-
EINLEITUNG
-
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen Verbrennungsmotoren und insbesondere die Regelung der Kühlmitteltemperatur an einem Eingang eines Verbrennungsmotors.
-
Ein Fahrzeug, wie ein Auto, ein Motorrad oder jede andere Art von Fahrzeug, kann mit einem Verbrennungsmotor ausgestattet sein, der eine Energiequelle für das Fahrzeug bereitstellt. Energie vom Motor kann mechanische Energie (für die Fahrzeugbewegung) und elektrischer Strom sein (um den Betrieb von elektronischen Systemen, Pumpen usw. im Fahrzeug zu erlauben). Wenn ein Verbrennungsmotor läuft, erzeugen der Motor und seine verbundenen Komponenten Hitze, die den Motor und seine verbundenen Komponenten beschädigen kann, wenn dies nicht geprüft wird.
-
Zur Reduzierung der Hitze im Motor zirkuliert eine Kühlanlage ein Kühlmittel durch Kühlkanäle innerhalb des Motors. Das Kühlmittel absorbiert Wärme vom Motor und wird dann über einen Wärmeaustausch in einem Kühler gekühlt, wenn das Kühlmittel aus dem Motor und in den Kühler gepumpt wird. Dementsprechend kühlt sich das Kühlmittel ab und wird dann zurück durch den Motor zirkuliert, um den Motor und seine zugehörigen Komponenten zu kühlen.
-
KURZDARSTELLUNG
-
In einer exemplarischen Ausführungsform, beinhaltet ein computer-implementiertes Verfahren zur Steuerung der Temperatur einer Kühlflüssigkeit am Eingang eines Verbrennungsmotors das Empfangen, über eine Verarbeitungsvorrichtung, der Daten zur Gesamtmenge des verbrannten Kraftstoffs, die auf den insgesamt vom Verbrennungsmotor verbrannten Kraftstoff hinweisen. Das Verfahren beinhaltet des Weiteren das Empfangen, durch eine Verarbeitungsvorrichtung, Motordrehzahldaten, die eine Motordrehzahl des Verbrennungsmotor anzeigen. Das Verfahren beinhaltet des Weiteren das Berechnen, durch die Verarbeitungsvorrichtung, einer Kühlerströmungsrate, um einen Temperatursollwert an einem Motoreingang zu erreichen, der zumindest teilweise auf der insgesamt verbrannten Kraftstoffmenge und den Motordrehzahldaten basiert. Das Verfahren beinhaltet des Weiteren das Einstellen durch die Verarbeitungsvorrichtung einer Kühlerströmung, die zumindest teilweise auf der Kühlerströmungsrate basiert.
-
In manchen Ausführungsformen beinhaltet das Einstellen der Kühlerströmung des Weiteren das Erhöhen des Kühlmittelstroms zu einem Kühler und das Mindern der Strömung des Kühlmittels durch einen Kühler-Bypass. In manchen Ausführungsformen beinhaltet das Einstellen der Kühlerströmung des Weiteren das Mindern des Kühlmittelstroms zu einem Kühler und das Erhöhen des Kühlmittelstroms durch einen Kühler-Bypass. In manchen Ausführungsformen umfasst das Einstellen der Kühlerströmung des Kühlmittels des Weiteren das Steuern eines Ventils zum Einstellen der Kühlerströmung des Kühlmittels. Bei einigen Ausführungsformen basiert das Berechnen der Kühlerströmungsrate zum Erreichen eines Temperatursollwerts am Eingang eines Motors zumindest teilweise auf einer Kühlertemperatur. In manchen Ausführungsformen basiert das Berechnen der Kühlerströmungsrate des Weiteren zumindest teilweise auf einer Motorausgangstemperatur. In manchen Ausführungsformen basiert das Berechnen der Kühlerströmungsrate des Weiteren zumindest teilweise auf einem Umgebungsdruck.
