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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Die vorliegende Erfindung beansprucht den Vorteil der US-Patentanmeldung 62/045,533, die am 3. September 2014 eingereicht wurde.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren, Anordnungen und Systeme zur Steuerung des Kühlmittel-Stroms in einem Fahrzeug.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die große Mehrzahl von Fahrzeugen verwendet heutzutage Motoren, die mit einem organischen Kraftstoff, wie z.B. Benzin, betrieben werden. Aufgrund der durch die Motoren während des Gebrauchs erzeugten Wärme, wurden unterschiedliche Kühlsysteme entwickelt, um die Temperatur des Motors innerhalb zulässiger Grenzen zu halten. Diese Kühlsysteme lassen typischerweise ein Kühlmittel-Fluid durch den Motor, den Radiator und andere Bauteile zirkulieren, um dem Motor Wärme zu entziehen.
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Das heutige Erfordernis, dass Fahrzeuge höhere Kraftstoffverbrauchsvorgaben sowie strengere Vorgaben bezüglich Schadstoffemissionen erfüllen müssen, hat zur Entwicklung unterschiedlicher Anordnungen, Bauteile und Motorsysteme geführt, die einen Versuch unternommen haben, diese Vorgaben zu erfüllen. Zugleich hat die Nachfrage nach kleineren und leichteren Bauteilen und Gehäusen zugenommen, da die Fahrzeuge kleiner werden, um ihr Gewicht zu verringern sowie die Anzahl von Bauteilen, mit welchen die Motoren versehen sind.
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Daher wäre es vorteilhaft, wenn verbesserte Verfahren, Geräte und Systeme bereitgestellt werden würden, um diesen unterschiedlichen Bedingungen Rechnung zu tragen. Dies ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung.
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KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein System zur Verwendung in einem Fahrzeug bereit, um die Wirksamkeit des Motorkühlsystems zu erhöhen und um auch dazu beizutragen, den Kraftstoffverbrauch zu verbessern, unerwünschte Emissionen zu verringern, und eine Gesamtgröße und -form des Gehäuses bereitzustellen, das an mehreren Standorten in einem Motorraum positioniert werden kann.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung schließt eine zweimodige Vorrichtung oder eine andere Art von Vorrichtung zum Betreiben eines Laufrads, das das Kühlmittel in dem Kühlsystem zirkulieren lässt, ein Kühlmittel-Steuerventil (CCV), das die Menge an Kühlmittel reguliert, das durch das System strömen kann, eine Aktivierungsvorrichtung für das CCV und ein Gehäuse ein, das eine wirkungsvolle und effektive Positionierung und Verwendung aller Bauteile ermöglicht. Die Ausführungsform schließt bevorzugt auch eine Steuerstrategie und ein Steuersystem ein, das die Bauteile und das Kühlsystem auf wirksamste und effizienteste Weise betreibt. Wenn eine zweimodige Vorrichtung verwendet wird, schließt sie einen Elektromotor als Primärquelle zur Drehung des Kühlmittel-Laufrads und eine Reibungskupplung ein, die in Eingriff gebracht werden kann, um das Laufrad bei Bedarf bei Eingangsdrehzahl zu betreiben. Der Aktivierungsmotor, bevorzugt in Zusammenarbeit mit dem Laufrad-Rotationssystem, dreht das Kühlmittel-Steuerventil so, dass die Richtung des Stroms an Kühlmittel, das durch den Radiator, den Motor und den Rest des Kühlmittelsystems zirkuliert, optimal gesteuert wird.
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Weitere Merkmale, Nutzen und Vorteile der Erfindung sind aus der nachfolgenden kurzen Beschreibung der Zeichnungen, aus den Zeichnungen selbst, der detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen und den angehängten Ansprüchen ersichtlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung.
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2 ist eine Explosionsdarstellung der Bauteile der in 1 dargestellten Ausführungsform.
