CN102597449A - 用于控制内燃发动机冷却回路的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在冷启动过程中用于对安装在汽车中的内燃发动机(1)的包含热传递流体的冷却回路进行控制的方法，该冷却回路在内燃发动机(1)的下游配备有一个用于中断流动的装置(5)，该装置最初处于一个关闭位置并适合于在该热传递流体的流动中产生一种不连续性，其特征在于所述方法包括以下步骤，这些步骤涉及：通过根据该内燃发动机内的温度应用一个模型来确定对于该内燃发动机的一个特定区域的热状态的一个典型温度；并且如果对于该内燃发动机中的特定区域的这种热状态的典型温度是高于一个最大温度，则将该用于中断流动的装置(5)切换到开通位置。

Description

用于控制内燃发动机冷却回路的系统和方法

技术领域

本发明涉及内燃发动机热管理的技术领域，并且更具体地涉及根据内燃发动机的温度对冷却系统的管理。

本发明通过使用监测装置(特别是与热传递流体的流动中的一种不连续性相关)能够实现在发动机热管理中的一种改进。

背景技术

内燃发动机的燃料消耗和污染排放受其运行温度的影响。为了制造具有低燃料消耗的车辆，重要的是对内燃发动机的温度进行调节从而使其在运行过程中特别是在启动过程中处于一个最优的水平。

这就是为什么通常将温度传感器定位在穿过汽缸盖的冷却回路内的原因。另外，如果这个传感器被定位在汽缸盖内，它于是提供了内燃发动机内部温度的一种相关测量，包括何时存在一个阶段，在这个阶段中冷却液体的流动被中断。

另一方面，如果传感器不是定位在汽缸盖之内，当没有冷却液体的流动时，如此测量的温度则不代表发动机内的温度。

此外，人们已知使用一种包括两个管线的冷却回路。一个冷却管线穿过一个散热器从而允许降低这个冷却回路内包含的热传递流体的温度。一个旁路管线仅仅具有一个空气加热器类型的被动式交换器，这种交换器限制了液体的冷却。

法国专利申请FR 2,908,458描述了冷却管线和旁路管线的几种变体。这个文件具体描述了如何限制或中断热传递流体在冷却管线中的循环，具体是以便快速地提升一个最初是冷的内燃发动机的温度。能够实现这样一种运行状态的装置是一个恒温阀门或者是一个由控制装置或泵来管理的电阀门，而这个泵是在致动时被驱动的。然而，并未说明这种控制装置。

法国专利申请FR 2,912,183描述了一种内燃发动机的控制装置，包括将所使用的燃料质量考虑在内用于确定排气温度的装置。

美国专利申请2004/0128059描述了一种方法，其中有它可能根据内燃发动机的运行阶段来校正油温测量的准确度。

国际专利申请WO 2008/085400描述了一种能够对内燃发动机的冷却系统进行控制的控制装置，其方式为使所述发动机的温度保持低于一个给定值，该控制装置另外能够触发自动停机。

法国专利申请FR 2,869,355描述了热传递流体的管理，这种管理能够改进特是在冷启动过程中的消耗。从这种发动机输出的热传递流体的温度无法提供对于发动机的热状态的足够准确的指示来确保对于最脆弱的部分(如汽缸之间的区段)的温度保护。然而，确定这些部分的特征温度无法在车辆的运行过程中容易地实现。

法国专利申请2,869,355提出了一种预测模型，这种预测模型能够评估发动机的热状态的这个或这些具体数值。所测量的这些参数可以是发动机的转速、发动机的负载、以及进入发动机的热传递流体的流速或温度。这种预测模型是基于以下原理，即存在着一个通过主回路的非零流速并且在任何时刻都可获得发动机进口的温度。

