JPH1054241A - 車両における、冷媒の温度をモデル方式でシミュレーションする方法 - Google Patents

車両における、冷媒の温度をモデル方式でシミュレーションする方法

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JPH1054241A JP9169008A JP16900897A JPH1054241A JP H1054241 A JPH1054241 A JP H1054241A JP 9169008 A JP9169008 A JP 9169008A JP 16900897 A JP16900897 A JP 16900897A JP H1054241 A JPH1054241 A JP H1054241A
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    • G01K7/42—Circuits effecting compensation of thermal inertia; Circuits for predicting the stationary value of a temperature
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    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
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Abstract

(57)【要約】 【課題】余分なセンサを設けないで冷媒温度を検出する
方法を提供する。 【解決手段】駆動原動機の作動を停止した時点で冷媒の
温度を検出するステップと、車両特有のデータを考慮し
て実際の冷媒温度を温度モデルに基づいて継続的に算出
するステップとを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、車両における、冷
媒の温度をモデル方式でシミュレーションする方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の車両では、例えばエンジンの駆
動、空調装置または暖房装置の作動、或いは外気温の測
定のためにも冷媒の温度が既知でなければならない。こ
のため、冷媒の温度は少なくとも一つのセンサにより検
出される。
【０００３】最近の車両では、センサはデータバスを介
して車両の個々の制御器に信号を発する。しかしながら
このデータバスは、ターミナル１５「オン」（これは点
火「オン」に対応している）から多重方式で作動し始め
る。ところで、例えば空調・暖房装置のような車両の個
々の装置を作動させるためには、或いは外気温のような
他の量を決定するためには、ターミナル１５「オン」の
前にすでに冷媒の温度が既知でなければならない。この
ため従来では、第２のセンサが設けられていた。この第
２のセンサは、ターミナル１５「オン」の前に（即ち点
火装置が作動する前に）、冷媒の温度に対応する信号を
発する。この信号に基づき適当な機器、例えば空調装
置、暖房装置を作動させることができる。
【０００４】しかしながら、第２のセンサを設けること
で付加的なコストがかかるのが欠点である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、コス
ト及び設置場所の理由から、冷媒の温度を検出するため
に余分なセンサを設けないで済む冷媒温度検出方法を提
供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、請求項１によれば、駆動原動機の作動を停
止した時点で冷媒の温度を検出するステップと、車両特
有のデータを考慮して実際の冷媒温度を温度モデルに基
づいて継続的に算出するステップとを含むことを特徴と
し、請求項６によれば、駆動原動機の作動を停止した時
点で冷媒の温度を検出するステップと、理論的に決定さ
れた冷媒温度が所定の限界値を下回る時点を、車両特有
のデータを用いて且つ温度モデルに基づいて検出するス
テップとを含むことを特徴とするものである。
【０００７】請求項１に記載の方法によれば、駆動原動
機の作動を停止した時点で冷媒の温度が検出される。こ
の時の検出値を基点にして、車両特有のデータを考慮し
且つ温度モデルに基づいて実際の冷媒温度を継続的に算
出する。
【０００８】前記車両に特有のデータとは、例えば駆動
原動機から仮想温度センサへの熱伝導抵抗、仮想温度セ
ンサから外気への熱伝導抵抗、駆動原動機と外気の間の
熱伝導抵抗、及び適当な熱容量（即ち駆動原動機または
駆動原動機系の熱容量及び（または）適当な温度センサ
の熱容量）である。
【０００９】多くの目的に対しては、適当な熱伝導抵抗
または熱容量を近似的に考慮すること、例えば線形的に
考慮することで十分である。線形伝達関数は、一次のモ
デルで実現することができる。しかし、さらに風、周囲
