DE102018117902A1 - Controlling the flow of a cooling fluid through a cooling system of an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Beispiele für Techniken zur Steuerung des Durchflusses eines Kühlmittels durch ein Kühlsystem eines Verbrennungsmotors werden offenbart. In einer beispielhaften Implementierung beinhaltet ein Verfahren das Berechnen, über ein informationsverarbeitendes Gerät, einer Bereichs-Mindestdurchflussmenge des Kühlmittels für einen Bereich eines Kühlsystems des Verbrennungsmotors. Das Verfahren beinhaltet ferner das Umwandeln, durch das informationsverarbeitende Gerät, der Bereichs-Mindestdurchflussmenge in eine gewünschte Stellgliedposition für ein Durchflussregelventil, um es dem Durchflussregelventil zu ermöglichen, dem Bereich des Kühlsystems die Bereichs-Mindestdurchflussmenge des Kühlmittels bereitzustellen. Das Verfahren beinhaltet ferner, über das informationsverarbeitende Gerät, das Durchflussregelventil von einer aktuellen Stellgliedposition in die gewünschte Stellgliedposition zu stellen.Examples of techniques for controlling the flow of a coolant through a cooling system of an internal combustion engine are disclosed. In one example implementation, a method includes calculating, via an information processing device, a range minimum flow rate of the coolant for a portion of a cooling system of the internal combustion engine. The method further includes converting, by the information processing device, the range minimum flow rate to a desired actuator position for a flow control valve to allow the flow control valve to provide the range of the cooling system with the range minimum flow rate of the coolant. The method further includes, via the information handling device, adjusting the flow control valve from a current actuator position to the desired actuator position.
Description
EINLEITUNGINTRODUCTION
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen Verbrennungsmotoren und insbesondere die Steuerung des Durchflusses einer Kühlflüssigkeit durch ein Kühlsystem eines Verbrennungsmotors.The present disclosure generally relates to internal combustion engines, and more particularly to controlling the flow of a coolant through a cooling system of an internal combustion engine.
Ein Fahrzeug, wie ein Auto, ein LKW, ein Motorrad oder jede andere Art von Fahrzeug, kann mit einem Verbrennungsmotor ausgestattet sein, um eine Energiequelle für das Fahrzeug bereitzustellen. Energie vom Motor kann mechanische Energie (für die Fahrzeugbewegung) und elektrischer Strom sein (um den Betrieb von elektronischen Systemen, Pumpen usw. im Fahrzeug zu erlauben). Wenn ein Verbrennungsmotor läuft, erzeugen der Motor und seine verbundenen Komponenten Hitze, die den Motor und seine verbundenen Komponenten beschädigen kann, wenn dies nicht geprüft wird.A vehicle such as a car, a truck, a motorcycle, or any other type of vehicle may be equipped with an internal combustion engine to provide a source of energy for the vehicle. Energy from the engine can be mechanical energy (for vehicle movement) and electric power (to allow the operation of electronic systems, pumps, etc. in the vehicle). When an internal combustion engine is running, the engine and its associated components generate heat that can damage the engine and its associated components if it is not tested.
Zur Reduzierung der Hitze im Motor zirkuliert eine Kühlanlage ein Kühlmittel durch Kühlkanäle innerhalb des Motors. Das Kühlmittel absorbiert Wärme vom Motor und wird dann über einen Wärmetauscher in einem Kühler gekühlt, wenn das Kühlmittel aus dem Motor und in den Kühler gepumpt wird. Dementsprechend kühlt sich das Kühlmittel ab und wird dann zurück durch den Motor zirkuliert, um den Motor und seine zugehörigen Komponenten zu kühlen.To reduce heat in the engine, a cooling system circulates coolant through cooling channels within the engine. The coolant absorbs heat from the engine and is then cooled by a heat exchanger in a radiator as the coolant is pumped out of the engine and into the radiator. Accordingly, the coolant cools and is then circulated back through the engine to cool the engine and its associated components.
