CN106662022B - 发动机控制装置及方法 - Google Patents

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Abstract

发动机控制装置包括：温度传感器，检测发动机相关温度信息；第一演算部，利用从所述温度传感器输入的所述温度信息，算出发动机的第一限制输出值；油压力传感器，检测发动机的油压力；第二演算部，其利用从所述压力传感器输入的所述油压力，算出发动机的第二限制输出值；以及判断部，其在从所述第一演算部及第二演算部输入的所述第一限制输出值及第二限制输出值中，决定发动机的最佳限制输出值。

Description

发动机控制装置及方法
技术领域
本发明涉及发动机控制装置及方法。更详细而言，涉及一种用于在冷车驾驶时控制发动机的装置及方法。
背景技术
在内燃机中，为了冷却及润滑作用而使用机油。这种机油存储于油底壳，借助于机油泵而供应到主油道，在主油道中，向发动机运转部(moving parts)供应机油，执行冷却及润滑作用。然后，机油重新回到油底壳。
可是，在诸如冬季的温度低的情况下，油的粘度升高，油供应不畅，即使在冷车驾驶初期，由于油充满油路中的时间，会发生油供应不足现象。因此，会在需要油润滑的涡轮增压器等各种运转部中发生问题。
发明内容
技术课题
本发明的一个目的在于提供一种用于防止因内燃机的冷车驾驶时机油供应不足而发生的发动机运转部故障的发动机控制装置。
本发明的另一目的在于提供一种利用所述的发动机控制装置控制内燃机的发动机的方法。
课题解决方案
为了达成所述本发明的一个目的，本发明的示例性实施例的发动机控制装置可以包括：温度传感器，检测发动机相关温度信息；第一演算部，利用从所述温度传感器输入的所述温度信息，算出发动机的第一限制输出值；油压力传感器，检测发动机的油压力；第二演算部，利用从所述压力传感器输入的所述油压力，算出发动机的第二限制输出值；以及判断部，其在从所述第一演算部及第二演算部输入的所述第一限制输出值及第二限制输出值中，决定发动机的最佳限制输出值。
在示例性实施例中，所述发动机相关温度信息可以为，在机油温度、发动机组温度及发动机冷却液温度中选择的至少一个。
在示例性实施例中，所述第一演算部可以接收主油道的机油温度。
在示例性实施例中，所述第二演算部可以接收主油道的机油压力。
在示例性实施例中，所述第二演算部可以接收涡轮增压器的机油压力。
在示例性实施例中，所述第一演算部可以利用基于所述发动机相关温度信息的发动机扭矩限制图，算出基于所述温度信息的按照发动机速度的限制扭矩值。
在示例性实施例中，所述第二演算部可以利用基于所述油压力的发动机扭矩限制图，算出基于所述油压力的按照发动机速度的限制扭矩值。
在示例性实施例中，所述发动机控制装置可以还包括根据所述输入的油压力来预测涡轮增压器中的油压力的预测部，所述第二演算部可以利用所预测的涡轮增压器中的油压力，算出所述第二限制输出值。
在示例性实施例中，所述第二演算部可以使所输入的油压力值延迟已设定的时间，算出所述发动机的第二限制输出值。
在示例性实施例中，所述判断部可以在所述第一限制输出值及第二限制输出值中，将最小值决定为最佳限制输出值。
为了达成所述的本发明的另一目的，在示例性实施例的发动机控制方法中，检测发动机相关温度信息及发动机的油压力。算出基于所述温度信息的发动机的第一限制输出值。算出基于所述油压力的发动机的第二限制输出值。在所述第一限制输出值及第二限制输出值中，决定发动机的最佳限制输出值。
在示例性实施例中，算出所述第二限制输出值的步骤可以包括使所述检测的油压力值延迟已设定的时间的步骤。
在示例性实施例中，所述检测发动机相关温度信息的步骤可以包括在检测机油的温度的步骤、检测发动机组的温度的步骤及检测发动机冷却液的温度的步骤中选择的至少一个。
