СИСТЕМА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СДВОЕННОЙ СИСТЕМОЙ РАДИАТОРНЫХ ЗАСЛОНОК

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ
Настоящая полезная модель относится к системам и способам регулировки множественной системы радиаторных заслонок (например, сдвоенной системы) для управления потоком окружающего воздуха на компоненты двигателя системы двигателя.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Двигатели с турбонаддувом используют охладитель наддувочного воздуха (CAC) для охлаждения сжатого воздуха из турбокомпрессора до того, как он поступает в двигатель. Окружающий воздух извне транспортного средства проходит через CAC, чтобы охлаждать всасываемый воздух, проходящий через внутреннюю часть CAC. Конденсат может формироваться в CAC, когда понижается температура окружающего воздуха, или во время влажных или дождливых погодных условий, где всасываемый воздух охлаждается ниже температуры конденсации воды. Конденсат может накапливаться на дне CAC, а затем, втягиваться в двигатель за раз при ускорении (или нажатия педали акселератора), увеличивая вероятность пропусков зажигания в двигателе.
Множественная система активных радиаторных заслонок, например, сдвоенная система радиаторных заслонок, расположенная в передней части транспортного средства, может регулировать поток окружающего воздуха на компоненты двигателя (см. например, US 8,161,919, опубл. 24.04.2012, МПК B60K11/08, F01P7/02). Верхняя группа радиаторных заслонок может регулировать поток воздуха в радиатор наряду с тем, что нижняя группа радиаторных заслонок может регулировать поток воздуха в охладитель наддувочного воздуха. В одном из примеров, верхняя и нижняя группы радиаторных заслонок могут приводиться в действие вместе единственным электродвигателем. Однако совместное приведение в действие верхней и нижней групп радиаторных заслонок может не предоставлять возможность для обоих, повышенного охлаждения двигателя (например, охлаждения радиатора) и пониженного охлаждения CAC, в зависимости от условий работы.
Другие попытки принять меры в ответ на формирование конденсата в CAC включают в себя управление нижней группой радиаторных заслонок отдельно от верхней группы радиаторных заслонок. Таким образом, охлаждение CAC может понижаться наряду с поддержанием отвечающего требованиям охлаждения двигателя. В одном из примеров, индивидуальное управление верхней и нижней группами радиаторных заслонок может достигаться посредством двух электродвигателей, каждый электродвигатель управляет одной группой радиаторных заслонок. Однако, авторы в материалах настоящего описания распознали потенциальные проблемы у таких систем. В качестве одного из примеров, два электродвигателя могут требовать более сложных процедур управления и умноженных компонентов системы двигателя.
СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
В одном из примеров, парадоксальные на вид проблемы, описанные выше, могут быть преодолены посредством системы для управления сдвоенной системой радиаторных заслонок, содержащей:
первую группу радиаторных заслонок и вторую группу радиаторных заслонок, причем первая группа радиаторных заслонок механически связана со второй группой радиаторных заслонок посредством тяги с прорезью; и
единственный электродвигатель, управляющий приведением в действие первой группы радиаторных заслонок.
В одном из вариантов предложена система, в которой первая группа радиаторных заслонок и вторая группа радиаторных заслонок расположены в передней части транспортного средства, причем первая группа радиаторных заслонок расположена, относительно поверхности, на которой стоит транспортное средство, вертикально над второй группой радиаторных заслонок, при этом первая группа радиаторных заслонок расположена перед радиатором, а вторая группа радиаторных заслонок расположена перед охладителем наддувочного воздуха.
В одном из вариантов предложена система, в которой тяга с прорезью включает в себя тягу, присоединенную на первом конце к прорези, присоединенной к первой группе радиаторных заслонок, и присоединенную на втором конце к приводной точке, присоединенной ко второй группе радиаторных заслонок.
В одном из вариантов предложена система, в которой вторая группа радиаторных заслонок выводится из взаимодействия с первой группой радиаторных заслонок, когда первая группа радиаторных заслонок открывается ниже порогового процента, и вторая группа радиаторных заслонок вводится во взаимодействие, через тягу с прорезью, с и перемещается первой группой радиаторных заслонок, когда первая группа радиаторных заслонок открывается на или выше порогового процента.
Также предложен способ регулировки множественной системы радиаторных заслонок единственным электродвигателем, причем электродвигатель присоединен только к верхней группе радиаторных заслонок. В частности, нижняя группа радиаторных заслонок может быть присоединена к верхней группе радиаторных заслонок через каскадную тягу. Каскадная тяга может предоставлять возможность задержанного открывания нижней группы радиаторных заслонок в зависимости от величины открывания верхней группы радиаторных заслонок. Например, если верхняя группа радиаторных заслонок открывается на меньшую, чем пороговая, величину, нижняя группа радиаторных заслонок может оставаться закрытой. В качестве альтернативы, если верхняя группа радиаторных заслонок открывается на более чем пороговую величину, нижняя группа радиаторных заслонок открывается соразмерно с верхней группой радиаторных заслонок.
В одном из примеров, множественная система радиаторных заслонок может регулироваться в ответ на условия работы двигателя. Условия работы двигателя могут включать в себя температуру двигателя, температуру CAC и условия вождения. В одном из примеров, только верхняя группа радиаторных заслонок может регулироваться наряду с тем, что нижняя группа радиаторных заслонок остается закрытой, в ответ на температуру двигателя, большую чем первая пороговая температура, когда температура CAC меньше, чем пороговая температура. В еще одном примере, верхняя и нижняя группы радиаторных заслонок могут регулироваться соразмерно в ответ на температуру двигателя, большую чем первая пороговая температура, когда температура CAC больше, чем пороговая температура. Таким образом, отвечающее требованиям охлаждение двигателя может обеспечиваться наряду с уменьшением формирования конденсата и событий пропусков зажигания в двигателе.
Следует понимать, что сущность полезной модели, приведенная выше, представлена для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Не предполагается идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета полезной модели, объем которой однозначно определен формулой полезной модели, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет полезной модели не ограничен вариантами осуществления, которые исключают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 показывает схематичное изображение системы радиаторных заслонок, двигателя и связанных компонентов в транспортном средстве.
Фиг. 2 показывает пример расположения CAC, радиатора и двигателя в пределах транспортного средства относительно радиаторных заслонок и связанного потока окружающего воздуха.
Фиг. 3 показывает схематичный пример системы радиаторных заслонок, содержащей верхние и нижние радиаторные заслонки.
Фиг. 4 показывает пример способа регулировки сдвоенной системы радиаторных заслонок в ответ на условия работы двигателя.
Фиг. 5 показывает примерный график, иллюстрирующий регулировки системы радиаторных заслонок на основании условий работы двигателя.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Последующее описание относится к системам и способам регулировки множественной системы радиаторных заслонок (например, сдвоенной системы) для управления потоком окружающего воздуха на компоненты двигателя системы двигателя, такой как система двигателя, показанная на фиг. 1. Сдвоенная система радиаторных заслонок, такая как система, показанная на фиг. 2, может содержать первую группу радиаторных заслонок и вторую группу радиаторных заслонок, расположенные в передней части транспортного средства. Первая группа радиаторных заслонок может быть расположена над и механически связана с второй группой радиаторных заслонок через тягу с прорезью. Единственный электродвигатель может приводить в действие первую группу радиаторных заслонок наряду с тем, что перемещение первой группы радиаторных заслонок может управлять перемещением второй группы радиаторных заслонок. Открывание второй группы радиаторных заслонок может задерживаться относительно открывания первой группы радиаторных заслонок тягой с прорезью. Фиг. 3 иллюстрирует эту взаимосвязь между первой группой радиаторных заслонок и второй группой радиаторных заслонок. Величина открывания первой группы радиаторных заслонок может управлять величиной потока окружающего воздуха в радиатор наряду с тем, что величина открывания второй группы радиаторных заслонок может управлять величиной потока окружающего воздуха в CAC. По существу, способ регулировки открывания первой и второй группы радиаторных заслонок на основании условий работы двигателя показан на фиг. 4. В заключение, примерные регулировки для сдвоенной системы радиаторных заслонок в ответ на условия работы двигателя представлены на фиг. 5.
Фиг. 1 показывает примерный вариант осуществления системы 110 радиаторных заслонок и системы 100 двигателя в моторном транспортном средстве 102, проиллюстрированном схематично. Система 100 двигателя может быть включена в транспортное средство, такое как дорожное транспортное средство, в числе других транспортных средств. Несмотря на то, что примерные применения системы 100 двигателя будут описаны со ссылкой на транспортное средство, следует принимать во внимание, что могут использоваться различные типы двигателей и силовых установок транспортного средства, включая легковые автомобили, грузовики, и т.д.
