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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum
Steuern einer Motorkühllüfteraktivierung
auf der Grundlage einer Einlasskrümmer-Lufttemperatur und einer
Zeit in einem EGR-System (EGR = Abgasrückführung).
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2. Hintergrund
der Erfindung
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Verbrennungsmotoren,
und insbesondere Motoren mit Kompressionszündung (bzw. Dieselmotoren),
haben eine breite Vielzahl von Anwendungen, einschließlich Personenkraftwagen,
Schiffe, Erdbewegungs- und Bauausrüstungen, stationäre Generatoren
und Lastwagen etc.. Jedoch erzeugen aufgrund der Lasten, welche
getragen werden durch die Fahrzeuge, und der Größe der Maschine, welche Verbrennungsmotoren
verwendet, Verbrennungsmotoren (beispielsweise Dieselmotoren) während des Betriebs
eine große
Menge an Wärme.
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Die
durch Verbrennungsmotoren erzeugte Wärme ist ferner angestiegen
infolge des Hinzufügens
von Abgasrückführsystemen
(EGR-Systemen) zu den Motoren. EGR-Systeme führen Abgas zurück in den
Einlassluftstrom des Motors, wodurch Stickstoffoxide verringert
werden, welche entstehen, wenn Temperaturen in der Verbrennungskammer
des Motors zu hoch werden. Obwohl die EGR-Systeme eine Verringerung von Abgasemissionen
unterstützen, welche
Smog bewirken, bewirken EGR-Systeme einen Anstieg der Lufttemperaturen
des Einlasskrümmers.
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Einige
herkömmliche
Systeme und Verfahren zum Steuern der Wärme innerhalb von Verbrennungsmotoren
sehen einen Motorkühllüfter von
fester Drehzahl, einen Motorkühllüfter von
variabler Drehzahl oder mehrere Motorkühllüfter vor, welche Luft über einem
Kühler
bewegen, wo ein Motorkühlmittel
fließt
und durch die Luftbewegung gekühlt
wird. Eine herkömmliche
elektronische Steuereinheit betätigt
den Lüfter
in Übereinstimmung
mit empfangenen Lüfteranforderungssignalen,
wobei der Lüfter
ein- oder ausgeschaltet wird und die Lüfterdrehzahl eingestellt wird
in Abhängigkeit
von der Temperatur innerhalb des Motors (beispielsweise in Reaktion
auf eine Motorkühlmitteltemperatur).
Jedoch sind manche der Lüfteranforderungen
unnötig
infolge von kurzen Zunahmen der Temperatur, bewirkt durch schnelle Änderungen
der Motorlast (beispielsweise kleine Rollhügel, eine Betätigung von
Leerlauf zu schnelle Beschleunigung, aussetzende Werkstück- bzw.
Teilstückcharakteristiken
für durch
einen Nebenantrieb angetriebene Anwendungen etc.). Die unnötigen Lüfteranforderungen
können
ein stotterartiges Schwanken der Motordrehzahl und des Ausgangsdrehmoments
bewirken. Die Schwankungen der Motordrehzahl und des Drehmoments
können unerwünschte Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungen
(oder Maschinengeschwindigkeitsänderungen), Geräusche und
Vibrationen, eine verringerte Kraftstoffökonomie etc. bewirken.
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Daher
existiert eine Notwendigkeit und eine Möglichkeit für ein verbessertes System und
ein verbessertes Verfahren zur Motorkühllüftersteuerung. Die vorliegende
Erfindung kann ein verbessertes System und ein verbessertes Verfahren
zum Steuern einer Kühllüfteraktivierung
und einer Lüfterdrehzahl auf
der Grundlage einer Einlasskrümmer-Lufttemperatur
und einer Zeit in einem EGR-System realisieren. Die vorliegende
Erfindung kann die unnötigen Lüfteranforderungssignale,
wie sie gesendet werden durch manche herkömmlichen Verfahren, minimieren,
und kann somit eine verbesserte Wirksamkeit und eine Geräuschsteuerung
für einen
Betrieb des Lüfteraktivierungssystems
liefern. Daher kann die vorliegende Erfindung flexiblere Lüftersteuerparameter
(das heißt,
eine größere Anzahl
von Modi einer Motorkühllüftersteuerung),
verglichen mit herkömmlichen
Verfahren, liefern.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung schafft generell neue, verbesserte und innovative
Techniken zum Steuern einer Motorkühllüfteraktivierung auf der Grundlage
einer Einlasskrümmertemperatur
und einer Zeit in einem Abgasrückführsystem.
Das verbesserte System und das verbesserte Verfahren für eine Motorlüftersteuerung
der vorliegenden Erfindung kann unnötige Lüfteranforderungssignale, wie
sie durch manche herkömmliche
Verfahren gesendet werden, minimieren und kann eine verbesserte
Wirksamkeit und Geräuschsteuerung
für einen
Betrieb des Lüfteraktivierungssystems
liefern. Ferner kann die vorliegende Erfindung flexiblere Lüftersteuerparameter
(das heißt,
eine größere Anzahl
von Modi einer Motorkühllüftersteuerung),
verglichen mit herkömmlichen
Verfahren, liefern.
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Erfindungsgemäß ist ein
Verfahren zum Steuern mindestens eines Motorkühllüfters für einen Verbrennungsmotor mit
Kompressionszündung
vorgesehen. Ein Verfahren umfasst ein Einschalten des mindestens
einen Kühllüfters, wenn
eine Einlasskrümmer-Lufttemperatur gleich
oder größer einer vorbestimmten
Einschaltschwellentemperatur für eine
vorbestimmte Einschaltzeit ist, und ein Ausschalten des mindestens
einen Kühllüfters, wenn
die Einlasskrümmer-Lufttemperatur
gleich oder kleiner als eine vorbestimmte Ausschaltschwellentemperatur
für eine
vorbestimmte Ausschaltzeit ist, wobei die vorbestimmte Einschaltschwellentemperatur
größer ist
als die vorbestimmte Ausschaltschwellentemperatur.
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Ebenfalls
erfindungsgemäß ist ein
System zum Steuern mindestens eines Kühllüfters für einen Verbrennungsmotor mit
Kompressionszündung
vorgesehen. Das System umfasst mindestens einen Sensor zum Vorsehen
einer Anzeige mindestens eines Motorkomponentenparameters und eine
Motorsteuervorrichtung in Kommunikation mit dem mindestens einen
Motorkomponenten-Parametersensor. Die
Motorsteuervorrichtung kann gestaltet sein zum Einschalten des mindestens
einen Kühllüfters, wenn die
Einlasskrümmer-Lufttemperatur
gleich oder größer als
eine vorbestimmte Einschaltschwellentemperatur für eine vorbestimmte Einschaltzeit
ist, und zum Ausschalten des mindestens einen Kühllüfters, wenn die Einlasskrümmer-Lufttemperatur
gleich oder kleiner ist als eine vorbestimmte Ausschaltschwellentemperatur
für eine
vorbestimmte Ausschaltzeit, wobei die vorbestimmte Einschaltschwellentemperatur größer ist
als die vorbestimmte Ausschaltschwellentemperatur.
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Die
obigen Merkmale und weiteren Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung gehen aus der nachfolgenden genauen Beschreibung davon
in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung deutlich hervor.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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1 ist ein Diagramm eines
Motors mit Kompressionszündung,
welcher verschiedene Merkmale der vorliegenden Erfindung aufweist;
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2(a–c)
sind Diagramme eines Systems zur erfindungsgemäßen Motorkühllüftersteuerung;
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3 ist ein Zustandsdiagramm
eines erfindungsgemäßen Motorkühllüfter-Betriebsmodus;
und
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4 ist ein Zustandsdiagramm
eines weiteren erfindungsgemäßen Motorkühllüfter-Betriebsmodus.
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Genaue Beschreibung des
bevorzugten Ausführungsbeispiels
bzw. der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Unter
Bezugnahme auf die Figuren werden nachfolgend die bevorzugten Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung genau beschrieben. Generell schafft die vorliegende
Erfindung ein verbessertes System und ein verbessertes Verfahren
für eine
Motorkühllüftersteuerung.
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Die
vorliegende Erfindung ist generell realisiert in Verbindung mit
einem Verbrennungsmotor (beispielsweise einem Motor mit Kompressionszündung bzw.
einem Dieselmotor) mit einem Abgasrückführsystem (EGR-System). Da EGR-Systeme
Abgas rückführen in
den Einlassluftstrom des Motors, bewirken EGR-Systeme generell ein
Ansteigen der Einlasskrümmertemperaturen
des Motors. Eine Einlasslufttemperatur steigt generell an, wenn
das EGR betätigt
wird. Daher stehen eine EGR-Aktivierungszeit (das heißt, "Zeit in EGR") und eine Einlasskrümmer-Lufttemperatur
generell in direktem Zusammenhang (oder entsprechen direkt einander).
