[發明專利]通過溫度模型對用電器的控制

在審

• 申請號: 201410267366.5
• 申請日: 2014-06-16
• 公開（公告）號: CN104238591A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: A·格羅斯曼;R·施魏因富特;M·克勞斯;M·許斯格斯;A·埃瓦爾德
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G05D23/19
• 分類號: G05D23/19
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

技術領域

本發明涉及對車輛中的用電器的控制。本發明尤其涉及一種用于運行車輛中的用電器的方法、一種車輛的控制裝置以及一種車輛系統。

背景技術

在現代的發動機、尤其車輛中的內燃機中，往往使用電機來調節確定的機械控制元件。所述電機例如可以直接設置在待操作的組件上或者例如通過桿或傳動裝置與待操作的組件連接。這種由驅動單元和相應的變速或傳動元件的組合經常稱作執行器(Aktuator)。內燃機中的節氣門例如可以通過傳動裝置與電動機連接。可以通過控制電子器件或通過控制設備來控制所述電動機，以便實現節氣門的所期望的位置改變。

這樣的電執行器可以用于多個其他領域——例如渦輪廢氣門調節器中或者廢棄再循環裝置的調節元件上。由于所述執行器在例如內燃機的重要部件上的使用，對可靠性提出了高的要求，但同時也要求低的制造成本和維護成本。這些部分矛盾的高要求可能經常需要結構大小和可能的使用場景方面的折中。

如果電動機的內部溫度超過極限值，則可能發生損壞。因此，經常如此運行電動機，使得在電動機的最大持續功率時可以通過熱耦合導出產生的熱并且因此使電動機的內部溫度保持在不緊要的范圍中。當然，通過限制到最大持續功率上不使用電動機的最大可能的功率。

EP?1?188?640?B1描述了用于電子地控制機動車中的分配給調節系統的執行器的設備和方法。

發明內容

此外，借助本發明的實施方式能夠實現重量的減輕以及電執行器的成本的降低。

本發明的一個方面涉及一種用于運行車輛中的用電器的方法，所述方法包括以下步驟：確定用電器的周圍環境中的周圍環境溫度以及確定用于用電器的電功率的期望值。所述方法的特征在于，此外至少由周圍環境溫度求取用電器的當前內部溫度并且基于所述當前內部溫度確定電功率的調節值。

此外，用電器——例如電動機在運行時由于不同的效應產生熱。根據與外部介質——例如金屬的內燃機缸體的熱連接，所述熱導致用電器的內部溫度的升高。如果產生比可以通過熱耦合導出的熱更多的熱，則在用電器內部出現持續的溫度升高。在此，所產生的熱量隨用電器的功率的增大而增多。通過用電器的特性、通過其熱容量存儲或緩存一定量的熱，因此可以使溫度以一個時間延遲之后才升高。

通過使用用電器的當前內部溫度作為用于確定功率的調節值的參考量，例如可以利用功率的當前調節值和由此得到的用電器的發熱之間的時間偏移。因此，可以有效地在超過實際的或當前的內部溫度的情況下通過匹配用電器的調節功率來實現過熱保護和/或過載保護。

在此，用電器例如可以是驅動電機——尤其電動機、歐姆用電器——例如加熱器等等。

周圍環境溫度可以理解為在用電器的間接的或直接的周圍環境中出現的溫度。這例如可以是發動機艙中的不同位置。因此，在發動機控制和監視的范疇內經常檢測例如油溫度的值、吸入空氣溫度的值或冷卻水溫度的值。但所述周圍環境溫度也可以涉及直接在用電器的殼體中——例如有源的電機元件的直接周圍環境中的溫度。

用于電功率的期望值可以理解為在不考慮內部溫度的情況下例如由處理單元或微控制器確定的功率。例如可以假設所述期望值為零和電動機在最大可達到的轉矩時的最大技術可能的功率之間的值。

用電器的當前內部溫度可以理解為在用電器的內部出現的溫度。這例如可以是電樞繞組的溫度或電動機的定子的溫度。換言之，內部溫度可以描述用電器的關鍵組件的對于過載保護重要相關的溫度。內部溫度也可以受外部影響——例如受來自發動機艙的外部熱源影響。

電功率的調節值可以理解為相應于用電器的實際功率的功率值。所述調節值可以不同于先前確定的期望值。所述調節值也可以表示末級上的功率的控制值，所述末級則在其方面提供用于用電器的電功率。

根據本發明的一種實施方式，調節值的確定基于存儲在控制裝置中的特征曲線。所述特征曲線包含大量的內部溫度值，所述內部溫度值具有分別分配的功率最大值。可以在內部溫度升高時降低功率最大值。

大量的不同內部溫度分配給特定的功率最大值的可能性可以視為特征曲線的優點。這可以允許功率的調節值根據內部溫度的準確并且詳細的影響。

通過在內部溫度升高時降低功率的調節值能夠實現在內部溫度升高時降低通過用電器的熱產生并且因此降低或延遲附加的發熱。由此能夠實現有效的過熱保護。

同時，這在下方的溫度區間中可以允許更高的負載、即更高的功率調節值。相比持久施加的功率，這至少可以暫時增大用電器的可能的最大的功率。