JP2007502380A - How to start a thermostat - Google Patents
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Abstract
本発明は、サーモスタットの弁に対する動作要素用のパルス幅起動が適応手法で閉ループ制御される、冷却システムに関する。予め定められ、格納された基本適応モードにおいて、現在の周囲温度を考慮することにより、冷媒回路内の所望の温度レベルにできる限り素早く到達し、3つの異なる温度レベルが、負荷状態及び周囲条件により、冷媒温度を設定するための変数として設けられる。エンジンの始動後、現在必要とされている冷媒温度に初めて到達すると、閉ループ制御が精密適応に切り換えられ、現在設定されている冷媒温度は、所望の温度及び外部温度に応じて、できる限り一定に保たれる。閉ループ制御によって達成される冷媒の所望の温度が、エンジンの負荷状態の変更のために変更すると、新しく必要とされる温度レベルが、精密適応によって設定される。前記方法は、自動車が始動した場合に、現在設定されている冷媒温度が、基本適応設定により直ちに達成され得るという利点を有する。 The present invention relates to a cooling system in which the pulse width activation for an operating element for a thermostat valve is closed loop controlled in an adaptive manner. In a pre-defined and stored basic adaptation mode, by taking into account the current ambient temperature, the desired temperature level in the refrigerant circuit is reached as quickly as possible, and three different temperature levels depend on the load conditions and ambient conditions. It is provided as a variable for setting the refrigerant temperature. When the currently required refrigerant temperature is reached for the first time after starting the engine, the closed loop control is switched to precision adaptation and the currently set refrigerant temperature is kept as constant as possible depending on the desired temperature and the external temperature. Kept. When the desired temperature of the refrigerant achieved by closed loop control changes due to a change in engine load conditions, the newly required temperature level is set by fine adaptation. The method has the advantage that when the vehicle is started, the currently set refrigerant temperature can be achieved immediately with the basic adaptive setting.
Description
本発明は、特に自動車の冷却システム内の、サーモスタットを起動する方法に関する。 The invention relates to a method for starting a thermostat, in particular in a motor vehicle cooling system.
このような一般的な種類の冷却システム、及びこのような一般的な種類の冷却システムを操作する方法が、特許文献1より知られている。この冷却システムは、車両に特有の運転パラメータに応じて、2つの異なる冷媒温度を設定するために使用される。影響運転パラメータは、この場合、車速、内燃機関の負荷状態、及び吸気温度である。前述のパラメータに応じて、制御アルゴリズムを使用して、どの温度レベルに冷媒を設定すべきであるかが決定される。この場合、冷却回路内のサーモスタットは、制御アルゴリズムが実施されるコントローラによって作動される。設けられる温度レベルは、摂氏90°及び摂氏110°である。 Such a general type of cooling system and a method for operating such a general type of cooling system are known from US Pat. This cooling system is used to set two different refrigerant temperatures depending on the operating parameters specific to the vehicle. Influential operating parameters in this case are the vehicle speed, the load state of the internal combustion engine, and the intake air temperature. Depending on the aforementioned parameters, a control algorithm is used to determine at which temperature level the refrigerant should be set. In this case, the thermostat in the cooling circuit is actuated by a controller in which the control algorithm is implemented. The temperature levels provided are 90 degrees Celsius and 110 degrees Celsius.
公知の二位置制御器(two-position controller)は、レベルの設定状態が発振して、設定状態が頻繁に切り替わってしまう傾向がある。この問題は、影響する変数とその評価が設定範囲内にあり、それらのちょっとした変化がある場合に、制御アルゴリズムが他の温度レベルに調整するような場合に生じる。さらに、公知の方法では、周囲温度が大幅に変動して、極端な天候状態においてエンジン温度及び冷却システムの可能な冷却力に対し大きな影響を及ぼすことがあるとしても、外部温度、すなわち周囲温度を考慮しない。 Known two-position controllers tend to oscillate in the level setting state and frequently switch the setting state. This problem occurs when the control algorithm adjusts to other temperature levels when the affecting variables and their evaluation are within the set range and there is a slight change in them. Furthermore, the known method reduces the external temperature, i.e. the ambient temperature, even if the ambient temperature fluctuates significantly and can have a significant effect on the engine temperature and the possible cooling power of the cooling system in extreme weather conditions. Do not consider.
