EP1461516A1 - Verfahren zur ansteuerung von elektrisch betätigbaren komponenten eines kühlsystems, computerprogramm, steuergerät, kühlsystem und brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zur ansteuerung von elektrisch betätigbaren komponenten eines kühlsystems, computerprogramm, steuergerät, kühlsystem und brennkraftmaschine

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EP1461516A1
EP1461516A1 EP02787346A EP02787346A EP1461516A1 EP 1461516 A1 EP1461516 A1 EP 1461516A1 EP 02787346 A EP02787346 A EP 02787346A EP 02787346 A EP02787346 A EP 02787346A EP 1461516 A1 EP1461516 A1 EP 1461516A1
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EP
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engine
control
components
internal combustion
combustion engine
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Peter Deuble
Karsten Mann
Oliver Kaefer
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Robert Bosch GmbH
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    • F02D2041/1431—Controller structures or design the system including an input-output delay

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling electrically actuatable components of a cooling system for an internal combustion engine of a motor vehicle, the components being controlled by a control unit.
  • the invention further relates to a computer program for an internal combustion engine of a motor vehicle, a control device for controlling electrically operable components of a cooling system for an internal combustion engine of a motor vehicle, a cooling system for an internal combustion engine of a motor vehicle with controllable, electrically actuatable components and an internal combustion engine of a motor vehicle.
  • DE 37 01 584 C2 discloses a device for actuating a blind arranged on the radiator of a water-cooled internal combustion engine of a motor vehicle.
  • the radiator blind is connected to an electric motor via a drive shaft, making it possible to move the blind between two settings.
  • one setting releases the cooler completely and is therefore assigned to an upper operating limit temperature of the coolant and in the second setting the radiator blind is completely closed, which in principle is assigned to low coolant temperatures.
  • the radiator blind is controlled depending on the coolant temperature and additionally by an expansion element that responds at high cooling water temperatures and releases a coupling so that the blind under load automatically reaches its radiator release position in order to damage the cooling system and / or at high cooling water temperatures to prevent the internal combustion engine.
  • a device and a method for engine cooling is known, in which a mechanical and an electric coolant pump are assigned to the engine to be cooled, the electric coolant pump being controlled by an electronic switching device.
  • the delivery rate of the electric pump is determined depending on the operating parameters of the motor to be cooled and other sizes, while the mechanical pump is designed for a basic delivery rate.
  • the cooling system according to DE 37 38 412 AI consists of two coolant paths, with a heat exchanger operated as a cooler being arranged in the first coolant path, the cooling capacity of which can be changed with the aid of a cooler blind and a fan or fan.
  • a further heat exchanger is arranged in the second coolant path or alternatively in a separate coolant circuit, the waste heat of which is used for heating purposes or for further engine cooling.
  • the second cooling circuit can be used in particular for engine cooling in that an air flap can be opened by the electronic switching device, the air flap blocking the heating air duct and one outdoors releases the air duct. In other words, the engine's waste heat is not released into the interior of the motor vehicle, but into the environment.
  • the electronic switching device that controls the electric pump and the other components, blinds, blowers and mixing valves receives further information such as the engine operating temperature, the engine compartment temperature, temperatures of engine parts, the ambient temperature, engine speed, driving speed and a pressure signal from the coolant fed.
  • the delivery capacity of the electric pump can be precisely adjusted to the required cooling capacity.
  • the coolant bypasses the engine cooler. This measure ensures that the engine warms up to the operating temperature as quickly as possible, since an internal combustion engine has the maximum efficiency at the optimum operating temperature.
  • the measurement of the driving speed has a particular influence on the actuation of the blind and the fan. At higher speeds, for example, it would be inappropriate to keep the blinds closed and to switch on the fan. Such inappropriate operating states can be identified and avoided with the electronic switching device.
  • a rapid achievement and precise maintenance of the coolant temperature is made possible. This keeps the motor in a temperature range with maximum efficiency.
  • the rapid heating-up process reduces wear at low operating temperatures.
  • the electronic switchgear also excludes non-sensible operating states.
  • a thermal management system with its components was presented in a press release by Robert Bosch GmbH Stuttgart on the occasion of the IAA 2001. According to the press release, the prerequisites for a temperature control that is appropriate to the situation are electromotively driven, infinitely variable components: a water pump, proportional control valves, an adapted radiator fan and a radiator blind, all of which are controlled by electronics integrated in an engine control unit. Decoupled from the engine speed, this system controls coolant temperature and volume flow better than thermostatic and belt-driven water pumps.
  • thermal management system can be flexibly expanded with additional components such as an electric auxiliary heater. Networking with electronically controlled air conditioning systems is possible.
  • DE 198 31 901 AI discloses a device for cooling an engine for a motor vehicle.
  • the division of the coolant flows into individual partial circuits is not achieved via thermostatic valves as active elements, but via at least one further pump operated in addition to a main water pump.
  • the main water pump is supported in such an additional water pump.
  • the main water pump can thus be operated with a smaller output or can be dimensioned smaller.
  • the object is achieved by a method for actuating electrically actuable components of a cooling system for an internal combustion engine of a motor vehicle, the components being actuated by a control unit and the actuation being carried out by means of a pilot control.
  • the control according to the invention by means of a pilot control improves the control of the electrically operable components compared to the prior art.
  • By means of a pilot control it is advantageously possible to adapt the control variables for the electrically actuable components to the new operating conditions immediately when the motor vehicle changes its operating point.
  • a development according to the invention provides that controllers are superimposed on the pilot control.
  • controllers can compensate for deviations from target values, that is to say from the desired optimal values, which are caused by factors that have not been taken into account, for example disturbance variables.
  • target values that is to say from the desired optimal values
  • disturbance variables for example disturbance variables.
  • target values that is to say from the desired optimal values
  • very quick and very precise control of electrically actuable components of a cooling system for an internal combustion engine of a motor vehicle is possible, which leads to good control quality.
  • the preferred development of the method according to the invention provides that the superimposition of the controllers is carried out by prioritizing the controller values.
  • Prioritization can, for example, only forward the portion of a controller value for activation to the electrically actuable component, which, according to the priority, leads to a minimum actuating energy with a view to the optimal overall efficiency of the entire cooling system or even the entire motor vehicle.
  • the signals from the controller interventions are modified in such a way that all control objectives are met with a higher degree of efficiency. It would also be conceivable to use adaptive methods for this.
  • An advantageous development of the method according to the invention provides that an operating point-dependent characteristic diagram is provided for the respective component in order to precontrol each individual component.
  • These pilot control maps can be so marked that for each operating point of the motor vehicle there is a configuration of the electrically operable components that is close to the optimum energy. It can thus advantageously be prevented that an electrically actuatable component that has a higher actuation energy requirement than another electrically actuatable component is actuated, although actuation of the other electrically actuatable component with less actuation energy expenditure has the same result for the cooling system of the internal combustion engine would lead.
  • a preferred development provides that a separate pilot control and a separate controller are provided for each electrically actuable component. This offers the advantage that, in cases where different disturbance variables exist for the various electrically actuable components, they are individually tailored to the respective one Disturbance can be responded to in any
  • an advantageous development of the method according to the invention provides that the actuation of the electrically actuable components determines operating point-dependent setpoints for at least one of the following variables from operating point-dependent maps: engine temperature, cooling reserve differential temperature or engine differential temperature.
  • a coolant temperature at the engine outlet or temperatures inside the engine can be used as the engine temperature, for example.
  • the engine differential temperature can be defined, for example, as the temperature difference between the coolant inlet and outlet at the engine or the temperature difference between a critical internal engine temperature and a coolant temperature at the engine inlet or the temperature difference between two internal engine temperatures.
  • the cooling reserve differential temperature is understood to mean a differential temperature which is related to a cooling reserve, i. H.
  • an operating point-dependent cooling capacity reserve ensures that, for example, a sudden increase in engine load can be reacted as dynamically as possible.
  • the specification of the above-mentioned setpoints motor temperature, cooling reserve differential temperature or engine differential temperature leads to quick and safe control of the electrically operated components.
  • the setpoint for the cooling reserve differential temperature is advantageously taken from a map which is at least dependent on the operating state of the internal combustion engine, in particular an engine load and / or the driver type and / or a driving situation and / or a cooling circuit state. In this way, practically “controllable disturbance variables" are advantageously incorporated into the control concept.
  • controller gains are dependent on at least one coolant volume flow. This is advantageous because the transport times and time constants and thus the reaction times in the cooling circuit system change depending on the volume flow.
  • a so-called gain scheduling PID controller can be used.
  • the controller gains are advantageously determined with the aid of an observer of the respective volume flows.
  • a further advantageous development of the method according to the invention provides that the electrically operable components are controlled in such a way that a minimum volume flow of a coolant that is dependent on the operating point is ensured.
  • a radiator fan and a radiator blind are actuated as a common component from the control. This is possible because each of these electrically operated components (Radiator fan and radiator blind) can only increase or decrease the air mass flow.
  • the computer program has a sequence of instructions which are suitable for carrying out the method according to the invention when they are executed on a computer.
  • the sequence of commands can be stored on a computer-readable data carrier, for example on a floppy disk, a compact disk, a so-called flash memory or the like.
  • the computer program can optionally be sold together with other computer programs as a software product, for example to a manufacturer of control units for internal combustion engines.
  • the software product can be transmitted by sending a floppy disk or a CD, the content of which the control device manufacturer then transfers to the control device. It is also possible for a flash memory to be sent to the control unit manufacturer, which the manufacturer installs directly in the control unit. It is also possible that the software product has an electronic
  • Communication network in particular via the Internet, is transmitted to the control unit manufacturer.
  • the software product as such - that is, independent of an electronic storage medium - represents the sales product.
  • the control device manufacturer downloads the software product, for example from the Internet, in order to then save it, for example, on a flash memory and into the control device use.
  • the computer program can also be sold as a separate software product that a manufacturer of control units transmits into the control unit together with other software products from other (third-party manufacturers).
  • the software product according to the invention is a module that is compatible with other modules from other manufacturers.
  • the invention is implemented by the computer program, so that this computer program represents the invention in the same way as the method for which the computer program is suitable for execution. This applies regardless of whether the computer program is stored on a storage medium or whether it is present as such - that is, independently of a storage medium.
  • control device for controlling electrically operable components of a cooling system for an internal combustion engine of a motor vehicle and wherein the control device for controlling the components has at least one pilot control.
  • a cooling system for an internal combustion engine of a motor vehicle with controllable, electrically actuatable components the components being controlled by a control device and the control device having at least one pilot control for controlling the components.
  • an internal combustion engine of a motor vehicle in which electrically operable components of a cooling system for the internal combustion engine can be controlled, the components being controlled by a control device and the control device for Control of the components has at least one pilot control.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of the method according to the invention
  • Figure 2 shows a second, more concrete embodiment of the method
  • FIG. 3 shows an embodiment of the cooling system according to the invention.
  • a cooling circuit usually includes a heat source to be cooled, e.g. the vehicle engine, which are cooled by means of a cooling medium by free or forced convection.
  • the temperature difference above the heat source depends on the heat input and the size of the volume flow of the coolant, while the absolute temperature of the cooling medium is determined by the heat input from the heat source, the heat dissipation via coolers in circulation and the heat capacities of the materials.
