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Einleitung
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Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf ein Fahrzeugverfahren und insbesondere auf ein Verfahren zum Steuern des Aufwärmens eines Antriebssystems auf Grundlage einer Motorwandtemperatur.
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Die derzeitige Steuerstrategie für ein Aufwärmen eines Antriebssystems basiert in erster Linie auf einer gemessenen Kühlmitteltemperatur. Eine solche Steuerstrategie erfordert eine komplexe Steuerstruktur mit komplizierten Kalibrierungen und kann keine optimalen Steueranforderungen erfüllen.
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DE 10 2018 118 804 A1 beschreibt einen kopfseitigen Mantel, durch den Kühlmittel strömt, der in einem Zylinderkopf ausgebildet ist. Ein Hauptzirkulationspfad und ein Nebenzirkulationspfad sind ausgebildet, durch die jeweils von einer Kühlmittelpumpe zugeführtes Kühlmittel strömt. Der kopfseitige Mantel ist in einen auslassstutzenseitigen Mantel, der um einen Auslassstutzen herum gebildet ist, und einen brennraumseitigen Mantel, der näher an einem Brennraum liegt als der auslassstutzenseitige Mantel, unterteilt. In dem Hauptzirkulationspfad einschließlich dem brennraumseitigen Mantel ist kein Wärmetauscher ausgebildet, sondern in dem Nebenzirkulationspfad, ausgenommen dem brennraumseitigen Mantel und einschließlich dem auslassstutzenseitigen Mantel.
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DE 696 27 828 T2 beschreibt ein System zum Halten von Motorschmieröl bei einer gewünschten Temperatur durch Steuern des Zustandes eines oder mehrere Durchfluss-Steuerventile, die den Durchfluss von Temperatursteuerfluid innerhalb eines Benzin oder Diesel-Innenverbrennungsmotors, der mit einem Kühler ausgerüstet ist, regeln.
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Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Steuerstrategie für ein Aufwärmen eines Antriebssystems zu entwickeln, die sich nicht allein auf die Kühlmitteltemperatur stützt.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Die vorliegende Beschreibung beschreibt ein erfindungsgemäßes Steuerverfahren und ein beispielhaftes Fahrzeugsystem zum Aufwärmen eines Antriebssystems, ohne sich allein auf die Kühlmitteltemperatur zu stützen. Die gegenwärtig beschriebene Steuerstrategie funktioniert durch direktes Steuern der Motorwandtemperatur während aller Phasen des Motorerwärmens. Die Motorwandtemperatur wird so gesteuert, dass gleichzeitig eine gewünschte Motorwandtemperatur aufrechterhalten und die Energieübertragung vom Motor auf andere Teile des Antriebssystems, wie z.B. das Getriebe, unterstützt wird. Das schnellere Ansprechverhalten der Motorwand ermöglicht ein optimaleres Steuern der Motortemperatur, um ein Sieden und ein Überkühlen im Vergleich zu der auf der Kühlmitteltemperatur basierenden Steuerungsstrategie zu vermeiden. Diese Steuerstrategie ist auch eine Voraussetzung für das thermische System der nächsten Generation, wobei ein aggressiveres Steuern der niedrigen Strömung und der Wandtemperatur erforderlich ist.