控制内燃发动机的冷却回路的方法
【专利摘要】所公开的是一种操作内燃发动机(110)的冷却回路(600)的方法，该发动机(110)配备有发动机缸盖(130)，冷却回路(600)包括构造为输送可变流量的冷却剂通过该冷却回路(600)的泵(610)，该方法包括以下步骤：根据发动机负载(Eload)、发动机转速(Espeed)和期望的发动机缸盖温度(MTS_des)，计算要通过泵输送的冷却剂流速(％_WP_FF)；操作泵(610)以输送该冷却剂流速(％_WP_FF)。
【专利说明】
控制内燃发动机的冷却回路的方法
技术领域
[0001 ]技术领域涉及一种控制内燃发动机的冷却回路的方法。
【背景技术】
[0002]配有冷却系统的内燃发动机是已知的。冷却系统通常设置用于冷却内燃发动机以及其他发动机流体，诸如在EGR冷却器中的废气和/或在油冷却器中的润滑油。
[0003]冷却系统示意性地包括冷却剂栗，其从冷却剂罐输送冷却剂(典型地是水和防冻剂的混合物)到由发动机缸体和发动机缸盖在内部限定的多个冷却通道。
[0004]冷却剂栗一般集成在内燃发动机中并且是包括移动部件(典型地是叶轮)的固定流量栗，其容纳在实现于发动机缸体中的座内，并且直接地在冷却通道中输送冷却剂。
[0005]冷却剂栗也与恒温阀相关联，并且根据恒温阀测得的温度而被激活或停用。
[0006]在通过这些冷却通道之后，冷却剂被引导至EGR冷却器、油冷却器和机动车辆的可能的其他热交换器，诸如车厢加热器和/或电机冷却器。
[0007]最后，冷却剂在散热器中被冷却并且被发送回到冷却剂罐内。
[0008]这些冷却系统的一个问题是，由于栗的开/关转换，发动机的温度不总是最佳的，并且可能会出现过大的燃料消耗。
[0009]所公开的实施例的一个目的是提供一种控制内燃发动机的冷却回路的方法，它允许为了最小化燃料消耗而计算并输送冷却发动机所需要的要求冷却剂流速。
[0010]这个和其他目的通过一种方法、一种设备、一种汽车系统、一种计算机程序以及计算机程序产品来实现，它们具有独立权利要求中所述的特征。
[0011]从属权利要求界定了优选的和/或特别有利的方面。
【发明内容】
[0012]本公开的实施例提供了一种操作内燃发动机的冷却回路的方法，发动机配备有发动机缸盖，冷却回路包括构造为输送可变流量的冷却剂通过该冷却回路的栗，所述方法包括以下步骤:
[0013]-根据发动机负载、发动机转速和期望的发动机缸盖温度，计算要通过栗输送的冷却剂流速；
[0014]-操作所述栗以输送该冷却剂流速。
[0015]这一实施例的效果是创建了栗的流速的开环控制，以便快速响应瞬态发动机运行状态。
[0016]根据本发明的另一实施例，冷却回路包括构造为引导冷却剂流过在该冷却回路中的散热器的旋转阀，该方法包括以下步骤:
[0017]-根据发动机负载、发动机转速和期望的发动机入口温度，计算要通过栗输送的冷却剂流速，计算所述旋转阀的开孔百分比(a percentage of aperture of the rotaryvalve)；
[0018]-以算出的开孔百分比打开所述旋转阀。
[0019]这一实施例的效果是，发动机温度的控制通过在温度升高超过预定阈值时操作旋转阀而改善。
[0020]根据本发明的另一实施例，所计算的要由栗输送的冷却剂流速用代表旋转阀的开孔百分比的项校正。
[0021]这一实施例的效果是，它允许考虑到冷却剂通过散热器的效果而改善温度控制。
[0022]根据本发明的另一实施例，所计算的要由栗输送的冷却剂流速用代表期望发动机缸盖温度与测得的发动机缸盖温度之间的差的项校正。
[0023]这一实施例的效果是，它允许考虑到有意义的温度差(significativetemperature differences)而校正流速。
[0024]根据本发明的又一实施例，旋转阀算出的开孔百分比用代表由栗输送的冷却剂流速的项校正。
[0025]这一实施例的效果是，它允许考虑到由栗输送的冷却剂流速的影响而改善温度控制。
[0026]根据本发明的另一实施例，旋转阀算出的开孔百分比用代表期望发动机入口温度与测得的发动机入口温度之间的差的项校正。