当在一个最初是冷的内燃发动机中存在热传递流体的零流速时，温度迅速增加并且允许更迅速地达到最优温度范围。所排放的燃烧的碳氢化合物的量因此是小的。

然而，有必要出于可靠性原因而确保发动机的某些特定区段的温度维持在低的温度上。基本上这些特定区段是在燃烧室和气门摇臂附近的汽缸盖的水芯。

当存在热传递流体的零流速时，在一种温度传感器处于汽缸盖之外的设计的情况中，所测量的温度并不代表发动机内的温度，就更不用说在发动机内所关注的特定区段的温度了。

在温度传感器处于汽缸盖内的设计的情况下，可能令人希望的是将这一测量考虑在内以便更精确地估算特定发动机区段的温度。

因此，对用于控制内燃机冷却回路的一种装置和方法存在着一种需要，这不依赖于对热传递流体的温度测量以便估算所述发动机的热状态。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于控制内燃发动机的冷却回路的装置，该装置能够在冷却液体通过所述内燃发动机的流速为零时确定内燃发动机中的特定区段的温度。

本发明的另一个目的是提供一种用于控制内燃发动机的冷却回路的方法，该方法能够在冷却液体通过所述内燃发动机的流速为零时确定内燃发动机中的特定区段的温度。

根据本发明的一个方面，在此限定了一种在冷启动过程中用于对通过热传递流体来冷却安装在汽车中的内燃发动机的回路进行控制的方法，该冷却回路在该内燃发动机的下游处配备了一种用于中断流动的装置，该装置最初处于一个非通流位置并能够在该热传递流体的流动中产生一种不连续性。该控制方法包括以下步骤：

-通过根据该内燃发动机内的温度应用一个模型来确定对于该内燃发动机中的一个特定区段的热状态的一个特征温度；并且

-如果对于该内燃发动机中的特定区段的这种热状态的特征温度是高于一个最大温度，则将该流动中断装置5切换到一个通流位置。

在此有可能通过测量来确定该内燃发动机内的温度，并且有可能通过根据该内燃发动机内的温度应用一个第一模型来确定对于该内燃发动机中的特定区段的热状态的特征温度。

在此有可能通过应用一个第二模型来确定对于该内燃发动机中的特定区段的这种热状态的特征温度。

该第二模型可以是一个自回归移动平均模型。

确定了其特征温度的这个特定区段可以是在汽缸盖的区域中的热传递流体。

确定了其特征温度的这个特定区段可以是在燃烧室的区域中的热传递流体。

确定了其特征温度的这个特定区段可以是气门摇臂。

在此有可能取代用于根据该特定区段的温度对该流动调节装置进行控制的步骤。

根据本发明的另一个方面，在此限定了一种用于对通过热传递流体来冷却安装在汽车中的内燃发动机的回路进行控制的系统，该系统包括一个电子控制单元，该电子控制单元能够切换位于该内燃发动机下游处的一个用于中断所述冷却回路的流动的装置。

该电子控制单元能够通过应用一个模型来确定对于该内燃发动机中的一个特定区段的热状态的一个特征温度，该模型能够对于该内燃发动机中的特定区段的这种热状态的特征温度与一个最大温度进行比较并且能够根据对于该内燃发动机的特定区段的这种热状态中的特征温度并且根据该最大温度而将该流动中断装置切换到一个通流位置之中。

该电子控制单元可以包括一个比较装置，该比较装置能够将对于该内燃发动机中的特定区段的这种热状态的特征温度与该最大温度进行比较，该电子控制单元能够根据比较的结果发出一个信号用于对该流动中断装置进行控制。