В изображенном варианте осуществления, двигатель является двигателем с наддувом, присоединенным к турбонагнетателю 13, включающему в себя компрессор, приводимый в движение турбиной 16. В частности, свежий воздух вводится по впускному каналу 42 в двигатель 10 через воздушный фильтр 11 и втекает в компрессор 14. Компрессор может быть пригодным компрессором всасываемого воздуха, таким как компрессор нагнетателя с приводом от электродвигателя или с приводом от ведущего вала. В системе 100 двигателя, компрессор показан в качестве компрессора турбонагнетателя, механически присоединенного к турбине 16 через вал 19, турбина 16 приводится в движение расширяющимися выхлопными газами двигателя. В одном из вариантов осуществления, компрессор и турбина могут быть соединены в пределах двухспирального турбонагнетателя. В еще одном варианте осуществления, турбонагнетатель может быть турбонагнетателем с изменяемой геометрией (VGT), где геометрия турбины активно меняется в зависимости от скорости вращения двигателя и других условий работы.
Как показано на фиг. 1, компрессор 14 присоединен через охладитель 18 наддувочного воздуха (CAC) к дроссельному клапану 20. CAC, например, может быть теплообменником из воздуха в воздух или из воздуха в воду. Дроссельный клапан 20 присоединен к впускному коллектору 22 двигателя. Из компрессора, горячий сжатый воздух поступает на вход CAC 18, остывает, по мере того, как он проходит через CAC, а затем, выходит, чтобы проходить через дроссельный клапан во впускной коллектор. Поток 116 окружающего воздуха извне транспортного средства может поступать в двигатель 10 через решетку 112 радиатора в передней части транспортного средства и проходить через CAC, чтобы помогать охлаждению наддувочного воздуха. Конденсат может формироваться и накапливаться в CAC, когда понижается температура окружающего воздуха, или во время влажных или дождливых погодных условий, где наддувочный воздух охлаждается ниже температуры конденсации воды. Когда наддувочный воздух включает в себя подвергнутые рециркуляции выхлопные газы, конденсат может становиться кислотным и подвергать коррозии корпус CAC. Коррозия может приводить к утечкам между зарядом воздуха, атмосферой и возможно хладагентом в случае охладителей водяным охлаждением наддувочного воздуха. Дополнительно, конденсат может накапливаться на дне CAC, а затем, втягиваться в двигатель за раз при ускорении (или нажатия педали акселератора), увеличивая вероятность пропусков зажигания в двигателе. Таким образом, как конкретизировано в материалах настоящего описания со ссылкой на фиг. 3-5, охлаждающий поток окружающего воздуха, проходящий в CAC, может регулироваться системой 110 радиаторных заслонок, чтобы уменьшались формирование конденсата и события пропусков зажигания в двигателе.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, давление воздушного заряда внутри впускного коллектора считывается датчиком 24 давления воздуха в коллекторе (MAP), а давление наддува считывается датчиком 124 давления наддува. Перепускной клапан компрессора (не показан) может быть присоединен последовательно между входом и выходом компрессора 14. Перепускной клапан компрессора может быть нормально закрытым клапаном, выполненным с возможностью открываться в выбранных условиях работы, чтобы сбрасывать избыточное давление наддува. Например, перепускной клапан компрессора может открываться во время условий замедления скорости вращения двигателя для предотвращения помпажа компрессора.
Впускной коллектор 22 присоединен к ряду камер 31 сгорания через ряд впускных клапанов (не показаны). Камеры сгорания, кроме того, присоединены к выпускному коллектору 36 через ряд выпускных клапанов (не показаны). В изображенном варианте осуществления, показан единственный выпускной коллектор 36. Однако, в других вариантах осуществления, выпускной коллектор может включать в себя множество секций выпускного коллектора. Конфигурации, имеющие множество секций выпускного коллектора могут давать выходящему потоку из разных камер сгорания возможность направляться в разные местоположения в системе двигателя. Универсальный датчик 126 кислорода выхлопных газов (UEGO) показан присоединенным к выпускному коллектору 36 выше по потоку от турбины 16. В качестве альтернативы, двухрежимный датчик кислорода выхлопных газов может использоваться вместо датчика 126 UEGO.
Как показано на фиг. 1, выхлопные газы из одной или более секций выпускного коллектора направляются в турбину 16, чтобы приводить в движение турбину. Когда требуется уменьшенный крутящий момент турбины, некоторое количество выхлопных газов взамен может направляться через регулятор давления наддува (не показан), обходя турбину. Объединенный поток из турбины и регулятора давления наддува затем протекает через устройство 70 снижения токсичности выхлопных газов. Вообще, одно или более устройств 70 снижения токсичности выхлопных газов могут включать в себя один или более каталитических нейтрализаторов последующей очистки выхлопных газов, выполненных с возможностью каталитически очищать поток выхлопных газов, тем самым, снижать количество одного или более веществ в потоке выхлопных газов.
Все или часть очищенных выхлопных газов из устройства 70 снижения токсичности выхлопных газов могут выбрасываться в атмосферу через выхлопную трубу 35. В зависимости от условий работы, однако, некоторая часть выхлопных газов может взамен отводиться в канал 51 EGR через охладитель 50 EGR и клапан 52 EGR на вход компрессора 14. Таким образом, компрессор выполнен с возможностью допускать выхлопные газы, отведенные ниже по потоку от турбины 16. Клапан EGR может открываться, чтобы допускать регулируемое количество охлажденных выхлопных газов на вход компрессора для желательных рабочих характеристик сгорания и снижения токсичности выхлопных газов. Таким образом, система 100 двигателя приспособлена для выдачи внешнего EGR низкого давления (LP). Вращение компрессора, в дополнение к относительно длинному протоку EGR LP в системе 100 двигателя, обеспечивает превосходную гомогенизацию выхлопных газов в заряде всасываемого воздуха. Кроме того, расположение точек отбора и смешивания EGR обеспечивает эффективное охлаждение выхлопных газов для повышенной имеющейся в распоряжении массы EGR и улучшенных рабочих характеристик. В других вариантах осуществления, система EGR может быть системой EGR высокого давления с каналом 51 EGR, осуществляющим соединение из выше по потоку от турбины 16 в ниже по потоку от компрессора 14.
Моторное транспортное средство 102 дополнительно включает в себя систему 104 охлаждения, которая осуществляет циркуляцию хладагента через двигатель 10 внутреннего сгорания, чтобы поглощать потерянное тепло, и распределяет нагретую хладагент по радиатору 80 и/или активной области 90 отопителя посредством магистралей 82 и 84 хладагента, соответственно. В частности, фиг. 1 показывает систему 104 охлаждения, присоединенную к двигателю 10 и осуществляющую циркуляцию хладагента двигателя из двигателя 10 в радиатор 80 через водяной насос 86 с приводом от двигателя и обратно в двигатель 10 через магистраль 82 хладагента. Водяной насос 86 с приводом от двигателя может быть присоединен к двигателю через привод 88 вспомогательных устройств передней части (FEAD) и вращаться пропорционально скорости вращения двигателя посредством ремня, цепи, и т.д. В частности, водяной насос 86 с приводом от двигателя осуществляет циркуляцию хладагента через каналы в блоке цилиндров, головке блока цилиндров двигателя, и т.д., для поглощения тепла двигателя, которое затем переносится через радиатор 80 в окружающий воздух. В примере, где водяной насос 86 с приводом от двигателя является центробежным насосом, создаваемое давление (и результирующий поток) может быть пропорциональным скорости вращения коленчатого вала, которая, в примере по фиг. 1, прямо пропорциональна скорости вращения двигателя. В еще одном примере, может использоваться насос с приводом от электродвигателя, который может регулироваться независимо от вращения двигателя. Температура хладагента может стабилизироваться управляемым термостатом клапаном 38, расположенным в магистрали 82 охлаждения, который может удерживаться закрытым до тех пор, пока хладагент не достигает пороговой температуры.
