低速下增強(qiáng)的牽引功率的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及低速下增強(qiáng)的牽引功率。公開(kāi)了一種用于運(yùn)行內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其中該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的冷卻劑溫度被確定并且與預(yù)定的閾值溫度進(jìn)行比較。如果冷卻劑溫度高于預(yù)定的閾值溫度，則通過(guò)改變內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)來(lái)減小進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的熱輸入。這可以例如通過(guò)增大內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓壓力來(lái)完成。
【專(zhuān)利說(shuō)明】低速下增強(qiáng)的牽引功率
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2013年7月17日提交的德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)N0.102013214030.4的優(yōu)先權(quán)，出于所有目的其全文通過(guò)引用結(jié)合于此。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及用于運(yùn)行內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法、根據(jù)所述方法運(yùn)行的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)、以及具有這種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛。

【背景技術(shù)】
[0004]如機(jī)動(dòng)車(chē)輛的燃燒式發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生數(shù)量可觀的熱量，這些熱量必須從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)傳導(dǎo)出去，從而使得該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行溫度不會(huì)上升超過(guò)最大允許溫度。如果超過(guò)了最大允許溫度，該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率必須被降低，或者該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)必須完全停機(jī)。為了將熱量從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)傳導(dǎo)出去，用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑來(lái)冷卻內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。為此目的，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑(通常是水)在閉合回路中被泵送通過(guò)該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的壁中的多個(gè)管線，在管線中，冷卻劑吸收部分運(yùn)行熱量并且在該過(guò)程中加熱。隨后加熱的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑被傳導(dǎo)通過(guò)散熱器，在散熱器中，冷卻劑將所吸收的熱量輸出到周?chē)h(huán)境中。該散熱器通常以使得有相對(duì)氣流通過(guò)該散熱器的方式被安置在機(jī)動(dòng)車(chē)輛中，該氣流在該過(guò)程中被加熱并且通過(guò)這種方式將多余熱量輸出到周?chē)h(huán)境。
[0005]在這種情況下存在一個(gè)問(wèn)題，即散熱器的冷卻功率是可變的。散熱器的冷卻功率不僅取決于該發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑與環(huán)境空氣的各自的可變溫度之間的差值，而且特別地，還取決于該機(jī)動(dòng)車(chē)輛的速度，并且因此取決于通過(guò)該散熱器的空氣質(zhì)量流率。機(jī)動(dòng)車(chē)輛行駛速度越慢，流過(guò)散熱器的空氣就越少，并且因此其冷卻功率就越低。如果盡管速度低，但該機(jī)動(dòng)車(chē)輛高負(fù)荷行駛，例如由于拖車(chē)而帶著重的貨物爬坡行進(jìn)時(shí)，那么即使通過(guò)散熱器風(fēng)扇進(jìn)行額外的強(qiáng)制冷卻，該散熱器也不再能夠?qū)a(chǎn)生的運(yùn)行熱量傳導(dǎo)出去。如上所述，這就導(dǎo)致了必須降低發(fā)動(dòng)機(jī)功率，或者該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)必須停機(jī)。其結(jié)果是，該機(jī)動(dòng)車(chē)輛運(yùn)輸重的拖車(chē)負(fù)荷的能力由此受到了限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明人在此已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這些方法的問(wèn)題并且在此公開(kāi)了允許機(jī)動(dòng)車(chē)輛運(yùn)輸更大拖車(chē)負(fù)荷的方法和裝置。