具有空气冷却的废气门致动器的涡轮增压器系统的制作方法

具有空气冷却的废气门致动器的涡轮增压器系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及具有空气冷却的废气门致动器的涡轮增压器系统。提供用于车辆的系统和方法，该系统和方法用于响应于废气门处的温度超过温度阈值而调整车辆的散热器风扇的速度和格栅闸板的位置中的每个。在一个实例中，系统可包括车辆前端的散热器、耦接到排气通道的发动机、具有旁通管道的排气通道中的涡轮机、安置在涡轮机管道中的废气门，以及所述废气门经由冷却导管从散热器风扇下游接收气流。
【专利说明】
具有空气冷却的废气门致动器的涡轮増压器系统
技术领域
[0001 ]本公开涉及冷却车辆的涡轮增压器系统中的废气门的致动器。
【背景技术】
[0002]相对于自然进气式发动机，涡轮增压器可用在发动机中以增加用于给定排量的发动机的动力输出。通过接近汽缸的排气口安置涡轮机以减少涡轮增压器中的涡轮机和燃烧室之间的流动路径是期望的。这种安置减少排气流的损失，从而使涡轮机的速度能够增加。增加的涡轮机速度增加由压缩机提供的压缩量。结果，发动机的动力输出可增加。
[0003]然而，由于涡轮机邻近燃烧室，涡轮机和周围的组件可能经受升高的温度。在一些发动机中，排气歧管和涡轮机外壳可能具有超过900°C的散热面温度。结果，涡轮机和周围的组件，诸如废气门和废气门的致动器，可经受热衰退，从而缩短组件寿命。例如，由于包括其中的感温控制组件，电致动废气门(EAWG)可在较高温度处变得不能操作。举例来说，废气门致动器和它的电路在升高的温度处显著退化，从而影响废气门控制和发动机性能。
[0004]Matthews在US 2014/0047832中示出冷却废气门致动器的实例方法。这里，废气门致动器经由管道从进气压缩机上游接收冷却空气。然而，发明人这里已意识到Matthews示出的实例方法的潜在问题。举例来说，在特定发动机状况期间进气流可能不足以冷却废气门致动器。在增压状况期间，大部分进气流可被引入进气压缩机中以用于燃烧，而明显较小部分的进气流可朝向废气门致动器进入管道。因此，废气门致动器不能被充分冷却，导致热衰退的可能性增加。

【发明内容】

[0005]至少部分解决上述问题的一种方法包括一种用于车辆的实例系统，其包括车辆前端的散热器风扇、耦接到排气通道的发动机、安置在排气通道中的涡轮机、与涡轮机入口和涡轮机出口流体连通的旁通管道、安置在旁通管道中的废气门，和调整废气门位置的废气门致动器，废气门致动器经由冷却导管从散热器风扇下游接收气流。这样，废气门可在不同的发动机状况期间通过经由冷却导管从散热器风扇接收的空气来冷却。
[0006]另一实例方法包括一种用于车辆中的增压发动机的方法，其包括响应于废气门处的温度超过温度阈值，调整车辆的散热器风扇的速度和格栅闸板(grille shutters)的位置中的每个。因此，散热器风扇和格栅闸板可促进废气门(和废气门致动器)的冷却。
[0007]例如，车辆中的增压发动机可包括通过排气涡轮机驱动的进气压缩机。废气门可安置在横穿排气涡轮机耦接的旁通管道中。正因如此，废气门的位置可基于横穿排气涡轮机的所需排气流通过废气门致动器调整。废气门致动器(和废气门)可经由冷却导管从车辆前面接收冷却气流。具体地，冷却导管的第一端可从散热器风扇和格栅闸板中的每个的下游接收气流，并经由冷却导管的第二端传递气流到废气门致动器(和废气门)。仍进一步，散热器风扇的速度和格栅闸板的位置可经调整以响应废气门和废气门致动器处的温度。当废气门(和废气门致动器)的估计温度超过温度阈值时，散热器风扇的速度和/或格栅闸板的位置可经变化以经由冷却导管提供冷却气流到废气门和废气门致动器。
[0008]这样，废气门和废气门致动器可被冷却以减少组件退化。通过使用来自散热器风扇和格栅闸板的气流，废气门致动器可以根据需要被冷却。进一步，朝废气门致动器引导的气流可不取决于现有的发动机状况。正因如此，散热器风扇可被致动以响应废气门的热且可不基于其它发动机参数。废气门上的热应力可通过冷却气流减少，从而使废气门和废气门致动器的寿命能够增加。从散热器风扇和格栅闸板接收的气流也可冷却排气涡轮机和排气歧管。因此，这些组件的耐用性和完整性可被维持和/或延长。总的来说，组件的退化可减少且降低维修成本。
[0009]当单独来看或结合附图时，根据以下【具体实施方式】，本描述的上述优点和其它优点以及特征将是明显的。
[0010]应该理解，上述
【发明内容】
经提供以简化的形式引入一些概念，这些概念在【具体实施方式】中被进一步描述。其并不意味着确认所要求保护的主题的关键或基本特征，所要求保护的主题的范围由权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上述或在本公开的任何部分中的任何缺点的实施方式。
【附图说明】
[0011]图1示出根据本公开的示意性实例车辆系统。
[0012]图2描述根据本公开的图1的实例车辆系统的另一示意图。
[0013]图3示出混合动力电动车辆(HEV)的示意图。
[0014]图4呈现用于基于废气门温度调整格栅闸板的位置和散热器风扇的速度的实例方法。
[0015]图5示出用于基于车辆速度确定格栅闸板的位置的实例方法。
[0016]图6展示用于基于废气门温度调整散热器风扇的速度的实例方法。
[0017]图7示出用于基于车辆速度确定散热器风扇的激活的实例方法。
[0018]图8是用于在关闭非HEV车辆中的发动机后调整格栅闸板的位置和散热器风扇的速度的实例方法。
[0019]图9描述用于在关闭HEV中的发动机后调整格栅闸板的位置和散热器风扇的速度的实例方法。
[0020]图10示出基于废气门温度调整格栅闸板的位置和散热器风扇的速度的实例。
【具体实施方式】
[0021]下面的描述涉及用于冷却被包括在车辆系统(诸如，图1至图3所示的实例车辆系统)中的发动机系统内的废气门和废气门致动器的方法和系统。具体地，通过安置在车辆前面的散热器风扇引导的一部分空气可通过冷却导管朝向废气门和废气门致动器流动。在一个实例中，该部分空气可经由格栅闸板接收且然后通过散热器风扇朝向冷却导管引导。格栅闸板的位置和散热器风扇的速度可每个基于废气门处的温度调整(图4)。格栅闸板的位置(图5)也可基于车辆速度。在当格栅闸板的位置可不调整的车辆状况期间，可仅修改散热器风扇的速度(图6)。正因如此，散热器风扇可基于车辆速度被激活并操作(图7)且可基于废气门温度被进一步调整。为了确保发动机关闭后废气门和废气门致动器的充分冷却，冷却气流可通过调整格栅闸板的位置和散热器风扇的速度朝向废气门和废气门致动器引导(图8)。仍进一步，可在混合动力车辆中的发动机停用(deactivat1n)后通过调整散热器风扇的速度和格栅闸板的位置冷却废气门和废气门致动器(图9)。图10示出实例格栅闸板和散热器风扇速度调整。
[0022]图1示出示意性说明的机动车辆102中的发动机系统100的实例实施例。发动机系统100可被包括在其它类型车辆的车辆中，诸如道路车辆。虽然发动机系统100的实例应用将参考车辆描述，应该理解，可使用各种类型的发动机和车辆推进系统，其包括客车、卡车等。
[0023 ]图1进一步示出控制系统28。控制系统28可连通地耦接到发动机系统100的各种组件以实施这里描述的控制程序和动作。例如，如图1所示，控制系统28可包括电子数字控制器12。控制器12可为微型计算机，其包括微处理器单元、输入/输出端口、用于可执行程序和校准值的电子储存介质，随机存取存储器、保活存储器和数据总线。如所述，控制器12可从多个传感器30接收输入，所述多个传感器30可包括用户输入和/或传感器(诸如变速器齿轮位置、油门输入、排气歧管温度、空气-燃料比、车辆速度、发动机速度、通过发动机的质量气流、增压压力、环境温度、环境湿度，进气空气温度等)、冷却系统传感器(诸如，冷却液温度、散热器风扇速度、乘客厢温度，环境湿度等)、增压空气冷却器传感器、冷却液栗速度以及其它。控制器也可发送多个控制信号到各种发动机致动器32以便基于从传感器30接收的信号调整发动机操作。例如，致动器32可包括用于调整废气门142的位置的废气门致动器144和用于调整节流阀20的位置、调整散热器风扇的操作和/速度、经由调整EGR阀(未示出)调整排气再循环(EGR)流量等的各种其它致动器。
[0024]在所述实施例中，发动机10为耦接到涡轮增压器13的增压发动机，所述涡轮增压器13包括通过涡轮机16(也叫做排气涡轮机16)驱动的压缩机14(也叫做进气压缩机14)。具体地，新鲜空气经由空气净化器11沿进气通道42被引入到发动机10中并流到压缩机14。压缩机可为合适的进气压缩机，诸如马达驱动的或驱动轴驱动的机械增压器压缩机。在发动机系统100中，压缩机14被示为经由旋转轴19机械耦接到涡轮机16的涡轮增压器压缩机，涡轮机16通过膨胀发动机排气驱动。如此，压缩机14的速度可基于涡轮机16的速度。由于通过压缩机的流量能够加热压缩空气，增压空气冷却器(CAC)18被提供在压缩机14的下游，致使增压的进气增压空气能够在输送到发动机进气前被冷却。在一个实施例中，压缩机和涡轮机可在双涡旋涡轮增压器内耦接。在另一实施例中，涡轮增压器可为可变几何涡轮增压器(VGT)，其中涡轮机几何结构根据发动机速度和其它工况主动变化。
[0025]如图1所示，压缩机14通过CAC18被耦接到节流阀20 XAC可为，例如，空气-空气或空气-水热交换器。节流阀20被耦接到在压缩机14下游但在CAC 18上游的发动机进气歧管22。在替换实施例中，节流阀20可被耦接到CAC 18下游的发动机进气歧管22。节流阀20的位置可基于发动机状况被修改以控制从压缩机14接收的气流。来自压缩机的热压缩空气充气进入CAC 18的入口，当它通过CAC 18行进时冷却，且然后离开进入进气歧管22。
[0026]在图1所示的实施例中，进气歧管内的空气充气的压力通过歧管空气压力(MAP)传感器24感测且增压压力通过增压压力传感器124感测。压缩机旁通阀(未示出)可在压缩机14的入口和出口之间串联耦接。压缩机旁通阀可为正常闭合的阀，其经配置以在选定工况下打开以释放过多的增压压力。例如，压缩机旁通阀可在减少发动机速度的状况期间打开以避免压缩机喘振。
[0027]进气歧管22通过一连串进气门(未示出)流体耦接到一连串燃烧室31(也叫做汽缸31)。燃烧室经由一连串排气门(未示出)进一步耦接到排气歧管36。在所述实施例中，示出单个排气歧管36。然而，在另一些实施例中，排气歧管可包括多个排气歧管段。具有多个排气歧管段的配置可使来自不同燃烧室的废水能够被引导到发动机系统中的不同位置。通用排气氧(UEGO)传感器126被示出耦接到涡轮机16上游的排气歧管36。可替换地，双态排气氧传感器可替代UEGO传感器126。
[0028]如图1所示，来自排气歧管36的排气被引导到涡轮机16以驱动涡轮机。祸轮机16可在排气通道35中耦接。当期望减小涡轮机扭矩时，一部分排气反而可通过绕过涡轮机的废气门142引导。具体地，废气门142可被包括在涡轮机旁通管道180中，所述涡轮机旁通管道180在排气涡轮机16的入口和出口之间耦接。如图1所述，涡轮机旁通管道180与涡轮机16的入口(也叫做涡轮机入口 182)和涡轮机16的出口(也叫做涡轮机出口 184)流体连通。换句话说，涡轮机旁通管道的入口耦接到涡轮机16上游的排气通道35且涡轮机旁通管道的出口耦接到涡轮机16下游的排气通道35。因此，涡轮机旁通管道180与涡轮机入口 182和涡轮机出口 184流体连通。通过调整废气门142的位置，通过排气涡轮机提供的增压量可被控制。在一些实施例中，废气门142可为多级废气门，诸如两级废气门，其中第一级经配置以控制增压压力且第二级经配置以增加到排放控制装置70的热通量。
