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Hintergrund der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf ein
Kühlungssteuerungssystem
und auf ein Kühlungssteuerungsverfahren
zur Kühlung
eines Verbrennungsmotors zum Beispiel in einem Fahrzeug.
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Konventionell wird in einem Fahrzeugmotor ein
Kühlkreislauf
mit einem Kühler
zum Ableiten übermäßiger Wärme vom
Motor, zum Halten einer konstanten Betriebstemperatur, zur schnellen
Temperaturerhöhung
in einem kalten Motor und zum Heizen des Fahrgastinnenraums verwendet.
Der Kühlkreislauf
enthält
ein Kühlmittel,
das typischerweise ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel
(wie z. B. Ethylenglykol) ist. Der Kühlkreislauf enthält eine Wasserpumpe
(d. h. eine Kühlmittelpumpe),
die durch die Kurbelwelle des Motors gewöhnlich über ein die Kurbelwelle und
die Pumpe verbindendes Riemengetriebe oder Zahnradgetriebe angetrieben wird,
so dass sich ihre Drehzahl mit der Motordrehzahl ändert. Die
Wasserpumpe fördert
zwecks Verhinderung der Überhitzung
des Motors Kühlmittel durch
den Motor und andere Systemkomponenten. Außerdem fördert sie das Kühlmittel
durch einen Heizerkern, wenn das Heizen des Fahrgastinnenraums erwünscht ist.
Wenn der Motor kalt angelassen wird, liegt die Kühlmitteltemperatur unterhalb
der für
den Motorbetrieb optimalen Temperatur, und das Kühlmittel enthält nicht
genügend
Wärme zur Übertragung an
den Fahrgastinnenraum. Zum schnelleren Aufwärmen eines solchen Motorsystems
wird ein Thermostat zum Umleiten des Kühlmittelstroms durch einen
Kühlerbypass
verwendet, bis sich die Temperatur des Kühlmittels in einem gewünschten
Temperaturbereich befindet. Ist die Temperatur erreicht, wird das
Kühlmittel
durch den Kühler
gelenkt, damit die Temperatur im gewünschten Bereich bleibt, und
kann zwecks Heizens des Fahrgastinnenraums durch den Heizerkern
gelenkt werden.
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Zur Verbesserung des Wirkungsgrads
des Wärmeübergangs
des Kühlers
verwenden diese konventionellen Systeme einen neben dem Kühler montierten
Kühlerventilator,
um zwecks besserer Kühlung des
Kühlmittels
Luft durch den Kühler
zu saugen. Der Kühlerventilator
wird außerdem
typischerweise über die
Kurbelwelle angetrieben, so dass sich seine Drehzahl mit der Drehzahl
der Kurbelwelle ändert. Der
konventionelle Typ eines Kühlsystems
ist zwar unkompliziert und leicht zu implementieren, für die Bereitstellung
der optimalen Kühlung
für den
jeweiligen Motor und unter den jeweiligen Motorbetriebsbedingungen jedoch
nicht zweckmäßig, insbesondere weil
die Drehzahl der Wasserpumpe und des Ventilators nur eine Funktion
der Motordrehzahl ist und von keinen anderen Faktoren abhängt, die
zur Aufrechterhaltung der gewünschten
Kühlmitteltemperatur
von Bedeutung sind.
