專利名稱：用于控制內(nèi)燃發(fā)動機冷卻回路的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃發(fā)動機熱管理的技術(shù)領(lǐng)域，并且更具體地涉及根據(jù)內(nèi)燃發(fā)動機的溫度對冷卻系統(tǒng)的管理。本發(fā)明通過使用監(jiān)測裝置(特別是與熱傳遞流體的流動中的一種不連續(xù)性相關(guān)) 能夠?qū)崿F(xiàn)在發(fā)動機熱管理中的一種改進。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃發(fā)動機的燃料消耗和污染排放受其運行溫度的影響。為了制造具有低燃料消耗的車輛，重要的是對內(nèi)燃發(fā)動機的溫度進行調(diào)節(jié)從而使其在運行過程中特別是在啟動過程中處于一個最優(yōu)的水平。這就是為什么通常將溫度傳感器定位在穿過汽缸蓋的冷卻回路內(nèi)的原因。另外， 如果這個傳感器被定位在汽缸蓋內(nèi)，它于是提供了內(nèi)燃發(fā)動機內(nèi)部溫度的一種相關(guān)測量， 包括何時存在一個階段，在這個階段中冷卻液體的流動被中斷。另一方面，如果傳感器不是定位在汽缸蓋之內(nèi)，當沒有冷卻液體的流動時，如此測量的溫度則不代表發(fā)動機內(nèi)的溫度。此外，人們已知使用一種包括兩個管線的冷卻回路。一個冷卻管線穿過一個散熱器從而允許降低這個冷卻回路內(nèi)包含的熱傳遞流體的溫度。一個旁路管線僅僅具有一個空氣加熱器類型的被動式交換器，這種交換器限制了液體的冷卻。法國專利申請FR 2，908，458描述了冷卻管線和旁路管線的幾種變體。這個文件具體描述了如何限制或中斷熱傳遞流體在冷卻管線中的循環(huán)，具體是以便快速地提升一個最初是冷的內(nèi)燃發(fā)動機的溫度。能夠?qū)崿F(xiàn)這樣一種運行狀態(tài)的裝置是一個恒溫閥門或者是一個由控制裝置或泵來管理的電閥門，而這個泵是在致動時被驅(qū)動的。然而，并未說明這種控制裝置。法國專利申請FR 2，912，183描述了一種內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置，包括將所使用的燃料質(zhì)量考慮在內(nèi)用于確定排氣溫度的裝置。美國專利申請2004/0128059描述了一種方法，其中有它可能根據(jù)內(nèi)燃發(fā)動機的運行階段來校正油溫測量的準確度。國際專利申請WO 2008/08M00描述了一種能夠?qū)?nèi)燃發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)進行控制的控制裝置，其方式為使所述發(fā)動機的溫度保持低于一個給定值，該控制裝置另外能夠觸發(fā)自動停機。法國專利申請FR 2，869，355描述了熱傳遞流體的管理，這種管理能夠改進特是在冷啟動過程中的消耗。從這種發(fā)動機輸出的熱傳遞流體的溫度無法提供對于發(fā)動機的熱狀態(tài)的足夠準確的指示來確保對于最脆弱的部分(如汽缸之間的區(qū)段)的溫度保護。然而， 確定這些部分的特征溫度無法在車輛的運行過程中容易地實現(xiàn)。法國專利申請2，869，355提出了一種預(yù)測模型，這種預(yù)測模型能夠評估發(fā)動機的熱狀態(tài)的這個或這些具體數(shù)值。所測量的這些參數(shù)可以是發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、發(fā)動機的負載、以及進入發(fā)動機的熱傳遞流體的流速或溫度。