冷卻器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種使用液體冷卻劑的冷卻器。
【背景技術(shù)】
[0002] 在使用液體冷卻劑的冷卻器中，可利用冷卻劑的溫度來控制冷卻器（例 如，日本專利申請公報No. 2011-172406 (JP 2011-172406 A)和日本專利申請公報 No. 2012-52504(JP 2012-52504 A))。JP 2011-172406 A 公開了一種用于電動車輛的逆變 器的冷卻器。使用水作為冷卻劑?；谒疁兀ɡ鋮s劑溫度）和逆變器的溫度之間的溫差來 檢測冷卻器中的異常。此外，JP 2012-52504 A公開了一種發(fā)動機(jī)冷卻器。在該技術(shù)中，由 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩來計(jì)算發(fā)動機(jī)輸出?；谟?jì)算出的發(fā)動機(jī)輸出來設(shè)定目標(biāo)水溫（目 標(biāo)冷卻劑溫度）。然后將冷卻器的栗和風(fēng)扇控制成實(shí)現(xiàn)所設(shè)定的目標(biāo)水溫。
[0003] 日本專利申請公報No. 2010-216386 (JP 2010-216386 A)也公開了一種發(fā)動機(jī)冷 卻器。JP 2010-216386 A公開了一種用于推定在從水溫傳感器（冷卻劑溫度傳感器）移開 的位置的水溫的技術(shù)。在此技術(shù)中，利用與水溫傳感器的溫度感測部中的發(fā)動機(jī)散熱量和 在從溫度感測部移開的預(yù)定位置的發(fā)動機(jī)散熱量之差相關(guān)的參數(shù)來推定該預(yù)定位置的水 溫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 當(dāng)使用冷卻劑的溫度來控制冷卻器時，希望確保能盡可能準(zhǔn)確地測量冷卻劑溫 度?？芍苯訙y量冷卻劑溫度，但在此情況下，傳感器浸于液體中，并且因此必須采取諸如使 傳感器防水的措施，從而導(dǎo)致成本上升。因此，可將溫度傳感器在供冷卻劑流過的殼體上安 裝成不與冷卻劑直接接觸，并且可使用溫度傳感器的測量值作為冷卻劑溫度的推定值。但 是，在此情況下，直接測量的是殼體的溫度而不是冷卻劑的溫度，并且因此在等待冷卻劑的 溫度變化傳遞到殼體并由溫度傳感器反映時發(fā)生時間延遲。本說明書提供了一種用于補(bǔ)償 該時間延遲的技術(shù)。注意，"補(bǔ)償時間延遲"是指由在時間延遲之后獲得的溫度測量值來推 定冷卻劑溫度的實(shí)際值。
[0005] 與本發(fā)明有關(guān)的冷卻器包括殼體、溫度傳感器和推定器。所述殼體具有供液體冷 卻劑通過的流動通路。所述溫度傳感器在所述殼體上安裝成不與所述冷卻劑直接接觸。所 述溫度傳感器構(gòu)造成每隔預(yù)定的取樣周期測量所述殼體的溫度。所述推定器構(gòu)造成由所述 溫度傳感器的測量值來推定冷卻劑溫度。所述推定器構(gòu)造成通過由本次測量值減去緊鄰的 前一次測量值來確定差值，由所述差值來確定修正值，并輸出冷卻劑溫度的推定值。所述推 定值是通過使所述本次測量值與所述修正值相加而獲得的。所述修正值是通過使所述差值 與增益相乘而獲得的。所述增益由時間常數(shù)來確定，所述增益根據(jù)所述冷卻劑的流量來確 定。所述時間常數(shù)是在從所述冷卻劑傳遞到所述溫度傳感器（3)的熱的傳遞函數(shù)被模型化 為一階延遲系統(tǒng)時獲得的。
[0006] 利用上述算法，能由安裝在殼體上的溫度傳感器準(zhǔn)確地推定冷卻器的殼體內(nèi)部的 冷卻劑的溫度。
[0007] 與本發(fā)明有關(guān)的冷卻器的另一方面包括殼體、溫度傳感器和推定器。所述殼體具 有供液體冷卻劑通過的流動通路。所述溫度傳感器在所述殼體（12)上安裝成不與所述冷 卻劑直接接觸。所述溫度傳感器構(gòu)造成每隔預(yù)定的取樣周期測量所述殼體的溫度。所述推 定器構(gòu)造成由所述溫度傳感器的測量值來推定冷卻劑溫度。所述推定器構(gòu)造成存儲針對所 述冷卻劑的每種流量的增益脈譜圖。所述推定器構(gòu)造成由所述增益脈譜圖來指定與第三差 值對應(yīng)的增益。所述推定器構(gòu)造成輸出冷卻劑溫度的推定值。所述推定值是通過使所述溫 度傳感器的本次測量值與通過將所述第三差值乘以所述增益而獲得的值相加而獲得的。所 述第三差值是通過由所述本次測量值減去緊鄰的前一次測量值而獲得的。所述增益是通過 將第一差值除以第二差值而獲得的。所述增益脈譜圖是其中所述第二差值與所述增益相關(guān) 聯(lián)的脈譜圖。所述第一差值是通過由在所述冷卻劑的溫度呈階躍狀（in steps)變化時每 隔取樣周期的所述冷卻劑的實(shí)際溫度減去所述溫度傳感器的測量值而獲得的。所述第二差 值是通過由第一測量值減去第二測量值而獲得的。所述第二測量值在所述第一測量值的取 樣周期的緊鄰的前一個取樣周期中測得。
