EP1523612B1 - Method and device for regulating the temperature of a coolant in an internal combustion engine - Google Patents
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- EP1523612B1 EP1523612B1 EP03761367A EP03761367A EP1523612B1 EP 1523612 B1 EP1523612 B1 EP 1523612B1 EP 03761367 A EP03761367 A EP 03761367A EP 03761367 A EP03761367 A EP 03761367A EP 1523612 B1 EP1523612 B1 EP 1523612B1
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Definitions
- the invention relates to a method for controlling the temperature of a coolant of an internal combustion engine, wherein a temperature sensor detects the temperature of the coolant and a first control unit controls the coolant temperature and / or regulates to achieve a predetermined temperature setpoint, wherein a further control device is provided whose signals the supplied to the first control unit, wherein the further control unit to the first control unit signals via a determined driver type of the motor vehicle and depending on whether the driver type is classified as economical or athletic, the first control unit specifies the temperature setpoint.
- the method relates to a device in particular for a motor vehicle with an internal combustion engine and a cooling device comprising a control device for controlling and / or regulating a setpoint temperature value of a coolant and a temperature sensor for measuring the actual temperature value and a valve for adjusting a coolant volume flow to a radiator and / or to the internal combustion engine, wherein a second control device is provided, which cooperates with the first control device to this an indication of the driver type, namely a sporting or economic driver type, forward and based on this information, a temperature setpoint from the first controller can be determined.
- Such a device and such a method are, for example, from the DE 199 51 362 A1 discloses a method for controlling the cooling water temperature, wherein a temperature sensor detects the cooling water temperature and a control unit for the cooling water temperature actuates at least one valve and / or a fan to obtain a predetermined temperature setpoint of the cooling water, wherein another sensor or a motor - Is provided or vehicle control unit, the signals of which are supplied to the first control unit, wherein the first control unit thereof determines a temperature setpoint.
- the determination of the desired value can hereby be predefined as a function of the driver type, for example a sporty driver or an economically driving driver.
- the invention achieves this object by a method in which the volume flow of the coolant for cooling the internal combustion engine is regulated and / or controlled by the control unit as a function of the ascertained driver type.
- the object is achieved by a corresponding device.
- driver type in the operating parameters, which uses the method for control, in which case the usual algorithms are to be used to determine a driver type, according to which it is used to determine a sporty type of driver, whether frequent and fast load changes are performed and is closed in rare and slow load changes to an economical driver type.
- z. B the method an economical driver type, especially in part-load operation to a relatively low coolant flow rate. So on the one hand little energy needed to pump the coolant and on the other hand reaches the desired temperature faster in the warm-up phase of the engine. Both parameters have a favorable effect on the fuel consumption.
- the coolant temperature is controlled and / or regulated between an upper and a lower limit value by the control unit.
- the previously customary 95 ° Celsius can be used as the lower limit value and a value between 105 and 115 ° Celsius as the upper limit value.
- the coolant temperature is closer to the upper limit, the more the driver type is classified as an economical driver type. It may be provided in this case that, in particular in part-load operation for the economical driver type, a higher cooling water temperature can be set than for the sporty driver type. At intermediate values it can be provided that the coolant temperature is set the lower, depending this intermediate value is closer to the driver type "sporty". Particularly advantageous is the method when it is realized at partial load. The method according to the invention can now assign a lower temperature setpoint of the coolant to an athletic driver type even under partial load operation of the engine than to an economical driver type.
- the coolant temperature will thus be all the more at the lower limit, especially in part-load operation, the more the driver type is classified as a sporty driver type.
- a sporty driver type the risk of power loss when switching from part-load operation to full-load operation is lower, albeit at the price of increased fuel consumption.
- the economical driver type achieves lower fuel consumption due to the increased coolant temperature in part-load operation, but this is associated with a higher risk of power loss in the transition from part-load operation to full-load operation. It may be provided that an adjustment in the direction of the upper limit value is also provided for the economical driver type only when the internal combustion engine is operated in partial load operation.
- the athletic driver gets assigned a higher coolant flow, at least in partial load operation, as the economical driver type.
- This assignment reduces in a sporting driver, the risk of local overheating at hot spots in the cylinder head, as they can otherwise occur in a strong and rapid increase in engine load.
- an increased fuel consumption is achieved because more coolant has to be pumped.
- the economic driver type is assigned a lower coolant volume flow only in partial load operation and that in full load operation, the coolant flow is the same for the sporty and for the economical driver.
- the invention relates to a control unit of an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, on which a program is stored, which is capable of running on a computing device, in particular a microprocessor, and suitable for carrying out a method described above.
- the invention relates to the device already described for a motor vehicle with an internal combustion engine, wherein the internal combustion engine, in particular a control and / or regulating device as described above, may include.
- control unit which serves as a second control unit, it may in particular be the electronic engine control unit.
- the internal combustion engine in this case comprises an internal combustion engine 10 and a coolant pump 12, which can pump the coolant for cooling the internal combustion engine 10 through a cooling circuit.
