機(jī)動(dòng)車輛電機(jī)的熱調(diào)節(jié)方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種車輛電機(jī)的熱調(diào)節(jié)方法(100)，其中，通過泵使載熱流體在散熱器中靠近電機(jī)循環(huán)(102)，測(cè)量(108)所述流體的溫度(T°liq_mes)，通過風(fēng)扇向所述交換器吹送(104)空氣，計(jì)算(110)穿過所述交換器的空氣流量(Qair_cal)，確定(101)所述電機(jī)的溫度(T°mot_dét)，根據(jù)所述流體溫度和所述空氣流量，計(jì)算(109)所述風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度標(biāo)稱設(shè)定值(VNRot_cons)和從所述泵輸出的流體的流量設(shè)定值(QNliq_cons)，根據(jù)電機(jī)的所述溫度，計(jì)算(105)所述風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度安全設(shè)定值(VSrot_cons)和所述泵的流量安全設(shè)定值(QSliq_cons)，合成(160；162)標(biāo)稱設(shè)定值和安全設(shè)定值，以得到兩個(gè)合成設(shè)定值(VMAXrot_cons；QMAXliq_cons)，通過將所述速度合成設(shè)定值應(yīng)用(120)于所述風(fēng)扇來操控(118)所述風(fēng)扇且通過將所述流量合成設(shè)定值應(yīng)用于所述泵(122)來操控(118)所述泵。
【專利說明】
機(jī)動(dòng)車輛電機(jī)的熱調(diào)節(jié)方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)型車輛電機(jī)的熱調(diào)節(jié)的方法和裝置。本發(fā)明的【技術(shù)領(lǐng)域】通常是車輛電機(jī)。本發(fā)明尤其涉及機(jī)動(dòng)車輛的電機(jī)的熱調(diào)節(jié)。
【背景技術(shù)】
[0002]電機(jī)的溫度對(duì)其性能和可用性包括直接影響。對(duì)于電馬達(dá)尤其如此，在電流經(jīng)過時(shí)由于焦耳效應(yīng)電馬達(dá)的電子元件和電氣機(jī)構(gòu)變熱。在技術(shù)狀態(tài)中，使用熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)以冷卻這種電機(jī)。通常，循環(huán)載熱液或冷卻液以向車輛外部排出由這些電子元件和這些電氣機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的熱能。
[0003]在先前的技術(shù)中，尤其已知文件US4475485的教導(dǎo)揭露了利用循環(huán)冷卻液對(duì)機(jī)動(dòng)車輛電機(jī)熱調(diào)節(jié)的裝置。在所述液體的溫度測(cè)量的基礎(chǔ)上通過致動(dòng)器調(diào)節(jié)該液體的循環(huán)。
[0004]但是事實(shí)上，由于輸入?yún)?shù)的唯一性，該調(diào)節(jié)被證實(shí)是不夠精確的。該不精確會(huì)導(dǎo)致致動(dòng)器的使用不足或過度使用，所述致動(dòng)器導(dǎo)致電機(jī)功率的損失。致動(dòng)器的使用不足造成電機(jī)過熱，而其過度使用引起致動(dòng)器的能量過度消耗和過早磨損以及降低駕駛員和任何乘客的聽覺舒適度。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明使用模糊邏輯概念來提供一種解決前述技術(shù)問題的方法。在本發(fā)明中，根據(jù)在該領(lǐng)域獲得的技術(shù)知識(shí)來確定幾種標(biāo)準(zhǔn)以預(yù)測(cè)并精確估算電機(jī)熱調(diào)節(jié)的需求以及優(yōu)化所述電機(jī)的熱調(diào)節(jié)裝置的致動(dòng)器的使用。
[0006]因此本發(fā)明的目的在于提供一種車輛電機(jī)的熱調(diào)節(jié)方法，其中，
[0007]-通過泵使載熱流體在熱交換器中靠近電機(jī)循環(huán)，
[0008]-測(cè)量所述流體的溫度，
[0009]-通過風(fēng)扇向所述交換器吹送空氣，
[0010]-計(jì)算穿過所述交換器的空氣流量，
[0011]-確定所述電機(jī)的溫度，
[0012]-根據(jù)所述流體溫度和所述空氣流量，計(jì)算所述風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度標(biāo)稱設(shè)定值和從所述泵輸出的流體的流量設(shè)定值，
[0013]-根據(jù)電機(jī)的所述溫度，計(jì)算所述風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度安全設(shè)定值和所述泵的流量安全設(shè)定值，
[0014]-合成標(biāo)稱設(shè)定值和安全設(shè)定值，以得到兩個(gè)合成設(shè)定值，
