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1、用于调节内燃机温度的方法和设备的制作方法专利名称：用于调节内燃机温度的方法和设备的制作方法技术领域：本发明涉及动机控制领域，具体地说，涉及用于调节内燃机温度的方法和设备，该调节通过控制冷却回路阀控制系统(例如恒温器)的打开进行。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) 来管理该内燃机的技术。发动机的所有监测和控制规则(软件策略)和特 征参数(标度)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)内燃机需要冷却，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
2、度范围之间的扩展以及保持润滑油的特征，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。-水冷却气釭和气缸盖。-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 确定温度调节以更保证发动机的最佳运行温度。这种调节的一个目的
3、是降低燃油消耗，并且由此使污染物例如氧化氮 的形成相对减少。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JL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
4、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。因此，根据发动机的运行阶段(加速，减速等)，必须通过增加或降 低温度设定点以调节温度。目前，温度根据阶梯状的温度设定点曲线图变化。这意味着当温度应当例如从卯x:到iiox:上升时或者从iioc到90匸下降时，设定点从90C到IIOC或者从IIO匸到90X:急剧变化，而没有中间阶段。因此阀控制系统不是逐渐地打开的。因此，无论温度设定点如何变化，在阀打开之前，恒温器两侧的温度 差随着发动机温度上升被放大。当阀打开时，由此产生热振
5、动。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(乘客抢单元加热器、EGR热交换器、7K/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。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。外的机械力。专利US 2002/0053325提出一种解决方案，该方案利用调节发动机温 度的设备通过控制发动机和热交换器例如散热器之间的冷却剂循环来限制 热振动。该设备包括如上所述的致动温度约为102C的第一常
6、规恒温器， 以及一包括中央电阻器的恒温器，该恒温器的致动温度比第一恒温器高25 *C,因此约为127TC。这两个恒温器各自控制阀的不同打开，从而使冷却 剂能i待冷却的散热器。这样当冷却剂温度达到第一致动温度时，含在 第一恒温器中的可膨胀材料致动一活塞，该活塞自身打开一阀，从而使冷 却剂能经由散热器以确定的流速流动。如果液体温度较高并且约是127匸， 则含在第二恒温器中的可膨胀材料致动一第二活塞，该活塞使阀较宽地打 开。因此液体以较高的流速流到散热器，从而在相同时间间隔内，较大量 的液体将被冷却。因此该设备用于防止发动机长时间的处于过高的温度。然而，这种i殳备的一个缺点是它仅在发动机温度高于约为
7、90C的理想 运行温度时起作用。因此该设备不能用于完全避免热振动，并且不能处理 温度设定点的改变。与该过热有关的发动机的各种部件因此受到上述应力 和变形。因此本发明的目的是通过适当地控制阀控制系统(在此为恒温器)来 减少这些缺点，该阀控制系统用于减少部件上的热振动的幅度，这通过执打开一也与温度相关一来进行。发明内容为此，本发明提出一种用于调节发动机温度的设备，该设备包括安置 在内燃机(发动机)的使该内燃机和散热器相连的冷却回路的管线上的阀 控制系统，并包4放在发动机的出口处并位于阀控制系统的上游的温度传 感器，该温度传感器在,皮加热到温度设定点的冷却剂的影响下自动打开， 其特征在于，该设备包括
8、用于根据预定的设定点曲线图改变温度设定点的 装置一该没定点曲线图的范围在所存储的最小温度i殳定点和所存储的最大温度设定点之间，从而使发动机温度逐渐地达到最小或最大设定点，以便通过维持控制阀系统的较宽打开(开度)而削弱热振动；该i殳备还包括用 于控制阀控制系统的第 一打开和检测该阀控制系统的第 一打开已经出现的 装置。根据本发明的另 一特征，用于根据预定的设定点曲线图影响阀控制系 统的较宽打开的装置包括加热电阻器，该加热电阻器用于过早地增加或减 少阀控制系统蜡塞的温度，从而分别地引起单向阀的打开或关闭，该装置 由计算机中的计算装置控制。根据本发明的另一特征，计算机中的计算装置包括至少一个第一计算
9、 模块、 一第二计算模块和一比较模块，该笫一计算模块用于互相地根据存 储在计算机存储装置中的最小和最大温度设定点确定最低的最小和最大温 度极限，该第二计算模块用于计算最小温度极限和最大温度极限之间的设 定点曲线图的多个中间温度，该比较模块用于将在行驶期间通过温度传感 器在发动机出口处连续地测量的温度与利用第二计算模块计算的中间温度 相比较，以便确定这两个温度之间的差异，该计算装置还包括用于校正该 差异以及用于才艮据所测量的差异限定达到期望的温度i殳定点所需的恒温器 的打开的模块。根据本发明的另 一特征，计算机中的计算装置包括与校正模块相关联 的恒温器控制模块。本发明的另一目的是提供一种用于调节