周期変動の問題は、特許文献2において既に突き止められている。提案されている解決方法は、最適閉ループ制御である。なされている提案とは、最適手法で制御パラメータに適応させるよう、跳躍関数に応答して及び跳躍関数を用いて、システムを評価することである。 The problem of periodic fluctuation has already been identified in Patent Document 2. The proposed solution is optimal closed loop control. The proposal that has been made is to evaluate the system in response to and using a jump function to adapt to the control parameters in an optimal manner.
したがって、本発明の目的は、レベル設定状態が頻繁に切り替わってしまうことを回避でき、周囲条件に対する適応に関して改良をしたサーモスタットを作動するための方法を提供することである。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for operating a thermostat that can avoid frequent switching of level setting conditions and that is improved with respect to adaptation to ambient conditions.
上記目的は、請求項1の特徴によって達成される。本発明の好ましい実施形態が、従属請求項において及び実施形態についての記述で説明される。
This object is achieved by the features of
この解決方法は、主に、サーモスタットの弁の動作要素のためのパルス幅の制御が、閉ループ制御されることによって達成される。この目的は、現在の周囲温度を考慮して、予め定められ、格納されている基本設定により、まず、冷媒回路内の必要とされる温度レベルにできる限り素早く到達することである。負荷状態及び周囲条件によっては、3つの異なる温度レベルに、冷媒温度を設定するための必要な変数が設定される。始動後初めて、必要とされている冷媒温度に到達すると、閉ループ制御が、精密適応に換えられる。設定すべき冷媒温度は、所望の温度及び外部温度に応じて、精密適応によりできる限り一定に保たれる。閉ループ制御によって達成されるべき、冷媒の所望の温度が、エンジンの負荷状態の変更のために変更すると、新しく必要とされる温度レベルが、精密適応によって設定される。このことは、自動車が始動した場合に、設定すべき冷媒温度が、基本適応設定により直ちに達成され得るという利点を有する。 This solution is mainly achieved by the fact that the control of the pulse width for the operating element of the thermostat valve is controlled in a closed loop. The aim is to first reach the required temperature level in the refrigerant circuit as quickly as possible, with the basic settings determined and stored in view of the current ambient temperature. Depending on the load conditions and ambient conditions, the necessary variables for setting the refrigerant temperature are set at three different temperature levels. For the first time after start-up, when the required refrigerant temperature is reached, the closed-loop control is replaced with a precision adaptation. The refrigerant temperature to be set is kept as constant as possible by precise adaptation according to the desired temperature and the external temperature. When the desired temperature of the refrigerant to be achieved by closed loop control changes due to a change in engine load conditions, the newly required temperature level is set by fine adaptation. This has the advantage that when the vehicle is started, the refrigerant temperature to be set can be achieved immediately with the basic adaptive setting.
基本適応によって設定された冷媒温度が所望の温度から逸脱すると、これを調整するために、精密適応が使用される。精密適応によって得られた設定は、この場合、たとえば100秒の定期間隔で格納され、基本適応設定は新しい設定によって上書きされる。このようにして、基本適応は、現在優勢な周囲条件に、及び自動車の運転者の運転スタイルに一致される。この場合、新しい設定は、別々に判断され、特に80℃、90℃、及び摂氏105°の、3つの予め指定された温度レベルのそれぞれについて格納される。したがって、基本適応は、それぞれ、80℃の温度レベル用の、90℃の温度レベル用の、及び105℃の温度レベル用の設定を有する。 If the refrigerant temperature set by the basic adaptation deviates from the desired temperature, fine adaptation is used to adjust this. The settings obtained by fine adaptation are in this case stored, for example, at regular intervals of 100 seconds, and the basic adaptation settings are overwritten by the new settings. In this way, the basic adaptation is matched to the currently prevailing ambient conditions and to the driving style of the car driver. In this case, the new settings are determined separately and stored for each of the three pre-specified temperature levels, specifically 80 ° C., 90 ° C., and 105 ° C. Thus, the basic adaptation has settings for a temperature level of 80 ° C., a temperature level of 90 ° C., and a temperature level of 105 ° C., respectively.
