BR102015031167B1

BR102015031167B1 - Dispositivo de controle para motor de combustão interna

Info

Publication number: BR102015031167B1
Application number: BR102015031167-2A
Authority: BR
Inventors: Yoshihiro Okada
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2014-12-12
Filing date: 2015-12-11
Publication date: 2021-11-23
Also published as: KR20160072034A; US20160169161A1; CN105697132A; CN105697132B; US9995199B2; KR101723313B1; JP6064981B2; RU2607098C1; JP2016113942A; BR102015031167A2; EP3040534A2; EP3040534A3; EP3040534B1

Abstract

dispositivo de controle para motor de combustão interna um motor de combustão interna tem um ar de admissão de resfriamento de resfriador intermediário resfriado com água turbocarregado por um turbocarregador. o resfriador intermediário tem um resfriador intermediário ht para dentro do qual água de resfriamento ht passando através de um bloco de cilindro é introduzido e um resfriador intermediário lt para dentro do qual água de resfriamento lt mais baixa em temperatura que a água de resfriamento ht é introduzida e o resfriador intermediário lt é disposto para encostar-se em um lado à jusante de admissão do resfriador intermediário ht. uma temperatura lt alvo é ajustada em um valor alvo do lado de temperatura elevada em um caso onde uma temperatura da água de resfriamento ht fluindo para o resfriador intermediário ht é mais baixa que uma temperatura ht alvo correlacionada com conclusão de aquecimento e a temperatura lt alvo é ajustada em um valor alvo do lado de temperatura baixa em um caso onde a temperatura da água de resfriamento ht é igual ou mais elevada que a temperatura ht alvo.

Description

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO 1 .CAMPO DA INVENÇÃO

[001]A invenção refere-se a um dispositivo de controle para um motor de combustão interna.

2 . Descrição da técnica relacionada

[002]Na publicação do pedido de patente japonesa número 2001-248448, por exemplo, um dispositivo de resfriamento de ar de admissão que resfria ar fornecido em dois estágios utilizando dois núcleos de resfriamento através dos quais água de resfriamento flui, é revelado. Nesse dispositivo um núcleo de resfriamento de primeiro estágio em um lado à montante de fornecimento de ar no qual uma temperatura de água de resfriamento elevado é definida e um núcleo de resfriamento de segundo estágio em um lado à jusante de fornecimento de ar no qual uma temperatura de água de resfriamento baixa é definida formam uma combinação integral embutida em uma tubulação de fornecimento de ar. De acordo com essa configuração, água de resfriamento em um bloco de cilindro é usado como água em temperatura elevada do núcleo de resfriamento de primeiro estágio, e desse modo uma quantidade de recuperação de calor aumenta e eficiência total é melhorada. Além disso, o núcleo de resfriamento de segundo estágio, que está próximo a um orifício de fornecimento de ar, pode resfriar gás de exaustão a partir de uma câmara de combustão, e desse modo a ocorrência de batida é suprimida.

[003]Em um dispositivo de resfriamento que tem uma configuração na qual um resfriador intermediário de temperatura elevada (a seguir, mencionado como um “resfriador intermediário HT”) através do qual água de resfriamento em temperatura elevada passando através de um bloco de cilindro flui e um resfriador intermediário de baixa temperatura (a seguir, mencionado como um “resfriador intermediário LT”) através do qual água de resfriamento ajustada em uma baixa temperatura por fluxos de radiação encostam-se mutuamente como na técnica relacionada descrita acima, calor é transferido a partir do resfriador intermediário HT para o resfriador intermediário LT. Por conseguinte, a quantidade de calor transportado a partir do resfriador intermediário HT para o resfriador intermediário LT pode aumentar e o período de tempo necessário para aquecimento do motor pode aumentar quando, por exemplo, a radiação a partir da água de resfriamento circulando através do resfriador intermediário LT para a atmosfera é realizada durante o aquecimento do motor de combustão interna.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[004]Um objetivo da invenção é fornecer um dispositivo de controle que é capaz de encurtar o período de tempo que é necessário para aquecimento do motor de combustão interna em um motor de combustão interna dotado de um ar de admissão de resfriamento de resfriador intermediário resfriado a água turbocarregado por um turbocarregador.

[005]De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é fornecido um dispositivo de controle para um motor de combustão interna tendo um resfriador intermediário resfriado a água resfriando ar de admissão turbocarregado por um turbocarregador, o resfriador intermediário tendo um resfriador intermediário de temperatura elevada no qual água de resfriamento em temperatura elevada passando através de um bloco de cilindro do motor de combustão interna é introduzido e um resfriador intermediário de baixa temperatura no qual água de resfriamento em baixa temperatura mais baixa em temperatura do que a água de resfriamento em temperatura elevada introduzida no resfriador intermediário de temperatura elevada é introduzido, o resfriador intermediário de temperatura baixa sendo disposto para encostar-se contra um lado à jusante de admissão do resfriador intermediário de temperatura elevada, o dispositivo de controle incluindo uma porção de ajuste de temperatura configurada para ajustar uma temperatura da água de resfriamento de baixa temperatura por radiação e um controlador configurado para controlar a porção de ajuste de temperatura de modo que a temperatura da água de resfriamento em baixa temperatura fluindo para dentro do resfriador intermediário de temperatura baixa é permitida tornar-se mais elevada do que uma primeira temperatura baixa alvo em um caso onde uma temperatura da água de resfriamento em temperatura elevada fluindo para dentro do resfriador intermediário em temperatura elevada é mais baixa que uma temperatura elevada alvo e a temperatura da água de resfriamento em baixa temperatura atinge a primeira temperatura baixa alvo em um caso onde a temperatura da água de resfriamento em temperatura elevada é igual a ou mais elevada que a temperatura elevada algo.

[006]No primeiro aspecto descrito acima, a temperatura elevada alvo pode ser a temperatura da água de resfriamento em temperatura elevada em um caso onde aquecimento do motor de combustão interna é concluído.

