停车时控制车辆发动机舱热量的装置和方法与流程

1.本发明涉及车辆停车时控制发动机舱热量的装置和方法，更具体地，涉及车辆行驶后停车时通过管理发动机舱热量来提高燃料效率的控制发动机舱热量的装置和方法。


背景技术：

2.通常，活动风门片(active air flap，aaf)系统控制布置于车辆的散热器格栅与散热器之间的aaf的操作。aaf布置于散热器前方以打开和关闭用作发动机舱的通风口的散热器格栅。当车辆高速行驶时，aaf系统通过凭借aaf的关闭操作关闭散热器格栅来减小车辆的空气阻力并且提高行驶稳定性，并且当行驶过程中发动机舱的温度升高并且担心布置在发动机舱中的部件过热时，通过凭借aaf的打开操作打开散热器格栅来降低发动机舱的温度。
3.传统的aaf系统主要利用aaf来改善行驶过程中的空气动力性能。例如，基于室外温度、发动机冷却液温度、变速器油温、用于电机的换流器的温度、用于混合式起动机发电机(hybrid starter generator，hsg)的换流器的温度以及低压dc-dc转换器(low voltage dc-dc convertor，ldc)的温度来确定传统aaf的打开和关闭操作，以改善行驶过程中的空气动力学。在传统的aaf系统中，仅在行驶过程中控制aaf的操作，因此并没有考虑车辆行驶后停车的情况下的aaf的操作。
4.当车辆停车时，发动机舱的温度基于室外温度而降低，并且当室外温度很低时，发动机舱的温度降低到发动机重新启动时预热延迟的水平，并且存在发动机重新启动时预热延迟的情况下车辆的燃料效率降低的问题。


技术实现要素：

5.在一个方面中，本发明提供一种控制发动机舱热量的装置和方法，用于通过基于关于行驶过程中监测到的环境条件和车辆状态的信息而在发动机关闭时控制活动风门片(aaf)的操作来在车辆停车时管理发动机舱热量并且提高燃料效率。
6.根据本发明的一些实施方案，一种用于车辆停车时控制发动机舱热量的装置可以包括活动风门片(aaf)和控制器，所述活动风门片(aaf)配置为打开和关闭发动机舱的通风口，所述控制器配置为确定是否需要用于停车时减少发动机舱的热量散逸的热量管理模式和用于防止发动机舱的部件老化的热化保护模式，并且响应于确定出需要热量管理模式并且不需要热化保护模式，在发动机关闭时操作aaf以关闭通风口。
7.根据本发明实施方案的用于控制发动机舱热量的装置可以具有以下特征。
8.所述控制器可以配置为在行驶过程中监测车辆的室外温度和发动机舱热化因子，基于室外温度确定是否需要热量管理模式，并且基于发动机舱热化因子确定是否需要热化保护模式。
9.响应于确定出需要热量管理模式并且不需要热化保护模式，当在发动机关闭的状态下停车时，发动机舱的通风口可以保持为关闭状态。换句话说，当在发动机关闭的情况下
停车时，aaf可以使发动机舱的通风口保持为关闭状态。
10.响应于确定出不需要热量管理模式并且需要热化保护模式、需要热量管理模式和热化保护模式两者或者不需要热量管理模式和热化保护模式两者，控制器可以配置为在发动机关闭时操作aaf以打开发动机舱的通风口。
11.响应于确定出不需要热量管理模式并且需要热化保护模式、需要热量管理模式和热化保护模式两者或者不需要热量管理模式和热化保护模式两者，当在发动机关闭的状态下停车时，发动机舱的通风口可以保持为打开状态。换句话说，当在发动机关闭的状态下停车时，aaf可以保持发动机舱的通风口。
12.所述控制器可以配置为当发动机关闭时，在aaf运行以关闭通风口之前，确定布置于发动机舱中的散热器风扇是否运行，并且当散热器风扇在发动机关闭的情况下运行时，即使确定出需要热量管理模式而不需要热化保护模式，控制器也可以配置为操作aaf以打开通风口。当散热器风扇在发动机关闭的情况下不运行时，如果确定出需要热量管理模式并且不需要热化保护模式，那么所述控制器可以配置为操作aaf以关闭通风口。
