DE10024448C1 - Automobile heating water circuit control method uses valve device for selectively bypassing engine or connecting engine in series with heat exchanger providing warm air for passenger compartment - Google Patents

Automobile heating water circuit control method uses valve device for selectively bypassing engine or connecting engine in series with heat exchanger providing warm air for passenger compartment

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DE10024448C1 DE2000124448 DE10024448A DE10024448C1 DE 10024448 C1 DE10024448 C1 DE 10024448C1 DE 2000124448 DE2000124448 DE 2000124448 DE 10024448 A DE10024448 A DE 10024448A DE 10024448 C1 DE10024448 C1 DE 10024448C1
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Abstract

The heating water circuit control method has a valve device (16), controlled in dependence on the measured water temperature and temperature characteristic at the valve device, for circulating the heating water through an auxiliary heating device (12) infront of the heat exchanger (10) used for providing warm air for the passenger compartment, with the engine bypassed, or for connecting the heat exchanger in series with the engine. An Independent claim for a control device for an automobile heating water circuit is also included.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Heizwasserkreislaufs in einem Fahrzeug, bei dem ein Fahrzeug-Zusatzheizgerät zusammen mit einem Wärmetauscher in einem ersten Wasserkreislauf unter Ausschluss des Fahrzeugmotors oder einem zweiten Wasserkreislaufs unter Einschluss des Fahrzeugmotors mit Hilfe einer die Wasserkreisläufe bestimmenden Ventileinrichtung betrieben wird.The invention relates to a method for controlling a heating water circuit in a vehicle in which a vehicle auxiliary heater together with a Heat exchanger in a first water circuit excluding the Vehicle engine or a second water cycle including the Vehicle engine with the help of a water cycle determining Valve device is operated.

Ein derartiges Verfahren ist aus der US-A 4 700 888 bekannt. Um mit dem Fahrzeug-Zusatzheizgerät eine schnellstmögliche Erwärmung des Fahrzeuginnenraums bei stehendem Fahrzeug zu erzielen, wird manuell per Schalter ein Mehrwegeventil so geschaltet, dass der erste Wasserkreislauf, enthaltend das Zusatzheizgerät und den Wärmetauscher, vom zweiten Wasserkreislauf unter Einschluss des Fahrzeugmotors getrennt wird. Dadurch kommt die gesamte vom Zusatzheizgerät erzeugte Wärme über den geschlossenen Wasserkreislauf dem Fahrzeuginnenraum zugute. Im Fahrbetrieb wird das Mehrwegeventil dann derart geschaltet, dass der erste Wasserkreislauf ohne den Fahrzeugmotor mit dem zweiten Wasserkreislauf, enthaltend den Fahrzeugmotor, verbunden ist. Alternativ zu der manuellen Umschaltung zwischen erstem Wasserkreislauf und zweitem Wasserkreislauf wird ein Zeitgeber genutzt, um den geschlossenen ersten Wasserkreislauf nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer mit dem zweiten Wasserkreislauf zu verbinden. Das Entscheidungskriterium zum Umschalten zwischen erstem und zweitem Wasserkreislauf ist demnach die Unterscheidung zwischen "Betriebsmodi" und "Fahrbetrieb", wobei zwischen den Betriebsmodi entweder manuell oder per Zeitgeber umgeschaltet wird. Dieses bekannte Verfahren zum Steuern eines ein Zusatzheizgerät enthaltenden Heizwasserkreislaufs hat jedoch den Nachteil, dass ein noch betriebswarmer Motor als Restwärmequelle außer Betracht gelassen wird, und dass bei Überschreiten einer vorbestimmten Temperaturschwelle das Zusatzheizgerät in Teillast oder Regelpause betrieben wird, anstatt die erzeugbare Wärme zur Vorwärmung des Fahrzeugmotors zu nutzen.Such a method is known from US-A 4 700 888. To with the Auxiliary heater for the fastest possible heating of the To achieve the interior of the vehicle with the vehicle stationary, is done manually by Switch a multi-way valve switched so that the first water circuit, containing the auxiliary heater and the heat exchanger, from the second Water circuit including the vehicle engine is separated. Thereby all the heat generated by the auxiliary heater comes over the closed water cycle for the vehicle interior. in the Driving operation, the multi-way valve is then switched so that the first Water cycle without the vehicle engine with the second water cycle, containing the vehicle engine is connected. As an alternative to the manual Switching between the first water cycle and the second water cycle a timer is used to follow the closed first water cycle Expiration of a predetermined period of time with the second water cycle connect. The decision criterion for switching between the first and second water cycle is the distinction between "Operating modes" and "driving mode", with either operating mode either  is switched manually or by a timer. This known method for Controlling a heating water circuit containing an auxiliary heater however, the disadvantage that a still warm engine as a residual heat source is disregarded, and that when a predetermined one is exceeded Temperature threshold, the auxiliary heater is operated in part-load or control pause instead of the heat that can be generated for preheating the vehicle engine use.