- the coolant pump 12 can either be driven directly by the crankshaft of the internal combustion engine 10 via a belt or it can be an electrically driven coolant pump.
- the coolant pump 12 is in this case connected to a device for varying the coolant volume flow 14.
- the coolant pump 12 is an electric coolant pump, the variation of the volume flow is particularly easy to make.
- the coolant can be either completely or a part thereof via a cooler 18 flow and thereby be cooled.
- a thermostatic valve 20 and a bypass line 22 can be achieved that coolant can flow past the radiator 18.
- a bypass line 22 may optionally be provided.
- coolant from the internal combustion engine 10 is conducted via a heating heat exchanger 26 to the coolant pump 12.
- a passenger compartment can be heated via the heating heat exchanger 26.
- the thermostatic valve 20 can be actuated via an adjusting device 28 by an electronic first control unit 30. Depending on the position of the valve 20, a more or less large part of the coolant volume flow flows through the radiator 18 and is cooled. By the mixture of coolant that has been cooled by the radiator and coolant that flows via the bypass line 22 and / or the heater core 26, the temperature of the coolant at the input of the internal combustion engine 10 can be adjusted by the electronic control unit 30.
- At least one temperature sensor 32 is provided in the cooling circuit, via which the control unit 30 can determine the temperature of the coolant, ie the actual temperature.
- a second electronic control device 34 is provided, which may in particular be the engine control unit here.
- This second control unit 34 determines from a known in the prior art method (in particular for the Transmission control) a driver type in the range between economical and sporty. In this case, between these two values, a finite number of intermediate values can be provided, which can also be set.
- the control unit 34 evaluates the position of a selector switch, not shown.
- the second electronic control unit 34 has a data connection with the first electronic control unit 30 z. B. via a CAN bus.
- first and the second control unit can also be realized in a single control unit.
- a corresponding control program is stored in the control unit 30 for carrying out a method according to the invention.
- the valve 20 is opened and closed via the adjusting device 28.
- the temperature of the coolant can be varied since this varies the flow of the coolant flowing over the radiator 18.
- the control program takes into account not only the other operating parameters of the internal combustion engine, but also, in particular, the type of driver determined in the control unit 34.
- the control program in the control unit 30 actuates the valve 20 via the adjusting device 28 so that at least for some values Operating parameter of the internal combustion engine for a sporty driver type another, in particular a lower value of the coolant temperature is set, as for an economical driver type. If there is an intermediate value of the driver type between "sporty" and "economical", the coolant temperature can be set the lower the closer this intermediate value to the driver type "sporty” is for this intermediate value of the driver type.
- a lower value of the coolant temperature is set for a sporty driver than for an economical driver.
- a higher value of the coolant temperature is set than at full load
- the temperature in part-load operation can be raised to 105-115 ° Celsius as the upper limit and only in full-load operation the coolant temperature can be lowered to 95 ° Celsius to limit damage to the engine and / or power losses.
- the invention provides, in addition to the variation of the coolant temperature depending on the driver type and by the controller 30 via the device 14 to vary the volume flow of the coolant depending on the driver type.
- the control program in the control unit 30 allocates a higher coolant flow to a sporty driver type, especially in partial load operation, than to an economical driver type.
- a sporty driver type a sufficient coolant flow is always available in order to reliably ensure waste heat removal and to prevent damage to the internal combustion engine 10. Since a sporty driver type usually characterized by frequent and fast load changes, the thus increased coolant flow is appropriate. The associated increased fuel consumption is accepted. In particular, it can be provided that no lesser value of the coolant quantity is set in the sporty driver even at partial load than at full load.
- the determination of the driver type is carried out in a known manner in that is closed at frequent and rapid load changes to a sporty driver type and in rare and slow load changes to a economical driver type.
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Temperatur eines Kühlmittels einer Brennkraftmaschine, wobei ein Temperatursensor die Temperatur des Kühlmittels erfasst und ein erstes Steuergerät die Kühlmitteltemperatur steuert und/oder regelt um einen vorgegebenen Temperatursollwert zu erreichen, wobei ein weiteres Steuergerät vorgesehen ist, dessen Signale dem ersten Steuergerät zugeführt werden, wobei das weitere Steuergerät an das erste Steuergerät Signale über einen ermittelten Fahrertyp des Kraftfahrzeugs weiterleitet und je nachdem, ob der Fahrertyp als ökonomisch oder sportlich eingestuft wird, das erste Steuergerät den Temperatursollwert vorgibt.The invention relates to a method for controlling the temperature of a coolant of an internal combustion engine, wherein a temperature sensor detects the temperature of the coolant and a first control unit controls the coolant temperature and / or regulates to achieve a predetermined temperature setpoint, wherein a further control device is provided whose signals the supplied to the first control unit, wherein the further control unit to the first control unit signals via a determined driver type of the motor vehicle and depending on whether the driver type is classified as economical or athletic, the first control unit specifies the temperature setpoint.
