DE102005048451A1 - Blower system for motor vehicle engine, has blowers with respective blower engines, and actuators e.g. stepper motor, for air flap, and blower controller, which independently controls blower engines and actuators for air flap - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Lüftersystem für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Steuerungsverfahren zum Betrieb eines Lüftersystems nach Anspruch 23.The The invention relates to a fan system for a motor vehicle according to the generic term of claim 1 and a control method for operating a fan system according to claim 23.
Üblicherweise erfolgt die Ansteuerung von elektrischen Komponenten, wie einem oder mehreren Lüftermotoren und Aktuatoren für Klappen für die Regelung des Luftstroms mit Hilfe eines fahrzeugseitigen Steuergeräts. Bei einem derartigen, komplexen Steuersystem ist die Abstimmung der einzelnen Komponenten oft nur mit erhöhtem Aufwand zu bewältigen. Ferner muss jede elektrische Komponente vom fahrzeugseitigen Steuergerät separat angesteuert und auch einzeln bestromt werden, so daß bei engen Verhältnissen Probleme in Hinblick auf den Bauraum auftreten können.Usually the control of electrical components, such as a or more fan motors and actuators for Flaps for the control of the air flow with the aid of a vehicle-mounted control unit. at Such a complex tax system is the vote of the Often, individual components can only be handled with great effort. Furthermore, each electrical component must be separate from the vehicle-mounted control unit controlled and energized individually, so that in tight conditions Problems in terms of space can occur.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Lüftersystem sowie ein Steuerungsverfahren um Betrieb eines Lüftersystems zur Verfügung zu stellen.outgoing From this prior art, it is an object of the invention to provide an improved fan system and a control method for operating a fan system put.
Diese Aufgabe wird für ein eingangs genanntes Lüftersystem durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.These Task is for an initially mentioned fan system solved by the characterizing features of claim 1. advantageous Embodiments are the subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß ist ein Kühlmodul mit integriertem Lüftersystem zur Kühlung eines Kühlmittels, das wiederum einen Kraftfahrzeug-Motor kühlt, vorgesehen, das mindestens einen Lüfter mit Lüftermotor, ein Steuergerät und einen Aktuator, wie beispielsweise einen Schrittmotor, für eine Luftklappe aufweist, wobei das Lüftersystem eine in dasselbe integrierte Lüfter-Steuerung aufweist, die eigenständig den oder die Lüftermotoren und den oder die Aktuatoren für Luftklappen steuert, wodurch sich eine im Wesentlichen von der fahrzeugseitigen Steuerung unabhängige Steuerung ermöglicht und insbesondere keine Einzel-Stromversorgung über das fahrzeugseitige Steuergerät erforderlich ist. Dabei ist insbesondere auch eine Integration von Hard- und Software in einem kompakten System (CFS) möglich. Zudem verringert sich der Verkabelungsaufwand zum Fahrzeug-Bordnetz hin, so daß das Lüftersystem einfach in ein Fahrzeug integriert werden kann.According to the invention is a cooling module with integrated fan system for cooling a coolant that in turn cools a motor vehicle engine, provided that at least a fan with fan motor, a control unit and an actuator, such as a stepper motor, for a louver has, wherein the fan system has a built-in fan control, the independently the or the fan motors and the one or more actuators for Air dampers controls, resulting in a substantially from the vehicle side Control independent Control allows and in particular no single power supply via the vehicle-mounted control unit required is. In particular, an integration of hardware and Software in a compact system (CFS) possible. It also decreases the wiring effort to the vehicle electrical system, so that the fan system can be easily integrated into a vehicle.