  • Mechanical water pumps currently used in motor cooling systems of motor vehicles which are driven by V-belts from the crankshaft of the engine, are dimensioned so that in the most critical operating condition, i.e. when driving uphill with medium speed, high load and low vehicle speed, no impermissible Temperature difference over the engine arises.
  • the mixing ratio between a bypass line and the cooler branch is set by an expansion-controlled thermostatic valve depending on the coolant temperature. This valve is dimensioned so that it is fully open from a fixed temperature. This prevents impermissibly high coolant temperatures.
  • a controllable coolant pump is used according to the invention.
  • the thermostat is replaced by an adjustable proportional valve.
  • continuously variable cooling fans and / or cooling blinds are provided for the system.
  • the cooling system according to the invention enables the engine cooling system to be controlled or regulated as required, with the aim of reducing fuel consumption and reducing emissions, or of observing exhaust gas limit values and also of increasing comfort. Critical limits of the component load are not exceeded. This is achieved through the optimization of the coolant volume flow and the load-dependent regulation of the temperature level of the engine. So the coolant temperature e.g. raised in partial load operation and lowered in full load operation. The associated higher filling level also increases the engine power.
  • the invention represents a logic integrated in the engine control, which carries out the distribution of the heat flows in an intelligent and priority-dependent manner by means of a precontrol and a superimposed control. This is explained in more detail in the context of the description of FIGS. 1 to 3.
  • the invention achieves optimal operating conditions for the internal combustion engine by a specific engine temperature (temperature of the coolant at the engine inlet or outlet, the temperature of highly loaded internal engine components such as cylinder head temperature between the exhaust valves, temperature in the cylinder web, etc.), the coolant volume flow and its distribution on different parallel branches and the air mass flow through the cooler can be adapted exactly to the respective operating conditions.
  • FIGS. 1 and 2 show exemplary embodiments of the method according to the invention, with FIG. 1 representing a general and FIG. 2 a special exemplary embodiment.
  • the actual or measured value acquisition is started in a step 101.
  • Values such as engine speed, engine load, cooling circuit status, vehicle speed, driver type, vehicle status, temperature at the radiator outlet, temperature at the engine inlet, temperature at the engine outlet or temperature of the engine itself are determined.
  • the vehicle state is understood to mean different vehicle state variables (eg vehicle speed, acceleration, load, incline, etc.). It is within the scope of the invention to modify the exemplary embodiments in such a way that future, expected variables are also taken into account. For example, an upcoming uphill or downhill ride could be taken into account by means of a navigation system. If, for example, a downhill run is imminent, the system does not need to be cooled down as much and it could result in an energy-intensive start-up of the coolant pump and Radiator fans are dispensed with, since a short-term reduction in the coolant temperature can be achieved simply by intervening in the radiator mixing valve.
  • vehicle state variables eg vehicle speed, acceleration, load, incline, etc.
  • target values are formed in step 102. These can be, for example, target values for the engine temperature, for the engine differential temperature or the so-called cooling reserve, which represents the differential temperature from the target value of the engine inlet temperature and the radiator outlet target temperature. These target values are taken from the characteristic diagrams stored in the memory of the control unit in accordance with the previously determined actual values. Following the formation of the setpoint value, the setpoint / actual deviation of the previously determined setpoint values is determined in step 103. These target / actual deviations in accordance with step 103 are used as controller input variables for determining the controller values in step 104. If necessary, the controller values are determined taking into account further parameters, for example the coolant volume flow.
  • PI controllers proportional integral controllers
  • PID controllers are preferably used as controllers.
  • the controller values determined in step 104 are linked with a prioritization in a subsequent step 105. The determination of the prioritization, which takes place in steps 111 and 112, will be discussed later.
  • a pre-control value for the respective component is determined in a step 106 following step 101.
  • This can be, for example, a pilot control value for a radiator mixing valve, a coolant pump, a radiator fan or a radiator blind.
  • the pilot control values are taken from the characteristic maps stored in the memory of the control unit in analogy to the target values in accordance with certain input parameters.
  • the pilot control values after step 106 are linked in a step 107 with the prioritized controller values. This means that in addition to the pre-control values after step 106, step 107 also receives the prioritized controller values after step 105.
  • the linking of the pilot control values with prioritized controller values after step 107 can be additive or multiplicative.
  • step 107 the previously determined control signals are filtered in step 108.
  • step 109 the respective control signal for the various electrically actuable components, for example the cooler mixing valve, the coolant pump, the radiator fan or the radiator blind, is obtained.
  • step 110 which follows step 109, the components are finally controlled directly or indirectly (via output stages) by the engine control unit in accordance with the determined control signal.
  • the control signal after step 109 is also fed to a step 111, to which the actual or measured values determined in step 101 are also fed.
  • the respective actuating energy of the respective electrically actuable component is determined in step 111 by means of an observer.
  • a prioritization is carried out in a step 112 on the basis of the previously determined actuating energy of the respective electrically actuatable component and further input variables, such as the vehicle state, in accordance with the necessary actuating energy of the various electrical components. Particular attention is paid to the water pump and the fan, since these electrically operated components represent those with the greatest energy requirements.
  • the initial value of the prioritization after step 112 flows into step 105, which has already been described above.
  • FIG. 2 shows a practical example or a practical embodiment of the exemplary embodiment of the method according to the invention for controlling electrically operable components of a cooling system for an internal combustion engine of a motor vehicle, which is described more generally in FIG.
  • the various areas of the method corresponding to FIG. 1 are recorded on a line in the upper area of FIG.
  • the first area of the “actual values” corresponds to method step 101 according to FIG. 1.
  • the second area “feedforward control” corresponds to method step 106 according to FIG. 1.
  • the area “setpoints” corresponds to method step 102 according to FIG. 1.
  • the area “controller” corresponds to the method steps 103 and 104 according to FIG. 1.
  • the subsequent “prioritization” area corresponds to method steps 112, 105 and 107 according to FIG. 1.
  • the “filtering” area corresponds to method step 108 and the last area “activation” corresponds to method steps 109 and 110 according to FIG 1.
  • Method step 111 according to FIG. 1 corresponds to method step 233 according to FIG. 2, which will be discussed in more detail later.
  • the process begins with the actual or measured value acquisition.
  • the values of engine speed, engine load, cooling circuit condition, engine outlet temperature T_MA, the speed of the vehicle V_vehicle and the driver type are recorded.
  • the driver type value here a distinction is made, for example, between a sporty and a more conservative driver, can usually be taken from a transmission control system where this signal is present.
  • the target engine temperature Tmot, target is determined in a step 201 from the input variables engine speed and engine load.
  • the desired engine temperature is taken from a map stored in the memory of the control unit of the motor vehicle.
  • the target value for the engine temperature Tmot, target determined in step 201 is passed to a connection point 202, at which the target / actual deviation is determined.
  • the current measured (or otherwise calculated or determined) engine temperature Tmot is subtracted from the previously determined target engine temperature Tmot in step 202 or at node 202.
  • the result of this target / actual deviation determination in step 202 is fed to a controller 203.
  • the controller can be, for example, a proportional integral controller (PI), a PID controller or a fuzzy controller.
  • PI proportional integral controller
  • PID controller PID controller
  • a signal is fed to the controller as a further input variable, which makes a statement about the coolant volume flow. This signal is determined in a step 233, which will be discussed further below.
  • step 204 the result of the prioritization is supplied in step 204.
  • the controller value is linked to a prioritization after step 203.
  • the prioritization of the individual electrically actuable components was previously carried out in step 234, which will also be discussed later.
  • the linkage is, for example, multiplicative, as a result of which the previously determined controller value can drop to zero in extreme cases.
  • a pilot control value for a cooler mixing valve X_valve is determined from the input variables engine load, engine speed and cooling circuit state in a step 205.
  • step 205 which becomes the predetermined pilot value for the radiator mixing valve X valve to a node 206, to which the prioritized controller value after step 204 is also supplied.
  • step 206 or step 206 the link is now made, for example by adding, the pilot control and the prioritized controller value for the cooler-mixing valve.
  • the result of this step 206 is fed to filtering in step 207.
  • the filtering can take place, for example, in that the change in the control value for the cooler mixing valve is limited by an upper limit. This avoids reacting too quickly to sudden load changes.
  • the control signal for the cooler-mixing valve 208 results as a result of the filtering after step 207, or in step 208 the cooler-mixing valve is controlled with the previously determined control signal. Steps 201 to 208 thus represent the determination of the control signal for the cooler mixing valve.
  • a setpoint for the engine differential temperature ⁇ Tmot, target is first determined from a characteristic diagram, which is stored in the memory of the control unit, from the input variables engine load and temperature at the engine output T_MA. This determined motor difference setpoint value ⁇ Tmot, should be fed to a node 210.
  • the setpoint / actual deviation of the engine differential temperature ⁇ Tmot, setpoint is determined at this node 210 in the real, measured value of the engine difference temperature setpoint value ⁇ Tmot, setpoint supplied from step 209
  • step 210 Motor differential temperature (temperature at the motor output minus temperature at the motor input, T_MA - T_ME) is subtracted.
  • the result from step 210 is fed to a controller in step 211, which is used, for example, as a PI controller can be executed.
  • the controller value after step 211 is fed to a link point 212, where the controller value after step 211 is linked to a prioritization.
  • This prioritization is determined in a step 213 and is based on the controller value after step 203 and the prioritization after step 234.
  • the link in step 212 is generally carried out multiplicatively.
  • the result of the link between the controller value after step 211 and the prioritization after step 213 is fed to a further link point 214.
  • the further input variable of node 214 is the pilot control value of the control variable (eg number of revolutions) of the coolant pump U_Pumpe, which is supplied by a step 215.
  • the pilot control value for the coolant pump U_Pumpe is taken from a map stored in the memory of the engine control unit.
  • the result of the link in node 214 or in step 214 is fed to a maximum value selection 216.
  • a further input signal is fed to the maximum value selection 216.
  • This further input signal for the maximum value selection 216 is the minimum volumetric flow taken in step 217 from the input signals engine load and temperature at the engine output T_MA from a map in the memory of the engine control unit, which ensures a certain minimum volumetric flow of the coolant.
  • This maximum value selection in step 216 ensures that a certain minimum volume flow corresponding to the respective operating situation is ensured for safety reasons.
  • the result of the maximum value selection after step 216 is fed to a filter in step 218.
  • the filter in step 218, which is equivalent to step 207 the drive signal for the coolant pump is available in step 219.
  • the controller intervention 211 can practically only increase the control signal of the pump 219.
  • the control quality of the controller 211 for the engine differential temperature is improved by the pilot control 215.
  • the control signal for the radiator fan (reference number 317 in FIG. 3) is generated.
  • a pre-control value for the control of the fan U_Lstageer (for example number of revolutions or control voltage) is determined on the basis of the input variables engine load and vehicle speed V_vehicle from a map stored in the memory of the engine control unit.
  • This pilot control value for controlling the fan after step 220 is fed to a link point 221, to which a prioritized controller value is also fed after step 222.