[007]No primeiro aspecto descrito acima, o controlador pode definir uma temperatura baixa alvo da água de resfriamento em baixa temperatura fluindo para dentro do resfriador intermediário de temperatura baixa. O controlador pode controlar a porção de ajuste de temperatura de modo que a temperatura da água de resfriamento em baixa temperatura atinge a temperatura baixa alvo. O controlador pode definir a temperatura baixa alvo em uma segunda temperatura baixa alvo mais elevada que a primeira temperatura baixa alvo em um caso onde a temperatura da água de resfriamento em temperatura elevada fluindo para dentro do resfriador intermediário de temperatura elevada é mais baixa que a temperatura elevada alvo e pode definir a temperatura baixa alvo na primeira temperatura baixa alvo em um caso onde a temperatura da água de resfriamento em temperatura elevada é igual a ou mais elevada que a temperatura elevada alvo.

[008]No primeiro aspecto descrito acima, a porção de ajuste de temperatura pode ter um circuito de água de resfriamento em temperatura baixa configurado para circular a água de resfriamento em temperatura baixa entre o resfriador intermediário de temperatura baixa e um radiador, um percurso de fluxo de desvio configurado para desviar o radiador a partir do circuito de água de resfriamento em baixa temperatura, e uma porção de ajuste de taxa de fluxo configurada para ajustar uma taxa de fluxo da água de resfriamento em baixa temperatura desviando a partir do circuito de água de resfriamento em baixa temperatura para o percurso de fluxo de desvio.

[009]O primeiro aspecto descrito acima pode incluir ainda um dispositivo EGR configurado para introduzir gás de descarga para um lado à montante de admissão do turbocarregador e o controlador controla uma taxa EGR do dispositivo EGR de modo que um ponto de orvalho do ar de admissão passando através do resfriador intermediário de baixa temperatura se torna igual a ou mais baixo que a primeira temperatura baixa alvo.

[010]No aspecto descrito acima, o controlador pode controlar a porção de ajuste de temperatura de modo que a temperatura da água de resfriamento de baixa temperatura fluindo para o resfriador intermediário de baixa temperatura atinge a primeira temperatura baixa alvo em um caso onde a temperatura da água de resfriamento de temperatura elevada fluindo para o resfriador intermediário de temperatura elevada é mais baixa que a temperatura elevada alvo e uma condição de operação determinada a partir de uma carga de motor e uma velocidade rotacional de motor do motor de combustão interna pertence a uma região de carga elevada predeterminada.

[011]No primeiro aspecto descrito acima, o controlador controla a porção de ajuste de temperatura de modo que a temperatura da água de resfriamento de baixa temperatura fluindo para dentro do resfriador intermediário de baixa temperatura atinge a primeira temperatura baixa alvo em um caso onde a temperatura da água de resfriamento de temperatura elevada fluindo para dentro do resfriador intermediário de temperatura elevada é mais baixa que a temperatura elevada alvo e uma razão de emprego de região de batida é mais elevada que uma razão predeterminada.

[012]De acordo com um segundo aspecto da invenção, é fornecido um dispositivo de controle para um motor de combustão interna tendo um ar de admissão de resfriamento de resfriador intermediário resfriado a água turbocarregado por um turbocarregador, o resfriador intermediário tendo um resfriador intermediário de temperatura elevada no qual água de resfriamento em temperatura elevada passando através de um bloco de cilindro do motor de combustão interna é introduzido e um resfriador intermediário de temperatura baixa no qual água de resfriamento de temperatura baixa mais baixa em temperatura do que a água de resfriamento em temperatura elevada introduzida no resfriador intermediário de temperatura elevada é introduzida, o resfriador intermediário de temperatura baixa sendo disposto para encostar-se contra um lado à jusante de admissão do resfriador intermediário de temperatura elevada, o dispositivo de controle incluindo um circuito de água de resfriamento de temperatura baixa configurado para circular a água de resfriamento em baixa temperatura entre o resfriador intermediário de baixa temperatura e um radiador, um percurso de fluxo de desvio configurado para desviar o radiador a partir do circuito de água de resfriamento em baixa temperatura, uma porção de ajuste configurada para ajustar uma razão de taxa de fluxo da água de resfriamento em baixa temperatura desviando a partir do circuito de água de resfriamento em baixa temperatura para o percurso de fluxo de desvio, e um controlador configurado para controlar a porção de ajuste de modo que a razão de taxa de fluxo seja maximizada em um caso onde uma temperatura da água de resfriamento em temperatura elevada fluindo para dentro do resfriador intermediário em temperatura elevada é mais baixa que uma temperatura elevada alvo.

[013]No segundo aspecto descrito acima, o controlador pode controlar a porção de ajuste de modo que uma temperatura da água de resfriamento em baixa temperatura fluindo para dentro do resfriador intermediário de baixa temperatura atinja uma temperatura baixa alvo em um caso onde a temperatura da água de resfriamento em temperatura elevada fluindo para dentro do resfriador intermediário de temperatura elevada é igual a ou mais elevada que a temperatura elevada alvo.

[014]No segundo aspecto descrito acima, a temperatura elevada alvo pode ser a temperatura da água de resfriamento em um caso onde aquecimento do motor de combustão interna é concluído.

[015]O segundo aspecto descrito acima pode incluir ainda um dispositivo EGR configurado para introduzir gás de descarga em um lado a montante de admissão do turbocarregador e o controlador controla uma taxa EGR do dispositivo EGR de modo que um ponto de orvalho do ar de admissão passando através do resfriador intermediário de baixa temperatura se torna igual a ou mais baixo que a temperatura baixa alvo.

[016]De acordo com o primeiro aspecto, a quantidade da radiação a partir da água de resfriamento em baixa temperatura pode ser diminuída em um período quando a temperatura da água de resfriamento em temperatura elevada é mais baixa do que a temperatura elevada alvo, e desse modo a quantidade de transferência de calor a partir do resfriador intermediário de baixa temperatura para o resfriador intermediário de temperatura elevada naquele período pode ser diminuída. Por conseguinte, o período de tempo necessário para a temperatura da água de resfriamento em temperatura elevada atingir a temperatura elevada alvo pode ser encurtado de acordo com a invenção.