Durch die Integration des Steuergerätes für die Luftklappen und den Lüftermotor, insbesondere für die Jalousie-Klappen, in den Lüftermotor erfolgt die Steuerung der Luftklappen und des Lüftermotors nicht mehr direkt von der fahrzeugseitigen Steuerung aus. Die Luftklappen und der Lüftermotor werden abhängig voneinander gesteuert, nämlich insbesondere in Abhängigkeit vom Kühlbedarf und der Fahrgeschwindigkeit und gegebenenfalls auch der Lufttemperatur, welche gegebenenfalls, d.h. falls keine lüftersysteminternen Sensoren vorgesehen sind, von der fahrzeugseitigen Steuerung bevorzugt über Standardsignale (z.B. PWM-Signal mit oder ohne Klemme 15 oder ein Bus-System, z.B. CAN-Bus, LIN-Bus) dem Lüftermotor-Steuergerät mitgeteilt werden. Durch die von der fahrzeugseitigen Steuerung weitgehend unabhängige Lüfter-Steuerung muss der Fahrzeughersteller nur noch ein Signal mit den beiden Größen für die Steuerung zur Verfügung stellen, wobei im einfachsten Fall nur ein Signal für die Solldrehzahl des Lüfters übertragen wird. Seitens der fahrzeugseitigen Steuerung erfolgt bevorzugt nur ein Ansteuersignal, weitere Funktionen werden vorzugsweise über ein modifiziertes Ansteuersignal, wie beispielsweise verschiedene Frequenzen oder Tastverhältnisse, Strom- oder Spannungssignale, übertragen. Dabei enthält die erweiterte Funktion bevorzugt Signale betreffend den Kühlbedarf (Sollwert der Lüfterdrehzahl) und die Fahrgeschwindigkeit. Die Programmierung des Lüftersystems, also des oder der Lüfter-Steuergeräte, erfolgt über eine Standard-Schnittstelle über die fahrzeugseitige Steuerung oder über einen eigenen Anschluss, so daß das Lüftersystem an verschiedene spezifische Fahrzeugparameter angepasst werden kann und somit ein Lüftersystem für verschiedene Fahrzeugtypen verwendet werden kann. Verschiedene fahrzeugspezifische Parameter können in den Softwarealgorithmus integriert sein, so daß sich die Programmierung bei Einbau vereinfacht. Dabei kann eine bidirektionale Schnittstelle zur fahrzeugseitigen Steuerung vorgesehen sein, die sowohl Fahrzeugdaten an das Lüftersystem liefert als auch eine Kommunikation mit den Steuergeräten ermöglicht. Ein Energiesparbetriebsmodus, Warmlaufbetriebsmodus und/oder Nachlaufbetriebsmodus sowie ein Fehlermanagement ist über die beim Lüftermotor-Steuergerät verwendete Software möglich. Ebenso kann vorgegeben sein, daß bei großen Fahrgeschwindigkeiten der Lüftermotor mit maximaler Leistung läuft.By the integration of the control unit for the Dampers and the fan motor, especially for the louver flaps, in the fan motor Control of the louvers and the fan motor is no longer directly from the vehicle-side control. The louvers and the fan motor become dependent controlled by each other, namely especially depending from the cooling requirement and the driving speed and possibly also the air temperature, which optionally, i. if no fan system internal sensors are provided, preferably from the vehicle-side control via standard signals (e.g., PWM signal with or without terminal 15 or a bus system, e.g. CAN bus, LIN bus) to the fan motor control unit become. By the on-board control largely independent Fan control the vehicle manufacturer only needs a signal with the two sizes for the controller to disposal set, in the simplest case, only one signal for the target speed of the fan becomes. On the part of the vehicle-side control is preferably only a drive signal, further functions are preferably via a modified drive signal, such as different frequencies or duty cycles, Current or voltage signals transmitted. It contains the advanced function prefers signals concerning the cooling requirement (Setpoint of the fan speed) and the driving speed. The programming of the fan system, So the fan or the control units, via a Standard interface over the on-board control or via its own connection, so the fan system can be adapted to different specific vehicle parameters and thus a fan system for different Vehicle types can be used. Various vehicle-specific parameters can be integrated into the software algorithm, so that the Programming simplified during installation. This can be a bidirectional interface be provided for vehicle-side control, both vehicle data to the fan system supplies as well as allows communication with the control units. A power saving mode, warm-up mode and / or after-run mode as well as an error management is over the used with the fan motor controller Software possible. Likewise, it can be specified that at huge Driving speeds of the fan motor with maximum power is running.
Die Lüfter-Steuerung ist bevorzugt mit mindestens einem Sensor für die Kühlmitteltemperatur und/oder die Motorleistung und/oder die Strömungsgeschwindigkeit der Luft im Bereich des Lüfters und/oder die Lufttemperatur verbunden, wobei die Messwerte des oder der Sensoren für die Steuerung des oder der Lüftermotoren und des oder der Aktuatoren für die Luftklappen verwendet werden, so daß diese Parameter lüftersystemintern ermittelt und entsprechend verarbeitet werden.The Fan control is preferred with at least one sensor for the coolant temperature and / or the engine power and / or the flow rate of the air in the area of the fan and / or the air temperature is connected, taking the readings of the sensor (s) for the Control of the fan motor (s) and the actuator (s) for the louvers are used so that these parameters are internal to the fan system determined and processed accordingly.
Die Lüfter-Steuerung weist bevorzugt mindestens einen Sensor für die Erkennung der Stellung der Luftklappen oder der Aktuatoren auf, welcher bevorzugt Bestandteil eines in eine Aktuatoransteuerung integrierten Sensorsystems ist. Dies ermöglicht die Verwendung einfacher, kostengünstiger Aktuatoren und/oder Luftklappen, insbesondere auch einfache Aktuatoren ohne Rückstellung, zum Beispiel Schrittmotoren oder Pneumatikzylinder. Ferner können kostengünstige High-Side- oder Low-Side-Endstufen zur Steuerung der einfachen Aktuatoren verwendet werden, wobei eine Integration der Positionserkennung des Aktuators möglich ist.The fan control preferably has at least one sensor for detecting the position of the louvers or the actuators, which preferably forms part of an actuator in an actuator tion integrated sensor system is. This allows the use of simple, inexpensive actuators and / or louvers, especially simple actuators without provision, for example, stepper motors or pneumatic cylinders. Furthermore, cost-effective high-side or low-side output stages can be used to control the simple actuators, wherein an integration of the position detection of the actuator is possible.
