DE10210586A1 - Verfahren und Vorrichtung für einen Kühlventilatorsteueralgorithmus - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung für einen KühlventilatorsteueralgorithmusInfo
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Abstract
Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Ventilators in einer Arbeitsmaschine vorgesehen. Das Verfahren weist die Schritte auf, eine Lufttemperatur an der Einlaßsammelleitung abzufühlen, eine Temperatur eines Motorkühlströmungsmittels abzufühlen, eine Temperatur eines Hydraulikströmungsmittels abzufühlen und eine Temperatur eines Getriebeströmungsmittels abzufühlen. Das Verfahren weist auch den Schritt auf, den Ventilator ansprechend auf mindestens eine der abgefühlten Temperaturen zu steuern.
Description
Diese Erfindung bezieht sich auf die Steuerung eines Kühlventilators an ei
ner Arbeitsmaschine und insbesondere auf einen Steueralgorithmus, der die
Drehzahl eines Kühlventilators vie benötigt durch Steuerung der Leistungs
menge steuert, die zum Ventilator geliefert wird.
Eine Arbeitsmaschine, wie beispielsweise ein Radlader, ein Hydraulikbagger,
ein Lieferwagen, oder ein Raupentraktor erzeugen gewöhnlicherweise eine
große Menge von Wärmeenergie während des Betriebes. Diese Motorwärme
wird oft durch eine hohe Umgebungstemperatur an der Arbeitsstelle ver
schlimmert. Zusätzlich ist in einem Ansatz, die Maschine ruhiger arbeiten zu
lassen der Motorraum der Maschine oft stark gedämpft und isoliert, was
auch die Temperatur im Motorraum anhebt. Es ist daher wünschenswert,
einen Kühlventilator oder eine andere Einrichtung zum Vorsehen eines Luft
flusses laufen zu lassen, um die Wärme aus dem Motorraum zu ziehen, zu
drücken oder in anderer Weise abzuleiten.
Im Gegensatz dazu erfordern Regelungen oft, daß das von der Arbeitsma
schine erzeugte Geräusch geringer als ein vorbestimmtes Niveau oder eine
vorbestimmte Rate ist. Da ein Großteil des Geräusches, das von der Ma
schine erzeugt wird, durch den Kühlventilator der Maschine erzeugt wird, ist
es somit vorteilhaft, den Betrieb des Kühlventilators zu regeln, um das kleins
te Geräuschaufkommen vorzusehen, während man immer noch die er
wünschten Kühlcharakteristiken beibehält. Dies wird oft getan, in dem man
den Kühlventilator mit verringerter Drehzahl laufen läßt, oder in dem man
selektiv den Ventilator abschaltet.
Ein Beispiel eines Kühlventilatorsteueralgorithmusses wird offenbart im US-
Patent 6 045 482 ausgegeben am 4. April 2000 an Dipchand V. Nishar und
andere (im folgenden als '482 bezeichnet). '482 offenbart ein System zur
Steuerung des Luftflusses zu einem Motorkühlsystem, welches einen Steu
ercomputer aufweist, der auf eine Anzahl von Motor- und/oder Motorhilfsbe
triebszuständen anspricht, und auf verschiedene Motorbetriebszustände zur
Steuerung des Betriebs der Motorkühlvorrichtung. Beispiele der Motor-
und/oder Motorhilfsbetriebszustände sind die Motorkühlmitteltemperatur, die
Veränderungsrate der Motorkühlmitteltemperatur, die Einlaßsammelleitungs
lufttemperatur, der Klimaanlagenkühlmitteldruck und der Ventilatordrehzahl
faktor.
Entsprechend hat man in der Technik nach einer Vorrichtung und einem Ver
fahren für ein Kühlventilatorsteuersystem für eine Arbeitsmaschine gesucht,
die: eine oder mehrere Temperatureingänge von der Arbeitsmaschine mes
sen; den Kühlventilator steuern, ohne zu erfordern, daß der Kühlventilator
überwacht wird; den Kühlventilator steuern, um eine Verringerung des Ge
räusches vorzusehen, das von der Arbeitsmaschine erzeugt wird; proportio
nal eine Pumpe modellieren, die direkt einen Motor antreibt; die Verände
rungsrate der proportionalen Modulation begrenzt, um Instabilitäten bei der
Treiberdiagnose und im Hydrauliksystem zu verhindern; weniger Brennstoff
verbrauch vorsehen; eine verringerte Überkühlung der Motoreinlaßluft und
des Hydraulikströmungsmittels bei Zuständen mit kalter Umgebung vorse
hen; mehr Komfort für den Bediener vorsehen; in zeitgünstiger und kosten
günstiger Weise verwendet werden können; und wirtschaftlicher herzustellen
und anzuwenden sind.
Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere der oben
dargelegten Probleme zu überwinden.
Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Verfah
ren zur Steuerung eines Ventilators einer Arbeitsmaschine vorgesehen. Das
Verfahren weist die Schritte auf, ein Einlaßsammelleitungslufttemperatur
signal zu erzeugen, das auf eine abgefühlte Temperatur der Luft an der Ein
laßsammelleitung anspricht, ein Motorkühlmitteltemperatursignal zu erzeu
gen, das auf eine abgefühlte Temperatur eines Motorkühlströmungsmittels
anspricht, ein Hydrauliksumpftemperatursignal zu erzeugen, das auf eine
abgefühlte Temperatur eines Hydraulikströmungsmittels abfühlt, und ein Ge
triebeschmieröltemperatursignal zu erzeugen, das auf eine abgefühlte Tem
peratur eines Getriebeströmungsmittels anspricht. Das Verfahren weist auch
die Schritte auf, das Einlaßsammelleitungslufttemperatursignal, das Motor
kühlmitteltemperatursignal, das Hydrauliksumpftemperatursignal und das
Getriebeschmieröltemperatursignal auszulesen und darauf ansprechend ei
nen Ventilatorstromwert zu berechnen; den Ventilatorstromwert auszulesen
und darauf ansprechend den Ventilator zu steuern.
Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrich
tung zur Steuerung eines Motorkühlventilator vorgesehen. Die Vorrichtung
weist einen oder mehrere Temperatursensoren auf, ein elektronisches Steu
ermodul und eine Ventilatorsteuervorrichtung. Die Temperatursensoren sind
geeignet, um eine oder mehrere Temperaturen zu messen und darauf an
sprechend ein oder mehrere Temperatursignale zu erzeugen. Das elektroni
sche Steuermodul ist geeignet, um die Temperatursignale aufzunehmen und
darauf ansprechend ein Ventilatorstromsignal zu erzeugen. Die Ventila
torsteuervorrichtung ist geeignet, um das Ventilatorstromsignal aufzunehmen
und darauf ansprechend eine Antriebskraft zu steuern, die an den Motor
kühlventilator geliefert wird.
In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zur Anwendung bei einem Motorkühlsystem für eine Arbeitsmaschine vorge
sehen. Das Verfahren weist die Schritte auf, ein Stromsignal basierend auf
mindestens einer Temperatureingangsgröße zu erzeugen und das Stromsig
nal zu lesen und darauf ansprechend Leistung zu einem Kühlglied zu liefern.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist ein Flußdiagramm eines Algorithmus basierend auf einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
und
Fig. 3 ist eine Kurvendarstellung der inversen Beziehung zwischen
dem Ventilatorstromwert (I) und der Drehzahl (F) des Kühlventi
lators 114 in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sieht ein
Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Ventilators einer Ar
beitsmaschine vor. Die folgende Beschreibung verwendet nur als Beispiel
einen Radlader. Diese Erfindung kann auf andere Arten von Arbeitsmaschi
nen angewandt werden, beispielsweise auf Hydraulikbagger oder Raupen
bagger.
Wie in Fig. 1 gezeigt weist ein Kühlventilatorsteuersystem 100 für eine Ar
beitsmaschine einen Einlaßsammelleitungslufttemperatursensor 102 auf,
einen Motorkühlmitteltemperatursensor 104, einen Hydrauliksumpftempera
tursensor 106 und einen Getriebeschmieröltemperatursensor 108. Irgend
welche anderen Temperatureigenschaften der Arbeitsmaschine können ab
gefühlt und überwacht werden, und zwar zusätzlich zu oder ersatzweise für
diese vier, ohne vom Kern und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuwei
chen. Der Einlaßsammelleitungslufttemperatursensor 102 erzeugt ein Ein
laßsammelleitungslufttemperatursignal (ti) ansprechend auf eine abgefühlte
Temperatur der Luft an der Einlaßsammelleitung einer Arbeitsmaschine. Der
Motorkühlmitteltemperatursensor 104 erzeugt ein Motorkühlmitteltempera
tursignal (te), das auf eine abgefühlte Temperatur des Motorkühlmittels der
Arbeitsmaschine anspricht. Der Hydrauliksumpftemperatursensor 106 er
zeugt ein Hydrauliksumpftemperatursignal (th), das auf eine abgefühlte Tem
peratur des Hydraulikströmungsmittels im Hydrauliksumpf der Arbeitsma
schine anspricht. Der Getriebeschmieröltemperatursensor 108 erzeugt ein
Getriebeschmieröltemperatursignal (tt), das auf eine abgefühlte Temperatur
des Schmieröls eines Getriebes der Arbeitsmaschine anspricht.
