содержать множество пластинчатых или ребристых элементов для максимальной передачи тепла. Охлаждающая жидкость из линии 85 охлаждающей жидкости может сообщаться с охладителем 125 трансмиссионного масла через трубопровод 87. В некоторых примерах датчик 27 температуры трансмиссионного масла (ТТМ) может быть соединен с трансмиссией 40 и выполнен с возможностью отслеживания температуры трансмиссионной жидкости и передачи температуры трансмиссионной жидкости в контроллер 12. В некоторых примерах охлаждающая жидкость может протекать от радиатора в охладитель трансмиссионного масла (не показан).
В некоторых примерах охлаждающая жидкость может протекать по линии 85 охлаждающей жидкости в сердцевину 90 отопителя через трубопровод 81, где может происходить передача тепла в пассажирское отделение 104. В частности, сердцевина 90 отопителя, которая может быть выполнена как водо-воздушный теплообменник, выполнена с возможностью теплообмена с циркулирующей охлаждающей жидкостью и передачи тепла в пассажирское отделение 104 транспортного средства в зависимости от потребностей водителя в отоплении. Сердцевина отопителя также может быть соединена с системой ОВКВ (отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха) транспортного средства, содержащей прочие компоненты, например, вентилятор отопителя и кондиционер воздуха (не показан).
В некоторых примерах охлаждающая жидкость может протекать по линии 85 охлаждающей жидкости в масляный радиатор 35 двигателя. Масляный радиатор 35 двигателя может включать в себя теплообменник в некоторых примерах. Например, подача моторного масла в масляный радиатор двигателя может происходить так, что моторное масло течет по трубкам масляного радиатора двигателя, в то время как охлаждающая жидкость двигателя протекает вокруг этих трубок. Поэтому может происходить передача тепла от масла через стенки трубок окружающей охлаждающей жидкости.
В некоторых примерах охлаждающая жидкость может протекать по линии 85 охлаждающей жидкости в теплообменник 34 прогрева автоматической трансмиссии (ПАТ) через трубопровод 88. Например, может быть нужен нагрев трансмиссионного масла охлаждающей жидкостью двигателя для быстрого прогрева трансмиссионного масла для более легкой перекачки масла трансмиссией по сравнению с тем, когда оно является холодным. Для наглядности, поток масла из трансмиссии 40 в теплообменник 34 ПАТ и из него обозначен стрелками 21. В качестве примера, теплообменник 34 ПАТ может включать в себя пластинчато-ребристую конструкцию. Поскольку в теплообменнике 34 ПАТ жидким теплоносителем служит охлаждающая жидкость двигателя, рабочая температура трансмиссионной жидкости может быть приблизительно равна температуре двигателя. Кроме того, в некоторых примерах перепускной клапан 22 ПАТ может быть расположен в трубопроводе 88 с возможностью регулирования контроллером 12 в системе 14 управления. В некоторых примерах теплообменник 34 ПАТ может быть обойден (например, может быть выдана команда закрытия перепускного клапана 22). Такие примеры могут включать в себя состояния, в которых горячая охлаждающая жидкость нужна для отопления салона, что может иметь место при низких температурах окружающей среды (например, близких к нулю градусов F). При более высоких температурах окружающей среды может быть выдана команда открытия перепускного клапана ПАТ для прогрева трансмиссионного масла, как только трансмиссия будет установлена в положение переднего хода.
В некоторых примерах охлаждающая жидкость может протекать по линии 82 охлаждающей жидкости в емкость 37 дегазации охлаждающей жидкости через трубопровод 89. Дегазационная емкость 37 выполнена с возможностью сепарации захваченных в охлаждающей жидкости воздуха и газов от охлаждающей жидкости при ее протекании через дегазационный резервуар. В некоторых примерах от радиатора 80 к дегазационной емкости 37 может проходить отводная линия 191. В некоторых примерах отводная линия 191 может содержать обратный клапан 190 отводной линии для блокирования втягивания воздуха в радиатор 80. При этом в других примерах система 101 охлаждения может не содержать отводную линию 191 и обратный клапан 190 отводной линии. На фиг. 1 также представлена система 14 управления. Система 14 управления может быть соединена с возможностью сообщения с различными компонентами двигателя 10 для осуществления раскрытых в настоящем описании алгоритмов управления и действий. Например, как раскрыто на фиг. 1, система 14 управления может содержать электронный цифровой контроллер 12. Контроллер 12 может представлять собой микрокомпьютер, содержащий микропроцессорное устройство, порты ввода/вывода, электронный носитель информации для исполняемых программ и калибровочных значений, оперативное запоминающее устройство, энергонезависимое запоминающее устройство и шину данных. Как показано на фигуре, контроллер 12 может принимать входные сигналы от множества датчиков 16, в число которых могут входить входные сигналы от пользователя и/или датчиков (например, положения передачи в трансмиссии, входной сигнал положения педали газа, входной сигнал положения педали тормоза, положения избирателя передач в трансмиссии, скорости транспортного средства, ускорения транспортного средства, углового положения транспортного средства, частоты вращения двигателя, массового расхода воздуха через двигатель, температуры окружающей среды, температуры всасываемого воздуха и т.п.), датчиков системы охлаждения (например, температуры охлаждающей жидкости, температуры трансмиссионного масла, уровня охлаждающей жидкости, температуры печатной платы датчика уровня охлаждающей жидкости, температуры головки блока цилиндров, частоты вращения вентилятора, температуры пассажирского отделения, влажности окружающей среды, выходного сигнала термостата и т.п.) и прочие. Контроллер 12 также выполнен с возможностью сообщения с различными исполнительными устройствами 18, в число которых могут входить исполнительные устройства двигателя (например, топливные форсунки, электронно-управляемая заслонка дросселя всасываемого воздуха, свечи зажигания и т.п.), исполнительные устройства системы охлаждения (например, различные клапаны системы охлаждения) и прочие. В некоторых примерах носитель информации может быть запрограммирован машиночитаемыми данными, представляющими собой инструкции, осуществляемые процессорным устройством для выполнения способов, раскрытых ниже, а также иных предполагаемых, но конкретно не перечисленных вариантов.
Кроме того, температуру охлаждающей жидкости и путь (пути) потока охлаждающей жидкости может по меньшей мере частично регулировать второй термостат 61. Второй термостат 61 может содержать второй термочувствительный элемент 62, например, восковой термоэлемент. Второй термостат 61 может также содержать второй термостатический клапан 63, расположенный в месте соединения линий 81а, 83, 84а и 24а охлаждающей жидкости. Как показано, линия 24а охлаждающей жидкости выполнена с возможностью приема потока охлаждающей жидкости из одной или нескольких из линий 87а, 85а и 89а охлаждающей жидкости. Второй термостатический клапан 63 выполнен с возможностью приведения в четвертое положение, в котором возможен возврат охлаждающей жидкости в насос 86 по линиям 83 и 84а охлаждающей жидкости, но может быть блокирован возврат потока охлаждающей жидкости в насос 86 по линии 81а охлаждающей жидкости и линии 24 охлаждающей жидкости. Второй термостатический клапан 63 также выполнен с возможностью приведения в пятое положение, в котором возможен возврат охлаждающей жидкости в насос 86 по линиям 83, 84а и 81а охлаждающей жидкости, но может быть блокирован возврат потока охлаждающей жидкости в насос 86 по линии 24 охлаждающей жидкости. Второй термостатический клапан 63 также выполнен с возможностью приведения в шестое положение, в котором возможен возврат охлаждающей жидкости в насос 86 по линии 83 охлаждающей жидкости, линии 81а охлаждающей жидкости, линии 84а охлаждающей жидкости и линии 24 охлаждающей жидкости. Кроме того, второй термостат 61 может представлять собой электронагреваемый термостат с возможностью подачи электричества во второй термостат 61 посредством устройства аккумулирования электроэнергии, например, аккумуляторной батареи 74 системы. Например, в дополнение к восковому термоэлементу механического действия второй термостат 61 может содержать электронагреватель 25. Электронагревателем 25 может управлять контроллер 12 транспортного средства, причем контроллер может принимать информацию о частоте вращения двигателя, нагрузке двигателя, температуре трансмиссионного масла (ТТМ) и т.п. Иначе говоря, в контроллере может быть сохранен набор данных или карта с возможностью определения того, когда и как нужно подать дополнительное тепло электронагреваемому термостату для обеспечения оптимальной работы двигателя. В данном случае регулирование электрического нагрева второго термостата 61 может именоваться «регулирование электрического нагрева по карте» второго термостата 61. Кроме того, со вторым термостатическим клапаном 63 может быть соединен датчик 28 положения с возможностью передачи точного указания того, в каком положении находится клапан, в контроллер транспортного средства.
Как будет подробнее раскрыто ниже, расположение известного из уровня техники первого термостата 38 в месте соединения между линиями 82, 83 и 84 охлаждающей жидкости и расположение электронагреваемого второго термостата в месте соединения между линиями 83, 84а, 81а и 24 охлаждающей жидкости обеспечивает возможность быстрого прогрева охлаждающей жидкости и иных текучих сред силового агрегата за счет изолирования контура охлаждения, а не за счет остановки охлаждающей жидкости двигателя. Кроме того, изолирование контура охлаждения может быть достигнута за счет применения не дорогостоящих электрических клапанов, а недорогих термостатов с восковым термоэлементом.
Поток охлаждающей жидкости через систему на фиг. 1 будет вкратце описан здесь и более подробно раскрыт ниже на примере способа 200 на фиг. 2. В частности, в нижеследующем описании речь идет о потоке охлаждающей жидкости, относящемся к объекту настоящего раскрытия. При этом следует понимать, что нижеследующие примеры не носят ограничивающего характера.
Когда первый термостатический клапан 42 находится в первом положении, а второй термостатический клапан - в четвертом положении, поток охлаждающей жидкости может быть направлен из двигателя 10 в каждое из по меньшей мере следующих устройств: охладитель 31 РОГ, средний корпус 32 турбонагнетателя и форсунку 33 мочевины. Охлаждающая жидкость может далее протекать по линиям 82 и 83 охлаждающей жидкости, через второй термостатический клапан 63 в четвертом положении с возможностью последующего возврата в насос 86 по линии 24b охлаждающей жидкости. Затем охлаждающая жидкость может быть перекачана по линии 24 с охлаждающей жидкости для возврата охлаждающей жидкости в двигатель 10.
Когда первый термостатический клапан 42 находится в первом положении, а второй термостатический клапан 63 - в пятом положении, поток охлаждающей жидкости может быть направлен из двигателя 10 в каждое из по меньшей мере следующих устройств: охладитель 31 РОГ, средний корпус 32 турбонагнетателя и форсунку 33 мочевины. Охлаждающая жидкость может далее протекать по линии 85 охлаждающей жидкости и в сердцевину 90 отопителя по линии 81 охлаждающей жидкости. После протекания через сердцевину 90 отопителя, охлаждающая жидкость может протекать по линии 81а охлаждающей жидкости, через второй термостатический клапан 63 в пятом положении, в насос, по линии 24b охлаждающей жидкости. Затем охлаждающая жидкость может быть перекачана по линии 24 с охлаждающей жидкости для возврата охлаждающей жидкости в двигатель 10. Кроме того, охлаждающая жидкость может дополнительно протекать по перепускной линии 83, как раскрыто выше для состояния, в котором первый термостатический клапан 42 находится в первом положении.
Когда первый термостатический клапан 42 находится в первом положении, а второй термостатический клапан 63 - в шестом положении, поток охлаждающей жидкости может быть направлен из двигателя 10 в каждое из по меньшей мере следующих устройств: охладитель 31 РОГ, средний корпус 32 турбонагнетателя и форсунку 33 мочевины. Охлаждающая жидкость может далее протекать через сердцевину 90 отопителя, по линиям 85, 81 и 81а охлаждающей жидкости, как раскрыто выше. Охлаждающая жидкость также может далее протекать по линии 85 охлаждающей жидкости и линии 87 охлаждающей жидкости в охладитель 125 трансмиссионного масла. После протекания через охладитель 125 трансмиссионного масла, охлаждающая жидкость может протекать по линии 87а охлаждающей жидкости и линии 24а охлаждающей жидкости. Кроме того, охлаждающая жидкость может протекать из линии 85 охлаждающей жидкости, по линии 88 охлаждающей жидкости в теплообменник 34 ПАТ. После протекания через теплообменник 34 ПАТ, охлаждающая жидкость может протекать по линии 88а охлаждающей жидкости, через масляный радиатор 35, по линии 85а охлаждающей жидкости и по линии 24а охлаждающей жидкости. Охлаждающая жидкость может дополнительно протекать по линии 85 охлаждающей жидкости, через масляный радиатор 35, а затем - по линиям 85а и 24а охлаждающей жидкости. Далее охлаждающая жидкость может протекать по линии 82 охлаждающей жидкости и по линии 89 охлаждающей жидкости в дегазационную емкость 37. После протекания через дегазационную емкость 37, охлаждающая жидкость может протекать по линии 89а охлаждающей жидкости и линии 24а охлаждающей жидкости. Таким образом, следует понимать, что в линию 24а охлаждающей жидкости поступает поток охлаждающей жидкости, возвращающийся из охладителя 125 трансмиссионного масла, теплообменника 34 ПАТ, масляного радиатора 35 и дегазационной емкости 37. Охлаждающая жидкость, текущая в линии 24а охлаждающей жидкости, может далее протекать через второй термостатический клапан 63 и по линии 24b охлаждающей жидкости в насос 86. Затем охлаждающая жидкость может быть перекачана по линии 24с охлаждающей жидкости для возврата охлаждающей жидкости в двигатель 10. Кроме того, охлаждающая жидкость может дополнительно протекать по перепускной линии 83, как раскрыто выше для состояния, в котором первый термостатический клапан 42 находится в первом положении.
Когда первый термостатический клапан 42 находится во втором положении, а второй термостатический клапан - в шестом положении, охлаждающая жидкость может протекать, как раскрыто выше на примере нахождения второго термостатического клапана в шестом положении. Например, охлаждающая жидкость может протекать через сердцевину 90 отопителя, охладитель 125 трансмиссионного масла, теплообменник 34 ПАТ, масляный радиатор 35 и дегазационную емкость 37. При этом приведение первого термостатического клапана во второе положение также обеспечивает возможность потока охлаждающей жидкости и по перепускной линии 83, как раскрыто выше, и через радиатор. В частности, охлаждающая жидкость может дополнительно протекать по линии 82 охлаждающей жидкости, через первый термостатический клапан 42, по линии 84 охлаждающей жидкости, и через радиатор 80. После протекания через радиатор 80, охлаждающая жидкость может поступить обратно во второй термостатический клапан 63 по линии 84а охлаждающей жидкости. Когда первый термостатический клапан находится во втором положении, охлаждающая жидкость может дополнительно протекать по линии 82 охлаждающей жидкости, через первый термостатический клапан, по перепускной линии 83, для возврата во второй термостатический клапан 63. Когда второй термостатический клапан находится в шестом положении, поток охлаждающей жидкости из линий 84а и 83 может протекать через второй термостатический клапан, по линии 24b охлаждающей жидкости, в насос 86. Затем охлаждающая жидкость может быть перекачана по линии 24 с охлаждающей жидкости в двигатель 10. Таким образом, когда первый термостатический клапан приведен во второе положение, а второй термостатический клапан - в шестое положение, весь объем охлаждающей жидкости может протекать через систему охлаждения транспортного средства.
