DE102015104647B4

DE102015104647B4 - Verfahren zum Verringern der Lüfter-Aus-Drehzahl und Lüfterkupplung mit variablem Gehäusespalt dafür

Info

Publication number: DE102015104647B4
Application number: DE102015104647.4A
Authority: DE
Inventors: Jae-Jin Lee
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2014-11-25
Filing date: 2015-03-26
Publication date: 2022-09-01
Anticipated expiration: 2035-03-27
Also published as: DE102015104647A1; KR20160062430A; CN106150654B; CN106150654A; KR101637744B1

Abstract

Verfahren zum Verringern einer Lüfter-Aus-Geschwindigkeit, aufweisend(A) Ermitteln (S1), ob es sich um eine elektronische Lüfterkupplung oder eine mechanische Lüfterkupplung handelt mittels einer Lüfterkupplung-Steuereinrichtung (100),(B) Detektieren (S10) von Informationen über eine Eingangsdrehzahl, welche diejenige Drehzahl ist, die von einem Motor zu der Lüfterkupplung übertragen wird, eine Lüfterdrehzahl, welche die Drehzahl der Lüfterkupplung ist, eine Motorkühlmitteltemperatur und einen Lüfterkupplungsbetriebswert, welcher ein Steuerwert ist, und Vergleichen (S20) der Motorkühlmitteltemperatur mit einer Betriebstemperatur der Lüfterkupplung, wenn die Lüfterkupplung-Steuereinrichtung (100) ermittelt, dass es sich um eine elektronische Lüfterkupplung handelt,(C) Überprüfen, ob der Lüfterkupplungsbetriebswert ein Vollständiges-Ausschalten-Signal für vollständiges Ausschalten der Lüfterkupplung ist, wenn die Motorkühlmitteltemperatur höher als die Betriebstemperatur der Lüfterkupplung ist, und dann Aktivieren eines Aus-Drehzahl-Null-Modus und Verringern der Geschwindigkeit eines Kühllüfters mittels Vergrößerns eines Spalts zwischen einem Rotor (5) und einem Außengehäuse (4), wenn der Lüfterkupplungsbetriebswert das Vollständiges-Auskuppeln-Signal ist, und(D) Aktivieren des Aus-Drehzahl-Null-Modus, wenn die Motorkühlmitteltemperatur nicht höher als die Betriebstemperatur der Lüfterkupplung ist und eine Lüfterdrehzahl, welche die Drehzahl des Kühllüfters ist, ein vorbestimmtes Level der Eingangsdrehzahl, welche von dem Motor zu der Lüfterkupplung übertragen wird, übersteigt.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen eine Lüfterkupplung und betreffen insbesondere ein Verfahren zum Verringern einer Lüfter-Aus-Drehzahl, das eine Lüfterdrehzahl schnell verringern kann oder eine Aus-Drehzahl nahe bei null erreichen kann, wenn sich ein Lüfter mit einer zu hohen Drehzahl dreht bei einer Kühlmitteltemperatur zum Betreiben der Lüfterkupplung oder wenn ein Kupplung-Aus-Signal zum Auskuppeln verwendet wird/vorliegt, und eine Lüfterkupplung vom Typ mit variablem Gehäusespalt für das Verfahren.
Beschreibung der bezogenen Technik
Im Allgemeinen wird eine Lüfterkupplung, die zusammen mit einem Kühler und einem Lüfterrad ein Motorkühlsystem bildet, mit dem Stoppen eines Verbrennungsmotors gestoppt und selektiv gemäß einer Kühlmitteltemperatur betrieben, wenn der Verbrennungsmotor betrieben wird, so dass die Drehzahl (Umdrehungen pro Minute) des Kühllüfters auf der Basis einer Kühlmitteltemperatur gesteuert wird.
Zum Beispiel, wenn eine Kupplung eingeschaltet ist, wird Öl von einer Speicherkammer zu einer Betriebskammer zugeführt, so dass ein Rotor gedreht wird, aber wenn die Kupplung ausgeschaltet ist, kehrt das Öl aus der Betriebskammer zu der Speicherkammer zurück und die Drehkraft des Rotors wird mittels einer viskosen Reibungskraft des Fluids entfernt, wodurch der Rotor gestoppt wird.
Dazu wird eine Lüfterkupplung, welche eine Ölkreislaufstruktur darin aufweist, in welcher eine Speicherkammer und eine Betriebskammer durch eine Ölrückführöffnung verbunden sind, in welcher die Drehkraft eines Rotors durch die viskose Reibungskraft des Öls, das darin zirkuliert, übertragen wird und in welcher ein Ölkanalventil verwendet wird, als eine Fluid-Typ-Lüfterkupplung bezeichnet und ist in einen mechanischen Typ und einen elektronischen Typ klassifiziert in Abhängigkeit von der Art und Weise des Öffnens/Schließens des Ölkreislaufkanals.
Insbesondere in der Lüfterkupplung vom Fluid-Typ wird das Öl mittels einer Zentrifugalkraft zurückgeführt, wenn die Kupplung aus (ausgeschaltet bzw. ausgekuppelt) ist. Zum Beispiel wird das Öl in der Betriebskammer um ein Gehäuse herum gesammelt mittels einer Zentrifugalkraft, nimmt der Druck des Öls, das um das Gehäuse gesammelt wird, um den Damm an der Außenseite des Gehäuses auf einen Wert zu, der höher ist als der Druck durch das zentrifugierende Öl in der Speicherkammer, so dass das Öl von der Betriebskammer zu der Speicherkammer zurückkehrt.
Es wird auf die Druckschriften DE 10 2004 018 955 A1 , DE 41 25 396 A1 und DE 10 2012 102 058 A1 verwiesen, in welchen weitere verschiedene Verfahren zum Verringern einer Lüfter-Aus-Geschwindigkeit beschrieben sind.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Jedoch hängt gemäß so einer Art und Weise des Zurückführens des Öls unter Benutzung einer Zentrifugalkraft in einer Lüfterkupplung vom Fluid-Typ die Geschwindigkeit des zurückgeführten Öls ab von dem Öldruck um den Damm, der von einer Relativdrehzahl zwischen einem Rotor und einem Gehäuse verursacht wird, so dass ein Stoppen der Lüfterkupplung verzögert sein kann, wenn die relative Drehzahl zwischen dem Rotor und dem Gehäuse niedrig ist mit ausgeschalteter Kupplung.
Zum Beispiel gibt es eine Verschlechterung, wenn die Relativdrehzahl zwischen dem Rotor und dem Gehäuse niedrig ist mit ausgeschalteter Kupplung, und demgemäß ist der Öldruck um den Damm niedrig wegen der niedrigen relativen Drehzahl zwischen dem Rotor und dem Gehäuse, verursacht der niedrige Öldruck um den Damm, dass das Öl in der Betriebskammer verbleibt, so dass die Drücke in der Betriebskammer und der Speicherkammer im Gleichgewicht sind, und das Öl, das in der Betriebskammer verbleibt, verzögert den Übergang vom Eingriff zum Nicht-Eingriff von Rotor und Gehäuse, so dass in diesem Zustand Drehmoment von dem Rotor zu dem Gehäuse übertragen wird und die Drehung des Gehäuses die Aus-Drehzahl (OFF_RPM) mit ausgeschalteter Kupplung erhöht. Die Aus-Drehzahl beträgt etwa 200-700 Umdrehungen pro Minute.
Wie es oben beschrieben ist, erzeugt die hohe Aus-Drehzahl bei ausgeschalteter Kupplung unnötiges Lüfterkupplungsgeräusch und verbraucht dabei notwendigerweise Leistung des Verbrennungsmotors und verringert die Kraftstoffeffizienz.
