[发明专利]用于基于发动机壁温控制推进系统预热的方法和装置

说明书

本发明涉及用于基于发动机壁温控制推进系统预热的方法和装装置。一种方法包括：（a）确定内燃发动机的发动机转速，其中内燃发动机具有发动机壁，并且发动机壁具有壁温；（b）确定内燃发动机的发动机负荷；（c）根据内燃发动机的发动机负荷和发动机转速确定壁参考温度；以及（d）使用冷却系统调节流经内燃发动机的冷却剂的体积流量，以将壁温维持在壁参考温度。

技术领域

本公开涉及车辆系统和方法，并且更具体地，涉及用于基于发动机壁温控制推进系统预热的方法和装置。

背景技术

当前推进系统预热控制策略主要基于测得的冷却剂温度。此类控制策略需要具有复杂校准的复杂控制结构，并且不能达到最佳控制要求。因此，期望开发一种不仅仅依赖于冷却剂温度来预热推进系统的控制策略。

发明内容

本公开描述了一种用于在不仅仅依赖于冷却剂温度的情况下预热推进系统的控制方法和车辆系统。当前公开的控制策略通过在发动机预热的所有阶段期间直接控制发动机壁温来工作。控制发动机壁温以同时维持期望的发动机壁温，同时支持从发动机到推进系统的其他部件（诸如变速器）的能量传递。与基于冷却剂温度的控制策略相比，发动机壁的更快响应允许对发动机温度进行更优化的控制，以便避免沸腾和过冷。这种控制策略也是下一代热力系统的促成因素，在下一代热力系统中，需要更严格的低流量和壁温控制。

在本公开的一方面，该方法包括：（a）确定内燃发动机的发动机转速，其中内燃发动机具有发动机壁，并且发动机壁具有壁温；（b）确定内燃发动机的发动机负荷；（c）根据内燃发动机的发动机负荷和发动机转速确定壁参考温度；以及（d）使用冷却系统调节流经内燃发动机的冷却剂的体积流量，以将壁温维持在壁参考温度。

确定是否需要油升温包括：（a）确定流经内燃发动机的发动机油的油温；（b）将流经内燃发动机的发动机油的油温与预定油温阈值进行比较；以及（c）确定发动机油的油温低于预定油温阈值。该方法可还包括响应于确定需要油升温，将油升温偏移应用于壁参考温度。将油升温偏移应用于壁参考温度包括从壁参考温度减去油升温预定值。

该方法还可包括确定冷却剂正在沸腾。该方法可还包括响应于确定冷却剂正在沸腾，在从壁参考温度减去油升温预定值之后，通过从壁参考温度减去沸腾缓和值而将沸腾缓和偏移应用于壁参考温度。

该方法可还包括在从壁参考温度减去沸腾缓和值并从壁参考温度减去油升温预定值之后，由控制器输出最终仲裁的壁参考温度。

该方法可还包括响应于确定冷却剂正在沸腾而执行壁参考温度的修正以防止将来的沸腾，通过以下方式：（a）当冷却剂正在沸腾时确定内燃发动机的发动机运行条件，其中发动机运行条件包括内燃发动机的沸腾发动机负荷和沸腾发动机转速；以及（b）根据内燃发动机的沸腾发动机负荷和沸腾发动机转速学习壁沸腾偏移表，其中壁沸腾偏移表包括多个壁沸腾偏移值，每个壁沸腾偏移值基于沸腾发动机负荷和沸腾发动机转速。该方法可还包括通过从壁参考温度减去一个相应壁沸腾偏移值，将多个壁沸腾点值中的该相应壁沸腾偏移值应用于壁参考温度。

冷却系统可包括泵和与泵流体连通的阀。流经内燃发动机的冷却剂的体积流量可通过调节泵的功率和/或阀的位置而调节，以将壁温维持在壁参考温度。

本公开还描述了一种车辆系统。该车辆系统包括内燃发动机，该内燃发动机包括发动机壁。发动机壁有壁温。车辆系统还包括与内燃发动机热连通的冷却系统。车辆系统还包括与冷却系统电子通信的控制器。控制器被编程为执行上述方法。例如，控制器被编程为：（a）确定内燃发动机的发动机转速，其中内燃发动机具有发动机壁，并且发动机壁具有壁温；（b）确定内燃发动机的发动机负荷；（c）根据内燃发动机的发动机负荷和发动机转速确定壁参考温度；以及（d）命令冷却系统调节流经内燃发动机的冷却剂的体积流量，以将壁温维持在壁参考温度。

本发明提供如下技术方案：

1. 一种方法，其包含：

确定内燃发动机的发动机转速，其中所述内燃发动机具有发动机壁，并且所述发动机壁具有壁温；