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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer aerodynamischen Klappe eines Fahrzeugs.
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HINTERGRUND
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Fahrzeuge, einschließlich, jedoch nicht auf Hybridmaschinenfahrzeuge beschränkt, können ein Klappensystem aufweisen, das angeordnet ist, um eine Luftströmung in dem Fahrzeug auf Grundlage von Umgebungsbedingungen zu steuern. Die Luftströmung von dem Klappensystem kann dazu verwendet werden, den Komfort von Fahrzeugpassagieren zu steigern oder einen Bereich von Fahrzeugsystemen zu kühlen. Beispielsweise kann das Klappensystem gesteuert werden, um zu ermöglichen, dass eine erhöhte Luftströmung in das Fahrzeug wärmere Umgebungstemperaturen kompensieren kann.
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Die Druckschrift
DE 10 2011 116 363 A1 beschreibt ein herkömmliches Verfahren zum Steuern einer aerodynamischen Klappe eines Fahrzeugs. Die Druckschrift
DE 10 2009 032 600 A1 beschreibt ein Verfahren zur geräuschmindernden Steuerung einer Heiz-, Belüftungs- und/oder Klimaanlage eines Fahrzeugs. Die Druckschrift
DE 197 39 827 A1 beschreibt ein Verfahren zur Steuerung einer Betriebsgröße eines Fahrzeugs.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Steuern einer aerodynamischen Klappe eines Fahrzeugs. Das Verfahren umfasst, dass die Umgebungstemperatur ermittelt wird und die Umgebungstemperatur mit einem vorbestimmten Temperaturbereich verglichen wird. Ferner wird auf Grundlage des Vergleichs der Umgebungstemperatur mit dem vorbestimmten Temperaturbereich ermittelt, ob die Klappe zu betätigen ist, bevor selektiv ein Drehmomentwert an die Klappe angelegt wird. Es wird kein Drehmomentwert an die Klappe angelegt, wenn die Umgebungstemperatur geringer als der vorbestimmte Temperaturbereich ist. Wenn die Umgebungstemperatur in dem vorbestimmten Temperaturbereich liegt, wird ein sich allmählich erhöhender Drehmomentwert an die Klappe angelegt. Ferner wird ein vorbestimmter Drehmomentwert an die Klappe angelegt, wenn die Umgebungstemperatur höher als der vorbestimmte Temperaturbereich ist.
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Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Offenbarung werden aus der hier nachstehend bereitgestellten detaillierten Beschreibung deutlich. Es sei zu verstehen, dass die detaillierte Beschreibung und spezifische Beispiele nur zu Zwecken der Veranschaulichung bestimmt sind.
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Figurenliste
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Die vorliegende Offenbarung wird anhand der detaillierten Beschreibung und der begleitenden Zeichnungen besser verständlich, in denen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Maschinensystems ist;
- 2 eine schematische Darstellung eines Steuersystems für eine aerodynamische Luftklappe ist;
- 3 ein Flussdiagramm ist, das ein erfindungsgemäßes Steuerverfahren für eine aerodynamische Luftklappe zeigt;
- 4 ein Flussdiagramm ist, das ein anderes Steuerverfahren für eine aerodynamische Luftklappe zeigt; und
- 5 ein Flussdiagramm ist, das noch ein anderes Steuerverfahren für eine aerodynamische Luftklappe zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Fahrzeuge, einschließlich, jedoch nicht auf Hybridmaschinenfahrzeuge beschränkt, können ein aerodynamisches Luftklappensystem implementieren, um eine Luftströmung in dem Fahrzeug auf Grundlage von Umgebungs- (d.h. Umgebungstemperatur-) Bedingungen zu steuern. Die Luftströmung von dem Klappensystem kann dazu verwendet werden, den Komfort von Fahrzeugpassagieren zu steigern oder einen Bereich von Fahrzeugsystemen zu kühlen und/oder die Kraftstoffwirtschaftlichkeit eines Fahrzeugs zu verbessern. Beispielsweise wird das Klappensystem gesteuert, um zu ermöglichen, dass eine erhöhte Luftströmung in das Fahrzeug wärmere Umgebungstemperaturen kompensieren kann. Bei einem anderen Beispiel kann das Klappensystem auf Grundlage der Drehzahl des Fahrzeugs gesteuert werden, um eine Fahrzeugdynamik zu optimieren und eine Gesamtkraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs zu verbessern.
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Das Klappensystem weist einzelne Klappen auf, die angeordnet sind, auf Grundlage der Umgebungsbedingungen zu öffnen und zu schließen. Bei kaltem Wetter kann sich Eis an den einzelnen Klappen ansammeln, was die Funktionalität des Klappensystems reduziert. Gleichermaßen kann Schmutz von der Straße an oder in den einzelnen Klappen hängenbleiben oder abgelagert werden, wodurch ein Öffnen und Schließen der einzelnen Klappen verhindert wird. Demgemäß wird die Funktionalität der einzelnen Klappen ermittelt, bevor die einzelnen Klappen zum Öffnen und Schließen angewiesen werden.
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Eigenschaften der einzelnen Klappen können einen gegenwärtigen Status der einzelnen Klappen angeben. Beispielsweise kann eine Umgebungslufttemperatur eine Eisansammlung an der Fahrzeugoberfläche angeben. Gleichermaßen kann ein fehlgeschlagener Versuch, die einzelnen Klappen zu öffnen, eine Blockierung angeben, die die Funktionalität einer einzelnen Klappe behindert. Ein aerodynamisches Luftklappensystem gemäß der vorliegenden Offenbarung kann einen gegenwärtigen Status der einzelnen Klappen ermitteln und die einzelnen Klappen auf Grundlage des gegenwärtigen Status selektiv steuern.