[0027]这一实施例的效果是，它允许也考虑到有意义的温度差而校正旋转阀引导冷却剂进入散热器的效果。
[0028]根据本发明的另一实施例，该方法还包括以下步骤:
[0029]-测量发动机缸盖的温度；
[0030]-用根据期望发动机缸盖温度与测得的发动机缸盖温度之间的差确定的校正流速值校正所计算的冷却剂流速，从而获得校正后的流速值；
[0031 ]-操作所述栗以输送校正后的冷却剂流速。
[0032]这一实施例的效果是，它允许通过适合于考虑到发动机和环境的热瞬态条件而反应的闭环控制微调温度控制。
[0033]根据本发明的又一实施例，该方法包括以下步骤:
[0034]-测量发动机入口温度
[0035]-用根据期望发动机入口温度与测得的发动机入口温度之间的差确定的旋转阀的校正开孔百分比校正所计算的旋转阀的开孔百分比，从而获得旋转阀的校正后的开孔百分比；
[0036]-以校正后的开孔百分比打开旋转阀。
[0037]这一实施例的效果是，它允许改善温度的闭环控制。
[0038]根据本发明的又一实施例，栗的校正流速值通过比例积分(PI)控制而确定，其中，比例项和积分项的系数可根据发动机操作的条件而变化。
[0039]这一实施例的效果是，它允许栗的比例积分(PI)控制适应不同的发动机和环境条件。
[0040]根据本发明的又一实施例，旋转阀的校正开孔百分比是通过比例积分(PI)控制而确定的，其中，比例项和积分项的系数可根据发动机操作的条件而变化。
[0041]本实施例的效果是，它允许旋转阀的比例积分(PI)控制适应不同的发动机和环境条件。
[0042]本发明的另一实施例提供了一种用于操作内燃发动机的冷却回路的装置，所述发动机配备有发动机缸盖，冷却回路包括构造为输送可变流量的冷却剂通过该冷却回路的栗，所述装置包括:
[0043]-用于根据发动机负载、发动机转速和期望的发动机缸盖温度计算要由栗输送的冷却剂流速的装置；
[0044]-用于操作所述栗以输送该冷却剂流速的装置。
【附图说明】
[0045]下面将通过示例的方式，参考以下附图描述各种实施例，其中，相同的编号指示相同的元件，并且其中:
[0046]图1示出了汽车系统；
[0047]图2是属于图1所示汽车系统的内燃发动机的剖面图；
[0048]图3是图1的汽车系统的一些部件的示意图；
[0049]图4是示出发动机缸盖和发动机的温度根据本发明实施例的不同阶段随着时间变化的曲线图；
[0050]图5是示意性地示出根据本发明实施例的用于可变栗的控制器结构的流程图；
[0051]图6是示意性地示出根据本发明实施例的用于旋转阀的控制器结构的流程图；
[0052]图7是更加详细地示出图5的控制器结构的流程图；以及
[0053]图8是更加详细地示出图6的控制器结构的流程图。
[0054]附图标记
[0055]100汽车系统
[0056]HO内燃发动机(ICE)
[0057]120发动机缸体
[0058]125汽缸
[0059]130发动机缸盖
[0060]135凸轮轴[0061 ] 140 活塞
[0062]145曲轴
[0063]150燃烧室
[0064]155凸轮相位器
[0065]160燃料喷射器
[0066]170燃料轨
[0067]180燃料栗
[0068]190燃料源
[0069]200进气歧管
[0070]205进气管
[0071]210进气口
[0072]215汽缸阀
[0073]220排气口
[0074]225排气歧管
[0075]230高压涡轮增压器
[0076]240高压压缩机
[0077]240高压压缩机入口
[0078]244高压压缩机出口
[0079]250高压涡轮机
[0080]255高压涡轮机入口[0081 ] 260冷却系统
[0082]262单主体
[0083]265主冷却器
[0084]267级间冷却器
[0085]268级间冷却器旁通通道
[0086]269共用壁
[0087]270排气系统
[0088]275排气管
[0089]280排气后处理装置
[0090]290VGT 促动器
[0091]300EGR 系统
[0092]310EGR 冷却器
[0093]320EGR 阀
[0094]330节气阀体
