CN109690045A - 一种用于控制冷却系统中的冷却流体的温度的方法和一种冷却系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制冷却系统(6)中的冷却流体的温度的方法，该冷却系统设置成与车辆的内燃机(2)流体连接，该冷却系统包括连接至废热回收系统(4)的冷凝器(26)的冷却回路(50)、设置成使冷却流体循环通过冷却回路(50)以及设置成用于将冷却流体冷却的散热器(54)的冷却泵(52)、旁通回路(56)、第一阀单元(58)和第二阀单元(60)，其中第一阀单元(58)设置成分别控制通过散热器(54)和旁通回路(56)的冷却流体的流动，第二阀单元(60)设置成控制经过冷凝器(26)的冷却流体的流动。借助于第一温度传感器(55)确定冷却流体的冷凝器输入温度，并且借助于第二温度传感器(57)确定冷却流体的发动机输入温度。基于所确定的冷凝器输入和发动机输入的流体温度，借助于第一阀单元(58)和/或第二阀单元(60)控制冷却流体的流动。

Description

一种用于控制冷却系统中的冷却流体的温度的方法和一种冷 却系统
技术领域
本发明涉及根据所附权利要求的一种用于控制与车辆的内燃机联接的冷却系统中的冷却流体的温度的方法、一种冷却系统、一种包括这种冷却系统的车辆、一种计算机程序和一种计算机程序制品。
背景技术
如今，汽车制造商正在努力提高发动机效率并减少燃料消耗。对于重型车辆(诸如卡车和公共汽车)制造商而言，这尤其是一个问题。提高发动机效率和燃料消耗的一种方法是废热回收。在具有内燃机的车辆中，来自燃料的一些能量通过排气管和发动机冷却系统作为热量消散。通过使用废热回收系统，来自排气的热量可以替代地用于例如加热各种车辆部件或产生机械功或电力。这种机械功可以例如传递到传动系并因此用于推进车辆。
废热回收系统通常包括至少一个热交换器，该至少一个热交换器在热源(诸如排气)与工作流体之间传递热量。热源与工作流体之间的热传递是能量交换，导致温度变化。废热回收系统也可以基于朗肯(Rankine)循环，因此包括工作流体、用于使工作流体在回路中循环的泵、至少一个蒸发器(热交换器)、膨胀装置和冷凝器。冷凝器通常连接至冷却系统，该冷却系统可以是发动机冷却系统的一部分。这种废热回收系统中的工作流体适于开始处于液态。泵对泵送通过蒸发器的工作流体加压。工作流体通过例如由引导通过蒸发器的排气加热，从而工作流体蒸发。随后蒸汽可以在膨胀装置中膨胀。借助于膨胀装置，所回收的热量因此可以转换成机械功。然后蒸汽在冷凝器中冷却，使得工作流体恢复到其初始液态。
需要控制冷却系统中冷却流体的操作温度，以使温度不会变得过高。如果冷却液体温度变得过高，则存在冷凝器或冷却系统的其他部件将被损坏的风险。因此，重要的是可以控制冷却系统中的冷却流体的温度。
文献US2016053666描述了一种冷却回路，其包括内燃机、冷却剂冷却器、第一恒温器、第一泵、冷凝器、第二恒温器和第二泵，其中冷却剂可以流过冷却回路。燃式发动机、第一泵、冷却剂冷却器和第一恒温器设置在第一回路中，而冷凝器、第二恒温器和第二泵设置在第二回路中，其中第一回路和第二回路在至少两个点中彼此流体连通。冷却器入口与恒温器的冷却剂出口之间的冷却剂过渡可以受到调节器的影响，该调节器可以由温度敏感元件形成。取决于调节器的位置，可以允许冷却剂从冷却剂入口直接流到恒温器的冷却剂出口。或者，可以实现混合位置，该混合位置能够使冷却剂同时从两个冷却剂入口流到冷却剂出口。然而，无法借助于恒温器获得足够精确并且另一方面获得冷却系统的灵活控制。而且，需要简化和改善连接至废热回收系统的现有冷却系统。
发明内容
尽管在该领域中已知解决方案，仍然需要开发一种用于控制与车辆的内燃机联接或相关联的冷却系统中的冷却流体的温度的方法，其优化发动机效率、燃料消耗，并且该控制系统很稳健。
本发明的目的是提供一种用于控制冷却系统中的冷却流体温度的有利方法，其优化发动机效率和燃料消耗。
本发明的另一目的是提供一种用于控制冷却系统中的冷却流体的温度的方法，该方法可以快速地致动系统中的阀并因此快速地优化冷却流体温度。
本发明的另一目的是提供一种稳健的冷却系统，其具有减少的操作干扰风险。
本文提到的目的通过根据独立权利要求的一种用于控制冷却系统中的冷却流体的温度的方法、一种冷却系统、一种车辆、一种计算机程序和一种计算机程序制品来实现。