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Zur
Steuerung oder Optimierung mindestens eines Modus des Motorbetriebs
(beispielsweise eines Verbrennungsmotors im allge meinen und eines Motors
mit Kompressionszündung
im besonderen) und eines Motorkühllüfterbetriebs,
wo die jeweiligen Betriebe bzw. Betriebszustände oder Betriebsverläufe generell
gesteuert werden durch ein elektronisches Steuermodul (ECM)/Kraftübertragungssteuermodul
(PCM) oder eine Steuervorrichtung, sollte die Motorsteuervorrichtung
anpassbar (das heißt,
programmierbar, änderbar,
konfigurierbar etc.) sein auf eine Vielzahl von Eingangssignalen
oder Parametern. Jedoch haben herkömmliche elektronische Motorsteuervorrichtungen
einen begrenzten Satz von Parametern, welche verwendet (das heißt, überwacht)
werden durch die Steuervorrichtung zum Einstellen (das heißt, Steuern)
des Motorbetriebs und des Motorkühllüfterbetriebs.
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Herkömmliche
Verfahren zum Steuern eines Motorkühllüfterbetriebs sind generell
begrenzt auf ein Überwachen
von Parametern, wie etwa der Motorkühlmitteltemperatur (das heißt, einer
Motorbetriebstemperatur), einer Motordrehzahl, einem Übertragungsretarder-Betriebszustand,
einem Klimasteuerbetrieb, einer Motoröltemperatur, einer Hydraulikölwannentemperatur,
einer Übertragungswannenöltemperatur
und einer Einlasskrümmer-Lufttemperatur (oder
Einlasslufttemperatur), und auf ein Ein- oder Ausschalten des Motorkühllüfters oder
ein Ändern der
Lüfterdrehzahl.
Hingegen aktivieren das System und das Verfahren der vorliegenden
Erfindung in mindestens einem Betriebsmodus generell ein Lüfter-"Ein"-Anforderungssignal,
wenn die Einlasskrümmer-Lufttemperatur
sich an oder über
einem ersten vorbestimmten Niveau für mindestens eine erste vorbestimmte
Zeit befand (oder alternativ, das EGR aktiviert wurde für eine erste
vorbestimmte Zeit). In ähnlicher
Weise kann das Lüfter-"Ein"-Signal
dargestellt werden, bis die Einlasskrümmer-Lufttemperatur unter einem zweiten vorbestimmten
Niveau für eine zweite
vorbestimmte Zeit lag (oder alternativ, die EGR deaktiviert wurde
für eine
zweite vorbestimmte Zeit).
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Bezugnehmend
auf 1 ist eine perspektivische
Ansicht eines Verbrennungsmotors 10 mit Kompressionszündung dargestellt,
welcher verschiedene erfindungsgemäße Merkmale aufweist. Der Motor 10 kann
realisiert sein in einer breiten Vielfalt von Anwendungen, einschließlich Lastwagen,
Bauausrüstungen,
Schiffen, stationären
Generatoren, Pumpstationen und Ähnlichem.
Der Motor 10 umfasst generell eine Vielzahl von Zylindern,
welche unter einer entsprechenden Abdeckung angeordnet sind, generell
bezeichnet durch ein Bezugszeichen 12.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist
der Motor 10 ein Verbrennungsmotor mit Kompressionszündung und
mehreren Zylindern, wie etwa ein Dieselmotor mit 3, 4, 6, 8, 12,
16 oder 24 Zylindern. Jedoch kann der Motor 10 mit einer
beliebigen geeigneten Anzahl von Zylindern 12 realisiert
sein, wobei die Zylinder einen beliebigen geeigneten Hubraum und
ein beliebiges geeignetes Übersetzungsverhältnis im
Hinblick auf ein Erreichen der Auslegungskriterien einer bestimmten
Anwendung aufweisen. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht
beschränkt
auf einen bestimmten Typ eines Motors oder Kraftstoffs. Die vorliegende
Erfindung kann realisiert werden in Verbindung mit einem beliebigen
geeigneten Motor (beispielsweise nach dem Otto-Prinzip, dem Rankine-Prinzip,
dem Miller-Prinzip
etc.), welcher einen geeigneten Kraftstoff im Hinblick auf das Erreichen
der Auslegungskriterien einer bestimmten Anwendung verwendet. Ein
EGR-Ventil 13 ist generell geschaltet zwischen einen Auslasskrümmer 14 und
einen Einlasskrümmer 15.
Das EGR-Ventil 13 liefert generell eine Rückführung eines
Teils eines Abgases in Reaktion auf mindestens einen vorbe stimmten
Betriebszustand des Motors 10 (das heißt, eine Zeit in EGR).
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Der
Motor 10 umfasst generell ein Motorsteuermodul (ECM), ein
Kraftübertragungssteuermodul
(PCM) oder eine andere geeignete Steuervorrichtung 32 (genau
beschrieben in Verbindung mit 2a).
Das ECM 32 kommuniziert generell mit verschiedenen Motorsensoren
und Aktuatoren über
dazugehörige
Verbindungskabel oder Drähte 18,
um den Motor 10 und mindestens einen Motorkühllüfter zu
steuern. Außerdem
kommuniziert das ECM 32 generell mit einem Motorbediener
oder Benutzer (nicht dargestellt), welcher dazugehörige Lichter,
Schalter, Anzeigen und Ähnliches
(nicht dargestellt) verwendet.
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In
einem Beispiel kann der Motor 10 in einem (nicht dargestellten)
Fahrzeug montiert (das heißt, eingebaut,
integriert, angeordnet, positioniert etc.) sein. In einem anderen
Beispiel kann der Motor 10 in einer stationären Umgebung
eingebaut sein. Der Motor 10 kann verbunden sein mit einem
(nicht dargestellten) Getriebe über
ein Schwungrad 16. Viele Getriebe umfassen eine Nebenantriebsanordnung (PTO-Anordnung),
wo eine (nicht dargestellte) Hilfswelle verbunden sein kann mit
einer dazugehörigen (nicht
dargestellten) Hilfseinrichtung. Eine Kühlung für den Motor 10 ist
generell vorgesehen durch mindestens einen Kühllüfter 20 (beschrieben
in Verbindung mit 2b und 2c). Der mindestens eine
Kühllüfter 20 kann
positioniert und gestaltet sein zum Liefern einer Luftbewegung über einem
(nicht dargestellten) Kühler,
wo ein Motorkühlmittel
zirkuliert und durch die Luftbewegung gekühlt wird.
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Die
Hilfseinrichtung kann angetrieben werden durch den Motor 10/Getriebe
mit einer verhältnismäßig konstanten
Drehzahl unter Verwendung eines variablen Motordrehzahlregler-Merkmals (Motor-VSG-Merkmal).
Die Hilfseinrichtung kann Hydraulikpumpen für eine Baueinrichtung, Wasserpumpen
für Löschfahrzeuge,
Leistungsgeneratoren und beliebige andere in Drehrichtung angetriebene
Ausrüstungsteile
umfassen. Typischerweise wird, wenn die PTO-Vorrichtung auf einem
Fahrzeug installiert ist, der PTO-Modus generell verwendet, während das Fahrzeug
stationär
ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung unabhängig von dem bestimmten Betriebsmodus
des Motors 10 und davon, ob das Fahrzeug stationär ist oder
sich bewegt für
die Anwendungen, in welchen der Motor 10 verwendet wird
in einem Fahrzeug mit einem PTO-Modus.
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Bezugnehmend
auf 2(a–c) sind Diagramme eines Systems 30 zum
Steuern eines Motors und zum Steuern mindestens eines Motorkühllüfters oder
zum Steuern eines Motorkühllüfters gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt. Das System 30 kann realisiert sein
in Verbindung mit dem Motor 10 von 1. Wie dargestellt in 2a, umfasst das System 30 vorzugsweise
die Steuervorrichtung (beispielsweise ECM, PCM und Ähnliches) 32 in Verbindung
mit verschiedenen Sensoren 34 und Aktuatoren 36.
Die Sensoren 34 können
verschiedene Positionssensoren umfassen, wie etwa einen Gaspedal-
oder Bremspositionssensor 38. Ebenso können die Sensoren 34 einen
Kühlmitteltemperatursensor 40 umfassen,
welcher generell eine Anzeige der Temperatur eines Motorblocks 42 liefert,
und einen Einlasskrümmer-Lufttemperatursensor,
welcher generell eine Anzeige der Temperatur der Motoreinlassluft
bei der Eintrittsöffnung
oder innerhalb des Einlasskrümmers
liefert. Ebenso kann ein Öldrucksensor 44 verwendet
werden zum Überwachen
der Betriebszustände
des Motors 10 durch Liefern eines geeigneten Signals an
die Steuervorrichtung 32. Andere (nicht dargestellte) Sensoren
können
mindestens einen Sensor, welcher eine Betätigung eines (nicht dargestellten)
EGR-Steuerventils anzeigt, mindestens einen Sensor, welcher eine
Betätigung
des mindestens einen Kühllüfters 20 anzeigt,
und mindestens einen Sensor, welcher eine Drehzahl des mindestens
einen Kühllüfters 20 anzeigt,
umfassen.
