CN1821627A - 用于控制发动机和/或变速器温度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的方法适于控制变速器油的温度。根据优选实施例,除了或不管变速器油的温度,可以控制发动机冷却剂温度。当需要保证动力系(发动机和变速器)不要过热时,为了保持变速器和/或发动机的温度,本发明优选地被配置来限制发动机的功率。

Description

用于控制发动机和/或变速器温度的方法
技术领域
本发明涉及到一种用于控制发动机和/或变速器温度的方法。
背景技术
针对配备扭矩变换器的自动变速器的冷却典型地是通过变速器热交换器提供的,该热交换器把变速器油的热量传给发动机冷却剂。因此,变速器油的温度受发动机冷却剂的温度、发动机冷却***的容积以及发动机冷却***减少额外变速器热负荷的能力的影响。同样,发动机冷却剂的温度受变速器油的温度、发动机冷却***的容积以及发动机冷却***减少额外变速器热负荷的能力的影响。
期望减少超出利用给定的车辆发动机冷却***可能的温度的变速器油的温度和/或发动机冷却剂的温度。比如,适于减少散热(即回流废气以减少氧化氮)的好几个***会产生额外的热量。对这样的***,保持变速器油的温度和/或发动机冷却剂的温度低于预定的范围而不增加发动机冷却***的容量是有利的。
发明内容
本发明的方法适于控制变速器油的温度。根据优选实施例,除了或不管变速器油的温度,可以控制发动机冷却剂的温度。当需要保证动力系(发动机和变速器)不要过热时,为了保持变速器和/或发动机的温度,本发明优选被配置来限制发动机的功率。根据发动机的类型,减少发动机的功率优选地可以通过减少燃料注入量、减少发动机的空气吸入量,或者调整点火正时(spark timing)来实现。
从下面对用于实现本发明的最佳模式的详细描述中,并结合附图,本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点将是显而易见的。
附图说明
图1是一个方框图,描述了根据本发明的优选实施例的方法;和
图2是一个方框图,描述了图1所示方法的一部分。
具体实施方式
本发明的方法优选地适于通过如必需则限制发动机的功率以避免过热来控制车辆动力系的温度。对本发明的目的来说,“动力系”被定义为包括车辆的发动机和变速器。可选地,本发明可以适于单独控制车辆变速器的温度或者发动机的温度,如将在下文中详细描述的那样。减少发动机功率优选地通过改变发动机的燃料注入量和/或空气吸入量来实现。不过,应该知道发动机功率的减少也可以通过调整点火时间来实现。
参照图1,显示了本发明的控制算法10。控制算法10优选地存在于变速器控制模块、或TCM(未示出)中,但是也能存在于车辆上出现的任何控制模块中,只要该控制模块有权存取元件温度信息并有能力减少发动机扭矩和/或功率(即通过串行的数据通信链路)。控制算法10适于限制发动机的输出以防止变速器过热,如将在下文中详细描述的那样。
控制算法10包括一系列框图12-30,这些框图代表着以时间间隔Δt(在优选的实施例里,Δt是0.025秒,不过Δt的可能值的更大的范围是可以预见的)由TCM连续评估的步骤。在步骤12,建立了变速器油的温度的预定的参考温度。该变速器油参考温度也许取决于应用而不同,但是通常对特定的变速器来说表示其最大的允许温度。在步骤14,测量当前的变速器油温度。在步骤16,通过从参考变速器油温度中减去当前的变速器油温度,计算变速器油温度差Δtrans
根据本发明的优选实施例,下列步骤18-24是可选择的但是可以实现。在步骤18,为发动机冷却剂建立了预定的参考温度。该发动机冷却剂参考温度也许取决于应用而不同,但是通常对特定的发动机来说表示其最大的允许温度。在步骤20,测量当前的发动机冷却剂温度。在步骤22,通过从参考发动机冷却剂温度中减去当前的发动机冷却剂温度,计算发动机冷却剂温度差Δ发动机