Angesichts dieses Standes der Technik besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zum Steuern eines Heizwasserkreislaufs in einem Fahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, das unter Nutzung der Restwärme des Fahrzeugmotors eine verbesserte, insbesondere beschleunigte Aufheizung des Fahrzeuginnenraums gewährleistet, unabhängig von etwaigen Betriebsmodi. Außerdem soll durch die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geschafft werden, die in zuverlässiger Weise unabhängig von Art und Ausführung des Zusatzheizgeräts eingesetzt und betrieben werden kann.In view of this prior art, there is an object of the present Invention therein, a method for controlling a heating water circuit in to create a vehicle of the type mentioned at the beginning, which is used the residual heat of the vehicle engine is improved, in particular accelerated heating of the vehicle interior ensures independent of any operating modes. In addition, a Device for performing the method according to the invention accomplished be in a reliable manner regardless of the type and design of the Additional heater can be used and operated.

Gelöst wird diese Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 13. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.With regard to the procedure, this task is solved by the Features of claim 1 and with regard to the device by the features of claim 13. Advantageous further developments of Invention are specified in the subclaims.

Demnach sieht die Erfindung zur Verbesserung der Effizienz des Heizwasserkreislaufs und damit des Fahrzeugheizsystems unter Einbeziehung eines Fahrzeug-Zusatzheizgeräts die Ermittlungen des Heizsystemzustands und eine daraus folgende Stellaktion an der Ventileinrichtung anhand der Temperatur des Wassers und der zeitlichen Veränderung dieser Temperatur in Abhängigkeit der aktuellen Stellung der Ventileinrichtung am Ort derselben vor. Der daraufhin die Stellaktion auslösende Regelalgorithmus hat das Ziel, die im Heizsystem aufgebrachte Heizleistung für eine optimierte Innenraumbeheizung zu nutzen und zwar unabhängig davon, ob es sich um einen Zu- oder Standheizbetrieb handelt.Accordingly, the invention provides for improving the efficiency of the Heating water circuit and thus the vehicle heating system with inclusion of a vehicle auxiliary heater, the determination of the heating system status and a resulting actuation action on the valve device based on the Temperature of the water and the temporal change of this temperature in Dependency of the current position of the valve device at the same location. The control algorithm which then triggers the actuating action has the aim of being implemented in the Heating system applied heating power for optimized interior heating  to be used regardless of whether it is a grant or Auxiliary heating operation.

Ferner sind erfindungsgemäß Betriebsmodi einstellbar, die ein kraftstoffverbrauchoptimiertes oder ein komfortoptimiertes Heizen ermöglichen. Kraftstoffverbrauchsoptimiert bedeutet, den Einsatz der Zusatzheizung darauf zu begrenzen, ein Mindesttemperaturniveau im Heizsystem zu schaffen, ohne dabei überschüssige Heizenergie in die Aufheizung des Fahrzeugmotors abzugeben. Komfortoptimiertes Heizen bedeutet, dass über die Aufheizung des Innenraums hinaus überschüssige Heizenergie zur Aufheizung des Motors mit zur Verfügung gestellt wird. Erfindungsgemäß wird kraftstoffverbrauchsoptimiertes Heizen ermöglicht durch eine Steuerung der Ventileinrichtung auf Grundlage einer Regelstrategie, die auf minimalem Brennstoffverbrauch des Zusatzheizgeräts ohne Abgabe von überschüssiger Heizenergie an den Fahrzeugmotor abzielt. Komfortoptimiertes Heizen wird erfindungsgemäß ermöglicht durch Steuerung der Ventileinrichtung auf Grundlage einer Regelstrategie, die auf rascher Erwärmung des Fahrzeugmotors, insbesondere bei Kaltstart abzielt.Furthermore, operating modes that can be set according to the invention enable fuel consumption-optimized or comfort-optimized heating. Optimized fuel consumption means using the additional heater on it limit without creating a minimum temperature level in the heating system thereby excess heating energy in the heating of the vehicle engine to deliver. Comfort-optimized heating means that heating the Excess heating energy to heat the engine inside is made available. According to the invention Fuel consumption-optimized heating made possible by controlling the Valve device based on a control strategy that is minimal Fuel consumption of the auxiliary heater without dispensing excess Targeting heating energy to the vehicle engine. Heating is optimized for comfort according to the invention made possible by controlling the valve device The basis of a control strategy based on rapid warming of the Vehicle engine, especially aimed at cold starts.

