EP0974742A2 - Regelung eines Kühlkreislaufes eines motorgetriebenen Fahrzeuges - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a control of a cooling circuit a motor-driven vehicle according to the generic Features of claim 1.
- a generic regulation of a cooling circuit of a motor-driven vehicle is known for example from WO89 / 04419.
- a cooling circuit with various cooling components such as, for example, a mechanical and an electrical coolant pump for conveying the coolant, is provided for cooling the engine.
- the control unit which controls the electric coolant pump and other components such as blinds, blowers and mixing valves, receives in addition to the coolant temperature, further information such as the engine operating temperature, the engine compartment temperature, temperatures of engine parts, ambient temperature, engine speed, driving speed and a pressure signal from the coolant. With this information, it is possible to adapt the delivery capacity of the electric coolant pump to the required cooling capacity.
- US 5,247,440 describes a control system for a vehicle, control taking place depending on the geographic location of the vehicle.
- the regulation of vehicle lights is claimed.
- the geographical position of the vehicle is determined using a location system, such as a GPS (Global Positioning System).
- the regulation of the vehicle lights takes place, for example, on the basis of the legal regulation of the respective area in which the vehicle is currently located.
- the invention is therefore based on the object Generic control of a cooling circuit in such a way to further develop that with an improvement in cooling defined allocation of the performance of cooling components and Secondary consumers is reached.
- the object is characterized by the features of Claim 1 solved.
- Advantageous training and further education of the Subject of the invention are characterized by the features of Subclaims marked.
- a major advantage of these designs is that that impending changes in the load of the engine and thus also the Cooling circuit can be recognized early and a necessary Rules of the individual cooling components and others Secondary consumers can start early before the Load change has occurred at all. So the operation of the individual cooling components designed more efficiently and the operation of the individual components in maximum load as far as possible be avoided, so that their life increases and the Fuel consumption is reduced. With early detection The cooling components can change the load of the cooling system can be controlled as required so that the vehicle electrical system is not must be overloaded. This leads to a reduction in the Petrol consumption. Because the regulation of the cooling functions early and does not take place until the load change occurs no excessive increase in engine temperature instead. So will the engine is protected and its service life is extended.
- Fig. 1 The essential building blocks for implementing the scheme are required are shown in Fig. 1.
- On Navigation device 11 receives via an input unit 13 a destination desired by the driver and determined via Location system 12 the current and future Location data of the vehicle.
- the navigation device 11 transmits this data to a control unit 10, which accordingly a control program, the individual cooling components 14 and other secondary consumers 15 such as one Additional retarder brake controls.
- a control unit 10 As shown in FIG. 2 via satellite 9 information about its own location and about upcoming changes in the load of the cooling system such as for example an upcoming slope, but also a upcoming slope.
- This is three-dimensional for detection Location data a special navigation device 11 provided that has the ability except latitude and Length data also to determine the associated height data.
- a special GPS (Global Positioning System) unit provided the ability has, preferably in three-dimensional measuring mode work.
- the GPS receiver receives the radio waves from the Satellite 9 via a GPS antenna and generates GPS data including latitude, longitude, and elevation data.
- the Navigation device 11 has a CD-ROM, the control data along with height data according to latitude and Has stored length data and also has a CD-ROM driver on who to read and output the rule and Elevation data is provided.
- the navigation device 11 points a control unit 10 on which an alignment between the Location data and the rule data caused by the CD-Rom can be read out using CD-Rom drivers and based on the GPS data based on the GPS receiver.
- a GPS receivers are used only in one two-dimensional measuring mode can work.
- the control unit 10 then generates control data based on latitude and Length data from the GPS receiver and height data from the CD-ROM based.
- Location systems 12 conceivable, such as one Dead reckoning.
- the driver reports on the Input unit 13 of the navigation device 11 the desired Target.
- the navigation device 11 determines the possible ones Routes. According to given parameters like that Distance consumption, time and other parameters are the Navigation device 11 for individual routes to the driver Selection.
- the driver chooses one of the Navigation device 11 predefined routes and shares this route via the input unit 13 of the Navigation device 11 with. Are frequent from the vehicle 8 traveled the same route, this route can be done in the Navigation device 11 can also be saved and later be retrieved again.
- FIG. 2 shows a schematic representation of a route profile, the height m of a roadway being plotted in the upper part of the representation and the coolant temperature KWT of the vehicle 8 being plotted along the route in the lower part of the representation.
- a possible regulation of the cooling circuit of a vehicle 8 is explained in more detail using this illustration.
- the vehicle 8 In a route previously selected by the driver, the vehicle 8 first travels on the level roadway 1. Its cooling circuit is in part-load operation.
- the coolant pump works to cool the vehicle engine with partial delivery, so that the coolant temperature KWT does not exceed the temperature of 90 ° C.