[0015]-通過將所述速度合成設(shè)定值應(yīng)用于所述風(fēng)扇來操控所述風(fēng)扇且通過將所述流量合成設(shè)定值應(yīng)用于所述泵來操控所述泵。
[0016]由于這些布置，在使用過程中對(duì)電機(jī)進(jìn)行熱調(diào)節(jié)，增加了其功率和使用壽命并且節(jié)省了由泵和風(fēng)扇消耗的電能。
[0017]根據(jù)特有的特征，
[0018]-通過布置于車輛前部的活動(dòng)氣門向風(fēng)扇供應(yīng)空氣，
[0019]-根據(jù)流體溫度和空氣流量，計(jì)算所述氣門的位置標(biāo)稱設(shè)定值，
[0020]-根據(jù)電機(jī)的溫度，計(jì)算所述氣門的位置安全設(shè)定值，
[0021]-合成標(biāo)稱設(shè)定值和安全設(shè)定值以得到第三合成設(shè)定值，
[0022]-通過將所述位置合成設(shè)定值應(yīng)用于所述氣門來操控所述氣門。
[0023]由于這些布置，優(yōu)化了車輛的空氣動(dòng)力學(xué)特性，導(dǎo)致車輛能量消耗的降低。
[0024]根據(jù)特定的特征，計(jì)算穿過交換器的空氣流量包括:
[0025]-預(yù)先確定第一和第二映射，
[0026]-根據(jù)風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度合成設(shè)定值和所述第一映射來計(jì)算由風(fēng)扇傳播的空氣的等效速度，
[0027]-確定車輛的速度,然后
[0028]-在所述等效速度和所述車輛速度之間選擇較大值，然后
[0029]-根據(jù)所述選擇的速度、氣門的位置合成設(shè)定值和所述第二映射來計(jì)算穿過熱交換器的空氣流量。
[0030]由于這些布置，空氣流量的估算精確度最大化。
[0031 ] 根據(jù)特定的特征，計(jì)算標(biāo)稱設(shè)定值包括:
[0032]-預(yù)先確定在第一狀態(tài)下的空氣流量的第一隸屬函數(shù)，
[0033]-預(yù)先確定在第二狀態(tài)下的流體溫度的第二隸屬函數(shù)，
[0034]-預(yù)先確定在第三狀態(tài)下的流體流量的第三隸屬函數(shù)，
[0035]-預(yù)先確定在第四狀態(tài)下的氣門位置的第四隸屬函數(shù)，
[0036]-預(yù)先確定在第五狀態(tài)下的風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)速度的第五隸屬函數(shù)，
[0037]-根據(jù)所述第一和第二狀態(tài)來預(yù)先確定所述流體流量、所述位置和所述速度的第一狀態(tài)等級(jí)，
[0038]-通過所述第一函數(shù)實(shí)現(xiàn)經(jīng)計(jì)算的空氣流量的第一模糊化，以得到第一隸屬度，
[0039]-通過所述第二函數(shù)實(shí)現(xiàn)經(jīng)測(cè)量的流體溫度的第二模糊化，所述第二模糊化提供了第二隸屬度，然后
[0040]-通過所述第一等級(jí)和所述第三、第四及第五隸屬函數(shù)實(shí)現(xiàn)所述第一和第二隸屬度的去模糊化，所述去模糊化產(chǎn)生所述標(biāo)稱設(shè)定值。
[0041]應(yīng)注意，模糊化涉及通過隸屬函數(shù)來確定預(yù)定義的狀態(tài)變量或語言變量的隸屬度或隸屬率，去模糊化涉及將該隸屬度轉(zhuǎn)換成至少一個(gè)要應(yīng)用于控制裝置的設(shè)定值。由于這些布置，避免了復(fù)雜數(shù)學(xué)模型的極其冗長及枯燥的推算。
[0042]根據(jù)特定的特征，計(jì)算標(biāo)稱設(shè)定值包括:
[0043]-預(yù)先確定第二映射，
[0044]-根據(jù)流體溫度、空氣流量和所述映射來計(jì)算所述標(biāo)稱設(shè)定值。
[0045]由于這些設(shè)置，在實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法之前，對(duì)一組空氣流量和液體溫度數(shù)值執(zhí)行前述的模糊化和去模糊化的步驟，以得到計(jì)算這些設(shè)定值的有用的映射。因此，使根據(jù)本發(fā)明的方法的控制邏輯性最小化，所述方法因此運(yùn)行更快速。
[0046]根據(jù)特定的特征，計(jì)算安全設(shè)定值包括:
[0047]-預(yù)先確定在第六狀態(tài)下電機(jī)溫度的第六隸屬函數(shù)，
[0048]-預(yù)先確定在第七狀態(tài)下所述溫度的梯度的第七隸屬函數(shù)，
[0049]-將流體流量、氣門位置和風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)速度預(yù)先組合成單一控制參數(shù)，
[0050]-預(yù)先確定在第八狀態(tài)下所述參數(shù)的第八隸屬函數(shù)，
[0051]-根據(jù)所述第六和第七狀態(tài)來預(yù)先確定所述參數(shù)的第二狀態(tài)等級(jí)，
[0052]-計(jì)算所述電機(jī)的經(jīng)確定的溫度的梯度，