[0029]在所述实例实施例中，废气门142可包括废气门阀，其中废气门阀可通过相关联的废气门致动器144控制。废气门阀可基于工况受控制以得到所需的增压。在一个实例中，废气门致动器144可包括用于调整废气门的螺线管和/或马达，且经配置以发送信号到控制器(诸如控制器12)和/或从该控制器接收反馈。在一个实例中，废气门142可为电致动废气门(EAWG)。废气门致动器144可经由联动装置(例如，圆柱杆)传送驱动力到废气门阀，其可在完全闭合的位置和完全打开的位置之间转换，且可安放在其间的任何位置处。这样，废气门致动器144将从控制器12接收的电控制信号转变为机械致动。因此，废气门致动器144经驱动以改变废气门位置，从而控制到达涡轮机16的排气量以得到所需的增压。
[0030]废气门阀的位置可为连续可变的，且可经由位置传感器(未示出)监测，所述位置传感器经配置以发送信号到发动机控制器，诸如控制器12。具体地，在一个实例中，控制器12可转送信号以基于发动机工况(例如，发动机速度和/或发动机负荷)打开或关闭废气门142。
[0031]废气门致动器144和废气门142可暴露于极高的温度，且由于它们邻近并暴露于排气而发生退化。因此，废气门和相关联的废气门致动器可需要冷却。
[0032]如下面所述，冷却导管146可从每个散热器风扇92和格栅闸板114的下游传递冷却气流到废气门致动器144以降低废气门温度。废气门142的温度可基于一个或多个发动机工况(诸如，发动机负荷和/或速度、环境温度、排气温度等)通过控制器12估计。可替换地，废气门处的温度可通过从前述工况得到的数学模型计算。在另一实例中，控制器12可通过安置在邻近排气歧管或排气歧管中的位置处的温度传感器(未示出)确定来自一个或多个测量的废气门温度。然而在另一实例中，可通过邻近废气门142和/或废气门致动器144耦接的用于感应废气门温度的温度传感器(未示出)确定废气门温度。
[0033]注意的是，废气门温度可包括废气门142的温度以及废气门致动器144的温度。正因如此，废气门的温度可基本类似于废气门致动器处的温度。因此，废气门(或废气门致动器)的温度可与废气门致动器处的温度或废气门处的温度交替使用。
[0034]来自涡轮机16的排气和经由废气门142绕过涡轮机16的排气然后通过排放控制装置70流动。一般而言，一个或多个排放控制装置70可包括经配置以催化地处理排气流的一个或多个排气后处理催化剂，且因此减少排气流中的一种或多种物质的量。
[0035]机动车辆102进一步包括冷却系统104，其通过发动机10使冷却液循环以吸收废热并分别经由冷却管路82和84分配加热的冷却液到散热器80和/或加热器芯90。具体地，图1示出冷却系统104耦接到发动机10并经由发动机驱动水栗86使发动机冷却液从发动机10循环到散热器80，并经由冷却管路82回到发动机10。发动机驱动水栗86可经由前端附件驱动(FEAD) 88耦接到发动机，并经由带、链等与发动机速度成比例地旋转。具体地，发动机驱动水栗86通过汽缸体、盖等中的通道使冷却液循环以吸收发动机热，该热然后经由散热器80传递到环境空气。在发动机驱动水栗86为离心栗的实例中，产生的压力(和产生的流量)可与曲轴速度成比例，曲轴速度在图1的实例中与发动机速度成正比。在另一实例中，可使用马达控制栗，其能够独立于发动机旋转被调整。冷却液的温度(例如，发动机冷却液温度，ECT)可通过位于冷却管路82中的恒温阀38调节，所述恒温阀38可保持闭合直到冷却液达到阈值温度。此外或可替换地，经配置以输送反馈信号到控制器(诸如控制器12)的温度传感器(未示出)可被包括在冷却管路82中以测量ECT。
[0036]此外，发动机系统100可包括散热器风扇92以提供气流帮助并通过发动机罩组件增加冷却气流。当机动车辆102正移动且发动机10正运行时可操作耦接到散热器80的散热器风扇92以通过散热器80提供冷却气流帮助。正因如此，当机动车辆102正以较低速度(例如，低于速度阈值)行驶时散热器风扇92可被激活且可操作(例如，旋转)。在较高车辆速度处，由于充分的冲压空气可用于冷却发动机罩组件，散热器风扇92可被停用。
[0037]散热器风扇92可通过机动车辆102前端的开口，例如，通过格栅112，抽吸/抽取冷却气流到发动机罩室(未示出)中。在一个实例中，散热器风扇92可经操作以用于通过散热器80抽吸冷却空气，和/或用于朝向CAC 18、发动机冷却系统104，或其它发动机系统组件(诸如涡轮增压器、进气歧管，和/或废气门)引导冷却气流。
[0038]在一个实例中，散热器风扇92可为电致动发动机冷却风扇。例如，散热器风扇旋转(和速度)可经由来自交流发电机和系统电池的电输入控制。在另一实例中，散热器风扇可通过启用耦接到散热器风扇的可变速度电动马达操作。这里，控制器12可基于各种发动机状况命令散热器风扇92的激活和/或速度(例如，旋转速度)的变化。在另一些实施例中，散热器风扇92可经由离合器(未示出)机械地耦接到发动机10且操作散热器风扇可包括经由离合器机械地根据发动机旋转输出对它的旋转提供动力。注意的是，当电致动时或当经由离合器致动时，当散热器风扇92操作不是期望的时，散热器风扇92可被停用并停止。可替换地，散热器风扇92可耦接到发动机附件驱动系统，且可通过发动机曲轴驱动。正因如此，当散热器风扇92通过发动机曲轴驱动时，其可不被停用(例如，停止)。
[0039]当散热器风扇92被激活时，其可能够以不同速度操作。例如，散热器风扇92可包括较低速度设置和较高(例如，较快)速度设置中的每个，致使散热器风扇的所有叶片可分别以较慢速度或较快速度共同转动或旋转。当剩余的气流不是所需的时，散热器风扇也可被停用且它的旋转可停止。在替换实施例中，散热器风扇92可以单一速度操作。应该理解，虽然图1描述单一散热器风扇92，其它实例车辆可包括额外的散热器风扇(例如，耦接到散热器的冷却风扇)。
[0040]散热器风扇旋转速度和/或方向可通过控制器12控制以响应一个或多个发动机工况和/或至少一个传感器，诸如ECT传感器(未示出)。如一些参考图4至图9所述，散热器风扇的速度也可基于超过阈值温度的废气门142处的温度(和废气门致动器处的温度)。
[0041]机动车辆102进一步包括格栅系统110，格栅系统110包括格栅闸板114和格栅112，所述格栅112提供开口(例如，格栅开口、保险杠开口等)以用于接收流经车辆前端或车辆前端附近并流到发动机罩室中的环境气流116。格栅闸板114可选择性地被调整以调节流经格栅112的环境气流116的量。这种环境气流116然后可通过散热器80、散热器风扇92和其它组件利用以保持发动机和/或变速器冷却。例如，环境气流116可穿过散热器80以帮助冷却穿过发动机和其它发动机组件(诸如排气歧管和/或涡轮增压器外壳)的冷却液。
[0042]格栅闸板114在完全打开的位置和完全闭合的位置之间(例如，经由马达)可移动，且可被维持在任一位置或多个它的中间位置处。换句话说，格栅闸板114的开口程度可增加或减小。具体地，格栅闸板的位置可经调整以增加或减少格栅闸板的开口程度。格栅闸板114的位置可经修改以控制进入发动机室(也叫做，发动机罩室)或内腔的环境气流116的量。在一个实例中，调整格栅闸板114的位置包括调整从格栅闸板114的倾斜程度引起的格栅闸板开口大小。格栅闸板114的倾斜程度可基于来自格栅闸板位置传感器(未示出)的反馈估计。
[0043]格栅闸板114的开口量可通过百分比表示。举例来说，格栅闸板开口量可为从O到100%的百分比开口，其中0%为彻底闭合且100%为彻底打开。进一步，当格栅闸板在打开和闭合位置之间的中间时，格栅闸板可为50%打开。例如，格栅闸板可调整到彻底闭合(例如，0%格栅闸板开口)且大体防止环境气流116通过格栅112的流动，或可调整到完全打开(例如，100%格栅闸板开口)并允许环境气流116通过格栅112的大体不受限的流动。此外，格栅闸板114可被调整到完全闭合和完全打开位置之间的任一位置(对应于分别在0%和100%之间的格栅闸板开口)。这样，发动机前端气流(例如，环境气流116)可通过调整格栅闸板的位置被调整。
[0044]虽然该实例提到格栅闸板的操作，但也可使用可变地限制进入发动机室的气流的各种其它设备，诸如可变翼(variable wing)或尾翼/扰流板，举一个实例来说，其能够调整到包括最大和最小角位置之间的中间点角度的各种角度。
[0045]当格栅闸板114彻底闭合时，可循环不充分的环境气流和用于散热器风扇92的冲压空气。另一方面，当格栅闸板114彻底打开(或甚至部分打开)时，环境气流116和冲压空气(当机动车辆正移动时)可用于循环发动机室外的热空气，从而减少发动机室内的环境温度。进一步，为散热器风扇92提供额外的环境空气以在发动机罩室内流动并循环。如此，增加格栅闸板114的开口导致环境气流116的增加且减少格栅闸板114的开口导致环境气流116的减少。
[0046]格栅闸板的开口程度可经调整以响应各种工况(诸如发动机速度和负荷，以及发动机温度)。此外，格栅闸板的开口程度可基于车辆速度以便改善燃料经济性和发动机性能中的一个或多个。在一个实例中，机动车辆102的空气动力学可经由车辆前端的流线型用完全闭合的格栅闸板114改善，且因此在一些状况期间完全闭合的格栅闸板可改善燃烧经济性。仍进一步，格栅闸板的开口程度可基于废气门温度被改变。
[0047]格栅闸板114可通过马达(未示出)致动。马达可有效地耦接到控制器12。举例来说，控制器12可通信地连接到格栅闸板系统110，且可具有储存其中的指令以调整(S卩，增加和/或减少)格栅闸板114的开口。指令可响应废气门和/或废气门致动器处的一个或多个温度以及来自一个或多个温度传感器(诸如ECT传感器和排气歧管传感器(未示出))的反馈。基于发动机工况，控制器12可命令马达增大或减小格栅闸板114的开口。例如，当增加的环境气流是期望的时，控制器12可命令马达将格栅闸板114的开口从50%增加到100%。
[0048]如早前所述，由于废气门142和废气门致动器144的位置邻近接收热排气的涡轮增压器的涡轮机，它们可暴露于高热状况。废气门能够达到高温，在所述高温处，例如，包括感温电路的废气门致动器可退化。正因如此，废气门的其它组件也可退化。因此，为了促进包括废气门致动器144的废气门142的冷却，冷却导管146可经提供以将一部分空气118从散热器风扇92下游传送到废气门142、废气门致动器144和其它相关联的组件。具体地，通过格栅112进入的环境气流116可通过散热器风扇92驱散且来自环境气流116的一部分空气118可随后被引导到冷却导管146。在另一实例中，部分空气118可包括通过格栅112接收的环境气流116的子集(例如，第一空气量)和出现在发动机室内的环境空气的子集(例如，第二空气量)。换句话说，部分空气118可包括每个来自环境气流的空气(例如，第一空气量)和发动机罩室内的空气(例如，第二空气量)。
[0049]冷却导管146可经配置以采集从散热器风扇92吹走的一部分空气(例如，部分空气118)并引导部分空气到废气门致动器144，且因此到废气门142以提供冷却。如此，通过冷却导管146传送的部分空气118可启用排气歧管的外壳和涡轮增压器中每个的冷却。