И наконец, когда первый термостатический клапан 42 находится в третьем положении, а второй термостатический клапан - в шестом положении, поток охлаждающей жидкости может быть по существу таким же, как раскрыто выше для нахождения первого термостатического клапана во втором положении, а второго термостатического клапана - в шестом положении, за исключением того, что поток охлаждающей жидкости по перепускной линии 83 может быть блокирован за счет нахождения первого термостатического клапана в третьем положении.
Как будет подробнее раскрыто ниже, приведение первого термостатического клапана 42 и второго термостатического клапана 63 в те или иные положения в различных комбинациях, как раскрыто выше, позволяет регулировать поток охлаждающей жидкости во время события пуска двигателя транспортного средства для обеспечения возможности быстрого прогрева охлаждающей жидкости без остановки потока охлаждающей жидкости в двигателе.
Например, система для транспортного средства может содержать систему охлаждения, выполненную с возможностью циркуляции охлаждающей жидкости через двигатель, охладитель РОГ, средний корпус турбонагнетателя, форсунку мочевины, перепускную линию, радиатор, сердцевину отопителя и вспомогательный контур. Система может также содержать первый термостат с первым термостатическим клапаном и первым термочувствительным элементом, расположенный на горячей стороне двигателя и выполненный с возможностью приема охлаждающей жидкости из двигателя и направления охлаждающей жидкости по перепускной линии в первом положении, по перепускной линии и через радиатор во втором положении, и через радиатор, но не по перепускной линии, в третьем положении. Система может также содержать второй термостат со вторым термостатическим клапаном и вторым термочувствительным элементом, расположенный на холодной стороне двигателя и выполненный с возможностью приема охлаждающей жидкости из перепускной линии в четвертом положении, из перепускной линии и сердцевины отопителя в пятом положении, и из перепускной линии, сердцевины отопителя, радиатора и вспомогательного контура в шестом положении. Система может также содержать насос, выполненный с возможностью циркуляции охлаждающей жидкости, при этом насос расположен в линии охлаждающей жидкости между двигателем и вторым термостатом, причем система охлаждения выполнена с возможностью поступления потока охлаждающей жидкости в охладитель РОГ, средний корпус турбонагнетателя и форсунку мочевины, когда двигатель работает и когда первый термостат находится в любом из положений с первого по третье, и когда второй термостат находится в любом из положений с четвертого по шестое.
В такой системе для транспортного средства первый термостатический клапан выполнен с возможностью приведения в первое положение, а второй термостатический клапан - в четвертое положение в ответ на температуру охлаждающей жидкости двигателя ниже первого порога. В другом примере первый термостатический клапан выполнен с возможностью приведения в первое положение, а второй термостатический клапан - в пятое положение в ответ на температуру охлаждающей жидкости двигателя выше первого порога, но ниже второго порога. В другом примере первый термостатический клапан выполнен с возможностью приведения в первое положение, а второй термостатический клапан - в шестое положение в ответ на температуру охлаждающей жидкости двигателя выше второго порога, но ниже третьего порога. В таких примерах первый термостатический клапан выполнен с возможностью приведения во второе положение, а второй термостатический клапан - в шестое положение в ответ на температуру охлаждающей жидкости двигателя выше третьего порога, но ниже четвертого порога. Или же первый термостатический клапан выполнен с возможностью приведения в третье положение, а второй термостатический клапан - в шестое положение в ответ на температуру охлаждающей жидкости двигателя выше четвертого порога.
Такая система может дополнительно содержать электронагреватель, выполненный с возможностью повышения температуры второго термостата; датчик температуры трансмиссионного масла; датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя. Система может дополнительно содержать контроллер, содержащий инструкции в долговременной памяти, исполнение которых обеспечивает отслеживание контроллером температуры трансмиссионного масла и температуры охлаждающей жидкости двигателя. Если температура трансмиссионного масла выше температуры охлаждающей жидкости двигателя на заранее заданную величину, и если температура охлаждающей жидкости двигателя ниже второго порога, электронагреватель можно включить для повышения температуры второго термостата до температуры выше второго порога для приведения второго термостата в шестое положение. Кроме того, для раскрытой выше системы, вспомогательный контур может содержать по меньшей мере охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии, масляный радиатор и дегазационную емкость.
На фиг. 2 раскрыта высокоуровневая блок-схема примера способа 200 для быстрого прогрева охлаждающей жидкости во время события пуска двигателя. В частности, первый термостат и второй термостат могут быть расположены в системе охлаждения двигателя с возможностью быстрого прогрева охлаждающей жидкости двигателя и других текучих сред силового агрегата за счет изолирования контура охлаждения, а не остановки охлаждающей жидкости двигателя. Первый термостат может представлять собой термостат с восковым термоэлементом, а второй термостат может представлять собой электронагреваемый термостат. Например, способ может содержать шаг, на котором: в первом состоянии направляют первый, меньший, объем охлаждающей жидкости через систему охлаждения транспортного средства, при этом направление первого объема охлаждающей жидкости через двигатель и по перепускной линии происходит за счет того, что первый термостатический клапан первого термостата, расположенного на горячей стороне двигателя, находится в первом положении, а второй термостатический клапан второго термостата, расположенного на холодной стороне двигателя, в четвертом положении. Во втором состоянии способ может содержать шаг, на котором: направляют второй, больший, объем охлаждающей жидкости через систему охлаждения транспортного средства, при этом направление второго объема охлаждающей жидкости через двигатель, по перепускной линии и через сердцевину отопителя происходит за счет того, что первый термостатический клапан находится в первом положении, а второй термостатический клапан - в пятом положении. Первое состояние может включать в себя температуру охлаждающей жидкости двигателя ниже первого порога, а второе состояние может включать в себя температуру охлаждающей жидкости двигателя выше первого порога, но ниже второго порога.
Способ может дополнительно содержать шаг, на котором: в третьем состоянии направляют третий объем охлаждающей жидкости, больший, чем второй объем, через систему охлаждения транспортного средства, при этом направление третьего объема охлаждающей жидкости через двигатель, по перепускной линии, через сердцевину отопителя и вспомогательный контур происходит за счет того, что первый термостатический клапан находится в первом положении, а второй термостатический клапан - в шестом положении. Направление охлаждающей жидкости через вспомогательный контур может включать в себя направление охлаждающей жидкости через охладитель трансмиссионного масла, и/или теплообменник прогрева автоматической трансмиссии, и/или масляный радиатор и/или дегазационную емкость. Кроме того, третье состояние может включать в себя температуру охлаждающей жидкости двигателя выше второго порога, но ниже третьего порога. Кроме того, способ может предусматривать отслеживание температуры трансмиссионного масла посредством датчика температуры трансмиссионного масла. Например, третье состояние может включать в себя температуру трансмиссионного масла выше температуры охлаждающей жидкости двигателя на заранее заданную величину и температуру охлаждающей жидкости двигателя ниже второго порога. В таком примере способ может содержать шаг, на котором активно повышают температуру второго термостата посредством электронагревателя, соединенного со вторым термостатом, причем активное повышение температуры второго термостата включает в себя активное повышение температуры для приведения второго термостатического клапана в шестое положение.
Способ может дополнительно содержать шаг, на котором в четвертом состоянии направляют четвертый объем охлаждающей жидкости, больший, чем третий объем, через систему охлаждения транспортного средства, при этом направление четвертого объема охлаждающей жидкости через двигатель, по перепускной линии, через сердцевину отопителя, вспомогательный контур и радиатор происходит за счет того, что первый термостатический клапан находится во втором положении, а второй термостатический клапан - в шестом положении. Четвертое состояние может включать в себя температуру охлаждающей жидкости двигателя выше третьего порога, но ниже четвертого порога, причем четвертый объем охлаждающей жидкости включает в себя весь объем охлаждающей жидкости в системе охлаждения транспортного средства. Кроме того, способ может содержать шаг, на котором в пятом состоянии направляют пятый объем охлаждающей жидкости, меньший, чем четвертый объем, через систему охлаждения транспортного средства. Пятый объем охлаждающей жидкости может быть направлен через двигатель, радиатор отопителя, вспомогательный контур и радиатор, с одновременным блокированием потока охлаждающей жидкости по перепускной линии, за счет нахождения первого термостата в третьем положении и второго термостатического клапана в шестом положении, причем пятое состояние включает в себя температуру охлаждающей жидкости двигателя выше четвертого порога.
Способ 200 будет раскрыт на примере систем, раскрытых в настоящем описании и на фиг. 1, при этом следует понимать, что схожие способы могут быть применены к другим системам без отступления от объема настоящего раскрытия. Части способа 200 может осуществлять контроллер, например, контроллер 12 с фиг. 1, с возможностью хранения их в контроллере в виде исполняемых инструкций в долговременной памяти. Инструкции для осуществления способа 200 и остальных способов, раскрытых в настоящем описании, может по меньшей мере частично исполнять контроллер в соответствии с инструкциями в памяти контроллера и во взаимосвязи с сигналами, полученными от датчиков системы двигателя, например, датчиков, раскрытых выше со ссылкой на фиг. 1. Контроллер может задействовать исполнительные устройства системы охлаждения, например, электронагреватель (например, 25) второго термостата и т.п., согласно раскрытым ниже способам.
Выполнение способа 200 начинают на шаге 205, при этом он может включать в себя оценку параметров работы. Параметры работы могут быть оценены, измерены и/или рассчитаны и могут включать в себя один или несколько параметров транспортного средства, например, скорость транспортного средства, местоположение транспортного средства и т.п., различные параметры двигателя, например, состояние двигателя, нагрузку двигателя, частоту вращения двигателя, воздушно-топливное отношение и т.п., различные параметры топливной системы, например, уровень топлива, тип топлива, температуру топлива и т.п., различные параметры системы улавливания топливных паров, например, загрязненность адсорбера топливных паров, давление в топливном баке и т.п., а также различные параметры окружающей среды, например, температуру окружающей среды, влажность, барометрическое давление и т.п.
Далее, на шаге 210 способ 200 может включать в себя указание того, находится ли температура охлаждающей жидкости двигателя ниже первого порога. Например, температуру охлаждающей жидкости двигателя (ТОЖД) можно отслеживать посредством датчика (например, 26) температуры охлаждающей жидкости двигателя. ТОЖД ниже первого порога может представлять собой температуру охлаждающей жидкости при холодном пуске транспортного средства, например. Холодный пуск транспортного средства может включать в себя пуск двигателя по истечении порогового периода времени с последнего по времени выключения двигателя, например. В другом примере температура охлаждающей жидкости двигателя ниже первого порога может представлять собой температуру охлаждающей жидкости двигателя ниже температуры активации каталитического нейтрализатора отработавших газов. Если на шаге 210 будет указано, что ТОЖД не ниже первого порога, температура охлаждающей жидкости двигателя может быть выше первого порога, но ниже второго порога, или выше второго порога, но ниже третьего порога и т.п. Таким образом, следует понимать, что, если ТОЖД не ниже первого порога, то двигатель уже мог проработать в течение некоторого периода, во время которого произошел прогрев охлаждающей жидкости двигателя до температуры выше первого порога. В другом примере может происходить горячий пуск двигателя транспортного средства, при котором температура охлаждающей жидкости двигателя выше первого порога при пуске двигателя, причем температура одного или нескольких каталитических нейтрализаторов выше температуры активации, причем время с последнего по времени пуска двигателя меньше заранее выбранного времени и т.п. Соответственно, если на шаге 210 будет указано, что ТОЖД не ниже первого порога, способ 200 может предусматривать определение того, находится ли ТОЖД выше первого порога, или выше второго, третьего или четвертого порога, каждый из которых будет подробнее рассмотрен ниже. Поэтому схема способа 200 содержит пунктирную линию, проходящую от шага 210 к любому из шагов 220, 230, 240 или 250. Каждый из этих шагов и механизмы управления для регулирования потока охлаждающей жидкости в зависимости от ТОЖД будут подробно раскрыты ниже.
Если на шаге 210 будет указано, что ТОЖД ниже первого порога, способ 200 может перейти на шаг 215. На шаге 215 способ 200 может предусматривать приведение первого термостата (например, 38) в первое положение, а второго термостата (например, 61) - в четвертое положение. В частности, поскольку ТОЖД ниже первого порога, первый термостатический клапан (например, 42) может быть приведен в первое положение без входного воздействия от контроллера транспортного средства. Например, восковой термоэлемент, относящийся к первому термостату, может находиться по существу в затвердевшем состоянии в связи с тем, что температура охлаждающей жидкости ниже первого порога, поэтому первый термостатический клапан может быть приведен в первое положение. Когда первый термостатический клапан приведен в первое положение, поток охлаждающей жидкости может быть направлен из двигателя в перепускную линию (например, 83), при этом может быть блокирован ее дополнительный поток по трубопроводу (например, 84) в радиатор. Кроме того, второй термостатический клапан (например, 63) может быть приведен в четвертое положение. Следует понимать, что, поскольку второй термостат может представлять собой электронагреваемый термостат, можно не осуществлять нагрев извне электронагревателя (например, 25) второго термостата, относящегося ко второму термостату, для приведения второго термостата в четвертое положение. Таким образом, второй термостатический клапан может пребывать в положении по умолчанию - четвертом положении - без входного воздействия от контроллера транспортного средства. В четвертом положении второй термостатический клапан может направлять возвратный поток охлаждающей жидкости из перепускной линии (например, 83) и поток охлаждающей жидкости от радиатора (например, по линии 84а охлаждающей жидкости). При этом, поскольку первый термостатический клапан находится в первом положении, охлаждающая жидкость не может протекать в радиатор. Кроме того, второй термостатический клапан, приведенный в четвертое положение, может блокировать возврат потока охлаждающей жидкости из трубопроводов, выходящих из сердцевины (например, 90) отопителя, охладителя (например, 125) трансмиссионного масла, масляного радиатора двигателя (например, 35), теплообменника (например, 34) ПАТ и дегазационной емкости (например, 37). Таким образом, когда ТОЖД ниже первого порога, охлаждающая жидкость может протекать из двигателя (например, 10), по перепускной линии (например, 83), через второй термостатический клапан, приведенный в четвертое положение, с возможностью последующего возврата в насос (например, 86). Кроме того, по пути в перепускную линию охлаждающая жидкость может протекать в одно или несколько из по меньшей мере следующих устройств: охладитель (например, 31) РОГ, средний корпус (например, 32) турбонагнетателя и форсунку (например, 33) мочевины, если система транспортного средства содержит такие компоненты.