Vorzugsweise ist die Lüfter-Steuerung an oder in einem Lüftermotor-Gehäuse angeordnet und über einen Steckkontakt mit der fahrzeugseitigen Steuerung verbunden. Dies ermöglicht eine einfache Integration des Lüftersystems in das Fahrzeug.Preferably is the fan control arranged on or in a fan motor housing and over a plug-in contact with the vehicle-mounted control connected. this makes possible a simple integration of the fan system in the vehicle.
Bei mehreren Lüftern können die Lüfter-Steuergeräte vorzugsweise über ein internes Lüfter-Bus-System miteinander kommunizieren. Die Kommunikation kann aber auch über ein angeschlossenes fahrzeugseitiges Bus-System, z.B. CAN-, LIN-Bus-System, erfolgen. Bevorzugt ist eine selbsttätige Steuergerät-Erkennung für eine Single-Einheit oder eine Master-Einheit und eine oder mehrere Slave-Einheiten vorgesehen. Dabei kann die Codierung für die Master- bzw. Slave-Einheit über eine Steckverbindung, beispielsweise über den Stecker für den Aktuator einer Luftklappe erfolgen. Ferner ist bevorzugt eine Steuergerät-Erkennung vorgesehen, die das Vorliegen einer Single-Einheit automatisch erkennen kann, so daß hierbei diese Einheit automatisch als Master-Einheit festgelegt wird. Hierbei ist auch ein modularer Aufbau (Single- oder Doppellüftersystem) möglich.at several fans can the fan control units preferably via a internal fan bus system communicate with each other. The communication can also be over connected on-board bus system, e.g. CAN, LIN bus system, respectively. Preferred is an automatic control unit recognition for one Single unit or a master unit and one or more slave units intended. Here, the coding for the master or slave unit via a Plug connection, for example via the plug for take the actuator of a damper. Furthermore, a preferred Controller detection provided that can detect the presence of a single unit automatically, so that here this unit is automatically set as the master unit. in this connection is also a modular design (single or double fan system) possible.
Bei einem Lüftersystem mit zwei Lüftern ist vorzugsweise ein FAIL-SAVE-Modus vorgesehen, der im Falle eines Ausfalls der Master-Einheit ermög licht, daß die Slave-Einheit selbsttätig weiterarbeitet, so daß zumindest eine Teilkühlung im Falle eines Ausfalls eines Lüfters sichergestellt ist.at a fan system with two fans is preferably a FAIL-SAVE mode provided in the event of failure of the master unit, that the Slave unit self-acting continues to work, so that at least a partial cooling in case of failure of a fan is ensured.
Ein Lüftersystem mit zwei Lüftern mit Lüftermotoren und zwei Aktuatoren für Luftklappen weist bevorzugt gleich oder zumindest im Wesentlichen gleich ausgebildete Lüfter und Aktuatoren auf, so daß durch die Verwendung von Gleichteilen die Herstellungskosten gesenkt und die Lagerhaltung vereinfacht werden kann.One fan system with two fans with fan motors and two actuators for Air dampers preferably has the same or at least substantially the same trained fan and actuators on, so that through the use of common parts lowered the manufacturing costs and Storage can be simplified.
Das Lüftersystem wird bevorzugt für die Motorkühlung durch einen Lüfter verwendet, kann aber entsprechend auch für andere Komponenten einer Klimaanlage verwendet werden, wobei entsprechend hierauf abgestimmte Signale von der fahrzeugseitigen Steuerung übertragen werden.The fan system is preferred for the engine cooling through a fan but can be used accordingly for other components of an air conditioner be used, with appropriately matched signals be transmitted from the vehicle-side control.
Bevorzugt ist mittels der Lüftersteuerung ein Energiesparmodus regelbar, wobei der Energiesparmodus insbesondere eine zumindest teilweise geöffnete Luftklappenstellung und eine zumindest reduzierte Drehzahl des Lüftermotors umfaßt. Dieser Modus kann insbesondere in Abhängigkeit von Parametern wie Außentemperatur, Motordrehzahl und Fahrgeschwindigkeit initialisierbar sein, wobei durch die zumindest verringerte, bevorzugt jedoch auf Null reduzierte Drehzahl des Lüftermotors eine Einsparung von Energie ermöglicht ist.Prefers is by means of the fan control a power saving mode regulated, the energy saving mode in particular an at least partially open Damper position and at least reduced speed of the fan motor includes. This mode may depend in particular on parameters such as Outside temperature, Engine speed and speed can be initialized, wherein by the at least reduced, but preferably reduced to zero Speed of the fan motor enables a saving of energy is.