[0095]340气流质量和温度传感器
[0096]350歧管压力和温度传感器
[0097]360燃烧压力传感器
[0098]380冷却剂和油温度和水平传感器
[0099]400燃料轨压力传感器
[0100]410凸轮位置传感器
[0101]420曲轴位置传感器
[0102]430排气压力和温度传感器
[0103]445加速踏板位置传感器
[0104]450电子控制单元(ECU)
[0105]460数据载体
[0106]510发动机缸盖温度传感器
[0107]520发动机入口温度传感器
[0108]530发动机出口温度传感器
[0109]550油冷却器
[0110]560散热器
[0111]600冷却回路
[0112]610栗
[0113]620旋转阀
[0114]640附加热交换器
[0115]650冷却回路到附加热交换器的分支
[0116]660冷却回路到油冷却器的分支
[0117]670冷却回路到散热器的分支
[0118]675栗控制阀
[0119]685冷却剂罐
[0120]700方框
[0121]710方框
[0122]720方框
[0123]730方框
[0124]740方框
[0125]750方框
[0126]%_WP_FF栗610的前馈流速
[0127]%_RV_FF旋转阀620的前馈孔口
[0128]Tl启动栗610的前馈控制的阈值
[0129]T2启动旋转阀620的前馈控制的阈值
[0130]Tl启动栗610的闭环控制的阈值
[0131]T4启动旋转阀620的闭环控制的阈值
[0132]MTSjneas通过传感器510测得的发动机缸盖温度
[0133]MTS_des目标发动机缸盖温度
[0134]Teng_in_meas 通过传感器520测得的发动机入口温度
[0135]Teng_in_des目标发动机入口温度
【具体实施方式】
[0136]现在将参考附图描述示例性的实施例，而没有限制应用和用途的意图。
[0137]—些实施例可包括图1和图2所示的汽车系统，其具有发动机缸体120的内燃发动机(I CE) 110，发动机缸体限定至少一个汽缸125，汽缸具有联接以旋转曲轴145的活塞140。发动机缸盖130与活塞140协同合作以限定燃烧室150。燃料和空气混合物(未示出)置于燃烧室150中并被点燃，导致引起活塞140的往复运动的热膨胀排气气体。燃料由至少一个燃料喷射器160提供，并且空气通过至少一个进气口 210。在高压下将燃料从与高压燃料栗180流体连通的燃料轨170提供至燃料喷射器160，该高压燃料栗增加从燃料源190接收的燃料的压力。汽缸125的每个具有至少两个阀215，它们由与曲轴145正时旋转的凸轮轴135促动。阀215选择性地允许空气从端口 210进入燃烧室150内，并且交替地允许排气气体通过端口220排出。在一些示例中，凸轮相位器155可选择性地改变在凸轮轴135和曲轴145之间的正时。
[0138]空气可通过进气歧管200分配到(多个)进气口 210。空气进气管道205可从周围环境向进气歧管200提供空气。
[0139]在其它实施例中，可提供节流阀330以调节进入歧管200的空气质量流量。
[0140]仍在其它实施例中，可设置有一种强制空气系统，如具有旋转地联接至涡轮机250的压缩机240的涡轮增压器230。压缩机240的旋转增加了在管道205和歧管200中的空气的压力和温度。置于管道205中的中间冷却器260可降低空气的温度。涡轮机250通过接收来自排气歧管225的排气气体而旋转，该排气歧管引导排气气体从排气口 220，并且通过一系列叶片，在膨胀之前通过涡轮机250。排气气体排出涡轮机250并且被引入排气气体系统270中。该示例示出了一种可变几何涡轮机(VGT)，该涡轮机带有布置为移动叶片来改变通过涡轮机250的排气气体流量的VGT促动器290。在其他实施例中，涡轮增压器230可以是固定几何的和/或包括废气门。
[0141]发动机的排气气体被引入排气系统270内。