の影響力、空間性等のような他の影響量をも考慮する必
要がある場合には、より高次のモデル（伝達関数）、即
ち非線形熱伝導抵抗／熱容量を考慮してもよい。
【００１０】熱伝導抵抗及び（または）熱容量は、実験
的に求めるのが有利である。従来の車両では、駆動原動
機の作動を停止した後に外気温の検出を行い、最後に検
出した検出値に値を凍結していた。しかしこの方法は、
温度の値が上昇変化する場合にのみ有効である。外気温
の値が下降変化する場合には、前記凍結は行われない。
この方法の意義は、例えば外気温と冷媒の温度との差に
応じて暖房制御を行い、特に駆動原動機の作動を停止し
た後に冷媒の温度が再加熱のために上昇する場合にあ
る。その後一定の時間が経過して冷媒の温度が所定の限
界値以下に下がると、外気温を検出するための禁止事項
が解除され、その時の値が適宜表示される。
【００１１】請求項６に記載の方法によれば、理論的に
決定された冷媒温度が所定の限界値を下回る時点が検出
される。これは車両特有のデータを考慮して、且つ温度
モデルに基づいて行われる。理論的に求められた限界値
を下回った時点から、前述したように禁止事項が解除さ
れる。
【００１２】理論的に決定された冷媒温度が所定の限界
値を下回る時点は、特定の運転条件及び（または）周囲
条件並びに車両特有のデータが対応する時点に関係づけ
られている表から読み出すのが有利である。さらにこの
ような表に、周囲状況及び車種に依存する評価時定数を
記録させていてもよい。
【００１３】本発明の他の構成によれば、限界値を下回
る前記時点を、運転条件、周囲条件及び（または）車両
特有の条件を考慮して算出してもよい。このような演算
は、例えば請求項９に記載の式を用いて近似的に可能で
ある。
【００１４】
【発明の実施形態】次に、本発明の実施形態を添付の図
面を用いて説明する。添付の図面には、熱伝導モデルが
極めて簡略に図示されている。
【００１５】図には、３本の線が図示されている。これ
らの線は熱レベルを表わしており、即ち１０で示した線
はエンジン燃焼熱のレベルを、１２で示した線は外気温
を、１４で示した線は参照温度を表わしている。
【００１６】１６は、電気回路図のように図示された、
エンジンと冷媒循環系の間に配置された熱伝導抵抗器で
ある。可変熱抵抗器１８は、エンジン系から外部への熱
伝導をシミュレートするためのものである。
【００１７】同様に電気回路図のように図示されたエン
ジンの熱容量部２０が可変熱抵抗器１８に並列に接続さ
れている。熱容量部１８は、冷媒循環系及び同様の付属
装置を備えたエンジンブロックの蓄熱能に関与してい
る。
【００１８】丸で囲んだ領域２２により温度モデルが形
成されている。この温度モデルにより、車両の個々の部
分から他の部分への熱伝導、或いは外気への熱伝導がシ
ミュレートされ、車両の個々の領域の温度特性を決定す
ることができる。
【００１９】特に、車両に特有のデータ（図面では熱伝
導抵抗器及び熱容量部によって表わされている）を考慮
に入れて、車両のエンジンを切った後の冷媒の温度をモ
デル方式でシミュレートすることができる。
【００２０】この場合、従来のように、車両の走行作動
に対して設けられる他の冷媒温度センサとは別に付加的
なセンサを使用することができる。従来二つのセンサが
使用されていた理由は、第１のセンサが車両のデータバ
スシステムに接続され、データバスシステムが、信号
「点火オン」（ターミナル１５作動）の時点ではじめて
そのデータを車両の対応する装置に送るからである。
【００２１】そこで、従来では、車両の点火装置が作動
する前に冷媒の温度を検出できるように、第２のセンサ
が使用されていた。しかしこの第２のセンサはコスト上
好ましくないばかりか、エンジンルーム内の設置場所の
点でも不具合のあるものであった。
【００２２】冷媒の温度は、点火装置が作動する前にす
でに検出される必要がある。なぜなら、表示装置が温度
信号に従い、外気温または冷媒の温度を表示するための
根拠とする減衰値は、例えば冷媒の温度と外気温との差
に基づいて検出されるからである。
【００２３】車両が停止していて、外気温と冷媒の温度
差が小さい場合には、減衰値はほぼ１時間使用される。
これに対して、車両が停止しているときに外気温と冷媒
の温度差が大きい場合には、減衰値はほぼ１１０００時
間使用される。
【００２４】本発明による方法では、点火装置が作動す
る前に作動するセンサの代わりに、モデル方式のシステ
ムが使用されて、冷媒の温度が検出される。この場合、
第１のステップでは、図面に図示されているような、代
用モデルを備えた測定系の熱特性が記述される。エンジ
ンの熱によるセンサの加熱によって生じる系統的誤差
は、正確に記述される必要がある。
【００２５】エンジンの冷却特性は、一次の線形伝達関
数によって近似できる。この場合の近似は、風、環境、
空間性等の外部影響量を考慮していないので、標準シチ
ュエーションに対する近似であるにすぎない。場合によ
っては、これらの外部影響量を考慮するため、より高次