本発明の1つの好ましい実施形態においては、格納されている基本適応設定は、補正関数により、周囲温度に一致される。この補正は、周囲温度がたとえば摂氏8°分と、予め指定された温度間隔だけ変更されたときであって、たとえば2時間のように、予め指定された最小時間以上自動車が停止していた時はいつも行われる。この場合、補正は、基本適応が始まる前においても、車両が再始動した場合には直ちに行われる。したがって、周囲条件がかなり変更された場合、たとえば終夜車両の電源を切っておいた場合に、基本適応は、既に補正された設定で始まる。この結果、まず精密適応によって新しい設定を見つける必要がない。この利点は、たとえば、ある暑い日に自動車の電源が切られたままになっており、翌日の寒い日に再び運転される場合に重要なものとなる。この場合、たとえば、本発明による方法において最後に使用される制御パラメータを用いる、欧州特許出願公開第0744538A2号明細書における、他の適応閉ループ制御システムとは異なり、基本適応は、適応された制御パラメータから始まり、したがって、まず新しい周囲条件のための新しい制御パラメータを見つける必要がない。 In one preferred embodiment of the invention, the stored basic adaptive settings are matched to the ambient temperature by means of a correction function. This correction is made when the ambient temperature is changed by, for example, 8 degrees Celsius and a predetermined temperature interval, and when the automobile is stopped for a predetermined minimum time, such as 2 hours. Is always done. In this case, the correction is performed immediately when the vehicle is restarted even before the basic adaptation starts. Thus, if the ambient conditions have changed significantly, for example if the vehicle has been turned off overnight, the basic adaptation starts with the already corrected setting. As a result, it is not necessary to first find a new setting by fine adaptation. This advantage is important if, for example, the car is left off on a hot day and is driven again on a cold day the next day. In this case, for example, unlike the other adaptive closed-loop control systems in EP 0 745 538 A2, which uses the control parameters last used in the method according to the invention, the basic adaptation is the adaptation of the controlled control parameters. So there is no need to find new control parameters for new ambient conditions first.
異なる環境地域において自動車を使用する場合、予め設定された基本適応のさらなる利点が得られる。この場合、車両の冷却システムは、各環境地域に合わせた基本適応による最適な方法で、各環境地域に一致され得る。毎日の温度変動及びエンジンの変わりやすい負荷条件は、精密適応によって補償される。 Further advantages of preset basic adaptations are obtained when using vehicles in different environmental areas. In this case, the cooling system of the vehicle can be matched to each environmental region in an optimum manner by basic adaptation adapted to each environmental region. Daily temperature fluctuations and variable engine load conditions are compensated by precision adaptation.
1つの好ましい実施形態においては、本発明による方法は、2つの適応段階が失敗すると、冷媒の制御が比例制御器によって取って代わられるようなフォールバックレベルを有する。 In one preferred embodiment, the method according to the invention has a fallback level such that if two adaptation steps fail, control of the refrigerant is replaced by a proportional controller.
本発明による方法のさらなる利点が、先行技術とは異なり、冷媒温度について、3つの異なる温度レベルを設定できることに見られる。このことは、エンジン温度が、周囲条件及びエンジンの負荷状態の両方に、より効果的に一致され得るという利点を有する。 A further advantage of the method according to the invention is seen that, unlike the prior art, three different temperature levels can be set for the refrigerant temperature. This has the advantage that the engine temperature can be matched more effectively to both ambient conditions and engine load conditions.
以下、図を参照しながら、本発明の例示的実施形態について、より詳細に説明する。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
図1は、6気筒内燃機関1用の、代表的な冷却システムを概略的に示している。内燃機関に加えて、ラジエータ2及び熱交換機3が、冷却システム内に統合されている。ラジエータの冷却力は、電動ファン4によって増大される。ファンの力を調節するために、ファンの電動機は、制御ユニット5により、閉ループ制御される。冷却された冷媒が、送り管6によりラジエータから送られ、シリンダ9用の冷却ライン(詳細に図示せず)を送るために、冷媒ポンプ7により冷却ライン8に送られる。暖房された冷媒は、戻り管路10を介して、シリンダ9からサーモスタット三方弁11に通過する。サーモスタット三方弁11内の弁の位置によって、冷媒は、内燃機関から、ラジエータ戻り管12を介してラジエータに戻るか、又はラジエータバイパス管13及び冷媒ポンプ7を介して内燃機関の冷却ライン8内に戻る。
FIG. 1 schematically shows a typical cooling system for a 6-cylinder
この場合、冷却システムは、サーモスタット三方弁11の弁の位置に応じて、公知の方法で、バイパス回路作動モードで、混合作動モードで、又は、ラジエータ回路作動モードで、作動されることが可能である。暖房用の熱交換機3は、温度制御遮断弁14により、内燃機関内の冷却システムの高温分岐路に接続される。遮断弁14が開放された後に暖房用熱交換機を通る流量は、暖房力を調整するために、追加の電気式冷媒ポンプ15及び同期遮断弁16によって調整される。
In this case, the cooling system can be operated in a known manner, in bypass circuit operating mode, in mixed operating mode, or in radiator circuit operating mode, depending on the position of the thermostat three-