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Mit Bezug nun auf 1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Maschinensystems 100 dargestellt. Das Maschinensystem 100 weist eine Maschine 104 auf, die ein Luft/Kraftstoff-Gemisch verbrennt, um Antriebsmoment für ein Fahrzeug auf Grundlage einer Fahrereingabe von einem Fahrereingabemodul 108 zu erzeugen.
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Luft kann in einen Ansaugkrümmer 110 durch ein Drosselklappenventil 112 gezogen werden. Nur beispielhaft kann das Drosselklappenventil 112 eine Ventilklappe sein, die einen drehbaren Flügel aufweist. Ein Maschinensteuermodul (ECM) 114 steuert ein Drosselklappenaktormodul 116, und das Drosselklappenaktormodul 116 reguliert ein Öffnen des Drosselklappenventils 112, um die in den Ansaugkrümmer 110 gezogene Menge an Luft zu steuern. Ein Drehmomentwandler 118 überträgt und verstärkt Drehmoment von der Maschine 104 und stellt das Drehmoment für ein Getriebe 120 bereit. Das Getriebe 120 arbeitet in einem oder mehreren Übersetzungsverhältnissen, um das Drehmoment an einen Antriebsstrang zu übertragen.
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Luft von dem Ansaugkrümmer 110 wird in Zylinder der Maschine 104 gezogen. Während die Maschine 104 mehr als einen Zylinder aufweisen kann, ist zu veranschaulichenden Zwecken nur ein einzelner repräsentativer Zylinder 124 gezeigt. Die Maschine 104 kann unter Verwendung eines Viertaktzyklus arbeiten. Die vier Takte, die nachfolgend beschrieben sind, können als Ansaugtakt, Verdichtungstakt, Arbeitstakt und Auspufftakt bezeichnet werden. Während jeder Umdrehung einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) finden zwei der vier Takte in dem Zylinder 124 statt. Daher sind zwei Kurbelwellenumdrehungen notwendig, damit der Zylinder 124 allen vier der Takte ausgesetzt ist.
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Während des Ansaugtakts wird Luft von dem Ansaugkrümmer 110 in den Zylinder 124 durch ein Ansaugventil 126 gezogen. Das ECM 114 steuert ein Kraftstoffaktormodul 125, das eine Kraftstoffeinspritzung reguliert, um ein gewünschtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu erreichen. Kraftstoff kann in den Ansaugkrümmer 110 an einer zentralen Stelle oder an mehreren Stellen eingespritzt werden, wie nahe dem Ansaugventil 126 von jedem der Zylinder. Bei verschiedenen Implementierungen (nicht gezeigt) kann Kraftstoff direkt in die Zylinder oder in Mischkammern, die den Zylindern zugeordnet sind, eingespritzt werden.
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Der eingespritzte Kraftstoff mischt sich mit Luft und erzeugt ein Luft/KraftstoffGemisch in dem Zylinder 124. Während des Verdichtungstaktes komprimiert ein Kolben (nicht gezeigt) in dem Zylinder 124 das Luft/Kraftstoff-Gemisch. Die Maschine 104 kann eine Kompressionszündungsmaschine sein, wobei in diesem Fall die Kompression in dem Zylinder 124 das Luft/Kraftstoff-Gemisch zündet. Alternativ kann die Maschine 104 eine funkengezündete Maschine sein, wobei in diesem Fall ein Zündfunkenaktormodul 128 eine Zündkerze 130 in dem Zylinder 124 auf Grundlage eines Signals von dem ECM 114 erregt, die das Luft/KraftstoffGemisch zündet. Der Zündzeitpunkt des Zündfunkens kann relativ zu dem Zeitpunkt festgelegt sein, wenn sich der Kolben an seiner obersten Position befindet, die als oberer Totpunkt (OT) bezeichnet wird.
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Das Zündfunkenaktormodul 128 kann durch ein Zündzeitpunktsignal gesteuert werden, das festlegt, wie weit vor oder nach dem OT der Zündfunken erzeugt werden soll. Da die Kolbenposition direkt mit der Kurbelwellendrehung in Verbindung steht, kann ein Betrieb des Zündfunkenaktormoduls 128 mit dem Kurbelwellenwinkel synchronisiert sein.
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Die Erzeugung von Zündfunken kann als ein Zündereignis bezeichnet werden. Das Zündfunkenaktormodul 128 kann die Fähigkeit haben, den Zündzeitpunkt des Zündfunkens für jedes Zündereignis zu variieren. Das Zündfunkenaktormodul 128 kann sogar in der Lage sein, den Zündzeitpunkt für ein nächstes Zündereignis zu variieren, wenn der Zündzeitpunkt zwischen einem letzten Zündereignis und dem nächsten Zündereignis geändert wird.
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Während des Verbrennungstakts treibt die Verbrennung des Luft/KraftstoffGemisches den Kolben weg von dem OT, wodurch die Kurbelwelle angetrieben wird. Der Verbrennungstakt kann als Zeit zwischen dem Zeitpunkt, wenn der Kolben den OT erreicht, und dem Zeitpunkt definiert sein, zu dem der Kolben zurück zu dem unteren Totpunkt (UT) zurückkehrt.
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Während des Auspufftakts beginnt der Kolben, sich von dem UT aufwärts zu bewegen, und stößt die Nebenprodukte der Verbrennung durch ein oder mehrere Abgasventile, wie ein Abgasventil 132 aus. Die Nebenprodukte der Verbrennung werden von dem Fahrzeug über ein Abgassystem 134 ausgestoßen.
