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CN118728576A - 内燃机、控制器和控制内燃机的操作的方法 - Google Patents

内燃机、控制器和控制内燃机的操作的方法 Download PDF

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CN118728576A
CN118728576A CN202410776790.6A CN202410776790A CN118728576A CN 118728576 A CN118728576 A CN 118728576A CN 202410776790 A CN202410776790 A CN 202410776790A CN 118728576 A CN118728576 A CN 118728576A
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CN
China
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internal combustion
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temperature
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engine
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Application number
CN202410776790.6A
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J·C·内瑟克特
E·阿斯兰图克
王蔚文
J·A·克拉默
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Cummins Inc
Original Assignee
Cummins Inc
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Publication date
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Abstract

本发明涉及内燃机、控制器和控制内燃机的操作的方法。方法、控制器和包括该控制器并且能按照该方法通过以下步骤进行操作的内燃机：确定所述内燃机(10)的发动机缸体回路(31、35)中的工作液体的温度，所述工作液体包括冷却液或润滑液；操作所述内燃机(10)；响应于所述液体的温度低于第一温度阈值，接合热负载，其中，接合所述热负载包括增加所述内燃机(10)的抽吸负载或改变空气/燃料比中的至少一者，由此对所述发动机缸体回路(31、35)加热；根据所述液体的温度而控制所述热负载；并且响应于所述液体的温度高于低温极限，脱离所述热负载中的至少一部分。

Description

内燃机、控制器和控制内燃机的操作的方法
本申请是申请日为2016年9月30日、申请号为201680089425.1(国际申请号为PCT/US2016/054604)以及发明名称为“内燃机和升高内燃机中的液体的温度的方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本公开总体上涉及控制内燃机的温度，并且更具体地，涉及控制循环通过内燃机的液体的温度。
背景技术
内燃机被设计成在所期望的温度范围内操作。如果发动机是热的，则冷却液吸收热，并且将热排放到流经散热器的空气。如果发动机是冷的，则发动机可空转，以将发动机加温。在由内燃机提供动力的车辆中，只有在车辆停下时，才可增加空转速度。
混合动力车辆中的内燃机需要用更多时间来将其温度从冷状况升高至正常操作状况。在这段较长时间内，更多的原烃被释放到排气系统，从而有可能使废气后处理部件发生故障。因此，发动机在加温时段期间的操作会造成部件故障。
需要改进的内燃机和操作内燃机的方法来提高可靠性和燃料效率。