[017]De acordo com o segundo aspecto, a quantidade da radiação a partir da água de resfriamento em baixa temperatura pode ser diminuída em um período até a conclusão do aquecimento do motor de combustão interna, e desse modo a quantidade de transferência de calor a partir do resfriador intermediário em baixa temperatura para o resfriador intermediário em temperatura elevada antes do aquecimento pode ser diminuída de acordo com a invenção. Por conseguinte, o período de tempo necessário para a conclusão do aquecimento pode ser encurtado.

[018]De acordo com um terceiro aspecto, a temperatura da água de resfriamento em baixa temperatura é ajustada na primeira temperatura baixa alvo em um caso onde a temperatura da água de resfriamento em temperatura elevada é mais baixa que a temperatura elevada alvo e a temperatura da água de resfriamento em temperatura baixa é ajustada na segunda temperatura baixa alvo mais elevada que a primeira temperatura baixa alvo em um caso onde a temperatura da água de resfriamento em temperatura elevada é igual a ou mais elevada que a temperatura elevada alvo. Por conseguinte, a quantidade da radiação a partir da água de resfriamento em baixa temperatura pode ser diminuída em um período até que a temperatura da água de resfriamento em temperatura elevada atingindo a temperatura elevada alvo de acordo com a invenção, e desse modo a quantidade da transferência de calor a partir do resfriador intermediário em temperatura baixa para o resfriador intermediário em temperatura elevada naquele período pode ser diminuída. Por conseguinte, o período de tempo necessário para a temperatura da água de resfriamento em temperatura elevada atingir a temperatura elevada alvo pode ser encurtada.

[019]De acordo com um quarto aspecto, a taxa de fluxo da água de resfriamento em baixa temperatura desviando do radiador pode ser ajustada quando a porção de ajuste de taxa de fluxo é ajustada. Por conseguinte, a temperatura da água de resfriamento em baixa temperatura pode ser eficientemente controlada.

[020]De acordo com um quinto aspecto, a taxa de EGR é controlada de modo que o ponto de orvalho do ar de admissão passando através do resfriador intermediário em baixa temperatura se torna igual ou mais baixa que a temperatura baixa alvo. Por conseguinte, a sucção da água de condensação de orvalho para dentro do motor de combustão interna pode ser suprimida de acordo com a invenção.

[021]De acordo com um sexto aspecto, a temperatura da água de resfriamento em baixa temperatura é inibida de exceder da primeira temperatura baixa alvo em um caso onde a condição de operação do motor de combustão interna pertence a região de carga elevada predeterminada. Por conseguinte, a ocorrência de batida pode ser efetivamente suprimida.

[022]De acordo com um sétimo aspecto, a temperatura da água de resfriamento em temperatura baixa é inibida de exceder a primeira temperatura baixa alvo em um caso onde a razão de emprego de região de batida é mais elevada que a razão predeterminada. Por conseguinte, a ocorrência de batida pode ser efetivamente suprimida.

[023]De acordo com o segundo aspecto, a razão da taxa de fluxo desviando o radiador do circuito de água de resfriamento em baixa temperatura é ajustada para ser maximizada em um caso onde a temperatura da água de resfriamento em temperatura elevada é mais baixa que a temperatura elevada alvo. Por conseguinte, a quantidade da radiação a partir da água de resfriamento em baixa temperatura pode ser minimizada em um caso onde a temperatura da água de resfriamento em temperatura elevada é mais baixa que a temperatura elevada alvo de acordo com a invenção, e desse modo a quantidade da transferência de calor a partir do resfriador intermediário em baixa temperatura para o resfriador intermediário em temperatura elevada pode ser diminuída. Por conseguinte, o período do tempo necessário para a temperatura da água de resfriamento em temperatura elevada atingir a temperatura alvo elevada pode ser encurtado.

[024]De acordo com um nono aspecto, a temperatura da água de resfriamento em baixa temperatura pode ser controlada na temperatura baixa alvo em um caso onde a temperatura da água de resfriamento em temperatura elevada atinge a temperatura elevada alvo.

[025]De acordo com um décimo aspecto, a quantidade da radiação a partir da água de resfriamento em baixa temperatura pode ser diminuída no período até a conclusão do aquecimento do motor de combustão interna, e desse modo a quantidade da transferência de calor a partir do resfriador intermediário em temperatura baixa para o resfriador intermediário em temperatura elevada antes do aquecimento pode ser diminuída de acordo com a invenção. Por conseguinte, o período do tempo necessário para a conclusão do aquecimento pode ser encurtado.

[026]De acordo com um décimo primeiro aspecto, a taxa EGR é controlada de modo que o ponto de orvalho do ar de admissão passando através do resfriador intermediário em baixa temperatura se torna igual a ou mais baixo que a temperatura baixa alvo. Por conseguinte, o sucção da água de condensação de orvalho para dentro do motor de combustão interna pode ser suprimido de acordo com a invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[027]Características, vantagens e importância técnica e industrial de modalidades exemplares da invenção serão descritas abaixo com referência aos desenhos em anexo, nos quais numerais similares indicam elementos similares, e em que:

[028]A figura 1 é um diagrama ilustrando uma configuração de sistema de um dispositivo de controle de acordo com essa modalidade;

[029]A figura 2A é uma de gráficos de tempo ilustrando alterações em várias quantidades de estado durante uma partida fria de um motor de combustão interna;

[030]A figura 2B é uma de gráficos de tempo ilustrando alterações em várias quantidades de estado durante uma partida fria de um motor de combustão interna;

[031]A figura 2C é uma de gráficos de tempo ilustrando alterações em várias quantidades de estado durante uma partida fria de um motor de combustão interna;

[032]A figura 3A é uma de gráficos de tempo ilustrando alterações em várias quantidades de estado durante uma partida fria de um motor de combustão interna;

[033]A figura 3B é uma de gráficos de tempo ilustrando alterações em várias quantidades de estado durante uma partida fria de um motor de combustão interna;

[034]A figura 3C é uma de gráficos de tempo ilustrando alterações em várias quantidades de estado durante uma partida fria de um motor de combustão interna

[035]A figura 4 é um mapa de região de operação ilustrando uma região de batida; e

[036]A figura 5 é um fluxograma ilustrando uma rotina para controle que é executada de acordo com a primeira modalidade.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES

[037]Primeira modalidade. Uma primeira modalidade da invenção será descrita com referência aos desenhos em anexo.