サーモスタット三方弁11の弁に対する動作要素は、本明細書においては、制御ユニット5によって作動される。制御ユニットは、マイクロコンピュータユニットの形態の論理要素Logicを含む。制御ユニットは、エンジン電子回路の制御ユニットによって形成されることが好ましい。図2及び図3に概略されている制御アルゴリズムは、ソフトウェアプログラムの形態で実施される。この場合、制御パラメータを適応するための重要な動作データは、実際の冷媒温度、所望の冷媒温度、外気温度、弁を作動するためのPWMパルス占有率、及び閉ループ制御システムが故障した場合にフォールバックレベルを稼動するための故障検出手段、フェールセーフである。
The operating elements for the valve of the thermostat three-
図2は、ソフトウェアアーキテクチャの単純化したマットラブ・シミュリンク(Matlab-Simulink)表示、及び設定すべき冷媒温度を本発明に従って決定するための信号フローチャートを示している。吸気温度21と、空気質量流量22と、運転者のタイプの分類23と、エンジン回転速度24と、燃料噴射量25と、外気温度26を含む入力信号は、5段階の決定カスケードを用いて処理され、現在の運転パラメータに整合される冷媒温度27はそこから判断される。決定カスケードの各段階は、プログラム入力変数の関数として、設定温度を決定して、計算するためのEDP(Electronic Data Processing)プログラムから構成される。個々のソフトウェアプログラムは、以下、モジュールと称される。
FIG. 2 shows a simplified Matlab-Simulink display of the software architecture and a signal flow chart for determining the refrigerant temperature to be set according to the present invention. Input signals including
この場合、五段階の決定カスケードは、ポート噴射によるエンジンでは、モジュールKE_ECT(ポート噴射器(Kanaleinspritzer)に従うエンジン冷却温度について)、ECT_FTK(運転者タイプの分類(Fahrertypklassifizierung)に従うエンジン冷却温度について)、ECT_AT(吸気温度(Ansauglufttemperatur)に従うエンジン冷却温度について)、ECT_VehSpd(車両速度に従うエンジン冷却温度について)及びモジュールECT_ExtAir(外気温度に従うエンジン冷却温度について)から構成される。 In this case, the five-stage decision cascade is for engines with port injection: modules KE_ECT (for engine cooling temperature according to port injector (Kanaleinspritzer)), ECT_FTK (for engine cooling temperature according to driver type classification (Fahrertypklassifizierung)), ECT_AT (For engine cooling temperature according to intake air temperature (Ansauglufttemperatur)), ECT_VehSpd (for engine cooling temperature according to vehicle speed) and module ECT_ExtAir (for engine cooling temperature according to outside air temperature).
直接噴射式エンジンにおいては、燃料量は、噴射量から決定される。これらのエンジンにおいては、第1の所望の冷媒温度TMSoll1を計算するために、モジュールKE_ECTの代わりに、(Direkt Einspritzung「直接噴射」エンジン冷却温度用)モジュールDE_ECTが使用される。制御アルゴリズムは、標準ベースで、ポート噴射器用及び直接噴射器用の、両方のモジュールを含む。どちらのモジュールを使用するかは、プログラムにより、2つのモジュールのうちの1つを作動することによってエンジンの特性をベースにして設定される。この選択は、図2の信号流れ図に、スイッチング素子28によって表されている。この手順は、様々な種類の混合気形成に対して、1つの制御アルゴリズムを実施すれば良く、前記アルゴリズムをそれぞれのエンジン型式に対して設定できるという利点を有する。
In the direct injection type engine, the fuel amount is determined from the injection amount. In these engines, module DE_ECT (for Direkt Einspritzung “direct injection” engine cooling temperature) is used instead of module KE_ECT to calculate the first desired refrigerant temperature TMSoll1. The control algorithm includes both modules for port injectors and direct injectors on a standards basis. Which module is used is set by the program based on engine characteristics by operating one of the two modules. This selection is represented by switching
燃料入力から計算される、第1の所望の冷媒温度TMSoll1は、エンジンの負荷に依存する。つまり、エンジン回転速度EngSpd及び燃料量に応じて、摂氏105°に又は摂氏80°に設定される。第1の所望の冷媒温度TMSoll1は、以下のモジュールECT_FTKを用いて、エンジンコントローラからの、運転者のタイプの現在の分類FTKに応じて重み付けされ、摂氏105°の又は摂氏80°のいずれかの冷媒温度が、運転者のタイプの分類に従って選択される。運転者のタイプがスポーティ走行を好む人の分類に対して、摂氏80°の冷媒温度が優先して選択される。この重み付けの結果が、第2の設定された冷媒温度TMSoll2である。 The first desired refrigerant temperature TMSoll1, calculated from the fuel input, depends on the engine load. That is, it is set to 105 degrees Celsius or 80 degrees Celsius depending on the engine speed EngSpd and the fuel amount. The first desired refrigerant temperature TMSoll1 is weighted according to the current classification FTK of the driver type from the engine controller, using the following module ECT_FTK, and is either 105 degrees Celsius or 80 degrees Celsius The refrigerant temperature is selected according to the driver type classification. A refrigerant temperature of 80 degrees Celsius is preferentially selected for the classification of those who prefer a sporty driving type. The result of this weighting is the second set refrigerant temperature TMSoll2.
