DE102005023276A1 - Verfahren zur Bestimmung der Initialwerte für ein Temperaturschätzverfahren von Komponenten eines Kraftfahrzeugs - Google Patents
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Abstract
Im Rahmen des Verfahrens zur Bestimmung der Initialwerte für ein Temperaturschätzverfahren von Komponenten eines Kraftfahrzeugs wird die aktuelle Temperatur der Komponente, deren Temperaturinitialwert bestimmt werden soll, in Abhängigkeit von der Stillstandzeit des Fahrzeugs und der Temperatur der Komponente, deren Temperaturinitialwert bestimmt werden soll, zum Zeitpunkt des Abschaltens der Steuerung anhand der Abkühlkennlinie dieser Komponente ermittelt und als Temperaturinitialwert verwendet.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Initialwerte für ein Temperaturschätzverfahren von Komponenten eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- In der Automobiltechnik wird im Bereich der Fahrzeuge mit elektronischer Steuerung, beispielsweise bei Fahrzeugen mit automatisierten Handschaltgetrieben, für viele Steuerungsfunktionen die Temperatur mehrerer Fahrzeugkomponenten benötigt.
- Die Temperaturwerte einzelner Fahrzeugkomponenten werden für die Absicherung von Überhitzung, zur Schonung dieser Komponenten oder auch zur temperaturabhängigen Ansteuerung benötigt und verwendet. Beispielsweise wird die Temperatur der Kupplung oder die Temperatur der Kohlen des Elektromotors als Parameter für die Funktion zur Abschaltung und Schonung dieser Komponenten benötigt.
- Nach dem Stand der Technik werden die Komponenten nicht mit Temperatursensoren ausgestattet, um die Kosten möglichst niedrig zu halten. Aus diesem Grund wird versucht, die Temperaturen der einzelnen Komponenten mit Hilfe von Temperaturmodellen zu schätzen. Die bei der Temperaturschätzung angewandten Methoden basieren darauf, dass die zur Komponente zugeführte Energie über die Zeit aufintegriert wird, wobei parallel dazu die abgeführte Energie abgezogen wird. Nach dem Stand der Technik werden mit einem realen Temperatursensor, der üblicherweise in der Motorsteuerung vorhanden ist, auf diese Weise die Temperaturen der betrachteten Komponenten relativ genau geschätzt.
- Diese Vorgehensweise kann bei der Initialisierung zu Problemen führen. Für den Fall einer Komponente, die auf die Umgebungslufttemperatur abgekühlt ist, entsprechen die geschätzten Temperaturen den physikalischen Temperaturen. Andererseits kann es vorkommen, dass die Steuerung abgeschaltet wird, während sich die Komponente abkühlt, ohne dass die Parameter des verwendeten Temperaturmodels aktualisiert werden.
- Dies führt in nachteiliger Weise dazu, dass nach dem nächsten bzw. darauffolgenden Start das Temperaturmodel initialisiert und neu berechnet wird, wobei die Anfangstemperatur für das Temperaturmodel nicht der physikalischen Temperatur, sondern einem bestimmten Initialisierungswert entspricht, so dass die mit Hilfe des Temperaturmodels geschätzten Werte von den tatsächlichen Temperatuwerten stark abweichen können.
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung der Initialwerte für ein Temperaturschätzverfahren anzugeben, das Werte liefert, die den tatsächlichen Temperaturwerten entsprechen.
- Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
- Demnach wird ein Verfahren zur Bestimmung der Initialwerte für ein Temperaturschätzverfahren vorgeschlagen, im Rahmen dessen die aktuelle Temperatur der Komponente, deren Temperaturinitialwert bestimmt werden soll, in Abhängigkeit von der Stillstandzeit des Fahrzeugs und der Temperatur der Komponente, deren Temperaturinitialwert bestimmt werden soll, zum Zeitpunkt des Abschaltens der Steuerung anhand der Abkühlkennlinie dieser Komponente ermittelt und als Temperaturinitialwert verwendet wird.
- Für den Fall, dass die Steuerung keinen Timer aufweist, aus dem die Stillstandzeit ermittelt werden kann, wird die Stillstandzeit gemäß der Erfindung dadurch ermittelt, dass zum Zeitpunkt der Abschaltung der Steuerung (Zündung Aus) der aktuelle Wert der Temperatur einer aktiven Fahrzeugkomponente in einem unflüchtigen Speicher der Steuerelektronik abgelegt wird, wobei nach dem Wiedereinschalten der Steuerung (Zündung An) die aktuelle Temperatur der aktiven Fahrzeugkomponente mit der gespeicherten Temperatur der aktiven Fahrzeugkomponente verglichen wird.
- Aus dieser Temperaturdifferenz wird über eine Abkühlkennlinie der aktiven Fahrzeugkomponente eine Hilfsgröße ermittelt, die bei einer bestimmten (hypothetischen) Umgebungslufttemperatur die Stillstandzeit des Fahrzeugs widerspiegelt. Gemäß der Erfindung wird aus dieser Hilfsgröße über eine reversierte Abkühlkennlinie der Komponente, deren Temperaturinitialwerf bestimmt werden soll, die aktuelle Temperatur dieser Komponente bestimmt.
- Mit der auf diese Weise bestimmten Anfangstemperatur werden die Temperaturmodelle initialisiert und die aus dem Stand der Technik bekannten Temperaturschätzverfahren angewandt.