[0053]-通過所述第七函數(shù)來實(shí)現(xiàn)經(jīng)計(jì)算的梯度的第三模糊化，以得到第三隸屬度，
[0054]-通過所述第六函數(shù)來實(shí)現(xiàn)經(jīng)確定的溫度的第四模糊化，以得到第四隸屬度，
[0055]-通過所述第二等級(jí)和所述第八隸屬函數(shù)來實(shí)現(xiàn)所述第三和第四隸屬度的去模糊化，所述去模糊化產(chǎn)生所述安全設(shè)定值。
[0056]由于這些布置，使用估算電機(jī)熱調(diào)節(jié)需求的第三標(biāo)準(zhǔn)。
[0057]根據(jù)特定的特征，計(jì)算安全設(shè)定值包括:
[0058]-預(yù)先確定第四映射，
[0059]-計(jì)算電機(jī)的經(jīng)確定的溫度的梯度，
[0060]-根據(jù)所述梯度、所述溫度和所述映射，計(jì)算所述安全設(shè)定值。
[0061]根據(jù)特定的特征，
[0062]-測(cè)量電機(jī)第一位置處的溫度，
[0063]-測(cè)量電機(jī)第二位置處的溫度，
[0064]-確定所述電機(jī)的溫度涉及對(duì)在兩個(gè)位置處所測(cè)量到的溫度進(jìn)行比較并選擇更臨界的值。
[0065]由于這些布置，更好地檢測(cè)了電機(jī)的點(diǎn)狀過熱。理想地設(shè)想在所有可能過熱的位置測(cè)量電機(jī)的溫度。
[0066]本發(fā)明的目的還在于提供一種車輛電機(jī)的熱調(diào)節(jié)裝置，所述裝置包括:
[0067]-適于使載熱流體在熱交換器中靠近電機(jī)循環(huán)的泵，
[0068]-所述流體溫度的傳感器，
[0069]-確定所述電機(jī)溫度的部件，
[0070]-適用于向所述交換器吹送空氣的風(fēng)扇，
[0071 ]-布置于所述車輛前部且適用于向所述風(fēng)扇供應(yīng)空氣的活動(dòng)氣門，
[0072]-適用于計(jì)算穿過所述交換器的空氣流量的計(jì)算機(jī)，
[0073]所述計(jì)算機(jī)還適用于，
[0074]-根據(jù)所述流體溫度和所述空氣流量，計(jì)算所述風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度標(biāo)稱設(shè)定值、所述泵的流量設(shè)定值和所述氣門的位置標(biāo)稱設(shè)定值，
[0075]-根據(jù)電機(jī)的所述溫度，計(jì)算所述風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度安全設(shè)定值、所述泵的流量安全設(shè)定值和所述氣門的位置安全設(shè)定值，
[0076]-合成標(biāo)稱設(shè)定值和安全設(shè)定值，以得到三個(gè)合成設(shè)定值，
[0077]-通過將所述速度合成設(shè)定值應(yīng)用于所述風(fēng)扇來操控所述風(fēng)扇，通過將所述流量合成設(shè)定值應(yīng)用于所述泵來操控所述泵，且通過將所述位置合成設(shè)定值應(yīng)用于所述氣門來操控所述氣門。
[0078]該裝置特定的優(yōu)點(diǎn)、目的和特征與本發(fā)明的目標(biāo)方法的優(yōu)點(diǎn)、目的和特征相似，此處不再重復(fù)。
[0079]本發(fā)明的目的還在于提供包括這種裝置的機(jī)動(dòng)車輛。
[0080]該車輛特定的優(yōu)點(diǎn)、目的和特征與本發(fā)明的目標(biāo)方法的優(yōu)點(diǎn)、目的和特征相似，此處不再重復(fù)。
[0081]通過對(duì)接下來的描述的閱讀和對(duì)所附附圖的檢驗(yàn)，將更好地理解本發(fā)明和其不同的應(yīng)用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0082]附圖僅以示意性而非限制性的方式描述本發(fā)明。附圖示出:
[0083]圖1:以示意性組件視圖形式描繪了根據(jù)本發(fā)明的熱調(diào)節(jié)裝置的實(shí)施例；
[0084]圖2:以邏輯圖形式描繪了根據(jù)本發(fā)明的熱調(diào)節(jié)方法的實(shí)施例；
[0085]圖3:以邏輯圖形式描繪了根據(jù)本發(fā)明的方法的標(biāo)稱設(shè)定值計(jì)算步驟的第一實(shí)施例；
[0086]圖4:以斜向三維透視圖形式描繪了標(biāo)稱設(shè)定值計(jì)算步驟的第一實(shí)施例中使用的第一映射的實(shí)施例；
[0087]圖5:以斜向三維透視圖形式描繪了標(biāo)稱設(shè)定值計(jì)算步驟的第一實(shí)施例中使用的第二映射的實(shí)施例；
[0088]圖6:以斜向三維透視圖形式描繪了標(biāo)稱設(shè)定值計(jì)算步驟的第一實(shí)施例中使用的第三映射的實(shí)施例；
[0089]圖7:以邏輯圖形式描繪了標(biāo)稱設(shè)定值計(jì)算步驟的第二實(shí)施例；
[0090]圖8:以二維圖形式描繪了在第四狀態(tài)上載熱流體的溫度隸屬函數(shù)的實(shí)施例；
[0091]圖9:以二維圖形式描繪了在第五狀態(tài)上的空氣流量的隸屬函數(shù)的實(shí)施例；