-
In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform beinhaltet ein System zur Steuerung der Temperatur eines Kühlmittels am Eingang eines Verbrennungsmotors einen Speicher mit computerlesbaren Anweisungen und eine Verarbeitungsvorrichtung zum Ausführen der computerlesbaren Anweisungen zur Durchführung eines Verfahrens. In Beispielen beinhaltet das Verfahren das Empfangen durch eine Verarbeitungsvorrichtung von Daten der insgesamt verbrannten Kraftstoffmenge, was auf die Gesamtmenge des verbrannten Kraftstoffs durch den Verbrennungsmotor hinweist. Das Verfahren beinhaltet des Weiteren das Empfangen, durch eine Verarbeitungsvorrichtung, Motordrehzahldaten, die eine Motordrehzahl des Verbrennungsmotor anzeigen. Das Verfahren beinhaltet des Weiteren das Berechnen, durch die Verarbeitungsvorrichtung, einer Kühlerströmungsrate, um einen Temperatursollwert an einem Motoreingang zu erreichen, der zumindest teilweise auf der insgesamt verbrannten Kraftstoffmenge und den Motordrehzahldaten basiert. Das Verfahren beinhaltet des Weiteren das Einstellen durch die Verarbeitungsvorrichtung einer Kühlerströmung, die zumindest teilweise auf der Kühlerströmungsrate basiert.
-
In manchen Ausführungsformen beinhaltet das Einstellen der Kühlerströmung des Weiteren das Erhöhen des Kühlmittelstroms zu einem Kühler und das Mindern der Strömung des Kühlmittels durch einen Kühler-Bypass. In manchen Ausführungsformen beinhaltet das Einstellen der Kühlerströmung des Weiteren das Mindern des Kühlmittelstroms zu einem Kühler und das Erhöhen des Kühlmittelstroms durch einen Kühler-Bypass. In manchen Ausführungsformen umfasst das Einstellen der Kühlerströmung des Kühlmittels des Weiteren das Steuern eines Ventils zum Einstellen der Kühlerströmung des Kühlmittels. In manchen Ausführungsformen basiert das Berechnen der Kühlerströmungsrate des Weiteren zumindest teilweise auf einer Kühlertemperatur. In manchen Ausführungsformen basiert das Berechnen der Kühlerströmungsrate des Weiteren zumindest teilweise auf einer Motorausgangstemperatur. In manchen Ausführungsformen basiert das Berechnen der Kühlerströmungsrate des Weiteren zumindest teilweise auf einem Umgebungsdruck.
-
In noch einer weiteren exemplarischen Ausführungsform kann ein Computerprogrammprodukt zur Steuerung der Temperatur eines Kühlmittels an einem Eingang eines Verbrennungsmotors ein computerlesbares Speichermedium mit darin enthaltenen Programmanweisungen beinhalten, worin das computerlesbare Speichermedium an sich kein transitorisches Signal ist, wobei die Programmanweisungen, die durch eine Verarbeitungsvorrichtung ausführbar sind, bewirken, dass die Verarbeitungsvorrichtung ein Verfahren ausführt. In Beispielen beinhaltet das Verfahren das Empfangen durch eine Verarbeitungsvorrichtung von Daten der insgesamt verbrannten Kraftstoffmenge, was auf die Gesamtmenge des verbrannten Kraftstoffs durch den Verbrennungsmotor hinweist. Das Verfahren beinhaltet des Weiteren das Empfangen, durch eine Verarbeitungsvorrichtung, Motordrehzahldaten, die eine Motordrehzahl des Verbrennungsmotor anzeigen. Das Verfahren beinhaltet des Weiteren das Berechnen, durch die Verarbeitungsvorrichtung, einer Kühlerströmungsrate, um einen Temperatursollwert an einem Motoreingang zu erreichen, der zumindest teilweise auf der insgesamt verbrannten Kraftstoffmenge und den Motordrehzahldaten basiert. Das Verfahren beinhaltet des Weiteren das Einstellen durch die Verarbeitungsvorrichtung einer Kühlerströmung, die zumindest teilweise auf der Kühlerströmungsrate basiert.
-
In manchen Ausführungsformen beinhaltet das Einstellen der Kühlerströmung des Weiteren das Erhöhen des Kühlmittelstroms zu einem Kühler und das Mindern der Strömung des Kühlmittels durch einen Kühler-Bypass. In manchen Ausführungsformen beinhaltet das Einstellen der Kühlerströmung des Weiteren das Mindern des Kühlmittelstroms zu einem Kühler und das Erhöhen des Kühlmittelstroms durch einen Kühler-Bypass. In manchen Ausführungsformen umfasst das Einstellen der Kühlerströmung des Kühlmittels des Weiteren das Steuern eines Ventils zum Einstellen der Kühlerströmung des Kühlmittels. In manchen Ausführungsformen basiert das Berechnen der Kühlerströmungsrate des Weiteren zumindest teilweise auf einer Kühlertemperatur, einer Motorausgangstemperatur und einem Umgebungsdruck.