Система 100 двигателя может включать в себя электрический вентилятор 92 для направления потока охлаждающего воздуха по направлению в CAC 18, систему 104 охлаждения двигателя или другие компоненты системы двигателя. В некоторых вариантах осуществления, электрический вентилятор 92 может быть охлаждающим вентилятором двигателя. Охлаждающий вентилятор двигателя может быть присоединен к радиатору 80, чтобы поддерживать поток воздуха через радиатор 80, когда транспортное средство 102 медленно перемещается или останавливается, в то время как работает двигатель. Скорость вращения или направление вентилятора могут управляться контроллером 12, подробнее описанным в дальнейшем. В одном из примеров, охлаждающий вентилятор двигателя также может направлять поток охлаждающего воздуха в направлении CAC 18. В качестве альтернативы, электрический вентилятор 92 может быть присоединен к системе привода вспомогательных устройств двигателя, приводимых в движение коленчатым валом двигателя. В других вариантах осуществления, электрический вентилятор 92 может действовать в качестве выделенного вентилятора CAC. В этом варианте осуществления, электрический вентилятор может быть присоединен к CAC или расположен в местоположении, чтобы направлять поток воздуха непосредственно в направлении CAC. В еще одном другом варианте осуществления, может быть два или более электрических вентилятора. Например, один может быть присоединен к радиатору (как показано) для охлаждения двигателя, наряду с тем, что другой может быть присоединен где-нибудь еще, чтобы направлять охлаждающий воздух непосредственно в направлении CAC. В этом примере, два или более электрических вентиляторов могут управляться порознь (например, с разными частотами вращения), чтобы обеспечивать охлаждение для своих соответствующих компонентов.
Хладагент может протекать через магистраль 84 хладагента, как описано выше, и/или через магистраль 84 хладагента в активную область 90 отопителя, где тепло может передаваться в пассажирское отделение 106, и хладагент течет назад в двигатель 10. В некоторых примерах, водяной насос 86 с приводом от двигателя может действовать для осуществления циркуляции хладагента через обе магистрали 82 и 84 хладагента.
Фиг. 1 дополнительно показывает систему 28 управления. Система 28 управления может быть с возможностью взаимодействия присоединена к различным компонентам системы 100 двигателя, чтобы выполнять управляющие процедуры и действия, описанные в материалах настоящего описания. Например, как показано на фиг. 1, система 28 управления может включать в себя электронный цифровой контроллер 12. Контроллер 12 может быть микрокомпьютером, включающем в себя микропроцессорный блок, порты ввода/вывода, электронный запоминающий носитель для хранения выполняемых программ и калибровочных значений, оперативное запоминающее устройство, энергонезависимую память и шину данных. Как изображено, контроллер 12 может принимать входные данные с множества датчиков 30, которые могут включать в себя пользовательские устройства ввода и/или датчики (такие как положение передачи трансмиссии, входной сигнал педали газа (например, положение педали), входной сигнал тормоза, положение рычага управления трансмиссией, скорость транспортного средства, скорость вращения двигателя, массовый расход воздуха через двигатель, давление наддува температура окружающей среды, влажность окружающей среды, температура всасываемого воздуха, скорость работы вентилятора, и т.д.), датчики системы охлаждения (такие как температура хладагента, скорость работы вентилятора, температура в пассажирском отделении, влажность окружающей среды, и т.д.), датчики 18 CAC (такие как температура воздуха на выходе CAC, температура и давление воздуха на выходе CAC, и т.д.) и другие. В дополнение, контроллер 12 может принимать данные из GPS 34 (глобальной системы определения местоположения) и/или устанавливаемой на транспортном средстве коммуникационной и развлекательной системы 26 транспортного средства 102.
Устанавливаемая на транспортном средстве коммуникационная и развлекательная система 26 может поддерживать связь с устройством 40 беспроводной связи посредством различных протоколов беспроводной связи, таким как беспроводные сети, передачи вышек сотовой связи и/или их комбинации. Данные, полученные из устанавливаемой на транспортном средстве коммуникационной и развлекательной системы 26, могут включать в себя погодные условия реального времени и спрогнозированные погодные условия. Погодные условия, такие как температура, осадки (например, дождь, снег, град, и т.д.) и влажность, могут получаться через различные приложения устройства беспроводной связи и веб-сайты с прогнозом погоды. Данные, полученные из устанавливаемой на транспортном средстве коммуникационной и развлекательной системе, могут включать в себя текущие и спрогнозированные погодные условия для текущего местоположения, а также будущих местоположений вдоль запланированного маршрута передвижения. В одном из вариантов осуществления, где устанавливаемая на транспортном средстве коммуникационная и развлекательная система включает в себя GPS, текущие и будущие данные погоды могут соотноситься с текущим и будущими маршрутами передвижения, отображенными на GPS. В альтернативном варианте осуществления, в котором система транспортного средства включает в себя выделенную GPS 34, каждая из GPS и устанавливаемой на транспортном средстве коммуникационной и развлекательной системы может поддерживать связь с устройством 40 беспроводной связи, а также друг с другом, чтобы сообщать текущие и будущие данные погоды с текущим и будущими маршрутами передвижения. В одном из примеров, развлекательная система может осуществлять доступ к различным картам погоды, хранимым в сети Интернет или других системах с облачными вычислениями. Хранимые карты погоды могут включать в себя информацию о дожде, влажности, осадках и/или температуре, например, выдаваемую в качестве контурных карт. В одном из примеров, устройство 40 беспроводной связи может транслировать данные влажности в реальном времени в устанавливаемую на транспортном средстве коммуникационную и развлекательную систему 26 и/или GPS 34, которые затем передаются в контроллер 12. Контроллер 12 сравнивает принятые данные влажности с пороговыми значениями и определяет надлежащие регулировки рабочих параметров двигателя. В одном из примеров, эти регулировки могут включать в себя регулировку системы 110 радиаторных заслонок. Например, если влажность является более высокой, чем определенное пороговое значение, одна или более радиаторных заслонок могут закрываться.
В других вариантах осуществления, присутствие дождя может подразумеваться по другим сигналам или датчикам (например, датчикам дождя). В одном из примеров, дождь может логически выводиться из сигнала включения/выключения переднего стеклоочистителя транспортного средства. В частности, в одном из примеров, когда передние стеклоочистители включаются, сигнал может отправляться в контроллер 12, чтобы указывать на дождь. Контроллер может использовать эту информацию для прогнозирования вероятности формирования конденсата в CAC и регулировки исполнительных механизмов транспортного средства, таких как электрический вентилятор 92 и/или система 110 радиаторных заслонок.
Более того, контроллер 12 может поддерживать связь с различными исполнительными механизмами 32, которые могут включать в себя исполнительные механизмы двигателя (такие как топливные форсунки, электрически управляемую воздушную дроссельную заслонку, свечи зажигания, и т.д.), исполнительные механизмы системы охлаждения (такие как вентиляционные отверстия обращения воздуха и/или клапаны дозирования воздуха в системе кондиционирования воздуха пассажирского отделения, и т.д.), и другие. В некоторых примерах, запоминающий носитель может быть запрограммирован машиночитаемыми данными, представляющими команды, приводимые в исполнение процессором для выполнения способов, описанных ниже, а также других вариантов, которые предвидятся, но не перечислены прямо.
Как отмечено в материалах настоящего описания, количество потерянного тепла, переносимого в хладагент из двигателя, может меняться в зависимости от условий работы, тем самым, оказывая влияние на количество тепла, передаваемого в потоки воздуха. Например, по мере того, как уменьшается крутящий момент на выходном валу двигателя или поток топлива, вырабатываемое количество потерянного тепла может пропорционально уменьшаться.
Моторное транспортное средство 102 дополнительно включает в себя решетку 112 радиатора, предусматривающую проем (например, проем решетки радиатора, проем бампера, и т.д.) для приема потока 116 окружающего воздуха через или вблизи передней части транспортного средства и в пассажирское отделение. Такой поток 116 окружающего воздуха затем может использоваться радиатором 80, электрическим вентилятором 92 и другими компонентами, чтобы поддерживать двигатель и/или трансмиссию охлажденными. Кроме того, поток 116 окружающего воздуха может отводить тепло из системы кондиционирования воздуха транспортного средства и может улучшать рабочие характеристики двигателей с турбонаддувом/наддувом, которые оборудованы CAC 18, который понижает температуру воздуха, который поступает во впускной коллектор/двигатель. В одном из примеров, электрический вентилятор 92 может регулироваться для дополнительного увеличения или уменьшения потока воздуха на компоненты двигателя. В еще одном примере, специализированный вентилятор CAC может быть включен в систему двигателя и использоваться для увеличения или уменьшения потока воздуха в CAC.