[0050]注意的是，冷却导管146可为被动管道，不需要电子或其它控制。在另一些实例中，阀可被安置在冷却导管146内以启用或停用通过其中的部分空气118的流动。在不偏离本公开的范围的情况下可使用冷却导管的其它配置。
[0051 ]冷却导管146可包括邻近散热器风扇92并在散热器风扇92正下游安置的第一端152和邻近包括废气门致动器144的废气门142的至少一个表面安置的第二端154。具体地，第一端152可安置在散热器风扇92和格栅闸板114中的每个的下游。在一个实例中，第二端154可安置在废气门(和废气门致动器)的水平平面以上，致使离开冷却导管146的部分空气118向下或朝向车辆的较低位置流动，如稍后图2所示。在另一实例中，第二端154安置在与废气门和废气门致动器相同的水平平面上。可替换地，第二端154安置在废气门和废气门致动器的水平平面以下，致使离开冷却导管146的部分空气118向上流动或朝向车辆的竖直较高位置流动。
[0052]通过在散热器风扇92的正下游安置第一端152，通过散热器风扇吹走的一部分空气(即，部分空气118)可通过冷却导管146被重新引导到带有足够速度和压力的废气门142以启用废气门142和废气门致动器144的冷却。
[0053]如此，在通过散热器风扇生成的气流能够在发动机罩室的其它区域中扩散并丧失(lose)它的速度和压力前，冷却导管146可以以较高速度和/或较高压力从邻近散热器风扇且在散热器风扇下游的区域接收气流。在一个实例中，部分空气118的速度可为3m/s。在另一实例中，通过冷却导管146引导的部分空气118的速度可为9m/s。冷却导管146的大小和形状可经选择致使足够的气流朝向允许其充分冷却的废气门致动器144输送。如此，充分的冷却可为额定低于阈值温度的废气门温度。在另一实例中，充分的冷却可为明显低于阈值温度的废气门温度。
[0054]在所述实施例中，冷却导管146经配置以穿过发动机盖150行进。进一步，冷却导管146可被耦接(例如，机械地)到机动车辆102的车架。冷却导管安置的额外细节将在以下参考图2描述。
[0055]为了经由冷却导管146进一步加强废气门142和废气门致动器144的冷却，散热器风扇92的速度可调整(例如，增加)。具体地，散热器风扇的速度可经调整以响应估计的废气门温度。控制器12可基于发动机工况和/或通过至少一个温度传感器的测量值中的一个或多个估计废气门142处(且因此，废气门致动器144处)的温度。例如，废气门致动器温度可基于发动机冷却液温度、发动机机油温度、排气温度、排气歧管法兰金属温度模型、车辆速度和环境温度估计。
[0056]散热器风扇92的速度可经调整以增加通过冷却导管146的气流以响应废气门温度高于阈值温度。在一个实例中，阈值温度可为150°C。在另一实例中，阈值温度可为180°C。因此，在一个实例中，如果废气门温度经估计高于阈值温度，散热器风扇92的速度可增加以加速通过冷却导管146的气流并启用废气门致动器144(和废气门142)的冷却。
[0057]进一步，为了加快废气门142的冷却，可对格栅闸板114进行调整以允许额外的环境气流流进发动机室中，即通过增加格栅闸板的开口。在一个实例中，格栅闸板114可打开(从闭合的位置)以允许更多的环境气流116流进发动机罩室中。如果冲压空气速度(例如，流经格栅闸板的气流)较高，部分空气118可从流经格栅闸板的气流抽吸到冷却导管146中。这里，增加格栅闸板114的开口可允许大量的充足环境气流冷却发动机和/或发动机组件。
[0058]如果冲压空气速度不够，散热器风扇92可被激活(如果不活跃)以增加流到发动机室中且进入冷却导管146的气流。可替换地，如果散热器风扇92已经激活(S卩，接通电源)并正在转动，散热器风扇92的旋转速度可增加以加快发动机、废气门致动器和/或发动机组件的冷却。因此，散热器风扇92的速度(和激活)可与格栅闸板114的位置协调调整以进一步增加到废气门和其它发动机组件的气流。可替换地，在车辆中，其中散热器风扇通过发动机曲轴驱动，车辆的发动机可保持运行(例如，活跃)达额外的I至2分钟以供应气流到废气门、废气门致动器和/或发动机组件直到废气门和废气门致动器处的温度可低于温度阈值。进一步，信号可提供到车辆102的使用者以告知废气门冷却可正发生。因此，增加的环境气流116的子集，即，部分空气118，可被动地被接收到冷却导管146中(当散热器风扇停用时)或可通过散热器风扇92经过冷却导管146吹动以冷却废气门142致使废气门处的温度下降到温度阈值以下。
[0059]因此，控制器12可经配置以调整格栅闸板的位置以揭开或覆盖格栅，从而分别增加或减少到发动机中的环境气流。此外，控制器12可激活和/或调整散热器风扇的速度以进一步增加到发动机组件的气流。对散热器风扇的速度和格栅闸板的位置中的一个或多个的调整可启用包括废气门致动器144的废气门142的更快且更有效的冷却。
[0060]仍进一步，对格栅闸板的位置和散热器风扇速度的调整也可促进其它发动机组件(诸如涡轮增压器外壳和排气歧管)的冷却。这样，图1的实例发动机系统100可维持包括废气门致动器的废气门以及涡轮增压器和排气歧管的完整性和耐用性。
[0061 ]图2示出图1的机动车辆102的侧面示意图。因此，之前图1中介绍的组件与图2中的编号类似且不再介绍。图2示意性地描述机动车辆102内的冷却导管146相对于格栅闸板114、散热器风扇92、发动机10和相关联的环境气流116的实例布局。散热器风扇92包括多个叶片202且被描述耦接在外壳204内。图2中的所述实例示出包括4个叶片的散热器风扇92。然而，在不偏离本公开的范围的情况下，其它实例散热器风扇可包括不同数量的叶片202。
[0062]如早前所述，格栅闸板114可经调整以改变环境气流116的量。在一个实例中，格栅闸板114可被包括在双主动格栅闸板系统中，所述双主动格栅闸板系统包括两组一个或多个格栅闸板114，其经配置以调整通过格栅112(图2未示出)接收的气流量。在另一实例中，格栅闸板114可被包括在主动格栅闸板系统中，所述主动格栅闸板系统仅包括一组一个或多个格栅闸板114。此外，在一些实施例中，格栅闸板114可通过控制器(诸如图1的控制器12)协调移动。在另一些实施例中，格栅闸板可被分成组且控制器可独立调整每个区域的开口/闭合。在可替换实施例中，格栅闸板114可为被动格栅闸板系统，其中格栅闸板的位置可以不被调整且可保持静止。正因如此，环境气流116可在整个驱动周期过程中通过这些被动格栅闸板流动。
[0063]发动机盖150包括用于冷却导管146的通道160致使发动机盖150在一端具有冷却导管进气口 162且在另一端具有冷却导管出气口 164，冷却导管通过所述进气口 162和所述出气口 164适配。在一个实例中，冷却导管146可通过通道160牢固且固定不动地适配致使第一端152和第二端154大致分别在离冷却导管进气口 162和冷却导管出气口 164的距离处。当机动车辆102正位于平整表面上时，发动机盖50可在发动机10顶部上方和/或在发动机10顶部上克服重力竖直安置。
[0064]冷却导管146可设计为仅具有两个开口(例如，第一端152处的第一开口和第二端154处的第二开口)的空心圆柱体。冷却导管146可形成为诸如管或导管的连续体致使气流可在第一端152处进入并通过第二端154离开。具体地，通过冷却导管146的移动气流可基本在一个方向发生:从冷却导管146的第一端152到第二端154。换句话说，如图2所不，冷却导管146经配置以收集邻近散热器风扇92的叶片202并在所述叶片202正下游的部分空气118且引导部分空气118到具有废气门致动器144的废气门142。具体地，可在格栅闸板114和散热器风扇92的叶片202中的每个的下游收集部分空气118。
[0065]如图2所示，冷却导管146的第一端152朝向机动车辆102的前端106设置，且冷却导管146的第二端154接近废气门142(其包括废气门致动器144)并邻近涡轮机16的外壳安置。为了进一步详细描述，冷却导管146的第一端152邻接散热器风扇92的叶片安置并安置在散热器风扇92的叶片的下游。进一步，冷却导管146的第二端154可安置在接近废气门142的位置处，致使离开冷却导管146的相当一部分气流可在废气门142周围和/或上面传送。在废气门周围和/或上面流动的部分空气(诸如部分空气118)抽吸废气门中的热并驱散该热到周围空气中。
[0066]在一个实例中，冷却导管146的第一端152的横截面积可大于第二端154的横截面积。当部分空气118通过冷却导管146的第二端154到达废气门142时，冷却导管146的该横截面积的减少以及气流路径引起部分空气118的速度和压力中的每个的增加。在另一实例中，冷却导管146的第一端152的横截面积可与第二端154的横截面积相同。仍进一步，整个冷却导管146的横截面积可与第一端152和第二端154处的横截面积基本相同。在不偏离本公开的范围的情况下，另一些实施例可包括冷却导管146沿它的长度的横截面积的变化。仍进一步，在一个实例中冷却导管146可具有圆形横截面。可替换地，冷却导管146的横截面可为椭圆形。冷却导管146的其它横截面也可使用。
[0067]应该理解，冷却导管146可不包括沿除前述第一端152和第二端154之外的冷却导管146的长度的额外的开口或孔。此外，没有介入中间的元件或车辆组件可被安置在冷却导管146的第一端152和散热器风扇92之间。同样地，当部分空气118离开第二端154处的冷却导管146并冷却废气门和废气门致动器时，没有元件或(一个或多个)车辆组件可妨碍或中断部分空气118的流动。换句话说，冷却导管146在通过散热器风扇吹到第一端152中的部分空气118和离开第二端154朝向废气门142的部分空气118之间提供直接的且未受阻的流体连通。进一步，进入冷却导管146的第一端152的大量的部分空气118可通过冷却导管146的长度引导并可朝向第二端154处的废气门142离开。详细些，冷却导管146可为空心管道，其用于从散热器风扇92和格栅闸板114中的每个的下游朝向废气门142传递部分空气118。举例来说，冷却导管146可为空心圆柱形管道。
[0068]冷却导管144可以连续的方式形成并可由耐用材料构成。实例材料可包括金属、合金、耐热塑料等。本领域中熟知的各种方法可用于构造冷却导管146，所述各种方法包括诸如挤压、乳制，喷射造型等过程和/或诸如焊接，黏附等连接方法。
[0069]如早前参考图1所述，冷却导管146可行进穿过发动机10的发动机盖150。发动机盖150可(例如，机械地)耦接到发动机1的汽缸盖。正因如此，发动机盖150可相对竖直地安置在发动机10的汽缸盖的顶部上。进一步，在一个实例中，冷却导管146可被并入发动机盖150致使如果从上面观察发动机盖150中的冷却导管146可与一个或多个无关的形式或特征(诸如人类血管)相似。然而在另一实例中，并入发动机盖150中的冷却导管146可增加发动机盖的厚度(例如，沿发动机盖的宽度、高度，和/或长度的厚度)以提高所述盖的吸引力和/或提供更大绝缘到发动机，从而减少到驾驶员的驾驶室空间的发动机噪声。发动机盖150包括用于合并冷却导管146的通道160致使一部分冷却导管可通过通道160牢固且固定不动地适配。如此，部分冷却导管146可被包含在发动机盖150内，具体在发动机盖150的通道160内。通道160包括用于引入冷却导管146的进气口 162和出气口 164。具体地，包括在发动机盖150内的部分冷却导管146可在通道160的进气口 162和出气口 164之间适配。进一步，冷却导管146的剩余部分(例如，排除在发动机盖150的通道160内适配的部分冷却导管)可在发动机盖150的外部。通道160的进气口 162和出气口 164可彼此相对安置。因此，部分冷却导管146可通过通道160牢固且固定不动地适配致使冷却导管146的第一端152和第二端154分别在离通道160的进气口 162和出气口 164的相当距离处。当机动车辆102安置在基本平整的道路上时，发动机盖150可以相对于重力的竖直方式被安置在发动机10的顶部上方和/或发动机10的顶部上。
