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CN109072858B - 基于燃烧参数的发动机停止/启动的启用 - Google Patents

基于燃烧参数的发动机停止/启动的启用 Download PDF

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CN109072858B CN201680085003.7A CN201680085003A CN109072858B CN 109072858 B CN109072858 B CN 109072858B CN 201680085003 A CN201680085003 A CN 201680085003A CN 109072858 B CN109072858 B CN 109072858B
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Abstract

公开与发动机启动/停止功能性有关的设备、系统、方法和技术。在一个或多个燃烧参数指示发动机的一个或多个汽缸中缺少燃烧稳定性的发动机操作条件期间，可以停用自动发动机启动/停止控制。在所述一个或多个燃烧参数满足指示所述一个或多个汽缸中的燃烧稳定性的燃烧参数条件时，启用发动机启动/停止控制。

Description

基于燃烧参数的发动机停止/启动的启用
发明领域
本申请总体上涉及用于动力系的发动机启动/停止控制，并且更明确地说但非排他地涉及响应于车辆动力系的一个或多个燃烧参数而启用发动机启动/停止控制。
背景技术
内燃机(ICE)操作的常见挑战涉及在冷ICE开启之后的初始时段期间燃料燃烧的稳定化。诸如通过冷的金属通道的冷的进气与冷的发动机汽缸中的冷的燃料结合等条件造成燃烧问题，诸如不完全燃烧和不着火。另外，在冷的废气再循环(EGR)系统中的过冷的温度可能会导致水凝结以及由此产生的腐蚀问题，因此在冷的ICE操作条件期间EGR经常会停用。类似地，废气后处理部件通常需要高于冷启动条件的高温来按所要方式起作用。冷ICE操作还可能会使排放控制装置无效或不可用。结果，ICE的冷发动机补偿控制提供对于有效燃烧以及排放合规来说为关键的预热操作时段。通常采用专门的发动机控制方法来更改燃烧定时、燃烧混合物/配方以及EGR和废气后处理使用来在冷发动机补偿控制操作下减轻冷ICE操作的影响。
自动发动机停止/启动技术的出现具有复杂的减轻策略来处理由于为了避免ICE空转条件以及节省燃料而希望尽可能经常地自动(诸如无操作者输入)关闭ICE而造成的冷发动机操作问题。启动/停止操作的影响可能是延长ICE预热时段以及延长无效操作的症状的持续时间，无效操作出现的原因是温度对于所要的操作条件来说过低。因此，自动发动机停止/启动操作的燃料节省好处可能会被由于冷的或未完全预热的ICE的延长操作导致的无效抵销。
用于在自动发动机启动/停止系统中减少冷ICE操作的影响的典型方法是仅延迟允许自动停止/启动操作，直到ICE温度(通常由发动机冷却剂温度确定)超过某阈值为止。这种方法虽然便于实施但是并未直接处理对于发动机操作来说是关键的燃烧过程，诸如与燃烧稳定性(包括燃烧鲁棒性和优化)相关联或指示燃烧稳定性的那些燃烧过程。结果，当一个或多个汽缸中的一个或多个操作参数指示所述一个或多个汽缸中的燃烧不稳定性时，可能会发生自动发动机启动/停止操作的启用。因此，需要此技术领域中的进一步改进。
说明性实施方案的公开
为了清楚地、简明地以及精确地描述本发明的示例性实施方案、制造和使用所述实施方案的方式和方法，以及为了使得能够实践、制造和使用所述实施方案，现在将参考某些示例性实施方案，包括图中所示的那些实施方案，并且将使用专门的语言来描述所述实施方案。然而，将理解，并未由此产生对本发明的范围的限制，并且本发明包括并且保护如本领域技术人员将想到的示例性实施方案的此类更改、修改和其它应用。
发明内容
本公开的一个实施方案是一种提供经改进的自动发动机启动/停止功能性的独特的控制方法。在一个形式中，所述控制方法延迟或停用自动发动机停止/启动操作，直到在ICE的燃烧参数已稳定在指示正常或标称操作条件的汽缸内燃烧条件之后。在一个实施方案中，所述正常或标称操作条件包括在一个或多个汽缸中缺少不着火事件和/或不完全燃烧事件。此启用/停用确定是通过监测与ICE汽缸中的实际燃烧过程相关联的一个或多个操作参数以及在所述燃烧参数是在指示燃烧稳定性的正常或最佳范围内时提供启动/停止启用命令或输出来完成。在其它实施方案中，必须满足车辆系统的一个或多个操作条件和/或一个或多个汽缸内燃烧参数以启用自动发动机启动/停止控制。从以下描述和图式中，其它的实施方案、形式、目标、特征、优点、方面和好处将变得显而易见。
图式说明
图1示出配备有自动发动机启动/停止控制能力的示例性车辆系统的部分示意图。
图2是图1的车辆系统的内燃机的发动机汽缸的示意图。
图3是用于自动发动机启动/停止控制的启用/停用的示例性发动机控制图的示意图。
图4是示例性自动发动机启动/停止控制启用/停用逻辑流程图的示意图。
图5是示例性自动发动机启动/停止控制启用/停用程序的流程图。
具体实施方式
参看图1，示出示例性车辆系统10。车辆系统10包括多个系统，包括电动机/发电机系统12、变速系统14、发动机系统16以及操作者控制系统18。在一个实施方案中，这些系统支撑在车辆底盘(未图示)上，诸如重型公路卡车，然而，应了解，还设想到各种不同类型的车辆底盘。这些车辆底盘的非限制性实例包括公路车辆、非公路车辆、建筑设备、矿用卡车、公交车以及载客车辆等等。
发动机系统16可以提供为各种形式。在示例性实施方案中，发动机系统16包括具有涡轮增压进气系统50和废气后处理系统70的压燃式内燃机17。然而，还设想到非涡轮增压系统。