Фиг. 2 показывает пример местоположений CAC 18, радиатора 80, электрического вентилятора 92 и системы 100 двигателя в пределах транспортного средства 102 относительно системы 110 радиаторных заслонок и связанного потока 116 окружающего воздуха. Другие подкапотные компоненты (топливная система, аккумуляторные батареи, и т.д.) также могут извлекать пользу из потока охлаждающего воздуха. Таким образом, система 110 радиаторных заслонок и электрический вентилятор 92 могут содействовать системе 104 охлаждения в охлаждении двигателя 10 внутреннего сгорания. Система 110 радиаторных заслонок может быть сдвоенной системой активных радиаторных заслонок, содержащей две группы из одной или более радиаторных заслонок 114, выполненных с возможностью регулировать величину потока воздуха, принимаемого через решетку 112 радиатора.
Радиаторные заслонки 114 могут покрывать переднюю область транспортного средства, например, простирающуюся прямо от под капота до низа бампера. Посредством перекрывания передней части транспортного средства, уменьшается лобовое сопротивление и снижается поступление наружного охлаждающего воздуха в CAC. Первая группа радиаторных заслонок 204 может быть расположена перед радиатором 80, а вторая группа радиаторных заслонок 206 может быть расположена перед CAC 18. Как показано на фиг. 2, первая группа радиаторных заслонок 204 расположена, относительно поверхности, на которой стоит транспортное средство 102, вертикально над второй группой радиаторных заслонок 206. По существу, первая группа радиаторных заслонок 204 может указываться ссылкой как верхние радиаторные заслонки, а вторая группа радиаторных заслонок 206 может указываться ссылкой как нижние радиаторные заслонки. Величина открывания первой группы радиаторных заслонок 204 управляет величиной потока 216 окружающего воздуха, проходящего в радиатор 80, наряду с тем, что величина открывания второй группы радиаторных заслонок 206 управляет величиной потока окружающего воздуха, проходящего в CAC 18. По существу, верхние радиаторные заслонки могут оказывать влияние главным образом на лобовое сопротивление транспортного средства и охлаждение двигателя наряду с тем, что нижние радиаторные заслонки оказывают влияние на охлаждение CAC.
В некоторых примерах, каждая группа радиаторных заслонок может содержать в себе одинаковое количество радиаторных заслонок 114 наряду с тем, что, в других примерах, одна группа радиаторных заслонок может содержать в себе большее количество, чем другая. В одном из вариантов осуществления, первая группа радиаторных заслонок 204 может содержать в себе многочисленные радиаторные заслонки наряду с тем, что вторая группа радиаторных заслонок 206 содержит одну радиаторную заслонку. В альтернативном варианте осуществления, первая группа радиаторных заслонок может содержать в себе только одну радиаторную заслонку наряду с тем, что вторая группа радиаторных заслонок содержит множество радиаторных заслонок.
Радиаторные заслонки 114 являются подвижными между открытым положением и закрытым положением и могут поддерживаться в одном из двух положений или множестве их промежуточных положений. Другими словами, открывание радиаторных заслонок 114 может регулироваться, чтобы радиаторные заслонки 114 открывались частично, закрывались частично, или циклически, между открытым положением и закрытым положением, чтобы давать поток воздуха для охлаждения компонентов моторного отсека. Величина открывания радиаторных заслонок 114 или группы радиаторных заслонок (например, первой группы радиаторных заслонок 204 или второй группы радиаторных заслонок 206) может обозначаться процентом. Например, когда радиаторные заслонки находятся на полпути между открытым и закрытым положением, радиаторные заслонки могут быть открытыми на 50%. Когда радиаторные заслонки открыты до верхней пороговой величины (например, максимальной величины открывания), радиаторные заслонки могут быть открыты на 100%.
Первая группа радиаторных заслонок 204 (например, верхние радиаторные заслонки) может приводиться в действие электродвигателем 202. Электродвигатель 202 может быть функционально присоединен к системе 28 управления. В качестве примера, контроллер 12 может быть присоединен с возможностью обмена информацией к системе 110 радиаторных заслонок и может иметь команды, хранимые на нем, для регулировки открывания радиаторных заслонок 114. Контроллер 12 может отправлять сигналы для регулировки системы 110 радиаторных заслонок в электродвигатель 202. Эти сигналы могут включать в себя команды для увеличения или уменьшения открывания верхних радиаторных заслонок. Например, контроллер 12 может давать команду электродвигателю 202 открывать верхние радиаторные заслонки до открывания на 30%. Электродвигатель 202 присоединен только к верхним радиаторным заслонкам 204, а не ко второй группе радиаторных заслонок 206 (например, нижним радиаторным заслонкам). Нижние радиаторные заслонки взамен присоединены через тягу 208 к верхним радиаторным заслонкам. Таким образом, перемещение верхних радиаторных заслонок 204 может управлять перемещением нижних радиаторных заслонок 206. Дополнительные подробности об этом механизме тяги представлены ниже со ссылкой на фиг. 3.
Фиг. 3 показывает схему 300 сдвоенной системы радиаторных заслонок, такой как система 110 радиаторных заслонок, показанная на фиг. 2. Система 110 радиаторных заслонок имеет первую группу радиаторных заслонок 204 (например, верхние радиаторные заслонки), расположенную, относительно поверхности, на которой стоит транспортное средство 102, вертикально над нижней группой радиаторных заслонок 206 (например, нижними радиаторными заслонками). Каждая группа радиаторных заслонок содержит одну или более радиаторных заслонок 14. Как показано на фиг. 3, каждые из верхних радиаторных заслонок 204 и нижних радиаторных заслонок 206 включают в себя четыре отдельных радиаторные заслонки 114. В других вариантах осуществления, каждая группа радиаторных заслонок может иметь больше или меньше, чем четыре радиаторные заслонки. В еще одном другом варианте осуществления, первая группа радиаторных заслонок 204 и вторая группа радиаторных заслонок 206 могут иметь неравное количество радиаторных заслонок 114.
Радиаторные заслонки 114 в первой группе радиаторных заслонок 204 присоединены на одном конце к первому держателю 310. Радиаторные заслонки 114 во второй группе радиаторных заслонок 206 присоединены на одном конце к второму держателю 312. В одном из примеров, как показано на фиг. 3, первый держатель 310 имеет прорезь 314, а второй держатель 312 имеет приводную точку 316. Тяга 208 присоединена на первом конце к прорези 314 первого держателя 310 и присоединена на втором конце к приводной точке 316 второго держателя 312. Таким образом, тяга 208 присоединяет нижние радиаторные заслонки к верхним радиаторным заслонкам.
Электродвигатель 202 принимает сигналы от контроллера 12 для приведения в действие первой группы радиаторных заслонок 204. В частности, электродвигатель может перемещать положение первого держателя 210, тем самым, увеличивая или уменьшая открывание первой группы радиаторных заслонок 204. Как только первый конец тяги 208 достигает нижней части 320 прорези 314, восходящее движение (в направлении, показанном стрелкой 318), относительно поверхности, на которой стоит транспортное средство, первого держателя 314 вызывает восходящее движение второго держателя 312 благодаря тяге 208. Восходящее движение второго держателя 312 побуждает вторую группу радиаторных заслонок 206 перемещаться со вторым держателем 312, тем самым, увеличивая открывание второй группы радиаторных заслонок 206.
Схема 300 показывает четыре положения сдвоенной системы радиаторных заслонок. В первом положении 302, как первая группа радиаторных заслонок 204, так и вторая группа радиаторных заслонок 206 закрыты (например, открыты на 0%). По существу, поток окружающего воздуха не может поступать в транспортное средство через радиаторные заслонки для охлаждения радиатора и CAC. Первое положение 302 может быть исходным положением для системы радиаторных заслонок.
Электродвигатель 202 может принимать команду увеличить открывание верхних радиаторных заслонок из контроллера 12. В ответ, электродвигатель 202 может побуждать первый держатель 310 перемещаться вверх в направлении, показанном стрелкой 318. Эта регулировка может перемещать систему радиаторных заслонок во второе положение 304. Во втором положении 304, первая группа радиаторных заслонок 204 частично открыта (например, находится в промежуточном положении между полностью закрытым и полностью открытым). Таким образом, поток окружающего воздуха может поступать в транспортное средство через проем первой группы радиаторных заслонок и проходить в направлении радиатора двигателя. Первый конец тяги 208 по-прежнему находится выше нижней части 320 прорези 314. Таким образом, второй держатель 313 не перемещал положение из первого положения 302 во второе положение 304, и вторая группа радиаторных заслонок 206 остается закрытой.