Как упомянуто выше, когда второй термостатический клапан приведен в четвертое положение, поток охлаждающей жидкости, речь о котором шла на шаге 215, может поступать обратно в насос (например, 86) для перекачки обратно через двигатель. Кроме того, поскольку возвратный поток охлаждающей жидкости из сердцевины отопителя, охладителя трансмиссионного масла, масляного радиатора двигателя, теплообменника ПАТ и дегазационной емкости может быть блокирован за счет нахождения второго термостатического клапана в четвертом положении, поток охлаждающей жидкости из двигателя может быть направлен только по перепускной линии (и через другие компоненты, например, охладитель РОГ, средний корпус турбонагнетателя, форсунку мочевины) и обратно в двигатель с одновременным блокированием его циркуляции в радиатор посредством первого термостатического клапана в первом положении. Подача потока охлаждающей жидкости исключительно из двигателя в перепускную линию (например, подача потока охлаждающей жидкости только в перепускную линию) и обратно в двигатель позволяет быстро нагреть охлаждающую жидкость без остановки охлаждающей жидкости в двигателе. Предотвращение остановки охлаждающей жидкости в двигателе позволяет избежать неравномерного нагрева различных компонентов двигателя. Кроме того, следует понимать, что приведение первого термостатического клапана в первое положение и второго термостатического клапана в четвертое положение может быть осуществлено без входного воздействия от контроллера транспортного средства. Первый термостатический клапан может принять первое положение, а второй термостатический клапан - четвертое положение, под действием ТОЖД, воспринимаемой первым термочувствительным элементом (например, 41) и вторым термочувствительным элементом (например, 62).
Далее, на шаге 220 способ 200 может включать в себя указание того, находится ли ТОЖД выше первого порога. Например, ТОЖД выше первого порога (но ниже второго порога) может представлять собой ТОЖД, при которой может быть нужно открытие термостата, за счет которого происходит подача возвратного потока из сердцевины (например, 90) отопителя. Если на шаге 220 будет указано, что ТОЖД не выше первого порога, способ 200 может совершить возврат на шаг 215 и может предусматривать удержание первого термостатического клапана в первом положении и удержание второго термостатического клапана в четвертом положении. Или же, если на шаге 220 будет указано, что ТОЖД выше первого порога, способ 200 может перейти на шаг 225.
На шаге 225 способ 200 может предусматривать удержание первого термостата в первом положении, при этом второй термостат может принять пятое положение. Как раскрыто выше и указано на фиг. 1, второй термостат может регулировать возвратный поток из сердцевины (например, 90) отопителя, причем второй термостат может представлять собой электронагреваемый термостат со вторым термочувствительным элементом (например, 62). В некоторых примерах второй термочувствительный элемент может быть выполнен с возможностью установки второго термостатического клапана (например, 63) в пятое положение в ответ на пересечение ТОЖД первого порога. В пятом положении второй термостатический клапан может направлять возвратный поток охлаждающей жидкости из сердцевины (например, 90) отопителя в насос (например, 86) и обратно в двигатель (например, 10). В частности, в примере фиг. 1, при достижении ТОЖД первого порога может быть направлен поток охлаждающей жидкости двигателя из двигателя через одно или несколько из по меньшей мере следующих устройств: охладитель (например, 31) РОГ, средний корпус (например, 32) турбонагнетателя и форсунку (например, 33) мочевины, и в сердцевину отопителя по линиям охлаждающей жидкости (например, линии 85 охлаждающей жидкости и линии 81 охлаждающей жидкости). Охлаждающая жидкость из сердцевины отопителя может поступать обратно в насос (например, по линии 81а охлаждающей жидкости), проходя через второй термостат, в котором второй термостатический клапан может быть приведен в пятое положение.
Кроме того, на шаге 225 ТОЖД может быть ниже температуры, при которой возможен переход первого термостатического клапана (например, 42) из первого положения во второе положение (или третье положение). То есть, когда ТОЖД > первого порога (но ниже второго порога), охлаждающая жидкость может циркулировать и в сердцевину отопителя за счет того, что второй термостатический клапан приведен в пятое положение, и в перепускную линию (например, 83) за счет нахождения первого термостатического клапана (например, 42) в первом положении. При этом может быть блокирована циркуляция охлаждающей жидкости в радиатор (например, 80) и в охладитель (например, 125) трансмиссионного масла, теплообменник (например, 34) ПАТ, масляный радиатор (например, 35) и емкость (например, 37) дегазации охлаждающей жидкости. Следует понимать, что на шаге 225 приведение первого термостатического клапана в первое положение и второго термостатического клапана в пятое положение может быть осуществлено без входного воздействия от контроллера транспортного средства. Первый термостатический клапан может принять первое положение, а второй термостатический клапан - пятое положение, под действием ТОЖД, воспринимаемой первым термочувствительным элементом (например, 41) и вторым термочувствительным элементом (например, 62).
Далее, на шаге 230 можно определить, находится ли ТОЖД выше второго порога. Например, второй порог может представлять собой ТОЖД, при которой может быть нужна подача потока охлаждающей жидкости в одно или несколько из по меньшей мере следующих устройств: охладитель трансмиссионного масла, теплообменник ПАТ, масляный радиатор и емкость дегазации охлаждающей жидкости. Если на шаге 230 будет указано, что ТОЖД не выше второго порога, способ 200 может перейти на шаг 232. На шаге 232 может быть указано, превышает ли температура трансмиссионного масла (ТТМ) ТОЖД на заранее заданную величину. Например, ТТМ может отслеживать датчик (например, 27) ТТМ. В некоторых примерах, если ТТМ выше ТОЖД на заранее заданную величину, электронагреватель (например, 25) второго термостата может быть приведен в действие для активной подачи потока охлаждающей жидкости по меньшей мере в охладитель (например, 125) трансмиссионного масла, как будет подробнее раскрыто ниже. При этом если на шаге 230 будет указано, что ТОЖД не выше второго порога, и если на шаге 232 будет указано, что ТТМ не превышает ТОЖД на заранее заданную величину, способ 200 может совершить возврат на шаг 225, на котором первый термостатический клапан может быть приведен в первое положение, а второй термостатический клапан - в пятое положение. Как раскрыто выше, удержание первого термостатического клапана в первом положении и удержание второго термостатического клапана в пятом положении может быть обеспечено без внешнего регулирования посредством контроллера (например, 12) транспортного средства.
При этом если на шаге 232 будет указано, что ТТМ выше ТОЖД на заранее заданную величину, способ 200 может перейти на шаг 233. На шаге 233 способ 200 может предусматривать направление контроллером транспортного средства сигнала электронагревателю второго термостата повысить температуру второго термостата до температуры, при которой возможен переход второго термостатического клапана из пятого положения в шестое положение. Соответственно, далее, на шаге 234, способ 200 может включать в себя указание того, приведен ли второй термостатический клапан в пятое положение или в шестое положение. В некоторых примерах указание того, в каком положении находится второй термостатический клапан, может включать в себя получение контроллером транспортного средства информации о положении второго термостатического клапана от датчика (например, 28) положения второго термостатического клапана. Например, датчик положения второго термостатического клапана может отслеживать положение второго термостатического клапана (например, находится ли второй термостатический клапан в четвертом положении, пятом положении или шестом положении) и сообщать указанное положение второго термостатического клапана контроллеру транспортного средства. Соответственно, если на шаге 234 будет указано, что второй термостатический клапан не находится в шестом положении, способ 200 может совершить возврат на шаг 233 и может предусматривать продолжение нагрева второго термостата посредством электронагревателя второго термостата.
Если на шаге 234 будет указано, что второй термостат находится в шестом положении, как указано датчиком положения второго термостатического клапана, способ 200 может перейти на шаг 235, на котором первый термостатический клапан может быть приведен в первое положение, причем второй термостатический клапан может быть приведен в шестое положение. Поток охлаждающей жидкости в таких состояниях будет подробнее описан ниже.
Вместо возврата на шаг 230, если ТОЖД выше второго порога, способ 200 может перейти на шаг 235 без активного повышения контроллером температуры второго термостата для побуждения второго термостатического клапана к переходу из пятого положения в шестое положение. В частности, как раскрыто выше, второй термостат может содержать восковой термоэлемент или иной термочувствительный элемент с возможностью регулирования переходов второго термостатического клапана из одного положения в другое. Таким образом, когда охлаждающая жидкость двигателя течет во второй термостатический клапан, при достижении ТОЖД второго порога второй термостатический клапан может перейти из пятого положения в шестое положение.
На шаге 235, когда второй термостатический клапан находится в шестом положении, возможен возврат охлаждающей жидкости из общей линии (например, 24а) охлаждающей жидкости, в которую поступает поток охлаждающей жидкости из одного или нескольких из следующих устройств: охладителя (например, 125) трансмиссионного масла, теплообменника (например, 34) ПАТ, масляного радиатора (например, 35) и дегазационной емкости (например, 37). Так как возвратный поток из этих компонентов в насос и двигатель может быть направлен за счет приведения второго термостатического клапана в шестое положение, следует понимать, что в момент принятия вторым термостатическим клапаном шестого положения охлаждающая жидкость может протекать из двигателя, в сердцевину отопителя, в охладитель трансмиссионного масла, в теплообменник ПАТ, в масляные радиаторы и в дегазационную емкость. В частности, охладитель (например, 125) трансмиссионного масла выполнен с возможностью приема потока охлаждающей жидкости из линий охлаждающей жидкости, выходящих из двигателя (например, линии 85 охлаждающей жидкости и линии 87 охлаждающей жидкости). Таким образом, возможен возврат охлаждающей жидкости из охладителя трансмиссионного масла в насос и двигатель через второй термостат путем протекания по линии (например, 87а) охлаждающей жидкости, соединенной с другой общей линией (например, 24а) охлаждающей жидкости. Следует понимать, что общая линия (например, 24а) охлаждающей жидкости может именоваться «общей» потому, что она выполнена с возможностью приема возвратного потока охлаждающей жидкости из нескольких компонентов транспортного средства, например, охладителя трансмиссионного масла, теплообменника ПАТ, масляного радиатора и дегазационной емкости.
Охлаждающая жидкость может дополнительно протекать в теплообменник ПАТ (например, по линиям 85 и 88 охлаждающей жидкости) из двигателя с возможностью возврата (например, по линиям 88а и 85а охлаждающей жидкости) в насос и двигатель по общей линии (например, 24) охлаждающей жидкости. Аналогичным образом, охлаждающая жидкость может протекать в масляный радиатор (например, по линии 85 охлаждающей жидкости) с возможностью возврата (например, по линии 85 охлаждающей жидкости) в насос и двигатель за счет того, что второй термостатический клапан приведен в шестое положение. Кроме того, охлаждающая жидкость может протекать в дегазационную емкость (например, 37) (например, по линиям 82 и 89 охлаждающей жидкости) с возможностью возврата (например, по линии 89а охлаждающей жидкости) в насос и двигатель за счет того, что второй термостатический клапан приведен в шестое положение.
В итоге, на шаге 235 поток охлаждающей жидкости через систему транспортного средства может быть направлен из двигателя в одно или несколько из по меньшей мере следующих устройств: охладитель (например, 31) РОГ, средний корпус (например, 32) турбонагнетателя и форсунку (например, 33) мочевины, и может быть дополнительно направлен в сердцевину (например, 90) отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник ПАТ, масляный радиатор и дегазационную емкость. Поток охлаждающей жидкости также может быть направлен из двигателя в перепускную линию (например, 83). При этом может быть блокирован поток охлаждающей жидкости в радиатор за счет нахождения первого термостатического клапана в первом положении, как раскрыто выше.
Далее, на шаге 240 может быть определено, превышает ли ТОЖД третий порог. Например, третий порог может представлять собой пороговую температуру, при которой может быть нужен поток охлаждающей жидкости в радиатор. Если на шаге 240 охлаждающая жидкость двигателя не достигла третьего порога, способ 200 может совершить возврат на шаг 235 и может предусматривать удержание первого термостатического клапана в первом положении и удержание второго термостатического клапана в шестом положении. В частности, как раскрыто выше, поскольку ТОЖД ниже третьего порога, термочувствительный элемент (например, 41), например, восковой термоэлемент, может воспринимать ТОЖД, причем при ТОЖД ниже третьего порога переход первого термостатического клапана из первого положения во второе положение не возможен. Поэтому при ТОЖД ниже третьего порога первый термостатический клапан может быть удержан в первом положении без внешнего воздействия от контроллера транспортного средства, как раскрыто выше.
Или же, если на шаге 240 будет указано, что ТОЖД выше третьего порога, способ 200 может перейти на шаг 245. На шаге 245 способ 200 может предусматривать удержание второго термостатического клапана в шестом положении и также предусматривать приведение первого термостатического клапана во второе положение. В частности, поскольку ТОЖД достигла третьего порога, термочувствительный элемент, относящийся к первому термостату, может воспринять температуру охлаждающей жидкости, текущей в первый термостат, и побудить первый термостатический клапан к переходу из первого положения во второе положение. Кроме того, так как первый термостатический клапан может быть побужден к переходу из первого положения во второе положение под действием только ТОЖД, воспринимаемой термочувствительным элементом, приведение второго термостатического клапана во второе положение может происходить без внешнего воздействия от контроллера транспортного средства.
Таким образом, следует понимать, что на шаге 245 весь объем охлаждающей жидкости может протекать через систему охлаждения транспортного средства. В частности, приведение первого термостатического клапана во второе положение позволяет направлять поток охлаждающей жидкости из двигателя в одно или несколько из по меньшей мере следующих устройств: охладитель (например, 31) РОГ, средний корпус (например, 32) турбонагнетателя и форсунку (например, 33) мочевины, а также через первый термостатический клапан (например, по линиям 82 и 84 охлаждающей жидкости), в радиатор (например, 80), с последующим возвратом в насос и двигатель (например, по линии 84а охлаждающей жидкости). Поток охлаждающей жидкости может дополнительно быть направлен по перепускной линии (например, 83) с последующим возвратом в насос и двигатель. То есть следует понимать, что возможно смешивание потока охлаждающей жидкости между радиатором и перепускной линией, если первый термостат приведен во второе положение. Кроме того, когда второй термостатический клапан приведен в шестое положение, может быть подан возвратный поток охлаждающей жидкости из сердцевины отопителя, охладителя трансмиссионного масла, теплообменника ПАТ, масляного радиатора и дегазационной емкости, как раскрыто выше. Таким образом, следует понимать, что весь объем охлаждающей жидкости течет через систему охлаждения, если первый термостатический клапан находится во втором положении, а второй термостатический клапан приведен в шестое положение.
Далее, на шаге 250 можно определить, превышает ли ТОЖД четвертый порог. В некоторых примерах четвертый порог может представлять собой пороговую ТОЖД, при которой может быть нужно дополнительное охлаждение охлаждающей жидкости. Как раскрыто выше, термочувствительный элемент (например, восковой термоэлемент) первого термостатического клапана может воспринимать температуру охлаждающей жидкости. Поэтому, если температура охлаждающей жидкости, циркулирующей через первый термостат, не выше четвертого порога, способ 200 может совершить возврат на шаг 245 и может предусматривать удержание первого термостата во втором положении и удержание второго термостата в шестом положении. При этом если температура охлаждающей жидкости, циркулирующей через первый термостат, выше четвертого порога, способ 200 может перейти на шаг 255.