根据优选实施例,变速器温度和发动机温度都被控制,如上所述。不过,应该知道,根据可替代的实施例,可以仅控制变速器的温度,步骤18-24不被执行,且一个最小温度差Δmin(下文中将详细描述)被设定为变速器油温度差Δtrans。根据本发明的另一个可替代的实施例,可以仅控制发动机温度,步骤12-16和24不被执行,且最小温度差Δmin(下文中将详细描述)被设定为发动机冷却剂温度差Δ发动机
在步骤24,通过选择Δtrans和Δ发动机的最小值来建立最小温度差Δmin。在步骤26,该最小温度差Δmin被转换成一个发动机功率极限,如将在下文中详细描述。在优选的实施例里,执行步骤28,以把步骤26的发动机功率极限转换成扭矩极限。在步骤30,通过串行通信数据链路(未示出),把在步骤28建立的发动机扭矩极限优选地从变速器控制模块传送到发动机控制模块(ECM,未示出)。此外,在步骤30,ECM优选地将当前发动机扭矩限制成等于步骤28的发动机扭矩极限的值。
与适于把最小温度差Δmin转换成发动机功率极限的任何控制器结合执行步骤26。这样的控制器的一个简单的例子将是一个开环控制器,该开环控制器被配置来将发动机的输出限制了预定量(例如20%),只要最小温度差Δmin低于预定阈值。该预定阈值优选的是一个极限或触发器,其指示动力系需要被冷却。如果动力系没有处于过热的危险(即最小温度差Δmin高于预定阈值),则该开环控制因由此允许最大的发动机输出,而当动力系开始过热(即最小温度差Δmin低于预定阈值)时,该开环控制将减小发动机的输出。
参照图2,显示了本发明的一个优选的实施例。根据图2所示的实施例,使用一个常规的闭环控制算法执行步骤26。该闭环控制算法例如包括一个控制器,其具有比例和积分控制项(PI控制器),适于调整发动机功率极限的值以响应最小温度差Δmin
在图2的步骤32,最小温度差Δmin与比例增益Kp相乘,以产生比例控制项P。该比例增益Kp是可配置的,以适应不同的动力系***,并对比例控制项P来说,其表示需要把Δmin转换成发动机功率极限的乘法因数。在步骤34,最小温度差Δmin乘以积分增益Ki。该积分增益Ki也是可配置的,以适应不同的动力系***,并表示施加在Δmin上的乘法因数,该Δmin随后被加入到累加值从而生成积分功率控制项I。在步骤36,算法10评估复位状态,如将在下文中详细描述。在步骤38,算法10建立复位值R。该复位值R通常是通过评估特定的车辆冷却***容量来建立的,并优选地表示相对于实际安装的***容量减少的发动机的输出值,其被选择以保证在假定最差的设计状态下车辆动力系不过热。在步骤40,一个积分器被施加输入,这些输入来自步骤34-38,以产生一个积分控制项I,如将在下文中详细描述。在步骤42,比例控制项P被加入到积分控制项I,以产生输出0。
其中算法10评估复位状态的步骤36优选地通过复位积分控制项I来实现以防止积分器终止(wind-up)。正如熟悉本领域的技术人员所知道的那样,对积分器来说,积分器终止是一个常见现象,并且必须被提出避免控制***不准确。因此,在步骤36,如果最小温度差Δmin比预定校准值小,且输出0比复位值R大,那么算法10就把积分控制项I复位到复位值R。
步骤40的积分器被配置,以响应于来自步骤34-38输入产生积分控制项I。更准确的说,如果步骤36的复位状态被满足,那么积分器就把积分控制项I设定为复位值R。如果步骤36的复位状态不被满足,积分器就优选地根据下列等式产生积分控制项I:
It=Ki×Δmin+It-1其中It是t时刻处的积分控制项的值,Ki是积分增益,Δmin是最小温度差,而It-1是在该等式上一次迭代期间计算的积分控制项的先前值。也应该知道,当上述等式第一次运行时,It-1的值是不确定的,从而被设定为复位值R。
图1-2中所示的且其中所描述的步骤不必按图所示的顺序执行,除非其中另有指示的。