因此，本发明涉及一种用于控制冷却系统中的冷却流体的温度的方法，该冷却系统设置成与车辆的内燃机流体连接，该冷却系统包括连接至废热回收系统的冷凝器的冷却回路、设置成使冷却流体循环通过冷却回路以及设置成用于将冷却流体冷却的散热器的冷却泵、旁通回路、第一阀单元和第二阀单元。第一阀单元设置成分别控制通过散热器和旁通回路的冷却流体的流动，第二阀单元设置成控制经过冷凝器的冷却流体的流动。该方法步骤包括：
-借助于设置在冷凝器上游和第一混合点下游的第一温度传感器确定冷凝器输入冷却流体温度，并且借助于设置在内燃机上游和第二混合点下游的第二温度传感器确定发动机输入冷却流体温度，来自散热器和旁通回路的冷却流体在该第一混合点处混合，来自冷凝器和旁通回路的冷却流体在该第二混合点处混合；以及
-基于所确定的冷凝器输入和发动机输入的流体温度，借助于第一阀单元和/或第二阀单元控制冷却系统中的冷却流体的流动。
控制步骤可以包括将所确定的冷却流体温度与预定义的参考冷却流体温度进行比较。以这种方式，可以提供有效的控制方法。控制步骤可以包括如果发动机输入冷却流体温度高于预定义的发动机输入冷却流体温度，则借助于第一阀单元增加通过散热器的冷却流体的流动。以这种方式，可以增加冷却系统中的冷却效果。控制步骤可以附加地或替代地包括，如果冷凝器输入冷却流体温度高于预定义的冷凝器输入冷却流体温度，则借助于第二阀单元减小从旁通回路经由第二回流管到第一混合点的冷却流体的流动。或者，如果冷凝器输入冷却流体温度低于预定义的冷凝器输入冷却流体温度，则可以借助于第二阀单元增加从旁通回路经由第二回流管到第一混合点的冷却流体的流动。以这种方式，可以提供冷却系统的节能控制。
控制步骤可以包括设置第二阀单元以适应第一阀单元的位置，从而控制冷凝器输入和/或发动机输入流体温度。以这种方式，可以避免控制系统中的延迟。
确定步骤还可以包括确定从发动机输出、散热器输出或冷凝器输出冷却流体温度、或冷凝器输入或冷凝器输出工作流体温度、借助于相应的第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器、第六温度传感器或第七温度传感器确定的流体温度中选则的至少一个另外的冷却流体温度。这样，可以提高系统的精度。
控制步骤可以包括，如果发动机输出、散热器输出或冷凝器输出冷却流体温度或冷凝器输入或冷凝器输出工作流体温度中的至少一个超过用于发动机输出、散热器输出或冷凝器输出冷却流体温度的预定义值，则降低预定义的冷凝器输入和发动机输入冷却流体温度。因此可以提供冷却系统的灵活且精确的控制。
控制步骤还可以包括借助于先行主动预测功能预测即将到来的驾驶状况，并进一步基于所预测的驾驶状况控制冷凝器输入和发动机输入冷却流体温度。以这种方式，可以实现冷却系统的节能控制，并且因此实现例如减少的燃料消耗。
本发明还涉及一种与车辆内燃机相关联的冷却系统，冷却系统包括连接至废热回收系统的冷凝器的冷却回路、设置成使冷却流体循环通过冷却回路以及设置成用于将冷却流体冷却的散热器的冷却泵、旁通回路、第一阀单元和第二阀单元，其中第一阀单元设置成分别控制通过散热器和旁通回路的冷却流体的流动，第二阀单元设置成控制经过废热回收系统的冷凝器的冷却流体的流动。冷却系统连接至控制单元，该控制单元适于控制第一阀单元和第二阀单元，使得冷却系统中的冷却流体的流动基于由设置在冷凝器上游和第一混合点下游的第一温度传感器以及设置在内燃机上游和第二混合点下游的第二温度传感器确定的温度值来控制，来自散热器和旁通回路的冷却流体在该第一混合点处混合，来自冷凝器和旁通回路的冷却流体在该第二混合点处混合。
冷却回路可以包括从设置在内燃机与第一阀单元之间的第三温度传感器、设置在散热器与第一混合点之间的第四温度传感器、设置在冷凝器与第二混合点之间的第五温度传感器、设置在冷凝器上游的废热回收系统中以测量工作流体的冷凝器输入温度的第六温度传感器、或者设置在冷凝器下游的废热回收系统中以测量工作流体的冷凝器输出温度的第七温度传感器中选择的至少一个附加温度传感器，其中该至少一个附加温度传感器连接至控制单元。通过使用附加传感器单元，可以提高控制的精度。
控制单元适于借助于第一阀单元控制冷却回路中的冷却流体的发动机输入温度以增加通过散热器的冷却流体的流动和/或借助于第二阀单元减少经过旁通回路的冷却流体的流动。以这种方式，可以改善冷却效果并且可以将流体温度控制到至少一定程度而没有不必要的延迟。
冷却回路可以设置有一个冷却泵，以使冷却流体循环通过冷却回路。因此，可以使系统紧凑并且可以使系统的重量最小化。