  • the prioritization unit 222 is supplied with input values of the controller output after step 203, the output signal of the prioritization after step 234 and the output of a controller unit 227, which will be discussed further below.
  • a prioritized controller value is generated in step 222, which, together with the precontrol value for controlling the fan, merges node 221 after step 220.
  • the output of node 221 is fed to a filter 223, which functions analogously to the filters after steps 207 and 218.
  • the output signal of the filter 223 is the control signal 224 for the engine fan of the cooling system.
  • the prioritization step 222 was also supplied with the output signal of a controller 227, which will now be explained in the following: Based on the input variables engine load,
  • the target value for the cooler differential temperature .DELTA.T_cooler, determined after step 225, is fed to a node 226, at which the cooler reserve is to be subtracted from the cooler differential temperature setpoint.
  • the cooling reserve is generally to be understood as the difference between the engine temperature Tmot and the temperature at the radiator outlet T_KA (in particular e.g.
  • connection point 226 is fed to the controller already mentioned in step 227.
  • a signal representing the coolant volume flow from step 233 is fed to the controller in step 227.
  • the controller after step 227 can be designed as a PI controller, for example.
  • Steps 228 to 232 represent the control signal determination for a radiator blind (reference symbol 316 in FIG. 3).
  • the output of the controller is fed to a prioritization 228 after step 227.
  • the prioritization in step 228 is supplied with the output signal of the prioritization 234, which will be discussed in more detail later.
  • the output signal of the prioritization after step 228, that is the prioritized controller value after step 227 is fed to a node 230.
  • the input signals engine load and vehicle speed V_vehicle are used to generate a pilot control value for the activation of the Radiator blind X_Jalousie determined from a map.
  • the link after step 230 can be additive.
  • the output signal of the link after step 230 is fed in step 231 to a filter analogous to steps 207, 218 and 223 in step 231.
  • the output signal of the filter after step 231 finally represents the control signal 232 for the radiator blind.
  • Step 233 represents an observer to whom, in addition to the engine load, the control signals for the cooler mixing valve 208, for the coolant pump 219, for the cooler fan 224 and for the blind 232 are supplied. Using the supplied data, the observer determines the currently prevailing coolant volume flow and makes it available as an output signal. As already described above, this output signal is fed to the controllers 203 and 227. The actuating energy required for the respective components is output as a further output variable of the observer after step 233 and transferred to the prioritization in step 234. The vehicle status is fed to the prioritization in step 234 as a further input variable. Knowing the state of the vehicle and the respective actuating energy, an individual priority signal is generated in step 234 for the respective electrically operable components and transmitted to the respective prioritizations in step 204, step 213, step 222 and 228.
  • FIG. 3 shows an embodiment of a device according to the invention.
  • a block 300 is shown as the central unit, which is intended to symbolize the engine block of an internal combustion engine.
  • a cooling medium that serves to cool the engine block 300 flows out of the engine block 300 via a line 301.
  • This cooling medium in line 301 is passed via a cooler mixing valve 302 into a line 303.
  • the coolant continues to flow from a line 303 into a cooler 304. After the cooler 304, the coolant flows through a line 305 in the direction of the coolant pump 307.
  • the coolant pump 307 pumps the coolant back into the engine block 300 via a line 308 Part of the cooling medium from line 301 is conducted from the cooler mixing valve 302 via a line 306, the so-called bypass line, past the cooler 304 directly into line 305.
  • Part of the cooling medium that flows into the engine block 300 via the line 308 does not leave the engine block 300 via the line 301, but via a line 309, which leads to the heating heat exchanger 310, which provides for the heating of the passenger compartment. From the heating heat exchanger 310, the cooling medium flows back into line 305 via a further line 311 and opens there directly in front of the coolant pump 307.
  • a temperature sensor 312 detects the engine temperature Tmot
  • a temperature sensor 313 detects the engine output temperature T_MA
  • a temperature sensor 314 detects the
  • Radiator outlet temperature T_KA and a temperature sensor 315 detect the engine inlet temperature T_ME.
  • Tmot could, for example, be an internal coolant or component temperature or the engine outlet temperature.
  • Further important components of the cooling system are an electrically operable radiator blind 316 and a radiator fan 317.
  • the radiator blind 316 serves to isolate the radiator 304 from the cooling wind in certain operating situations, whereas the radiator fan 317 leads to increased cooling of the cooling medium in the radiator 304.
  • control unit 318 which is generally the engine control unit of the internal combustion engine and which, in addition to controlling the cooling system, takes on further tasks, such as controlling the engine combustion.
  • the signals from the temperature sensors 312, 313, 314 and 315 are fed to the control unit 318 via the signal lines 321, 323, 324 and 326.
  • control unit 318 outputs output signals for actuating electrically operable components 302, 304, 316 and 317. Specifically, these are the control signal for controlling the cooler mixing valve 302 via the signal line 319, the signal line 320 for controlling the radiator blind 316, the signal line 322 for controlling the cooler fan 317 and the signal line 325 for controlling the coolant pump 307.
  • control unit 318 there is a memory element, not shown in FIG. 3, in which the characteristic diagrams shown in FIG. 2 are stored.
  • a software integrated in the control unit 318 which is used to carry out the method according to the invention for controlling electrically operable components of the cooling system is suitable, thus fulfills the invention in the same way as a hard-wired circuit model.
  • the desired setpoint temperature of the cooling medium or a temperature internal to the engine is regulated at any time by the method according to the invention or the cooling system according to the invention, this regulation being implemented with minimal expenditure of actuating energy.
  • setpoints are predefined in accordance with the cooling circuit states for the overall energy-optimal state of the vehicle.
  • the pilot control indicators of the controller structure are marked so that for each operating point there is a configuration of the actuators that is as close as possible to the energetic optimum and with which the target values are achieved as far as possible. Any necessary corrections are made through controller interventions.
  • the prioritization decides whether and, if necessary, to what extent the control intervention is added to the control element as a control signal, or whether another control element is controlled instead or whether the current control deviation should not be reduced.
  • the prioritization can also decide whether it is energetically sensible to implement the desired cooling circuit state from the current cooling circuit state. However, deviations from the target specifications are only permissible for less critical operating conditions.
  • the radiator fan may only be activated when the radiator mixing valve is open to the radiator by more than 80%.
  • the radiator blind must not be opened via an opening of, for example, x%, as long as the radiator mixing valve is open to, for example, y% of the radiator.
  • radiator fan may only be switched on in certain engine speed ranges due to its high noise level.
  • the prioritization brings the control of the cooling system closer to the energetic optimum.
  • the cooling system is - if possible - with a
  • the cooling capacity to be dissipated is preferably by the cooler valve or the cooler mixing valve is regulated. Only when the required cooling capacity can no longer be achieved with these specifications, is a combination of the position of the radiator blind, coolant pump and radiator fan optimized for the desired energy level.
  • the invention ensures that the component load and the formation of so-called hot spots do not go beyond the permissible level.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung von elektrisch betätigbaren Komponenten eines Kühlsystems für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, wobei die Komponenten von einem Steuergerät angesteuert werden. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Computerprogramm für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, ein Steuergerät zur Ansteuerung von elektrisch betätigbaren Komponenten eines Kühlsystems für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, ein Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs mit ansteuerbaren, elektrisch betätigbaren Komponenten und eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs.

Description

Verfahren zur Ansteuerung von elektrisch betätigbaren Komponenten eines Kühlsystems, Computerprogramm, Steuergerät, Kühlsystem und Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung von elektrisch betätigbaren Komponenten eines Kühlsystems für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, wobei die Komponenten von einem Steuergerät angesteuert werden. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Computerprogramm für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs , ein Steuergerät zur Ansteuerung von elektrisch betätigbaren Komponenten eines Kühlsystems für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, ein Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs mit ansteuerbaren, elektrisch betätigbaren Komponenten und eine Brennkraftmaschine eines Kra tfahrzeugs .
Stand der Technik
Aus der DE 37 01 584 C2 ist eine Vorrichtung zum betätigen einer am Kühler eines wassergekühlten Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs angeordneten Jalousie bekannt. Die Kühlerjalousie ist über eine Antriebswelle mit einem Elektromotor verbunden, womit es möglich ist, die Jalousie zwischen zwei Einstellungen zu bewegen. Hierbei gibt die eine Einstellung den Kühler vollständig frei und ist somit einer oberen Betriebsgrenztemperatur der Kühlflüssigkeit zugeordnet und in der zweiten Einstellung ist die Kühlerjalousie vollständig geschlossen, was prinzipiell niedrigen Kühlmitteltemperaturen zugeordnet ist. Die Ansteuerung der Kühlerjalousie erfolgt in Abhängigkeit von der Kühlflüssigkeitstemperatur und zusätzlich durch ein Dehnstoffelement, das bei hohen Kühlwassertemperaturen anspricht und eine Kupplung löst, so dass die unter Last stehende Jalousie selbsttätig in ihre Kühlerfreigabestellung gelangt, um bei hohen Kühlwassertemperaturen eine Schädigung des Kühlsystems und/oder des Verbrennungsmotors zu verhindern.