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Weitere
Sensoren können
Drehsensoren zur Erfassung der Drehzahl des Motors 10 umfassen, wie
etwa einen RPM-Sensor (RPM = Umdrehungen pro Minute) 88,
und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (VSS) 90 in manchen
Anwendungen. Der VSS 90 liefert generell eine Anzeige der
Drehzahl der Ausgangswelle oder Propeller- bzw. Schwanzwelle (bzw. „tailshaft") (nicht dargestellt)
des Getriebes. Die Drehzahl der Welle, überwacht über den VSS 90, kann
verwendet werden zur Berechnung der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die
VSS 90 kann ferner einen oder mehr Radgeschwindigkeitssensoren
darstellen, welche verwendet werden können in Anwendungen eines Antiblockierbremssystems
(ABS), Fahrzeugstabilitäts-Steuersystemen und Ähnlichem.
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Die
Aktuatoren 36 können
verschiedene Motorkomponenten umfassen, welche über dazugehörige Steuersignale von der
Steuervorrichtung 32 betätigt werden. Die verschiedenen
Aktuatoren 36 können
ferner eine Signalrückkopplung
zu der Steuervorrichtung 32 relativ zu dem Betriebszustand
des Aktuators 36 liefern, zusätzlich zu einer Rückkopplungsposition
oder anderen Signalen, welche für
die Steuerung der Aktuatoren 36 verwendet werden. Die Aktuatoren 36 umfassen
vorzugsweise eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 46,
welche gesteuert werden über
dazugehörige
(oder jeweilige) Elektromagneten 64 zur Zufuhr von Kraftstoff
zu den entsprechenden Zylindern 12. Die Aktuatoren 36 können mindestens
einen Aktuator umfassen, welcher vorgesehen sein kann zur Steuerung
des mindestens einen Kühllüfters 20.
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In
einem Ausführungsbeispiel
steuert die Steuervorrichtung 32 eine Kraftstoffpumpe 56 zum Übertragen
bzw. Transportieren von Kraftstoff von einer Quelle 58 zu
einer Common Rail oder einem Krümmer 60.
Jedoch kann in einem anderen Beispiel die vorliegende Erfindung
realisiert sein in Verbindung mit einem Motor mit direkter Einspritzung.
Eine Betätigung
der Elektromagneten 64 steuert generell eine Lieferung
der Zeiten und Dauer einer Kraftstoffeinspritzung (das heißt, eine
Menge, Zeitpunkt und Dauer von Kraftstoff). Während das repräsentative Steuersystem 30 eine
Beispielanwendungsumgebung der vorliegenden Erfindung darstellt,
ist die vorliegende Erfindung, wie oben erwähnt, nicht beschränkt auf
irgendeinen besonderen Typ von Kraftstoff oder Tanksystem und kann
daher realisiert sein in einem beliebigen geeigneten Motor und/oder
Motorsystem, um die Auslegungskriterien einer bestimmten Anwendung
zu erfüllen.
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Die
Sensoren 34 und die Aktuatoren 36 können verwendet
werden zum Kommunizieren von Status- und Steuerinformationen an
den Motorbediener über
eine Konsole 48. Die Konsole 48 kann verschiedene
Schalter 50 und 54, zusätzlich zu Anzeigevorrichtungen 52,
umfassen. Die Konsole 48 ist vorzugsweise nahe dem Motorbediener
positioniert, wie etwa in einer Fahrerkabine (das heißt, Insassenraum,
Kajüte
etc.) des Fahrzeugs (oder der Umgebung), wo das System 30 realisiert
ist. Die Anzeigevorrichtungen 52 können beliebige von einer Anzahl
von akustischen und visuellen Anzeigevorrichtungen umfassen, wie
etwa Lichter, Anzeigen, Summer, Alarme und Ähnliches. Vorzugsweise kann
einer oder mehr Schalter, wie etwa der Schalter 50 und
der Schalter 54, verwendet werden zum Anfordern mindestens
eines bestimmten Betriebsmodus, wie etwa eine Klimasteuerung (beispielsweise
Klimaanlage), Geschwindigkeitsregler oder PTO-Modus.
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Wie
durch die gesamte Beschreibung der vorliegenden Erfindung hindurch
verwendet, kann mindestens ein wählbarer
(das heißt,
programmierbarer, vorbestimmbarer, änderbarer etc.) Grenzwert (das
heißt,
Schwelle, Pegel, Intervall, Wert, Menge, Dauer etc.) oder Bereich
von Werten gewählt
werden durch eine beliebige einer Anzahl von Personen (das heißt, Benutzer,
Bediener, Eigentümer,
Fahrer etc.) über
eine Programmiervorrichtung, wie etwa eine Vorrichtung 66,
welche selektiv über
einen geeigneten Stecker oder Verbinder 68 mit der Steuervorrichtung 32 verbunden
ist. Statt in erster Linie durch eine Software gesteuert zu werden,
kann der wählbare oder
programmierbare Grenzwert (oder Bereich) ferner vorgesehen sein
durch eine geeignete Hardware-Schaltung mit verschiedenen Schaltern,
Wählscheiben
bzw. Tastenfeldern und Ähnlichem.
Alternativ kann der wählbare
oder programmierbare Grenzwert ferner geändert werden unter Verwendung
einer Kombination aus Software und Hardware, ohne von dem Wesen
der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Jedoch kann der mindestens
eine wählbare Wert
oder Bereich vorbestimmt und/oder geändert werden durch eine beliebige
geeignete Vorrichtung oder ein beliebiges geeignetes Verfahren,
um die Auslegungskriterien einer bestimmten Anwendung zu erfüllen. Eine
beliebige Anzahl und ein beliebiger Typ von Sensoren, Anzeigevorrichtungen,
Aktuatoren etc. kann realisiert sein, um die Auslegungskriterien
einer bestimmten Anwendung zu erfüllen.
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In
einem Ausführungsbeispiel
umfasst die Steuervorrichtung 32 generell eine programmierbare Mikroprozessoreinheit 70 in
Kommunikation mit den verschiedenen Sensoren 34 und den
Aktuatoren 36 über
mindestens einen Eingangs-/Ausgangskanal 72. Die Eingangs-/Ausgangskanäle 72 können eine Schnittstelle
in Form einer Verarbeitungsschaltungsanordnung zum Aufbereiten der
Signale liefern, die Steuervorrichtung 32 schützen und
geeig nete Signalpegel in Abhängigkeit
von der bestimmten Eingangs- oder
Ausgangsvorrichtung liefern. Der Prozessor 70 kommuniziert
generell mit den Eingangs-/Ausgangskanälen 72 unter Verwendung
einer Daten-/Adressbusanordnung 74. Ebenso kommuniziert
der Prozessor 70 generell mit verschiedenen Typen von computerlesbaren
Speichermedien 7b, welche einen Erhaltungsspeicher bzw.
Diagnosespeicher (KAM: keep-alive memory) 78, einen Nur-Lese-Speicher (ROM) 80,
einen Schreib-Lese-Speicher (RAM) 82 umfassen können, und
mindestens einem Zeitgeber (oder einen als Zeitgeber konfigurierten
Zähler) 84.
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Die
verschiedenen Typen von computerlesbaren Speichermedien 7b liefern
generell eine Kurzzeit- und Langzeitspeicherung von Daten (beispielsweise
mindestens einer Verweistabelle LUT, mindestens einer Betriebssteuerroutine
etc.), welche durch die Steuervorrichtung 32 verwendet
werden, um den Motor 10 und den Kühllüfter 20 zu steuern.
Die computerlesbaren Speichermedien 76 können realisiert sein
durch eine beliebige einer Anzahl von bekannten physischen Vorrichtungen,
welche fähig
sind zur Speicherung von Daten, welche Anweisungen darstellen, welche
ausgeführt
werden können
durch den Mikroprozessor 70. Derartige Vorrichtungen können PROM,
EPROM, EEPROM, Flash-Speicher und Ähnliches, zusätzlich zu
verschiedenen magnetischen, optischen und Kombinationsmedien, welche fähig sind
zu einer temporären
und/oder dauerhaften Datenspeicherung, umfassen.