の伝達関数（非線形熱抵抗・熱容量）を使用してもよ
い。
【００２６】本例においては、冷媒の温度と外気温との
温度差を定性的に判断すればよいので、前記近似で十分
である。実際には、８回の冷却試験に基づいて、種々の
車両の時定数及び周囲条件を見て取れるような表を作成
した。
【００２７】前記温度差に達するために期待される時間
ｔｗは、標準冷却時間Tと標準試験開始時の温度差ΔＴ
から、式 ｔｗ＝−Ｔｌｎ（１０／ΔＴ） に基づいて算出することができる。
【００２８】この式から時間twが得られる。即ち、この
時間以後、理論的に検出された冷媒温度が所定の限界値
を下回るような時間ｔｗが得られる。この方法の代わり
に、周囲パラメータ及び（または）車両特有のパラメー
タに基づいて、冷媒の温度がある特定の限界値を下回る
時点を表わすような表を作成してもよい。
【００２９】さらに次のような方法を選択してもよい。
即ち、予め与えられる熱伝導抵抗値及び（または）熱容
量値に基づき、図面に図示したモデルにしたがって冷媒
の温度を連続的に算出するようにしてもよい。この最後
の方法の利点は、どの時点でも（エンジンを切った際
も）冷媒の温度が提示されることにある。これに対して
最初に挙げた二つの方法では、理論的に検出された冷媒
温度が予め決められた限界値を下回る時点が提示される
にすぎない。
【００３０】しかしながら上記どの方法にも、センサを
設けずに済み、よってコスト的にもエンジン内に場所が
提供される点でも有利であるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による方法を実施するための熱伝導モデ
ルの簡略図である。
【符号の説明】
１０ エンジン燃焼熱を示すレベル １２
外気温を示すレベル １４ 参照温度を示すレベル １６
熱伝導抵抗器 １８ 可変熱抵抗器 ２０
熱容量部 ２２ 熱モデル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミヒャエル ヴュルテンベルガー ドイツ連邦共和国 デー・82008 ウンタ ーハヒンク パルクシュトラーセ ６ ベ ー

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】車両における、冷媒の温度をモデル方式で
    シミュレーションする方法において、 駆動原動機の作動を停止した時点で冷媒の温度を検出す
    るステップと、 車両特有のデータを考慮して実際の冷媒温度を温度モデ
    ルに基づいて継続的に算出するステップと、を含むこと
    を特徴とする方法。
  2. 【請求項２】車両特有のデータとして、少なくとも、駆
    動原動機から仮想温度センサへの熱伝導抵抗と、仮想温
    度センサから外気への熱伝導抵抗と、駆動原動機と外気
    の間の熱伝導抵抗と、及び（または）車両の適当な部分
    の熱容量とを考慮することを特徴とする、請求項１に記
    載の方法。
  3. 【請求項３】熱伝導抵抗と熱容量に関し、一次の伝達関
    数だけを考慮することを特徴とする、請求項１または２
    に記載の方法。
  4. 【請求項４】熱伝導抵抗と熱容量に関し、付加的により
    高次の伝達関数と非線形特性曲線とを考慮することを特
    徴とする、請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】熱伝導抵抗及び（または）熱容量を実験的
    に求めることを特徴とする、請求項１から４までのいず
    れか一つに記載の方法。
  6. 【請求項６】車両における、冷媒の温度をモデル方式で
    シミュレーションする方法において、 駆動原動機の作動を停止した時点で冷媒の温度を検出す
    るステップと、 理論的に決定された冷媒温度が所定の限界値を下回る時
    点を、車両特有のデータを用いて且つ温度モデルに基づ
    いて検出するステップと、を含むことを特徴とする方
    法。
  7. 【請求項７】限界値を下回る前記時点を、特定の運転条
    件及び（または）周囲条件並びに車両特有のデータが対
    応する時点に関係づけられている表から読み出すことを
    特徴とする、請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】限界値を下回る前記時点を、運転条件、周
    囲条件及び（または）車両特有の条件を考慮して算出す
    ることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
  9. 【請求項９】駆動原動機の作動を停止した時点での冷媒
    の温度をT、冷媒の温度と外気温との温度差をΔＴとし
    たとき、式 ｔｗ＝−Ｔｌｎ（１０／ΔＴ） に基づいて演算を行うことを特徴とする、請求項８に記
    載の方法。
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