例如，當(dāng)在車(chē)輛的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中實(shí)施該方法時(shí)，該方法包括確定該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的冷卻劑溫度；將冷卻劑溫度與預(yù)定的閾值溫度進(jìn)行比較；并且響應(yīng)于高于該預(yù)定閾值溫度的冷卻劑溫度而通過(guò)改變?cè)搩?nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)來(lái)降低進(jìn)入該發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的熱輸入。在所說(shuō)明的一個(gè)具體示例中，車(chē)輛控制器可以配置成響應(yīng)于高于該溫度閾值的冷卻劑溫度而增大該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓壓力以降低進(jìn)入該發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的熱輸入。該方法進(jìn)一步包括確定內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓空氣的增壓空氣溫度，并且基于相對(duì)于最大增壓空氣溫度的增壓空氣溫度來(lái)增大內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓空氣壓力。按照這種方式，實(shí)現(xiàn)的技術(shù)效果是，機(jī)動(dòng)車(chē)輛可以在重的負(fù)荷下運(yùn)行，例如，運(yùn)輸重的拖車(chē)負(fù)荷，而無(wú)須降低發(fā)動(dòng)機(jī)功率。
[0007]本發(fā)明具有的進(jìn)一步的優(yōu)勢(shì)是，通過(guò)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)依據(jù)變化的運(yùn)行參數(shù)來(lái)運(yùn)行的事實(shí)，降低了從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)到發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的熱輸入。但是，正如在此公開(kāi)的，至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)被改變，使得內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中產(chǎn)生的熱量更少，同時(shí)至少幾乎不變地保持內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率。因此，盡管由于至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)改變而導(dǎo)致瞬時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率可能上升或下降，但還可以做出補(bǔ)償，例如通過(guò)改變另一個(gè)運(yùn)行參數(shù)或者通過(guò)該機(jī)動(dòng)車(chē)輛駕駛員的控制措施，所產(chǎn)生的結(jié)果是發(fā)動(dòng)機(jī)功率響應(yīng)于該運(yùn)行參數(shù)的變化而保持大致相同。
[0008]在所述示例中，可以通過(guò)增大內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓壓力來(lái)減少進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的熱輸入。增大增壓壓力導(dǎo)致通過(guò)該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量流量的增大，因?yàn)槿紵諝獗粔嚎s到更大的程度。按照這種方式，更大的空氣質(zhì)量進(jìn)入該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，并且對(duì)應(yīng)地對(duì)該發(fā)動(dòng)機(jī)施加了更大的冷卻效果。也就是說(shuō)，當(dāng)增壓壓力增大時(shí)，排氣溫度也下降，這可以起到冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的作用。
[0009]在這種情況下，可以確定該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓空氣的增壓空氣溫度，并且該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓壓力可以依據(jù)增壓空氣溫度而增大。通過(guò)確定增壓空氣溫度，可以檢測(cè)出該增壓空氣溫度比希望的最大增壓空氣溫度(例如，最大運(yùn)行溫度閾值)低多少。通過(guò)壓縮攝入的空氣，提高空氣的溫度。因此，當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓壓力增大時(shí)，增壓空氣溫度也相應(yīng)地增大。鑒于此，為了避免增壓空氣溫度增大不希望的較大程度，有利的是確定該增壓空氣溫度并且依據(jù)確定的增壓空氣溫度的變化來(lái)增大增壓壓力。
[0010]當(dāng)單獨(dú)地或者結(jié)合附圖參考時(shí)，從以下【具體實(shí)施方式】將容易明白本說(shuō)明書(shū)的以上優(yōu)點(diǎn)和其他優(yōu)點(diǎn)以及特征。應(yīng)該理解的是，提供以上概述是為了以簡(jiǎn)化的形式來(lái)介紹以下在【具體實(shí)施方式】中另作闡述的選擇的概念。這并不意味著確認(rèn)要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征，其范圍是由所附權(quán)利要求唯一限定的。此外，要求保護(hù)的主題并不限于解決上述或在本公開(kāi)的任何部分中所述的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]通過(guò)單獨(dú)或者參照附圖來(lái)閱讀在此稱(chēng)作【具體實(shí)施方式】的實(shí)施例的示例，將更全面地理解在此說(shuō)明的優(yōu)勢(shì)，在附圖中:
[0012]圖1示出了根據(jù)本公開(kāi)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛的一個(gè)示例性實(shí)施例；
[0013]圖2示出了根據(jù)本公開(kāi)的用于運(yùn)行內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法的一個(gè)示例性實(shí)施例的流程圖；并且
[0014]圖3示出了根據(jù)所述方法的仿真的運(yùn)行順序。

【具體實(shí)施方式】
[0015]公開(kāi)了用于在發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)循環(huán)過(guò)程中對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)做出運(yùn)行調(diào)整的系統(tǒng)和方法，例如，通過(guò)改變?cè)摪l(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)來(lái)降低該發(fā)動(dòng)機(jī)的熱輸入。圖1示出了根據(jù)本公開(kāi)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛的一個(gè)示例性實(shí)施例，而圖2示出了基于響應(yīng)于冷卻劑溫度高于預(yù)定閾值溫度而增大增壓壓力從而減小到發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的熱輸入的方法的一個(gè)示例性實(shí)施例的流程圖。為了闡述如何在一種示例性場(chǎng)景中實(shí)施本方法，圖3示出了根據(jù)本方法的仿真運(yùn)行順序。
[0016]圖1示出了根據(jù)本公開(kāi)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛I的一個(gè)示例性實(shí)施例。機(jī)動(dòng)車(chē)輛I在圖1中部分示出并且具有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2，該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)該機(jī)動(dòng)車(chē)輛I并且可以具有例如四個(gè)汽缸15。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2可以實(shí)施為例如已知類(lèi)型的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)并且由發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑來(lái)冷卻，該冷卻劑被冷卻劑泵5從冷卻劑貯存器4饋送經(jīng)過(guò)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2和散熱器3。在該過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑在流過(guò)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2時(shí)被加熱，并且通過(guò)散熱器3再次將所吸收的熱量輸出。該冷卻回路中具體部件的布置可以與所示不同地選擇。此外，提供傳感器6，通過(guò)該傳感器6，可以通過(guò)測(cè)量來(lái)確定發(fā)動(dòng)冷卻劑的冷卻劑溫度。然而，冷卻劑溫度還可以間接地根據(jù)一個(gè)或者多個(gè)其他測(cè)量變量并且通過(guò)采用數(shù)學(xué)模型來(lái)確定。
[0017]用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2的燃燒空氣通過(guò)空氣濾清器11攝入，并且被壓縮機(jī)9壓縮至可預(yù)定的增壓壓力。在此，壓縮機(jī)9由例如排氣渦輪10來(lái)驅(qū)動(dòng)，該排氣渦輪被安置在排氣歧管8的排氣流中并且通過(guò)軸14連接至壓縮機(jī)9以形成渦輪增壓器。然而，還可以預(yù)想到直接通過(guò)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2或者電氣地驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)9。測(cè)量被壓縮機(jī)9壓縮的增壓空氣的溫度的增壓空氣傳感器12可以任選地安置在進(jìn)氣歧管7中。但是，該增壓空氣溫度也可以從環(huán)境溫度測(cè)量值、增壓空氣以及(若合適)另外的測(cè)量變量而獲得。傳感器6和增壓空氣傳感器12被連接至控制單元13，該控制單元還控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2，其中該控制單元13執(zhí)行根據(jù)本公開(kāi)的例如圖2中的方法。
[0018]圖2示出了根據(jù)本公開(kāi)的用于運(yùn)行內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法的一個(gè)示例性實(shí)施例。該方法從步驟202開(kāi)始。在步驟204，隨后確定該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的冷卻劑溫度。這可以例如通過(guò)采用溫度傳感器進(jìn)行測(cè)量來(lái)完成。在步驟206，所確定的冷卻劑溫度與預(yù)定的閾值溫度進(jìn)行比較，該閾值溫度可以是例如110攝氏度。在隨后的步驟210中，判斷確定的冷卻劑溫度是否高于該閾值溫度。若不高于，則該系統(tǒng)可以例如在等待短暫的時(shí)間段之后返回步驟204，或者該方法可以結(jié)束，直至控制單元13在之后的時(shí)間點(diǎn)上確定將再次執(zhí)行該方法。但是，如果所確定的冷卻劑溫度高于閾值溫度，則在步驟212，確定內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓空氣的增壓空氣溫度，并且在步驟214，該增壓空氣溫度與希望的最大增壓空氣溫度進(jìn)行比較。