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Kürzlich
sind verbesserte Verbrennungsmotorkühlsysteme entwickelt worden,
die die Kühlung des
Motors präziser
steuern. Ein verbessertes System kann zum Beispiel ein System und
Verfahren sein, das in dem US-Patent 6,374,780 beschrieben und hierin
durch Bezug darauf enthalten ist. Dieses neuere System zieht zusätzliche
Faktoren in Betracht, die sowohl das, was als die gewünschte Kühlmitteltemperatur
anzusehen ist, als auch, wie sie erreicht wird, beeinflussen. Ein
solches System könnte einen
Kühler
enthalten, der den vom Motor kommenden Kühlmittelstrom empfängt, das
Kühlmittel
kühlt und
dieses zurück
an den Motor leitet; einen Bypasskreislauf, der den vom Motor kommenden
Kühlmittelstrom
unter Umgehung des Kühlers
aufnimmt, wenn die Kühlmitteltemperatur
unterhalb der gewünschten Temperatur
liegt; einen Ventilator, der durch einen Elektromotor angetrieben
wird, so dass seine Drehzahl für
einen bestimmten Motor und bestimmte Fahrzeugbedingungen (unabhängig von
der Motordrehzahl) auf ein Optimum geregelt werden kann; ein elektronisch
gesteuertes Volumenstromregelventil (oder -ventile) zum Regeln des
Anteils des den Kühler
umgehenden Kühlmittels;
und eine Wasserpumpe, die entweder konventionell über die
Kurbelwelle oder einen Elektromotor angetrieben wird, wobei die elektromotorisch
angetriebene Wasserpumpe zur Förderung
des gewünschten
Kühlmittelstroms
für die bestimmten
Verbrennungsmotor- und Fahrzeugbetriebsbedingungen präzise gesteuert
werden kann. Deshalb können
durch Steuerung des Kühlmitteldurchflusses,
des Luftdurchsatzes und des Kühlmittelstromwegs
mithilfe einer Gesamtsteuerungsstrategie das Motorkühlsystem
präzise
gesteuert und die Leistung der Heizung, Ventilation und Klimatisierung (HVAC)
optimiert werden.
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Jedoch haben diese verbesserten Verbrennungsmotorkühlsysteme
insofern einen Nachteil, als sie einen wesentlich höheren Elektroenergieverbrauch
als die konventionellen Systeme haben. Das elektrisch gesteuerte
Ventil, der elektrisch gesteuerte Ventilator und, wenn eingesetzt,
die elektrisch gesteuerte Wasserpumpe verbrauchen zusätzliche Elektroenergie.
Außerdem
sind typischerweise in einem modernen Fahrzeug viele zusätzliche
Elektronikkomponenten zu finden, die den Grenzwert für den seitens
des Fahrzeugladesystems zur Verfügung stehenden
Strom herabsetzen. Das ist besonders bei Fahrzeugladesystemen ein
Problem, die anstelle eines Hochspannungssystems, wie z. B. 42 V,
ein konventionelles 12 V-System
verwenden. Besonders Lieferwagen, Sportfahrzeuge und andere größere Fahrzeuge
in der leichten Fahrzeugklasse, die mit 12 V betrieben werden, benötigen für den Ventilator
und die Wasserpumpe mehr Elektroenergie als typische Personenwagen,
so dass die Stromaufnahme sogar noch größer ist.
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Deshalb ist es wünschenswert, über ein
Verbrennungsmotorkühlsystem
zu verfügen,
mit dem die Nachteile der konventionellen Systeme überwunden und
gleichzeitig die zum Betreiben dieses Systems benötigte zusätzliche
Elektroenergie minimiert werden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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In ihren Ausgestaltungen betrifft
die Erfindung ein Kühlsystem
zur Regelung der Temperatur eines Verbrennungsmotors, wobei der
Motor ein sich drehendes Teil besitzt. Das Kühlsystem enthält einen Kühler und
einen Hilfsantrieb, der so ausgelegt ist, dass er mithilfe des sich
drehenden Teils angetrieben wird. Das. System enthält außerdem eine
Ventilatorkupplung mit einem am Hilfsantrieb betriebsfähig gekoppelten
Antriebsglied und einem selektiv am Antriebsglied einkuppelbaren
Abtriebsglied, wobei die Ventilatorkupplung zur Wahl des Einkupplungsgrads zwischen
dem Antriebsglied und dem Abtriebsglied elektronisch gesteuert wird.
Ein Ventilator befindet sich neben dem Kühler und ist für seinen
Antrieb betriebsfähig
an das Abtriebsglied gekuppelt. Außerdem betätigt eine Steuerung die Kupplung,
wodurch der Einkupplungsgrad zwischen dem Antriebsglied und dem
Abtriebsglied entsprechend den festgelegten Betriebsbedingungen
reguliert wird.