本发明还涉及一种经由冷凝器连接至如上所述的冷却系统的废热回收系统。因此，可以提供紧凑的废热回收和冷却系统布置。
本发明还涉及一种车辆，其包括如上所述的冷却系统或如上所述的废热回收系统。
本发明还涉及一种计算机程序，其中所述计算机程序包括用于使电子控制单元或连接至电子控制单元的计算机执行如上定义的方法步骤的程序代码。
此外，本发明涉及一种计算机程序制品，包括存储在计算机可读介质上的程序代码，用于当所述计算机程序在电子控制单元或连接至电子控制单元的计算机上运行时，执行如上定义的方法步骤。
下面在具体实施方式中描述本发明的其他目的、特征和优点。
附图说明
为了更全面地理解本发明及其进一步的目的和优点，下面给出的具体实施方式应该与附图一起阅读，其中相同的附图标记表示各个图中的类似项，并且其中：
图1示意性地示出了包括本公开的冷却系统的车辆；
图2示意性地示出了借助于冷凝器连接至本公开的冷却系统的废热回收系统的示例实施方式；
图3示意性地示出了借助于冷凝器连接至本公开的冷却系统的废热回收系统的另一示例实施方式；
图4示意性地示出了根据本发明实施方式的用于控制冷却系统的温度的方法的流程图；以及
图5示意性地示出了根据本发明实施方式的控制单元或计算机。
具体实施方式
图1示意性地示出了车辆1的侧视图，该车辆包括内燃机2、与内燃机2相关联的废热回收系统4以及连接至废热回收系统4的冷却系统6。车辆1还包括齿轮箱8连接至车辆1的驱动轮10。车辆1可以是重型车辆，例如，卡车或公共汽车。或者，车辆1可以是乘用车。除了燃式发动机2之外，车辆可以是包括电机(未示出)的混合动力车辆。
现在参考图2和3，其示意性地示出了经由冷凝器连接至废热回收系统的本发明的冷却系统的示例实施方式。图2和3中的每一个示意性地示出了废热回收以及设置成与车辆1的内燃机2流体连接的冷却系统4，6。
通常，冷却系统6可以是燃式发动机冷却系统的一部分，因此可以将内燃机以及废热回收系统的冷凝器两者冷却。或者，冷却系统是单独的冷却系统。在图2和3所示的实施方式中，冷却系统6是内燃机冷却系统6的一部分，因此可以将内燃机2以及废热回收系统4的冷凝器26两者冷却。冷却系统6包括连接至废热回收系统4的冷凝器26的冷却回路50，设置成使冷却流体CF循环通过冷却回路50的冷却泵52以及设置成用于将离开内燃机2的冷却流体CF冷却的散热器54。在图2和3所示的实施方式中，冷却泵52位于内燃机2上游和冷凝器26下游。冷却泵52可以由内燃机2驱动。旁通回路56设置成与将旁通流动引向内燃机2的第一回流管49、将旁通流动引向冷凝器26的第二回流管48、第一阀单元58和第二阀单元60流体连通。冷却流体CF在本文中示为箭头，该箭头还示出了冷却流体CF通过冷却回路50的流动方向。冷却流体CF可以经由旁通回路56和第二阀60、经由第二回流管48馈送至冷凝器26或经由第一回流管49馈送回内燃机2，可能的流动方向由图2和3中的箭头示出。第一阀单元58适当地设置成分别控制通过散热器54和旁通回路56的冷却流体CF的流动。第二阀单元60适当地设置成控制通过废热回收系统4的冷凝器26的冷却流体CF的流动。第二阀单元适当地设置成借助于分别控制经过旁通回路56和第一和第二回流管49，48的冷却流体的流动来控制通过冷凝器的流动。
连接至冷却系统6的废热回收系统4适当地设置在车辆中，如图1所示。废热回收系统4包括工作流体回路20，其中工作流体设置成经过蒸发器22、膨胀器24和冷凝器26。工作流体回路包括用于工作流体WF的储存器28以及设置成将工作流体WF泵送通过回路20的泵30。蒸发器22设置成用于工作流体WF和与内燃机2流体连接的热源32之间的热交换。废热回收系统4的冷凝器26连接至冷却系统6。废热回收系统4流体连接至热源32，该热源连接至蒸发器22，热源在这里例示为来自内燃机2的排气。排气32示出为排气管中的箭头，其中排气32可以受控以经过蒸发器22或绕过蒸发器22。废热回收系统4可以包括多个蒸发器22，每个连接至不同的热源32。蒸发器22适当地是连接至热源32和工作流体回路20的热交换器。工作流体WF与热源32之间的热传递是导致温度变化的能量交换。废热回收系统4适当地基于有机朗肯循环。因此，工作流体WF适当地是有机的，例如乙醇或R245fa。因此，废热回收系统4设置成使得液态工作流体WF从低压泵送到高压并进入蒸发器22。工作流体WF由此通过连接至蒸发器22的热源32加热，因此工作流体WF蒸发。然后蒸汽在膨胀器24中膨胀，由此产生机械功，并降低蒸汽的温度和压力。