Aus der DE 37 38 412 AI ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Motorkühlung bekannt, bei dem dem zu kühlenden Motor eine mechanische und eine elektrische Kühlmittelpumpe zugeordnet sind, wobei die elektrische Kühlmittelpumpe von einem elektronischen Schaltgerät angesteuert wird. Die Förderleistung der elektrischen Pumpe wird in Abhängigkeit von Betriebskennwerten des zu kühlenden Motors sowie weiterer Größen festgelegt, während die mechanische Pumpe für eine Grundförderleistung ausgelegt ist. Das Kühlsystem entsprechend der DE 37 38 412 AI besteht aus zwei Kühlmittelwegen, wobei in dem ersten Kühlmittelweg ein als Kühler betriebener Wärmetauscher angeordnet ist, dessen Kühlleistung mit Hilfe einer Kühlerjalousie sowie eines Ventilators beziehungsweise eines Lüfters veränderbar ist. Im zweiten Kühlmittelweg oder alternativ in einem separaten Kühlmittelkreislauf ist ein weiterer Wärmetauscher angeordnet, dessen Abwärme zu Heizungszwecken oder zur weiteren Motorkühlung verwendet wird. Der zweite Kühlkreislauf kann insbesondere dadurch zur Motorkühlung verwendet werden, dass eine Luftklappe durch das elektronische Schaltgerät geöffnet werden kann, wobei die Luftklappe den Heizluftkanal sperrt und einen im Freien mündenden Luftkanal freigibt. Mit anderen Worten: Die Abwärme des Motors wird nicht in den Innenraum des Kraftfahrzeugs, sondern an die Umgebung abgegeben. Das die elektrische Pumpe und die übrigen Komponenten, Jalousie, Gebläse und Mischventile ansteuernde elektronische Schaltgerät erhält, zusätzlich zur Kühlmitteltemperatur, weitere Informationen wie beispielsweise die Motorbetriebstemperatur, die Motorraumtemperatur, Temperaturen von Motorteilen, die Umgebungstemperatur, die Motordrehzahl, die Fahrgeschwindigkeit sowie ein Drucksignal des Kühlmittels zugeführt. Mit diesen Informationen ist eine präzise Anpassung der Förderleistung der elektrischen Pumpe an die erforderliche Kühlleistung möglich. Bei kaltem Motor fließt das Kühlmittel über einen Bypass am Motorkühler vorbei. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass sich der Motor möglichst rasch auf die Betriebstemperatur erwärmt, da ein Verbrennungsmotor bei optimaler Betriebstemperatur den maximalen Wirkungsgrad aufweist. Die Messung der Fahrgeschwindigkeit hat insbesondere auf die Betätigung der Jalousie und des Ventilators Einfluß. Bei höheren Fahrgeschwindigkeiten wäre es beispielsweise unzweckmäßig, die Jalousie geschlossen zu halten und den Ventilator einzuschalten. Derartige unzweckmäßige Betriebszustände sind mit dem elektronischen Schaltgerät erkenn- und vermeidbar. Entsprechend der Vorrichtung und dem Verfahren zur Motorkühlung nach der DE 37 38 412 AI wird ein schnelles erreichen und präzises halten der Kühlmitteltemperatur ermöglicht. Der Motor wird dadurch in einen Temperaturbereich mit maximalem Wirkungsgrad gehalten. Der schnelle Aufheiz organg reduziert den Verschleiß bei niedrigen Betriebstemperaturen. Das elektronische Schaltgerät schließt darüber hinaus nicht sinnvolle Betriebszustände aus. In einer Pressemitteilung der Robert Bosch GmbH Stuttgart anläßlich der IAA 2001 wurde ein Thermomanagementsystem mit seinen Komponenten vorgestellt. Entsprechend der Pressemitteilung sind die Voraussetzungen für eine situationsgerechte Temperaturregelung elektromotorisch angetriebene, stufenlos regelbare Komponenten: eine Wasserpumpe, Proportional-Regelventile, ein angepaßtes Kühlergebläse und eine Kühlerj lousie, die allesamt über eine in einem Motorsteuergerät integrierte Elektronik angesteuert werden. Entkoppelt von der Motordrehzahl regelt dieses System Kühlmitteltemperatur und Volumenstrom besser als thermostat- und riemengetriebene Wasserpumpen es vermögen. Sekundenschnelle Anpassung an thermische Veränderungen auch bei abgeschaltetem Motor und permanente Funktionsüberwachung vermeiden Probleme wie dauerhaft „unterkühlt" laufende Motoren und unbemerkte Überhitzung bei Spitzenlast. Mit dem Thermomanagement modifizierte Motoren können künftig im Leerlauf oder Teillastbetrieb auf einem erstrebenswert höheren Temperaturniveau gehalten werden. Reduzierte Reibungsverluste, verbesserte Verbrennung und somit verminderte Abgase issionen, aber auch Verbrauchsreduzierung und Erhöhung des Heizkomforts im Fahrzeuginnenraum sind die Folge. Ein solches Thermomanagementsystem kann mit zusätzlichen Komponenten wie beispielsweise einem elektrischen Zuheizer flexibel erweitert werden. Eine Vernetzung mit elektronisch geregelten Klimaanlagen ist möglich.
Die DE 198 31 901 AI offenbart eine Vorrichtung zum kühlen eines Motors für ein Kraftfahrzeug. Bei dem offenbarten Kühlkreislauf eines Verbrennungsmotors wird die Aufteilung der Kühlmittelströme in einzelne Teilkreisläufe nicht über Thermostatventile als aktive Elemente erreicht, sondern über mindestens eine weitere, zusätzlich zu einer Hauptwasserpumpe betriebene, Pumpe. Durch den Einsatz einer solchen Zusatzwasserpumpe wird die Hauptwasserpumpe unterstützt. Die Hauptwasserpumpe kann somit mit kleinerer Leistung betrieben beziehungsweise kleiner dimensioniert werden. Entsprechend der DE 198 31 901 AI ist es auch möglich, mehrere, hinsichtlich ihrer Leistung ähnliche Pumpen im Kühlmittelkreislauf zu benutzen, die dann speziell zugeordnete Kühlaufgaben wahrnehmen. Beispielshaft ist angeführt, dass der Zylinderkopf des Motors separat und regelbar gekühlt wird oder dass einzelne Zylinder von jeweils einer Pumpe mit Kühlmittel versorgt werden. Damit ergibt sich auch die Möglichkeit, verschiedene Temperaturniveaus in den Zylindern des Motorblocks gezielt einzustellen. Durch die Verwendung elektromotorisch betriebener, unabhängiger und von der Drehzahl des Motors unabhängig regelbarer Pumpen ist es möglich, dass der Kühlmittelstrom in Teilströme aufgeteilt wird, die jeweils entsprechend der thermischen Belastung des Motors eingestellt werden können. Im Vergleich zu konventionellen Vorrichtungen kann eine effizientere und somit auch energiesparendere Form der Motorkühlung realisiert werden. Die DE 198 31 901 AI weist darauf hin, dass sich durch die regelbare Pumpe die Einstellung eines definierten Volumenstromes durch den Wärmetauscher (Wärmetauscher zur Beheizung des Fahrgastraumes) auf einfache Weise regeln läßt. Die Schalt- und Regelvorgänge im Kühlkreislauf werden von einem übergeordneten Steuergerät erfaßt, dessen Programmierung im Hinblick auf die Kühlung des Motors und dessen Energieverbrauch möglichst effizient betrieben wird.
Aufgabe
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Ansteuerung von elektrisch betätigbaren Komponenten eines Kühlsystems für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gegenüber dem Stand der Technik zu verbessern. Lösung und Vorteile der Erfindung
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Ansteuerung von elektrisch betätigbaren Komponenten eines Kühlsystems für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, wobei die Komponenten von einem Steuergerät angesteuert werden und wobei die Ansteuerung mittels einer Vorsteuerung erfolgt. Durch die erfindungsgemäße Ansteuerung mittels einer Vorsteuerung wird die Ansteuerung der elektrisch betätigbaren Komponenten gegenüber dem Stand der Technik verbessert. Durch eine Vorsteuerung ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Ansteuergroßen für die elektrisch betätigbaren Komponenten unmittelbar bei einem Betriebspunktwechsel des Kraftfahrzeugs an die neuen Betriebsbedingungen anzupassen. Eine erfindungsgemäße Weiterbildung sieht vor, dass der Vorsteuerung Regler überlagert sind. Durch die Überlagerung von Reglern können Abweichungen von Sollgrößen, also von angestrebten Optimalwerten, die durch nicht berücksichtigte Einflussgrößen hervorgerufen werden, beispielsweise Störgrößen, kompensiert werden. Im realen Betrieb eines Kraftfahrzeugs treten häufig schnelle Betriebspunktwechsel auf, auf die trotz des stark totzeitbehafteten Systems schnell reagiert werden muß. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine sehr schnelle und sehr exakte Ansteuerung von elektrisch betätigbaren Komponenten eines Kühlsystems für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs möglich, was zu einer guten Regelgüte führt.
Die bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Überlagerung der Regler mittels einer Priorisierung der Reglerwerte erfolgt. Hierdurch werden in idealer Weise die Vorteile eines Vorsteuerwertes (stellenergieoptimierte Vorsteuerwerte, geringerer Regler ufwand, usw.) mit den Vorteilen von mit einer Priorität verknüpften Reglerwerten verbunden. Durch die Priorisierung kann beispielsweise nur der Anteil eines Reglerwertes zur Ansteuerung an die elektrisch betätigbare Komponente weitergeleitet werden, der entsprechend der Priorität zu einer minimalen Stellenergie mit Blick auf den optimalen Gesamtwirkungsgrad des gesamten Kühlsystems oder sogar des gesamten Kraftfahrzeugs führt. Anders ausgedrückt werden die Signale der Reglereingriffe so modifiziert, dass alle Regelziele mit einem besseren Wirkungsgrad eingehalten werden. Denkbar wäre es, dafür auch adaptive Verfahren einzusetzen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass zur Vorsteuerung jeder einzelnen Komponente ein betriebspunktabhängiges Kennfeld für die jeweilige Komponente vorgesehen ist. Diese Vorsteuerkennfelder können so bedatet sein, dass sich für jeden Betriebspunkt des Kraftfahrzeugs eine Konfiguration der elektrisch betätigbaren Komponenten ergibt, die nahe am energetischen Optimum liegt. Somit kann in vorteilhafter Weise verhindert werden, dass eine elektrisch betätigbare Komponente, die einen höheren Stellenergiebedarf als eine andere elektrisch betätigbare Komponente aufweist, angesteuert wird, obwohl die Ansteuerung der anderen elektrisch betätigbaren Komponente mit einem geringeren Stellenergieaufwand zum praktisch gleichen Resultat für das Kühlsystem der Brennkraftmaschine führen würde.
Eine bevorzugte Weiterbildung sieht vor, dass für jede elektrisch betätigbare Komponente eine separate Vorsteuerung und ein separater Regler vorgesehen ist. Dies bietet den Vorteil, dass in den Fällen, in denen unterschiedliche Störgrößen für die verschiedenen elektrisch betätigbaren Komponenten existieren, individuell auf die jeweilige Störgröße reagiert werden kann, um in jeder
Betriebssituation eine optimale und schnelle Ansteuerung der elektrisch betätigbaren Komponenten zu gewährleisten.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Ansteuerung der elektrisch betätigbaren Komponenten betriebspunktabhängige Sollgrößen für wenigstens eine der folgenden Größen aus betriebspunktabhängigen Kennfeldern bestimmt: Motortemperatur, Kühlreservedifferenztemperatur oder Motordifferenztemperatur. Als Motortemperatur kann beispielsweise eine Kühlmitteltemperatur am Motoraustritt oder Temperaturen im Inneren des Motors herangezogen werden. Als Motordifferenztemperatur kann beispielsweise die Temperaturdifferenz zwischen Kühlmittelein- und -austritt am Motor oder die Temperaturdifferenz zwischen einer kritischen, motorinternen Temperatur und einer Kühlmitteltemperatur am Motoreintritt oder die Temperaturdifferenz zweier motorinterner Temperaturen, definiert sein. Unter der Kühlreservedifferenztemperatur versteht man eine Differenztemperatur, die im Zusammenhang mit einer Kühlreserve steht, d. h. beispielsweise die Temperaturdifferenz über einem Motorkühler oder die Temperaturdifferenz zwischen einem Kühlmittel am Kühleraustritt und der Motortemperatur oder die Kühlmitteltemperaturdifferenz zwischen Kühleraustritt und Motoreintritt. Ähnlich der Momentenreserve in einer Motorsteuerung wird durch eine betriebpunktabhängige Kühlleistungsreserve sichergestellt, dass beispielsweise auf eine plötzlich eintretende Erhöhung der Motorlast möglichst dynamisch reagiert werden kann.
