DE10257642A1

DE10257642A1 - Vorrichtung zur Steurung von Doppelgebläsen

Info

Publication number: DE10257642A1
Application number: DE10257642A
Authority: DE
Inventors: Andreas Belau
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2002-12-10
Filing date: 2002-12-10
Publication date: 2004-07-08

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lüftervorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem Doppelgebläse (6), welches einen ersten Gebläseantrieb (7) und einen zweiten Gebläseantrieb (8) umfasst. Die Lüftervorrichtung umfasst darüber hinaus ein Steuergerät (4). Zur Ansteuerung einer der Gebläseantriebe (7, 8) wird das Steuergerät (4) eingesetzt, wobei der weitere der Gebläseantriebe (7, 8) über einen Schalter (9, 14) dem über das Steuergerät (4) angetriebenen der Gebläseantrieb (7, 8) zugeschaltet werden kann.

Description

Technisches Gebiet
In Kraftfahrzeugen wird der Bauraum für Lüfterräder größeren Durchmessers immer geringer, da zur Erzielung eines günstigen Luftwiderstandsbeiwertes (c_w) der vordere Bereich des Kraftfahrzeuges niedriger wird. Daher werden die erforderlichen Kühlleistungen insbesondere bei niedrigen Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeuges durch Doppelgebläse oder Tandemlüfter aufgebracht. Diese übernehmen bei Langsamfahrt den erforderlichen hohen Luftdurchsatz, wenn der Staudruck nicht mehr ausreicht.
Stand der Technik
Da in Kraftfahrzeugen auch bei niedrigen Geschwindigkeiten hohe Kühlleistungen zu erbringen sind, ist der Kühler zusätzlich zu belüften. In PKWs sind einteilig gespritzte Kunststofflüfter üblich, bei Nutzfahrzeugen haben sich ebenfalls gespritzte Lüfter durchgesetzt, deren Antriebsleistungen bis zu 20 KW betragen können. Lüfter mit geringeren Leistungen werden meist elektrisch mittels Gleichstrommotoren oder EC-Motoren angetrieben, die bis zu 600 W Leistung abgeben. Obwohl sich solche Lüfter durch geeignete Wahl der Schaufelform und Anordnung relativ geräuscharm auslegen lassen, ist die Schallemission dennoch wegen der konstant hohen Drehzahl beträchtlich. Bereits von mittleren PKW-Größen an wird der Elektroantrieb zu aufwendig. Der Lüfter kann dann vom Motor direkt über Keilriemen angetrieben werden. Bei großen Lastkraftwagen ist er auch ohne Zwischenglied auf der Kurbelwelle montierbar.
Besondere Aufmerksamkeit ist der Regelung des Lüfters zu widmen. Die Betriebsarten, bei denen der Staudruck zur Belüftung ganz oder weitgehend ausreicht, machen je nach Fahrzeug- und Einsatzart bis zu 95% der Betriebszeit aus. In dieser Zeit kann die für die Lüfterenergie aufzuwendende Kraftstoffmenge eingespart werden. Bei Elektrolüftern dient hier zu eine mehrstufige oder kontinuierliche Regelung, d.h. der Lüfter ist nur oberhalb genau definierter Kühlmitteltemperaturen mittels elektrischer Temperaturschalter oder durch die Motorelektronik zugeschaltet. Für mechanische Lüfterantriebe hat sich bei Nutzkraftfahrzeugen wie bei Personenkraftwagen die Flüssigkeitsreibungskupplung (Visco-Kupplung) bewährt. Sie besteht im Wesentlichen aus drei Baugruppen, nämlich der angetriebenen Primärscheibe, dem getriebenen Sekundärteil und der Regelung.
DE 40 33 092 A1 hat eine Lüftervorrichtung für Kraftfahrzeuge zum Gegenstand. Die Lüftervorrichtung umfasst einen Tandemlüfter, dessen Lüfter jeweils von einem Lüftermotor angetrieben werden. Zur Steuerung der beiden Lüftermotoren wird eine einzige Steuereinheit eingesetzt. Die beiden Lüftermotoren sind parallel geschaltet, wobei zur Ansteuerung dieser Lüftermotoren eine einzige Ansteuerstufe vorgesehen ist, die ihrerseits von einer Steuereinheit angesteuert werden kann. Andererseits kann jedem Lüftermotor auch eine Ansteuerstufe zugeordnet sein, wobei jede der Ansteuerstufen von der Steuereinheit angesteuert wird. Die Steuereinheit ist als ein Mikroprozessor ausgebildet. Zur Steuerung der Ansteuerstufe bzw. der Ansteuerstufen kann auch eine getaktete Steuerung eingesetzt werden. Die aus DE 40 33 092 A1 bekannte Lüftervorrichtung dient zur Kühlung eines Kühlers eines Kraftfahrzeugmotors und/oder zur Kühlung eines Klimakondensators einer Klimaanlage für Kraftfahrzeuge.
Darstellung der Erfindung
Nach der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung wird bei einem Doppelgebläse eines der Gebläse drehzahlgeregelt bzw. drehzahlgesteuert betrieben und das zweite Gebläse des Doppelgebläses als zuschaltbares Gebläse ausgelegt. Die Ansteuerung des zweiten Gebläses des Doppelgebläses kann zum Beispiel über einen Slave-Ausgang der Regelelektronik, einen Relaisschalter oder einen PWM-Schalter erfolgen. Das Zu- bzw. Abschalten des zweiten Gebläses des Doppelgebläses kann stufenlos oder in gestufter Weise erfolgen. Durch die vorgeschlagene Lösung können der Aufwand und die Kosten für eine Steuerelektronik des zweiten Gebläses eingespart werden, da dieses über einen einfachen Schalter zu- bzw. abgeschaltet werden kann. Mit der vorgeschlagenen Lösung lässt sich ein dem Wärmetauscher einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges beispielsweise zugeordnetes Gebläse in Abhängigkeit von der im Wärmetauscher der Klimaanlage herrschenden