进气系统50可以进一步连接至废气再循环系统60，在所示实施方案中，所述废气再循环系统包括EGR冷却器62和EGR流量控制阀64。EGR系统60可以包括EGR冷却器旁路(未图示)、积聚器、混合器或用于将EGR流提供至进气系统50以及控制EGR流的其它合适装置。在一个实施方案中，进气系统50包括用于接收和压缩进气的进气节气门52和压缩机54，并且如果提供EGR系统，那么压缩的进气与EGR流混合并提供至发动机系统16的进气歧管56。
在所示实施方案中，EGR系统60是高压EGR系统。除了高压EGR系统之外或作为高压EGR系统的替代，其它实施方案还设想到低压EGR系统。在其它实施方案中，不提供EGR系统。
发动机系统16的发动机17包括具有一个或多个汽缸80的发动机机体，所述汽缸各自包括用于接收来自进气系统50的充气流的燃烧室82 (图2)。举例来说，在所绘示的实施方案中，发动机17包括呈直列式布置的四个汽缸80。然而，发动机17可以具有任何不同数目的汽缸80以及呈各种不同布置的汽缸80。另外，如图2中所示，每个汽缸80被设定大小以适应活塞84沿着汽缸80的至少一部分的可滑动往复移位，使得活塞84可以在上止点位置与下止点位置之间往复。汽缸80中的每一者、其相应的活塞84以及汽缸盖86形成燃烧室82。另外，在燃烧室82中的燃烧事件期间由活塞84沿着汽缸80的至少一部分的可滑动移位产生的力的至少一部分被传递至机械驱动系统。举例来说，活塞84通常可操作地耦接至发动机系统16的曲轴88，所述曲轴将发动机17的活塞84的往复移动转化成旋转移动。
排气系统70包括用于接收来自汽缸80的废气流的排气歧管72以及可操作性地连接至压缩机54以形成涡轮增压器的涡轮74。多涡轮增压器系统也是可能的。涡轮74可以包括废气门旁路75或可控制入口(未图示)以控制从中流过的废气流。后处理系统76接收废气流并且在废气排放到大气之前提供处理以减少废气中的污染物。设想到用于后处理系统76的任何合适的部件，包括(例如)微粒过滤器、选择性催化还原(SCR)催化剂、NOx还原催化剂、氧化催化剂、三效催化剂、NOx和/或烃储存装置、氨氧化催化剂、催化转化器、液体和气体氨递送系统以及还原剂喷射器。
车辆系统10还可以包括与发动机17相关联的废热回收系统68，所述废热回收系统被配置用来接收来自发动机系统16和排气系统70中的至少一者的废热能量。废热回收系统68可以是(例如)蒸汽涡轮、热电发电机或将废热能量转化成用于能量储存系统30的可用电能或转化成机械能并施加给曲轴的其它装置。
电动机/发电机系统12还可以提供为各种形式。举例来说，电动机/发电机系统12可以被布置用于提供所谓的并联混合系统、串联混合系统或呈各种其它配置，诸如就电动机13a所示的。在所示实施方案中，离合器20设置于电动机/发电机系统12与发动机系统16之间以驱动车轮22a、22b并且允许通过发动机系统16或电动机/发电机系统12中的一者以及通过组合其组合来选择性地推进车辆系统。设想到离合器20的其它布置和位置，包括无离合器20的车辆系统10。
还设想到非混合系统，其中仅通过发动机系统16来提供车辆推进，并且电动机/发电机系统12被提供为用于车辆附件的操作和/或发动机启动但不用于车辆系统10的推进的启动装置/附件电动机13b。还设想到采用用于推进和/或发动机启动的混合电动机与用于附件和/或发动机启动的额外电动机的应用。
变速系统14还可以提供为各种形式，包括(例如)自动变速箱、手动变速箱以及自动化手动变速箱。操作者控制18通常包括油门踏板、制动踏板以及驻车制动控制以及其它控制。设想到，取决于所利用的车辆底盘的特定类型以及驾驶室的特定布置，可以使用各种其它操作者控制。进一步设想到，操作者控制18可以适合于自动驾驶或不包括车内操作者的车辆。还设想到，本文中公开的控制、控制系统和控制装置可以与智能运输系统和服务结合使用，所述智能运输系统和服务包括将信息技术和通信技术与交通基础设施集成以提高经济成效、安全性、移动性和环境可持续性的系统。在任何实施方案中，操作者控制18被配置用于和可操作用于允许操作者输入(无论是来自车辆内还是远程地)启动、停止和操纵车辆系统10并且允许手动地启动和停止发动机17。
车辆系统10还包括与电动机/发电机系统12操作性地耦接的能量储存系统30。设想到能量储存系统30可以采取各种形式。举例来说，能量储存系统30可以包括用于能量储存系统30与电动机/发电机系统12之间的电力转化的电池组和电力电子装置。其它实施方案设想到替代形式的能量储存系统30，例如，液压能量储存系统和气动能量储存系统等等。应了解，电动机/发电机系统12还可以被配置为电动机/发电机系统或液压的、气动的或其它类型的电动机/发电机系统。
车辆系统10包括连接至汽缸80中的每一者的燃料加注系统90。在某些实施方案中，汽缸80中的每一者包括用于从燃料加注系统90的燃料源94提供燃料加注的直接喷射器92。如本文中所利用，直接喷射器包括将燃料直接喷射至汽缸容积中的任何燃料喷射系统，并且在进气阀和/或排气阀关闭时能够将燃料递送至燃烧室82的汽缸容积中。直接喷射器92可以被结构化成在汽缸的顶部(如图2中所示)或在侧面喷射燃料。在某些实施方案中，直接喷射器92可以被结构化成将燃料喷射至预燃烧室中，但是预燃烧室不是必需的。每个汽缸80可以包括一个或多个直接喷射器。
直接喷射器92可以是汽缸80的主要的或唯一的燃料加注装置，或者，直接喷射器92可以是汽缸80的辅助或次要的燃料加注装置。在某些实施方案中，直接喷射器92能够在提供燃料加注命令的任何操作条件下为汽缸80提供全部的设计好的燃料加注量。可选地，直接喷射器92可以能够仅部分地提供设计好的燃料加注量，例如，直接喷射器可以能够提供用于特定目的的指定量的燃料。
在其它实施方案中，除了直接喷射器92之外或替代直接喷射器92，汽缸80还包括孔口喷射器(未图示)。在这些实施方案中，进气歧管52可以被分割(未图示)以将充气流分离到相应的汽缸或汽缸组，或孔口燃料喷射器可以被定位使得发动机系统16中无其它汽缸在孔口燃料喷射器下游，即，仅目标汽缸在孔口燃料喷射器下游。