[0142]排气系统270可包括具有一个或多个排气后处理装置280的排气管275。后处理装置可为任何被配置为改变排气气体组成的装置。后处理装置280的一些示例包括，但不限于，催化转化器(两元或三元)、氧化催化剂、氮氧化物捕集器、碳氢化合物吸收器、选择性催化还原(SCR)系统、和微粒过滤器。其它实施例可包括联接在排气歧管225和进气歧管200之间的排气再循环(EGR)系统300 JGR系统300可包括以降低EGR系统300中的排气气体的温度的EGR冷却器310 JGR阀320调节在EGR系统300中排气气体流量。
[0143]汽车系统100还可包括电子控制单元(E⑶)450，其与一个或多个传感器和/或设备通信，所述个传感器和/或设备与所述ICE 110和存储器系统或数据载体460以及接口总线相关联。E⑶450可以接收来自各种传感器的输入信号，所述传感器构造为产生与ICE 110相关联的各种物理参数成比例的信号。传感器包括，但不限于，气流质量和温度传感器340、歧管压力和温度传感器350、燃烧压力传感器360、冷却液和油温度和水平传感器380、燃料轨压力传感器400、凸轮位置传感器410、曲轴位置传感器420、排气压力和温度传感器430、EGR温度传感器440、以及加速踏板位置传感器445。此外，E⑶450可产生输出信号至被布置为控制ICE 110操作的各种控制装置，包括但不限于，燃料喷射器160、节气阀体330、EGR阀320、可变几何涡轮(VGT)促动器290、以及凸轮相位器155。注意的是，虚线用于表示在ECU450与各种传感器与和装置之间的通信，但为了清楚起见省略了一些。
[0144]现在转到E⑶450，该设备可包括数字中央处理单元(CPU)，它与记忆系统或数据载体460和接口总线通信。CPU被配置用来执行作为程序存储在记忆系统中的指令，以及发送和接收信号至/自接口总线。该记忆系统可包括各种存储类型，存储类型包括光学存储、磁性存储、固态存储，以及其它非易失性(non-volatile)记忆。接口总线可被配置为发送、接收和调制模拟和/或数字信号至/自各种传感器和控制装置。该程序可实施在本文中公开的方法，允许CPU进行该方法的步骤并控制ICEl 10。
[0145]存储在记忆系统中的程序是从外部经由电缆或以无线方式被传输的。在汽车系统100的外部，其作为计算机程序产品通常是可见的，该计算机程序产品在本领域又被称为计算机可读介质或机器可读介质，并且应被理解为存储在载体中的计算机程序代码，该载体本质上是暂时的或非暂时的，结果便是计算机程序产品本质上也可以被认为是暂时或非暂时的。
[0146]暂时的计算机程序产品的示例是信号，例如电磁信号，如光学信号，该信号是用于计算机程序代码的暂时载体。承载这样的计算机程序代码可通过调制信号由用于数字数据的传统调制技术(如QPSK)来达到，使得代表该计算机程序代码的二进制数据被施加到暂时电磁信号。这种信号例如当以无线方式经由W1-Fi连接，将计算机程序代码传送至笔记本电脑时被使用。
[0147]在非暂时计算机程序产品的情况下，该计算机程序代码被实施在有形存储介质中。继而，存储介质是上面提到的非暂时载体，使得计算机程序代码被永久地或非永久地以可检索的方式存储在此存储介质内或上。所述存储介质可为在计算机技术中已知的传统类型，如闪存、Asic(特定用途集成电路)、CD等。
[0148]代替E⑶450，汽车系统可具有不同类型的处理器以提供电子逻辑电路，例如，嵌入式控制器、机载计算机、或任何可以被配置在车辆中处理模块。
[0149]现在参照图3，内燃发动机110具有发动机缸盖温度传感器510，其读取发动机缸盖130的金属温度(在本说明书中也称为MTS)。
[0150]在更一般的方面，参数MTS可以通过测量冷却剂温度(为简单起见未示出)的传感器表示，或如上所述根据读取发动机缸盖130的金属温度的温度传感器510表示。
[0151]内燃发动机110还配备有发动机入口温度传感器520和发动机出口温度传感器530。
[0152]另外，内燃发动机110配备有冷却系统，所述冷却系统装配有设置用于冷却内燃发动机110和油冷却器550中的润滑油的冷却回路600。
[0153]冷却回路600包括冷却剂栗610，其从冷却剂罐685输送冷却剂(典型地是水和防冻剂的混合物)到由发动机缸体120和发动机缸盖130在内部限定的多个冷却通道(为简单起见未示出)。