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3 ist eine Querschnittsansicht der Ausführungsform der in 1 dargestellten Erfindung.
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4 ist eine perspektivische Ansicht eines Kühlmittel-Steuerventils, das in der in 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird.
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5 und 6 stellen eine Laufrad-Ausführungsform dar, die mit einer Ausführungsform der Erfindung verwendet werden kann.
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7 stellt ein Steuersystem für die in 1 bis 3 gezeigte Ausführungsform dar.
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8 ist ein grafisches Diagramm, das unterschiedliche Zonen eines Kühlmittelstroms im Vergleich zur Motordrehzahl darstellt.
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9 stellt schematisch eine weitere Ausführungsform der Erfindung, zusammen mit einem beispielhaften Steuersystem, dar.
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10 stellt schematisch eine weitere Ausführungsform der Erfindung dar.
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11 stellt schematisch ein alternatives CCV-Steuersystem dar.
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12 stellt eine Ausführungsform der Erfindung dar, die einen Freilaufkupplungsmechanismus verwendet.
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BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Wie in den 1 bis 3 dargestellt, schließt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung 10 eine Laufrad-Motoranordnung 20, ein zentrales Gehäuse 30, ein Kühlmittel-Steuerventil 40 und eine Ventilbetätigungsvorrichtung 50 ein.
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Die Laufrad-Motoranordnung 20 schließt einen Elektromotor 22, einen elektromagnetisch betätigten Reibungskupplungsmechanismus 24, ein zentrales Wellenelement 26 und ein Laufradelement 28 ein. Diese sind detaillierter in 3 dargestellt.
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Die Laufrad-Motoranordnung 20 ist ein zweimodiger Mechanismus zur Steuerung der Rotation des Kühlmittel-Laufrads 28. Der zweimodige Kupplungsmechanismus 20 ist detaillierter in der anhängigen US-Anmeldung mit der Seriennr. 14/149,683 beschrieben, deren Offenlegung hier unter Bezugnahme aufgenommen ist. Diese US-Patentanmeldung wurde am 7. Januar 2014 mit dem Titel "Hilfsantrieb mit Reibungskupplung und Elektromotor" eingereicht (Referenzzeichen 442/12180C).
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Der zweimodige Mechanismus schließt einen Elektromotormechanismus 22 ein, der bevorzugt ein bürstenloser Gleichstrommotor ist. Der Mechanismus 22 schließt einen Stator 60 und einen Rotor 62 ein und wird elektronisch durch die Drahtleitung 64 und/oder 65 betätigt. Der Motor 22 ist direkt mit dem Wellenelement 26 verbunden und dreht, wenn er spannungsführend ist, das Wellenelement und das Laufrad bei einer erwünschten Drehzahl. Die Rotationsgeschwindigkeit wird von einer elektrischen Steuereinheit (ECU) des Motors oder Fahrzeugs bestimmt, die Eingaben von einer Vielzahl von Sensoren empfängt. Die Sensoren lesen zahlreiche Betriebsbedingungen aus, wie z.B. die Kühlmitteltemperatur, und übertragen diese Bedingungen an die ECU des Motors oder an eine ECU für eine Kühlmittelpumpe oder an beide. Anschließend wird die entsprechende Energie für den Motor bereitgestellt, um das Laufrad bei Bedarf und bei einer angemessenen Drehzahl zu drehen, um die Temperatur des Kühlmittels innerhalb erwünschter Grenzen zu halten. Ein Steuersystem dieser Art ist schematisch in 7 gezeigt. Der zweimodige Mechanismus kann auch eine separate ECU aufweisen, die mit der Haupt-ECU des Motors in Verbindung steht.
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Das Wellenelement 26 ist drehbar in der Motoranordnung 20 über ein Paar Buchsenelemente 66 und 68 abgestützt. Das Laufradelement 28 ist an dem Wellenelement über einen Befestigungsmechanismus 70 befestigt. Das Laufrad weist eine Mehrzahl von geschwungenen Schaufeln 72 auf, die an einem zentralen Zentrumselement 74, wie in den 5 bis 6 dargestellt, befestigt sind. Das Zentrums- und die Schaufelelemente sind in einem äußeren Ummantelungselement 76 positioniert.