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Die Erfindung betrachtet außerdem ein
Verfahren zur Kühlung
des Motors mit einem sich drehenden Teil und einem Kühler in
einem Fahrzeug, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Antreiben eines
Hilfsantriebs mithilfe des sich drehenden Teils; Antreiben einer
Ventilatorkupplungsantriebswelle mithilfe des Hilfsantriebs; Überwachen
der festgelegten Motor- und Fahrzeugbetriebsbedingungen; selektives Ändern des
Einkupplungsgrads einer Ventilatorkupplungsabtriebswelle mit der
Ventilatorkupplungsantriebswelle basierend auf den Motor- und Fahrzeugbetriebsbedingungen;
und Antreiben der neben dem Kühler
befindlichen Ventilatorflügel
mithilfe der Ventilatorkupplungsabtriebswelle.
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Ein Vorteil der Erfindung besteht
darin, dass ein elektronisch steuerbar eingekuppelter Motorkühlventilator
die Leistungsaufnahme eines elektromotorisch angetriebenen Kühlventilators
verringert, wodurch die Möglichkeit
besteht, ein verbessertes Motorkühlsystem
ohne Notwendigkeit stark erhöhter Fahrzeugladesystemkapazität einzusetzen.
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Ein anderer Vorteil der Erfindung
besteht darin, dass die Drehmomentübertragung an die Motorventilatorflügel abgeschaltet
werden kann, wenn der Betrieb des Ventilators nicht erwünscht ist.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung
besteht darin, dass ebenfalls mithilfe der Kurbelwelle über eine elektronisch
gesteuerte Kupplung eine Wasserpumpe angetrieben werden kann, um
die elektrischen Anforderungen an ein Verbrennungsmotorkühlsystem weiter
zu verringern.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugmotor-
und Kühlsystems.
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2 ist
eine der 1 ähnliche
Darstellung, die jedoch eine alternative Ausgestaltung zeigt.
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Ausführliche Beschreibung
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1 stellt
einen Verbrennungsmotor 10 dar, der zum Beispiel in einem
Fahrzeug eingesetzt werden kann. Der Motor enthält eine Kurbelwelle 12, die
Leistung nicht nur für
die Fortbewegung des Fahrzeugs liefert, sondern auch mit einer Kurbelwellenriemenscheibe 14 eines
Fronthilfsantriebs 16 verbunden ist. Die Kurbelwellenriemenscheibe 14 ist
mit einen Treibriemen 18 verbunden. Der Treibriemen 18 ist
außerdem
mit einer Abtriebsscheibe 20 des Fronthilfsantriebs 16 verbunden.
Obwohl ein Riementrieb dargestellt ist, kann zur Drehmomentübertragung auch
eine andere Einrichtung, wie z. B. ein Zahnradgetriebe, verwendet
werden.
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Die Abtriebsscheibe 20 ist
auf einer Antriebswelle 22 montiert. Die Antriebswelle 22 ist
an einem Ende mit einem Eingang einer elektronisch steuerbaren Flüssigkeitskupplung 24 für einen
Ventilator und an ihrem anderen Ende mit einer elektronisch steuerbaren
Flüssigkeitskupplung 26 für eine Pumpe
verbunden. Obwohl die Kupplungen vorzugsweise Flüssigkeitskupplungen (Kupplungen,
die ein Drehmoment durch Scherung eines Fluids übertragen) sind, können auch
andere Typen elektronisch steuerbarer Kupplungen eingesetzt werden,
die zwischen dem eingekuppelten und dem ausgekuppelten Zustand im Allgemeinen
stetig variabel sind. Ein Ausgang der Ventilatorkupplung 24 ist
mit einem Satz Ventilatorflügel 28 verbunden
und treibt diesen an. Ein Ausgang der Pumpenkupplung 26 ist
mit einer Wasserpumpenwelle 30 einer Wasserpumpe 32 verbunden
und treibt die Wasserpumpenwelle an, wobei die Welle 30 mit
einem Wasserpumpenimpeller 34 verbunden ist.