Электродвигатель 202 может перемещать первый держатель дальше вверх, в направлении, показанном стрелкой 318, тем самым, перемещая систему радиаторных заслонок в третье положение 306. Во третьем положении 306, первая группа радиаторных заслонок 204 частично открыта, с открыванием радиаторных заслонок, большим, чем открывание во втором положении 304. Первый конец тяги 208 теперь находится в нижней части 320 прорези 314. Это побуждает второй держатель 312 перемещаться вверх первым держателем 310. По мере того, как второй держатель 312 перемещается вверх, открывание второй группы радиаторных заслонок увеличивается. Поэтому, в третьем положении 306, обе, первая группа радиаторных заслонок 204 и вторая группа радиаторных заслонок 206, частично открыты.
Контроллер 12 может отправлять команду в систему радиаторных заслонок полностью открываться, поэтому, максимальный поток воздуха может поступать в двигатель. В ответ, электродвигатель 202 может перемещать систему радиаторных заслонок в четвертое положение 308. В четвертом положении 308, первый держатель 310 перемещается вверх до тех пор, пока верхние радиаторные заслонки не открываются до верхнего порогового уровня. В одном из примеров, верхний пороговый уровень может быть максимальной величиной открывания. В четвертом положении 308, нижние радиаторные заслонки также открыты до верхнего порогового уровня. По существу, как верхние, так и нижние радиаторные заслонки могут быть открыты на 100% в четвертом положении 308.
В первом положении 302, как первая группа радиаторных заслонок 204, так и вторая группа радиаторных заслонок 206 открыты на 0% (например, закрыты). Во втором положении 304, вторая группа радиаторных заслонок 206 остается открытой на 0% наряду с тем, что вторая группа радиаторных заслонок 204 частично открыта. Первая группа радиаторных заслонок 204 может быть открыта на X% в точке, в которой тяга 208 достигает нижней части 320 прорези 314, и второй держатель 312 начинает перемещение вверх с первым держателем 310. По существу, первая группа радиаторных заслонок может быть открыта менее, чем на X%, во втором положении 304 и более, чем на X%, в третьем положении 306. Таким образом, X% может быть пороговым процентом, при котором вторая группа радиаторных заслонок начинает перемещение с первой группой радиаторных заслонок. Вторая группа радиаторных заслонок также частично открыта в третьем положении 306. В четвертом положении 308, как первая группа радиаторных заслонок 204, так и вторая группа радиаторных заслонок 206 открыты на 100%.
Первое положение 302 и второе положение 304 иллюстрируют первое взаимное расположение между первой группой радиаторных заслонок и второй группой радиаторных заслонок. Во время первого взаимного расположения, первая группа радиаторных заслонок перемещается в большей степени, чем вторая группа радиаторных заслонок. В одном из примеров, во время первого взаимного расположения, открывание первой группы радиаторных заслонок может увеличиваться наряду с тем, что вторая группа радиаторных заслонок остается закрытой (как показано на фиг. 3). В еще одном примере, во время первого взаимного расположения, открывание первой группы радиаторных заслонок может увеличиваться на первую величину наряду с тем, что открывание второй группы радиаторных заслонок увеличивается на вторую величину, вторая величина меньше, чем первая величина. Первое взаимное расположение дополнительно может определяться величиной открывания первой группы радиаторных заслонок и второй группы радиаторных заслонок. Например, во время первого взаимного расположения, первая группа радиаторных заслонок может быть открыта меньше, чем первая пороговая величина открывания, а вторая группа радиаторных заслонок может быть открыта меньше, чем первая пороговая величина открывания. В этом примере, вторая пороговая величина меньше, чем первая пороговая величина.
Третье положение 306 и четвертое положение 308 иллюстрируют второе взаимное расположение между первой группой радиаторных заслонок и второй группой радиаторных заслонок. Во время второго взаимного расположения, вторая группа радиаторных заслонок перемещается в большей степени, чем первая группа радиаторных заслонок. Перемещение второй группы радиаторных заслонок в большей степени, чем первой группы радиаторных заслонок, может включать в себя открывание второй группы радиаторных заслонок в более быстром темпе, чем первой группы радиаторных заслонок. Например, когда вторая группа радиаторных заслонок начинает открываться, первая группа радиаторных заслонок уже частично открыта. Таким образом, чтобы первая и вторая группа радиаторных заслонок были вместе открыты на 100%, вторая группа радиаторных заслонок должна открываться в более быстром темпе. Излагая иначе, во время второго взаимного расположения, величина увеличения открывания второй группы радиаторных заслонок может быть большей, чем величина увеличения открывания первой группы радиаторных заслонок. Скорость открывания второй группы радиаторных заслонок может быть основана на положении приводной точки 316. Например, если приводная точка перемещается ближе к точке поворота радиаторных заслонок (например, где радиаторные заслонки 114 соприкасаются с вторым держателем 312), скорость открывания второй группы радиаторных заслонок может увеличиваться. Второе взаимное расположение дополнительно может определяться величиной открывания первой группы радиаторных заслонок и второй группы радиаторных заслонок. Например, во время второго взаимного расположения, первая группа радиаторных заслонок может открываться на или большую, чем первая пороговая, величину открывания.
Таким образом, во время первого взаимного расположения между первой группой радиаторных заслонок и второй группой радиаторных заслонок, первая группа радиаторных заслонок может перемещаться больше, чем вторая группа радиаторных заслонок. В качестве альтернативы, во время второго взаимного расположения между первой группой радиаторных заслонок и второй группой радиаторных заслонок, вторая группа радиаторных заслонок может перемещаться больше, чем первая группа радиаторных заслонок. Как описано выше, первая группа радиаторных заслонок регулирует поток воздуха в радиатор, а вторая группа радиаторных заслонок регулирует поток воздуха в охладитель наддувочного воздуха. Первая группа радиаторных заслонок расположена вертикально выше второй группы радиаторных заслонок, и вторая группа радиаторных заслонок связана с первой группой радиаторных заслонок посредством каскадной тяги. Первое взаимное расположение включает в себя те случаи, когда первая группа радиаторных заслонок открыта на меньшую, чем первая пороговая, величину открывания, а второе взаимное расположение включает в себя те случаи, когда первая группа радиаторных заслонок открыта на или большую, чем первая пороговая, величину открывания. Перемещение первой группы радиаторных заслонок в большей степени, чем второй группы радиаторных заслонок, может включать в себя увеличение открывания первой группы радиаторных заслонок наряду с тем, что вторая группа радиаторных заслонок остается закрытой. В качестве альтернативы, перемещение первой группы радиаторных заслонок в большей степени, чем второй группы радиаторных заслонок может включать в себя увеличение открывания первой группы радиаторных заслонок на первую величину и увеличение открывания второй группы радиаторных заслонок на вторую величину, вторая величина меньше, чем первая величина. Перемещение второй группы радиаторных заслонок в большей степени, чем первой группы радиаторных заслонок, может включать в себя открывание второй группы радиаторных заслонок в более быстром темпе, чем первой группы радиаторных заслонок.
Кроме того, фиг. 3 иллюстрирует первый диапазон открывания первой группы радиаторных заслонок в первом положении 302 и втором положении 304, и второй диапазон открывания первой группы радиаторных заслонок в третьем положении 306 и четвертом положении 308. На протяжении первого диапазона открывания первой группы радиаторных заслонок, может регулироваться только первая группа радиаторных заслонок наряду с тем, что вторая группа радиаторных заслонок поддерживается закрытой. Первый диапазон открывания может быть диапазоном открывания между 0 и X%. На протяжении второго диапазона открывания первой группы радиаторных заслонок, первая группа радиаторных заслонок и вторая группа радиаторных заслонок могут регулироваться соразмерно. Второй диапазон открывания может быть диапазоном открывания между X% и 100%. Таким образом, X% может быть пороговым процентом открывания первой группы радиаторных заслонок, который дает в результате открывание второй группы радиаторных заслонок и соразмерную совместную регулировку обеих групп радиаторных заслонок. Поэтому, первый диапазон открывания может быть диапазоном ниже порогового процента, а второй диапазон открывания может быть диапазоном на или выше порогового процента. Пороговый процент может быть основан на размере и/или форме прорези 320. Например, посредством увеличения длины прорези, может увеличиваться пороговый процент. (Соразмерная регулировка, основанная на положении приводной точки 316 на втором держателе 312 второй группы радиаторных заслонок 206 и размере/форме прорези 320 на первом держателе 310 первой группы радиаторных заслонок 204).
На фиг. 3, тяга проиллюстрирована в качестве каскадной тяги или тяги с прорезью, причем, прорезь связана с первой группой радиаторных заслонок. В еще одном примере, другой тип тяги может связывать первую группу радиаторных заслонок с второй группой радиаторных заслонок и предоставлять возможность задержанного открывания и/или каскадного перемещения второй группы радиаторных заслонок. В одном из примеров, вторая группа радиаторных заслонок может иметь прорезь наряду с тем, что первая группа радиаторных заслонок имеет единственную точку сцепки.