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Der Reibungskupplungsmechanismus 24 schließt ein Elektromagnetelement 80, ein Riemenscheibenelement 82, ein Buchsenelement 84, ein Ankerelement 86, ein Kupplungsscheibenelement 88, ein Vorspannfederelement 90, ein Anschlagselement 92 und ein Mutterelement 94 ein. Ein Abdeckelement 96 positioniert all diese Bauteile und hält sie zusammen. Das Kupplungsscheibenelement 88 schließt ein Paar Reibungselemente 88a und 88b ein, die an gegenüberliegenden Seiten des Kupplungsscheibenelements 88 angebracht sind.
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Das Elektromagnetelement 80 ist in einem Elektromagnetgehäuse 100 positioniert und wird selektiv elektronisch durch das Leitungselement 64 und/oder 65 unter Spannung gesetzt. Wenn das Elektromagnetelement 80 unter Spannung gesetzt wird, zieht es das Ankerelement 86 an und bewegt es in axialer Richtung, um zu verhindern, dass die Reibungselemente 88a und 88b jeweils das Abdeckungselement 96 und das Ankerelement 86 berühren. Das Anschlagselement 92 und das Federvorspannelement 90 halten das Kupplungsscheibenelement in einer neutralen Position. Federelemente 110 wirken so, dass das Ankerelement 86 in axialer Richtung vorgespannt wird.
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Wenn es erforderlich ist, das Laufradelement bei einer höheren Drehzahl zu drehen, um den Kühlmittelstrom zu erhöhen, beispielsweise wenn der Motor dazu verwendet wird, eine schwere Last anzutreiben, oder wenn das Fahrzeug einen steilen Anstieg hinauffährt, wird das Elektromagnetelement deaktiviert und das Wellenelement 26 und das Laufrad werden dann direkt von dem Riemenscheibenelement 82 bei Eingangsdrehzahl angetrieben. Dieser Vorgang wird detaillierter in der US-Patentanmeldung mit der Seriennr. 14/149,683 beschrieben.
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Das zentrale Gehäuse 30 ist bevorzugt aus einen Kunststoffmaterial hergestellt und schließt eine Kühlmittel-Einlassöffnung 32 und einen Kühlmittel-Auslassöffnung 34 ein. Das Kühlmittel-Gehäuse schließt auch ein Basiselement 36 ein, das mit einem Flanschelement 38 an der Laufradelement-Anordnung 20 verbunden ist. Entsprechende Abdichtungselemente und -mechanismen (nicht dargestellt) werden dazu verwendet, die Verbindung zwischen der Motoranordnung 20 und dem Gehäuse 30 abzudichten und ein Auslaufen des Kühlmittels zu verhindern.
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Die Menge an Kühlmittelstrom durch das zentrale Gehäuse wird von einem Kühlmittel-Steuerventilelement (CCV) 40 gesteuert. Wie in 4 dargestellt, ist das CCV ein zylindrisches becherförmiges Element mit wenigstens einer Öffnung 42 in einer Seitenfläche 44. Das CCV weist auch eine Fassung 46 zum Eingreifen in das und Verbinden mit dem Wellenelement 48 auf, das sich von der Ventilaktivierungsvorrichtung erstreckt. Das Wellenelement 48 wird von der Aktivierungsvorrichtung 50 gedreht.
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Die Ventilaktivierungsvorrichtung 50 weist ein Befestigungselement 52 auf, das an dem Befestigungselement 54 an dem zentralen Gehäuse 30 befestigt und angebracht ist. Entsprechende Abdichtungselemente und -mechanismen (nicht dargestellt) werden dazu verwendet, die Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Aktivierungselement abzudichten und ein Auslaufen des Kühlmittels zu verhindern.