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Ein Ansaugventilaktor 138 steuert eine Betätigung des Ansaugventils 126. Ein Abgasventilaktor 142 steuert eine Betätigung des Abgasventils 132. Die Ansaug- und Abgasventilaktoren 138 und 142 steuern ein Öffnen und Schließen der Ansaug- und Abgasventile 126 bzw. 132 ohne eine oder mehrere Nockenwellen. Die Ansaug- und Abgasventilaktoren 138 und 142 können beispielsweise elektrohydraulische Aktoren, elektromechanische Aktoren oder ein anderer geeigneter Typ von nockenlosem Ventilaktor sein. Nockenlose Ansaug- und Abgasventilaktoren ermöglichen, dass eine Betätigung jedes Ansaugventils und Abgasventils der Maschine unabhängig gesteuert werden kann. Die Ansaug- und Abgasventilaktoren sehen vor, was als eine vollständig flexible Ventilbetätigung (FFVA von engl.: „fully flexible valve actuation“) bezeichnet werden kann.
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Die Position der Kurbelwelle kann unter Verwendung eines Sensors 146 für die Kurbelwellenposition gemessen werden. Die Maschinendrehzahl, die Maschinenbeschleunigung und/oder ein oder mehrere andere Parameter können auf Grundlage der Kurbelwellenposition ermittelt werden. Eine Temperatur des Maschinenkühlmittels kann unter Verwendung eines Sensors 150 für die Maschinenkühlmitteltemperatur (ECT von engl: „engine coolant temperature“) gemessen werden. Der ECT-Sensor 150 kann in der Maschine 104 oder an anderen Stellen angeordnet sein, an denen das Kühlmittel zirkuliert wird, wie einem Kühler (nicht gezeigt).
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Ein Druck in dem Ansaugkrümmer 110 kann unter Verwendung eines Krümmer-absolutdruck-(MAP)-Sensors 154 gemessen werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann ein Maschinenunterdruck, der die Differenz zwischen Umgebungsluftdruck und dem Druck in dem Ansaugkrümmer 110 ist, gemessen werden. Ein Luftmassendurchsatz, der in den Ansaugkrümmer 110 strömt, kann unter Verwendung eines Luftmassen-Durchsatzsensors (MAF-Sensors) 158 gemessen werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann der MAF-Sensor 158 in einem Gehäuse angeordnet sein, das auch das Drosselklappenventil 112 aufweist.
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Das Drosselklappenaktormodul 116 kann die Position des Drosselklappenventils 112 unter Verwendung eines oder mehrerer Drosselklappenpositionssensoren (TPS von engl.: „throttle position sensor“) 162 überwachen. Beispielsweise überwachen der erste und zweite Drosselklappenpositionssensor 162-1 und 162-2 die Position des Drosselklappenventils 112 und erzeugen jeweils eine erste und zweite Drosselklappenposition (TPS1 und TPS2) auf Grundlage der Drosselklappenposition. Die Temperatur von Luft, die in die Maschine 104 gezogen wird, kann unter Verwendung eines Sensors 166 für die Ansauglufttemperatur (IAT von engl.: „intake air temperature“) gemessen werden. Das ECM 114 kann Signale von den Sensoren und/oder einem oder mehreren anderen Sensoren verwenden, um Steuerentscheidungen für das Maschinensystem 100 zu treffen.
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Ein Getriebesteuermodul 172 kann einen Betrieb des Getriebes 120 steuern. Das ECM 114 kann mit dem Getriebesteuermodul 172 aus verschiedenen Gründen kommunizieren, wie um Parameter zu teilen bzw. gemeinsam zu nutzen und einen Maschinenbetrieb mit dem Betrieb des Getriebes 120 zu koordinieren. Beispielsweise kann das ECM 114 ein Maschinendrehmoment während eines Gangschaltens selektiv reduzieren. Das ECM 114 kann mit einem Hybridsteuermodul 176 kommunizieren, um einen Betrieb der Maschine 104 und eines Elektromotors 180 zu koordinieren.
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Der Elektromotor 180 kann auch als ein Generator dienen und kann dazu verwendet werden, elektrische Energie zur Verwendung durch elektrische Fahrzeugsysteme und/oder zur Speicherung in einer Batterie zu erzeugen. Der Elektromotor 180 kann auch als ein Motor funktionieren und kann beispielsweise verwendet werden, um den Maschinendrehmomentausgang zu ergänzen oder zu ersetzen. Bei verschiedenen Implementierungen können verschiedene Funktionen des ECM 114, des Getriebesteuermoduls 172 und des Hybridsteuermoduls 176 in ein oder mehrere Module integriert sein.
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Jedes System, das einen Maschinenparameter variiert, kann als ein Aktor bezeichnet werden. Jeder Aktor empfängt einen Aktorwert. Beispielsweise kann das Drosselklappenaktormodul 116 als ein Aktor bezeichnet werden und die Drosselklappenöffnungsfläche kann als der Aktorwert bezeichnet werden. Bei dem Beispiel von 1 erreicht das Drosselklappenaktormodul 116 die Drosselklappen-Öffnungsfläche durch Einstellen eines Winkels der Klappe des Drosselklappenventils 112.
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In ähnlicher Weise kann das Zündaktormodul 128 als ein Aktor bezeichnet werden, während der entsprechende Aktorwert die Größe an Zündvorverstellung relativ zu dem Zylinder-OT sein kann. Andere Aktoren können das Kraftstoffaktormodul 125 aufweisen. Für diese Aktoren können die Aktorwerte einer Anzahl aktivierter Zylinder, der Kraftstofflieferrate, der Ansaug- und Abgasventilsteuerung, dem Ladedruck bzw. der AGR-Ventilöffnungsfläche entsprechen. Das ECM 114 kann Aktorwerte steuern, um zu bewirken, dass die Maschine 104 ein gewünschtes Maschinenausgangsdrehmoment erzeugt.
