RU2013125978A

RU2013125978A - Управление электрического подогревателя всасываемого воздуха двигателя внутреннего сгорания

Info

Publication number: RU2013125978A
Application number: RU2013125978/07A
Authority: RU
Inventors: Йоханнес БАХМАНН
Original assignee: Ман Трак Унд Бас Аг
Priority date: 2012-06-06
Filing date: 2013-06-05
Publication date: 2014-12-10
Also published as: EP2672100A2; CN103470411B; CN103470411A; EP2672100A3; BR102013013757B1; EP2672100B1; DE102012011252A1; RU2610443C2; BR102013013757A2

Abstract

1. Управление электрического подогревателя всасываемого воздуха двигателя внутреннего сгорания, отличающееся тем, чтотепловая энергия (Q) в подогревателе (1) всасываемого воздуха уравновешивается для принятия мер против перегрева таким образом,что энергия нагрева определяется косвенным образом путем измерения времени (24) нагрева, причем измеренное время (24) нагрева соответствует температуре нагрева, и осуществляется ассоциирование измеренного времени (24) нагрева с энергией нагрева и температурой нагрева соответственно определенной характеристике нагрева или параметрической поверхности нагрева,что косвенным образом путем измерения времени охлаждения (29 до 30) в течение последующего времени охлаждения определяется энергия охлаждения, отдаваемая в окружающую среду, причем ассоциирование времени охлаждения с энергией охлаждения и с температурой охлаждения осуществляется соответственно определенной характеристике охлаждения или параметрической поверхности охлаждения, и энергия охлаждения вычитается из энергии нагрева, ичто остающаяся разность, соответствующая остаточной энергии (Q) нагрева, применяется в качестве критерия того, допустим ли после измеренного времени охлаждения сразу же повторный процесс нагрева без перегрева, или определяется дополнительное время охлаждения в качестве добавочного времени (32 до 33) для дальнейшего охлаждения до некритического значения для нового запуска нагрева, или может ли быть укорочен существующий период предварительного нагрева на основе еще имеющегося остаточного тепла.2. Управление по п.1, отличающееся тем, что посредством включаемого вручную переключателя

Claims

1. Управление электрического подогревателя всасываемого воздуха двигателя внутреннего сгорания, отличающееся тем, что

тепловая энергия (Q) в подогревателе (1) всасываемого воздуха уравновешивается для принятия мер против перегрева таким образом,

что энергия нагрева определяется косвенным образом путем измерения времени (24) нагрева, причем измеренное время (24) нагрева соответствует температуре нагрева, и осуществляется ассоциирование измеренного времени (24) нагрева с энергией нагрева и температурой нагрева соответственно определенной характеристике нагрева или параметрической поверхности нагрева,

что косвенным образом путем измерения времени охлаждения (29 до 30) в течение последующего времени охлаждения определяется энергия охлаждения, отдаваемая в окружающую среду, причем ассоциирование времени охлаждения с энергией охлаждения и с температурой охлаждения осуществляется соответственно определенной характеристике охлаждения или параметрической поверхности охлаждения, и энергия охлаждения вычитается из энергии нагрева, и

что остающаяся разность, соответствующая остаточной энергии (Q_s) нагрева, применяется в качестве критерия того, допустим ли после измеренного времени охлаждения сразу же повторный процесс нагрева без перегрева, или определяется дополнительное время охлаждения в качестве добавочного времени (32 до 33) для дальнейшего охлаждения до некритического значения для нового запуска нагрева, или может ли быть укорочен существующий период предварительного нагрева на основе еще имеющегося остаточного тепла.

2. Управление по п.1, отличающееся тем, что посредством включаемого вручную переключателя (15) зажигания активируется режим включения управляющего устройства (17), посредством чего функция нагрева подогревателя (1) всасываемого воздуха включается для по меньшей мере одного цикла нагрева с определенным временем (24) нагрева,

что по окончании времени (24) нагрева или выключении переключателя (15) зажигания функция нагрева для подогревателя (1) всасываемого воздуха отключается управляющим устройством (17), и спустя время (30, 31) выбега управляющего устройства (17) режим включения переводится назад и деактивируется, причем в нормальном режиме работы после времени (24) нагрева в пределах времени выбега осуществляется запуск двигателя внутреннего сгорания,

что счетчик времени в управляющем устройстве (17) задает и определяет время (24) нагрева, с которым ассоциируется суммированная с накоплением электрическая энергия (Q) нагрева, выдаваемая на нагревательные элементы (5) подогревателя (1) всасываемого воздуха, а с этой соответственно суммированной с накоплением энергией нагрева в свою очередь соответственно ассоциируется температура нагрева и, тем самым, действительная температура нагрева по истечении времени (24) нагрева на нагревательных элементах (5),

что счетчик времени, вслед за временем (24) нагрева, определяет время, включая время выбега после отключения переключателя (15) зажигания, в качестве времени охлаждения, и с последним ассоциируется отдаваемая нагревательными элементами (исходя из суммированной с накоплением энергии нагрева) в окружающую среду энергия охлаждения, и с этой вычтенной из энергии нагрева в управляющем устройстве (17) энергией охлаждения в качестве остаточной энергии нагрева, в свою очередь, ассоциируется температура охлаждения и, тем самым, действительная температура охлаждения по истечении времени выбега (момент 31 времени),