机械功可以例如传递至内燃机2的曲轴并因此用于推进车辆1，或者机械功可以用于驱动例如发电机。然后蒸汽进入冷凝器26，在该冷凝器处，通过蒸汽与冷却系统6的冷却流体CF之间的热交换进行冷凝，使工作流体WF回到其初始液态。因此，热源32提供进入废热回收系统4的能量，并且能量经由膨胀器24作为机械功并经由将冷凝器26冷却的冷却系统6作为热量离开废热回收系统4。废热回收系统4中的温度取决于进入系统4的能量和离开系统4的能量。只有蒸汽应该进入膨胀器24，因此废热回收系统4包括旁通装置25，使得在工作流体WF在蒸发器22下游仍然处于液态的情况下，工作流体WF可以通过旁通装置25绕过膨胀器24。可以电驱动使工作流体WF加压和循环的泵30。WHR电路20可以仅设置有一个泵，由此可以最小化电路中的重部件的量。废热回收系统4可以包括一个或多个蒸发器/热交换器22。废热回收系统4可以例如包括设置成在进入蒸发器22之前预加热工作流体WF的回热器。废热回收系统4还可以包括一个或多个冷凝器26，使得可以以多个步骤执行工作流体WF的冷却。此外，废热回收系统4可以包括一个或多个膨胀器24。膨胀器24可以是涡轮机或活塞膨胀器。
在冷却系统6中，在正常操作条件期间，应该始终存在通过散热器54的冷却流体CF的流动。第二阀单元60可以将来自散热器54的流动与来自旁通回路56的一些较热的冷却流体混合，从而达到所需的冷凝器输入温度。来自旁通回路56的较热的冷却流体的量可以借助于第二阀单元60控制。旁通回路56设置成与第一回流管49和第二回流管流体连接，由此如果需要则可以将热的冷却流体馈送回内燃机，并且如果需要则可以将热的冷却流体通过该第二回流管馈送至冷凝器。借助于第一传感器单元55测量冷凝器输入温度，该第一传感器单元连接至控制单元40。期望的冷凝器输入温度被预先确定为参考流体温度，控制单元40设置成控制阀单元以达到期望的冷凝器输入温度。以对应的方式，借助于第二传感器单元57测量发动机输入温度，期望的发动机输入温度被预先确定为参考流体温度，控制单元40设置成控制阀单元以达到期望的发动机输入温度。为了达到期望的发动机输入温度，第一阀单元58设置成控制通过散热器54的冷却流体CF的流动，并且如果需要则将其与旁通流动混合。例如，当冷凝器输入温度太低时，第二阀单元60可以设置成将通过散热器的流动与经由第二回流管48经过旁通回路56的一些较热的冷却流体混合，从而达到期望的冷凝器输入温度。另一方面，当内燃机已达到非常高的操作温度时，可能需要借助于相应地控制第一阀单元引导所有冷却流体通过散热器。因此，如果发动机输入温度过高，则第一阀单元58可以设置成引导所有冷却流体通过散热器，并且对应地，如果冷凝器输入温度过高，则第二阀单元60适于经由第二回流管49减小旁通流动。控制单元适于借助于第一阀单元58控制冷却回路50中的冷却流体CF的发动机输入温度以增加通过散热器54的冷却流体CF的流动和/或借助于第二阀单元60减少经过旁通回路56的冷却流体CF的流动。
冷却回路50中的管道优选地设置成使得一个冷却泵52足以使冷却流体循环通过内燃机2和连接至WHR系统4的冷凝器26。例如，冷却系统中的管道适当地设置成尽可能短，从而可以获得用于冷却系统以及适当地用于整个WHR系统的紧凑结构。如果仅使用一个泵，则优选将其放置在内燃机2上游和冷凝器下游。
如果冷却回路中的管道很长，则冷却流体CF可能存在从例如散热器到冷凝器的运输延迟。而且，冷却系统可以包括待冷却的附加部件，诸如减速器。在这种情况下，可能期望提高冷却系统的精度。通过将至少一个附加温度传感器结合至冷却系统可以提高精度。参考图3，其示出了冷却系统中的附加传感器单元。该至少一个附加传感器可以设置在内燃机2与第一阀单元58之间，并且示出为发动机输出传感器59，在此也称为第三温度传感器。替代地或附加地，附加传感器可以设置在散热器54与第一混合点51之间并且用作散热器输出传感器61，在此也称为第四温度传感器。称为冷凝器输出或第五温度传感器的另外的传感器可以附加地或替代地放置在冷凝器26与第二混合点53之间并且用作冷凝器输出传感器。而且，在冷却回路连接至车辆的减速器(未示出)的情况下，冷却系统中可以包括另外的减速器输入和/或减速器输出传感器。在本发明的另外的实施方式中，第六温度传感器65可以在废热回收系统4中设置在冷凝器26上游，以测量工作流体WF的冷凝器输入温度。根据另外的替代方案，第七温度传感器67可以在废热回收系统4中设置在冷凝器26下游，以测量工作流体WF的冷凝器输出温度。