Ein elektronisches Steuermodul 110 (das im folgenden auch ECM = electro
nic control module genannt wird) liest die Signale ti, te, th und tt und erzeugt
darauf ansprechend einen Ventilatorstromwert (I), der den Hydraulikströ
mungsmittelfluß durch ein elektrohydraulisches Ventilatorventil 112 (e/h =
elektrohydraulisch) steuert, welches den Kühlventilator 114 mit Leistung ver
sorgt, um einen Luftfluß zum Motorraum der Arbeitsmaschine zu liefern.
Es sei bemerkt, daß das hier als Kühlventilator 114 bezeichnete Element
einen oder mehrere einzelne, doppelte oder bezüglich der Drehzahl variable
Ventilatoren oder irgendwelche anderen elektrisch, elektronisch oder elekt
rohydraulisch betätigbare Vorrichtungen aufweist, die dahingehend arbeiten,
daß sie einen Kühlluftfluß zum Motorraum liefern.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das elektronische Steuermo
dul 110 ein Computer, der einen Mikroprozessorchip aufweist, der von Moto
rola Inc., Schaumburg, Illinois hergestellt wird. Jedoch sind andere geeignete
elektronische Steuermodule in der Technik bekannt, wobei jedes davon
leicht und einfach in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel der vorlie
genden Erfindung verwendet werden könnte. Ein spezifischer Programmco
de kann aus dem in Fig. 2 gezeigten Flußdiagramm leicht und einfach ge
schrieben werden, und zwar in der speziellen Assemblersprache oder jenem
Mikrocode für den ausgewählten Mikroprozessorchip.
Der Computer ist geeignet, um die Signale ti, te, th und tt aufzunehmen und
einen Ventilatorstromwert (I) ansprechend auf die Signale ti, te, th und tt zu
liefern. Vorzugsweise ist der Computer einer von vielen leicht verfügbaren
Computern, die zahlreiche Anweisungen ausführen können. Es sei bemerkt,
daß der Computer mehrere Verarbeitungseinheiten aufweisen kann, die in
einer Umgebung mit einer verteilten Struktur konfiguriert sind und ein System
bilden.
Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, das detailliert einen Algorithmus basierend auf
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Die Ausführung des Programms beginnt bei einem ersten Steuerblock 200.
Die Signale ti, te, th und tt sind Signale, die von dem elektronischen Steuer
modul 110 im zweiten Steuerblock 202 ausgelesen werden. Wenn es einen
Fehler gibt, der mit der Auslesung von irgend einem der Signale ti, te, th und tt
assoziiert ist (d. h., wenn irgend eines dieser Signale nicht verfügbar oder
unrichtig ist) wird ein Voreinstellwert für das irrtümliche Signal in dem dritten
Steuerblock 204 ausgewählt. Ob es einen Lesefehler gibt oder nicht, be
rechnet das elektronische Steuermodul 110 dann ein entsprechendes Feh
lersignal ti', te', th' und tt' für jedes der Signale ti, te, th und tt im vierten Steuer
block 206. Diese Fehlersignale ti', te', th' und tt' werden ansprechend auf die
ursprünglichen Signale ti, te, th und tt berechnet, und ansprechend auf vorbe
stimmte Multiplikationswerte und Zielwerte für jedes der ursprünglichen Sig
nale ti, te, th und tt.
Im fünften Steuerblock 208 wird ein Steuertemperatursignal (T) aus den Feh
lersignalen ti', te', th' und tt' ausgewählt. Die Auswahl von T wird durch ein
vorbestimmtes Verfahren ausgeführt und kann durch eine Einstellung der
ausgewählten vorbestimmten Multiplikationswerte und Zielwerte eingestellt
werden. Eine Option zur Auswahl, welches Fehlersignal ti', te', th' und tt' als T
zu verwenden ist, ist das größte der Fehlersignale ti', te', th' und tt' auszuwäh
len.
Ungeachtet des ausgewählten Fehlersignals ti', te', th' und tt' erzeugt eine PI-
Steuervorrichtung oder eine andere Hardware- bzw. Komponentenvorrich
tung oder Software- bzw. Programmvorrichtung den Ventilatorstromwert (I)
ansprechend auf T im sechsten Steuerblock 210. Mit T als Eingangsgröße
kann I durch Anwendung eines Algorithmusses, einer Nachschautabelle,
eines Diagramms, irgend einer Kombination davon oder durch irgend ein
anderes Verfahren erzeugt werden, welches eine vorhersagbare Ausgangs
größe aus einer Eingangsgröße gestattet. Wenn es einen Fehler bei der Er
zeugung von I gibt, wird I auf den vorbestimmten minimalen Ventilatorstrom
wert (Imin) im siebten Steuerblock 212 eingestellt.