На шаге 255 способ 200 может предусматривать приведение первого термостатического клапана в третье положение и удержание второго термостатического клапана в шестом положении. В частности, поскольку ТОЖД, воспринимаемая термочувствительным элементом первого термостата, выше четвертого порога, первый термостатический клапан может перейти из второго положения в третье положение. Кроме того, первый термостатический клапан может перейти из второго положения в третье положение без внешнего входного сигнала от контроллера транспортного средства. Аналогичным образом, второй термостатический клапан может быть удержан в шестом положении без внешнего воздействия от контроллера транспортного средства.
Когда первый термостатический клапан приведен в третье положение, может быть блокирован поток охлаждающей жидкости из двигателя через первый термостатический клапан и по перепускной линии (например, 83). При этом следует понимать, что, за исключением блокированного потока охлаждающей жидкости по перепускной линии, остальной объем охлаждающей жидкости в системе охлаждения транспортного средства может циркулировать. Блокирование потока охлаждающей жидкости по перепускной линии позволяет увеличить объем потока в радиатор для увеличения охлаждения охлаждающей жидкости двигателя.
Далее, на шаге 260 способ 200 может предусматривать продолжение регулирования потока охлаждающей жидкости по всей системе транспортного средства в зависимости от ТОЖД, частоты вращения двигателя, нагрузки двигателя, ТТМ и т.п., на протяжении цикла езды, когда двигатель включен. Например, если ТОЖД падает ниже четвертого порога, но остается выше третьего порога, первый термостатический клапан может перейти во второе положение, а второй термостатический клапан может быть удержан в шестом положении. Такой пример носит иллюстративный, но не ограничивающий, характер. Например, возможны состояния, в которых ТОЖД падает ниже третьего порога, но остается выше второго порога и т.п.
Способ 200 раскрытый выше, иллюстрирует пример способа для регулирования потока охлаждающей жидкости в системе охлаждения транспортного средства во время события пуска двигателя за счет двух термостатов с термочувствительными элементами (например, восковыми термоэлементами). Как раскрыто, способ в большой степени может быть осуществлен без внешнего воздействия или регулирования от контроллера транспортного средства. При этом, как указано, возможны обстоятельства, в которых может быть нужно регулировать открытие клапанов. В число таких обстоятельств могут входить состояния, в которых ТТМ выше ТОЖД на заранее заданную величину, когда активное побуждение второго термостатического клапана к переходу из одного положения в другое позволяет предотвратить перегрев компонентов транспортного средства, например. Для ясности, такой пример проиллюстрирован выше на примере способа 200 для состояния с ТОЖД ниже второго порога. При этом такой пример не носит ограничивающего характера. Напротив, следует понимать, что контроллер транспортного средства может выдать команду электронагревателю побудить второй термостатический клапан к переходу из одного положения в другое, на шагах, предшествующих шагу 230, без отступления от объема настоящего раскрытия. Например, электронагреватель можно задействовать для побуждения к переходу из четвертого положения в пятое положение при некоторых рабочих состояниях транспортного средства. В число таких состояний может входить ТТМ выше ТОЖД, например, а также частота вращения и нагрузка двигателя, например. Несмотря на то, что это не проиллюстрировано явным образом, второй термостатический клапан можно аналогичным образом побудить к переходу из пятого положения в шестое положение в зависимости от частоты вращения и нагрузки двигателя, а также в зависимости от того, превышает ли ТТМ ТОЖД на заранее заданную величину. Например, в контроллере может быть сохранен набор данных или карта, как раскрыто выше, с возможностью определения того, когда и как нужно подать дополнительное тепло электронагреваемому второму термостату для обеспечения оптимальной работы. Таким образом, несмотря на то, что раскрытый способ 200 предусматривает электрический нагрев второго термостата при ТОЖД ниже второго порога, а также при ТТМ>ТОЖД, следует понимать, что такой пример не носит ограничивающего характера. Напротив, тепло можно подавать термостату для обеспечения оптимальной работы в любой момент цикла езды (например, во время выполнения способа 200), в зависимости от нагрузки двигателя, частоты вращения, ТТМ и т.п.
Как упомянуто выше, способ 200 иллюстрирует пример, в котором поток охлаждающей жидкости через систему охлаждения транспортного средства можно регулировать посредством двух термостатических клапанов, рационально расположенных в системе охлаждения транспортного средства. Поток охлаждающей жидкости можно блокировать во время события пуска двигателя для быстрого прогрева охлаждающей жидкости двигателя без остановки охлаждающей жидкости в двигателе, что позволяет предотвратить проблемы, связанные с долговечностью, из-за неравномерного нагрева компонентов двигателя и т.п. Кроме того, можно осуществлять необязательный электрический нагрев второго термостата, позволяющий активно регулировать приведение второго термостатического клапана в то или иное положение. В зависимости от соотношения температуры охлаждающей жидкости двигателя и температуры трансмиссионного масла, а также в зависимости от частоты вращения и нагрузки двигателя, можно побудить клапан электронагреваемого второго термостата изменить свое положения для достижения оптимальной работы двигателя на протяжении цикла езды.
В другом примере регулирование потока охлаждающей жидкости в системе охлаждения транспортного средства аналогично тому, как раскрыто выше для системы на фиг. 1 и способа на фиг. 2, можно обеспечить не за счет двух термостатов, а за счет одного термостата (в настоящем описании именуемого «третий термостат», чтобы отличить его от раскрытых выше первого и второго термостатов), и одного приводного клапана (например, соленоидного клапана), причем приводной клапан не относится к третьему термостату (например, приводной клапан выполнен отдельно от третьего термостата). Такая система проиллюстрирована на фиг. 3, а способ для управления системой на фиг. 3 раскрыт на фиг. 4.
На фиг. 3 раскрыта система 300 транспортного средства, содержащая систему 301 охлаждения транспортного средства. Следует понимать, что многие из компонентов, представленных в системе 301 охлаждения транспортного средства, могут представлять собой те же компоненты, что представлены в системе 101 охлаждения транспортного средства на фиг. 1. Поэтому, для краткости, компоненты, общие для фиг. 1 и фиг. 3, обозначены одними и теми же номерами, при этом подробное описание всех компонентов с аналогичными номерами не будет приведено повторно в настоящем описании.
Вкратце, основное различие между системой 101 охлаждения транспортного средства, раскрытой выше, и системой 301 транспортного средства состоит в наличии только одного термостата в системе 301 охлаждения транспортного средства в отличие от системы 101 охлаждения транспортного средства и наличии приводного соленоидного клапана 310 в системе 301 охлаждения транспортного средства. В настоящем описании приводной соленоидный клапан 310 также может именоваться «клапан 310 возврата охлаждающей жидкости» (КВОЖ). Как раскрыто выше, система 301 охлаждения транспортного средства может содержать третий термостат 305. Следует понимать, что третий термостат 305 может быть по существу схож с первым термостатом 38 на фиг. 1. Например, третий термостат 305 может содержать термочувствительный элемент 307, например, восковой термоэлемент. Третий термостат 305 может также содержать третий термостатический клапан 306. В зависимости от температуры охлаждающей жидкости, воспринимаемой термочувствительным элементом 307, третий термостатический клапан 306 может находиться в одном из трех положений, подробнее раскрытых ниже. При этом третий термостат может быть расположен не в месте соединения между линиями 82, 83 и 84 охлаждающей жидкости, как первый термостат 38 на фиг. 1, а в месте соединения между линиями 81b, 83b, 84d и 24е охлаждающей жидкости. В частности, третий термостат может быть расположен в месте соединения, где пересекаются линии возврата охлаждающей жидкости из сердцевины 90 отопителя (например, по линии 81b охлаждающей жидкости), радиатора 80 (например, по линии 84d охлаждающей жидкости), охладителя 125 трансмиссионного масла (например, по линиям 87b, 24d и 24е охлаждающей жидкости), теплообменника 34 ПАТ (например, по линиям 88а, 85b, 24d и 24е охлаждающей жидкости), масляного радиатора 35 (например, по линиям 85b, 24d и 24е охлаждающей жидкости) и дегазационной емкости 37 (например, по линиям 89b, 24d, и 24е охлаждающей жидкости).
КВОЖ 310 может быть расположен между линиями 24d и 24е охлаждающей жидкости, между точкой 311 соединения и третьим термостатом 305. Точка 311 соединения может представлять собой точку соединения, где пересекаются линии возврата охлаждающей жидкости из охладителя 125 трансмиссионного масла, теплообменника 34 ПАТ, масляного радиатора 35 и дегазационной емкости 37 (например, где пересекаются линии 87b, 89b и 85b охлаждающей жидкости). КВОЖ 310 может представлять собой приводной клапан с возможностью открытия и закрытия в соответствии с электрическими сигналами от контроллера 12 транспортного средства, причем подача электричества для приведения в действие КВОЖ 310 может происходить посредством источника энергии в пределах транспортного средства, например, аккумуляторной батареи 74.
Насос 86 может быть расположен в трубопроводе между третьим термостатом 305 и двигателем 10. Поэтому охлаждающая жидкость, возвращающаяся в двигатель, может протекать через третий термостатический клапан 306, по линии 24f охлаждающей жидкости, в насос 86. Далее насос 86 может перекачивать охлаждающую жидкость по линии 24g охлаждающей жидкости в двигатель 10.
В данном разделе будет кратко раскрыта работа системы охлаждения, а методика будет более подробно рассмотрена на примере фиг. 4. Как упомянуто выше, третий термостатический клапан 306 выполнен с возможностью приведения в одно из трех положений. В данном случае в число положений третьего термостатического клапана могут входить седьмое положение, восьмое положение и девятое положение. При приведении в седьмое положение, возможен возврат охлаждающей жидкости в насос 86 из перепускной линии 83b (например, по линиям 83b и 24f охлаждающей жидкости) и из сердцевины 90 отопителя (например, по линиям 81b и 24f охлаждающей жидкости). При этом может быть блокирован возврат охлаждающей жидкости в насос 86 из радиатора 80. Возвратный поток из других компонентов системы охлаждения, например, охладителя 125 трансмиссионного масла, теплообменника 34 ПАТ, масляного радиатора 35 и дегазационной емкости 37 может регулировать КВОЖ 310. В состояниях, когда КВОЖ 310 находится в первом положении (например, закрытом положении), возвратный поток охлаждающей жидкости из этих компонентов в насос 86 может быть блокирован. Или же, если КВОЖ 310 приведен во второе положение (например, открытое положение), возможна подача возвратного потока охлаждающей жидкости из этих компонентов. Следует понимать, что, приведение КВОЖ 310 во второе положение обеспечивает возможность возврата потока охлаждающей жидкости из одного или нескольких из следующих устройств: охладителя 125 трансмиссионного масла, теплообменника 34 ПАТ, масляного радиатора 35 и дегазационной емкости 37, независимо от того, в каком положении находится третий термостатический клапан.
Когда третий термостатический клапан 306 приведен в восьмое положение, возможен возврат охлаждающей жидкости в насос 86 из перепускной линии 83b (например, по линиям 83b и 24f охлаждающей жидкости), сердцевины 90 отопителя (например, по линиям 81b и 24f охлаждающей жидкости) и радиатора 80 (например, по линиям 84d и 24f охлаждающей жидкости). И наконец, когда третий термостатический клапан 306 приведен в девятое положение, возможен возврат охлаждающей жидкости в насос 86 из сердцевины 90 отопителя и из радиатора 80, при этом может быть блокирован возврат потока охлаждающей жидкости из перепускной линии 83b. Иначе говоря, когда третий термостатический клапан 306 приведен в девятое положение, третий термостатический клапан 306 может блокировать циркуляцию потока охлаждающей жидкости по перепускной линии 83b для дополнительного охлаждения за счет блокирования направления охлаждающей жидкости по перепускной линии 83b.
На фиг. 4 представлена высокоуровневая блок-схема для примера способа 400 для быстрого прогрева охлаждающей жидкости во время события пуска двигателя. В частности, третий термостат (например, 305) и приводной соленоидный клапан (например, КВОЖ 310) могут быть расположены в системе охлаждения двигателя с возможностью быстрого прогрева охлаждающей жидкости двигателя и других текучих сред силового агрегата за счет изолирования контура охлаждения, а не остановки охлаждающей жидкости двигателя. Например, третий термостат может представлять собой известный из уровня техники термостат (например, термостат с восковым термоэлементом) и быть по существу схож с первым термостатом (например, 38), раскрытым выше на фиг. 1. При этом, в отличие от первого термостата на фиг. 1, который может быть расположен на горячей стороне двигателя, третий термостат может быть расположен на холодной стороне двигателя, как показано на фиг. 3. Аналогичным образом, приводной соленоидный клапан, в настоящем описании именуемый «клапан возврата охлаждающей жидкости» (КВОЖ), может быть расположен на холодной стороне двигателя. В третий термостат может поступать охлаждающая жидкость, текущая через КВОЖ, в рабочих состояниях транспортного средства, в которых КВОЖ открыт. Или же поступление в третий термостат потока охлаждающей жидкости через КВОЖ может быть блокировано в рабочих состояниях транспортного средства, в которых КВОЖ закрыт.Как будет подробно раскрыто ниже, поток охлаждающей жидкости по всей системе охлаждения транспортного средства можно регулировать путем приведения КВОЖ в открытое или закрытое положение, а также в зависимости от того, в какое из трех положений приведен третий термостатический клапан. Таким образом, быстрый прогрев охлаждающей жидкости двигателя может быть достигнут, например, без остановки охлаждающей жидкости в двигателе.
Способ 400 будет раскрыт на примере систем, раскрытых в настоящем описании и на фиг. 3, при этом следует понимать, что схожие способы могут быть применены к другим системам без отступления от объема настоящего раскрытия. Части способа 400 может осуществлять контроллер, например, контроллер 12 на фиг. 3, с возможностью хранения их в контроллере в виде исполняемых инструкций в долговременной памяти. Инструкции для осуществления способа 400 и остальных способов, раскрытых в настоящем описании, может по меньшей мере частично исполнять контроллер в соответствии с инструкциями в памяти контроллера и во взаимосвязи с сигналами, полученными от датчиков системы двигателя, например, датчиков, раскрытых выше со ссылкой на фиг. 3. Контроллер может задействовать исполнительные устройства системы охлаждения, например, КВОЖ (например, 310) и т.п., согласно раскрытым ниже способам.
Выполнение способа 400 начинают на шаге 405, при этом он может включать в себя оценку параметров работы. Параметры работы могут быть оценены, измерены и/или рассчитаны и могут включать в себя один или несколько параметров транспортного средства, например, скорость транспортного средства, местоположение транспортного средства и т.п., различные параметры двигателя, например, состояние двигателя, нагрузку двигателя, частоту вращения двигателя, воздушно-топливное отношение и т.п., различные параметры топливной системы, например, уровень топлива, тип топлива, температуру топлива и т.п., различные параметры системы улавливания топливных паров, например, загрязненность адсорбера топливных паров, давление в топливном баке и т.п., а также различные параметры окружающей среды, например, температуру окружающей среды, влажность, барометрическое давление и т.п.