本文中描述了本公开的背景，以解释本发明的背景。这将不被视为承认或暗示所提及的任何材料是任何权利要求的优先权日期在美国或任何其他国家中的公开的、已知的或者是本发明所属领域的公知常识的部分。
发明内容
描述了方法、控制器和包括控制器并且能按照该方法进行操作的内燃机。在各种实施方式中，该方法包括以下步骤：确定所述内燃机的发动机缸体回路中的工作液体的温度，所述工作液体包括冷却液或润滑液；操作所述内燃机；响应于所述工作液体的温度低于第一温度阈值，接合热负载；根据所述液体的温度来控制所述热负载；并且响应于所述液体的温度高于低温极限，脱离所述热负载中的至少一部分。
在本实施方式的一些变型中，接合所述热负载包括增加所述内燃机的抽吸负载或改变空气/燃料比中的至少一者，由此对所述发动机缸体回路加热。
各种实施方式包括控制器，所述控制器包括被构造成实现前述段落中描述的方法的热控制逻辑。
各种实施方式包括内燃机，所述内燃机包括前述段落中描述的控制器。
在另外的实施方式中，所述内燃机包括：发动机缸体，该发动机缸体包括发动机缸体回路，以使液体循环通过所述发动机缸体回路，所述发动机缸体回路包括冷却回路或润滑回路；温度传感器，该温度传感器被构造成感测所述液体的温度；以及发动机控制器，该发动机控制器包括热控制逻辑，所述热控制逻辑被构造成实现包括以下步骤的方法：操作所述内燃机；响应于所述液体的温度低于第一温度阈值，接合热负载，其中，接合所述热负载包括增加所述内燃机的抽吸负载或改变空气/燃料比中的至少一者，由此对所述发动机缸体回路加热；根据所述液体的温度变化来控制所述热负载；并且响应于所述液体的温度高于低温极限，脱离所述热负载的至少一部分。
因此，已相当广泛地概述了本发明的各种特征，使得可更好地理解随后的详细描述，并且使得可更好地理解对本领域的贡献。根据以下结合附图进行的详细描述，本发明的其他特征将变得清楚。
附图说明
当结合附图阅读时，将更好地理解本发明的实施方式的以下详细描述。然而，应该理解，本发明不限于附图中示出的实施方式的精确布置和手段。
图1是内燃机的实施方式的框图；
图2是描绘用本公开中阐述的热控制逻辑的实施方式实现的不同热控制曲线的曲线图；
图3是控制在内燃机中循环的液体的温度的方法的实施方式的流程图；
图4是内燃机的寄生负载的实施方式的框图；以及
图5是包括热控制逻辑的控制器的框图，该热控制逻辑被构造成实现图3中描绘的方法以实现图2中描绘的热控制曲线。
在所有多个视图中，对应的附图标记指示对应的部分。虽然附图表示根据本公开的各种特征和部件的实施方式，但是附图不一定按比例绘制，某些特征可能被夸大，以便更好地例示和说明本公开。本文中阐述的例证将不被解释为以任何方式限制本发明的范围。
具体实施方式
以下公开的实施方式并非旨在是排他性的或者将本公开限于以下详细描述中公开的精确形式。相反，选择和描述这些实施方式使得本领域的其他技术人员可利用它们的教导。
除非明确说明相反意图，否则以下术语具有以下含义：
在提及诸如量、持续时间等可测量值时，在本文中使用的“大约”意味着涵盖精确的数值，就好像它是在没有术语“大约”的情况下阐述的。
“包括”、“包含”和“具有”等意味着“包括”等，是开放式术语。
在说明书中以及权利要求书中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果有的话)用于区分类似元件，而不必用于描述特定的顺序或时间顺序。要理解，如此使用的任何术语在适宜情况下是可互换的，使得本文中描述的实施方式例如能够以不同于本文中例示或以其他方式描述的顺序进行操作。类似地，如果本文中将方法描述为包括一系列步骤，则本文中提出的这些步骤的顺序不一定是能执行这些步骤的唯一顺序，而是可能省略某些所述步骤和/或有可能可在该方法中添加本文中未描述的某些其他步骤可能。
除非明确说明相反意图，否则为了清楚起见，术语以其单数形式使用，并且旨在包括其复数形式。
本文中出现短语“在一个实施方式中”或“在一个方面”并不一定都指代相同的实施方式或方面。
通常，部分地基于循环通过内燃机的液体的温度来控制内燃机的操作。当温度低于低温极限从而导致产生不期望的烃时，内燃机的控制器采用热控制策略来升高液体的温度。根据温度值，热控制策略可是轻微积极的或者是积极的。热控制策略可以有意地降低燃料效率，以增加内燃机的抽吸负载。当然，不期望燃料效率降低。另外地或另选地，热控制策略可接合寄生负载，从而使抽吸负载增大。虽然寄生负载也使燃料消耗增加，但是热控制策略可接合将在稍后接合的寄生负载，因此相关的燃料消耗没有导致净燃料增加。