Ob es einen mit I assoziierten Fehler gibt oder nicht wird I mit Imin im ersten
Entscheidungsblock 214 verglichen. Wenn I kleiner als Imin ist, wird im sieb
ten Steuerblock 212 I auf Imin gesetzt. Wenn I größer als Imin ist, wird keine
Veränderung vorgenommen. Die Steuerung geht dann zum zweiten Ent
scheidungsblock 216.
Im zweiten Entscheidungsblock 216 wird I mit Imax verglichen. Wenn I größer
als Imax ist, wird im achten Steuerblock 218 I auf Imax gesetzt. Wenn I kleiner
als Imax ist, wird keine Veränderung vorgenommen. Die Steuerung geht dann
zum dritten Entscheidungsblock 216.
Im dritten Entscheidungsblock 220 wird die Veränderungsrate von I (dl/dt)
mit einem maximalen Veränderungsratenwert (dl/dt)max verglichen. Wenn
dl/dt größer ist als (dl/dt)max, wird im neunten Steuerblock 222 dl/dt auf
(dl/dt)max gesetzt. Wenn dl/dt kleiner als (dl/dt)max ist, wird keine Veränderung
vorgenommen. Die Steuerung geht dann zum zehnten Steuerblock 224.
Im zehnten Steuerblock 224 wird ein Signal entsprechend I an das elektro
hydraulische Ventilatorventil 112 (E/H) geliefert. Im elften Steuerblock 226
steuert das elektrohydraulische Ventilatorventil das Hydraulikströmungsmit
tel, das zum Kühlventilator 114 geliefert wird, ansprechend auf den Wert I. Im
zwölften Steuerblock 228 steuert das Hydraulikströmungsmittel die Drehzahl
(F) des Kühlventilators 114. Wenn es einen Fehler bei der Lieferung des Si
gnals, das I entspricht, an das elektrohydraulische Ventilatorventil 112 (E/H)
gibt, wird vorteilhafterweise im dreizehnten Steuerblock 230 angenommen,
daß I gleich Imin ist, und die Steuerung kehrt dann zum elften Steuerblock
226 zurück. Ungeachtet der Anwesenheit eines Fehlers kehrt die Programm
logik zum ersten Steuerblock 200 vom zwölften Steuerblock 228 zurück.
Die Logik der Fig. 2 wird bei jeder Steuerschleife ausgeführt, um dabei zu
helfen, F so zu regeln, daß es die minimale notwendige Drehzahl ist, um ei
nen erwünschten Luftfluß zur Arbeitsmaschine zu liefern. Jedoch weiß der
Fachmann, daß Aspekte der Steuerung von F bei anderen Frequenzen ab
hängig von Faktoren bestimmt werden könnten, wie die Auslesefrequenz der
Temperatursensoren ohne von der Erfindung abzuweichen, wie sie von den
beigefügten Ansprüchen definiert wird.
Während Aspekte der vorliegenden Erfindung teilweise mit Bezugnahme auf
das bevorzugte Ausführungsbeispiel oben gezeigt und beschrieben worden
sind, wird es dem Fachmann klar sein, daß verschiedene zusätzliche Aus
führungsbeispiele in Betracht gezogen werden könnten, ohne vom Kern und
Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können
die Temperatursensoren andere Temperaturen auslesen als in den oben
gegebenen Beispielen, der Kühlventilator kann eine andere Luft liefernde
Vorrichtung sein als ein traditioneller Ventilator, der Kühlventilator kann elekt
risch oder elektronisch anstelle elektrohydraulisch betrieben werden, oder
der Bediener kann bezüglich einer Eingabe benachrichtigt werden, wenn ein
Signalfehler auftritt. Jedoch sollte klar sein, daß eine Vorrichtung oder ein
Verfahren, die ein solches Ausführungsbeispiel verkörpert, in den Umfang
der vorliegenden Erfindung fällt, wie basierend auf den unten dargelegten
Ansprüchen und irgendwelchen äquivalenten Ausführungen davon bestimmt.
Wie hier besprochen und in den beigefügten Zeichnungen gezeigt, bietet die
vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung für ein Kühlventila
torsteuersystem 100. Im Betrieb ist es wünschenswert, den Kühlventilator
114 einer Arbeitsmaschine so zu steuern, daß der Kühlventilator 114 so we
nig wie möglich arbeitet, während immer noch ein ordnungsgemäßer Luftfluß
für den (nicht gezeigten) Motorraum einer (nicht gezeigten) Arbeitsmaschine
beibehalten wird.
