CN111788413A - 用于调节驱动系统的温度控制的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于调节驱动系统(1)的温度控制的方法；其中驱动系统(1)具有至少一个传动装置(2)和驱动单元(4)，传动装置具有用于对传动装置(2)进行温度控制的第一装置(3)；其中依据驱动单元(4)的变化的目标温度(5，6)来运行第一装置(3)；其中如果驱动单元(4)的实际温度(7)至少已经达到第一上边界温度(8)，则进行对第一装置(3)的投入运行并且由此进行对传动装置(2)的加热，其中如果驱动单元(4)的实际温度(7)至多相应于第一下边界温度(9)，则停止第一装置(3)的运行，其中分别依据目标温度(5，6)的变化，至少将第一上边界温度(8)改变为第二上边界温度(12)，或者将第一下边界温度(9)改变为第二下边界温度(13)。

Description

用于调节驱动系统的温度控制的方法

技术领域

本发明涉及一种用于调节驱动系统、特别是用于机动车辆的驱动系统的温度控制的方法。

驱动系统包括至少一个传动装置和驱动单元，该传动装置具有用于对传动装置进行温度控制的第一装置。

背景技术

如果将用作冷却剂的液体用于加热包含有摩擦损失的构件，特别是在驱动系统冷起动之后、即在例如驱动单元(内燃机或电机等)的加热阶段，可以节省能量(例如，燃料、电能、必要时诸如二氧化碳的有害物质等)。特别是在传动装置中，可以通过主动加热传动装置来减少摩擦损失。优选地，由于(例如在气缸曲轴箱中)较高的(摩擦)损失，驱动单元在热管理中具有优先权。

为了加热传动装置，特别地将来自驱动单元的冷却套中的热的液体引导穿过热交换器，以便加热传动装置液体。也可能的是，传动装置通过该路径释放多余的热量并将该热量导出到环境中。

仅当液体达到或超过特定的温度边界值时，这时才可以开始对传动装置进行加热。然后，热量可以从驱动单元释放到传动装置。如果在加热传动装置期间液体温度下降太多，则再次停止加热传动装置。适用于此的液体温度边界值(边界温度)是静态的，并且在驱动系统运行中不改变。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，至少部分地解决在现有技术方面提到的问题。特别地，应当提出一种方法，通过该方法可以减少对于运行驱动系统所需的能量。

具有根据权利要求1的特征的方法有助于解决该技术问题。有利的扩展方案是从属权利要求的内容。在权利要求中单独提出的特征可以以技术上有利的方式彼此组合，并且可以通过来自说明书的解释性事实和/或来自附图的细节来补充，其中示出了本发明的另外的实施变形方案。

提出了一种用于调节驱动系统、特别是用于机动车辆的驱动系统的温度控制的方法。驱动系统具有至少一个传动装置和驱动单元，该传动装置具有用于对传动装置进行温度控制的第一装置。依据驱动单元的变化的目标温度来运行第一装置。如果驱动单元的实际温度至少已经达到第一上边界温度，则进行对第一装置的投入运行(特别是在驱动单元冷起动之后的第一投入运行)并且由此进行对传动装置的加热，其中，如果驱动单元的实际温度至多相应于第一下边界温度，则停止第一装置的运行。在此，在每个时间点，上边界温度大于下边界温度。该方法至少包括以下步骤：

a)确定目标温度从第一目标温度到第二目标温度的变化；

b)分别依据目标温度的变化，至少将第一上边界温度改变为第二上边界温度，或者将第一下边界温度改变为第二下边界温度，使得第二边界温度不同于第一边界温度。

特别地，通过液体对驱动单元进行温度控制。驱动单元例如是内燃机，通过水套可对该内燃机进行温度控制，其中，液体(例如，水)流过水套。特别地，可以通过热交换器引导水套中的液体，使得可以对用于第一装置的液体进行温度控制。

第一装置特别地用于对传动装置进行温度控制。从驱动单元出发，通过第一装置将热能传输到传动装置。第一装置例如可以包括热交换器的与传动装置相关联的部分，该热交换器用于对设置用于对传动装置进行温度控制的液体进行温度控制。第一装置还可以包括传动装置液体，该传动装置液体可通过热交换器进行温度控制，并且其本身用于加热传动装置。

特别地，以变化的目标温度运行驱动单元。特别地，该目标温度例如可以在80摄氏度与105摄氏度之间变化。根据驱动单元的运行点，可以定义或预先给定预定的目标温度，使得驱动系统的热管理对应地控制驱动单元的实际温度。