在步驟220，依據(jù)比較的結(jié)果發(fā)生分支。如果確定的增壓空氣溫度低于希望的最大增壓空氣溫度，則該系統(tǒng)繼續(xù)執(zhí)行步驟222，在該步驟中確定增壓壓力的差。該增壓壓力的差可以例如同希望的最大增壓空氣溫度與確定的增壓空氣溫度之間的差成比例。在步驟224中，使該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)2的增壓壓力增大以此方式確定的增壓壓力的差，這可以通過(guò)例如相應(yīng)地致動(dòng)壓縮機(jī)來(lái)執(zhí)行，并且隨后該方法再次結(jié)束或者該系統(tǒng)直接地或者在等待時(shí)間段之后分支返回到步驟204。按照這種方式，該方法進(jìn)一步包括依據(jù)增壓空氣溫度確定增壓壓力的差，并且基于該增壓壓力的差來(lái)增大增壓壓力。此外，如本文所述，車(chē)輛I可以被配置成在維持發(fā)動(dòng)機(jī)功率的同時(shí)增大該發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓壓力，這減少了對(duì)該發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的熱輸入。相反，如果在步驟220檢測(cè)到確定的增壓空氣溫度達(dá)到或者超過(guò)了希望的最大增壓空氣溫度，則不增大該增壓壓力。反而可以的是，如果合適的話，在等待時(shí)間段之后就分支返回步驟204，并且中止該方法，或者采取可替代的措施來(lái)避免該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)熱。這些可替代的措施可以包括，例如，降低該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率。
[0019]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到根據(jù)本方法運(yùn)行車(chē)輛，圖3示出了在重負(fù)荷下運(yùn)行拖動(dòng)拖車(chē)爬山的車(chē)輛的示例的仿真的運(yùn)行順序300。運(yùn)行順序300中根據(jù)時(shí)間示出了四張曲線圖，并且時(shí)間從左到右增大。在頂部曲線圖中，示意性地展示了發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷。然后，因?yàn)樵摲椒ㄒ蕾?lài)于確定冷卻劑溫度和/或增壓空氣溫度，所以第二曲線圖示意性地展示了冷卻劑溫度，而第三曲線圖示意性地展示了增壓空氣溫度。底部曲線圖示意性地展示了增壓壓力的差(APieffi),其根據(jù)示出的示例性方法與希望的最大增壓空氣溫度與確定的增壓空氣溫度之間的差成比例地增大。這種情況下，增壓壓力的差根據(jù)增壓空氣溫度來(lái)確定，并且內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓壓力上升了該增壓壓力的差。
[0020]仿真的運(yùn)行順序300示出了三個(gè)不同的時(shí)間段，以展示在發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)循環(huán)期間如何可以基于由控制單元(例如控制單元13)采集的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行運(yùn)行調(diào)整。例如，第一時(shí)間段302展示了當(dāng)該車(chē)輛在重發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷下開(kāi)始運(yùn)行時(shí)的時(shí)間段，該重發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷落在基本上最大的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之下。因?yàn)檐?chē)輛在第一時(shí)間段302期間開(kāi)始爬山，所以當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出在發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)期間增大時(shí)，冷卻劑溫度開(kāi)始上升。然后，隨著該山坡陡度增大，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出進(jìn)一步增大，增壓空氣溫度也同樣增大。作為響應(yīng)，車(chē)輛做出第一組調(diào)整以減少發(fā)動(dòng)機(jī)的熱輸入，這可以在IVira超過(guò)冷卻劑閾值溫度但同時(shí)Tifffisn落在增壓空氣溫度閾值之下時(shí)起到冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)的作用。一個(gè)短暫的時(shí)間之后，車(chē)輛I在第二時(shí)間段304期間橫穿山坡的不同部分。如所示，第二時(shí)間段304是該山坡的更陡峭的部分，其導(dǎo)致車(chē)輛以相對(duì)于第一時(shí)間段302的輸出增大的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出來(lái)運(yùn)行。而且，因?yàn)檐?chē)輛已被暖機(jī)，所以冷卻劑溫度快速上升到超過(guò)冷卻劑溫度閾值，同時(shí)增壓空氣溫度升高到增壓空氣閾值之上。在這種情形下，車(chē)輛I可以根據(jù)本方法做出運(yùn)行調(diào)整以減小到達(dá)該冷卻劑的熱輸入，同時(shí)車(chē)輛繼續(xù)運(yùn)行。還可以確定該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率。如所述，只有當(dāng)該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率大于閾值發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷時(shí)，才改變?cè)搩?nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)(例如增壓壓力)。