Im Betrieb nimmt das elektronische Steuermodul 110 mindestens ein Tem
peratursignal von mindestens einem Temperatursensor auf. Beispiele dieser
Signale sind das Einlaßsammelleitungslufttemperatursignal (ti), ein Motor
kühlmitteltemperatursignal (te), ein Hydrauliksumpftemperatursignal (th) und
ein Getriebeschmieröltemperatursignal (tt). Diese Temperaturen werden mo
difiziert, um Fehlersignale ti', te', th' und tt' zu liefern, die ansprechend auf die
ursprünglichen Signale ti, te, th und tt und vorbestimmte Multiplikatorwerte
und Zielwerte für jedes der ursprünglichen Signale ti, te, th und tt berechnet
werden. Eines der Fehlersignale ti', te', th' und tt' wird dann gemäß vorbe
stimmten Kriterien ausgewählt, so daß es das Steuertemperatursignal (T) ist.
Sobald T ausgewählt wurde, erzeugt eine Proportionalsteuervorrichtung oder
eine andere wohlbekannte Hardware- bzw. Komponentenvorrichtung oder
Software- bzw. Programmvorrichtung den Ventilatorstromwert (I) anspre
chend auf T. I wird dann zwischen vorbestimmten maximalen und minimalen
Werten begrenzt. Vorteilhafterweise stammen die maximalen und minimalen
Werte aus dem Flußkompensator in einer variablen Hydraulikpumpe bzw.
aus dem Druckkompensator bei einer Kolbenpumpe mit variabler Verdrän
gung. Nachdem I zwischen den maximalen und minimalen Werten einge
schränkt wurde, wird die Veränderungsrate von I mit Bezug auf die Zeit auf
einen vorbestimmten maximalen Ratenwert eingeschränkt. Vorzugsweise
verhindert der maximale Ratenwert Instabilitäten bei der Treiberdiagnose
und dem Hydrauliksystem.
Fig. 3 verschaulicht die inverse Beziehung zwischen dem Ventilatorstrom
wert (I) und der Drehzahl (F) des Kühlventilators 114 in einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 3 soll veranschauli
chend sein und stellt nicht notwendigerweise tatsächliche Werte dieser in
versen Beziehung dar. Wie leicht zu sehen ist, ist die Beziehung so aufge
baut, daß eine Abwesenheit der Eingangsgröße I eine maximale Ventilator
drehzahl zur Folge hat. Diese Funktion verhindert eine Überhitzung der Ar
beitsmaschine aufgrund eines verlorenen Signals.
Die Steuerung von 1 steuert den Strom zum proportionalen elektrohydrauli
schen Ventil, welches entsprechend das Hydraulikströmungsmittel regelt,
das den Kühlventilator 114 mit Leistung versorgt. Optional kann I verwendet
werden, um irgend eine Regelungsversorgungsleistung zu irgend einer Kühl
vorrichtung zu steuern.
Das Verfahren und die Vorrichtung von gewissen Ausführungsbeispielen der
vorliegenden Erfindung im Vergleich zu anderen Vorrichtungen und Verfah
ren kann folgende Vorurteile haben: Die Messung von einer oder mehreren
Temperatureingangsgrößen aus der Arbeitsmaschine; die Steuerung des
Kühlventilators ohne zu erfordern, daß der Kühlventilator überwacht wird; die
Steuerung des Kühlventilators um eine Verringerung des Geräusches vorzu
sehen, das von der Arbeitsmaschine erzeugt wird; die proportionale Modula
tion einer Pumpe, die direkt einen Motor antreibt; die Begrenzung der Ver
änderungsrate der proportionalen Modulation um Instabilitäten der Treiberdi
agnose und des Hydrauliksystems zu verhindern; das Vorsehen eines nied
rigeren Brennstoffverbrauches; das Vorsehen einer verringerten Überküh
lung der Motoreinlaßluft und des Hydraulikströmungsmittels bei kühlen Um
gebungstemperaturen; das Vorsehen von mehr Komfort für den Bediener;
die Anwendung in zeitgünstiger und wirkungsvoller Weise und den Vorteil,
daß sie wirtschaftlicher anzuwenden und herzustellen sind. Solche Vorteile
sind es insbesondere Wert, in der Konstruktion, der Herstellung und den Be
trieb von Radladern und anderen Arbeitsmaschinen einzufließen. Zusätzlich
kann die vorliegende Erfindung andere Vorteile bieten, die noch nicht ent
deckt wurden.
Es sei bemerkt, daß während ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel in Ver
bindung mit einem Radlader beschrieben wurde, die vorliegende Erfindung
leicht anpaßbar ist, um ähnliche Funktionen für andere Arbeitsmaschinen zu
bieten. Andere Aspekte, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung kön
nen aus einem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der beige
fügten Ansprüche erhalten werden.