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Die Pumpe 32 enthält einen Einlass 36 und einen
Auslass 38. Der Auslass 38 ist mit Strömungspassagen
im Motors 10 verbunden, die wiederum an einen Kühlmitteldurchlass 40 angeschlossen
sind, der zu einem Einlass eines elektronisch gesteuerten Vierwegeven tils 42 führt. Die
Kühlmittelpassagen sind
hier durch dicke Linien mit die Richtung des Kühlmittelstroms anzeigenden
Pfeilen dargestellt. Das Vierwegeventil besitzt vier Auslässe, mit
denen der Einlass selektiv verbunden werden kann. Ein erster Auslass
führt durch
eine Kühlerkühlmitteleinlasspassage 44 zu
einem Kühler 46,
ein zweiter Auslass führt
durch eine Entlüftungskühlmitteleinlasspassage 48 zu
einem Entlüftungsbehälter 50,
ein dritter Auslass führt
durch eine Heizerkühlmitteleinlasspassage 52 zu
einem Heizerkern 54 und ein vierter Auslass führt durch
eine Bypasskühlmittelpassage 56.
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Der Kühler 46 ist außerdem mit
einer Kühlerkühlmittelauslasspassage 58 verbunden,
die zum Wasserpumpeneinlass 36 führt. Der Entlüftungsbehälter 50 ist
außerdem
mit einer Entlüftungskühlmittelauslasspassage 60 verbunden,
die zur Kühlerkühlmittelauslasspassage 58 führt. Eine
Heizerkühlmittelauslasspassage 62 erstreckt
sich vom Heizerkern 54 zum Wasserpumpeneinlass 36,
wobei die Bypasskühlmittelpassage
an die Heizerkühlmittelauslasspassage 62 angeschlossen
ist.
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Ein Steuermodul 64 ist elektrisch
leitend an das Motorkühlsystem
angeschlossen, um den Motorkühlprozess
zu überwachen
und zu steuern. Das Steuermodul 64 kommuniziert über diverse
elektrische Verbindungen 66 mit verschiedenen Untersystemen
am Motor. Die elektrischen Verbindungen sind hier durch Strichlinien
dargestellt. Das Steuermodul 64 besitzt außerdem eine
elektrische Verbindung 68 zur Ventilatorkupplung 24, eine
elektrische Verbindung 70 zur Pumpenkupplung 26 und eine
elektrische Verbindung 72 zum Vierwegeventil 42.
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Das Motorkühlsystem steuert die Ventilatorflügel 28 mithilfe
des Steuermoduls 64, das die Ventilatorkupplung 24 regelt.
Die Kurbelwelle 12 überträgt ein Drehmoment
auf die Kurbelwellenriemenscheibe 14, die wiederum das
Drehmoment über
den Treibriemen 18 auf die Abtriebsscheibe 20 überträgt. Die
Abtriebsscheibe 20 überträgt das Drehmoment auf
die Antriebswelle 22. Die Antriebswelle 22 überträgt das Drehmoment
auf den Eingang zur Ventilatorkupplung 24. Die Ventilatorkupplung 24 enthält einen
Eingang und einen Ausgang (nicht dargestellt) mit einem sich dazwischen
befindenden, viskos scherenden Fluid. Das Steuermodul 64 öffnet und schließt ein Ventil
(nicht dargestellt) in der Kupplung 24, wobei das Ventil
den Pegel des viskos scherenden Fluids zwischen der Eingangs- und
Ausgangsscheibe der Kupplung regelt. In Abhängigkeit vom Fluidpegel kann
entweder ein sehr kleines bzw. kein Drehmoment vom Eingang zum Ausgang übertragen werden,
so dass die Ventilatorflügel 28 durch
die Abtriebsscheibe 20 nicht angetrieben werden, oder es wird
ein großes
Drehmoment übertragen,
so dass die Ventilatorflügel
28 mit der Drehzahl der Abtriebsscheibe 20 angetrieben
werden. Vom Steuermodul 64 an die Ventilatorkupplung 24 braucht
keine hohe elektrische Leistung übertragen
zu werden, da diese Leistung nur zur Steuerung des Ventils benötigt wird – das tatsächliche
Drehmoment zum Antrieb der Ventilatorflügel 28 wird durch
den Motor 10 erzeugt.