特别地，仅当驱动单元已经被加热到使得驱动单元的实际温度至少已经达到(预给定的或所储存的或预先确定的)第一上边界温度的程度时，才运行第一装置(并且因此加热传动装置)。因此，尤其可以确保，优选地(基本上)仅将热能用于对于驱动单元的加热。特别地，直至达到第一上边界温度，才设置将热能用于加热传动装置，或者直到那时才进行调节。由此，可以实现尽可能快地加热驱动单元，使得可以尽可能快地最小化驱动单元中的摩擦损失。

优选地，如果实际温度至多相应于(预给定的或所储存的或预先确定的)下边界温度，则不运行第一装置(而是特别地是非激活的)。在该情况下，特别地假定，优选地(基本上)仅将可用的热能用于针对驱动单元的加热。

特别地，如果实际温度至少一次达到或超过上边界温度，则运行或激活第一装置。只要实际温度没有再次达到或低于下边界温度，就在此之后或随后(立即)运行第一装置。

在该方法的范围内，如果例如存在目标温度到(预给定的)更高的第二目标温度的变化，则首先调节驱动单元或实际温度，使得该实际温度(尽可能快地)达到改变了的(第二)目标温度。由于该原因，改变上边界温度，使得尽可能长地不进行对第一装置的投入运行(以及由此热能向传动装置的导出)。特别地，上边界温度被设置为使得该上边界温度基本上相应于改变了的目标温度(或稍微低于目标温度，特别是最多低2开尔文、优选地低1开尔文)。

如果例如存在目标温度到更低的第二目标温度的变化，则首先调节驱动单元或实际温度，使得该实际温度(尽可能快地)达到改变了的(第二)目标温度。由于该原因，下边界温度被改变为使得例如继续运行第一装置(并且由此进行热能向传动装置的导出)，使得可以从驱动单元导出热能。

特别地，从第一装置的运行出发，实现方法的执行。如果驱动单元的实际温度至少相应于(预给定的)上边界温度，则继续运行第一装置(以及由此加热传动装置)，其中，如果驱动单元的实际温度至多相应于(预给定的)下边界温度，则停止第一装置的运行。

优选地，第二上边界温度及时跟踪变化的目标温度，直到第二上边界温度相应于第二目标温度(或几乎相应于第二目标温度，即特别是最多低2开尔文、优选地最多低1开尔文)。

特别地，第二下边界温度及时跟踪变化的目标温度。

优选地，下边界温度(在运行中)总是低于(当前存在的)目标温度。

特别地，在目标温度改变开始之后立即改变边界温度。优选地，边界温度在最多10秒的时间间隔内、特别是在最多5秒的时间间隔内达到所设置的最终值(即，从第一边界温度出发达到第二边界温度)。

特别地，上边界温度与下边界温度之间的差依据目标温度的变化速度而变化，特别是与之成比例地变化。特别地，这意味着，目标温度的变化进行得越快，差设置得越小。

特别地，相对于目标温度的改变以所描述的时间间隔进行差的改变。

特别地，差可以在至少零开尔文与至多10开尔文之间。优选地在至少1开尔文与7开尔文之间。

特别地，该差的变化用于在跟踪实际温度时必要时可以关断用于传动装置加热的第一装置，由此实际温度更快地达到上边界温度。如果实际温度足够快地达到第二目标值，则不一定会关断第一装置。

特别地，在第一时间点处存在的、在上边界温度与下边界温度之间的第一差小于在第二时间点处存在的、在上边界温度与下边界温度之间的第二差。

在第一时间点，实际温度可以位于上边界温度与下边界温度之间的间隔之外。在第二时间点，实际温度可以位于上边界温度与下边界温度之间的间隔之内。

特别地，第一差为至少0开尔文并且至多3开尔文、优选地至多2开尔文。特别地，第二差为至少5开尔文并且至多10开尔文、优选地至多7开尔文。

特别地，如果实际温度位于上边界温度与下边界温度之间的间隔之外，则实际温度与已经改变了的第二目标温度匹配。特别地，较小的第一差可以确保可以尽可能快地执行该匹配。

特别地，较大的第二差确保尽可能长地运行或根本不运行第一装置。

驱动系统可以包括可接通的冷却器，其中，如果目标温度低于第一实际温度，则接通冷却器。

特别地，冷却器用于降低实际温度。特别地，通过冷却器可以将热能导出到环境中。通过接通冷却器，可以尽可能快地降低实际温度。

此外，提出了一种用于机动车辆的驱动系统，其中，驱动系统具有至少一个传动装置和驱动单元以及控制单元，该传动装置具有用于对传动装置进行温度控制的第一装置，该驱动单元用于驱动机动车辆。可以以变化的目标温度运行驱动单元。可以通过控制单元通过已经描述的方法来运行驱动系统。控制单元被配置为和/或适合于用于执行该方法，或者可以执行该方法。

