ОЦЕНКА ТЕМПЕРАТУРЫ СНАРУЖИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА НА ОСНОВАНИИ ИЗМЕРЕНИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОД КАПОТОМ ДВИГАТЕЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2015 года по МПК B60W40/02 

Изобретение относится к области контроля температуры механических агрегатов транспортного средства, приводимого в движение двигателем внутреннего сгорания. Чтобы произвести оценку температуры этих агрегатов, как правило, вычисляют тепловую энергию, рассеиваемую за счет трения между этими агрегатами, и тепловую энергию, удаляемую за счет контакта с воздухом, окружающим агрегат, то есть с воздухом, находящимся под капотом двигателя, или с воздухом снаружи транспортного средства. В случае транспортного средства с четырьмя ведущими колесами приходится вычислять температуру муфты, передающей крутящий момент, поступающий на одну колесную ось, в направлении другой колесной оси транспортного средства. В этом случае, в частности, температура снаружи транспортного средства является необходимой данной для надежного вычисления нагрева муфты.

Из соображений снижения расходов на изготовление и расходов на обслуживание транспортного средства число температурных датчиков, устанавливаемых на транспортном средстве, ограничивают строгим необходимым минимумом. Поэтому необходимы методы контроля, позволяющие обойтись без датчика на контролируемом агрегате (например, на муфте), а также позволяющие обойтись без температурного датчика снаружи транспортного средства, тем более что такой наружный температурный датчик неизбежно подвергается внешним агрессивным воздействиям, сказывающимся на его точности.

В документе ЕР 1308336 описан способ управления муфтой в зависимости от ее нагрева, а также способ вычисления нагрева в зависимости, среди прочих параметров, от температуры снаружи транспортного средства. В документе US 2004/0184509 предложено вычислять температуру воздуха снаружи транспортного средства на основании температуры воздуха, измеряемой во впускном воздушном коллекторе двигателя. Во время запуска двигателя система устанавливает температуру либо по последнему сохраненному в памяти значению температуры, либо по значению температуры, измеренной на впуске в момент запуска, выбирая при этом наименьшее из этих двух значений. Затем система отслеживает вероятность установления стабилизированного режима, отслеживая, в частности, продолжительность движения транспортного средства, моментальную скорость транспортного средства и расход воздуха, поступающего в двигатель. Если моментальная скорость меньше определенного порога или если расход поступающего воздуха меньше другого порога, к температуре поступающего воздуха относительно значения температуры наружного воздуха произвольно добавляют инкрементное значение перегрева. Температуру поступающего в двигатель воздуха принимают за достоверную оценку температуры наружного воздуха, если расчетное значение перегрева является достаточно низким. Недостатком этого способа является недооценка температуры наружного воздуха и, следовательно, температуры агрегатов, охлаждаемых этим наружным воздухом. Кроме того, он требует наличия датчика расхода на коллекторе впуска воздуха в двигатель.

В документе US 2005/0071074 предложено оценивать температуру наружного воздуха на основании температуры, измеряемой на входе турбокомпрессора, корректируя эту температуру на входе турбокомпрессора в зависимости от рабочих параметров и, следовательно, от потенциала нагрева моторного отсека и корректируя ее также в зависимости от включенного или выключенного состояния вентилятора охлаждения моторного отсека. В документе не конкретизировано, каким образом определяют первоначальное значение наружной температуры, когда начинают оценку температуры. Предложенный способ предполагает применение алгоритмов или счетных номограмм коррекции температуры в зависимости от режима двигателя и от состояния активности вентилятора и требует наличия достаточно быстрых вычислительных средств, чтобы учитывать эти алгоритмы или эти номограммы. Кроме того, эти алгоритмы и эти номограммы являются специфическими для данной модели транспортного средства.

Согласно изобретению предложен способ оценки температуры воздуха снаружи транспортного средства, позволяющий располагать оценочным значением температуры с момента запуска двигателя транспортного средства. Способ должен быть достаточно точным во время движения транспортного средства и достаточно надежным в момент запуска, чтобы избежать риска перегрева агрегата в результате запуска горячего двигателя транспортного средства.