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch das erfindungsgemäße Verfahren gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst: (a) ein Bestimmen einer Motordrehzahl eines Verbrennungsmotors, wobei der Verbrennungsmotor eine Motorwand hat und die Motorwand eine Wandtemperatur hat, (b) ein Bestimmen einer Motorlast des Verbrennungsmotors; (c) Bestimmen einer Wand-Referenztemperatur als eine Funktion der Motorlast und der Motordrehzahl des Verbrennungsmotors, (d) ein Bestimmen, ob ein Öl-Erwärmen erforderlich ist und (e) Einstellen, unter Verwendung eines Kühlsystems, einer volumetrischen Strömungsrate eines Kühlmittels, das durch den Verbrennungsmotor strömt, um die Wandtemperatur auf der Wand-Referenztemperatur zu halten. Das Bestimmen, ob ein Öl-Erwärmen erforderlich sein könnte, schließt ferner ein: (a) ein Bestimmen einer Öltemperatur eines durch den Verbrennungsmotor strömenden Motoröls, (b) ein Vergleichen der Öltemperatur des durch den Verbrennungsmotor strömenden Motoröls mit einem vorbestimmten Öltemperatur-Schwellenwert, und (c) ein Bestimmen, dass die Öltemperatur des Motoröls unter dem vorbestimmte Öltemperatur-Schwellenwert liegt. Das Verfahren schließt ferner das Anwenden eines Öl-Erwärmungs-Offsets auf die Wand-Referenztemperatur in Reaktion auf das Bestimmen, dass ein Öl-Erwärmen erforderlich ist, ein. Das Anwenden des Öl-Erwärmungs-Offsets auf die Wand-Referenztemperatur schließt das Subtrahieren eines Öl-Erwärmungs-Vorgabewertes von der Wand-Referenztemperatur ein.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ein Bestimmen des Siedens des Kühlmittels.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren das Anwenden eines Siedeverhinderungs-Offsets auf die Wand-Referenztemperatur in Reaktion auf das Bestimmen, dass das Kühlmittel siedet.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Anwenden eines Siedeverhinderungs-Offsets auf die Wand-Referenztemperatur das Subtrahieren eines Siedeverhinderungs-Wertes von der Wand-Referenztemperatur nach Subtrahieren des Öl-Erwärmungs-Vorgabewertes von der Wand-Referenztemperatur.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren eine Ausgabe einer endgültigen, willkürlich festgelegten Wand-Referenztemperatur durch einen Regler, nachdem der Siedeverhinderungs-Wert von der Wand-Referenztemperatur subtrahiert und der Öl-Erwärmungs-Vorgabewert von der Wand-Referenztemperatur subtrahiert wurde.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ein Durchführen eines Anpassens der Wand-Referenztemperatur umfassen, um ein zukünftiges Sieden in Reaktion auf das Bestimmen, dass das Kühlmittel vor sich hin siedet, zu verhindern.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren des Durchführens eines Anpassens der Wand-Referenztemperatur weiterhin: (a) ein Bestimmen von Motorbetriebsbedingungen des Verbrennungsmotors, wenn das Kühlmittel siedet, wobei die Motorbetriebsbedingungen eine Siede-Motorlast und eine Siede-Motordrehzahl des Verbrennungsmotors umfassen; und (b) ein Lernen einer Wand-Siede-Verschiebungstabelle als eine Funktion der Siede-Motorlast und der Siede-Motordrehzahl des Verbrennungsmotors, wobei die Wand-Siede-Verschiebungstabelle eine Vielzahl von Wand-Siede-Verschiebungswerten umfasst, die jeweils auf der Siede-Motorlast und der Siede-Motordrehzahl basieren. Das Verfahren umfasst ferner das Anwenden eines jeweiligen Wand-Siede-Verschiebungswertes der Vielzahl von Wandsiedepunktwerten auf die Wand-Referenztemperatur durch Subtrahieren des jeweiligen Wand-Siede-Verschiebungswertes von der Wand-Referenztemperatur.
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Das hierin beschriebene Verfahren kann beispielsweise in einem Kühlsystem implementiert sein. Ein solches Kühlsystem umfasst eine Pumpe und ein Ventil, die mit der Pumpe in Flüssigkeitsverbindung stehen. Die volumetrische Strömungsrate des durch den Verbrennungsmotor strömenden Kühlmittels wird durch Einstellen der Leistung der Pumpe und/oder der Position des Ventils so eingestellt, dass die Wandtemperatur auf der Wand-Referenztemperatur gehalten wird.