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Diese Konfiguration ermöglicht eine
stetig veränderliche
Ventilatordrehzahl bei oder unterhalb der Drehzahl der Abtriebsscheibe.
Damit kann mithilfe der Steuerung der Ventilatorkupplung 24,
selbst bei Änderungen
der Motordrehzahl, die Ventilatordrehzahl auf einem gewünschten
Wert gehalten werden. Damit die gewünschte Ventilatordrehzahl bei unterschiedlichen
Motor- und Fahrzeugbetriebsbedingungen aufrechterhalten werden kann,
kann das Scheibenübersetzungsverhältnis so
eingestellt werden, dass die erforderliche Ventilatordrehzahl (und Wasserpumpendrehzahl) über dem
gesamten gewünschten
Betriebsbereich des Motors erreicht werden kann. Außerdem können die
Ventilatorflügel 28 stillgesetzt
werden, wenn eine Förderung
zusätzlicher
Luft durch den Kühler 46 nicht
erwünscht
ist. Die Steuerungsstrategie für
den Ventilator 28 ist vorzugsweise keine offene Steuerung,
wie sie typischerweise in einem elektromotorisch betriebenen Ventilator
eingesetzt wird, da es erwünscht
sein kann, den Ventilator 28 auch bei Änderungen der Motordrehzahl
mit einer bestimmten Drehzahl anzutreiben. Das Steuermodul 64 erfordert
demzufolge zusätzlich
zu den Inputs, die die gewünschte
Ventilatordrehzahl für
die Motorkühlung
bestimmen, einen Motordrehzahlinput.
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Das Motorkühlsystem steuert den Wasserpumpenimpeller 34 mithilfe
des Steuermoduls 64, das die Pumpenkupplung 26 regelt.
Die Kurbelwelle 12 überträgt ein Drehmoment
auf die Kurbelwellenriemenscheibe 14, die wiederum das
Drehmoment über
den Treibriemen 18 auf die Abtriebsscheibe 20 überträgt. Die
Abtriebsscheibe 20 überträgt das Drehmoment
auf die Antriebswelle 22. Die Antriebswelle 22 überträgt das Drehmoment
auf den Eingang zur Pumpenkupplung 26. Die Pumpenkupplung 26 enthält einen
Eingang und einen Ausgang mit einem sich dazwischen befindenden,
viskos scherenden Fluid. Ein- und Ausgang sind so gegeneinander
vorgespannt, dass ein maximales Drehmoment vom Eingang an den Ausgang übertragen
wird und der Wasserpumpenimpeller 34 grundsätzlich mit
der Abtriebsscheibendrehzahl angetrieben wird, wenn das Steuermodul 64 keine
elektrische Leistung an die Pumpenkupplung 26 liefert.
Andererseits werden Eingang und Ausgang weiter auseinander gezogen, wenn
das Steuermodul 64 Leistung an die Pumpenkupplung 26 liefert,
so dass die viskose Scherung des Fluids ein kleineres Drehmoment überträgt. Je größer die
gelieferte Leistung ist, desto weiter werden Eingang und Ausgang
auseinander gezogen und desto niedriger ist das übertragene Drehmoment. Das
Steuermodul 64 ist so programmiert, dass es die Pumpenkupplung 26 entkuppelt,
wenn die Wasserpumpe 32 eine festgelegte Min destwassermenge durch
den Motor 10 fördert,
so dass selbst bei niedriger Kühlmitteltemperatur
der Volumenstrom des Kühlmittels
dafür ausreicht,
dass sich keine schadensverursachenden Wärmestaustellen im Motor 10 bilden.