[038]Configuração da primeira modalidade - a figura 1 é um diagrama ilustrando uma configuração de sistema de um dispositivo de controle de acordo com essa modalidade. O dispositivo de controle de acordo com essa modalidade é dotado de um motor de combustão interna 10. O motor de combustão interna 10 é configurado como um motor de movimento alternado de quatro ciclos que é dotado de um turbocarregador. Uma passagem de admissão 12 e uma passagem de descarga 14 comunicam com cada cilindro do motor de combustão interna 10. Na passagem de admissão 12, um compressor 18 do turbocarregador é disposto no lado à jusante de um filtro de ar 16. O turbocarregador é dotado de uma turbina (não ilustrada), que é operado pela energia de descarga de gás de descarga, na passagem de descarga 14. O compressor 18 é integralmente conectado à turbina através de um eixo de conexão e é acionado para girar com base na energia de descarga do gás de descarga introduzida na turbina.

[039]Na passagem de admissão 12, um estrangulador 20 é disposto no lado à jusante do compressor 18. Na passagem de admissão 12, um resfriador intermediário resfriado a água 22 para resfriar ar de admissão que é turbocarregado pelo compressor 18 do turbocarregador é disposto no lado à jusante do estrangulador 20. O resfriador intermediário 22 é configurado como uma unidade que tem um sistema de resfriamento de dois sistemas, um sendo um resfriador intermediário HT 24 e o outro sendo um resfriador intermediário LT 26. Água de resfriamento em temperatura elevada passando através de um bloco de cilindro do motor de combustão interna 10 (a seguir, mencionado como “água de esfriamento HT”) é introduzido no resfriador intermediário HT 24 e água de resfriamento em baixa temperatura mais baixa em temperatura que a água de resfriamento HT (a seguir, mencionada como “água de resfriamento LT”) é introduzida no resfriador intermediário LT 26. O resfriador intermediário LT 26 é disposto no lado à jusante de admissão do resfriador intermediário HT 24. O resfriador intermediário HT 24 e o resfriador intermediário LT 26 encostam-se mutuamente.

[040]Um circuito de água de resfriamento HT 28 é conectado ao resfriador intermediário HT 24. A água de resfriamento HT que é guiada para fora do bloco de cilindro do motor de combustão interna 10 flui através do circuito de água de resfriamento HT 28. Uma porção de ajuste de temperatura de água HT (não ilustrada) para ajustar a temperatura da água de resfriamento HT que flui para dentro do resfriador intermediário HT 24 (a seguir, mencionada como “temperatura de água HT”) por radiação é disposta no circuito de água de resfriamento HT 28.

[041]Um circuito de água de resfriamento LT 30 para circular a água de resfriamento LT é conectado ao resfriador intermediário LT 26. Um radiador LT 32 para irradiar calor a partir da água de resfriamento LT é disposto no meio do circuito de água de resfriamento LT 30. Um percurso de fluxo de desvio 34 desviando o radiador LT 32 é disposto no circuito de água de resfriamento LT 30, e uma válvula de mistura 36 é disposta em uma porção de fusão do percurso de fluxo de desvio 34 e o circuito de água de resfriamento LT 30. A válvula de mistura 36 é configurada como uma válvula que é capaz de ajustar a razão entre a taxa de fluxo da água de resfriamento LT passando através do percurso de fluxo de desvio (a seguir, mencionado como uma “taxa de fluxo de passagem de desvio”) e a taxa de fluxo da água de resfriamento LT passando através do radiador LT 32 (a seguir, mencionado como uma “taxa de fluxo de passagem de radiador LT”). No circuito de água de resfriamento LT 30, uma bomba de água elétrica (EWP) 38 é disposta no lado à jusante da válvula de mistura 36. Um sensor de temperatura 42 para detectar a temperatura da água de resfriamento LT fluindo para dentro do resfriador intermediário LT 26 (a seguir, mencionado como uma “temperatura de água LT”) é disposto no lado à jusante do EWP 38.

[042]Além disso, o sistema de acordo com essa modalidade é dotado de um dispositivo EGR 44. Uma passagem EGR 46 que conecta o lado à montante do compressor 18 na passagem de admissão 12 ao lado a jusante da turbina na passagem de descarga 14 e uma válvula EGR 48 para ajustar o grau de abertura da passagem 46 constituem o dispositivo EGR 44.

[043]Além disso, o sistema de acordo com essa modalidade é dotado de uma unidade de controle eletrônico (ECU) 40 como um controlador. A ECU 40 é dotada de pelo menos uma interface I/O, uma memória e uma unidade de processamento central (CPU). A interface I/O é disposta para receber sinais de sensor de vários sensores que são ligados ao motor de combustão interna 10 ou um veículo no qual o motor de combustão interna 10 é montado e transmitir sinais de operação para vários acionadores do motor de combustão interna 10. Os exemplos dos sensores que enviam os sinais para a ECU 40 incluem vários sensores para adquirir estados de operação de motor, como um sensor de ângulo de manivela para adquirir uma posição rotacional de um eixo de manivelas e uma velocidade rotacional de motor, além do sensor de temperatura 42 descrito acima. Os exemplos dos acionadores como os destinos dos sinais de operação a partir da ECU 40 incluem vários acionadores para controlar uma operação de motor, como uma válvula de injeção de combustível para fornecer combustível para uma câmara de combustão de cada cilindro e um dispositivo de ignição para inflamar uma mistura de ar-combustível em cada câmara de combustão, além da válvula de mistura 36 e a válvula EGR 48 descrita acima. Vários programas de controle, mapas e similares para controlar o motor de combustão interna 10 são armazenados na memória. A CPU executa os programas de controle e similares após leitura dos programas de controle e similares a partir da memória e gera os sinais de operação para os vários acionadores com base nos sinais de sensor recebidos.