Insbesondere, wenn eine Fluid-Typ-Lüfterkupplung ein mechanischer Typ ist, wird eine hohe Aus-Drehzahl unnötigerweise für eine relativ lange Zeitdauer beibehalten, da eine Hysterese wegen eines Temperaturunterschieds groß ist beim Übergang vom Eingriffszustand zum Nicht-Eingriffszustand, so dass Öl weiterhin in der Betriebskammer verbleibt wegen eines niedrigen Drucks um den Damm, selbst wenn die Kupplung aus ist, so dass der Lüfter selbst bei einer Kühlmitteltemperatur, bei welcher es keinen Bedarf zum Drehen eines Kühllüfters gibt, betrieben wird.
Ferner, wenn eine Fluid-Typ-Lüfterkupplung vom elektronischen Typ ist, dreht sich der Kühllüfter weiter, selbst wenn ein Vollständiges-Auskuppeln-Signal verwendet wird, und der Rotor und das Gehäuse bleiben im Eingriff, so dass sie auch in einer Situation, in welcher sie nicht betrieben werden müssen, betrieben werden, oder das Auskuppeln davon ist verzögert, weswegen die Aus-Drehzahl hoch ist.
Demgemäß, unabhängig davon, ob es ein mechanischer Typ oder ein elektronischer Typ ist, wird eine Lüfterkupplung vom Fluidtyp selbst in einer Situation, in welcher sie nicht betrieben werden muss, mit hoher Aus-Drehzahl betrieben, so dass nicht vermieden werden kann, dass die Lüfterkupplung Geräusch erzeugt und die Kraftstoffeffizienz verringert.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zielt auf ein Verfahren (z.B. für ein Kraftfahrzeug) zum Verringern einer Lüfter-Aus-Drehzahl ab, welches Geräusch aufgrund einer Lüfterkupplung verringert mittels des schnellen Verringerns einer Lüfterdrehzahl oder des Verringerns der Aus-Drehzahl auf nahezu null (0) durch Einstellen eines Spalts zwischen einem Rotor und einem Gehäuse, wenn sich ein Lüfter (z.B. Gebläse) bei einer Kühlmitteltemperatur (z.B. Temperatur des Kühlmittels eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs) zum Betreiben der Lüfterkupplung mit zu hoher Drehzahl dreht oder ein Kupplung-Aus-Signal zum Auskuppeln verwendet wird, und welches insbesondere einen Verlust der Kraftstoffeffizienz eines Fahrzeugs aufgrund des unnötigen Betriebes der Lüfterkupplung verbessert durch Verhindern der Drehung durch Öl, welches in einem Zustand, in welchem es keinen Bedarf für den Betrieb gibt, wie zum Beispiel eine niedrige Kühlmitteltemperatur oder Stoppen des Betriebes, in einer Betriebskammer verbleibt, und eine Lüfterkupplung mit variablem Gehäusespalt für das Verfahren.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum Verringern einer Lüfter-Aus-Drehzahl auf: (A) Ermitteln, ob es sich um eine elektronische Lüfterkupplung oder eine mechanische Lüfterkupplung handelt mittels einer Lüfterkupplung-Steuereinrichtung, (B) Detektieren von Informationen über eine Eingangsdrehzahl (Umdrehungen pro Minute), welche diejenige Drehzahl ist, die von einem Motor (z.B. Verbrennungsmotor) zu der Lüfterkupplung übertragen wird, eine Lüfterdrehzahl, welche die Drehzahl der Lüfterkupplung ist, eine Motorkühlmitteltemperatur (z.B. Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur), und einen Lüfterkupplungsbetrieb (im Folgenden auch als Lüfterkupplungsbetriebswert oder Lüfterkupplungs-Ansteuerverhältnis bezeichnet), welcher ein Steuerwert ist, und Vergleichen der Motorkühlmitteltemperatur mit einer Betriebstemperatur der Lüfterkupplung, wenn die Lüfterkupplung-Steuereinrichtung, ermittelt, dass es sich um eine elektronische Lüfterkupplung handelt, (C) Überprüfen, ob der Lüfterkupplungsbetriebswert ein Vollständiges-Auskuppeln-Signal für vollständiges Ausschalten der Lüfterkupplung ist, wenn die Motorkühlmitteltemperatur höher ist als die Betriebstemperatur der Lüfterkupplung, und dann Aktivieren eines Aus-Drehzahl-Null-Modus (OFF_RRM-Null-Modus) und Verringern der Drehzahl eines Kühllüfters (z.B. eines Kühllüfterrads) mittels Vergrößerns eines Spalts zwischen einem Rotor und einem äußeren Gehäuse, wenn der Lüfterkupplungsbetriebswert das Vollständiges-Auskuppeln-Signal ist, und (D) Aktivieren des Aus-Drehzahl-Null-Modus, wenn die Motorkühlmitteltemperatur nicht höher als die Betriebstemperatur der Lüfterkupplung ist und die Lüfterdrehzahl, welche die Drehzahl des Kühllüfters ist, eine vorbestimmtes Niveau/Level/Verhältnis einer Eingangs-Lüfterdrehzahl, welche von dem Motor zu der Lüfterkupplung übertragen wird, übersteigt.
Der Gehäusespalt zwischen dem Rotor und dem äußeren Gehäuse kann erhöht werden, wenn ein Ölventil, das einen Kanal für ein Arbeitsfluid, das mittels der Lüfterkupplung-Steuereinrichtung zu dem Rotor zugeführt wird, öffnet/schließt mittels eines Lüfterkupplungsbetriebswerts, der zu dem Vollständiges-Auskuppeln-Signal korrespondiert, gesteuert wird.
Wenn die Lüfterdrehzahl ein vorbestimmtes Niveau der Eingangsdrehzahl nicht übersteigt (d.h. z.B. unter dem vorbestimmten Niveau liegt), kann die Lüfterkupplung-Steuereinrichtung die Drehzahl des Kühllüfters optional nicht mittels einer Vergrößerung des Gehäusespalts zwischen dem Rotor und dem äußeren Gehäuse verringern durch Deaktivieren des Aus-Drehzahl-Null-Modus.