Des Weiteren betrifft das Verfahren eine Vorrichtung insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine sowie einer Kühleinrichtung umfassend ein Steuergerät zum Steuern und/oder Regeln eines Solltemperaturwertes eines Kühlmittels sowie einen Temperatursensor zum Messen des Temperaturistwertes und ein Ventil zum Einstellen eines Kühlmittelvolumenstroms zu einem Kühler und/oder zu der Brennkraftmaschine, wobei ein zweites Steuergerät vorgesehen ist, das mit dem ersten Steuergerät zusammenwirkt, um an dieses eine Angabe bezüglich des Fahrertyps, nämlich einen sportlichen oder ökonomischen Fahrertyp, weiterzuleiten und aufgrund dieser Angabe ein Temperatursollwert vom ersten Steuergerät bestimmbar ist.Furthermore, the method relates to a device in particular for a motor vehicle with an internal combustion engine and a cooling device comprising a control device for controlling and / or regulating a setpoint temperature value of a coolant and a temperature sensor for measuring the actual temperature value and a valve for adjusting a coolant volume flow to a radiator and / or to the internal combustion engine, wherein a second control device is provided, which cooperates with the first control device to this an indication of the driver type, namely a sporting or economic driver type, forward and based on this information, a temperature setpoint from the first controller can be determined.
Eine derartige Vorrichtung und ein derartiges Verfahren sind bspw. aus der
Auf diese Weise soll der Abgaswert sowie der Kraftstoffverbrauch optimiert werden bzw. minimiert werden.In this way, the exhaust gas value and fuel consumption should be optimized or minimized.
Des Weiteren ist es bspw. aus der
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Regelung der Temperatur einer Brennkraftmaschine anzugeben, wodurch insbesondere für den ökonomischen Fahrer der Kraftstoffverbrauch weiter gesenkt werden kann, ohne dass für den sportlichen Fahrer Leistungsverluste bemerkbar sind und insgesamt die Emissionen gesenkt werden können.It is an object of the invention to provide a method and a Specify device for controlling the temperature of an internal combustion engine, which in particular for the economic driver, the fuel consumption can be further reduced without performance losses are noticeable for the athletic driver and overall emissions can be reduced.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren, bei dem der Volumenstrom des Kühlmittels zur Kühlung der Brennkraftmaschine durch das Steuergerät in Abhängigkeit vom ermittelten Fahrertyp geregelt und/oder gesteuert wird.The invention achieves this object by a method in which the volume flow of the coolant for cooling the internal combustion engine is regulated and / or controlled by the control unit as a function of the ascertained driver type.
Alternativ wird die Aufgabe durch eine entsprechende Vorrichtung gelöst.Alternatively, the object is achieved by a corresponding device.
Es ist bekannt, dass der Wirkungsgrad einer mit einem Kühlmittel gekühlten Brennkraftmaschine im Teillastbereich gesteigert werden kann, wenn die Temperatur dieses Kühlmittels über den heute meist eingestellten Werten von 95° Celsius auf einen Grad von 105 - 115° Celsius angehoben wird. Im Vollastbereich muss die Temperatur des Kühlmittels allerdings wieder abgesenkt werden, um Beschädigung der Brennkraftmaschine und/oder Leistungsverluste zu begrenzen. Das vorliegende Verfahren eröffnet nun weitere Möglichkeiten einer Temperaturregelung des Motors mit höherer Temperatur im Teillastbetrieb und geringerer Temperatur im Vollastbetrieb, mit dem das Problem des Klopfens bzw. des Leistungsverlustes im Übergang vom Teillast- zum Volllastbetrieb minimiert werden kann.It is known that the efficiency of an internal combustion engine cooled with a coolant can be increased in the partial load range, if the temperature of this coolant is raised above the now mostly set values of 95 ° Celsius to a degree of 105-115 ° Celsius. In the full load range, however, the temperature of the coolant must be lowered again in order to limit damage to the internal combustion engine and / or power losses. The present method now opens up further possibilities for temperature control of the engine with higher temperature in part-load operation and lower temperature in full-load operation, with which the problem of knocking or loss of power in the transition from part-load operation to full-load operation can be minimized.
So ist es zum einen vorteilhaft, den Fahrertyp mit in die Betriebsparameter einzubeziehen, die das Verfahren zur Steuerung verwendet, wobei hierbei die üblichen Algorithmen zur Bestimmung eines Fahrertyps herangezogen werden sollen, wonach zur Bestimmung eines sportlichen Fahrertyps herangezogen wird, ob häufige und schnelle Lastwechsel durchgeführt werden und bei seltenen und langsamen Lastwechseln auf einen ökonomischen Fahrertyp geschlossen wird.So it is on the one hand advantageous to include the driver type in the operating parameters, which uses the method for control, in which case the usual algorithms are to be used to determine a driver type, according to which it is used to determine a sporty type of driver, whether frequent and fast load changes are performed and is closed in rare and slow load changes to an economical driver type.