KURZDARSTELLUNGSUMMARY
In einer Ausführungsform beinhaltet ein computerimplementiertes Verfahren zur Steuerung des Durchflusses eines Kühlmittels durch ein Kühlsystem eines Verbrennungsmotors das Berechnen, über ein informationsverarbeitendes Gerät, einer Bereichs-Mindestdurchflussmenge des Kühlmittels für einen Bereich eines Kühlsystems des Verbrennungsmotors. Das Verfahren beinhaltet ferner das Umwandeln, durch das informationsverarbeitende Gerät, der Bereichs-Mindestdurchflussmenge in eine gewünschte Stellgliedposition für ein Durchflussregelventil, um es dem Durchflussregelventil zu ermöglichen, dem Bereich des Kühlsystems die Bereichs-Mindestdurchflussmenge des Kühlmittels bereitzustellen. Das Verfahren beinhaltet ferner, über das informationsverarbeitende Gerät, das Durchflussregelventil von einer aktuellen Stellgliedposition in die gewünschte Stellgliedposition zu stellen.In one embodiment, a computer-implemented method for controlling the flow of a coolant through a cooling system of an internal combustion engine includes calculating, via an information processing device, an area minimum flow rate of the coolant for a portion of a cooling system of the internal combustion engine. The method further includes converting, by the information processing device, the range minimum flow rate to a desired actuator position for a flow control valve to allow the flow control valve to provide the range of the cooling system with the range minimum flow rate of the coolant. The method further includes, via the information handling device, adjusting the flow control valve from a current actuator position to the desired actuator position.
In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform beinhaltet ein System zur Steuerung des Durchflusses einer Kühlflüssigkeit durch ein Kühlsystem eines Verbrennungsmotors einen Speicher mit computerlesbaren Anweisungen und ein informationsverarbeitendes Gerät zum Ausführen der computerlesbaren Anweisungen zur Durchführung eines Verfahrens. In Beispielen beinhaltet das Verfahren das Berechnen, über ein informationsverarbeitendes Gerät, einer Durchflussrate eines Mindestbereichs des Kühlmittels für einen Bereich eines Kühlsystems des Verbrennungsmotors. Das Verfahren beinhaltet ferner das Umwandeln, durch das informationsverarbeitende Gerät, der Bereichs-Mindestdurchflussmenge in eine gewünschte Stellgliedposition für ein Durchflussregelventil, um es dem Durchflussregelventil zu ermöglichen, dem Bereich des Kühlsystems die Bereichs-Mindestdurchflussmenge des Kühlmittels bereitzustellen. Das Verfahren beinhaltet ferner, über das informationsverarbeitende Gerät, das Durchflussregelventil von einer aktuellen Stellgliedposition in die gewünschte Stellgliedposition zu stellen.In another exemplary embodiment, a system for controlling the flow of a coolant through a cooling system of an internal combustion engine includes a computer readable instructions memory and an information processing device for executing the computer readable instructions to perform a method. In examples, the method includes calculating, via an information processing device, a flow rate of a minimum range of the coolant for a portion of a cooling system of the internal combustion engine. The method further includes converting, by the information processing device, the range minimum flow rate to a desired actuator position for a flow control valve to allow the flow control valve to provide the range of the cooling system with the range minimum flow rate of the coolant. The method further includes, via the information handling device, adjusting the flow control valve from a current actuator position to the desired actuator position.
In noch einer weiteren exemplarischen Ausführungsform beinhaltet ein Computerprogramm-Produkt zur Steuerung des Durchflusses eines Kühlmittels durch ein Kühlsystem eines Verbrennungsmotors ein computerlesbares Speichermedium mit darin enthaltenen Programmanweisungen, worin das computerlesbare Speichermedium an sich kein transitorisches Signal ist, wobei die Programmanweisungen, die durch ein informationsverarbeitendes Gerät ausführbar sind, bewirken, dass das informationsverarbeitende Gerät ein Verfahren ausführt. In Beispielen beinhaltet das Verfahren das Berechnen, über ein informationsverarbeitendes Gerät, einer Durchflussrate eines Mindestbereichs des Kühlmittels für einen Bereich eines Kühlsystems des Verbrennungsmotors. Das Verfahren beinhaltet ferner das Umwandeln, durch das informationsverarbeitende Gerät, der Bereichs-Mindestdurchflussmenge in eine gewünschte Stellgliedposition für ein Durchflussregelventil, um es dem Durchflussregelventil zu ermöglichen, dem Bereich des Kühlsystems die Bereichs-Mindestdurchflussmenge des Kühlmittels bereitzustellen. Das Verfahren beinhaltet ferner, über das informationsverarbeitende Gerät, das Durchflussregelventil von einer aktuellen Stellgliedposition in die gewünschte Stellgliedposition zu stellen.In yet another exemplary embodiment, a computer program product for controlling the flow of a coolant through a cooling system of an internal combustion engine includes a computer readable storage medium having program instructions therein, wherein the computer readable storage medium per se is not a transitory signal, wherein the program instructions provided by an information processing device are executable cause the information handling device to perform a procedure. In examples, the method includes calculating, via an information processing device, a flow rate of a minimum range of the coolant for a portion of a cooling system of the internal combustion engine. The method further includes converting, by the information processing device, the range minimum flow rate to a desired actuator position for a flow control valve to allow the flow control valve to provide the range of the cooling system with the range minimum flow rate of the coolant. The method further includes, via the information handling device, adjusting the flow control valve from a current actuator position to the desired actuator position.