Wenn die Lüfterkupplung-Steuereinrichtung ermittelt, dass eine mechanische Lüfterkupplung vorliegt, kann die Verringerung der Drehzahl des Kühllüfters durch eine Vergrößerung des Gehäusespalt zwischen dem Rotor und dem äußeren Gehäuse durchgeführt werden mittels eines Betriebes/einer Betätigung eines Bimetalls, das durch die Motorkühlmitteltemperatur kontrahiert wird, ohne einer Steuerung der Lüfterkupplung-Steuereinrichtung durch den Lüfterkupplungsbetriebswert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Variabler-Gehäusespalt-Lüfterkupplung auf ein Gehäuse, welches eine Speicherkammer zum Speichern von Öl, eine Betriebskammer, welche über ein mechanisches Ölventil mit Öl aus der Speicherkammer versorgt wird, sowie ein inneres Gehäuse und ein äußeres Gehäuse, welche einen Ölrückführkanal bilden zum Rückführen des Öls aus der Betriebskammer zu der Speicherkammer, aufweist, und einen Rotor, der mit einer Antriebsscheibe (z.B. auch Antriebsscheibenwelle) kombiniert/verbunden ist und Drehmoment zu dem Gehäuse überträgt unter Nutzung von Fluidreibungskraft des Öls, das in der Betriebskammer gesammelt ist/wird, wobei das mechanische Ölventil mit einer Ventildrehwelle verbunden/kombiniert ist, die mit dem äußeren Gehäuse verbunden/kombiniert ist, und einen Kanal für ein Arbeitsfluid, das dem Rotor zugeführt wird, öffnet oder schließt, die Variabler-Gehäusespalt-Lüfterkupplung ferner aufweisend ein Bimetall, das die Ventildrehwelle umgibt, an der Außenseite des äußeren Gehäuses befestigt ist und über die Ventildrehwelle eine Drehkraft auf das mechanische Ölventil aufbringt mittels Kontrahierens und Expandierens gemäß einer Kühlmitteltemperatur (z.B. Motorkühlmitteltemperatur, z.B. Verbrennungsmotorkühlmittel, z.B. Kühlwasser), und ein bewegbares Gehäuse, das zwischen dem äußeren Gehäuse und dem Rotor angeordnet ist und einen Spalt mit dem Rotor (z.B. in der Längsrichtung und/oder der Drehrichtung des mechanischen Ölventils) bildet oder mit dem Rotor im Eingriff ist, wobei ein Ende des mechanischen Ölventils daran angebracht ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Variabler-Gehäusespalt-Lüfterkupplung auf ein Gehäuse, welches eine Speicherkammer zum Speichern von Öl, eine Betriebskammer, welche über ein elektronisches Ölventil mit Öl aus der Speicherkammer versorgt wird, sowie ein inneres Gehäuse und ein äußeres Gehäuse aufweist, welche einen Ölrückführkanal bilden zum Rückführen des Öls aus der Betriebskammer zu der Speicherkammer, und einen Rotor, der mit einer Antriebsscheibe verbunden/kombiniert ist und Drehmoment zu dem Gehäuse überträgt unter Nutzung von Fluidreibungskraft des Öls, das in der Betriebskammer gesammelt ist/wird, wobei das elektronische Ölventil in dem Betriebskanal (z.B. Ölkanal) angeordnet ist und einen Kanal für ein Arbeitsfluid, das dem Rotor zugeführt wird, öffnet oder schließt in Antwort auf ein PWM(Pulsweiten-Modulation)-Signal, das von einer Lüfterkupplung-Steuereinrichtung zugeführt wird, die Variabler-Gehäusespalt-Lüfterkupplung ferner aufweisend ein bewegbares Gehäuse, das zwischen dem äußeren Gehäuse und dem Rotor angeordnet ist und einen Spalt mit dem Rotor bildet oder mit dem Rotor eingreift, wobei eine Bewegbares-Gehäuse-Betriebseinheit an einem Ventilkörper des elektronischen Ölventils angebracht ist.
Die Lüfterkupplung-Steuereinrichtung kann Informationen über eine Eingangsdrehzahl (Umdrehungen pro Minute), welche diejenige Drehzahl ist, die von einem Motor (z.B. Verbrennungsmotor) zu der Lüfterkupplung übertragen wird, eine Lüfterdrehzahl, welche die Drehzahl der Lüfterkupplung ist, eine Motorkühlmitteltemperatur, und einen Lüfterkupplungsbetriebswert, welcher ein Steuerwert ist, detektieren, kann die Motorkühlmitteltemperatur mit einer Betriebstemperatur der Lüfterkupplung vergleichen, kann ermitteln (z.B. vergleichen), ob eine Lüfterdrehzahl, welche die Drehzahl eines Kühllüfters ist, ein vorbestimmtes Niveau/Level der Eingangs(lüfter)drehzahl, welche die Drehzahl ist, die von dem Motor zu der Lüfterkupplung übertragen wird, übersteigt, und kann die Drehzahl des Kühllüfters verringern mittels Vergrößerns eines Gehäusespalts zwischen dem Rotor und dem äußeren Gehäuse, wenn die Lüfterdrehzahl ein vorbestimmtes Niveau/Level der Eingangsdrehzahl übersteigt bei einer Motorkühlmitteltemperatur, die höher ist als die Betriebstemperatur der Lüfterkupplung, oder ohne dass die Motorkühlmitteltemperatur höher ist als die Betriebstemperatur der Lüfterkupplung. Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Ansprüchen 1, 7 und 12 der anfangs genannten koreanischen Patentanmeldung KR 10-2014-0165132 beschrieben, wobei der Inhalt dieser Ansprüche 1, 7 und 12 hierin mitaufgenommen ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung verringert die Lüfterkupplung vom Fluidtyp schnell eine Lüfterdrehzahl oder verringert die Aus-Drehzahl auf nahezu Null (z.B. Null) mittels des Einstellens des Spalts zwischen einem Rotor und einem Gehäuse, wenn sich, bei einer Kühlmitteltemperatur zum Betreiben der Lüfterkupplung, ein Lüfter mit zu hoher Drehzahl dreht oder wenn ein Kupplung-Aus-Signal zum Auskuppeln verwendet wird, so dass es möglich ist, ein Lüfterkupplung-Geräusch aufgrund einer Aus-Drehzahl (OFF_RPM) von 200 bis 700 Umdrehungen/min, das in der bezogenen Technik erzeugt wird, wesentlich zu verringern.
Ferner ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, einen Verlust der Kraftstoffeffizienz eines Fahrzeugs aufgrund einer unnötig betriebenen Lüfterkupplung zu verhindern, indem Drehung aufgrund von Öl, das in der Betriebskammer verbleibt unter einer Bedingung, in welcher es keinen Bedarf für den Betrieb gibt, wie zum Beispiel niedriger Kühlmitteltemperatur und/oder des Stoppens des Betriebes, verhindert wird.
Ferner ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, zur Verbesserung der Leistung der Lüfterkupplung und der Kraftstoffeffizienz beizutragen, da die Aus-Drehzahl verbessert ist und unnötiger Betrieb eines Kühllüfters verhindert wird mittels eines Bimetalls zum Einstellen eines Gehäusespalts, selbst in einem mechanischen Typ, der eine große Hysterese hat wegen einer Temperaturdifferenz, wenn die Lüfterkupplung, die eingekuppelt wurde, ausgekuppelt wird.
Ferner wird gemäß der Erfindung in einem elektronischen Typ, welcher einen Kühllüfter in Drehung halten kann, selbst wenn ein Signal zum vollständigen Auskuppeln zugeführt wird, die Aus-Drehzahl verbessert und wird unnötiger Betrieb eines Lüfters verhindert mittels eines Steuerventils zum Einstellen eines Gehäusespalts, so dass es möglich ist, zur Verbesserung der Leistung der Lüfterkupplung und der Kraftstoffeffizienz beizutragen.
Figurenliste

Die 1A und 1B zeigen ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Verringern einer Lüfter-Aus-Drehzahl gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die 2 zeigt eine Ansicht, die eine Fluid-Typ-Lüfterkupplung für das Verfahren zum Verringern einer Lüfter-Aus-Drehzahl gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die 3 und 4 zeigen Ansichten, die eine Fluid-Typ-Lüfterkupplung vom mechanischen Typ zeigen, welche mit einer Gehäusespalt-Variationseinrichtung ausgestattet ist, die ein bewegbares Gehäuse und ein Bimetall zum Verringern einer Lüfter-Aus-Drehzahl der Fluid-Typ-Lüfterkupplung, die in der 2 gezeigt ist, aufweist.
Die 5 und 6 zeigen Ansichten, die einen Betrieb des Bimetalls und des bewegbaren Gehäuses, die in den 3 und 4 gezeigt sind, zeigen mit einer ausgeschalteten/ausgekuppelten Kupplung.
Die 7 und 8 zeigen Ansichten, die einen Betrieb des Bimetalls und des bewegbaren Gehäuses, die in den 4 und 5 gezeigt sind, zeigen, wobei die Kupplung ein(gekuppelt) ist.