Die Vorgabe der zuvor genannten Sollgrößen Motortemperatur, Kühlreservedifferenztemperatur oder Motordifferenztemperatur führt zu einer schnellen und sicheren Ansteuerung der elektrisch betätigbaren Komponenten. Vorteilhaft wird der Sollwert für die Kühlreservedifferenztemperatur aus einem Kennfeld entnommen, das wenigstens vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine, insbesondere einer Motorlast und/oder vom Fahrertyp und/oder von einer Fahrsituation und/oder von einem Kühlkreislaufzustand abhängig ist. Auf diese Weise werden praktisch „beherrschbare Störgrößen" in vorteilhafter Weise in das Steuerungskonzept eingebunden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Struktur aus Vorsteuerung mit überlagertem Regler sieht vor, dass die Reglerverstärkungen wenigstens von einem Kühlmittelvolumenstrom abhängig sind. Dies ist deshalb vorteilhaft, da sich die Transportzeiten und Zeitkonstanten und damit die Reaktionszeiten im Kühlkreislaufsystem volumenstromabhängig ändern. Beispielsweise kann ein sogenannter Gain-Scheduling-PID-Regler eingesetzt werden. Vorteilhaft werden die Reglerverstärkungen mit Hilfe eines Beobachters der jeweiligen Volumenströme ermittelt.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Ansteuerung der elektrisch betätigbaren Komponenten derart erfolgt, dass ein betriebspunktabhängiger Mindestvolumenstrom eines Kühlmittels sichergestellt ist. Durch die Berücksichtigung eines Mindestvolumenstroms wird zuverlässig eine Schädigung des Motors bzw. der Komponenten des Kühlkreislaufsystems vermieden, da eine Bildung von sogenannten Hotspots (überhitzte Stellen) vermieden wird.
Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung werden ein Kühlerlüfter und eine Kühlerjalousie von der Ansteuerung her als eine gemeinsame Komponente angesteuert. Dies ist deshalb möglich, da jede dieser elektrisch betätigbaren Komponenten (Kühlerlüfter und Kühlerjalousie) den Luftmassenstrom entweder nur erhöhen oder erniedrigen können.
Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Form eines Computerprogramms, das für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Das Computerprogramm weist eine Abfolge von Befehlen auf, die dazu geeignet sind, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, wenn sie auf einem Computer ausgeführt werden. Weiterhin kann die Abfolge von Befehlen auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sein, beispielsweise auf einer Diskette, einer Compact-Disk, einem sogenanntem Flash Memory oder dergleichen.
Das Computerprogramm kann gegebenenfalls zusammen mit anderen Computerprogrammen als Softwareprodukt, beispielsweise an einen Hersteller von Steuergeräten für Brennkraftmaschinen vertrieben werden. Die Übermittlung des Softwareprodukts kann dabei durch die Übersendung einer Diskette oder einer CD erfolgen, deren Inhalt der Steuergeräte-Hersteller dann auf das Steuergerät überträgt . Ebenfalls ist es möglich, dass ein Flash Memory an den Steuergeräte-Hersteller versandt wird, den dieser direkt in das Steuergerät einsetzt. Ebenfalls ist es möglich, dass das Softwareprodukt über ein elektronisches
Kommunikationsnetzwerk, insbesondere über das Internet, an den Steuergeräte-Hersteller übermittelt wird. In diesem Fall stellt das Softwareprodukt als solches - also unabhängig von einem elektronischen Speichermedium - das Vertriebsprodukt dar. Der Steuergeräte-Hersteller lädt in diesem Fall das Softwareprodukt, z.B. aus dem Internet herunter, um es danach beispielsweise auf einem Flash Memory abzuspeichern und in das Steuergerät einzusetzen. Das Computerprogramm kann auch als separates Softwareprodukt vertrieben werden, das ein Hersteller von Steuergeräten zusammen mit weiteren Softwareprodukten anderer (dritter Hersteller) in das Steuergerät überträgt. In diesem Fall stellt das erfindungsgemäße Softwareprodukt ein zu anderen Modulen fremder Hersteller kompatibles Modul dar.
In allen diesen Fällen wird die Erfindung durch das Computerprogramm realisiert, so dass dieses Computerprogramm in gleicher Weise die Erfindung darstellt, wie das Verfahren, zu dessen Ausführung das Computerprogramm geeignet ist. Dies gilt dabei unabhängig davon, ob das Computerprogramm auf einem Speichermedium abgespeichert ist, oder, ob es als solches - also unabhängig von einem Speichermedium - vorhanden ist.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst, durch ein Steuergerät zur Ansteuerung von elektrisch betätigbaren Komponenten eines Kühlsystems für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs und wobei das Steuergerät zur Ansteuerung der Komponenten wenigsten eine Vorsteuerung aufweist.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst, durch ein Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs mit ansteuerbaren, elektrisch betätigbaren Komponenten, wobei die Komponenten von einem Steuergerät angesteuert werden und wobei das Steuergerät zur Ansteuerung der Komponenten wenigsten eine Vorsteuerung aufweist.
Schließlich wird die Aufgabe durch eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gelöst, bei der elektrisch betätigbare Komponenten eines Kühlsystems für die Brennkraftmaschine ansteuerbar sind, wobei die Komponenten von einem Steuergerät angesteuert werden und wobei das Steuergerät zur Ansteuerung der Komponenten wenigsten eine Vorsteuerung aufweist.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Figur 2 zeigt ein zweites, konkreteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen KühlSystems .
Zu einem Kühlkreislauf gehören in der Regel eine zu kühlende Wärmequelle, z.B. der Fahrzeugmotor, die mittels eines Kühlmediums durch freie oder erzwungene Konvektion gekühlt werden. Die Temperaturdifferenz über der Wärmequelle ist vom Wärmeeintrag und von der Größe des Volumenstroms des Kühlmittels abhängig, während die absolute Temperatur des Kühlmediums durch den Wärmeeintrag der Wärmequelle, die Wärmeabfuhr über im Kreislauf befindliche Kühler und die Wärmekapazitäten der Materialien bestimmt wird.
Derzeitig in MotorkühlSystemen von Kraftfahrzeugen eingesetzte mechanische Wasserpumpen, die über Keilriemen von der Kurbelwelle des Motors angetrieben werden, sind so dimensioniert, dass im kritischsten Betriebszustand, das heißt, bei Bergauffahrt mit mittlerer Drehzahl, hoher Last und geringer Fahrzeuggeschwindigkeit, keine unzulässige Temperaturdifferenz über dem Motor entsteht. Das Mischverhältnis zwischen einer Bypass-Leitung und dem Kühlerzweig wird durch ein dehnstoffgetriebenes Thermostatventil in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur eingestellt. Dieses Ventil ist so dimensioniert, dass es ab einer festeingestellten Temperatur vollständig geöffnet ist. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich unzulässig hohe Kühlmitteltemperaturen einstellen.
Um den Volumenstrom von der Drehzahl zu entkoppeln, wird erfindungsgemäß eine regelbare Kühlmittelpumpe eingesetzt. Um das Temperaturniveau regeln zu können, wird das Thermostat durch ein verstellbares Proportionalventil ersetzt. Weiterhin sind erfindungsgemäß stufenlos regelbare Kühlerlüfter und/oder Kühlerjalousien für das System vorgesehen. Das erfindungsgemäße Kühlsystem ermöglicht eine bedarfsgerechte Ansteuerung beziehungsweise Regelung des MotorkühlSystems mit dem Ziel, den Kraftstoffverbrauch zu verringern und die Emissionen zu verringern beziehungsweise Abgasgrenzwerte einzuhalten und zudem den Komfort zu erhöhen. Hierbei werden kritische Grenzen der Bauteilbelastung nicht überschritten. Dies wird durch die Optimierung des Kühlmittelvolumenstroms und die lastabhängige Regelung des Temperaturniveaus des Motors erreicht. So wird die Kühlmitteltemperatur z.B. im Teillastbetrieb angehoben und im Volllastbetrieb abgesenkt. Durch den damit verbundenen höheren Füllungsgrad wird auch die Motorleistung angehoben.
Die Erfindung stellt eine in die MotorSteuerung integrierte Logik dar, die die Verteilung der Wärmeströme intelligent und prioritätsabhängig mittels einer Vorsteuerung und einer überlagerten Regelung durchführt . Dies wird im Rahmen der Beschreibung zu den Figuren 1 bis 3 eingehender erläutert. Durch die Erfindung werden optimale Betriebsbedingungen für den Verbrennungsmotor erzielt, indem eine spezifische Motortemperatur (Temperatur des Kühlmittels am Motoreintritt bzw. -austritt, die Temperatur hochbelasteter motorinterner Bauteile wie Zylinderkopftemperatur zwischen den Auslaßventilen, Temperatur im Zylindersteg, usw.), der Kühlmittelvolumenstrom und dessen Aufteilung auf verschiedene parallele Zweige und der Luftmassenstrom durch den Kühler exakt den jeweiligen Betriebsbedingungen angepaßt werden.
Die Figuren 1 und 2 zeigen Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei Figur 1 ein allgemeines und Figur 2 ein spezielles Ausführungsbeispiel darstellt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nach Figur 1 wird in einem Schritt 101 mit der Ist- beziehungsweise Meßwerterfassung begonnen. Hierbei werden Werte wie beispielsweise Motordrehzahl, Motorlast, Kühlkreislaufzustand, Geschwindigkeit des Fahrzeugs, Fahrertyp, Fahrzeugzustand, Temperatur am Kühlerausgang, Temperatur am Motoreingang, Temperatur am Motorausgang oder Temperatur des Motors selbst bestimmt.
Unter dem Fahrzeugzustand sind verschiedene Fahrzeugzustandsgrößen (z.B. Fahrzeuggeschwindigkeit, Beschleunigung, Last, Steigung, usw.) zu verstehen. Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Ausführungsbeispiele so zu modifizieren, dass auch zukünftige, erwartete Größen berücksichtigt werden. Beispielsweise könnte mittels eines Navigationssystems eine bevorstehende Bergauf- oder Bergabfahrt berücksichtigt werden. Steht z.B. eine Bergabfahrt unmittelbar bevor, braucht das System nicht so weit heruntergekühlt werden und es könnte auf ein energieintensives Hochfahren von Kühlmittelpumpe und Kühlerlüfter verzichtet werden, da eine kurzzeitige Herabsetzung der Kühlmitteltemperatur allein durch den Eingriff in das Kühler-Misch-Ventil realisiert werden kann.
Im Anschluß an den Schritt 101 werden im Schritt 102 Soll- Werte gebildet. Dies können beispielsweise Soll-Werte für die Motortemperatur, für die Motordifferenztemperatur oder die sogenannte Kühlreserve sein, die die Differenztemperatur aus Sollwert der Motoreintrittstemperatur und Kühlerausgangssolltemperatur darstellt. Diese Soll-Werte werden entsprechend der zuvor bestimmten Ist-Werte aus den im Speicher des Steuergerätes abgelegten Kennfeldern entnommen. Im Anschluß an die Sollwert-Bildung wird im Schritt 103 die Soll-Ist-Abweichung der zuvor bestimmten Soll-Werte bestimmt. Diese Soll-Ist-Abweichungen entsprechend Schritt 103 werden als Regler-Eingangs-Größen für die Bestimmung der Reglerwerte in Schritt 104 verwendet. Die Reglerwerte werden gegebenenfalls unter Berücksichtigung weiterer Parameter, beispielsweise dem Kühlmittelvolumenstrom, bestimmt. Als Regler werden bevorzugt PI-Regler (Proportional-Integral-Regler) oder PID- Regler eingesetzt. Die im Schritt 104 bestimmten Reglerwerte werden in einem anschließenden Schritt 105 mit einer Priorisierung verknüpft. Auf die Bestimmung der Priorisierung, die in den Schritten 111 und 112 erfolgt, wird später eingegangen.