-
Die oben genannten Eigenschaften und Vorteile sowie anderen Eigenschaften und Funktionen der vorliegenden Offenbarung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen ohne weiteres hervor.
-
Figurenliste
-
Andere Merkmale, Vorteile und Details erscheinen nur exemplarisch in der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsformen, wobei sich die ausführliche Beschreibung auf die Zeichnungen bezieht, wobei:
- 1 zeigt einen Fahrzeugmotor einschließlich einer Eingangstemperatursteuerung zur Steuerung der Temperatur einer Kühlflüssigkeit am Eingang eines Verbrennungsmotors, nach Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
- 2A, 2B und 2C zeigen Diagramme von Kühlmittel-Siedeeigenschaften, nach Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung;
- 3 stellt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung der Temperatur eines Kühlmittels am Eingang eines Verbrennungsmotors nach Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung dar;
- 4 stellt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung der Temperatur eines Kühlmittels am Eingang eines Verbrennungsmotors nach Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung dar; und
- 5 verdeutlicht ein Blockdiagramm eines Verarbeitungssystems zum Implementieren der hierin beschriebenen Techniken gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
Die folgende Beschreibung ist lediglich exemplarischer Natur und nicht dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung in ihren An- oder Verwendungen zu beschränken. Es sollte verstanden werden, dass in den Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen. Der hier verwendete Begriff „Modul“ bezieht sich auf eine Verarbeitungsschaltung, die eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder gruppiert) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten ausführt, die die beschriebene Funktionalität bieten, beinhalten kann.
-
Die hierin beschriebenen technischen Lösungen erlauben die Steuerung der Temperatur eines Kühlmittels an einem Eingang eines Verbrennungsmotors. Moderne Motoren sind effizienter bei der Kraftstoffverbrennung, was zu einer Erhöhung der Betriebstemperatur des Motors führt. Durch die Steuerung der Temperatur des Kühlmittels ist es möglich, den Verbrennungsmotor bei der höchstmöglichen Temperatur zu betreiben, ohne die Hardware-Integrität des Motors zu gefährden. Dies erhöht die Motor- und Kraftstoffeffizienz und verhindert Motorausfälle.
-
Die vorliegenden Techniken regeln den Kühlmittelstrom durch den Kühler basierend auf gemessenen Kühlmitteltemperaturen am Eingang des Motors. Die Temperatursteuerung basiert primär auf dem Management der Strömung des Kühlmittels durch den Kühler als eine Funktion des Eingangstemperatursollwerts. Die Zieltemperatur am Eingang des Motors ist je nach Motorbetriebspunkt variabel, der eine Funktion des insgesamt verbrannten Kraftstoffs und der Motordrehzahl darstellt. Eine Eingangstemperatursteuerung berechnet eine Kühlerströmungsrate (d. h., einer Rate des Kühlmittelstrom aus dem Kühler) zur Erzielung eines Temperatursollwerts am Eingang des Motors, um die Wärmeleistung auszugleichen, die in den Brennraum des Motors gelangt. Die Eingangstemperatursteuerung berechnet eine Kühlerströmungsrate, die auf der Gesamtmenge des verbrannten Kraftstoffs und der Motordrehzahl basiert. Die Eingangstemperatursteuerung kann u. a. auch die Kühlertemperatur, die Motorausgangstemperatur und den Umgebungsdruck ausgleichen.
-
1 zeigt einen Fahrzeugmotor 100 einschließlich einer Eingangstemperatursteuerung 102 zur Steuerung der Temperatur einer Kühlflüssigkeit am Eingang eines Verbrennungsmotors, nach Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Der Fahrzeugmotor 100 beinhaltet mindestens eine Hauptkühlmittelpumpe („Pumpe“) 104, einen Motorblock 110, einen Motorkopf 112, weitere Motorkomponenten 114 (z. B. ein Turbolader, eine Abgasumwälzpumpe usw.), ein Hauptdrehventil 130, eine Motorölheizung 116, eine Getriebeölheizung 118 und einen Kühler 120. Das Hauptdrehventil 130 beinhaltet ein erstes Ventil 140 mit einem ersten Eingang 141, einem zweiten Eingang 142 und einen Ausgang 143. Das Hauptdrehventil 130 beinhaltet auch ein zweites Ventil 150 mit einem Eingang 151, einem ersten Ausgang 152 und einem zweiten Ausgang 153. Die verschiedenen Komponenten des Fahrzeugmotors 100 sind, wie in 1 nach Ausführungsformen dargestellt, verbunden und angeordnet, und die durchgezogenen Linien zwischen den Komponenten stellen die Flüssigkeitsverbindungen zwischen den Komponenten und die Pfeile die Strömungsrichtung der Flüssigkeit dar.