[0070]冷却导管146可经由连接到车辆的各种有利位置的多个联结支架(未示出)牢固地附接到机动车辆102。具体地，冷却导管146的外壁166可沿冷却导管的长度并邻近冷却导管进气口 162和冷却导管出气口 164或在冷却导管进气口 162和冷却导管出气口 164中间以隔开的间距提供联结支架(未示出)。联结支架可经由多个接合件(诸如，螺母、螺栓，螺丝钉等(未示出))耦接车辆的车身骨架到冷却导管。冷却导管146可经由连接到车身骨架的各种位置的多个联结支架(未示出)牢固地附接到机动车辆102的骨架。具体地，冷却导管146可经由沿冷却导管的长度相隔一定距离的若干联结支架耦接。在一个实例中，一个或多个联结支架可被耦接到邻近通道160的进气口 162和出气口 164中的每个的冷却导管146。在车辆的一体成型机身结构(un1-body construct1n)的实例中，联结支架可親接冷却导管146到车身。
[0071]因此，提供用于车辆的系统，其包括:车辆前端的散热器风扇、耦接到排气通道的发动机、安置在排气通道中的涡轮机、与涡轮机入口和涡轮机出口流体连通的旁通管道、安置在旁通管道中的废气门和调整废气门位置的废气门致动器，废气门致动器经由冷却导管从散热器风扇下游接收气流。
[0072]图3示出实例车辆推进系统300。车辆推进系统300包括燃料燃烧发动机310和马达320。车辆推进系统300可类似于机动车辆10或与机动车辆10相同。发动机310可与图1和图2的发动机10相同。举非限制性实例来说，发动机310包括内燃发动机且马达320包括电动马达。马达320可经配置以利用或消耗不同于发动机310的能量源。例如，发动机310可消耗液体燃料(例如，汽油)以产生发动机输出，而马达320可消耗电能以产生马达输出。正因如此，带有推进系统300的车辆可称为混合动力电动车辆(HEV)(这里，也叫做混合动力车辆)。
[0073]根据车辆推进系统碰到的工况，车辆推进系统300可利用各种不同的操作模式。这些模式中的一些可使发动机310能够被维持在发动机处的燃料燃烧中断的熄火状态(S卩，设置为停用状态)中。例如，在选定工况下，马达320可经由如箭头322所示的驱动车轮330推进车辆，而发动机310被停用。
[0074]在其它工况下，发动机310可被设置为停用状态(如上所述)，而马达320可经操作以给能量存储设备350充电。例如，马达320可从如箭头322所示的驱动车轮330接收车轮扭矩，其中马达可将车辆的动能转变为电能以用于储存在如箭头324所示的能量存储设备350处。该操作可称为车辆的再生制动。因此，在一些实施例中马达320能够提供发电机功能。然而，在另一些实施例中，发电机360可从驱动车轮330接收车轮扭矩，其中发电机可将车辆的动能转变为电能以用于储存在如箭头362所示的能量存储设备350处。
[0075]仍在其它工况期间，发动机310可通过燃烧从如箭头342所示的燃料系统340接收的燃料操作。例如，发动机310可经操作以经由如箭头312所示的驱动车轮330推进车辆，而马达320被停用。在其它工况期间，发动机310和马达320 二者每个均可经操作以分别经由如箭头312和322所示的驱动车轮330推进车辆。发动机和马达二者均可选择性地推进车辆的配置可被称为并联式车辆推进系统。注意的是，在一些实施例中，马达320可经由第一组驱动车轮推进车辆且发动机310可经由第二组驱动车轮推进车辆。
[0076]在另一些实施例中，车辆推进系统300可被配置为串联式车辆推进系统，借以发动机不直接推进驱动车轮。而是，发动机310可经操作以给马达320提供动力，马达320转而可经由如箭头322所示的驱动车轮推进车辆。例如，在选定工况期间，发动机310可驱动发电机360，其转而可供应电能到如箭头314所示的马达320或如箭头362所示的能力存储设备350中的一个或多个。举另一个实例来说，发动机310可经操作以驱动马达320，马达320反过来可提供发电机功能以将发动机输出转变为电能，其中电能可储存在能量存储设备350处以备马达使用。
[0077]燃料系统340可包括用于储存车载燃料的一个或多个燃料箱344。例如，燃料箱344可储存一种或多种液体燃料，其包括但不限于:汽油、柴油和酒精燃料。在一些实例中，燃料可作为两种或多种不同燃料的混合被储存在车辆上。例如，燃料箱344可经配置以储存汽油和乙醇的混合(例如，E1，E85等)或汽油和甲醇的混合(例如，MlO，M85等)，借以这些燃料或燃料混合可如箭头342所示被输送到发动机310。因此，液体燃料可从燃料箱344被供应到图1所示的机动车辆的发动机310。其它仍合适的燃料或燃料混合物可被供应到发动机310，其中它们可在发动机处燃烧以产生发动机输出。发动机输出可用于如箭头312所示推进车辆或经由马达320或发电机360再给能量存储设备350充电。
[0078]在一些实施例中，能量存储设备350可经配置以储存电能，该电能可被供应到常驻于(除马达以外)车上的其它电负荷，其包括驾驶室加热和空气调节、发动机启动、前灯、驾驶室音频和视频系统等。举非限制性实例来说，能量存储设备350可包括一个或多个电池和/或电容器。
[0079]控制系统390可与发动机310、马达320、燃料系统340、能量存储设备350和发电机360中的一个或多个通信。控制系统390可与图1的控制系统28相同或类似。如通过图4的流程所述，控制系统390可从发动机310、马达320、燃料系统340、能量存储设备350和发电机360中的一个或多个接收传感反馈信息。进一步，控制系统390可发送控制信号到发动机310、马达320、燃料系统340、能量存储设备350和发电机360中的一个或多个以响应该传感反馈。控制系统390可从车辆操作员302接收操作员要求的车辆推进系统的输出的指示。例如，控制系统390可从踏板位置传感器394接收传感反馈，所述踏板位置传感器394与踏板392连通。踏板392可示意性地指制动踏板和/或加速器踏板。
[0080]如箭头384所指示的，能量存储设备350可从常驻于车辆外部(例如，不是车辆的部分)的动力源380定期接收电能。举非限制性实例来说，车辆推进系统300可被配置为插电式混合动力电动车辆(HEV )，借以电能可经由电能传输电缆382被从动力源380供应到能量存储设备350。在来自动力源380的能量存储设备350的再充电操作期间，电传输电缆382可电耦接能量存储设备350和动力源380。虽然车辆推进系统经操作以推进车辆，电传输电缆382可在动力源380和能量存储设备350之间断开。控制系统390可识别和/或控制储存在能量存储设备处的电能量，其可称为荷电状态(SOC)。
[0081 ]在另一些实施例中，电传输电缆382可省略，其中电能可从动力源380在电能存储设备350处被无线接收。例如，能量存储设备350可经由电磁感应、无线电波和电磁共振中的一个或多个从动力源380接收电能。如此，应该理解，任何合适的方法可用于对来自动力源的能量存储设备350再充电，所述动力源不包括车辆的部分。这样，马达320可通过利用除通过发动机310利用的燃料之外的能源推进车辆。
[0082]燃料系统340可周期性地从常驻于车辆外部的燃料源接收燃料。举非限制性实例来说，车辆推进系统300可通过如箭头372所示经由燃料分配设备370接收燃料被再加燃料。在一些实施例中，燃料箱344可经配置以储存从燃料分配设备370接收的燃料直到它供应到发动机310以用于燃烧。在一些实施例中，控制系统390可经由燃料水平传感器接收储存在燃料箱344处的燃料水平的指示。储存在燃料箱344(例如，如燃料水平传感器所识别的)处的燃料水平可，例如，经由燃料水平指示器(fuel gauge)或车辆仪表板396中的指示通信到车辆操作员。
[0083]车辆推进系统300还可包括环境温度/湿度传感器398和滚动稳定控制传感器(诸如侧面和/或纵向和/或横摆率传感器399) ο车辆仪表板396可包括(一个或多个)指示灯和/或基于文本的显示器，在所述显示器中消息被显示给操作员。车辆仪表盘396还可包括用于接收操作员输入的各种输入部分(诸如按钮、触摸屏、语音输入/识别等)。例如，车辆仪表盘396可包括再加燃料按钮397，其可通过车辆操作员手动致动或按压以开始再加燃料。例如，如下面更详细所述，响应于车辆操作员致动再加燃料按钮397，车辆中的燃料箱可被减压致使可执行再加燃料。
[0084]在可替换实施例中，车辆仪表盘396可在不显示的情况下将音频消息通信到操作员。进一步，(一个或多个)传感器399可包括垂直加速计以指示路面粗糙度。这些设备可被连接到控制系统390。在一个实施例中，控制系统可调整发动机输出和/或车轮制动从而增加车辆稳定性以响应(一个或多个)传感器399。
[0085]此外，车辆推进系统300还可包括车辆和发动机组件，诸如冷却导管(例如，冷却导管146)、散热器风扇(例如，散热器风扇92)、格栅(例如，格栅112)和格栅闸板(例如，格栅闸板 114) ο
[0086]图4至图9呈现可通过车辆中的控制器(诸如机动车辆102的控制器12)实施的程序。用于实施这些程序的指令可被储存在控制器的存储器内。进一步，这些程序可通过控制器执行。
[0087]现在参照图4，示出实例程序400，其用于调整车辆的散热器风扇的速度和格栅闸板的位置中的每个以响应废气门处的温度超过温度阈值。程序400可执行方法的部分，所述程序调整散热器风扇(诸如，图1和图2的散热器风扇92)的速度和格栅闸板(诸如，图1和图2的格栅闸板114)的位置以经由冷却导管(S卩，冷却导管146)提供环境气流到废气门。
[0088]用于执行程序400的指令可储存在控制器(诸如，图1所示的控制器12)内。控制器可执行如下所述的程序400。如此，控制器可基于废气门处的温度和发动机工况确定散热器风扇所需的速度和格栅闸板所需的位置。控制器然后可致动格栅闸板和/或调整散热器风扇速度以响应废气门温度和/或发动机工况。
[0089]在402处，程序400确定发动机是否“打开”。例如，发动机可“打开”并激活以用于实施燃烧，且发动机可正旋转。如果发动机没有“打开”，在404处，如果车辆不是HEV，程序400前进到程序600，或如果车辆是HEV，程序400前进到程序700。例如，发动机可不“打开”但可在发动机熄火状况中，其中发动机静止，且可不燃烧。仍进一步，如果车辆为HEV，车辆可通过马达和/或发电机推进。
[0090]如果在402处确定发动机是“打开的”，程序继续到406且估计和/或测量车辆和发动机工况。发动机工况可包括发动机速度和负荷、发动机冷却液温度(ECT)、踏板位置、CAC的状况(例如，温度和压力)、环境湿度、发动机温度等。车辆状况可包括车辆速度、散热器风扇的速度、格栅闸板位置(来自格栅闸板位置传感器的实际反馈位置)等。