В рамках способа определения оценочного значения температуры воздуха снаружи транспортного средства, работающего от двигателя внутреннего сгорания, оцениваемой температуре присваивают первоначальное оценочное значение, затем измеряют температуру воздуха, поступающего в двигатель, и оценивают скорость транспортного средства. Производят также математическую фильтрацию измеренной температуры воздуха, поступающего в двигатель, при этом фильтрация задает температуре максимальный градиент, принимающий в течение времени, по меньшей мере, два разных положительных значения, при этом одно или другое из этих значений максимального положительного градиента выбирают в зависимости от моментальной скорости транспортного средства.

Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения измеряют первоначальную температуру воздуха, поступающего в двигатель, и первоначальную температуру охлаждающей жидкости, которая прошла через контур охлаждения двигателя, и из этих двух значений выводят первоначальное оценочное значение температуры.

Предпочтительно оценочной температуре воздуха и ее первоначальному значению задают первый порог максимальной температуры.

Значение первого порога максимальной температуры можно задавать первоначальному оценочному значению температуры, в частности, если разность между первоначальной температурой воздуха, поступающего в двигатель, и первоначальной температурой охлаждающей жидкости превышает второй порог разности.

Можно также задавать первый порог максимальной температуры первоначальному оценочному значению, если первоначальная температура поступающего воздуха превышает третий порог или если первоначальная температура охлаждающей жидкости превышает четвертый порог.

Согласно предпочтительному варианту выполнения в качестве первоначального оценочного значения берут первоначальную температуру воздуха, поступающего в двигатель, или первоначальную температуру охлаждающей жидкости, когда разность между этими двумя температурами меньше второго порога разности.

Предпочтительно оценочная температура равна температуре воздуха, поступающего в двигатель, в периоды времени, когда температура воздуха, поступающего в двигатель, понижается.

Оценочной температуре можно задавать, по меньшей мере, два разных максимальных положительных градиента, когда она повышается, и, по меньшей мере, один минимальный отрицательный градиент, когда оценочная температура понижается, при этом отрицательный градиент по абсолютной величине превышает, по меньшей мере, в десять раз каждый из двух положительных градиентов.

Согласно предпочтительному варианту выполнения фильтрация задает первый максимальный положительный градиент, составляющий от 0,001°С/с до 0,01°С/с, и второй максимальный положительный градиент, который в 2-5 раз превышает первый положительный момент.

Способ можно применять для муфты передачи крутящего момента между двумя колесными осями транспортного средства, используя описанный выше способ оценки температуры воздуха снаружи транспортного средства.

Другим объектом изобретения является система определения оценочного значения воздуха снаружи транспортного средства, работающего от двигателя внутреннего сгорания, содержащая датчик температуры воздуха, поступающего в двигатель, датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя, устройство оценки моментальной скорости транспортного средства, установочный модуль, выполненный с возможностью определения первоначальной температуры на основании первоначальной температуры воздуха, поступающего в двигатель, и первоначальной температуры охлаждающей жидкости. Система содержит также оценочный модуль, выполненный с возможностью математической фильтрации температуры воздуха, поступающего в двигатель, таким образом, чтобы задавать фильтрованному значению максимальный градиент, принимающий в течение времени, по меньшей мере, два разных положительных значения, при этом одно или другое из этих значений максимального положительного градиента выбирают в зависимости от моментальной скорости транспортного средства.

Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:

фиг.1 - транспортное средство с четырьмя ведущими колесами, оборудованное системой оценки наружной температуры в соответствии с изобретением;

фиг.2 - пример кривых изменения температуры охлаждающей жидкости, температуры воздуха, поступающего в двигатель, и оценочной температуры наружного воздуха, зарегистрированной или вычисленной на транспортном средстве, показанном на фиг.1;

фиг.3 - работа установочного модуля, входящего в состав системы оценки температуры в соответствии с изобретением;

фиг.4 - работа модуля текущего вычисления температуры снаружи транспортного средства, входящего в состав системы оценки температуры в соответствии с изобретением.