這種預(yù)測模型是基于以下原理，即存在著一個通過主回路的非零流速并且在任何時刻都可獲得發(fā)動機進口的溫度。當在一個最初是冷的內(nèi)燃發(fā)動機中存在熱傳遞流體的零流速時，溫度迅速增加并且允許更迅速地達到最優(yōu)溫度范圍。所排放的燃燒的碳氫化合物的量因此是小的。然而，有必要出于可靠性原因而確保發(fā)動機的某些特定區(qū)段的溫度維持在低的溫度上。基本上這些特定區(qū)段是在燃燒室和氣門搖臂附近的汽缸蓋的水芯。當存在熱傳遞流體的零流速時，在一種溫度傳感器處于汽缸蓋之外的設(shè)計的情況中，所測量的溫度并不代表發(fā)動機內(nèi)的溫度，就更不用說在發(fā)動機內(nèi)所關(guān)注的特定區(qū)段的溫度了。在溫度傳感器處于汽缸蓋內(nèi)的設(shè)計的情況下，可能令人希望的是將這一測量考慮在內(nèi)以便更精確地估算特定發(fā)動機區(qū)段的溫度。因此，對用于控制內(nèi)燃機冷卻回路的一種裝置和方法存在著一種需要，這不依賴于對熱傳遞流體的溫度測量以便估算所述發(fā)動機的熱狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于控制內(nèi)燃發(fā)動機的冷卻回路的裝置，該裝置能夠在冷卻液體通過所述內(nèi)燃發(fā)動機的流速為零時確定內(nèi)燃發(fā)動機中的特定區(qū)段的溫度。本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于控制內(nèi)燃發(fā)動機的冷卻回路的方法，該方法能夠在冷卻液體通過所述內(nèi)燃發(fā)動機的流速為零時確定內(nèi)燃發(fā)動機中的特定區(qū)段的溫度。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，在此限定了一種在冷啟動過程中用于對通過熱傳遞流體來冷卻安裝在汽車中的內(nèi)燃發(fā)動機的回路進行控制的方法，該冷卻回路在該內(nèi)燃發(fā)動機的下游處配備了一種用于中斷流動的裝置，該裝置最初處于一個非通流位置并能夠在該熱傳遞流體的流動中產(chǎn)生一種不連續(xù)性。該控制方法包括以下步驟-通過根據(jù)該內(nèi)燃發(fā)動機內(nèi)的溫度應(yīng)用一個模型來確定對于該內(nèi)燃發(fā)動機中的一個特定區(qū)段的熱狀態(tài)的一個特征溫度；并且-如果對于該內(nèi)燃發(fā)動機中的特定區(qū)段的這種熱狀態(tài)的特征溫度是高于一個最大溫度，則將該流動中斷裝置5切換到一個通流位置。在此有可能通過測量來確定該內(nèi)燃發(fā)動機內(nèi)的溫度，并且有可能通過根據(jù)該內(nèi)燃發(fā)動機內(nèi)的溫度應(yīng)用一個第一模型來確定對于該內(nèi)燃發(fā)動機中的特定區(qū)段的熱狀態(tài)的特征溫度。在此有可能通過應(yīng)用一個第二模型來確定對于該內(nèi)燃發(fā)動機中的特定區(qū)段的這種熱狀態(tài)的特征溫度。該第二模型可以是一個自回歸移動平均模型。確定了其特征溫度的這個特定區(qū)段可以是在汽缸蓋的區(qū)域中的熱傳遞流體。確定了其特征溫度的這個特定區(qū)段可以是在燃燒室的區(qū)域中的熱傳遞流體。確定了其特征溫度的這個特定區(qū)段可以是氣門搖臂。在此有可能取代用于根據(jù)該特定區(qū)段的溫度對該流動調(diào)節(jié)裝置進行控制的步驟。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，在此限定了一種用于對通過熱傳遞流體來冷卻安裝在汽車中的內(nèi)燃發(fā)動機的回路進行控制的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個電子控制單元，該電子控制單元能夠切換位于該內(nèi)燃發(fā)動機下游處的一個用于中斷所述冷卻回路的流動的裝置。