Weiterhin bevorzugt ist mittels der Lüftersteuerung eine maximale Drehzahl des Lüftermotors bei großen Fahrgeschwindigkeiten einstellbar, damit der Lüfter einen möglichst geringen aerodynamischen Widerstand bietet, so daß maximale Kühlleistungen ermöglicht sind.Farther preferred is by means of the fan control a maximum speed of the fan motor at huge Travel speeds adjustable to allow the fan one as possible offers low aerodynamic drag, so that maximum cooling capacity allows are.
Ferner ist mittels der Lüftersteuerung vorteilhaft ein Warmlaufmodus regelbar, wobei der Warmlaufmodus insbesondere eine geschlossene Luftklappenstellung und einen ausgeschalteten Lüftermotor umfaßt. Hierdurch ist ein schnelles und somit Verschleiß minimierendes Erreichen der Betriebstemperatur des Kraftfahrzeugmotors auf einfache Weise ermöglicht.Further is by means of the fan control advantageously a warm-up mode controllable, wherein the warm-up mode in particular a closed air flap position and a switched off fan motor includes. This is a fast and thus minimizing wear reaching the Operating temperature of the motor vehicle engine allows in a simple manner.
Weiterhin vorteilhaft ist mittels der Lüftersteuerung ein Nachlaufmodus nach einem Stop des Fahrzeugmotors regelbar, so daß das Kühlmodul zur Vermeidung eines Hitzestaus gekühlt werden kann. Insbesondere kann das Erfordernis eines solchen Nachlaufs vorteilhaft selbstständig von der Lüftersteuerung erkannt werden.Farther is advantageous by means of the fan control a follow-up mode after a stop of the vehicle engine adjustable, so that this cooling module can be cooled to prevent heat build-up. Especially the requirement of such caster can advantageously be independent of the fan control be recognized.
In einer bevorzugten Ausführung eines Lüftersystems ist mittels eines codierten Signals sowohl eine Sollstellung der Luftklappe als auch eine Solldrehzahl des Lüftermotors übertragbar, wodurch die Anzahl notwendiger Signalleitungen klein gehalten werden kann. Vorteilhaft ist das codierte Signal dabei ein pulsweitenmoduliertes Signal, wobei einem ersten Pulsweitenbereich eine erste Luftklappenstellung und einem zweiten Pulsweitenbereich eine zweite Luftklappenstellung zugeordnet ist. Weiterhin vorteilhaft ist dabei einem Pulsweitenbereich eine variable, von der Pulsweite abhängige Solldrehzahl des Lüftermotors zugeordnet. Insgesamt wird hierdurch eine Kommunikation mit wenigen, im Idealfall nur einer Signalleitung zwischen dem Lüftersystem und dem Kraftfahrzeug oder auch zwischen Modulen des Lüftersystems (z.B. Master-Slave-System mit zwei oder mehr Lüftern) ermöglicht. Zudem kann ein solcherart durch eine Übertragungskennlinie definiertes pulsweitenmoduliertes Signal auf einfache Weise mit standardisierten Bussystemen wie etwa CAN-Bus oder LIN-Bus verwendet werden.In a preferred embodiment a fan system is by means of a coded signal both a desired position of Air damper and a target speed of the fan motor transferable, causing the number necessary signal lines can be kept small. Advantageous the coded signal is a pulse width modulated signal, wherein a first air flap position and a first air flap position a second air flap position a second pulse width range assigned. Furthermore, a pulse width range is advantageous a variable, dependent on the pulse width target speed of the fan motor assigned. Overall, this is a communication with a few, Ideally, only one signal line between the fan system and the motor vehicle or between modules of the fan system (e.g., master-slave system with two or more fans). In addition, such a way by a transfer characteristic defined pulse width modulated signal in a simple manner with standardized Bus systems such as CAN bus or LIN bus can be used.
Die Aufgabe wird für ein Steuerungsverfahren zum Betrieb eines Lüftersystems mit den Merkmalen des Anspruchs 23 gelöst.The Task is for a control method for operating a fan system with the features of claim 23 solved.
Vorteilhaft wird somit eine einfache simultane Ansteuerung von Luftklappe und Lüftermotor ermöglicht.Advantageous Thus, a simple simultaneous control of air damper and fan motor allows.
