[发明专利]控制调节内燃机温度的恒温器的初始打开的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及发动机控制领域，具体地说，涉及用于控制电子恒温器的 初始打开的方法和设备，该电子恒温器调节内燃机尤其是车辆内燃机的温 度。

背景技术

发动机控制是利用内燃机的所有传感器，致动器和系统间连接(ISL) 来管理内燃机的技术。发动机的所有监测和控制规则(软件策略)和特征 参数(标定)包括在称为电子控制单元(ECU)的计算机中。

(具有化油器或具有燃料喷射的)内燃机要求冷却，该冷却通常通过 使水或空气循环来实现。这是因为内燃机产生热量。这种热量源自气体的 燃烧以及活动部件的各种摩擦。

为限制可允许的温度范围之间的扩展以及为保持润滑油的特征，发动 机因此必须被冷却。这种冷却是通过环境中的三种流体实现的：

-空气主要用于热交换器(散热器，空气-空气热交换器)，以及用于 通过发动机外侧和排气的传导产生的热的自然冷却。

-水冷却气缸和气缸盖。

-油从活塞、凸轮轴、连杆头、曲柄轴承、阀中移走热量。

当水循环时，水通常在闭合回路中流动并且在散热器中冷却，散热器 自身通过空气冷却，其中空气的流动可通过风扇协助。由于待移除的热量 取决于内燃机的速度和载荷，并且由于内燃机的温度必须保持在较窄的范 围内以便实现最佳效率，所以必须调节冷却系统。为此，必须利用设定点 确定温度调节以便保证发动机的最佳运行温度。

这种调节的一个目的是降低燃油消耗，并且由此实现污染物例如氧化 氮的形成的相对减少。

事实上，在低温时，内燃机的润滑油具有高的粘性，这种粘性在发动 机中引起额外的摩擦并且因此增加燃油消耗。这种情况特别是出现在当内 燃机和润滑油较冷时起动车辆时。

氧化氮(NOx)的产生特别取决于引入到车辆内燃机的气缸中的气体 混合物的温度。混合物温度越高，氧化氮的产生越多。

这样，通过增加发动机冷却水的温度，油的温度因此增加并且摩擦损 耗减少，而较低的温度将特别限制氧化氮的产生。因此，重要的是维持发 动机的最佳温度，由此维持冷却回路的优势。因此，现今多数车辆都装备 以蜡的体积膨胀为原理运行的常规恒温器。这种恒温器可以放置在发动机 的出口或入口。在水温的影响下，蜡塞通过它的针对温度点标定的热膨胀 来经由工作活塞控制一个或两个单向阀的打开。所述一个或两个单向阀将 打开或关闭或者调节冷却剂循环，以及可选地调节旁通回路。

另一个问题尤其出现在车辆第一次起动时。事实上，在冷起动期间， 冷却剂经由旁通回路绕开主散热器以便直接返回内燃机，从而进入内燃机 的较低部分，即发动机气缸体中。当冷却剂温度上升时，阀打开通过主散 热器的第二冷却剂路径。该散热器和风扇配合以便从冷却剂中抽取过量的 热量。

阀打开之前，恒温器两侧的温度差异随着发动机温度上升而放大。当 阀第一次打开时，因此产生热振动。一旦冷却剂循环产生，冷却剂就不能 下降到初始温度。如果发动机受到另一热振动，则在恒温器初次打开时出 现上述情况更重要。

该热振动对包围发动机的辅助部件有负面影响，尤其是对发动机自身 的冷却系统和其它冷却系统(乘客舱单元加热器、EGR热交换器、水/油 热交换器、空气调节散热器及其冷凝器、涡轮增压气、BVA散热器等)， 所述冷却系统容易变化或者从一个温度变到另一个发动机操作温度设定 点，从而在其上产生额外的应力。同样地，各种元件相对于彼此的位置对 温度调节品质和相关应力有影响。例如，当冷却回路阀控制系统位于发动 机的出口或入口时。

这些附加应力引起由温度变化而导致的发动机辅助部件的变形以及额 外的机械力。