[发明专利]冷却方法

说明书

技术领域

本发明涉及内燃发动机的冷却方法，该内燃发动机具有分为气缸体 侧的冷却剂套和至少一个气缸盖侧的冷却剂套中至少一个含介质的回 路，其中冷却剂调节阀被提供来首先阻止冷却剂流到气缸体的冷却剂套 并且直到达到预设温度时才释放该流体。

背景技术

为了提高内燃发动机的预热运行性能，越来越多地使用分置式冷却 (split-cooling)原理，即将冷却剂回路分成气缸体侧的冷却剂回路和至 少一个气缸盖侧的冷却剂回路。至少一个气缸盖的冷却回路也可被称为 第一部分回路，其中气缸体的冷却回路也可被称为第二部分回路。气缸 盖侧的回路可进一步细分为子回路。在分置式冷却系统中，通过气缸体 的介质流(第二部分回路)利用调节阀，如温度自动调节器，在内燃发 动机的预热阶段有针对性地被中断，以便冷却剂不能流过该气缸体，而 仅通过气缸盖。一旦预热阶段已经完成，或如果冷却剂达到特定的温度 水平，气缸体回路打开。内燃发动机的预热阶段是：在该阶段中内燃发 动机在相对长的停止(冷启动)后启动并且持续直到内燃发动机已经达 到其运行温度或冷却液体已经达到足够的温度水平。

因此具有分置式冷却设计的现有发动机有至少两个冷却回路，其位 于发动机的内部。第一个(气缸盖回路)总是被流过而第二个(气缸体 回路)当需要时才被打开。一般来说，第一个冷却剂回路包含配置为传 统蜡式恒温器的调节阀，该调节阀打开/关闭第二个冷却回路并且通过第 一个回路的冷却水温而被控制。

这种配置引起了独立于第二个回路(气缸体侧)的温度而实现控制 的问题。第二个回路通常负责冷却气缸管道(并且还间接地负责冷却活 塞和活塞环)。

如果在冷启动后立即要求发动机高载荷，那么在第二个回路(气缸 体回路)中加热冷却水远快于在第一个回路(气缸盖侧)中的冷却剂。 因此，蜡制元件以延迟方式反应并且不期望的局部过热可在第二个冷却 回路中轻易地发生。

如果引入到第一个回路中的能量通过其他热交换器使用，例如舱内 加热器或油冷却器，且因此冷却剂温度完全没有或仅缓慢地增加，则这 种现象会增强。因此在第一个回路中的冷却剂温度低于蜡制恒温器的开 启温度，从而不打开第二个回路，尽管存在引入的热量仍然很高并且因 此可导致结构和冷却剂过热的情况。

当电控调节阀被用来代替传统的恒温器时，相同的问题还会发生。 虽然调节阀也有可能通过发动机控制单元(ECU)而致动，但是在预热 满载条件下(例如气缸盖)的临界点处或在部分冷却剂流体中通常进行 附加的温度测量，其中所述部分冷却剂流体总是流过且不在预热运行阶 段过程的临界点。

根据分置式冷却设计的冷却剂回路被公开在例如EP 06 120 586和DE 10 2008 005 231中。

发明内容

因此本发明是基于以这种方式用简单方法在开始时改进所述类型的 冷却方法的目标，其中该方式实现了当在预热运行阶段要求高载荷时增 强的过热防护，尤其在内燃发动机的冷启动过程中或在其预热运行阶段。

根据本发明，通过具有本发明所述特征的冷却方法实现了目标，其 包括：

在控制装置中实施的预热模型，

在内燃发动机启动过程中记录至少一个温度；

记录内燃发动机的运行数据，

从记录的温度和记录的运行数据中确定引入的热量，

从确定引入的热量估计引入热量的量，以及

当达到阈值时致动调节阀。

如果预热模型在发动机控制器中实施，则对于本发明其是有利的。 本发明意义下的预热模型在控制装置中被提出并且在不同的运行特性过 程中以类似模型的方式表示内燃发动机的热条件。当然，该预热模型还 可基于作为分离的控制模块的发动机控制器(ECU)而从外部提供。

在发动机启动过程中，冷却剂的温度或参考温度中至少一个温度被 测量。

然后，计算引入到内燃发动机或内燃发动机的部分区域的热量或发 动机中或其部分区域中的温度水平。

为了此目的，可使用内燃发动机的运行数据或输入变量，例如发动 机速度、发动机载荷、输出扭矩、燃料量和/或空气需求量。

有利地，随后引入的热量的量和/或部件的温度和/或冷却剂温度被预 测或估计。

有益地，因此临界温度水平可在通过直接温度测量无法检测的区域 中被监测。