該電子控制單元能夠通過應(yīng)用一個模型來確定對于該內(nèi)燃發(fā)動機中的一個特定區(qū)段的熱狀態(tài)的一個特征溫度，該模型能夠?qū)τ谠搩?nèi)燃發(fā)動機中的特定區(qū)段的這種熱狀態(tài)的特征溫度與一個最大溫度進行比較并且能夠根據(jù)對于該內(nèi)燃發(fā)動機的特定區(qū)段的這種熱狀態(tài)中的特征溫度并且根據(jù)該最大溫度而將該流動中斷裝置切換到一個通流位置之中。該電子控制單元可以包括一個比較裝置，該比較裝置能夠?qū)τ谠搩?nèi)燃發(fā)動機中的特定區(qū)段的這種熱狀態(tài)的特征溫度與該最大溫度進行比較，該電子控制單元能夠根據(jù)比較的結(jié)果發(fā)出一個信號用于對該流動中斷裝置進行控制。該控制系統(tǒng)可以包括一個評估裝置，該評估裝置能夠應(yīng)用一個第一模型以便根據(jù)該內(nèi)燃發(fā)動機的溫度來確定對于該內(nèi)燃發(fā)動機中的特定區(qū)段的這種熱狀態(tài)的特征溫度。該控制系統(tǒng)可以包括一個溫度傳感器，該溫度傳感器位于內(nèi)燃發(fā)動機之中并且能夠確定該內(nèi)燃發(fā)動機的溫度。該溫度傳感器可以是位于該汽缸蓋之中。該控制系統(tǒng)可以包括一個評估裝置，該評估裝置能夠通過應(yīng)用一個第二模型來確定對于該內(nèi)燃發(fā)動機的這種熱狀態(tài)的特征溫度。該流動中斷裝置可以是一種用于驅(qū)動泵的裝置，從而能夠在致動時驅(qū)動所述泵。該流動中斷裝置可以是安排在該發(fā)動機的輸出側(cè)上的一個閥門。該特定區(qū)段可以是在汽缸蓋的區(qū)域中的熱傳遞流體。該特定區(qū)段可以是在燃燒室的附近的熱傳遞流體。
該特定區(qū)段可以是氣門搖臂。


通過閱讀僅以非限定實例的方式提供的并且通過參見附圖來提供的以下說明，其他目標、區(qū)別性特征和優(yōu)點將變得清楚，在附圖中圖1示出了用于控制內(nèi)燃發(fā)動機冷卻回路的系統(tǒng)的一個第一實施方案中所包括的主要構(gòu)件；圖2示出了用于控制冷卻回路的方法的一個第一實施方案中的主要步驟；圖3更詳細地示出了用于控制冷卻回路的方法的第一實施方案中所包括的這些步驟之一；圖4示出了用于控制內(nèi)燃發(fā)動機冷卻回路的系統(tǒng)的一個第二實施方案中所包括的主要構(gòu)件；圖5示出了用于控制冷卻回路的方法的一個第二實施方案中的主要步驟；并且圖6更詳細地示出了用于控制冷卻回路的方法的第二實施方案中所包括的這些
步驟之一。
具體實施例方式圖1示出了一種用于控制一個內(nèi)燃發(fā)動機的冷卻回路的系統(tǒng)的一個第一實施方案。該圖示出的內(nèi)燃發(fā)動機1配備有一個冷卻回路，該冷卻回路包括一個主回路2和一個輔助回路3。
主冷卻回路2包括一個用于中斷流動的裝置5，該裝置的入口通過管線4而連接至內(nèi)燃發(fā)動機1并且其出口通過管線6而連接至主散熱器7。主散熱器7通過一個管線8而連接至泵10的入口，所述泵10通過管線11而連接至內(nèi)燃發(fā)動機1。輔助回路3基本上包括一個空氣加熱器18。在流動中斷裝置5與內(nèi)燃發(fā)動機1之間分支出一個入口管線17并且它被連接至空氣加熱器18上。在主散熱器7與泵10之間分支出一個出口管線19并且它被連接至空氣加熱器18上。一個溫度傳感器9位于內(nèi)燃發(fā)動機中在流動中斷裝置5的上游。