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Die
computerlesbaren Speichermedien 76 können Daten umfassen, welche
Programmanweisungen (beispielsweise Software), Kalibrierungen, Routinen,
Schritte, Verfahren, Blöcke,
Operationen, Operations- bzw. Betriebsvariablen und Ähnliches darstellen,
welche verwendet werden in Verbindung mit einer dazugehörigen Hardware,
um die verschiedenen Systeme und Untersysteme des Motors 10, des
Kühllüfters 20 und
des Fahrzeugs zu steuern.
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Die
Steuerlogik von Motor/Fahrzeug/Kühllüfter ist
generell realisiert über
die Steuervorrichtung 32 auf der Grundlage der Daten, welche
gespeichert sind in den computerlesbaren Speichermedien 76, zusätzlich zu
verschiedenen anderen elektrischen und elektronischen Schaltungen
(das heißt,
Hardware, Firmware etc.).
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In
einem Beispiel umfasst die Steuervorrichtung 32 eine Steuerlogik
zum Steuern mindestens eines Betriebsmodus des Motors 10 und
mindestens eines Betriebsmodus des Lüfters 20. In einem
anderen Beispiel kann die Steuervorrichtung 32 realisiert sein
als eine Lüftersteuervorrichtung,
und die Motorsteuerung kann durchgeführt werden über eine andere (nicht dargestellte)
Steuervorrichtung. Betriebsmodi des Motors 10, welche gesteuert
werden können, umfassen
Motorleerlauf, PTO-Betrieb, Motorabschaltung, maximal zulässige Fahrzeuggeschwindigkeit, maximal
zulässige
Motordrehzahl (das heißt,
maximale RPM bzw. UPM des Motors), ob der Motor 10 gestartet
werden kann (das heißt,
Motorstart aktiviert/deaktiviert), Motorbetriebsparameter, welche Motoremissionen
beeinträchtigen
bzw. beeinflussen (beispielsweise Zeit, Menge und Dauer einer Kraftstoffeinspritzung,
Abluftpumpbetrieb etc.), Geschwindigkeitsregelung aktiviert/deaktiviert,
saisonale Abschaltung, Kalibrierungsänderungen und Ähnliches.
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Die
Betriebsmodi des mindestens einen Lüfters 20 sind unten
beschrieben in Verbindung mit 2(a–c), 3 und 4.
Generell kann der Lüfter 20 konfiguriert
sein zum Einschalten für
eine übermäßige Lufttemperatur
(das heißt,
Einlasslufttemperatur oder Zulufttemperatur befindet sich oberhalb
eines vorbestimmten Werts) und/oder eine übermäßige Motorkühlmitteltemperatur (das heißt, eine
Motorkühlmitteltemperatur
befindet sich oberhalb eines vorbestimmten Werts). Wie durch die
gesamte vorliegende Anmeldung hindurch verwendet, können die
Ausdrücke
Lufttemperatur oder Lufteintrittstemperatur mindestens eine Lufttemperatur
eines Einlasskrümmers 15,
eine Zulufttemperatur eines Einlasskrümmers 15 und eine
Zeit in EGR für
die EGR 13 anzeigen.
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Der
mindestens eine Zeitgeber 84 ist generell konfiguriert
zur Bestimmung (das heißt,
Berechnung, Zählung
etc.) mindestens eines vorbestimmten Zeitintervalls (beispielsweise
eines Zeitintervalls mit mindestens einem entsprechenden Steuersignal (beispielsweise
FAN_AIR_TEMP_OFF_TIME (oder FATOFT), und FAN_AIR_TEMP_ON_TIME (oder
FATONT)). Die vorbestimmten Zeitintervalle, welche den Signalen
FATOFT und FATONT entsprechen, werden generell bestimmt über Werte
in der LUT 76. Die Steuervorrichtung 32 kann mindestens
ein Lüfter-20-Aktuatorsteuersignal
(beispielsweise FAN_ON, FAN_LOW_ON und FAN_HIGH_ON) darstellen (beispielsweise
senden, übertragen
etc.) in Reaktion auf mindestens ein Sensor-36-Signal und mindestens
eine vorbestimmte Zeit (beispielsweise COUNT_LOW und COUNT_HIGH),
bestimmt durch den Zeitgeber 84 in Reaktion auf mindestens
ein Zeitgebersteuersignal (beispielsweise COUNT_ON, COUNT_OFF, COUNT_LOW_ON, COUNT_HIGH_ON,
COUNT_LOW_OFF und COUNT_HIGH_OFF).
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In
einem Beispiel kann das Intervall FATOFT eine Zeit zur Festlegung
oder Bestimmung eines Lüfter-"Aus"-Punkts (oder Niveaus)
auf der Grundlage einer Lufttemperatur (beispielsweise einer Einlasskrümmer-Lufttemperatur,
einer Eintrittslufttemperatur etc, oder alternativ einer Zeitdauer,
wenn die EGR 13 nicht aktiviert ist) sein. In einem anderen
Beispiel kann für
Dualgeschwindigkeitslüfter-20-Gestaltungen
(oder Zweilüfter)-20-Gestaltungen das
Intervall FATOFT eine Zeit zum Liefern (das heißt, Festlegen, Bestimmen etc.)
eines Übergangs
von ei ner hohen Geschwindigkeit (oder normalen Geschwindigkeit) zu
einer niedrigen Geschwindigkeit des Lüfters (beispielsweise eine
Temperaturachse, positiv versetzt um einen Wert FAN_AIR_LOW_SPEED_OFF_DELTA)
sein. Ein Übergang
kann realisiert werden als ein allmähliches Einschalten oder Ausschalten
des Lüfters 20 über die jeweilige
Zeit entsprechend den Signalen FATONT und FATOFT.
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In
einem Beispiel kann das Intervall FATONT eine Zeit zum Liefern (das
heißt,
Festlegen, Bestimmen etc.) eines Punkts (das heißt, Werts, Pegels etc.) einer
Lüfter-"Ein"-Lufttemperatur (beispielsweise
einer Einlasskrümmer-Lufttemperatur,
einer Eintrittslufttemperatur etc., oder alternativ einer Zeitdauer,
wenn die EGR 13 aktiviert ist) auf der Grundlage einer
Lufttemperatur sein. In einem anderen Beispiel kann für Gestaltungen
eines Dualgeschwindigkeitslüfters
(oder eines Zweigeschwindigkeitslüfters) 20 das Intervall
FATONT eine Zeit zum Festlegen oder Bestimmen eines Übergangs
von Aus nach Niedergeschwindigkeit des Lüfters (beispielsweise einer Temperaturachse,
negativ versetzt um einen Wert FAN_AIR_LOW_SPEED_ON_DELTA) sein.
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Das
Signal FAN_ON kann realisiert sein als ein Steuersignal, welches
dargestellt werden kann zum Aktuator 36, um den Lüfter 20 zum
Einschalten zu aktivieren. In einer Zweigeschwindigkeitslüfter-Realisierung
kann das Signal FAN_LOW_ON realisiert sein als ein Steuersignal,
welches dem Aktuator 36 dargestellt werden kann, um ein
Einschalten des Lüfters 20 bei
niedriger Geschwindigkeit zu aktivieren, und das Signal FAN_HIGH_ON
kann realisiert sein als ein Steuersignal, welches dem Aktuator 36 dargestellt
werden kann, um das Einschalten des Lüfters 20 bei hoher
Geschwindigkeit (oder normaler Geschwindigkeit) (das heißt, einer
Geschwindigkeit, welche höher
ist als die niedri ge Geschwindigkeit um mindestens einen vorbestimmten
Betrag) zu aktivieren. In einer Duallüfterrealisierung kann das Signal
FAN_LOW_ON realisiert sein als ein Steuersignal, welches dem Aktuator 36 dargestellt
werden kann, um ein Einschalten eines Niedergeschwindigkeitslüfters 20 bei
einer jeweiligen niedrigen Geschwindigkeit zu aktivieren bzw. zu
ermöglichen,
und das Signal FAN_HIGH_ON kann realisiert sein als ein Steuersignal,
welches dem Aktuator 36 dargestellt werden kann, um ein
Einschalten eines Hochgeschwindigkeitslüfters (oder Normalgeschwindigkeitslüfters) 20 bei
einer jeweiligen hohen Geschwindigkeit (das heißt, einer Geschwindigkeit,
welche um mindestens einen vorbestimmten Betrag höher ist
als die niedrige Geschwindigkeit) zu aktivieren bzw. zu ermöglichen.
Eine Anzahl von Signalen (beispielsweise FAN_OFF, FAN_LOW_OFF und FAN_HIGH_OFF)
entsprechen generell einem Ausschalten des Lüfters 20, des Niedergeschwindigkeitslüfters 20 bzw.
des Hochgeschwindigkeitslüfters 20.