[044]Operação da primeira modalidade - a seguir, uma operação da primeira modalidade será descrita. No sistema de acordo com essa modalidade, a ECU 40 executa controle de temperatura de ar de admissão utilizando o resfriador intermediário 22. Mais especificamente, a ECU 40 ajusta o grau de abertura da válvula de mistura 36 de modo que a temperatura de água LT que é detectada pelo sensor de temperatura 42 atinja uma temperatura baixa alvo como um valor alvo(a seguir, mencionado como uma temperatura LT alvo, cujos exemplos incluem 35°C). além disso, a porção de ajuste de temperatura de água HT ajusta a temperatura de água HT de modo que a temperatura de água HT atinja uma temperatura elevada alvo como um valor alvo (a seguir, mencionado como uma temperatura HT alvo). A temperatura HT alvo é uma temperatura na qual aquecimento do motor é concluído. A temperatura HT alvo é definida por exemplo, em 80°C.

[045]O ar de admissão que é turbocarregado pelo compressor 18 é resfriado até a temperatura HT alvo pelo resfriador intermediário HT 24. O ar de admissão é introduzido no resfriador intermediário LT 26 após passar através do resfriador intermediário HT 24. A ECU 40 controla uma saída do EWP 38 de modo que o ar de admissão passando através do resfriador intermediário LT 26 é resfriado até a temperatura LT alvo. Como descrito acima, o ar de admissão em temperatura elevada turbocarregado pode ser eficientemente resfriado até a temperatura LT alvo pelo controle de temperatura de ar de admissão.

[046]Entretanto, o período de tempo que é necessário para a conclusão do aquecimento de motor poderia aumentar quando o controle de temperatura de ar de admissão descrito acima é executado durante uma partida fria do motor de combustão interna 10. A figura 2 é um gráfico de tempo ilustrando alterações em várias quantidades de estado durante a partida fria do motor de combustão interna. A figura 2A mostra alterações na temperatura de água LT e temperatura de água HT, a figura 2B mostra uma alteração na razão de taxa de fluxo entre a taxa de fluxo de passagem de desvio e a taxa de fluxo de passagem de radiador LT, e a figura 2C mostra uma alteração na quantidade de radiação a partir do radiador LT 32.

[047]Como ilustrado no desenho, a temperatura de água HT eleva gradualmente devido a calor gerado no motor de combustão interna quando o motor de combustão interna 10 é iniciado em um estado onde a temperatura de água HT e a temperatura de água LT são iguais à temperatura do ar exterior. A temperatura de água LT eleva mais suavemente do que a temperatura de agua HT por receber o calor que é transportado a partir do resfriador intermediário HT 24 que encosta contra o resfriador intermediário LT 26 e o calor que é transportado pelo ar de admissão. Em um caso onde a temperatura de água LT é mais baixa que a temperatura LT alvo, a radiação a partir do radiador LT 32 não é realizada porque a razão da taxa de fluxo de passagem de desvio é controlada em 100%.

[048]O ponto em tempo A nos gráficos de tempo das figuras 2A, 2B e 2C representa um ponto em tempo quando a temperatura de água LT atinge a temperatura LT alvo. Após o ponto em tempo A, a razão da taxa de fluxo de passagem de desvio é diminuída pelo controle de temperatura de ar de admissão de modo que a temperatura de água LT atinja a temperatura LT alvo, que resulta em um aumento na razão da taxa de fluxo de passagem de radiador LT. Em outras palavras, após o ponto em tempo A, parte do calor da água de resfriamento LT é regularmente liberada a partir do radiador LT 32 de modo que a temperatura de água LT não exceda a temperatura LT alvo.

[049]As linhas pontilhadas atrás do ponto em tempo A nas figuras 2A, 2B e 2C mostram alterações na temperatura de água LT e a temperatura de água HT referente ao caso de nenhuma radiação a partir do radiador LT 32. Como ilustrado pelas linhas pontilhadas no desenho, a taxa de aumento na temperatura de água HT aumenta quando a temperatura de água LT eleva acima da temperatura LT alvo. A quantidade de transferência de calor a partir do resfriador intermediário HT 24 para o resfriador intermediário LT 26 aumenta à medida que a diferença em temperatura entre a temperatura de água HT e a temperatura de água LT aumenta. Por conseguinte, quando a radiação a partir do radiador LT 32 é realizada em um período antes da conclusão do aquecimento do motor, a quantidade do calor que move a partir da água de resfriamento HT para a água de resfriamento LT aumenta como resultado da mesma. Isso leva a um atraso na conclusão do aquecimento do motor.

[050]No sistema de acordo com essa modalidade, o período até a conclusão do aquecimento de motor do motor de combustão interna 10 é controlado de modo que a radiação a partir do radiador LT 32 seja limitada. As figuras 3A, 3B e 3C são gráficos de tempo ilustrando alterações nas várias quantidades de estado durante a partida fria do motor de combustão interna. A figura 3A mostra alterações na temperatura de água LT e temperatura da água HT, a figura 3B mostra uma alteração na razão de taxa de fluxo entre a taxa de fluxo de passagem de desvio e a taxa de fluxo de passagem de radiador LT, e a figura 3C mostra uma alteração na quantidade de radiação a partir do radiador LT 32.