-
Das Hauptdrehventil 130, einschließlich des ersten Ventils 140 und des zweiten Ventils 150, werden durch die Eingangstemperatursteuerung 102 gesteuert. Insbesondere die Eingangstemperatursteuerung 102 kann dazu führen, dass das erste Ventil 140 die Strömung von entweder dem ersten Eingang 141 oder vom zweiten Eingang 142 durch den Ausgang 143 in die Motorölheizung 116 und in die Getriebeölheizung 118 leitet. Desgleichen kann die Eingangstemperatursteuerung 102 dazu führen, dass das zweite Ventil 150 die Strömung vom Motorblock 110 und vom Motorkopf 112 durch den ersten Ausgang 152 und den zweiten Ausgang 153 in den Kühler 120 und/oder in den Kühlerbypass 122 leiten.
-
Das Kühlmittel wird durch den Kühler 120 gekühlt und von der Pumpe 104 aus dem Kühler 120 in den Motorblock 110, den Motorkopf 112 und die anderen Komponenten 114 (zusammen der „Eingang“ des Motors) zurückgepumpt. Die Regelung der Strömung aus dem Kühler 120 ermöglicht das Mischen von kaltem mit heißem Kühlmittel, um dem Fahrzeugmotor 100 das Kühlmittel mit einer gewünschten Temperatur bereitzustellen.
-
Die Eingangstemperatursteuerung 102 steuert die Temperatur des Kühlmittels am Eingang eines Verbrennungsmotors. Zur Steuerung der Temperatur am Eingang des Motors berechnet die Eingangstemperatursteuerung 102 eine Kühlerströmungsrate (d. h., einer Rate eines Kühlmittelstrom aus dem Kühler), um den Eingangstemperatursollwert basierend auf der Gesamtmenge des verbrannten Kraftstoffs und der Motordrehzahl zu erreichen. Dies bietet einen Ausgleich für die thermischen Energie, die im Brennraum des Verbrennungsmotors 100 vorliegt. Die Einlasstemperatursteuerung kann u. a. auch die Kühlertemperatur, die Motorausgangstemperatur und den Umgebungsdruck ausgleichen.
-
Die Kühlerströmungsrate ist eine Funktion der Motordrehzahl und der Gesamtmenge des Kraftstoffs, der verbrannt wird um die optimale Verbrennungseffizienz des Motors 100 zu erreichen, ohne die Grenzwerte der Komponenten des Fahrzeugmotors 100 zu überschreiten. Die Kühlerströmungsrate erhöht sich beispielsweise zusammen mit der zunehmenden Motordrehzahl und der Gesamtmenge des verbrannten Kraftstoffs. Die Kühlerströmungsrate wird berechnet, um einen Temperatursollwert für den Fahrzeugmotor 100 aufrechtzuerhalten.
-
Der Temperatursollwert während einem Niederstrom-Betriebszustand des Fahrzeugmotors 100 liegt sehr nahe an den Hardwaregrenzen des Fahrzeugmotors 100. Dies ist ein besonderes Merkmal von Dieselmotoren, da diese bei sehr hohen Temperaturen betrieben werden können. Allerdings ist der Temperatursollwert während des Betriebs mit höherer Leistung niedriger als bei Niederstrom-Betriebszuständen. Das heißt, dass der Temperatursollwert bei höherer Betriebsleistung, wenn Hitze aus dem Fahrzeugmotor 100 entfernt werden muss, um die Hardwaregrenzen des Fahrzeugmotors 100 zu vermeiden, im Vergleich zum Temperatursollwert bei Niederstrom-Betriebszuständen reduziert ist. Dies ist in 2A ersichtlich, die ein Diagramm 200A von Kühlmittel-Siedemerkmalen nach Ausführungsformen darstellt. Insbesondere das Diagramm 200A zeigt, dass 110 °C bei einem Niederstrom-Betriebszustand akzeptabel sind, dass die Temperatur jedoch bei höherer Betriebsleistung über die Hardwaregrenzen ansteigen kann. Das Diagramm 200A zeigt Liniendiagramme des Kühlmitteldrucks in kPa gegenüber Kühlmittel-Sättigungstemperatur in Grad C an. Beim Niederstrombetrieb ist die Kühlerströmungsrate niedriger als bei hoher Betriebsleistung.