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Die Luft, die in einen Bereich gezogen wird, der die Maschine 104 (z.B. einen Maschinenraum) umgibt, kann durch eine aerodynamische Luftklappe (AAS, von engl. „aerodynamic air shutter“) 184 gezogen werden. Die AAS 184 kann eine Mehrzahl einzelner Klappen (nicht gezeigt) aufweisen, die um eine vorbestimmte Distanz beabstandet sind. Die einzelnen Klappen können derart angeordnet sein, das Luftvolumen zu steuern, das in den Maschinenraum gezogen wird. Beispielsweise kann die AAS 184 so angeordnet sein, dass die einzelnen Klappen in einer ersten Position stehen, die ermöglicht, dass ein erstes Luftvolumen in den Maschinenraum gezogen werden kann. Umgekehrt kann die AAS 184 so angeordnet sein, dass die einzelnen Klappen in einer zweiten Position stehen, die ermöglicht, dass ein zweites Luftvolumen in den Maschinenraum gezogen werden kann. Während nur eine erste und zweite Position beschrieben sind, sei angemerkt, dass die AAS 184 für eine Mehrzahl von Klappenpositionen angeordnet sein kann.
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Die AAS 184 kann auch ein AAS-Modul 188 aufweisen. Das AAS-Modul 188 kommuniziert verschiedene Klappeneigenschaften an das ECM 114 und betreibt einen Motor, um die einzelnen Klappen zu betätigen. Beispielsweise kann das AAS-Modul 188 eine Mehrzahl von AAS-Eigenschaften, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, einer ersten AAS-Position und einer zweiten AAS-Position, kommunizieren. Das AAS-Modul 188 kann auch Anweisungen von dem ECM 114 empfangen. Das AAS-Modul 188 betätigt selektiv die einzelnen Klappen auf Grundlage der Anweisungen. Nur beispielhaft kann das ECM 114 das AAS-Modul 188 anweisen, die einzelnen AAS-Klappen zu öffnen. Das AAS-Modul 188 betätigt die einzelnen Klappen durch Anlegen eines ersten vorbestimmten Drehmomentwerts. Bei einigen Ausführungsformen können die einzelnen Klappen blockiert sein. Wenn das ECM 114 ermittelt, dass die einzelnen Klappen blockiert sind (z.B. das Anlegen des ersten vorbestimmten Drehmomentwerts bewirkt keine Bewegung der Klappen), weist das ECM 114 das AAS-Modul 188 an, einen zweiten vorbestimmten Drehmomentwert an die einzelnen Klappen anzulegen. Beispielsweise kann der zweite vorbestimmte Drehmomentwert größer als der erste vorbestimmte Drehmomentwert sein.
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Das ECM 114 empfängt eine Umgebungslufttemperatur von dem IAT-Sensor 166 und einen Fahrzeugstatus von dem Hybridsteuermodul 176. Das ECM 114 steuert selektiv die AAS 184 auf Grundlage der Umgebungslufttemperatur, des Fahrzeugstatus und der Mehrzahl von AAS-Eigenschaften. Beispielsweise kann das ECM 114 ermitteln, dass sich Eis an der AAS 184 angesammelt hat. Das ECM 114 wartet eine vorbestimmte Periode ab, bevor das AAS-Modul 188 angewiesen wird, die AAS 184 zu öffnen. Die vorbestimmte Periode kann einer Zeitperiode entsprechen, die ermöglicht, dass das Eis schmilzt.
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Ferner kann das ECM 114 ermitteln, dass die AAS 184 blockiert ist. Das ECM 114 kann das AAS-Modul 188 anweisen, einen vorbestimmten ersten Drehmomentwert anzulegen. Der erste vorbestimmte Drehmomentwert kann einen Drehmomentwert angeben, der angelegt wird, um die einzelnen Klappen zu betätigen, wenn die einzelnen Klappen nicht blockiert sind. Das ECM 114 ermittelt dann, ob sich die AAS 184 bewegt hat, bevor das AAS-Modul 188 angewiesen wird, einen Betrieb der AAS 184 fortzusetzen.
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Nun Bezug nehmend auf 2 weist ein Steuersystem 200 für eine aerodynamische Luftklappe ein Modul für eine aerodynamische Luftklappe (AAS-Modul) 204 und ein Maschinensteuermodul (ECM) 208 auf. Das ECM 208 weist ein AAS-Steuermodul 212, ein Umgebungstemperaturermittlungsmodul 216 und ein Fahrzeugstatusermittlungsmodul 220 auf. Das AAS-Steuermodul 212 kommuniziert mit dem AAS-Modul 204. Beispielsweise kann das AAS-Modul 204 eine Mehrzahl von AAS-Positionen kommunizieren. Das AAS-Steuermodul 212 kommuniziert Anweisungen an das AAS-Modul 204. Beispielsweise weist das AAS-Steuermodul 212 das AAS-Modul 204 an, eine AAS zu betreiben (beispielsweise die AAS 184, wie in 1 gezeigt ist).
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Das AAS-Steuermodul 212 empfängt auch eine Mehrzahl von Fahrzeugeigenschaften, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, eine Umgebungslufttemperatur, eine Fahrzeuggebläsedrehzahl, einen Maschinenstatus, eine Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Maschinenlaufzeitperiode. Das Umgebungstemperaturermittlungsmodul 216 ermittelt eine Umgebungslufttemperatur (z.B. eine Temperatur von Luft, die in den Bereich gezogen wird, der die Maschine 114 umgibt).