特别地，可以通过液体(例如水)来对驱动单元进行温度控制，其中，可以通过液体对第一装置(例如热交换器和/或传动装置液体)以及由此对传动装置进行温度控制；其中，可以通过液体确定驱动单元的实际温度。

优选地，驱动系统具有用于对液体进行温度控制的可接通的冷却器。

此外，提出了一种机动车辆，该机动车辆具有已经描述的驱动系统。

用于该方法的实施方案同样适用于驱动系统和机动车辆，反之亦然。

作为另一方面，提出一种控制单元，其被确定以及配置为用于执行该方法的所有步骤。

此外，提出了一种计算机程序，其被确定以及配置为用于执行所描述的方法的所有步骤。此外，提出了一种机器可读的存储介质，在该机器可读的存储介质上存储了计算机程序。

预防性地，应注意，在此所使用的数字(“第一”、“第二”、……)主要(仅)用于区分多个类似的对象、大小或过程，即特别地没有强制性地对该对象、大小或过程彼此的依赖关系和/或顺序进行预先给定。如果应当需要依赖关系和/或顺序，则在此明确说明这一点，或者对于本领域技术人员在研究具体描述的设计方案时是显而易见的。

附图说明

下面根据所附的附图更详细地阐述本发明以及技术领域。应该指出，不应当通过所提及的实施例来限制本发明。特别地，除非另有明确说明，否则还可以提取附图中所阐述的事实的部分方面，并且与来自本说明书的另外的组成部分和知识结合。特别地应该指出，附图以及尤其是所示出的尺寸比仅是示意性的。附图中：

图1示出了具有驱动系统的机动车辆；

图2示出了线图，该线图中示出了已知的用于对传动装置进行温度控制的方法，其中提高了目标温度；

图3示出了线图，该线图中示出了用于对传动装置进行温度控制的方法，其中提高了目标温度；

图4示出了线图，该线图中示出了已知的用于对传动装置进行温度控制的方法，其中降低了目标温度；以及

图5示出了线图，该线图中示出了用于对传动装置进行温度控制的方法，其中降低了目标温度。

具体实施方式

图1示出了具有驱动系统1的机动车辆18。驱动系统1包括传动装置2和驱动单元4以及控制单元19，该传动装置具有用于对传动装置2进行温度控制的第一装置3，该驱动单元用于驱动机动车辆18。可以以变化的目标温度5、6运行驱动单元4。可以通过控制单元19通过已经描述的方法来运行驱动系统。可以通过控制单元19来采集驱动单元4的实际温度7。此外，可以通过控制单元19来控制对驱动单元4、第一装置3、传动装置2和冷却器17的温度控制。

图2示出了线图，该线图中示出了已知的用于对传动装置2进行温度控制的方法，其中提高了目标温度5、6。温度5、6、7、8、9、12、13绘制在左垂直轴上。第一装置3的状态21绘制在右垂直轴上：在此“1”代表“运行中”，即，通过第一装置3进行对传动装置2的加热；在此“0”代表“停止运行”，即，没有通过第一装置3进行对传动装置2的加热。时间22绘制在水平轴上。

在此，将第一装置3的运行假定为初始状态。存在固定的上边界温度8、12(参见第二曲线24)和固定的下边界温度9、13(参见第三曲线25)。第一曲线23示出了从第一目标温度5出发到第二目标温度6的目标温度5、6的上升。

如果驱动单元4的实际温度7至少相应于上边界温度8、12，则将在此继续运行第一装置3(以及由此加热传动装置2)，其中，如果驱动单元4的实际温度7至多相应于下边界温度9、13，则将停止第一装置3的运行。

在目标温度5、6上升到第二目标温度6之后，重新调节实际温度7。然而，实际温度7上升得非常缓慢。这是由于以下事实：热能经由第一装置3连续地从驱动单元4传递至传动装置2。