-
Mit weiterer Bezugnahme auf 1 kann die Eingangstemperatursteuerung 102 auch Kühlertemperatur-Informationen, Motorausgangs-Informationen und Umgebungsdruck-Informationen bereitstellen. Die Eingangstemperatursteuerung 102 kann beispielsweise die Kühlleistung des Kühlers 120 ausgleichen, indem sie die Kühlertemperatur überwacht. Dieser Ausgleich wirkt unmittelbar auf die Kalibrierung der Eingangstemperatursteuerung 102 unter Berücksichtigung der Kühlleistung des Kühlers 120. Je niedriger z. B. die Kühlmitteltemperatur im Kühler 120 ist, desto langsamer kann die Eingangstemperatursteuerung 102 auf Kühlanforderungen reagieren.
-
Die Eingangstemperatursteuerung 102 kann auch durch veraltete Komponenten (z. B. einen Injektor, ein Ventil usw.) verursachte Abweichungen ausgleichen. Da der Fahrzeugmotor 100 nahe an einer kritischen Temperatur betrieben wird (d. h. bei einer Temperatur, bei der eine Komponente ausfallen kann), kann eine gedriftete oder veraltete Komponente eine unerwartete Veränderung der Temperatur bzgl. ihrer Kalibrierung bei normalen Bedingungen verursachen. Dies ist in 2B ersichtlich, die ein Diagramm 200B von Kühlmittel-Siedemerkmalen nach Ausführungsformen darstellt. Insbesondere das Diagramm 200B zeigt, dass Hardwaregrenzen aufgrund von veralteten Komponenten erreicht werden können. Das Diagramm 200B zeigt Liniendiagramme des Kühlmitteldrucks in kPa gegenüber Kühlmittel-Sättigungstemperatur in Grad C an. Dieses Merkmal ermöglicht eine Verringerung der technischen Margen, die Ingenieure berücksichtigen müssen, wenn sie den Fahrzeugmotor 100 und sein Kühlsystem konstruieren.
-
Zusätzlich mit fortwährendem Bezug auf 1 kann die Eingangstemperatursteuerung 102 Umgebungsdruck ausgleichen, indem sie die Umgebungsdruckdaten durch einen Umgebungsdrucksensor (nicht dargestellt) überwacht. Dies ermöglicht ein Einstellen der Kühlerströmungsrate basierend auf durch Höhe erzeugte Druckschwankungen. Auch können die Arbeitstemperaturen des Fahrzeugmotors 100 in diesem Fall schädlich für den Motorbetrieb sein, wenn das Fahrzeug in bestimmten Höhenlagen betrieben wird, ohne den Höhenumgebungsdruck auszugleichen. Dies ist in 2C ersichtlich, die ein Diagramm 200C von Kühlmittel-Siedemerkmalen nach Ausführungsformen darstellt. Insbesondere das Diagramm 200C zeigt, dass der Druck des Kühlsystems in Höhenlagen niedriger auf dem Meeresspiegel ist und dass daher ein Ausgleich erforderlich ist. Das Diagramm 200C zeigt Liniendiagramme des Kühlmitteldrucks in kPa gegenüber Kühlmittel-Sättigungstemperatur in Grad C an. Dieses Merkmal ermöglicht eine Verringerung der technischen Margen, die Ingenieure berücksichtigen müssen, wenn sie den Fahrzeugmotor 100 und sein Kühlsystem konstruieren.