[0154]冷却剂栗610可以是可变流量栗，或者在本发明的一些实施例中是耦合到控制阀675(在图4中用虚线表示)的固定流量栗，控制阀675用来层压从栗离开的流。
[0155]因此，在该方法的各种实施例中，栗610可以输送从O0A到100 %变化的流速0A _WP。
[0156]此外，冷却回路600包括拦截冷却回路600的分支670的旋转阀620。
[0157]在该方法的各种实施例，旋转阀620能够以从O% (旋转阀620全闭)到100 % (旋转阀620全开)的可变百分比打开。
[0158]当旋转阀620被关闭但栗610被启动时，栗610直接地在冷却通道中传送冷却剂，在通过冷却通道之后，冷却剂通过冷却回路600的分支650被引导至附加的热交换器640，并通过冷却回路600的分支660被引导至油冷却器550。
[0159]当旋转阀620打开时，栗610朝向散热器560输送冷却剂以被冷却，并发送回冷却剂罐685。
[0160]栗610及旋转阀620的操作是通过ECU 450根据存储在数据载体460中的计算机程序并按照本发明的各种实施例进行控制的。
[0161]图4是示出发动机缸盖温度MTS(连续线A)和发动机入口温度Teng_In(虚线B)随着时间的变化的曲线图，以便描述本发明的实施例的各个阶段。
[0162]在第一阶段(图4中的阶段I)中，发动机110刚刚起动，因此发动机缸盖温度MTS和发动机入口温度Teng_in都较低，因此栗610保持停用，并且旋转阀620被保持关闭，因为没有必要冷却发动机110。
[0163]一旦通过相应的发动机缸盖温度传感器510测得的发动机缸盖温度MTS达到预定的温度阈值Tl (图4的A点)时，栗610被启动并且被以前馈模式控制，同时旋转阀620保持关闭(阶段2)。
[0164]在此阶段，前馈控制被校准以使得达到根据目标发动机缸盖温度MTS_des的目标冷却剂流速。
[0165]换句话说，用于可变流量栗610的冷却剂流速％ _WP_FF被计算。这样的流速可以表示为从0% (栗610停用)至100% (栗610完全运转)变化的百分比。
[0166]在此阶段，直到发动机缸盖温度MTS保持为较低，冷却剂流速(发动机缸盖温度MTS的函数)被保持为较低，以便具有快速预热。随着发动机缸盖温度M T S的增加，冷却剂流速% _WP_FF增加到校准值。
[0167]当发动机缸盖温度MTS达到第二预定温度阈值T2时(阶段3的开始-图4中的B点)，栗610仍以前馈模式控制，以便输送冷却剂流速% _WP_FF，同时旋转阀620以开孔百分比％ _RV_FF被打开。
[0168]开孔百分比％_RV_FF被校准，以达到目标发动机入口温度Teng_in_deS所要求的目标冷却剂流速。
[0169]在此阶段，直到发动机入口温度Teng_in仍然较低，一个专用的矢量(发动机入口温度Teng_in的函数)会降低旋转阀620的开孔百分比％_RV_FF，从而具有快速预热。随着发动机入口温度Teng_In的增加，该矢量将使旋转阀620的开孔百分比％_RV_FF增加至校准值。
[0170]当发动机缸盖温度MTS达到第三预定温度阈值T3时(阶段4的开始-图4中的C点)，栗610的闭环控制加入栗610的前馈控制，以便维持发动机缸盖温度MTS接近目标发动机缸盖温度MTS_des。
[0171]在阶段4中，旋转阀620仍仅以开环控制。
[0172]最终，当发动机入口温度Teng_in达到第四预定温度阈值T4时(阶段5的开始-图4中的D点)，旋转阀620的闭环控制加入旋转阀620的前馈控制，以便维持发动机入口温度Teng_in接近目标发动机入口温度Teng_in_des。
[0173]图5是示意性地示出根据本发明的一个实施例用于可变栗610的控制器结构的流程图。
[0174]在这种情况下，发动机缸盖温度MTSjneas被测量，例如通过发动机缸盖温度传感器510，并且如果测得的发动机缸盖温度MTSjneas大于用于启动栗610的前馈控制的温度阈值Tl，则栗610的前馈控制被启动。