Bevorzugt umfaßt der Parameter eine Information über einen Aktivierungszustand des Kraftfahrzeug-Motors, wobei bei Nichtaktivierung über eine Nachlaufsteuerung des Lüftersystems entschieden wird. Somit kann der Gefahr eines Hitzestaus nach Abstellen des Motors begegnet werden.Prefers comprises the parameter information about an activation state of the motor vehicle engine, wherein when not activated via a tracking control of the fan system is decided. Thus, the risk of heat build-up after parking be met by the engine.
Weiterhin bevorzugt wird im Zuge des Steuerungsverfahrens eine Entscheidung über einen Warmlaufmodus getroffen, wobei in dem Warmlaufmodus eine geschlossene Luftklappe und ein deaktivierter Lüftermotor vorliegen. Hierdurch kann ein schnelles Erreichen der Betriebstemperatur des Fahrzeugmotors durch das Steuerungsverfahren ermöglicht werden.Farther In the course of the control method, a decision about a warm-up mode is preferred taken in the warm-up mode, a closed air damper and a deactivated fan motor available. This allows a quick reaching the operating temperature the vehicle engine are made possible by the control method.
Weiterhin bevorzugt wird eine Entscheidung über einen Energiesparmodus getroffen, wobei in dem Energiesparmodus eine geöffnete Luftklappe vorliegt und der Lüftermotor mit zumindest reduzierter Leistung betrieben wird.Farther preferred is a decision on a power saving mode taken in the energy-saving mode is an open air damper and the fan motor operated with at least reduced power.
Je nach Parameter wird zudem eine Entscheidung über die Sollstellung der Luftklappe und der Sollstellung der Lüfterdrehzahl getroffen, wobei eine der Entscheidungsmöglichkeiten eine Solldrehzahl des Lüftermotors umfaßt, die zwischen Null und einer Maximaldrehzahl liegt. Somit läßt sich der Energieverbrauch des Lüftermotors optimal an die erforderliche Kühlleistung anpassen, und auch eine zeitweise zu starke Kühlung kann vermieden werden.ever After parameter is also a decision on the desired position of the damper and the nominal position of the fan speed taken, wherein one of the decision options a target speed the fan motor comprises which is between zero and a maximum speed. Thus, can be the energy consumption of the fan motor optimally to the required cooling capacity adapt, and even a temporary too strong cooling can be avoided.
Bevorzugt sind die vorgenannten Verfahrensschritte insgesamt zu einem aufrufbaren Steuerungsablauf nach Art eines Unterprogramms zusammengefaßt, wobei das Unterprogramm aus einer Schleife, insbesondere eines Hauptprogramms, heraus aufgerufen wird. Durch diese programmtechnische Anordnung kann auf einfache Weise eine ständige Anpassung an geänderte Kühlanforderungen erfolgen.Prefers the aforementioned method steps are altogether an invocable Control flow summarized in the manner of a subroutine, wherein the subroutine of a loop, in particular a main program, is called out. Through this programmatic arrangement can easily be a permanent one Adapted to changed Cooling requirements take place.
Weiterhin bevorzugt ist in einem erfindungsgemäßen Steuerungsverfahren vorgesehen, daß das Lüftersystem durch ein Startsignal des Kraftfahrzeugs initialisierbar ist. Dies kann etwa durch Einschalten einer Versorgungsspannung oder durch ein besonderes Bussignal erfolgen. Besonders bevorzugt kann zudem nach einer Initialisierung eine Programmierung des Steuerungssystems durch das Kraftfahrzeug erfolgen. Hierdurch ist eine besonders leichte Anpassung eines Lüftersystems mit integriertem Steuerungsverfahren an verschiedene Kraftfahrzeuge möglich.Farther is preferably provided in a control method according to the invention, that the fan system can be initialized by a start signal of the motor vehicle. This can be done by turning on a power supply or by a special bus signal. Particularly preferred may also after initialization, programming the control system done by the motor vehicle. This is a particularly easy Adaptation of a fan system with integrated control method to various motor vehicles possible.