Как показано на фиг.1, транспортное средство 1 содержит переднюю колесную ось 2 и заднюю колесную ось 3, при этом передняя ось 2 и задняя ось 3 связаны между собой муфтой 4, выполненной с возможностью полного или частичного соединения во вращении передней колесной оси 2 и задней колесной оси 3. Каждое из колес передней оси 2 оборудовано датчиком 12 скорости вращения, и каждое из колес задней оси 3 оборудовано датчиком 13 скорости вращения. Значения, регистрируемые датчиками 12 и 13, позволяют, в частности, вычислить разность скорости вращения между передней колесной осью 2 и задней колесной осью 3, а также моментальную скорость транспортного средства 1. Как правило, такие датчики установлены на четырех колесах транспортного средства с четырьмя ведущими колесами и, в целом, на четырех колесах транспортных средств, оборудованных системой антипробуксовки типа ABS или системой коррекции траектории типа ESP. Передняя ось 2 соединена через систему трансмиссии (не показана) с двигателем 5 внутреннего сгорания, содержащего, в частности, воздушный вход 6, направляющий холодный воздух через воздушный фильтр 9 в цилиндры 7 двигателя. Двигатель 5 оборудован контуром 10 охлаждающей жидкости. На уровне воздушного входа 6 между воздушным фильтром 9 и входом цилиндров 7 находится температурный датчик 8. Температурный датчик 11 установлен вблизи двигателя 5 и входит в контакт с жидкостью контура 10 охлаждения. Датчики 12 и 13 скоростей колес и температурные датчики 8 и 11 соединены линиями соединения соответственно 16, 17, 14, 15 с электронным блоком 18 управления. Электронный блок 18 управления содержит, в частности, модуль 21 оценки моментальной скорости транспортного средства, при этом модуль 21 подключен к линиям 16 и 17 соединения датчиков скорости колес. Электронный блок 18 управления содержит также установочный модуль 19, соединенный линиями соединения 14 и 15 с двумя температурными датчиками 8 и 12, и модуль 20 текущей оценки текущей наружной температуры, при этом модуль 20 связан через линию 16 с датчиком 8 температуры воздуха, поступающего в двигатель. Кроме того, модуль 20 текущей оценки температуры соединен с двумя другими модулями 19 установки и 21 оценки скорости транспортного средства. Когда после остановки транспортного средства двигатель 5 запускают, одновременно активируют установочный модуль 19. При этом он регистрирует первоначальное значение температуры воздуха, поступающего в двигатель, которое он получает от датчика 8, и первоначальную температуру охлаждающей жидкости, значение которой он получает от датчика 11. На основании этих двух значений установочный модуль 19 вычисляет первоначальное значение температуры воздуха снаружи транспортного средства, которое он передает в модуль 20 текущей оценки температуры.

Как только транспортное средство начинает свое движение, оценочный модуль 20 периодически получает оценочное значение моментальной скорости транспортного средства от модуля 21 и измеренное значение температуры воздуха, поступающего в двигатель, от датчика 8. Оценочный модуль 20 производит математическую фильтрацию значения, получаемого им от датчика 8, при этом условия фильтрации зависят от текущего значения моментальной скорости транспортного средства и от первоначального значения температуры, которое он получает от установочного модуля 19. Фильтрованное таким образом значение можно считать оценочным значением температуры воздуха снаружи транспортного средства и можно использовать, например, для предоставления информации водителю или для оценки температуры различных рассеивающих механических агрегатов, например, одного или нескольких значений внутренней температуры муфты 4 передачи крутящего момента между передней осью 2 и задней осью 3 транспортного средства.

На фиг.2 показан пример кривой 27 реальной наружной температуры и кривых 25, 26 и 28 измеренных или оценочных температур за интервал времени AG, включающий в себя фазы движения транспортного средства, показанного на фиг.1. Интервал времени AG содержит следующие циклы движения.

В момент А транспортное средство 1 начинает движение после длительной остановки и движется до момента В на скорости ниже 15 км/час. В интервале ВС скорость транспортного средства постоянно сохраняет значения, превышающие 15 км/час. В интервале времени CD транспортное средство замедляет движение, и скорость V опять становится ниже 15 км/час. В момент D транспортное средство останавливается, двигатель выключают, и транспортное средство остается на месте до момента Е. В момент Е транспортное средство возобновляет движение и движется со скоростью ниже 15 км/час до момента F. Между моментом F и моментом G транспортное средство опять движется на крейсерской скорости, превышающей 15 км/час.