Der dem erfindungsgemäßen Steuerverfahren zugrundeliegende Regelalgorithmus kann in unterschiedlicher Weise verwirklicht sein. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist hierzu vorgesehen, dass die Ventileinrichtung zu Beginn der Steuerung den zweiten Wasserkreislauf für eine vorgegebene Zeitspanne aktiviert, nach deren Ablauf die Wassertemperatur gemessen und mit einem unteren Temperaturschwellenwert verglichen wird, wobei dann der erste Wasserkreislauf aktiviert wird, wenn die Wassertemperatur unterhalb des Temperaturschwellenwerts liegt. Der untere Temperaturschwellenwert beträgt bevorzugt etwa 45°C.The basis of the control method according to the invention Control algorithm can be implemented in different ways. According to An advantageous development of the invention provides that the Valve device at the beginning of the control for the second water circuit activated a predetermined period of time, after which the Water temperature measured and with a lower temperature threshold is compared, the first water cycle being activated when the Water temperature is below the temperature threshold. The lower Temperature threshold is preferably about 45 ° C.

Wenn andererseits die Wassertemperatur den unteren Temperaturschwellenwert übersteigt, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, die Wassertemperatur mit einem den unteren Temperaturschwellenwert übertreffenden mittleren Temperaturschwellenwert zu vergleichen. Hierbei wird der zweite Wasserkreislauf aktiviert, wenn die Wassertemperatur den mittleren Temperaturschwellenwert übersteigt, während dann, wenn die Wassertemperatur den mittleren Temperaturschwellenwert nicht erreicht, der erste Wasserkreislauf unter Ausschluss des Fahrzeugmotors aktiviert wird, wenn der positive Wassertemperaturgradient einen vorbestimmten Wert nicht erreicht, um das Wasser durch das Zusatzheizgerät weiter zu erwärmen, während andererseits der zweite Wasserkreislauf ungeachtet der Tatsache, dass die Wassertemperatur den mittleren Schwellenwert nicht erreicht hat, unter Einschluss des Fahrzeugmotors aktiviert wird, wenn der positive Temperaturgradient den vorbestimmten Wert übersteigt. Dieser Strategie liegt die Überlegung zugrunde, dass bei ausreichend großem Wassertemperaturgradient die angestrebte Wassertemperatur auch unter Einbeziehung des nicht betriebswarmen Fahrzeugmotors durch das Zusatzheizgerät nach kurzer Zeit bereitgestellt werden kann. Bevorzugt beträgt der mittlere Temperaturschwellenwert etwa 60 °C und der positive Wassertemperaturgradient beträgt bevorzugt etwa 5°C/min.On the other hand, if the water temperature is lower Temperature threshold value sees an advantageous development of the  Invention before, the water temperature with a lower Temperature threshold value exceeding average temperature threshold value to compare. Here, the second water cycle is activated when the Water temperature exceeds the mean temperature threshold while then when the water temperature reaches the mean temperature threshold not reached, the first water cycle excluding the vehicle engine is activated when the positive water temperature gradient predetermined value is not reached to the water by the auxiliary heater continue to heat up while, on the other hand, the second water cycle despite the fact that the water temperature is the middle Has not reached the threshold, including the vehicle engine when the positive temperature gradient reaches the predetermined value exceeds. This strategy is based on the consideration that sufficiently large water temperature gradient the desired Water temperature including the non-operating temperature Vehicle engine provided by the auxiliary heater after a short time can be. The average temperature threshold value is preferably approximately 60 ° C and the positive water temperature gradient is preferably about 5 ° C / min.

Außerdem ist eine Sicherheitsroutine für den Aufwärmzyklus unter Nutzung des ersten Wasserkreislaufs vor Erreichung der unteren Temperaturschwelle bei dieser Führung des Verfahrens auf Grundlage des vorstehend genannten Regelalgorithmus vorteilhafterweise vorgesehen, bei dem die Ventileinrichtung zum Senken der Wassertemperatur vom ersten auf den zweiten Wasserkreislauf umschaltet, wenn die Wassertemperatur einen oberen Temperaturschwellenwert übersteigt, bis die Wassertemperatur unter den oberen Temperturschwellenwert gefallen ist. Bevorzugt beträgt der obere Temperaturschwellenwert etwa 65°C. Der hierbei vorgesehene Übergang vom ersten zum zweiten Wasserkreislauf erfolgt bevorzugt weich. Dieser weiche Übergang wird bevorzugt mittels einer geeigneten Ventilschaltkennlinie oder durch Fuzzy-Logik-Steuerung erreicht. There is also a safety routine for the warm-up cycle using the first water cycle before reaching the lower temperature threshold this conduct the procedure based on the above Control algorithm is advantageously provided, in which the valve device to lower the water temperature from the first to the second Water cycle switches when the water temperature is an upper Temperature threshold exceeds until the water temperature is below the upper temperature threshold has fallen. The upper is preferably Temperature threshold around 65 ° C. The transition from the first to the second water cycle is preferably soft. This soft Transition is preferred by means of a suitable valve switching characteristic or achieved by fuzzy logic control.  