该控制系统可以包括一个评估装置，该评估装置能够应用一个第一模型以便根据该内燃发动机的温度来确定对于该内燃发动机中的特定区段的这种热状态的特征温度。

该控制系统可以包括一个温度传感器，该温度传感器位于内燃发动机之中并且能够确定该内燃发动机的温度。

该温度传感器可以是位于该汽缸盖之中。

该控制系统可以包括一个评估装置，该评估装置能够通过应用一个第二模型来确定对于该内燃发动机的这种热状态的特征温度。

该流动中断装置可以是一种用于驱动泵的装置，从而能够在致动时驱动所述泵。

该流动中断装置可以是安排在该发动机的输出侧上的一个阀门。

该特定区段可以是在汽缸盖的区域中的热传递流体。

该特定区段可以是在燃烧室的附近的热传递流体。

该特定区段可以是气门摇臂。

附图说明

通过阅读仅以非限定实例的方式提供的并且通过参见附图来提供的以下说明，其他目标、区别性特征和优点将变得清楚，在附图中：

图1示出了用于控制内燃发动机冷却回路的系统的一个第一实施方案中所包括的主要构件；

图2示出了用于控制冷却回路的方法的一个第一实施方案中的主要步骤；

图3更详细地示出了用于控制冷却回路的方法的第一实施方案中所包括的这些步骤之一；

图4示出了用于控制内燃发动机冷却回路的系统的一个第二实施方案中所包括的主要构件；

图5示出了用于控制冷却回路的方法的一个第二实施方案中的主要步骤；并且

图6更详细地示出了用于控制冷却回路的方法的第二实施方案中所包括的这些步骤之一。

具体实施方式

图1示出了一种用于控制一个内燃发动机的冷却回路的系统的一个第一实施方案。该图示出的内燃发动机1配备有一个冷却回路，该冷却回路包括一个主回路2和一个辅助回路3。

主冷却回路2包括一个用于中断流动的装置5，该装置的入口通过管线4而连接至内燃发动机1并且其出口通过管线6而连接至主散热器7。主散热器7通过一个管线8而连接至泵10的入口，所述泵10通过管线11而连接至内燃发动机1。

辅助回路3基本上包括一个空气加热器18。在流动中断装置5与内燃发动机1之间分支出一个入口管线17并且它被连接至空气加热器18上。在主散热器7与泵10之间分支出一个出口管线19并且它被连接至空气加热器18上。

一个温度传感器9位于内燃发动机中在流动中断装置5的上游。温度传感器9能够确定内燃发动机内占主导的温度。根据一个优选实施方案，温度传感器9位于汽缸盖的有水的芯部内部。这个传感器的位置使能够在车辆的启动过程中确定热传递流体的温度中的这些逐渐增加的特征。

这个控制系统包括一个电子控制单元26，该电子控制单元包括用于确定发动机的热状态的一个评估装置21，它通过连接件22被连接至比较装置23上。位于该汽缸盖有水的芯部的区域中的这个温度传感器9通过连接件20被连接至评估装置21上。

“汽缸盖水芯”是指在汽缸盖中形成的并且被设计允许冷却液体进行循环的这组腔室。

类似地，一个用于监测发动机的装置27通过连接件28而连接至评估装置21上。

在输出侧上，比较装置23通过连接件25而连接至流动中断装置5上。

以下说明了在热传递流体零流速的情况下的运作。热传递流体的流速可以为零，特别是在一个第一加热阶段过程中或在一个第二加热阶段过程中。

第一加热阶段被定义为，当发动机处于与环境温度相同或基本上相同的一个温度时，在初始启动之后的温度增加。

第二加热阶段被定义为在内燃发动机的温度相对小的下降之后(例如在内燃发动机的一个短暂的停机之后)的温度增加。

在流速中存在突然变化时就会产生冷却液体的不连续性，并且这导致出现突然的热瞬态变化。换言之，流速可以突然从高流速改变到低流速，并且反之亦然。

这样的一种不连续性可以是受控的或者可以是随机发生的。受控的不连续性应理解为是指这种第一加热阶段和第二加热阶段的情况。然而，受控的不连续性还包括了在旨在调节热传递流体的温度的热传递流体的循环中交替的流动与中断的情况。

另一方面，随机的不连续性包括了在内燃发动机的冷却回路的运行中所涉及的一个部件的失效的情形。尽管有这种热传递流体循环缺失的情况温度仍可以因此而被确定，并且可以对于内燃发动机的任何受损状态提供更加精确的指示。