在某些实施方案中，汽缸80的直接喷射器92 (或孔口喷射器)响应于由控制器(诸如发动机控制模块)提供给燃料系统90的自动发动机启动/停止命令而操作，以响应于发动机启动命令而开始燃料加注以及响应于发动机停止命令而停止燃料加注。根据本文中的公开，可以响应于自动发动机启动/停止控制操作的停用而超驰或停用停止燃料加注命令。
车辆系统10还包括控制系统，所述控制系统包括启动/停止控制器100，所述启动/停止控制器可以与发动机控制模块(ECM)集成或提供为单独的控制装置或单独的控制模块。进一步参看图3，启动/停止控制器100被配置用来从以下一者或多者接收信息和/或将控制命令提供给以下一者或多者：电动机/发电机系统12、变速系统14、发动机系统16、操作者控制系统18、离合器20、能量储存系统30、进气系统50、EGR系统60、废热回收系统68、排气系统70、燃料加注系统90和/或汽缸80。
在某些实施方案中，启动/停止控制器100接收关于汽缸80中的一者或多者的燃烧室82中的一者或多者内的燃烧参数116 (图1)的信息。如图2中所示，汽缸80包括汽缸内传感器89，所述汽缸内传感器可以测量(例如)汽缸内压力、汽缸内温度、汽缸内气体成分、汽缸壁温度和喷射器头温度中的一者或多者。汽缸内传感器89可以是实际传感器或虚拟传感器。
另外，启动/停止控制器100可以接收关于与以下一者或多者相关联的操作参数118的信息：能量储存系统30、进气系统50、EGR系统60、废热回收系统68、排气系统70、燃料加注系统90和/或环境条件。操作参数118可以包括来自与这些相应系统12、14、16、18、20、30、50、60、68、70和90中的每一者相关联的传感器(未图示)的测量结果。操作参数118还可以包括从车辆系统10的另一个控制模块或控制器接收到的输入，所述控制模块或控制器提供一个或多个这些系统的操作条件118。在另一个实施方案中，操作参数118包括发动机17目前是否通过冷发动机补偿控制方法来操作(即，冷发动机补偿控制方案起作用)的指示，因此指示发动机17不处于所要的或标称的操作温度或条件。
来自这些系统和其它信息输入装置的信息中的至少一部分可以作为燃烧参数116和操作参数118提供给启动停止控制器100的启动/停止评估模块110。某些输入可以直接提供给启动/停止评估模块110，而其它输入可以使用中间传输装置或其它装置或中继装置(诸如另一个控制模块)来提供。启动/停止评估模块110还接收、检索或存储燃烧参数条件112和操作条件114，所述燃烧参数条件和操作条件用于评估一个或多个燃烧参数116输入以判断是否满足燃烧参数条件112并且还评估一个或多个操作参数118输入以判断是否满足一个或多个操作条件114。
启动/停止控制器100还包括自动发动机启动/停止控制模块120，所述自动发动机启动/停止控制模块从(例如)电动机/发电机系统12、变速系统14、发动机系统16、操作者控制系统18、离合器20和能量储存系统30接收输入。启动/停止控制模块120可以用各种方式进行配置以基于用于自动启动事件或自动停止事件的标准是否存在而控制自动发动机启动事件和发动机停止事件。启动/停止评估模块110被配置用来相对于燃烧参数条件112来评估一个或多个燃烧参数116以取决于燃烧参数条件112是否被满足而选择性地启用122或停用124自动发动机启动/停止控制模块120。启动/停止评估模块110还可以被配置用来相对于操作条件114来评估一个或多个操作参数118以取决于是否除了一个或多个操作条件114被满足之外一个或多个燃烧参数条件112也被满足而选择性地启用122或停用124自动发动机启动/停止控制模块120。
启动/停止控制器100可以被配置用来实施用于车辆系统10的多个控制，包括发动机启动/停止控制。应了解，还可以结合包括本文中讨论的可选配置的各种额外的或可选的控制系统来实施本文中描述的控制。还应了解，本申请中描述的控制可以用硬件、固件和/或编码在计算机可读介质上的指令的各种组合来实施，所述计算机可读介质可以提供在基于单个微处理器的控制器或控制模块中或提供在多个此类模块(诸如分布式控制器系统)中，在所述分布式控制器系统中，多个控制器经由控制器区域网络(CAN)来通信。应进一步了解，启动/停止控制器100可以是可以将启动或停止请求传送给发动机控制模块(未图示)的所谓的外部控制器的一个实例。此类配置和功能性可以在各种情形中应用，例如，在发动机系统是分开地或模块化地提供以与包括不同的OEM底盘控制模块的多个OEM底盘介接时。
举例来说，启动/停止评估模块110无需是与自动发动机启动-停止控制模块120相同的控制器的部分。在另一个实例中，启动/停止评估模块110是单独的处理器或处理器的部分，并且包括与车辆系统10的各种系统操作性地通信以接收各种燃烧参数116输入和操作参数118输入的通信网络接口。处理器包括：用于存储燃烧参数条件112和操作条件114的存储器；以及至少一个非暂时性计算机可读介质，所述至少一个非暂时性计算机可读介质被配置用来存储可由处理器执行以选择性地启用和停用自动发动机启动/停止控制的指令。
了解了本文中的公开的本领域技术人员将认识到，本文中公开的控制器、控制系统和控制方法被结构化来执行多种操作，所述操作改进了各种技术并且在各种技术领域中提供改进。不受限制地，示例性和非限制性技术改进包括内燃机的燃烧性能的改进、排放性能的改进、后处理系统性能的改进、发动机扭矩产生和扭矩控制的改进、发动机燃料经济性性能的改进、内燃机的排气系统部件的耐用性得到改进以及发动机噪声和振动控制的改进。不受限制地，得到改进的示例性和非限制性技术领域包括内燃机和相关设备和系统以及包括所述内燃机和相关设备和系统的车辆的技术领域。