- Dieses Verfahren ist insbesondere für Elektronik-Steuergeräte geeignet, welche keinen Timer aufweisen, aus dem die Stillstandzeit ermittelt werden kann. Bei Steuergeräten, die einen Timer aufweisen, wird aus der Stillstandzeit über eine reversierte Abkühlkennlinie der Komponente, deren Temperatur geschätzt werden soll, die aktuelle Temperatur dieser Komponente bestimmt, ohne die Notwendigkeit der Bestimmung der Hilfsgröße, die der Stillstandzeit entspricht.
- Vorzugsweise sind aktive Komponenten solche Komponenten des Fahrzeugs, die aufgrund des Fahrzeugbetriebs erwärmt werden und über eine messtechnische Erfassung der Temperatur verfügen.
- Vorzugsweise wird als aktive Fahrzeugkomponente der Motor des Fahrzeugs verwendet, so dass die Motortemperatur als Referenztemperatur verwendet werden kann.
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figur beispielhaft näher erläutert, wobei die Figur das erfindungsgemäße Verfahren, für den Fall, dass die Steuerung keinen Timer aufweist, anhand der Abkühlkennlinien des Motors und der Komponente, deren Temperaturinitialwert bestimmt werden soll, veranschaulicht.
- In der Figur ist mit M1 die Abkühlkennlinie des Motors bezeichnet. Gemäß der Erfindung wird zum Zeitpunkt t_1 der Abschaltung der Steuerung des Fahrzeugs die Motortemperatur Cmotor(t_1) gemessen und der gemessene Temperaturwert zusammen mit dem zu diesem Zeitpunkt geschätzten Temperaturwert der Komponente, deren Temperaturinitialwert bestimmt werden soll, an die Steuerung weitergeleitet und dort in einem unflüchtigen Speicher (EEPROM) abgelegt.
- Nach dem Wiedereinschalten der Steuerung (Zündung An) zum Zeitpunkt t_2 wird die aktuelle Motortemperatur Cmotor(t_2) mit der gespeicherten Motortemperatur Cmotor(t_1) verglichen und über die Abkühlkennlinie des Motors eine Hilfsgröße ermittelt, die bei einer bestimmten (hypothetischen) Umgebungslufttemperatur die Stillstandzeit des Fahrzeugs widerspiegelt. Anschließend wird aus dieser Hilfsgröße mit Hilfe der Kenntnis der Temperatur der Komponente CKomponente(t_1) zum Zeitpunkt t_1 über die Abkühlkennlinie M2 der Komponente, deren Temperaturinitialwert bestimmt werden soll, die aktuelle Temperatur CKomponente(t_2) dieser Komponente bestimmt und als Temperaturinitialwert für aus dem Stand der Technik bekannte Temperaturschätzverfahren verwendet.
- Durch die erfindungsgemäße Konzeption wird mit einfachen Mitteln gewährleistet, dass die Temperaturschätzverfahren für Fahrzeugkomponenten mit den tatsächlichen Temperaturwerten initialisiert werden.
-
- t1
- Abschaltung der Steuerung
- t2
- Wiedereinschalten der Steuerung
- Cmotor
- Motortemperatur
- CKomponente
- Temperatur der Komponente, deren Temperaturinitialwert bestimmt werden soll
- M1
- Abkühlkennlinie des Motors
- M2
- Abkühlkennlinie der Komponente, deren Temperaturinitialwert bestimmt werden soll
Claims (4)
- Verfahren zur Bestimmung der Initialwerte für ein Temperaturschätzverfahren von Komponenten eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Temperatur der Komponente, deren Temperaturinitialwert bestimmt werden soll, in Abhängigkeit von der Stillstandzeit des Fahrzeugs und der Temperatur der Komponente, deren Temperaturinitialwert bestimmt werden soll, zum Zeitpunkt des Abschaltens der Steuerung anhand der Abkühlkennlinie dieser Komponente ermittelt und als Temperaturinitialwert verwendet wird.
- Verfahren zur Bestimmung der Initialwerte für ein Temperaturschätzverfahren von Komponenten eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stillstandzeit des Fahrzeugs für den Fall, dass die Steuerung des Fahrzeugs keinen Timer aufweist, aus dem die Stillstandzeit ermittelt werden kann, daraus ermittelt wird, dass zum Zeitpunkt der Abschaltung der Steuerung der aktuelle Wert der Temperatur einer aktiven Fahrzeugkomponente in einem unflüchtigen Speicher der Steuerelektronik abgelegt wird, wobei nach dem Wiedereinschalten der Steuerung die aktuelle Temperatur der aktiven Fahrzeugkomponente mit der gespeicherten Temperatur der aktiven Fahrzeugkomponente verglichen wird, derart, dass aus dieser Temperaturdifferenz über eine Abkühlkennlinie der aktiven Fahrzeugkomponente eine Hilfsgröße ermittelt wird, die bei einer bestimmten (hypothetischen) Umgebungslufttemperatur die Stillstandzeit des Fahrzeugs widerspiegelt.
- Verfahren zur Bestimmung der Initialwerte für ein Temperaturschätzverfahren von Komponenten eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als aktive Komponente eine Komponente des Fahrzeugs verwendet wird, die aufgrund des Fahrzeugbetriebs erwärmt wird und über eine messtechnische Erfassung der Temperatur verfügt.
- Verfahren zur Bestimmung der Initialwerte für ein Temperaturschätzverfahren von Komponenten eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass als aktive Fahrzeugkomponente der Motor des Fahrzeugs verwendet wird.
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