可联合采用各种热控制手段来实现协同效应。所公开的策略和手段的另一个优点是相对于基于废气或其他间接措施进行的控制具有改进的控制水平。
现在参照图1，示出了内燃机10的实施方式的框图。内燃机10包括空气过滤器12、空气压缩机16上游的空气输入节流阀14、后处理系统94和排气节流阀98。由空气压缩机16充注的空气在充气冷却器20中冷却。如下面进一步描述的，废气驱动空气压缩机16，并在后处理系统94中经处理之后排放到环境。提供废气闸门90，以将废气转移离开涡轮增压器16。废气中的一部分可在废气再循环(EGR)冷却器62中冷却之后被再循环。控制器可传输控制信号102，以致动空气输入节流阀14、空气压缩机16、后处理系统94和排气节流阀98。空气过滤器传感器12T和12P分别感测进入空气过滤器12的空气的温度和压力。
发动机10还包括进气歧管30、缸体40和排气歧管50。从EGR冷却器62排出的冷却气体和从空气冷却器20排出的新鲜气体经由导管22供应到进气歧管30。排气可从排气歧管50排出到EGR阀60或空气压缩机16的涡轮17，以驱动空气压缩机16。发动机10还包括发动机缸体回路31和35。发动机缸体回路31是缸体40中的冷却剂回路，并且流体联接于冷却剂泵(未示出)，冷却剂泵被配置为如本领域中熟知的使冷却液经过进入口32进入缸体40中，经过排出口34从缸体40出来，并且经过散热器(未示出)，以提取缸体40中的热并且将它排放到流过散热器的空气。温度传感器32T或34T感测冷却液的温度。发动机缸体回路35是缸体40(未示出)中的润滑回路，润滑回路流体联接于润滑泵(未示出)，润滑泵被配置为如本领域中熟知的使润滑液经过进入口36穿过内燃机，经过排出口38从缸体40出来，以润滑内燃机的部件。温度传感器36T或38T感测润滑液的温度。
在本实施方式中，内燃机10包括控制子系统100，控制子系统100包括发动机控制模块(ECM)或控制器110，发动机控制模块(ECM)或控制器110被配置为控制燃料喷射器70、72、74和76输送到燃烧缸42、44、46和48的空气和燃料流。示例的燃料喷射器70、72、74和76包括直接燃料喷射器和口喷射器，直接燃料喷射器将燃料直接喷射到燃烧缸42、44、46和48中，口喷射器将燃料喷射到与燃烧缸42、44、46和48流体连接的进气口中。控制子系统100借助控制信号106启动燃料喷射器。温度信号通过线路108传输，从而将液体温度提供给控制子系统100。虽然示出了四个燃烧缸，但应该理解，本公开适用于不同配置的发动机，包括更多或更少的气缸(直列或V形配置的气缸)，并且通常适用于具有权利要求中阐述的部件的任何内燃机。控制子系统100可包括诸如传动系统控制模块、排气系统控制模块、燃料供应系统控制模块等其他控制模块。
在某些实施方式中，ECM或控制器110被构造成基于测得的参数和操作模型来确定发动机10的操作状况，并且基于操作状况和所期望的性能来控制发动机10。在某些实施方式中，控制器110形成控制子系统的一部分，控制子系统包括具有非暂态计算机可读存储介质、处理器或处理电路以及通信硬件的一个或更多个计算装置。控制器可以是单个装置或分布式装置，并且控制器的功能可由硬件和/或由存储在非暂态机器可读存储介质上的处理指令来执行。示例的处理器包括专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)和包括固件的微处理器。
在本公开的一方面，控制器通过增加抽吸负载或增加空气/燃料比以便稀燃运转或通过这二者来改变内燃机的操作。在一个实施方式中，控制器致使可变几何涡轮增压器被调节，以增加背压，从而增加抽吸负载。在另一个实施方式中，控制器增加发动机的空转速度，以增加抽吸负载。通过随背压增加而增加空转速度，实现比作为增加的空转速度和背压所增加的能量之和计算出的加热速率更快、协同的加热速率。在其他实施方式中，控制器改变诸如喷射量和正时的燃料供应参数，以致使发动机稀燃运转。在又一个实施方式中，控制器接合或增加寄生负载，以增加抽吸负载。示例性寄生负载包括电阻加热器、空气压缩机、电池充电器以及可选地可出于除了操作内燃机之外的原因而接合的任何其他电气装置。在其他实施方式中，控制器接合废气后处理系统中的烃解吸机构。通常基于系统的压差阈值进行烃解吸。在本实施方式中，即使在差压达到阈值之前也接合烃解吸，使得解吸所需的能量也用于在冷条件期间将内燃机加温，以防止或减少烃的产生。前述实施方式中的一个或更多个可被配置为顺序地或者与其他实施方式同时地工作，以定制液体的温度升高速率。