10、发动机温度的方法，该方法由 根据权利要求1的设备实现，该方法的特征在于，它包括改变温度设定点 以JL动机温度在已经出现阀控制系统的第 一打开时逐渐达到最大温度。根据本发明的另一特征，该方法包括下列步骤-确定最小温度i殳定点和最大温度设定点，以及在计算机的存储装置中 存储这两个温度设定点，-利用第一计算模块通过最小温度设定点确定最小温度极限并通过最 大温度i殳定点确定最大温度极限，以及在计算机的存储装置中存储这两个 温度设定点，-通过第二计算模块根据最小和最大温度极限的变化确定中间温度， -在行驶期间利用传感器连续地测量含在发动机出口处及阀控制系统 下游的回路中的冷却剂的温度，-将发动机出口处的
11、温度与各个中间温度相比较以确定差异， -通过打开或关闭阀控制系统来校正温度差异。根据本发明的另一特征，最小温度设定点在80匸到85匸之间，最大温度设定点在ioo x:到120c之间。根据本发明的另一特征，最小温度设定点是9ox:,最大温度设定点是IIOC。根据本发明的另 一特征，当最小温度设定点是9ox:时最小温度极限是92匸，当最大温度设定点是110X:时最大温度极限是108C。根据本发明的另 一特征，阀控制系统的打开或关闭通过打开位于阀控 制系统中的加热装置来实现，该加热装置过早地达到温度设定点以允许打 开或关闭阀控制系统。通过阅读参照作为非限定性示例给出的附图进行的说明，将更清楚地看到本
12、发明的特征及优点，在附图中-图l是用于标准温度调节的温度随时间变化的示意图，-图2是随时间变化的温度变化的示意图，其用于根据本发明的逐步调 节，其中设定点增加，-图3是随时间变化的温度变化的示意图，其用于根据本发明的逐步调 节，其中设定点减小，-图4是根据本发明的设备的示意图，-图5是根据本发明的方法的示意图。具体实施例方式图1示出传统的发动机温度调节。在这种打开类型中，用于阀控制系统的打开的设备包括如前所述的传统恒温器，该恒温器的可膨胀液体用于在给定温度下打开单向阀。在图l所示的曲线图中，曲线A1代表温度设 定点，曲线Tl代表冷却剂温度，该冷却剂温度JL动机温度。在此处所 示的示例中，设定点
13、从90C突然上升到110X:，以形成一阶梯或阶跃(A11)。 如可看到的，冷却剂温度没有紧随该设定点变化，而是在朝向恒温器调节 温度会聚之前经历多次波动。这些波动解释为散热器入口处的温度的突然 变化(曲线A2)或散热器出口处的温度的突然变化(曲线A3)。当冷却 剂继续流动时，这也像设定点一样突然发生，从而引起冷却系统的相当大 的疲劳。这种运行模式中的这些突然的温度变化对散热器造成负荷，并且加重 它的老化。图2和图3示出发动机温度调节，但该调节是利用本发明的方法和设 备来控制的。图2示出从卯r的较低温度Cl到110C的较高温度C2的温度设定点 变化曲线(曲线Al)。发动机温度(曲线Tl)以与设定
14、点相同的方式(更 緩慢地)上升，并且没有任何温度波动。对于散热器入口温度(曲线A2)， 可看到同样斜坡状的温度曲线，散热器上的应力相应地减少。在这种情况 下，通过逐渐地关闭阀控制系统并使电阻器越来越少地加热来达到温度设 定点。这解释了散热器入口温度为什么会连续上升。事实上，逐渐关闭阀 控制系统引起冷却剂的加热，并且连续流过散热器的少量液体逐渐变热， 因此在曲线A2中可看到温度的上升。图3示出从高的温度C2到低的温度C1的温度殳定点变化曲线(曲线 Al)。电阻器加热越来越多。发动机冷却和散热器入口温度也随着该斜线 变化，但比较无序，并且由于发动M行的变动(发动机速度和负荷的变 化)而看到温度最小
15、阶梯的出现。图4示出用于实现图2和图3所示结果的根据本发明的设备的实施例。 该设备包括内燃机1和散热器2，它们通过用于冷却剂流10的管线11、 11， 连接在一起以形成环形回路。该回路使得冷却剂能从发动机1流到散热器 2，然后离开散热器经由不同管线ll，流向发动机。第二管线形成旁通回路 12,该旁通回路使得冷却剂能直接返回到发动机1而不经过散热器2。在 位于发动机1和散热器2之间的第一管线11的路径上，并且在旁通回路 12之后，放置有恒温器型的阀控制系统3。该阀控制系统3示出为盒形， 它包括用于发动机1和散热器2之间的冷却剂的通路(未示出)，能够通 过阀以及用于恒温控制该阀的元件关闭。这些恒温
16、控制元件仅在散热器2已经达到特定温度时允许冷却剂从发动才;u 1流到散热器2。恒温控制元件是与上述一样的类型。该元件以含在塞中的蜡的体积膨 胀为原理运行。在冷却剂温度的影响下，蜡塞通过标定到温度点的热膨胀 发指令以经由工作活塞打开单向阀32。该单向阀32则打开或关闭以调节 冷却剂的流动，以及可选地调节旁通回路12的流动。在本发明的范围内， 所使用的恒温器3当冷却剂温度达到110C的标准温度设定点时打开。该 恒温器3包括电阻器31类型的加热装置31，该加热装置用于人工4吏蜡的 温度上升，并由此改变蜡的温度设定点。这意味着，通常当冷却剂为110ic时打开单向阀32的恒温器3现在将在冷却剂处于卯x:时打开，这是因为人工使恒温器上升到IIO匸的电阻器31。该电阻器31的目的是根据用于 控制阀控制