運転者のタイプの分類の後、決定カスケードの次の段階において、吸気温度が考慮される。これは、モジュールECT_ATにおいて行われる。吸気温度の検出は、渋滞状態を検出するために使用される。自動車が交通渋滞に巻き込まれたと検出された場合、所望の冷媒温度を摂氏80°又は摂氏90°に下げることが望ましい。これは、吸気温度が摂氏40°〜摂氏50°の温度間隔からの基準値を超えると、冷媒温度を2つの前述の値のうちの1つに下げることによって行われる。吸気温度を考慮した後の結果が、設定された冷媒温度TMSoll3である。 After the classification of the driver type, the intake air temperature is taken into account in the next stage of the decision cascade. This is done in module ECT_AT. The detection of the intake air temperature is used to detect a traffic jam condition. If it is detected that the vehicle is involved in a traffic jam, it is desirable to reduce the desired refrigerant temperature to 80 degrees Celsius or 90 degrees Celsius. This is done by reducing the refrigerant temperature to one of the two aforementioned values when the intake air temperature exceeds a reference value from a temperature interval of 40 degrees Celsius to 50 degrees Celsius. The result after considering the intake air temperature is the set refrigerant temperature TMSoll3.
決定された、この冷媒温度TMSoll3は、現在の車速を用いて、次のモジュールECT_VehSpdにより、決定カスケードにおいて評価される。車速が第1の基準値、たとえば120km/時を超えると、冷媒温度は摂氏90°に設定され、車速が第2の基準値、たとえば160km/時を超えると、所望の冷媒温度は摂氏80°に設定される。 This determined refrigerant temperature TMSoll3 is evaluated in the decision cascade by the next module ECT_VehSpd using the current vehicle speed. When the vehicle speed exceeds a first reference value, for example 120 km / hour, the refrigerant temperature is set to 90 degrees Celsius, and when the vehicle speed exceeds a second reference value, for example 160 km / hour, the desired refrigerant temperature is 80 degrees Celsius. Set to
決定カスケードの最後の段階において、車速に従って評価された、所望の冷媒温度TMSoll4は、外気温度を用いて評価され、決定される。このようにして、以前に得られた所望の冷媒温度は、極端な環境条件、たとえば極端に寒い場合には、最終的に打ち消され、最終的に適用されるべき、所望の冷媒温度TMSoll5が決定される。前記冷媒温度TMSoll5は、ファン4及びサーモスタット三方弁11の作動手段用の所望の変数として予め定義されている。外部温度が、第1の基準値、例えば摂氏12°を超えた場合、温度は、決定カスケードの最後の段階によって下げられない。温度が、第1の基準値、例えば、摂氏90°の冷媒設定温度の場合、外気温度摂氏12°未満に低下した場合、冷媒設定温度は外部温度に適合して変更される。外部温度がさらに低下した場合、また外部温度が、第2の基準値、例えば摂氏マイナス15°未満に低下した場合、冷媒の設定温度は他の影響変数と無関係に摂氏105°に設定される。
In the final stage of the decision cascade, the desired refrigerant temperature TMSoll4, evaluated according to the vehicle speed, is evaluated and determined using the outside air temperature. In this way, the previously obtained desired refrigerant temperature is finally canceled out in extreme environmental conditions, such as extreme cold, and the desired refrigerant temperature TMSoll5 to be finally applied is determined. Is done. The refrigerant temperature TMSoll5 is defined in advance as a desired variable for the operating means of the fan 4 and the thermostat three-
第5の段階の後に最終的に存在する、所望の冷媒温度TMSoll5は、入力信号21、22、23、24、25、26及び車速とは無関係に、例えば100秒の最小時間の間、ファン4及びサーモスタット三方弁11の作動用の設定値変数として保持される。この保持機能は、たとえば遅延手段又はプログラムの遅延ループを用いて実現され得る。図2の信号流れ図では、決定された冷媒の設定温度の保持機能が、タイミング遅延手段29の記号で表されている。
The desired refrigerant temperature TMSoll5 finally present after the fifth stage is determined by the fan 4 for a minimum time of, for example, 100 seconds, irrespective of the input signals 21, 22, 23, 24, 25, 26 and the vehicle speed. And a set value variable for operating the thermostat three-