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Die Pumpenkupplung 26 arbeitet
im Gegensatz zur Ventilatorkupplung 24 so, dass die Wasserpumpe 32 weiterhin
Wasser durch das System fördert,
falls das Steuermodul 64 zur Ansteuerung der Pumpenkupplung 26 ausfällt, damit
sich der Motor 10 nicht überhitzt. Noch einmal sei darauf
hingewiesen, dass die vom Steuermodul 64 übertragene
elektrische Leistung nicht hoch zu sein braucht, da diese Leistung
nur zum Auseinanderziehen von Eingang und Ausgang benötigt wird – das tatsächliche
Drehmoment für
den Antrieb des Wasserpumpenimpellers 34 wird durch den
Motor 10 erzeugt. Außerdem
sei angemerkt, dass die Ausgangsdrehzahl der Ventilatorflügel 28 und
des Wasserpumpenimpellers 34 unabhängig voneinander geregelt werden
können,
obwohl beide durch dieselbe Antriebswelle 22 angetrieben
werden.
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Es wird jetzt der Betrieb des Motorkühlsystems
beschrieben. Zur Verringerung der momentanen Abweichung der Temperatur
von der momentan gewünschten
Betriebstemperatur überwacht
und regelt das Steuermodul 64 die Motortemperatur mithilfe mehrerer
Inputs von einem Motorsteuerungssystem und weiterer Sensoren. Die
Faktoren zur Bestimmung der momentanen gewünschten Motortemperatur können Motorbelastung,
Umgebungsbedingungen, Heizungsbedarf des Fahrgastinnenraums und andere
Fahrzeugbetriebsbedingungen sein, wie z. B. Klimaanlagendruck, Umgebungslufttemperatur, Fahrzeuggeschwindigkeit,
Heizbedarf im Fahrgastinnenraum, Drosselklappenstellung, Motordrehzahl und
Zündschlüsselstellung.
Die zu regelnde Motortemperatur kann die Kühlmitteltemperatur oder die Zylinderkopftemperatur
sein, wie es für
das jeweilige Motorkühlsystem
erforderlich ist.
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Vorzugsweise verwendet das Steuermodul 64 beim
Erreichen und Aufrechterhalten der momentan gewünschten Betriebstemperatur
eine Hierarchie zur Verringerung des Gesamtenergieverbrauchs des Kühlsystems.
Wenn zum Beispiel die Motortemperatur zu hoch ist, regelt das Steuermodul 64 als
erstes das Stromsteuerventil 42 zur Versorgung des Kühlers 46 mit
einem höheren
Volumenstrom. Danach steigert es erforderlichenfalls die Drehzahl
der Wasserpumpe 32 durch Verringerung der an die Pumpenkupplung 26 gelieferten
Leistung. Schließlich
erhöht das
Steuermodul 64 bei weiter erhöhtem Kühlbedarf die Drehzahl des Ventilators 28 durch
Steigerung der an die Ventilatorkupplung 24 gelieferten
Leistung. Im Allgemeinen wird der Ventilator 28 nur eingesetzt, wenn
sich die Kühlkapazität der Wasserpumpe
an ihrem Maximum befindet, weil der Ventilator 28 bei der Wärmeableitung
(bezogen auf die Energiezufuhr zur Ventilatorbaugruppe) nicht so
wirksam wie die Wasserpumpe 32 ist. Die Stellung des Stromsteuerventils 42 und
damit die Richtung des Kühlmittels
wird durch Signale vom Steuermodul 64 gesteuert. Das Ventil 42 steuert
den Anteil des durch den Kühler 46,
die Bypassleitung 56, den Entlüftungsbehälter 50 und den Heizerkern 54 geförderten
Kühlmittels.
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Beim Betrieb der Motorkühlung mit
zu niedriger Kühlmitteltemperatur,
wie z. B. bei einem Kaltstart, erhöht das Steuermodul 64 rasch
die Motortemperatur durch Leiten von Energie an die Pumpenkupplung 26 zur
Minimierung des Kühlmittelstroms, Einstellen
des Stromsteuerventils 42 auf Leiten des Kühlmittels
durch den Bypass 56 anstelle durch den Kühler 46 und
Abschalten der Energieversorgung der Ventilatorkupplung 24,
um den Ventilator 28 stillzusetzen. Damit kann eine Gesamtsteuerung
der Motortemperatur- und Heizungstemperatursteuerung bei Minimierung
der zusätzlichen
elektrischen Belastung des Fahrzeugelektrosystems erzielt werden.
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Es steht eine zusätzliche optionale Steuerungsstrategie
zur Verfügung,
die bei der Ventilatorkupplung 24 angewendet werden kann.
