[发明专利]操作内燃机的方法

说明书

本发明涉及一种用于操作通常包括于车辆(100、100')的内燃机(ICE)的方法。本发明还涉及相应的ICE及与其相关的计算机程序产品。

技术领域

本发明涉及一种对通常是车辆所包括的内燃机(ICE)进行操作的方法。本发明还涉及一种相应的内燃机及与其相关的计算机程序产品。

背景技术

在操作车辆的内燃机(ICE)时，会产生相当大的热量，必须有效地散热以防止对内燃机的损伤。这通常通过基于冷却剂的冷却回路完成，其中泵使冷却剂通过散热器中的管循环。空气冷却管道并因此冷却冷却剂，然后冷却剂被泵送穿过内燃机的各个组件(包括内燃机的燃烧室)，由此冷却内燃机。

在内燃机的冷启动阶段，通常期望允许内燃机的燃烧室的温度迅速升高到理想的操作温度范围内，由此减少燃料消耗和气体排放。在冷启动阶段，这通过使用布置有冷却回路的温度控制阀(例如恒温器) 来抑制冷却剂的流动而实现。在流动抑制期间，阀被至少部分地布置成处于关闭状态。一旦燃烧室的温度升高并且达到预定阈值，阀就被布置成打开状态并且允许冷却剂自由地流动穿过冷却回路。

随着新车类型和用于控制车辆的方法的进步，将存在上述类型的基于温度的内燃机冷却控制达不到预期效果的情况。具体而言，期望改变这种冷却回路以允许进一步减少燃料消耗并且使由内燃机产生的排放最小化。

发明内容

根据本发明的一方面，上述情况通过一种操作内燃机(ICE)的方法至少部分地减轻，所述内燃机包括：燃烧室；冷却回路，所述冷却回路包括布置成接近燃烧室的液体冷却通道，其中冷却剂被布置成在所述冷却回路内流动；以及第一阀，所述第一阀布置有所述冷却回路，所述第一阀被布置成控制流过所述液体冷却通道的冷却剂流，其中，所述方法包括下列步骤：确定内燃机的操作状态；以及基于内燃机的操作状态来控制第一阀，其中，如果内燃机处于不操作状态，则第一阀被控制为处于至少部分关闭的状态，由此减少流动穿过液体冷却通道的冷却剂流。

根据本发明，将有可能控制内燃机的燃烧室的温度降低率，使得燃烧室的壁冷却所需的时间增加。在现有技术的解决方案中，当内燃机处于不操作状态时不存在流动抑制，冷却剂由于热虹吸原理能够继续流动，这种物理效应允许基于自然对流的被动热交换。实际上，尽管由冷却回路构成的冷却剂泵是不活动的，但这有效，只要燃烧室的温度高于通常由冷却回路所包含的恒温器的预定温度(即恒温器处于打开状态)。根据热虹吸原理，当环路中的液体被加热时，液体的对流运动开始，使其膨胀并变得较不密集，因而比环路底部较冷的液体浮力更大。对流使系统中的被加热液体向上移动，同时被通过重力返回的较冷液体替代。在典型的冷却系统中，冷却剂将在由冷却系统所包含的散热器内(当暴露于环境空气时)冷却，并且即使在内燃机关闭/ 不操作状态时也继续循环。

与现有技术解决方案相比，本发明的概念允许通过控制第一阀而在内燃机不操作期间使燃烧室的温度在更长的时间段内保持较高，由此允许燃烧室的温度具有下列温度，一旦内燃机再次被设置为其操作状态，该温度更接近燃烧室的理想操作温度范围(与现有技术实施方式相比)。因此，内燃机从一开始就可能更高效地运行，因此可能降低内燃机的能耗。例如，在内燃机在其操作状态和不操作状态之间连续交替运行的实施方式中，燃烧室壁的温度也可能在内燃机不操作期间保持“尽可能高”，使得内燃机可更快速地再次达到其理想的操作温度范围。

在本发明的可能实施方式中，内燃机设置有用于选择性催化还原 (SCR)的单元以减少颗粒排放，其中SCR需要保持在相对高的操作温度以充分操作。以相应于上面讨论的方式，一旦内燃机再次进入操作状态，SCR将受益于燃烧室的较高温度。因而，本发明的概念允许 SCR更快地达到其操作温度并因此允许进一步降低气体排放(例如， NO_x)。

另外，因为燃烧室的温度可以保持较高，所以本发明的概念可以消除当内燃机被再次设为其操作状态时使用电预热措施来提高燃烧室的温度的必要性。应理解，其它方法可以应用于预热，包括例如本领域已知的基于燃料的解决方案。