额外的传感器增加了冷却系统6中的控制性能。另外，在传感器单元设置在废热回收系统4中的工作流体中以测量冷凝器输出温度(第七温度传感器)的情况下，同一传感器也可以用于控制废热回收WHR系统6，可以在系统中减少部件的量。此外，可能有益的是在冷却回路50中包括冷凝器输出传感器以增加发动机输入温度控制性能的性能。因此，可以通过使用第一阀58控制冷却流体CF的流动来控制冷凝器输出温度，发动机输入温度可以以改善的方式控制以达到参考或期望的发动机输入温度。如上所述，第二阀单元60可以将来自散热器54的流动与来自旁通回路56的一些较热的冷却流体混合，从而达到期望的冷凝器输入温度，只要散热器输出温度足够低并且散热器流动足够高。还可以设置第一阀单元和第二阀单元，使得第二阀60自动适应第一阀58的位置。以这种方式，阀致动与温度变化之间的时间延迟可以最小化，尤其是在冷却系统中的长管的情况下。此外，可以控制冷却系统，使得如果发动机输出、散热器输出或冷凝器输出冷却流体温度中的至少一个超过预定义的发动机输出、散热器输出或冷凝器输出冷却流体温度，则降低预定义的冷凝器输入和发动机输入冷却流体温度。以这种方式，可以进一步改善系统的准确性和灵活性。
根据本公开，冷却系统6包括或连接至控制单元40，该控制单元适于控制冷却系统中的冷却流体CF的流动。控制单元适于控制第一阀单元58和第二阀单元60，使得冷却流体CF的流动基于由设置在冷凝器26上游和第一混合点51下游的第一温度传感器55以及设置在内燃机2上游和第二混合点53下游的第二温度传感器57确定的温度值来控制，来自散热器54以及经由第二回流管48来自旁通回路56的冷却流体在该第一混合点处混合，来自冷凝器26以及经由回流管49来自旁通回路56的冷却流体在该第二混合点处混合。以这种方式，第一阀单元58可以设置成分别控制通过散热器54和旁通回路56的冷却流体CF的流动。在图2中，示出了本发明的实施方式，其中冷凝器输入温度值由设置在冷凝器26上游的第一温度传感器55确定。必要的是第一温度传感器55放置在第一混合点51下游，来自散热器54以及经由第二回流管48来自旁通回路56的冷却流体在该第一混合点处混合。第二温度传感器57设置在内燃机2上游以确定发动机输入温度。另外，第二传感器57应该放置在第二混合点53下游，来自冷凝器26和旁通回路56的冷却流体借助于第二阀单元60在该第二混合点处混合。温度传感器应该放置在尽可能靠近不同流动的混合点的位置。然而，流动必须具有足够的距离以适当地混合，否则存在所测量的温度值不具有代表性的风险。因此，传感器应该放置在初始混合点51和53下游。传感器单元的精确放置取决于冷却系统的设计，而冷却系统的设计又取决于废热回收系统4和冷却系统6被装在车辆中的方式。因此，可以计算或测试传感器单元的位置，以确保在位置尽可能接近初始混合点51或53时发生流体的充分混合。通常，液体的混合点取决于冷却回路的设计和构造，作为示例但不限于此，第一传感器单元可以设置在距第一混合点下游的初始混合点51一定距离处，该距离是第一初始混合点51处管道的直径的约5倍。以对应的方式，第二传感器单元57适当地设置在第二混合点53下游一定距离处，该距离是第二初始混合点处的管道的直径的5倍。
控制单元40设置成与内燃机2、废热回收系统4和冷却系统6连接。在冷却系统中，控制单元40设置成与第一阀单元58并且与第一传感器单元55、第二阀单元60和第二传感器单元57连接。在冷却系统包括附加的温度传感器单元59，61，63，65或67以分别确定发动机输出、散热器输出和/或冷凝器输出冷却流体CF温度中的至少一个或冷凝器输出工作流体WF温度的情况下，如上所述，它们也可以连接至控制单元40。在废热回收系统4中，控制单元可以设置成例如与废热回收系统4的蒸发器14、膨胀器16和泵22连接，但是其他或附加的连接也是可能的，诸如与冷凝器26连接。计算机42适当地连接至控制单元40。控制单元40适于通过基于所确定的冷凝器输入和发动机输入流体温度控制冷却流体CF的流动来控制冷却系统6中的冷却流体CF的流动。适当地，然后在控制单元中将温度与预先确定的参考值比较。流动的控制借助于第一和第二阀单元58，60执行。控制单元40适于当发动机输入或冷凝器输入温度过高时增加通过散热器54的冷却流体CF的流动和/或减少通过旁通回路56的冷却流体CF的流动。控制单元40还可以设置成与车辆的控制系统连接。由此，控制单元40也可以基于车辆中的其他信息来控制阀。例如，控制单元40可以设置成与车辆的前瞻主动预测系统连接，由此可以取决于预期的驾驶条件预测减少冷却流体的温度的需要。
