EP0744539A2 - Kühlanlage mit einem elektrisch regelbarem Stellglied - Google Patents

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EP0744539A2
EP0744539A2 EP96105513A EP96105513A EP0744539A2 EP 0744539 A2 EP0744539 A2 EP 0744539A2 EP 96105513 A EP96105513 A EP 96105513A EP 96105513 A EP96105513 A EP 96105513A EP 0744539 A2 EP0744539 A2 EP 0744539A2
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EP
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coolant temperature
cooling system
actuator
control
controller
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EP96105513A
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EP0744539A3 (de
EP0744539B1 (de
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Josef Krowiorz
Norbert Dr. Deussen
Uwe Brendel
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Bayerische Motoren Werke AG
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Bayerische Motoren Werke AG
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    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/167—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by adjusting the pre-set temperature according to engine parameters, e.g. engine load, engine speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01P2007/146—Controlling of coolant flow the coolant being liquid using valves
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    • F01P2023/08—Microprocessor; Microcomputer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01P2025/00—Measuring
    • F01P2025/08—Temperature
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    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/164—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by varying pump speed

Definitions

  • the invention relates to a cooling system with an electrically controllable actuator for influencing the coolant temperature of internal combustion engines in motor vehicles according to the preamble of claim 1.
  • Such a cooling system is known for example from DE 43 24 178 A1.
  • This known cooling system for internal combustion engines has a cooler and a thermostatic valve as an electrically controllable actuator with which the temperature of the coolant can be controlled in a warm-up mode, a mixed mode and a cooler mode.
  • the thermostatic valve as an electrically controllable actuator contains an expansion element which can be heated electrically to reduce the coolant temperature.
  • the thermostatic valve regulates the flow of the coolant between the internal combustion engine and the cooler in such a way that the coolant coming from the internal combustion engine flows back to the internal combustion engine essentially bypassing the cooler through a short circuit during warm-up operation, so that during the mixed operation that of the Internal coolant flows partially through the cooler and partially through the short circuit back to the internal combustion engine and that during cooler operation the coolant coming from the internal combustion engine essentially flows back through the cooler to the internal combustion engine. Due to the electrical heating of the electrically controllable actuator the opening cross section for the flow of the coolant to the cooler is increased compared to an opening cross section caused by the temperature of the coolant.
  • the electrically controllable actuator is electrically heated via a control device, by means of which the actual coolant temperature is detected and compared with a predetermined desired coolant temperature. If the detected actual coolant temperature is above the target coolant temperature, the electrical heating is switched on to cool the coolant, while when the actual coolant temperature is below the predetermined target coolant temperature, the electrical heating of the electrically controllable actuator is switched off.
  • This known cooling system depending on the actual coolant temperature, only performs a two-point control in comparison with the target coolant temperature, so that strong undershoots or overshoots can occur with respect to the target coolant temperature to be achieved.
  • the parameters of the controller are determined by means of a basic map and by means of at least one correction map.
  • a PID controller is particularly suitable for regulating the cooling system with an electronically or electrically controllable actuator for influencing the coolant temperature of internal combustion engines, in order to achieve the predetermined target coolant temperature as quickly as possible.
  • a PID controller can be constructed either in an analog or digital manner and can be integrated, for example, in an electronic control device that is already present to control the cooling system and / or the internal combustion engine.
  • the outlay and the costs for a cooling system according to the invention are only small, despite the improved control.
  • the regulator can also be another electronic regulator, e.g. B. a PI n D n - or a PI controller.
  • the controller is preferably designed in accordance with a physical model of the cooling process.
  • the quantity influenced by the coolant temperature can also be the coolant temperature itself.
  • the control signal variable can also be generated as a function of further operating parameters.
  • the characteristic diagram should also include a characteristic curve, a table and / or a corresponding algorithm.
  • An electronic control unit is preferably provided in which the controller is integrated and in which the characteristic diagrams, characteristic curves, tables and / or algorithms are stored.
  • the determination of the control parameters by means of a basic map and a correction map enables, on the one hand, very fast regulation by specifying a pilot control value by means of the basic map and, on the other hand, very precise regulation by specifying a correction value by means of the correction map, e.g. B. in response to the specification of the pre-control value.