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Das hierin beschriebene Verfahren kann in einem Fahrzeugsystem implementiert sein. Das Fahrzeugsystem umfasst einen Verbrennungsmotor einschließlich einer Motorwand. Die Motorwand hat eine Wandtemperatur. Das Fahrzeugsystem umfasst ferner ein Kühlsystem in thermischer Kommunikation mit dem Verbrennungsmotor. Das Fahrzeugsystem umfasst ferner ein Steuergerät, das in elektronischer Kommunikation mit dem Kühlsystemsteht. Das Steuergerät ist so programmiert, dass es das oben beschriebene erfindungsgemäße Verfahren ausführt. Zum Beispiel ist das Steuergerät programmiert zum: (a) Bestimmen eine Motordrehzahl eines Verbrennungsmotors, wobei der Verbrennungsmotor eine Motorwand hat und die Motorwand eine Wandtemperatur hat, (b) Bestimmen einer Motorlast des Verbrennungsmotors, (c) Bestimmen einer Wand-Referenztemperatur als eine Funktion der Motorlast und der Motordrehzahl des Verbrennungsmotors, (d) ein Bestimmen, dass ein Öl-Erwärmen erforderlich ist und (e) Befehlen des Kühlsystem, eine volumetrische Strömungsrate eines durch den Verbrennungsmotor strömenden Kühlmittels einzustellen, um die Wandtemperatur auf der Wand-Referenztemperatur zu halten. Das Bestimmen, ob ein Öl-Erwärmen erforderlich sein könnte, schließt ferner ein: (a) ein Bestimmen einer Öltemperatur eines durch den Verbrennungsmotor strömenden Motoröls, (b) ein Vergleichen der Öltemperatur des durch den Verbrennungsmotor strömenden Motoröls mit einem vorbestimmten Öltemperatur-Schwellenwert, und (c) ein Bestimmen, dass die Öltemperatur des Motoröls niedriger als der vorbestimmte Öltemperatur-Schwellenwert ist. Das Verfahren schließt ferner das Anwenden eines Öl-Erwärmungs-Offsets auf die Wand-Referenztemperatur in Reaktion auf das Bestimmen, dass ein Öl-Erwärmen erforderlich ist, ein. Das Anwenden des Öl-Erwärmungs-Offsets auf die Wand-Referenztemperatur schließt das Subtrahieren eines Öl-Erwärmungs-Vorgabewertes von der Wand-Referenztemperatur ein.
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Die oben genannten Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Lehre sind aus der folgenden ausführlichen Beschreibung einiger der bevorzugten Ausführungsformen und anderer Ausführungsformen zum Durchführen der vorliegenden Lehre, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert sind, in Verbindung mit den beigefügten Figuren leicht ersichtlich.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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- 1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugsystems.
- 2 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Kühlen oder Heizen eines Antriebssystems unter Verwendung der Motorwandtemperatur.
- 3 ist ein Flussdiagramm einer Unterroutine des Verfahrens von 2.
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Ausführliche Beschreibung
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Ausführungsformen der vorliegenden Beschreibung können hierin in Form von funktionalen und/oder logischen Blockkomponenten und verschiedenen Verarbeitungsschritten beschrieben werden. Es ist zu beachten, dass solche Blockkomponenten durch eine Reihe von Hardware-, Software- und/oder Firmwarekomponenten realisiert werden können, die so konfiguriert sind, dass sie die angegebenen Funktionen erfüllen. Zum Beispiel kann eine Ausführungsform der vorliegenden Beschreibung verschiedene integrierte Schaltungskomponenten verwenden, z.B. Speicherelemente, digitale Signalverarbeitungselemente, Logikelemente, Nachschlagetabellen oder ähnliches, die eine Vielzahl von Funktionen unter der Kontrolle eines oder mehrerer Mikroprozessoren oder anderer Steuervorrichtungen ausführen können. Darüber hinaus werden diejenigen, die sich auf diesem Gebiet auskennen, verstehen, dass Ausführungsformen der vorliegenden Beschreibung in Verbindung mit einer Reihe von Systemen praktiziert werden können und dass die hier beschriebenen Systeme lediglich beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Beschreibung sind.
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Der Kürze halber werden Techniken im Zusammenhang mit Signalverarbeitung, Datenfusion, Signalisierung, Steuerung und anderen funktionalen Aspekten der Systeme (und der einzelnen Betriebskomponenten der Systeme) hier nicht im Detail beschrieben. Darüber hinaus sollen die Verbindungslinien, die in den verschiedenen hierin enthaltenen Abbildungen gezeigt werden, beispielhafte funktionelle Beziehungen und/oder physikalische Kopplungen zwischen den verschiedenen Elementen darstellen. Es ist zu beachten, dass alternative oder zusätzliche funktionelle Beziehungen oder physische Verbindungen in einer Ausführungsform der vorliegenden Beschreibung vorhanden sein können.