In einer bevorzugten Ausführungsform eines ertindungsgemäßen Steuerungsverfahrens ist es vorgesehen, daß ein erster Lüftermotor mit einer ersten Steuerungselektronik als ein Master-System und zumindest ein zweiter Lüftermotor mit einer zweiten Steuerelektronik als ein Slave-System initialisierbar ist, wobei eines der beiden, Master- oder Slave-System, Betriebsdaten von dem jeweils anderen System erhält und das jeweils andere System Betriebsdaten von dem Kraftfahrzeug erhält. Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, daß im Zuge einer periodischen Steuerungsschleife ein erster Lüftermotor mit einer ersten Steuerungselektronik als ein Master-System und zumindest ein zweiter Lüftermotor mit einer zweiten Steuerelektronik als ein Slave-System erkannt wird, wobei eines der beiden, Master- oder Slave-System, Betriebsdaten von dem jeweils anderen System erhält und das jeweils andere System Betriebsdaten von dem Kraftfahrzeug erhält. Hierdurch kann auf einfache Weise eine Ansteuerung mehrerer paralleler, quasieigenständiger Systeme (Lüfter und Luftklappe) erfolgen, wobei zudem ein Notlaufmodus oder ein Fehlermanagement vorsehbar ist, das bei Defekt des einen Systems eine Kühlung zumindest mit dem anderen System steuert, wobei gegebenenfalls eine Rückmeldung über eine reduzierte Funktionalität und Kühlleistung an das Fahrzeug erfolgt.In a preferred embodiment a ertindungsgemäßen control method it is envisaged that a first fan motor with a first control electronics as a master system and at least a second fan motor can be initialized with a second control electronics as a slave system, one of the two, master or slave system, operating data from the other system and the other system Operating data from the motor vehicle receives. Furthermore, it is preferred provided that in In the course of a periodic control loop, a first fan motor with a first control electronics as a master system and at least a second fan motor with a second control electronics is recognized as a slave system, one of the two, master or slave system, operating data of each receives another system and the respective other system operating data from the motor vehicle receives. This can easily control multiple parallel, quasi independent Systems (fans and air damper), wherein also an emergency mode or a Defective management is foreseeable, the defect in the one system a cooling controls at least with the other system, where appropriate, a Feedback on a reduced functionality and cooling capacity to the vehicle.
In einer alternativen Ausführung ist es vorgesehen, daß ein erster Lüftermotor mit einer ersten Steuerungselektronik als ein Master-System und zumindest ein zweiter Lüftermotor mit einer zweiten Steuerelektronik als ein Slave-System initialisiert wird, wobei jedes der beiden, Master- oder Slave-System, Betriebsdaten mit dem Kraftfahrzeug austauscht. Somit empfangen beide Motoren gleichzeitig die Betriebsdaten vom Fahrzeug, und jeder Motor kommuniziert selbst mit dem Kraftfahrzeug bzw. meldet diverse Daten an das Fahrzeug zurück. Über die Master/Slave-Codierung wird festgelegt, welche Adresse dem jeweiligen Motor zugewiesen wird, der auf dieser Adresse seine Daten an das Kraftfahrzeug überträgt. Dies bringt je nach Auslegung des Bussystems eine verbesserte Redundanz mit sich und ermöglicht die einfache Implementierung von Fehler- oder Notlaufprogrammen im Störungsfall.In an alternative embodiment it is envisaged that a first fan motor with a first control electronics as a master system and at least a second fan motor is initialized with a second control electronics as a slave system, each the two, master or slave system, operating data exchanged with the motor vehicle. Thus, both motors simultaneously receive the operating data from Vehicle, and each engine communicates with the vehicle or reports various data back to the vehicle. About the master / slave coding determine which address is assigned to the respective motor, who transmits his data to the motor vehicle at this address. This Depending on the design of the bus system provides improved redundancy yourself and allows the simple implementation of fault or emergency programs in case of failure.
Allgemein ist es bevorzugt vorgesehen, daß ein Fehlermanagement des Lüftersystems aktivierbar ist.Generally it is preferably provided that a Error management of the fan system is activatable.
Insbesondere bevorzugt ist das durch ein erfindungsgemäßes Steuerungsverfahren gesteuerte Lüftersystem ein Lüftersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 22.Especially the fan system controlled by a control method according to the invention is preferred a fan system according to one of the claims 1 to 22.
Ein erfindungsgemäßes Steuerungsverfahren umfaßt im Sinne einer vorrichtungsartigen Realisierung eine Steuerelektronik mit einem programmgesteuerten Prozessor, wobei durch ein Programm ein Steuerungsverfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 34 realisiert ist.An inventive control method comprises in terms of a device-like implementation of an electronic control system with a program-controlled processor, wherein by a program A control method according to any one of claims 23 to 34 is realized.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie aus den abhängigen Ansprüchen.Further Advantages and features of the invention will become apparent from the following described embodiment as well as from the dependent ones Claims.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:in the Below, the invention with reference to two embodiments with reference explained in detail on the drawing. Show it:
Ein
Lüftersystem
weist gemäß einem
erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel
vorliegend zwei Lüfter
Jeder
der Lüftermotoren
Vorliegend ist eine selbsttätige Master-/Slave Motorerkennung und – kommunikation vorgesehen, indem einer der beiden Lüftermotoren über eine Steckverbindung codiert und dadurch als Master-Motor festgelegt ist. Der Master-Motor kommuniziert gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel (Mainstream-Variante) nur mit der fahrzeugseitigen Elektronik. Der zweite, nicht codierte Slave-Motor kommuniziert nicht mit dem Fahrzeug. Hierbei ist die Hard- und Software der beiden Lüftermotoren so ausgelegt, daß eine selbsttätige Erkennung von Master und Slave integriert ist.present is an automatic Master / slave engine detection and communication provided, by one of the two fan motors via a plug connection coded and thereby defined as a master motor. The master engine communicates in accordance with the present embodiment (Mainstream variant) only with the vehicle electronics. Of the second unencoded slave motor does not communicate with the vehicle. Here, the hardware and software of the two fan motors is designed so that an automatic detection is integrated by master and slave.