该控制系统的目的是为发动机的一个特定区段确定一个特征温度并且然后将其与一个最大温度进行比较从而确定是否必须将流动中断装置5切换至一个通流位置。为此目的，确定了发动机的热状态，即发动机内部的并且更具体地是在至少对于所述发动机的可靠性而言是关键性的多个位置所对应的一个特定区段中的热分布。特别值得关注的将是发动机多个特定区段(如这个汽缸盖有水的芯部或气门摇臂)的温度，它们构成了一些对于内燃发动机的温度最为敏感的点。气门摇臂构成了汽缸盖中的这些薄弱区段。更具体地讲，气门摇臂是指汽缸盖处于两个相邻的开口之间的这些材料区段。汽缸盖中的这些开口具体是气门还有为喷射器和火花塞而形成的开口。

通过评估装置21与比较装置23之间的协作来实现对内燃发动机1的监测。这些装置将一个第一统计模型应用到从用于监测该发动机的装置27接收的数据上。

监测装置27对电子控制单元26提供了以下数据，这具体包括内燃发动机的转速、内燃发动机的负载、燃料喷射量和/或空气流速。

电子控制单元26还从温度传感器9接收关于在汽缸盖的区域中确定的该热传递流体的温度的数据。

冷却液体的零流速表明流动中断装置5是处于非通流位置。主回路2中包含的热传递流体不在内燃发动机1内进行循环。

包含在冷却回路穿过内燃发动机1的这个部分中的热传递流体可以借助泵10的作用而循环通过辅助回路3。内燃发动机运行所产生的大部分热量被传递至热传递流体。然而，由于热传递流体仅穿过空气加热器18，消散了存储于热传递流体中的最少量的热量。因而热传递流体的温度迅速增加。

在此还有可能在泵10与内燃发动机1之间沿管线11安排一个额外的阀门，从而防止冷却液体在内燃发动机内的任何循环。内燃发动机的温度因而比前述实施方案更迅速地增加。

可替代地，为了中断热传递流体的循环，可以停止泵10的运行。为此目的，泵10可以被解除接合或者可以直接受到控制而中断其运行。

电子控制单元26因而对流动中断装置5进行控制的方式为在一个温度阈值附近减慢和停止内燃发动机的温度的增加。如果必要电子控制单元26可以对泵10进行控制。

事实上，流动中断装置5的开口具有的作用是致使包含在主回路2中的并且处在低于内燃发动机的温度的一个温度上的热传递流体发生循环。另外，来自包含在内燃发动机中的冷却回路出口的热传递流体的一部分被引导进入主回路2，在这里它在主散热器7中被冷却。从此时起，以一种常规的方式来控制这个冷却回路以便将内燃发动机保持在所希望的温度上。

图2展示了这种用于控制冷却回路的方法。这个控制方法应用在内燃发动机的启动过程中。发动机的温度是接近环境温度的并且流动中断装置5是处于非通流位置。

这种控制方法开始于步骤29，在该步骤中确定了内燃发动机的运行状态。具体地讲，确定了转速、发动机扭矩以及所喷射燃料的流速。另外，在步骤30中确定了内燃发动机内的(更具体地是在汽缸盖的区域中的)热传递流体的温度。

该方法进行到步骤31，在该步骤中通过应用一个第一模型来确定一个特定发动机区段的热状态的一个特征温度。在步骤32中，所确定的是用于这个特定发动机区段的热状态的这个特征温度是否大于一个存储的阈值温度。如果结果是肯定的，该方法进行到步骤34，在该步骤中切换这个流动中断装置5。如果结果是否定的，该方法进行到步骤35，在该步骤中将流动中断装置5保持在非通流位置。该方法然后从步骤29和30重新开始。