Parallel zu den Schritten 102 bis 105 wird in einem an Schritt 101 anschließenden Schritt 106 ein Vorsteuerwert für die jeweilige Komponente bestimmt. Dies kann beispielsweise ein Vorsteuerwert für ein Kühler-Misch-Ventil, eine Kühlmittelpumpe, einen Kühlerlüfter oder eine Kühlerjalousie sein. Die Vorsteuerwerte werden analog zu den Soll-Werten entsprechend bestimmter Eingangsparameter aus den im Speicher des Steuergeräts abgelegten Kennfeldern entnommen. Die Vorsteuerwerte nach Schritt 106 werden in einem Schritt 107 mit den priorisierten Reglerwerten verknüpft. Das heißt also, dass der Schritt 107 neben den Vorsteuerwerten nach Schritt 106 auch die priorisierten Reglerwerte nach Schritt 105 zugeführt bekommt. Die Verknüpfung der Vorsteuerwerte mit priorisierten Reglerwerten nach Schritt 107 kann additiv oder auch multiplikativ sein. Im Anschluß an Schritt 107 erfolgt im Schritt 108 eine Filterung der zuvor bestimmten AnsteuerSignale. Im an Schritt 108 anschließenden Schritt 109 ergibt sich schließlich das jeweilige Ansteuersignal für die verschiedenen elektrisch betätigbaren Komponenten, beispielsweise das Kühler-Misch-Ventil, die Kühlmittelpumpe, den Kühlerlüfter oder die Kühlerjalousie. Im Schritt 110, der sich an den Schritt 109 anschließt, werden schließlich die Komponenten entsprechend des bestimmten Ansteuersignais vom Motorsteuergerät direkt oder indirekt (über Endstufen) angesteuert .
Das Ansteuersignal nach Schritt 109 wird weiterhin einem Schritt 111 zugeführt, dem ebenfalls die in Schritt 101 bestimmten Ist- beziehungsweise Meßwerte zugeführt werden. Auf Grundlage der aus Schritt 101 zugeführten Istbeziehungsweise Meßwerte und der aus Schritt 109 übermittelten Ansteuersignale wird in Schritt 111 mittels eines Beobachters die jeweilige Stellenergie der jeweiligen elektrisch betätigbaren Komponente bestimmt. Im Anschluß an den Schritt 111 wird in einem Schritt 112 auf Grundlage der zuvor bestimmten Stellenergie der jeweiligen elektrisch betätigbaren Komponente und weiterer Eingangsgrößen, wie beispielsweise dem Fahrzeugzustand, eine Priorisierung entsprechend der notwendigen Stellenergie der verschiedenen elektrischen Komponenten vorgenommen. Hierbei wird ein besonderer Augenmerk auf die Wasserpumpe und den Lüfter gerichtet, da diese elektrisch betätigbaren Komponenten diejenigen mit dem größten Energiebedarf darstellen. Der Ausgangswert der Priorisierung nach Schritt 112 fließt in den Schritt 105 ein, der bereits zuvor beschrieben wurde.
Figur 2 zeigt ein praktisches Beispiel beziehungsweise eine praktische Ausgestaltung des in Figur 1 eher allgemein beschriebenen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ansteuerung von elektrisch betätigbaren Komponenten eines Kühlsystemen für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Im oberen Bereich der Figur 2 sind auf einer Linie die verschiedenen zur Figur 1 korrespondierenden Bereiche des Verfahrens aufgezeichnet. Der erste Bereich der „Istwerte" entspricht dem Verfahrensschritt 101 nach Figur 1. Der zweite Bereich „Vorsteuerung" entspricht dem Verfahrensschritt 106 nach Figur 1. Der Bereich „Sollwerte" entspricht dem Verfahrensschritt 102 nach Figur 1. Der Bereich „Regler" entspricht den Verfahrensschritten 103 und 104 nach Figur 1. Der sich anschließende Bereich „Priorisierung" entspricht den Verfahrensschritten 112, 105 und 107 nach Figur 1. Der Bereich „Filterung" entspricht dem Verfahrensschritt 108 und der letzte Bereich „Ansteuerung" entspricht den Verfahrensschritten 109 und 110 nach Figur 1. Der Verfahrensschritt 111 nach Figur 1 entspricht dem Verfahrensschritt 233 nach Figur 2, auf den später ausführlicher eingegangen wird.
In Figur 2 beginnt das Verfahren mit der Ist- beziehungsweise Meßwerterfassung. Dabei werden, wie in Figur 2 am linken Rand der Figur dargestellt, die Werte Motordrehzahl, Motorlast, Kühlkreislaufzustand, Motorausgangstemperatur T_MA, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs V_Fahrzeug und der Fahrertyp erfaßt. Der Wert Fahrertyp, hier wird beispielsweise zwischen einem sportlichen und einem eher konservativem Fahrer unterschieden, kann in der Regel aus einer Getriebesteuerung übernommen werden, wo dieses Signal vorliegt. Aus den Eingangsgrößen Motordrehzahl und Motorlast wird in einem Schritt 201 die Soll-Motortemperatur Tmot,soll bestimmt. Die Motor-Solltemperatur wird hierbei aus einem im Speicher des Steuergeräts des Kraftfahrzeugs abgelegten Kennfeld entnommen. Der in Schritt 201 ermittelte Soll-Wert für die Motortemperatur Tmot,soll wird zu einem Verknüpfungspunkt 202 geleitet, an dem die Soll-Ist- Abweichung bestimmt wird. Hierzu wird im Schritt 202 bzw. am Verknüpfungspunkt 202 von der zuvor bestimmten Motor- Solltemperatur Tmot,soll die aktuelle gemessene (oder anderweitig berechnete, beziehungsweise ermittelte) Motortemperatur Tmot subtrahiert. Das Ergebnis dieser Soll- Ist-Abweichungsbestimmung in Schritt 202 wird einem Regler 203 zugeführt. Bei dem Regler kann es sich beispielsweise um ein Proportionalintegral-Regler (PI) , einen PID-Regler oder einen Fuzzy-Regler handeln. Dem Regler wird als weitere Eingangsgröße ein Signal zugeführt, das eine Aussage über den Kühlmittelvolumenstrom macht. Dieses Signal wird in einem Schritt 233 bestimmt, auf das im weiteren eingegangen wird. Nach der Bestimmung des Reglerwertes in Schritt 203 wird das Ergebnis der Priorisierung in Schritt 204 zugeführt. Hier wird der Reglerwert nach Schritt 203 mit einer Priorisierung verknüpft. Die Priorisierung der einzelnen elektrisch betätigbaren Komponenten wurde zuvor in Schritt 234 durchgeführt, auf den ebenfalls später eingegangen wird. Die Verknüpfung erfolgt beispielsweise multiplikativ, wodurch der zuvor bestimmte Reglerwert im Extremfall bis auf Null absinken kann. Parallel zu den Verfahrensschritten 201, 202, 203 und 204 wird in einem Schritt 205 aus den Eingangsgrößen Motorlast, Motordrehzahl und Kühlkreislaufzustand ein Vorsteuerwert für ein Kühler- Misch-Ventil X_Ventil (siehe Bezugszeichen 302 in Figur 3) bestimmt. Das Ergebnis des Schrittes 205, der bestimmte Vorsteuerwert für das Kühler-Misch-Ventil X Ventil wird einem Verknüpfungspunkt 206 zugeführt, dem ebenfalls der priorisierte Reglerwert nach Schritt 204 zugeführt wird. In Punkt 206 beziehungsweise Schritt 206 wird nun die Verknüpfung, beispielsweise durch Addition, des Vorsteuer- und des priorisierten Reglerwertes für das Kühler-Misch- Ventil vorgenommen. Das Ergebnis dieses Schrittes 206 wird einer Filterung im Schritt 207 zugeführt. Die Filterung kann hierbei beispielsweise dadurch erfolgen, dass die zeitliche Änderung des Ansteuerwertes für das Kühler-Misch-Ventil durch eine obere Schranke begrenzt ist. Hierdurch wird vermieden, dass auf ruckartige Laständerungen zu schnell reagiert wird. Als Ergebnis der Filterung nach Schritt 207 ergibt sich das Ansteuersignal für das Kühler-Misch-Ventil 208, beziehungsweise in Schritt 208 wird das Kühler-Misch- Ventil mit dem zuvor bestimmten Ansteuersignal angesteuert. Somit stellen die Schritte 201 bis 208 die Ermittlung des Ansteuersignais für das Kühler-Misch-Ventil dar.
Im weiteren wird in den Schritten 209 bis 219 die Ermittlung des Ansteuersignals für die elektrisch betätigbare Kühlmittelpumpe (Bezugszeichen 307 in Figur 3) beschrieben. In einem Schritt 209 wird zunächst aus einem Kennfeld, das im Speicher des Steuergeräts abgelegt ist, aus den Eingangsgrößen Motorlast und Temperatur am Motorausgang T_MA ein Soll-Wert für die Motordifferenztemperatur ΔTmot,soll bestimmt. Dieser bestimmte Motordifferenz-Sollwert ΔTmot,soll wird einem Verknüpfungspunkt 210 zugeführt. An diesem Verknüpfungspunkt 210 wird die Soll-Ist-Abweichung der Motordifferenztemperatur ΔTmot,soll bestimmt, in dem von dem aus Schritt 209 zugeführten Motordifferenz-Temperatur- Sollwert ΔTmot,soll die reale, gemessene
Motordifferenztemperatur (Temperatur am Motorausgang minus Temperatur am Motoreingang, T_MA - T_ME) subtrahiert wird. Das Ergebnis aus Schritt 210 wird in Schritt 211 einem Regler zugeführt, der beispielsweise als PI-Regler ausgeführt sein kann. Der Reglerwert nach Schritt 211 wird einem Verknüpfungspunkt 212 zugeführt, wo der Reglerwert nach Schritt 211 mit einer Priorisierung verknüpft wird. Diese Priorisierung wird in einem Schritt 213 bestimmt und basiert auf dem Reglerwert nach Schritt 203 und der Priorisierung nach Schritt 234. Die Verknüpfung in Schritt 212 erfolgt in der Regel multiplikativ. Das Ergebnis der Verknüpfung des Reglerwertes nach Schritt 211 mit der Priorisierung nach Schritt 213 wird einem weiteren Verknüpfungspunkt 214 zugeführt. Die weitere Eingangsgröße des Verknüpfungspunktes 214 ist der Vorsteuerwert der Steuergröße (z.B. Umdrehungszahl) der Kühlmittelpumpe U_Pumpe, der von einem Schritt 215 geliefert wird. In diesem Schritt 215 wird anhand der Eingangsgrößen Motorlast und Temperatur am Motorausgang T_MA aus einem im Speicher des Motorsteuergerätes abgelegten Kennfelds der Vorsteuerwert für die Kühlmittelpumpe U_Pumpe entnommen. Das Ergebnis der Verknüpfung im Verknüpfungspunkt 214 beziehungsweise im Schritt 214 wird einer Maximalwertauswahl 216 zugeführt. Hierbei wird der Maximalwertauswahl 216 neben dem Eingangssignal vom Verknüpfungspunkt 214 ein weiteres Eingangssignal zugeführt. Dieses weitere Eingangssignal zur Maximalwertauswahl 216 ist der im Schritt 217 aus den Eingangssignalen Motorlast und Temperatur am Motorausgang T_MA aus einem Kennfeld im Speicher des Motorsteuergerätes entnommene Mindestvolumenstrom, der einen gewissen Mindestvolu enstrom des Kühlmittels sicherstellt. Durch diese Maximalwertauswahl im Schritt 216 wird sichergestellt, dass aus Sicherheitsgründen ein gewisser Mindestvolumenstrom entsprechend der jeweiligen Betriebssituation gewährleistet wird. Das Ergebnis der Maximalwertauswahl nach Schritt 216 wird im Schritt 218 einem Filter zugeführt. Als Ergebnis des Filters in Schritt 218, der äquivalent zum Schritt 207 abläuft, steht im Schritt 219 das Ansteuersignal für die Kühlmittelpumpe zur Verfügung. Durch die Realisierung eines Mindestvolumenstromes 217 in Verbindung mit der Maximalwertauswahl 216 kann der Reglereingriff 211 das Ansteuersignal der Pumpe 219 praktisch nur erhöhen. Durch die Vorsteuerung 215 wird die Regelgüte des Reglers 211 für die Motordifferenztemperatur verbessert.