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Das Ventilaktivierungselement 50 schließt einen Motor oder eine ähnliche Vorrichtung ein und kann eine beliebige der herkömmlichen CCV-Rotationsvorrichtungen sein, die heutzutage bekannt sind und elektronisch steuerbar sind. Eine bevorzugte Vorrichtung kann von BorgWarner Inc. (früher Gustav Wahler GmbH in Deutschland) erworben werden.
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Das CCV wird innerhalb des Gehäuses gedreht, um den entsprechenden und notwendigen Kühlmittelstrom durch das Kühlsystem bereitzustellen. Das CCV kann eine ausreichende Anzahl und gewünschte Position von Öffnungen aufweisen. Das CCV kann in eine Position gedreht werden, in welcher es einen Strom daran hindern kann, durch den Auslass zu verlaufen, und in eine andere Position, in welcher es einen vollständigen Strom zwischen dem Einlass und dem Auslass ermöglicht, und in eine unendliche Vielzahl von Positionen, zwischen welchen ermöglicht wird, dass der entsprechende Strom die Kühlmitteltemperatur innerhalb des erwünschten Betriebsbereichs hält. Typischerweise drehen Betätigungsvorrichtungen das CCV innerhalb eines 270°-Bereichs vor und zurück. Die Rotationsposition des CCV-Ventils wird typischerweise als "Rotationswinkel" bezeichnet.
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Die Rotation des Wellenelements 48 und somit der Rotationsgrad des CCV basiert auf zahlreichen Faktoren, die aufgenommen und von einer der ECU gesteuert werden.
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Bei dem in den 1 bis 3 gezeigten System fluchten die Wellen des Laufrads 28 und des CCV in axialer Richtung. Dies ist eine Ausführungsform, sie ist jedoch nicht verbindlich. Die beiden Wellen, und somit die Ausrichtung der Laufrad-Motoranordnung 30 und der Ventilaktivierungsvorrichtung, und ihre Aktivierungen, können in jedem beliebigen Winkeln oder in jeder beliebigen Position zueinander stehen. Beispielsweise können die Wellen nebeneinander, parallel zueinander, sich in die gleiche Richtung erstreckend, im Winkel von 90° zueinander, etc., erstrecken, vorausgesetzt, dass die sich ergebenden Ausführungsformen im Wesentlichen dieselben Funktionen auf ähnliche Weise erfüllen und ähnliche Ergebnisse erzielen.
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7 zeigt schematisch ein Steuersystem 140 zum Betreiben einer Ausführungsform 10. Die Steuerung des Elektromotors und des Elektromagnetelements für den Reibungskupplungsmechanismus werden von der ECU 150 des Fahrzeugs betrieben. Die Ansteuerlogik 170 ist in der ECU für die Kühlmittelpumpe enthalten. Die ECU des Motors empfängt Daten von unterschiedlichen Sensoren 160 und ist mit der ECU für die Kühlmittelpumpe verbunden, um die Drehzahl des Laufrads und die Richtung des Stroms durch das CCV zu steuern.
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Die Ansteuerlogik 170, die typischerweise in der Motoranordnung 20 positioniert ist, wird zur Steuerung des Betriebs der Ventilaktivierungsvorrichtung 50 verwendet. Deshalb wird die Ansteuerlogik 170 basierend auf der Eingabe von der ECU des Motors 150 dazu verwendet, den Elektromotor und das Elektromagnetelement bei Bedarf zu aktivieren. Die Ansteuerlogik betätigt den Elektromotor bei Bedarf, sowie die Ventilaktivierungsvorrichtung 50, und steuert somit die Menge und den Grad der Rotation des Ventilelements 40. Die Menge und der Grad der Rotation des Ventilelements 40 steuern wiederum die Menge und die Richtung des Kühlmittelfluidstroms, der durch das Kühlsystem strömen kann. Dies wird wiederum dazu verwendet, die Temperatur des Kühlmittels zu steuern und diese Temperatur innerhalb des erwünschten Bereichs der Betriebstemperaturen zu halten.