Es ist in Verbindung mit der vorliegenden Hardware ein Softwarealgorithmus derart ausgelegt, daß bei einem Ausfall eines Lüftermotors dieser Ausfall erkannt wird, und der komplementäre und noch funktionsfähige Lüfter autark weiterarbeiten kann. Somit ist Redundanz gegeben. Gleichzeitig ist die Funktion der Motorkühlung in bestimmten, vorgegebenen Fahrzeug-Betriebspunkten noch eingeschränkt, in anderen Fahrzeug-Betriebspunkten jedoch auch uneingeschränkt möglich (FAIL-SAVE-Modus). Zwischen den beiden Lüftermotoren ist über das gemeinsame Bussystem (vorliegend CAN-Bussystem) eine Kommunikation möglich. Insbesondere ist es vorgesehen, daß bei Ausfall des Master-Motors der Slave-Motor als Master-Motor umdefiniert wird bzw. eigenständig mit dem Fahrzeug kommuniziert, um auch für diesen Fall eine zumindest teilweise Motorkühlung zu ermöglichen.It is a software algorithm in conjunction with the present hardware designed so that at a failure of a fan motor this failure is detected, and the complementary and still functioning fan self-sufficient can continue working. Thus redundancy is given. At the same time the function of engine cooling limited in certain, predetermined vehicle operating points, in However, other vehicle operating points also unrestricted possible (FAIL-SAVE mode). Between the two fan motors is over the common bus system (in the present case CAN bus system) enables communication. Especially it is intended that at Failure of the master motor, the slave motor redefined as master motor becomes or independent communicates with the vehicle in order to at least for this case too partially engine cooling to enable.
Die
Steuerlogik für
die Aktuatoren der Jalousien-Klappen und die Lüftermotoren ist in
Zudem wird im Zuge der Initialisierung des Systems eine Initialisierung der Motoren als Master oder Slave vorgenommen. Hierin liegt unter anderem der Vorteil, daß die Motoren inklusive ihrer Steuerung und deren Programmierung identisch sein können, so daß eine kostengünstigere Fertigung und Ersatzteillogistik möglich ist.moreover becomes an initialization as the system initializes the motors made as master or slave. This is below Another advantage is that the Motors including their control and programming are identical can be so that one cost-effective Production and spare parts logistics is possible.
Nachfolgend
wird als Bestandteil einer Schleife ein Unterprogramm für die Steuerung
und den Lüfterbetrieb
gestartet, das in
Bei Negierung der Abfrage eines Nachlaufmodus bzw. Systemstops wird zunächst entschieden, ob ein Warmlaufmodus eingeleitet wird, etwa, wenn das Fahrzeug noch keine Betriebstemperatur hat. Falls der Warmlaufmodus eingeleitet wird, so werden die Luftklappen geschlossen und die Lüftermotoren ausgeschaltet.at Negation of the query of a follow-up mode or system stop first decided if a warm-up mode is initiated, such as when Vehicle has no operating temperature yet. If the warm-up mode is initiated, the louvers are closed and the fan motors switched off.
Andernfalls wird je nach Betriebsparametern entschieden, ob ein Energiesparmodus gefahren wird oder nicht. Falls ja, so werden die Luftklappen geöffnet und die Lüftermotoren ausgeschaltet, um eine Kühlung allein durch Fahrtwind zu erreichen.Otherwise Depending on the operating parameters, it is decided if a power saving mode is driven or not. If so, the louvers are opened and the fan motors switched off to a cooling to reach by wind alone.
Falls kein Energiesparmodus gefahren wird, so werden Luftklappen und Lüfterdrehzahl je Erfordernissen eingestellt, wobei die Lüfterdrehzahl auch unterhalb einer maximalen Drehzahl liegen kann.If no energy saving mode is driven, so are air dampers and fan speed set according to requirements, with the fan speed also below a maximum speed can be.
Bei den zuvor genannten Entscheidungen werden Betriebsparameter wie etwa Kühlmitteltemperatur und Fahrtgeschwindigkeit als Argumentwerte verwendet, um aus festgelegten Wertematrizen die resultierenden Sollwerte für Klappenstellung und Lüfterdrehzahl auszulesen.at The above decisions are operating parameters such as about coolant temperature and travel speed used as argument values to set from Value matrices The resulting setpoint values for damper position and fan speed read.
