CN109804153A - 用于内燃发动机冷启动优化的方法和附加控制器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于内燃发动机(10)的冷启动优化的方法(100)，其包括：确定(110)发动机预热设备(12)的启动；将被选择的冷却剂温度T_{冷却剂_传递}传递(115)给发动机控制器；并且在所述内燃发动机(10)启动之后的时间间隔Δt期间将传递给所述发动机控制器(14)的被选择的冷却剂温度T_{冷却剂_传递}适配(140)于当前冷却剂温度T_{冷却剂_当前}。此外，本发明还涉及一种附加控制器(22)，其被设立为用于执行所述方法(100)。

Description

用于内燃发动机冷启动优化的方法和附加控制器

技术领域

本发明涉及一种用于内燃发动机冷启动优化的方法。

本发明还涉及一种用于执行这种方法的附加控制器。

说明一种用于内燃发动机冷启动调节的方法，该方法包括：确定发动机预热设备的启动；将所选择的冷却剂温度T_{冷却剂_传递}传递给发动机控制器；并且，将传递给发动机控制器的所选择的冷却剂温度T_{冷却剂_传递}适配于在内燃发动机启动之后的时间间隔Δt期间的当前冷却剂温度T_{冷却剂_当前}。

背景技术

现代的内燃发动机、尤其在车辆中被用作主要的驱动马达的内燃发动机受通常集成在车辆中的发动机管理系统的严格控制和调节。该发动机管理系统是必要的，以便使所利用的内燃发动机在优化的特性曲线中运行，尤其在内燃发动机的消耗值和废气值方面。这导致内燃发动机在车辆诊断方面、也就是说尤其在车辆内部的错误监控方面在越来越窄的检验窗和调节窗口中来运行。这确保现代的车辆发动机即使在不同的环境温度下总是至少具有类似的启动和运行前提条件并且尤其遵守规定的废气值。

此外，这种车辆诊断功能在发动机冷启动时执行实际测量的冷却水温、空气温度和油温与存储在控制器中的值之间的比较并且检验这些结果的可信性。通过该检验可以识别出存在的错误，并且发动机控制器例如可以开启内燃发动机的紧急运行以及存储相应的错误报告。在正常情况下，在冷启动时测量的实际冷却剂温度相对较接近车辆的环境温度，例如在-20℃至30℃之间的范围内。如果在这种车辆中尤其之后加装例如呈驻车加热装置形式的发动机预热设备，所述发动机预热设备除车辆内部空间外也能够通过所使用的冷却剂预热内燃发动机本身，那么该车辆诊断可能由于通过发动机预热设备的运行强烈提高的实际冷却水温而敏感地被干扰。所使用的冷却剂温度传感器例如可以感测约70℃的值，发动机控制器将该值解释为温度传感器的故障，因为这样的值在内燃发动机冷启动时是不可信的。

发明内容

通过根据本发明在内燃发动机启动时将所选择的冷却剂温度T_{冷却剂_传递}传递给发动机控制器，可以防止上述情况。所述发动机控制器感测并且识别用于内燃发动机冷启动的可信温度值。能够以这种方式防止内燃发动机的紧急运行以及在发动机控制器中的错误输入。通过在内燃发动机启动之后接着的时间间隔Δt期间将传递给发动机控制器的所选择的冷却剂温度T_{冷却剂_传递}适配于当前冷却剂温度T_{冷却剂_当前}，可以使对发动机管理系统的介入保持很少，该介入通过传递所修改的温度值来进行。不需要附加地改变或适配发动机控制器。这尤其在给车辆加装发动机预热设备时是有利的。

可以设置，在发动机预热设备启动时感测温度T。在这方面可以设置，根据所感测的温度T设定在内燃发动机启动时传递给发动机控制器的所选择的冷却剂温度T_{冷却剂_传递}。例如，被传递的所选择的冷却剂温度T_{冷却剂_传递}可以与所感测的温度T相差一个固定的量值，例如5℃或10℃。由此可以根据需要而定减小或增大所造成的、之后必须被补偿的温度差。尤其可以设置，将在内燃发动机启动时传递给发动机控制器的所选择的冷却剂温度T_{冷却剂_传递}设定为在发动机预热设备启动时所感测的温度T。以这种方式，在每个可考虑的运行状态中设定一个可信温度。

替代地也可以设置，将在内燃发动机启动时传递给发动机控制器的所选择的冷却剂温度T_{冷却剂_传递}设定为一个固定值T_固定。特别容易并且无需任何温度测量地能够将固定值T_固定用作被传递的所选择的冷却剂温度T_{冷却剂_传递}。

有利地可以设置，所述发动机预热设备在启动之后加热内燃发动机冷却回路的冷却剂并且借助所加热的冷却剂加热车辆内部空间。与此相应地，所使用的发动机预热设备可以实施为组合式发动机预热设备，该组合式发动机预热设备除发动机预热设备的功能外也承担驻车加热装置的功能。发动机预热设备的主要功能也可以是驻车加热功能。因此，也可以容易地加装该功能性。