[0092]圖10:以二維圖形式描繪了在第六狀態(tài)上的風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)速度的隸屬函數(shù)的實(shí)施例；
[0093]圖11:以二維圖形式描繪了在第七狀態(tài)上的流體流量的隸屬函數(shù)的實(shí)施例；
[0094]圖12:以二維圖形式描繪了在第八狀態(tài)上的氣門位置的隸屬函數(shù)的實(shí)施例；
[0095]圖13:以表格形式描繪了根據(jù)第一和第二狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)速度，流體流量和氣門位置的狀態(tài)等級(jí)的實(shí)施例；
[0096]圖14:以邏輯圖形式描繪了根據(jù)本發(fā)明的方法的安全設(shè)定值計(jì)算步驟的第一實(shí)施例；
[0097]圖15:以邏輯圖形式描繪了安全設(shè)定值計(jì)算步驟的第二實(shí)施例；
[0098]圖16:以二維圖形式描繪了在第一狀態(tài)上的電機(jī)溫度的隸屬函數(shù)的實(shí)施例；
[0099]圖17:以二維圖形式描繪了在第二狀態(tài)上的電機(jī)溫度的梯度的隸屬函數(shù)的實(shí)施例；
[0100]圖18:以二維圖形式描繪了在第三狀態(tài)上的控制參數(shù)的隸屬函數(shù)的實(shí)施例；
[0101]圖19:以表格形式描繪了根據(jù)第一和第二狀態(tài)的參數(shù)狀態(tài)等級(jí)的實(shí)施例。
[0102]在這些附圖中，相同部件保留相同的附圖標(biāo)記。
【具體實(shí)施方式】
[0103]圖1以示意性組件視圖形式描繪了包括電子元件22和電氣機(jī)構(gòu)24的電機(jī)26的熱調(diào)節(jié)裝置15的實(shí)施例。為了向外部排放電機(jī)26產(chǎn)生的熱能，裝置15包括載熱流體20流經(jīng)的回路，載熱流體20此處為泵34帶動(dòng)的冷卻液?；芈钒峤粨Q器32，此處為散熱器，且被布置在靠近電機(jī)26處。
[0104]通過計(jì)算機(jī)40的程序存儲(chǔ)器52的應(yīng)用程序58來操控泵34。程序存儲(chǔ)器52包括測(cè)量程序54和計(jì)算程序56。計(jì)算機(jī)40包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器50和微處理器60，二者通過CAN總線形多路復(fù)用網(wǎng)絡(luò)連接到接口 53和程序存儲(chǔ)器52。因此，微處理器60適用于操縱計(jì)算機(jī)組件40。
[0105]所述裝置還包括液體20的溫度T° liq傳感器42和電機(jī)26的溫度T° Mt da確定部件。在一個(gè)不例中，傳感器36在電機(jī)26的第一位置處測(cè)量電子兀件22的溫度T° I,傳感器38在電機(jī)26的第二位置處測(cè)量電氣機(jī)構(gòu)24的溫度Τ° 2。計(jì)算程序56通過比較溫度Τ° I和Τ° 2以及選擇更接近臨界(la plus critique)的溫度，即較大值,來確定電機(jī)
26 的溫度 T° mot dl5t ο
[0106]在第一變型中，計(jì)算機(jī)對(duì)測(cè)量到的溫度取平均值。在第二變型中，這些傳感器數(shù)量更多從而檢測(cè)電機(jī)26的所有點(diǎn)狀過熱。在第三變型中，根據(jù)測(cè)量溫度T° liq—mes和從泵34輸出的液體20的流量設(shè)定值Qliq _s，借助計(jì)算機(jī)40的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器50中預(yù)先確定和記錄的映射，通過所述計(jì)算機(jī)計(jì)算出電機(jī)的溫度T° m(rt d,t。將在下面描述這些映射。
[0107]裝置15還包括:車輛車輪46的旋轉(zhuǎn)速度傳感器44、適用于向散熱器32吹送空氣的風(fēng)扇28、被布置在車輛的前部并適用于向所述風(fēng)扇供應(yīng)空氣的活動(dòng)氣門30。還通過CAN總線相連接的傳感器36、38、42和44以及致動(dòng)器28、30和34適用于被計(jì)算機(jī)40操縱。
[0108]圖2以邏輯圖形式描繪了電機(jī)26的熱調(diào)節(jié)方法100的一個(gè)實(shí)施例。方法100包括的步驟中，傳感器42測(cè)量108液體20的溫度Ttlliq mes并且程序56
[0109]-確定101電機(jī)26的溫度T。motda,
[0110]-根據(jù)車輪46的旋轉(zhuǎn)速度的測(cè)量值Vltetroue和存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器50的一部分51中的所述車輪直徑來確定128車輛的速度Vv,hi，
[0111]-計(jì)算110穿過散熱器32的空氣流量GUcal，
[0112]-根據(jù)溫度T°li(Lmes和流量Qai,eal，計(jì)算109風(fēng)扇28的旋轉(zhuǎn)速度標(biāo)稱設(shè)定值VNrat_s、泵34的流量設(shè)定值QNli(L_s和氣門30的位置標(biāo)稱設(shè)定值PN_S，