Система по фиг. 1-3 может предусматривать сдвоенную систему радиаторных заслонок, содержащую первую группу радиаторных заслонок и вторую группу радиаторных заслонок, первая группа радиаторных заслонок механически связана с второй группой радиаторных заслонок посредством тяги с прорезью. Кроме того, система может содержать единственный электродвигатель, управляющий приведением в действие первой группы радиаторных заслонок. Степень открывания первой группы радиаторных заслонок может управлять степенью открывания второй группы радиаторных заслонок. Первая группа радиаторных заслонок и вторая группа радиаторных заслонок могут быть расположены в передней части транспортного средства, первая группа радиаторных заслонок расположена, относительно поверхности, на которой стоит транспортное средство, вертикально над второй группой радиаторных заслонок. Первая группа радиаторных заслонок может быть расположена перед радиатором, а вторая группа радиаторных заслонок может быть расположена перед CAC. Тяга с прорезью может включать в себя тягу, присоединенную на первом конце к прорези, присоединенной к первой группе радиаторных заслонок, и присоединенную на втором конце к приводной точке, присоединенной ко второй группе радиаторных заслонок. Кроме того, вторая группа радиаторных заслонок может быть выведена из взаимодействия с первой группой радиаторных заслонок, когда первая группа радиаторных заслонок открыта ниже порогового процента. В качестве альтернативы, вторая группа радиаторных заслонок может вводиться во взаимодействие, через тягу с прорезью, с и перемещаться первой группой радиаторных заслонок, когда первая группа радиаторных заслонок открывается на или выше порогового процента.
Как описано выше, сдвоенная система радиаторных заслонок, показанная на фиг. 1-3, может приводиться в действие единственным электродвигателем, который может управляться контроллером. Контролер может регулировать сдвоенную систему радиаторных заслонок на основании условий работы двигателя. Условия работы двигателя могут включать в себя температуры двигателя, температуры CAC, положение педали (PP), положение дросселя, и т.д. В одном из примеров, сдвоенная система радиаторных заслонок может регулироваться на основании температуры двигателя, такой как температура хладагента двигателя (ECT). Например, температура двигателя или температура хладагента двигателя, большая, чем первая пороговая температура, может указывать необходимость в усиленном охлаждении двигателя. По существу, контроллер может увеличивать открывание верхних радиаторных заслонок в ответ на температуру двигателя, большую чем первая пороговая температура. Посредством увеличения открывания верхних радиаторных заслонок (например, первой группы радиаторных заслонок), больший поток окружающего воздуха может достигать радиатора и способствовать охлаждению двигателя. В качестве альтернативы, если температура двигателя меньше, чем первая пороговая температура, верхние радиаторные заслонки могут оставаться закрытыми. Если верхние радиаторные заслонки уже открыты, контроллер может закрывать или уменьшать открывание верхних радиаторных заслонок в ответ на температуру двигателя, меньшую чем первая пороговая температура. В еще одном примере, верхние радиаторные заслонки могут закрываться или оставаться закрытыми в ответ на температуру хладагента двигателя, меньшую, чем первая пороговая температура.
Величина или степень открывания верхних радиаторных заслонок в ответ на температуру двигателя может быть основана на дополнительных условиях работы двигателя. Например, если температура хладагента двигателя больше, чем первая пороговая температура, верхние радиаторные заслонки могут открываться на первую величину или процент. Этот первый процент может возрастать для повышения температуры хладагента двигателя. Дополнительно, этот первый процент может быть процентом в пределах первого диапазона открывания (например, 0-X%). По существу, нижние радиаторные заслонки могут оставаться закрытыми или открываться на относительно малую величину (например, меньшее открывание, чем верхние радиаторные заслонки). Таким образом, открывание верхних радиаторных заслонок обеспечивает охлаждение для радиатора и двигателя наряду с тем, что охлаждение у CAC снижается. Это может уменьшать формирование конденсата в CAC по-прежнему наряду с предоставлением возможности охлаждения других компонентов двигателя. Однако, если температура хладагента двигателя больше, чем вторая пороговая температура, верхние радиаторные заслонки могут открываться сверх порогового процента. Вторая пороговая температура больше, чем первая пороговая температура, и может указывать повышенную необходимость в охлаждении двигателя. Таким образом, контроллер может побуждать верхние радиаторные заслонки открываться между X% и 100% в ответ на температуру хладагента двигателя, большую, чем вторая пороговая температура, даже если температура CAC не больше, чем пороговая температура (пороговая температура CAC, дополнительно описанная ниже).
Система верхних радиаторных заслонок дополнительно может регулироваться на основании температуры CAC. Температура CAC может включать в себя одно или более из температуры наддувочного воздуха на входе или выходе CAC и/или температуры точки росы CAC. Например, температура на выходе CAC, большая, чем пороговая температуры, может указывать необходимость в усиленном охлаждении наддувочного воздуха. Таким образом, контроллер может давать команду двигателю увеличивать открывание верхние радиаторные заслонки, чтобы открывание нижних радиаторных заслонок также увеличивалось в ответ на температуру CAC, большую, чем пороговая температура. Как описано выше, когда верхние радиаторные заслонки открыты больше, чем на пороговый процент (например, X%), нижние радиаторные заслонки также могут открываться. Таким образом, чтобы нижние радиаторные заслонки открывались и предоставляли окружающему воздуху проходить в CAC, верхние радиаторные заслонки должны побуждаться открываться в большей степени, чем пороговый процент. В одном из примеров, если пороговый процент имеет значение 50%, верхние радиаторные заслонки могут открываться до 80% (например, несколько больше, чем 50%), чтобы предоставлять возможность частичного открывания нижних радиаторных заслонок. В этом примере, чтобы предоставить возможность еще большего охлаждения CAC, верхние радиаторные заслонки могут открываться до 90%, чтобы предоставлять возможность дальнейшего открывания нижних радиаторных заслонок. Таким образом, увеличение открывания верхних радиаторных заслонок также увеличивает открывание нижних радиаторных заслонок.
В качестве альтернативы, если температура CAC не больше, чем пороговая температура, верхние радиаторные заслонки могут поддерживаться в первом диапазоне открывания, поэтому, нижние радиаторные заслонки остаются закрытыми. Поддержание нижних радиаторных заслонок в закрытом положении может уменьшать поток окружающего воздуха в CAC, тем самым, повышая температуру на выходе CAC и уменьшая формирование конденсата. Однако, как обсуждено выше, если температура двигателя больше, чем вторая пороговая температура, верхние радиаторные заслонки могут открываться до уровня, большего чем пороговый процент, тем самым, частично открывая нижние радиаторные заслонки. Даже в этом состоянии, каскадное или задержанное открывание нижних радиаторных заслонок предоставляет нижним радиаторным заслонкам возможность открываться до открывания с меньшим процентом, чем верхние радиаторные заслонки (например, 30% против 70%), тем самым, уменьшая поток окружающего воздуха в CAC.
Сдвоенная система радиаторных заслонок дополнительно может регулироваться на основании условий вождения транспортного средства, таких как, находится ли транспортное средство в состоянии без приведения в движение либо широко открытой педали (WOP). Например, состояние приведения в движение может включать в себя те случаи, когда колеса прикладывают положительную силу, движущую транспортное средство вперед. Состояние без приведения в движение может включать в себя те случаи, когда колеса являются поглощающими инерцию транспортного средства и формирующими отрицательную силу против движения транспортного средства вперед. В одном из вариантов осуществления, состояние транспортного средства без приведения в движение может включать в себя состояние замедления, состояние торможения, состояние отпускания педали акселератора, их комбинацию, или другой тип состояния, сигнализирующий, что имеет место состояние транспортного средства без приведения в движение или собирается произойти. Например, также может использоваться сигнал автоматического торможения автомата постоянной скорости. Кроме того еще, сигналы глобального определения местоположения могут использоваться для указания менее скоростной зоны впереди, приближения к спуску под уклон, и т.д.
В некоторых случаях, во время замедления, транспортное средство может глушить двигатель, а трансмиссия отсоединяться от двигателя для улучшения экономии топлива. В этой ситуации, необходимо дополнительное охлаждение двигателя. Открывание верхних радиаторных заслонок в начале замедления, в этом случае, может предоставлять возможность для предварительного охлаждения двигателя, сохраняя температуры двигателя низкими. Это также может предоставлять радиаторным заслонкам возможность оставаться закрытыми в течение более длинного периода во время последующих приводимых в движение условий, снижая лобовое сопротивление транспортного средства и улучшая экономию топлива. Таким образом, в ответ на состояние транспортного средства без приведения в движение, контроллер может побуждать верхние радиаторные заслонки открываться. В одном из примеров, это открывание верхних радиаторных заслонок может происходить с первым диапазоном открывания, чтобы нижние радиаторные заслонки оставались закрытыми.