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Wie
in Verbindung mit 2(a–c), 3 und 4 genau
beschrieben, kann das System 30 eine Anzahl von Zuständen (beispielsweise
FAN_ON, FAN_OFF, FAN_LOW_ON, FAN_LOW_OFF, FAN_HIGH_ON, FAN_HIGH_OFF,
COUNT_LOW, COUNT_HIGH, COUNT_ON, COUNT_OFF, COUNT_LOW_ON, COUNT_HIGH_ON,
COUNT_LOW_OFF und COUNT_HIGH_OFF) aufweisen. Die Zustände des Systems 30 (das
heißt,
Zustände,
welche Steuersignalen entsprechen, welche durch die Steuervorrichtung 32 dargestellt
werden) können
Betriebszustände
des mindestens einen Lüfters 20 und
des mindestens einen Zeitgebers (oder Zählers) 84 sein.
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Eine
Variable (oder ein Parameter) (beispielsweise AIR_TEMP_FAN_OFF (oder
ATOFF)) kann eine vorbestimmte Lufttemperatur (beispielsweise eine
Eintrittslufttemperatur, eine Einlasskrümmer-Lufttemperatur etc.) sein,
welche einer Anfor derung (oder einem Signal) zum Ausschalten mindestens
eines Lüfters 20 entspricht.
Eine Variable (oder ein Parameter) (beispielsweise AIR_TEMP_FAN1_ON
(oder AFT1ON)) kann eine vorbestimmte Lufttemperatur sein, welche
einer Anforderung (oder einem Signal) zum Einschalten mindestens
eines Normalgeschwindigkeits- oder Hochgeschwindigkeitslüfters 20 entspricht.
Eine Variable (oder ein Parameter) (beispielsweise AIR_TEMP_FAN2_ON
(oder AFT2_ON)) kann eine vorbestimmte Lufttemperatur sein, welche
einer Anforderung (oder einem Signal) zum Einschalten mindestens
eines Niedergeschwindigkeitslüfters 20 entspricht.
Die Signale AFT1ON und AFT2ON sind generell realisiert in Verbindung
mit Zweigeschwindigkeitslüfter-
oder Duallüfteranwendungen
der vorliegenden Erfindung. Die Temperatur, welche dem Hochgeschwindigkeitslüfter- (oder
Normalgeschwindigkeitslüfter-)
Ein-Signal AFT1ON entspricht, ist generell eine höhere Temperatur
als die Temperatur, welche dem Niedergeschwindigkeitslüfter-Ein-Signal AFT2ON
entspricht.
-
Ein
Steuersignal (beispielsweise FAN_AIR_DELAY_ENABLE (oder FADENB))
kann eine Logik in der Steuervorrichtung 32 aktivieren
(das heißt,
einschalten), um eine Lüfter-20-Ein-Aus-Zeit-Lufttemperaturabhängigkeit
(im Gegensatz zu Verfahren, welche "harte" oder feste Temperaturschwellen verwenden)
zu liefern, wenn gesetzt (das heißt, "Ein",
aktiviert, aufgedrückt,
dargestellt, übertragen
bzw. gesendet, bei einem logischen TRUE-, HIGH- oder "1"-Zustand oder Pegel etc.). In einem
Ausführungsbeispiel
kann das Signal FADENB einer Zeit entsprechen, welche gleich dem Betrag
der Zeit ist, während
welcher der Motor 10 ankurbelt zum Starten plus 5 Sekunden.
Jedoch kann das Signal FADENB einer beliebigen geeigneten Zeit entsprechen,
um die Auslegungskriterien einer bestimmten Anwendung zu erfüllen. Ein
Steuersignal (beispielsweise FAN_AIR_LOW_SPEED_OFF_DELTA (oder FALOFD))
kann einem positiven Offset (oder Hysterese) zu der FATOFT-Temperaturachse
für einen Übergang von
Hochgeschwindigkeitslüfter-20-Betrieb
nach Niedergeschwindigkeitslüfter-20-Betrieb
entsprechen.
-
Ein
Steuersignal (beispielsweise FAN_AIR_LOW_SPEED_ON_DELTA (oder FALOND))
kann einem negativen Offset (oder Hysterese) zu der FATONT-Temperaturachse
für einen Übergang
von "Aus" nach Niedergeschwindigkeitlüfter-20-Betrieb
entsprechen. Ein Steuersignal (beispielsweise FAN_AIR_OFF_DELAY_THRESH
(oder FA-DOFT))
kann einer Temperaturschwelle (oder Hysterese) entsprechen, welche
verwendet werden kann durch eine Steuervorrichtung-32-Logik zum
Liefern einer Zeitverzögerung,
wenn mindestens ein Lüfter-20-"Aus"-Modus angefordert
(oder signalisiert) wird. Ein Steuersignal (beispielsweise FAN_AIR_ON_DELAY_THRESH
(oder FADONT)) kann einer Temperaturschwelle (oder Hysterese) entsprechen,
welche verwendet werden kann durch eine Steuervorrichtung-32-Logik
zum Liefern einer Zeitverzögerung,
wenn mindestens ein Lufter-20-"Ein"-Modus angefordert
(oder signalisiert) wird. Ein Signal (beispielsweise LO–) kann
eine Subtraktion einer Temperaturachse um bzw. durch den durch das
Signal FALOND angezeigten Betrag vorsehen. Ein Signal (beispielsweise
LO+) kann die Addition einer Temperaturachse (um bzw. durch den durch
das Signal FALOFD angezeigten Betrag vorsehen. Die Temperatur, welche
dem Signal FAN_AIR_ON_DELAY_THRESH (oder FADONT) entspricht, ist
generell eine höhere
Temperatur als die Temperatur, welche dem Signal FAN_AIR_OFF_DELAY_THRESH
(oder FADOFT) entspricht.
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Ein
Steuersignal (beispielsweise FAN_AIR_TEMP_MINIMUM_TORQUE (oder FATNTQ))
kann einem vorbestimmten minimalen Enddrehmomentwert entsprechen,
welcher erzeugt werden kann durch den Motor 10, bevor eine
vorbestimmte hohe Zulufttemperatur (oder Einlasskrümmertemperatur)
(oder alternativ eine vorbestimmte Zeit, wenn die EGR 13 betätigt wird)
einen Lüfter 20 einschaltet.
Ein Steuersignal (beispielsweise COOL_TEMP_FAN_OFF) kann einer vorbestimmten Kühlmitteltemperatur
des Motors 10 entsprechen, unterhalb welcher der Lüfter 20 generell
ausgeschaltet ist. Ein Steuersignal (beispielsweise COOLANT_TURNED_FAN_ON)
kann einem Betriebsmodus entsprechen, in welchem der mindestens
eine Lüfter 20 eingeschaltet
wurde in Reaktion auf das Motorkühlmittel
mit einer Temperatur bei einem vorbestimmten Wert oder darüber. Ein
Steuersignal (beispielsweise FAN_OFF_LINK_ENABLE (oder FOLEN) kann,
wenn gesetzt, eine Deaktivierung eines Lüfters 20 vorsehen
und ein Voreil- bzw. Vorwärtssignal
eines Zündungsbeginns
(BOI) vorsehen, welches deaktiviert wird, wenn sowohl die Einlasskrümmer-Lufttemperatur (oder
Zulufttemperatur) als auch die Motorkühlmitteltemperatur gleich oder kleiner
sind als die jeweiligen vorbestimmten "Aus"-Niveaus.
Wenn das Signal FOLEN nicht gesetzt ist, sind die Einlasskrümmer-Lufttemperatur- (oder Zulufttemperatur-)
und Motorkühlmitteltemperaturzustände generell
unabhängig
voneinander.
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Bezugnehmend
auf 2b ist ein Diagramm einer
Einfachlüfter-Realisierung
des Systems 30 dargestellt. Der Lüfteraktuator 36 schaltet
generell den Lüfter 20 in
Reaktion auf das mindestens eine Signal FAN_ON ein. Der Lüfter 20 kann
realisiert sein als ein Einfachgeschwindigkeitslüfter, ein Mehrfachgeschwindigkeitslüfter (beispielsweise
ein Zweifachgeschwindigkeits- oder Dualgeschwindigkeitslüfter, ein Dreifachgeschwindigkeitslüfter etc.)
oder ein Lüfter variabler
Geschwindigkeit, wie angezeigt durch eine Variable (beispielsweise
FAN_TYPE oder FANTYP). Das Signal FAN_ON ist generell gestaltet
zum Steuern des Lüfters 20 in
einem Einfachgeschwindigkeits-Betriebsmodus, einem Mehrfachgeschwindigkeits-Betriebsmodus oder
einem Betriebsmodus variabler Geschwindig keit, um die Auslegungskriterien einer
bestimmten Anwendung zu erfüllen.