在示例性实施例中，所述检测发动机的油压力的步骤可以包括在检测主油道的机油压力的步骤及检测涡轮增压器的机油压力的步骤中选择的至少一个。
在示例性实施例中，所述算出第一限制输出值的步骤可以包括：利用基于所述发动机相关温度信息的发动机扭矩限制图，算出基于所述温度信息的按照发动机速度的限制扭矩值的步骤。
在示例性实施例中，所述算出第二限制输出值的步骤可以包括：利用基于所述油压力的发动机扭矩限制图，算出基于所述油压力的按照发动机速度的限制扭矩值的步骤。
在示例性实施例中，发动机控制方法可以还包括从所述检测的油压力预测涡轮增压器中的油压力的步骤，所述算出第二限制输出值的步骤可以包括：利用所述预测的涡轮增压器中的油压力，算出发动机的第二限制输出值的步骤。
发明的效果
示例性实施例的发动机保护装置根据油温度，限制发动机扭矩或发动机速度，能够阻止因低温度的油发生的高粘度导致的发动机内油压力低下，防止润滑不足导致的运转部的故障。
另外，冷车启动后，在油供应到油路而达到要求的压力之前，限制发动机扭矩或发动机速度，能够防止润滑不足导致的运转部的故障。
特别是可以从主油道的油压力值，测量供应给作为因润滑不足而较容易发生故障的运转部中之一的涡轮增压器的油压力，防止所述涡轮增压器的故障。
不过，本发明的效果并非限定于所述言及的效果，在不超出本发明的思想及领域的范围内，可以多样地扩张。
附图说明
图1是表示示例性实施例的发动机控制装置的框图。
图2是表示图1的第一演算部的框图。
图3是表示存储于图2的第一演算部中的基于油温度的发动机扭矩限制图的图表。
图4是表示图1的预测部及第二演算部的框图。
图5是表示图4的预测部所执行的涡轮增压器中的油压力效仿模型的图表。
图6是表示存储于图4的第二演算部中的基于涡轮增压器的油压力的发动机扭矩限制图的图表。
图7是表示图1的判断部的框图。
图8是表示示例性实施例的发动机控制方法的顺序图。
具体实施方式
对于正文中公开的本发明的实施例，限定的结构性乃至功能性说明只是出于说明本发明实施例之目的而示例性列举的，本发明的实施例能够以多样的形态实施，不得解释为限定于正文中说明的实施例。
本发明可以施加多样的变更，可以具有各种形态，在附图中图示特定实施例，在正文中详细说明。但是，这并非要将本发明限定于特定的公开形态，应理解为包括本发明的思想及技术范围内包含的所有变更、均等物以及替代物。
第一、第二等术语可以用于说明多样的构成要素，但所述构成要素不得被所述术语限定。所述术语可以用于将一个构成要素区别于其它构成要素的目的。例如，在不脱离本发明的权利范围的情况下，第一构成要素可以命名为第二构成要素，类似地，第二构成要素也可以命名为第一构成要素。
当提及某种构成要素“连接于”或“接续于”另一构成要素时，应理解为既可以是直接连接于或接续于所述另一构成要素，也可以是在中间存在新的其它构成要素。相反，当提及某种构成要素“直接连接”或“直接接续”于另一构成要素时，应理解为中间不存在其它构成要素。用于说明构成要素间的关系的其它表现，即，“～之间”和“～直接之间”或“邻接～”和“直接邻接～”等表现也应同样地解释。
在本申请中使用的术语只是为了说明特定实施例而使用的，并非要限定本发明之意。只要在文理上未明确表示不同，单数的表现也包括复数的表现。在本申请中，“包括”或“具有”等术语应理解为，只是要指定说明的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或其组合的存在，不预先排除一个或其以上的其它特征或数字、步骤、动作、构成要素、部件或其组合的存在或附加可能性。