[0091]在408处，废气门处的温度(也叫做，废气门温度)可被估计。如早前所述，废气门处的温度可使用一个或多个发动机工况(诸如，发动机速度和负荷、ECT、环境状况和排气温度)的测量模拟和/或估计。然后，在410处，可确定废气门处估计的温度是否大于阈值温度Tl。阈值温度Tl可基于废气门致动器的退化可开始发生的温度。在一个实例中，温度阈值Tl可为150°C。在另一实例中，阈值温度Tl可为180°C。然而在另一实例中，阈值温度Tl可为不同于前述那些温度。
[0092]如果废气门处估计的温度不高于阈值温度(Tl)，程序400可继续到412以基于ECT、车辆速度、CAC效率等调整散热器风扇的速度。可替换地，如果估计的废气门温度大于阈值温度Tl，程序400继续到414以确定格栅闸板是否打开或在打开的位置中。格栅闸板的打开位置可包括部分打开的位置、多半打开的位置和完全打开的位置中的一个或不完全闭合的任一位置。详细些，在一个实例中，当格栅闸板的百分比开口大于5%时，格栅闸板可被认为是打开的。在另一实例中，当百分比开口为15%时格栅闸板可被确定为打开的。这里，当格栅闸板打开时环境气流可流到发动机室中。控制器可基于来自格栅闸板位置传感器的反馈确定格栅闸板是否为打开的或闭合的。
[0093]如早前所述，格栅闸板的开口量和/或打开位置可通过百分比指定。在一个实例中，“打开的格栅闸板位置”或“格栅闸板的打开位置”可指正提供大于10%的百分比格栅闸板开口的格栅闸板的位置。类似地，“闭合的格栅闸板位置”或“格栅闸板的闭合位置”可指提供小于5%的百分比格栅闸板开口的格栅闸板位置。进一步，在一个实例中，格栅闸板“完全打开的”位置可指在格栅闸板的95%到100%之间的百分比开口。在另一实例中，当格栅闸板的百分比开口恰好为100%时格栅闸板可被认为是完全打开的。仍进一步，格栅闸板“完全闭合的”或“彻底闭合的”位置可指在O至5%范围内的百分比开口。然而在另一实例中，当格栅闸板的百分比开口为0%时格栅闸板可被确定为完全闭合。如此，格栅闸板的百分比开口可基于发动机状况和车辆状况在0%和100%之间变化。例如，在高车辆速度处，格栅闸板可调整到更闭合的位置，其中百分比开口为20%。仍进一步，应该理解，格栅闸板的百分比开口可为50%、75%、25%或其间的百分比开口。因此，格栅闸板的位置可调整到完全闭合的位置、完全打开的位置或在完全闭合和完全打开的位置之间的任一位置。
[0094]如果格栅闸板被确定为在打开的位置中，程序400继续到424，在424处散热器风扇被激活(如果不活跃)或散热器风扇的速度增加(如果散热器风扇活跃且可操作)。例如，当额外的冷却不是所需的时(诸如当车辆正以启用足够数量的冲压空气的较高速度行驶时)，散热器风扇可被停用。可替换地，当车辆正以较低速度行驶且没有足够的冲压空气时，散热器风扇可被激活且可正以给定速度旋转。如果散热器风扇不起作用，程序400可在424处激活散热器风扇以启用第一较低速度的散热器风扇旋转。这里，例如，散热器风扇激活时可以以默认速度转动。在一个实例中，默认速度可为较低速度设置。如果散热器风扇被激活，程序400可在424处调整散热器风扇的速度。这里，散热器风扇速度可被调整(例如增加)到较高速度设置。注意的是，相比较低速设置，散热器风扇的叶片(诸如图2的散热器风扇92的叶片202)的旋转速度在较高速度设置上可更快。仍进一步，如果散热器风扇正以较高速度设置(例如，最大速度)操作且散热器风扇速度不可增加时，程序400可在424处维持较高速度设置以启用废气门的冷却。
[0095]当格栅闸板在打开位置中，冷却导管(例如，图1和图2的冷却导管146)可正朝向废气门引导较小部分的空气。由于废气门温度被确定为高于阈值温度，可需要增加正通过冷却导管引导的部分空气。因此，散热器风扇可被激活或如果已经激活，它的速度可增加。
[0096]在可替换实例中，在激活和/或增加散热器风扇速度之前，如果在414处格栅闸板的开口程度小于100%，程序400可调整格栅闸板到它们完全打开的位置。
[0097]然而，如果在414处格栅闸板没有打开(例如，完全闭合)，程序400继续到416。在416处，程序400确认现有的发动机和车辆状况是否允许格栅闸板的位置变化(S卩，可为考虑到一个或多个发动机和车辆工况的适当的、有利的和/或可行的位置变化)。具体地，可确定车辆和/或发动机状况是否准许格栅闸板的位置朝向更打开的位置的变化，其中流到发动机室的环境气流增加。图5的程序500可被执行以确定格栅闸板是否被调整致使它们的开口增加。简言之，程序500可基于车辆速度评估格栅闸板是否可打开。
[0098]如此，在不影响发动机和/或车辆性能的情况下可有格栅闸板位置的变化可被容忍的发动机和车辆状况。此外，可有对格栅闸板位置的调整可受限或受约束的状况。例如，如果车辆正在公路上行驶，格栅闸板可多半闭合(例如，10%的开口)或完全闭合(例如，0%的开口)以减少流到发动机室中的冲压空气流。通过关闭格栅闸板，车辆上的空气动力阻力可降低，从而使燃料经济性能够增加。在这种情况下，格栅闸板的位置可不移动到用于冷却废气门的更打开的位置，因为它将不利地影响发动机性能。因此，如果在416处确定格栅闸板不能打开(例如，格栅闸板的开口程度增加)，程序400继续到424，在424处散热器风扇可被激活(如果不活跃)或散热器风扇速度可增加(如果散热器风扇可操作)。
[0099]在可替换实施例中，即使发动机和/或车辆状况可不允许调整，格栅闸板的位置可经调整以响应废气门温度超过温度阈值。具体地，当发动机和/或车辆状况要求格栅闸板更闭合的位置时，格栅闸板可调整到更打开的位置。例如，如果在超过特定持续时间内废气门温度仍高于阈值温度Tl，格栅闸板的初始(例如，闭合的)位置可被超控且格栅闸板可打开(例如，到更打开的位置)。
[0100]如果在416处确认格栅闸板能够打开，则程序400继续到418以调整格栅闸板到打开的位置。这里，格栅闸板的位置可从完全闭合的位置(例如，0%开口)调整到多半打开的(例如，75%开口)位置。在另一实例中，格栅闸板的开口可从5%开口调整到80%开口。
[0101]格栅闸板的开口量(或度)或位置可通过包括车辆速度的发动机和车辆工况确定。例如，如果车辆正以较高车辆速度在公路上行驶时，程序400可在418处调整格栅闸板的开口到40 %。这里，格栅闸板的开口程度可从O %增加到40 % ο如果车辆正以较低速度行驶且格栅闸板最初(例如，当在414处确定时)完全闭合或多半闭合，程序400可在418处调整格栅闸板到多半打开或完全打开的位置。
[0102]在418处执行格栅闸板的调整后，经由打开的格栅闸板接收的(例如，图1和图2中的环境气流116)—部分空气(诸如图1所述的部分空气118)可通过冷却导管收集，且可在419处可直接流到废气门和废气门致动器以提供冷却。如果散热器风扇被激活，额外的空气可通过散热器风扇朝向冷却导管的第一端引导并经由冷却导管的第二端传递到废气门。在420处，程序400可再次确认废气门温度是否大于阈值温度Tl。如果废气门温度被确定小于阈值温度(Tl)，程序400前进到426。在426处，格栅闸板可根据发动机工况调整，所述发动机工况包括车辆速度、发动机速度和负荷、ECT，驱动状况等。例如，如果机动车辆正以较高速度(例如，高于速度阈值)行驶时，格栅闸板可被调整到更闭合的位置，诸如从40%到5%。
[0103]可替换地，如果在420处，确认废气门温度仍高于阈值温度Tl，格栅闸板可在422处可选择地打开到完全打开的位置(如果允许的话)。例如，如果在418处格栅闸板的开口为40 %，如果车辆和发动机状况准许调整，格栅闸板可被调整到80 %的开口。这里，如果当格栅闸板在完全打开的位置中时车辆速度已降低，格栅闸板开口的增加可被允许，格栅闸板可具有95%至100%之间的百分比开口。这样，当废气门仍高于阈值温度Tl时，控制器可打开格栅闸板到完全打开的位置以便向冷却器供应散热器风扇上游的环境气流。
[0104]然后，程序400继续到424以激活散热器风扇或如果散热器风扇已激活，增加散热器风扇的速度。例如，如果在420处废气门温度仍高于阈值温度，除打开格栅闸板外，散热器风扇可被激活。在格栅闸板在422处被调整到完全打开的位置的实例中，散热器风扇可被激活或它的速度可增加以增加经由完全打开的格栅闸板接收的气流。
[0105]应该理解，当散热器风扇最初被致动时，其可被激活到低速设置。进一步，如果废气门温度仍高于阈值温度Tl，散热器风扇速度可增加到较快速度设置。
[0106]这样，经由格栅闸板从车辆前端进入发动机室的环境气流可用于冷却废气门。在一个实例中，在不激活散热器风扇的情况下，进入发动机室的气流可经由冷却导管被引导到废气门。在另一实例中，通过格栅闸板开口的环境气流可通过散热器风扇朝向冷却导管被引导且可流到废气门和废气门致动器。结果，废气门和它的组件的冷却可容易且有效地实现。
[0107]现在转向图5，实例程序500经提供以确定车辆状况(和/或发动机状况)是否准许格栅闸板打开(或开口的增加)。程序500可在程序400的416处执行。具体地，格栅闸板的开口程度可基于车辆的移动速度(也叫做，车辆速度)。在502处，程序500确定车辆速度(例如，车辆的移动速度)是否高于阈值速度。在一个实例中，阈值速度可为移动速度，在所述阈值速度处如果格栅闸板在打开的位置中，尤其可发生明显的空气动力阻力。例如，阈值速度可为每小时60英里。在另一实例中，阈值速度可为每小时70英里。如果车辆速度高于阈值速度，则在506处，程序500确定发动机和/或车辆状况不准许打开格栅闸板。因此，格栅闸板可维持闭合且在418处不可调整到打开的位置。然而，如果车辆速度被确定为小于阈值速度，程序500前进到504以确定格栅闸板可打开。具体地，格栅闸板可调整到更打开的位置以响应在程序400的418处废气门温度高于阈值温度Tl。这里，车辆速度可不足够高致使通过格栅闸板流到发动机室中的气流不利地影响燃料消耗。程序500然后结束并返回到程序400的418(图4)。
[0108]因此，用于车辆中的增压发动机的方法可包括调整车辆的散热器风扇的速度和格栅闸板的位置中的每个以响应废气门处的温度超过温度阈值。该方法可进一步包括经由冷却导管使空气从散热器风扇和格栅闸板中的每个的下游流到废气门。在一个实施例中，格栅闸板的位置可基于车辆的移动速度。这里，当车辆的移动速度低于速度阈值时格栅闸板的位置可在更打开的位置处，或当车辆的移动速度高于速度阈值时格栅闸板的位置可在更闭合的位置处。此外，该方法可进一步包括调整格栅闸板的位置到完全打开的位置以响应废气门处的温度超过温度阈值，所述调整包括格栅闸板开口程度的增加。
[0109]该方法可进一步包括调整散热器风扇的速度以响应废气门处的温度仍高于温度阈值，所述调整包括增加散热器风扇的速度。此外，该方法还可包括调整散热器风扇的速度以响应废气门处的温度超过温度阈值和格栅闸板的更闭合的位置中的每个，所述调整包括增加散热器风扇的速度。然而，该方法还可包括超控格栅闸板的位置以响应废气门处的温度超过温度阈值，所述超控包括调整格栅闸板的位置到更打开的位置。
[0110]共同地，在其中废气门处的温度高于阈值温度的状况期间，图4至图5所示的程序可经由格栅闸板的打开和散热器风扇的激活和/或速度的增加引起废气门和废气门致动器的充分冷却。格栅闸板的打开允许流到发动机室中的环境气流的量的增加致使散热器风扇可直接通过冷却导管(诸如冷却导管146)引导较大量的空气到废气门和废气门致动器上游的位置。这样，程序400和500可降低废气门的温度并帮助防止废气门致动器的退化。