有利地可以设置，所述时间间隔Δt以内燃发动机的启动为开始。例如可以通过相应的控制信号“发动机启动”准确定义、设定和感测内燃发动机的启动。这例如通过经由车辆总线感测发动机转速来进行。

此外可以设置，所述时间间隔Δt最多持续一分钟，优选持续10秒至30秒。以这种方式可以保证完成由发动机控制器执行的可信性检查。此外，以这种方式，例如当内燃发动机具有应在发动机缸体区域中引起冷却剂的更快加热的设备时也避免冷却剂在内燃发动机区域中的不允许的温度升高。

有利地可以设置，在时间间隔Δt期间均匀且线性地将传递给发动机控制器的冷却剂温度T_{冷却剂_传递}适配于当前冷却剂温度T_{冷却剂_当前}。冷却剂温度的均匀和线性适配例如可以借助可调节的电阻容易地实现，通过该电阻可以适配由温度传感器提供的电压值。由温度传感器提供的电压值通常可以被视为代表所测量的温度。

此外可以设置，如果当前的冷却剂温度T_{冷却剂_当前}超过允许的最大值T_{冷却剂_最大}，那么立即将传递给发动机控制器的冷却剂温度T_{冷却剂_传递}适配于当前冷却剂温度T_{冷却剂_当前}。以这种方式能够可靠地防止由于向发动机控制器提供过低的冷却剂温度值而造成内燃发动机的损坏，这尤其可以在存在实际故障、例如冷却回路中的冷却剂过少时是有利的。

此外，说明一种附加控制器，其被设立为用于执行所述方法，其中，所述附加控制器实现结合所述方法所说明的优点。

附图说明

现在，根据优选实施方式参照附图示例性地阐述之前所说明的本发明。附图示出：

图1本发明方法的流程图；和

图2在本发明方法的范畴内所涉及的车辆部件的示意图。

具体实施方式

图1示出本发明方法的流程图。本发明方法100以确定110发动机预热设备的启动开始。发动机预热设备例如可以实施为用于借助所使用的冷却剂仅预热车辆、尤其载客车或载重车的内燃发动机。发动机预热设备可以附加地或主要地也具有驻车加热装置的功能，该驻车加热装置借助内燃发动机的被加热的冷却剂也加热车辆的车辆内部空间。

在确定发动机预热设备的启动之后，可选地可以在发动机预热设备启动时感测120温度T。所感测的温度T例如可以是在发动机预热设备启动的时间点的环境温度或当前冷却剂温度。环境温度和当前冷却剂温度在内燃发动机冷启动时通常几乎相等。在发动机预热设备启动时的环境温度与当前冷却剂温度之间的偏差可以可选地被考虑用于通过实施所述方法的设备对所使用的温度传感器进行错误诊断。在感测120在发动机预热设备启动时的所述温度T之后，接着可以将在内燃发动机启动时传递给发动机控制器的所选择的冷却剂温度T_{冷却剂_传递}设定130为之前在发动机预热设备启动时所感测的温度T。也能够将固定的温度T_固定确定为待传递的所选择的冷却剂温度T_{冷却剂_传递}。也能够根据之前所检测的温度T确定待传递的所选择的冷却剂温度T_{冷却剂_传递}。

发动机控制器控制和调节内燃发动机的运行。即，不是将实际的冷却剂温度而是例如将在发动机预热设备启动时所感测的温度T传递给发动机控制器，所感测的温度随着时间推移由于发动机预热设备的运行明显低于当前冷却剂温度T_{冷却剂_当前}。如果现在启动内燃发动机，那么在内燃发动机启动之后，在时间间隔Δt期间将传递给发动机控制器的所选择的冷却剂温度T_{冷却剂_传递}适配于当前冷却剂温度T_{冷却剂_当前}。以这种方式可以防止由于不可信地高的冷却剂温度所导致的错误存储器输入并且防止由于误认温度传感器有故障而引起内燃发动机的可能紧急运行。如果完成了对传递给发动机控制器的温度的适配140，那么方法100结束，并且发动机控制器能够以可靠的方式在没有其它影响的情况下独立地控制和调节内燃发动机的运行。

图2示出在本发明方法的范畴内所涉及的车辆部件的示意图。示出了内燃发动机10、发动机预热设备12、车辆内部空间18、冷却器24和传感器26。具有冷却剂20的冷却回路16通常将上述部件相互连接，其中，冷却剂20在内燃发动机10运行期间被加热和并且在作为热交换器的冷却器24上被排出到车辆环境中。冷却剂20在冷却回路16中的循环流动通过箭头示出。冷却剂20也可以经由未明确示出的热交换器将由内燃发动机10吸收的热量的一部分释放给车辆内部空间18。此外，发动机预热设备12可以与内燃发动机无关地加热冷却剂20。发动机预热设备12就此而言既可以被用于预热内燃发动机10也可以被用于预热车辆内部空间18。传感器26也与冷却回路16处于接触中并且可以如所示那样将所感测的当前冷却剂温度传递给附加控制器22。附加或替代地，附加控制器22也可以从另外的传感器28接收环境温度，该另外的传感器28感测所述环境温度。附加控制器22可以修改所感测的温度值并且将所述温度值传输给内燃发动机10的发动机控制器14。例如，附加控制器22可以在发动机预热设备12启动时的时间点设定所感测的温度值T并且与在发动机预热设备12运行期间的冷却剂20的实际当前温度值T_{冷却剂_当前}无关地将所设定的温度值T传递给发动机控制器14，直至内燃发动机10被启动。所设定的值例如可以是固定值T_固定或者是在发动机预热设备12启动时的时间点所感测的温度值T。