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Unter Bezugnahme auf 1 kann ein Fahrzeugsystem 10 ein PKW, ein LKW, ein Traktor, ein landwirtschaftliches Gerät und/oder Systeme davon sein. Das Fahrzeugsystem 10 umfasst ein Antriebssystem 12 für den Antrieb. Das Antriebssystem 12 umfasst einen Verbrennungsmotor 14 und ein Getriebe 16, das mechanisch mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist. Der Verbrennungsmotor 14 hat mindestens eine Motorwand 15. Die Motorwand 15 hat eine Wandtemperatur. Darüber hinaus umfasst das Antriebssystem 12 einen Ansaugkrümmer 18 in Fluidverbindung mit dem Verbrennungsmotor 14. Der Ansaugkrümmer 18 ist so konfiguriert, dass er Luft A zum Verbrennungsmotor 14 leitet. Das Antriebssystem 12 umfasst ferner eine Ölquelle 20, die in Fluidverbindung mit dem Verbrennungsmotor 14 steht. Die Ölquelle 20 liefert Öl O, wie z.B. Motoröl, an den Verbrennungsmotor 14. Das Fahrzeugsystem 10 umfasst ferner ein Steuergerät 22.
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Das Steuergerät 22 umfasst mindestens einen Prozessor 24 und einen Computer mit einem nichtflüchtigem Speichergerät oder -medium 26. Bei dem Prozessor kann es sich um einen kundenspezifischen oder handelsüblichen Prozessor, eine Zentraleinheit (CPU), eine Graphikverarbeitungseinheit (GPU), einen Hilfsprozessor unter mehreren mit dem Steuergerät 22 verbundenen Prozessoren, einen Mikroprozessor auf Halbleiterbasis (in Form eines Mikrochips oder Chipsatzes), einen Makroprozessor, eine Kombination davon oder allgemein eine Vorrichtung zur Ausführung von Befehlen handeln. Das computerlesbare Speichergerät oder die computerlesbaren Speichermedien können z.B. flüchtige und nichtflüchtige Speicherung in Nur-Lese-Speicher (ROM), Direktzugriffsspeicher (RAM) und Keep-Alive-Speicher (KAM) umfassen. KAM ist ein persistenter oder nichtflüchtiger Speicher, der zur Speicherung verschiedener Betriebsvariablen verwendet werden kann, während der Prozessor 24 abgeschaltet ist. Das computerlesbare Speichergerät oder Medium 26 kann mit Hilfe einer Reihe von Speichergeräten wie PROMs (programmierbarer Festwertspeicher), EPROMs (elektrisch PROM), EEPROMs (elektrisch löschbares PROM), Flash-Speicher oder anderen elektrischen, magnetischen, optischen oder kombinierten Speichergeräten implementiert werden, die Daten speichern können, von denen einige ausführbare Befehle darstellen, die von dem Steuergerät 22 zum Steuern eines Kühlsystems 28 verwendet werden.
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Das Kühlsystem 28 umfasst eine Kühlmittelquelle 30, die das Kühlmittel C enthält. Das Kühlsystem 28 umfasst ferner eine Pumpe 32, die in Fluidverbindung mit der Kühlmittelquelle 30 steht. Als solche ist die Pumpe 32 so konfiguriert, dass sie das Kühlmittel C aus der Kühlmittelquelle 30 absaugt und zum Antriebssystem 12 fördert. Das Steuergerät 22 steht in elektronischer Kommunikation mit der Pumpe 32, um deren Leistung einzustellen. Das Kühlsystem 28 enthält außerdem ein Ventil 34. Durch Einstellen der Leistung der Pumpe 32 kann die volumetrische Strömungsrate des dem Antriebssystem 12 (d.h. dem Verbrennungsmotor 14 und dem Getriebe 16) zugeführten Kühlmittels C eingestellt werden, um die Wandtemperatur der Motorwand 15 zu steuern. Das Kühlsystem 28 umfasst ferner ein Ventil 34, das in Fluidverbindung mit der Pumpe 32 und der Kühlmittelquelle 30 steht. Das Steuergerät 22 steht in elektronischer Kommunikation mit dem Ventil 34. Dementsprechend kann das Steuergerät 22 die Position des Ventils 34 einstellen, um die volumetrische Strömungsrate des Kühlmittels C zum Antriebssystem 12 (d. h. Verbrennungsmotor 14 und Getriebe 16) einzustellen, um die Wandtemperatur der Motorwand 15 zu steuern. Das Kühlsystem 28 umfasst ferner ein (Kondensator-Lüfter-Kühler-Modul) CFRM 36 zum Kühlen des Kühlmittels C.