Die 9 zeigt eine Ansicht, die eine Fluid-Typ-Lüfterkupplung vom elektronischen Typ zeigt, welche mit einer Gehäusespalt-Variationseinrichtung ausgestattet ist, die ein elektronisches Ölventil zum Verringern einer Lüfter-Aus-Drehzahl der Fluid-Typ-Lüfterkupplung, die in der 2 gezeigt ist, aufweist.
Die 10 zeigt einen Aus-Drehzahl-Graph einer Lüfterkupplung, der einen Bereich zeigt, in welchem das Verfahren zum Verringern einer Lüfter-Aus-Drehzahl gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Ausführliche Beschreibung
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die begleitenden Figuren beschrieben, und diese Ausführungsformen können in zahlreichen Formen durch den Fachmann implementiert werden, weswegen die vorliegende Erfindung nicht auf die hierin beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist.
Die 1A und 1B zeigen ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Verringern einer Lüfter-Aus-Drehzahl gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, und das Verfahren zum Verringern einer Lüfter-Aus-Drehzahl wird im Folgenden auch als ein Aus-Drehzahl-Null-Modus („OFF_RPM zero mode“) bezeichnet. Wie es in den Figuren gezeigt ist, ist der Aus-Drehzahl-Null-Modus in einen aktiven Typ (S40, S50-1) des schnellen Bringens der Aus-Drehzahl auf null (z.B. im Wesentlichen Null) mittels einer Gehäusespalt-Variationseinrichtung, wobei eine Lüfterkupplung aus ist, und einen inaktiven Typ (S40-1) des Bringens der Aus-Drehzahl auf null (z.B. im Wesentlichen Null) ohne Betreiben einer Gehäusespalt-Variationseinrichtung, unterteilt bzw. klassifiziert.
Die 2 zeigt eine Ansicht, die eine Fluid-Typ-Lüfterkupplung für das Verfahren zum Verringern einer Lüfter-Aus-Drehzahl gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie es in der Figur gezeigt ist, weist die Fluid-Typ-Lüfterkupplung auf eine (Antriebs)Scheibenwelle 1 (z.B. Drehwelle) und ein Gehäuse, das ein inneres Gehäuse 3 und ein äußeres Gehäuse 4, welche mit der Scheibenwelle 1 verbunden/kombiniert sind, aufweist, und eine Teilungsplatte 2, einen Rotor 5, einen (z.B. quadratischen) Ring 8 (z.B. Dichtring) und ein Ölventil, das mittels einer Ventildrehwelle 9-1 befestigt ist, unterbringt. Eine Speicherkammer, eine Betriebskammer und ein Ölrückführkanal sind in dem Gehäuse gebildet, so dass Öl gemäß (einem) Kupplung-Ein/Aus (Zustand) zirkuliert. Diese Teile der Fluid-Typ-Lüfterkupplung sind diejenigen von gewöhnlichen Fluid-Typ-Lüfterkupplungen.
Daher wird der Aus-Drehzahl-Null-Modus mit einer Fluid-Typ-Lüfterkupplung verwendet, und zu diesem Zweck ist die Fluid-Typ-Lüfterkupplung mit einer Gehäusespalt-Variationseinrichtung ausgestattet, die unten mit Bezug auf die 3-9 beschrieben wird, und die Gehäusespalt-Variationseinrichtung wird auf die gleiche Art und Weise mit Fluid-Lüfterkupplungen vom mechanischen Typ mit einem mechanischen Ölventil 9 oder Fluid-Lüfterkupplungen vom elektronischen Typ mit einem elektronischen Ölventil 9A verwendet. In der folgenden Beschreibung wird angenommen, dass die Steuereinrichtung eine Lüfterkupplung-Steuereinrichtung ist, und die Lüfterkupplung-Steuereinrichtung kann eine (Verbrennungs)Motor-ECU (Elektronische Steuereinheit) sein.
Mit weiterem Bezug auf die 1A und 1B wird der Aus-Drehzahl-Null-Modus wie folgt ausgeführt.
Im Schritt S1 ermittelt die Lüfterkupplung zunächst, ob die bereitgestellte Lüfterkupplung ein elektronischer Typ oder ein mechanischer Typ ist.
Dann, wenn im Schritt S1 eine elektronische Lüfterkupplung ermittelt ist, detektiert die Lüfterkupplung-Steuereinrichtung im Schritt S10 Informationen über eine Eingangsdrehzahl (Drehzahl, die von einem Motor (zum Beispiel Verbrennungsmotor) zu der Lüfterkupplung übertragen wird), Lüfterdrehzahl (Drehzahl der Lüfterkupplung), Temperatur eines Motorkühlmittels (zum Beispiel Temperatur eines Verbrennungsmotorkühlmittels) und Lüfterkupplung-Betrieb bzw. -Betriebswert. Die Eingangsdrehzahl wird erhalten mittels Multiplizierens der Motordrehzahl mit einem Scheibenverhältnis (zum Beispiel einem Übersetzungsverhältnis zwischen Motorwelle und Eingangswelle). Die Lüfterdrehzahl wird erhalten mittels Multiplizierens der Eingangsdrehzahl mit einem Lüfterkupplungschlupfverhältnis. Darauf wird im Schritt S20 auf der Basis der Temperatur des Motorkühlmittels ermittelt, dass/ob ein Bedarf zum Betreiben der Lüfterkupplung besteht. Dazu wird die folgende Gleichung 1 verwendet.
Gleichung 1: Temperatur des Motorkühlmittels ≥ Betriebstemperatur der Lüfterkupplung wobei „≥“ (größer oder gleich) ein Symbol ist, das den Betrag zweier Werte vergleicht, und der Ausdruck „Temperatur des Motorkühlmittels ≥ Betriebstemperatur der Lüfterkupplung“ bedeutet, dass die Temperatur des Motorkühlmittels gleich oder größer ist als die Betriebstemperatur (z.B. Betreibetemperatur) der Lüfterkupplung.
Der Grund für das Verwenden der Bedingung „Temperatur des Motorkühlmittels ≥ Betriebstemperatur der Lüfterkupplung“ ist Verringern der Drehzahl eines Kühllüfters, wenn sich der Kühllüfter unnötig mit einer (z.B. zu) hohen Drehzahl dreht, selbst wenn es einen Bedarf zum Betreiben einer Lüfterkupplung wegen einer hohen Temperatur eines Kühlmittels gibt. Als Ergebnis davon kann die Lüfterkupplung-Steuereinrichtung in Abhängigkeit davon, ob die Bedingung „Temperatur des Motorkühlmittels ≥ Betriebstemperatur der Lüfterkupplung“ erfüllt ist, in den Schritt S20-1 oder den Schritt S30 eintreten.
Schritt S20-1 ist der Fall, wenn die Bedingung „Temperatur des Motorkühlmittels ≥ Betriebstemperatur der Lüfterkupplung“ nicht erfüllt ist, in welchem die Lüfterkupplung-Steuereinrichtung eine Lüfterdrehzahl (Drehzahl der Lüfterkupplung) detektiert und ermittelt/überprüft, ob die detektierte Lüfterdrehzahl ein angemessenes Niveau/Level hat. Dazu wird die folgende Gleichung 2 verwendet.