Claims (16)
1. Verfahren zur Steuerung eines Ventilators einer Arbeitsmaschine, wo
bei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Abfühlen einer Temperatur der Luft an der Einlaßsammelleitung;
Abfühlen einer Temperatur eines Motorkühlströmungsmittels;
Abfühlen einer Temperatur eines Hydraulikströmungsmittels;
Abfühlen einer Temperatur eines Getriebeströmungsmittels; und
Steuerung des Ventilators ansprechend auf mindestens eine der ab gefühlten Temperaturen.
Abfühlen einer Temperatur der Luft an der Einlaßsammelleitung;
Abfühlen einer Temperatur eines Motorkühlströmungsmittels;
Abfühlen einer Temperatur eines Hydraulikströmungsmittels;
Abfühlen einer Temperatur eines Getriebeströmungsmittels; und
Steuerung des Ventilators ansprechend auf mindestens eine der ab gefühlten Temperaturen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, das weiter folgende Schritte aufweist:
Erzeugung eines Einlaßsammelleitungslufttemperatursignals anspre chend auf eine abgefühlte Temperatur der Luft an einer Einlaßsam melleitung;
Erzeugung eines Motorkühlmitteltemperatursignals ansprechend auf die abgefühlte Temperatur eines Motorkühlströmungsmittels;
Erzeugung eines Hydrauliksumpftemperatursignals ansprechend auf die abgefühlte Temperatur eines Hydraulikströmungsmittels;
Erzeugung eines Getriebeschmieröltemperatursignals ansprechend auf eine abgefühlte Temperatur eines Getriebeströmungsmittels;
Auslesen des Einlaßsammelleitungslufttemperatursignals, des Motor kühlmitteltemperatursignals, des Hydrauliksumpftemperatursignals und des Getriebeschmieröltemperatursignals und darauf ansprechen de Berechnung eines Ventilatorstromwertes; und
Lesen des Ventilatorstromwertes und entsprechende Steuerung des Ventilators.
Erzeugung eines Einlaßsammelleitungslufttemperatursignals anspre chend auf eine abgefühlte Temperatur der Luft an einer Einlaßsam melleitung;
Erzeugung eines Motorkühlmitteltemperatursignals ansprechend auf die abgefühlte Temperatur eines Motorkühlströmungsmittels;
Erzeugung eines Hydrauliksumpftemperatursignals ansprechend auf die abgefühlte Temperatur eines Hydraulikströmungsmittels;
Erzeugung eines Getriebeschmieröltemperatursignals ansprechend auf eine abgefühlte Temperatur eines Getriebeströmungsmittels;
Auslesen des Einlaßsammelleitungslufttemperatursignals, des Motor kühlmitteltemperatursignals, des Hydrauliksumpftemperatursignals und des Getriebeschmieröltemperatursignals und darauf ansprechen de Berechnung eines Ventilatorstromwertes; und
Lesen des Ventilatorstromwertes und entsprechende Steuerung des Ventilators.
3. Verfahren nach Anspruch 2, das weiter folgende Schritte aufweist:
Berechnung eines Einlaßsammelleitungslufttemperaturfehlersignals ansprechend auf das Einlaßsammelleitungslufttemperatursignal, ei nen Einlaßsammelleitungslufttemperaturmultiplikator und einen Ein laßsammelleitungslufttemperaturzielwert;
Berechnung eines Motorkühlmitteltemperaturfehlersignals anspre chend auf das Motorkühlmitteltemperatursignal, einen Motorkühlmit teltemperaturmultiplikator und einen Motorkühlmitteltemperaturziel wert;
Berechnung eines Hydrauliksumpftemperaturfehlersignals anspre chend auf das Hydrauliksumpftemperatursignal, einen Hydraulik sumpftemperaturmultiplikator und einen Hydrauliksumpftemperatur zielwert;
Berechnung eines Getriebeschmieröltemperaturfehlersignals anspre chend auf das Getriebeschmieröltemperatursignal, einen Getriebe schmieröltemperaturmultiplikator und einen Getriebeschmieröltempe raturzielwert;
Auswahl von einem Signal, d. h. dem Einlaßsammelleitungslufttempe raturfehlersignal, dem Motorkühlmitteltemperaturfehlersignal, dem Hydrauliksumpftemperaturfehlersignal und dem Getriebeschmieröl temperaturfehlersignal als das Steuertemperatursignal; und
Erzeugung des Ventilatorstromwertes ansprechend auf das Steuer temperatursignal.