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Das Umgebungstemperaturermittlungsmodul 216 kommuniziert die Umgebungslufttemperatur an das AAS-Steuermodul 212. Das AAS-Steuermodul 212 kann einen gegenwärtigen Zustand der AAS ermitteln. Beispielsweise kann das AAS-Steuermodul 212 auf Grundlage der Umgebungslufttemperatur ermitteln, dass sich Eis an der AAS angesammelt hat (z.B. wenn die Umgebungstemperatur kleiner als eine Schwelle ist).
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Das Fahrzeugstatusermittlungsmodul 220 kommuniziert eine Mehrzahl von Fahrzeugeigenschaften, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, eine Fahrzeuggebläsedrehzahl, eine Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Maschinenlaufzeit, an das AAS-Steuermodul 212. Beispielsweise ermittelt das Fahrzeugstatusermittlungsmodul 220, dass ein Fahrzeuggebläse mit einer ersten Drehzahl (einer ersten Gebläsedrehzahl) arbeitet. Das Fahrzeugstatusermittlungsmodul 220 ermittelt auch eine Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Periode, die eine Maschinenlaufzeit angibt (eine Maschinenlaufzeitperiode). Das Fahrzeugstatusermittlungsmodul 220 kommuniziert die erste Gebläsedrehzahl, die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Maschinenlaufzeitperiode an das AAS-Steuermodul 212. Das AAS-Steuermodul 212 kann auf Grundlage der ersten Gebläsedrehzahl und der Maschinenlaufzeit ermitteln, dass ein geräuschmaskierender bzw. -abdeckender Zustand vorhanden ist. Das AAS-Steuermodul 212 kann ermitteln, das AAS-Modul 204 anzuweisen, die AAS zu betätigen, wenn der Geräuschzustand vorhanden ist, um den hörbaren Effekt der Betätigung der AAS abzudecken.
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Das AAS-Steuermodul 212 steuert selektiv das AAS-Modul 204 auf Grundlage von zumindest einer der Mehrzahl von AAS-Positionen, der Umgebungslufttemperatur und der Mehrzahl von Fahrzeugeigenschaften. Beispielsweise ermittelt das AAS-Steuermodul 212 auf Grundlage der Umgebungstemperatur, dass sich Eis an der AAS angesammelt hat, und weist das AAS-Modul 204 an, eine gegenwärtige AAS-Position beizubehalten. Das AAS-Steuermodul 212 empfängt eine Umgebungslufttemperatur, eine gegenwärtige AAS-Position, eine erste Gebläsedrehzahl, eine Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Maschinenlaufzeitperiode.
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Bei einigen Ausführungsformen verifiziert das AAS-Steuermodul 212 die Genauigkeit der Umgebungstemperatur. Das AAS-Steuermodul 212 empfängt eine Mehrzahl von Umgebungstemperaturen und eine Fahrzeuggeschwindigkeit. Das AAS-Steuermodul 212 vergleicht die erste Umgebungstemperatur der Mehrzahl von Umgebungstemperaturen mit einer zweiten Umgebungstemperatur der Mehrzahl von Temperaturen nach einer vorbestimmten Periode. Das AAS-Steuermodul 212 ermittelt die Genauigkeit der Umgebungstemperatur, wenn die erste Umgebungstemperatur gleich der zweiten Umgebungstemperatur ist. Die vorbestimmte Periode wird basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt. Das AAS-Steuermodul 212 ermittelt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit über einer vorbestimmten Schwelle liegt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit über der vorbestimmten Schwelle liegt, verringert das AAS-Steuermodul 212 die vorbestimmte Periode. Umgekehrt erhöht, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einer vorbestimmten Schwelle liegt, das AAS-Steuermodul 212 die vorbestimmte Periode.
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Das AAS-Steuermodul 212 vergleicht die Umgebungslufttemperatur mit einem Satz vorbestimmter Temperaturbereiche. Die vorbestimmten Temperaturbereiche umfassen nur beispielhaft Temperaturen unterhalb von 10°C, Temperaturen zwischen 10°C und 20°C und Temperaturen von über 20°C. Wenn das AAS-Steuermodul 212 ermittelt, dass die Umgebungslufttemperatur unter 10°C liegt, ermittelt das AAS-Steuermodul 212, dass sich Eis an der AAS angesammelt hat, und weist das AAS-Modul 204 an, die gegenwärtige AAS-Position beizubehalten. Umgekehrt weist, wenn das AAS-Steuermodul 212 ermittelt, dass die Umgebungstemperatur über 20°C liegt, das AAS-Steuermodul 212 das AAS-Modul 204 an, einen vorbestimmten normalen Drehmomentwert an die AAS anzulegen.
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Wenn das AAS-Steuermodul 212 ermittelt, dass die Umgebungstemperatur zwischen 10°C und 20°C liegt, ermittelt das AAS-Steuermodul 212 auf Grundlage der ersten Gebläsedrehzahl und der Umgebungstemperatur, wie lange abgewartet werden muss, bevor das AAS-Modul 204 angewiesen wird, die AAS zu betätigen. Beispielsweise ermittelt das AAS-Steuermodul 212, eine erste Warteperiode abzuwarten, wenn die erste Gebläsedrehzahl eine hohe Gebläsedrehzahl angibt. Gleichermaßen kann das AAS-Steuermodul 212 ermitteln, eine zweite Warteperiode abzuwarten, wenn die erste Gebläsedrehzahl eine geringe Gebläsedrehzahl angibt. Wenn sich die Umgebungstemperatur ändert, stellt das AAS-Steuermodul 212 die erste und zweite Warteperiode ein. Beispielsweise verringert, wenn die Umgebungstemperatur zunimmt, das AAS-Steuermodul 212 die Länge der ersten und zweiten Warteperiode. Während nur hohe und geringe Gebläsedrehzahlen beschrieben sind, wird in Betracht gezogen, dass eine beliebige variable Gebläsedrehzahl implementiert sein kann.