[0111]早前介绍的实例系统可进一步包括安置在车辆前端的格栅闸板和带有储存在永久存储器中的计算机可读指令的控制器，响应于废气门致动器处的温度超过阈值温度，所述控制器用于在第一状况期间增加散热器风扇的速度(例如，在424处响应于移动速度高于速度阈值)且在第二状况期间增加散热器风扇的速度和格栅闸板的开口(例如，在424处响应于移动速度低于速度阈值)。第一状况可包括车辆速度高于阈值速度，且其中第二状况可包括车辆速度低于阈值速度。
[0112]图6示出用于独立于格栅闸板的位置调整散热器风扇或用于格栅闸板不能主动受控的车辆的实例程序600。具体地，程序600调整散热器风扇的速度以响应废气门温度超过阈值温度。
[0113]在602处，程序600估计和/或测量车辆和/或发动机工况。发动机和车辆工况可包括发动机速度和负荷、车辆速度、散热器风扇速度、格栅闸板位置，发动机温度等。在604处，废气门处的温度可被控制器12估计并储存。如早前408处所述，废气门处的温度可基于一个或多个发动机状况(诸如ECT、环境温度，排气温度等)估计。
[0114]在606处，可确定在604处估计的废气门处的温度是否大于阈值温度Tl。阈值温度可与参照图4所述的阈值温度相同，其中阈值温度可基于废气门致动器的退化和/或损坏可能发生的温度。如果废气门处估计的温度不高于阈值温度Tl，程序继续到608且散热器风扇速度可基于现有状况被调整，现有状况诸如ECT、驱动状况、CAC效率，车辆速度等。
[0115]可替换地，在606处，如果估计的废气门温度大于阈值温度Tl，程序600继续到610，在610处程序600确定散热器风扇是否活跃且可操作。例如，如果车辆正以较高速度移动且带有足够的冲压空气以冷却发动机室时，散热器风扇可被停用。可替换地，当环境状况包括较高环境温度且车辆速度较低时，散热器风扇可活跃且正以给定速度转动。图7示出的程序700可经执行以确定散热器风扇是否活跃。
[0116]图7示出程序700以确定散热器风扇是否被激活，或接通电源。在702处，确认车辆的移动速度(例如，车辆速度)是否大于阈值速度(Thresh_2)。例如，在较高速度处，因为经由格栅系统通过车辆的向前运动引入发动机室的气流(例如，冲压空气)可足以冷却发动机和发动机组件，大多车辆中的散热器风扇可“关闭”(例如，停用)。在一个实例中，阈值速度(Thresh_2)可与图5中的程序500的阈值速度(Thre sh_I)相同。在另一实例中，阈值速度(Thresh_2)可不同于阈值速度(Thresh_l)。例如，(Thresh_2)可为每小时40英里。在另一实例中，(Thresh_2)可为每小时50英里。在又一实例中，相比在车辆未附接到重型拖车并正在倾斜路面上向上行驶的第二状况期间，在车辆正拖着重型拖车并在倾斜路面上向上行驶的状况期间，(Thresh_2)可为较低阈值速度。如果车辆速度高于(Thresh_2)，程序700前进到704以确定散热器风扇被停用。如此，足够的冲压空气可流经发动机室且散热器风扇可不起作用。
[0117]可替换地，如果车辆速度低于Thresh_2，由于冲压空气可不足以冷却发动机和发动机组件，散热器风扇可能“打开”(例如，激活)且正旋转。因此，在706处，程序700确定散热器风扇被激活。在确定散热器风扇的激活状态后，程序700结束。
[0118]应该理解，虽然程序700仅基于车辆速度确定散热器风扇的状态，散热器风扇操作也可基于发动机温度，例如ECT。例如，如果ECT被确定为高于阈值(例如，冷却液温度阈值)，散热器风扇可被致动以将环境空气引入发动机室以冷却发动机。然而，如果ECT被确定为低于冷却液温度阈值，散热器风扇可被停用。
[0119]现在回到图6中的程序600的610，如果确定散热器风扇活跃，程序600继续到612。在612处，活跃的散热器风扇的速度可增加。这里，术语“活跃”指散热器风扇的状态，在该状态中，散热器风扇接通电源且散热器风扇的叶片(例如，图2的叶片202)正以旋转速度转动。在一个实例中，散热器风扇可活跃并在前述低速设置中，如参照图1所述。由于废气门温度高于阈值温度Tl，即使散热器风扇正以低速设置转动，程序600可增加散热器风扇的速度以响应废气门温度。在该实例中，如果散热器风扇在低速设置中，控制器可发送额外的指令到散热器风扇以调整散热器风扇速度到较快或较高速度设置。这里，散热器风扇的叶片可以以比低速设置处的速度快的速度转动。
[0120]可替换地，如果在610处基于程序700确定散热器风扇不活跃，则散热器风扇可在614处被激活或接通电源。在一个实例中，散热器风扇可最初被激活到低速设置。在另一实例中，散热器风扇可跳过低速设置直接被激活到较高速度设置，以便加快废气门和废气门致动器的冷却。在激活散热器风扇后和/或增加散热器风扇的速度后，该程序可结束。
[0121]共同地，当废气门处的温度高于车辆的阈值温度且在该温度对格栅闸板的调整不是所需的、有利的或可行的时，图6至图7所示的方法可经由散热器风扇的激活和/或速度的增加引起废气门和废气门致动器的充分冷却。散热器风扇(诸如散热器风扇92)可直接通过冷却导管(诸如冷却导管146)引导一部分空气到废气门和废气门致动器上游的位置以提供冷却空气流。这样，程序600和700可降低废气门的温度并帮助防止废气门致动器的退化。
[0122]在另一表示中，用于增压发动机的方法可包括，响应废气门温度超过阈值温度，在第一状况期间，激活散热器风扇，并经由冷却导管从散热器风扇下游引导空气到废气门，且在第二状况期间，增加散热器风扇的速度，并经由冷却导管从散热器风扇下游引导空气到废气门。这里，第一状况可包括车辆速度高于阈值速度(例如，Thresh_2)，且第二状况包括车辆速度低于阈值速度(例如，Thresh_2)。
[0123]现在转向图8，提供程序800以在发动机关闭后基于废气门温度调整散热器风扇的速度。具体地，程序800可在非混合动力车辆中执行。
[0124]在802处，程序800确认发动机是否关闭。这里，发动机关闭指发动机不实施燃烧。仍进一步，发动机关闭状况也指发动机不旋转的静止发动机。如果发动机没有关闭，程序800前进到804以继续到关于图4所述的程序400，其可在发动机“打开”时激活。
[0125]如果发动机确认关闭并静止，程序800前进到806，在806处，废气门温度被控制器估计并储存。例如，最近可关闭发动机且在发动机关闭后废气门可处于高于所需温度的温度处。废气门处的温度可如早前参考程序400的408所述被估计。
[0126]在808处，通过程序800可确定废气门处估计的温度是否大于阈值温度(诸如程序400和程序600的Tl)。在另一实例中，程序800中的阈值温度可不同于图4和图6中分别描述的程序400和程序600中的阈值温度。例如，用于程序800的阈值温度可为120 °C。如果废气门处估计的温度不高于阈值温度，程序800继续到810。在810处，散热器风扇可被停用并拔掉电源且如果格栅系统活跃，格栅闸板可闭合。正因如此，散热器风扇可被停用且格栅闸板可在发动机关闭后闭合。
[0127]然而，如果废气门处估计的温度大于阈值温度，程序800继续到812以确定格栅闸板是否打开且散热器风扇是否打开(即，活跃并正在低速或高速设置处转动)。在一个实例中，格栅闸板可完全打开(例如，95%至100%的格栅闸板的百分比开口)且散热器风扇可被激活并在高速设置上。在另一实例中，格栅闸板的开口程度可为50%且风扇可在低速设置处被激活。如果确定格栅闸板打开且散热器风扇被激活，则在814处，散热器风扇速度被维持(如果在高速设置处)且对格栅闸板的位置不作调整。虽然图8中未示出，如果散热器风扇经确定正在低速设置处旋转，程序800可在814处将风扇的速度增加到高速设置。
[0128]如果不确定格栅闸板打开且散热器风扇打开并活跃(active)，则程序800前进到816。如此，格栅闸板可打开但散热器风扇可不被激活。在另一实例中，散热器风扇可被激活但格栅闸板可基本闭合(例如，格栅闸板的开口程度可为10%)。因此，在816处，程序800可激活(即，接通电源)散热器风扇和/或打开格栅闸板。例如，如果散热器风扇在812处被确定为停用，程序800可在816处致动散热器风扇到最初默认设置(S卩，低速设置)。在另一实例中，如果在812处散热器风扇在低速设置处活跃，程序800可在816处增加散热器风扇的速度。然而在另一实例中，如果散热器风扇在812处被确定为不起作用，程序800可在816处将散热器风扇的速度直接增加到高速设置。
[0129]类似地，如果格栅闸板在812处被确定为闭合的，格栅闸板的位置可在816处经调整以增加格栅闸板开口量。例如，格栅闸板可从多半闭合的位置(例如，15%的格栅闸板的百分比开口)调整到完全打开的位置(例如，95%至100%的格栅闸板的百分比开口)。在另一实例中，格栅闸板可在816处从50 %的开口程度调整到100 %的开口程度以响应废气门温度高于阈值温度。因此，散热器风扇(诸如散热器风扇92)可经由格栅112接收空气并通过冷却导管(诸如冷却导管146)引导一部分空气(例如，部分空气118)到废气门和废气门致动器以在发动机关闭后提供冷却空气流。
[0130]程序800然后前进到820以确定发动机关闭后散热器风扇操作的持续时间(例如，在其中散热器风扇可从“关闭”位置致动或其中散热器风扇的速度增加到高速设置的816后)是否基本等于这里称为“Td”的预定持续时间。在一个实例中，如继发动机关闭后所测量，Td可为120秒。在另一实例中，Td可为150秒。然而在另一实例中，Td可为90秒。预定持续时间可基于车辆中的电池的荷电状态。
[0131]如果发动机关闭后散热器风扇操作的持续时间基本等于预定持续时间Td，程序800前进到824以关闭散热器风扇，致使散热器风扇没有旋转速度且停用并静止。进一步，程序800关闭格栅闸板致使格栅闸板具有例如小于5%的百分比开口。在另一实例中，在预定持续时间后，格栅闸板可不调整到完全闭合或多半闭合的位置。相反，格栅闸板可维持基本打开(例如，50 %开口、75 %开口，或100 %开口)。注意的是，当预定持续时间基本结束时，程序800关闭散热器风扇。由于车辆电池的荷电状态可降低，散热器风扇不可超过预定持续时间操作。在另一实例中，如果车辆的动力传动系统控制模块(PCM)检测出车辆电池可具有不足够的动力和电荷，PCM可经由在前仪表板上的信息中心上示出的警告警告车辆的驾驶员，例如，车辆的电池应该更换且电池动力和电荷低。如果驾驶员未能更换车辆电池，在拔出钥匙后，PCM可允许发动机保持运行额外的1-2分钟以提供冷却到废气门、废气门致动器和/或其它发动机组件。
[0132]如果发动机关闭后散热器风扇操作的持续时间基本不等于预定持续时间Td，而小于Td，程序800继续到822以确定废气门处的温度是否低于阈值温度。如果确定废气门处估计的温度高于阈值温度，程序800返回到814，在814处散热器风扇保持激活且冷却空气经由冷却导管被朝向废气门引导。如此，散热器风扇可正以低速设置或高速设置转动。然而，如果估计的废气门温度在822处小于阈值温度，程序800前进到824以关闭散热器风扇，致使散热器风扇没有旋转速度并被停用。此外，在824处，格栅闸板可关闭。
[0133]因此，在非混合动力车辆中，散热器风扇可早于预定持续时间被停用以响应废气门温度降低到阈值温度以下。进一步，一旦预定持续时间结束，尽管废气门温度高于阈值温度，散热器风扇可被停用(例如，以维持用于随后的发动机启动的足够电池负荷)。