這提供的優(yōu)點(diǎn)是，如果瞬時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率相對(duì)較低，則不改變?cè)搩?nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的響應(yīng)。如此，第三時(shí)間段306展示了一種情形，其中當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷落在該閾值發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之下時(shí)，車(chē)輛I不做運(yùn)行調(diào)整。該閾值發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷可以按以下方式選擇，即不因?yàn)榈退矔r(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率而存在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱的風(fēng)險(xiǎn)。在某些實(shí)施例中，該閾值發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷還可以根據(jù)該散熱器的瞬時(shí)冷卻功率來(lái)確定。例如，該散熱器的瞬時(shí)冷卻功率可以從周?chē)諝獾臏囟?、速度以及該風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速獲得，這些因素一起確定了空氣質(zhì)量流率。本公開(kāi)的第二方面涉及一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)具有用于確定該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的冷卻劑溫度的傳感器以及連接至該傳感器并且具有控制該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的用途的控制單元。在這種情況下，控制單元被設(shè)計(jì)用來(lái)執(zhí)行根據(jù)本公開(kāi)所述的方法。
[0021]繼續(xù)以更多細(xì)節(jié)來(lái)說(shuō)明仿真的運(yùn)行順序300，現(xiàn)在說(shuō)明第一時(shí)間段302。第一時(shí)間段302從TO開(kāi)始，該時(shí)刻可以代表當(dāng)該車(chē)輛啟動(dòng)時(shí)的點(diǎn)火事件。然后，從TO到Tl的時(shí)間段代表暖機(jī)時(shí)間段，其中發(fā)動(dòng)機(jī)輸出310以低負(fù)荷運(yùn)行。在這個(gè)時(shí)間段期間，發(fā)動(dòng)機(jī)2的溫度可以在運(yùn)行過(guò)程中隨著車(chē)輛I的暖機(jī)而升高。在Tl時(shí)刻，車(chē)輛I遇到有待橫穿的陡峭的山坡(例如大于7%的坡度)同時(shí)拖動(dòng)拖車(chē)。也就是說(shuō)，車(chē)輛I將在重發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷下運(yùn)行，以便在運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)該山坡。從Tl到T2，該發(fā)動(dòng)機(jī)上的負(fù)荷快速上升到高輸出(例如，>90%的容量)，該輸出例如基于該車(chē)輛的設(shè)計(jì)規(guī)格而保持在低于基本上最大的可允許的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出。在這一時(shí)間段期間，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)2的輸出的增大,冷卻劑溫度320與增壓空氣溫度330也隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增大而升高。但是，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)2仍然是相對(duì)冷的，所以該冷卻劑溫度和增壓空氣溫度分別保持在閾值322和332以下。在T2時(shí)刻，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出310達(dá)到平穩(wěn)狀態(tài)，例如，響應(yīng)于車(chē)輛I在以基本上恒定的速率穿過(guò)山坡的同時(shí)產(chǎn)生高輸出。從T2至IJ T3，隨著車(chē)輛以增大的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出運(yùn)行，該冷卻劑溫度和增壓空氣溫度升高。根據(jù)這些方法，因?yàn)樵摾鋮s劑溫度落在冷卻劑閾值322之下，所以控制單元13在通過(guò)一個(gè)或者多個(gè)參數(shù)來(lái)監(jiān)測(cè)該發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的同時(shí)并不做出運(yùn)行調(diào)整。在T3，冷卻劑溫度320超過(guò)冷卻劑閾值322，同時(shí)增壓空氣溫度330落在希望的最大增壓空氣溫度332之下。正如所指出的，為了通過(guò)減小熱輸入來(lái)提供對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)2的冷卻，本方法可以有利地做出運(yùn)行調(diào)整而不降低發(fā)動(dòng)機(jī)輸出。例如，根據(jù)圖2的方法，該增壓空氣壓力的差340可以與希望的最大增壓空氣溫度(例如332)與確定的增壓空氣溫度(例如330)之間的如334所指示的差成比例地增大。然而，具體地，該增壓壓力的上升程度還可以根據(jù)確定的增壓空氣溫度來(lái)確定。優(yōu)選地針對(duì)第一增壓空氣溫度確定第一增壓壓力的差，并且優(yōu)選地針對(duì)高于該第一增壓空氣溫度的第二增壓空氣溫度來(lái)確定第二增壓壓力的差。在此，該第二增壓壓力的差小于該第一增壓壓力的差。特別地，該增壓壓力的差可以與增壓空氣溫度與希望的最大增壓空氣溫度之間的差成比例。