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorrichtung zur Durchführung dieses erfindungsgemäßen Verfahren sieht eine Ausbildung der Ventileinrichtung in Gestalt eines Mehrwegeventils und eine Integration dieses Mehrwegeventils mit einem Sensor zum Messen der Wassertemperatur und einer Steuereinheit zur Steuerung des Mehrwegeventils gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren in einem gemeinsamen Bauteil vor, das auch als Thermomodul bezeichnet wird. Dieses Thermomodul kann unabhängig von Art und Ausführung der Zusatzheizquelle eingesetzt und betrieben werden. Außerdem kann es ohne weiteren Abstimmungsaufwand in bestehende Heizsysteme nachgerüstet werden. Außerdem arbeitet das Thermodmodul autark und es kann unverändert für Stand- und Zuheizapplikation eingesetzt werden. Das Thermomodul ist in Ruhestellung auf Kreislauf 2 geschaltet.The device proposed according to the invention for carrying out this method according to the invention provides for the valve device to be designed in the form of a multi-way valve and an integration of this multi-way valve with a sensor for measuring the water temperature and a control unit for controlling the multi-way valve according to the method according to the invention in a common component, which is also known as Thermal module is called. This thermal module can be used and operated regardless of the type and design of the additional heating source. In addition, it can be retrofitted into existing heating systems without further coordination. In addition, the thermal module works independently and can be used unchanged for auxiliary and auxiliary heating applications. The thermal module is switched to circuit 2 in the rest position.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert; es zeigt:The invention will now be described in more detail by way of example with reference to the drawings explained; it shows:

Fig. 1 einen Heizwasserkreislauf, der mit einem erfindungsgemäßen Bauteil in Modulform zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens versehen ist, und Fig. 1 shows a heating water circuit, which is provided with a component according to the invention in module form for performing the method according to the invention, and

Fig. 2 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäß Regelalgorithmus, auf welchem das erfindungsgemäße Verfahren basiert. Fig. 2 is a flow diagram of an inventive control algorithm on which the inventive method is based.

Der in Fig. 1 gezeigte Heizwasserkreislauf für ein Fahrzeug umfasst einen Wärmetauscher 10, durch welchen mittels eines Gebläses 11 Luft gesaugt und als Warmluft in einen nicht gezeigten Fahrzeuginnenraum geblasen wird. Außerdem umfasst der Heizwasserkreislauf stromaufwärts von dem Wärmetauscher 10 ein Zusatzheizgerät 12, das über ein Steuermodul 13 entweder direkt mit dem stromabwärtigen Ende des Wärmetauschers 10 unter Nutzung einer Motor-Umgehungsleitung 14 oder unter Einbeziehung eines Fahrzeugmotors 15 mit dem Wärmetauscher 10 verbunden ist. Die Umwälzung des flüssigen Wärmeträgers erfolgt mittels einer elektrischen Umwälzpumpe.The heating water circuit shown in FIG. 1 for a vehicle comprises a heat exchanger 10 , through which air is sucked by means of a blower 11 and blown as warm air into a vehicle interior, not shown. In addition, the heating water circuit upstream of the heat exchanger 10 comprises an additional heater 12 , which is connected via a control module 13 either directly to the downstream end of the heat exchanger 10 using a motor bypass line 14 or with the inclusion of a vehicle engine 15 to the heat exchanger 10 . The liquid heat transfer medium is circulated by means of an electrical circulating pump.

Je nach Steuerzustand des Steuermoduls 13 ist dadurch ein erster Wasserkreislauf unter Ausschluss des Fahrzeugmotors 15, der durch ein Motorumgehungsleitung 14 umgangen wird, bzw. ein zweiter Wasserkreislauf unter Einschluss des Fahrzeugmotors 15 festgelegt.Depending on the control state of the control module 13 , a first water circuit excluding the vehicle engine 15 , which is bypassed by an engine bypass line 14 , or a second water circuit including the vehicle engine 15 is defined.