图4示出了用于控制冷却系统6中的冷却流体的温度的流程图，该冷却系统设置成与车辆1的内燃机2流体连接。冷却系统适当地配置如图2或3所述。该方法包括以下步骤：
-借助于设置在冷凝器26上游和第一混合点51下游的第一温度传感器55确定s101冷却流体CF的冷凝器输入流体温度，并且借助于设置在内燃机2上游和第二混合点53下游的第二温度传感器57确定发动机输入流体温度，来自散热器54和旁通回路56的冷却流体CF在该第一混合点处混合，来自冷凝器26和旁通回路56的冷却流体在该第二混合点处混合；以及
-基于所确定的冷凝器输入和发动机输入流体温度，借助于第一阀单元58和/或第二阀单元60控制s102冷却系统6中的冷却流体CF的流动。
该方法步骤适当地借助于连接至内燃机2、废热回收系统4和冷却系统6的控制单元40执行。
基于所确定的冷凝器输入和发动机输入流体温度，借助于第一阀单元58和/或第二阀单元60控制s102冷却系统6中的冷却流体CF的流动的步骤适当地通过将所确定的流体温度与预定义的参考流体温度进行比较来执行。预定义的温度优选存储在控制单元中，例如，在连接至该控制单元的计算机中。冷却系统6中的冷却流体CF的温度取决于进入系统6的能量的量和离开系统6的能量。基本上，发动机越热，进入系统的能量越多。而且，由于冷却系统连接至废热回收系统WHR的冷凝器26，从热源32进入废热回收系统的能量也间接地影响冷却流体CF的温度。因此，通过确定冷凝器输入和发动机输入温度，可以利用最少量的部件有效地确定借助于第一阀单元58和第二阀单元60控制冷却流体CF的流动的需要。
控制s102冷却流体的流动的步骤适当地包括：如果发动机冷却流体CF温度高于预定义发动机输入冷却流体CF温度，则借助于第一阀单元58增加通过散热器54的冷却流体CF的流动。另外，控制s102的步骤可以包括：如果冷凝器输入冷却流体CF温度高于预定义的冷凝器输入冷却流体CF温度，则增加通过散热器54的冷却流体CF的流动并且对应地减少来自旁通回路的冷却流体的流动，或者如果冷凝器输入冷却流体CF温度低于预定义的冷凝器输入冷却流体CF温度，则增加来自旁通回路56的冷却流体CF的流动。以这种方式，可以以有效的方式改善冷却系统中的冷却效果，并且在正常操作期间优化冷却系统6的效率。因此，可以控制冷却系统6中的冷却效果，使得散热器54以全容量使用。通过增加发动机空转速度可以额外增加通过散热器54的冷却流体CF的流动。当车辆1静止不动时，内燃机2通常以空转速度运行。冷却泵52适当地连接至燃式发动机2的曲轴，使得通过增加内燃机2的空转速度，冷却泵52将泵送增加量的冷却流体CF通过冷却回路50。以这种方式，增加了通过散热器54的流动，从而提高了冷却效果。而且，通过控制冷却系统6中的冷却流体CF温度值使得温度值保持尽可能接近预定义的冷却流体温度值，发动机效率得以优化。
控制s102冷却系统6中的冷却流体CF的温度的步骤适当地包括将第二阀单元60设置成适应第一阀单元58的位置，从而控制冷凝器输入和/或发动机输入流体温度。以这种方式，可以以有效且同步的方式执行阀单元的控制。
确定步骤s101可以进一步包括确定从发动机输出、散热器输出或冷凝器输出冷却流体温度中选择的至少一个另外的冷却流体温度，冷却流体温度借助于相应的第三温度传感器59、第四温度传感器61或第五温度传感器63确定。替代地或附加地，可以借助于相应的第六温度传感器65或第七温度传感器67确定冷凝器输入或冷凝器输出工作流体温度。适当地，控制步骤s102还包括将所确定的冷却流体CF温度与预定义的参考冷却流体CF温度进行比较。
图5示意性地示出了设备500。参考图2和3描述的控制单元40和/或计算机42可以在一版本中包括设备500。术语“链路”在这里指的是通信链路，其可以是物理连接(诸如光电通信线路)或非物理连接(诸如无线连接)，例如无线电链路或微波链路。设备500包括非易失性存储器520、数据处理单元510和读/写存储器550。非易失性存储器520具有第一存储器元件530，计算机程序(例如操作系统)存储在该第一存储器元件中，用于控制设备500的功能。设备500还包括总线控制器、串行通信端口、I/O装置、A/D转换器、时间和日期输入和传送单元、事件计数器和中断控制器(未示出)。非易失性存储器520还具有第二存储器元件540。