[0113]-根據(jù)所述電機(jī)溫度，計(jì)算105風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度安全設(shè)定值VSMt。.、所述泵的流量安全設(shè)定值QSliq _s和所述氣門的位置安全設(shè)定值PS_s，
[0114]-合成160、162及164所述標(biāo)稱設(shè)定值和安全設(shè)定值以得到三個(gè)合成設(shè)定值VMAXrot cons, QMAXli(LCons 和 PMAXcons。
[0115]在示例中，合成160、162及164標(biāo)稱設(shè)定值VNrot _s、QNliq cont及PNams和安全設(shè)定值 VSrQt—eQns、QSiiq^cons 及PS。.涉及兩兩對(duì)比所述設(shè)定值并且選擇較大值成為VMAXrotQMAX1 j ^cons 及 PMAXCons。
[0116]在方法100包括的后續(xù)步驟中，程序58
[0117]-將合成設(shè)定值QMAXliqems應(yīng)用于122泵34來操控118泵34以循環(huán)102液體，然后
[0118]-將合成設(shè)定值PMAX。.應(yīng)用于124氣門30來操控118氣門30以向所述風(fēng)扇供應(yīng)106空氣，然后
[0119]-將合成設(shè)定值VMAXrat_s應(yīng)用于120風(fēng)扇28來操控118風(fēng)扇以向散熱器32吹送104空氣。
[0120]在一個(gè)變型中，同時(shí)或以不同順序操控泵34、氣門30和風(fēng)扇28。
[0121]在示例中，為了計(jì)算110穿過散熱器32的空氣流量Qai^al，首先，在測(cè)試臺(tái)上預(yù)先確定127在風(fēng)扇28的旋轉(zhuǎn)速度VMt和由所述風(fēng)扇吹送的空氣的等效速度V& ,,之間建立關(guān)系的映射，然后推導(dǎo)126所述映射和所述等效速度的合成設(shè)定值VMAXrat _s。其次，對(duì)比車輛速度Vvai和由所述風(fēng)扇吹送的空氣等效速度V& ?,，并選擇130將成為合成空氣速度V&rts的較大值。再次，在工廠中預(yù)先確定131存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器50的一部分51中的散熱器32的空氣通道面積，并預(yù)先確定在合成的空氣速度Vaiy,s、氣門30的位置P和從散熱器32輸出的空氣速度V& rad之間建立關(guān)系的映射，然后推導(dǎo)110所述映射和所述空氣流量的合成設(shè)定值PMAX.。通過將散熱器32的空氣通道面積乘以輸出的空氣速度V& Md，得到經(jīng)過所述散熱器的空氣流量QaiI.—Ml。
[0122]圖3以邏輯圖形式描繪了根據(jù)本發(fā)明的方法的標(biāo)稱設(shè)定值計(jì)算109步驟的第一實(shí)施例。在該第一實(shí)施例中，計(jì)算109標(biāo)稱設(shè)定值VNrot—_s、QNli(LCons和PN_S涉及
[0123]-預(yù)先確定132在圖4、5和6上描繪的映射133、134和135，
[0124]-根據(jù)液體20的溫度Ttlliqmes、空氣流量GU eal和所述映射，計(jì)算112、114和116所述標(biāo)稱設(shè)定值。
[0125]此處預(yù)先確定的三個(gè)映射133、134和135在穿過散熱器32的空氣流量Qai,、液體20的溫度T° liq和如下幾點(diǎn)之間建立關(guān)系
[0126]-對(duì)于第一映射的液體20的流量Qliq,
[0127]-對(duì)于第二映射的氣門位置P，和
[0128]-對(duì)于第三映射的風(fēng)扇28的旋轉(zhuǎn)速度VMt。
[0129]通常，對(duì)于該預(yù)先確定132,通過Mamdani方法在裝置15安裝時(shí)預(yù)先執(zhí)行模糊化和去模糊化的步驟用于包括線性隸屬函數(shù)關(guān)系的空氣流量Q&和液體20的溫度Ttlliq的值的組合。
[0130]在變型中，對(duì)于該預(yù)先確定132，在實(shí)現(xiàn)一系列測(cè)試期間，在改變空氣流量Q&和以下幾點(diǎn)的行程中測(cè)量液體20溫度的變化，
[0131]-對(duì)于第一映射133的液體20的流量Qliq,
[0132]-對(duì)于第二映射134的氣門30的位置P，和
[0133]-對(duì)于第三映射135的風(fēng)扇28的旋轉(zhuǎn)速度VMt。
[0134]圖7以邏輯圖形式描繪了標(biāo)稱設(shè)定值計(jì)算步驟的第二實(shí)施例。在該第二實(shí)施例中，首先標(biāo)稱設(shè)定值的計(jì)算109涉及
[0135]-確定140在圖9中描繪的在三種第一狀態(tài)DAP(小空氣流量)、DAM(平均空氣流量)和DAG(大空氣流量)上的空氣流量Q&的第一隸屬函數(shù)，
[0136]-確定142在圖8中描繪的在六種第二狀態(tài)LTF(極冷液體)、LF (冷液體)、LPF (稍冷液體)、LPC (稍熱液體)、LC (熱液體)和LTC (極熱液體)上的液體20的溫度Ttlliq的第二隸屬函數(shù)，