溫度傳感器9能夠確定內(nèi)燃發(fā)動機內(nèi)占主導(dǎo)的溫度。根據(jù)一個優(yōu)選實施方案，溫度傳感器9位于汽缸蓋的有水的芯部內(nèi)部。這個傳感器的位置使能夠在車輛的啟動過程中確定熱傳遞流體的溫度中的這些逐漸增加的特征。這個控制系統(tǒng)包括一個電子控制單元沈，該電子控制單元包括用于確定發(fā)動機的熱狀態(tài)的一個評估裝置21，它通過連接件22被連接至比較裝置23上。位于該汽缸蓋有水的芯部的區(qū)域中的這個溫度傳感器9通過連接件20被連接至評估裝置21上?！捌咨w水芯”是指在汽缸蓋中形成的并且被設(shè)計允許冷卻液體進行循環(huán)的這組腔室。類似地，一個用于監(jiān)測發(fā)動機的裝置27通過連接件觀而連接至評估裝置21上。在輸出側(cè)上，比較裝置23通過連接件25而連接至流動中斷裝置5上。以下說明了在熱傳遞流體零流速的情況下的運作。熱傳遞流體的流速可以為零， 特別是在一個第一加熱階段過程中或在一個第二加熱階段過程中。第一加熱階段被定義為，當發(fā)動機處于與環(huán)境溫度相同或基本上相同的一個溫度時，在初始啟動之后的溫度增加。第二加熱階段被定義為在內(nèi)燃發(fā)動機的溫度相對小的下降之后(例如在內(nèi)燃發(fā)動機的一個短暫的停機之后)的溫度增加。在流速中存在突然變化時就會產(chǎn)生冷卻液體的不連續(xù)性，并且這導(dǎo)致出現(xiàn)突然的熱瞬態(tài)變化。換言之，流速可以突然從高流速改變到低流速，并且反之亦然。這樣的一種不連續(xù)性可以是受控的或者可以是隨機發(fā)生的。受控的不連續(xù)性應(yīng)理解為是指這種第一加熱階段和第二加熱階段的情況。然而，受控的不連續(xù)性還包括了在旨在調(diào)節(jié)熱傳遞流體的溫度的熱傳遞流體的循環(huán)中交替的流動與中斷的情況。另一方面，隨機的不連續(xù)性包括了在內(nèi)燃發(fā)動機的冷卻回路的運行中所涉及的一個部件的失效的情形。盡管有這種熱傳遞流體循環(huán)缺失的情況溫度仍可以因此而被確定， 并且可以對于內(nèi)燃發(fā)動機的任何受損狀態(tài)提供更加精確的指示。該控制系統(tǒng)的目的是為發(fā)動機的一個特定區(qū)段確定一個特征溫度并且然后將其與一個最大溫度進行比較從而確定是否必須將流動中斷裝置5切換至一個通流位置。為此目的，確定了發(fā)動機的熱狀態(tài)，即發(fā)動機內(nèi)部的并且更具體地是在至少對于所述發(fā)動機的可靠性而言是關(guān)鍵性的多個位置所對應(yīng)的一個特定區(qū)段中的熱分布。特別值得關(guān)注的將是發(fā)動機多個特定區(qū)段(如這個汽缸蓋有水的芯部或氣門搖臂)的溫度，它們構(gòu)成了一些對于內(nèi)燃發(fā)動機的溫度最為敏感的點。氣門搖臂構(gòu)成了汽缸蓋中的這些薄弱區(qū)段。更具體地講，氣門搖臂是指汽缸蓋處于兩個相鄰的開口之間的這些材料區(qū)段。汽缸蓋中的這些開口具體是氣門還有為噴射器和火花塞而形成的開口。
通過評估裝置21與比較裝置23之間的協(xié)作來實現(xiàn)對內(nèi)燃發(fā)動機1的監(jiān)測。這些裝置將一個第一統(tǒng)計模型應(yīng)用到從用于監(jiān)測該發(fā)動機的裝置27接收的數(shù)據(jù)上。監(jiān)測裝置27對電子控制單元沈提供了以下數(shù)據(jù)，這具體包括內(nèi)燃發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、 內(nèi)燃發(fā)動機的負載、燃料噴射量和/或空氣流速。電子控制單元沈還從溫度傳感器9接收關(guān)于在汽缸蓋的區(qū)域中確定的該熱傳遞流體的溫度的數(shù)據(jù)。