Кривая 27, показывающая наружную температуру транспортного средства, представлена чисто теоретически, поскольку она непосредственно не доступна. Тем не менее она показана, так как влияет на изменения других измеряемых температур. Кривые 25 и 26 показывают соответственно температуру охлаждающей жидкости, выдаваемую датчиком 11, показанным на фиг.1, и температуру воздуха, поступающего в двигатель, выдаваемую датчиком 8, показанным на фиг.1. При трогании с места транспортного средства в момент А кривые 25, 26 и 27 расположены близко друг к другу, так как охлаждающая жидкость, каналы, по которым циркулирует воздух, подаваемый в двигатель, и весь моторный отсек по существу достигают теплового равновесия с наружным воздухом транспортного средства.

После трогания с места транспортного средства в момент А температура, показанная кривой 25 охлаждающей жидкости, повышается до температуры около 90° и остается близкой к этому значению до остановки транспортного средства в момент D. Интервал времени DE, в течение которого транспортное средство стоит на месте, не обеспечивает полного охлаждения этой охлаждающей жидкости, поэтому в момент Е возобновления движения транспортного средства температура охлаждающей жидкости остается относительно высокой, например в данном случае превышает 75°.

После трогания транспортного средства в момент А температура воздуха, поступающего в двигатель, показанная кривой 26, на первой стадии повышается примерно до 50°, поскольку каналы, по которым циркулирует воздух, нагреваются одновременно с моторным отсеком. Во время последующего движения транспортного средства и с повышением скорости транспортного средства в интервал времени ВС воздушный поток, проходящий под капотом двигателя, позволяет ограничить нагрев деталей под капотом двигателя, что уменьшает разность между температурой кривой 26, показывающей температуру воздуха, поступающего в двигатель, и температурой 27 воздуха снаружи транспортного средства. Вместе с тем, разность между температурой воздуха снаружи транспортного средства и температурой воздуха, поступающего в двигатель, продолжает колебаться, например, по причине температурных колебаний под капотом двигателя, вызываемых изменениями режима двигателя.

Во время второго трогания с места транспортного средства в момент Е моторный отсек пока еще находится при по существу более высокой температуре, чем температура воздуха снаружи транспортного средства, поэтому температура 26 воздуха, поступающего в двигатель, является на первой стадии относительно высокой (выше 50°С), после чего понижается до значений, близких к 30°, как только под капотом двигателя устанавливается достаточная циркуляция воздуха, когда транспортное средство достигает крейсерской скорости, превышающей 15 км/час.

Кривая 28 показывает оценочную температуру воздуха снаружи транспортного средства, полученную посредством математической фильтрации кривой 26 при помощи оценочного модуля 20. В момент А трогания с места транспортного средства первоначальное значение 29 температуры поступает в оценочный модуль 20 от установочного модуля 19, показанного на фиг.1. В данном случае первоначальное значение 29 равно температуре, измеренной для воздуха, поступающего в двигатель, в момент начала движения, так как, сравнив температуру охлаждающей жидкости и воздуха, поступающего в двигатель, установочный модуль делает вывод, что транспортное средство успело охладиться до окружающей температуры.

После трогания с места транспортного средства, пока температура зарегистрированной кривой 26 остается выше последней температуры, вычисленной для кривой 28, оценочный модуль 20 в каждый момент вычисления инкрементирует оценочную температуру 28 таким образом, чтобы эта кривая 26 имела максимальную крутизны а. Как только кривая 28 доходит до кривой 26, например, в точках 31, 32 или 33, кривая 28 следует затем за кривой 26, пока градиент кривой 26 остается меньше заданного максимального градиента а. После этого обе кривые остаются совмещенными, пока кривая 26 снижается или пока кривая 26 повышается медленнее, чем задаваемый максимальный градиент.

Максимальный градиент, задаваемый кривой 28, меняется в зависимости от моментальной скорости V транспортного средства. В примере, представленном на фиг.2, этот градиент принимает два разных значения, при этом первое значение градиента соответствует скоростям V ниже 15 км/час, что есть интервалам времени АВ, CD и EF; и второе значение градиента соответствует моментальным скоростям, превышающим 15 км/час, то есть на фиг.2 интервалам времени ВС и FG.