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Das Fahrzeugsystem 10 enthält außerdem einen Drosselklappenstellungssensor 38 in elektronischer Kommunikation mit dem Steuergerät 22. Der Drosselklappenstellungssensor 38 ist so konfiguriert, dass er die Stellung der Drosselklappe 19 des Ansaugkrümmers 18 erkennt. Das Steuergerät 22 ist so konfiguriert, dass es die Position der Drosselklappe 19 auf der Grundlage der Eingabe vom Drosselklappenpositionssensor38 bestimmt. Das Fahrzeugsystem 10 enthält ferner einen Massenluftstromsensor (MAF) 40, der mit dem Ansaugkrümmer 18 gekoppelt ist. Der MAF-Sensor 40 ist so konfiguriert, dass er den Massenluftstrom der Luft A misst, die in den Verbrennungsmotor 14 strömt. Das Steuergerät 22 steht in elektronischer Kommunikation mit dem MAF-Sensor 40. Dementsprechend ist das Steuergerät 22 so konfiguriert, dass es den Massenluftstrom der Luft A, die in den Verbrennungsmotor 14 strömt, auf der Grundlage der Eingabe vom MAF-Sensor 40 bestimmt. Das Steuergerät 22 ist so konfiguriert, dass es die Motorlast in Abhängigkeit von der Stellung der Drosselklappe 19 und/oder dem Massenluftstrom der in den Verbrennungsmotor 14 einströmenden Luft A bestimmt.
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Das Fahrzeugsystem 10 umfasst weitere Motordrehzahlsensor 42 die konfiguriert sind, um die Motordrehzahl des Verbrennungsmotors 14 zu messen. Das Steuergerät 22 steht in elektronischer Kommunikation mit dem Motordrehzahlsensor 42. Als solches ist das Steuergerät 22 so konfiguriert, dass es die Motordrehzahl des Verbrennungsmotors 14 auf der Grundlage der Eingabe des Motordrehzahlsensors 42 bestimmt.
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Das Fahrzeugsystem 10 enthält außerdem einen Öltemperatursensor 21 zum Messen der Öltemperatur (d. h. der Öltemperatur). Das Steuergerät 22 steht in elektronischer Kommunikation mit dem Öltemperatursensor 21. Als solches ist das Steuergerät 22 so programmiert, dass es die Öltemperatur auf der Grundlage der Eingabe des Öltemperatursensors 21 bestimmt.
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Das Fahrzeugsystem 10 enthält außerdem einen Drucksensor 37, der so konfiguriert ist, dass er den Druck des Kühlmittels C misst. Der Drucksensor 37 steht in elektronischer Kommunikation mit dem Steuergerät 22. Das Steuergerät 22 ist so programmiert, dass es anhand der Eingabe vom Drucksensor 37 bestimmt, ob das Kühlmittel C siedet. Mit anderen Worten: Das Steuergerät 22 ist so programmiert, dass es auf der Grundlage des Drucks des Kühlmittels C bestimmt, ob das Kühlmittel C siedet.