冷卻液體的零流速表明流動中斷裝置5是處于非通流位置。主回路2中包含的熱傳遞流體不在內(nèi)燃發(fā)動機1內(nèi)進行循環(huán)。包含在冷卻回路穿過內(nèi)燃發(fā)動機1的這個部分中的熱傳遞流體可以借助泵10的作用而循環(huán)通過輔助回路3。內(nèi)燃發(fā)動機運行所產(chǎn)生的大部分熱量被傳遞至熱傳遞流體。 然而，由于熱傳遞流體僅穿過空氣加熱器18，消散了存儲于熱傳遞流體中的最少量的熱量。 因而熱傳遞流體的溫度迅速增加。在此還有可能在泵10與內(nèi)燃發(fā)動機1之間沿管線11安排一個額外的閥門，從而防止冷卻液體在內(nèi)燃發(fā)動機內(nèi)的任何循環(huán)。內(nèi)燃發(fā)動機的溫度因而比前述實施方案更迅速地增加。可替代地，為了中斷熱傳遞流體的循環(huán)，可以停止泵10的運行。為此目的，泵10 可以被解除接合或者可以直接受到控制而中斷其運行。電子控制單元沈因而對流動中斷裝置5進行控制的方式為在一個溫度閾值附近減慢和停止內(nèi)燃發(fā)動機的溫度的增加。如果必要電子控制單元沈可以對泵10進行控制。事實上，流動中斷裝置5的開口具有的作用是致使包含在主回路2中的并且處在低于內(nèi)燃發(fā)動機的溫度的一個溫度上的熱傳遞流體發(fā)生循環(huán)。另外，來自包含在內(nèi)燃發(fā)動機中的冷卻回路出口的熱傳遞流體的一部分被引導(dǎo)進入主回路2，在這里它在主散熱器7 中被冷卻。從此時起，以一種常規(guī)的方式來控制這個冷卻回路以便將內(nèi)燃發(fā)動機保持在所希望的溫度上。圖2展示了這種用于控制冷卻回路的方法。這個控制方法應(yīng)用在內(nèi)燃發(fā)動機的啟動過程中。發(fā)動機的溫度是接近環(huán)境溫度的并且流動中斷裝置5是處于非通流位置。這種控制方法開始于步驟四，在該步驟中確定了內(nèi)燃發(fā)動機的運行狀態(tài)。具體地講，確定了轉(zhuǎn)速、發(fā)動機扭矩以及所噴射燃料的流速。另外，在步驟30中確定了內(nèi)燃發(fā)動機內(nèi)的(更具體地是在汽缸蓋的區(qū)域中的)熱傳遞流體的溫度。該方法進行到步驟31，在該步驟中通過應(yīng)用一個第一模型來確定一個特定發(fā)動機區(qū)段的熱狀態(tài)的一個特征溫度。在步驟32中，所確定的是用于這個特定發(fā)動機區(qū)段的熱狀態(tài)的這個特征溫度是否大于一個存儲的閾值溫度。如果結(jié)果是肯定的，該方法進行到步驟 34，在該步驟中切換這個流動中斷裝置5。如果結(jié)果是否定的，該方法進行到步驟35，在該步驟中將流動中斷裝置5保持在非通流位置。該方法然后從步驟四和30重新開始。圖3更詳細地示出圖2所示的步驟31。在步驟36的過程中，存儲了在上述步驟 29中所確定的關(guān)于內(nèi)燃發(fā)動機的運行狀態(tài)的若干事件。這些事件是依次被確定的，每個事件與隨后的事件被隔開一個給定的時間間隔。兩個事件之間的這個時間間隔是與傳感器的采集速度以及系統(tǒng)的處理能力相聯(lián)系的?？傮w而言，兩個事件之間的一個小的時間間隔將被認為與內(nèi)燃發(fā)動機的溫度增加的總的持續(xù)時間相關(guān)。例如，將考慮范圍在每二百毫秒的一次測量與每秒鐘的一次測量之間變化的測量速度。存儲的事件數(shù)目范圍在五個與三百個事件之間，優(yōu)選在五個與三十個事件之間。還可以確定一個采集時間。事件的數(shù)目和采集時間是通過傳感器的采集速度而彼此相關(guān)的。這個事件采集時間必須相對于表征內(nèi)燃發(fā)動機的溫度趨勢的這個持續(xù)時間是短的，以此避免由一種平均效應(yīng)而掩蓋所述趨勢。