Wird nun auch die Menge des Kühlmittels, die zur Brennkraftmaschine fließt, also der Kühlmittelvolumenstrom, von dem Fahrertyp abhängig gemacht, kann so die Gefahr von lokalen Überhitzungen an besonders heißen Stellen des Zylinderkopfes, wie sie bspw. bei einer starken und schnellen Erhöhung der Motorlast auftreten können, weiter vermieden werden.Now, if the amount of coolant flowing to the engine, so the coolant flow, made dependent on the driver type, so the risk of local overheating at particularly hot spots of the cylinder head, as they occur, for example, in a strong and rapid increase in engine load can be further avoided.
Hierbei ordnet z. B. das Verfahren einem ökonomischen Fahrertyp insbesondere im Teillastbetrieb einen relativ geringen Kühlmittelvolumenstrom zu. So wird einerseits wenig Energie zum Umpumpen des Kühlmittels benötigt und andererseits bereits in der Aufwärmphase des Motors schneller die gewünschte Temperatur erreicht. Beide Parameter wirken sich günstig auf den Kraftstoffverbrauch aus.Here z. B. the method an economical driver type, especially in part-load operation to a relatively low coolant flow rate. So on the one hand little energy needed to pump the coolant and on the other hand reaches the desired temperature faster in the warm-up phase of the engine. Both parameters have a favorable effect on the fuel consumption.
Tritt jedoch dann eine schnelle und starke Lasterhöhung auf, muss erst ein hoher Kühlmittelvolumenstrom erreicht werden, bevor das Kühlmittel die nun stark gestiegene Abwärme des Motors abführen kann. Ist also damit zu rechnen, dass schnelle und starke Lasterhöhungen auftreten, da der Fahrertyp eher sportlich ist, ordnet das Verfahren diesem von vornherein einen höheren Kühlmittelvolumenstrom zu (auch im Teillastbetrieb) als einem ökonomischen Fahrertyp. Damit steht im Falle einer schnellen und starken Lasterhöhung sofort ein ausreichender Volumenstrom zur Verfügung, um die Abwärme sicher abzuführen. Ein derartig höherer Kühlmittelvolumenstrom und damit auch ein erhöhter Kraftstoffverbrauch ist für einen sportlichen Fahrer eher akzeptabel.However, if a fast and strong load increase then occurs, a high coolant volume flow must first be achieved before the coolant can dissipate the now greatly increased waste heat of the engine. If it is therefore to be expected that fast and strong increases in load will occur, since the driver type is rather sporty, the method assigns a higher coolant volume flow to it from the outset (even in partial load operation) than an economical driver type. Thus, in case of a fast and strong increase in load, a sufficient volume flow is immediately available to safely dissipate the waste heat. Such a higher coolant volume flow and thus an increased Fuel economy is more acceptable for a sporty driver.
Es kann des Weiteren vorgesehen sein, dass die Kühlmitteltemperatur zwischen einem oberen und einem unteren Grenzwert durch das Steuergerät gesteuert und/oder geregelt wird. Insbesondere können als unterer Grenzwert die bisher üblichen 95° Celsius und als oberer Grenzwert ein Wert zwischen 105 und 115 °Celsius angesetzt werden.It can further be provided that the coolant temperature is controlled and / or regulated between an upper and a lower limit value by the control unit. In particular, the previously customary 95 ° Celsius can be used as the lower limit value and a value between 105 and 115 ° Celsius as the upper limit value.
Es kann dabei vorgesehen sein, dass Temperaturen außerhalb dieses Temperaturrahmens nicht angefahren werden.It may be provided that temperatures outside this temperature frame are not approached.
Bei der Bestimmung des Fahrertyps kann entweder nur eine Auswahl zwischen einem ökonomischen und einem sportlichen Fahrertyp gegeben sein, es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass Zwischenwerte festgelegt werden können, wobei diese kontinuierlich oder in diskreten Schritten bestimmbar sein können. Es können hierbei dann auch zwischen den beiden zuvor genannten Grenzwerten Zwischenwerte eingestellt werden. Es kann hierzu also ein lediglich digitaler Wahlschalter zwischen "sportlich" und "ökonomisch" vorgesehen sein, es kann jedoch auch vorgesehen sein, das der Wahlschalter mehrere Zwischenstufen anfahren kann.When determining the type of driver, either only a choice can be made between an economic and a sporty driver type, but it can also be provided that intermediate values can be determined, and these can be determinable continuously or in discrete steps. In this case, intermediate values can also be set between the two aforementioned limit values. It can therefore be provided for this purpose only a digital selector between "sporty" and "economical", but it can also be provided that the selector switch can move to several intermediate stages.