In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung basiert das Berechnen der Bereichs-Mindestdurchflussmenge des Kühlmittels für den Bereich des Kühlsystems mindestens teilweise auf einer Kühlmitteltemperatur am Einlass des Bereichs. In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung basiert das Berechnen der Bereichs-Mindestdurchflussmenge des Kühlmittels für den Bereich des Kühlsystems mindestens teilweise auf einem Wärmefluss in dem Bereich. In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beinhaltet das Verfahren ferner die Einstellung der Bereichs-Mindestdurchflussmenge, die mindestens teilweise auf den Informationen zum Umgebungsdruck basiert. In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beinhaltet das Verfahren ferner das Ermitteln, dass der Bereich des Kühlsystems ein Motorkopfbereich ist. In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beinhaltet das Verfahren ferner das Überarbeiten der gewünschten Stellgliedposition für das Durchflussregelventil, die mindestens teilweise auf einer Kühler-Durchflussrate basiert. In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung basiert das Umwandeln der Bereichs-Mindestdurchflussmenge in eine gewünschte Stellgliedposition mindestens teilweise auf einem invertierten Strömungsmodell. In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist die gewünschte Stellgliedposition ein Prozentsatz der Öffnung des Durchflussregelventil s.In some embodiments of the present disclosure, calculating the range minimum flow rate of the coolant for the region of the cooling system is based at least in part on a coolant temperature at the inlet of the region. In some embodiments of the present disclosure, calculating the range minimum flow rate of the coolant for the region of the cooling system is based at least in part on heat flow in the region. In some embodiments In accordance with the present disclosure, the method further includes adjusting the range minimum flow rate based at least in part on the ambient pressure information. In some embodiments of the present disclosure, the method further includes determining that the region of the cooling system is an engine head region. In some embodiments of the present disclosure, the method further includes revising the desired actuator position for the flow control valve based at least in part on a radiator flow rate. In some embodiments of the present disclosure, converting the minimum range flow rate to a desired actuator position is based at least in part on an inverted flow model. In some embodiments of the present disclosure, the desired actuator position is a percentage of the opening of the flow control valve s.
Die oben genannten Eigenschaften und Vorteile sowie anderen Eigenschaften und Funktionen der vorliegenden Offenbarung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen ohne weiteres hervor.The above features and advantages as well as other features and functions of the present disclosure will become more readily apparent from the following detailed description when taken in conjunction with the accompanying drawings.