控制器监视液体的温度和环境空气并且改变内燃机的操作，以将液体的温度保持在一定温度范围内。控制器可被构造成在初始发动机启动时并随后在液体的温度落入该范围之外时改变内燃机的操作。
采用上述的热控制策略来升高液体的温度并且可能使燃料效率低，因此在液体温度上升至正常范围时，热控制策略被暂停。可按照由控制器确定的附加信息来校准策略。例如，在确定内燃机状态从空转变成重载操作时，控制器可缓和或暂停热控制策略。换句话讲，控制器可预测由于重载操作引起的更快速的温度上升，并且按比例缩减或完全暂停热控制策略，以防止超出正常温度范围或者推迟超出正常温度范围的时间。
在某些实施方式中，控制器包括被构造成在功能上执行控制器的操作的一个或更多个模块。本文中包括模块的描述强调了控制器的某些方面的结构独立性，并且例示了控制器的一组操作和职责。执行类似的整体操作的其他组被理解为在本申请的范围内。模块可在硬件中实现和/或实现为非瞬态计算机可读存储介质上的处理指令。模块可分布在各种基于硬件或计算机的部件上。示例和非限制性模块实现元件包括提供本文中确定的任何值的传感器、提供作为本文中确定的值的前体的任何值的传感器、数据链路和/或网络硬件(包括通信芯片、振荡晶体、通信链路、电缆、双绞线、共轴布线、屏蔽布线、发送器、接收器和/或收发器)、逻辑电路、硬连线逻辑电路、根据模块规格配置的处于特别地非暂态状态的可重新配置的逻辑电路、任何致动器(包括至少电动、液压或气动致动器)、螺线管、运算放大器集成电路、模拟控制元件(弹簧、过滤器、积分器、加法器、触发器、增益元件)和/或数字控制元件。
本文中描述的某些操作包括解释和/或确定一个或更多个参数的操作。如本文中利用的解释或确定包括用本领域中已知的任何方法接收值，包括至少从数据链路或网络通信接收值，接收指示该值的电子信号(例如，电压、频率、电流或脉冲宽度调制信号)，接收指示该值的计算机生成的参数，从非暂态机器可读存储介质上的存储器位置读取值，用本领域中已知的任何手段和/或通过接收可用于计算解释的参数的值和/或通过参考被解释为参数值的默认值，接收该值作为操作时间参数。
再次参照图1，来自发动机10的废气经后处理系统94的处理，之后它们被排放到环境中。如本领域中已知的，后处理系统94可包括各种部件中的任一个，这些部件被配置为以减少不期望排放的方式处理来自发动机10的废气，包括但不限于氧化氧化剂、选择性催化还原(SCR)系统、NOx吸附器和微粒捕集器或过滤器。可由控制器110借助ECM阀控制信号104控制EGR阀60。排出的气体流经EGR阀60和EGR冷却器62，之后它们流回到进气歧管30中。因此，EGR阀60影响重新循环的气体体积。
也被称为涡轮增压器的空气压缩机16包括涡轮机17和压缩机15。通常，进气(环境或新鲜空气)被提供给压缩机15。来自发动机10的废气被提供到涡轮机17，以致使涡轮机17旋转，从而使得压缩机15旋转并增加提供到进气歧管30的空气的压力和总体积。提供到涡轮机17的废气量至少部分地控制压缩机15的速度和压缩。在本公开的一个实施方式中，空气压缩机16是可变几何涡轮增压器(VGT)。VGT具有钟形操作曲线。VGT在钟形曲线的尾部的操作效率低。可以可变地打开或关闭VGT，以控制其性能。如果VGT基本上关闭，则产生背压，背压使气缸上的负载增加，由此增加发动机10和冷却液的温度。如果VGT基本上完全打开，则VGT产生低压缩，从而致使发动机10变浓(除非改变空气/燃料比以进行补偿)，这样也使发动机10和液体的温度升高。因此，通过使VGT在钟形曲线的尾部操作，可使液体的温度升高。通过使VGT基本上完全打开或基本上完全关闭，可实现钟形曲线的尾部。如果发动机为车辆的行驶系提供动力，则可通过在车辆运动时增加背压来升高液体的温度。