[0008] 利用上述算法，能由安裝在殼體上的溫度傳感器準(zhǔn)確地推定冷卻器的殼體內(nèi)部的 冷卻劑的溫度。
【附圖說明】
[0009] 下面將參照【附圖說明】本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)意義， 在附圖中相似的附圖標(biāo)記表示相似的要素，并且其中：
[0010] 圖1是根據(jù)第一實(shí)施例的冷卻器的示意圖；
[0011] 圖2是由圖1中的虛線II表示的范圍的擴(kuò)大圖；
[0012] 圖3是示出流量和時間常數(shù)之間的關(guān)系的一個示例的視圖；
[0013] 圖4是示出在從冷卻劑傳遞到溫度傳感器的熱的傳遞函數(shù)被模型化為一階延遲 系統(tǒng)時獲得的階躍響應(yīng)和修正值之間的關(guān)系的曲線圖；
[0014] 圖5是示出為了驗(yàn)證修正效果而執(zhí)行的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的曲線圖；
[0015] 圖6是根據(jù)第二實(shí)施例的冷卻器的示意圖；
[0016] 圖7是沿圖6中的線VII-VII截取的剖視圖；
[0017] 圖8是沿圖6中的線VIII-VIII截取的剖視圖；
[0018] 圖9是圖8中的范圍IX的擴(kuò)大圖；
[0019] 圖10是示出在從冷卻劑傳遞到溫度傳感器的熱的傳遞函數(shù)被模型化為二階延遲 系統(tǒng)時獲得的階躍響應(yīng)和修正值之間的關(guān)系的曲線圖；
[0020] 圖11是示出為了驗(yàn)證根據(jù)第二實(shí)施例的修正效果而執(zhí)行的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的曲線 圖；以及
[0021] 圖12是示出第三差值和修正值之間的關(guān)系的一個示例的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 由冷卻器的硬件特性和冷卻劑的流量來提前確定傳遞函數(shù)的一階延遲系統(tǒng)模型 (換言之，時間常數(shù)）。推定器存儲針對數(shù)種冷卻劑流量中的每種流量的增益，并按照溫度 測量時的流量來指定增益。更具體地，該增益對應(yīng)于通過將模型化的一階延遲系統(tǒng)的時間 常數(shù)除以取樣周期而獲得的值。
[0023] 該增益與從冷卻劑傳遞到溫度傳感器的熱的傳遞函數(shù)的階躍響應(yīng)的輸入和輸出 之差有關(guān)。更具體地，該增益對應(yīng)于通過將通過由在冷卻劑的溫度呈階躍狀變化時每隔取 樣周期的冷卻劑的實(shí)際溫度減去溫度傳感器的測量值而獲得的差值（第一差值）除以通過 由此時的溫度傳感器的測量值減去緊鄰的前一個取樣周期的測量值而獲得的差值（第二 差值）所獲得的值。因此，推定器可利用其中增益與針對每種冷卻劑流量在每個取樣周期 中獲得的第二差值相關(guān)聯(lián)的增益脈譜圖來推定冷卻劑溫度?？稍趯?shí)驗(yàn)等中在測量冷卻劑的 實(shí)際溫度時提前確定該增益脈譜圖。該增益脈譜圖因此被提前指定并存儲在推定器中。注 意，由于階躍響應(yīng)按照冷卻劑的流量而變化，所以推定器存儲針對數(shù)種流量中的每種流量 的增益脈譜圖。
[0024] 使用諸如如上所述的增益脈譜圖的冷卻劑溫度推定算法如下。推定器由增益脈譜 圖指定與通過由在當(dāng)前取樣周期期間獲得的測量值減去在前一個取樣周期期間由溫度傳 感器獲得的測量值而獲得的差值（第三差值）對應(yīng)的增益。推定器然后使通過將第三差值 乘以指定增益而獲得的值與當(dāng)前取樣周期的測量值相加，并輸出由此獲得的值作為冷卻劑 溫度的推定值。
[0025] 上述使用增益脈譜圖的算法能應(yīng)用于從冷卻劑傳遞到溫度傳感器的熱的傳遞函 數(shù)的任何模型。以上算法在傳遞函數(shù)能被模型化為二階延遲系統(tǒng)的情況下尤其有效。但是， 注意，在二階延遲系統(tǒng)的階躍響應(yīng)中，通過由當(dāng)前取樣周期的測量值減去前一個取樣周期 的測量值而獲得的差值隨著時間推移而增大并且