In den nun folgenden Schritten 220 bis 227 wird das Ansteuersignal für den Kühlerlüfter (Bezugszeichen 317 in Figur 3) generiert. In einem Schritt 220 wird anhand der Eingangsgrößen Motorlast und Fahrzeuggeschwindigkeit V_Fahrzeug aus einem im Speicher des Motorsteuergerätes abgelegten Kennfeld ein Vorsteuerwert für die Ansteuerung des Lüfters U_Lüfter (beispielsweise Umdrehungszahl oder AnsteuerSpannung) ermittelt. Dieser Vorsteuerwert für die Ansteuerung des Lüfters nach Schritt 220 wird einem Verknüpfungspunkt 221 zugeführt, dem zusätzlich ein priorisierter Reglerwert nach Schritt 222 zugeführt wird. Der Priorisierungseinheit 222 werden als Eingangsgrößen der Reglerausgang nach Schritt 203, das Ausgangssignal der Priorisierung nach Schritt 234 sowie der Ausgang einer Reglereinheit 227 zugeführt, auf die im weiteren noch eingegangen wird. Anhand dieser Eingangsgrößen wird im Schritt 222 ein priorisierter Reglerwert erzeugt, der gemeinsam mit dem Vorsteuerwert für die Ansteuerung des Lüfters nach Schritt 220 den Verknüpfungspunkt 221 zusammengeführt wird. Der Ausgang des Verknüpfungspunktes 221 wird einem Filter 223 zugeführt, der analog zu den Filtern nach Schritt 207 und 218 funktioniert. Das Ausgangssignal des Filters 223 ist das Ansteuersignal 224 für den Motorlüfter des Kühlsystems.
Dem Priorisierungsschritt 222 wurde, wie vorstehend beschrieben, auch das Ausgangssignal eines Reglers 227 zugeführt, das nun im folgenden erläutert wird: Ausgehend von den Eingangsgrößen Motorlast,
Kühlkreislaufzustand und Fahrertyp wird in einem Schritt 225 aus einem im Speicher des Motorsteuergerätes abgelegten Kennfeld ein Soll-Wert für die Temperaturdifferenz über dem Kühler ΔT_Kühler, soll bestimmt (Temperaturdifferenz über dem Kühler ΔT_Kühler, soll = Motorausgangstemperatur T_MA - Temperatur am Kühlerausgang T_KA) . Der nach Schritt 225 ermittelte Soll-Wert für die Kühlerdifferenztemperatur ΔT_Kühler, soll wird einem Verknüpfungspunkt 226 zugeführt, an dem vom Kühlerdifferenztemperatur-Sollwert ΔT_Kühler, soll die sogenannte Kühlreserve subtrahiert wird. Unter der Kühlreserve ist allgemein die Differenz zwischen Motortemperatur Tmot und Temperatur am Kühlerausgang T_KA zu verstehen (im speziellen z.B. T_MA, soll-T_KA, soll oder T_ME, soll-T_KA, soll) . Das Ergebnis dieses Verknüpfungspunktes 226 wird im Schritt 227 dem bereits genannten Regler zugeführt. Als weitere Eingangsgröße wird dem Regler im Schritt 227 ein den Kühlmittelvolumenstrom repräsentierendes Signal vom Schritt 233 zugeführt. Der Regler nach Schritt 227 kann beispielsweise als PI-Regler ausgeführt sein.
Die Schritte 228 bis 232 repräsentieren die Ansteuersignalbestimmung für eine Kühlerjalousie (Bezugszeichen 316 in Figur 3) . Hierbei wird der Ausgang des Reglers nach Schritt 227 einer Priorisierung 228 zugeführt. Als weitere Eingangsgröße wird der Priorisierung in Schritt 228 das Ausgangssignal der Priorisierung 234 zugeführt, auf die später ausführliche eingegangen wird. Das Ausgangssignal der Priorisierung nach Schritt 228, also der priorisierte Reglerwert nach Schritt 227, wird einem Verknüpfungspunkt 230 zugeführt. Als weiteres Eingangssignal des Verknüpfungspunktes 230 wird in einem Schritt 229 aus den Eingangssignalen Motorlast und FahrZeuggeschwindigkeit V_Fahrzeug ein Vorsteuerwert für die Ansteuerung der Kühlerjalousie X_Jalousie aus einem Kennfeld ermittelt. Die Verknüpfung nach Schritt 230 kann hierbei additiv erfolgen. Das Ausgangssignal der Verknüpfung nach Schritt 230 wird im Schritt 231 einem zu den Schritten 207, 218 und 223 analogen Filter im Schritt 231 zugeführt. Das Ausgangssignal des Filters nach Schritt 231 stellt schließlich das Ansteuersignal 232 für die Kühlerjalousie dar.
Im Folgenden werden die Schritte 233 und 234 erläutert, auf die vorstehend bereits Bezug genommen wurde. Der Schritt 233 stellt einen Beobachter dar, dem neben der Motorlast als Eingangssignal die Ansteuersignale für das Kühler-Misch- Ventil 208, für die Kühlmittelpumpe 219, für den Kühlerlüfter 224 und für die Jalousie 232 zugeführt werden. Anhand der zugeführten Daten bestimmt der Beobachter den aktuell vorherrschenden Kühlmittelvolumenstrom und stellt diesen als Ausgangssignal zur Verfügung. Dieses Ausgangssignal wird, wie bereits vorstehend beschrieben, den Reglern 203 und 227 zugeführt. Als weitere Ausgangsgröße des Beobachters nach Schritt 233 wird die für die jeweiligen Komponenten erforderliche Stellenergie ausgegeben und an die Priorisierung im Schritt 234 übergeben. Als weitere Eingangsgröße wird der Priorisierung im Schritt 234 der Fahrzeugzustand zugeführt. In Kenntnis des Fahrzeugzustandes und der jeweiligen Stellenergie wird im Schritt 234 ein für die jeweiligen elektrisch betätigbaren Komponenten ein individuelles Prioritätssignal erzeugt und an die jeweiligen Priorisierungen in Schritt 204, Schritt 213, Schritt 222 und 228 übermittelt.
Somit ist ein vollständiges Konzept aus Vorsteuerung, priorisierten Reglerwerten und Filtern zur optimalen Ansteuerung von elektrisch betätigbaren Komponenten in einem Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug beschrieben worden. Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Hierbei ist als zentrale Einheit ein Block 300 gezeigt, die den Motorblock einer Brennkraftmaschine symbolisieren soll. Ein Kühlmedium, das zur Kühlung des Motorblocks 300 dient, fließt über eine Leitung 301 aus dem Motorblock 300 heraus. Dieses Kühlmedium in der Leitung 301 wird über ein Kühler-Misch-Ventil 302 in eine Leitung 303 geleitet. Das Kühlmedium fließt weiter, ausgehend von der Leitung 303, in einen Kühler 304. Nach dem Kühler 304 fließt das Kühlmedium durch eine Leitung 305 weiter in Richtung Kühlmittelpumpe 307. Die Kühlmittelpumpe 307 pumpt das Kühlmedium über eine Leitung 308 zurück in den Motorblock 300. Ein Teil des Kühlmediums aus Leitung 301 wird vom Kühler-Misch-Ventil 302 über eine Leitung 306, die sogenannte Bypass-Leitung, am Kühler 304 vorbei direkt in die Leitung 305 geleitet.
Ein Teil des Kühlmediums, das über die Leitung 308 in den Motorblock 300 hineinfließt, verläßt den Motorblock 300 nicht über die Leitung 301, sondern über eine Leitung 309, die zum Heizungswärmetauscher 310 führt, der für die Heizung des Fahrgastinnenraumes sorgt. Vom Heizungswärmetauscher 310 fließt das Kühlmedium über eine weitere Leitung 311 zurück in die Leitung 305 und mündet dort unmittelbar vor der Kühlmittelpumpe 307 ein.
Im Kühlsystem sind folgende Temperatursensoren angeordnet: Ein Temperatursensor 312 erfaßt die Motortemperatur Tmot, ein Temperatursensor 313 erfaßt die Motorausgangstemperatur T_MA, ein Temperatursensor 314 erfaßt die
Kühlerausgangstemperatur T_KA und ein Temperatursensor 315 erfaßt die Motoreingangstemperatur T_ME. Tmot könnte z.B. eine motorinterne Kühlmittel- oder Bauteiltemperatur oder auch die Motoraustrittstemperatur sein. Weitere wichtige Komponenten des Kühlsystems sind eine elektrisch betätigbare Kühlerjalousie 316 sowie ein Kühlerlüfter 317. Die Kühlerjalousie 316 dient dazu, den Kühler 304 in bestimmten Betriebssituationen vor dem kühlenden Fahrtwind abzuschotten, wohingegen der Kühlerlüfter 317 zu einer verstärkten Kühlung des Kühlmediums im Kühler 304 führt.
Weiterhin dargestellt ist ein Steuergerät 318, das in der Regel das Motorsteuergerät der Brennkraftmaschine ist und neben der Steuerung des Kühlsystems weitere Aufgaben, wie beispielsweise die Steuerung der motorischen Verbrennung übernimmt. Dem Steuergerät 318 werden über die Signalleitungen 321, 323, 324 und 326 die Signale der Temperatursensoren 312, 313, 314 und 315 zugeführt. Gleichzeitig werden von dem Steuergerät 318 Ausgangssignale zur Ansteuerung der elektrisch betätigbaren Komponenten 302, 304, 316 und 317 ausgegeben. Dies sind im Einzelnen das Ansteuersignal zur Ansteuerung des Kühler-Misch-Ventils 302 über die Signalleitung 319, die Signalleitung 320 zur Ansteuerung der Kühlerjalousie 316, die Signalleitung 322 zur Ansteuerung des Kühlerlüfters 317 sowie die Signalleitung 325 zur Ansteuerung der Kühlmittelpumpe 307.