  • the parameters of the controller are determined by means of a basic map taking into account at least one operating parameter and by means of determined at least one correction map taking into account the control difference.
  • the basic map according to the invention preferably takes into account the actual coolant temperature and the engine speed.
  • a correction map is preferably provided for both the I component and the P component of the controller.
  • These correction maps take into account at least the control difference, i. H. the difference between the actual coolant temperature and the specified target coolant temperature.
  • further operating parameters can be provided both in the basic map and in the correction map (s), e.g. B. the current position of the actuator, the engine load, the vehicle electrical system voltage, the vehicle speed, the outside temperature, the switching state of the air conditioning system and / or wind influences.
  • a further advantageous embodiment of the invention is the subject of claim 3.
  • the values of the basic and correction maps are added to determine the parameters of the controller.
  • additional operating parameters can also be taken into account in addition to the values of the characteristic diagrams.
  • control signal size is preferably a pulse width modulated signal. This enables a very sensitive control of the actuator, since a resolution of at least 1% is customary for pulse-width-modulated signals as the control signal variable.
  • the output A of an internal combustion engine 1 leads via a coolant-carrying line to an input of the actuator 3 in the form of an electrically heatable thermostatic valve.
  • An output of the actuator 3 is connected to the input E of the internal combustion engine 1 via a coolant-carrying line.
  • the input of a cooler 2 is connected via a coolant-carrying line. The output of the cooler 2 leads to the input E of the internal combustion engine 1.
  • actuator 3 in the form of an electrically heatable thermostatic valve, reference is made, for example, to DE 43 24 178 A1.
  • the actuator 3 is shown in warm-up.
  • the coolant is returned from output A of internal combustion engine 1 in a kind of short circuit via actuator 3 to input E of internal combustion engine 1, bypassing cooler 2.
  • the actuator 3 is activated in such a way that the coolant is at least partially guided over the cooler 2 in mixed operation or in cooler operation.
  • the more the actuator 3 is heated by the control signal PWM the more the actuator 3 is shifted in the direction of the cooler operation; d. H. the right passage, shown here fully open, is closed more and more, while the left passage, shown here completely closed, is opened ever more.
  • the control signal PWM as a control signal variable is an output signal of the PID controller 4.
  • the PID controller 4 can also be integrated in an electronic control unit.
  • the PID controller 4 receives at least the actual coolant temperature T ist as an input signal from the internal combustion engine 1.
  • the following additional input signals to the PID controller 4 zoom out:
  • three maps are stored in the PID controller 4.
  • the basic map K G gives z.
  • As a function of the actual coolant temperature T and the engine speed n a pilot control value T VSW before.
  • a first correction value T P is specified for the P component of the PID controller 4 via the first correction characteristic map K K1 and a second correction value T I is specified for the I component of the PID controller 4 via the second correction characteristic map , the first Correction value T P and the second correction value T I are determined at least as a function of the control difference T soll - T ist . According to the invention, it is also possible to use only one correction map K K1 or K K2 if the accuracy of the controller is not so high.
  • the control signal size for controlling the actuator 3 is the pulse width modulated control signal PWM.
  • the pulse-pause ratio of the control signal PWM preferably results from the following formula: (T VSW + T P + T I. ) U should / U b
  • the driving signal PWM is a correction factor after the addition of the values of the basic (T VSW) and correction maps (T P, T I) depending on the ratio of the target-vehicle electrical system voltage (U soll) to the actual vehicle electrical system voltage (U b ) provided.
  • T VSW the basic
  • T I correction maps
  • other operating parameters such as. B. the throttle valve angle DK, the vehicle speed v and the outside temperature T a are also taken into account.
  • the control quality is compared depending on the use of different maps to determine the control signal size PWM.
  • 2 shows the actual coolant temperature T ist over time t.
  • the predetermined desired coolant temperature T set1 change to the target coolant temperature T set2.
  • the upper characteristic curve of the diagram shows the control behavior if only the PWM is used to determine the control signal variable Pre- control signal value T VSW of the basic map K G is used.
  • the middle course of the diagram in FIG. 2 shows the control behavior when using the basic map K G and only one correction map K K1 .