Когда транспортное средство возобновляет движение в момент Е, установочный модуль 19 выдает новое первоначальное значение 30 температуры воздуха снаружи транспортного средства. Модуль 20 текущей оценки использует первоначальное значение 30 для возобновления фильтрации значений кривой 26 согласно вышеуказанному процессу. В случае, представленном на фиг.2, во время этого второго трогания с места транспортного средства «на горячем двигателе» температура 25 охлаждающей жидкости и температура 26 воздуха, поступающего в двигатель, являются относительно высокими. В этом случае установочный модуль 19 присваивает первоначальной температуре 30 произвольное максимальное значение.

На фиг.3 упрощенно представлен возможный вариант работы установочного модуля 19 электронного блока 18 управления, показанного на фиг.1. На фиг.3 элементы, общие с элементами на фиг.1, обозначены теми же цифровыми позициями. Установочный модуль 19 содержит в постоянной памяти 39 параметры вычисления ΔТ, T_LM и T_max. Как только в цилиндрах двигателя начинается процесс воспламенения, на этапе 40 счетчик состояния z устанавливают на ноль, и установочный модуль 10 получает через линии 14 и 15 измеренное значение T_air(z), характеризующее температуру воздуха, поступающего в двигатель, и измеренное значение T_liq(z), характеризующее температуру охлаждающей жидкости вблизи двигателя. На этапе 41 эти измеренные значения присваивают первоначальным значениям T_{air_ini} и T_{lig_ini}. На этапах 42 и 43 на значениях T_{air_ini} и T_{liq_ini} производят тесты, чтобы на этапах 44 и 45 определить, какое из двух значений - T_{air_ini}, измеренного датчиком 8, или T_max, сохраненного в памяти 39, следует присвоить переменной T_filtre(0), которая будет в дальнейшем использована модулем 20 в качестве первоначального значения наружной температуры транспортного средства. По результатам тестов 42 и 43 первоначальное значение T_{air_ini} температуры воздуха, поступающего в двигатель, выбирают в качестве первоначального значения T_filtre(0), если одновременно реализованы два следующих условия:

- разность температуры между первоначальной температурой поступающего воздуха T_{air_ini} и первоначальной температурой T_{liq_ini} охлаждающей жидкости меньше по абсолютной величине значения ΔТ, записанного в постоянной памяти 39;

- значение T_{liq_ini} охлаждающей жидкости меньше максимального значения, записанного в постоянной памяти 39.

Если одно или другое из этих условий не соблюдено, первоначальному значению T_filtre(0) оценочной наружной температуры присваивают произвольное значение T_max, тоже записанное в постоянной памяти 39.

На фиг.4 упрощенно представлен возможный вариант работы модуля 20 текущей оценки температуры снаружи транспортного средства. На фиг.4 элементы, общие с элементами на фиг.1, обозначены теми же цифровыми позициями. Оценочный модуль 20 содержит в постоянной памяти 49 параметры вычисления V_lim, T_max, а и А. Когда установочный модуль 19, показанный на фиг.1, определяет первоначальное значение T_filtre(0), он передает его в оценочный модуль 20 на этапе 50. Это первоначальное значение T_filtre(0) присваивают промежуточной переменной вычисления T_c и одновременно переводят на ноль индикатор состояния z.

На этапе 51 индикатор состояния z инкрементируют на одну единицу, и оценочный модуль 20 получает через линию 14, соединяющую его с датчиком 8, показанным на фиг.1, текущее значение T_air(z), характеризующее температуру воздуха, поступающего в двигатель. Модуль 20 получает также от модуля 21 оценки скорости значение V(z) моментальной скорости транспортного средства. Значения T_air(z), T_c и V(z), полученные на этапе 52, подвергают затем тестированию на этапах 53 и 54, и по результатам этих тестов: либо на этапе 57 текущему фильтрованному значению T_filtre(z) напрямую присваивают значение T_air(z) воздуха, поступающего в двигатель, в случае необходимости, увеличенное на значение T_max максимальной допустимой температуры; либо на этапе 58 принимают решение о фильтрации на крутизне оценочной наружной температуры, при этом значения максимальной крутизны а или А предварительно выбирают на этапах 55 и 56. Этап 57 запускают, если по результатам теста 53 измеренная температура воздуха во впускном коллекторе T_air(z) меньше или равна температуре T_c, оцененной на предыдущем этапе.