Es kann nach einem ersten Ausführungsbeispiel dabei vorgesehen sein, dass die Kühlmitteltemperatur umso näher bei dem oberen Grenzwert liegt, je mehr der Fahrertyp als ökonomischer Fahrertyp eingestuft wird. Es kann hierbei vorgesehen sein, dass insbesondere im Teillastbetrieb für den ökonomischen Fahrertyp eine höhere Kühlwassertemperatur eingestellt werden kann als für den sportlichen Fahrertyp. Bei Zwischenwerten kann vorgesehen sein, dass die Kühlmitteltemperatur umso geringer eingestellt wird, je näher dieser Zwischenwert am Fahrertyp "sportlich" liegt. Besonders vorteilhaft ist das Verfahren, wenn es bei Teillast verwirklicht wird. Das erfindungsgemäße Verfahren kann nun einem sportlichen Fahrertyp auch bei Teillastbetrieb des Motors einen niedrigeren Temperatursollwert des Kühlmittels zuordnen als einem ökonomischen Fahrertyp. Die Kühlmitteltemperatur wird damit umso mehr am unteren Grenzwert liegen, insbesondere im Teillastbetrieb, je mehr der Fahrertyp als sportlicher Fahrertyp eingestuft wird. So ist bei einem sportlichen Fahrertyp die Gefahr des Leistungsverlustes bei Wechsel vom Teillastbetrieb in den Volllastbetrieb geringer, wenn auch um den Preis eines erhöhten Kraftstoffverbrauchs. Der ökonomische Fahrertyp erzielt wegen der erhöhten Kühlmitteltemperatur im Teillastbetrieb einen geringeren Kraftstoffverbrauch, der allerdings mit einem höheren Risiko des Leistungsverlustes im Übergang vom Teillastbetrieb zum Vollastbetrieb einhergeht. Es kann dabei vorgesehen sein, dass ein Verstellen in Richtung des oberen Grenzwertes auch beim ökonomischen Fahrertyp nur dann vorgesehen ist, wenn die Brennkraftmaschine im Teillastbetrieb betrieben wird.It can be provided according to a first embodiment, in this case, that the coolant temperature is closer to the upper limit, the more the driver type is classified as an economical driver type. It may be provided in this case that, in particular in part-load operation for the economical driver type, a higher cooling water temperature can be set than for the sporty driver type. At intermediate values it can be provided that the coolant temperature is set the lower, depending this intermediate value is closer to the driver type "sporty". Particularly advantageous is the method when it is realized at partial load. The method according to the invention can now assign a lower temperature setpoint of the coolant to an athletic driver type even under partial load operation of the engine than to an economical driver type. The coolant temperature will thus be all the more at the lower limit, especially in part-load operation, the more the driver type is classified as a sporty driver type. Thus, in a sporty driver type, the risk of power loss when switching from part-load operation to full-load operation is lower, albeit at the price of increased fuel consumption. The economical driver type achieves lower fuel consumption due to the increased coolant temperature in part-load operation, but this is associated with a higher risk of power loss in the transition from part-load operation to full-load operation. It may be provided that an adjustment in the direction of the upper limit value is also provided for the economical driver type only when the internal combustion engine is operated in partial load operation.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass für den sportlichen Fahrertyp selbst bei Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine kein Verstellen in Richtung des oberen Grenzwertes erfolgt. Es erscheint für einen sportlichen Fahrertyp eher akzeptabel, diese niedrigere Kühlwassertemperatur und damit den erhöhten Kraftstoffverbrauch in Kauf zu nehmen, anstelle des Leistungsverlustes.In particular, it can be provided that no adjustment takes place in the direction of the upper limit value for the sporty driver type even at partial load operation of the internal combustion engine. It seems more acceptable for a sporty driver type to accept this lower cooling water temperature, and thus the increased fuel consumption, rather than the power loss.
Insbesondere kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass der sportliche Fahrer einen höheren Kühlmittelstrom zugeordnet bekommt, zumindest im Teillastbetrieb, als der ökonomische Fahrertyp. Aufgrund dieser Zuordnung verringert sich bei einem sportlichen Fahrer die Gefahr von lokalen Überhitzungen an besonders heißen Stellen im Zylinderkopf, wie sie sonst bei einer starken und schnellen Erhöhung der Motorlast auftreten können. Auf der anderen Seite wird jedoch ein erhöhter Kraftstoffverbrauch erzielt, da mehr Kühlmittel umgepumpt werden muss.In particular, it can be provided by the inventive method that the athletic driver gets assigned a higher coolant flow, at least in partial load operation, as the economical driver type. by virtue of This assignment reduces in a sporting driver, the risk of local overheating at hot spots in the cylinder head, as they can otherwise occur in a strong and rapid increase in engine load. On the other hand, however, an increased fuel consumption is achieved because more coolant has to be pumped.
Es kann vorgesehen sein, dass dem ökonomischen Fahrertyp lediglich im Teillastbetrieb ein niedrigerer Kühlmittelvolumenstrom zugeordnet wird und dass im Volllastbetrieb der Kühlmittelstrom für den sportlichen und für den ökonomischen Fahrer gleich ist.It may be provided that the economic driver type is assigned a lower coolant volume flow only in partial load operation and that in full load operation, the coolant flow is the same for the sporty and for the economical driver.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass beim sportlichen Fahrertyp auch im Teillastbetrieb keine Anpassung des Kühlmittelvolumenstroms vorliegt, d. h. dass der Kühlmittelvolumenstrom für den sportlichen Fahrer stets gleich hoch ist.In particular, it can be provided that in the sporty driver type, even in part-load operation, there is no adaptation of the coolant volume flow, d. H. that the coolant flow is always the same for the sporty driver.