  • the middle course of the diagram in FIG. 2 which results from an actuating signal variable in which at least the values T VSW and T P are added, already shows a better control quality compared to the upper course.
  • the new target coolant temperature T soll2 is reached as quickly as possible in the lower course and, on the other hand, in all three courses the use of the PID controller 4 according to the invention achieves the newly specified target coolant temperature T soll2 without undershoot or overshoot.
  • a control optimization is thus created by the exemplary embodiment according to the invention, by means of which, depending on the information available about operating parameters, a very quick and precise setting of the predetermined target coolant temperature is possible.
  • the invention is not restricted to the exemplary embodiment mentioned. So instead of the thermostatic valve 3 or additionally as an electrically or electronically controllable actuator z.
  • a coolant supply pump provided in the coolant circuit can be regulated according to the invention - or an electrically controllable coolant throttle valve.
  • the invention covers each actuator that can be controlled electrically or electronically to influence the coolant temperature.
  • the control signal size does not necessarily have to be a pulse-width-modulated signal, but can also - according to the design of the actuator - be any suitable electrical signal, such as, for. B. a displacement-proportional voltage signal or a frequency-modulated pulse.
  • a variable influenced by the coolant temperature may be, for example, a different temperature instead of the coolant temperature itself, such as, for. B. that of a coolant-flowed component.

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Abstract

Bei einer Kühlanlage mit elektrisch regelbarem Stellglied zur Beeinflussung der Kühlmitteltemperatur von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen und mit einem dem Stellglied vorgeschalteten elektronischen Regler, der zumindest in Abhängigkeit von einer durch die Kühlmitteltemperatur beeinflußten Größe die Stellsignalgröße zur Ansteuerung des Stellglieds zum Erreichen einer Soll-Kühlmitteltemperatur erzeugt, werden die Parameter des Reglers mittels eines Grundkennfeldes und mindestens eines Korrekturkennfeldes bestimmt. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kühlanlage mit elektrisch regelbarem Stellglied zur Beeinflussung der Kühlmitteltemperatur von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Eine derartige Kühlanlage ist beispielsweise aus der DE 43 24 178 A1 bekannt. Diese bekannte Kühlanlage für Brennkraftmaschinen weist einen Kühler und ein Thermostatventil als elektrisch regelbares Stellglied auf, mit dem die Temperatur des Kühlmittels in einem Warmlaufbetrieb, einem Mischbetrieb und einem Kühlerbetrieb regelbar ist. Das Thermostatventil als elektrisch regelbares Stellglied enthält ein Dehnstoffelement, das zum Reduzieren der Kühlmitteltemperatur elektrisch beheizbar ist.
  • Bei dieser bekannten Kühlanlage regelt das Thermostatventil die Strömung des Kühlmittels zwischen der Brennkraftmaschine und dem Kühler derart, daß während des Warmlaufbetriebs das von der Brennkraftmaschine kommende Kühlmittel im wesentlichen unter Umgehen des Kühlers durch einen Kurzschluß hindurch zur Brennkraftmaschine zurückströmt, daß während des Mischbetriebes das von der Brennkraftmaschine kommende Kühlmittel teilweise durch den Kühler hindurch und teilweise durch den Kurzschluß hindurch zur Brennkraftmaschine zurückströmt und daß während des Kühlerbetriebs das von der Brennkraftmaschine kommende Kühlmittel im wesentlichen durch den Kühler hindurch zur Brennkraftmaschine zurückströmt. Durch die elektrische Beheizung des elektrisch regelbaren Stellglieds wird der Öffnungsquerschnitt für den Durchfluß des Kühlmittels zum Kühler hin gegenüber einem durch die Temperatur des Kühlmittels bedingten Öffnungsquerschnitt vergrößert.
  • Die elektrische Beheizung des elektrisch regelbaren Stellgliedes erfolgt über eine Regeleinrichtung, mittels derer die Ist-Kühlmitteltemperatur erfaßt und mit einer vorgegebenen Soll-Kühlmitteltemperatur verglichen wird. Liegt die erfaßte Ist-Kühlmitteltemperatur oberhalb der Soll-Kühlmitteltemperatur wird zum Kühlen des Kühlmittels die elektrische Beheizung eingeschaltet, während bei einer Ist-Kühlmitteltemperatur unterhalb der vorgegebenen Soll-Kühlmitteltemperatur die elektrische Beheizung des elektrisch regelbaren Stellglieds ausgeschaltet wird.