虽然用来实现本发明的最好模式已经被详细的描述了,但是那些熟悉本发明涉及的领域的人将认识到用于实行本发明的各种各样的替代设计和实施例都在所附权利要求的范围内。

Claims (20)

1.用于控制变速器油温度的方法,其包括:
建立一个预定的变速器油参考温度;
测量当前的变速器油温度;
通过从变速器油参考温度中减去当前的变速器油温度来建立变速器油温度差;
基于所述变速器油温度差,建立发动机功率极限;和
将发动机的输出限制到所述发动机功率极限,以从而限制所述变速器油温度。
2.权利要求1的方法,其中所述限制发动机的输出包括改变所述发动机的燃料消耗。
3.权利要求1的方法,其中所述限制发动机的输出包括改变所述发动机的空气吸入量。
4.权利要求1的方法,其中所述限制发动机的输出包括调整所述发动机的点火正时。
5.权利要求1的方法,其中所述建立发动机功率极限包括与变速器油温度差成比例地计算发动机输出极限。
6.权利要求1的方法,其中所述建立发动机功率极限包括积分变速器油温度差以计算发动机输出极限。
7.权利要求1的方法,还包括通过串行通信数据链路,把所述发动机功率极限从第一控制模块传送到发动机控制模块。
8.用于控制动力系温度的方法,该动力系包括变速器和发动机,变速器具有变速器油,发动机具有发动机冷却剂,该方法包括:
建立一个预定的变速器油参考温度;
建立一个预定的发动机冷却剂参考温度;
测量当前的变速器油温度;
测量当前的发动机冷却剂温度;
通过从变速器油参考温度中减去当前的变速器油温度来建立变速器油温度差;
通过从发动机冷却剂参考温度中减去当前的发动机冷却剂温度来建立发动机冷却剂温度差;
通过选择所述变速器油温度差和所述发动机冷却剂温度差的最小值来建立最小温度差;
基于所述所述最小温度差,建立发动机功率极限;和
将发动机的输出限制到所述发动机功率极限,以从而限定所述动力系温度。
9.权利要求8的方法,其中所述限制发动机的输出包括改变所述发动机的燃料消耗。
10.权利要求8的方法,其中所述限制发动机的输出包括改变所述发动机的空气吸入量。
11.权利要求8的方法,其中所述限制发动机的输出包括调整所述发动机的点火正时。
12.权利要求8的方法,其中所述建立发动机功率极限包括与最小温度差成比例地计算发动机输出极限。
13.权利要求8的方法,其中所述建立发动机功率极限包括积分最小温度差,以计算发动机输出极限。
14.权利要求8的方法,还包括通过串行通信数据链路,把所述发动机功率极限从变速器控制模块传送到发动机控制模块。
15.用于控制动力系温度的方法,该动力系包括变速器和发动机,变速器具有变速器控制模块和变速器油,发动机具有发动机控制模块和发动机冷却剂,该方法包括:
建立一个预定的变速器油参考温度;
建立一个预定的发动机冷却剂参考温度;
测量当前的变速器油温度;
测量当前的发动机冷却剂温度;
通过从变速器油参考温度中减去当前的变速器油温度来建立变速器油温度差;
通过从发动机冷却剂参考温度中减去当前的发动机冷却剂温度来建立发动机冷却剂温度差;
通过选择所述变速器油温度差和所述发动机冷却剂温度差的最小值来在传送控制模块中建立最小温度差;
基于所述所述最小温度差,建立发动机功率极限;
把所述发动机功率极限从变速器控制模块传送到发动机控制模块;和
将发动机的输出限制到所述发动机功率极限。
16.权利要求15的方法,其中所述限制发动机的输出包括改变所述发动机的燃料消耗。
17.权利要求15的方法,其中所述限制发动机的输出包括改变所述发动机的空气吸入量。
18.权利要求15的方法,其中所述限制发动机的输出包括调整所述发动机的点火正时。
19.权利要求15的方法,其中所述建立发动机功率极限包括与最小温度差成比例地计算发动机输出极限。
20.权利要求15的方法,其中所述建立发动机功率极限包括积分最小温度差,以计算发动机输出极限。
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