Temperatur zu- bzw. wieder abschalten. Andererseits ist es auch möglich, das über den Schalter angesteuerte Gebläse des Doppelgebläses so zu verschalten, dass beispielsweise ein Zuschalten dieses Gebläses bei Erfassung eines bestimmten Temperaturwertes eines Motorkühlers einer Verbrennungskraftmaschine erfolgt. Das Einschalten des ersten Gebläses des Doppelgebläses erfolgt über die interne oder externe Elektronik des Doppelgebläses bei Erfassung eines ersten Temperaturwertes θ, des Kühlers. Ist die durch das über die externe oder interne Elektronik eingeschaltete Gebläse nicht ausreichend und wird eine Temperatur ϑ₂ ≥ ϑ₁ erfasst, wird über einen Slave-Ausgang der Regelelektronik, ein Relais oder einen PWM-Schalter das weitere Gebläse des Doppelgebläses zugeschaltet
Zeichnung
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend detaillierter erläutert.
Ausführungsbeispiel
Der Zeichnung ist ein hier nur schematisch dargestellter Kühler 1 zur Kühlung einer Verbrennungskraftmaschine entnehmbar. Dem Kühler sind ein erster Temperatursensor 2 und ein zweiter Temperatursensor 3 zugeordnet. Über den ersten Temperatursensor 2 wird eine erste Kühlmitteltemperatur ϑ₁ erfasst. Über den zweiten Temperatursensor 3 wird eine zweite Kühlmitteltemperatur ϑ₂ erfasst. Die durch den ersten Temperatursensor 2 aufgenommene Temperatur ϑ₁ wird an einen Eingang 5 des Steuergerätes 4 übertragen. Das die Steuerelektronik aufnehmende Steuergerät 4 kann entweder extern – wie in der Zeichnung dargestellt – eines Doppelgebläses 6 angeordnet sein oder alternativ in dieses integriert sein. Über das die Steuerelektronik enthaltende Steuergerät 4 wird ein zweites Gebläse 8 über eine Ansteuerleitung 11 angesteuert. Die Ansteuerung des zweiten Gebläses 8 des Doppelgebläses 6 erfolgt unter Berücksichtigung des durch den ersten Temperatursensor 2 ermittelten Temperaturwertes ϑ₁ und unter Berücksichtigung der Drehzahl der in der Zeichnung nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine. Bei niedrigen Drehzahlen der Verbrennungskraftmaschine wird über die im Steuergerät 4 enthaltene Steuerelektronik über die erste Ansteuerleitung 11 das zweite Gebläse 8 des Doppelgebläses 6 angesteuert und sorgt somit bei niedrigen Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeuges für eine Wärmeabfuhr am Kühler 1, wenn aufgrund der niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit der Staudruck nicht mehr ausreichend hoch ist.
Der durch den zweiten Temperatursensor 3 erfasste Temperaturwert für die Temperatur ϑ₂ wird einem Schalter 9 aufgegeben, der ein erstes im Doppelgebläse 6 enthaltenes Gebläse 7 ansteuert. Das erste Gebläse 7 des Doppelgebläses 6 wird vom Steuergerät 4 unabhängig lediglich aufgrund des durch den zweiten Temperatursensor 3 erfassten Temperaturwertes ϑ₂ angesteuert. Die Ansteuerung des ersten Gebläses 7 des Doppelgebläses 6 durch den Schalter 9 erfolgt über eine Ansteuerleitung 10, die sich zwischen dem Schalter 9 und dem ersten Gebläse 7 des Doppelgebläses 6 erstreckt. Mit dieser Lösung entfällt das Vorhalten eines weiteren Steuergerätes 4 für das erste Gebläse 7 des Doppelgebläses 6.
Der in der Zeichnung dargestellte Schalter 9 für das erste Gebläse 7 kann beispielsweise als ein Relais ausgebildet sein. Ferner kann der Schalter 9 ein PWM-Schalter sein, der über PWM-Signale 13.1, 13.2 mit einem entsprechenden, vorgebbaren Tastverhältnis angesteuert werden kann. Der Schalter 9 kann ebensogut als ein Kontaktschalter 14 ausgebildet sein, mit welchem das erste Gebläse 7 des Doppelgebläses 6 einfach zu- bzw. ausgeschaltet werden kann.
Eine weitere Ansteuerungsvariante des ersten Gebläses 7 des Doppelgebläses 6 liegt darin, am die Steuerelektronik enthaltenden Steuergerät 4 einen Slave-Ausgang 12 vorzuhalten und über eine in der Zeichnung gestrichelt dargestellte Ansteuerleitung das erste Gebläse 7 des Doppelgebläses 6 anzusteuern.
Die Ansteuerung des ersten Gebläses 7 kann bei Ausbildung des Schalters 9 als PWM-Schalter unter dessen Ansteuerung durch die PWM-Signale 13.1, 13.2 auch stufenlos erfolgen. Wird als Schalter 9 zur Ansteuerung des ersten Gebläses 7 des Doppelgebläses 6 ein Relais eingesetzt, so kann das erste Gebläse 7 des Doppelgebläses 6 auch in bestimmten Drehzahlstufen angesteuert werden.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung lassen sich über das Doppelgebläse 6 mit dem ersten Gebläse 7 und dem zweiten Gebläse 8 auch ein Kühler einer Verbrennungskraftmaschine sowie ein von diesem separat angeordneter Wärmetauscher für eine Klimaanlage des Kraftfahrzeuges kühlen. Dazu kann dem Kühler 1 der erste Temperatursensor 2 zugeordnet sein, während dem in der Zeichnung nicht dargestellten Wärmetauscher einer Klimaanlage der zweite Temperatursensor 3 zugeordnet sein kann. Dessen Auslöseschwelle, d.h. der Temperaturwert für die Temperatur ϑ₂, kann spezifisch auf den Wärmetauscher der Klimaanlage des Kraftfahrzeuges abgestimmt ausgelegt sein, so dass eine vom Steuergerät 4, welches das dem Kühler 1 zugeordnete erste Gebläse 7 des Doppelgebläses 6 ansteuert, unabhängige Ansteuerung des ersten Gebläses 7 des Doppelgebläses 6 erfolgen kann.