Der Lüfter 20 ist
generell realisiert als ein mechanisch angetriebener Lüfter, ein
elektrisch angetriebener Lüfter
oder ein hydraulisch angetriebener Lüfter. Dementsprechend ist der
Aktuator 36 generell realisiert als ein mechanischer Aktuator
(beispielsweise eine Kupplung, wie etwa eine elektromagnetische
Kupplung) bzw. ein elektrischer Aktuator (beispielsweise ein Lüfter-Relais)
oder ein elektrohydraulischer Aktuator. Jedoch kann der Lüfter 20 realisiert
sein mittels einer beliebigen geeigneten Antriebsvorrichtung, um
die Auslegungsanforderungen einer bestimmten Anwendung zu erfüllen.
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Die
Variable FAN_TYPE (oder FANTYP) liefert generell eine Anzeige des
digitalen Ausgangslüftertyps.
In einem Beispiel kann der Parameter FANTYP realisiert sein unter
Verwendung der folgenden Werte, "0" kann "keine Funktion" entsprechen, "1" kann einer Einfachlüfter-20-Realisierung entsprechen, "2" kann einer Zweifachlüfter-20-Realisierung (Duallüfter-20-Realisierung)
entsprechen, und "3" kann einer Dualgeschwindigkeitslüfter-20-Realisierung
(Zweifachgeschwindigkeitslüfter-20-Realisierung)
entsprechen. Jedoch kann der Typ des mindestens einen Lüfters 20,
welcher realisiert ist, angezeigt werden über ein beliebiges geeignetes
Signal und einen Signalwert, um die Auslegungskriterien einer bestimmten
Anwendung zu erfüllen.
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Wenn
der Lüfter 20 realisiert
ist als ein Mehrfachgeschwindigkeitslüfter oder ein Lüfter variabler Geschwindigkeit,
kann die Drehgeschwindigkeit des Lüfters gesteuert werden durch Ändern (das
heißt, Einstellen,
Steuern, Auswählen,
Wählen,
Bestimmen etc.) einer Pulsbreitenmodulation (PBM) eines Spannungspegels
(oder Spannungswerts) und/oder eines Strompegels (oder Stromwerts)
des Signals FAN_ON. Jedoch kann der Typ eines Lüfters 20 und die Geschwindigkeit
des Lüfters 20 gesteu ert
werden über
einen beliebigen geeigneten Einstellungsparameter, um die Auslegungskriterien
einer bestimmten Anwendung zu erfüllen.
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Bezugnehmend
auf 2c ist ein Diagramm einer
Mehrfachlüfter-Realisierung
(beispielsweise einer Zweilüfter-Realisierung) des
Systems 30 dargestellt. Das System 30, dargestellt
in 2c, kann in ähnlicher
Weise wie das System 30, dargestellt in 2b, realisiert sein. Der Lüfter 20a kann
realisiert sein als ein Einfachgeschwindigkeitslüfter (beispielsweise ein Niedergeschwindigkeitslüfter), ein
Mehrfachgeschwindigkeitslüfter
oder ein Lüfter
variabler Geschwindigkeit, welcher gesteuert werden kann über das
Steuersignal FAN_LOW_ON. Der Lüfter 20b kann
realisiert sein als ein Einfachgeschwindigkeitslüfter (beispielsweise ein Hochgeschwindigkeitslüfter), ein
Mehrfachgeschwindigkeitslüfter
oder ein Lüfter
variabler Geschwindigkeit, welcher über das Steuersignal FAN_HIGH_ON
gesteuert werden kann.
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Bezugnehmend
auf 3 ist ein Zustandsdiagramm
eines Betriebs bzw. Ablaufs (das heißt, Prozess, Routine, Verfahren,
Strategie, Schritte, Blöcke etc.) 100 der
vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Verfahren 100 kann
realisiert sein in Verbindung mit dem Motor 10, dem System 30 und
der Steuervorrichtung 32 (beispielsweise kann der Prozess 100 realisiert
sein in Verbindung mit der Steuerlogik in der Steuervorrichtung 32).
Jedoch kann das Verfahren 100 realisiert sein in Verbindung
mit einem beliebigen geeigneten Motor, einem beliebigen geeigneten
System und einer beliebigen geeigneten Steuervorrichtung, um die
Auslegungskriterien einer bestimmten Anwendung zu erfüllen. Der
Betrieb bzw. Ablauf 100 ist generell realisiert als eine
Steuerroutine eines Einfachlüfter-Motorkühllüfters.
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Die
Anwendung des Einfachgeschwindigkeitslüfters 20 realisiert
generell ein Steuerausgangssignal des Einfachlüfters (beispielsweise die Signale FAN_ON,
FAN_OFF) von der Steuervorrichtung 32 zu dem Aktuator 36,
um einen Einfachgeschwindigkeitslüfter 20 anzutreiben.
Das Steuerausgangssignal des Lüfters
FAN_ON ist generell nicht eingeschaltet (das heißt, aktiviert, dargestellt,
gesetzt etc.), wenn die Maschine 20 versucht zu starten
oder innerhalb von 5 Sekunden nach dem Start des Motors 10. Das
Ausgangssignal FAN_ON ist generell eingeschaltet (das heißt, aktiviert,
aufgedrückt
bzw. auf logisch Wahr gesetzt, dargestellt, gesetzt etc.) (Block oder
Zustand 106), wenn das Signal FAN_AIR_DELAY_ENABLE gesetzt
ist UND die Lufteintrittstemperatur gleich oder größer ist
als der Wert FAN_AIR_ON_DELAY_THRESH für mindestens die Zeit FAN_AIR_TEMP_ON_TIME
(wie bestimmt über die
LUT 76 in Reaktion auf eine Lufteintrittstemperatur) (bei
einer niedrigeren Hysterese einer Lufteintrittstemperatur gleich
oder kleiner dem Wert FAN_AIR_OFF_DELAY_THRESH für mindestens das Zeitintervall
FAN_AIR_TEMP_OFF_TIME UND, wenn die Variable FAN_OFF_LINK_ENABLE
gesetzt ist, die Kühlmitteltemperatur
des Motors 10 gleich oder kleiner ist als der Wert COOL_TEMP_FAN_OFF)
UND das durch den Motor 10 erzeugte Enddrehmoment gleich
oder größer ist als
der Wert FAN_AIR_TEMP_MINIMUM_TORQUE.
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Die
Lüftersteuerung
bezüglich
der Lufteintrittstemperatur (oder Temperatur des Einlasskrümmers 15,
oder alternativ der Zeit in EGR 13) kann durchgeführt werden über einen
von mindestens zwei Betriebsmodi. In einem Betriebsmodus werden, wenn
die Variable FAN_AIR_DELAY_ENABLE nicht gesetzt ist, die "harten" (das heißt, nicht
durch einen Schwellen-Offset bzw. Schwellenversatz, wie etwa die
Werte FAN_AIR_ON_DELAY_THRESH und FAN_AIR_OFF_DELAY_THRESH, eingestellten) Schwellenwerte
AIR_TEMP_FAN1_ON und AIR_TEMP_FAN_OFF generell durch Hinweis bzw. Verweis
gekennzeichnet bzw. in Bezug gebracht („referenced") durch die Steuervorrichtung 32,
um die geeigneten Signale an den Aktuator 36 zu liefern
und den Lüfter 20 ein-
bzw. auszuschalten (beispielsweise FAN_ON und FAN_OFF).
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In
einem anderen Betriebsmodus können, wenn
die Variable FAN_AIR_DELAY_ENABLE gesetzt ist, die Variable FAN_AIR_ON_DELAY_THRESH
und die Variable FAN_AIR_TEMP_ON_TIME eine Verzögerung (Hysterese) zum Einschalten
des Lüfters 20 in
Reaktion auf die Zeitlänge
liefern, über
welche die Temperatur des Einlasskrümmers (oder Lufteintrittstemperatur, oder
alternativ die Zeit in EGR 13) über einem vorbestimmten Niveau
bleibt. In ähnlicher
Weise kann zum Ausschalten des Lüfters
(Block oder Zustand 102), wenn die Variable FAN_AIR_DELAY_ENABLE
gesetzt ist und die Lufteintrittstemperatur gleich oder kleiner
ist als der Wert von FAN_AIR_OFF_DELAY_THRESH und mindestens der
Wert FAN_AIR_TEMP_OFF_TIME (wie bestimmt von der LUT 76 als
eine Funktion einer Lufteintrittstemperatur), verwendet werden durch
die Steuervorrichtung 32, um eine Verzögerung (oder Hysterese) zu
der Zeitlänge
zu liefern, um zu bestimmen, wann der Lüfter 20 ausgeschaltet
wird.
