[发明专利]用于独立于发动机的加热器的控制装置、加热器、加热系统、以及用于控制独立于发动机的加热器的方法

说明书

本发明涉及一种用于独立于发动机的加热器的控制装置，该加热器对特别用于机动车辆的传热介质回路的一种液态传热介质进行加热，当该传热介质当前的温度梯度等于或大于一个温度梯度阈值时，该控制装置减少加热器的加热能力

本发明另外还涉及一种加热器和一种加热系统。

另外，本发明涉及用于控制一个独立于发动机的加热器的一种方法，该加热器对特别用于机动车辆的传热介质回路的一种液态传热介质进行加热。

在先有技术中已知存在着对整合在一个传热介质回路中的加热器进行过热危险的早期检测的措施。在此情况下的目的是在实际过热状态发生前清楚地检测危险的过热状态，使得有可能在加热器或传热介质回路发生损坏前采取对应措施。

DE 19524260C2披露了一种用于独立于发动机的加热器的控制装置、一种加热器、一种加热系统以及用于控制独立于发动机的加热器的一种方法。在DE 19524260C2中描述的加热器特别用于加热机动车辆的内部。在运行时，在这种加热器的情况下，当传热介质的一个当前温度梯度超过一个温度梯度阈值时，加热能力被减少或加热器被关闭。将温度梯度的不同阈值选为传热介质的当前温度的一个函数。因此，只要温度水平保持较低并且因而明确的低于一个危险的温度水平，就可允许一个比较快速的升温而没有过热危险。相比之下，一旦已经达到高温，就仅有一个比较慢速的升温仍被允许。

因此，由于温度梯度的阈值被赋予传热介质的固定温度值，所以这种赋值作为例如传热系统的特性(诸如热力学特性)的一个函数而必须预先规定。在改变传热系统后，例如使用另一种传热介质后，该加热器的控制现在只能有条件地使用并且不再与该改变了的系统相适配。

因此，本发明的目的是开发该属类的组成部分以及该属类方法，其方式要使得灵活的加热器控制成为可能，该加热器更早地并且以一种更加区别清楚的方式来检测一个可能的过热情况。

这个目的是通过独立权利要求的特征得以实现。

本发明的有利的优化和发展遵循从属权利要求。

本发明的用于一种独立于发动机的加热器的控制装置建立于该属类先有技术之上，它所依据的事实是该控制装置将该温度梯度阈值动态地确定为有待实现的传热介质的一个目标温度与一个当前传热介质温度之间的温度差值的一个函数。因为该温度梯度阈值是动态确定的，这就是说，是以一种多次重复的方式确定的，准确的温度梯度阈值(在超过该温度梯度阈值时可发生传热系统或其中的组成部分的过热状态)永久地存在。另外，由于温度梯度阈值是作为实际和所希望温度之间的温度差值的一个函数而确定的，所以该控制装置也适合用于一种加热器，在这种加热器的情况下传热介质的目标温度发生变化。传热介质的这一目标温度，例如，可取决于所使用的传热介质，这样当使用一种传热介质而在该传热介质的情况下过热状态发生在一个较低温度时，总体上一个较低的最大目标温度是可允许的。另外，可想象在不同的运行阶段中将目标定为使该传热介质在不同的温度水平下运行。在本发明的基础上、在不同的目标温度下、能够以一种可靠的方式来进行危险的过热状态的检测。由此而来的是该传热系统或其中的一个组成部分的一种可能的过热状态能够通过本发明的控制装置以更加有区别的方式并且更早地被检测出来。

本发明的控制装置可借助以下事实而有利地进行发展，即在确定温度梯度阈值时，该控制装置还考虑了一个环境温度。因此，在危险的过热状态的检测过程中，还考虑了使用本发明的加热器或本发明的加热系统时所处的环境，包括在不同气候的区域中对于机动车辆的使用。例如，如果环境温度相对较低，那么与环境具有较高温度的情况相比，一个高温度梯度对于一个过热的情况具有较小的指示意义。本发明的控制装置根据这个发展将环境考虑在内。

在本发明的控制装置的一个优选实施例中，另外它还提供了由该控制装置通过计算来确定该温度梯度阈值。该温度梯度阈值的最佳确定是由于该温度梯度阈值的动态的(这就是说不断重复的)计算而实现的。可替代地，该控制装置可通过从一个表中读取而确定该温度梯度阈值。这里，确定一个过热状态的准确性取决于在该表中用于储存温度梯度阈值的间隔。计算具有的优点是无需预先准备任何消耗内存的表，然而，若是这种情况，该温度梯度阈值是在接近本发明的控制装置正被运行时来确定。

此外，本发明的控制装置能够发展为使该控制装置借助以下等式来确定该温度梯度阈值