参看图4，示出了示例性发动机启动/停止控制130的框图，所述发动机启动/停止控制包括启动/停止请求条件框132，所述启动/停止请求条件框评估是否满足一个或多个启动/停止请求标准。设想到框132的许多形式和实现方式。在一个实例中，框132评估操作者条件、车辆条件、发动机条件、发动机附件条件以及外部控制器条件是否满足使自动发动机启动和/或自动发动机停止控制发生的某些标准。
发动机启动/停止控制130还包括启动/停止燃烧条件条件框134，所述框评估是否满足一个或多个燃烧条件。设想到框134的许多形式和实现方式。在一个实例中，框134评估汽缸内和/或其它燃烧参数116是否满足指示汽缸80内的燃烧过程的稳定性/鲁棒性的某些燃烧参数条件112以启用自动发动机启动/停止控制。在其它实施方案中，一个或多个操作参数118还必须满足一个或多个操作条件114以启用自动发动机启动/停止控制。
将启动/停止请求条件框132的输出和启动/停止燃烧条件条件框134的输出提供给与操作框136，所述与操作框被配置用来相对于框132和134的输出来执行逻辑与运算。将与操作框136的输出提供给发动机启动/停止操作框138。当操作框136的输出为真时，发动机启动/停止操作框138将自动发动机启动/停止操作能力的逻辑状态设定为真。当操作框136的输出为假时，自动发动机启动/停止操作框138将自动发动机启动/停止操作能力的逻辑状态设定为假。
参看图5，示出用于启用或停用自动发动机启动/停止控制的程序200的流程图。程序200包括用于确定一个或多个燃烧参数116的操作202。在条件204处，程序200确定一个或多个燃烧参数116是否满足一个或多个燃烧参数条件112。如果条件204是假，那么程序200在操作206处继续并且停用自动发动机启动/停止控制。
如果条件204是真，那么程序200取决于采用哪个实施方案而在条件208或操作210处继续。在某些实施方案中，自动发动机启动/停止操作的启用/停用仅基于燃烧参数条件112。在这些实施方案中，可以省去条件208，并且在操作210处启用自动发动机启动/停止控制。在其它实施方案中，程序200从条件204继续到条件208处以确定一个或多个操作参数118是否满足车辆系统的一个或多个操作条件114。如果条件208是假，那么程序200在操作206处继续并且停用自动发动机启动/停止控制。如果条件208是真，那么程序200在操作210处继续并且启用自动发动机启动/停止控制。
在某些实施方案中，燃烧参数116包括所测量的或导出的汽缸内燃烧参数。在一个实施方案中，根据早燃气体操作参数来确定所述汽缸内燃烧参数。所述早燃气体操作参数可以包括汽缸80中的一者或多者中的压力、温度和气体成分中的一者或多者。通过启动/停止评估模块110来监测和评估所述气体操作参数以确定是否指示汽缸80中的一者或多者中的可能的不完全燃烧或不着火事件。可以将所述气体操作参数与和燃烧稳定性相关联的燃烧参数条件112的温度、压力和/或气体成分阈值类型进行比较。举例来说，检测到一个或多个早燃气体操作参数未能满足汽缸内燃烧参数条件112会通过启动/停止控制模块120被停用而导致自动启动/停止操作能力。
在另一个实施方案中，根据汽缸内燃烧事件来确定燃烧参数116。在一个实施方案中，所述汽缸内燃烧事件参数是以下一者或多者：汽缸80中的一者或多者中的压力、温度或在汽缸中的燃烧期间出现的指示不完全燃烧或不着火事件的其它参数。通过启动/停止评估模块110来接收并评估汽缸内燃烧事件参数以确定是否指示不完全燃烧或不着火事件，诸如通过确定压力或温度是否小于与汽缸内燃烧参数未能满足指示燃烧稳定性的燃烧参数条件112相关联的阈值。举例来说，检测到一个或多个燃烧事件参数未能满足汽缸内燃烧参数条件112会通过启动/停止控制模块120被停用而导致自动启动/停止操作能力。
在另一个实施方案中，汽缸壁温度是通过启动/停止评估模块110监测以确定是否指示汽缸80中的一者或多者中的不完全燃烧或不着火事件的燃烧参数116。汽缸壁温度参数可以与一个或多个汽缸内燃烧参数条件112 (诸如指示燃烧稳定性的存在或不存在的汽缸壁温度阈值)相关联。举例来说，检测到汽缸内壁温度未能满足汽缸内燃烧参数条件112(诸如温度阈值)会通过启动/停止控制模块120被停用而导致自动启动/停止操作能力。
在另一个实施方案中，燃烧参数116是汽缸80中的燃料喷射器92的头96的温度。通过启动/停止评估模块110来监测并评估燃料喷射器头温度以确定燃料喷射器头温度低于某一温度阈值，所述温度阈值通过指示燃烧稳定性的存在或缺少的汽缸内燃烧参数条件112指示。响应于燃料喷射器头温度低于所述阈值并且未能满足汽缸内燃烧参数条件112，停用自动发动机启动/停止操作能力。
在其它实施方案中，在确定是启用还是停用自动发动机启动/停止操作能力时，启动/停止评估模块110可以另外结合燃烧参数112来评估一个或多个操作参数114以确定是否满足一个或多个操作条件118。举例来说，在一个实施方案中，可以监测燃料加注系统90的一个或多个操作参数(诸如提供至汽缸80的燃料的温度和/或压力)以确定是否指示操作参数未能满足一个或多个操作条件114，诸如燃料压力阈值和/或燃料温度阈值。响应于燃料的压力和/或温度未能满足操作条件112，停用自动发动机启动/停止操作能力。
在另一个实施方案中，操作参数118是排气系统70的废气流中中的废气成分的测量结果，并且操作条件114是阈值量的一个或多个废气成分存在或不存在。在其它实施方案中，操作参数118是与后处理装置76相关联的一个或多个部件(诸如SCR催化剂、DPF、催化转化器等)的温度条件。后处理装置。操作条件114可以是欠温操作条件，诸如温度阈值。在检测到此类欠温操作参数之后和/或在废气成分不满足后处理装置76的操作条件114的情况中，可以停用启动/停止控制模块120的自动发动机启动/停止操作能力。