Далее, на шаге 410 способ 400 может предусматривать указание того, находится ли температура охлаждающей жидкости двигателя (ТОЖД), отслеживаемая посредством датчика (например, 26) температуры охлаждающей жидкости двигателя, ниже шестого порога. Например, ТОЖД ниже шестого порога может представлять собой температуру охлаждающей жидкости при холодном пуске транспортного средства, причем холодный пуск транспортного средства может включать в себя пуск двигателя по истечении порогового периода времени с последнего по времени выключения двигателя, ТОЖД ниже температуры активации каталитического нейтрализатора отработавших газов и т.п.Если на шаге 410 будет указано, что ТОЖД не ниже шестого порога, ТОЖД может быть выше шестого порога, но ниже седьмого порога, или выше седьмого порога, но ниже восьмого порога, или выше восьмого порога и т.п. Таким образом, следует понимать, что, если ТОЖД не ниже шестого порога, двигатель мог уже проработать в течение некоторого периода, во время которого мог произойти прогрев охлаждающей жидкости двигателя до температуры выше шестого порога. В другом примере может происходить горячий пуск транспортного средства, при котором температура одного или нескольких каталитических нейтрализаторов отработавших газов выше температуры активации, причем время с последнего по времени пуска двигателя меньше заранее выбранного времени и т.п. Соответственно, если на шаге 410 будет указано, что ТОЖД не ниже шестого порога, способ 400 может предусматривать определение того, находится ли ТОЖД выше шестого порога, или выше седьмого или восьмого порога, каждый из которых будет подробнее раскрыт ниже. Поэтому схема способа 400 содержит пунктирную линию, проходящую от шага 410 к любому из шагов 420, 430 или 440. Каждый из этих шагов и механизмы управления для регулирования потока охлаждающей жидкости в зависимости от ТОЖД будут подробно раскрыты ниже.
Если на шаге 410 будет указано, что ТОЖД ниже шестого порога, способ 400 может перейти на шаг 415. На шаге 415 способ 400 может предусматривать приведение третьего термостатического клапана (например, 306) в седьмое положение, а КВОЖ (например, 310) - в первое положение (например, в закрытую конфигурацию). В частности, поскольку ТОЖД ниже шестого порога, третий термостатический клапан может быть приведен в седьмое положение без входного воздействия от контроллера транспортного средства. Например, восковой термоэлемент (или иное термочувствительное устройство), относящийся к третьему термостату, может находиться по существу в затвердевшем состоянии в связи с тем, что ТОЖД ниже шестого порога, поэтому третий термостатический клапан может быть приведен в седьмое положение. Когда третий термостатический клапан приведен в седьмое положение, возможен возврат охлаждающей жидкости в насос (например, 86) и в двигатель (например, 10) из перепускной линии (например, по линиям 83b, 24f и 24g охлаждающей жидкости). Кроме того, возможен возврат охлаждающей жидкости в насос и в двигатель из линии (например, 81b) охлаждающей жидкости, выходящей из сердцевины (например, 90) отопителя. При этом так как третий термостат может быть приведен в седьмое положении под действием ТОЖД ниже шестого порога, может быть блокирован возвратный поток из радиатора (например, 80).
Кроме того, когда КВОЖ 310 приведен в закрытое положение (например, первое положение), может быть блокирован возврат охлаждающей жидкости в насос и двигатель из компонентов системы охлаждения транспортного средства, в том числе, помимо прочих, из охладителя (например, 125) трансмиссионного масла, теплообменника (например, 34) ПАТ, масляного радиатора (например, 35) и дегазационной емкости (например, 37).
Таким образом, на шаге 415 поток охлаждающей жидкости по всей системе охлаждения транспортного средства можно в целом охарактеризовать следующим образом. Охлаждающая жидкость может циркулировать из двигателя в одно или несколько из по меньшей мере следующих устройств: охладитель (например, 31) РОГ, средний корпус (например, 32) турбонагнетателя и форсунку (например, 33) мочевины, и, если система транспортного средства содержит такие компоненты, в сердцевину отопителя и по перепускной линии, с последующим возвратом в насос и двигатель. Блокирование возвратного потока из радиатора (и таких компонентов, как, например, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник ПАТ, масляный радиатор и дегазационная емкость) позволяет быстро прогреть охлаждающую жидкость в состояниях с ТОЖД ниже шестого порога. Кроме того, пропуск потока охлаждающей жидкости, а не остановка потока охлаждающей жидкости в двигателе, позволяет избежать проблем, связанных с долговечностью, возникающих из-за неравномерного нагрева двигателя (и других компонентов системы охлаждения).
В одном примере КВОЖ может представлять собой нормально открытый соленоидный клапан с возможностью приведения в закрытое положение для изолирования охлаждающей жидкости и улучшения прогрева охлаждающей жидкости. Поэтому следует понимать, что на шаге 415 контроллер (например, 12) транспортного средства может направить сигнал КВОЖ, приводящий КВОЖ в действие для принятия им закрытой конфигурации (например, первого положения).
Далее, на шаге 420 способ 400 может включать в себя указание того, находится ли ТОЖД выше шестого порога. Например, ТОЖД выше шестого порога (но ниже седьмого порога) может представлять собой ТОЖД, при которой нужен возвратный поток из одного или нескольких из следующих устройств: охладителя трансмиссионного масла, теплообменника ПАТ, масляного радиатора и дегазационной емкости.
Если на шаге 420 будет указано, что ТОЖД не превышает шестой порог, способ 400 может перейти на шаг 421 и может предусматривать указание того, превышает ли температура трансмиссионного масла (ТТМ), отслеживаемая датчиком (например, 27) температуры трансмиссионного масла, ТОЖД на заранее заданную величину. Например, контроллер транспортного средства может принимать входные сигналы от датчика ТТМ и датчика (например, 26) ТОЖД, и, если будет указано, что ТТМ выше ТОЖД на заранее заданную величину, может быть выдана команда открытия КВОЖ (например, может быть прекращена подача электрического сигнала КВОЖ, в результате чего происходит открытие КВОЖ). Соответственно, если на шаге 421 не будет указано, что ТТМ выше ТОЖД на заранее заданную величину, способ 400 может совершить возврат на шаг 415 и может предусматривать удержание третьего термостатического клапана в седьмом положении и удержание КВОЖ в первом положении. Или же, если на шаге 421 будет указано, что ТТМ выше ТОЖД на заранее заданную величину, способ 400 может перейти на шаг 422 и может предусматривать выдачу команды установки КВОЖ во второе положение (например, открытое положение). В некоторых примерах КВОЖ можно дополнительно регулировать в зависимости от частоты вращения двигателя, нагрузки, ТТМ и т.п. Например, в контроллере может быть сохранен набор данных или карта с возможностью определения того, когда можно перевести КВОЖ из первого положения (закрытого) во второе положение (открытое) или наоборот. Поэтому в настоящем описании регулирование КВОЖ может именоваться «регулирование по карте».
Если на шаге 420 будет указано, что ТОЖД выше шестого порога, способ 400 может перейти на шаг 425 и может предусматривать удержание третьего термостатического клапана в седьмом положении и открытие КВОЖ. Иными словами, на шаге 425 способ 400 может предусматривать приведение КВОЖ во второе положение. Как раскрыто выше, поскольку КВОЖ может представлять собой нормально открытый клапан, приведение КВОЖ во второе положение может включать в себя выключение электрического сигнала, направляемого КВОЖ посредством контроллера. В отсутствии внешнего воздействия от контроллера, КВОЖ может перейти из закрытого положения (например, первого положения) в открытое положение (например, второе положение) с возможностью удержания в открытом положении при отсутствии внешнего воздействия от контроллера.
Таким образом, на шаге 425 возможен возврат охлаждающей жидкости в насос и двигатель из одного или нескольких из следующих устройств: охладителя трансмиссионного масла (по линиям 87b, 24d, 24е, 24f и 24g охлаждающей жидкости), теплообменника ПАТ (по линиям 88а, 85b, 24d, 24е, 24f и 24g охлаждающей жидкости), датчика масла (например, по линиям 85b, 24d, 24е, 24f и 24g охлаждающей жидкости) и дегазационной емкости (например, по линиям 89b, 24d, 24е, 24f и 24g охлаждающей жидкости). Открытие КВОЖ, когда ТОЖД выше шестого порога, но ниже седьмого порога, позволяет направлять поток охлаждающей жидкости из двигателя через одно или несколько из по меньшей мере следующих устройств: охладитель (например, 31) РОГ, средний корпус (например, 32) турбонагнетателя и форсунку (например, 33) мочевины, в сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник ПАТ, масляный радиатор, дегазационную емкость и перепускную линию (например, 83b) с последующим возвратом в насос и двигатель. Таким образом, поток охлаждающей жидкости может протекать по всей системе охлаждения транспортного средства за исключением радиатора за счет того, что третий термостатический клапан находится в седьмом положении.
Далее, на шаге 430 способ 400 может предусматривать определение того, находится ли ТОЖД выше седьмого порога. Седьмой порог может представлять собой порог, при котором нужен поток охлаждающей жидкости в радиатор для дополнительного охлаждения охлаждающей жидкости. Если на шаге 430 ТОЖД не выше седьмого порога, способ 400 может совершить возврат на шаг 425 и может предусматривать удержание третьего термостатического клапана в седьмом положении, а также может предусматривать удержание КВОЖ во втором положении. При этом если на шаге 430 будет указано, что ТОЖД выше седьмого порога, способ 400 может перейти на шаг 435.
На шаге 435 способ 400 может предусматривать приведение третьего термостатического клапана в восьмое положение и удержание КВОЖ во втором положении. В частности, на термочувствительный элемент (например, 307) третьего термостата может воздействовать циркулирующая охлаждающая жидкость двигателя, и в результате возрастания ТОЖД выше восьмого порога, третий термостатический клапан может перейти из седьмого положения в восьмое положение. Например, возрастание ТОЖД выше восьмого порога может включать в себя фазовый переход термочувствительного элемента, в результате чего третий термостатический клапан переходит из седьмого положения в восьмое положение.
Когда третий термостатический клапан приведен в восьмое положение, возможен возврат охлаждающей жидкости в насос и двигатель из радиатора (например, по линиям 84d, 24f и 24g охлаждающей жидкости). Поэтому следует понимать, что на шаге 435 в системе охлаждения транспортного средства может протекать весь объем охлаждающей жидкости. В частности, приведение третьего термостата в восьмое положение и нахождение КВОЖ во втором положении позволяет направлять поток охлаждающей жидкости из двигателя в одно или несколько из по меньшей мере следующих устройств: охладитель (например, 31) РОГ, средний корпус (например, 32) турбонагнетателя и форсунку (например, 33) мочевины по перепускной линии (например, 83b), в радиатор, сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник ПАТ, масляный радиатор и дегазационную емкость. Иными словами, при конфигурации, раскрытой на шаге 435, не может быть блокирован поток охлаждающей жидкости в какую-либо часть системы охлаждения транспортного средства.
Далее, на шаге 440 способ 400 может предусматривать определение того, находится ли ТОЖД выше восьмого порога. В некоторых примерах восьмой порог может представлять собой пороговую ТОЖД, при которой может быть нужно дополнительное охлаждение охлаждающей жидкости. Как раскрыто выше, термочувствительный элемент третьего термостата может воспринимать температуру охлаждающей жидкости, в связи с чем, если ТОЖД возрастет выше восьмого порога, третий термостатический клапан может перейти из восьмого положения в девятое положение, как будет подробнее раскрыто ниже. При этом если на шаге 440 будет указано, что ТОЖД ниже восьмого порога, способ 400 может совершить возврат на шаг 435 и может предусматривать удержание третьего термостатического клапана в восьмом положении, а также может предусматривать удержание КВОЖ во втором положении (например, в открытой конфигурации).
Если на шаге 440 будет указано, что ТОЖД выше восьмого порога, способ 400 может перейти на шаг 445. На шаге 445 способ 400 может предусматривать приведение третьего термостата в девятое положение, и может также предусматривать удержание КВОЖ во втором положении. Как раскрыто выше, поскольку третий термостат может быть выполнен с возможностью восприятия ТОЖД, переход из восьмого положения в девятое положение может происходить при отсутствии внешнего воздействия от контроллера транспортного средства. Удержание КВОЖ во втором положении также может происходить при отсутствии внешнего воздействия от контроллера транспортного средства. Переход третьего термостатического клапана из восьмого положения в девятое положение позволяет блокировать возврат охлаждающей жидкости из перепускной линии (например, 83b), в результате чего больший поток охлаждающей жидкости может быть направлен в радиатор. Таким образом, восьмой порог может представлять собой ТОЖД, при которой может быть нужно дополнительное охлаждение охлаждающей жидкости.
Таким образом, следует понимать, что, на шаге 445 может быть блокирован поток охлаждающей жидкости по перепускной линии. При этом следует понимать, что, за исключением блокирования потока охлаждающей жидкости по перепускной линии, остальной объем охлаждающей жидкости может циркулировать в системе охлаждения транспортного средства. Блокирование потока охлаждающей жидкости по перепускной линии позволяет увеличить объем потока в радиатор с возможностью увеличения охлаждения охлаждающей жидкости двигателя.
Далее, на шаге 450 способ 400 может предусматривать продолжение регулирования потока охлаждающей жидкости по всей системе транспортного средства в зависимости от ТОЖД, частоты вращения двигателя, нагрузки двигателя, ТТМ и т.п., на протяжении цикла езды, когда двигатель включен. Например, если ТОЖД падает ниже восьмого порога, но остается выше седьмого порога, третий термостатический клапан может перейти в восьмое положение, а КВОЖ может быть удержан во втором положении. Такой пример носит иллюстративный, но не ограничивающий, характер. Например, возможно состояние, в котором ТОЖД падает ниже седьмого порога, но остается выше шестого порога и т.п.