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2 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 100 zum Kühlen oder Erwärmen des Antriebssystems 12 unter Verwendung der Motorwandtemperatur. Das Verfahren 100 umfasst den Block 102, in dem die Motordrehzahl (RPM) des Verbrennungsmotors 14 bestimmt wird. Dazu ist das Steuergerät 22 so programmiert, dass es die Motordrehzahl des Verbrennungsmotors 14 auf der Grundlage der Eingabe des Motordrehzahlsensors 42 bestimmt. Wie oben besprochen, ist der Motordrehzahlsensor 42 so konfiguriert, dass er die Motordrehzahl misst. Das Verfahren 100 umfasst auch den Block 104, in dem die Motorlast (Load) des Verbrennungsmotors 14 bestimmt wird. Dazu kann das Steuergerät 22 die Motorlast (Load) des Verbrennungsmotors 14 in Abhängigkeit vom Luftmassestrom der in den Verbrennungsmotor 14 einströmenden Luft A und/oder der Stellung der Drosselklappe 19 bestimmen. Wie oben diskutiert, kann der Drosselklappenstellungssensor 38 verwendet werden, um die Stellung der Drosselklappe 19 zu bestimmen, und der MAF-Sensor 40 kann verwendet werden, um den Massenluftstrom der in den Verbrennungsmotor 14 einströmenden Luft A zu bestimmen. Somit ist das Steuergerät 22 so programmiert, dass es die Motorlast (Load) des Verbrennungsmotors 14 auf der Grundlage der Eingaben des MAF-Sensors 40 und/oder des Drosselklappenstellungssensors 38 bestimmt. Das Verfahren 100 fährt dann mit Block 106 fort.
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Im Block 106 ist das Steuergerät 22 so programmiert, dass er eine Wand-Referenztemperatur in Abhängigkeit von der Motorlast (Load) und der Motordrehzahl (RPM) des Verbrennungsmotors 14 bestimmt. Während der ersten Schleife des Verfahrens 100 wird die Siedeadaption im Block 106 nicht durchgeführt. Zum Bestimmen der Wand-Referenztemperatur wird das Prüfen an einem bestimmten Fahrzeug durchgeführt, um die optimale Wand-Referenztemperatur bei jeder Kombination von Motorlast (Load) und Motordrehzahl (RPM) zu bestimmen. Dann wird auf der Grundlage dieses Prüfens eine Nachschlagetabelle erstellt. Dementsprechend ist in Block 106 das Steuergerät 22 so programmiert, dass es auf die Nachschlagetabelle zugreift, um die Wand-Referenztemperatur allein auf der Grundlage der Motorlast (Load) und der Motordrehzahl (RPM) des Verbrennungsmotors 14 zu bestimmen. Dann fährt das Verfahren 100 mit Block 108 fort.
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Im Block 108 ist das Steuergerät 22 programmiert, um zu bestimmen, ob ein Öl-Erwärmen erforderlich ist (d.h. ob das Öl O erwärmt werden muss). Zu diesem Zweck bestimmt das Steuergerät 22 die Öltemperatur). Das Steuergerät 22 bestimmt die Öltemperatur des Motoröls O, das durch den Verbrennungsmotor 14 strömt, auf der Grundlage der Eingabe des Öltemperatursensors 21. Außerdem vergleicht das Steuergerät 22 die Öltemperatur des den Verbrennungsmotor durchströmenden Motoröls O mit einem vorbestimmten Öltemperaturschwellwert. Dann bestimmt das Steuergerät 22, ob die Öltemperatur des Motoröls O unter dem vorbestimmten Öltemperatur-Schwellenwert liegt. Ist die Öltemperatur niedriger als der vorbestimmte Öltemperatur-Schwellenwert, dann fährt das Verfahren 100 mit Block 110 fort.
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In Block 110 wendet das Steuergerät 22 ein Öl-Erwärmungs-Offset auf die in Block 106 bestimmte Wand-Referenztemperatur an. Dazu subtrahiert das Steuergerät 22 einen Öl-Erwärmungs-Vorgabewert von der Wand-Referenztemperatur. Durch das Absenken der Motorwand-Solltemperatur wird mehr Energie vom Motor auf das Motor- und Getriebeöl übertragen, um das Erwärmen des Öls zu erleichtern. Dann geht das Verfahren 100 zum Block112 über. Ist die Öltemperatur gleich oder größer als der vorbestimmte Öltemperatur-Schwellenwert, fährt das Verfahren 100 direkt mit Block 112 fort, ohne Block 110 durchzuführen.