這種采集時間因此范圍是在一秒鐘與一分鐘之間并且優(yōu)選是在一秒鐘與三十秒之間。類似地，在步驟37的過程中，存儲了關(guān)于在步驟30的過程中進行的這種溫度測量的若干事件。表征這些測量的采集速度、事件數(shù)目或者采集時間與表征在步驟36的過程中所進行的這種采集的那些是相同的。在步驟38的過程中，用于內(nèi)燃發(fā)動機中特定區(qū)段的熱狀態(tài)的這個特征溫度是與在步驟37和步驟38的過程中所存儲的這些事件相關(guān)確定的。該方法然后進行到如圖2所示的并且如上所述的步驟32。用于特定發(fā)動機區(qū)段的熱狀態(tài)的特征溫度Tss biais是通過一個統(tǒng)計模型根據(jù)由用于監(jiān)測發(fā)動機的裝置27和位于內(nèi)燃發(fā)動機內(nèi)的溫度傳感器9所提供的這些變量來確定的?？梢允褂貌煌哪Ｐ?，如線性的、二次方的、克里金法的(kriging)、局域線性模型樹的 (Iolimot)、自回歸的(AR)、移動平均的(MR)或者自回歸移動平均的(ARMA)模型。具體地講，在此有可能使用一種移動平均模型以便關(guān)于例如轉(zhuǎn)速、負載、燃料噴射量以及車輛的速度來確定用于特定發(fā)動機區(qū)段的熱狀態(tài)的特征溫度Tss biais。在汽缸蓋的區(qū)域中所確定的熱傳遞流體的溫度被考慮作為這些變量之一。還可以包括多個其他參數(shù)。在一種移動平均模型的情形中，特定發(fā)動機區(qū)段的溫度是通過以下等式來估算的
κTss biais = Za(k)-x(n-k)(等式 1)
一 k=0其中，a (k)是一個回歸量；x(n-k)對應(yīng)于該電子控制單元的這些不同的變量；并且Ktl是用于確定平均值所使用的事件的數(shù)目。電子控制單元的這些變量包括內(nèi)燃發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、車輛的速度以及發(fā)動機負載。 與這些變量中的每一個相對應(yīng)的該回歸量是通過由一系列實驗結(jié)果而得到的一種映射形式來確定的。該控制系統(tǒng)和方法旨在在冷卻液體的流速為零時實現(xiàn)內(nèi)燃發(fā)動機的冷卻。在這些狀態(tài)中，等式1示出有可能在一個采集周期結(jié)束處直接確定用于特定發(fā)動機區(qū)段的熱狀態(tài)的特征溫度T
ss_biais°圖4中展示了一個第二實施方案。圖1和圖4中相同的部件具有相同的參考號。 溫度傳感器9是不存在的或是以一種非最優(yōu)的方式來安排的，這樣使得有可能建立這種內(nèi)燃發(fā)動機內(nèi)熱傳遞流體的溫度的逐漸增加。在這兩種情況下，由溫度傳感器9提供的數(shù)據(jù)并不可靠并且因此未用于對特定發(fā)動機區(qū)段的熱狀態(tài)的建模。因此溫度傳感器9并未在圖 4中示出。在第二實施方案中，目標因此是確定用于特定發(fā)動機區(qū)段的熱狀態(tài)的這個特征溫度而不使用溫度傳感器。為此目的，通過應(yīng)用一個第二模型來計算用于特定發(fā)動機區(qū)段的熱狀態(tài)的特征溫度。該第二模型是可以用來確定發(fā)動機溫度的逐漸增加的這些特征的一個統(tǒng)計模型。最初，確定了形成發(fā)動機汽缸體的圍繞燃燒室的材料的溫度趨勢。形成發(fā)動機汽缸體的材料處于在氣態(tài)環(huán)境與對應(yīng)于有待被建模的熱狀態(tài)的特定發(fā)動機區(qū)段之間的熱平衡?！安牧稀睉?yīng)理解為是指所有能夠傳遞熱量的非氣態(tài)的材料。兩個主項決定著這種熱平衡。