Das Steuermodul 13 umfasst ein Mehrwegeventil 16 zum Umschalten zwischen dem ersten und dem zweiten Wasserkreislauf, einen Temperatursensor 17 unmittelbar benachbart zum Mehrwegeventil 16 bzw. in dieses integriert und eine Steuereinheit 18, die von der Bordspannung des Fahrzeugs VBat mit Strom versorgt, mit den Ausgangssignalen des Temperatursensors 17 beaufschlagt ist und das Mehrwegeventil 16 nach Maßgabe der Temperatur des Kühlmittels bzw. Wassers im Bereich des Mehrwegeventils 16 und der zeitlichen Veränderung dieser Temperatur in Abhängigkeit der aktuellen Ventilstellung steuert. Die Steuerung erfolgt mittels des erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens auf Grundlage eines die Stellaktion für das Mehrwegeventil 16 auslösenden Regelalgorithmus, von dem eine bevorzugte Ausführungsform in Fig. 2 in Gestalt eines Flussdiagramms gezeigt und im folgenden erläutert ist.The control module 13 comprises a multi-way valve 16 for switching between the first and the second water circuit, a temperature sensor 17 directly adjacent to the multi-way valve 16 or integrated therein, and a control unit 18 , which supplies V Bat with power from the on-board voltage of the vehicle, with the output signals is applied to the temperature sensor 17 and controls the multi-way valve 16 in accordance with the temperature of the coolant or water in the area of the multi-way valve 16 and the change over time in this temperature as a function of the current valve position. The control takes place by means of the control method according to the invention on the basis of a control algorithm which triggers the actuating action for the multi-way valve 16 , a preferred embodiment of which is shown in FIG. 2 in the form of a flow chart and is explained below.

Demnach wird das erfindungsgemäße Steuerverfahren bzw. der die Stellaktion für das Ventil auslösende Regelalgorithmus im Schritt S1 gestartet. Im Schritt S2 nimmt das Mehrwegeventil 16 eine Stellung zum Realisieren des zweiten Wasserkreislaufs, enthaltend den Fahrzeugmotor 15 für eine kurze Zeitspanne von etwa t = 20 sek ein. Nach Ablauf dieser Zeitdauer von etwa 20 s erfolgt eine Messung der Wassertemperatur mittels des Temperatursensors 17. Die Auswertung der Temperaturmessung erfolgt im Schritt S3 in der Steuereinheit 18 unter Bezug auf eine untere Wassertemperaturschwelle von beispielsweise etwa 45°C. Falls die Wassertemperatur kleiner als 45°C ist, schreitet der Prozess zum Schritt S4 weiter. Im anderen Fall schreitet er zum Schritt S7 weiter. Im folgenden wird zunächst die Prozessfortführung beginnend mit dem Schritt S4 erläutert.Accordingly, the control method according to the invention or the control algorithm triggering the actuating action for the valve is started in step S1. In step S2, the multi-way valve 16 takes up a position for realizing the second water circuit containing the vehicle engine 15 for a short period of time of approximately t = 20 seconds. After this period of about 20 s has elapsed, the water temperature is measured by means of the temperature sensor 17 . The temperature measurement is evaluated in step S3 in the control unit 18 with reference to a lower water temperature threshold of, for example, approximately 45 ° C. If the water temperature is less than 45 ° C, the process proceeds to step S4. Otherwise, it proceeds to step S7. The process continuation starting with step S4 is first explained below.