提供了一种计算机程序P，其包括用于控制根据本发明的冷却系统6中的冷却流体的温度的方法的程序。计算机程序P包括用于基于分别借助于第一传感器单元55和第二传感器单元57测量的温度值来确定冷却流体CF的冷凝器输入和发动机输入流体温度的例程。计算机程序P包括用于基于所确定的冷凝器输入和发动机输入流体温度、借助于第一阀单元58和/或第二阀单元60控制冷却系统6中的冷却流体CF的流动的例程。程序P可以以可执行的形式或以压缩的形式存储在存储器560和/或读/写存储器550中。
在数据处理单元510被描述为执行特定功能的情况下，意味着数据处理单元510实现存储在存储器560中的程序的特定部分或存储在读/写存储器550中的程序的特定部分。
数据处理设备510可以经由数据总线515与数据端口599通信。非易失性存储器520用于经由数据总线512与数据处理单元510通信。单独的存储器560旨在经由数据总线511与数据处理单元510通信。读/写存储器550适于经由数据总线514与数据处理单元510通信。
当在数据端口599上接收数据时，它们被临时存储在第二存储元件540中。当所接收的输入数据被临时存储时，数据处理单元510准备好如上所述实现代码执行。
这里描述的方法的一部分可以借助于数据处理单元510由设备500实现，该数据处理单元运行存储在存储器560或读/写存储器550中的程序。当设备500运行程序时，这里描述的方法被执行。
提供本发明的前述描述是为了说明和描述的目的。其并非旨在穷举或将本发明限制于所描述的变体。对于本领域技术人员来说，许多修改和变化显然是显然的。已经选择和描述了实施方式，以便最好地解释本发明的原理及其实际应用，并因此使技术人员能够理解本发明的各种实施方式并且具有适于预期用途的各种修改。

Claims (16)

1.一种用于控制冷却系统(6)中的冷却流体的温度的方法，所述冷却系统设置成与车辆(1)的内燃机(2)流体连接，冷却系统包括连接至废热回收系统(4)的冷凝器(26)的冷却回路(50)、设置成使冷却流体(CF)循环通过冷却回路(50)以及设置成用于将冷却流体(CF)冷却的散热器(54)的冷却泵(52)、旁通回路(56)、第一阀单元(58)和第二阀单元(60)，其中第一阀单元(58)设置成分别控制通过散热器(54)和旁通回路(56)的冷却流体(CF)的流动，以及第二阀单元(60)布置成用于控制通过冷凝器(26)的冷却流体(CF)的流动，其特征在于以下步骤：
-借助于设置在冷凝器(26)上游和第一混合点(51)下游的第一温度传感器(55)确定(s101)冷凝器输入冷却流体(CF)温度，并且借助于设置在内燃机(2)上游和第二混合点(53)下游的第二温度传感器(57)确定发动机输入冷却流体温度，来自散热器(54)和旁通回路(56)的冷却流体(CF)在所述第一混合点处混合，来自冷凝器(26)和旁通回路(56)的冷却流体在所述第二混合点处混合；以及
-基于所确定的冷凝器输入和发动机输入流体温度、借助于第一阀单元(58)和/或第二阀单元(60)控制(s102)冷却系统(6)中的冷却流体(CF)的流动。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，控制步骤(s102)包括将所确定的冷却流体(CF)温度与预定义的参考冷却流体(CF)温度进行比较。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，控制步骤(s102)包括：如果发动机输入冷却流体(CF)温度高于预定义的发动机输入冷却流体(CF)温度，则借助于第一阀单元(58)增加通过散热器(54)的冷却流体(CF)的流动。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，控制步骤(s102)包括：如果冷凝器输入冷却流体(CF)温度高于预定义的冷凝器输入冷却流体(CF)温度，则借助于第二阀单元(60)减少从旁通回路(56)经由第二回流管(48)到第一混合点(51)的冷却流体(CF)的流动，或者如果冷凝器输入冷却流体(CF)温度低于预定义的冷凝器输入冷却流体(CF)温度，则借助于第二阀单元增加从旁通回路(56)经由第二回流管(48)到第一混合点(51)的冷却流体(CF)的流动。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，控制步骤(S102)包括将第二阀单元(60)设置成适应第一阀单元(58)的位置，从而控制冷凝器输入和/或发动机输入流体温度。