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In Block 112 bestimmt das Steuergerät 22, ob das Kühlmittel C siedet. Zu diesem Zweck kann das Steuergerät 22 einen Algorithmus zum Erkennen des Siedens ausführen. In Block 111 kann das Steuergerät 22 anhand des Drucks des Kühlmittels C bestimmen, ob das Kühlmittel C siedet. Wie oben beschrieben, kann der Druck des Kühlmittels C mit dem Drucksensor 37 gemessen werden. Bestimmt das Steuergerät 22, dass das Kühlmittel C siedet, geht das Verfahren 100 zu Block 114 über.
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In Block 114 wendet das Steuergerät 22 einen Siedeverhütungs-Offset auf die Wand-Referenztemperatur an. Dazu subtrahiert das Steuergerät 22 einen Siedeverhinderungs-Wert von der Wand-Referenztemperatur, nachdem er den Öl-Erwärmungs-Vorgabewert von der Wand-Referenztemperatur subtrahiert hat.
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Daher wurden an diesem Punkt der Siedeverhinderungs-Wert und der Öl-Erwärmungs-Vorgabewert von der Wand-Referenztemperatur abgezogen. Ein Reduzieren des Motorwandtemperatur-Sollwerts im Falle eines Siedens würde den erforderlichen Kühlmittelstrom durch den Motor erhöhen, wodurch das Sieden beseitigt wird. Wenn das Kühlmittel C nicht siedet, geht das Verfahren 100 direkt zum Block 116 über.
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In Block 116 gibt das Steuergerät 22 eine endgültige arbitrierte Wand-Referenztemperatur aus, nachdem: a) nur der Siedeverhinderungs-Wert von der Wand-Referenztemperatur subtrahiert wurde ; b) nur der Öl-Erwärmungs-Vorgabewert von der Wand-Referenztemperatur subtrahiert wurde ; c) sowohl der Siedeverhinderungs-Wert als auch der Öl-Erwärmungs-Vorgabewert subtrahiert wurden; oder d) der Wert der Wand-Referenztemperatur in Abhängigkeit vom Ergebnis der Entscheidungsblöcke 108 und 112 nicht geändert wurde. Außerdem befiehlt das Steuergerät 22 in Block 116 dem Kühlsystem 28, die volumetrische Strömungsrate des Kühlmittels C, das durch das Antriebssystem 12 (d.h. Verbrennungsmotor 14 und/oder das Getriebe 16) strömt, einzustellen, um die Wandtemperatur auf der Wand-Referenztemperatur zu halten, wie sie in Abhängigkeit vom Ergebnis der Entscheidungsblöcke 108 und 112 eingestellt wurde. Zu diesem Zweck befiehlt das Steuergerät 22 der Pumpe 32, ihre Leistung einzustellen, und/oder dem Ventil 34, seine Position einzustellen, um die volumetrische Strömungsrate des durch das Antriebssystem 12 (d.h. Verbrennungsmotor 14 und/oder das Getriebe 16) strömenden Kühlmittels C so einzustellen, dass die Wandtemperatur auf der Wand-Referenztemperatur gehalten wird.
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Unter Bezugnahme auf 2 und 3 kann das Verfahren 100 auch den Block 117 enthalten, der ein Anpassen der Wand-Referenztemperatur beinhaltet, um ein zukünftiges Sieden in Reaktion auf das Bestimmen, dass das Kühlmittel C siedet, zu verhindern. Nach Block 117 kehrt das Verfahren 100 zu Block 106 zurück, in dem ein Wand-Siede-Offset-Wert auf die Wand-Referenztemperatur angewendet wird. Konkret subtrahiert das Steuergerät 22 den Wand-Siede-Offset-Wert von der Wand-Referenztemperatur, um ein Sieden des Kühlmittels in den zukünftigen Schleifen des Verfahrens 100 zu verhindern.