В противном случае запускают тест 54 для выбора первого значения «а» градиента, если моментальная скорость V(z) транспортного средства меньше или равна скорости V_lim, и для выбора значения градиента «А» в противном случае. Значения a, A, V_lim являются параметрами, записанными в постоянной памяти 49. На этапе 58 используют градиент а или градиент А для инкрементации оценочного значения T_c для предыдущего индикатора состояния z, чтобы получить значение T_filtre(z), соответствующее текущему индикатору состояния z.

После этого фильтрованное или напрямую сдублированное значение температуры воздуха, измеренной на воздушном входе двигателя, присваивают текущему значению оценочной наружной температуры T_filtre(z). В любом случае оценочное значение температуры T_filtre(z) увеличивают на значение T_max максимальной допустимой температуры, которое является константой, записанной в постоянной памяти 49. Затем оценочное значение температуры T_filtre(z) присваивают промежуточной переменной вычисления T_c. При этом процесс возвращается на этап 51 с инкрементацией индикатора состояния z. Значение T_filtre(z), характеризующее оценочную наружную температуру, можно затем передать на другие вычислительные модули, например, оценивающие температуру рассеивающих агрегатов. Из соображений обеспечения надежности можно систематически увеличивать значение T_filtre(z), добавляя к нему постоянный положительный инкремент δ, отображающий, например, вероятность погрешности измерения, связанную с датчиком 8. Таким образом, можно предупредить недооценку температуры механических агрегатов, перегрева которых следует избегать. Добавление инкремента δ можно осуществлять до или после ограничения значения наружной температуры T_filtre(z) максимальным пороговым значением T_max. Таким образом, можно сделать вывод, что оценочное значение температуры, с одной стороны, увеличивают на значение измеренной температуры воздуха, поступающего в двигатель, причем это увеличение происходит после теста 53 на этапе 57; и, с другой стороны, оценочное значение температуры увеличивают по крутизне или по смещению, по меньшей мере, на два разных значения положительного градиента а и А. Это увеличение по крутизне происходит на этапе 58 после выбора соответствующего значения градиента на этапах 56 или 57. В примере, представленном на фиг.4, задают два разных значения положительного градиента а и А в зависимости от того, является ли моментальная скорость V транспортного средства выше или ниже порогового значения V_lim.

Максимальное допустимое значение градиента «А» для более высоких скоростей, чем V_lim, само по себе превышает допустимое значение градиента «а» для более низких скоростей, так как, чем быстрее движется транспортное средство, тем больше оснований считать, что положительное значение температуры может отражать действительное изменение наружной температуры, а не простой временный нагрев элементов, присутствующих под капотом двигателя. Можно предусмотреть варианты выполнения, в которых можно определять несколько предельных скоростей, каждая из которых соответствует переходу от одного максимального градиента к другому максимальному градиенту. Можно также предусмотреть варианты, согласно которым оценочной температуре T_filtre(z) задают отрицательный минимальный градиент, чтобы на эту оценочную температуру не влияли некоторые помехи при считывании значений, выдаваемых температурным датчиком 8. Например, для параметров, записанных в памяти 39, показанной на фиг.3, можно применять следующие значения.

Что касается максимальной температурной разности ΔT между первоначальной температурой охлаждающей жидкости двигателя и первоначальной температурой воздуха, поступающего в двигатель, можно использовать значения в интервале от 5 до 20° и предпочтительно от 10 до 15°.

Что касается значения T_LM максимальной температуры охлаждающей жидкости, свыше которой считают, что температура воздуха, поступающего в двигатель, не может считаться температурой окружающего воздуха, можно использовать значения в интервале от 20 до 50° в зависимости от климата стран, где эксплуатируют транспортное средство, например 30° для стран Западной Европы.

Что касается значения T_max максимальной температуры, допустимой для оценочной окружающей температуры снаружи транспортного средства, можно брать значения в интервале от 40° до 60° для транспортного средства, эксплуатируемого в стране с умеренным климатом, например значение 50°.