  • Diese bekannte Kühlanlage führt in Abhängigkeit von der Ist-Kühlmitteltemperatur im Vergleich mit der Soll-Kühlmitteltemperatur lediglich eine Zweipunktregelung aus, wodurch bezüglich der zu erreichenden Soll-Kühlmitteltemperatur starke Unter- bzw. Überschwinger auftreten können.
  • Darüber hinaus ist beispielsweise aus der noch nicht veröffentlichten DE 44 03 713 eine Kühlanlage bekannt, deren elektrisch regelbares Stellglied zur Beeinflussung der Kühlmitteltemperatur bei Brennkraftmaschinen eine elektrisch regelbare Kühlmittelförderpumpe ist. Zu dieser bekannten Kühlanlage ist jedoch keine Regelstrategie, insbesondere bezüglich der Drehzahlregelung der Kühlmittelförderpumpe, beschrieben.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Kühlanlage eingangs genannter Art derart zu verbessern, daß zum einen Unter- bzw. Überschwinger bezogen auf die vorgegebene Soll-Kühlmitteltemperatur verhindert werden und zudem die vorgegebene Soll-Kühlmitteltemperatur möglichst schnell erreicht wird.
  • Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Erfindungsgemäß werden die Parameter des Reglers mittels eines Grundkennfeldes und mittels mindestens eines Korrekturkennfeldes bestimmt.
  • Es hat sich bei Versuchen herausgestellt, daß für eine Regelung der Kühlanlage mit elektronisch bzw. elektrisch regelbarem Stellglied zur Beeinflussung der Kühlmitteltemperatur von Brennkraftmaschinen ein PID-Regler besonders geeignet ist, um möglichst schnell die vorgegebene Soll-Kühlmitteltemperatur zu erreichen. Ein derartiger PID-Regler kann entweder analog oder digital aufgebaut sein und beispielsweise in einem ohnehin vorhandenen elektronischen Steuergerät zur Steuerung der Kühlanlage und/oder der Brennkraftmaschine integriert sein. Insbesondere bei Verwendung eines digitalen PID-Reglers sind zudem der Aufwand und die Kosten für eine erfindungsgemäße Kühlanlage trotz verbesserter Regelung nur gering. Der Regler kann jedoch auch ein anderer elektronischer Regler sein, z. B. ein PInDn- oder ein PI-Regler.
  • Vorzugsweise wird der Regler entsprechend eines physikalischen Modells des Kühlprozesses ausgelegt.
    Ergänzend wird darauf hingewiesen, daß die durch die Kühlmitteltemperatur beeinflußte Größe auch die Kühlmitteltemperatur selbst sein kann. Auch kann die Stellsignalgröße in Abhängigkeit von weiteren Betriebsparametern erzeugt werden.
  • Der Begriff
    Figure imgb0001
    Figure imgb0001
    Kennfeld" soll erfindungsgemäß auch eine Kennlinie, eine Tabelle und/oder einen entsprechenden Algorithmus umfassen. Vorzugsweise ist ein elektronisches Steuergerät vorgesehen, in dem der Regler integriert ist und in dem die Kennfelder, Kennlinien, Tabellen und/oder Algorithmen abgespeichert sind.
  • Die Bestimmung der Regelparameter mittels eines Grund- und eines Korrekturkennfeldes ermöglicht zum einen eine sehr schnelle Regelung durch die Vorgabe eines Vorsteuerwertes mittels des Grundkennfeldes und zum anderen eine sehr genaue Regelung durch die Vorgabe eines Korrekturwertes mittels des Korrekturkennfeldes, z. B. auf die Reaktion nach Vorgabe des Vorsteuerwertes hin.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist der Gegenstand des Patentanspruchs 2.
  • Erfindungsgemäß werden die Parameter des Reglers mittels eines Grundkennfeldes unter Berücksichtigung mindestens eines Betriebsparameters und mittels mindestens eines Korrekturkennfeldes unter Berücksichtigung der Regeldifferenz bestimmt.