在另一个实施方案中，监测EGR系统60的操作参数118以确定是否指示过冷和/或凝结操作条件114。可以监测并与相关联的操作条件114进行比较的EGR系统60的操作参数118的实例包括EGR流或EGR部件的温度、EGR冷却器的冷却剂温度、EGR流的成分、EGR流量或其它操作参数中的一者或多者。启动/停止评估模块110将停用命令提供给启动/停止控制模块120以响应于EGR操作参数未能满足EGR操作条件114而停用启动/停止控制模块120的自动发动机启动/停止操作能力。
在其它实施方案中，操作参数118包括来自废热回收系统68的排热量，监测所述排热量并将所述排热量与指示排热量的操作条件114进行比较。启动/停止评估模块110将停用命令提供给启动/停止控制模块120以响应于所测量的排热量未能满足排热操作条件而停用启动/停止控制模块120的自动发动机启动/停止操作能力。
在另一个实施方案中，用于发动机系统16的冷发动机补偿控制可以将指示发动机系统16的冷发动机补偿控制是否起作用并且目前正控制发动机操作的输入提供给启动/停止评估模块110。当冷发动机燃烧控制起作用时，启动/停止评估模块110将停用自动发动机启动/停止操作能力的命令提供给启动/停止控制模块120。此外，可以确定一个或多个环境操作参数，诸如温度和/或湿度，并且所述一个或多个环境操作参数可以用于响应于不满足一个或多个环境操作条件而停用发动机启动/停止控制模块120的操作能力。
应理解，可能需要满足燃烧参数条件112的任何组合以便启用自动发动机启动/停止控制能力。还应理解，可能需要满足或多个燃烧参数条件112和操作条件114的任何组合以启用自动发动机启动/停止控制能力。如果不满足这些条件112、114中的一者或多者，那么停用发动机启动/停止能力。在满足所有的所选条件112、114时，或在满足条件112、114中的一者或多者的指定子集时，启用发动机启动/停止控制能力。
可以将燃烧参数116和操作参数118与燃烧参数条件112和/或操作条件114进行比较，所述燃烧参数条件和/或操作条件是单个阈值、可变阈值、值范围、数据趋势(包括确认时间)、随时间而变和/或响应于一个或多个操作条件而变的值或其它合适的条件值。另外，燃烧参数116和/或操作参数118可以是感测值和/或利用多个感测参数导出的值。
根据本公开的一个方面，公开一种用于操作车辆的方法，所述车辆包括：发动机系统，所述发动机系统包括内燃机；可操作地耦接至所述发动机系统的操作者控制系统，所述操作者控制系统可操作以响应于操作者输入而启动和停止所述内燃机；以及启动/停止控制器，所述启动/停止控制器可操作以独立于所述操作者控制系统来控制所述内燃机的自动发动机启动/停止操作。所述方法包括：确定所述内燃机的一个或多个汽缸中的一个或多个燃烧参数；响应于所述一个或多个燃烧参数不满足指示所述一个或多个汽缸中的燃烧稳定性的燃烧参数条件而由所述启动/停止控制器停用所述内燃机的自动发动机启动/停止控制；以及响应于所述一个或多个燃烧参数满足所述燃烧参数条件而由所述启动/停止控制器启用所述内燃机的所述自动发动机启动/停止控制。
在一个实施方案中，所述一个或多个燃烧参数包括汽缸内早燃气体参数，并且所述燃烧参数条件指示在所述一个或多个汽缸中不存在不完全燃烧事件和不着火事件。在此实施方案的细化中，所述汽缸内早燃气体条件包括所述一个或多个汽缸的汽缸内压力、汽缸内温度以及汽缸内气体成分中的至少一者，并且所述燃烧参数条件包括汽缸内压力阈值、汽缸内温度阈值以及汽缸内气体成分量中的至少一者。
在另一个实施方案中，所述一个或多个燃烧参数包括汽缸内燃烧参数，并且所述燃烧参数条件指示在所述一个或多个汽缸中不存在不完全燃烧事件和不着火事件中的至少一者。在此实施方案的细化中，所述汽缸内燃烧参数包括所述一个或多个汽缸的汽缸内压力和汽缸内温度中的至少一者，并且所述燃烧参数条件包括汽缸内压力阈值和汽缸内温度阈值中的至少一者。
在另一个实施方案中，所述一个或多个燃烧参数包括所述一个或多个汽缸中的汽缸壁温度，并且所述燃烧参数条件包括汽缸壁温度阈值。在另一个实施方案中，所述方法包括响应于将燃料提供给所述一个或多个汽缸的燃料加注系统操作参数未能满足燃料温度操作条件和燃料压力操作条件中的至少一者而停用自动发动机启动/停止控制。
在另一个实施方案中，所述一个或多个燃烧参数包括与所述一个或多个汽缸相关联的燃料喷射器的燃料喷射器头温度，并且所述燃烧参数条件包括燃料喷射器头温度操作条件。在另一个实施方案中，所述方法包括响应于EGR系统操作参数指示连接至所述发动机系统的EGR系统中的过冷条件和凝结操作条件中的至少一者而停用所述自动发动机启动/停止控制。在此实施方案的细化中，所述EGR系统操作参数包括EGR温度、EGR冷却器的冷却剂温度、EGR流量以及所述再循环的废气中的气体成分中的至少一者。
在另一个实施方案中，所述方法包括响应于确定废气后处理装置操作参数指示废气后处理装置的欠温操作条件而停用所述自动发动机启动/停止控制。在另一个实施方案中，所述方法包括响应于确定所述发动机系统的冷发动机补偿控制操作参数是处于活动操作条件而停用所述自动发动机启动/停止控制。在另一个实施方案中，所述方法包括响应于废热回收系统操作参数指示少于阈值量的排热操作条件而停用所述自动发动机启动/停止控制。
在另一个实施方案中，所述车辆还包括与所述发动机系统操作性地耦接的电动机/发电机系统以及与所述电动机/发电机系统操作性地耦接的能量储存系统。在另一个实施方案中，所述燃烧参数条件包括单个阈值、可变阈值、值范围以及导出值中的至少一者。在另一个实施方案中，所述汽缸内燃烧参数是感测值和从一个或多个感测值导出的值中的至少一者。
根据另一个方面，一种车辆系统包括：与变速系统操作性地耦接的内燃机，所述内燃机包括用于燃料燃烧的一个或多个汽缸。所述系统还包括与所述内燃机操作性通信的发动机启动/停止控制器。所述发动机启动/停止控制器被配置用来响应于发动机启动/停止标准而自动地停止和启动所述内燃机。所述发动机启动/停止控制器进一步被配置用来响应于一个或多个汽缸内燃烧参数不满足一个或多个燃烧参数条件而停用所述内燃机的所述自动启动/停止控制以及响应于所述一个或多个汽缸内燃烧参数满足所述一个或多个燃烧参数条件而由所述发动机启动/停止控制器启用所述内燃机的所述自动启动/停止控制。所述一个或多个燃烧参数条件指示所述一个或多个汽缸中的燃烧稳定性。