13.根据本发明的一些实施方案，车辆停车时控制发动机舱热量的方法可以包括：在行驶过程中监测车辆的室外温度和发动机舱热化因子，基于室外温度确定是否需要用于当在发动机关闭的状态下停车时减少发动机舱的热量散逸的热量管理模式，基于发动机舱热化因子确定是否需要用于在发动机关闭的状态下停车时防止发动机舱的部件老化的热化保护模式，以及响应于确定出需要热量管理模式并且不需要热化保护模式，在发动机关闭时操作活动风门片(aaf)以关闭发动机舱的通风口。
附图说明
14.现在将参考下文仅以示例的方式给出并且因此对本发明并非限制性的附图中示出的本发明的一些示例性实施方案来详细描述本发明的上述和其它特征，其中：
15.图1是示出了根据本发明的用于执行车辆停车时控制发动机舱热量的方法的结构的示意图；
16.图2是示出了根据本发明的应用了控制发动机舱热量的方法的发动机舱的示例的示意图；
17.图3是示出了根据本发明的车辆停车时控制发动机舱热量的方法的流程图。
具体实施方式
18.下文将参考附图来描述本发明的示例性实施方案。附图中所示的特征是为了便于解释本发明的实施方案而示意性地绘制的并且可能与实际实现的那些特征不同。
19.应当理解，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(suv)、大客车、大货车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只、航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、内燃机车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非化石能源的燃料)。
20.虽然示例性实施方案描述为使用多个单元来执行示例性的过程，但是应当理解，也可以通过一个或多个模块来执行示例性的过程。此外，应当理解，术语“控制器/控制单元”指的是包括存储器和处理器并且被专门编程以执行本文描述的过程的硬件装置。存储
器配置为存储模块并且处理器特别地配置为执行所述模块以执行以下进一步描述的一个或更多个过程。
21.本文所使用的术语仅仅是为了描述特定实施方案的目的，并不旨在限制本发明。正如本文所使用的，单数形式的“一”、“一个”和“所述”旨在同样包括复数形式，除非上下文另有清楚的说明。将进一步理解，当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包括了”时，指明存在所述特征、数值、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或添加一种或多种其它的特征、数值、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。正如本文所使用的，术语“和/或”包括一种或多种相关列举项目的任何和所有组合。
22.除非特别声明或者从上下文显而易见，本文所使用的术语“大约”理解为在本领域的正常公差范围内，例如在平均值的2个标准偏差内。“大约”可以理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或者0.01％之内。除非上下文另有清楚的说明，否则本文所提供的所有数值通过术语“大约”进行修改。
23.图1是示出了根据本发明的用于执行车辆停车时控制发动机舱热量的方法的结构的示意图。图2是示出了根据本发明的应用了控制发动机舱热量的方法的发动机舱的示例的示意图。图3是示出了根据本发明的车辆停车时控制发动机舱热量的方法的流程图。
