用于運(yùn)行用于機(jī)動(dòng)車的發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)車、尤其是用于機(jī)動(dòng)車的發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置，所述發(fā)動(dòng)機(jī)通風(fēng)裝置用于將通過(guò)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行而產(chǎn)生的熱排出并且防止發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的構(gòu)件過(guò)熱。
【背景技術(shù)】
[0002]在用內(nèi)燃機(jī)來(lái)運(yùn)行的機(jī)動(dòng)車中，由內(nèi)燃機(jī)和排氣設(shè)備來(lái)將熱引入到所述機(jī)動(dòng)車的發(fā)動(dòng)機(jī)艙中。為了排出這些熱，在所述機(jī)動(dòng)車運(yùn)動(dòng)時(shí)由迎面風(fēng)來(lái)對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙進(jìn)行掃氣。如果由于車速太低而使得迎面風(fēng)不足以用于排出通過(guò)所述內(nèi)燃機(jī)和所述排氣設(shè)備而被引入的熱能，那么熱能的排出就通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置來(lái)得到支持?？傊畱?yīng)該實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn):發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的構(gòu)件沒(méi)有由于太高的熱作用而受損。
[0003]發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置通常并非針對(duì)其使用壽命期間的較高的工作小時(shí)數(shù)而設(shè)計(jì)。但是，在傳統(tǒng)的、用于運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置的兩點(diǎn)式調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上無(wú)法保證，不超過(guò)在制造商方面所擔(dān)保的工作小時(shí)數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]按照本發(fā)明，設(shè)置了一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的、用于運(yùn)行用于機(jī)動(dòng)車的發(fā)動(dòng)機(jī)艙的發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置的方法以及按并列權(quán)利要求所述的設(shè)備和機(jī)動(dòng)車。
[0005]其他設(shè)計(jì)方案在從屬權(quán)利要求中得到了說(shuō)明。
[0006]按照第一方面，設(shè)置了一種用于運(yùn)行用于機(jī)動(dòng)車的發(fā)動(dòng)機(jī)艙的發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置的方法，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙中布置有至少一個(gè)特別用于驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車的組件。所述方法包括以下步驟:
-根據(jù)輸入到所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的熱能輸入量和從所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙中排出的熱能排出量來(lái)求得當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)艙溫度；并且
-根據(jù)所求得的當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)艙溫度來(lái)操控所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置。
[0007]上述方法的構(gòu)思在于，不是按照基于發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的實(shí)際的溫度測(cè)量的調(diào)節(jié)方案來(lái)運(yùn)行所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置，而是更確切地說(shuō)根據(jù)輸入到機(jī)動(dòng)車的發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的熱能輸入量和從機(jī)動(dòng)車的發(fā)動(dòng)機(jī)艙中排出的熱能排出量、尤其是根據(jù)相應(yīng)的熱能平衡(Warmeenergiebilanz)來(lái)運(yùn)行所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置并且對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的溫度的溫度變化進(jìn)行預(yù)測(cè)。而后從中相應(yīng)地求得應(yīng)該由所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置提供的、額外的冷卻功率需求。
[0008]在傳統(tǒng)的、用于調(diào)節(jié)所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置的方法中設(shè)置了二點(diǎn)式調(diào)節(jié)方案，所述二點(diǎn)式調(diào)節(jié)方案考慮了公差范圍。因此，在達(dá)到所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙的臨界的、不得超過(guò)的極限溫度之前，就已經(jīng)接通所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置。這會(huì)在不超過(guò)所述極限溫度的情況中導(dǎo)致所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置的激活。由此以非必要的方式提高所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置的工作小時(shí)數(shù)。
[0009]通過(guò)用求取熱能平衡的方式來(lái)求得的額外的冷卻功率需求以及所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置的取決于此的激活，可以防止所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置的不必要的接通。上述方法原則上規(guī)定，根據(jù)輸入到機(jī)動(dòng)車的發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的熱能輸入量以及從機(jī)動(dòng)車的發(fā)動(dòng)機(jī)艙中排出的熱能排出量來(lái)執(zhí)行引入到所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的熱量或從所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙中排出的熱量，通過(guò)所述熱量來(lái)確定所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙溫度的時(shí)間上的變化曲線。所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置的根據(jù)熱能平衡的上述操控策略由此考慮了所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙的冷卻和加熱的時(shí)間方面，從而只有在所述排氣設(shè)備和/或所述內(nèi)燃機(jī)已經(jīng)將特定的、通過(guò)迎面風(fēng)冷卻不能排出的熱量引入到所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙中時(shí)，才接通所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置。