在一个实施方案中，所述系统包括：与所述发动机系统操作性地耦接的电动机/发电机系统；以及与所述电动机/发电机系统操作性地耦接的能量储存系统。
在另一个实施方案中，仅响应于所述发动机启动/停止控制器确定所述汽缸内燃烧参数满足两个或更多个燃烧参数条件而启用所述内燃机的所述自动启动/停止控制。在此实施方案的细化中，所述两个或更多个燃烧参数条件包括以下中的至少两者：汽缸内早燃气体参数指示在所述一个或多个汽缸中缺少不完全燃烧事件和不着火事件；汽缸内燃烧事件参数指示在所述一个或多个汽缸中缺少不完全燃烧事件和不着火事件；所述一个或多个汽缸中的汽缸壁温度超过汽缸壁温度阈值；以及与所述一个或多个汽缸相关联的燃料喷射器的燃料喷射器头温度超过燃料喷射器头温度阈值。
在另一个实施方案中，仅响应于所述发动机启动/停止控制器确定所述一个或多个汽缸内燃烧参数满足至少一个燃烧参数条件并且所述车辆系统的至少一个操作参数满足所述车辆系统的至少一个操作条件而启用所述内燃机的所述自动启动/停止控制。在此实施方案的细化中，所述至少一个燃烧参数条件包括以下中的至少一者：汽缸内早燃气体参数指示在所述一个或多个汽缸中缺少不完全燃烧事件和不着火事件；汽缸内燃烧事件参数指示在所述一个或多个汽缸中缺少不完全燃烧事件和不着火事件；所述一个或多个汽缸中的汽缸壁温度参数超过汽缸壁温度阈值；与所述一个或多个汽缸相关联的燃料喷射器的燃料喷射器头温度参数超过燃料喷射器头温度阈值。另外，所述车辆系统的所述至少一个操作条件包括以下中的至少一者：将燃料提供给所述一个或多个汽缸的燃料系统的燃料加注系统操作参数满足燃料温度操作条件和燃料压力操作条件中的至少一者；EGR操作参数指示在EGR系统中不存在过冷操作条件或凝结操作条件；废气后处理装置操作参数指示不存在废气后处理装置的欠温操作条件；与所述内燃机相关联的废热回收系统的排热操作参数指示多于阈值量的排热操作条件；以及环境操作参数满足环境操作条件。在另一个细化中，响应于所述一个或多个汽缸的汽缸内压力、汽缸内温度以及汽缸内气体成分中的至少一者来确定所述汽缸内早燃气体参数和所述汽缸内燃烧事件参数。
在另一个实施方案中，响应于所述发动机启动/停止控制器确定至少一个燃烧参数条件未得到满足并且所述车辆系统的至少一个操作条件未得到满足而停用所述内燃机的所述自动启动/停止控制。在此实施方案的细化中，所述至少一个燃烧参数条件包括以下中的至少一者：汽缸内早燃气体参数指示所述一个或多个汽缸中的不完全燃烧事件和不着火事件；汽缸内燃烧事件参数指示所述一个或多个汽缸中的不完全燃烧事件和不着火事件；所述一个或多个汽缸中的汽缸壁温度参数小于汽缸壁温度阈值；以及与所述一个或多个汽缸相关联的燃料喷射器的燃料喷射器头温度参数小于燃料喷射器头温度阈值。另外，所述车辆系统的所述至少一个操作条件包括以下中的至少一者：将燃料提供给所述一个或多个汽缸的燃料系统的燃料加注系统操作参数不满足燃料温度操作条件和燃料压力操作条件中的至少一者；EGR操作参数指示在EGR系统中的过冷操作条件或凝结操作条件；废气后处理装置操作参数指示废气后处理装置的欠温操作条件；与所述内燃机相关联的废热回收系统的排热操作参数指示少于阈值量的排热操作条件；以及环境操作参数不满足环境操作条件。
根据另一个方面，一种控制设备包括：至少一个处理器；与所述处理器操作性通信的通信网络接口；以及至少一个非暂时性计算机可读介质，所述至少一个非暂时性计算机可读介质被配置用来存储指令，所述指令可由所述处理器执行以评估一个或多个燃烧参数以便响应于一个或多个燃烧参数条件而选择性地启用和停用发动机启动/停止控制。所述一个或多个燃烧参数条件指示一个或多个内燃机汽缸中的燃烧稳定性。通过所述通信网络接口来接收所述一个或多个燃烧参数，并且响应于所述一个或多个燃烧参数不满足所述一个或多个燃烧参数条件而停用内燃机的自动启动/停止控制并且响应于所述一个或多个燃烧参数满足一个或多个燃烧参数条件而启用所述内燃机的所述自动启动/停止控制。
在一个实施方案中，响应于所述处理器确定两个或更多个燃烧参数满足两个或更多个燃烧参数条件而启用所述内燃机的所述自动启动/停止控制。所述两个或更多个燃烧参数条件包括以下中的至少两者：汽缸内早燃气体参数指示所述内燃机汽缸中缺少不完全燃烧事件和不着火事件；汽缸内燃烧事件参数指示所述内燃机汽缸中缺少不完全燃烧事件和不着火事件；所述内燃机汽缸中的汽缸壁温度参数超过汽缸壁温度阈值；以及与所述内燃机汽缸相关联的燃料喷射器的燃料喷射器头温度参数超过燃料喷射器头温度阈值。
在另一个实施方案中，响应于所述处理器确定所述至少一个燃烧参数不满足至少一个燃烧参数条件并且进一步确定至少一个操作参数不满足至少一个操作条件而停用所述内燃机的所述自动启动/停止控制。所述至少一个燃烧参数条件包括以下中的至少一者：汽缸内早燃气体参数指示所述内燃机汽缸中的不完全燃烧事件和不着火事件；汽缸内燃烧事件参数指示所述内燃机汽缸中的不完全燃烧事件和不着火事件；所述内燃机汽缸中的汽缸壁温度参数小于汽缸壁温度阈值；与所述内燃机汽缸相关联的燃料喷射器的燃料喷射器头温度参数小于燃料喷射器头温度阈值。所述至少一个操作条件包括以下中的至少一者：燃料加注系统操作参数不满足燃料压力操作条件和燃料温度操作条件中的一者；EGR操作参数指示存在过冷和凝结操作条件中的至少一者；废气后处理装置温度参数指示欠温操作条件；排热操作参数指示少于阈值量的排热操作条件；以及环境操作参数不满足环境操作条件。