Vor oder nach Durchlaufen des Unterprogramms (vorliegend davor) wird für die beiden Lüftermotoren ermittelt, ob der Lüftermotor ein Master-Motor oder ein Slave-Motor ist und entsprechend erfolgt die Kommunikation mit dem entsprechenden anderen Steuergerät. Der Master-Motor kommuniziert ferner mit der fahrzeugseitigen Steuerung, wobei den Kühlbedarf und die Fahrgeschwindigkeit betreffende Signale an den Master-Motor übermittelt werden.In front or after passing through the subroutine (present before) for the both fan motors determines if the fan motor is a master motor or a slave motor and is done accordingly Communication with the corresponding other control unit. The master engine also communicates with the on-board controller, with the need for cooling and the driving speed signals transmitted to the master motor become.
Nach Verlassen des Unterprogramms erfolgt eine Verzweigung in Abhängigkeit davon, ob das Steuergerät zum Mastermotor oder zum Slavemotor gehört.To Leaving the subroutine, a branching depending on of whether the controller belongs to the master motor or to the slave motor.
In letzterem Fall wird eine Kommunikation mit dem Mastergerät aufgenommen, um Betriebsdaten auszutauschen. Danach wird die zuvor beschriebene Schleife erneut durchlaufen (Master/Slave-Erkennung und Aufruf Unterprogramm).In the latter case, a communication is recorded with the master device, to exchange operating data. Thereafter, the previously described Loop through again (master / slave detection and call subroutine).
Falls es sich um das Steuergerät des Mastermotors handelt, so wird zunächst mit dem Slave-Gerät kommuniziert. Sodann wird die Notwendigkeit eines Fehlermanagements ermittelt und im Falle von Fehlern oder Defekten werden gegebenenfalls nicht dargestellte Sonderprogramme aufgerufen. Im Normalfall der Fehlerfreiheit wird nachfolgend mit dem Fahrzeug kommuniziert, um unter anderem zumindest einen, im allgemeinen jedoch mehrere Betriebsparameter auszulesen. Hierbei handelt es sich beispielsweise um Werte zum Systemzustand (Motor ein/aus) sowie zu Fahrtgeschwindigkeit, Außentemperatur, Kühlmitteltemperatur, Motorleistung und Motorbetriebsmodus (etwa Sport oder Economy).If it is the control unit of the master motor, it is initially communicated with the slave device. Then, the necessity of error management is determined and in the case of errors or defects may not be shown Special programs called. Normally the absence of errors will subsequently communicates with the vehicle to, among other things, at least one, but generally read several operating parameters. These are, for example, system state values (Engine on / off) and to driving speed, outside temperature, Coolant temperature, Engine power and engine operating mode (such as Sport or Economy).
Gemäß dem Ausführungsbeispiel
ist eine spezielle Regelung zweier Lüftermotoren von als Rohrlüfter ausgebildeten
Lüftern
und dazugehöriger Jalousie-Klappen
vorgesehen.
Gemäß einer Variante des Ausführungsbeispiels ist in das Lüftersystem integriert ein Sensor für die Strömungsgeschwindigkeit der Luft im Bereich des Lüfters vorgesehen, so daß Fehler in Folge äußerer Einflüsse, wie starker Wind von vorn obwohl das Fahrzeug langsam fährt, die bei der zuvor beschriebenen Steuerung auftreten können, vermieden werden können, und die Lüfter-Steuerung diesbezüglich unabhängig von der fahrzeugseitigen Steuerung ist.According to one Variant of the embodiment is in the fan system integrated a sensor for the flow rate the air in the area of the fan provided, so that error as a result of external influences, such as strong wind from the front even though the vehicle is driving slowly, the can occur in the control described above, be avoided can, and the fan control in this regard independently from the vehicle-side control.
Entsprechend einer weiteren Variante ist ein Temperatur-Sensor für das Motor-Kühlmittel vorgesehen, welcher seine Messwerte direkt an die Lüfter-Steuerung weitergibt und eine entsprechende bedarfsabhängige Regelung der Lüftermotoren und der Aktuatoren für die Luftklappen erfolgt, und das System auch diesbezüglich unabhängig von der fahrzeugseitigen Steuerung ist.Corresponding Another variant is a temperature sensor for the engine coolant is provided, which passes its measured values directly to the fan control and a corresponding demand-dependent control of the fan motors and the actuators for the louvers, and the system in this regard regardless of the vehicle-side control is.
Eine solche Übertragungskennlinie kann sowohl für die Kommunikation zwischen Mastermotor und Fahrzeug als auch für eine Kommunikation zwischen einem Mastermotor und einem Slavemotor Verwendung finden.A such transfer characteristic can both for the communication between master engine and vehicle as well as for a communication find use between a master motor and a slave motor.
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