図2の決定カスケードによって判断された所望の冷媒温度は、最後に、図3により詳細に示されている適応開ループ及び閉ループ制御システムによりさらに処理される。開ループ制御システムの入力端には、所望の冷媒温度TMSoll用の、実際の冷媒温度TMIst用の、外気温度用の、読み込まれるべき基本適応開ループ及び閉ループ制御パラメータ、GA Parameter用の、基本適応の稼動、Activation GA用の、精密適応の稼動、Activation FA用の、及びたとえば入力信号の1つが利用可能でなくなったために、開ループ制御システムが正しく動作しない場合又は故障した場合の、フォールバックレベル、フェールセーフの稼動用の、信号値が設けられる。図3では、信号入力は、接続ピン31、32、33、34、35、36及び37の記号で表され、これに対応する信号値で示されている。 The desired refrigerant temperature determined by the decision cascade of FIG. 2 is finally further processed by the adaptive open loop and closed loop control system shown in more detail in FIG. At the input end of the open loop control system, the basic adaptation for the desired refrigerant temperature TMSoll, for the actual refrigerant temperature TMist, for the outside temperature, for the basic adaptive open loop and closed loop control parameters to be read, for the GA Parameter Fallback level if the open-loop control system does not work correctly or fails because of one of the input signals is not available, for example, activation of GA, activation GA, precision adaptation, activation FA, etc. Signal values are provided for fail-safe operation. In FIG. 3, the signal input is represented by the symbols of the connection pins 31, 32, 33, 34, 35, 36, and 37, and is represented by corresponding signal values.
サーモスタット11用の起動手段は、基本適応用のソフトウェアモジュール40と、精密適応用のソフトウェアモジュール41と、サーモスタット三方弁11の弁に対する動作要素のパイロット制御用のソフトウェアモジュール42と、ソフトウェアモジュールの形態でもあり得るディジタル比例制御器43とを有する。
The starting means for the
車両が始動し、所望の冷媒温度が摂氏90°未満である場合に、制御ユニット5が車両電気系統の電圧に接続された場合、基本適応が稼動される。所望の冷媒温度は、基本適応の稼動用の決定基準として使用されるので、排気ガス限界値の(独国)技術監視団体による検査が妨げを受けることがない。正確には、排気ガスレベルに最適な、摂氏105°のエンジン温度が、制定法によって定められた排気ガス試験に使用されるので、基本適応は所望の温度を設定するのに使用され得ず、これは、摂氏105°未満の、図2のアルゴリズムに従って判断される。言い換えれば、サーモスタット三方弁11は、排気ガス試験中は、基本適応によって起動されない。その上、基本適応は、エンジンの操作中のみ、有効でなければならない。たとえばエンジンが停止状態にある場合に、基本適応が有効であると、このことにより、主として優勢な周囲環境条件で、基本適応を自己適応する場合に、端末34の基本適応値GA_Parameterの形態の適応値が壊れる。
When the vehicle is started and the desired refrigerant temperature is less than 90 degrees Celsius, the basic adaptation is activated if the control unit 5 is connected to the voltage of the vehicle electrical system. Since the desired refrigerant temperature is used as a decision criterion for the operation of the basic adaptation, the inspection by the (German) technical monitoring body of the exhaust gas limits is not hindered. Precisely, since the engine temperature of 105 degrees Celsius, which is optimal for the exhaust gas level, is used for the exhaust gas test defined by the statute, the basic adaptation cannot be used to set the desired temperature, This is determined according to the algorithm of FIG. 2, which is less than 105 degrees Celsius. In other words, the thermostat three-
GA_Parameterの自己リセット関数が、たとえば、図4のサブモジュールGA_Resetによって実行されることがある。このサブモジュールは、基本適応用のソフトウェアモジュール40内に統合される。実際の冷媒温度と所望の冷媒温度との間の制御偏差も、このサブモジュール内に登録され、統合される。積分値が特定の値を超えると、基本適応はリセットされ、元の制御パラメータは、たとえば、統合温度偏差及びサーモスタットを起動するためのパイロット制御手段の温度特性要因図から計算された、新しい制御パラメータに取り替えられる。積分値の開始時には、実際の温度は、いったん比例制御器43の範囲内になければならない。基本適応の制御パラメータが非常に良くない場合には、それらを改良するために、リセットが使用される。またリセットにより、基本適応が異なる周囲環境条件に一致される。