虽然已在图式和前文描述中详细地示出和描述了本发明，但是本发明在性质上将被视为说明性而非限制性的，应理解，仅示出和描述某些示例性实施方案，并且希望保护属于本发明的精神内的所有改变和修改。将理解，虽然诸如在以上描述中用到的优选的、优选地、优选或更优选等词语的使用指示如此描述的特征可能是更想要的，不过所述特征可能不是必需的，并且缺少所述特征的实施方案可以被设想到是属于本发明的范围内，所述范围由以下权利要求限定。在阅读权利要求时，希望在使用诸如“一”、“一个”、“至少一个”或“至少一个部分”等词语时不欲将权利要求限制为仅一个物品，除非权利要求中明确地相反地指示。在使用语言“至少一部分”和/或“一部分”时，除非明确地相反地指示，否则所述物品可以包括一部分和/或整个物品。

Claims (28)

1.一种用于操作车辆的方法，所述车辆包括：发动机系统，所述发动机系统包括内燃机；可操作地耦接至所述发动机系统的操作者控制系统，所述操作者控制系统可操作以响应于操作者输入而启动和停止所述内燃机；以及启动/停止控制器，所述启动/停止控制器可操作以独立于所述操作者控制系统来控制所述内燃机的自动发动机启动/停止操作，所述方法包括：
确定所述内燃机的一个或多个汽缸中的一个或多个燃烧参数；
响应于所述一个或多个燃烧参数不满足指示所述一个或多个汽缸中的燃烧稳定性的燃烧参数条件而由所述启动/停止控制器停用所述内燃机的自动发动机启动/停止控制；以及
响应于所述一个或多个燃烧参数满足所述燃烧参数条件而由所述启动/停止控制器启用所述内燃机的所述自动发动机启动/停止控制。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个燃烧参数包括汽缸内早燃气体参数，并且所述燃烧参数条件指示在所述一个或多个汽缸中不存在不完全燃烧事件和不着火事件。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述汽缸内早燃气体条件包括所述一个或多个汽缸的汽缸内压力、汽缸内温度以及汽缸内气体成分中的至少一者，并且所述燃烧参数条件包括汽缸内压力阈值、汽缸内温度阈值以及汽缸内气体成分量中的至少一者。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个燃烧参数包括汽缸内燃烧参数，并且所述燃烧参数条件指示在所述一个或多个汽缸中不存在不完全燃烧事件和不着火事件中的至少一者。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述汽缸内燃烧参数包括所述一个或多个汽缸的汽缸内压力和汽缸内温度中的至少一者，并且所述燃烧参数条件包括汽缸内压力阈值和汽缸内温度阈值中的至少一者。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个燃烧参数包括所述一个或多个汽缸中的汽缸壁温度，并且所述燃烧参数条件包括汽缸壁温度阈值。
7.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括响应于将燃料提供给所述一个或多个汽缸的燃料加注系统操作参数未能满足燃料温度操作条件和燃料压力操作条件中的至少一者而停用自动发动机启动/停止控制。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个燃烧参数包括与所述一个或多个汽缸相关联的燃料喷射器的燃料喷射器头温度，并且所述燃烧参数条件包括燃料喷射器头温度超过燃料喷射器头温度阈值。
9.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括响应于废气再循环(EGR)系统操作参数指示连接至所述发动机系统的EGR系统中的过冷条件和凝结操作条件中的至少一者而停用所述自动发动机启动/停止控制。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述EGR系统操作参数包括EGR温度、EGR冷却器的冷却剂温度、EGR流量以及再循环的废气中的气体成分中的至少一者。
11.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括响应于确定废气后处理装置操作参数指示废气后处理装置的欠温操作条件而停用所述自动发动机启动/停止控制。
12.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括响应于确定所述发动机系统的冷发动机补偿控制操作参数是处于活动操作条件而停用所述自动发动机启动/停止控制。
13.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括响应于废热回收系统操作参数指示少于阈值量的排热操作条件而停用所述自动发动机启动/停止控制。
14.如权利要求1所述的方法，其中所述车辆还包括与所述发动机系统操作性地耦接的电动机/发电机系统以及与所述电动机/发电机系统操作性地耦接的能量储存系统。
15.如权利要求1所述的方法，其中所述燃烧参数条件包括单个阈值、可变阈值和值范围中的至少一者。
16.如权利要求1所述的方法，其中所述汽缸内燃烧参数是感测值和从一个或多个感测值导出的值中的至少一者。
17.一种车辆系统，所述车辆系统包括：
与变速系统操作性地耦接的内燃机，所述内燃机包括用于燃料燃烧的一个或多个汽缸；
与所述内燃机操作性通信的发动机启动/停止控制器；并且
其中所述发动机启动/停止控制器被配置用来响应于发动机启动/停止标准而自动地停止和启动所述内燃机，其中所述发动机启动/停止控制器进一步被配置用来响应于一个或多个汽缸内燃烧参数不满足一个或多个燃烧参数条件而停用所述内燃机的所述自动启动/停止控制以及响应于所述一个或多个汽缸内燃烧参数满足所述一个或多个燃烧参数条件而由所述发动机启动/停止控制器启用所述内燃机的所述自动启动/停止控制，其中所述一个或多个燃烧参数条件指示所述一个或多个汽缸中的燃烧稳定性。
18.如权利要求17所述的车辆系统，所述车辆系统还包括：