  • Das erfindungsgemäße Grundkennfeld berücksichtigt vorzugsweise die Ist-Kühlmitteltemperatur und die Brennkraftmaschinendrehzahl. Vorzugsweise sind im Falle eines PID-Reglers oder eines PI-Reglers sowohl für den I-Anteil als auch für den P-Anteil des Reglers jeweils ein Korrekturkennfeld vorgesehen. Diese Korrekturkennfelder berücksichtigen zumindest die Regeldifferenz, d. h. die Differenz zwischen der Ist-Kühlmitteltemperatur und der vorgegebenen Soll-Kühlmitteltemperatur. Sowohl in dem Grundkennfeld als auch in dem/den Korrekturkennfeld/-kennfeldern können erfindungsgemäß noch weitere Betriebsparameter vorgesehen sein, z. B. die momentane Stellung des Stellglieds, die Motorlast, die Bordnetzspannung, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Außentemperatur, der Schaltzustand der Klimaanlage und/oder Windeinflüsse.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist der Gegenstand des Patentanspruchs 3.
    Erfindungsgemäß werden zur Bestimmung der Parameter des Reglers die Werte der Grund- und Korrekturkennfelder addiert. Zur Bestimmung der Parameter des Reglers und damit der Stellsignalgröße können zu den Werten der Kennfelder hinzu ebenfalls weitere Betriebsparameter berücksichtigt werden.
  • Durch diese erfindungsgemäßen Weiterbildungen ist eine sehr genaue Anpassung der Parameter des Reglers an die momentanen Betriebsbedingungen des Fahrzeuges möglich.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist der Gegenstand des Patentanspruchs 4.
    Die Stellsignalgröße ist vorzugsweise ein pulsweitenmoduliertes Signal. Hierdurch ist eine sehr feinfühlige Ansteuerung des Stellgliedes möglich, da üblicherweise bei pulsweitenmodulierten Signalen als Stellsignalgröße eine Auflösung von mindestens 1 % üblich ist.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt
    • Fig. 1
    eine erfindungsgemäße Kühlanlage mit einem Regler, dessen Parameter durch ein Grundfeld und zwei Korrekturkennfelder bestimmt werden und
    Fig. 2
    den Verlauf der Kühlmitteltemperatur in Abhängigkeit von der Verwendung verschiedener Kennfelder.
  • In Fig. 1 führt der Ausgang A einer Brennkraftmaschine 1 über eine kühlmittelführende Leitung zu einem Eingang des Stellgliedes 3 in Form eines elektrisch beheizbaren Thermostatventils. Ein Ausgang des Stellglieds 3 ist über eine kühlmittelführende Leitung mit dem Eingang E der Brennkraftmaschine 1 verbunden. An einem weiteren Ausgang des Stellglieds 3, hier geschlossen dargestellt, ist über eine kühlmittelführende Leitung der Eingang eines Kühlers 2 angeschlossen. Der Ausgang des Kühlers 2 führt zum Eingang E der Brennkraftmaschine 1.
  • Zur näheren Funktionsweise des Stellglieds 3 in Form eines elektrisch beheizbaren Thermostatventils sei beispielsweise auf die DE 43 24 178 A1 hingewiesen.
  • In Fig. 1 ist das Stellglied 3 im Warmlauf dargestellt. Während eines Warmlaufs wird das Kühlmittel vom Ausgang A der Brennkraftmaschine 1 in einer Art Kurzschluß über das Stellglied 3 zum Eingang E der Brennkraftmaschine 1 unter Umgehung des Kühlers 2 zurückgeführt. Nach Erwärmung des Kühlmittels auf Betriebstemperatur wird das Stellglied 3 derart angesteuert, daß im Mischbetrieb oder im Kühlerbetrieb das Kühlmittel zumindest teilweise über den Kühler 2 geführt wird. Je stärker das Stellglied 3 über das Ansteuersignal PWM beheizt wird, desto mehr wird das Stellglied 3 in Richtung Kühlerbetrieb verschoben; d. h. der rechte Durchlaß, hier vollständig geöffnet gezeigt, wird immer mehr geschlossen, während der linke Durchlaß, hier vollständig geschlossen gezeichnet, immer stärker geöffnet wird.