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Ein alternatives System zur Steuerung des CCV wird in 11 gezeigt und ist durch das Bezugszeichen 400 gekennzeichnet. Hier enthält das CCV 40 die Richtung des Kühlmittelstroms, während der zweimodige Mechanismus 20 die Menge des Stroms steuert. Während der Strom durch das CCV 40 strömt, wird der Strom zwischen Pfad A und Pfad B aufgeteilt. Der Strom durch Pfad B wird an das Kühlsystem 410 gesendet, während der Strom durch Pfad A zurück zum zweimodigen Mechanismus 20 geleitet wird.
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Die Strommenge, die von dem CCV 40 gelenkt wird, könnte in jedes beliebiges Mengenverhältnis aufgeteilt werden, wie z.B. 0–100% in Pfad A und 100–0% in Pfad B. Die Strommenge, die durch Pfad B an das Kühlsystem 410 gesendet wird, hängt von der Menge ab, die zur Erhaltung der entsprechenden Kühlung erforderlich ist.
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Mithilfe des Steuersystems 140, das in 7 dargestellt ist, und mithilfe der ECU 150 und der zweimodigen Ansteuerlogik 170 kann die Temperatur des Kühlmittels gesteuert und innerhalb des erwünschten Temperaturbereichs auf die folgenden verschiedenen Arten gehalten werden: (1) mithilfe des Elektromotors selbst, der das Laufrad dreht und das Kühlmittel durch den Radiator und andere Bauteile des Kühlsystems zirkulieren lässt; (2) durch Drehen des Laufrads mit der Eingangsdrehzahl durch Deaktivieren des Elektromagnetelements; (3) durch Aktivieren der Ventilaktivierungsvorrichtung 50 und Drehen des CCV 40 nach Bedarf, um einen entsprechenden Kühlmittelfluidstrom durch das Kühlsystem zu ermöglichen; oder (4) durch eine Kombination von allen oder einem aus (1), (2) und (3).
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Beispielhaft könnte das Kühlmittel ferner lediglich von dem Laufrad zirkuliert werden, das von dem Elektromotor angetrieben wird, wobei das CCV auf eine Position eingestellt ist. Als Variante könnte entweder die Drehzahl des Elektromotors (und somit des Laufrads) bei Bedarf erhöht oder verringert werden, um zu ermöglichen, dass die Temperatur des Kühlmittels innerhalb des erwünschten Bereichs gehalten wird. Als weitere Variante könnte die Drehzahl des Elektromotors und des Laufrads konstant bleiben, und das CCV-Ventil könnte (von der Aktivierungsvorrichtung) in eine Richtung oder in die andere gedreht werden, wodurch die Menge an Kühlmittelstrom reguliert wird, so dass die Kühlmitteltemperatur konstant oder wenigstens innerhalb des erwünschten Bereichs gehalten wird.
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Als noch ein weiteres Beispiel könnte das Laufrad bei Eingangsdrehzahl betrieben werden, um die Kühlmitteltemperatur konstant oder innerhalb des erwünschten Bereichs zu halten. Hier würde die ECU den Elektromagnet deaktivieren, wodurch ermöglicht wird, dass die Reibungselemente in Kontakt mit der Motoranordnungsabdeckung treten und somit das Laufrad bei Eingangsdrehzahl drehen. Die Motoranordnung würde von einem Motorriemen gedreht werden, der auf einem Riemenscheibenelement 82 platziert ist. Das CCV könnte an einer Position verbleiben, oder es könnte auch in die eine oder in die andere Richtung durch die Ansteuerlogik gedreht werden, um den Kühlmittelstrom in verschiedene Richtungen zu erhöhen oder zu verringern.