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Das
Verfahren 100 sieht generell den COUNT_ON-Zeitgeber 84 (Block
oder Zustand 104) vor zum Bestimmen (oder Berechnen) eines
Werts COUNT_ON, welcher gleich oder größer ist als die Variable FAN_AIR_TEMP_ON_TIME.
Das Verfahren 100 sieht generell den COUNT_OFF-Zeitgeber 84 (Block
oder Zustand 108) vor zum Bestimmen (oder Berechnen) eines
Werts COUNT_OFF, welcher gleich oder größer als die Variable FAN_AIR_TEMP_OFF_TIME
ist.
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Wenn
eine Variable (beispielsweise AIR-TEMP_SENSOR_FAULT_DETECTED) anzeigt, dass
ein Fehler existiert in mindestens einem der Sensoren 34,
welcher in Zusammenhang steht mit der Bestimmung einer Lufttemperatur
eines Einlasskrümmers 15,
einer Eintrittslufttemperatur und einer EGR-13-Betätigung, kann die Steuervorrichtung 32 das
Signal FAN_ON aufdrücken
bzw. auf logisch Wahr setzen, und der Lüfter 20 kann betrieben
bzw. betätigt
werden.
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Bezugnehmend
auf 4, ist ein Zustandsdiagramm
eines Betriebs (das heißt,
Prozess, Routine, Verfahren, Schritte, Blöcke etc.) 200 der
vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Verfahren 200 kann
in ähnlicher
Weise wie das Verfahren 100 realisiert sein. Das Verfahren 200 ist
generell realisiert in Verbindung mit einer Steueranwendung eines
Zweigeschwindigkeitslüfters
oder einer Steueranwendung eines Duallüfters (beispielsweise dem System 30, dargestellt
in 2c). Das Verfahren 200 kann
mindestens einen Betriebsmodus für
eine Anwendung eines Zweigeschwindigkeitslüfters oder eines Duallüfters in
Reaktion auf eine Lufttemperatur (das heißt, Lufttemperatur eines Einlasskrümmers 15,
Eintrittslufttemperatur, oder alternativ eine Zeit in EGR 13) liefern,
wenn das Steuersignal FAN_AIR_DELAY_ENABLE gesetzt ist.
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Die
Anwendung des Zweigeschwindigkeitslüfters (oder Duallüfters) des
Systems 30 realisiert generell zwei Steuersignale (beispielsweise
die Signale FAN_LOW_ON und FAN_HIGH_ON) zum Antreiben (das heißt, Steuern)
zweier Einfachgeschwindigkeitslüfter 20 (beispielsweise
eines Niedergeschwindigkeitslüfters 20a und
eines Hochgeschwindigkeitslüfters 20b,
oder umgekehrt), oder alternativ zum Antreiben eines Einfachlüfters 20 bei
niedriger Geschwindigkeit bzw. hoher (oder normaler) Geschwindigkeit.
Die beiden Lüfter 20 (oder
die niedrige und die hohe Lüftergeschwindigkeit)
arbeiten generell unabhängig
voneinander, wobei ein Lüfter 20a einschaltet
für einen
Satz von Bedingungen und ein Lüfter 20b einschaltet
für einen
verschiedenen Satz von Bedingungen. Die Bedingungen zum Einschalten
der Lüfter 20a und 20b können in
Zusammenhang stehen bzw. verknüpft
sein. Wie bei allen Betriebsmodi ist weder ein Lüfterausgangssignal FAN_LOW_ON
noch ein FAN_HIGH_ON eingeschaltet (Block oder Zustand 202),
während
der Motor 10 versucht zu starten oder innerhalb von 5 Sekunden
nach dessen Start (das heißt,
die Signale FAN_LOW_ON und FAN_HIGH_ON werden generell nicht aufgedrückt bzw.
auf logisch Wahr gesetzt, bis das Signal FAN_AIR_DELAY_ENABLE WAHR
bzw. TRUE ist.).
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Der
Lüfter 20a kann
eingeschaltet werden (oder die niedrige Geschwindigkeit des Lüfters 20 kann
eingeschaltet werden) (Block oder Zustand 206), wenn die
Variable FAN_AIR_DELAY_ENABLE gesetzt ist UND die Lufteintrittstemperatur
gleich oder größer ist
als der Wert FAN_AIR_ON_DELAY_THRESH für mindestens die Zeit FAN_AIR_TEMP_ON_TIME
(wie bestimmt in der LUT 76 in Reaktion auf eine Lufteintrittstemperatur)
(bei einer niedrigeren Hysterese der Lufteintrittstemperatur gleich
oder kleiner als der Wert FAN_AIR_OFF_DELAY_THRESH für mindestens die
Zeit FAN_AIR_TEMP_OFF_TIME) UND das Enddrehmoment, erzeugt durch
den Motor 10, gleich oder größer ist als der Wert FAN_AIR_TEMP_MINIMUM_TORQUE.
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Die
Lüftersteuerung
bezüglich
der Lufteintrittstemperatur kann ausgeführt werden über einen von mindestens zwei
Betriebsmodi. In einem Betriebsmodus kann, wenn der Parameter FAN_AIR_DELAY_ENABLE
nicht gesetzt ist, eine "harte" (das heißt, nicht
durch einen Schwellen-Offset bzw. Schwellenversatz, wie etwa die
Werte FAN_AIR_ON_DELAY_THRESH und FAN_AIR_OFF_DELAY_THRESH) eingestellte
Einlasslufttemperatur gleich oder größer als (oder kleiner als)
die Schwellenwerte AIR_TEMP_FAN1_ON und AIR_TEMP_FAN_OFF verwendet
werden zum Einschalten des Lüfters 20a (Block 206)
bzw. Ausschalten. Wenn der Parameter FAN_AIR_DELAY_ENABLE gesetzt
ist, liefern der Wert FAN_AIR_ON_DELAY_THRESH und die Zeitdauer
FAN_AIR_TEMP_ON_TIME eine Verzögerung zum
Einschalten des Lüfters 20a in
Reaktion auf die Zeitlänge, über welche
die Lufteintrittstemperatur gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert
bleibt. In ähnlicher
Weise kann zum Ausschalten des Lüfters 20a,
wenn der Parameter FAN_AIR_DELAY_ENABLE gesetzt ist und die Lufteintrittstemperatur
gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert FAN_AIR_OFF_DELAY_THRESH
ist, die FAN_AIR_TEMP_OFF_TIME (wie bestimmt von der LUT 76 in
Reaktion auf eine Lufteintrittstemperatur)realisiert werden, um
zu bestimmen, wann der Lüfter 20a auszuschalten
ist (Block oder Zustand 202).
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Eine
Anwendung eines Zweigeschwindigkeitslüfters 20 (oder Duallüfters 20)
des Systems 30 realisiert generell sowohl die Ausgangssignale FAN_LOW_ON
als auch FAN_HIGH_ON zum Antreiben eines Zweigeschwindigkeitslüfters 20 (oder
der Lüfter 20a und 20b).
Wenn das Lüftersteuerausgangssignal
FAN_LOW_ON aufgedrückt
bzw. auf logisch Wahr gesetzt ist, arbeitet der Lüfter 20 in
einem Niedergeschwindigkeitsmodus (oder es arbeitet der Lüfter 20a).
Wenn die Lüftersteuerausgangssignale FAN_LOW_ON
und FAN_HIGH_ON aufgedrückt bzw.
auf logisch Wahr gesetzt sind, arbeitet der Lüfter 20 generell in
einem Hochgeschwindigkeitsmodus (der Lüfter 20b arbeitet,
oder alternativ, beide Lüfter 20a und 20b arbeiten).
Wenn der Zweigeschwindigkeitslüfterbetrieb
(oder Duallüfterbetrieb) 200 realisiert
ist, können
die Luft-, Kühlmittel-
und Öltemperatursensoren
jeweils eine Niedergeschwindigkeits- und Hochgeschwindigkeitskalibrie rung
(das heißt,
jeweilige vorbestimmte Temperaturwerte) aufweisen, um zu bestimmen,
welche Lüftergeschwindigkeit
aufgedrückt
bzw. auf logisch Wahr gesetzt wird. Die Lufttemperatur auf der Grundlage
einer Motorkühllüftersteuerung
kann die oben beschriebene Strategie oder das unten beschriebene
alternative Verfahren in Reaktion auf den Zustand der Variablen FAN_AIR_DELAY_ENABLE
realisieren.