Im Schritt S4 wird der erste Wasserkreislauf unter Ausschluss des Fahrzeugmotors 15 aktiviert, währenddessen die Temperatur des Wassers im ersten Wasserkreislauf gemessen wird. Im Schritt S5 erfolgt ein Vergleich des gemessenen Wassertemperaturwerts mit einer oberen Wassertemperaturschwelle von 65°C. Falls die im Schritt S4 gemessene Wassertemperatur kleiner als die obere Temperaturschwelle von beispielsweise etwa 65°C ist, kehrt der Prozess zum Schritt S3 zurück. Für den Fall, dass die im Schritt S4 gemessene Wassertemperatur größer als die obere Temperaturschwelle von etwa 65°C ist, schreitet der Prozess zum Schritt S6 weiter, der ein Umschalten des Mehrwegeventils 16 derart vorsieht, dass der zweite Wasserkreislauf unter Einschluss des Fahrzeugmotors 15 aktiviert wird. Bei dieser Maßnahme handelt es sich um eine Schutz- bzw. Sicherheitsmaßnahme, um eine Überhitzung des Wasserkreislaufs und empfindlicher Bauteile desselben zu verhindern. Hat das System den Wasserkreislauf 1 aktiviert wird anhand einer oberen Temperaturschwelle sichergestellt, dass mit Überschreiten dieses oberen Temperaturwertes der Kreislauf 2 einbezogen wird. Diese Temperaturschwelle stellt sicher, dass der Heizkreislauf bei Erreichen des Betriebstemperaturbereichs des Fahrzeugmotors diesen in den Heizkreis mit einbezieht. Der hierbei vorgesehene Vorgang erfolgt bevorzugt mit weichem Übergang, was durch eine entsprechende Kennlinie des Mehrwegeventils 16 oder durch ein Fuzzy- Modul oder dergleichen, enthalten in der Steuereinheit 18 erreicht wird. Ausgehend vom Schritt 6 wird der Prozess zum Schritt S5 rückgeführt und je nach Vergleichsergebnis im Schritt S5 wird erneut der Schritt S6 oder der Schritt S3 ausgeführt. In step S4, the first water cycle is activated with the exclusion of the vehicle engine 15 , during which the temperature of the water in the first water cycle is measured. In step S5, the measured water temperature value is compared with an upper water temperature threshold of 65 ° C. If the water temperature measured in step S4 is lower than the upper temperature threshold of, for example, approximately 65 ° C., the process returns to step S3. In the event that the water temperature measured in step S4 is greater than the upper temperature threshold of approximately 65 ° C., the process proceeds to step S6, which provides for switching the multi-way valve 16 in such a way that the second water circuit, including the vehicle engine 15, is activated becomes. This measure is a protective or safety measure to prevent overheating of the water circuit and its sensitive components. If the system has activated water circuit 1 , an upper temperature threshold is used to ensure that circuit 2 is included when this upper temperature value is exceeded. This temperature threshold ensures that the heating circuit includes the vehicle engine's operating temperature range in the heating circuit. The process provided here preferably takes place with a smooth transition, which is achieved in the control unit 18 by a corresponding characteristic curve of the multi-way valve 16 or by a fuzzy module or the like. Starting from step 6 , the process is returned to step S5 and, depending on the comparison result in step S5, step S6 or step S3 is carried out again.

Nunmehr wird die Fortsetzung des Prozesses beginnend mit dem Schritt S3 für den Fall erläutert, dass das Vergleichsergebnis im Schritt S3 eine Wassertemperatur größer als die untere Temperaturschwelle von etwa 45°C ergibt. Im darauf folgenden Schritt S7 wird die Wassertemperatur mit einer mittleren Temperaturschwelle von beispielsweise etwa 60°C verglichen. Für den Fall, dass das Vergleichsergebnis erbringt, dass die aktuelle Wassertemperatur die mittlere Temperaturschwelle von 60°C übersteigt, schreitet der Prozess zum Schritt S9 weiter. Der Schritt S9 sieht eine Aktivierung des zweiten Wasserkreislaufs unter Einschluss des Fahrzeugmotors 15 vor, gefolgt bzw. begleitet von einer Messung der Temperatur des Wassers, woraufhin der Prozess zum Schritt S2 rückkehrt. Der Umschaltvorgang ist gemäß Schritt S6 durch einen weichen Übergang gekennzeichnet. Für den Fall, dass das Vergleichsergebnis im Schritt S7 ergibt, dass die aktuelle Wassertemperatur kleiner als die mittlere Temperaturschwelle von etwa 60°C ist, schreitet der Prozess zum Schritt S8 weiter. Im Schritt S8 wird geprüft, ob ein positiver Temperaturgradient der Wassertemperatur kleiner oder größer als beispielsweise etwa 5°C/min ist. Für den Fall, dass dieser Gradient größer als 5°C/min ist, schreitet der Prozess zum Schritt S9 weiter, von welchem Schritt S9 ausgehend der Prozess wie vorstehend angeführt fortgesetzt wird. Für den Fall, dass das Vergleichsergebnis im Schritt S8 ergibt, dass der aktuelle Temperaturgradient des Wassers kleiner als 5°C/min ist, schreitet der Prozess zum Schritt S4 weiter, ausgehend von welchem der vorstehend erläuterte Prozess zum Erwärmen des Wassers im ersten Wasserkreislauf durchgeführt wird. Dem Prozessverlauf vom Schritt S8 zum Schritt S9 liegt die Überlegung zugrunde, dass der Temperaturgradient das Erreichen der Solltemperatur im zweiten Wasserkreislauf unter Einschluss des ggf. noch nicht betriebswarmen Fahrzeugmotors gewährleistet, obwohl das Wasser die mittlere Temperaturschwelle im Schritt 37 noch nicht erreicht hat. The continuation of the process starting with step S3 will now be explained in the event that the comparison result in step S3 results in a water temperature greater than the lower temperature threshold of approximately 45 ° C. In the following step S7, the water temperature is compared with an average temperature threshold of, for example, approximately 60 ° C. In the event that the comparison result shows that the current water temperature exceeds the average temperature threshold of 60 ° C., the process proceeds to step S9. Step S9 provides for activation of the second water circuit, including the vehicle engine 15 , followed or accompanied by a measurement of the temperature of the water, whereupon the process returns to step S2. According to step S6, the switching process is characterized by a smooth transition. In the event that the comparison result in step S7 shows that the current water temperature is lower than the average temperature threshold of approximately 60 ° C., the process proceeds to step S8. In step S8 it is checked whether a positive temperature gradient of the water temperature is smaller or larger than, for example, approximately 5 ° C./min. In the event that this gradient is greater than 5 ° C./min, the process proceeds to step S9, from which step S9 the process is continued, as mentioned above. In the event that the comparison result in step S8 shows that the current temperature gradient of the water is less than 5 ° C./min, the process proceeds to step S4, from which the above-described process for heating the water in the first water cycle is carried out becomes. The course of the process from step S8 to step S9 is based on the consideration that the temperature gradient ensures that the target temperature is reached in the second water circuit, including the vehicle engine, which may not yet be operational, even though the water has not yet reached the average temperature threshold in step 37 .