[0175]如后文中更好地说明的，用于启动栗610的前馈控制的温度阈值Tl可以是发动机状态的函数。
[0176]如果测得的发动机缸盖温度MTS_meas大于用于启动栗610的闭环控制的温度阈值T3，栗610的比例积分(PI)闭环控制被启动，并且加入到栗610的前馈控制
[0177]图6是示意性地示出根据本发明的一个实施例用于旋转阀的控制器结构的流程图，这样的控制器结构基本上类似于参照图5描述的那一个。
[0178]发动机入口温度Teng_in_meaS例如通过发动机入口温度传感器520测量，并且如果测得的发动机入口温度Teng_in_meaS大于用于启动旋转阀620的前馈控制的温度阈值T2，则旋转阀620的孔口的前馈控制被启动。
[0179]如后文中更好地说明的，用于启动旋转阀620的前馈控制的温度阈值T2可以是发动机状态的函数。
[0180]如果测得的发动机入口温度Teng_in_meaS大于用于启动旋转阀620的闭环控制的温度阈值T4，则旋转阀620的孔口的比例积分(PI)闭环控制被启动，并且加入到旋转阀620的孔口的前馈控制。
[0181]图7是更详细地示出图5的控制器结构的流程图。
[0182]在方框700中，用于启动栗610的前馈控制的温度阈值Tl被限定为燃料消SfueI和发动机转速(Espeed)的函数，所述燃料消耗f ue I即喷射到发动机110的汽缸125中的例如以mm3表示的燃料量。
[0183]在更一般的方式中，代替燃料消耗fuel参数，可以考虑发动机负载Eload。在该方法的其他实施例中，发动机负载能够以通过发动机输送的转矩表示，或者如上所述以燃料消耗表示。
[0184]传感器510测得的发动机缸盖温度MTSjneas被与温度阈值TI进行比较(方框710)，并且如果发动机缸盖温度MTSjneas大于温度阈值Tl，则冷却剂栗610被启动。
[0185]相反，如果在方框710中表示的条件没有被验证，则冷却剂栗610不被启动(方框720) ο
[0186]存储在与ECU450相关联的数据载体460中的映射730用于计算栗610的流速WP_FF的前馈值。
[0187]映射730是一个3D映射，其根据喷射到发动机110的汽缸125内的燃料的量、发动机转速以及目标发动机缸盖温度MTS_des输出栗610流速％_胃?_??的前馈贡献。
[0188]在一些软件实现中，这样的3D映射730可以被表示为2D映射的适当组合。
[0189]由于在该方法的一些实现中，特别是当所测量的发动机入口温度Teng_in_meas大于温度阈值T2时，旋转阀620被启动，栗610流速％_WP_FF的前馈值可用代表旋转阀620的开孔百分比的项校正(方框740)。
[0190]可选地，栗流的前馈值可以进一步用代表目标发动机缸盖温度MTS_des与测得的发动机缸盖温度MTSjneas之间的差的项校正(方框750)。
[0191]图8是更详细地示出图6的控制器结构的流程图。
[0192]在方框800中，用于启动旋转阀620的孔口的前馈控制的温度阈值T2被限定为燃料消耗fuel和发动机转速(Espeed)的函数，所述燃料消耗fuel即喷射到发动机110的汽缸125中的例如以mm3表示的燃料量。
[0193]同样在这种情况下，在更一般的方式中，代替燃料消耗fuel参数，可以考虑发动机负载EloacL在该方法的其他实施例中，发动机负载能够以通过发动机输送的转矩表示，或者如上所述以燃料消耗表示。
[0194]测得的发动机缸盖温度MTS_meas被与温度阈值T2进行比较(方框810)，并且如果这样的温度大于温度阈值T2，则冷却剂栗610被启动。相反，如果在方框810中表示的条件没有被验证，则旋转阀620保持关闭(方框720)。
[0195]存储在与ECU450相关联的数据载体460中的映射830用于计算旋转阀620的前馈孔口 ％_RV_FF。
[0196]映射830是一个3D映射，其根据喷射到发动机110的汽缸125内的燃料的量、发动机转速以及目标发动机入口温度Teng_in_deS输出旋转阀620的孔口的前馈贡献。
[0197]在一些软件实现中，这样的3D映射830可以被表示为2D映射的适当组合。