  • Das Ansteuersignal PWM als Stellsignalgröße ist ein Ausgangssignal des PID-Reglers 4. Der PID-Regler 4 kann auch in einem elektronischen Steuergerät integriert sein. Als Eingangssignal erhält der PID-Regler 4 von der Brennkraftmaschine 1 zumindest die Ist-Kühlmitteltemperatur Tist. Darüber hinaus werden beispielsweise folgende weitere Eingangssignale an den PID-Regler 4 herangeführt: Die Brennkraftmaschinendrehzahl n, die Soll-Kühlmitteltemperatur Tsoll, der Drosselklappenwinkel DK, die Fahrzeuggeschwindigkeit v, die Außentemperatur Ta und/oder die Bordnetzbatterie Ub. Weiterhin sind im PID-Regler 4 drei Kennfelder abgespeichert. Das Grundkennfeld KG gibt, z. B. in Abhängigkeit von der Ist-Kühlmitteltemperatur Tist und der Brennkraftmaschinendrehzahl n, einen Vorsteuerwert TVSW vor. Über das erste Korrekturkennfeld KK1 wird für den P-Anteil des PID-Reglers 4 ein erster Korrekturwert TP und über das zweite Korrekturkennfeld KK2 wird für den I-Anteil des PID-Reglers 4 ein zweiter Korrekturwert TI vorgegeben, wobei der erste Korrekturwert TP und der zweite Korrekturwert TI zumindest in Abhängigkeit von der Regeldifferenz Tsoll - Tist bestimmt werden. Erfindungsgemäß ist es auch möglich, lediglich nur ein Korrekturkennfeld KK1 oder KK2 zu verwenden, falls an die Genauigkeit des Reglers keine so hohen Anforderungen gestellt werden.
  • Die Stellsignalgröße zur Ansteuerung des Stellglieds 3 ist das pulsweitenmodulierte Ansteuersignal PWM. Das Puls-Pausen-Verhältnis des Ansteuersignals PWM ergibt sich erfindungsgemäß vorzugsweise aus folgender Formel: (T VSW + T P + T I )U soll /U b
    Figure imgb0003
  • Bei der beispielshaften Bestimmung des Ansteuersignals PWM wird ein Korrekturfaktor nach der Addition der Werte der Grund- (TVSW) und Korrekturkennfelder (TP, TI) in Abhängigkeit von dem Verhältnis der Soll-Bordnetzspannung (Usoll) zur Ist-Bordnetzspannung (Ub) vorgesehen. Zur Bestimmung des Ansteuersignals PWM können darüber hinaus weitere Betriebsparameter, wie z. B. der Drosselklappenwinkel DK, die Fahrzeuggeschwindigkeit v und die Außentemperatur Ta mitberücksichtigt werden.
  • In Fig. 2 ist die Regelgüte in Abhängigkeit von der Verwendung unterschiedlicher Kennfelder zur Bestimmung der Stellsignalgröße PWM gegenübergestellt. In Fig. 2 ist über der Zeit t die Ist-Kühlmitteltemperatur Tist aufgetragen. Darüber hinaus soll zum Zeitpunkt t0 die vorgegebene Soll-Kühlmitteltemperatur Tsoll1 auf die Soll-Kühlmitteltemperatur Tsoll2 wechseln. Die obere Kennlinie des Diagramms zeigt das Regelverhalten, wenn zur Bestimmung der Stellsignalgröße PWM lediglich der Vorsteuersignalwert TVSW des Grundkennfeldes KG verwendet wird. Der mittlere Verlauf des Diagramms in Fig. 2 zeigt das Regelverhalten bei Verwendung des Grundkennfeldes KG und nur eines Korrekturkennfeldes KK1. Der mittlere Verlauf des Diagramms in Fig. 2, der sich durch eine Stellsignalgröße ergibt, bei der zumindest die Werte TVSW und TP addiert werden, zeigt gegenüber dem oberen Verlauf bereits eine bessere Regelgüte. Der untere Verlauf des Diagramms in Fig. 2, bei dem zur Bestimmung der Stellsignalgröße PWM die Werte TVSW, TP und TI addiert werden, zeigt gegenüber den anderen Verläufen in Fig. 2 die beste Regelgüte. Zum einen wird im unteren Verlauf die neue Soll-Kühlmitteltemperatur Tsoll2 schnellstmöglich erreicht und zum anderen wird bei allen drei Verläufen durch die Verwendung des erfindungsgemäßen PID-Reglers 4 die neu vorgegebene Soll-Kühlmitteltemperatur Tsoll2 ohne Unter- oder Überschwingen erreicht.