Что касается значения δ инкремента, систематически добавляемого к оценочной окружающей температуре, можно использовать значение, которое будет зависеть от точности температурного датчика 8. Значение δ может быть, например, приблизительно равно 10°С.

Что касается параметров, записанных в памяти 49 для модуля 20 текущей оценки, показанного на фиг.4, можно использовать то же значение максимальной оценочной температуры T_max, что и для установочного модуля 19, показанного на фиг.3. Можно также выбирать следующие значения пороговой скорости и максимальных градиентов: пороговая скорость должна быть скоростью от 10 до 30 км/час, например 15 км/час; первое значение максимального положительного градиента «а», применяемое, когда скорость ниже скорости V_lim, может, например, составлять от 0,001°С/сек до 0,01°С/сек, например может быть равно 0,006°С/сек, градиент А, соответствующий более высоким скоростям, может, например, составлять от 0,005°С/сек до 0,05°С/сек и может быть, например, равен 0,017°С/сек.

В случае, не представленном на фиг.4, когда выбирают также отрицательный минимальный градиент, задаваемый для оценочной наружной температуры, этот отрицательный минимальный градиент можно выбирать по абсолютной величине равным от 10-кратного до 100-кратного наибольшего из положительных максимальных градиентов, в данном случае максимального градиента А. Например, в случае, когда максимальный градиент А равен 1°С/мин, минимальный градиент можно принять равным -1°С/сек.

Изобретение не ограничивается описанными примерами выполнения и может иметь множество вариантов за счет добавления дополнительных фильтраций к уже описанным фильтрациям. В случае транспортного средства с четырьмя ведущими колесами или транспортного средства, оборудованного системами ABS или ESP, моментальную скорость транспортного средства можно выводить просто из скорости вращения единого счетчика оборотов, установленного на уровне одного из колес или одной из осей. Каждый раз при осуществлении и передаче измерения или оценки можно одновременно вместе с измеренным или оцененным значением передавать булев индикатор достоверности, позволяющий определить, имеет ли оценочное или измеренное значение достаточный или недостаточный уровень надежности. В этом случае на следующем этапе оценочное или измеренное значение обрабатывают по-разному в зависимости от уровня вероятной достоверности. Различные пороговые значения и значения градиента могут принимать значения, отличные от предложенных, или могут быть адаптированы для одного и того же транспортного средства в зависимости от времени года.

Система оценки в соответствии с изобретением использует минимальное количество входных данных, причем эти входные данные имеются в наличии на большинстве существующих транспортных средств. Уменьшенное число применяемых датчиков и простота алгоритма обеспечивают высокую робастность системы. Выбор первоначальной температуры, которую намеренно переоценивают, как только предполагают, что моторный отсек не успел охладиться до окружающей температуры, приводит также в преувеличенной оценке температуры рассеивающих механических агрегатов, по крайней мере, во время фазы, непосредственно следующей за запуском двигателя. Этот выбор приводит к задаванию этим механическим агрегатам режимов работы с ограниченным рассеянием энергии, чтобы избежать их перегрева. Таким образом, система оценки температуры снаружи транспортного средства в соответствии с изобретением является надежной, экономичной и безопасной.

Изобретение относится к области контроля температуры механических агрегатов транспортного средства, приводимого в движение двигателем внутреннего сгорания. Для определения оценочного значения температуры воздуха снаружи транспортного средства (1), работающего от двигателя (5) внутреннего сгорания, оцениваемой температуре присваивают первоначальное оценочное значение, затем измеряют температуру воздуха, поступающего в двигатель (5), и оценивают скорость транспортного средства. Выполняют математическую фильтрацию измеренной температуры воздуха, поступающего в двигатель (5), при этом фильтрация задает оценочной температуре максимальный градиент, принимающий в течение времени, по меньшей мере, два разных положительных значения, при этом одно или другое из этих значений максимального положительного градиента выбирают в зависимости от моментальной скорости транспортного средства. Достигается точность и надежность оценки значений температуры для избегания риска перегрева агрегата. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ определения оценочного значения (T_filtre(z)) температуры воздуха снаружи транспортного средства (1), работающего от двигателя (5) внутреннего сгорания, в котором оцениваемой температуре присваивают первоначальное оценочное значение (T_filtre(0)), затем измеряют температуру (T_air(z)) воздуха, поступающего в двигатель (5), и оценивают скорость (V(z)) транспортного средства, отличающийся тем, что выполняют математическую фильтрацию измеренной температуры (T_air(z)) воздуха, поступающего в двигатель (5), при этом фильтрация задает оценочной температуре (T_filtre(z)) максимальный градиент, принимающий в течение времени, по меньшей мере, два разных положительных значения (а, А), при этом одно или другое из этих значений максимального положительного градиента выбирают в зависимости от моментальной скорости (V(z)) транспортного средства.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что измеряют первоначальную температуру (T_{air__ini}) воздуха, поступающего в двигатель (5), и первоначальную температуру (T_{liq__ini}) охлаждающей жидкости, которая прошла через контур (10) охлаждения двигателя (5), и из этих двух значений выводят первоначальное оценочное значение температуры (T_filtre(0)).