Gleichung 2: Lüfterdrehzahl ≥ Eingang-Lüfterdrehzahl (übertragene Drehzahl vom Motor zur Lüfterkupplung) x B (Korrekturkoeffizient, zum Beispiel 0,8)
wobei „≥“ ein Symbol ist, das den Betrag zweier Werte vergleicht, und der Ausdruck „Lüfterdrehzahl:::: Eingang-Lüfterdrehzahl x B“ bedeutet, dass die Lüfterdrehzahl die gleiche oder größer ist (zum Beispiel im Bezug auf die rechte Seite der Gleichung).
Der Grund für das Verwenden der Bedingung „Lüfterdrehzahl:::: Eingang-Lüfterdrehzahl x B“ ist es, zu Ermitteln, ob die tatsächliche Drehzahl des momentan betriebenen Kühllüfters über einem vorbestimmten Verhältnis (zum Beispiel 80 %) einer Eingangsdrehzahl liegt, wenn es keinen Bedarf zum Betreiben der Lüfterkupplung wegen niedriger Kühlmitteltemperatur gibt. Als Ergebnis davon kann die Lüfterkupplung-Steuereinrichtung in Abhängigkeit davon, ob die Bedingung „Lüfterdrehzahl:::: Eingang-Lüfterdrehzahl x B“ erfüllt ist, in den Schritt S40-1 oder den Schritt S30 eintreten.
Schritt S30 ist ein Fall, wenn aus der Bedingung „Temperatur des Motorkühlmittels ≥ Betriebstemperatur der Lüfterkupplung“ im Schritt S20 ermittelt ist, dass die Kühlmitteltemperatur über der Betriebstemperatur liegt, oder wenn die Kühlmitteltemperatur niedriger ist als die Betriebstemperatur ist und im Schritt S21 aus der Bedingung „Lüfterdrehzahl:::: Eingang-Lüfterdrehzahl x B“ die tatsächliche Drehzahl des Kühllüfters als über einem vorbestimmten Verhältnis (zum Beispiel 80 %) der Eingangsdrehzahl liegend ermittelt ist. In diesem Fall ermittelt/überprüft die Lüfterkupplung-Steuereinrichtung, ob das momentane Ausgabesignal ein Vollständiges-Auskuppeln-Signal (vollständiges Ausschalten der Lüfterkupplung) ist mit Bezug auf den Lüfterkupplung-Betriebsinformationswert, der als ein PWM(Pulsweiten-Modulation)-Signal ausgegeben wird. Die Tatsache bzw. der Fall, dass das Vollständiges-Auskuppeln-Signal über der Betriebstemperatur erzeugt wird, korrespondiert üblicherweise mit dem Fall, dass die Lüfterkupplung vollständig eingekuppelt bleibt, selbst wenn die Kühlmitteltemperatur fällt, und die Drehzahl des Kühllüfters verringert werden soll in Antwort auf ein Vollständiges-Auskuppeln-Signal (vollständiges Ausschalten der Lüfterkupplung). Dieses Phänomen wird erzeugt, wenn sich der Kühllüfter weiterhin mit hoher Drehzahl dreht, obwohl die Kühlmitteltemperatur unter die Betriebstemperatur fällt, oder wenn sich der Kühllüfter mit einer hohen Drehzahl dreht wegen eines anormalen Verhaltens des Öls in der Lüfterkupplung.
In dem aktiven Typ des Schritts S40 wird der Gehäusespalt schnell gesteuert, wenn das momentane Ausgabesignal im Schritt S30 das Vollständiges-Auskuppeln-Signal ist. Demgemäß vergrößert eine elektronische Lüfterkupplung schnell den Gehäusespalt zwischen dem Rotor 5 und dem äußeren Gehäuse 4 mittels Betreibens einer Gehäusespalt-Variationseinrichtung mit einem elektronischen Ölventil 9A, so dass die Drehzahl des Kühllüfters schnell abnimmt und insbesondere die Aus-Drehzahl schnell auf null gebracht werden kann mit ausgeschalteter Lüfterkupplung.
Andererseits, in dem inaktiven Typ des Schritts S40-1, wird der Gehäusespalt gesteuert, wenn die Bedingung „Lüfterdrehzahl:::: Eingang-Lüfterdrehzahl x B“ im Schritt S20-1 nicht erfüllt ist oder wenn das momentane Ausgabesignal im Schritt S30 (z.B. nicht) das Vollständiges-Auskuppeln-Signal ist. Demgemäß gibt es keinen Betrieb einer Gehäusespalt-Variationseinrichtung mittels des Ölventils in der elektronischen Lüfterkupplung, so dass, obwohl der Gehäusespalt (z.B. die Drehzahl) zwischen dem Rotor 5 und dem äußeren Gehäuse 4 etwas langsamer verringert wird, als wenn eine Gehäusespalt-Variationseinrichtung verwendet wird, die Drehzahl des Kühllüfters verringert werden kann.
Schritt S50 ist ein Fall, wenn im Schritt S1 die Lüfterkupplung als eine mechanische Lüfterkupplung identifiziert ist, in welchem, in dem Aus-Drehzahl-Null-Modus der mechanischen Lüfterkupplung, der Gehäusespalt zwischen dem Rotor 5 und dem äußeren Gehäuse 4 schnell vergrößert wird mittels Betreibens einer Gehäusespalt-Variationseinrichtung mit einem Bimetall, wie im Schritt S50-1, so dass die Drehzahl des Kühllüfters schnell verringert wird und insbesondere die Aus-Drehzahl Null schnell erreicht werden kann mit ausgeschalteter Lüfterkupplung.
Die 3 und 4 zeigen eine Lüfterkupplung vom Fluid-Typ, die mit einer Gehäusespalt-Variationseinrichtung ausgestattet ist, um einen Aus-Drehzahl-Null-Modus zu implementieren, in welcher die Gehäusespalt-Variationseinrichtung in einem mechanischen Typ implementiert ist, der ein Bimetall 20 und ein bewegbares Gehäuse 30 aufweist.
Wie es in der Figur gezeigt ist, weist die Gehäusespalt-Variationseinrichtung das Bimetall 20 und das bewegbare Gehäuse 30 auf und ist zwischen einem Rotor 5, der mit einer Scheibenwelle/Antriebswelle 1 und einem äußeren Gehäuse 4, das mit einer Ventildrehwelle 9-1 eines mechanischen Ölventils 9 verbunden/kombiniert ist, verbunden/kombiniert ist, angeordnet.
Das Bimetall 20 ist um die Ventildrehwelle 9-1 gewunden und (daran) befestigt und ist außerhalb des äußeren Gehäuses 4 angeordnet. Dazu hat das Bimetall 20 die Form einer Spiralfeder, die die Ventildrehwelle 9-1 umgibt, wobei ein Ende davon an der Ventildrehwelle 9-1 befestigt ist und das andere Ende einen sich lang erstreckenden Befestigungsabschnitt 20-1 bildet und an einem Bimetall-Befestigungsabschnitt 4-1 (z.B. Befestigungsauge) des äußeren Gehäuses 4 befestigt ist. Insbesondere wird das Bimetall 20 kontrahiert, wenn die Kühlmitteltemperatur niedriger ist als eine Betriebstemperatur/Betreibetemperatur der Lüfterkupplung, so dass sich die Ventildrehwelle 9-1 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs dreht.