图3更详细地示出图2所示的步骤31。在步骤36的过程中，存储了在上述步骤29中所确定的关于内燃发动机的运行状态的若干事件。这些事件是依次被确定的，每个事件与随后的事件被隔开一个给定的时间间隔。两个事件之间的这个时间间隔是与传感器的采集速度以及系统的处理能力相联系的。总体而言，两个事件之间的一个小的时间间隔将被认为与内燃发动机的温度增加的总的持续时间相关。例如，将考虑范围在每二百毫秒的一次测量与每秒钟的一次测量之间变化的测量速度。

存储的事件数目范围在五个与三百个事件之间，优选在五个与三十个事件之间。

还可以确定一个采集时间。事件的数目和采集时间是通过传感器的采集速度而彼此相关的。这个事件采集时间必须相对于表征内燃发动机的温度趋势的这个持续时间是短的，以此避免由一种平均效应而掩盖所述趋势。这种采集时间因此范围是在一秒钟与一分钟之间并且优选是在一秒钟与三十秒之间。

类似地，在步骤37的过程中，存储了关于在步骤30的过程中进行的这种温度测量的若干事件。表征这些测量的采集速度、事件数目或者采集时间与表征在步骤36的过程中所进行的这种采集的那些是相同的。

在步骤38的过程中，用于内燃发动机中特定区段的热状态的这个特征温度是与在步骤37和步骤38的过程中所存储的这些事件相关确定的。该方法然后进行到如图2所示的并且如上所述的步骤32。

用于特定发动机区段的热状态的特征温度T_{ss_biais}是通过一个统计模型根据由用于监测发动机的装置27和位于内燃发动机内的温度传感器9所提供的这些变量来确定的。可以使用不同的模型，如线性的、二次方的、克里金法的(kriging)、局域线性模型树的(lolimot)、自回归的(AR)、移动平均的(MR)或者自回归移动平均的(ARMA)模型。

具体地讲，在此有可能使用一种移动平均模型以便关于例如转速、负载、燃料喷射量以及车辆的速度来确定用于特定发动机区段的热状态的特征温度T_{ss_biais}。在汽缸盖的区域中所确定的热传递流体的温度被考虑作为这些变量之一。还可以包括多个其他参数。

在一种移动平均模型的情形中，特定发动机区段的温度是通过以下等式来估算的：

$T_{\mathrm{ss}\_\mathrm{biais}}=\underset{k=0}{\overset{K_0}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\α}\left(k\right)\·x(n-k)$ (等式1)

其中，

α(k)是一个回归量；

x(n-k)对应于该电子控制单元的这些不同的变量；并且

K₀是用于确定平均值所使用的事件的数目。

电子控制单元的这些变量包括内燃发动机的转速、车辆的速度以及发动机负载。与这些变量中的每一个相对应的该回归量是通过由一系列实验结果而得到的一种映射形式来确定的。

该控制系统和方法旨在在冷却液体的流速为零时实现内燃发动机的冷却。在这些状态中，等式1示出有可能在一个采集周期结束处直接确定用于特定发动机区段的热状态的特征温度T_{ss_biais}。

图4中展示了一个第二实施方案。图1和图4中相同的部件具有相同的参考号。温度传感器9是不存在的或是以一种非最优的方式来安排的，这样使得有可能建立这种内燃发动机内热传递流体的温度的逐渐增加。在这两种情况下，由温度传感器9提供的数据并不可靠并且因此未用于对特定发动机区段的热状态的建模。因此温度传感器9并未在图4中示出。

在第二实施方案中，目标因此是确定用于特定发动机区段的热状态的这个特征温度而不使用温度传感器。

为此目的，通过应用一个第二模型来计算用于特定发动机区段的热状态的特征温度。该第二模型是可以用来确定发动机温度的逐渐增加的这些特征的一个统计模型。

最初，确定了形成发动机汽缸体的围绕燃烧室的材料的温度趋势。形成发动机汽缸体的材料处于在气态环境与对应于有待被建模的热状态的特定发动机区段之间的热平衡。“材料”应理解为是指所有能够传递热量的非气态的材料。