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что оценочной температуре (T_filtre(z)) воздуха и ее первоначальному значению (T_filtre(0)) задают первый порог максимальной температуры (T_max).

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что значение первого порога (T_max) максимальной температуры задают первоначальному оценочному значению (T_filtre(0)) температуры, в частности, если разность между первоначальной температурой (T_{air__ini}) воздуха, поступающего в двигатель (5), и первоначальной температурой (T_{liq__ini}) охлаждающей жидкости превышает второй порог разности (ΔT).

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что значение первого порога (T_max) максимальной температуры задают первоначальному оценочному значению (T_filtre(0)) температуры, если первоначальная температура (T_{air__ini}) поступающего воздуха превышает третий порог (T_LM) или если первоначальная температура (T_{liq__ini}) охлаждающей жидкости превышает четвертый порог (T_LM).

6. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве первоначального оценочного значения (T_filtre(0)) принимают первоначальную температуру (T_{air__ini}) воздуха, поступающего в двигатель (5), или первоначальную температуру (T_{liq__ini}) охлаждающей жидкости, когда разность между этими двумя температурами меньше второго порога разности (ΔТ).

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что оценочная температура (T_filtre(z)) равна температуре (T_air(z)) воздуха, поступающего в двигатель (5) в периоды времени, когда температура воздуха, поступающего в двигатель (5), понижается.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что оценочной температуре (T_filtre(z)) задают, по меньшей мере, два разных максимальных положительных градиента (а, А), когда она повышается, и, по меньшей мере, один минимальный отрицательный градиент, когда оценочная температура понижается, при этом отрицательный градиент по абсолютной величине превышает, по меньшей мере, в 10 раз каждый из двух положительных градиентов.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что фильтрация задает первый максимальный положительный градиент (а), составляющий от 0,001°С/с до 0,01°С/с, и второй максимальный положительный градиент (А), который в 2-5 раз превышает первый положительный градиент.

10. Способ определения, по меньшей мере, внутренней температуры для муфты (4) передачи крутящего момента между двумя колесными осями (2, 3) транспортного средства (1) с помощью способа определения температуры воздуха снаружи транспортного средства по п.1.

11. Система определения оценочного значения температуры воздуха снаружи транспортного средства (1), работающего от двигателя (5) внутреннего сгорания, содержащая датчик (8) температуры воздуха, поступающего в двигатель, датчик (11) температуры охлаждающей жидкости двигателя (5), устройство (21) оценки моментальной скорости (V(z)) транспортного средства, установочный модуль (19), выполненный с возможностью определения первоначальной температуры (T_filtre(0)) на основании первоначальной температуры (T_{air__ini}) воздуха, поступающего в двигатель (5), и первоначальной температуры (T_{liq__ini}) охлаждающей жидкости и оценочный модуль (20), выполненный с возможностью математической фильтрации температуры (T_air(z)) воздуха, поступающего в двигатель (5), таким образом, чтобы задавать фильтрованному значению (T_filtre(z)) максимальный градиент, принимающий в течение времени, по меньшей мере, два разных положительных значения (а, А), при этом одно или другое из этих значений максимального положительного градиента выбирается в зависимости от моментальной скорости (V(z)) транспортного средства (1).