[0198]由于在该方法的一些实现中，特别是当测得的发动机缸盖温度MTSjneas大于温度阈值TI时，栗610被启动，旋转阀620的孔口 ％ _RV_FF的前馈值可用代表栗流速% _WP_FF的项校正(方框840)。
[0199]可选地，旋转阀620的孔口％_RV_FF的前馈值可以进一步用代表目标发动机入口温度Teng_in_des与测得的发动机入口温度Teng_in_meas之间的差的项校正(方框850)。
[0200]通过测量发动机缸盖温度MTS并且将它与目标发动机缸盖温度MTS_des比较，并且如果这样的目标未达到则减少栗610的流速，或者如果测得的发动机缸盖温度MTS_meas超过目标发动机缸盖温度MTS_des则增加栗610的流速，栗610的比例积分(PI)闭环控制可以简单地实现。
[0201]换句话说，算出的冷却剂流速％_WP_FF用根据期望发动机缸盖温度MTS_des与测得的发动机缸盖温度MTSjneas之间的差确定的校正流速值%_WP_C0rr校正，以便获得校正后的流速值％_WP_PI。
[0202]然后，栗610被操作以输送校正后的冷却剂流速％_WP_PI。
[0203]以类似的方式，通过测量发动机入口温度并将其与目标发动机入口温度Teng_in_des比较，并且如果这样的目标温度未达到则降低旋转阀的孔口，或如果测得的发动机入口温度Teng_in_meas超过目标发动机入口温度Teng_in_des则增加旋转阀的孔口，旋转阀620的孔口的比例积分(PI)闭环控制可实现。
[0204]换句话说，所计算的旋转阀620的开孔百分比％_RV_FF用根据期望发动机入口温度Teng_in_des与测得的发动机入口温度Teng_in_meas之间的差确定的校正开孔百分比％_RV_Corr校正，以便获得旋转阀620的校正后的开孔百分比％_RV_PI。
[0205]然后，旋转阀620以校正后的开孔百分&%_RV_PI打开。
[0206]在分别用于栗610的流速和旋转阀620的孔口的PI闭环控制程序的一个或两者中可应用抗饱和技术。
[0207]在分别用于栗610的流速和旋转阀620的孔口的PI闭环控制程序的一个或两者中，比例和积分项的系数可以根据发动机操作条件而变化。
[0208]特别地，对于栗610的PI控制，相关的发动机操作条件是燃料消耗率fuel、发动机转速Espeed以及期望的发动机缸盖温度MTS_des与测得的发动机缸盖温度MTSjneas之间的差。
[0209]此外，对于旋转阀620的PI控制，相关的发动机操作条件是燃料消耗率fuel、发动机转速Espeed以及期望的发动机入口温度Teng_in_des与测得的发动机入口温度Teng_in_meas之间的差。
[0210]虽然前面概述和细节描述中展示出了至少一个示例性实施例，但是应当意识到的是有大量的变化存在。还应意识到的是，一个或多个示例性实施例仅为示例，并且非意图为以任何方式限制范围、应用或配置。然而，前述的概述和细节描述将为本领域技术人员提供用于实施至少一个示例性实施例的便捷路线图，应理解的是在所描述的实施例中的功能和布置可具有各种变化而未背离附属权利要求及其法律等价物所陈述的范围。
【主权项】
1.一种操作内燃发动机(110)的冷却回路(600)的方法，所述发动机(110)配备有发动机缸盖(130)，所述冷却回路(600)包括构造为输送可变流量的冷却剂通过所述冷却回路(600)的栗(610)，所述方法包括以下步骤: -根据发动机负载(Eload)、发动机转速(Espeed)和期望的发动机缸盖温度(MTS_des)，计算要通过所述栗(610)输送的冷却剂流速(%_WP_FF); -操作所述栗(610)以输送该冷却剂流速(%_WP_FF)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述冷却回路(600)包括构造为引导冷却剂流过在所述冷却回路(600)中的散热器(560)的旋转阀(620)，所述方法包括以下步骤: -根据发动机负载(Eload)、发动机转速(Espeed)和期望的发动机入口温度(Teng_in_des)，计算所述旋转阀(620)的开孔百分比(％_RV_FF); -以算出的开孔百分比(％_RV_FF)打开所述旋转阀(620)。