图3示出了线图，该线图中示出了用于对传动装置2进行温度控制的方法，其中提高了目标温度5、6。参考图2的实施方案。

在此，也将第一装置3的运行假定为初始状态。实际温度7最初位于第一上边界温度8与第一下边界温度9之间的间隔14中，即存在第二时间点11。

依据驱动单元4的变化的目标温度5、6(第一曲线23)来运行第一装置3。如果驱动单元4的实际温度7至少已经达到第一上边界温度8，则进行第一装置3的运行并且由此进行对传动装置2的加热，其中，如果驱动单元4的实际温度7至多相应于第一下边界温度9，则停止第一装置3的运行。在此，在每个时间点10、11，上边界温度8、12大于下边界温度9、13。在步骤a)的范围内，确定目标温度5、6从第一目标温度5到第二目标温度6的变化。在步骤b)中，分别依据目标温度5、6的变化，将第一上边界温度8改变为第二上边界温度12(第二曲线24)，并且将第一下边界温度9改变为第二下边界温度13(第三曲线25)，使得第二边界温度12、13不同于第一边界温度8、9。

在该方法的范围内，在目标温度5、6改变为较高的第二目标温度6之后，首先调节驱动单元4或实际温度7，使得该实际温度尽可能快地达到改变了的第二目标温度6(第二曲线24)。由于该原因，改变下边界温度9、13(第三曲线25)，使得尽可能快地停止第一装置3的运行(以及由此热能向传动装置2的导出)。由于下边界温度9、13的改变，实际温度7在短时间内位于上边界温度8、12与下边界温度9、13之间的间隔14之外。实际温度7然后低于下边界温度9、13，使得第一装置3被停用。因此，没有热能被导出到传动装置2，使得可以更快地进行对驱动单元4的加热。仅当实际温度7已经达到第二上边界温度时，才恢复第一装置3的运行。

在此，第二上边界温度12及时跟踪变化的目标温度5、6，直到第二上边界温度12相应于第二目标温度6(或几乎达到第二目标温度，必要时低于第二目标温度最多2开尔文、优选地1开尔文)。第二下边界温度13也及时跟踪变化的目标温度5、6。下边界温度9、13始终低于(当前存在的)目标温度5、6。

如果驱动单元4的实际温度7至少相应于上边界温度8、12，则继续运行第一装置3(以及由此加热传动装置2)，其中，如果驱动单元4的实际温度7至多相应于下边界温度9、13，则停止第一装置3的运行。

边界温度8、9、12、13在目标温度5、6开始变化后立即改变。边界温度8、9、12、13在大约5秒的时间间隔内达到所设置的最终值(即从第一边界温度8、9出发到达第二边界温度12、13)。

在第一时间点10处存在的在上边界温度8、12与下边界温度9、13之间的第一差15小于在第二时间点11处存在的在上边界温度8、12与下边界温度9、13之间的第二差16。在第一时间点10，实际温度7位于上边界温度8、12与下边界温度9、13之间的间隔14之外。在第二时间点11，实际温度7位于上边界温度8、12与下边界温度9、12之间的间隔14之内。

在此，第一差15大约是2开尔文。在此，第二差16大约是7开尔文。

如果实际温度7位于上边界温度8、12与下边界温度9、13之间的间隔14之外，则实际温度7与已经改变了的第二目标温度6匹配。在此，较小的第一差15可以确保可以尽可能快地执行该匹配。

较大的第二差16确保尽可能长地运行或根本不运行第一装置3。

原则上可以看出，差15、16依据目标温度5、6(第一曲线23)的变化速度而变化，其中，实现了差15、16的变化相对于目标温度5、6的变化的及时跟踪。

图4示出了线图，该线图中示出了已知的用于对传动装置2进行温度控制的方法，其中降低了目标温度5、6。参考图2的实施方案。

在此，也将第一装置3的运行假定为初始状态。第一曲线23示出了从第一目标温度5出发到第二目标温度6的目标温度5、6的下降。

在此，如果驱动单元4的实际温度7至多相应于下边界温度9、13，则中断第一装置3的运行。

驱动系统1包括可接通的冷却器17，其中，如果目标温度5、6低于实际温度7，则接通冷却器17。通过冷却器17(第四曲线26)将热能导出到环境中。

图5示出了线图，该线图中示出了用于对传动装置2进行温度控制的方法，其中降低了目标温度5、6。参考图2、3和4的实施方案。

在此，也将第一装置3的运行假定为初始状态。实际温度7最初位于第一上边界温度8与第一下边界温度9之间的间隔14中，即存在两个第二时间点11。

一旦目标温度5、6从第一目标温度5变化到较低的第二目标温度6，则首先调节驱动单元4或实际温度7，使得该实际温度尽可能快地达到改变了的第二目标温度6。由于该原因，下边界温度9、13被改变为使得继续运行第一装置3(并且由此继续进行热能向传动装置2的导出)，使得可以从驱动单元4导出热能。可以对应地随后接通冷却器17(第四曲线26)。总的来说，从驱动系统1导出的热量更少，使得总体上消耗更少的能量。