Обратимся к фиг. 5, на которой раскрыт пример временной диаграммы 500 регулирования потока охлаждающей жидкости в системе охлаждения транспортного средства согласно способу на фиг. 2 и применительно к системе, раскрытой в настоящем описании со ссылкой на фиг. 1. Временная диаграмма 500 содержит кривую 505, указывающую, работает ли двигатель транспортного средства («Вкл.») или нет («Выкл.»). Временная диаграмма 500 также содержит кривую 510, указывающую изменение температуры охлаждающей жидкости двигателя (ТОЖД) во времени. Линия 511 представляет первый порог (Т_1), линия 512 представляет второй порог (Т_2), линия 513 представляет третий порог (Т_3), а линия 514 представляет четвертый порог (Т_4). Следует понимать, что пороги с первого по четвертый могут представлять собой первый, второй, третий и четвертый пороги, раскрытые выше на примере способа 200 на фиг. 2. Временная диаграмма 500 также содержит кривую 515, указывающую изменение положения первого термостатического клапана (например, 42) во времени. Например, первый термостатический клапан (Тстат_1) может находиться в первом положении (Пол1), втором положении (Пол2) или третьем положении (Пол3). Временная диаграмма 500 также содержит кривую 520, указывающую изменение положения второго термостатического клапана (например, 63) во времени. Например, второй термостатический клапан (Тстат_2) может находиться в четвертом положении (Пол4), пятом положении (Пол5) или шестом положении (Пол6). Временная диаграмма 500 также содержит кривую 525, указывающую, подают ли поток по перепускной линии (например, 83) («да») или нет («нет»), и кривую 530, указывающую, подают ли поток через сердцевину (например, 90) отопителя («да») или нет («нет») во времени. В частности, подача потока по перепускной линии и через сердцевину отопителя может означать, что поток охлаждающей жидкости подают для возврата в насос (например, 86) и двигатель (например, 10) после циркуляции по перепускной линии и/или через сердцевину отопителя, как раскрыто выше и будет подробнее раскрыто ниже. Временная диаграмма 500 также содержит кривую 535, указывающую, подают ли поток охлаждающей жидкости в компоненты системы охлаждения транспортного средства, в том числе: охладитель (например, 125) трансмиссионного масла, теплообменник (например, 34) ПАТ, масляный радиатор (например, 35) и дегазационную емкость (например, 37), во времени. Аналогично упомянутому выше, подача потока охлаждающей жидкости в охладитель трансмиссионного масла, теплообменник ПАТ, масляный радиатор и дегазационную емкость может означать, что охлаждающую жидкость подают для возврата в насос и двигатель после циркуляции через такие компоненты системы охлаждения. Для краткости, в примере временной диаграммы 500 поток через такие компоненты именуется «поток через вспомогательные компоненты». Временная диаграмма 500 также содержит кривую 540, указывающую, подают ли поток в радиатор (например, 80) (например, подают для возврата в насос и двигатель) во времени. Временная диаграмма 545 также содержит кривую 545, указывающую, превышает ли температура трансмиссионного масла (ТТМ) ТОЖД (например, «да» или «нет») на заранее заданную величину во времени. Временная диаграмма 550 также содержит кривую 550, указывающую, включен ли («вкл.») или нет («выкл.») нагревательный элемент (например, 25), относящийся ко второму термостату (например, 61), во времени.
В момент t0 двигатель выключен, на что указывает кривая 505. ТОЖД ниже первого порога, на что указывает кривая 510. Когда двигатель выключен, и ТОЖД ниже первого порога, первый термостатический клапан находится в первом положении, на что указывает кривая 515, а второй термостатический клапан находится в четвертом положении, на что указывает кривая 520. Следует понимать, что, когда двигатель выключен, насос (например, 86) также выключен. Поэтому поток по перепускной линии, поток через сердцевину отопителя, поток через вспомогательные компоненты и поток через радиатор не указаны ("нет"), как видно из кривых 525, 530, 535 и 540 соответственно, во времени. Кроме того, ТТМ не выше ТОЖД, как видно из кривой 545, и нагревательный элемент второго термостата выключен, как видно из кривой 550.
В момент t1 двигатель включен и начинает сжигать топливо. Следует понимать, что когда двигатель включен, насос также может быть включен для циркуляции охлаждающей жидкости, так как насос может быть соединен с двигателем посредством ПВАПР (например, 36) с возможностью вращения пропорционально частоте вращения двигателя. Когда первый термостат находится в первом положении, а второй термостат - в четвертом положении, охлаждающая жидкость может протекать по перепускной линии (например, 83), при этом может быть блокирован ее поток через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник ПАТ, масляный радиатор, дегазационную емкость и радиатор. Кроме того, хотя это и не показано явным образом, следует понимать, что охлаждающая жидкость может дополнительно протекать через охладитель (например, 31) отработавших газов рециркуляции (РОГ), средний корпус (например, 32) турбонагнетателя и форсунку (например, 33) мочевины. Так как в момент t1 двигатель был только что включен, не указано, что ТТМ выше ТОЖД. Поэтому нагревательный элемент второго термостата выключен. Изолирование потока охлаждающей жидкости в перепускную линию позволяет быстро прогреть охлаждающую жидкость двигателя без остановки охлаждающей жидкости в двигателе. Соответственно, между моментами t1 и t2 температура охлаждающей жидкости двигателя начинает расти.
В момент t2 указано, что ТОЖД пересекает первый порог, представленный линией 511. При пересечении ТОЖД первого порога, может произойти фазовый переход второго термочувствительного элемента (например, 62), относящегося ко второму термостату (например, 61), например, в результате чего может произойти переход второго термостатического клапана из четвертого положения в пятое положение. При этом, поскольку ТОЖД ниже третьего порога, первый термостатический клапан (например, 42) может оставаться в первом положении. Когда второй термостатический клапан находится в пятом положении, а первый термостатический клапан - в первом положении, поток охлаждающей жидкости из двигателя может протекать и по перепускной линии, и через сердцевину отопителя с последующим возвратом в насос и двигатель.
Между моментами t2 и t3 продолжается прогрев охлаждающей жидкости двигателя, поэтому указано, что ТОЖД растет. В момент t3 указано, что ТТМ выше ТОЖД на заранее заданную величину. Например, ТТМ можно отслеживать посредством датчика (например, 27) ТТМ, а ТОЖД - посредством датчика (например, 26) ТОЖД. При указании того, что ТТМ выше ТОЖД на заранее заданный порог, включают нагревательный элемент (например, 25) второго термостата, на что указывает кривая 550. Таким образом, между моментами t3 и t4 нагревательный элемент, относящийся ко второму термостату, может обеспечить рост температуры, результатом чего может стать фазовый переход второго термочувствительного элемента. Результатом такого фазового перехода может стать переход второго термостатического клапана из пятого положения в шестое положение. Таким образом, при включении второго нагревательного элемента в момент t3, в момент t4 указано, что второй термостатический клапан переходит из пятого положения в шестое положение.
Несмотря на то, что в примере временной диаграммы 500 нагревательный элемент второго термостата включают в связи с указанием того, что ТТМ выше ТОЖД на заранее заданную величину, следует понимать, в объем настоящего раскрытия входят и другие возможности. В качестве одного примера, нагревательный элемент второго термостата может быть включен до того, как ТТМ превысит ТОЖД на заранее заданную величину. В таком примере нагревательный элемент второго термостата может быть включен до того, как ТТМ превысит ТОЖД на заранее заданную величину, чтобы второй термостатический клапан мог перейти из пятого положения в шестое положение по существу в то же время, в которое ТТМ превысит ТОЖД на заранее заданную величину. Например, если ТТМ ниже ТОЖД на заранее заданную величину, можно включить нагревательный элемент второго термостата. В некоторых примерах величину тепла, вырабатываемого нагревательным элементом второго термостата, можно регулировать или управлять ею. Например, теплоотдачу нагревательного элемента второго термостата можно повышать или понижать в зависимости от ТТМ и ТОЖД для открытия второго термостатического клапана по существу в то же время, когда будет указано, что ТТМ выше ТОЖД на заранее заданную величину. В некоторых примерах управление нагревательным элементом второго термостата можно также регулировать в зависимости от набора данных или карты, сохраненной в контроллере (например, 12), для подачи дополнительного тепла электронагреваемому второму термостату для обеспечения оптимальной работы двигателя (например, чтобы второй термостатический клапан переходил из пятого в шестое положение по существу в то же время, в которое ТТМ превышает ТОЖД на заранее заданную величину).
В момент t4 результатом перехода второго термостатического клапана из пятого положения в шестое положение становится подача потока охлаждающей жидкости через вспомогательные компоненты, под которыми могут пониматься охладитель трансмиссионного масла, теплообменник ПАТ, масляный радиатор и дегазационная емкость с последующим возвратом в насос и двигатель. Кроме того, когда второй термостатический клапан приведен в шестое положение, может быть сохранен поток охлаждающей жидкости через сердцевину отопителя. Кроме того, поскольку в момент t4 ТОЖД ниже третьего порога, первый термостатический клапан может быть удержан в первом положении. Поэтому поток охлаждающей жидкости может быть направлен по перепускной линии с последующим возвратом в насос и двигатель, при этом может быть блокирован ее поток через радиатор. Таким образом, следует понимать, что в момент t4 охлаждающая жидкость может протекать через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник ПАТ, масляный радиатор, дегазационную емкость и перепускную линию с последующим возвратом в насос и двигатель, причем может быть блокирован поток охлаждающей жидкости через радиатор.
Между моментами t4 и t5 ТТМ остается выше ТОЖД, а ТОЖД остается ниже второго порога (например, Т_2). Поэтому нагревательный элемент второго термостата оставляют включенным (например, «вкл.») для удержания второго термостатического клапана в шестом положении. Для предотвращения перегрева второго термостата и нагревательного элемента второго термостата, можно регулировать температуру нагревательного элемента второго термостата или отрегулировать ее до температуры, обеспечивающей удержание второго термостатического клапана в шестом положении.
В момент t5 указано, что ТОЖД пересекает второй порог. Кроме того, когда охлаждающая жидкость течет во вспомогательные компоненты, в том числе - охладитель трансмиссионного масла, ТТМ уже не превышает ТОЖД. Как раскрыто выше, ТОЖД выше второго порога может представлять собой ТОЖД, при которой может произойти фазовый переход термочувствительного элемента второго термостата, результатом которого может стать переход второго термостатического клапана между пятым положением и шестым положением. При этом из-за активной подачи дополнительного тепла второму термостату в связи с тем, что ТТМ превышала ТОЖД на заранее заданную величину, в момент t5 второй термостатический клапан уже приведен в шестое положение. Поэтому, в связи с тем, что ТОЖД выше второго порога в момент t5, приведение нагревательного элемента второго термостата в действие можно прекратить. Иными словами, нагревательный элемент второго термостата можно выключить, так как ТОЖД может удерживать второй термостатический клапан в шестом положении.
Между моментами t5 и t6 ТОЖД продолжает расти. В момент t6 ТОЖД пересекает третий порог. Когда ТОЖД превысит третий порог, первый термостатический клапан может перейти из первого положения во второе положение. Например, фазовый переход первого термочувствительного элемента (например, 41) в результате пересечения второго порога ТОЖД может привести к переходу первого термостатического клапана из первого положения во второе положение. Когда первый термостатический клапан находится во втором положении, поток охлаждающей жидкости может быть направлен по перепускной линии и через радиатор с последующим возвратом в насос и двигатель. Кроме того, когда второй термостатический клапан приведен в шестое положение, поток охлаждающей жидкости может быть направлен через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник ПАТ, масляный радиатор и дегазационную емкость с последующим возвратом в насос и двигатель. Таким образом, следует понимать, что в момент t6 весь объем охлаждающей жидкости может протекать через систему охлаждения транспортного средства.
Между моментами t6 и t7 ТОЖД остается выше третьего порога, но ниже четвертого порога. Поэтому между моментами t6 и t7 может происходить циркуляция всего объема охлаждающей жидкости в системе транспортного средства. В момент t7 указано, что ТОЖД пересекает четвертый порог. ТОЖД выше четвертого порога может привести к дальнейшему фазовому переходу первого термочувствительного элемента, в связи с чем первый термостатический клапан может перейти из второго положения в третье положение. Когда первый термостатический клапан приведен в третье положение, поток охлаждающей жидкости может быть направлен через радиатор с последующим возвратом в насос и двигатель, при этом может быть блокирован ее поток по перепускной линии. Таким образом, следует понимать, что когда ТОЖД выше четвертого порога, может быть нужно дополнительное охлаждение охлаждающей жидкости двигателя, поэтому через радиатор может быть направлен больший объем охлаждающей жидкости в результате блокирования потока охлаждающей жидкости по перепускной линии. Поэтому в момент t7 указано, что поток охлаждающей жидкости по перепускной линии остановлен, как видно из кривой 525. После момента t7 ТОЖД остается выше четвертого порога. Таким образом, охлаждающая жидкость может протекать из двигателя, в сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник ПАТ, масляный радиатор, дегазационную емкость и радиатор, при этом ее поток по перепускной линии блокирован.
Временная диаграмма 500 иллюстрирует фрагмент цикла езды, поэтому следует понимать, что поток охлаждающей жидкости можно продолжить регулировать в течение всей остальной части цикла езды (например, после момента t7). Например, как раскрыто выше на примере фиг. 2, возможны обстоятельства, в которых ТОЖД падает ниже четвертого порога, но остается выше третьего порога, или падает ниже третьего порога, но остается выше второго порога и т.п. Поэтому можно продолжить регулировать поток охлаждающей жидкости по способу на фиг. 2 на протяжении цикла езды в состояниях с включенным двигателем.
Обратимся к фиг. 6, на которой раскрыт пример временной диаграммы 600 регулирования потока охлаждающей жидкости в системе охлаждения транспортного средства согласно способу на фиг. 4 и применительно к системе, раскрытой в настоящем описании со ссылкой на фиг. 3. Временная диаграмма 600 содержит кривую 605, указывающую, включен ли или выключен ли двигатель транспортного средства, во времени. Временная диаграмма 600 также содержит кривую 610, указывающую изменение температуры охлаждающей жидкости двигателя (ТОЖД) во времени. Линия 611 представляет шестой порог (Т_6), линия 612 представляет седьмой порог (Т_7), а линия 613 представляет восьмой порог (Т_8). Следует понимать, что пороги с шестого по восьмой могут представлять собой шестой, седьмой и восьмой пороги, раскрытые выше на примере способа 400 на фиг. 4. Временная диаграмма 600 также содержит кривую 615, указывающую, находится ли третий термостатический клапан (например, 306), относящийся к третьему термостату (например, 305), в первом положении, втором положении или третьем положении, во времени. Временная диаграмма 600 также содержит кривую 620, указывающую, находится ли клапан (например, 310) возврата охлаждающей жидкости (КВОЖ) в первом положении (закрытом) или втором положении (открытом), во времени. Временная диаграмма 600 также содержит кривую 625, указывающую, может ли быть направлен поток охлаждающей жидкости по перепускной линии (например, 83) с последующим возвратом в насос (например, 86) и двигатель (например, 10), во времени. Временная диаграмма 600 также содержит кривую 630, указывающую, может ли быть направлен поток охлаждающей жидкости через сердцевину (например, 90) отопителя с последующим возвратом в насос и двигатель, во времени. Временная диаграмма 600 также содержит кривую 635, указывающую, может ли быть направлен поток охлаждающей жидкости через вспомогательные компоненты с последующим возвратом в насос и двигатель, во времени. Как раскрыто выше на примере временной диаграммы 500, под вспомогательными компонентами могут пониматься компоненты системы охлаждения транспортного средства, в число которых входят: охладитель (например, 125) трансмиссионного масла, теплообменник (например, 34) ПАТ, масляный радиатор (например, 35) и дегазационная емкость (например, 37). Временная диаграмма 600 также содержит кривую 640, указывающую, может ли охлаждающая жидкость протекать через радиатор (например, 80) с последующим возвратом в насос и двигатель, во времени. Временная диаграмма 600 также содержит кривую 645, указывающую, превышает ли температура трансмиссионного масла (ТТМ) ТОЖД на заранее заданную величину, во времени.