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Das AAS-Steuermodul 212 vergleicht die erste Gebläsedrehzahl mit einer vorbestimmten Gebläsedrehzahlschwelle. Die Gebläsedrehzahlen oberhalb der vorbestimmten Gebläsedrehzahlschwelle entsprechen einer ersten vorbestimmten Periode. Umgekehrt entsprechen Gebläsedrehzahlen, die nicht über der vorbestimmten Gebläsedrehzahlschwelle liegen, einer zweiten vorbestimmten Periode. Wenn das AAS-Steuermodul 212 ermittelt, dass die erste Gebläsedrehzahl über der vorbestimmten Gebläsedrehzahlschwelle liegt, weist das AAS-Steuermodul 212 das AAS-Modul 204 an, eine erste vorbestimmte Periode abzuwarten, bevor der vorbestimmte normale Drehmomentwert an die AAS angelegt wird. Umgekehrt weist, wenn das AAS-Steuermodul 212 ermittelt, dass die erste Gebläsedrehzahl nicht über einer vorbestimmten Gebläsedrehzahlschwelle liegt, das AAS-Steuermodul 212 das AAS-Modul 204 an, die zweite vorbestimmte Periode abzuwarten, bevor der vorbestimmte normale Drehmomentwert an die AAS angelegt wird. Das AAS-Steuermodul 212 überwacht die Umgebungstemperatur. Wenn sich die Umgebungstemperatur ändert, stellt das AAS-Steuermodul 212 die erste und zweite vorbestimmte Periode ein, um die Änderung der Umgebungstemperatur zu berücksichtigen.
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Bei einem anderen Beispiel vergleicht, wenn das AAS-Steuermodul 212 ermittelt, dass die Umgebungstemperatur zwischen 10°C und 20°C liegt, das AAS-Steuermodul 212 die Maschinenlaufzeitperiode mit einer vorbestimmten Maschinenlaufzeitschwelle. Maschinenlaufzeitperioden oberhalb der vorbestimmten Maschinenlaufzeitschwelle entsprechen einer ersten vorbestimmten Periode. Umgekehrt entsprechen Maschinenlaufzeitperioden , die nicht oberhalb der vorbestimmten Maschinenlaufzeitschwelle liegen, einer zweiten vorbestimmten Periode. Wenn das AAS-Steuermodul 212 ermittelt, dass die Maschinenlaufzeitperiode über der vorbestimmten Maschinenlaufzeitschwelle liegt, weist das AAS-Steuermodul 212 das AAS-Modul 204 an, die erste vorbestimmte Periode abzuwarten, bevor der vorbestimmte normale Drehmomentwert an die AAS angelegt wird. Umgekehrt weist, wenn das AAS-Steuermodul 212 ermittelt, dass die Maschinenlaufzeitperiode nicht über der vorbestimmten Maschinenlaufzeitschwelle liegt, das AAS-Steuermodul 212 das AAS-Modul an, die zweite vorbestimmte Periode abzuwarten, bevor der vorbestimmte normale Drehmomentwert an die AAS angelegt wird. Das AAS-Steuermodul 212 überwacht die Umgebungstemperatur. Wenn sich die Umgebungstemperatur ändert, stellt das AAS-Steuermodul 212 die erste und zweite vorbestimmte Periode ein, um die Änderung der Umgebungstemperatur zu berücksichtigen.
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Bei einem anderen Beispiel kann das AAS-Steuermodul 212 ermitteln, dass die AAS blockiert ist, und das AAS-Modul 204 selektiv steuern, die Blockade zu entfernen. Das AAS-Steuermodul 212 empfängt eine erste AAS-Position der Mehrzahl von AAS-Positionen. Das AAS-Steuermodul 212 weist das AAS-Modul 204 an, ein erstes vorbestimmtes Drehmoment an die AAS anzulegen. Das AAS-Steuermodul 212 empfängt dann eine Umgebungslufttemperatur, eine zweite AAS-Position der Mehrzahl von AAS-Positionen, eine erste Gebläsedrehzahl und einen Maschinenstatus.
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Das AAS-Steuermodul 212 vergleicht die erste AAS-Position mit der zweiten AAS-Position, um zu ermitteln, ob die einzelnen Klappen bewegt worden sind. Beispielsweise können die einzelnen AAS-Klappen durch Schmutz oder Schutt, der sich angesammelt haben kann, blockiert sein, während das Fahrzeug abseits der Straße (Offroad) verwendet wird. Wenn die einzelnen AAS-Klappen blockiert sind, funktionieren die einzelnen Klappen nicht so, wie ausgelegt. Demgemäß kann ein eingestellter Drehmomentwert angelegt werden, um die Blockade von den einzelnen Klappen zu entfernen.