附图标记列表

1 驱动系统

2 传动装置

3 第一装置

4 驱动单元

5 第一目标温度

6 第二目标温度

7 实际温度

8 第一上边界温度

9 第一下边界温度

10 第一时间点

11 第二时间点

12 第二上边界温度

13 第二下边界温度

14 间隔

15 第一差

16 第二差

17 冷却器

18 机动车辆

19 控制单元

20 液体

21 状态

22 时间

23 第一曲线

24 第二曲线

25 第三曲线

26 第四曲线

Claims (10)

1.一种用于调节驱动系统(1)的温度控制的方法；其中，所述驱动系统(1)具有至少一个传动装置(2)和驱动单元(4)，所述传动装置具有用于对所述传动装置(2)进行温度控制的第一装置(3)；其中，依据驱动单元(4)的变化的目标温度(5，6)来运行所述第一装置(3)；其中，如果驱动单元(4)的实际温度(7)至少已经达到第一上边界温度(8)，则进行对第一装置(3)的投入运行，并且由此进行对传动装置(2)的加热，其中，如果驱动单元(4)的实际温度(7)至多相应于第一下边界温度(9)，则停止第一装置(3)的运行，其中，在每个时间点(10，11)，上边界温度(8，12)大于下边界温度(9，13)；其中，所述方法至少包括以下步骤：

a)确定目标温度(5，6)从第一目标温度(5)到第二目标温度(6)的变化；

b)分别依据目标温度(5，6)的变化，至少将所述第一上边界温度(8)改变为第二上边界温度(12)，或者将所述第一下边界温度(9)改变为第二下边界温度(13)，使得第二边界温度(12，13)不同于第一边界温度(8，9)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，从所述第一装置(3)的运行出发进行所述方法，并且如果驱动单元(4)的实际温度(7)至少相应于所述第一上边界温度(8)，则继续运行第一装置(3)，其中，如果驱动单元(4)的实际温度(7)至多相应于第一下边界温度(9)，则停止第一装置(3)的运行。

3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二上边界温度(12)及时跟踪变化的目标温度(5，6)，直到所述第二上边界温度(12)基本上相应于所述第二目标温度(6)。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二下边界温度(13)及时跟踪变化的目标温度(5，6)。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述上边界温度(8，12)与所述下边界温度(9，13)之间的差依据目标温度(5，6)的变化速度而变化。

6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，在实际温度(7)位于上边界温度(8，12)与所述下边界温度(9，13)之间的间隔(14)之外的第一时间点(10)处存在的、在所述上边界温度(8，12)与所述下边界温度(9，13)之间的第一差(15)小于在实际温度(7)位于所述间隔(14)之内的第二时间点(11)处存在的、在所述上边界温度(8，12)与所述下边界温度(9，13)之间的第二差(16)。

7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述驱动系统(1)包括可接通的冷却器(17)，其中，如果所述目标温度(5，6)低于所述实际温度(7)，则接通所述冷却器(17)。

8.一种用于机动车辆(18)的驱动系统(1)，其中，所述驱动系统(1)具有至少一个传动装置(2)和驱动单元(4)以及控制单元(19)，所述传动装置具有用于对传动装置(2)进行温度控制的第一装置(3)，所述驱动单元用于驱动机动车辆(18)，其中，所述驱动单元(4)能够以变化的目标温度(5，6)运行，并且其中，所述控制单元(19)被配置为用于执行根据上述权利要求中任一项所述的方法。

9.根据权利要求8所述的驱动系统(1)，其中，能够通过液体(20)对所述驱动单元(4)进行温度控制，其中，能够通过所述液体(20)对所述第一装置(3)以及由此对所述传动装置(2)进行温度控制；其中，能够通过所述液体(20)确定驱动单元(4)的实际温度(7)。

10.一种机动车辆(18)，具有根据上述权利要求8和9中的任一项所述的驱动系统(1)。

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