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Als noch ein weiteres Beispiel könnte das Ansteuerlogiksystem die Temperatur des Kühlmittels konstant (innerhalb von ein paar Grad) halten oder die Temperatur in die eine oder in die andere Richtung (erhöhen oder verringern) einfach durch entsprechendes Betätigen der Aktivierungsvorrichtung und Drehen des CCV variieren, um den Kühlmittelstrom durch das Gehäuse zu erhöhen oder zu verringern. In dieser Situation würde der Elektromotor bei einer konstanten Drehzahl betrieben werden und das Elektromagnetelement würde aktiviert werden, um zu verhindern, dass die mechanische Anordnung das Laufrad dreht.
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Als Variante zum letztgenannten Beispiel könnte die mechanische Anordnung von dem Motorriemen gedreht werden, wobei die Drehzahl von dem Elektromotor zusammen mit der Rotation des CCV geregelt wird, um bei der Strömungsregelung nachzuhelfen.
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In der Situation, in welcher das Fahrzeug abgeschaltet ist, also wenn der Motor nicht mehr läuft, ist es in vielen Fällen trotzdem nötig, den Strom des Kühlmittelfluids zu erhalten, bis der Motor und andere Bauteile abgekühlt sind. In diesem Fall läuft das Kühlmittelgebläse typischerweise durch Strom aus der Batterie weiter. In ähnlicher Weise könnte die ECU und die Ansteuerlogik weiterhin den Elektromotor betreiben und das Laufrad drehen, auch mit Batterieleistung. Die Menge und/oder Richtung des Stroms könnte zugleich auch durch Drehen des CCV gesteuert werden. Dies würde einen Strom des Kühlmittels in dem Kühlsystem und durch den Motor bereitstellen, bis der Motor und andere Bauteile ausreichend gekühlt wären.
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Das grafische Diagramm 250 in 8 stellt viele dieser Situationen dar. Bei Zone 260 ist der Motor des Fahrzeugs abgeschaltet und das Kühlmittelfluid strömt weiterhin hauptsächlich angetrieben von dem Laufrad (Kühlmittelpumpe) durch eine Betätigung des Elektromotors. Dies könnte bei einer konstanten Drehzahl erfolgen, und mit oder ohne Unterstützung bei der Steuerung des Stroms durch das CCV.
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Zone 270 des Diagramms 250 stellt die Situation dar, in welcher der Motor an Drehzahl zunimmt und auch der Kühlmittelstrom und die Temperatur zunehmen. Zone 270 wird herkömmlich als "Überdrehzahl-Modus" bezeichnet. Ein größerer Kühlmittelstrom wird durch Betreiben des Laufrads unter Verwendung des Elektromotors des zweimodigen Mechanismus bereitgestellt. In dieser Zone stellt die Motordrehzahl nicht ausreichend mechanische Drehzahl bereit, um den Strom zu erzeugen, den das Kühlsystem erfordert. Die ECU und die Ansteuerlogik betreiben die Kühlmittelpumpe (d.h. drehen das Laufrad) über den Elektromotor bei Bedarf bis zur Eingangsdrehzahl. Die Umdrehungsgeschwindigkeit oder Drehzahl des Laufrads erhöht sich bei Bedarf, um die Temperatur des Kühlmittels innerhalb des erwünschten Bereichs zu halten. Zugleich ist es auch möglich, dass die Ansteuerlogik den Kühlmittelstrom durch das Gehäuse und das System durch Drehen des CCV regelt. Dies würde von der Ansteuerlogik entschieden werden.
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In Zone 280 wird das Laufrad je nach Bedarf entweder elektrisch oder mechanisch betrieben, abhängig von der erforderlichen Drehzahl des Laufrads. Wenn die erwünschte Drehzahl unter der Eingangsdrehzahl liegt, dann wird das Laufrad elektrisch über den Elektromotor betrieben. Wenn die Eingangsdrehzahl benötigt wird, dann wird das Laufrad mechanisch mit der Eingangsdrehzahl betrieben. Zu jeder Zeit wird der Kühlmittelstrom auch durch die Rotation des CCV geregelt. Zusammen werden basierend auf der ECU und der Ansteuerlogik die notwendige Laufraddrehzahl und der Kühlmittelstrom bewirkt, um die Temperatur des Kühlmittelfluids zu steuern.