В момент t0 двигатель выключен, на что указывает кривая 605. Так как двигатель находится в выключенном состоянии, ТОЖД ниже шестого порога, на что указывает кривая 610. Когда ТОЖД ниже шестого порога, третий термостатический клапан приведен в первое положение, на что указывает кривая 615. Кроме того, когда двигатель выключен, КВОЖ может быть приведен во второе положение. Например, КВОЖ может представлять собой нормально открытый соленоидный клапан с возможностью приведения его в закрытое положение. Когда двигатель выключен, КВОЖ может находиться во втором положении (например, открытом) без внешнего воздействия от контроллера (например, 12) транспортного средства. Кроме того, когда двигатель выключен, охлаждающая жидкость не может протекать в любое из следующих устройств: перепускную линию, на что указывает кривая 625, сердцевину отопителя, на что указывает кривая 630, радиатор, на что указывает кривая 640 или какой-либо из вспомогательных компонентов, например, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник ПАТ, масляный радиатор и дегазационную емкость, на что указывает кривая 635. Например, так как двигатель выключен, насос (например, 86) может быть выключен, поскольку насос выполнен с возможностью приведения в действие двигателем посредством ремня, цепи и т.п. Кроме того, так как двигатель выключен, ТТМ не выше ТОЖД, на что указывает кривая 645.
В момент t1 двигатель транспортного средства включен и начинает сжигать топливо. Следует понимать, что когда двигатель включен, насос также может быть включен для циркуляции охлаждающей жидкости. Так как ТОЖД ниже шестого порога, третий термостатический клапан приведен в первое положение. Например, под действием ТОЖД могут происходить фазовые переходы термочувствительного элемента (например, 307), относящегося к третьему термостатическому клапану (например, 306). Когда ТОЖД ниже шестого порога, третий термочувствительный элемент может находиться в состоянии, в котором третий термостатический клапан находится в первом положении. Когда третий термостатический клапан приведен в первое положение, может быть направлен поток охлаждающей жидкости двигателя из двигателя в одно или несколько из по меньшей мере следующих устройств: охладитель (например, 31) отработавших газов рециркуляции (РОГ), средний корпус (например, 32) турбонагнетателя, форсунку (например, 33) мочевины, перепускную линию (например, 83b) и сердцевину (например, 90) отопителя. При этом может быть блокирован поток охлаждающей жидкости в радиатор (например, 80). Кроме того, в момент t1, так как ТОЖД ниже шестого порога, посредством контроллера КВОЖ может быть дана команда принять второе положение. В частности, контроллер может направить сигнал, приводящий КВОЖ в закрытое положение. Когда КВОЖ закрыт, может быть блокирован возврат охлаждающей жидкости в насос и двигатель из каждого из по меньшей мере следующих устройств: охладителя трансмиссионного масла, теплообменника ПАТ, масляного радиатора и дегазационной емкости. Таким образом, в момент t1 объем циркулирующей охлаждающей жидкости может представлять собой часть общего объема охлаждающей жидкости в системе охлаждения транспортного средства. Блокирование потока охлаждающей жидкости через охладитель трансмиссионного масла, теплообменник ПАТ, масляный радиатор и дегазационную емкость позволяет быстро прогреть охлаждающую жидкость двигателя. Кроме того, обеспечение циркуляции охлаждающей жидкости в изолированном участке системы охлаждения транспортного средства позволяет быстро прогреть охлаждающую жидкость без остановки потока охлаждающей жидкости в двигателе.
Между моментами t1 и t2 ТОЖД возрастает в результате того, что двигатель работает, а охлаждающая жидкость циркулирует через двигатель и изолированный участок системы охлаждения транспортного средства. В момент t2 ТОЖД пересекает шестой порог. В связи с пересечением ТОЖД шестого порога, может быть выдана команда установки КВОЖ во второе положение (например, открытое положение). В некоторых примерах команда установки КВОЖ во второе положение может быть выдана до того, как ТОЖД пересечет шестой порог, в зависимости от того, превышает ли ТТМ ТОЖД на заранее заданную величину. Например, как раскрыто выше, посредством датчика ТТМ и датчика ТОЖД можно определять соотношение ТТМ и ТОЖД. Если ТОЖД ниже шестого порога, но будет указано, что ТТМ выше ТОЖД на заранее заданную величину, может быть выдана команда открытия КВОЖ. В других примерах команда открытия КВОЖ может быть выдана для обеспечения оптимальной работы двигателя в зависимости от частоты вращения двигателя, нагрузки, ТТМ и т.п. При этом в примере временной диаграммы 600 не указано, что ТТМ превышает ТОЖД на заранее заданную величину, как видно из графика 645, до того, как ТОЖД пересечет шестой порог. Поэтому команду установки КВОЖ во второе положение выдают в связи с указанием того, что ТОЖД пересекла шестой порог в момент t2.
Выдача команды установки КВОЖ во второе положение в момент t2 обеспечивает возможность подачи потока охлаждающей жидкости через охладитель трансмиссионного масла, теплообменник ПАТ, масляный радиатор и дегазационную емкость с последующим возвратом в насос и двигатель. Кроме того, когда ТОЖД выше шестого порога, но ниже седьмого порога, поток ТОЖД может быть направлен для циркуляции через сердцевину отопителя и по перепускной линии с последующим возвратом в насос и двигатель, при этом может быть блокирован ее поток через радиатор.
Между моментами t2 и t3 ТОЖД продолжает расти. В период времени между моментами t2 и t3 может быть продолжена циркуляция охлаждающей жидкости из двигателя через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник ПАТ, масляный радиатор, дегазационную емкость и перепускную линию с последующим возвратом в насос и двигатель. Кроме того, может быть блокирован поток через радиатор за счет того, что третий термостатический клапан приведен в первое положение.
В момент t3 ТОЖД пересекает седьмой порог. В связи с пересечением ТОЖД седьмого порога, может произойти фазовый переход третьего термочувствительного элемента, результатом которого может стать переход третьего термостатического клапана из первого положения во второе положение. Когда третий термостатический клапан приведен во второе положение, поток охлаждающей жидкости также может быть направлен через радиатор с последующим возвратом в насос и двигатель. Таким образом, следует понимать, что в момент t3 весь объем охлаждающей жидкости может протекать по всей системе охлаждения транспортного средства без изолирования какого-либо участка системы охлаждения от потока охлаждающей жидкости.
Между моментами t3 и t4 температура охлаждающей жидкости двигателя продолжает расти, и в момент t4 указано, что ТОЖД пересекает восьмой порог. Восьмой порог может представлять собой пороговую ТОЖД, при которой может быть нужно дополнительное охлаждение охлаждающей жидкости двигателя. В момент t4, при пересечении ТОЖД восьмого порога, может произойти фазовый переход термочувствительного элемента, относящегося к третьему термостату, в результате которого третий термостатический клапан может принять третье положение. Будучи приведен в третье положение, третий термостатический клапан может направлять поток охлаждающей жидкости из двигателя в радиатор и сердцевину отопителя, но может блокировать поток охлаждающей жидкости по перепускной линии, на что указывает кривая 625. Блокирование потока охлаждающей жидкости по перепускной линии позволяет прогревать охлаждающую жидкость двигателя более эффективно, чем в случае циркулирования охлаждающей жидкости по перепускной линии.
В связи с дополнительным охлаждением охлаждающей жидкости в результате принятия третьим термостатом третьей конфигурации, ТОЖД возрастает, а затем начинает падать в период времени между моментами t4 и t5, а в момент t5 указано, что ТОЖД упала ниже восьмого порога. В связи с падением ТОЖД ниже восьмого порога, третий термостат может перейти из третьего положения обратно во второе положение. Соответственно, когда третий термостатический клапан приведен во второе положение, поток по перепускной линии вновь разблокирован. Поэтому следует понимать, что между моментами t5 и t6 вновь может происходить циркуляция всего объема охлаждающей жидкости двигателя по всей системе охлаждения транспортного средства.
Временная диаграмма 600 иллюстрирует фрагмент цикла езды, поэтому следует понимать, что поток охлаждающей жидкости можно продолжить регулировать в течение всей остальной части цикла езды (например, после момента t6). Например, как раскрыто выше на примере фиг. 4, возможны обстоятельства, в которых ТОЖД падает ниже восьмого порога, но остается выше седьмого порога, или падает ниже седьмого порога, но остается выше шестого порога и т.п. Поэтому можно продолжить регулировать поток охлаждающей жидкости по способу на фиг. 4 на протяжении цикла езды в состояниях с включенным двигателем.
Таким образом, можно регулировать поток охлаждающей жидкости во время события пуска двигателя для быстрого прогрева охлаждающей жидкости. Поток охлаждающей жидкости можно регулировать для его выборочного направления через различные участки системы охлаждения транспортного средства в зависимости от температуры охлаждающей жидкости двигателя, а также дополнительно регулировать в зависимости от частоты вращения двигателя, нагрузки, температуры трансмиссионного масла и т.п. Выборочное регулирование пути, по которому охлаждающая жидкость может протекать во время события пуска двигателя, обеспечивает возможность быстрого прогрева охлаждающей жидкости двигателя без остановки охлаждающей жидкости в двигателе.
Технический результат состоит в возможности регулирования потока в системе охлаждения транспортного средства для достижения быстрого прогрева охлаждающей жидкости двигателя с минимальным воздействием от контроллера транспортного средства и без остановки потока охлаждающей жидкости в двигателе, который может повлечь за собой проблемы с долговечностью, вызванные неравномерным нагревом компонентов системы двигателя. В одном примере два известных из уровня техники термостата с термочувствительными элементами, например восковыми термоэлементами, могут быть рационально расположены в системе охлаждения транспортного средства для обеспечения быстрого прогрева охлаждающей жидкости двигателя за счет изолирования потока охлаждающей жидкости двигателя, а не остановки охлаждающей жидкости двигателя в двигателе. В таком примере один термостат может представлять собой электронагреваемый термостат для обеспечения активного регулирования положения термостатического клапана. В другом примере один известный из уровня техники термостат может быть рационально расположен в системе охлаждения транспортного средства, при этом поток охлаждающей жидкости можно дополнительно регулировать посредством соленоидного клапана. В таком примере поток охлаждающей жидкости можно быстро прогреть без остановки охлаждающей жидкости в двигателе, причем единственное действие по активному регулированию потока охлаждающей жидкости включает в себя выдачу контроллером транспортного средства команды закрытия соленоидного клапана. Таким образом, раскрытые в настоящем описании системы и способы обеспечивают возможность быстрого прогрева охлаждающей жидкости двигателя во время события пуска двигателя без остановки охлаждающей жидкости в двигателе, который может быть достигнут без применения сложного варианта с электрическими клапанами.