  • Somit wird durch das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel eine Regeltoptimierung geschaffen, durch die in Abhängigkeit von den zur Verfügung stehenden Informationen über Betriebsparameter eine sehr schnelle und genaue Einstellung der vorgegebenen Soll-Kühlmitteltemperatur möglich ist.
  • Die Erfindung ist jedoch nicht auf das genannte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann anstelle des Thermostatventils 3 oder zusätzlich als elektrisch bzw. elektronisch regelbares Stellglied z. B. auch eine im Kühlmittelkreislauf vorgesehene Kühlmittelförderpumpe entsprechend der Erfindung geregelt werden - oder auch eine elektrisch regelbare Kühlmitteldrosselklappe. Grundsätzlich ist durch die Erfindung jedes Stellglied erfaßt, das zur Beeinflussung der Kühlmitteltemperatur elektrisch bzw. elektronisch regelbar ist.
    Weiterhin muß die Stellsignalgröße nicht zwingend ein pulsweitenmoduliertes Signal sein, sondern kann auch - entsprechend der Ausgestaltung des Stellglieds - ein beliebig geeignetes elektrisches Signal sein, wie z. B. ein verstellwegproportionales Spannungssignal oder ein frequenzmodulierter Puls.
  • Darüber hinaus kann eine durch die Kühlmitteltemperatur beeinflußte Größe anstelle der Kühlmitteltemperatur selbst beispielsweise eine andere Temperatur sein, wie z. B. die eines kühlmitteldurchflossenen Bauteils.

Claims (4)

  1. Kühlanlage mit elektrisch regelbarem Stellglied zur Beeinflussung der Kühlmitteltemperatur von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen und mit einem dem Stellglied (3) vorgeschalteten elektronischen Regler (4), der zumindest in Abhängigkeit von einer durch die Kühlmitteltemperatur beeinflußten Größe
    Figure imgb0004
    die Stellsignalgröße (PWM) zur Ansteuerung des Stellglieds (3) zum Erreichen einer Soll- Kühlmitteltemperatur
    Figure imgb0005
    erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Parameter des Reglers (4) mittels eines Grundkennfeldes (KG) und mindestens eines Korrekturkennfeldes (KK1, KK2) bestimmt werden.
  2. Kühlanlage nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundkennfeld (K
    Figure imgb0006
    Figure imgb0006
    ) unter Berücksichtigung mindestens eines Betriebsparameters
    Figure imgb0008
    und das Korrekturkennfeld (K
    Figure imgb0009
    Figure imgb0009
    , K
    Figure imgb0011
    Figure imgb0011
    ) unter Berücksichtigung der Regeldifferenz
    Figure imgb0013
    bestimmt werden.
  3. Kühlanlage nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Parameter des Reglers (4) die Werte
    Figure imgb0014
    T
    Figure imgb0015
    Figure imgb0015
    , T
    Figure imgb0017
    Figure imgb0017
    ) der Grund (K
    Figure imgb0006
    ) - und Korrekturkennfelder (K
    Figure imgb0009
    , K
    Figure imgb0011
    ) addiert werden.
  4. Kühlanlage nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellsignalgröße (PWM) ein pulsweitenmoduliertes Signal ist.
EP96105513A 1995-05-26 1996-04-06 Kühlanlage mit einem elektrisch regelbarem Stellglied Expired - Lifetime EP0744539B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19519377 1995-05-26
DE19519377A DE19519377A1 (de) 1995-05-26 1995-05-26 Kühlanlage mit elektrisch regelbarem Stellglied

Publications (3)

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