Wenn die Motor- und Fahrzeugbetriebsbedingungen derart sind, dass
eine Ventilatordrehzahl nahe der der Abtriebsscheibe erforderlich
ist, kann das Steuermodul 64 die an die Ventilatorkupplung 24 gelieferte
Leistung in einem kleinen Bereich variieren, so dass eine Kupplungsverriegelung
vermieden wird. Das geschieht deswegen, weil bei einigen Arten von
Flüssigkeitskupplungen
im Betriebszustand mit der geforderten Ausgangsdrehzahl der Kupplung 24 in
der Nähe
der Eingangsdrehzahl der Kupplung 24 die Ausgangsdrehzahl
von der geforderten Drehzahl abweicht und sich an die Eingangsdrehzahl
angleicht; deshalb kompensiert die Steuerlogik im Steuermodul 64 diese
Erscheinung.
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2 stellt
eine alternative Ausgestaltung der Erfindung dar. Da die meisten
Komponenten gegenüber
der ersten Ausgestaltung unverändert
sind, werden diese mit denselben Bezugsnummern und nur die modifizierten
oder hinzugefügten
Elemente mit Bezugsnummern über
100 bezeichnet. In dieser Ausgestaltung wird die Wasserpumpe 32 durch
einen Elektromotor 126 angetrieben, der über die
elektrische Verbindung 170 durch das Steuermodul 164 gesteuert
wird. Diese Konfiguration hat zwar eine höhere Gesamtelektroenergieaufnahme
als die erste Ausgestaltung, stellt aber eine zusätzliche
Steuerung über
den Wasserpumpenbetrieb zur Verfügung.
Diese Ausgestaltung stellt außerdem
ein Fahrzeug dar, das eine Klimaanlage enthält. Dieses System enthält einen
mithilfe der Kurbelwellenriemenscheibe 14 über eine
Verdichterriemenscheibe 178 angetriebenen Kältemittelverdichter 176.
Der Verdichter 176 ist über
eine Kältemittelleitung 182 mit
einem Kondensator 180 verbunden. Die Kältemittelleitungen sind in 2 als Doppelpunkt-Strich-Linien
dargestellt. Der Ver dampfer 180 ist neben dem Kühler 46 angebracht,
so dass die mithilfe des Ventilators 28 durch den Kühler 46 geförderte Luft
ebenfalls durch den Kondensator 180 gefördert wird. Das Kältemittelsystem
enthält
außerdem
einen Speicher/Trockner 184, ein Ausdehnungsventil 186 und
einen Verdampfer 188, die über die Kältemittelleitungen 190, 192, 194 bzw.
196 verbunden sind.
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Der Betrieb dieses Motorkühlsystems
ist, abgesehen von zwei wesentlichen Unterschieden, dem der ersten
Ausgestaltung sehr ähnlich.
Erstens leitet das Steuermodul 164 anstelle einer geringeren
Leistung, wie es bei der Flüssigkeitskupplung
der ersten Ausgestaltung der Fall war, zur Steigerung der Impellerdrehzahl
eine höhere
Leistung an den Pumpenmotor 126. Außerdem kann das Steuermodul 164 den Ventilator
starten, wenn dies für
den Kondensator 180 der Klimaanlage erforderlich ist, obwohl
der Ventilator 28 zu diesem Zeitpunkt zur Kühlung des
Motorkühlmittels
nicht benötigt
wird. Das Steuermodul 164 kann dann die Wasserpumpendrehzahl
und/oder das Stromsteuerventil 42 regeln, um die gesteigerte
Kühlwirkung
des Ventilators 28 auf das Motorkühlmittel zu berücksichtigen.
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Es sind zwar bestimmte Ausgestaltungen der
Erfindung im Detail beschrieben worden, jedoch werden Personen,
die mit dem Fachgebiet vertraut sind, auf das sich die Erfindung
bezieht, verschiedene alternative Konstruktionen und Ausgestaltungen zur
praktischen Umsetzung der durch die nachfolgenden Patentansprüche definierten
Erfindung erkennen.