两个主项决定着这种热平衡。第一项是用于对流性热交换(convectiveheat exchange)的项，它能够表征材料与典型地是存在于发动机罩下大气的气态环境之间的热交换。

Ech_交换＝-κ·(T_Mat-T_out)       (等式2)

其中

κ是材料的热损耗系数，

T_Mat是材料的温度，并且

T_out是环境温度。

第二项是用于传导性热交换(conductive heat exchange)的项，它能够表征有待被建模的对应于热状态T_{ss_biais}的特定发动机区段与典型地是包围该特定区段的发动机汽缸体的材料之间的热交换。

Ech_传导＝-α·(T_Mat-T_{ss_biais}) (等式3)

其中

α是材料的热传导系数；并且

T_{ss_biais}是用于特定发动机区段的热状态的特征温度。

材料的温度趋势是由以下等式来决定的。

(等式4)

其中C_{p_mat}是材料的热容量。

随后，计算出表征特定发动机区段的热状态的这个温度趋势。对应于有待被建模的热状态的特定发动机区段是处于由材料所输送的热量与由燃烧所产生的热量之间的热平衡。应该记住的是，在这种状况下存在热传递流体的零流速。对应于有待建模的热状态的特定发动机区段与材料之间的这种平衡在此还由以上限定的传导项Ech_传导所决定。

由燃烧产生的热量h_燃烧是根据用于监测发动机的装置27所提供的这些参数由一个统计模型来确定的。可以使用不同的模型，如线性的、二次方的、克里金法的、局域线性模型树的、AR、MR或者ARMA的模型。

具体地，有可能的是使用一种移动平均模型以便根据例如转速、负载、燃料喷射量以及气流速度来确定由燃烧所产生的热量h_燃烧。还可以包括多个其他参数。

在这些形式条件中，由燃烧所产生的热量是由以下等式决定的：

(等式5)

其中

α(k)是一个回归量；

x(n-k)代表该电子控制单元中可供使用的这些不同的变量；并且

K₀是用于确定平均值所使用的事件的数目。

同样在这种情况中，电子控制单元的这些变量包括内燃发动机的转速、车辆的速度以及发动机负载。与这些变量中的每一个相对应的回归量是通过由一系列实验结果而得到的一种映射的形式来确定的。

用于发动机的热状态的特征温度因此由以下等式来限定：

(等式6)

其中C_{p_pontet}是对应于有待被建模的热状态的特定发动机区段的热容量。

如可以看到的，系统的热状态是由具有耦合的多个不同等式的一个系统来决定的。对这种类型的等式的解算是通过迭代分解来实现的。

对于这个由等式4和等式6形成的多个等式的系统的这种迭代分解涉及该系统的初始化。

在第一加热阶段中冷却液体的零流速的情况下，该等式系统将使用环境温度的瞬时值作为材料温度T_mat的数值和用于特定发动机区段的热状态的特征温度T_{ss_biais}的数值来被初始化。

事实上，该控制系统和方法旨在控制内燃发动机的热趋势以及在冷却液体的流速为零时控制用于这样一个发动机的冷却系统。在这类条件中，所考虑的是在启动的初始瞬间中内燃发动机与环境处于同一个温度上。因此不存在对流，大气和发动机处在同一个温度上。也不存在传导，因为由燃烧所产生的热能还没有开始扩散。

在第二加热阶段中冷却液体的零流速的情况下，该等式系统将使用由一个位于内燃发动机周围的温度传感器所测量的温度的瞬时值作为材料温度T_mat的数值和用于特定发动机区段的热状态的特征温度T_{ss_biais}的数值来被初始化。

内燃发动机具有由先前周期运行产生的一个残余温度。鉴于内燃发动机不同部分的热惯量，就有可能估算内燃发动机的所有这些部分都处于同一个温度上，所述温度能够由一个位于内燃发动机内的传感器来测量。