[0022]如圖3所示，希望的最大增壓空氣溫度可以是預(yù)定的常數(shù)，但是在其他實(shí)施例中，該最大增壓空氣溫度還可以取決于請(qǐng)求的發(fā)動(dòng)機(jī)功率或者請(qǐng)求的扭矩并且取決于該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。這是由于已知對(duì)于確定的轉(zhuǎn)速而言，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)所能提供的最大扭矩取決于增壓空氣溫度并且隨著增壓空氣溫度的升高而下降。其原因是由于相對(duì)較高的增壓空氣溫度導(dǎo)致增壓空氣密度更低并且因此每個(gè)充氣周期送入該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣的質(zhì)量更小。因此，可能的情況是如果增壓空氣溫度并未上升到高于確定的增壓空氣溫度、也就是希望的最大增壓空氣溫度，則可以獲得比較高的請(qǐng)求的發(fā)動(dòng)機(jī)功率水平或者請(qǐng)求的扭矩水平。在這種情況下，增壓壓力可以不上升到使得該增壓空氣溫度升高到高于希望的最大增壓空氣溫度的程度?；谠龃蟮脑鰤嚎諝鈮毫Γ梢酝ㄟ^(guò)提升該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓壓力來(lái)減小進(jìn)入該發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的熱輸入。從而，隨著進(jìn)入該冷卻劑的熱輸入的減少，可以降低冷卻劑溫度320。在T4，例如，因?yàn)檐?chē)輛橫穿該路線的具有降低的陡度的部分，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷減小。在這一時(shí)間段期間，冷卻劑溫度和增壓空氣溫度均下落到它們對(duì)應(yīng)的閾值以下，允許該車(chē)輛繼續(xù)運(yùn)行。
[0023]第二時(shí)間段304發(fā)生在與第一時(shí)間段302相比稍后的時(shí)間。如所示，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出310增大，使得第二時(shí)間段期間的輸出大于第一時(shí)間段期間的輸出。發(fā)生這種情況可以是因?yàn)?，例如，在第二時(shí)間段期間山坡的坡度大于第一時(shí)間段302期間所橫穿的山坡的坡度。在T5，車(chē)輛I開(kāi)始爬升較陡的山坡。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)2已經(jīng)暖機(jī)到運(yùn)行溫度，在從T5到T6的時(shí)間段期間，冷卻劑溫度320快速升高到高于冷卻劑溫度322。然后，從T6到T7，車(chē)輛I例如通過(guò)同希望的最大增壓空氣溫度(例如，332)與確定的增壓空氣溫度(例如，330)之間的差成比例地增大該增壓空氣壓力來(lái)做出運(yùn)行調(diào)整，正如上文關(guān)于在第一時(shí)間段302期間所做調(diào)整的說(shuō)明。盡管這種調(diào)整可以用來(lái)冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)2，但該發(fā)動(dòng)機(jī)輸出可以保持在高水平，以便在拖動(dòng)拖車(chē)的同時(shí)橫穿陡峭山坡的剩余部分。如此，T7代表冷卻劑溫度320超過(guò)冷卻劑閾值322而同時(shí)增壓空氣溫度330也超過(guò)希望的最大增壓空氣溫度332的時(shí)間點(diǎn)。與增壓空氣溫度落在希望的最大溫度閾值之下時(shí)做出的運(yùn)行調(diào)整相反，如果確定增壓空氣溫度達(dá)到或者超過(guò)了希望的最大增壓空氣溫度，則根據(jù)本方法，不增大增壓壓力。而是，可以采取多項(xiàng)可替代的措施來(lái)避免發(fā)動(dòng)機(jī)2的過(guò)熱。圖3中示出的一種此類(lèi)措施是減小發(fā)動(dòng)機(jī)2的功率。在T7，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出310被減小到相對(duì)于Τ7之前車(chē)輛操作人員所請(qǐng)求的輸出水平的更低的水平。響應(yīng)于該更低的輸出水平，還可以相應(yīng)地降低冷卻劑溫度320和增壓空氣溫度330。從而，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)功率，并且到達(dá)該發(fā)動(dòng)機(jī)的熱輸入也相應(yīng)地減小，這允許該車(chē)輛以降低的速率繼續(xù)運(yùn)行。如本文所述，這些方法有利地允許在重負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間段期間強(qiáng)制減小提供給該發(fā)動(dòng)機(jī)的功率之前延長(zhǎng)車(chē)輛運(yùn)行。
[0024]第三時(shí)間段306代表車(chē)輛I在重負(fù)荷條件下運(yùn)行但具有落在負(fù)荷閾值之下的低功率的另一個(gè)時(shí)間段。如上所述，只有當(dāng)該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率大于閾值發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷閾值312)時(shí)，才改變?cè)搩?nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)(例如，增壓壓力)。這提供的優(yōu)點(diǎn)是，如果瞬時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率相對(duì)較低，則不改變?cè)搩?nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的響應(yīng)。為此原因，第三時(shí)間段306示出了由于發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷落在閾值發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷之下而車(chē)輛I不做運(yùn)行調(diào)整的實(shí)例。