第一項是用于對流性熱交換(convective heat exchange)的項，它能夠表征材料與典型地是存在于發(fā)動機罩下大氣的氣態(tài)環(huán)境之間的熱交換。Ech_ 交換=-κ · (TMat_T。ut)(等式 2)其中κ是材料的熱損耗系數(shù)，TMat是材料的溫度，并且T。ut是環(huán)境溫度。第二項是用于傳導(dǎo)性熱交換(conductive heat exchange)的項，它能夠表征有待被建模的對應(yīng)于熱狀態(tài)Tss biais的特定發(fā)動機區(qū)段與典型地是包圍該特定區(qū)段的發(fā)動機汽缸體的材料之間的熱交換。Ech_傳導(dǎo)=_α · (TMat_Tss biais)(等式 3)其中α是材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)；并且Tss biais是用于特定發(fā)動機區(qū)段的熱狀態(tài)的特征溫度。材料的溫度趨勢是由以下等式來決定的。
權(quán)利要求
1.一種在冷啟動過程中用于對通過熱傳遞流體來冷卻安裝在汽車中的內(nèi)燃發(fā)動機 (I)的回路進行控制的方法，該冷卻回路在該內(nèi)燃發(fā)動機(I)的下游處配備了一種用于中斷流動的裝置(5)，該裝置最初處于一個非通流位置并能夠在該熱傳遞流體的流動中產(chǎn)生一種不連續(xù)性，其中該方法包括以下步驟通過根據(jù)該內(nèi)燃發(fā)動機內(nèi)的溫度應(yīng)用一個模型來確定對于該內(nèi)燃發(fā)動機中的一個特定區(qū)段的熱狀態(tài)的一個特征溫度；并且如果對于該內(nèi)燃發(fā)動機中的特定區(qū)段的這種熱狀態(tài)的特征溫度是高于一個最大溫度， 則將該流動中斷裝置(5)切換到一個通流位置。
2.如權(quán)利要求I所述的控制方法，其中，該內(nèi)燃發(fā)動機內(nèi)的溫度是通過測量來確定的， 并且對于該內(nèi)燃發(fā)動機中的特定區(qū)段的熱狀態(tài)的特征溫度是通過根據(jù)該內(nèi)燃發(fā)動機內(nèi)的溫度應(yīng)用一個第一模型來確定的。
3.如權(quán)利要求I所述的控制方法，其中，對于該內(nèi)燃發(fā)動機中的特定區(qū)段的這種熱狀態(tài)的特征溫度是通過應(yīng)用一個第二模型來確定的。
4.如權(quán)利要求3所述的控制方法，其中，該第二模型是一個自回歸移動平均模型。
5.如權(quán)利要求I至4中任一項所述的控制方法，其中，確定了其特征溫度的特定區(qū)段是在汽缸蓋的區(qū)域中的熱傳遞流體。
6.如權(quán)利要求I至4中任一項所述的控制方法，其中，確定了其特征溫度的特定區(qū)段是在燃燒室的區(qū)域中的熱傳遞流體。
7.如權(quán)利要求I至4中任一項所述的控制方法，其中，確定了其特征溫度的特定區(qū)段可以是氣門搖臂。
8.如權(quán)利要求I至7中任一項所述的控制方法，其中，用于根據(jù)該特定區(qū)段的溫度對該流動調(diào)節(jié)裝置進行控制的步驟被取代。
9.一種用于對通過熱傳遞流體來冷卻安裝在汽車中的內(nèi)燃發(fā)動機(I)的回路進行控制的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個電子控制單元(26)，該電子控制單元能夠切換位于該內(nèi)燃發(fā)動機(I)的下游一個用于中斷所述冷卻回路的流動的裝置(5)，其中，該電子控制單元(26)能夠通過應(yīng)用一個模型來確定對于該內(nèi)燃發(fā)動機中的一個特定區(qū)段的熱狀態(tài)的一個特征溫度，該模型能夠?qū)τ谠搩?nèi)燃發(fā)動機中的特定區(qū)段的這種熱狀態(tài)的特征溫度與一個最大溫度進行比較并且能夠根據(jù)對于該內(nèi)燃發(fā)動機的特定區(qū)段的這種熱狀態(tài)中的特征溫度并且根據(jù)該最大溫度而將該流動中斷裝置(5)切換到一個通流位置之中。