[0010]上述方法的優(yōu)點(diǎn)在于，為了運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置，不需要用于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)艙溫度進(jìn)行檢測(cè)的溫度傳感器。此外可以保證，只有在有必要有效地對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)艙進(jìn)行冷卻時(shí)才接通所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置，因?yàn)樗鰺崮茌斎肓看笥谟捎谟骘L(fēng)冷卻所引起的熱能輸出量并且存在著超過(guò)用于發(fā)動(dòng)機(jī)艙的極限溫度的危險(xiǎn)。
[0011]此外，當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)艙溫度的求取可以包括以下步驟:
-提供至少一個(gè)關(guān)于所述機(jī)動(dòng)車的發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的至少一個(gè)組件的當(dāng)前的溫度的數(shù)據(jù)；-根據(jù)至少一個(gè)關(guān)于至少一個(gè)組件的當(dāng)前的溫度的數(shù)據(jù)來(lái)求得輸入到發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的熱能輸入量。
[0012]可以規(guī)定，根據(jù)特別地分別經(jīng)過(guò)加權(quán)的、關(guān)于所述機(jī)動(dòng)車的發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的多個(gè)組件的當(dāng)前的溫度的數(shù)據(jù)的總和或者根據(jù)至少一個(gè)特別地分別經(jīng)過(guò)加權(quán)的、關(guān)于所述機(jī)動(dòng)車的發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的至少一個(gè)組件的當(dāng)前的溫度的數(shù)據(jù)的最大值來(lái)確定輸入到發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的熱能輸入量。
[0013]按照一種實(shí)施方式，根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙的被動(dòng)的空氣通流量(Luftdurchflutung)可以求得從所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙中排出的熱能排出量，其中特別地根據(jù)車速和環(huán)境溫度來(lái)求得所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙的被動(dòng)的空氣通流量。
[0014]此外，可以根據(jù)由所述熱能輸入量和所述熱能排出量構(gòu)成的被引入的熱能差的積分來(lái)確定當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)艙溫度。
[0015]可以規(guī)定，在取決于環(huán)境溫度的最小值與預(yù)先給定的最大值之內(nèi)來(lái)實(shí)施所述積分。
[0016]特別地，當(dāng)確定車速在預(yù)先確定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)大于預(yù)先給定的速度閾值時(shí)，可以將所述積分重置到取決于環(huán)境溫度的數(shù)值上。
[0017]此外，可以在關(guān)掉內(nèi)燃機(jī)之后設(shè)置所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置的空轉(zhuǎn)，其中如果或只要最后求得的發(fā)動(dòng)機(jī)艙溫度大于預(yù)先給定的關(guān)機(jī)溫度閾值，就起動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置或保持所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置的運(yùn)行。
[0018]作為替代方案或補(bǔ)充方案，可以在關(guān)掉所述內(nèi)燃機(jī)之后設(shè)置所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置的空轉(zhuǎn)，其中根據(jù)至少一個(gè)關(guān)于所述機(jī)動(dòng)車的發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的至少一個(gè)組件的當(dāng)前的溫度的數(shù)據(jù)來(lái)起動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置或保持所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置的運(yùn)行。
[0019]按照另一個(gè)方面，設(shè)計(jì)了一種用于運(yùn)行用于機(jī)動(dòng)車的發(fā)動(dòng)機(jī)艙的發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置的設(shè)備、尤其是控制器，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙中布置有至少一個(gè)特別用于驅(qū)動(dòng)所述機(jī)動(dòng)車的組件。所述設(shè)備被構(gòu)造用于:
-根據(jù)輸入到所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的熱能輸入量和從所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙中排出的熱能排出量來(lái)求得當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)艙溫度； -根據(jù)所求得的當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)艙溫度來(lái)操控所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置。
[0020]按照另一個(gè)方面，設(shè)計(jì)了一種機(jī)動(dòng)車，其中發(fā)動(dòng)機(jī)艙包括以下組件:
-至少一個(gè)特別用于驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車的組件，所述組件提供輸入到發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的熱能輸入量;
-用于通過(guò)迎面風(fēng)對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙進(jìn)行冷卻的機(jī)構(gòu)；
-發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置；
-以上所述的設(shè)備。
【附圖說(shuō)明】