Системы, раскрытые в настоящем описании со ссылками на фиг. 1 и фиг. 3, вместе со способами, раскрытыми в настоящем описании со ссылками фиг. 2 и фиг. 4, обеспечивают возможность создания одной или нескольких систем и одного или нескольких способов. В одном примере способ содержит шаги, на которых: во время события пуска двигателя регулируют путь потока охлаждающей жидкости двигателя в системе охлаждения транспортного средства посредством пассивного клапана и активно-регулируемого клапана; и в ответ на температуру охлаждающей жидкости двигателя ниже порога во время события пуска двигателя изолируют путь потока охлаждающей жидкости двигателя в подразделение системы охлаждения для обеспечения быстрого прогрева охлаждающей жидкости двигателя без остановки охлаждающей жидкости двигателя в двигателе. В первом примере способа регулирование пути потока охлаждающей жидкости двигателя в системе охлаждения транспортного средства посредством пассивного клапана включает в себя регулирование пути потока охлаждающей жидкости двигателя в системе охлаждения транспортного средства посредством первого термостатического клапана первого термостата, расположенного на горячей стороне двигателя, включающее в себя приведение первого термостатического клапана в первое, второе или третье положение в зависимости от температуры охлаждающей жидкости двигателя, воспринимаемой первым термочувствительным элементом первого термостата, без входного воздействия от контроллера транспортного средства. Во втором примере способа, опционально включающем в себя первый пример, регулирование пути потока охлаждающей жидкости двигателя в системе охлаждения транспортного средства посредством активно-регулируемого клапана включает в себя регулирование пути потока охлаждающей жидкости двигателя в системе охлаждения транспортного средства посредством второго термостатического клапана второго термостата, расположенного на холодной стороне двигателя, включающее в себя одно или несколько из следующих действий: приведение второго термостатического клапана в четвертое, пятое или шестое положение в зависимости от температуры охлаждающей жидкости двигателя, воспринимаемой вторым термочувствительным элементом второго термостата, без входного воздействия от контроллера транспортного средства; и активное приведение второго термостатического клапана в пятое или шестое положение путем включения электронагревателя, относящегося ко второму термостату, и, тем самым, повышение температуры второго термостата. В третьем примере способа, опционально включающем в себя первый и/или второй примеры, изолирование потока охлаждающей жидкости в подразделение системы охлаждения включает в себя изолирование потока охлаждающей жидкости в подразделение системы охлаждения, содержащее перепускную линию, в первом состоянии с последующим возвратом в двигатель посредством первого термостатического клапана в первом положении и второго термостатического клапана в четвертом положении; причем указанный порог представляет собой первый порог, и дополнительно содержащий шаг, на котором в ответ на второе состояние, включающее в себя температуру охлаждающей жидкости двигателя выше первого порога, но ниже второго порога, подают охлаждающую жидкость из двигателя по перепускной линии и через сердцевину отопителя с последующим возвратом в двигатель посредством первого термостатического клапана в первом положении и второго термостатического клапана в пятом положении. В четвертом примере способа, опционально включающем в себя один, несколько или все примеры с первого по третий, дополнительно: направляют поток охлаждающей жидкости из двигателя по перепускной линии, через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии и дегазационную емкость с последующим возвратом в двигатель в третьем состоянии, причем третье состояние включает в себя температуру охлаждающей жидкости двигателя выше второго порога, но ниже третьего порога, или температуру трансмиссионного масла выше температуры охлаждающей жидкости двигателя на заранее заданную величину и температуру охлаждающей жидкости двигателя ниже второго порога; причем направление потока охлаждающей жидкости по перепускной линии, через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии и дегазационную емкость включает в себя нахождение первого термостатического клапана в первом положении и второго термостатического клапана в шестом положении; причем в ответ на температуру трансмиссионного масла выше температуры охлаждающей жидкости двигателя на заранее заданную величину и температуру охлаждающей жидкости двигателя ниже второго порога, включают электронагреватель, относящийся ко второму термостату, для приведения второго термостатического клапана в шестое положение. В пятом примере способа, опционально включающем в себя один, несколько или все примеры с первого по четвертый, дополнительно: направляют поток охлаждающей жидкости из двигателя по перепускной линии, через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии, дегазационную емкость и радиатор с последующим возвратом в двигатель в четвертом состоянии в ответ на температуру охлаждающей жидкости двигателя выше третьего порога, но ниже четвертого порога; причем направление потока охлаждающей жидкости из двигателя по перепускной линии, через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии, дегазационную емкость и радиатор включает в себя нахождение первого термостатического клапана во втором положении и второго термостатического клапана в шестом положении; и направляют поток охлаждающей жидкости из двигателя через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии, дегазационную емкость и радиатор с последующим возвратом в двигатель в пятом состоянии в ответ на температуру охлаждающей жидкости двигателя выше четвертого порога; причем направление потока охлаждающей жидкости из двигателя через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии, дегазационную емкость и радиатор включает в себя нахождение первого термостатического клапана в третьем положении и второго термостатического клапана в шестом положении, причем в пятом состоянии блокируют поток охлаждающей жидкости по перепускной линии. В шестом примере способа, опционально включающем в себя один, несколько или все примеры с первого по пятый, регулирование пути потока охлаждающей жидкости двигателя в системе охлаждения транспортного средства посредством пассивного клапана включает в себя регулирование пути потока охлаждающей жидкости двигателя в системе охлаждения транспортного средства посредством третьего термостатического клапана третьего термостата, расположенного на холодной стороне двигателя, включающее в себя приведение третьего термостатического клапана в седьмое, восьмое или девятое положение в зависимости от температуры охлаждающей жидкости двигателя, воспринимаемой третьим термочувствительным элементом третьего термостата, без входного воздействия от контроллера транспортного средства. В седьмом примере способа, опционально включающем в себя один, несколько или все примеры с первого по шестой, регулирование пути потока охлаждающей жидкости двигателя в системе охлаждения транспортного средства посредством активно-регулируемого клапана включает в себя регулирование пути потока охлаждающей жидкости двигателя в системе охлаждения транспортного средства посредством приводного соленоидного клапана, расположенного на холодной стороне двигателя, причем приводной соленоидный клапан выполнен с возможностью приведения в открытое или в закрытое положение. В восьмом примере способа, опционально включающем в себя один, несколько или все примеры с первого по седьмой, изолирование потока охлаждающей жидкости в подразделение системы охлаждения включает в себя изолирование потока охлаждающей жидкости в подразделение системы охлаждения, включающее в себя перепускную линию и сердцевину отопителя, в шестом состоянии с последующим возвратом в двигатель посредством третьего термостатического клапана в седьмом положении и приводного соленоидного клапана в закрытом положении. В девятом примере способа, опционально включающем в себя один, несколько или все примеры с первого по восьмой, дополнительно: направляют поток охлаждающей жидкости из двигателя по перепускной линии, через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии, масляный радиатор и дегазационную емкость в седьмом состоянии с последующим возвратом в двигатель в ответ на температуру охлаждающей жидкости двигателя выше шестого порога, но ниже седьмого порога, или температуру трансмиссионного масла выше температуры охлаждающей жидкости двигателя на заранее заданную величину и температуру охлаждающей жидкости двигателя ниже шестого порога; причем направление потока охлаждающей жидкости из двигателя по перепускной линии, через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии, масляный радиатор и дегазационную емкость включает в себя нахождение третьего термостатического клапана в седьмом положении и приводного соленоидного клапана в открытом положении. В десятом примере способа, опционально включающем в себя один, несколько или все примеры с первого по девятый, дополнительно: направляют поток охлаждающей жидкости из двигателя по перепускной линии, через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии, масляный радиатор, дегазационную емкость и радиатор в восьмом состоянии с последующим возвратом в двигатель в ответ на температуру охлаждающей жидкости двигателя выше седьмого порога, но ниже восьмого порога; причем направление потока охлаждающей жидкости из двигателя по перепускной линии, через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии, масляный радиатор, дегазационную емкость и радиатор включает в себя нахождение третьего термостатического клапана в восьмом положении и приводного соленоидного клапана в открытом положении; и направляют поток охлаждающей жидкости из двигателя через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии, масляный радиатор, дегазационную емкость и радиатор, причем поток охлаждающей жидкости по перепускной линии блокируют, в девятом состоянии с последующим возвратом в двигатель в ответ на температуру охлаждающей жидкости двигателя выше восьмого порога; причем направление потока охлаждающей жидкости из двигателя через сердцевину отопителя, охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии, масляный радиатор, дегазационную емкость и радиатор включает в себя нахождение третьего термостатического клапана в девятом положении и приводного соленоидного клапана в открытом положении.
В другом примере способа регулирования системы охлаждения транспортного средства: в первом состоянии подают первый, меньший, объем охлаждающей жидкости через систему охлаждения транспортного средства, при этом подача первого объема охлаждающей жидкости, направляемого через двигатель и по перепускной линии, происходит за счет того, что первый термостатический клапан первого термостата, расположенного на горячей стороне двигателя, находится в первом положении, а второй термостатический клапан второго термостата, расположенного на холодной стороне двигателя - в четвертом положении; во втором состоянии подают второй, больший, объем охлаждающей жидкости через систему охлаждения транспортного средства, при этом подача второго объема охлаждающей жидкости, направляемого через двигатель, по перепускной линии и через сердцевину отопителя, происходит за счет того, что первый термостатический клапан находится в первом положении, а второй термостатический клапан - в пятом положении; причем первое состояние включает в себя температуру охлаждающей жидкости двигателя ниже первого порога, причем второе состояние включает в себя температуру охлаждающей жидкости двигателя выше первого порога, но ниже второго порога. В первом примере способа первый термостат представляет собой термостат с восковым термоэлементом, причем второй термостат представляет собой электронагреваемый термостат. Во втором примере способа, опционально включающем в себя первый пример, дополнительно: в третьем состоянии подают третий объем охлаждающей жидкости, больший, чем второй объем, через систему охлаждения транспортного средства, при этом подача третьего объема охлаждающей жидкости, направляемого через двигатель, по перепускной линии, через сердцевину отопителя и вспомогательный контур, происходит за счет того, что первый термостатический клапан находится в первом положении, а второй термостатический клапан - в шестом положении. В третьем примере способа, опционально включающем в себя первый и/или второй примеры, направление охлаждающей жидкости через вспомогательный контур включает в себя подачу охлаждающей жидкости через охладитель трансмиссионного масла, и/или теплообменник прогрева автоматической трансмиссии, и/или масляный радиатор, и/или дегазационную емкость. В четвертом примере способа, опционально включающем в себя один, несколько или все примеры с первого по третий, третье состояние включает в себя температуру охлаждающей жидкости двигателя выше второго порога, но ниже третьего порога. В пятом примере способа, опционально включающем в себя один, несколько или все примеры с первого по четвертый, дополнительно: отслеживают температуру трансмиссионного масла посредством датчика температуры трансмиссионного масла; причем третье состояние включает в себя температуру трансмиссионного масла выше температуры охлаждающей жидкости двигателя на заранее заданную величину, и температуру охлаждающей жидкости двигателя ниже второго порога. В шестом примере способа, опционально включающем в себя один, несколько или все примеры с первого по пятый, дополнительно: активно повышают температуру второго термостата посредством электронагревателя, соединенного со вторым термостатом; причем активное повышение температуры второго термостата включает в себя активное повышение температуры для приведения второго термостатического клапана в шестое положение. В седьмом примере способа, опционально включающем в себя один, несколько или все примеры с первого по шестой, дополнительно: в четвертом состоянии подают четвертый объем охлаждающей жидкости, больший, чем третий объем, через систему охлаждения транспортного средства, при этом подача четвертого объема охлаждающей жидкости, направляемого через двигатель, по перепускной линии, через сердцевину отопителя, вспомогательный контур и радиатор, происходит за счет того, что первый термостатический клапан находится во втором положении, а второй термостатический клапан - в шестом положении; причем четвертое состояние включает в себя температуру охлаждающей жидкости двигателя выше третьего порога, но ниже четвертого порога; при этом четвертый объем охлаждающей жидкости включает в себя весь объем охлаждающей жидкости в системе охлаждения транспортного средства. В восьмом примере способа, опционально включающем в себя один, несколько или все примеры с первого по седьмой, дополнительно: в пятом состоянии подают пятый объем охлаждающей жидкости, меньший, чем четвертый объем, через систему охлаждения транспортного средства, при этом пятый объем охлаждающей жидкости направляют через двигатель, сердцевину отопителя, вспомогательный контур и радиатор, причем поток охлаждающей жидкости по перепускной линии блокируют, за счет нахождения первого термостата в третьем положении, а второго термостатического клапана - в шестом положении; причем пятое состояние включает в себя температуру охлаждающей жидкости двигателя выше четвертого порога.
Пример системы для транспортного средства содержит: систему охлаждения, выполненную с возможностью осуществления циркуляции охлаждающей жидкости через двигатель, охладитель РОГ, средний корпус турбонагнетателя, форсунку мочевины, перепускную линию, радиатор, сердцевину отопителя и вспомогательный контур; первый термостат с первым термостатическим клапаном и первым термочувствительным элементом, расположенный на горячей стороне двигателя и выполненный с возможностью приема охлаждающей жидкости из двигателя и направления охлаждающей жидкости по перепускной линии в первом положении, по перепускной линии и через радиатор во втором положении, и через радиатор, но не по перепускной линии, в третьем положении; второй термостат со вторым термостатическим клапаном и вторым термочувствительным элементом, расположенный на холодной стороне двигателя и выполненный с возможностью приема охлаждающей жидкости из перепускной линии в четвертом положении, из перепускной линии и сердцевины отопителя в пятом положении, и из перепускной линии, сердцевины отопителя, радиатора и вспомогательного контура в шестом положении; насос, выполненный с возможностью осуществления циркуляции охлаждающей жидкости, при этом насос расположен в линии охлаждающей жидкости между двигателем и вторым термостатом; причем система охлаждения выполнена с возможностью подачи охлаждающей жидкости в охладитель РОГ, средний корпус турбонагнетателя и форсунку мочевины, когда двигатель работает и когда первый термостат находится в любом из положений с первого по третье, и когда второй термостат находится в любом из положений с четвертого по шестое. В первом примере системы первый термостатический клапан выполнен с возможностью приведения в первое положение, и второй термостатический клапан выполнен с возможностью приведения в четвертое положение в ответ на температуру охлаждающей жидкости двигателя ниже первого порога; причем первый термостатический клапан выполнен с возможностью приведения в первое положение, и второй термостатический клапан выполнен с возможностью приведения в пятое положение в ответ на температуру охлаждающей жидкости двигателя выше первого порога, но ниже второго порога; причем первый термостатический клапан выполнен с возможностью приведения в первое положение, и второй термостатический клапан выполнен с возможностью приведения в шестое положение в ответ на температуру охлаждающей жидкости двигателя выше второго порога, но ниже третьего порога; причем первый термостатический клапан выполнен с возможностью приведения во второе положение, и второй термостатический клапан выполнен с возможностью приведения в шестое положение в ответ на температуру охлаждающей жидкости двигателя выше третьего порога, но ниже четвертого порога; причем первый термостатический клапан выполнен с возможностью приведения в третье положение, и второй термостатический клапан выполнен с возможностью приведения в шестое положение в ответ на температуру охлаждающей жидкости двигателя выше четвертого порога. Во втором примере системы, опционально включающем в себя первый пример, система дополнительно содержит электронагреватель, выполненный с возможностью повышения температуры второго термостата; датчик температуры трансмиссионного масла; датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя; и контроллер, содержащий инструкции в долговременной памяти, исполнение которых обеспечивает осуществление контроллером: отслеживания температуры трансмиссионного масла и температуры охлаждающей жидкости двигателя; и в ответ на температуру трансмиссионного масла выше температуры охлаждающей жидкости двигателя на заранее заданную величину, а также в ответ на температуру охлаждающей жидкости двигателя ниже второго порога: включения электронагревателя для повышения температуры второго термостата до температуры выше второго порога для приведения второго термостата в шестое положение. В третьем примере системы, опционально включающем в себя первый и/или второй примеры, вспомогательный контур включает в себя по меньшей мере охладитель трансмиссионного масла, теплообменник прогрева автоматической трансмиссии, масляный радиатор и дегазационную емкость.
Следует отметить, что включенные в настоящую заявку примеры алгоритмов управления и оценки могут использоваться с разнообразными конфигурациями систем двигателей и/или транспортных средств. Раскрытые в настоящей заявке способы и алгоритмы управления могут храниться в виде исполняемых инструкций в долговременной памяти и могут осуществляться системой управления, содержащей контроллер, в сочетании с различными датчиками, исполнительными механизмами и другим аппаратным обеспечением двигателя. Раскрытые в настоящей заявке конкретные алгоритмы могут представлять собой одну или любое количество стратегий обработки, таких как управляемые событиями, управляемые прерываниями, многозадачные, многопотоковые и т.д. Таким образом, проиллюстрированные разнообразные действия, операции и/или функции могут выполняться в указанной последовательности, параллельно, а в некоторых случаях - могут опускаться. Точно так же указанный порядок обработки необязательно требуется для достижения отличительных признаков и преимуществ раскрытых в настоящей заявке вариантов осуществления изобретения, но служит для удобства иллюстрирования и описания. Одно или несколько из иллюстрируемых действий, операций и/или функций могут выполняться повторно в зависимости от конкретной применяемой стратегии. Кроме того, раскрытые действия, операции и/или функции могут графически представлять код, запрограммированный в долговременной памяти машиночитаемого носителя данных в системе управления двигателем, при этом раскрытые действия выполняют путем исполнения инструкций в системе, содержащей разнообразные аппаратные компоненты двигателя в сочетании с электронным контроллером.
Следует понимать, что раскрытые в настоящей заявке конфигурации и алгоритмы по своей сути являются лишь примерами, и что конкретные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, ибо возможны разнообразные их модификации. Например, вышеизложенная технология может быть применена к двигателям со схемами расположения цилиндров V-6, 1-4, 1-6, V-12, в схеме с 4-мя оппозитными цилиндрами и в двигателях других типов. Объект настоящего изобретения включает в себя все новые и неочевидные комбинации и под комбинации различных систем и схем, а также других отличительных признаков, функций и/или свойств, раскрытых в настоящем описании.
В нижеследующей формуле изобретения, в частности, указаны определенные комбинации и подкомбинации компонентов, которые считаются новыми и неочевидными. В пунктах формулы ссылка может быть сделана на «один» элемент или «первый» элемент или на эквивалентный термин. Следует понимать, что такие пункты могут включать в себя один или более указанных элементов, не требуя и не исключая наличие двух или более таких элементов. Иные комбинации и подкомбинации раскрытых отличительных признаков, функций, элементов или свойств могут быть включены в формулу путем изменения имеющихся пунктов или путем представления новых пунктов формулы в настоящей или родственной заявке. Такие пункты формулы изобретения, независимо от того, являются они более широкими, более узкими, эквивалентными или отличающимися в отношении объема первоначальной формулы изобретения, также считаются включенными в объект настоящего изобретения.