Berechnung eines Einlaßsammelleitungslufttemperaturfehlersignals ansprechend auf das Einlaßsammelleitungslufttemperatursignal, ei nen Einlaßsammelleitungslufttemperaturmultiplikator und einen Ein laßsammelleitungslufttemperaturzielwert;
Berechnung eines Motorkühlmitteltemperaturfehlersignals anspre chend auf das Motorkühlmitteltemperatursignal, einen Motorkühlmit teltemperaturmultiplikator und einen Motorkühlmitteltemperaturziel wert;
Berechnung eines Hydrauliksumpftemperaturfehlersignals anspre chend auf das Hydrauliksumpftemperatursignal, einen Hydraulik sumpftemperaturmultiplikator und einen Hydrauliksumpftemperatur zielwert;
Berechnung eines Getriebeschmieröltemperaturfehlersignals anspre chend auf das Getriebeschmieröltemperatursignal, einen Getriebe schmieröltemperaturmultiplikator und einen Getriebeschmieröltempe raturzielwert;
Auswahl von einem Signal, d. h. dem Einlaßsammelleitungslufttempe raturfehlersignal, dem Motorkühlmitteltemperaturfehlersignal, dem Hydrauliksumpftemperaturfehlersignal und dem Getriebeschmieröl temperaturfehlersignal als das Steuertemperatursignal; und
Erzeugung des Ventilatorstromwertes ansprechend auf das Steuer temperatursignal.
4. Verfahren nach Anspruch 3, das weiter folgenden Schritt aufweist:
Auslesen des Ventilatorstromwertes und darauf ansprechende Modu lation der Leistung zu einem elektrohydraulischen Ventilatorventil zur Steuerung des Ventilators.
Auslesen des Ventilatorstromwertes und darauf ansprechende Modu lation der Leistung zu einem elektrohydraulischen Ventilatorventil zur Steuerung des Ventilators.
5. Verfahren nach Anspruch 3, das weiter folgende Schritte aufweist:
Auswählen von einem Signal, d. h. dem Einlaßsammelleitungslufttem peraturfehlersignal, dem Motorkühlmitteltemperaturfehlersignal, dem Hydrauliksumpftemperaturfehlersignal und dem Getriebeschmieröl temperaturfehlersignal mit dem höchsten Wert als Steuerungstempe ratursignal; und
Auswahl eines Voreinstellwertes für irgend eines der Signale, d. h. das Einlaßsammelleitungslufttemperaturfehlersignal, das Motorkühlmittel temperaturfehlersignal, das Hydrauliksumpftemperaturfehlersignal und das Getriebeschmieröltemperaturfehlersignal, welches nicht ver fügbar oder nicht ordnungsgemäß ist.
Auswählen von einem Signal, d. h. dem Einlaßsammelleitungslufttem peraturfehlersignal, dem Motorkühlmitteltemperaturfehlersignal, dem Hydrauliksumpftemperaturfehlersignal und dem Getriebeschmieröl temperaturfehlersignal mit dem höchsten Wert als Steuerungstempe ratursignal; und
Auswahl eines Voreinstellwertes für irgend eines der Signale, d. h. das Einlaßsammelleitungslufttemperaturfehlersignal, das Motorkühlmittel temperaturfehlersignal, das Hydrauliksumpftemperaturfehlersignal und das Getriebeschmieröltemperaturfehlersignal, welches nicht ver fügbar oder nicht ordnungsgemäß ist.
6. Verfahren nach Anspruch 4, das weiter folgende Schritte aufweist:
Begrenzung des Ventilatorstromwertes zwischen einer minimalen Drehzahl-Ventilatorgrenze und einer maximalen Ventilatorgrenze;
Begrenzung einer Veränderungsrate des Ventilatorstromwertes auf einen vorbestimmten Ratengrenzwert; und
Steuerung des elektrohydraulischen Ventilatorventils so daß es auf der minimalen Ventilatorgrenze bzw. Drehzahlgrenze arbeitet, wenn der Ventilatorstromwert nicht verfügbar oder nicht ordnungsgemäß ist.
Begrenzung des Ventilatorstromwertes zwischen einer minimalen Drehzahl-Ventilatorgrenze und einer maximalen Ventilatorgrenze;
Begrenzung einer Veränderungsrate des Ventilatorstromwertes auf einen vorbestimmten Ratengrenzwert; und
Steuerung des elektrohydraulischen Ventilatorventils so daß es auf der minimalen Ventilatorgrenze bzw. Drehzahlgrenze arbeitet, wenn der Ventilatorstromwert nicht verfügbar oder nicht ordnungsgemäß ist.