[0025]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)冷卻功率較低時(shí)在大負(fù)荷下可以防止或者至少延遲發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的過(guò)熱，其結(jié)果是機(jī)動(dòng)車(chē)輛可以例如拖動(dòng)大型負(fù)荷達(dá)相對(duì)長(zhǎng)的時(shí)間，當(dāng)帶有拖車(chē)以低速爬坡行駛時(shí)并且因此在冷卻功率低時(shí)就是這種情況。盡管已經(jīng)通過(guò)優(yōu)選實(shí)施例的示例詳細(xì)展示和說(shuō)明了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不局限于所公開(kāi)的示例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以從示出的示例性實(shí)施例導(dǎo)出本發(fā)明的多種變體而不背離權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明的進(jìn)一步的方面涉及具有這種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛。
[0026]注意，在此包括的示例性控制與估算例程可以與多種不同發(fā)動(dòng)機(jī)和/或車(chē)輛系統(tǒng)配置一起使用。在此公開(kāi)的控制方法和例程可以作為可執(zhí)行指令儲(chǔ)存在非暫存存儲(chǔ)器中。在此闡述的特定例程可以代表任何數(shù)目的處理策略中的一種或多種，例如事件驅(qū)動(dòng)、中斷驅(qū)動(dòng)、多任務(wù)、多線程等。如此，所說(shuō)明的多種不同動(dòng)作、操作和/或功能可以所說(shuō)明的順序執(zhí)行、并行執(zhí)行，或者在某些情況下被省略。同樣地，對(duì)于實(shí)現(xiàn)在此闡述的示例性實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)而言處理順序并非是必需要求的，而是為易于描述和說(shuō)明而提供的。取決于所采用的具體策略可以反復(fù)執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)所說(shuō)明的動(dòng)作、操作和/或功能。此外，所闡述的動(dòng)作、操作和/或功能可以圖形化地表示有待編程到發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的非暫存存儲(chǔ)器中的代碼。
[0027]應(yīng)理解的是，在此公開(kāi)的配置和例程本質(zhì)是示例性的，并且這些具體實(shí)施例不應(yīng)被考慮為是限制意義的，因?yàn)榭赡苡写罅康淖凅w。例如，以上技術(shù)可以應(yīng)用于V-6、1-4、1-6、V-12、對(duì)置4缸以及其他發(fā)動(dòng)機(jī)類(lèi)型。本發(fā)明的主題包括在此公開(kāi)的不同系統(tǒng)和配置以及其他特征、功能和/或性質(zhì)的所有新穎的和非顯而易見(jiàn)的組合以及子組合。
[0028]以下權(quán)利要求具體指出被認(rèn)為是新穎和非顯而易見(jiàn)的某些組合和子組合。這些權(quán)利要求可以涉及“一個(gè)”元素或“第一”元素或其等價(jià)物。這些權(quán)利要求應(yīng)被理解為包括一個(gè)或多個(gè)這種元素的聯(lián)合，而并非要求或排除兩個(gè)或更多的這種元素。所公開(kāi)的特征、功能、元素和/或性質(zhì)的其他組合和子組合可以通過(guò)本發(fā)明權(quán)利要求的修改或通過(guò)在本申請(qǐng)中或在相關(guān)申請(qǐng)中提出新的權(quán)利要求而要求保護(hù)。這樣的權(quán)利要求，不論在范圍上與原權(quán)利要求相比是更寬、更窄、等同或不同，均同樣被認(rèn)為是包括在本發(fā)明的主題內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于運(yùn)行內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，包括: 確定內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的冷卻劑溫度； 比較所述冷卻劑溫度與預(yù)定的閾值溫度；并且 響應(yīng)于冷卻劑溫度高于所述預(yù)定的閾值溫度，通過(guò)改變所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)來(lái)減小進(jìn)入所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的熱輸入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括增大所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓壓力以減小進(jìn)入所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的熱輸入。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，進(jìn)一步包括確定所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓空氣的增壓空氣溫度，并且基于所述增壓空氣溫度而增大所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓空氣壓力。