The GA_Parameter self-reset function may be executed, for example, by the sub-module GA_Reset of FIG. This submodule is integrated in the
基本適応のコントローラパラメータを変えるための補正係数TMGACorrは、
TMGACorr=(Tmean−TMSoll)*TMGAGrad
(ここで、TMGAGradは、%/℃で測定される。)
の式に従って、たとえば、摂氏80°又は摂氏90°の各所望の温度TMSollの平均統合温度Tmean、及びパルス幅制御のパルス占有率に応じて冷却水温度を変更するためのパルス幅制御TMGAGradの特性変数から得られる。使用されたパルス幅制御用の代表値は、冷媒回路内の1°の温度減少について、パルス占有率3%増であった。図2のアルゴリズムに従って判断された、所望の温度値は、TMSollに使用され得る。このようにして判断された補正は、まだ周囲温度の関数である。
The correction coefficient TMGACorr for changing the controller parameter for basic adaptation is
TMGACorr = (Tmean-TMSoll) * TMGAGRad
(Here, TMGAGrad is measured in% / ° C.)
For example, the average integrated temperature Tmean of each desired temperature TMSoll of 80 ° C. or 90 ° C. and the characteristics of the pulse width control TMGAGRad for changing the cooling water temperature according to the pulse occupancy of the pulse width control Obtained from variables. The typical pulse width control used was a 3% increase in pulse occupancy for a 1 ° temperature decrease in the refrigerant circuit. The desired temperature value determined according to the algorithm of FIG. 2 can be used for TMSoll. The correction determined in this way is still a function of the ambient temperature.
設定の周囲温度に対する依存は、基本適応用のソフトウェアモジュール40内に統合されている、さらなる補正関数によって考慮される。このため、外気温度は、ディジタル値としてPIN33で読み込まれる。冷却システムの冷却力に対する外気温度の影響は、補正特性要因図によって考慮され、パルス幅制御のパルス占有率が、これにしたがって選択され、このパルス占有率は、外部温度の影響を補償する。この補償には、たとえば、パルス占有率TMGAGradに応じて冷却水温度を変更するための乗法補正係数として、外部温度の影響を考慮する必要があることがある。次いで、補正係数は、測定された外部温度に応じて、前述の特性要因図内に見つけられ得ることが好ましい。
The dependence of the setting on the ambient temperature is taken into account by a further correction function integrated in the
コントローラが車両電気系統の電圧に接続された後、基本適応は、一般に、以下の運転サイクルについて一回のみ有効となる。これとは異なり、精密適応41(図3)は、永続的に動作し、基本適応により、摂氏80°又は摂氏90°の所望の温度に初めて到達し、基本適応が終了した後、始まる。例えば、閾値比較器(図示せず)が、いつ所望の温度に到達し、次いで、これに対応する開始信号、Activation FAを精密適応手段41の入力ピン36にいつ伝達するかを確立し得る。基本適応とは異なり、精密適応の場合には、補正は時間をかけて判断される。次いで、たとえば冷媒の実際の温度が所望の温度から逸脱した、現在の精密適応段階の総動作時間の時間成分の数が、記録される。さらに、補正値TMFACorrが、精密適応手段41において計算され、制御ループ内の基本適応手段40にフィードバックされ、パイロット制御手段42の起動を補正するために使用される。
After the controller is connected to the voltage of the vehicle electrical system, the basic adaptation is generally valid only once for the following driving cycle. In contrast, the fine adaptation 41 (FIG. 3) operates permanently and starts after the basic adaptation has reached the desired temperature of 80 ° C. or 90 ° C. for the first time and the basic adaptation has ended. For example, a threshold comparator (not shown) may establish when the desired temperature is reached and then communicates a corresponding start signal, Activation FA, to the
最後に、パイロット制御手段42において、その信号が補正情報を含む、基本適応手段40の出力での、予め定義された信号TMGAは、サーモスタット三方弁内で使用される動作要素の特性曲線に従って、パルス幅パルス占有率の補正を判断するために使用され、前記補正は、比例制御器43のコントローラ出力にさらに重ね合わされる。この重ね合わせは、図3に参照符号45で表されている。プロセス30は、最後に、サーモスタット三方弁内の動作要素を操作するのに使用されるパルス幅変調のパルス占有率を出力する。