Положение педали также может использоваться для указания необходимости регулировки радиаторных заслонок. Например, положение педали за пределами порогового положения может указывать состояние широко открытой педали (WOP). В этом состоянии, может требоваться пиковая мощность двигателя, тем самым, требуя повышенного потока окружающего воздуха на двигатель. Таким образом, в ответ на положение педали, большее, чем пороговое положение, контроллер может отправлять сигнал на электродвигатель для открывания первой группы радиаторных заслонок до верхнего порогового уровня. Открывание первой группы радиаторных заслонок до верхнего порогового уровня также может открывать вторую группу радиаторных заслонок до верхнего порогового уровня. Как обсуждено выше, верхний пороговый уровень может быть максимальной величиной открывания (например, открыванием на 100%). По существу, как верхние, так и нижние радиаторные заслонки могут быть открыты на 100% во время состояния WOP.
Таким образом, радиаторные заслонки транспортного средства могут регулироваться в ответ на условия работы двигателя. В частности, может регулироваться только первая группа радиаторных заслонок, а вторая группа радиаторных заслонок может поддерживаться закрытой в первом диапазоне открывания первой группы радиаторных заслонок. В еще одном примере, первая группа радиаторных заслонок и вторая группа радиаторных заслонок могут регулироваться соразмерно во втором диапазоне открывания первой группы радиаторных заслонок. Первый диапазон открывания первой группы радиаторных заслонок может включать в себя величину открывания ниже порогового процента, а второй диапазон открывания может включать в себя величину открывания на или выше порогового процента. Пороговый процент может быть основан на размере прорези тяги с прорезью между первой группой радиаторных заслонок и второй группой радиаторных заслонок. Первая группа радиаторных заслонок может регулироваться электродвигателем, оперативно присоединенным к системе управления, наряду с тем, что вторая группа радиаторных заслонок регулируется посредством механической тяги между первой группой радиаторных заслонок и второй группой радиаторных заслонок. Регулировка только первой группы радиаторных заслонок и поддержание второй группы радиаторных заслонок закрытыми могут происходить в ответ на одно или более из температуры двигателя, большей, чем первая пороговая температура, и состояния транспортного средства без приведения в движение, когда температура охладителя наддувочного воздуха меньше, чем пороговая температура. Соразмерная регулировка первой группы радиаторных заслонок и второй группы радиаторных заслонок может происходить в ответ на одно или более из температуры двигателя, большей, чем первая пороговая температура, и/или состояния транспортного средства без приведения в движение, когда температура охладителя наддувочного воздуха больше, чем пороговая температура, и температуры двигателя, большей, чем вторая пороговая температура, когда температура охладителя наддувочного воздуха не больше, чем пороговая температура. Кроме того, первая группа радиаторных заслонок и вторая группа радиаторных заслонок могут открываться до верхнего порогового уровня в ответ на положение педали за пределами порогового положения.
Фиг. 4 иллюстрирует пример способа 400 регулировки сдвоенной системы радиаторных заслонок в ответ на условия работы двигателя. Контроллер, такой как контроллер 12, показанный на фиг. 1, может иметь команды, хранимые в нем, для осуществления способа 400. Способ 400 начинается на этапе 402 оценкой и/или измерением условий работы двигателя. Условия работы двигателя могут включать в себя скорость вращения и нагрузку двигателя, скорость транспортного средства, положение педали (PP), температуру CAC (например, температуру наддувочного воздуха на выходе CAC), температуру двигателя (например, температуру хладагента двигателя), положение дросселя, положение радиаторных заслонок, и т.д. На этапе 404, способ включает в себя определение, является ли температура двигателя большей, чем первая пороговая температура, T1. В одном из примеров, температура двигателя может быть температурой хладагента двигателя. Если температура двигателя не больше, чем первая пороговая температура T1, способ переходит на этап 406, чтобы определять, есть ли состояние транспортного средства без приведения в движение. Как описано выше, состояния транспортного средства без приведения в движение могут включать в себя состояние торможения или замедления. По существу, это состояние может обозначаться снижением положения педали или скорости транспортного средства. Если есть состояние транспортного средства без приведения в движение на этапе 406, контроллер может побуждать верхние радиаторные заслонки (GS) открываться между 0 и X% на этапе 414. Как обсуждено выше, X% может быть пороговым процентом открывания верхних радиаторных заслонок. Если верхние радиаторные заслонки открыты выше этого порогового процента, нижние радиаторные заслонки могут начинать открываться или увеличивать открывание. Таким образом, в ответ на открывание верхних радиаторных заслонок до уровня ниже порогового процента, нижние радиаторные заслонки (GS) могут оставаться закрытыми на этапе 416. В еще одном примере, нижние радиаторные заслонки могут открываться на величину, меньшую, чем величина открывания верхних радиаторных заслонок. Эта меньшая величина может быть открыванием, которое предоставляет всего лишь небольшому количеству окружающего воздуха поступать в транспортное средство через нижние радиаторные заслонки.
Возвращаясь на этапе 406, если нет состояния транспортного средства без приведения в движение, способ переходит на этап 408, чтобы определять, является ли положение педали большим, чем пороговое положение. Если положение педали не больше, чем пороговое положение, способ переходит на этап 412. Если система радиаторных заслонок находится в исходном положении (например, закрыты и верхние, и нижние радиаторные заслонки), верхние и нижние радиаторные заслонки поддерживаются закрытыми. В качестве альтернативы, если система радиаторных заслонок находится в другом положении, верхние и нижние радиаторные заслонки поддерживаются в своих текущих положениях. Однако, если положение педали больше, чем пороговое положение, на этапе 408, контроллер побуждает верхние радиаторные заслонки открываться на 100% (например, открываться полностью) на этапе 410. Открывание верхних радиаторных заслонок до открывания на 100% побуждает нижние радиаторные заслонки открываться до 100% на этапе 444. В альтернативном примере, в ответ на положение педали, большее, чем пороговое положение, верхние и нижние радиаторные заслонки могут открываться до процента, меньшего, чем 100%. В одном из примеров, верхние и нижние радиаторные заслонки могут открываться до открывания на 95%. Открывание с этим процентом может быть основано на положении педали и требовании крутящего момента двигателя.
Возвращаясь на этап 404, если температура двигателя не больше, чем первая пороговая температура T1, контроллер может побуждать верхние радиаторные заслонки (GS), открываться на между 0 и X%, на этапе 414. В ответ на открывание верхних радиаторных заслонок до уровня ниже порогового процента (X%), нижние радиаторные заслонки (GS) могут оставаться закрытыми на этапе 416. Способ переходит на этап 418, чтобы определять, является ли температура CAC большей, чем пороговая температура T3. В одном из примеров, температура CAC может быть температурой заряда воздуха, выходящего из CAC и поступающего на впуск двигателя. Если температура CAC больше, чем пороговая температура T3, верхние радиаторные заслонки открываются до величины выше порогового процента (например, между X% и 100%) на этапе 424. В ответ на открывание верхних радиаторных заслонок до уровня между X% и 100%, нижние радиаторные заслонки частично открываются на этапе 426. Как описано выше, это обусловлено зацеплением нижних радиаторных заслонок с верхними радиаторными заслонками через тягу, когда верхние радиаторные заслонки открываются до величины выше порогового процента. По существу, окружающий воздух теперь течет через как верхние, так и нижние радиаторные заслонки.