- the cooling fan is switched off, since in this exemplary embodiment it is only switched on from a fixed coolant temperature KWT of 93 ° C.
- the transition of the control of the cooling circuit from part load to full load operation corresponds to the transition of the vehicle from level road 1 to a slope 2.
- the control device receives the information of the upcoming slope 2 from the navigation device. Before the load change occurs, the control device controls the control phase T 1 . In this control phase T 1 , the cooling capacity is increased.
- the coolant pump works with a higher delivery rate, so that the coolant temperature KWT drops to 85 ° C.
- the engine power increases and the heat generated by the engine is dissipated by the coolant.
- the coolant temperature KWT increases to 95 ° C. If the coolant temperature KWT exceeds 93 ° C, the cooling fan is switched on for support.
- the GPS unit detects the end of the slope before reaching it and the transition to partial load operation when driving on level road 3 leads to a fan shutdown as soon as the coolant temperature KWT falls below 93 ° C.
- the coolant pump is regulated back to partial delivery in accordance with the desired partial load control.
- the early detection of a gradient leads to a full opening of the coolant regulator in accordance with control phase T 3 .
- the coolant pump works with higher performance.
- the coolant temperature drops to 88 ° C.
- the retarder additional brake is also activated to keep the speed constant.
- the control unit also controls the additional retarder brake and all other units that are intended for cooling.
- the control unit regulates the individual units according to the load on the vehicle electrical system.
- the retarder additional brake is partially switched off at control phase T 5 after early detection of the level roadway 5.
- partial load operation is initiated.
- the cooling fan is switched off.
- the coolant pump is regulated back to partial delivery.
- the cooling circuit is regulated in partial load on the level lane 5.
- the control phase T 7 begins after early detection of the flat slope 6.
- the cooling capacity controller is opened further.
- the coolant pump works with a higher delivery rate.
- the engine brake and a speed stabilization are activated in the control phase T 8 or, alternatively, a fan is switched on for the braking power.
- the control phase T 10 of the cooling system takes place.
- the cooling fan is switched off and the coolant pump works with partial delivery. If the driver leaves the route selected at the beginning, this leads to an error message which forces the driver to choose a new route.
- the future location data for the newly selected route are determined and the control of the individual cooling components is geared towards this.
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Abstract
Erfindungsgemäß werden die derzeitigen Standortdaten des Fahrzeuges und die zukünftigen Standortdaten der vorausliegenden Strecke ermittelt und bei einer Höhenänderung zwischen derzeitigen und zukünftigen Standortdaten der Kühlkreislauf des Fahrzeuges entsprechend der zu erwartenden Laständerung frühzeitig geregelt.
Description
Die US 5,247,440 beschreibt ein Regelsystem für ein Fahrzeug, wobei eine Regelung in Abhängigkeit der geographischen Lage des Fahrzeuges erfolgt. Beansprucht wird insbesondere die Regelung der Fahrzeuglichter. Hierbei wird die geographische Lage des Fahrzeugs über ein Ortungssystem, wie beispielsweise ein GPS (Global Positioning System) ermittelt. Die Regelung der Fahrzeuglichter erfolgt beispielsweise aufgrund der gesetzlichen Regelung des jeweiligen Gebietes, indem sich das Fahrzeug gerade befindet.
- Fig. 1
- ein Blockschaltbild für die Regelung eines Kühlkreislaufes,
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung eines Streckenprofils.
Der Übergang der Regelung des Kühlkreislaufes von Teillast in Vollastbetrieb entspricht dem Übergang des Fahrzeuges von der ebenen Fahrbahn 1 zu einer Steigung 2. Das Steuergerät erhält von der Navigationseinrichtung die Information der anstehenden Steigung 2. Bevor die Laständerung eintritt, steuert das Steuergerät die Regelphase T1. In dieser Regelphase T1 wird die Kühlleistung erhöht. Die Kühlmittelpumpe arbeitet mit höherer Förderleistung, so daß die Kühlmitteltemperatur KWT auf 85°C abfällt. Bei Befahren der Steigung 2 steigt die Motorleistung an und die dabei vom Motor erzeugte Wärme wird vom Kühlmittel abgeführt. Dabei erhöht sich die Kühlmitteltemperatur KWT bis auf 95°C. Bei Übersteigen der Kühlmitteltemperatur KWT von 93°C wird der Kühllüfter zur Unterstützung zugeschaltet. Mit der GPS-Einheit wird das Steigungsende vor Erreichen erkannt und der Übergang auf Teillastbetrieb bei Befahren der ebenen Fahrbahn 3 führt zu einer Lüfterabschaltung, sobald die Kühlmitteltemperatur KWT von 93°C unterschritten wird. In der Regelphase T2 wird entsprechend gewünschter Teillastregelung die Kühlmittelpumpe auf Teilförderung zurückgeregelt. Die Früherkennung eines Gefälles führt zu einer Vollöffnung des Kühlmittelreglers, entsprechend Regelphase T3. Die Kühlmittelpumpe arbeitet mit höherer Leistung. Die Kühlmitteltemperatur fällt auf 88°C ab. Bei Befahren des Gefälles in der Regelphase T4 ist zur Geschwindigkeitskonstanthaltung zusätzlich die Retarderzusatzbremse aktiviert. Das Steuergerät steuert auch die Retarderzusatzbremse und alle weiteren Aggregate, die für die Kühlung vorgesehen sind. Entsprechend der Belastung des Bordnetzes regelt das Steuergerät die einzelnen Aggregate.