Das bewegbare Gehäuse 30, welches z.B. eine runde, z.B. kreisförmige, Scheibe ist, die eine vorbestimmte Dicke und eine Mittelöffnung in der Mitte aufweist, weist Rotor-Eingriffszähne 31 zum im Eingriff Stehen mit dem Rotor 5 auf einer Seite, die dem Rotor 5 zugewandt ist, auf und weist einen Ventilschlitz 33 auf der Innenseite der Mittelöffnung auf, um das Ende des mechanischen Ölventils 9 aufzunehmen (zum Beispiel darin einzupassen). Insbesondere hat der Ventilschlitz 33 eine Kupplung-Aus-Position 33a, eine Kupplung-Ein-Position 33b und einen Verbindungsschlitz 33c. Im Bezug auf den Breite-(Quer)Schnitt (z.B. Radialschnitt) des bewegbaren Gehäuses 30 befindet sich die Kupplung-Aus-Position 33a nahe bei dem Rotor, wobei sich die Kupplung-Ein-Position 33b nahe bei dem äußeren Gehäuse 4 befindet, und der Verbindungsschlitz 33c verbindet, mit einem Winkel/in einem Winkel, den Abschnitt, der mittels der Kupplung-Aus-Position 33a und der Kupplung-Ein-Position 33b gebildet ist. Demgemäß behält das mechanische Ölventil 9 mit einem Ende, das sich an der Kupplung-Aus-Position 33a befindet, einen Spalt bei, um einen Eingriff zwischen den Rotor-Eingriffszähnen des bewegbaren Gehäuses 30 und dem Rotor 5 zu verhindern, während das mechanische Ölventil 9 mit einem Ende, das sich an der Kupplung-Ein-Position 33b befindet, den Spalt entfernt mittels Bewegens des bewegbaren Gehäuses 30 zu dem Rotor 5, wodurch die Rotor-Eingriffszähne 31 mit dem Rotor 5 in Eingriff stehen/kommen.
Die 5 und 6 zeigen einen Aus-Drehzahl-Modus, der mittels des Bimetalls 20 und des bewegbaren Gehäuses 30 implementiert ist, wenn die Kupplung im Schritt S50 aus ist und die mechanische Lüfterkupplung den Modus im Schritt S50-1 ändert. In diesem Fall wird angenommen, dass sich ein Ende des mechanischen Ölventils 9 von der Kupplung-Ein-Position 33b zu der Kupplung-Aus-Position 33a bewegt.
Wie es in der Figur gezeigt ist, wird das Bimetall 20 kontrahiert wegen eines Einflusses durch die niedrige Kühlmitteltemperatur und das Kontrahieren des Bimetalls 20 verursacht, dass die Ventildrehwelle 9-1 gedreht wird, wodurch das mechanische Ölventil 9 gedreht wird. Es wird angenommen, dass sich das mechanische Ölventil 9 gegen den Uhrzeigersinn dreht. Demgemäß bewegt sich das Ende des mechanischen Ölventils 9 von der Kupplung-Ein-Position 33b nach vorne zu der Kupplung-Aus-Position 33a entlang des Verbindungsschlitzes 33c, und die Bewegung des mechanischen Ölventils 9 zu der Kupplung-Aus-Position 33a entfernt die Kraft, die durch das mechanische Ölventil 9 aufgebracht wird, um das bewegbare Gehäuse 30 zu dem Rotor 5 zu drücken, so dass eine Anfangsposition-Rückstellkraft Fa auf das bewegbare Gehäuse 30 aufgebracht wird. Als ein Ergebnis werden die Rotor-Eingriffszähne 31 des bewegbaren Gehäuses 30 von dem Rotor 5 separiert, wird ein Spalt zwischen dem bewegbaren Gehäuse 30 und dem Rotor 5 erzeugt (das heißt, ein Spalt wird vergrößert), und der Spalt zwischen dem bewegbaren Gehäuse 30 und dem Rotor 5 verhindert es, dass Rotor-Drehmoment zu dem bewegbaren Gehäuse 30 und dem äußeren Gehäuse 4 übertragen wird, so dass die Aus-Drehzahl schnell verringert wird oder fast auf null gebracht wird zum Stoppen/Anhalten. In diesem Zustand schließt das mechanische Ölventil 9 die Ölöffnung, die mit einer Betriebskammer 7-2 verbunden ist, so dass das Öl in der Betriebskammer 7-2 auch schnell durch einen Ölrückführkanal 7-3 zu einer Speicherkammer 7-1 zurückgeführt wird.
Die 7 und 8 zeigen, dass das Bimetall 20 und das bewegbare Gehäuse 30, die betätigt wurden, um den Modus der mechanischen Lüfterkupplung im Schritt S50-1 zu ändern, wenn die Kupplung im Schritt S 50 ein/an ist, zu dem Anfangszustand zurückkehren.
Wie es in der Figur gezeigt ist, wird das Bimetall 20 expandiert mittels eines Einflusses der hohen Kühlmitteltemperatur, und die Expansion des Bimetalls 20 dreht die Ventildrehwelle 9-1 im Uhrzeigersinn, so dass sich ein Ende des Ölventils von der Kupplung-Aus-Position 33a rückwärts durch den Verbindungsschlitz 33c zu der Kupplung-Ein-Position 33b bewegt. Demgemäß wird das bewegbare Gehäuse 30 mittels einer Kraft Fb, die mittels des mechanischen Ölventils 9 aufgebracht wird, nahe zu dem Rotor bewegt, so dass die Rotor-Eingriffszähne 31 des bewegbaren Gehäuses 30 im Eingriff mit dem Rotor 5 sind. Als Ergebnis wird Rotor-Drehmoment zu dem bewegbaren Gehäuse 30 und dem äußeren Gehäuse 40 übertragen, wodurch die Lüfterkupplung gedreht wird. In diesem Zustand öffnet das mechanische Ölventil 9 die Ölöffnung, die mit der Betriebskammer 7-2 verbunden ist, so dass das Öl in der Speicherkammer 7-1 auch schnell zu der Betriebskammer 7-2 zugeführt wird.
Die 9 zeigt einen Aus-Drehzahl-Null-Modus, der mittels des Betriebes eines elektronischen Ölventils 9A implementiert ist, wenn die Kupplung im Schritt S40 aus ist und im Schritt S40-1 in einen Elektronische-Lüfterkupplung-Modus eingetreten wird.
Wie es in der Figur gezeigt ist, weist das elektronische Ölventil 9A auf einen Ventilkörper 9A-1, der mittels einer Steuereinrichtung 100 gesteuert wird, und eine Bewegbares-Gehäuse-Betriebseinheit 9A-2, die mittels des Ventilkörpers 9A-1 entlang des Ventilschlitzes 33 des bewegbaren Gehäuses 30 bewegt wird und einen Ölkanal der Speicherkammer 7-1 und der Betriebskammer 7-2 öffnet/schließt. Obwohl das elektronische Ölventil 9A ein elektronisches Ventil ist, das den Ventilkörper 9A-1 und die Bewegbares-Gehäuse-Betriebseinheit 9A-2 aufweist, können alle Arten von elektronischen Ventilen, die den Ölkanal öffnen/schließen können und das bewegbare Gehäuse 3 betreiben/betätigen können, verwendet werden. Ferner kann die Steuereinrichtung 100 eine Lüfterkupplung-Steuereinrichtung sein, aber sie ist in dieser Ausführungsform eine (z.B. Verbrennungs-)Motor-ECU (Elektronische Steuereinheit).