在某些实施方式中，控制器110用从诸如压力、温度、氧气、流量、质量、爆震、振动和任何其他合适的传感器的多个传感器或传感器模块接收的传感器信号来确定内燃机10的多个操作状况。还可提供压力和温度传感器(未示出)来感测增压充气冷却器20和EGR冷却器62的压力和温度。还示出了进气歧管传感器30P和排气歧管压力传感器50P。
如本文中使用的，热控制曲线是通过执行热控制逻辑而获得的结果。热控制逻辑可执行各种手段，包括各种装置的接合或致动。示例装置包括电阻加热器、电池充电器、空气压缩机、可变闸门涡轮增压器、燃料喷射器、燃料泵以及各种空气和排气节流阀或阀。这些装置消耗能量，成为发动机的负载，或者以升高发动机温度的方式影响其操作。因此，通过以由热控制逻辑确定的顺序控制这些装置，以所期望的方式升高发动机的温度。
图2示出了表示在诸如空转的正常操作状况下液体加温的曲线200，因应用第一热控制逻辑产生第一温度曲线204，因应用第二热控制逻辑产生第二温度曲线210，第二热控制逻辑比第一热控制逻辑更积极。还示出了第一温度阈值214，另外的曲线220和230源自第一温度阈值214处。在一个变型中，第三热控制逻辑应用积极的加温，直到达到第一温度阈值214，然后根据曲线220或230应用较不积极的加温。在另一个变型中，第四热控制逻辑应用积极升温直到达到第一温度阈值214，然后根据曲线230施加较不激烈的升温，并且在达到第二温度阈值234时，根据曲线240应用更不积极的升温，以防止超出正常温度范围。第二、第三和第四热控制逻辑可最初采用组合手段来升高流体的温度，包括增加背压和利用稀空气/燃料混合物操作，以及可选地接合寄生负载并增加发动机空转速度。在温度阈值214处，通过在继续用稀空气/燃料混合物操作发动机的同时，例如，通过将背压降低至正常量，例如，打开VGT使得其在非过度关闭条件下基本上在钟形曲线峰值附近操作，第三和第四热控制逻辑可选择性地脱离接合手段中的一个或更多个。这些热控制逻辑比第二热控制逻辑更节能。不及第二热控制逻辑积极的第一热控制逻辑可选择性接合一个或更多个手段，例如，以利用稀空气/燃料混合物或者接合寄生负载来操作发动机。
应该理解，虽然所示出的温度曲线是连续的，但是可允许不连续。例如，如果热控制逻辑的手段包括烃解吸，则不连续性将是明显的，如果在液体温度达到正常操作温度之前完成解吸，则将会出现不连续性。随着寄生负载的增加或去除，不连续性也将会明显。在本段落中使用术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”来区分热控制逻辑的示例。示例的热控制逻辑可以按任何组合方式进行组合。要理解，术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”是可互换的。
图3描绘了控制循环通过内燃机的液体的温度的方法的流程图300。该方法可由内燃机10中的控制器(诸如，控制器110)实现。该方法开始于302，在302中，确定内燃机的发动机缸体回路中的工作液体的温度。通常，由于回路中的泵的操作，使工作液体循环通过回路。示例的工作液体包括润滑液和冷却液。
该方法继续进行304，操作内燃机。操作内燃机包括在主要负载脱离的情况下以空转速度操作，并且在接合主要负载的情况下操作。例如，主要负载是指由发动机的曲轴的旋转驱动以推进车辆或驱动发电机的变速器或其他机构。
该方法的本实施方式继续进行306，确定温度是否低于第一温度阈值。第一温度阈值可以是低于发动机的正常温度范围下限的温度。
如果温度低于第一温度阈值，则在308中，控制器执行热控制逻辑，以升高液体的温度。热控制逻辑可包括参照图2描述的第一、第二、第三和第四热控制逻辑中的任一个以及它们的任何组合。
在本实施方式的变型中，在液体的温度达到第一温度阈值时，控制器脱离热控制逻辑，此时发动机继续正常操作。
在本实施方式的变型中，在液体的温度上升至大约正常温度时，控制器脱离热控制逻辑。
在本实施方式的变型中，在确定液体温度的升高速率超过预定速率以及一速率(该速率超过使发动机过热的概率增加的预定速率)时，控制器脱离热控制逻辑，该预定速率足以使得在所期望的时间量内升高液体的温度。