3.根据权利要求1所述的方法，其中，要由所述栗(610)输送的算出的冷却剂流速(％_WP_FF)用代表所述旋转阀(620)的开孔百分比(％_RV_FF)的项校正。4.根据权利要求1所述的方法，其中，要由所述栗(610)输送的算出的冷却剂流速(％_WP_FF)用代表期望的发动机缸盖温度(MTS_des)与测得的发动机缸盖温度(MTSjneas)之间的差的项校正。5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述旋转阀(620)的算出的开孔百分比(％_RV_FF)用代表通过所述栗(610)输送的冷却剂流速(0A _WP_FF)的项校正。6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述旋转阀(620)的算出的开孔百分比(％_RV_FF)用代表期望的发动机入口温度(Teng_in_deS)与测得的发动机入口温度(Teng_in_meas)之间的差的项校正。7.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤: -测量发动机缸盖的温度(MTSjneas); -用根据期望的发动机缸盖温度(MTS_des)与测得的发动机缸盖温度(MTS_meas)之间的差确定的校正流速值(％_WP_C0rr)校正算出的冷却剂流速(％_WP_FF)，从而获得校正后的流速值(％_WP_PI); -操作所述栗(610)以输送校正后的冷却剂流速(％_WP_PI)。8.根据权利要求2所述的方法，还包括以下步骤: -测量发动机入口温度(Teng_in_meas); -用根据期望的发动机入口温度(Teng_in_des)与测得的发动机入口温度(Teng_in_meas)之间的差确定的所述旋转阀(620)的校正开孔百分比(％_RV_Corr)校正所述旋转阀(620)的算出的开孔百分比(％_RV_FF)，从而获得所述旋转阀(620)的校正后的开孔百分比(%_RV_PI)； -以校正后的开孔百分比(％_RV_PI)打开所述旋转阀(620)。9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述校正流速值(％_WP_C0rr)是通过比例积分(PI)控制确定的，其中，比例项和积分项的系数可根据发动机操作条件而变化。10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述旋转阀(620)的校正开孔百分比(％_RV_Corr)是通过比例积分(PI)控制确定的，其中，比例项和积分项的系数可根据发动机操作条件而变化。11.一种用于操作内燃发动机(110)的冷却回路(600)的装置，所述发动机(110)配备有发动机缸盖(130)，所述冷却回路(600)包括构造为输送可变流量的冷却剂通过该冷却回路(600)的栗(610)，所述装置包括: -用于根据发动机负载(Eload)、发动机转速(Espeed)和期望的发动机缸盖温度(MTS_des)计算要由所述栗(610)输送的冷却剂流速(％ _WP_FF)的器件； -用于操作所述栗(610)以输送所述冷却剂流速(％_WP_FF)的器件。12.—种计算机程序，其包括适于执行根据权利要求1-10的任一项所述的方法的计算机代码。13.—种计算机程序产品，根据权利要求12所述的计算机程序存储在其上。14.一种用于内燃发动机(110)的控制装置，包括电子控制单元(450)、与所述电子控制单元(450)关联的数据载体(460)和存储在所述数据载体(460)中的根据权利要求12所述的计算机程序。
【文档编号】F01P7/16GK105863810SQ201610073320
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月2日
【发明人】M.比兰恰, S.巴尔贝罗, S.班巴乔尼, S.马夫里西
【申请人】通用汽车环球科技运作有限责任公司