Auf diese Weise können Leistungsverluste und die Gefahr von Überhitzung des Motors noch besser verhindert werden.In this way, power losses and the risk of overheating of the engine can be even better prevented.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Steuergerät einer Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, auf dem ein Programm abgespeichert ist, das auf einem Rechengerät, insbesondere einem Mikroprozessor, ablauf fähig und zur Ausführung eines vorstehend beschriebenen Verfahrens geeignet ist.Moreover, the invention relates to a control unit of an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, on which a program is stored, which is capable of running on a computing device, in particular a microprocessor, and suitable for carrying out a method described above.
Des Weiteren betrifft die Erfindung die bereits beschriebene Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine, wobei die Brennkraftmaschine insbesondere ein Steuer- und/oder Regelgerät wie es vorstehend beschrieben ist, umfassen kann.Furthermore, the invention relates to the device already described for a motor vehicle with an internal combustion engine, wherein the internal combustion engine, in particular a control and / or regulating device as described above, may include.
Bei dem Steuergerät, das als zweites Steuergerät dient, kann es sich insbesondere um das elektronische Motorsteuergerät handeln.In the control unit, which serves as a second control unit, it may in particular be the electronic engine control unit.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Anmeldungsunterlagen. Die Merkmale können einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander für die Erfindung wesentlich sein.Further advantages and features of the invention will become apparent from the remaining application documents. The features may be essential to the invention individually or in any combination with each other.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. Das Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt. Dabei zeigt
- Figur 1
- ein Prinzipschaltbild eines Kühlkreislaufes eines Verbrennungsmotors.
- FIG. 1
- a schematic diagram of a cooling circuit of an internal combustion engine.
Der Verbrennungsmotor umfasst hierbei eine Brennkraftmaschine 10 sowie eine Kühlmittelpumpe 12, die das Kühlmittel zum Kühlen der Brennkraftmaschine 10 durch einen Kühlkreislauf pumpen kann. Die Kühlmittelpumpe 12 kann hierbei entweder über einen Riemen direkt von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 10 angetrieben werden oder es kann sich um eine elektrisch angetriebene Kühlmittelpumpe handeln.The internal combustion engine in this case comprises an
Die Kühlmittelpumpe 12 ist hierbei mit einer Einrichtung zur Variierung des Kühlmittelvolumenstroms 14 verbunden. Insbesondere wenn es sich bei der Kühlmittelpumpe 12 um eine elektrische Kühlmittelpumpe handelt, ist die Variation des Volumenstroms besonders einfach vorzunehmen.The
Über eine Kühlmittelleitung 16 kann das Kühlmittel entweder vollständig oder ein Teil davon über einen Kühler 18 strömen und dadurch abgekühlt werden.Via a
Über ein Thermostatventil 20 sowie eine Bypassleitung 22 kann erzielt werden, dass Kühlmittel am Kühler 18 vorbeiströmen kann. Eine derartige Bypassleitung 22 kann optional vorgesehen werden.Via a
Über eine weitere Kühlmittelleitung 24 wird Kühlmittel vom Verbrennungsmotor 10, also der Brennkraftmaschine, über einen Heizungswärmetauscher 26 zur Kühlmittelpumpe 12 geleitet. Über den Heizungswärmetauscher 26 kann bspw. ein Fahrgastraum geheizt werden.Via a
Das Thermostatventil 20 kann dabei über eine Stelleinrichtung 28 von einem elektronischen ersten Steuergerät 30 betätigt werden. Je nach Stellung des Ventils 20 fließt ein mehr oder minder großer Teil des Kühlmittelvolumenstroms über den Kühler 18 und wird abgekühlt. Durch die Mischung von Kühlmittel, das über den Kühler abgekühlt wurde und Kühlmittel, das über die Bypassleitung 22 und/oder den Heizungswärmetauscher 26 fließt, kann die Temperatur des Kühlmittels am Eingang der Brennkraftmaschine 10 durch das elektronische Steuergerät 30 eingestellt werden.The
Darüber hinaus ist im Kühlkreislauf mindestens ein Temperatursensor 32 vorgesehen, über den das Steuergerät 30 die Temperatur des Kühlmittels bestimmen kann, also die Isttemperatur.In addition, at least one
Darüber hinaus ist ein zweites elektronisches Steuerungsgerät 34 vorgesehen, wobei es sich hier insbesondere um das Motorsteuergerät handeln kann. Dieses zweite Steuergerät 34 bestimmt aus einem gemäß dem Stand der Technik bekannten Verfahren (insbesondere für die Getriebesteuerung) einen Fahrertyp im Bereich zwischen ökonomisch und sportlich. Es können hierbei zwischen diesen zwei Werten eine endliche Anzahl von Zwischenwerten vorgesehen sein, die ebenfalls eingestellt werden können. Das Steuergerät 34 wertet hierzu die Stellung eines nicht gezeigten Wahlschalters aus.In addition, a second
Das zweite elektronische Steuergerät 34 besitzt dabei eine Datenverbindung mit dem ersten elektronischen Steuergerät 30 z. B. über einen CAN-Bus.The second
Alternativ können das erste und das zweite Steuergerät auch in einem einzigen Steuergerät verwirklicht werden.Alternatively, the first and the second control unit can also be realized in a single control unit.