[051]No sistema de acordo com essa modalidade, dois valores alvo, um sendo um valor alvo do lado de temperatura baixa e o outro sendo um valor alvo do lado de temperatura elevada, são usados por comutação como a temperatura LT alvo como o valor alvo da temperatura de água LT como ilustrado nas figuras 3A, 3B e 3C. o valor alvo do lado de temperatura baixa é o valor alvo da temperatura de água LT em um estado onde o aquecimento do motor é concluído, e o valor alvo do lado de temperatura elevada é um valor alvo que é mais elevado em temperatura do que o valor alvo do lado de temperatura baixa. A temperatura LT alvo é definida como o valor alvo do lado de temperatura elevada no período até o ponto em tempo B quando o aquecimento do motor é concluído, e a temperatura LT alvo é comutada do valor alvo do lado de temperatura elevada para o valor alvo do lado de temperatura baixa em um ponto em tempo quando o ponto no tempo B é atingido. De acordo com esse controle, a temperatura LT é deixada elevar acima do valor alvo do lado de temperatura baixa no período até o ponto em tempo B quando o aquecimento do motor é concluído. Por conseguinte, o período de tempo que é necessário para o aquecimento do motor pode ser efetivamente encurtado.

[052]O valor alvo do lado de temperatura baixa da temperatura de água LT é definido em uma temperatura na qual uma exigência de desempenho de saída é atendida (por exemplo, 35°C). o valor alvo do lado de temperatura elevada é ajustado em um valor limite superior da temperatura de ar de admissão (por exemplo, 60°C) que é permissível em um estado antes do aquecimento do motor com características de batida levadas em conta. Antes da conclusão do aquecimento do motor, a temperatura de cada porção do motor é baixa. Nessa situação, batida é menos provável de ocorrer do que após o aquecimento do motor. Também, batida é relativamente menos provável de ocorrer em uma situação na qual, por exemplo, a temperatura da água de resfriamento do motor é reduzida após o aquecimento do motor. Entretanto, o efeito de uma contramedida de batida sobre a eficiência de combustível não pode ser ignorado dependendo do grau de elevação na temperatura de ar de admissão e estado de operação. No caso de uma solicitação de carga elevada durante o aquecimento do motor, o resfriamento do ar de admissão pode ser mais importante do que o aperfeiçoamento de eficiência de combustível que pode ser obtido pela aceleração do aquecimento do motor em vista do aperfeiçoamento de eficiência de combustível.

[053]No sistema de acordo com essa modalidade, a temperatura LT alvo durante o aquecimento do motor é definida como o valor alvo do lado de temperatura baixa em um caso onde o efeito da deterioração de eficiência de combustível que é atribuível a uma elevação na temperatura de ar de admissão supera o efeito do aperfeiçoamento de eficiência de combustível que pode ser obtido pela aceleração do aquecimento do motor. Mais especificamente, os dois tipos de controle descritos abaixo ou similares são executados.

[054]No primeiro controlar, uma razão de emprego de região de batida em relação ao uso de uma região de operação submetida à batida (a seguir mencionada como uma “região de batida”) é calculada pelo uso da seguinte equação (1). A figura 4 ilustra um mapa de região de operação em relação à região de batida. Em um caso onde a razão de emprego de região de batida calculada excede uma razão predeterminada, a temperatura LT alvo durante o aquecimento do motor é definida no valor alvo do lado de temperatura baixa. Um valor que é ajustado antecipadamente através de um experimento ou similar como um valor limite mais baixo da razão de emprego de região de batida referente a um caso onde o efeito da deterioração de eficiência de combustível atribuível ao controle de evitar batida como retardo de ignição e aumento em quantidade de combustível supera o efeito do aperfeiçoamento de eficiência de combustível que pode ser obtido pela aceleração do aquecimento do motor pode ser usada como a razão predeterminada

[055]Razão de emprego de região de batida = tempo de deslocamento/tempo de emprego de região batida... (1)

[056]No segundo controle, a temperatura LT alvo durante o aquecimento do motor é ajustado no valor alvo do lado de temperatura baixa em um caso onde a carga de motor atual pertence a uma região de carga elevada em ou acima de uma linha de determinação de carga elevada predeterminada ilustrada na figura 4. Um valor que é definido antecipadamente através de um experimento ou similar como uma carga de motor na qual o resfriamento do ar de admissão é mais importante que o aperfeiçoamento de eficiência de combustível que pode ser obtido pela aceleração do aquecimento de motor em vista do aperfeiçoamento de eficiência de combustível pode ser usado como a linha de determinação de carga elevada predeterminada.

[057]De acordo com o sistema dessa modalidade, a eficiência de combustível pode ser aperfeiçoada pelo período de tempo exigido para o aquecimento de motor ser encurtado como descrito acima.

[058]A ECU 40 funciona como uma porção de controle de EGR controlando uma taxa de EGR por ajustar o dispositivo de EGR 44. A ECU 40 controla a taxa de EGR de modo que o ponto de orvalho do gás de EGR contendo ar de admissão é igual a ou mais baixo que o valor alvo do lado de temperatura baixa. Desse modo, a geração de água de condensação de orvalho a partir do ar de admissão introduzido no resfriador intermediário LT 30 pode ser evitada.

[059]A seguir, o processamento para controle que é executado no sistema de acordo com essa modalidade será descrito em detalhe. A figura 5 é um fluxograma ilustrando uma rotina para controle que é executada pela ECU 40 de acordo com a primeira modalidade. Na primeira etapa dessa rotina, é determinado se a temperatura da água HT como a temperatura da água de resfriamento do motor é mais baixa ou não que a temperatura HT alvo (etapa S1). Um valor que é definido antecipadamente como um valor alvo da temperatura de água HT para uma determinação de conclusão de aquecimento de motor é usado como a temperatura HT alvo. Em um caso onde o estabelecimento da temperatura HT alvo é mais elevada do que a temperatura de água HT não é confirmado como resultado da determinação é determinado que o aquecimento do motor já esteja concluído. Nesse caso, o processamento prossegue para a etapa subseqüente, e a temperatura LT alvo é definida como o valor alvo do lado da temperatura baixa (etapa S2).