-
Mit fortwährender Bezugnahme auf 1 kann die Eingangstemperatursteuerung 102 in Ausführungsformen eine Kombination aus Hardware und Programmierung sein. Bei der Programmierung kann es sich um prozessorausführbare Anweisungen handeln, die auf einem physischen Speicher gespeichert sind, und die Hardware kann eine Verarbeitungsvorrichtung zum Ausführen dieser Anweisungen beinhalten. Somit kann ein Systemspeicher Programmanweisungen speichern, die beim Ausführen durch die Verarbeitungsvorrichtung die hierin beschriebene Funktionalität implementieren. Andere Motoren/Module/Steuerungen können auch genutzt werden, um andere Merkmale und Funktionalitäten einzubinden, die in anderen Beispielen hierin beschrieben sind. Alternativ oder zusätzlich kann die Eingangstemperatursteuerung 102 als dedizierte Hardware implementiert werden, wie beispielsweise eine oder mehrere integrierte Schaltungen, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs), anwendungsspezifische Spezialprozessoren (ASSPs), feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGAs) oder eine beliebige Kombination der vorgenannten Beispiele für dedizierte Hardware, zum Ausführen der hierin beschriebenen Techniken.
-
3 stellt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 300 zur Steuerung der Temperatur eines Kühlmittels am Eingang eines Verbrennungsmotors nach Ausführungsformen. Das Verfahren 300 kann beispielsweise durch die Eingangstemperatursteuerung in 1, durch das Verarbeitungssystem 500 von 5 (nachstehend beschrieben) oder durch ein anderes geeignetes Verarbeitungssystem oder eine Vorrichtung implementiert werden.
-
Daten, die den gesamten verbrannten Kraftstoff durch den Fahrzeugmotor 100 und Daten, die die Motordrehzahl des Fahrzeugs, das vom Fahrzeugmotor 100 betrieben wird, anzeigen, werden bei Block 302 empfangen. Bei Block 304 wird ein Kühlmitteleingangstemperatursollwert (d. h. ein Temperaturwert, der als eine Solltemperatur des Kühlmittels am Eingang) berechnet. Bei Block 304 wird der Kühlmitteleingangstemperatursollwert entsprechend dem Umgebungsdruck reduziert. Bei Block 306 wird der Eingangstemperatursollwert so eingestellt, dass Fehler bei der Verfolgung ausgeglichen werden, wie jene, die aus einer driftenden Komponente folgen.
-
Bei Block 308 wird ein Mengenbegrenzer auf den Eingangstemperatursollwert angewandt, um zu verhindern, dass eine Kühlerströmungsrate einen Schwellenwert überschreitet. Bei Block 310 wird der Temperatur-Verfolgungsfehler unter Verwendung des tatsächlichen Eingangstemperatursollwert und der aktuellen Kühlmitteltemperatur am Motoreingang berechnet. Bei Block 312 wird der Verfolgungsfehler verwendet, um die Kühlerströmungsrate mit einem Satz kalibrierter Koeffizienten zu berechnen, die die Solldynamik der Steuerung bestimmen, und bei Block 314 wird die Kühlerausgangstemperatur empfangen und auf die Koeffizienten der Steuerung angewandt, um die dynamische Reaktion der Kühlerströmungsrate zu ermitteln, die mit der tatsächlichen Kühlkapazität des Kühlers ausgeglichen wird.
-
Das zweite Ventil 150 des Hauptdrehventils 130 wird so eingestellt, dass es die berechnete Kühlerströmungsrate bereitstellt. So werden zum Beispiel der erste Ausgang 152 und der zweite Ausgang 153 des zweiten Ventils 150 geöffnet/geschlossen, um die ermittelten Kühlerströmungsrate zu erreichen. Wenn die Kühlerströmungsrate zunimmt, wird das erste Ausgangsventil 153 geöffnet, um den Durchfluss durch den Kühler 120 zu erhöhen. Gleichzeitig kann der erste Ausgang 152 geschlossen werden, um den Durchfluss durch den Kühlerbypass 122 zu reduzieren. Desgleichen, wird das erste Ausgangsventil 153 geschlossen, wenn die Kühlerströmungsrate abnimmt, um den Durchfluss durch den Kühler 120 zu reduzieren. Gleichzeitig kann der erste Ausgang 152 geöffnet werden, um den Durchfluss durch den Kühlerbypass 122 zu erhöhen.