只要未不同地定义，包括技术或科学术语在内，在此使用的所有术语是与本发明所属技术领域的技术人员一般理解的内容相同的意义。与一般使用的词典中定义的内容相同的术语，应解释为与相关技术的文理上具有的意义一致的意义，只要本申请中未明确定义，不得过度地或过于地解释为形式上的意义。
下面参照附图，更详细地说明本发明的优选实施例。对于附图上相同的构成要素，使用相同的参照符号，省略对相同构成要素的重复说明。
图1是表示示例性实施例的发动机控制装置的框图，图2是表示图1的第一演算部的框图，图3是表示存储于图2的第一演算部中的基于油温度的发动机扭矩限制图的图表，图4是表示图1的预测部及第二演算部的框图，图5是表示图4的预测部所执行的涡轮增压器中油压力效仿模型的图表，图6是表示存储于图4的第二演算部中的基于涡轮增压器的油压力的发动机扭矩限制图的图表，图7是表示图1的判断部的框图。
如果参照图1至图7，发动机控制装置可以包括：温度传感器10，其检测发动机相关温度信息；油压力传感器20，其检测发动机的油压力；以及控制单元100，其用于以利用所述温度信息及所述油压力而决定的发动机最佳限制输出值来控制发动机。
控制单元100可以包括：第一演算部110，其利用从温度传感器10输入的所述温度信息，算出发动机的第一限制输出值；第二演算部120，其利用从油压力传感器20输入的所述油压力，算出发动机的第二限制输出值；以及判断部130，其在从所述第一及第二演算部输入的所述第一及第二限制输出值中决定发动机的最佳限制输出值。
在示例性实施例中，控制单元100可以向发动机控制部200输出表示所述发动机的最佳限制输出值的命令信号，发动机控制部200可以利用基于所述命令信号的控制信号，控制发动机300的发动机扭矩或发动机速度。
温度传感器10可以检测发动机相关温度信息。所检测的所述温度信息可以发送到第一演算部110。
在示例性实施例中，所述发动机相关温度信息可以为选自机油的温度、发动机组的温度及发动机冷却液的温度中的至少一个。
例如，温度传感器10可以设置于主油道，可以检测主油道的机油温度并发送给第一演算部110。
不同于此，温度传感器10可以设置于缸头等，可以检测缸头的冷却液的温度并发送给第一演算部110。
压力传感器20可以检测机油的压力。所检测的所述油压力可以发送给第二演算部120。
例如，压力传感器20可以设置于主油道，可以检测主油道的机油的压力并发送给第二演算部120。
如图2及图3所示，第一演算部110可以从温度传感器10接收测量到的发动机相关温度信息，利用所述温度信息，算出发动机的第一限制扭矩值T1。
在示例性实施例中，第一演算部110可以接收在主油道检测到的发动机的油温度。第一演算部110可以利用基于所述油温度的发动机扭矩限制图，算出基于所述油温度的按照发动机速度的限制扭矩值T1。
例如，第一演算部110可以从设置于主油道的温度传感器10接受测量到的机油的当前温度的输入，能够接受根据使用者踩下加速踏板的程度而决定的发动机速度的输入。所述油温度和所述发动机速度被确定后，可以利用如图3所示的发动机扭矩限制图，算出发动机的第一限制扭矩值T1。
不同于此，第一演算部110可以取代主油道的油温度而从设置于缸头等的冷却液温度传感器10接受冷却液的当前温度的输入，能够接受根据使用者踩下加速踏板的程度而决定的发动机速度的输入。所述冷却液温度和所述发动机速度被确定后，可以利用如图3所示的发动机扭矩限制图，算出发动机的第一限制扭矩值T1。
诸如涡轮增压器的运转部需要借助于机油的润滑和冷却。其中，不仅是机油，还可以借助于冷却液而执行冷却作用。因此，所述发动机控制装置限制发动机的最大输出，直至供应充分量的冷却液，从而可以防止诸如所述涡轮增压器的所述运转部的故障。
如图4至图6所示，第二演算部120可以从压力传感器20接收测量到的机油的油压力，从所述机油的油压力算出发动机的第二限制扭矩值T2。