Beim Übergang von Bremsbetrieb in Teillastbetrieb wird nach Früherkennung der ebenen Fahrbahn 5 die Retarderzusatzbremse bei Regelphase T5 teilweise abgeschaltet. In der Regelphase T6 wird der Teillastbetrieb eingeleitet. Der Kühllüfter wird abgeschaltet. Die Kühlmittelpumpe wird auf Teilförderleistung zurückgeregelt. Auf der ebenen Fahrbahn 5 wird der Kühlkreislauf in Teillast geregelt.
Beim Übergang von Teillast in den Bremsbetrieb bei Befahren des flachen Gefälles, beginnt nach Früherkennung des flachen Gefälles 6 die Regelphase T7. Der Kühlleistungsregler wird weiter geöffnet. Die Kühlmittelpumpe arbeitet mit höherer Förderleistung.
Bei Befahren des flachen Gefälles 6 wird in der Regelphase T8 die Motorbremse und eine Geschwindigkeitsstabilisierung aktiviert oder alternativ ein Lüfter für die Bremsleistung zugeschaltet. Das Befahren des flachen Gefälles bis Regelphase T9 erfolgt mit konstanter Geschwindigkeit.
Bei Befahren der ebenen Fahrbahn 7 erfolgt die Regelphase T10 des Kühlsystems. Der Kühllüfter wird abgeschaltet und die Kühlmittelpumpe arbeitet mit Teilförderleistung.
Verläßt der Fahrer seine zu Beginn gewählte Route, führt dies zu einer Fehlermeldung, die den Fahrer zu einer erneuten Routenauswahl zwingt. Für die neu gewählte Route werden die zukünftigen Standortdaten bestimmt und hierauf die Regelung der einzelnen Kühlkomponenten ausgerichtet.
Claims (11)
- Regelung eines Kühlkreislaufes eines motorgetriebenen Fahrzeuges in Abhängigkeit einer Laständerung des Motors, dadurch gekennzeichnet,
daß die derzeitigen Standortdaten des Fahrzeuges (8) und die zukünftigen Standortdaten der vorausliegenden Strecke ermittelt werden und bei einer Höhenänderung zwischen derzeitigen und zukünftigen Standortdaten der Kühlkreislauf des Fahrzeuges (8) entsprechend der zu erwartenden Laständerung frühzeitig geregelt wird. - Regelung eines Kühlkreislaufes nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Standortdaten Längen-, Breiten- und Höhenangaben aufweisen. - Regelung eines Kühlkreislaufes nach den Ansprüchen 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer zukünftigen Steigerung der Motorleistung die Kühlleistung erhöht wird. - Regelung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer positiven Höhenänderung zwischen derzeitigen und zukünftigen Standortdaten, entsprechend einer Steigung (2) und/oder bei einer negativen Höhenänderung zwischen derzeitigen und zukünftigen Standortdaten entspechend einem Gefälle (4) die Förderleistung einer Kühlmittelpumpe des Kühlkreislaufes erhöht wird. - Regelung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei Befahren einer ebenen Fahrbahn (1) und bei Übergang auf eine ebene Fahrbahn (5) die Kühlmittelpumpe in Teilförderleistung betrieben wird. - Regelung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß
das Fahrzeug (8) ein Ortungssystem (12) und eine Navigationseinrichtung (11) mit einer CD-ROM zur Ermittlung der derzeitigen und zukünftigen Standortdaten und zur Weitergabe dieser Daten an ein Steuergerät (10) aufweist. - Regelung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuergerät (10) durch Steuerung von Kühlkomponenten (14) den Kühlkreislauf regelt. - Regelung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Kühlkomponenten (14) wenigstens eine regelbare Kühlmittelpumpe zur Förderung des Kühlmittels und ein regelbarer Kühllüfter vorgesehen sind. - Regelung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß ab einer vorgegebenen Kühlmitteltemperatur (KWT) der Kühllüfter zugeschaltet ist. - Regelung nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuergerät (10) auch Sekundärverbraucher (15) regelt. - Regelung nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei Befahren des Gefälles (4) das Steuergerät (10) eine Retarderbremse zuschaltet.
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