图5展示了根据第二实施方案的控制方法。这种控制方法开始于步骤39，在该步骤中确定了内燃发动机1的运行状态。具体地讲，确定了转速、发动机扭矩以及所喷射燃料的流动。该方法进行到步骤40，在该步骤中确定了该特定发动机区段的热状态的一个特征温度。在步骤40的过程中，将环境温度考虑在内。在步骤41的过程中，在此确定了用于这个特定发动机区段的热状态的这个特征温度是否大于一个存储的阈值温度。如果结果是肯定的，该方法进行到步骤42，在该步骤中这个流动中断装置5被切换到该通流位置。如果结果是否定的，该方法进行到步骤43，在该步骤中这个流动中断装置5被保持在该非通流位置。该方法从步骤39重新开始。

图6更详细地示出了图5所示的步骤40。通过步骤40，有可能在迭代数n处确定用于特定发动机区段的热状态的特征温度。

在步骤44中，迭代数n处的对流热交换是相对于在迭代数n-1处的材料温度以及在迭代数n-1处的环境温度来确定的。为此目的，应用该等式(等式2)。

在步骤45中，迭代数n处的材料温度是相对于在迭代数n处的对流热交换以及在迭代数n处的传导热交换来确定的。为此目的，应用等式(等式4)。

在步骤46中，瞬间n处的传导热交换是相对于在瞬间n-1处的材料温度以及在瞬间n-1处的用于特定发动机区段的热状态的特征温度来确定的。为此目的，应用等式(等式3)。

在步骤47的过程中，存储了在上述步骤39的过程中所确定的关于内燃发动机的运行状态的若干事件。这些事件是依次确定的，每个事件与随后的事件隔开一个给定的时间间隔。表征这些测量的这些数值是与在第一实施方案的步骤36的说明过程中所限定的那些相同的。

在步骤47的过程中，还确定了由燃烧所产生的热量。由燃烧所产生的热量是相对于这些存储的事件来确定的。用于确定在燃烧过程中释放的能量的两个运作是在时间上隔开一个至少等于采集时间的间隔的，而采集时间等于事件的数目乘以两次测量之间的时间间隔。因此，在燃烧过程中释放的能量是通过一个至少等于采集时间的时间周期来确定的。

由燃烧所产生的热量是通过应用等式(等式5)来确定的。

在步骤48中，在瞬间n处的用于特定发动机区段的热状态的特征温度是相对于在瞬间n处的由燃烧所产生的热量和在瞬间n处的传导热交换来确定的。为此目的，应用等式(等式6)。

同样在这种情况下，在该控制方法的这些第一迭代过程中，将等于环境温度的一个数值或者等于用于特定发动机区段的热状态的特征温度的最后所知数值的一个数值当作该初始化数值。

此外，明确的是在瞬间n处的用于特定发动机区段的特征温度要求有在瞬间n-1以及多个先前瞬间处的这些不同变量的知识。因此明确的是该控制设备和方法结合了一种记忆作用，它能够按照简单的要求而恢复这些在不同瞬间所测量的不同变量。

通过这种用于控制内燃发动机的冷却系统的系统和方法，在此有可能精确地确定对应于有待被建模的热状态的该特定发动机区段的温度。根据这个温度，可以控制该冷却系统从而使得在初始启动的过程中迅速增加内燃发动机的温度而不会由此负面地影响所述发动机的安全性。这样一种控制方法可以有利地用于将内燃发动机的温度迅速提升到一个温度上，在这个温度上其燃料消耗较低并且由于燃烧的碳氢化合物造成的污染排放是减少的。

Claims (19)

1.一种在冷启动过程中用于对通过热传递流体来冷却安装在汽车中的内燃发动机(1)的回路进行控制的方法，该冷却回路在该内燃发动机(1)的下游处配备了一种用于中断流动的装置(5)，该装置最初处于一个非通流位置并能够在该热传递流体的流动中产生一种不连续性，其中该方法包括以下步骤：