[060]Em um caso onde o estabelecimento da temperatura HT alvo é mais elevado que a temperatura de água HT é confirmada na etapa S1, é determinado que o aquecimento do motor tenha ainda de ser concluído. Nesse caso, o processamento prossegue para a etapa subsequente, e é determinado se a razão de emprego de região de batida calculada de acordo com a equação (1) acima é igual ou não ou mais baixa ou não que uma razão predeterminada (etapa S3). Em um caso onde o estabelecimento da razão de emprego de região de batida é igual a ou mais baixa que a razão predeterminada não é confirmada como um resultado da mesma é determinado que o efeito da deterioração de eficiência de combustível atribuível ao batida é significativo. A seguir, o processamento prossegue para a etapa S2, e a temperatura LT alvo é definida como o valor alvo do lado de temperatura baixa.

[061]Em um caso onde o estabelecimento da razão de emprego de região de batida é igual a ou mais baixa que a razão predeterminada é confirmado na etapa S3, é determinado que o efeito da deterioração de eficiência de combustível atribuível ao batida é insignificante. Então, o processamento prossegue para a etapa subseqüente, e é determinado se a carga do motor atual está abaixo ou não de uma linha de carga elevada predeterminada no mapa de região de operação ilustrado na figura 4 (etapa S4). Em um caso onde é determinado que a carga de motor atual esteja em ou acima da linha de carga elevada predeterminada como resultado da mesma é determinado que o efeito de deterioração de eficiência de combustível atribuível ao deslocamento de carga elevada é significativo. Então, o processamento prossegue para a etapa S2, e a temperatura LT alvo é definida no valor alvo do lado de temperatura baixo.

[062]Em um caso onde é determinado na etapa S4 que a carga de motor atual está abaixo da linha de carga elevada predeterminada, o processamento prossegue para a etapa subseqüente, e a temperatura LT alvo é definida no valor alvo do lado de temperatura elevada (etapa S5).

[063]Como descrito acima, a quantidade do calor que é liberada por mover a partir do resfriador intermediário HT 24 para o resfriador intermediário LT 26 durante o aquecimento do motor pode ser diminuída de acordo com o sistema da primeira modalidade. Por conseguinte, o período de tempo necessário para o aquecimento pode ser encurtado com base na promoção de um aumento na temperatura da água de resfriamento HT.

[064]De acordo com a descrição acima, o sistema de acordo com a primeira modalidade é configurado para usar o radiador LT 32, o percurso de fluxo de desvio 34, e a válvula de mistura 36 como a porção de ajuste de temperatura configurada para ajustar a temperatura da água de resfriamento LT por radiação. Entretanto, a configuração da porção de ajuste de temperatura não é limitada à descrição acima, e outras configurações conhecidas podem ser adotadas em vez disso.

[065]No sistema de acordo com a primeira modalidade descrita acima, uma determinação de condição considerando o efeito da eficiência de combustível determinada a partir da razão de emprego de região de batida e o efeito da eficiência de combustível determinada a partir da carga do motor é realizado enquanto a temperatura LT alvo é definida durante o aquecimento do motor. Entretanto, como descrito acima, batida é menos provável de ocorrer e uma solicitação de deslocamento de carga elevada é menos provável de ser feita durante o aquecimento do motor. Além disso, a deterioração da eficiência de combustível pode ser também reduzida por ajuste de condição durante o aquecimento de motor, cujos exemplos incluem a definição de um valor baixo alvo do lado de temperatura elevada e a realização de um limite de saída com relação a uma carga elevada. Por conseguinte, a determinação de condição acima descrita durante o aquecimento do motor é opcional.

[066]No sistema de acordo com a primeira modalidade descrita acima, o controle para comutar a temperatura LT alvo a partir do valor alvo do lado de temperatura elevada para o valor alvo do lado de temperatura baixa é realizado antes e após o aquecimento do motor. Entretanto, outro método pode ocorrer desde que o controle seja realizado de modo que a temperatura de água LT seja permitida elevar acima do valor alvo do lado de temperatura baixa durante o aquecimento do motor. Por exemplo, a válvula de mistura 36 pode ser controlada de modo que a razão da taxa de fluxo de passagem de desvio é ajustada para ser mantida ou aumentada no período antes do aquecimento do motor e a razão da taxa de fluxo de passagem de desvio é ajustada para ser diminuída após o aquecimento do motor. No período antes do aquecimento do motor, é preferível que a razão da taxa de fluxo de passagem de desvio seja ajustada em seu máximo (100%).

[067]No sistema de acordo com a primeira modalidade descrita acima, a taxa EGR é controlada de modo que o ponto de orvalho do ar de admissão contendo o gás EGR se torna igual a ou mais baixa que o valor alvo do lado de temperatura baixa como uma contramedida para evitar a geração da água de condensação de orvalho a partir do ar de admissão introduzido no resfriador intermediário LT 26. Entretanto, a contramedida para evitar a geração da água de condensação de orvalho não é limitada a esse método. Por exemplo, o valor alvo do lado de temperatura baixa pode ser definido de modo que o valor alvo do lado de temperatura baixa se torna mais elevada que o ponto de orvalho do ar de admissão contendo o gás EGR com a taxa de EGR fixa em uma razão constante.

[068]No sistema de acordo com a modalidade descrita acima, o resfriador intermediário HT 24 pode corresponder ao “resfriador intermediário de temperatura elevada” de acordo com o primeiro aspecto, o resfriador intermediário LT 26 pode corresponder ao “resfriador intermediário de baixa temperatura” de acordo com o primeiro aspecto, a água de resfriamento HT pode corresponder à “água de resfriamento em temperatura elevada” de acordo com o primeiro aspecto, a água de resfriamento LT pode corresponder à “água de resfriamento em baixa temperatura” de acordo com o primeiro aspecto, a temperatura HT alvo pode corresponder a “temperatura alvo elevada” de acordo com o primeiro aspecto, e a temperatura LT alvo pode corresponder à “temperatura baixa alvo” de acordo com o primeiro aspecto. No sistema de acordo com a modalidade descrita acima, o valor alvo do lado de temperatura baixa pode corresponder à “primeira temperatura baixa alvo” de acordo com o primeiro aspecto e o circuito de água de resfriamento LT 30, o radiador LT 32, o percurso de fluxo de desvio 34, e a válvula de mistura 36 podem corresponder com a “porção de ajuste de temperatura” de acordo com o primeiro aspecto. No sistema de acordo com a modalidade descrita acima, o “controlador” de acordo com o primeiro aspecto é realizado pela ECU 40 executando o processamento das etapas no fluxograma como mostrado na figura 5.