Finally, in the pilot control means 42, the predefined signal TMGA at the output of the basic adaptation means 40, whose signal contains correction information, is pulsed according to the characteristic curve of the operating element used in the thermostat three-way valve. Used to determine the correction of the width pulse occupancy, which correction is further superimposed on the controller output of the
図3の閉ループ制御システムは、特に、比例制御器43の出力に対する基本適応及び精密適応の適応重ね合わせにより、非常機能がごく簡単な方法で設けられ得るという利点を有する。基本適応手段又は精密適応手段が正しく動作していないと、2つのモジュールは、端末37に表されている、これに対応する信号、フェールセーフにより、簡単な方法で電源が切られ得る。次いで、冷媒温度は、単に比例制御器43によって設定される。
The closed-loop control system of FIG. 3 has the advantage that emergency functions can be provided in a very simple way, in particular by adaptive superposition of basic and fine adaptations on the output of the
周囲条件は、温度信号を端末33の入力に供給する、これに対応する温度センサにより外気温度を検出することによって考慮される。このように測定された外気温度は、コントローラの設定及び適応を判断する場合に、比例制御器43内のソフトウェアにより、基本適応手段40内のソフトウェアにより、及び精密適応手段内のソフトウェアによって考慮される。前記温度は、本明細書においては、外部温度に対する冷却力の依存を考慮する温度特性要因図により、コンピュータを用いて考慮される。したがって、現在の周囲温度に対してサーモスタット三方弁の起動を設定することもできる。したがって、特に、摂氏80°の所望の冷媒温度に到達することを恐らく妨げるであろう高い外部温度の場合には、予め定義された不可能な目標値の場合の適応は無意味であるので、適応が作動停止され得る。
Ambient conditions are taken into account by detecting the outside air temperature with a corresponding temperature sensor which supplies a temperature signal to the input of the terminal 33. The outside temperature measured in this way is taken into account by the software in the
Claims (8)
前記サーモスタット(11)内の前記弁の動作ユニットが、制御ユニット(5)によって起動され、複数の可能な冷媒温度の1つが、前記サーモスタット内の前記弁を開放し、閉じることによって設定される内燃機関(1)の冷却回路のサーモスタット(11)を作動するための方法において、
それぞれの予め指定された冷媒温度に対する閉ループ制御が、第1の及び第2の閉ループ制御段階を含み、
格納された制御パラメータを有する基本適応(40)の形態の前記第1の閉ループ制御段階が、予め指定されている冷媒温度を素早く設定し、
前記それぞれ現在の冷媒温度に到達した後、変数制御パラメータを有する精密適応(41)の形態の前記第2の閉ループ制御段階が、前記予め指定された次の冷媒温度に一定に保つことを特徴とする方法。 A circuit bypassing the radiator (2) and a circuit passing through the radiator (2) can be switched by a closed loop temperature control by a valve in the thermostat, or a mixed operation with a predetermined mixing ratio is performed by the closed loop temperature control. You can select both circuits in the mode,
The operating unit of the valve in the thermostat (11) is activated by a control unit (5) and one of a plurality of possible refrigerant temperatures is set by opening and closing the valve in the thermostat. In a method for operating a thermostat (11) of a cooling circuit of an engine (1),
Closed-loop control for each pre-specified refrigerant temperature includes first and second closed-loop control stages;
The first closed-loop control stage in the form of a basic adaptation (40) with stored control parameters quickly sets a pre-designated refrigerant temperature;
After each reaching the current refrigerant temperature, the second closed-loop control step in the form of a fine adaptation (41) with variable control parameters keeps constant at the pre-specified next refrigerant temperature. how to.
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