1: Kühler
2: erster Temperatursensor
3: zweiter Temperatursensor
4: Steuergerät
5: Eingang Steuergerät
6: Doppelgebläse
7: erstes Gebläse
8: zweites Gebläse
9: Schalter für erstes Gebläse
10: Ansteuerleitung erstes Gebläse
11: Ansteuerleitung zweites Gebläse
12: Slave-Ausgang
13.1: PWM-Signal
13.2: PWM-Signal
14: Kontaktschalter

Claims

Lüftervorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem Doppelgebläse (6), welches einen ersten Gebläseantrieb (7) und einen zweiten Gebläseantrieb (8) umfasst und welche ein Steuergerät (4) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ansteuerung einer der Gebläseantriebe (7, 8) das Steuergerät (4) eingesetzt wird und der weitere der Gebläseantriebe (7, 8) dem über das Steuergerät (4) angesteuerten Gebläseantrieb (8) mittels eines Schalters (9, 14) zuschaltbar ist.
Lüftervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (9) als Relais ausgeführt ist.
Lüftervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (9) als PWM-Schalter ausgebildet ist, der über ein pulsweitemoduliertes Signal (13.1, 13.2) angesteuert wird.
Lüftervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung des ersten Gebläseantriebes (7) in Stufen erfolgt.
Lüftervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung des zweiten Gebläseantriebes (8) stufenlos erfolgt.
Lüftervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter als Kontaktschalter (14) ausgeführt ist.
Lüftervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einem Kühler (1) ein erster und ein zweiter Temperatursensor (2, 3) zur Erfassung einer ersten Temperatur ϑ₁ und einer zweiten Temperatur ϑ₂ zugeordnet sind, wobei dem einen zweiten Gebläseantrieb (8) ansteuernden Steuergerät (4) der erste Temperaturwert ϑ₁ und dem den ersten Gebläseantrieb (7) zuschaltenden Schalter (9, 14) der zweite Temperaturwert ϑ₂ zugeführt werden.
Lüftervorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem Doppelgebläse (6), welches einen ersten Gebläseantrieb (7) und einen zweiten Gebläseantrieb (8) umfasst und welche ein Steuergerät (4) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ansteuerung einer der Gebläseantriebe (7, 8) das Steuergerät (4) eingesetzt wird und der weitere der Gebläseantriebe (7, 8) über einen Slave-Ausgang (12) am Steuergerät (4) ansteuerbar ist.