[0137]-確定144在圖11中描繪的在四種第三狀態(tài)DLF(極小液體流量)、DLP(小液體流量)、DLM (平均液體流量)和DLG (大液體流量)上的液體20的流量Qliq的第三隸屬函數(shù)，
[0138]-確定146在圖12中描繪的在兩種第四狀態(tài)VF(氣門關(guān)閉)和VO (氣門打開)上的氣門30的位置P的第四隸屬函數(shù)，
[0139]-確定148在圖10中描繪的在三種第五狀態(tài)VF(小風(fēng)力)、VP(平均風(fēng)力)和VG(大風(fēng)力)上的風(fēng)扇32的旋轉(zhuǎn)速度VMt的第五隸屬函數(shù)，
[0140]-根據(jù)第一和第二狀態(tài)確定150以表格形式在圖13中描述的所述流量Qliq、所述位置和所述速度的所述狀態(tài)的第一等級(jí)。
[0141]通常，本領(lǐng)域技術(shù)人員已知怎樣建立隸屬函數(shù)。
[0142]在第二實(shí)施例中，其次標(biāo)稱設(shè)定值的計(jì)算109涉及
[0143]-通過所述第一函數(shù)實(shí)現(xiàn)經(jīng)計(jì)算的空氣流量Qaii的第一模糊化117，以得到第一隸屬度或隸屬率，
[0144]-通過所述第二函數(shù)實(shí)現(xiàn)經(jīng)測(cè)量的流體溫度Ttlliqmes的第二模糊化118，所述第二模糊化提供第二隸屬度，然后
[0145]-通過所述等級(jí)和所述第三、第四和第五隸屬函數(shù)實(shí)現(xiàn)所述第一和第二隸屬度的去模糊化119，所述去模糊化產(chǎn)生所述標(biāo)稱設(shè)定值。
[0146]圖14和圖15以邏輯圖形式分別描繪了根據(jù)本發(fā)明的方法100的安全設(shè)定值計(jì)算105步驟的第一和第二實(shí)施例。
[0147]在第一實(shí)施例中，安全設(shè)定值的計(jì)算105涉及
[0148]-預(yù)先確定136三個(gè)未描述的映射，
[0149]-計(jì)算103電機(jī)26的經(jīng)確定的溫度T°mot da的梯度AT。m()t da，
[0150]-根據(jù)所述梯度、所述溫度和所述映射，計(jì)算172、174和176所述安全設(shè)定值。
[0151]此處預(yù)先確定的三個(gè)映射在電機(jī)26的溫度T° m()t、所述溫度的梯度AT。Mt和以下幾點(diǎn)之間建立關(guān)系
[0152]-對(duì)于第一映射的液體20的流量Qliq,
[0153]-對(duì)于第二映射的氣門30的位置P，和
[0154]-對(duì)于第三映射的風(fēng)扇28的旋轉(zhuǎn)速度VMt。
[0155]通常,對(duì)于該預(yù)先確定136,通過Mamdani方法預(yù)先執(zhí)行模糊化和去模糊化的步驟用于包括線性隸屬函數(shù)關(guān)系的電機(jī)26的溫度T° _和所述溫度的梯度AT。m(rt的值的組八口 ο
[0156]在變型中，在測(cè)量電機(jī)26的溫度變化T° ffl0t期間實(shí)現(xiàn)一系列測(cè)試，所述溫度變化在以下行程中
[0157]-關(guān)閉氣門30，停止風(fēng)扇28的旋轉(zhuǎn)和改變泵的流量Qliq,
[0158]-關(guān)閉泵34，停止風(fēng)扇28的旋轉(zhuǎn)和使氣門30的位置P改變，以及
[0159]-關(guān)閉泵34和氣門30且使風(fēng)扇28的旋轉(zhuǎn)速度Nrot改變。
[0160]在第二實(shí)施例中，首先安全設(shè)定值的計(jì)算105涉及
[0161]-預(yù)先確定139在圖16中描繪的在三種第六狀態(tài)MF(冷電機(jī))、MT (溫?zé)犭姍C(jī))和MC(熱電機(jī))上的溫度T° Mt的第六隸屬函數(shù)，
[0162]-預(yù)先確定138在圖17中描繪的在兩種第七狀態(tài)GP(小梯度)和GG(大梯度)上的梯度AT。_的第七隸屬函數(shù)，
[0163]-將流量Qliq、位置P和速度預(yù)先組合成單一控制參數(shù)，
[0164]-預(yù)先確定152在圖18中描繪的在兩種第八狀態(tài)Cl(被動(dòng)控制)和CA(主動(dòng)控制)上的所述參數(shù)的第八隸屬函數(shù)，
[0165]-根據(jù)所述第六和第七狀態(tài)預(yù)先確定154在圖19中以表格形式描述的所述參數(shù)的Cl和CA狀態(tài)的第二等級(jí)。
[0166]在第二實(shí)施例中，其次，安全設(shè)定值的計(jì)算105涉及
[0167]-計(jì)算103 梯度 AT。Mt d,t，
[0168]-通過所述第七函數(shù)實(shí)現(xiàn)所述經(jīng)計(jì)算的梯度的模糊化183，以得到第三隸屬度或隸屬率，
[0169]-通過所述第六函數(shù)實(shí)現(xiàn)所述溫度T°ffl0t_da的模糊化184，以得到第四隸屬度，
[0170]-通過第二等級(jí)和所述第八隸屬函數(shù)實(shí)現(xiàn)所述第三和第四隸屬度的去模糊化185，所述去模糊化產(chǎn)生所述安全設(shè)定值。
[0171]為了使前述隸屬度去模糊化，優(yōu)選使用表面重心法。