-
4 stellt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 400 zur Steuerung der Temperatur eines Kühlmittels am Eingang eines Verbrennungsmotors nach Ausführungsformen. Das Verfahren 400 kann beispielsweise durch die Eingangstemperatursteuerung in 1, durch das Verarbeitungssystem 500 von 5 (nachstehend beschrieben) oder durch ein anderes geeignetes Verarbeitungssystem oder eine Vorrichtung implementiert werden.
-
Bei Block 402 empfängt die Eingangstemperatursteuerung 102 die Daten zum insgesamt verbrannten Kraftstoff, der eine Gesamtmenge des verbrannten Kraftstoffs durch den Verbrennungsmotor anzeigt. Bei Block 404 empfängt die Eingangstemperatursteuerung 102 Motordrehzahldaten, die die Motordrehzahl des Verbrennungsmotors anzeigen.
-
Bei Block 406 berechnet die Eingangstemperatursteuerung 102 eine Kühlerströmungsrate, die zumindest teilweise auf den Daten zur Gesamtmenge des verbrannten Kraftstoffs und den Motordrehzahldaten basiert. Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann die Eingangstemperatursteuerung 102 auch Zusatzdaten zur Berechnung der Kühlerströmungsrate nutzen, wie beispielsweise eine Kühlertemperatur, eine Motorausgangstemperatur und einen Umgebungsdruck.
-
Bei Block 408 stellt die Eingangstemperatursteuerung 102 eine Kühlerströmung des Kühlmittels zumindest teilweise auf der Kühlerströmungsrate ein. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet das Einstellen der Kühlerströmung das Erhöhen des Kühlmittelstroms an einen Kühler und das Mindern des Kühlmittelstroms durch einen Kühlerbypass. Umgekehrt beinhaltet das Einstellen der Kühlerströmung in einer oder mehreren Ausführungsformen das Mindern des Kühlmittelstroms an einen Kühler und das Erhöhen des Kühlmittelstroms durch einen Kühlerbypass.
-
Zusätzliche Verfahren können ebenfalls beinhaltet sein und es versteht sich, dass das in 4 dargestellte Verfahren Darstellungen veranschaulicht und dass andere Verfahren hinzugefügt werden oder bestehende Verfahren entfernt, modifiziert oder neu angeordnet werden können, ohne vom Umfang und Sinn der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
-
Es versteht sich, dass die vorliegende Offenbarung in Verbindung mit jeder anderen Art von Computerumgebung implementiert werden kann, die aktuell bekannt ist oder später entwickelt wird. So veranschaulicht beispielsweise 5 ein Blockdiagramm eines Verarbeitungssystems 500 zum Implementieren der hierin beschriebenen Techniken. In den Beispielen weist das Verarbeitungssystem 500 eine oder mehrere zentrale Verarbeitungseinheiten (Prozessoren) 21a, 21b, 21c usw. (gemeinsam oder allgemein als Prozessor(en) 21 und/oder als Verarbeitungsvorrichtung(en) bezeichnet) auf. In Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann jeder Prozessor 21 einen Mikroprozessor mit reduziertem Befehlssatz (RISC) beinhalten. Die Prozessoren 21 sind über einen Systembus 33 mit einem Systemspeicher (z. B. einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 24) und verschiedenen anderen Komponenten verbunden. Der Nur-Lese-Speicher (ROM) 22 ist mit dem Systembus 33 gekoppelt und kann ein Basis-Eingabe-/Ausgabe-System (BIOS) beinhalten, das bestimmte Grundfunktionen des Verarbeitungssystems 500 steuert.
-
Ferner sind ein Eingabe-/ Ausgabe-(E/A)-Adapter 27 und ein Netzwerkadapter 26 veranschaulicht, die mit dem Systembus 33 gekoppelt sind. Der E/A-Adapter 27 kann ein SCSI-Adapter (Small Computer System Interface) sein, der mit einer Festplatte 23 und/oder einem anderen Speicherlaufwerk 25 oder einer anderen ähnlichen Komponente kommuniziert. Der E/A-Adapter 27, die Festplatte 23 und die Speichervorrichtung 25 werden hierin kollektiv als Massenspeicher 34 bezeichnet. Das Betriebssystem 40 zur Ausführung auf dem Verarbeitungssystem 500 kann in dem Massenspeicher 34 gespeichert sein. Ein Netzwerkadapter 26 verbindet den Systembus 33 mit einem externen Netzwerk 36, wodurch das Verarbeitungssystem 500 mit anderen derartigen Systemen kommunizieren kann.