如本文中使用的术语“控制逻辑”包括在一个或更多个可编程处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列、数字信号处理器、硬连线逻辑或其组合上执行的软件和/或固件。例如，在各种实施方式中，控制器110可包括或访问控制逻辑。因此，按照实施方式，各种逻辑可按任何适宜的方式实现，并且将按照本文中公开的实施方式得以保持。另外，包括控制逻辑的非暂态机器可读介质可被认为是在诸如固态存储器、磁盘和光盘的计算机可读载体的任何有形形式内实施的，该固态存储器、磁盘和光盘包含将致使处理器执行本文中描述的技术的计算机指令和数据结构的适宜集合。非暂态机器可读介质或存储器可包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(例如，EPROM、EEPROM或闪存存储器)、电子可编程ROM(EPROM)、磁盘存储器以及可用于携带或存储处理指令和数据结构并且可由通用或专用计算机或其他处理装置访问的任何其他介质。
图4是描绘内燃机10的寄生负载的示例的框图。这里示出了热控制逻辑400，热控制逻辑400被包括在控制器110中或者可由控制器110访问，并且以本领域中熟知的方式电联接到由热控制逻辑400经由控制信号102接合于传感器信号接口430(图5中示出)的各种装置，传感器信号接口430可包括CAN模块。每个装置都可包括用于接收指令的CAN模块以及用于接合装置的电致动器。示例的电致动器包括电源开关和继电器。图4中描绘的并且经由热控制逻辑400直接或间接启动的装置包括用于将机械能转换成电能的交流发电机/发电机402以及空气压缩机404、电池充电器406、电池408和电阻加热器410。电阻加热器410由热控制逻辑400接合并且从电池408汲取能量，电池408是由电池充电器406充电的，电池充电器406从交流发电机/发电机402汲取电力，这增加了内燃机10上的负载。因此，有时电阻加热器410直接加热液体，有时通过致使电池408被充电而间接地加热液体。另外，如果电池408具有低充电状态，则热控制逻辑400可指示电池充电器406在加温时间期间而不是以更加渐进的充电速率或在稍后的时间成功地完成充电。类似地，热控制逻辑400可指示空气压缩机404接合，以成功地完成其压力罐。如以上所指示的，除了操纵空气-燃料混合物以实现所期望的空气-燃料混合物以升高液体的温度之外，热控制逻辑400还可致使节流阀14、98和空气压缩机16操作。另外，热控制逻辑400可增加背压，以致使DP/P比上升至超过其正常最大水平，其中，DP是进气歧管压力与排气歧管压力之间的差值，并且D是进气歧管压力。在一些发动机中，正常DP/P范围在0.01和0.7之间，并且背压增加，使得DP/P比超过0.9。在其他发动机中，正常DP/P较低，甚至可能为负。
现在，参照图5，热控制逻辑400可按多种方式实现。在一个示例中，传感器信号接口430包括被构造成对到来的传感器信号进行数字化、校准、稳定和/或过滤的逻辑(在到来模拟信号的情况下)或者存储传感器信号(在经由CAN总线接收的数字信号的情况下)。对应于信号的数据被存储在存储器440中，可由温度比较器逻辑432和DP/P计算器逻辑434访问，温度比较器逻辑432和DP/P计算器逻辑434的功能是将传感器温度和压力与相应的阈值(也被存储在存储器中)进行比较，或者基于传感器数据计算DP/P比并且将这些结果作为操作状况(也被存储在存储器中)存储。操作状况还可包括电池408的充电状态和空气压缩机404的压力，还有其他操作变量。基于此，热负载确定逻辑450实现添加/去除热负载的规则，并且经由热负载控制接口460输出指令。在一个示例中，热负载控制接口460包括CAN模块，CAN模块联接于CAN总线并且被配置为与各种热负载或控制器110通信，以致使控制器110例如改变空气/燃料比，增加发动机的空转速度，打开/关闭涡轮增压器的闸门以增加背压，或者接合后处理系统系统以减小DP/P比。热负载确定逻辑450可包括或访问存储器表，存储器表包括代表能通过接合以上加温动作而获得的热能的数据，并且热负载确定逻辑450可包括用于如参照图2描述的确定响应于感测到的温度与阈值之间的差值用哪个动作进行接合的逻辑，以便不应用过大或过小的接合。热负载确定逻辑450可基于液体的温度、升高液体温度所需的能量的量以及可通过增加抽吸负载或接合寄生负载或改变空气/燃料混合物而提供的能量的量来生成指令。这些值可凭经验来确定或者基于发动机的已知热力学模型来确定。这些指令还可考虑温度的变化速率，以将微商因子应用于计算，从而防止超出或不及正常温度范围。