[0172]在多種變型中，使用最大化或加權(quán)平均的方法；本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知所有這些去模糊化的方法。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛電機(jī)(26)的熱調(diào)節(jié)方法(100)，其中， -通過泵(34)使載熱流體(20)在熱交換器(32)中靠近電機(jī)循環(huán)(102)， -測(cè)量(108)所述流體的溫度(Ttlliq mJ， -通過風(fēng)扇(28)向所述交換器吹送(104)空氣， -計(jì)算(110)穿過所述交換器的空氣流量(Qair—Ml)， -確定(101)所述電機(jī)的溫度(T° m()t dj， 其特征在于， -根據(jù)所述流體溫度和所述空氣流量，計(jì)算(109)所述風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度標(biāo)稱設(shè)定值(VNEot cons)和從所述泵輸出的流體的流量設(shè)定值(QNli(L_s)， -根據(jù)電機(jī)的所述溫度，計(jì)算(105)所述風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度安全設(shè)定值(VSMt _s)和所述泵的流量安全設(shè)定值(QSli(L_s)， -合成(160 ；162)標(biāo)稱設(shè)定值和安全設(shè)定值，以得到兩個(gè)合成設(shè)定值(VMAXrot _s ；QMAXliq_cons)， -通過將所述速度合成設(shè)定值應(yīng)用(120)于所述風(fēng)扇來操控(118)所述風(fēng)扇且通過將所述流量合成設(shè)定值應(yīng)用于所述泵(122)來操控(118)所述泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中， -通過布置于車輛前部的活動(dòng)氣門(30)向風(fēng)扇供應(yīng)(106)空氣， -根據(jù)流體溫度和空氣流量，計(jì)算(109)所述氣門的位置標(biāo)稱設(shè)定值(PN_S)， -根據(jù)電機(jī)的溫度，計(jì)算(105)所述氣門的位置安全設(shè)定值(PS.)， -合成(164)標(biāo)稱設(shè)定值和安全設(shè)定值以得到第三合成設(shè)定值(PMAX。.)， -通過將所述位置合成設(shè)定值應(yīng)用(124)于所述氣門來操控(118)所述氣門。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，計(jì)算(110)穿過交換器的空氣流量包括: -預(yù)先確定(127 ；131)第一和第二映射， -根據(jù)風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度合成設(shè)定值和所述第一映射來計(jì)算(126)由風(fēng)扇傳播的空氣的等效速度， -確定(128)車輛的速度(Vvflli)，然后 -在所述等效速度和所述車輛速度之間選擇(130)較大值(V& rts)，然后-根據(jù)所述選擇的速度、氣門的位置合成設(shè)定值和所述第二映射來計(jì)算穿過熱交換器的所述空氣流量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中，計(jì)算(109)標(biāo)稱設(shè)定值包括: -預(yù)先確定(140)在第一狀態(tài)(DAP ；DAM ；DAG)下的空氣流量(QaJ的第一隸屬函數(shù)， -預(yù)先確定(142)在第二狀態(tài)(LTF ；LF ；LPF ；LPC ；LC ；LTC)下的流體溫度(Ttlliq)的第二隸屬函數(shù)， -預(yù)先確定(144)在第三狀態(tài)(DLF ；DLP ；DLM ；DLG)下的流體流量(Qliq)的第三隸屬函數(shù)， -預(yù)先確定(146)在第四狀態(tài)(VF ；VO)下的氣門位置(P)的第四隸屬函數(shù)， -預(yù)先確定(148)在第五狀態(tài)(VP ；VM ；VG)下的風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)速度(VMt)的第五隸屬函數(shù)，-根據(jù)所述第一和第二狀態(tài)來預(yù)先確定(150)所述流體流量、所述位置和所述速度的第一狀態(tài)等級(jí)， -通過所述第一函數(shù)實(shí)現(xiàn)經(jīng)計(jì)算的空氣流量的第一模糊化(117)，以得到第一隸屬度，-通過所述第二函數(shù)實(shí)現(xiàn)經(jīng)測(cè)量的流體溫度的第二模糊化(118)，所述第二模糊化提供了第二隸屬度，然后 -通過所述第一等級(jí)和所述第三、第四及第五隸屬函數(shù)實(shí)現(xiàn)所述第一和第二隸屬度的去模糊化(119)，所述去模糊化產(chǎn)生所述標(biāo)稱設(shè)定值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中，計(jì)算(109)標(biāo)稱設(shè)定值包括: -預(yù)先確定(132)第三映射(133 ；134 ;135)， -根據(jù)流體溫度、空氣流量和所述映射來計(jì)算(112 ；114 ；116)所述標(biāo)稱設(shè)定值。