24.如图1所示，活动风门片(aaf)2可以根据控制器1的指令来运行，并且控制器1可以配置为基于行驶过程中接收到的信息而在发动机关闭时操作aaf2。控制器1可以是预先安装在车辆中的发动机控制器。
25.参考图2，aaf2可以配置为打开和关闭发动机舱3的通风口6，并且可以安装在发动机舱3中以布置于通风口6的后方。特别地，aaf2可以布置于用于冷却发动机冷却液的散热器4的前方。aaf2可以安装在发动机舱3中，同时被支撑在车身上，并且通风口6可以是一般的散热器格栅。
26.下文将参考图3更多地描述根据本发明的车辆停车时控制发动机舱热量的方法。下面描述的方法可以通过控制器执行。如图3所示，可以在车辆行驶过程中周期性地监测室外温度和发动机舱热化因子(s10)。可以通过安装在车辆中的室外温度传感器来检测室外温度。例如，控制器1可以配置为基于从室外温度传感器接收到的信息来监测车辆的室外温度。
27.特别地，可以利用车辆行驶过程中检测到的室外温度的平均值来监测室外温度。控制器1可以配置为监测通过以预定时间间隔对室外温度传感器检测到的室外温度的信息进行采样、对采样值求和并且对这些值进行平均而获得的值。例如，控制器1可以配置为通过将室外温度传感器最近每30秒检测到的10条室外温度信息累积地求和并且进行平均来计算和监测平均室外温度。
28.可以基于在操作s10中监测到的室外温度来确定车辆以发动机关闭状态停车时是否需要热量管理模式。换句话说，可以根据室外温度值周期性地确定是否需要热量管理模式。
29.热量管理模式可以是用于车辆行驶过程中以发动机关闭状态停车时减少发动机舱3的热量散逸和温度降低的控制模式。当确定出需要热量管理模式时，可以关闭发动机舱3的通风口6，以使发动机舱3向外部的热量散逸最小化。
30.为了确定是否需要热量管理模式，可以将在操作s10中监测到的室外温度与预设
的参考室外温度x进行比较。当室外温度小于或等于参考室外温度x时，控制器1可以配置为确定需要热量管理模式，并且当室外温度大于参考室外温度x时，控制器1可以配置为确定不需要热量管理模式。换句话说，控制器1可以配置为利用室外温度信息周期性地确定是否需要热量管理模式。
31.参考室外温度x可以确定为通过预测试、评估等得出的最佳值。特别地，参考室外温度x可以确定为车辆停车时使发动机舱的温度过度降低的温度。当车辆在室外温度非常低的条件下以发动机关闭状态停车时，发动机舱的温度可能会降低到非常低的温度，并且在发动机重新启动时，发动机预热可能会延迟，因此，车辆的燃料效率可能会降低。例如，参考室外温度x可以确定为零下温度。因此，当室外温度小于或等于参考室外温度x时，通过确定出需要热量管理模式，可以减少发动机舱3向外部的热量散逸，从而提高发动机起动性和燃料效率。
32.当车辆在担心发动机舱3的部件老化的温度条件下停车时，发动机舱的温度可能会在发动机关闭后立即进一步升高，因此，当发动机舱的热量不散发到外部时，布置于发动机舱中的部件可能会老化。因此，当担心发动机舱3的部件老化时，可以通过打开发动机舱3的通风口6来引起发动机舱3的温度降低。
33.在操作s10中监测到的发动机舱热化因子可以包括累积燃料量、车速、发动机进气温度、排气温度和发动机冷却液温度。发动机舱热化因子可以是在行驶过程中提高发动机舱3的温度的因子。因此，可以基于发动机舱热化因子来确定部件是否由于发动机舱3的温度升高而老化，并且当车辆以发动机关闭状态停车时，可以基于发动机舱热化因子来确定是否需要用于防止发动机舱3的部件老化的热化保护模式。
34.控制器1可以配置为将发动机舱热化因子与相应的参考值进行比较并且根据比较结果来确定是否需要热化保护模式。特别地，在发动机舱热化因子中，控制器1可以配置为将累积燃料量与参考燃料量a比较、将车速与参考车速b比较、将发动机进气温度与参考进气温度c比较、将排气温度与参考气体温度d比较以及将发动机冷却液温度与参考冷却液温度e比较，并且根据比较结果，控制器1可以配置为确定是否需要热化保护模式。