另外，热控制逻辑400可从诸如DP/P确定模块(在这种情况下，在热控制逻辑400中省略了DP/P计算器逻辑434)、提供充电状态信息的电池模块、提供压力信息的压缩机控制模块、感测指示烃负载的压差的后处理系统压力模块、废气温度感测模块以及提供代表空气/燃料混合并且(在一个示例中)接收针对空气/燃料混合改变的指令的燃料供应模块的其他模块获得信息。热控制逻辑400可指示燃料供应模块使混合物变淡，可指示涡轮增压器模块过度关闭或打开涡轮增压器的闸门，以增加抽吸负载，并且可输出针对寄生负载的用于接合或脱离另外的寄生负载的控制信号。
受益于本文中的公开内容的本领域的技术人员将认识到，控制子系统100和控制器110被构造成执行改进各种技术并且在各种技术领域中提供改善的操作。非限制性地，示例和非限制的技术改进包括内燃机的燃烧性能的改进、排放性能的改进、后处理系统再生成、发动机扭矩产生和扭矩控制、发动机燃料经济性能、内燃机的排气系统部件的耐久性提高以及发动机噪声和振动控制。非限制性地，改进的示例和非限制的技术领域包括内燃机、进而燃料系统、进而后处理系统、进而空气处理装置和进而进气和排气装置的技术领域。
虽然本说明书包含具体的实现方式细节，但是这些不应该被解释为对任何发明的范围或可要求保护的范围的限制，而是被解释为对特定发明的特定实施方式特定的特征的描述。本说明书中在单独实现方式的背景下描述的某些特征还可组合地在单个实现方式中实现。相反地，在单个实现方式的背景下描述的各种特征也可单独地或以任何合适的子组合在多个实现方式中来实现。此外，虽然特征可在以上被描述为以某些组合起作用并且甚至最初如此声明，但是在某些情况下，所声明组合中的一个或更多个特征可以被从组合中删除，并且所声明组合可以涉及子组合或子组合的变型。
类似地，虽然可按特定次序描绘了操作，但是这不应该被理解为要求以所示出的特定次序或以顺序次序执行这些操作，或者执行所有操作，以实现所期望的结果。此外，上述实现方式的各种方面的分离不应该被理解为需要所有实现方式中进行此操作，并且应该理解，所描述的方法通常可被并入单个应用中或者分布于多个应用。
应该注意，本文中用于描述各种实施方式的术语“示例”旨在指示这些实施方式是可能的实施方式的可能的示例、表示和/或例示(并且此术语并不旨在表示这些实施方式必然是非凡或最高级的示例)。因此，已描述了本发明的特定实现方式。其他实现方式在随附权利要求书的范围内。在某些情况下，权利要求书中阐述的动作可按不同次序执行，仍然实现了所期望的结果。另外，附图中的描绘不一定需要特定的次序或顺序的次序。
虽然本公开已被描述为具有示例性设计，但是可在本公开的精神和范围内进一步修改本公开。本申请因此旨在涵盖使用其大体原理的本公开的任何变形形式、使用形式或改变形式。另外，本申请旨在涵盖落入本公开所属领域的已知实践或惯例内的相对于本公开的这些偏离。

Claims (23)

1.一种控制内燃机的操作的方法，该方法包括以下步骤：
确定所述内燃机的发动机缸体回路中的工作液体的温度，所述工作液体包括冷却液或润滑液；
操作所述内燃机；
响应于所述工作液体的温度低于第一温度阈值，接合热负载，其中，接合所述热负载包括增加所述内燃机的抽吸负载或改变空气/燃料比中的至少一者，由此对所述发动机缸体回路加热；
根据所述工作液体的温度来控制所述热负载；并且
响应于所述工作液体的温度高于所述第一温度阈值，脱离所述热负载的至少一部分，
其中，增加所述抽吸负载包括调节可变几何涡轮增压器以增加背压；并且
其中，增加所述抽吸负载包括控制所述内燃机的背压以致使DP/P比增加至超过正常最大水平，其中，DP是排气歧管压力与进气歧管压力之间的差值，并且其中，P是所述进气歧管压力。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，增加所述抽吸负载还包括接合寄生负载。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述寄生负载包括空气压缩机、电池充电器或电阻加热器中的至少一者。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述电阻加热器包括电阻排气系统加热器，以升高废气的温度。