7. Vorrichtung zur Steuerung eines Motorkühlventilators, die folgendes
aufweist:
einen oder mehrere Temperatursensoren, die geeignet sind, um eine oder mehrere Temperaturen zu messen und um darauf ansprechend ein oder mehrere Temperatursignale zu erzeugen;
ein elektronisches Steuermodul, das geeignet ist, um die Temperatur signale aufzunehmen und darauf ansprechend ein Ventilatorstromsig nal zu erzeugen; und
eine Ventilatorsteuervorrichtung, die geeignet ist, um das Ventilator stromsignal aufzunehmen und um darauf ansprechend eine Antriebs kraft zu steuern, die zum Motorkühlventilator geliefert wird.
einen oder mehrere Temperatursensoren, die geeignet sind, um eine oder mehrere Temperaturen zu messen und um darauf ansprechend ein oder mehrere Temperatursignale zu erzeugen;
ein elektronisches Steuermodul, das geeignet ist, um die Temperatur signale aufzunehmen und darauf ansprechend ein Ventilatorstromsig nal zu erzeugen; und
eine Ventilatorsteuervorrichtung, die geeignet ist, um das Ventilator stromsignal aufzunehmen und um darauf ansprechend eine Antriebs kraft zu steuern, die zum Motorkühlventilator geliefert wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die gemessenen Temperaturen
aus einer Gruppe ausgewählt werden, die aus einer Einlaßsammellei
tungslufttemperatur, einer Motorkühlmitteltemperatur, einer Hydraulik
sumpftemperatur, einer Getriebeschmieröltemperatur, einer Motorzu
satztemperatur und einer Maschinenzusatztemperatur besteht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das elektronische Steuermodul
das Ventilatorstromsignal durch Multiplikation von jedem Temperatur
signal, d. h. von einem oder mehreren Temperatursignalen mit einem
vorbestimmten Gewichtungsfaktor berechnet, um ein gewichtetes
Temperatursignal für jedes Temperatursignal zu erzeugen, wobei ei
nes der gewichteten Temperatursignale ausgewählt wird und ein er
wünschtes Ventilatorstromsignal ansprechend auf das ausgewählte
gewichtete Temperatursignal erzeugt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das elektronische Steuermodul
das gewichtete Temperatursignal mit dem größten Wert als das aus
gewählte gewichtete Temperatursignal auswählt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das elektronische Steuermodul
ein voreingestelltes Temperatursignal annimmt, wenn ein oder mehre
re Temperatursignale nicht verfügbar oder nicht ordnungsgemäß sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Ventilatorstromsignal um
gekehrt proportional zur daraus resultierenden Drehzahl des Motor
kühlventilators ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Ventilatorstromsignal durch
einen oberen Grenzwert, einen unteren Grenzwert und einen Verän
derungsratenwert begrenzt wird.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei das Ventilatorstromsignal einen
elektrischen Strom zu einem Ventil steuert, wobei das Ventil Hydrau
likleistung zu einer Pumpe steuert, wobei die Pumpe einen Motor an
treibt und wobei der Motor den Motorkühlventilator antreibt.
15. Verfahren zur Anwendung bei einem Motorkühlsystem für eine Ar
beitsmaschine, das folgende Schritte aufweist:
Erzeugung von mindestens einem Temperatureingangssignal basie rend auf mindestens einem abgefühlten Temperaturwert;
Erzeugung eines Stromsignals basierend auf mindestens einem Tem peratureingangssignal;
Auslesen des Stromsignals und darauf ansprechende Steuerung der Leistung für ein Kühlglied; und
Vorsehen eines voreingestellten Temperatureingangssignals im Fall eines nicht lesbaren oder nicht ordnungsgemäß abgefühlten Tempe raturwertes.
Erzeugung von mindestens einem Temperatureingangssignal basie rend auf mindestens einem abgefühlten Temperaturwert;
Erzeugung eines Stromsignals basierend auf mindestens einem Tem peratureingangssignal;
Auslesen des Stromsignals und darauf ansprechende Steuerung der Leistung für ein Kühlglied; und
Vorsehen eines voreingestellten Temperatureingangssignals im Fall eines nicht lesbaren oder nicht ordnungsgemäß abgefühlten Tempe raturwertes.
16. Verfahren nach Anspruch 15, das weiter folgende Schritte aufweist:
Begrenzung des Stromsignals mit einem oberen Grenzwert, mit einem unteren Grenzwert und einem Veränderungsratenwert;
Lesen des Stromsignals und darauf ansprechendes Liefern einer vor bestimmten Menge von elektrischer Leistung zu einem Ventil;
Liefern von Hydraulikleistung zu einem Motor, der ein Kühlglied an treibt, ansprechend auf eine Position des Ventils.
Begrenzung des Stromsignals mit einem oberen Grenzwert, mit einem unteren Grenzwert und einem Veränderungsratenwert;
Lesen des Stromsignals und darauf ansprechendes Liefern einer vor bestimmten Menge von elektrischer Leistung zu einem Ventil;
Liefern von Hydraulikleistung zu einem Motor, der ein Kühlglied an treibt, ansprechend auf eine Position des Ventils.
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