In dem Motorsteuergerät 318 ist ein in Figur 3 nicht gezeigtes Speicherelement vorhanden, in dem die in Figur 2 gezeigten Kennfelder abgelegt sind. Die weiteren in Figur 2 gezeigten Funktionen wie Vorsteuerung, Regler, Priorisierung, Beobachter, Maximalwertauswahl und Filter sind allesamt funktional in das Steuergerät 318 integriert. Hierbei ist es nicht erfindungswesentlich, ob die Funktionen in dem Steuergerät als Hardware, also über Schaltkreise, oder über eine Software integriert sind. Eine in das Steuergerät 318 integrierte Software, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ansteuerung von elektrisch betätigbaren Komponenten des Kühlsystems geeignet ist, erfüllt somit in gleicher Weise die Erfindung, wie ein fest verdrahtetes Schaltungsmodell.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren beziehungsweise das erfindungsgemäße Kühlsystem wird zu jedem Zeitpunkt die gewünschte Solltemperatur des Kühlmediums bzw. einer motorinternen Temperatur eingeregelt, wobei diese Einregelung mit minimalem Stellenergieaufwand realisiert wird. In den im Steuergerät 318 abgelegten Kennfeldern sind Sollgrößen entsprechend der Kühlkreislaufzustände für den gesamtenergieoptimalen Zustand des Fahrzeugs vorgegeben. Die Vorsteuerkennfeider der Reglerstruktur sind so bedatet, dass sich für jeden Betriebspunkt eine Konfiguration der Stellorgane ergibt, die möglichst nahe am energetischen Optimum liegt und mit der die Sollgrößen möglichst erreicht werden. Eventuell notwendige Korrekturen werden durch Reglereingriffe vorgenommen. Die Priorisierung entscheidet, ob und gegebenenfalls in welchem Maße der Reglereingriff mit dem Signal der Vorsteuerung addiert als Steuersignal an das Stellglied ausgegeben wird oder ob stattdessen ein anderes Stellglied angesteuert wird oder ob die momentane Regelabweichung nicht verkleinert werden soll . Die Priorisierung kann also auch entscheiden, ob eine Realisierung des gewünschten Kühlkreislaufzustandes vom momentanen Kühlkreislaufzustand aus energetisch sinnvoll ist. Abweichungen von den Sollvorgaben sind jedoch nur zu unkritischeren Betriebsbedingungen hin zulässig.
In der Priorisierung werden gewisse Regeln und Informationen berücksichtigt, wie z.B.:
- Der Kühlerlüfter darf erst angesteuert werden, wenn das Kühler-Misch-Ventil mehr als 80% zum Kühler geöffnet ist. - Die Kühlerjalousie darf nicht über eine Öffnung von beispielsweise x% geöffnet werden, solange das Kühler- Misch-Ventil unter beispielsweise y% zum Kühler geöffnet ist.
- Der Energieaufwand für eine Erhöhung der Kühlleistung durch entsprechende Veränderung der Stellung der elektrisch betätigbaren Komponenten in Abhängigkeit vom Kühlkreislaufzustand und Betriebszustand des Kraftfahrzeugs .
- Evtl . darf zur Verbesserung des Fahrkomforts der Kühlerlüfter wegen seiner hohen Geräuschentwicklung nur in bestimmten Motordrehzahlbereichen eingeschaltet werden.
- Die Priorisierung der Stellsignale der Komponenten Kühlerlüfter und Kühlmittelpumpe werden, relativ zu den anderen elektrisch betätigbaren Komponenten, höhere Prioritäten eingeräumt, da diese einen besonders hohen Stellenergiebedarf aufweisen. Mit anderen Worten: Es werden zuerst das Kühler-Misch-Ventil und die Kühlerjalousie geöffnet.
- Es wird der Einfluß der Kühlerjalousie auf den cw-Wert des Kraftfahrzeugs und der damit verbundene Einfluß auf die maximale Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs bzw. den Verbrauch berücksichtigt.
Durch die Priorisierung wird die Ansteuerung des Kühlsystems an das energetische Optimum angenähert. Das Kühlsystem wird dabei - soweit möglich - mit einem
Mindeskühlmittelvolumenstrom, ausgeschaltetem Kühlerlüfter und möglichst weit geschlossener Kühlerjalousie betrieben. Die abzuführende Kühlleistung wird dabei vorzugsweise durch das Kühlerventil bzw. das Kühler-Misch-Ventil geregelt. Erst wenn die erforderliche Kühlleistung mit diesen Vorgaben nicht mehr realisierbar ist, wird eine stellenergieoptimale Kombination aus Stellung der Kühlerjalousie, Kühlmittelpumpe und Kühlerlüfter angesteuert.
Durch die Erfindung wird sichergestellt, dass die Bauteilbelastung und die Ausbildung von sogenannten Hot- Spots nicht über das zulässige Maß hinausgehen.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Ansteuerung von elektrisch betätigbaren Komponenten eines KühlSystems für eine Brennkraf maschine eines Kraftfahrzeugs, wobei die Komponenten von einem Steuergerät angesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung mittels einer Vorsteuerung erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsteuerung Regler überlagert sind.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlagerung mittels einer Priorisierung der Reglerwerte erfolgt .
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vorsteuerung jeder einzelnen Komponente ein betriebpunktabhängiges Kennfeld für die jeweilige Komponente vorgesehen ist.
5. Verfahren nach Anspruch 2 , 3 oder 4 , dadurch gekennzeichnet, dass für jede Komponente eine separate Vorsteuerung und ein separater Regler vorgesehen ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung betriebspunktabhängige Sollgrößen für wenigstens eine der folgenden Größen aus betriebpunktabhängigen Kennfeldern bestimmt: Motortemperatur, Kühlreservedifferenztemperatur oder Motordifferenztemperatur .
7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Reglerverstärkungen wenigstens von einem Kühlmittelvolumenstrom und/oder einer
Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder einer Außentemperatur abhängig sind.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reglerverstärkungen von einem Beobachter ermittelt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert für die Kühlreservedifferenztemperatur aus einem Kennfeld entnommen wird, das wenigstens vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine, insbesondere einer Motorlast, und/oder vom Fahrertyp und/oder von einer Fahrsituation und/oder von einem Kühlkreislaufzustand abhängig ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung derart erfolgt, dass ein betriebspunktabhängiger Mindestvolumenstrom eines Kühlmittels sichergestellt ist.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kühlerlüfter und eine Kühlerjalousie von der Ansteuerung her als eine gemeinsame Komponente angesteuert werden.
12. Computerprogramm für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einer Abfolge von Befehlen, die dazu geeignet sind, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durchzuführen, wenn sie auf einem Computer, insbesondere einem Steuergerät für eine Brennkraftmaschine, ausgeführt werden.
13. Computerprogramm nach Anspruch 12 , wobei die Abfolge von Befehlen auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.
14 . Steuergerät zur Ansteuerung von elektrisch betätigbaren Komponenten eines Kühlsystems für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs , dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät zur Ansteuerung der Komponenten wenigstens eine Vorsteuerung aufweist.
15. Kühlsystem für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs mit ansteuerbaren, elektrisch betätigbaren Komponenten, wobei die Komponenten von einem Steuergerät angesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät zur Ansteuerung der Komponenten wenigstens eine Vorsteuerung aufweist.
16. Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, bei der elektrisch betätigbare Komponenten eines Kühlsystems für die Brennkraftmaschine ansteuerbar sind, wobei die Komponenten von einem Steuergerät angesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät zur Ansteuerung der Komponenten wenigstens eine Vorsteuerung aufweist.
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ITTO20020852A1 (it) * 2002-10-02 2004-04-03 Mark Iv Systemes Moteurs Sa Sistema di controllo per un impianto di raffreddamento del motore di
CN1821522B (zh) * 2005-11-07 2010-09-22 上海奥伯应用技术工程有限公司 一种复合保温隔热砖或砌块及其制造和砌筑方法
DE102006031230B4 (de) * 2006-07-06 2021-07-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Übertragung von Daten
US7509929B2 (en) 2007-02-05 2009-03-31 Ford Global Technologies, Llc System and method to control temperature of an alternator and/or an engine in a vehicle
DE102009054783B4 (de) * 2009-12-16 2017-06-01 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur Durchführung eines Temperaturmanagements in einem Kühlsystem basierend auf einem Matrixregler
DE102012201609A1 (de) 2012-02-03 2013-08-08 Robert Bosch Gmbh Regeleinrichtung für die Regelung eines Kühlkreislaufs zum Temperieren eines Batteriesystems mit mehr als einem Heiz- und/oder Kühlelement
DE102013205331A1 (de) * 2013-03-26 2014-10-02 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren und Steuerungseinrichtung zum Betreiben eines Motorlüfters
FR3011273B1 (fr) * 2013-09-30 2015-10-09 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de regulation thermique d'un moteur a combustion interne en fonction du couple et du regime moteur
CN104790446B (zh) * 2015-04-21 2017-07-04 山推工程机械股份有限公司 全液压推土机用传动油温控制***、推土机及控制方法
DE102020115300A1 (de) 2020-06-09 2021-12-09 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Kompressorsystem und Verfahren zur Steuerung einer Kühleinrichtung eines Kompressorsystems

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3701584C2 (de) 1987-01-21 1996-02-15 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum Betätigen einer am Kühler eines wassergekühlten Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges angeordneten Jalousie
DE3738412A1 (de) 1987-11-12 1989-05-24 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung und verfahren zur motorkuehlung
FR2693231B1 (fr) * 1992-07-06 1994-09-30 Valeo Thermique Moteur Sa Dispositif de refroidissement pour moteur de véhicule automobile.
DE19508102C1 (de) * 1995-03-08 1996-07-25 Volkswagen Ag Verfahren zur Regelung eines Kühlkreislaufes eines Verbrennungskraftmotors, insbesondere für Kraftfahrzeuge
JP3690842B2 (ja) * 1995-06-12 2005-08-31 大阪瓦斯株式会社 排熱回収システム
JPH108960A (ja) * 1996-06-27 1998-01-13 Mitsubishi Motors Corp 車両用冷却ファン装置
US6016966A (en) * 1996-08-26 2000-01-25 Sanden Corporation Air conditioning system for automotive vehicles
DE19719792B4 (de) * 1997-05-10 2004-03-25 Behr Gmbh & Co. Verfahren und Vorrichtung zur Regulierung der Temperatur eines Mediums
DE19831901A1 (de) 1998-07-16 2000-01-20 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum Kühlen eines Motors für ein Kraftfahrzeug
DE19939138A1 (de) * 1999-08-18 2001-02-22 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Temperaturregelung des Kühlmittels eines Verbrennungsmotors mittels einer elektrisch betriebenen Kühlmittelpumpe
FR2808304B1 (fr) * 2000-04-27 2002-11-15 Valeo Thermique Moteur Sa Dispositif de refroidissement a l'arret d'un moteur thermique de vehicule automobile

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO03056152A1 *

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EP1461516B1 (de) 2008-03-05
WO2003056152A1 (de) 2003-07-10
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DE10163944A1 (de) 2003-07-03

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