Figurenlistelist of figures
Andere Merkmale, Vorteile und Details erscheinen nur exemplarisch in der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsformen, wobei sich die ausführliche Beschreibung auf die Zeichnungen bezieht, wobei gilt:
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1 zeigt einen Fahrzeugmotor einschließlich eines Ventilsteuergeräts zur Steuerung des Durchflusses eines Kühlmittels durch ein Kühlsystem eines Verbrennungsmotors, nach Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung; -
2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung eines Durchflusses eines Kühlmittels durch ein Kühlsystem eines Verbrennungsmotors, nach Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung; -
3A zeigt ein Blockdiagramm eines invertierbaren Strömungsmodells zur Bestimmung des geschätzten Durchflusses durch das Durchflussregelventil, nach Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung; -
3B zeigt ein Blockdiagramm eines invertierten Strömungsmodells, das verwendet wird, um eine Durchflussanforderung in eine Stellgliedposition für das Durchflussregelventil umzuwandeln, nach Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung; -
4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung eines Durchflusses eines Kühlmittels durch ein Kühlsystem eines Verbrennungsmotors, nach Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung; und -
5 verdeutlicht ein Blockdiagramm eines Verarbeitungssystems zum Implementieren der hierin beschriebenen Techniken gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
-
1 shows a vehicle engine including a valve controller for controlling the flow of a coolant through a cooling system of an internal combustion engine, according to embodiments of the present disclosure; -
2 FIG. 12 shows a flowchart of a method for controlling a flow of a coolant through a cooling system of an internal combustion engine, according to embodiments of the present disclosure; FIG. -
3A FIG. 12 is a block diagram of an invertible flow model for determining the estimated flow through the flow control valve, according to embodiments of the present disclosure; FIG. -
3B FIG. 12 is a block diagram of an inverted flow model used to convert a flow request to an actuator position for the flow control valve, according to embodiments of the present disclosure; FIG. -
4 FIG. 12 shows a flowchart of a method for controlling a flow of a coolant through a cooling system of an internal combustion engine, according to embodiments of the present disclosure; FIG. and -
5 illustrates a block diagram of a processing system for implementing the techniques described herein according to embodiments of the present disclosure.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Die folgende Beschreibung ist lediglich exemplarischer Natur und nicht dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung in ihren An- oder Verwendungen zu beschränken. Es sollte verstanden werden, dass in den Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen. Der hier verwendete Begriff „Modul“ bezieht sich auf eine Verarbeitungsschaltung, die eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder gruppiert) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten ausführt, die die beschriebene Funktionalität bieten, beinhalten kann.The following description is merely exemplary in nature and is not intended to limit the present disclosure in its applications or uses. It should be understood that in the drawings, like reference characters designate like or corresponding parts and features. The term "module" as used herein refers to a processing circuit that includes an application specific integrated circuit (ASIC), an electronic circuit, a processor (shared, dedicated or grouped) and a memory containing one or more software or firmware programs combinational logic circuit and / or other suitable components that can provide the described functionality.
Die hierin beschriebenen technischen Lösungen erlauben die Steuerung eines Durchflusses eines Kühlmittels durch ein Kühlsystem eines Verbrennungsmotors. Insbesondere regeln die vorliegenden Techniken den Kühlmitteldurchfluss durch Bereiche des Motors, um zu verhindern, dass das Kühlmittel in dem Bereich überhitzt. Um dies zu erreichen wird eine Bereichs-Mindestdurchflussmenge für das Kühlmittel für einen Bereich berechnet und in eine gewünschte Stellgliedposition eines Durchflussregelventils im Kühlsystem umgewandelt. Die gewünschte Stellgliedposition ist die Position des Durchflussregelventil, das die Bereichs-Mindestdurchflussmenge des Kühlmittels in dem bestimmten Bereich des Kühlsystems bereitstellt. Das Durchflussregelventil ändert dann die Stellgliedposition von einer aktuellen Stellgliedposition in eine gewünschte Stellgliedposition, um die Bereichs-Mindestdurchflussmenge durch den Bereich bereitzustellen.The technical solutions described herein allow the control of a flow of a coolant through a cooling system of an internal combustion engine. In particular, the present techniques control coolant flow through areas of the engine to prevent the coolant in the area from overheating. To achieve this, a range minimum flow rate for the coolant for a range is calculated and converted to a desired actuator position of a flow control valve in the cooling system. The desired actuator position is the position of the flow control valve that provides the range minimum flow rate of the coolant in the particular area of the cooling system. The flow control valve then changes the actuator position from a current actuator position to a desired actuator position to provide the range minimum flow rate through the range.