Um nun den Kraftstoffverbrauch zu senken, die Emissionen zu verbessern und dennoch eine zufriedenstellende Leistungsverteilung zu erhalten und insbesondere die Klopfneigung zu vermindern, ist nun vorgesehen, die Kühlmitteltemperatur zu beeinflussen, je nachdem, ob es sich um einen sportlichen oder um einen ökonomischen Fahrer handelt.In order now to reduce fuel consumption, improve emissions and still obtain a satisfactory power distribution and in particular to reduce the tendency to knock, is now intended to influence the coolant temperature, depending on whether it is a sporty or an economical driver.
Hierzu ist im Steuergerät 30 ein entsprechendes Steuerprogramm abgelegt, zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Durch das Verfahren wird das Ventil 20 über die Stelleinrichtung 28 geöffnet und geschlossen. Durch die Veränderung der Stellung des Ventils 20 kann die Temperatur des Kühlmittels variiert werden, da hierdurch der Strom des Kühlmittels variiert wird, der über den Kühler 18 fließt. Das Steuerprogramm berücksichtigt hierbei neben den übrigen Betriebsparametern der Brennkraftmaschine insbesondere auch den im Steuergerät 34 bestimmten Fahrertyp. Hierbei betätigt das Steuerprogramm im Steuergerät 30 das Ventil 20 über die Stelleinrichtung 28 so, dass zumindest für einige Werte der Betriebsparameter der Brennkraftmaschine für einen sportlichen Fahrertyp ein anderer, insbesondere ein niedrigerer Wert der Kühlmitteltemperatur eingestellt wird, als für einen ökonomischen Fahrertyp. Falls ein Zwischenwert des Fahrertyps zwischen "sportlich" und "ökonomisch" vorliegt, kann für diesen Zwischenwert des Fahrertyps die Kühlmitteltemperatur umso geringer eingestellt werden, je näher dieser Zwischenwert am Fahrertyp "sportlich" liegt.For this purpose, a corresponding control program is stored in the
Insbesondere wird für den Betriebsparameter "Teillast" der Brennkraftmaschine ein geringerer Wert der Kühlmitteltemperatur für einen sportlichen Fahrer eingestellt als für einen ökonomischen Fahrer. Für Zwischenwerte gilt das oben Gesagte. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass auch für den Teillastbetrieb für einen sportlichen Fahrer kein höherer Wert der Kühlmitteltemperatur eingestellt wird als bei Volllast, während bei einem.ökonomischen Fahrertyp bei Teillast ein höherer Wert der Kühlmitteltemperatur eingestellt wird als bei Volllast. So kann bspw. für einen ökonomischen Fahrertyp die Temperatur im Teillastbetrieb auf 105 - 115° Celsius als oberer Grenzwert angehoben werden und lediglich im Vollastbetrieb die Kühlmitteltemperatur auf 95° Celsius abgesenkt werden, um Beschädigung der Brennkraftmaschine und/oder Leistungsverluste zu begrenzen. Durch das Anheben der Kühlmitteltemperatur kann jedoch der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine 10 gesteigert werden.In particular, for the operating parameter "partial load" of the internal combustion engine, a lower value of the coolant temperature is set for a sporty driver than for an economical driver. For intermediate values, the above applies. In particular, it can be provided that also for the part-load operation for a sporty driver, a higher value of the coolant temperature is set than at full load, while at ein.ökonomische driver type at partial load, a higher value of the coolant temperature is set than at full load. Thus, for example, for an economical driver type, the temperature in part-load operation can be raised to 105-115 ° Celsius as the upper limit and only in full-load operation the coolant temperature can be lowered to 95 ° Celsius to limit damage to the engine and / or power losses. By raising the coolant temperature, however, the efficiency of the
Darüber hinaus ist erfindungsgemäß vorgesehen, neben der Variation der Kühlmitteltemperatur in Abhängigkeit vom Fahrertyp auch durch das Steuergerät 30 über die Einrichtung 14 den Volumenstrom des Kühlmittels in Abhängigkeit vom Fahrertyp zu variieren. Hierbei ordnet das Steuerprogramm im Steuergerät 30 einem ökonomischen Fahrertyp, insbesondere im Teillastbetrieb, einen relativ geringen Kühlmittelvolumenstrom zu. So wird einerseits wenig Energie zum Umpumpen des Kühlmittels benötigt und andererseits erreicht in der Aufwärmphase der Motor schneller die gewünschte Temperatur. Hierdurch wird ein geringerer Kraftstoffverbrauch erzielt.In addition, the invention provides, in addition to the variation of the coolant temperature depending on the driver type and by the
Im Falle einer schnellen und starken Lasterhöhung muss jedoch zunächst ein hoher Kühlmittelvolumenstrom erreicht werden, bevor das Kühlmittel die nun stark angestiegene Abwärme des Motors abführen kann. Deshalb ordnet das Steuerprogramm im Steuergerät 30 einem sportlichen Fahrertyp insbesondere im Teillastbetrieb einen höheren Kühlmittelstrom zu als einem ökonomischen Fahrertyp. Auf diese Weise steht bei einem sportlichen Fahrertyp stets ein ausreichender Kühlmittelstrom zur Verfügung, um eine Abwärmeabfuhr sicher zu gewährleisten und Beschädigung an der Brennkraftmaschine 10 zu verhindern. Da sich ein sportlicher Fahrertyp meist durch häufige und schnelle Lastwechsel auszeichnet, ist der solcherart erhöhte Kühlmittelvolumenstrom angemessen. Der damit verbundene erhöhte Kraftstoffverbrauch wird akzeptiert. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass beim sportlichen Fahrer auch bei Teillast kein geringerer Wert der Kühlmittelmenge eingestellt wird als bei Volllast.In the case of a fast and strong load increase, however, a high coolant volume flow must first be achieved before the coolant can dissipate the now greatly increased waste heat of the engine. Therefore, the control program in the