10.如權(quán)利要求9所述的控制系統(tǒng)，其中，該電子控制單元(26)包括一個比較裝置(23)，該比較裝置能夠?qū)τ谠搩?nèi)燃發(fā)動機中的特定區(qū)段的這種熱狀態(tài)的特征溫度與該最大溫度進行比較，該電子控制單元(26)能夠根據(jù)比較的結(jié)果發(fā)出一個信號用于對該流動中斷裝置(5)進行控制。
11.如權(quán)利要求9或10中任一項所述的控制系統(tǒng)，包括一個評估裝置(21)，該評估裝置能夠應(yīng)用一個第一模型以便根據(jù)該內(nèi)燃發(fā)動機的溫度來確定對于該內(nèi)燃發(fā)動機中的特定區(qū)段的這種熱狀態(tài)的特征溫度。
12.如權(quán)利要求11所述的控制系統(tǒng)，包括一個溫度傳感器(9)，該溫度傳感器位于內(nèi)燃發(fā)動機內(nèi)并且能夠確定該內(nèi)燃發(fā)動機的溫度。
13.如權(quán)利要求12所述的控制系統(tǒng)，其中，該溫度傳感器(9)是位于汽缸蓋之內(nèi)。
14.如權(quán)利要求9或10中任一項所述的控制系統(tǒng)，包括一個評估裝置(21)，該評估裝置能夠通過應(yīng)用一個第二模型來確定對于該內(nèi)燃發(fā)動機的這種熱狀態(tài)的特征溫度。
15.如權(quán)利要求9至14中任一項所述的控制系統(tǒng)，其中，該流動中斷裝置(5)是一種用于驅(qū)動泵(10)的裝置，從而能夠在致動時驅(qū)動所述泵(10)。
16.如權(quán)利要求9至14中任一項所述的控制系統(tǒng)，其中，該流動中斷裝置(5)是安排在該發(fā)動機的輸出側(cè)上的一個閥門。
17.如權(quán)利要求9至16中任一項所述的控制系統(tǒng)，其中，該特定區(qū)段是在汽缸蓋的區(qū)域中的熱傳遞流體。
18.如權(quán)利要求9至16中任一項所述的控制系統(tǒng)，其中，該特定區(qū)段是在燃燒室的附近的熱傳遞流體。
19.如權(quán)利要求9至16中任一項所述的控制系統(tǒng)，其中，該特定區(qū)段是氣門搖臂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在冷啟動過程中用于對安裝在汽車中的內(nèi)燃發(fā)動機(1)的包含熱傳遞流體的冷卻回路進行控制的方法，該冷卻回路在內(nèi)燃發(fā)動機(1)的下游配備有一個用于中斷流動的裝置(5)，該裝置最初處于一個關(guān)閉位置并適合于在該熱傳遞流體的流動中產(chǎn)生一種不連續(xù)性，其特征在于所述方法包括以下步驟，這些步驟涉及通過根據(jù)該內(nèi)燃發(fā)動機內(nèi)的溫度應(yīng)用一個模型來確定對于該內(nèi)燃發(fā)動機的一個特定區(qū)域的熱狀態(tài)的一個典型溫度；并且如果對于該內(nèi)燃發(fā)動機中的特定區(qū)域的這種熱狀態(tài)的典型溫度是高于一個最大溫度，則將該用于中斷流動的裝置(5)切換到開通位置。
文檔編號F01P7/16GK102597449SQ201080048863
公開日2012年7月18日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者A·圣-馬爾庫, G-M·克洛阿雷克 申請人:雷諾股份公司