在示例性实施例中，第二演算部120可以接收主油道的油压力。例如，压力传感器20可以设置于主油道，第二演算部120可以从所述压力传感器接收主油道的机油压力。
不同于此，第二演算部120可以接收涡轮增压器的机油压力。例如，压力传感器20可以设置于涡轮增压器，第二演算部120可以从所述压力传感器接收涡轮增压器的机油压力。
在示例性实施例中，第二演算部120可以利用基于所述油压力的发动机扭矩限制图，算出基于所述油压力的按照发动机速度的限制扭矩值T2。
例如，第二演算部120可以从设置于主油道的压力传感器20接受测量到的油的当前压力的输入，可以接受根据使用者踩下加速踏板的程度而决定的发动机速度的输入。所述油压力和所述发动机速度被确定后，可以利用如图6所示的发动机扭矩限制图，算出第二限制扭矩值T2。
在示例性实施例中，所述发动机控制装置可以还包括根据所述输入的油压力来预测涡轮增压器中的油压力的预测部122。此时，第二演算部120可以利用所述预测的涡轮增压器中的油压力，算出所述第二限制扭矩值T2。
内燃机利用机油泵将油底壳的油供应到主油道，所述供应的油可以在所述主油道中保持既定压力的同时供应给涡轮增压器等多个运转部。因此，特定瞬间的所述涡轮增压器中的油压力会不同于所述主油道中的油压力，会延迟某种程度的时间而形成油压力。即，为了防止由于油不足导致的所述涡轮增压器的故障，需要替代所述主油道的油压力，使用所述涡轮增压器中的油压力，限制发动机的输出。预测部122可以从所述主油道的油压力，预测所述涡轮增压器中的油压力。因此，第二演算部120可以接受所述预测到的涡轮增压器中的油压力的输入，算出发动机的第二限制扭矩值T2。
在示例性实施例中，预测部122可以从设置于主油道的油压力传感器20接收油压力值，使所述接收的油压力值与已设定的时间相应地延迟，效仿为所述涡轮增压器中的油压力。
如果参照图5，使用者启动发动机后，发动机进行运转，根据踩下加速踏板的程度，确定发动机速度。因此，油泵将油底壳的油供应到主油道，在所述主油道中形成油压力。预测部122接收所述主油道的油压力值，使所述接收的主油道的油压力值与已设定的时间相应地延迟，效仿为所述涡轮增压器中的油压力值。
例如，预测部122从加装于主油道的油压力传感器20接收表示测量的油压力值的信号，所述接收的表示主油道的油压力值的信号在经过低通滤波器(low-pass filter)的同时，可以效仿为表示所述涡轮增压器中的油压力值的信号。此时，可以利用预先设定的低通滤波器值，使表示所述主油道的油压力值的信号延迟既定时间，决定所述涡轮增压器中的油压力值。
如图7所示，判断部130接收所述第一及第二限制输出值，可以在所述接收的第一及第二限制输出值中，将最小值决定为最佳输出值。即，所述最佳输出值可以决定为MIN(T1、T2)。所述最佳输出值可以是为了限定发动机的输出，例如，为了限定发动机的扭矩、发动机的速度等而已设定的发动机的最佳限制输出值。
判断部130决定的所述最佳限制输出值传递给发动机控制部200。发动机控制部200可以利用基于所输入的所述最佳限制输出值的控制信号，控制发动机300的输出。
如上所述，不仅是机油的油温度，所述发动机控制装置可以还一同考虑油压力，控制发动机300的发动机扭矩或发动机速度。因此，使用者启动发动机后，即使急加速，在向运转部供应充分的油之前，也控制为发动机的输出缓慢增加，从而能够防止所述运转部的故障。
另外，为了保护如涡轮增压器一样受到油供应与否影响较大的运转部，可以从在主油道中测量的机油的油压力值，预测所述涡轮增压器中的油压力值，根据预测的所述涡轮增压器中的油压力值，限制发动机的最佳输出值，从而防止因机油供应不足导致的所述涡轮增压器的故障。
下面对利用图1的发动机控制装置来控制发动机的方法进行说明。
图8是表示示例性实施例的发动机控制方法的顺序图。