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Wenn das AAS-Steuermodul 212 eine Differenz zwischen der ersten und zweiten AAS-Position ermittelt (d.h. dass sich die Klappen bewegt haben), weist das AAS-Steuermodul 212 das AAS-Modul 204 an, einen Betrieb der AAS durch Anlegen des ersten vorbestimmten Drehmomentwerts fortzusetzen. Wenn das AAS-Steuermodul 212 ermittelt, dass die erste AAS-Position gleich der zweiten AAS-Position ist (d.h. dass sich die Klappen nicht bewegt haben), ermittelt das AAS-Steuermodul 212 auf Grundlage der ersten Gebläsedrehzahl und des Maschinenstatus, ob das AAS-Modul 204 angewiesen werden soll, einen zweiten vorbestimmten Drehmomentwert anzulegen. Beispielsweise ermittelt das AAS-Steuermodul 212, ob Geräuschabdeckungsbedingungen (z.B. Geräusch von einem laufenden Gebläse) vorhanden sind, bevor ermittelt wird, den zweiten vorbestimmten Drehmomentwert an die AAS anzulegen. Die Geräuschabdeckungsbedingungen erlauben eine Abdeckung des Geräusches aus der einzelnen Klappenbewegung vor einem Fahrzeugfahrer oder einem Fahrzeugpassagier.
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Wenn das AAS-Steuermodul 212 ermittelt, dass die erste Gebläsedrehzahl über einer vorbestimmten Gebläsedrehzahlschwelle liegt, weist das AAS-Steuermodul 212 das AAS-Modul 204 an, den zweiten Drehmomentwert an die AAS anzulegen. Der zweite vorbestimmte Drehmomentwert kann ein größerer Drehmomentwert sein, als der erste vorbestimmte Drehmomentwert. Umgekehrt weist, wenn das AAS-Steuermodul 212 ermittelt, dass die erste Gebläsedrehzahl nicht über einer vorbestimmten Gebläsedrehzahlschwelle liegt, das AAS-Steuermodul 212 das AAS-Modul 204 an, die gegenwärtige Position der AAS beizubehalten.
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Bei einem anderen Beispiel kann das AAS-Steuermodul 212 auch auf Grundlage des Maschinenstatus ermitteln, ob die Fahrzeugmaschine läuft. Beispielsweise kann der Maschinenstatus angeben, dass die Maschine läuft. Wenn das AAS-Steuermodul 212 ermittelt, dass die Maschine läuft, kann das AAS-Steuermodul 212 das AAS-Modul 204 anweisen, den zweiten vorbestimmten Drehmomentwert an die AAS anzulegen. Das AAS-Steuermodul 212 empfängt dann eine dritte AAS-Position. Das AAS-Steuermodul 212 ermittelt, ob sich die dritte AAS-Position von der zweiten AAS-Position unterscheidet. Wenn sich die dritte AAS-Position von der zweiten AAS-Position unterscheidet, steuert das AAS-Steuermodul 212 selektiv das AAS-Modul 204, um die AAS zu betätigen. Das AAS-Modul 204 kann dann einen vorbestimmten normalen Drehmomentwert an die AAS anlegen.
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Mit Bezug nun auf 3 beginnt das erfindungsgemäße Steuerverfahren 300 für eine aerodynamische Luftklappe bei 304. Bei 308 empfängt das Verfahren 300 eine Umgebungstemperatur. Bei 312 ermittelt das Verfahren 300, ob die Umgebungstemperatur unter 10°C liegt. Wenn dies zutrifft, fährt das Verfahren 300 mit 308 fort. Wenn dies nicht zutrifft, fährt das Verfahren 300 mit 316 fort. Bei 316 ermittelt das Verfahren 300, ob die Umgebungstemperatur zwischen 10°C und 20°C liegt. Wenn dies zutrifft, fährt das Verfahren 300 mit 320 fort. Wenn dies nicht zutrifft, fährt das Verfahren 300 mit 328 fort. Bei 320 ermittelt das Verfahren 300, ob Geräuschabdeckungsbedingungen vorhanden sind. Wenn dies nicht zutrifft, fährt das Verfahren 300 mit 320 fort. Wenn dies zutrifft, fährt das Verfahren 300 mit 324 fort. Bei 324 erhöht das Verfahren 300 allmählich den Drehmomentwert, der auf die aerodynamischen Luftklappen angewendet ist. Das Verfahren 300 fährt mit 308 fort. Bei 328 ermittelt das Verfahren 300, ob Geräuschabdeckungsbedingungen vorhanden sind. Wenn dies nicht zutrifft, fährt das Verfahren 300 mit 328 fort. Wenn dies zutrifft, fährt das Verfahren 300 mit 332 fort. Bei 332 legt das Verfahren 300 einen vorbestimmten Drehmomentwert an die AAS an. Das Verfahren 300 endet bei 336.
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Mit Bezug nun auf 4 beginnt ein alternatives Steuerverfahren 400 für eine aerodynamische Luftklappe bei 404. Bei 408 setzt das Verfahren 400 einen Drehmomenteinstellwert gleich einem ersten vorbestimmten Drehmomentwert. Bei 412 ermittelt das Verfahren 400, ob Geräuschabdeckungsbedingungen vorhanden sind. Wenn dies nicht zutrifft, fährt das Verfahren 400 mit 412 fort. Wenn dies zutrifft, fährt das Verfahren 400 mit 416 fort. Bei 416 legt das Verfahren 400 einen vorbestimmten Drehmomentwert plus dem Drehmomenteinstellwert an die AAS an. Bei 420 ermittelt das Verfahren 400, ob sich die AAS bewegt hat (z.B. das Verfahren 400 ermittelt, ob die AAS blockiert ist). Wenn dies zutrifft, endet das Verfahren 400 mit 428. Wenn dies nicht zutrifft, fährt das Verfahren 400 mit 424 fort. Bei 424 erhöht das Verfahren 400 den Drehmomenteinstellwert um einen Drehmomenteinstell-Offset. Beispielsweise kann der Drehmomenteinstell-Offset zu dem ersten vorbestimmten Drehmomentwert addiert werden, um einen erhöhten Drehmomentwert auf die AAS anzuwenden. Das Anwenden des erhöhten Drehmomentwertes kann eine Blockierung von der AAS beseitigen. Das Verfahren 400 fährt mit 412 fort.