35.累积燃料量可以是发动机起动后在行驶过程中消耗的燃料的量，排气温度可以是在行驶过程中通过发动机排气系统检测到的排气的温度。发动机进气温度可以是从发动机舱3流入发动机的进气系统的空气的温度，发动机冷却液温度可以是从发动机排出并且流入散热器4的发动机冷却液的温度。
36.参考燃料量a、参考车速b、参考进气温度c、参考气体温度d和参考冷却液温度e可以分别确定为通过预测试、评估等得出的值，并且详细地，可以设置为由于发动机舱3的温度上升而导致部件老化的值。
37.控制器1可以配置为通过将发动机舱热化因子与参考值a、b、c、d和e之间的比较结果进行综合来确定是否需要热化保护模式。特别地，响应于确定出累积燃料量小于或等于参考燃料量a、车速小于或等于参考车速b、发动机进气温度小于或等于参考进气温度c、排气温度小于或等于参考气体温度d并且发动机冷却液温度小于或等于参考冷却液温度e，控制器1可以配置为确定需要热化保护模式。
38.控制器1可以配置为当累积燃料量、车速、发动机进气温度、排气温度和发动机冷却液温度中的至少一个不满足小于或等于参考值a、b、c、d和e的条件时，确定不需要热化保
护模式。特别地，可以基于行驶过程中从安装在车辆中的各个传感器接收到的信息来监测累积燃料量、车速、发动机进气温度、排气温度和发动机冷却液温度。
39.可以定期监测发动机舱热化因子作为其平均值。特别地，控制器1可以配置为监测通过基于关于行驶过程中由燃料发送器检测到的剩余燃料量的信息而对关于累积燃料量的信息进行采样、对采样值求和并对这些值进行平均而获得的值。燃料发送器可以配置为检测燃料箱中的剩余燃料量，并且可以通过从发动机起动时燃料箱中的燃料量减去行驶过程中由燃料发送器检测到的剩余燃料量来计算累积燃料量。例如，控制器1可以配置为监测平均累积燃料量，所述平均累积燃料量是通过对行驶过程中最近每100秒检测到的10条累积燃料量信息累积地求和并进行平均而获得的。
40.控制器1可以配置为监测通过对行驶过程中由车速传感器以预定时间间隔检测到的车速信息进行采样并对这些值进行平均而获得的平均车速。例如，控制器1可以配置为监测通过对行驶过程中最近每30秒检测到的100条车速信息进行平均而获得的平均车速。控制器1可以配置为监测通过对关于行驶过程中由进气温度传感器以预定时间间隔检测到的发动机进气温度的信息进行采样并对这些值进行平均而获得的平均进气温度。例如，控制器1可以配置为监测通过对行驶过程中最近每30秒检测到的100条进气温度信息进行平均而获得的平均进气温度。
41.此外，控制器1可以配置为监测通过对行驶过程中由排气温度传感器以预定时间间隔检测到的排气温度信息进行采样并对这些值进行平均而获得的平均排气温度。例如，控制器1可以配置为监测通过对行驶过程中最近每30秒检测到的100条排气温度信息进行平均而获得的平均排气温度。控制器1可以配置为监测通过对关于行驶过程中由冷却液温度传感器以预定时间间隔检测到的发动机进气温度的信息进行采样并对这些值进行平均而获得的平均冷却液温度。例如，控制器1可以配置为监测通过对行驶过程中最近每30秒检测到的100条冷却液温度信息进行平均而获得的平均冷却液温度。
42.可以基于如上所述监测到的室外温度和发动机舱热化因子信息周期性地确定是否需要热量管理模式和热化保护模式，并且根据确定结果，可以通过在发动机关闭时控制aaf2的打开和关闭操作来有效地调节发动机舱3的热量。
43.控制器1可以配置为监测室外温度和发动机舱热化因子，然后确定是否需要热量管理模式以及是否不需要热化保护模式(s12)。换句话说，在操作s12中，可以确定是否需要热量管理模式，同时可以确定是否不需要热化保护模式。响应于确定出需要热量管理模式并且不需要热化保护模式，可以确定是否产生了发动机关闭请求信号(s14)，并且当产生了发动机关闭请求信号时，aaf2可以运行以关闭发动机舱3的通风口6(s18)。