如果参照图8，首先，检测发动机相关温度信息及发动机的油压力(S100)。
在示例性实施例中，所述发动机相关温度信息及所述发动机的油压力可以分别为在主油道中检测的油温度及油压力。所述油温度及油压力可以从设置于主油道的温度传感器10及压力传感器20分别进行测量。
不同于此，所述发动机相关温度信息可以为冷却液的温度，所述发动机的油压力可以为在主油道中检测的油压力。所述冷却液的温度可以由设置于缸头等的冷却液温度传感器10来测量，所述油压力可以由设置于主油道的压力传感器20来测量。
接着，从所述输入的机油的油温度算出发动机的第一限制输出值(S110)。
在示例性实施例中，可以接收从所述温度传感器10测量到的发动机相关温度值，利用图3所示的基于发动机相关温度信息的发动机扭矩限制图，作为所述发动机的第一限制输出值，算出基于所述发动机相关温度信息的按照发动机速度的限制扭矩值。此时，所述发动机速度可以为根据使用者踩下加速踏板的程度而决定的值。
接着，从所述输入的机油的油压力算出发动机的第二限制输出值(S120)。
在示例性实施例中，可以从所述机油压力传感器20接收测量到的机油的油压力值，利用如图6所示的基于油压力的发动机扭矩限制图，作为所述发动机的第二限制输出值，算出基于所述油压力的发动机各速度的限制扭矩值。此时，发动机速度可以为根据使用者踩下加速踏板的程度而决定的值。
在示例性实施例中，所述算出第二限制输出值的步骤(S120)可以包括：从所述油压力预测涡轮增压器中的油压力的步骤；以及利用所述预测的涡轮增压器中的油压力，算出所述第二限制输出值的步骤。
内燃机的机油一旦供应到主油道后，可以向需要机油的运转部供应。因此，实际需要油的涡轮增压器等运转部中的油压力会不同于所述主油道中的油压力，会延迟某种程度的时间而形成压力。因此，为了防止因油不足导致的所述涡轮增压器的故障，需要替代所述主油道的油压力，使用所述涡轮增压器中的油压力，限制发动机的输出。
在示例性实施例中，所述算出第二限制输出值的步骤可以包括使所述检测的油压力值与已设定的时间相应地延迟的步骤。
例如，从加装于所述主油道的油压力传感器20接收表示测量到的油压力值的信号，所述接收的表示主油道的油压力值的信号在经过低通滤波器(low-pass filter)的同时，可以效仿为表示所述涡轮增压器中的油压力值的信号。此时，可以利用预先设置的低通滤波器值，使表示所述主油道的油压力值的信号延迟既定时间，决定所述涡轮增压器中的油压力值。
接着，能够以所述预测的涡轮增压器中的油压力值为输入值，也可以利用如图6所示的基于油压力的发动机扭矩限制图，作为所述发动机的第二限制输出值，算出基于所述油压力的按照发动机速度的限制扭矩值。此时，所述发动机速度可以为根据使用者踩下加速踏板的程度而决定的值。
然后，在所述第一及第二限制输出值中，决定发动机的最佳限制输出值(S130)。
在示例性实施例中，可以接收所述第一及第二限制输出值，在所述接收的第一及第二限制输出值中，将最小值决定为所述发动机的最佳限制输出值。
所述决定的最佳限制输出值传递给发动机控制部200。发动机控制部200可以利用输入的基于所述最佳限制输出值的控制信号，控制发动机300的输出。
如上所述，不仅是发动机相关温度信息，所述发动机控制方法可以还一同考虑油压力，控制发动机300的发动机扭矩或发动机速度。因此，即使使用者启动发动机后急加速，在向运转部供应充分的油及冷却液之前，控制为所述发动机的输出缓慢增加，从而能够防止所述运转部的故障。
另外，为了保护如涡轮增压器一样受到油供应与否影响较大的运转部，可以从在主油道中测量的机油的油压力值，预测所述涡轮增压器中的油压力值，根据预测的所述涡轮增压器中的油压力值，限制发动机的最佳输出值，从而防止因机油供应不足导致的所述涡轮增压器的故障。