Wenn die Kupplung aus ist und die Steuereinrichtung 100 ein PWM (Pulsweiten-Modulation)-Signal zum vollständigen Auskuppeln zu dem elektronischen Ölventil 9A zuführt, wird die Bewegbares-Gehäuse-Betriebseinheit 9A-2 mittels des Ventilkörper 9A-1 von der Kupplung-Ein-Position 33b entlang des Verbindungsschlitzes 33c vorwärts zu der Kupplung-Aus-Position 33a bewegt, so dass die Kraft, die mittels der Bewegbares-Gehäuse-Betriebseinheit 9A-2 aufgebracht wird, um das bewegbare Gehäuse 30 zu dem Rotor 5 zu drücken, entfernt wird. Als Ergebnis, da ein Spalt zwischen dem bewegbaren Gehäuse 30 und dem Rotor 5 erzeugt wird (d.h. ein Spalt wird vergrößert) mittels der Rückstellkraft Fa, und der Spalt zwischen dem bewegbaren Gehäuse 30 und dem Rotor 5 verhindert, dass Rotor-Drehmoment zu dem bewegbaren Gehäuse 30 und dem äußeren Gehäuse 4 übertragen wird, wird die Aus-Drehzahl schnell verringert oder zum Stoppen auf fast null gebracht. In diesem Zustand schließt das elektronische Ölventil 9A die Ölöffnung, die mit einer Betriebskammer 7-2 verbunden ist, so dass das Öl in der Betriebskammer 7-2 durch einen Ölrückführkanal 7-3 auch schnell zu einer Speicherkammer 7-1 zurückkehrt.
Das elektronische Ölventil 9A operiert in entgegengesetzten Arten/Richtungen, wenn die Kupplung ein bzw. aus ist, und es ist die gleiche Art und Weise, wie sie für das mechanische Ölventil 9 mit Bezug auf die 7 und 9 beschrieben ist.
Die 10 zeigt einen Aus-Drehzahl-Graph einer Fluid-Typ-Lüfterkupplung in dem Aus-Drehzahl-Null-Modus gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
Wie es in der Figur gezeigt ist, nimmt die Aus-Drehzahl den Zustand A von 650 Umdrehungen/min an, wenn es keine Gehäusespalt-Variationseinrichtung und keinen Aus-Drehzahl-Null-Modus in dem Bereich, in dem es keinen Bedarf zum Betreiben einer Lüfterkupplung gibt, wegen der Verzögerung des Auskuppelns zwischen dem Rotor 5 und dem Gehäuse 2, wobei, wenn es eine Gehäusespalt-Variationseinrichtung und einen Aus-Drehzahl-Null-Modus gibt, der Rotor 5 und das Gehäuse 2 schnell ausgekuppelt werden, so dass ersichtlich ist, dass die Aus-Drehzahl den Zustand A-1 annimmt, in welchem sie auf null (0) Umdrehungen pro Minute verringert wird (A-1).
Wie es oben beschrieben ist, verwendet das Verfahren zum Verringern einer Lüfter-Aus-Drehzahl gemäß der vorliegenden Ausführungsform das bewegbare Gehäuse 30, das zwischen dem äußeren Gehäuse 4 und dem Rotor 5 angeordnet ist, um mit dem Rotor 5 im Eingriff zu sein oder um einen Spalt zu bilden. Ferner benutzt das mechanische Ölventil 9, in welchem das bewegbare Gehäuse 30 die Zirkulation von Arbeitsfluid ermöglicht/stoppt, das Bimetall 20, während das elektronische Ölventil 9A ein PWM-Signal verwendet. Demgemäß kann, gleich ob mechanischer Typ oder elektronischer Typ, eine Fluid-Typ-Lüfterkupplung schnell die Lüfterdrehzahl verringern oder eine Aus-Drehzahl nahe bei null erzielen, wenn sich ein Lüfter mit zu hoher Drehzahl dreht bei der Temperatur eines Kühlmittels zum Betreiben der Lüfterkupplung, oder ein Kupplung-Aus-Signal zum Auskuppeln verwendet wird, und die Aus-Drehzahl ist verbessert, so dass auch die Kraftstoffeffizienz verbessert sein kann.
Die obigen exemplarischen Ausführungsformen sind nur Beispiele, die es dem Fachmann ermöglichen, die vorliegende Erfindung einfach zu implementieren. Demgemäß ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen exemplarischen Ausführungsformen und die begleitenden Zeichnungen beschränkt, weswegen ein Umfang der vorliegenden Erfindung nicht durch die obigen exemplarischen Ausführungsformen beschränkt ist.
Bezugszeichenliste

1: Scheibenwelle
2: Teilungsplatte
3: inneres Gehäuse
4: äußeres Gehäuse
4-1: Bimetall-Befestigungsabschnitt
5: Rotor
7-1: Speicherkammer
7-2: Betriebskammer
7-3: Ölrückführkanal
8: Ring
9: mechanisches Ölventil
9A: elektronisches Ölventil
9A-1: Ventilkörper
9-1: Ventildrehwelle
20: Bimetall
20-1: Befestigungsabschnitt
30: bewegbares Gehäuse
31: Rotor-Eingriffszähne
33: Ventilschlitz
33a: Kupplung-Aus-Position
33b: Kupplung-Ein-Position
33c: Verbindungsschlitz

Claims

Verfahren zum Verringern einer Lüfter-Aus-Geschwindigkeit, aufweisend (A) Ermitteln (S1), ob es sich um eine elektronische Lüfterkupplung oder eine mechanische Lüfterkupplung handelt mittels einer Lüfterkupplung-Steuereinrichtung (100), (B) Detektieren (S10) von Informationen über eine Eingangsdrehzahl, welche diejenige Drehzahl ist, die von einem Motor zu der Lüfterkupplung übertragen wird, eine Lüfterdrehzahl, welche die Drehzahl der Lüfterkupplung ist, eine Motorkühlmitteltemperatur und einen Lüfterkupplungsbetriebswert, welcher ein Steuerwert ist, und Vergleichen (S20) der Motorkühlmitteltemperatur mit einer Betriebstemperatur der Lüfterkupplung, wenn die Lüfterkupplung-Steuereinrichtung (100) ermittelt, dass es sich um eine elektronische Lüfterkupplung handelt, (C) Überprüfen, ob der Lüfterkupplungsbetriebswert ein Vollständiges-Ausschalten-Signal für vollständiges Ausschalten der Lüfterkupplung ist, wenn die Motorkühlmitteltemperatur höher als die Betriebstemperatur der Lüfterkupplung ist, und dann Aktivieren eines Aus-Drehzahl-Null-Modus und Verringern der Geschwindigkeit eines Kühllüfters mittels Vergrößerns eines Spalts zwischen einem Rotor (5) und einem Außengehäuse (4), wenn der Lüfterkupplungsbetriebswert das Vollständiges-Auskuppeln-Signal ist, und (D) Aktivieren des Aus-Drehzahl-Null-Modus, wenn die Motorkühlmitteltemperatur nicht höher als die Betriebstemperatur der Lüfterkupplung ist und eine Lüfterdrehzahl, welche die Drehzahl des Kühllüfters ist, ein vorbestimmtes Level der Eingangsdrehzahl, welche von dem Motor zu der Lüfterkupplung übertragen wird, übersteigt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Eingangsdrehzahl erhalten wird mittels Multiplizierens einer Motordrehzahl mit einem Übersetzungsverhältnis und die Lüfterdrehzahl erhalten wird mittels Multiplizierens der Eingangsdrehzahl mit einem Lüfterkupplung-Schlupfverhältnis.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Gehäusespalt zwischen dem Rotor (5) und dem äußeren Gehäuse (4) vergrößert wird, wenn ein mechanisches Ölventil (9) der mechanischen Lüfterkupplung oder ein elektronisches Ölventil (9A) der elektronischen Lüfterkupplung, das einen Kanal für ein Arbeitsfluid, das mittels der Lüfterkupplung-Steuereinrichtung zu dem Rotor (5) zugeführt wird, öffnet/schließt, mittels eines Lüfterkupplungsbetriebswerts, der mit dem Vollständiges-Auskuppeln-Signal korrespondiert, gesteuert wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ermittelt wird, ob die Lüfterdrehzahl größer ist als 80 % der Eingangsdrehzahl.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei, wenn die Lüfterdrehzahl ein vorbestimmtes Level der Eingangsdrehzahl nicht übersteigt (S20-1), die Lüfterkupplung-Steuereinrichtung die Drehzahl des Kühllüfters durch Deaktivieren des Aus-Drehzahl-Null-Modus nicht durch eine Vergrößerung des Gehäusespalts zwischen dem Rotor (5) und dem äußeren Gehäuse (4) verringert.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei, wenn die Lüfterkupplung-Steuereinrichtung ermittelt, dass die mechanische Lüfterkupplung vorliegt, die Verringerung der Drehzahl des Kühllüfters durch eine Vergrößerung des Gehäusespalts zwischen dem Rotor (5) und dem äußeren Gehäuse (4) durchgeführt wird mittels eines Betriebes (S50-1) eines Bimetalls (20), das durch die Motorkühlmitteltemperatur kontrahiert wird, ohne Steuerung der Lüfterkupplung-Steuereinrichtung durch den Lüfterkupplungbetriebswert.