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，确定步骤(s101)还包括确定从发动机输出、散热器输出或冷凝器输出冷却流体(CF)温度、或冷凝器输入或冷凝器输出工作流体温度中选择的至少一个另外的冷却流体温度，流体温度借助于相应的第三温度传感器(59)、第四温度传感器(61)、第五温度传感器(63)、第六温度传感器(65)或第七温度传感器(67)确定。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，控制步骤(s102)包括：如果发动机输出、散热器输出或冷凝器输出冷却流体温度或冷凝器输入或冷凝器输出工作流体温度中的至少一个超过用于发动机输出、散热器输出或冷凝器输出冷却流体温度的预定义值，则降低预定义的冷凝器输入和发动机输入冷却流体温度。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，控制步骤(s102)还包括借助于前瞻主动预测功能预测即将到来的驾驶条件，并且进一步基于所预测的驾驶条件控制冷凝器输入和发动机输入冷却流体(CF)温度。
9.一种冷却系统(6)，其与车辆(1)的内燃机(2)相关联，冷却系统包括连接至废热回收系统(4)的冷凝器(26)的冷却回路(50)、设置成使冷却流体(CF)循环通过冷却回路(50)以及设置成用于将冷却流体(CF)冷却的散热器(54)的冷却泵(52)、旁通回路(56)、第一阀单元(58)和第二阀单元(60)，其中第一阀单元(58)设置成分别控制通过散热器(54)和旁通回路(56)的冷却流体CF的流动，以及第二阀单元(60)设置成控制通过废热回收系统(4)的冷凝器(26)的冷却流体(CF)的流动，其特征在于，冷却系统(6)连接至控制单元(40)，所述控制单元适于控制第一阀单元(58)和第二阀单元(60)，以便基于由设置在冷凝器(26)上游和第一混合点下游的第一温度传感器(55)以及设置在内燃机(2)上游和第二混合点下游的第二温度传感器(57)确定的温度值来控制冷却系统中冷却流体(CF)的流动，来自散热器(54)和旁通回路(56)的冷却流体在所述第一混合点处混合，来自冷凝器(26)和旁通回路(56)的冷却流体在所述第二混合点处混合。
10.根据权利要求9所述的冷却系统，其中所述冷却回路(50)包括从设置在所述内燃机(2)与第一阀单元(58)之间的第三温度传感器(59)、设置在散热器(54)与第一混合点(51)之间的第四温度传感器(61)、设置在冷凝器(26)与第二混合点(53)之间的第五温度传感器(63)、在废热回收系统(4)中设置在冷凝器(26)上游以测量工作流体(WF)的冷凝器输入温度的第六温度传感器(65)或者在废热回收系统(4)中设置在冷凝器(26)下游以测量工作流体(WF)的冷凝器输出温度的第七温度传感器(67)中选择的至少一个附加的温度传感器，其中所述至少一个附加的温度传感器连接至控制单元(40)。
11.根据权利要求9或10所述的冷却系统，其中，控制单元(40)适于借助于第一阀单元(58)控制冷却回路中的冷却流体(CF)的发动机输入温度以增加通过散热器(54)的冷却流体(CF)的流动和/或借助于第二阀单元(60)减少通过旁通回路(56)的冷却流体(CF)的流动。
12.根据权利要求9-11中任一项所述的冷却系统，其中，冷却回路(50)设置有一个冷却泵(52)，以使冷却流体循环通过冷却回路(50)。
13.一种废热回收系统，其特征在于，废热回收系统(4)经由冷凝器(26)连接至根据权利要求9-12中任一项所述的冷却系统(4)。
14.一种车辆，其特征在于，其包括根据权利要求9-12中任一项所述的冷却系统(6)或根据权利要求13所述的废热回收系统(4)。
15.一种计算机程序(P)，其中所述计算机程序包括用于使电子控制单元(40；500)或连接至电子控制单元(40；500)的计算机(42；500)执行根据权利要求1-8中任一项所述的步骤的程序代码。
16.一种计算机程序制品，包括存储在计算机可读介质上的程序代码，用于当所述计算机程序在电子控制单元(40；500)或连接至电子控制单元(40；500)的计算机(42；500)上运行时，执行根据权利要求1-8中任一项所述的方法步骤。
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