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述电阻加热器包括电阻液体回路加热器。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，增加所述抽吸负载还包括增加所述内燃机的空转速度。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，控制所述背压包括：基本上关闭所述可变几何涡轮增压器或者保持排气阀关闭的时间比不接合所述热负载时长中的至少一者。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，脱离所述热负载的至少一部分包括：响应于所述工作液体的温度上升至超过所述第一温度阈值而去除所述热负载的第一部分，并且响应于所述工作液体的温度上升至超过第二温度阈值而去除所述热负载的第二部分，所述第二温度阈值高于所述第一温度阈值。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，接合所述热负载还包括在所述内燃机的废气后处理系统达到被配置为触发解吸的压差比阈值之前，解吸来自所述废气后处理系统的烃。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述DP/P比的正常最大水平为0.01至0.7。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述DP/P比超过0.9。
12.一种控制器，该控制器包括热控制逻辑，所述热控制逻辑被构造成实现根据权利要求1所述的方法。
13.一种内燃机，该内燃机包括：
发动机缸体，该发动机缸体包括发动机缸体回路，以使液体循环通过所述发动机缸体回路，所述发动机缸体回路包括冷却回路或润滑回路；
温度传感器，该温度传感器被构造成感测所述液体的温度；以及
发动机控制器，该发动机控制器包括热控制逻辑，所述热控制逻辑被构造成实现包括以下步骤的方法：
操作所述内燃机；
响应于所述液体的温度低于第一温度阈值，接合热负载，其中，接合所述热负载包括增加所述内燃机的抽吸负载或改变空气/燃料比中的至少一者，由此对所述发动机缸体回路加热；
根据所述液体的温度来控制所述热负载；并且
响应于所述液体的温度高于所述第一温度阈值，脱离所述热负载的至少一部分，
其中，增加所述抽吸负载包括调节可变几何涡轮增压器以增加背压；
其中，增加所述抽吸负载包括控制所述内燃机的背压以致使DP/P比增加至超过正常最大水平，其中，DP是排气歧管压力与进气歧管压力之间的差值，并且其中，P是所述进气歧管压力。
14.根据权利要求13所述的内燃机，该内燃机还包括用于感测所述排气歧管压力的排气歧管压力传感器和用于感测所述进气歧管压力的进气歧管压力传感器。
15.根据权利要求13所述的内燃机，其中，增加所述抽吸负载还包括接合寄生负载。
16.根据权利要求15所述的内燃机，其中，所述寄生负载包括空气压缩机、电池充电器或电阻加热器中的至少一者。
17.根据权利要求13所述的内燃机，该内燃机还包括与所述发动机缸体热耦合的电阻加热器，其中，增加所述抽吸负载包括接合所述电阻加热器。
18.根据权利要求13所述的内燃机，其中，增加所述抽吸负载还包括增加所述内燃机的空转速度。
19.根据权利要求13所述的内燃机，其中，控制所述背压包括基本上关闭所述可变几何涡轮增压器。
20.根据权利要求13所述的内燃机，其中，脱离所述热负载的至少一部分包括：响应于所述液体的温度上升至超过所述第一温度阈值而去除所述热负载的第一部分，并且响应于所述液体的温度上升至超过第二温度阈值而去除所述热负载的第二部分，所述第二温度阈值高于所述第一温度阈值。
21.根据权利要求13所述的内燃机，其中，接合所述热负载还包括在联接于所述内燃机的废气后处理系统达到被配置为触发解吸的压差比阈值之前，解吸来自所述废气后处理系统的烃。
22.根据权利要求13所述的内燃机，其中，所述DP/P比的正常最大水平为0.01至0.7。
23.根据权利要求13所述的内燃机，其中，所述DP/P比超过0.9。
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