通过内燃发动机10的启动，可以开始时间间隔Δt，在该时间间隔期间，附加控制器22将传递给发动机控制器14的温度值T_{冷却剂_传递}适配于冷却剂的当前温度值T_{冷却剂_当前}。例如可以连续和线性地进行适配，也可以在冷却剂的所感测的实际温度值T_{冷却剂_当前}超过所设定的阈值T_最大时突然地进行适配。对传递到发动机控制器的温度值T_{冷却剂_传递}的初始设定和过后适配例如可以通过可调节的欧姆电阻进行，该欧姆电阻修改代表温度值的电压。集成在附加控制器22中的可变电阻例如可以在驻车加热情况下连接在发动机控制器14与传感器26之间。根据输入参数而定可以这样适配可变电阻的电阻值，使得传感器26和可变电阻的总电阻值相当于在没有被发动机预热设备12加热情况下的传感器26的电阻值。在时间间隔Δt内进行适配期间，可变电阻的电阻值可以减小为0欧姆，使得发动机控制器感测实际温度。在给车辆加装发动机预热设备12时，例如可以以简单的方式将附加控制器22接入发动机控制器14与传感器26,28之间的线路连接中。对车辆电子装置的进一步修改可以是多余的。如果发动机预热设备12是不工作的，那么可变电阻也不会影响温度感测。也可以省去对冷却回路16的大规模修改，例如省去在作为驻车加热装置的发动机预热设备12运行期间通过截止阀使内燃发动机10与冷却回路16分开(隔离运行)。

在前面的说明书、附图中以及在权利要求中公开的本发明特征既可以单独地又可以以任意组合的方式对于实现本发明是重要的。

附图标记列表

10 内燃发动机

12 发动机预热设备

14 发动机控制器

16 冷却回路

18 车辆内部空间

20 冷却剂

22 附加控制器

24 冷却装置

26 传感器

28 另外的传感器

100 方法

110 确定

115 传递

120 感测

130 设定

140 适配

Claims (11)

1.一种用于内燃发动机(10)的冷启动优化的方法(100)，包括：

-确定(110)发动机预热设备(12)的启动；

-将被选择的冷却剂温度T_{冷却剂_传递}传递(115)给发动机控制器；并且

-在所述内燃发动机(10)启动之后的时间间隔Δt期间将传递给所述发动机控制器(14)的所述被选择的冷却剂温度T_{冷却剂_传递}适配(140)于当前冷却剂温度T_{冷却剂_当前}。

2.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，在所述发动机预热设备(12)启动时感测(120)温度T。

3.根据权利要求2所述的方法(100)，其中，根据所感测的温度T设定(130)在所述内燃发动机(10)启动时传递给所述发动机控制器(14)的所述被选择的冷却剂温度T_{冷却剂_传递}。

4.根据权利要求3所述的方法(100)，其中，将在所述内燃发动机(10)启动时传递给所述发动机控制器(14)的所述被选择的冷却剂温度T_{冷却剂_传递}设定(130)为在所述发动机预热设备(12)启动时所感测的温度T。

5.根据权利要求1所述的方法(100)，其中，将在所述内燃发动机(10)启动时传递给所述发动机控制器(14)的所述被选择的冷却剂温度T_{冷却剂_传递}设定为固定值T_固定。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，所述发动机预热设备(12)在启动之后加热所述内燃发动机(10)的冷却回路(16)的冷却剂(20)并且借助被加热的所述冷却剂(20)加热车辆内部空间(18)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，所述时间间隔Δt从所述内燃发动机(10)的启动开始。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，所述时间间隔Δt最多持续一分钟，优选持续10秒至30秒。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)，其中，在所述时间间隔Δt期间均匀且线性地将传递给所述发动机控制器(14)的冷却剂温度T_{冷却剂_传递}适配于所述当前冷却剂温度T_{冷却剂_当前}。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法(100)，其中，当所述当前冷却剂温度T_{冷却剂_当前}超过允许的最大值T_{冷却剂_最大}时，立即将传递给所述发动机控制器(14)的冷却剂温度T_{冷却剂_传递}适配于所述当前冷却剂温度T_{冷却剂_当前}。

11.一种附加控制器(22)，其被设立为用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法(100)。