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)所述增壓空氣溫度確定增壓壓力的差，并且基于所述增壓壓力的差而增大所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓壓力。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中針對(duì)第一增壓空氣溫度確定第一增壓壓力的差，并且針對(duì)高于所述第一增壓空氣溫度的第二增壓空氣溫度而確定第二增壓壓力的差，所述第二增壓壓力的差小于所述第一增壓壓力的差。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)被改變時(shí)保持發(fā)動(dòng)機(jī)功率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中只有當(dāng)所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率大于閾值發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷時(shí)才改變所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)。
8.—種機(jī)動(dòng)車(chē)輛,其具有發(fā)動(dòng)機(jī)和控制器,該控制器被配置為: 確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的冷卻劑溫度；并且 響應(yīng)于冷卻劑溫度高于預(yù)定的閾值溫度，通過(guò)增大所述發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓壓力而減小進(jìn)入所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的熱輸入。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)動(dòng)車(chē)輛，其中基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓空氣溫度而增大所述發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓壓力。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機(jī)動(dòng)車(chē)輛，其中增壓壓力的差是根據(jù)所述增壓空氣溫度確定的，并且基于根據(jù)所述增壓空氣溫度的所述增壓壓力的差而增大所述發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓壓力。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的機(jī)動(dòng)車(chē)輛，其中在第一增壓空氣溫度下確定第一增壓壓力的差，并且針對(duì)高于所述第一增壓空氣溫度的第二增壓空氣溫度而確定第二增壓壓力的差，所述第二增壓壓力的差小于所述第一增壓壓力的差。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)動(dòng)車(chē)輛，其中響應(yīng)于增大的增壓壓力而保持發(fā)動(dòng)機(jī)功率。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機(jī)動(dòng)車(chē)輛，其中只有當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率大于閾值發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷時(shí)才改變所述增壓壓力。
14.一種用于減小發(fā)動(dòng)機(jī)的熱輸入的方法,包括: 響應(yīng)于冷卻劑溫度高于預(yù)定的閾值溫度而基于相對(duì)于最大增壓空氣溫度的增壓空氣溫度來(lái)增大所述發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓壓力。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)所述增壓空氣溫度確定增壓壓力的差，并且基于所述增壓壓力的差來(lái)增大所述增壓壓力。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中在第一增壓空氣溫度下確定第一增壓壓力的差，并且在高于所述第一增壓空氣溫度的第二增壓空氣溫度下確定第二增壓壓力的差，所述第二增壓壓力的差小于所述第一增壓壓力的差。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中增大所述發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓壓力在減小到發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的熱輸入的同時(shí)保持發(fā)動(dòng)機(jī)功率。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中只有當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率大于閾值發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷時(shí)才改變所述發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓壓力。
【文檔編號(hào)】F02D41/04GK104295386SQ201410338908
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月17日
【發(fā)明者】B·布林克曼, K·塔費(fèi)爾, A·艾若德, M·巴爾伯, S·武科維奇, R·麥外德, P·庫(kù)思雷 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司