В качестве альтернативы, если температура CAC не больше, чем пороговая температура T3, способ переходит на этап 420, чтобы определять, является ли температура двигателя большей, чем вторая пороговая температура T2. Вторая пороговая температура T2 больше, чем первая пороговая температура T1. По существу, вторая пороговая температура T2 может указывать необходимость в усиленном охлаждении двигателя, тем самым, требуя повышенного потока окружающего воздуха. Если температура двигателя больше, чем вторая пороговая температура T2, способ переходит на этап 424, чтобы открывать верхние радиаторные заслонки между X% и 100%. В одном из примеров, верхние радиаторные заслонки могут открываться до уровня, близкого к 100%, если температура двигателя находится на большую величину выше второй пороговой температуры T2. В еще одном примере, верхние радиаторные заслонки могут открываться до уровня, близкого к X%, если температура двигателя находится на меньшую величину выше второй пороговой температуры T2. В ответ на открывание верхних радиаторных заслонок до уровня между X% и 100%, нижние радиаторные заслонки частично открываются на этапе 426. Величина открывания нижних радиаторных заслонок на этапе 426 может быть основана на величине открывания верхних радиаторных заслонок, положении приводной точки на нижних радиаторных заслонках и размере прорези на верхних радиаторных заслонках. Например, нижние радиаторные заслонки могут открываться с более высоким процентом открывания для увеличивающегося процента открывания нижних радиаторных заслонок. В еще одном примере, нижние радиаторные заслонки могут открываться на большую величину, если приводная точка находится ближе к точке поворота нижних радиаторных заслонок. Возвращаясь на этапе 420, если температура двигателя не больше, чем вторая пороговая температура T2, контроллер может поддерживать верхние радиаторные заслонки между 0 X% на этапе 422, тем самым, сохраняя нижние радиаторные заслонки в закрытом положении.
На этапе 428, способ определяет, является ли положение педали большим, чем пороговое положение. Если положение педали не больше, чем пороговое положение, верхние радиаторные заслонки поддерживаются в диапазоне открывания между X% и 100% на этапе 430. Таким образом, нижние радиаторные заслонки также поддерживаются в своем текущем положении. В качестве альтернативы, если положение педали больше, чем пороговое положение (например, состояние WOP), контроллер может побуждать электродвигатель системы радиаторных заслонок открывать верхние радиаторные заслонки до 100% на этапе 432. В результате открывания верхних радиаторных заслонок до открывания на 100%, нижние радиаторные заслонки открываются до 100% в качестве 434. На этапе 436, способ определяет, является ли положение педали меньшим, чем пороговое положение (например, состояние WOP закончилось). Если положение педали не меньше, чем пороговое положение, положение верхних и нижних радиаторных заслонок сохраняется на этапе 438. Однако, если положение педали меньше, чем пороговое положение, на этапе 436, верхние радиаторные заслонки закрываются на этапе 440. Как результат, нижние радиаторные заслонки также закрываются на этапе 442. Таким образом, верхние и нижние радиаторные заслонки могут возвращаться в свои исходные положения.
Фиг. 5 показывает примерный график 500, иллюстрирующий регулировки системы радиаторных заслонок на основании условий работы двигателя. В частности, график 500 отображает изменения положения верхних радиаторных заслонок на графике 502, изменения положения нижних радиаторных заслонок на графике 504, изменения положения педали (PP) на графике 506, изменения скорости транспортного средства на графике 510, а изменения температуры CAC на графике 512. Положения верхних и нижних радиаторных заслонок показаны в качестве процентов на графиках 502 и 504 соответственно. Проценты отражают процент открывания, при этом 0% является отсутствием открывания (например, закрытым положением), а 100% является полностью открытым положением.
До момента t1 времени, верхние и нижние радиаторные заслонки находятся в закрытом положении, чтобы небольшое количество или нисколько окружающего воздуха могло поступать в транспортное средство через радиаторные заслонки (графики 502 и 504). Температура двигателя находится ниже первой пороговой температуры T1 (график 506), положение педали находится ниже порогового положения 514 (график 508), а температура CAC меньше, чем пороговая температура T3 (график 512). В момент t1 времени, температура двигателя возрастает выше первой пороговой температуры T1 наряду с тем, что температура CAC остается ниже пороговой температуры T3. В ответ, контроллер побуждает верхние радиаторные заслонки открываться до величины ниже порогового процента, X% (например, открываний между 0 и X%). Как результат, нижние радиаторные заслонки остаются закрытыми (график 504).
В момент t2 времени, температура CAC возрастает выше пороговой температуры T3 (график 512) наряду с тем, что температура хладагента по-прежнему находится выше первой пороговой температуры T1 (график 506). Как результат, верхние радиаторные заслонки открываются в положение, большее, чем пороговый процент X%. Как результат, нижние радиаторные заслонки открываются на первую величину 518. Первая величина 518 больше, чем вторая величина 516 открывания верхних радиаторных заслонок. В момент t3 времени, положение педали возрастает выше порогового положения 514 (график 508), тем самым, повышая скорость транспортного средства (график 510). Это может указывать состояние WOP. В ответ на положение педали за пределами порогового положения 514, верхние радиаторные заслонки регулируются электродвигателем на открывание 100% (график 502). Как результат, нижние радиаторные заслонки также открываются до открывания 100% (график 504). В момент t4 времени, положение педали убывает ниже порогового положения 514, указывая окончание состояния WOP. Как результат, верхние и нижние радиаторные заслонки возвращаются в исходное, закрытое положение (графики 502 и 504).
В одном из примеров, как показано в момент t1 времени, в ответ на температуру двигателя ниже первой пороговой температуры, когда температура CAC меньше, чем пороговая температура, регулируется только первая группа радиаторных заслонок (например, верхние радиаторные заслонки) наряду с тем, что вторая группа радиаторных заслонок (например, нижние радиаторные заслонки) поддерживается в закрытом положении. В еще одном примере, как показано в момент t2 времени, в ответ на температуру двигателя, большую, чем первая пороговая температура, когда температура CAC больше, чем пороговая температура, первая группа радиаторных заслонок и вторая группа радиаторных заслонок регулируются соразмерно. Эта соразмерная регулировка включает в себя увеличение открывания второй группы радиаторных заслонок на большую величину, чем первой группы радиаторных заслонок (например, перемещая вторую группу радиаторных заслонок больше, чем первую группу радиаторных заслонок). В заключение, как показано в момент t3 времени, первая группа радиаторных заслонок и вторая группа радиаторных заслонок открываются до верхнего порогового уровня (например, 100%) в ответ на положение педали за пределами порогового положения.
Таким образом, первая группа радиаторных заслонок и вторая группа радиаторных заслонок транспортного средства могут регулироваться единственным электродвигателем на основании условий работы двигателя. Первая группа радиаторных заслонок может регулировать поток окружающего воздуха в радиатор наряду с тем, что вторая группа радиаторных заслонок регулирует поток окружающего воздуха в CAC. Первая группа радиаторных заслонок может быть присоединена через каскадную тягу к второй группе радиаторных заслонок. Электродвигатель может управлять положением первой группы радиаторных заслонок наряду с тем, что положение первой группы радиаторных заслонок управляет положением второй группы радиаторных заслонок. Когда положение первой группы радиаторных заслонок находится в пределах первого диапазона открывания, вторая группа радиаторных заслонок может оставаться закрытой. В качестве альтернативы, когда положение первой группы радиаторных заслонок находится в пределах второго диапазона открывания, второй диапазон больше, чем первый диапазон, вторая группа радиаторных заслонок регулируется соразмерно с первой группой радиаторных заслонок. Диапазон открывания первой группы радиаторных заслонок может быть основан на условиях работы двигателя, таких как температура двигателя, температура CAC и условия вождения. По существу, первая и вторая группа радиаторных заслонок могут регулироваться для усиления охлаждения двигателя наряду с уменьшением потока охлаждающего воздуха в CAC, те самым, уменьшая формирование конденсата и понижая вероятность пропусков зажигания в двигателе.
Отметим, что примерные процедуры управления, включенные в материалы настоящего описания, могут использоваться с различными конфигурациями систем двигателя и/или транспортного средства. Специфичные процедуры, описанные в материалах настоящего описания, могут представлять собой одну или более из любого количества стратегий обработки, таких как управляемая событиями, управляемая прерыванием, многозадачная, многопоточная, и тому подобная. По существу, проиллюстрированные различные действия, операции или функции могут выполняться в проиллюстрированной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях пропускаться. Подобным образом, порядок обработки не обязательно требуется для достижения признаков и преимуществ примерных вариантов осуществления, описанных в материалах настоящего описания, но приведен для облегчения иллюстрации и описания. Одно или более из проиллюстрированных действий или функций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, описанные действия могут графически представлять код, который должен быть запрограммирован на машиночитаемый запоминающий носитель в системе управления двигателем.
Следует принимать во внимание, что конфигурации и процедуры, раскрытые в материалах настоящего описания, являются примерными по природе, и что эти специфичные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Например, вышеприведенная технология может быть применена к типам двигателя V6, I-4, I-6, V-12, оппозитному 4-цилиндровому и другим типам двигателя. Кроме того, одна или более различных конфигураций системы могут использоваться в комбинации с одной или более описанных диагностических процедур. Предмет настоящего раскрытия включает в себя все новейшие и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в материалах настоящего описания.