-
Eine Anzeige (z. B. ein Anzeigemonitor) 35 ist mit dem Systembus 33 über den Anzeigeadapter 32 verbunden, der einen Grafikadapter beinhalten kann, um die Leistung von grafikintensiven Anwendungen und eine Videosteuerung zu verbessern. In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung können die Adapter 26, 27 und/oder 32 mit einem oder mehreren I/O-Bussen verbunden sein, die über eine Zwischenbusbrücke (nicht dargestellt) mit dem Systembus 33 verbunden sind. Geeignete I/O-Busse zum Anschließen von Peripheriegeräten, wie zum Beispiel Festplattensteuerungen, Netzwerkadaptern und Grafikadaptern, beinhalten üblicherweise gemeinsame Protokolle, wie Peripheral Component Interconnect (PCI). Zusätzliche Eingabe-/Ausgabegeräte sind als über den Benutzerschnittstellenadapter 28 und den Anzeigeadapter 32 mit dem Systembus 33 verbunden gezeigt. Eine Tastatur 29, eine Maus 30 und ein Lautsprecher 31 können mit dem Systembus 33 über den Benutzerschnittstellenadapter 28 verbunden sein, der zum Beispiel einen Super-I/O-Chip beinhalten kann, der mehrere Geräteadapter in eine einzige integrierte Schaltung integriert.
-
In einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung beinhaltet das Verarbeitungssystem 500 eine Grafikverarbeitungseinheit 37. Die Grafikverarbeitungseinheit 37 ist eine spezialisierte elektronische Schaltung, die entworfen ist, um Speicher zu manipulieren und zu ändern, um die Erzeugung von Bildern in einem Bildspeicher zu beschleunigen, die zur Ausgabe an eine Anzeige vorgesehen sind. Im Allgemeinen ist die Grafikverarbeitungseinheit 37 bei der Manipulation von Computergrafiken und Bildverarbeitung sehr effizient und weist eine hochparallele Struktur auf, die sie effektiver als Allzweck-CPUs für Algorithmen macht, bei denen die Verarbeitung großer Datenblöcke parallel erfolgt.
-
Somit beinhaltet das Verarbeitungssystem 500, wie es hierin konfiguriert ist, Verarbeitungskapazität in Form von Prozessoren 21, Speicherfähigkeit einschließlich Systemspeicher (z. B. RAM 24) und Massenspeicher 34, Eingabemittel, wie Tastatur 29 und Maus 30 und Ausgabefähigkeiten, einschließlich Lautsprecher 31 und Display 35. In einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung speichern ein Teil des Systemspeichers (z. B. RAM 24) und der Massenspeicher 34 gemeinsam ein Betriebssystem, um die Funktionen der verschiedenen Komponenten, die in Verarbeitungssystem 500 gezeigt sind, zu koordinieren.
-
Die Beschreibungen der verschiedenen Beispiele der vorliegenden Offenbarung wurden zu Zwecken der Veranschaulichung vorgestellt, sind aber nicht als erschöpfend oder beschränkt auf die offenbarten Ausführungsformen gedacht. Viele Modifikationen und Variationen sind für den Fachmann offensichtlich, ohne von dem Umfang und dem Gedanken der beschriebenen Techniken abzuweichen. Die hier verwendete Terminologie wurde ausgewählt, um die Prinzipien der vorliegenden Techniken, die praktische Anwendung oder technische Verbesserung gegenüber Technologien, die auf dem Markt gefunden wurden, am besten zu erläutern oder anderen Fachleuten auf dem Gebiet zu ermöglichen, die hierin offenbarten Techniken zu verstehen.
-
Während die obige Offenbarung mit Bezug auf exemplarische Ausführungsformen beschrieben wurde, werden Fachleute verstehen, dass unterschiedliche Änderungen vorgenommen und die einzelnen Teile durch entsprechende andere Teile ausgetauscht werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen. Darüber hinaus können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Materialsituation an die Lehren der Offenbarung anzupassen, ohne von deren wesentlichem Umfang abzuweichen. Daher ist vorgesehen, dass die vorliegenden Techniken nicht auf die offenbarten spezifischen Ausführungsformen beschränkt sein soll, sondern dass sie auch alle Ausführungsformen enthält, die in den Umfang der Anmeldung fallen.