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Der
Niedergeschwindigkeitslüfter 20a (oder die
Niedergeschwindigkeit des Lüfters 20)
kann eingeschaltet werden (das heißt, das Signal FAN_LOW_ON aufgedrückt bzw.
auf logisch Wahr gesetzt werden) (Block oder Zustand 206),
wenn der Hochgeschwindigkeitslüfter 20b (oder
der Hochgeschwindigkeitsmodus des Lüfters 20) aktuell
nicht eingeschaltet ist bzw. eingeschaltet wurde innerhalb der Zeit,
welche der Zeit FAN_AIR_DELAY_ENABLE entspricht, wenn das Signal FAN_AIR_DELAY_ENABLE
gesetzt ist, UND die Lufteintrittstemperatur gleich oder größer ist
als der Wert FAN_AIR_ON_DELAY_THRESH minus dem Wert FAN_AIR_LOW_SPEED_ON_DELTA
für mindestens
eine Zeit FAN_AIR_TEMP_ON_TIME (wie bestimmt von der LUT 76 in
Reaktion auf die Lufteintrittstemperatur mit einem negativen Offset
bzw. Versatz gleich dem Wert FAN_AIR_LOW_SPEED_ON_DELTA) (bei einer niedrigeren
Hysterese der Lufteintrittstemperatur kleiner als der Wert FAN_AIR_OFF_DELAY_THRESH
für FAN_AIR_TEMP_OFF_TIME)
UND das Enddrehmoment, erzeugt durch den Motor 10, gleich
oder größer ist
als der Wert FAN_AIR_TEMP_MINIMUM_TORQUE.
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Der
Hochgeschwindigkeitslüfter 20b (oder alternativ
der Hochgeschwindigkeitsmodus des Lüfters 20) wird eingeschaltet
(Block oder Zustand 210) (das heißt, die Ausgangssignale FAN_LOW_ON
und FAN_HIGH_ON werden beide aufgedrückt bzw. auf logisch Wahr gesetzt
bzw. eingeschaltet), wenn der Parameter FAN_AIR_DELAY_ENABLE gesetzt
ist, UND die Lufteintrittstemperatur gleich oder größer ist als
der Wert FAN_AIR_ON_DELAY_THRESH für mindestens die Zeit FAN_AIR_TEMP_ON_TIME (wie
bestimmt durch die LUT 76 in Reaktion auf die Lufteintrittstemperatur)
(bei einer niedrigeren Hysterese der Lufteintrittstemperatur gleich
oder kleiner als der Wert FAN_AIR_OFF_DELAY_THRESH für die Zeit
FAN_AIR_TEMP_OFF_TIME) UND wenn der Wert FAN_OFF_LINK_ENABLE gesetzt
ist, die Motorkühlmitteltemperatur
gleich oder kleiner ist als der Wert COOL_TEMP_FAN_OFF UND das durch
den Motor 10 erzeugte Enddrehmoment über (das heißt, gleich
oder größer als)
dem Wert FAN_AIR_TEMP_MINIMUM_TORQUE liegt. Die Einschaltschwellentemperatur
des Hochgeschwindigkeitslüfters 20 (beispielsweise
Lüfter 20b)
ist generell größer als
die vorbestimmte Einschaltschwellentemperatur des Niedergeschwindigkeitslüfters (beispielsweise
Lüfter 20a).
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Wenn
der Hochgeschwindigkeitslüfter 20b (oder
der Hochgeschwindigkeitsmodus des Lüfters 20, Zustand 210)
eingeschaltet wird, kann der Lüfter 20b (oder
der Lüfter 20)
zu einem Niedergeschwindigkeits-Betriebsmodus schalten (oder übergehen) (Block
oder Zustand 206), wenn keine der obigen Bedingungen erfüllt sind
und wenn die Variable FAN_AIR_DELAY_ENABLE gesetzt ist UND die Lufteintrittstemperatur
gleich oder kleiner ist als der Wert FAN_AIR_ON_DELAY_THRESH plus
dem Wert FAN_AIR_LOW_SPEED_OFF_DELTA für mindestens das Intervall
FAN_AIR_TEMP_OFF_TIME (wie bestimmt durch die LUT 76 in
Reaktion auf die Lufteintrittstemperatur mit einem positiven Offset
bzw. Versatz gleich dem Wert FAN_AIR_LOW_SPEED_OFF_DELTA) UND der Parameter
FAN_OFF_LINK_ENABLE nicht gesetzt ist ODER das BOI nicht vorgeschoben
ist bzw. voreilt auf der Grundlage der digitalen Lüftersteuerungen (bei
einer niedrigeren Hysterese einer Lufteintrittstemperatur gleich
oder kleiner dem Wert FAN_AIR_OFF_DELAY_THRESH für mindestens das Intervall
FAN_AIR_TEMP_OFF_TIME (für
einen Lüfter-Aus-Übergang)).
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Das
Verfahren 200 sieht generell den COUNT_LOW_ON-Zeitgeber 84 (Block
oder Zustand 204) zum Bestimmen (oder Berechnen) eines Werts
COUNT_LOW_ON vor, welcher gleich oder größer ist als die Variable FAN_AIR_TEMP_ON_TIME
minus der Temperaturachse, bestimmt durch den Wert FAN_AIR_LOW_SPEED_ON_DELTA.
Das Verfahren 200 sieht generell den COUNT_LOW_OFF-Zeitgeber 84 (Block
oder Zustand 208) zum Bestimmen (oder Berechnen), wann
der Wert COUNT_LOW_OFF gleich oder größer ist als die Variable FAN_AIR_TEMP_OFF_TIME,
vor. Das Verfahren 200 sieht generell den COUNT_HIGH_ON_Zeitgeber 84 (Block
oder Zustand 212) zum Bestimmen (oder Berechnen), wann der
Wert COUNT_HIGH_ON gleich oder größer ist als die Variable FAN_AIR_TEMP_ON_TIME,
vor. Das Verfahren 200 aktiviert generell den COUNT_HIGH_OFF-Zeitgeber 84 (Block
oder Zustand 214) zum Bestimmen (oder Berechnen), wann der
Wert COUNT_HIGH_OFF gleich oder größer ist als die Variable FAN_AIR_TEMP_OFF_TIME.
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Wenn
die Variable AIR_TEMP_SENSOR_FAULT_DETECTED anzeigt, dass ein Fehler
in mindestens einem der Sensoren 34 vorhanden ist, welcher
in Zusammenhang steht mit der Bestimmung einer Lufttemperatur eines
Einlasskrümmers 15,
einer Eintrittslufttemperatur und einer EGR-13-Betätigung,
kann die Steuervorrichtung 32 das Signal FAN_HIGH_ON aufdrücken bzw.
auf logisch Wahr setzen, und der Hochgeschwindigkeitslüfter 20b kann
eingeschaltet werden, oder der Lüfter 20 kann
in einem Hochgeschwindigkeitsmodus betrieben werden.
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Wie
aus der vorhergehenden Beschreibung deutlich ersichtlich, liefert
die vorliegende Erfindung generell eine verbesserte Vorrichtung
(das heißt,
das System 30) und ein verbessertes Verfahren (das heißt, das
Verfahren 100 und das Verfahren 200) zum Steuern
eines Motorkühllüfters. Das
verbesserte System und das verbesserte Verfahren der vorliegenden
Erfindung kann eine größere Anzahl
von Eingangs- und Ausgangssteuerparametern als herkömmliche
Verfahren bzw. Ansätze
oder Vorgehensweisen liefern. Ferner kann die vorliegende Erfindung
eine flexiblere Motorsteuerung (das heißt, eine größere Anzahl von Steuermodi),
verglichen mit herkömmlichen
Verfahren bzw. Ansätzen
oder Vorgehensweisen, liefern.
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Während die
Steuersignale der vorliegenden Erfindung als gesetzt beschrieben
wurden, wenn das Signal "Ein", aktiviert, aufgedrückt bzw.
auf logisch Wahr gesetzt, dargestellt, gesendet bzw. übertragen, auf
einem logischen TRUE- bzw. WAHR-, HIGH- oder "1"-Zustand
oder Pegel etc. ist, können
die Steuersignale gesetzt sein bei "Aus",
deaktiviert, nicht aufgedrückt
bzw. auf logisch Wahr gesetzt, nicht dargestellt, nicht gesendet
bzw. übertragen,
einem logischen FALSE- bzw. FALSCH-, LOW- oder "0"-Zustand
oder Pegel etc., oder alternativ können beliebige der Steuersignalzustände umgekehrt
oder invertiert werden bzw. sein, um die Auslegungskriterien einer
bestimmten Anwendung zu erfüllen.
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Während Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, ist nicht beabsichtigt,
dass diese Ausführungsbeispiele
sämtliche
möglichen
Formen bzw. Ausführungen
der Erfindung darstellen und beschreiben. Vielmehr sind die Formulierungen
und Begriffe, welche in der Beschreibung verwendet werden, Formulierungen
und Begriffe mit beschreibendem Charakter und nicht mit einschränkendem
Charakter, und es ist selbstverständlich, dass verschiedene Änderungen
vorgenommen werden können,
ohne von Wesen und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.