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中，計(jì)算(105)安全設(shè)定值包括: -預(yù)先確定(139)在第六狀態(tài)(MF ；MT ；MC)下電機(jī)溫度的第六隸屬函數(shù)， -預(yù)先確定(138)在第七狀態(tài)(GP ；GG)下所述溫度的梯度的第七隸屬函數(shù)， -將流體流量、氣門位置和風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)速度預(yù)先組合成單一控制參數(shù)， -預(yù)先確定(152)在第八狀態(tài)(Cl ；CA)下所述參數(shù)的第八隸屬函數(shù)， -根據(jù)所述第六和第七狀態(tài)來預(yù)先確定(154)所述參數(shù)的第二狀態(tài)等級(jí)， -計(jì)算(103)所述電機(jī)的經(jīng)確定的溫度(T° m()t d,t)的梯度(AT。mot da), -通過所述第七函數(shù)來實(shí)現(xiàn)經(jīng)計(jì)算的梯度的第三模糊化(183)，以得到第三隸屬度， -通過所述第六函數(shù)來實(shí)現(xiàn)經(jīng)確定的溫度的第四模糊化(184)，以得到第四隸屬度，-通過所述第二等級(jí)和所述第八隸屬函數(shù)來實(shí)現(xiàn)所述第三和第四隸屬度的去模糊化(185)，所述去模糊化產(chǎn)生所述安全設(shè)定值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中，計(jì)算(105)安全設(shè)定值包括: -預(yù)先確定(136)第四映射， -計(jì)算(103)電機(jī)的經(jīng)確定的溫度(T° m()t d,t)的梯度(AT。mot_da), -根據(jù)所述梯度、所述溫度和所述映射，計(jì)算(172 ；174 ；176)所述安全設(shè)定值。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至7中任一項(xiàng)所述的方法，其中， -測(cè)量電機(jī)第一位置處的溫度(τ° 1)， -測(cè)量電機(jī)第二位置處的溫度(τ° 2)， -確定(ιο?)所述電機(jī)的溫度Cr m(rt d,t)涉及對(duì)在兩個(gè)位置處所測(cè)量到的溫度進(jìn)行比較并選擇更臨界的值。
9.一種車輛電機(jī)(26)的熱調(diào)節(jié)裝置(15)，所述裝置包括: -適于使載熱流體(20)在熱交換器(32)中靠近電機(jī)循環(huán)(102)的泵(34)， -所述流體溫度(Ttlliq m J的傳感器(42)， -確定(101)所述電機(jī)溫度(T° m()t d,t)的部件(36 ;38)， -適用于向所述交換器吹送(104)空氣的風(fēng)扇(28)， -布置于所述車輛前部且適用于向所述風(fēng)扇供應(yīng)(106)空氣的活動(dòng)氣門(30)， -適用于計(jì)算穿過所述交換器的空氣流量(Qail^al)的計(jì)算機(jī)(40)， 其特征在于，所述計(jì)算機(jī)還適用于， -根據(jù)所述流體溫度和所述空氣流量，計(jì)算(109)所述風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度標(biāo)稱設(shè)定值(VNrot—_s)、所述泵的流量設(shè)定值(QNliq—_s)和所述氣門的位置標(biāo)稱設(shè)定值(PN_S)， -根據(jù)電機(jī)的所述溫度，計(jì)算(105)所述風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度安全設(shè)定值(VSMt。.)、所述泵的流量安全設(shè)定值(QSli(L_s)和所述氣門的位置安全設(shè)定值(PS_s)， -合成(160 ；162 ；164)標(biāo)稱設(shè)定值和安全設(shè)定值，以得到三個(gè)合成設(shè)定值(VMAXrot _s ；QMAXli(LCons ；PMAXcons)， -通過將所述速度合成設(shè)定值應(yīng)用(120)于所述風(fēng)扇來操控(118)所述風(fēng)扇，通過將所述流量合成設(shè)定值應(yīng)用(122)于所述泵來操控所述泵，且通過將所述位置合成設(shè)定值應(yīng)用(124)于所述氣門來操控所述氣門。
10.一種包括根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置的機(jī)動(dòng)車輛。
【文檔編號(hào)】F01P7/16GK104411940SQ201380020753
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月17日
【發(fā)明者】D·贊帕魯?shù)? T·邁達(dá)尼 申請(qǐng)人:標(biāo)致·雪鐵龍汽車公司