что разностное значение в качестве значения (Q_S) охлаждения, соответствующее этой температуре охлаждения, по истечении времени выбега (без запуска двигателя внутреннего сгорания), сохраняется в энергонезависимом запоминающем устройстве, и счетчик времени устанавливается в исходное состояние для нового запуска,

что при повторном включении переключателя (15) зажигания и, тем самым, активировании управляющего устройства (17), значение (Q_S) охлаждения, сохраненное по прошествии предыдущего времени выбега, считывается и применяется как старт для задаваемого счетчиком времени добавочного времени в качестве фиктивного времени (32-33) охлаждения, которое получается из возможной отдаваемой энергии охлаждения до достижения начальной температуры, некритичной для подогревателя (1) всасываемого воздуха, и

что по истечении добавочного времени (32 до 33) активируется режим запуска для процесса нагрева на подогревателе (1) всасываемого воздуха.

3. Управление по пп.1 или 2, отличающееся тем, что при ассоциировании времени нагрева - энергии нагрева - температуры нагрева и/или при ассоциировании времени охлаждения - энергии охлаждения - температуры охлаждения осуществляется подстройка к системным параметрам, в частности к измеренной температуре окружающей среды и/или расходу всасываемого воздуха.

4. Управление по п.2, отличающееся тем, что для нового цикла нагрева время (24) нагрева соответственно уменьшается с учетом определенной остаточной энергии нагрева.

5. Управление по п.2, отличающееся тем, что с помощью датчика температуры двигателя задается пороговое значение температуры, выше которого «теплый запуск» двигателя внутреннего сгорания выполняется без нагрева подогревателя (1) всасываемого воздуха и без активирования лампы предпускового разогрева, и

что ниже порогового значения температуры при включении зажигания запускается цикл нагрева для нагрева подогревателя (1) всасываемого воздуха вместе с активированием лампы (22) предпускового разогрева.

6. Управление по п.5, отличающееся тем, что лампа (22) предпускового разогрева активируется уже в добавочном времени (32 до 33) перед циклом нагрева.

7. Управление по п.1, отличающееся тем, что посредством по меньшей мере одного температурного датчика непосредственно выполняется температурный контроль перегрева подогревателя (1) всасываемого воздуха.

8. Управление по п.2, отличающееся тем, что также определяются значения датчиков, которые обычно изменяются сравнительно медленно, в частности значение датчика температуры охлаждающей воды, и сохраняются в энергонезависимом запоминающем устройстве по истечении времени выбега,

что при изменении одного или нескольких из этих значений датчиков на значительный порядок величины, например при падении температуры охлаждающей воды на более чем 30К, с помощью алгоритма принимается решение о достаточно длинном времени охлаждения, и сохраненное значение тепла сбрасывается, так что процесс нагрева немедленно вновь активируется.

9. Управление по п.3, отличающееся тем, что в тепловой модели для уравновешивания энергии нагрева и энергии охлаждения в интеграторе учитывается происходящая в двигателе внутреннего сгорания конвекция посредством расхода всасываемого воздуха в зависимости от числа оборотов двигателя, причем интегратор декрементируется согласно характеристике dQ/dt=F(N_mot).

10. Управление по п.9, отличающееся тем, что скорость инкрементирования применяемого в тепловой модели интегратора согласуется с физической мощностью нагревательных элементов, которая может быть зависимой от управления и/или от имеющегося в распоряжении напряжения аккумулятора.

11. Управление по п.9, отличающееся тем, что численное состояние применяемого в тепловой модели интегратора при отключении управляющего устройства сохраняется в энергонезависимом запоминающем устройстве как текущее количество энергии в счете тепла, и при повторном активировании управляющего устройства интегратор инициализируется с сохраненным значением, так что в тепловой модели учитывается количество тепла, введенное перед отключением управляющего устройства.

12. Управление по п.2, отличающееся тем, что текущее определенное время при остановке вычисления в тепловой модели при деактивировании управляющего устройства записывается в энергонезависимое запоминающее устройство и предоставляется в распоряжение при повторном активировании, так что время, прошедшее при неактивном управляющем устройстве, вычисляется и учитывается в тепловой модели как время охлаждения при остановленном двигателе внутреннего сгорания, и/или

что функция тепловой модели разделяется по меньшей мере на два взаимодействующих управляющих устройства, из которых только одно работает при остановленном двигателе внутреннего сгорания и которое при необходимости другому управляющему устройству выдает текущий сигнал времени.

13. Управление по п.1, отличающееся тем, что при ошибочном и продолжительном активировании системы предварительного нагрева с помощью тепловой модели вычисляется, превышено ли заданное пороговое значение, которое уже ассоциировано с оплавленными элементами предварительного нагрева, и при превышенном пороговом значении запуск двигателя внутреннего сгорания, в качестве защиты двигателя, запрещается или затрудняется.

14. Управление по п.2, отличающееся тем, что после активирования управляющего устройства выдерживается достаточное время задержки, чтобы иметь возможность получить временную информацию из системы передачи данных с ограниченной емкостью, и/или

что в случае неисправности с неисполнимой длительностью нагрева делается допущение о длительности нагрева согласно заводским данным, которая приводит к соответствующей реакции на неисправность.

15. Транспортное средство с двигателем внутреннего сгорания, в особенности транспортное средство промышленного назначения, с управлением согласно любому из предыдущих пунктов.