[0134]因此，用于车辆中的增压发动机的实例方法可包括在发动机关闭到发动机熄火状况后，估计废气门处的温度，且如果废气门处的温度超过阈值温度，在预定持续时间内增加散热器风扇的速度，并经由冷却导管朝向废气门引导冷却气流。该方法可进一步包括在预定持续时间内打开车辆的格栅闸板。该方法还可包括在预定持续时间后，关闭格栅闸板并使散热器风扇停用。进一步，该方法可关闭格栅闸板并使散热器风扇停用以响应在预定持续时间前废气门处的温度降低到温度阈值以下。
[0135]现在转向图9，其描述程序900以用于在HEV中的发动机关闭后调整散热器风扇的速度。具体地，散热器风扇可是活跃的且可操作直到废气门温度的降低在关闭混合动力车辆中的发动机后实现。
[0136]在902处，程序900确认发动机是否“熄火”且HEV是否为电动模式。具体地，电动模式指其中电动马达推进车辆的车辆推进装置的状态。正因如此，车辆电池为车辆提供车轮扭矩且发动机维持关闭(例如，静止)。
[0137]如果发动机没有关闭且HEV不在电动模式中，程序900继续到904，其中图4的程序400可启动。然后程序900可结束。
[0138]然而，如果发动机被确认为“熄火”(例如，关闭并停止且不执行燃烧)且HEV在电动模式中，程序900前进到906，在906处，废气门处的温度被控制器估计并储存。废气门处的温度可如早前程序400、程序600和程序800所述的那样被估计。
[0139]在908处，可确定废气门处估计的温度是否高于阈值温度(例如程序400的Tl)。阈值温度可与图4的阈值温度相同。举例来说，阈值温度可为150°C。在另一些实例中，程序900中的阈值温度可不同于图4的阈值温度Tl。仍进一步，图9的温度阈值可不同于程序600和程序800的阈值温度。
[0140]如果废气门处估计的温度不高于阈值温度，程序900继续到910。在910处，散热器风扇速度可基于ECT、环境状况，车辆速度等被调整。
[0141]另一方面，如果废气门处估计的温度大于阈值温度，程序900继续到912以确定格栅闸板是否打开且散热器风扇是否打开(即，活跃并正以低速设置或高速设置转动)。在一个实例中，格栅闸板的位置可基于混合动力车辆的现有车辆速度。因此，如果混合动力车辆正以较低速度行驶，格栅闸板可完全打开(例如，95%至100%的格栅闸板的百分比开口)。如果混合动力车辆正以较高速度行驶，格栅闸板可调整到更闭合的位置，从而减少流到发动机室中的环境气流，并减少空气阻力。在另一实例中，如果车辆正以较低速度行驶且环境温度较高，散热器风扇可在高速设置处被激活。
[0142]如果确定格栅闸板打开且散热器风扇被激活，则在916处，散热器风扇速度可维持且控制器可不对格栅闸板的位置作调整。虽然图9中未示出，如果散热器风扇经确定正以低速设置旋转，程序900可在916处将风扇的速度增加到高速设置。仍进一步，如果车辆状况允许格栅闸板的开口增加，程序900可将格栅闸板的位置调整到相对更打开的位置。例如，如果格栅闸板在部分打开的位置处(例如，25%开口程度)，程序900可调整格栅闸板的位置到更打开的位置(例如，50%开口程度)。在另一实例中，如果格栅闸板的开口程度为50%，基于车辆状况，程序900可增加开口到70 %。
[0143]如果另一方面，在912处未确认格栅闸板打开且散热器风扇不活跃，程序900前进到918。在918处，散热器风扇可被激活且格栅闸板可调整到更打开的位置。如早前所述，格栅闸板的位置可进一步取决于车辆速度。正因如此，如果车辆状况不允许格栅闸板的开口的增加，格栅闸板的开口可不增加。散热器风扇可被激活到最初默认设置(即，低速设置)，或可直接增加到高速设置。注意的是，如果散热器风扇仅在一个速度处可操作，散热器风扇可在918处被致动以以它的唯一速度转动。结果，带有(或没有)格栅闸板的开口的增加的散热器风扇的制动可启用通过冷却导管朝向废气门和废气门致动器的冷却空气的传递的增加以提供冷却空气流。
[0144]程序900然后前进到920以确定废气门处估计的温度是否低于阈值温度。这里，散热器风扇(和格栅闸板的开口一起)的致动可已充分冷却废气门到阈值温度以下。如果是，程序900继续到922以基于发动机的所需冷却调整散热器风扇的速度。例如，如果发动机组件处于高于所需的温度处，散热器风扇速度可降低。在另一实例中，如果发动机室被充分冷却，散热器风扇可停用且它的旋转可停止。类似地，格栅闸板的位置可基于车辆状况被调整。例如，如果车辆速度较低，格栅闸板可维持在它们的多半打开位置处。如果车辆速度较高且空气动力阻力的减少是期望的，格栅闸板可调整到完全闭合的位置。
[0145]相比之下，如果在920处，废气门处估计的温度不小于阈值温度，程序900返回到914，在914处，散热器风扇保持以给定旋转速度激活。这里，散热器风扇可在发动机关闭后维持活跃直到废气门温度基本低于阈值温度。
[0146]在另一示例中，实例混合动力车辆系统可包括发动机、耦接到电池的发电机、使用来自发动机和发电机中的一个或多个的扭矩推进的车辆车轮、耦接到车辆前端的格栅闸板、耦接到格栅闸板下游的车辆前端的散热器风扇、带有耦接到排气通道的排气涡轮机的涡轮增压器、安置在旁通管道内的废气门、与排气涡轮机的入口和排气涡轮机的出口流体连通的旁通管道、调整废气门位置的废气门致动器、冷却导管，所述冷却导管的第一端安置在格栅闸板和散热器风扇中的每个的下游，所述冷却导管的第二端邻近废气门致动器安置，和带有储存在永久存储器中的计算机可读指令的控制器，该控制器用于在发动机关闭后，估计废气门致动器处的温度，且如果废气门致动器处的温度超过阈值温度、增加散热器风扇的速度，朝向冷却导管的第一端引导冷却气流，并经由冷却导管的第二端朝向废气门致动器传递冷却气流。控制器可包括进一步的指令以用于使散热器风扇停用以响应废气门处的温度降低到阈值温度以下。
[0147]如此，图8至图9中所示的程序可在发动机关闭后实现废气门和废气门致动器的充分冷却。具体地，程序800和程序900包括增加格栅闸板的开口(当车辆状况允许增加时)并激活散热器风扇(或增加散热器风扇的速度)以响应废气门处的温度高于阈值温度。在发动机关闭后非混合动力车辆中的程序800可在预定持续时间内激活散热器风扇。程序900可激活散热器风扇或维持散热器风扇活跃直到废气门温度低于阈值温度。程序800和/或程序900的执行允许流到发动机室内的环境气流的量的增加致使散热器风扇可直接通过冷却导管(诸如冷却导管146)引导较大部分的空气到废气门和废气门制动器。这样，程序800和程序900可减少废气门的温度并减少包括废气门致动器的废气门的退化。
[0148]图10包括曲线图1000，其示出对格栅闸板的位置和/或散热器风扇的速度的示例调整以响应车辆中的废气门处的温度。具体地，曲线图1000示出曲线1002处的废气门温度的变化、曲线图1004处的散热器风扇速度的变化、曲线图1006处的格栅闸板开口(表示为百分比)的变化、曲线图1008处的发动机状况和曲线图1010处的车辆速度的变化。如此，发动机状况可为“打开”，其中发动机正燃烧且正转动从而给车辆提供动力，或它可为“关闭”，其中发动机不燃烧，且关闭并静止。在该实例中散热器风扇可被停用，或可正以低速或高速旋转。格栅闸板开口可在完全闭合(诸如0%开口)、完全打开(诸如100%开口)或其间的任一开口(例如，50%开口)之间变化。时间沿X轴线绘制，且时间从X轴线的左侧到右侧增加。进一步，废气门处的阈值温度(例如，TI)可通过线1001表示，而阈值车辆速度(诸如Thresh_l)在1007处表示。
[0149]在时间tl之前，发动机“熄火”，车辆可停止或静止，散热器风扇可“关闭”(不旋转)，且废气门温度可较低(例如，环境温度或较低)，致使废气门温度低于温度阈值Tl (线1001)。格栅闸板百分比开口可为0%致使格栅闸板闭合。在时间tl处，发动机被激活到“打开”且可开始燃烧。如此，实例可为发动机热启动而不是冷启动。车辆在tl处以低于阈值速度(Thresh_l)(线1007)的车辆速度开始移动。由于车辆速度低于阈值速度(线1007)，空气动力阻力不可显著影响燃料经济性。进一步，由于发动机已经经历热启动，格栅闸板可完全打开，具有100%的百分比开口，以允许环境气流冷却发动机和发动机组件。同样地，散热器风扇可被激活且可正以低速设置旋转以进一步加快发动机组件的冷却。然而，尽管这些特征促进冷却，在诸如硬驱动的状况期间和/或继热浸之后，废气门温度可在tl和t2之间显著增加。
[0150]因此，在t2处，废气门温度可达到阈值温度Tl。1!可为这样的温度，在该温度处或在所述温度以上，废气门致动器和它的相关联的电路会开始退化或损坏。在一个实施例中，阈值温度Tl可为150°C。在另一实例中，Tl可为180°C。响应于废气门温度大于温度阈值Tl，在时间t2处散热器的速度可通过从低速设置切换到高速设置而增加。当车辆速度仍低于阈值速度时，格栅闸板可继续在带有100%百分比开口的打开位置中。增加的风扇速度可启用通过冷却导管朝向废气门的较高气流。因此，在时间t2和时间t3之间，废气门温度可降低致使在t3处，废气门温度降低到阈值温度Tl (线1001)。
[0151]在时间t3处，车辆速度达到阈值速度(Thresh_l)(线1007)。举例来说，车辆可正在公路上行驶。由于车辆正提升到阈值速度以上，通过完全打开的格栅闸板的气流不利地影响空气动力阻力，从而降低燃料经济性。因此，在时间t3处，格栅闸板可被命令闭合，致使格栅闸板的开口减少到0%的百分比开口。在另一实例中，格栅闸板可被命令到多半闭合的位置，例如，15%的百分比开口。此外，因为在t3处废气门的温度低于阈值温度Tl，散热器风扇可停用。此外，由于车辆正以较高速度行驶，发动机室中的环境空气循环可冷却发动机和发动机组件。
[0152]然而，在时间t4处，废气门温度可充分提升以超过阈值温度TI (线1001)。例如，环境空气温度可较高且废气门热不可驱散到大气。由于车辆正以高于阈值速度(Thresh_l)的速度行驶，打开格栅闸板可增加空气动力阻力。因此，由于潜在的空气动力阻力和燃料经济性的降低，格栅闸板可不调整(例如，调整到更打开的位置)。因此，在t4处仅散热器风扇被激活到低速设置。废气门温度在t4和t5之间略有降低，但仍高于阈值温度Tl (线1007)。结果，在时间t5处，散热器风扇速度被调整。具体地，在时间t5处散热器风扇速度通过切换到高速设置增加。
[0153]由于通过冷却导管将环境空气吹到废气门的散热器风扇的速度的增加，废气门处的温度在时间t5和时间t6之间开始下降。在时间t6处，废气门温度降低到阈值温度Tl以下。因此，散热器风扇的速度降低到低速设置以响应废气门温度的降低。由于发动机室和其它发动机组件可要求进一步的冷却，散热器风扇可在t6处不停用。在时间t6和时间t7之间，车辆速度降低。例如，车辆的驾驶员可正离开公路。在时间t7处，车辆速度达到速度阈值(Thresh_l)，并降低到速度阈值以下。这里，流到发动机室中的环境气流不会有害地影响空气动力阻力且可不明显影响燃料经济性。因此，格栅闸板开口的大小可增加。如时间t7处所示，格栅闸板可在具有100%的百分比开口的它们完全打开的位置中。同时，散热器风扇可在低速设置处保持可操作。在时间t8处，包括时间tl和时间t8之间的所有事件的车辆驱动循环结束。