[069]No sistema de acordo com a modalidade descrita acima, o valor alvo do lado de temperatura elevada pode corresponder à “segunda temperatura baixa alvo” de acordo com o terceiro aspecto.

[070]No sistema de acordo com a modalidade descrita acima, a válvula de mistura 36 corresponde à “porção de ajuste de taxa de fluxo” de acordo com o quarto aspecto.

[071]No sistema de acordo com a modalidade descrita acima, a válvula de mistura 36 corresponde à “porção de ajuste” de acordo com oitavo aspecto. No sistema de acordo com a modalidade descrita acima, o “controlador” de acordo com o oitavo aspecto é realizado pela ECU 40 executando o processamento das etapas no fluxograma como mostrado na figura 5.

Claims

1. Dispositivo de controle para um motor de combustão interna, compreendendo:um ar de admissão de resfriamento de resfriador intermediário resfriado a água turbocarregado por um turbocarregador, o resfriador intermediário resfriado a água incluindo um resfriador intermediário em temperatura elevada (24) para dentro do qual a água de resfriamento em temperatura elevada passando através de um bloco de cilindro do motor de combustão interna é introduzida e um resfriador intermediário em baixa temperatura (26) para dentro do qual água de resfriamento em baixa temperatura, em temperatura mais baixa do que a água de resfriamento em temperatura elevada introduzida no resfriador intermediário em temperatura elevada (24) é introduzida, o resfriador intermediário em baixa temperatura (26) sendo disposto para encostar contra um lado à jusante de admissão do resfriador intermediário em temperatura elevada (24);uma porção de ajuste de temperatura (30, 32, 34, 36) configurada para ajustar uma temperatura da água de resfriamento em baixa temperatura por radiação;CARACTERIZADO pelo fato de que compreende aindaum controlador (40) configurado para controlar a porção de ajuste de temperatura (30, 32, 34, 36) de modo que a temperatura da água de resfriamento em baixa temperatura fluindo para dentro do resfriador intermediário em baixa temperatura (26) é permitida se tornar mais elevada do que uma temperatura baixa alvo quando uma temperatura da água de resfriamento em temperatura elevada fluindo para dentro do resfriador intermediário em temperatura elevada (24) é mais baixa do que uma temperatura elevada alvo e a temperatura da água de resfriamento em baixa temperatura atinge a temperatura baixa alvo quando a temperatura da água de resfriamento em temperatura elevada é igual ou mais elevada do que a temperatura elevada alvo.

2. Dispositivo de controle para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a temperatura elevada alvo é a temperatura da água de resfriamento em temperatura elevada quando o aquecimento do motor de combustão interna é concluído.

3. Dispositivo de controle para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador (40) define uma temperatura baixa alvo da água de resfriamento em baixa temperatura fluindo para o resfriador intermediário de baixa temperatura e controla a porção de ajuste de temperatura (30, 32, 34, 36) de modo que a temperatura da água de resfriamento em baixa temperatura atinja a temperatura baixa alvo, eem que o controlador (40) define a temperatura baixa alvo em uma segunda temperatura baixa alvo mais elevada do que a temperatura baixa alvo quando a temperatura da água de resfriamento em temperatura elevada fluindo para o resfriador intermediário em temperatura elevada (24) é mais baixa do que a temperatura elevada alvo e define a temperatura baixa alvo na temperatura baixa alvo quando a temperatura da água de resfriamento em temperatura elevada é igual ou mais elevada do que a temperatura alvo elevada.

4. Dispositivo de controle para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a porção de ajuste de temperatura (30, 32, 34, 36) inclui:um circuito de água de resfriamento em baixa temperatura (30) configurado para circular a água de resfriamento em baixa temperatura entre o resfriador intermediário em baixa temperatura (26) e um radiador (32);um percurso de fluxo de desvio (34) configurado para desviar o radiador a partir do circuito de água de resfriamento em baixa temperatura; euma porção de ajuste de taxa de fluxo (36) configurada para ajustar uma taxa de fluxo da água de resfriamento em baixa temperatura desviando a partir do circuito de água de resfriamento em baixa temperatura para o percurso de fluxo de desvio.

5. Dispositivo de controle para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de controle compreende ainda um dispositivo EGR (44) configurado para introduzir gás de descarga em um lado à montante de admissão do turbocarregador, eo controlador (40) controla uma taxa EGR do dispositivo EGR de modo que um ponto de orvalho do ar de admissão passando através do resfriador intermediário de baixa temperatura se torna igual a ou mais baixo do que a temperatura baixa alvo.

6. Dispositivo de controle para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador (40) controla a porção de ajuste de temperatura (30, 32, 34, 36) de modo que a temperatura da água de resfriamento em baixa temperatura fluindo para dentro do resfriador intermediário em baixa temperatura (26) atinge a temperatura baixa alvo quando a temperatura da água de resfriamento em temperatura elevada fluindo para dentro do resfriador intermediário em temperatura elevada (24) é mais baixa do que a temperatura elevada alvo e uma condição de operação determinada a partir de uma carga de motor e uma velocidade rotacional de motor do motor de combustão interna pertence a uma região de carga elevada predeterminada.

7. Dispositivo de controle para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o controlador (40) controla a porção de ajuste de temperatura (30, 32, 34, 36) de modo que a temperatura da água de resfriamento em baixa temperatura fluindo para dentro do resfriador intermediário em baixa temperatura (26) atinge a temperatura baixa alvo quando a temperatura da água de resfriamento em temperatura elevada fluindo para dentro do resfriador intermediário em temperatura elevada (24) é mais baixa do que a temperatura elevada alvo e uma razão de emprego de região de batida é mais elevada que uma razão predeterminada.