Für Zwischenwerte des Fahrertyps, die zwischen "sportlich" und "ökonomisch" liegen, wird der Volumenstrom bei gleicher Last umso geringer eingestellt, je näher der Fahrertyp an ökonomisch liegt.For intermediate values of the driver type, which are between "sporty" and "economical", the volume flow at the same load is set the lower, the closer the driver type is to economic efficiency.
Die Bestimmung des Fahrertyps erfolgt insbesondere in bekannter Weise dadurch, dass bei häufigen und schnellen Lastwechseln auf einen sportlichen Fahrertyp geschlossen wird und bei seltenen und langsamen Lastwechseln auf einen ökonomischen Fahrertyp.The determination of the driver type is carried out in a known manner in that is closed at frequent and rapid load changes to a sporty driver type and in rare and slow load changes to a economical driver type.
Claims (17)
- Method for regulating the temperature of a coolant in an internal combustion engine, with a temperature sensor measuring the temperature of the coolant and with a first control unit controlling and/or regulating the coolant temperature in order to attain a predefined temperature nominal value, with a further control unit being provided whose signals are supplied to the first control unit, with the further control unit transmitting signals regarding a determined driver type to the first control unit, and with the first control unit predefining the temperature nominal value depending on whether the driver type is categorized as sporty or economical, characterized in that a coolant volume flow for cooling the internal combustion engine is regulated or controlled by the control unit as a function of the determined driver type.
- Method according to Claim 1, characterized in that the coolant temperature and/or the coolant volume flow is controlled and/or regulated by the control unit between an upper and a lower limit value.
- Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the driver type may assume any desired position, or a number of discrete intermediate positions, between the driver types "sporty" or "economical".
- Method according to one of Claims 1-3, characterized in that the coolant temperature lies closer to the upper limit value the more the driver type is categorized as an economic driver type.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that the coolant temperature lies closer to the lower limit value the more the driver type is categorized as a sporty driver type.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that an adjustment of the temperature nominal value in the direction of the upper limit value takes place only if the internal combustion engine is being operated at part-load.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that, for the sporty driver type, no adjustment of the temperature nominal value in the direction of the upper limit value takes place even in part-load operation of the internal combustion engine.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that, for the economical driver type, a lower coolant volume flow than for full-load operation is set in part-load operation.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that, for the sporty driver type, a higher coolant volume flow than for the economical driver type is set at least in part-load operation.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that, for the sporty driver type, a lower coolant volume flow than in full-load operation is not set in part-load operation.
- Control unit of an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, on which control unit is stored a program which can be executed on a computer, in particular a microprocessor, and which is suitable for carrying out a method according to one of the preceding claims.
- Apparatus, in particular for a motor vehicle having an internal combustion engine (10), having a cooling device comprising a control unit (30) for controlling and/or regulating a temperature nominal value of a coolant and having a temperature sensor (32) for measuring the temperature actual value, and having a device (14) for adjusting a coolant volume flow to a cooler and/or to the internal combustion engine, with a second control unit (34) being provided, which second control unit (34) interacts with the first control unit (30), for specifying a sporty or economical driver type or an intermediate value, and with it being possible for a temperature nominal value to be determined by the first control unit (30) on the basis of said specification, characterized in that the coolant volume flow can be varied by the first control unit (30) on the basis of the specification of the driver type.
- Apparatus according to Claim 12, characterized in that a valve is provided, by means of which valve the coolant volume flow can be conducted via a cooler (18) or via a bypass line (22) depending on the temperature to be set.
- Apparatus according to Claim 12 or 13, characterized in that the second control unit (34) is the electronic engine control unit.
- Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that a coolant pump, in particular an electronic coolant pump, is provided for circulating the coolant volume flow.
- Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second control units are combined in a single control unit.
- Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that said apparatus comprises a control unit (30) according to Claim 11.
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