[0154]持续时间可经过时间t8和时间t9之间，其中车辆可操作并正在行驶。因此，在时间t9处，发动机继续给车辆提供动力，且车辆正以大于速度阈值(Thresh_l)的速度移动。进一步，在时间t9处，废气门温度高于阈值温度Tl。因为车辆正以高于阈值速度的速度行驶，格栅闸板可完全闭合(例如，0%的百分比开口)。正因如此，由于潜在的空气动力阻力，格栅闸板可不被命令打开。为了响应废气门温度高于阈值，散热器风扇可在高速设置处被致动。例如，环境温度可足够高致使散热器风扇旋转可无法产生足够的循环或通过冷却导管引导足够的气流。
[0155]在时间t9和时间tlO之间，废气门温度未下降到阈值温度Tl以下。作为响应，格栅闸板可通过超控它们最初闭合的位置打开。不管车辆速度高于阈值速度，格栅闸板的开口可在时间tlO处增加到约50%开口。这里，格栅闸板可从闭合调整到更打开的位置，以便加快废气门的冷却并帮助降低废气门的热衰退。换句话说，在废气门正经受热应力的状况期间，当格栅闸板打开但废气门可以以燃料经济性为代价被冷却时，燃料消耗量可在时间tlO和时间til之间增加(由于增加的空气阻力)
[0156]在时间110处，格栅闸板可调整到完全闭合(O %打开)和完全打开(I 00 %打开)之间的中间点，例如，50 %开口。在替换实例中，命令的格栅闸板位置可为较少打开的位置(SP，25%的百分比开口)或更打开的位置(S卩，75%的百分比开口)。格栅闸板可不打开到完全打开的位置以便减少过多的空气动力阻力，从而避免燃料经济性的损失。这样，控制器可促进散热器风扇上游的更多环境气流以便散热器风扇可通过冷却导管将增加的环境气流量吹到废气门。
[0157]在tlO和til之间，废气门处的温度下降，但废气门处的温度保持在阈值温度Tl以上。作为响应，在时间til处，格栅闸板可调整到完全打开的位置，例如，诸如百分比开口为95 %至100 %，。在时间111和时间112之间，车辆可经受增加的空气动力阻力和降低的燃料经济性。然而，同时，作为通过格栅的增加的环境气流和通过冷却导管使空气流到废气门的散热器风扇的较高速度的结果，废气门处的温度降低。
[0158]截止时间tl2，废气门温度降低到阈值温度Tl以下的温度。因此，格栅闸板的开口减回至完全闭合的位置(例如，O至5%的百分比开口)。由于通过打开位置中的格栅闸板的气流引起的空气动力阻力的降低，这可促进最优燃料经济性。然而，可不对散热器风扇作调整。因此，散热器风扇的速度可继续高(即，在高速设置处)以便提供高速冷却空气到废气门。在另一实例中，散热器风扇的速度可通过切换到低速设置被降低到低速。然而在另一实例中，散热器风扇可关闭。在时间tl2和时间tl3之间，废气门温度仍低于阈值温度。在时间tl3处，包括时间t9和时间tl3之间的所有事件的车辆循环结束。
[0159]在时间113和时间114之间，持续时间可逝去，其中发动机继续操作。在时间114之前，车辆可已经经受硬驱动，例如，致使废气门温度高于阈值温度。在时间tl4处，当车辆达到静止时，发动机可关闭。换句话说，发动机未实施燃烧。废气门处的温度高于时间tl4和时间tl5之间的阈值温度Tl。因为车辆停止，格栅闸板可处于打开的位置。在一个实例中，格栅闸板可完全打开，例如，包括100%的百分比开口。在另一实例中，格栅闸板可多半打开(例如，80%的百分比开口)。进一步，散热器风扇可在低速设置处致使散热器风扇的速度低。由于在车辆达到彻底停止前车辆速度缓慢，散热器风扇可被致动。
[0160]在时间tl5处，发动机关闭后废气门处的温度高于阈值温度Tl。因此，响应于废气门温度超过阈值温度，在时间tl5处，散热器风扇的速度可增加。结果，由于废气门从冷却导管接收冷却气流，废气门温度降低。散热器风扇在这里表示为Td的预定持续时间(S卩，在该实例中，时间115和时间116之间的持续时间)内可在高速设置处激活。在一个实例中，预定持续时间Td约为120秒。在另一实例中，Td可为150秒。如早前所述，预定持续时间可基于系统电池的荷电状态。
[0161]在时间tl6处，预定持续时间消逝且格栅闸板被命令关闭，致使格栅闸板处于闭合位置中，例如具有O至5%的百分比开口。此外，即使废气门温度在时间tl6处略高于阈值温度，散热器风扇通过控制器关闭或停用。由于环境空气循环，废气门温度可略有降低，但它的温度降低可不经由通过冷却导管的气流的帮助。
[0162]这样，废气门和它相关联的致动器可被冷却，从而降低热衰退。通过使用来自散热器风扇和格栅闸板中的每个的下游的环境气流冷却废气门，大量的气流在不同的车辆和发动机状况期间被确保。废气门可在发动机关闭后通过维持散热器风扇活跃超过发动机关闭被进一步冷却。因此，废气门的耐用性和功能性可延长。
[0163]注意，本文所包括的示例控制和估计例程能够与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。这里描述的具体例程可代表任何数量的处理策略中的一种或多种，如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。这样，各种动作、操作和/或功能可以按说明的顺序、并行地被执行，或者在一些情况下被省略。同样，实现本文描述的示例实施例的特点和优点时，处理的顺序不是必须要求的，而是为了便于说明和描述而提供。根据所用的具体策略，一个或多个说明性的动作、操作和/或功能可以被重复执行。此外，所示的动作可以图形地表示被编入发动机控制系统中的计算机可读存储介质内的代码。
[0164]应当理解，在此公开的配置和例程本质上是示例性的，且这些具体实施例不应被视为具有限制意义，因为大量的变体是可能的。例如，上述方法能够应用于V-6、1-4、I_6、V-12，对置4缸，及其他发动机类型。本发明主题包括在此公开的各种系统和配置、及其他特征、功能、和/或属性的所有新颖和非易见的组合及子组合。
[0165]随附的权利要求特别指出视为新颖和非易见的特定组合及子组合。这些权利要求可能涉及“一个”元素或“第一”元素或其等价。这样的权利要求应被理解为包括对一个或一个以上这样的元素的接合，而不是要求或排除两个或两个以上这样的元素。所公开的特征、功能、元素和/或属性的其他组合及子组合可以通过本发明权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提供新的权利要求来请求保护。这样的权利要求，无论是在范围上比原始权利要求更宽、更窄、等价或不同，都应被视为包括在本发明的主题之内。
【主权项】
1.一种系统，其包括: 车辆前端的散热器风扇； 耦接到排气通道的发动机； 安置在所述排气通道中的涡轮机； 与涡轮机入口和涡轮机出口流体连通的旁通管道； 安置在所述旁通管道中的废气门；和 调整所述废气门的位置的废气门致动器，所述废气门致动器经由冷却导管从所述散热器风扇下游接收气流。2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括安置在所述车辆的所述前端的格栅闸板以及带有储存在永久存储器中的计算机可读指令的控制器，所述控制器用于: 响应于废气门致动器处的温度超过阈值温度， 在第一状况期间，增加所述散热器风扇的速度;且 在第二状况期间，增加所述散热器风扇的所述速度并打开所述格栅闸板。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述第一状况包括所述车辆的速度高于阈值速度，且其中所述第二状况包括所述车辆的所述速度低于所述阈值速度。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述控制器包括进一步的指令以用于: 在发动机熄火状况中关闭发动机后， 如果所述废气门致动器处的所述温度超过所述阈值温度， 打开所述格栅闸板;且 在预定持续时间内增加所述散热器风扇的所述速度。5.根据权利要求4所述的系统，其中所述控制器包括进一步的指令以用于: 响应于在所述预定持续时间前所述废气门致动器的所述温度下降到所述阈值温度以下，关闭所述格栅闸板并停用所述散热器风扇。6.一种用于车辆中的增压发动机的方法，其包括: 响应于废气门处的温度超过温度阈值，调整所述车辆的散热器风扇的速度和格栅闸板的位置中的每个。7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括经由冷却导管使空气从所述散热器风扇和所述格栅闸板中的每个的下游流到所述废气门。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述格栅闸板的所述位置基于所述车辆的移动速度。9.根据权利要求8所述的方法，其中当所述车辆的所述移动速度低于速度阈值时，所述格栅闸板的所述位置为更打开的位置。10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括:响应于所述废气门处的所述温度超过所述温度阈值，调整所述格栅闸板的所述位置到完全打开的位置，所述调整包括所述格栅闸板的开口程度的增加。11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括:响应于所述废气门处的所述温度仍高于所述温度阈值，调整所述散热器风扇的所述速度，所述调整包括增加所述散热器风扇的所述速度。12.根据权利要求9所述的方法，其中当所述车辆的所述移动速度高于所述速度阈值时，所述格栅闸板的所述位置为更闭合的位置。13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括:响应于所述废气门处的所述温度超过所述温度阈值和所述格栅闸板的所述更闭合的位置中的每个，调整所述散热器风扇的所述速度，所述调整包括增加所述散热器风扇的所述速度。14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括:响应于所述废气门处的所述温度超过温度阈值，超控所述格栅闸板的所述位置，所述超控包括调整所述格栅闸板的所述位置到更打开的位置。15.根据权利要求7所述的方法，进一步包括: 在车辆关闭之后且如果所述废气门处的所述温度高于所述温度阈值， 调整所述格栅闸板的所述位置到完全打开的位置;且 在预定持续时间内增加所述散热器风扇的所述速度。16.根据权利要求7所述的方法，其中所述车辆为混合动力电动车辆，即HEV。17.一种用于车辆中的增压发动机的方法，其包括: 在发动机关闭到发动机熄火状况后， 估计废气门处的温度;且 如果所述废气门处的所述温度超过阈值温度， 在预定持续时间内增加散热器风扇的速度;且经由冷却导管朝向所述废气门引导冷却气流。18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括在预定持续时间内打开所述车辆的格栅闸板。19.根据权利要求18所述的方法，进一步包括在预定持续时间后关闭所述格栅闸板并停用所述散热器风扇。20.根据权利要求18所述的方法，进一步包括:响应于在预定持续时间前，所述废气门处的所述温度下降到所述温度阈值以下，关闭所述格栅闸板并停用所述散热器风扇。
【文档编号】F01P7/02GK105888817SQ201610083183
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月6日
【发明人】S·S·山田, T·J·加德纳, C·D·蒂尔南, M·库恩, S·M·施潘鲍尔
【申请人】福特环球技术公司