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Unter Bezugnahme auf 3 umfasst Block 117 die Blöcke 117a und 117b. Die Blöcke 117 werden in Reaktion auf das Bestimmen ausgeführt, dass das Kühlmittel C in Block 112 siedet. In Block 117a bestimmt das Steuergerät 22 die Motorbetriebsbedingungen des Verbrennungsmotors 14, wenn das Kühlmittel siedet. Die Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors 14 umfassen eine Siede-Motorlast und eine Siede-Motordrehzahl des Verbrennungsmotors 14. Der Begriff „Siede-Motorlast“ bedeutet die Motorlast des Verbrennungsmotors 14 zum Zeitpunkt des Siedens des Kühlmittels C. Der Begriff „Siede-Motordrehzahl“ bezeichnet die Motordrehzahl des Verbrennungsmotors 14 zum Zeitpunkt an dem das Kühlmittel C siedet. Die Siede-Motorlast und die Siede-Motordrehzahl können wie oben beschrieben in Bezug auf die Motorlast (Load) und die Motordrehzahl (RPM) bestimmt werden. Nach Block 117a wird Block 117b ausgeführt.
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Im Block 117b lernt das Steuergerät 22 eine Wand-Siede-Offset-Tabelle in Abhängigkeit von der Siede-Motorlast und der Siede-Motordrehzahl des Verbrennungsmotors 14. Die Wand-Siede-Verschiebungstabelle enthält eine Vielzahl von Wand-Siede-Verschiebungswerten, die jeweils auf der Siede-Motorlast und der Siede-Motordrehzahl basieren. Vor jedem Lernvorgang werden die Offset-Werte mit 0 initialisiert. Wenn die Lernbedingung erkannt wird, werden die Offset-Werte entsprechend der Siede-Motorlast und der Siede-RPM inkrementiert. Wenn der Motor das nächste Mal mit dieser Last und RPM betrieben wird, wird der Wandbezugswert um diesen Offset-Wert gesenkt, um ein Wiederholen des Siedevorgangs zu verhindern. Nach Block 117b kehrt das Verfahren 100 zu Block 106 zurück, der die Blöcke 106a und 106b umfasst.
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Im Block 106a bestimmt das Steuergerät 22 eine Wand-Referenztemperatur in Abhängigkeit von der Motorlast (Load) und der Motordrehzahl (RPM), wie oben beschrieben. Nach Block 116a wird Block 116b ausgeführt. In Block 116b wendet das Steuergerät 22 einen entsprechenden Wand-Siedeversatzwert aus der Vielzahl der Wand-Siedepunktwerte in der Wand-Siedeversatztabelle auf die Wand-Referenztemperatur an. Der Wand-Siedepunkt-Versatz-Wert wird auf der Grundlage der Motorlast (Load) und der Motordrehzahl (RPM) bestimmt. Das Anwenden des Wand-Siedepunktversatzwertes beinhaltet das Subtrahieren des jeweiligen Wand-Siedepunktversatzwertes von der Wand-Referenztemperatur.
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Die detaillierte Beschreibung und die Figuren oder Abbildungen sind unterstützend und beschreibend für die vorliegenden Lehren, aber der Umfang der vorliegenden Lehren wird allein durch die Ansprüche definiert. Während einige der bevorzugten Ausführungsformen und andere Ausführungsformen zur Durchführung der vorliegenden Lehren ausführlich beschrieben wurden, gibt es verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungsformen, um die in den beigefügten Ansprüchen definierten vorliegenden Lehren zu praktizieren.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrzeugsystem
- 12
- Antriebssystem
- 14
- Verbrennungsmotor
- 15
- Motorwand
- 16
- Getriebe
- 18
- Ansaugkrümmer
- 19
- Drosselklappe
- 20
- Ölquelle
- 21
- Öltemperatursensor
- 22
- Steuergerät
- 24
- Prozessor
- 26
- nichtflüchtiges Speichergerät oder -medium, computerlesbares Speichergerät oder Medium
- 28
- Kühlsystem
- 30
- Kühlmittelquelle
- 32
- Pumpe
- 34
- Ventil
- 36
- CFRM (Kondensator-Lüfter-Kühler-Modul)
- 37
- Drucksensor
- 38
- Drosselklappenstellungssensor
- 40
- Massenluftstromsensor (MAF)
- 42
- Motordrehzahlsensor