[0021]下面借助于附圖對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)解釋。在附圖中:
圖1是具有用于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)艙的機(jī)動(dòng)車的示意圖；
圖2是用于對(duì)用來(lái)運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置的功能進(jìn)行說(shuō)明的功能圖；
圖3是用于解釋所述排氣設(shè)備中的溫度的時(shí)間上的變化曲線、車速的時(shí)間上的變化曲線以及被引入到所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙中的熱能的時(shí)間上的變化曲線的圖示。
【具體實(shí)施方式】
[0022]圖1示意性地示出了具有發(fā)動(dòng)機(jī)艙2的機(jī)動(dòng)車I。所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙2設(shè)有一個(gè)或多個(gè)在運(yùn)行時(shí)散發(fā)熱量的組件、如內(nèi)燃機(jī)3和排氣設(shè)備4。所述內(nèi)燃機(jī)3通過(guò)所述排氣設(shè)備4來(lái)排出燃燒廢氣。所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙2基本上是封閉的，但是可以被環(huán)境空氣流過(guò)。所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙2 —般來(lái)說(shuō)(但是不一定)在機(jī)動(dòng)車I中處于前面，并且在前面通過(guò)空氣進(jìn)氣裝置5、例如散熱器隔柵5來(lái)打開(kāi)，從而在所述車輛I沿著向前方向運(yùn)動(dòng)時(shí)環(huán)境空氣作為迎面風(fēng)F流過(guò)所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙2。
[0023]此外，可以在所述空氣進(jìn)氣裝置5的附近設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置6，以便當(dāng)迎面風(fēng)冷卻由于車速太低而不充分時(shí)支持或增強(qiáng)以環(huán)境空氣流過(guò)所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙2。所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置6可以被設(shè)計(jì)為能夠可變地控制的結(jié)構(gòu)或者只能接通和切斷。
[0024]設(shè)置了控制器7，該控制器用于操控所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置6。在所述控制器7中執(zhí)行如在圖2的功能圖中所示出的那樣的功能、尤其是軟件功能。
[0025]在第一熱能輸入量綜合特性曲線11中，對(duì)散熱的組件、即所述排氣設(shè)備4和內(nèi)燃機(jī)3的區(qū)段的溫度IftI 2、的被檢測(cè)到的或建模的數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估，并且借助于所述熱輸入量綜合特性曲線11來(lái)對(duì)所產(chǎn)生的輸入到發(fā)動(dòng)機(jī)艙2中的熱能輸入量進(jìn)行估計(jì)。要么可以在所述排氣設(shè)備4和內(nèi)燃機(jī)3的區(qū)段的經(jīng)過(guò)加權(quán)的溫度T廢氣P T廢氣2、Tfiza機(jī)的總和的基礎(chǔ)上進(jìn)行所述估計(jì)。為此，借助于乘法元件12用相應(yīng)的加權(quán)因數(shù)G㈣1、G㈣2和G
機(jī)來(lái)對(duì)所述溫度T廢氣^ T廢氣2、T發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)"f丁加權(quán)，以得到經(jīng)過(guò)加權(quán)的溫度G廢氣ι*Τ廢氣^ G廢氣2*Τ。所述加權(quán)因數(shù)GftAt n GjJit 2和G ；^_得到應(yīng)用，并且描繪了所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙2中的相關(guān)組件的傳熱系數(shù)以及所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙2中的組件3、4的布置情況。
[0026]作為替代方案，尤其可以取代如在圖2中所示出的那樣的求和而借助于在用于所有組件3、4的最大值框13中求最大值的方法來(lái)將所述經(jīng)過(guò)加權(quán)的溫度Gftit P Gftit2*T㈣*1*_的最高值作為輸入?yún)⒘縼?lái)傳輸給熱能輸入量綜合特性曲線11，因?yàn)樵撟罡咧禌Q定性地確定所述熱能輸入量。在這里，也可以將所述加權(quán)因數(shù)G廢氣n G廢氣2和G發(fā)選擇為相同，以便在所有組件3、4具有最大的在所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙2中出現(xiàn)的溫度的假設(shè)下近似地描繪所述熱能輸入量。由內(nèi)燃機(jī)3和排氣設(shè)備4構(gòu)成的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的熱能輸入量也可以僅僅根據(jù)所述排氣設(shè)備4上的溫度或所述內(nèi)燃機(jī)3的溫度來(lái)求得。
[0027]將通過(guò)所述熱能輸入量綜合特性曲線11所求得的熱能輸入量Ewtx輸送給減法函數(shù)14，并且減去熱能排出量，以得到熱能平衡。所述熱能排出量由熱能排出量綜合特性曲線15根據(jù)車速Viw和環(huán)境空氣的溫度來(lái)求得。所述熱能排出量Esmm以物理的方式通過(guò)在所述機(jī)動(dòng)車I行駛時(shí)流過(guò)所述空氣進(jìn)氣裝置5的環(huán)境空氣來(lái)確定，由此實(shí)現(xiàn)了迎面風(fēng)冷卻。
[0028]在一種實(shí)施方式中，在完成上述熱能平衡時(shí)還可以考慮通過(guò)所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置6的以前所進(jìn)行的激活而引起的熱能排出量。
[0029]將作為熱能輸入量ΕΜ|5λ和熱能排出量相減的結(jié)果而求得的熱能差Δ Ε*輸送給積分函數(shù)17。在所述積分函數(shù)17中關(guān)于時(shí)間進(jìn)行積分，并且由此得到當(dāng)前的、實(shí)際上在所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙2中占優(yōu)勢(shì)的溫度水平的建模的溫度值Tfiawfees。
[0030]借助于實(shí)際上在發(fā)動(dòng)機(jī)艙2中占優(yōu)勢(shì)的當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)艙溫度的求得的或建模的溫度值Tfiawfees，通過(guò)特性曲線函數(shù)18來(lái)計(jì)算用于所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置6的冷卻要求L5求。所述冷卻要求可以是具有例如處于O與100%之間的數(shù)值的可變的冷卻要求，所述冷卻要求例如可以被預(yù)先設(shè)定為用于對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置進(jìn)行操控的占空比，或者所述冷卻要求可以是用于所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置6的接通/切斷要求。所述發(fā)動(dòng)機(jī)艙通風(fēng)裝置6可以根據(jù)所述可變的冷卻要求來(lái)接通或切斷，例如根據(jù)與預(yù)先給定的、例如50%的冷卻要求閾值進(jìn)行的閾值比較來(lái)接通或切斷。
[0031]在只