BezugszeichenlisteReference list

1010th

Wärmetauscher
Heat exchanger

1111

Gebläse
fan

1212th

Zusatzheizgerät
Additional heater

1313

Steuermodul
Control module

1414

Motorumgehungsleitung
Engine bypass line

1515

Fahrzeugmotor
Vehicle engine

1616

Mehrwegeventil
Multi-way valve

1717th

Temperatursensor
Temperature sensor

1818th

Steuereinheit
Control unit

1919th

(elektrische) Umwälzpumpe
(electric) circulation pump

Claims (14)

1. Verfahren zum Steuern eines Heizwasserkreislaufs in einem Fahrzeug, bei dem ein Fahrzeug-Zusatzheizgerät (12) zusammen mit einem Wärmetauscher (10) in einem ersten Wasserkreislauf unter Ausschluss des Fahrzeugmotors (15) oder einem zweiten Wasserkreislauf unter Einschluss des Fahrzeugmotors (15) mit Hilfe einer die Wasserkreisläufe bestimmenden Ventileinrichtung (16) betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (16) abhängig von der am Ort der Ventileinrichtung (16) gemessenen Temperatur des Wassers im Heizwasserkreislauf und abhängig vom Temperaturgang des Wassers an diesem Messort gesteuert wird.1. A method for controlling a heating water circuit in a vehicle, in which a vehicle auxiliary heater ( 12 ) together with a heat exchanger ( 10 ) in a first water circuit excluding the vehicle engine ( 15 ) or a second water circuit including the vehicle engine ( 15 ) A valve device ( 16 ) determining the water circuits is operated, characterized in that the valve device ( 16 ) is controlled depending on the temperature of the water in the heating water circuit measured at the location of the valve device ( 16 ) and depending on the temperature response of the water at this measuring location. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (16) zu Beginn der Steuerung den zweiten Wasserkreislauf für eine vorgegebene Zeitspanne aktiviert (S2), nach deren Ablauf die Wassertemperatur gemessen und mit einem unteren Temperaturschwellenwert verglichen wird (S3), wobei dann der erste Wasserkreislauf aktiviert wird (S4), wenn die Wassertemperatur unterhalb des unteren Temperaturschwellenwerts liegt.2. The method according to claim 1, characterized in that the valve device ( 16 ) at the beginning of the control activates the second water circuit for a predetermined period of time (S2), after which the water temperature is measured and compared with a lower temperature threshold value (S3), wherein then the first water cycle is activated (S4) when the water temperature is below the lower temperature threshold. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Temperaturschwellenwert etwa 45°C beträgt.3. The method according to claim 2, characterized in that the lower Temperature threshold is about 45 ° C. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wassertemperatur nach Überschreiten des unteren Temperaturschwellenwerts mit einem diesen übertreffenden mittleren Temperaturschwellenwert verglichen wird (S7), wobei der zweite Wasserkreislauf aktiviert wird, wenn die Wassertemperatur den mittleren Temperaturschwellenwert übersteigt (S9), und wobei dann, wenn die Wassertemperatur den mittleren Temperaturschwellenwert nicht erreicht, der erste Wasserkreislauf aktiviert wird (S8), wenn der positive Wassertemperaturgradient einen vorbestimmten Wert nicht erreicht, während der zweite Wasserkreislauf aktiviert wird (S9), wenn der positive Temperaturgradient den vorbestimmten Wert übersteigt, obwohl die Wassertemperatur den mittleren Temperaturschwellenwert noch nicht erreicht hat.4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the Water temperature after exceeding the lower Temperature threshold with a mean value exceeding this Temperature threshold is compared (S7), the second Water cycle is activated when the water temperature reaches the middle Temperature threshold exceeds (S9), and when the Water temperature does not reach the mean temperature threshold,  the first water cycle is activated (S8) when the positive Water temperature gradient does not reach a predetermined value, while the second water circuit is activated (S9) when the positive temperature gradient exceeds the predetermined value, though the water temperature does not yet meet the mean temperature threshold has reached. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Temperaturschwellenwert etwa 60°C und der positive Wassertemperaturgradient etwa 5°C/Minute beträgt.5. The method according to claim 4, characterized in that the average temperature threshold about 60 ° C and the positive Water temperature gradient is about 5 ° C / minute. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (16) zum Senken der Wassertemperatur bei aktiviertem ersten Wasserkreislauf (S4) vom ersten auf den zweiten Wasserkreislauf umschaltet, wenn die Wassertemperatur einen hohen Temperaturschwellenwert übersteigt (S6), bis die Wassertemperatur unter den hohen Temperaturschwellenwert gefallen ist.6. The method according to any one of claims 2 or 3, characterized in that the valve device ( 16 ) for lowering the water temperature when the first water circuit (S4) is activated switches from the first to the second water circuit when the water temperature exceeds a high temperature threshold (S6), until the water temperature has dropped below the high temperature threshold. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Temperaturschwellenwert etwa 65°C beträgt.7. The method according to claim 6, characterized in that the upper Temperature threshold is about 65 ° C. 8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang vom ersten zum zweiten Wasserkreislauf weich erfolgt.8. The method according to claim 6 or 7, characterized in that the The transition from the first to the second water cycle is smooth. 9. Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der weiche Übergang mittels einer Ventilschaltkennlinie erzielt wird.9. The method according to claim 6, 7 or 8, characterized in that the smooth transition is achieved by means of a valve switching characteristic. 10. Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der weiche Übergang mittels Fuzzy-Logik-Steuerung erzielt wird. 10. The method according to claim 6, 7 or 8, characterized in that the smooth transition is achieved using fuzzy logic control.   11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Ventileinrichtung (16) auf Grundlage einer Regelstrategie erfolgt, die auf minimalen Brennstoffverbrauch des Zusatzheizgeräts (12) ohne überschüssige Abgabe von Heizenergie an den Fahrzeugmotor (15) abzielt.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the control of the valve device ( 16 ) is carried out on the basis of a control strategy which aims at minimal fuel consumption of the additional heater ( 12 ) without excess heating energy to the vehicle engine ( 15 ). 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Ventileinrichtung (16) auf Grundlage einer Regelstrategie erfolgt, die auf rasche Erwärmung des Fahrzeugmotors (15), insbesondere bei Kaltstart durch das Zusatzheizgerät (12) abzielt.12. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the control of the valve device ( 16 ) is carried out on the basis of a control strategy which aims at rapid heating of the vehicle engine ( 15 ), in particular during a cold start by the auxiliary heater ( 12 ). 13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (16) ein Mehrwegeventil, insbesondere ein 3- bzw. 4-Wegeventil umfasst, das mit einem Sensor (17) zum Messen der Wassertemperatur und einer Steuereinheit (18) zur Steuerung des Mehrwegeventils in ein gemeinsames Bauteil (13) bzw. ein Modul integriert ist.13. Device for performing the method according to one of claims 1 to 12, characterized in that the valve device ( 16 ) comprises a multi-way valve, in particular a 3- or 4-way valve, which with a sensor ( 17 ) for measuring the water temperature and a control unit ( 18 ) for controlling the multi-way valve is integrated in a common component ( 13 ) or a module. 14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (16) eine Kopplung von zwei 2-Wege-Ventilen umfasst, die mit einem Sensor (17) zum Messen der Wassertemperatur und einer Steuereinheit (18) zur Steuerung des Mehrwegeventils in ein gemeinsames Bauteil (13) bzw. ein Modul integriert ist.14. Device for performing the method according to one of claims 1 to 12, characterized in that the valve device ( 16 ) comprises a coupling of two 2-way valves, which with a sensor ( 17 ) for measuring the water temperature and a control unit ( 18 ) for controlling the multi-way valve is integrated in a common component ( 13 ) or a module.
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