Variabler-Gehäusespalt-Lüfterkupplung aufweisend ein Gehäuse, welches eine Speicherkammer (7-1) zum Speichern von Öl, eine Betriebskammer (7-2), welche über ein mechanisches Ölventil (9) mit Öl aus der Speicherkammer (7-1) versorgt wird, sowie ein inneres Gehäuse (3) und ein äußeres Gehäuse (4), welche einen Ölrückführkanal (7-3) bilden zum Rückführen des Öls in der Betriebskammer (7-2) zu der Speicherkammer (7-1), aufweist, und einen Rotor (5), der mit einer Antriebsscheibe (1) verbunden ist und Drehmoment zu dem Gehäuse überträgt unter Nutzung von Fluidreibungskraft des Öls, das in der Betriebskammer (7-2) gesammelt ist, wobei das mechanische Ölventil (9) mit einer Ventildrehwelle (9-1) verbunden ist, die mit dem äußeren Gehäuse (4) verbunden ist, und einen Kanal für ein Arbeitsfluid, das dem Rotor (5) zugeführt wird, öffnet oder schließt, die Variabler-Gehäusespalt-Lüfterkupplung ferner aufweisend ein Bimetall (20), das die Ventildrehwelle (9-1) umgibt, an der Außenseite des äußeren Gehäuses (4) befestigt ist und über die Ventildrehwelle (9-1) eine Drehkraft auf das mechanische Ölventil (9) aufbringt mittels Kontrahierens und Expandierens gemäß einer Kühlmitteltemperatur, und ein bewegbares Gehäuse (30), das zwischen dem äußeren Gehäuse (4) und dem Rotor (5) angeordnet ist und einen Spalt mit dem Rotor (5) in der Drehrichtung des mechanischen Ölventils (9) bildet oder mit dem Rotor (5) im Eingriff ist, wobei ein Ende des mechanischen Ölventils (9) daran angebracht ist.
Lüfterkupplung gemäß Anspruch 7, wobei das Bimetall (20) kontrahiert bei einer Motorkühlmitteltemperatur unter einer Kupplung-Aus-Bedingung, und, so wie das Bimetall (20) kontrahiert, der Spalt zwischen dem bewegbaren Gehäuse (30) und dem Rotor (5) gebildet wird in der Drehrichtung des mechanischen Ölventils (9) durch die Ventildrehwelle (9-1).
Lüfterkupplung gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei das bewegbare Gehäuse (30) Rotor-Eingriffszähne (31) zum im Eingriff Stehen mit dem Rotor (5) aufweist und ein Ventilschlitz (33), in welchem sich ein Ende des mechanischen Ölventils (9) bewegt, auf der Innenseite einer Mittelöffnung, die durch die Mitte gebildet ist, gebildet ist.
Lüfterkupplung gemäß Anspruch 9, wobei der Ventilschlitz (33) gebildet ist durch den Höhenunterschied im Breite-Schnitt des bewegbaren Gehäuses (30) zwischen einer Kupplung-Aus-Position (33a) und einer Kupplung-Ein-Position (33b), und wobei die Kupplung-Aus-Position (33a) und die Kupplung-Ein-Position (33b) mittels eines geneigten Verbindungsschlitzes (33c) verbunden sind.
Lüfterkupplung gemäß Anspruch 10, wobei die Kupplung-Aus-Position (33a) nahe bei dem Rotor (5) ist und die Kupplung-Ein-Position (33b) nahe bei dem äußeren Gehäuse (4) ist.
Variabler-Gehäusespalt-Lüfterkupplung aufweisend ein Gehäuse, welches eine Speicherkammer (7-1) zum Speichern von Öl, eine Betriebskammer (7-2), welche über ein elektronisches Ölventil (9A) mit Öl aus der Speicherkammer (7-1) versorgt wird, sowie ein inneres Gehäuse (3) und ein äußeres Gehäuse (4), welche einen Ölrückführkanal (7-3) bilden zum Rückführen des Öls in der Betriebskammer (7-2) zu der Speicherkammer (7-1), aufweist, und einen Rotor (5), der mit einer Antriebsscheibe (1) verbunden ist und Drehmoment zu dem Gehäuse überträgt unter Nutzung von Fluidreibungskraft des Öls, das in der Betriebskammer (7-2) gesammelt wird, wobei das elektronische Ölventil (9A) in dem Betriebskanal angeordnet ist und einen Kanal für ein Arbeitsfluid, das dem Rotor (5) zugeführt wird, öffnet oder schließt in Antwort auf ein PWM(Pulsweiten-Modulation)-Signal, das von einer Lüfterkupplung-Steuereinrichtung (100) zugeführt wird, die Variabler-Gehäusespalt-Lüfterkupplung ferner aufweisend ein bewegbares Gehäuse (30), das zwischen dem äußeren Gehäuse (4) und dem Rotor (5) angeordnet ist und einen Spalt mit dem Rotor (5) bildet oder mit dem Rotor (5) im Eingriff steht, wobei eine Bewegbares-Gehäuse-Betriebseinheit (9A-2) an einem Ventilkörper (9A-1) des elektronischen Ölventils (9A) angebracht ist.
Lüfterkupplung gemäß Anspruch 12, wobei die Lüfterkupplung-Steuereinrichtung (100) Informationen über eine Eingangsdrehzahl, welche diejenige Drehzahl ist, die von einem Motor zu der Lüfterkupplung übertragen wird, eine Lüfterdrehzahl, welche die Drehzahl der Lüfterkupplung ist, eine Motorkühlmitteltemperatur und einen Lüfterkupplungsbetriebswert, welcher ein Steuerwert ist, detektiert, die Motorkühlmitteltemperatur mit einer Betriebstemperatur der Lüfterkupplung vergleicht, ermittelt, ob eine Lüfterdrehzahl, welche die Drehzahl eines Kühllüfters ist, ein vorbestimmtes Level der Eingangsdrehzahl, welche die Drehzahl ist, die von dem Motor zu der Lüfterkupplung übertragen wird, übersteigt, und die Drehzahl des Kühllüfters verringert mittels Vergrößerns eines Gehäusespalts zwischen dem Rotor (5) und dem äußeren Gehäuse (4), wenn die Lüfterdrehzahl ein vorbestimmtes Level der Eingangsdrehzahl übersteigt bei einer Motorkühlmitteltemperatur, die höher ist als die Betriebstemperatur der Lüfterkupplung, oder ohne dass die Motorkühlmitteltemperatur höher ist als die Betriebstemperatur der Lüfterkupplung.