通过根据该内燃发动机内的温度应用一个模型来确定对于该内燃发动机中的一个特定区段的热状态的一个特征温度；并且

如果对于该内燃发动机中的特定区段的这种热状态的特征温度是高于一个最大温度，则将该流动中断装置(5)切换到一个通流位置。

2.如权利要求1所述的控制方法，其中，该内燃发动机内的温度是通过测量来确定的，并且对于该内燃发动机中的特定区段的热状态的特征温度是通过根据该内燃发动机内的温度应用一个第一模型来确定的。

3.如权利要求1所述的控制方法，其中，对于该内燃发动机中的特定区段的这种热状态的特征温度是通过应用一个第二模型来确定的。

4.如权利要求3所述的控制方法，其中，该第二模型是一个自回归移动平均模型。

5.如权利要求1至4中任一项所述的控制方法，其中，确定了其特征温度的特定区段是在汽缸盖的区域中的热传递流体。

6.如权利要求1至4中任一项所述的控制方法，其中，确定了其特征温度的特定区段是在燃烧室的区域中的热传递流体。

7.如权利要求1至4中任一项所述的控制方法，其中，确定了其特征温度的特定区段可以是气门摇臂。

8.如权利要求1至7中任一项所述的控制方法，其中，用于根据该特定区段的温度对该流动调节装置进行控制的步骤被取代。

9.一种用于对通过热传递流体来冷却安装在汽车中的内燃发动机(1)的回路进行控制的系统，该系统包括一个电子控制单元(26)，该电子控制单元能够切换位于该内燃发动机(1)的下游一个用于中断所述冷却回路的流动的装置(5)，其中，该电子控制单元(26)能够通过应用一个模型来确定对于该内燃发动机中的一个特定区段的热状态的一个特征温度，该模型能够将对于该内燃发动机中的特定区段的这种热状态的特征温度与一个最大温度进行比较并且能够根据对于该内燃发动机的特定区段的这种热状态中的特征温度并且根据该最大温度而将该流动中断装置(5)切换到一个通流位置之中。

10.如权利要求9所述的控制系统，其中，该电子控制单元(26)包括一个比较装置(23)，该比较装置能够将对于该内燃发动机中的特定区段的这种热状态的特征温度与该最大温度进行比较，该电子控制单元(26)能够根据比较的结果发出一个信号用于对该流动中断装置(5)进行控制。

11.如权利要求9或10中任一项所述的控制系统，包括一个评估装置(21)，该评估装置能够应用一个第一模型以便根据该内燃发动机的温度来确定对于该内燃发动机中的特定区段的这种热状态的特征温度。

12.如权利要求11所述的控制系统，包括一个温度传感器(9)，该温度传感器位于内燃发动机内并且能够确定该内燃发动机的温度。

13.如权利要求12所述的控制系统，其中，该温度传感器(9)是位于汽缸盖之内。

14.如权利要求9或10中任一项所述的控制系统，包括一个评估装置(21)，该评估装置能够通过应用一个第二模型来确定对于该内燃发动机的这种热状态的特征温度。

15.如权利要求9至14中任一项所述的控制系统，其中，该流动中断装置(5)是一种用于驱动泵(10)的装置，从而能够在致动时驱动所述泵(10)。

16.如权利要求9至14中任一项所述的控制系统，其中，该流动中断装置(5)是安排在该发动机的输出侧上的一个阀门。

17.如权利要求9至16中任一项所述的控制系统，其中，该特定区段是在汽缸盖的区域中的热传递流体。

18.如权利要求9至16中任一项所述的控制系统，其中，该特定区段是在燃烧室的附近的热传递流体。

19.如权利要求9至16中任一项所述的控制系统，其中，该特定区段是气门摇臂。

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