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Mit Bezug nun auf 5 beginnt ein alternatives Steuerverfahren 500 für eine aerodynamische Luftklappe bei 504. Bei 508 setzt das Verfahren 500 einen Drehmomenteinstellwert gleich einem ersten vorbestimmten Drehmomentwert. Bei 512 empfängt das Verfahren 500 eine Umgebungstemperatur. Bei 516 ermittelt das Verfahren 500, ob die Umgebungstemperatur unter 10°C liegt. Wenn dies zutrifft, fährt das Verfahren 500 mit 512 fort. Wenn dies nicht zutrifft, fährt das Verfahren 500 mit 520 fort. Bei 520 ermittelt das Verfahren 500, ob die Umgebungstemperatur zwischen 10°C und 20°C liegt. Wenn dies zutrifft, fährt das Verfahren 500 mit 524 fort. Wenn dies nicht zutrifft, fährt das Verfahren 500 mit 532 fort. Bei 524 ermittelt das Verfahren 500, ob Geräuschabdeckungsbedingungen vorhanden sind. Wenn dies nicht zutrifft, fährt das Verfahren 500 mit 524 fort. Wenn dies zutrifft, fährt das Verfahren 500 mit 528 fort. Bei 528 erhöht das Verfahren 500 allmählich den Drehmomentwert, der auf die AAS angewendet ist. Das Verfahren 500 fährt mit 512 fort. Bei 532 ermittelt das Verfahren 500, ob Geräuschabdeckungsbedingungen vorhanden sind. Wenn dies nicht zutrifft, fährt das Verfahren 500 mit 532 fort. Wenn dies zutrifft, fährt das Verfahren 500 mit 536 fort. Bei 536 legt das Verfahren 500 einen vorbestimmten Drehmomentwert plus dem Drehmomenteinstellwert an die AAS an. Bei 540 ermittelt das Verfahren 500, ob sich die AAS bewegt hat (z.B. das Verfahren 400 ermittelt, ob die AAS blockiert ist). Wenn dies zutrifft, endet das Verfahren 500 mit 548. Wenn dies nicht zutrifft, fährt das Verfahren 500 mit 544 fort. Bei 544 erhöht das Verfahren 500 den Drehmomenteinstellwert um einen Drehmomenteinstell-Offset. Beispielsweise kann der Drehmomenteinstell-Offset zu dem ersten vorbestimmten Drehmomentwert addiert werden, um einen erhöhten Drehmomentwert auf die AAS anzuwenden. Das Anwenden des erhöhten Drehmomentwertes kann eine Blockierung von der AAS beseitigen. Das Verfahren 500 fährt mit 532 fort.
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Die vorhergehende Beschreibung ist rein beispielhafter Natur. Die breiten Lehren der Offenbarung können in einer Vielzahl von Formen implementiert werden. Der Klarheit halber werden in den Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen zur Bezeichnung ähnlicher Elemente verwendet. Bei der Verwendung hierin soll die Formulierung zumindest eines aus A, B und C so ausgelegt werden, dass sie ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht exklusiven logischen Oder bedeutet. Es sei zu verstehen, dass ein oder mehrere Schritte in einem Verfahren in einer anderen Reihenfolge (oder gleichzeitig) ausgeführt werden können, ohne die Grundsätze der vorliegenden Offenbarung zu verändern.
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Der hier verwendete Begriff „Modul“ kann eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); eine elektronische Schaltung; eine kombinatorische Logikschaltung; ein Field Programmable Gate Array (FPGA); einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), der Code ausführt; andere geeignete Hardwarekomponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination einiger oder alle der obigen, wie in einem System-on-Chip betreffen, Teil davon sein oder umfassen. Der Begriff Modul kann einen Speicher (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) umfassen, der einen Code speichert, der von dem Prozessor ausgeführt wird.
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Der Begriff „Code“ kann, so wie er vorstehend verwendet wird, Software, Firmware und/oder Mikrocode enthalten und kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen und/oder Objekte beziehen. Der Begriff „gemeinsam genutzt“, wie oben verwendet ist, bedeutet, dass ein Teil oder der gesamte Code von mehreren Modulen unter Verwendung eines einzelnen (gemeinsam genutzten) Prozessors ausgeführt werden kann. Zudem kann ein Teil oder der gesamte Code von mehreren Modulen von einem einzelnen (gemeinsam genutzten) Speicher gespeichert werden. Der Begriff „Gruppe“ bedeutet, so wie er vorstehend verwendet wird, dass ein Teil oder der gesamte Code von einem einzelnen Modul unter Verwendung einer Gruppe von Prozessoren ausgeführt werden kann. Zudem kann ein Teil oder der gesamte Code von einem einzelnen Modul unter Verwendung einer Gruppe von Speichern gespeichert werden.
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Die Vorrichtungen und Verfahren, die hier beschrieben sind, können durch ein oder mehrere Computerprogramme implementiert sein, die durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden. Die Computerprogramme enthalten von einem Prozessor ausführbare Anweisungen, die in einem nicht flüchtigen, konkreten, von einem Computer lesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können auch gespeicherte Daten aufweisen. Nicht beschränkende Beispiele des nicht flüchtigen konkreten computerlesbaren Mediums sind nichtflüchtige Speicher, Magnetspeicher und optische Speicher.