与所述发动机系统操作性地耦接的电动机/发电机系统；以及
与所述电动机/发电机系统操作性地耦接的能量储存系统。
19.如权利要求17所述的车辆系统，其中仅响应于所述发动机启动/停止控制器确定所述汽缸内燃烧参数满足两个或更多个燃烧参数条件而启用所述内燃机的所述自动启动/停止控制。
20.如权利要求19所述的车辆系统，其中所述两个或更多个燃烧参数条件包括以下中的至少两者：
汽缸内早燃气体参数指示在所述一个或多个汽缸中缺少不完全燃烧事件和不着火事件；
汽缸内燃烧事件参数指示在所述一个或多个汽缸中缺少不完全燃烧事件和不着火事件；
所述一个或多个汽缸中的汽缸壁温度超过汽缸壁温度阈值；以及
与所述一个或多个汽缸相关联的燃料喷射器的燃料喷射器头温度超过燃料喷射器头温度阈值。
21.如权利要求17所述的车辆系统，其中仅响应于所述发动机启动/停止控制器确定所述一个或多个汽缸内燃烧参数满足至少一个燃烧参数条件并且所述车辆系统的至少一个操作参数满足所述车辆系统的至少一个操作条件而启用所述内燃机的所述自动启动/停止控制。
22.如权利要求21所述的车辆系统，其中所述至少一个燃烧参数条件包括以下中的至少一者：
汽缸内早燃气体参数指示在所述一个或多个汽缸中缺少不完全燃烧事件和不着火事件；
汽缸内燃烧事件参数指示在所述一个或多个汽缸中缺少不完全燃烧事件和不着火事件；
所述一个或多个汽缸中的汽缸壁温度参数超过汽缸壁温度阈值；
与所述一个或多个汽缸相关联的燃料喷射器的燃料喷射器头温度参数超过燃料喷射器头温度阈值；
其中所述车辆系统的所述至少一个操作条件包括以下中的至少一者：
将燃料提供给所述一个或多个汽缸的燃料系统的燃料加注系统操作参数满足燃料温度操作条件和燃料压力操作条件中的至少一者；
废气再循环(EGR)操作参数指示在EGR系统中不存在过冷操作条件或凝结操作条件；
废气后处理装置操作参数指示不存在废气后处理装置的欠温操作条件；
与所述内燃机相关联的废热回收系统的排热操作参数指示多于阈值量的排热操作条件；以及
环境操作参数满足环境操作条件。
23.如权利要求22所述的车辆系统，其中响应于所述一个或多个汽缸的汽缸内压力、汽缸内温度以及汽缸内气体成分中的至少一者来确定所述汽缸内早燃气体参数和所述汽缸内燃烧事件参数。
24.如权利要求17所述的车辆系统，其中响应于所述发动机启动/停止控制器确定至少一个燃烧参数条件未得到满足并且所述车辆系统的至少一个操作条件未得到满足而停用所述内燃机的所述自动启动/停止控制。
25.如权利要求24所述的车辆系统，其中所述至少一个燃烧参数条件包括以下中的至少一者：
汽缸内早燃气体参数指示所述一个或多个汽缸中的不完全燃烧事件和不着火事件；
汽缸内燃烧事件参数指示所述一个或多个汽缸中的不完全燃烧事件和不着火事件；
所述一个或多个汽缸中的汽缸壁温度参数小于汽缸壁温度阈值；以及
与所述一个或多个汽缸相关联的燃料喷射器的燃料喷射器头温度参数小于燃料喷射器头温度阈值；
其中所述车辆系统的所述至少一个操作条件包括以下中的至少一者：
将燃料提供给所述一个或多个汽缸的燃料系统的燃料加注系统操作参数不满足燃料温度操作条件和燃料压力操作条件中的至少一者；
废气再循环(EGR)操作参数指示在EGR系统中的过冷操作条件或凝结操作条件；
废气后处理装置操作参数指示废气后处理装置的欠温操作条件；
与所述内燃机相关联的废热回收系统的排热操作参数指示少于阈值量的排热操作条件；以及
环境操作参数不满足环境操作条件。
26.一种控制器设备，所述控制器设备包括：
至少一个处理器；
与所述处理器操作性通信的通信网络接口；以及
至少一个非暂时性计算机可读介质，所述至少一个非暂时性计算机可读介质被配置用来存储指令，所述指令可由所述处理器执行以评估一个或多个燃烧参数以便响应于一个或多个燃烧参数条件而选择性地启用和停用发动机启动/停止控制；
其中所述一个或多个燃烧参数条件指示一个或多个内燃机汽缸中的燃烧稳定性，其中通过所述通信网络接口来接收所述一个或多个燃烧参数，并且其中响应于所述一个或多个燃烧参数不满足所述一个或多个燃烧参数条件而停用内燃机的自动启动/停止控制并且响应于所述一个或多个燃烧参数满足一个或多个燃烧参数条件而启用所述内燃机的所述自动启动/停止控制。
27.如权利要求26所述的控制器设备，其中响应于所述处理器确定两个或更多个燃烧参数满足两个或更多个燃烧参数条件而启用所述内燃机的所述自动启动/停止控制，其中所述两个或更多个燃烧参数条件包括以下中的至少两者：
汽缸内早燃气体参数指示所述内燃机汽缸中缺少不完全燃烧事件和不着火事件；
汽缸内燃烧事件参数指示所述内燃机汽缸中缺少不完全燃烧事件和不着火事件；
所述内燃机汽缸中的汽缸壁温度参数超过汽缸壁温度阈值；以及
与所述内燃机汽缸相关联的燃料喷射器的燃料喷射器头温度参数超过燃料喷射器头温度阈值。
28.如权利要求26所述的控制器设备，其中响应于所述处理器确定所述至少一个燃烧参数不满足至少一个燃烧参数条件并且进一步确定至少一个操作参数不满足至少一个操作条件而停用所述内燃机的所述自动启动/停止控制，其中所述至少一个燃烧参数条件包括以下中的至少一者：
汽缸内早燃气体参数指示所述内燃机汽缸中的不完全燃烧事件和不着火事件；
汽缸内燃烧事件参数指示所述内燃机汽缸中的不完全燃烧事件和不着火事件；
所述内燃机汽缸中的汽缸壁温度参数小于汽缸壁温度阈值；
与所述内燃机汽缸相关联的燃料喷射器的燃料喷射器头温度参数小于燃料喷射器头温度阈值；
其中所述至少一个操作条件包括以下中的至少一者：
燃料加注系统操作参数不满足燃料压力操作条件和燃料温度操作条件中的一者；
废气再循环(EGR)操作参数指示存在过冷和凝结操作条件中的至少一者；
废气后处理装置温度参数指示欠温操作条件；
排热操作参数指示少于阈值量的排热操作条件；以及
环境操作参数不满足环境操作条件。
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