Dementsprechend wird die thermische Belastung des Motors reduziert und eine mögliche Beschädigung oder ein Ausfall des Motors und seiner Komponenten verhindert. Moderne Motoren sind effizienter bei der Kraftstoffverbrennung, was zu einer Erhöhung der Betriebstemperatur des Motors führt. Durch die Steuerung der Temperatur des Kühlmittels ist es möglich, den Verbrennungsmotor bei der höchstmöglichen Temperatur zu betreiben, ohne die Hardware-Integrität des Motors zu gefährden. Dies erhöht die Motor- und Kraftstoffeffizienz und verhindert Motorausfälle.Accordingly, the thermal load of the engine is reduced and possible damage or failure of the engine and its components prevented. Modern engines are more efficient in fuel combustion, resulting in an increase in the operating temperature of the engine. By controlling the temperature of the coolant, it is possible to operate the engine at the highest possible temperature without jeopardizing the hardware integrity of the engine. This increases engine and fuel efficiency and prevents engine failure.
Das Hauptdrehventil
Das Kühlmittel wird durch den Kühler
Das Ventil steuergerät
Der erste Einlass
Zur Reduzierung eines Einströmens von kühlem Kühlmittel in den Motorblock
Wenn das FCV
In manchen Situationen können der Motorblock
Das Ventilsteuergerät
Mit weiterer Bezugnahme auf
Am Motorblock
Für den Motorblockbereich
Am Motorblock
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung können die geschätzten Durchflüsse
Das invertierbare Strömungsmodell
Das Ventilsteuergerät
Weiterhin in Bezug auf
Zusätzliche Verfahren können ebenfalls beinhaltet sein und es versteht sich, dass das in
An Motorblock
An Motorblock
Diese Techniken unterstützen die Temperatursteuerung durch Korrelieren des FCV
Zusätzliche Verfahren können ebenfalls beinhaltet sein und es versteht sich, dass das in
Es versteht sich, dass die vorliegende Offenbarung in Verbindung mit jeder anderen Art von Computerumgebung implementiert werden kann, die aktuell bekannt ist oder später entwickelt wird. So veranschaulicht beispielsweise
Ferner sind ein Eingabe-/ Ausgabe-(E/A)-Adapter
Eine Anzeige (z. B. ein Anzeigemonitor)
In einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung beinhaltet das Verarbeitungssystem
Somit beinhaltet das Verarbeitungssystem
Die Beschreibungen der verschiedenen Beispiele der vorliegenden Offenbarung wurden zu Zwecken der Veranschaulichung vorgestellt, sind aber nicht als erschöpfend oder beschränkt auf die offenbarten Ausführungsformen gedacht. Viele Modifikationen und Variationen sind für den Fachmann offensichtlich, ohne von dem Umfang und dem Gedanken der beschriebenen Techniken abzuweichen. Die hier verwendete Terminologie wurde ausgewählt, um die Prinzipien der vorliegenden Techniken, die praktische Anwendung oder technische Verbesserung gegenüber Technologien, die auf dem Markt gefunden wurden, am besten zu erläutern oder anderen Fachleuten auf dem Gebiet zu ermöglichen, die hierin offenbarten Techniken zu verstehen.The descriptions of the various examples of the present disclosure have been presented for purposes of illustration, but are not intended to be exhaustive or limited to the disclosed embodiments. Many modifications and variations will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope and spirit of the described techniques. The terminology used herein has been selected to best explain the principles of the present techniques, practical application or technical improvement over technologies found in the market, or to enable others skilled in the art to understand the techniques disclosed herein.
Während die obige Offenbarung mit Bezug auf exemplarische Ausführungsformen beschrieben wurde, werden Fachleute verstehen, dass unterschiedliche Änderungen vorgenommen und die einzelnen Teile durch entsprechende andere Teile ausgetauscht werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen. Darüber hinaus können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Materialsituation an die Lehren der Offenbarung anzupassen, ohne von deren wesentlichem Umfang abzuweichen. Daher ist vorgesehen, dass die vorliegenden Techniken nicht auf die offenbarten spezifischen Ausführungsformen beschränkt sein soll, sondern dass sie auch alle Ausführungsformen enthält, die in den Umfang der Anmeldung fallen.While the above disclosure has been described with reference to exemplary embodiments, it will be understood by those skilled in the art that various changes may be made and the individual parts may be substituted with corresponding other parts without departing from the scope of the disclosure. In addition, many modifications may be made to adapt a particular material situation to the teachings of the disclosure without departing from the essential scope thereof. Therefore, it is intended that the present techniques not be limited to the specific embodiments disclosed, but that it also include all embodiments falling within the scope of the application.
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R082 | Change of representative |
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