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Bei einigen Motoren kann es erforderlich sein, lediglich einen Elektromotor zum Betreiben des Kühlmittelpumpen-Laufrads zusammen mit einem CCV zu verwenden. Diese Ausführungsform ist in 9 dargestellt. Diese Ausführungsform schließt einen Elektromotor 200 ein, der mit dem Laufradelement 28 wirkverbunden ist, zusammen mit einem CCV 40, der mit einer Aktivierungsvorrichtung 50 wirkverbunden ist. Eine mechanische Vorrichtung zum Drehen des Laufrads ist nicht eingeschlossen. Die ECU 150' empfängt eine Eingabe von den Sensoren 160 und überträgt die Daten an die Ansteuerlogik 170'. Die Ansteuerlogik betreibt anschließend den Elektromotor 200 und/oder regelt den Strom mit dem CCV, und erreicht die in Zonen 260, 270 und 280 in 8 dargestellten Vorgänge. In diesen Situationen kann es auch möglich sein, die Temperatur des Kühlmittelfluids lediglich durch Halten der Drehzahl des Laufrads auf einer konstanten Temperatur und Regeln der Menge des Stroms durch Anpassen des Rotationswinkels des CCV zu steuern.
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10 zeigt eine weitere Systemausführungsform 350 gemäß der Erfindung. Dieses System ist ähnlich wie die in den 1 bis 3 dargestellte zweimodige Ausführungsform, nutzt jedoch einen Freilaufkupplungsmechanismus 380 anstelle eines Reibungskupplungsmechanismus. Die Systemausführungsform 350 schließt einen Elektromotor 370 ein, der derselbe Elektromotor sein kann, wie der zuvor beschriebenen (bevorzugt bürstenlos). Der Elektromotor 370, wenn er von der ECU 360 und der Ansteuerlogik 365 aktiviert ist, dreht das Laufrad 28, um zu verursachen, dass das Kühlmittelfluid durch das Kühlsystem strömt, und um die Temperatur des Kühlmittelfluids innerhalb erwünschter Grenzen zu halten. Der Betrieb und die Aktivierung des CCV 40 durch die Aktivierungsvorrichtung 50 wird von der Ansteuerlogik auf gleiche oder ähnliche wie zuvor beschriebene Weise gesteuert. Das CCV kann in die eine oder in die andere Richtung gedreht, oder in einer Position belassen werden, um den Strom des Kühlmittelfluids zu bewirken oder nicht.
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Die Freilaufkupplung 380 ist in Wirkverbindung mit der Laufradwelle positioniert, um lediglich zu ermöglichen, dass die Welle und das Laufrad in eine Richtung gedreht werden. Ausführungsformen und Arten von Freilaufkupplungen, die für diese Zwecke verwendet werden können, schließen Überholkupplungen, Nockenschaltkupplungen und Rollen-Rampen-Kupplungen ein.
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12 stellt eine Ausführungsform 500 der Erfindung dar, die einen Freilaufkupplungsmechanismus 510 anstelle einer Reibungskupplung nutzt. Die Bauteile des Mechanismus 500, die den zuvor beschriebenen Bauteilen entsprechen – und in 3 dargestellt sind – werden durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet, beginnen jedoch mit einer "5".
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Während die Erfindung in Zusammenhang mit einer oder mehreren Ausführungsformen beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass die bestimmten Mechanismen und Techniken, die beschrieben wurden, lediglich beispielhaft für die Prinzipien der Erfindung sind, und dass zahlreiche Modifikationen an den beschriebenen Verfahren und der beschriebenen Vorrichtung vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen, die von den angehängten Ansprüchen definiert wird.