以上参照本发明的实施例进行了说明，但相应技术领域的熟练从业者可以理解为，在不超出以下的权利要求书记载的本发明的思想及领域的范围内，可以多样地修改及变更本发明。
符号的说明
10—温度传感器，20—压力传感器，100—控制单元，110—第一演算部，120—第二演算部，122—预测部，130—判断部，200—发动机控制部，300—发动机。

Claims (9)

1.一种发动机控制装置，其特征在于，包括：
温度传感器，检测发动机相关温度信息；
第一演算部，利用从所述温度传感器输入的所述温度信息，算出发动机的第一限制输出值；
油压力传感器，检测发动机的油压力；
预测部，根据从所述油压力传感器输入的油压力来预测涡轮增压器中的油压力；
第二演算部，利用所预测的油压力，算出发动机的第二限制输出值；
判断部，在从所述第一演算部及第二演算部输入的所述第一限制输出值及第二限制输出值中，决定发动机的最佳限制输出值；以及
发动机控制部，用于利用基于所述最佳限制输出值的控制信号来控制发动机的输出，
所述判断部将所述第一限制输出值及第二限制输出值中的最小值决定为所述最佳限制输出值，
所述预测部接收由设置于主油道的所述油压力传感器检测的油压力值，并使接收到的所述油压力值延迟已设定的时间而预测所述涡轮增压器中的油压力。
2.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，
所述发动机相关温度信息为，在机油温度、发动机组温度及发动机冷却液温度中选择的至少一个。
3.根据权利要求2所述的发动机控制装置，其特征在于，
所述第一演算部接收主油道的机油温度。
4.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，
所述第一演算部利用基于所述发动机相关温度信息的发动机扭矩限制图，算出基于所述温度信息的按照发动机速度的限制扭矩值。
5.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，
所述第二演算部利用基于所述油压力的发动机扭矩限制图，算出基于所述油压力的按照发动机速度的限制扭矩值。
6.一种发动机控制方法，其特征在于，包括：
检测发动机相关温度信息的步骤；
算出基于所述温度信息的发动机的第一限制输出值的步骤；
检测发动机的油压力的步骤；
根据所检测的所述油压力来预测涡轮增压器中的油压力的步骤；
算出基于所述油压力的发动机的第二限制输出值的步骤；
在所述第一限制输出值及第二限制输出值中决定发动机的最佳限制输出值的步骤；以及
根据所述最佳限制输出值来控制发动机的输出的步骤，
检测所述发动机的油压力的步骤包括由设置于主油道的油压力传感器检测油压力值的步骤，
预测所述涡轮增压器中的油压力的步骤包括：使所检测的所述油压力值延迟已设定的时间而预测所述涡轮增压器中的油压力的步骤，
所述最佳限制输出值是所述第一限制输出值及第二限制输出值中的最小值。
7.根据权利要求6所述的发动机控制方法，其特征在于，
所述检测发动机相关温度信息的步骤包括在检测机油的温度的步骤、检测发动机组的温度的步骤及检测发动机冷却液的温度的步骤中选择的至少一个。
8.根据权利要求6所述的发动机控制方法，其特征在于，
所述算出第一限制输出值的步骤包括：利用基于所述发动机相关温度信息的发动机扭矩限制图，算出基于所述温度信息的发动机各速度的限制扭矩值的步骤。
9.根据权利要求6所述的发动机控制方法，其特征在于，
所述算出第二限制输出值的步骤包括：利用基于所述油压力的发动机扭矩限制图，算出基于所述油压力的发动机各速度的限制扭矩值的步骤。
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