44.当驾驶员通过操纵点火钥匙来请求关闭发动机时，发动机关闭请求信号可以输入至控制器1，并且控制器1可以配置为根据发动机关闭请求关闭发动机。响应于确定出需要热量管理模式并且不需要热化保护模式，aaf2可以配置为当发动机关闭时关闭发动机舱3的通风口6。
45.当车辆在发动机关闭状态下停车时，aaf2可以配置为使通风口6保持为关闭操作状态(即关闭操作模式)，并且通风口6可以在停车期间保持为关闭状态。在操作s18中，在aaf2以关闭模式运行之前，可以确定散热器风扇5是否运行。换句话说，当发动机关闭时，在aaf2以关闭模式运行之前，可以确定散热器风扇5是否被驱动。
46.参考图2，散热器风扇5可以安装于发动机舱3中以布置于散热器4的后方并且可以被驱动以改善散热器4的冷却性能。发动机冷却液可以在散热器4中循环和流动，并且当散热器风扇5被驱动时，吹到散热器4的空气的流速可以增加，因此，发动机冷却液可以快速冷却。
47.当散热器风扇5被驱动时，流入发动机舱3的外部空气的流量可以增加，并且发动机舱3的温度可以比散热器风扇5不被驱动的情况下更快地降低。散热器风扇5被驱动的情况可以确定为需要通过将外部空气强行引入发动机舱3来进一步冷却发动机舱3的情况。
48.因此，可以确定发动机关闭时散热器风扇5是否运行(s16)，并且当散热器风扇5在发动机关闭的情况下运行时，即使在操作s12中确定出需要热量管理模式并且不需要热化保护模式，aaf2也可以以打开模式运行以打开发动机舱3的通风口6(s22)。
49.作为操作s16的确定结果，当散热器风扇5不运行时，aaf2可以根据操作s12的确定结果而以关闭模式运行，以关闭发动机舱3的通风口6(s18)。换句话说，在操作s12中，响应于确定出需要热量管理模式并且不需要热化保护模式，可以确定发动机关闭时是否不需要散热器风扇5(s16)，并且当散热器风扇5不运行时，aaf2可以以关闭模式运行(s18)。
50.作为操作s12的确定结果，响应于确定出不需要热量管理模式并且需要热化保护模式，可以确定是否产生了发动机关闭请求信号(s20)，并且当产生了发动机关闭请求信号并且发动机关闭时，aaf2可以运行以打开发动机舱3的通风口6(s22)。
51.作为操作s12的确定结果，响应于确定出同时需要热量管理模式和热化保护模式，可以使热化保护模式优先化。换句话说，响应于确定出需要热量管理模式和热化保护模式两者，当发动机关闭时，aaf2可以运行以打开发动机舱3的通风口6(s22)。
52.通过发动机舱3的热量管理模式，可以提高发动机起动性和燃料效率，此外，通过发动机舱3的热化保护模式，可以防止发动机舱3中的部件老化。当车辆在发动机关闭的状态下停车时，aaf2可以配置为使通风口6保持为打开操作状态(即打开操作模式)，并且通风口6在停车时也可以保持为打开状态。作为操作s12中的确定结果，响应于确定出不需要热量管理模式和热化保护模式两者，aaf2也可以在发动机关闭时以打开模式运行，以打开发动机舱3的通风口6(s22)。
53.通过上述问题的解决方案，本发明可以有效地管理停车时的发动机舱热量，并且可以通过基于关于行驶过程中监测到的环境条件和车辆状态的信息控制发动机关闭时的aaf的操作来提高燃料效率。
54.由于以上已经详细描述了本发明的实施方案，因此说明书和权利要求中使用的术语或词语不应被解释为限于常规或字典的含义，并且由于本说明书中描述的实施方案和附图中示出的配置仅仅是本发明的示例性实施方案，因此本发明的范围不限于上述实施方案，本领域技术人员基于所附权利要求所作的各种修改和改进也包括在本发明的范围内。