DE10354475A1

DE10354475A1 - Steuersystem für einen umschaltbaren automatischen Ventilator

Info

Publication number: DE10354475A1
Application number: DE10354475A
Authority: DE
Inventors: Thomas A. Brimfield McCauley; Bryan A. Lockport Vogt; James A. Washington Morrison
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2002-12-17
Filing date: 2003-11-21
Publication date: 2004-07-01
Also published as: US6750623B1; JP2004197735A; US20040113573A1

Abstract

Ein Verfahren zum Betrieb eines Ventilatorsteuersystems, welches mit einem Kühler assoziiert, kann die Drehung eines Ventilators in einer ersten Richtung mit einer Betriebsdrehzahl aufweisen, um Luft zu dem Kühler für eine erste vorbestimmte Zeitperiode zu leiten. Nach dem Verstreichen der ersten vorbestimmten Zeitperiodekann die Drehung des Ventilators in der ersten Richtung abgebremst werden. Das Verfahren kann auch die Beschleunigung des Ventilators in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung aufweisen und weiter die Drehung des Ventilators in der zweiten Richtung mit einer vorbestimmten Drehzahl für eine vorbestimmte Zeitperiode. Nach dem Verstreichen der zweiten vorbestimmten Zeitperiode kann die Drehung des Ventilators in der zweiten Richtung abgebremst werden, und der Ventilator kann dann in der ersten Richtung auf die Betriebsdrehzahl beschleunigt werden.

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf einen umschaltbaren Ventilator, der mit einem Radiator bzw. Kühler einer Maschine assoziiert ist, und insbesondere auf ein Steuersystem für einen umschaltbaren automatischen Ventilator und auf ein Verfahren.
Hintergrund
Viele Arten von Maschinen, die einen Motor für Antriebsleistung verwenden, weisen auch einen Radiator bzw. Kühler auf, um ein Kühlmittel, wie beispielsweise Wasser, Frostschutz oder ähnliches zum Motor zu liefern, um sicher zu stellen, dass der Motor sich nicht überhitzt. Der Kühler ist im Allgemeinen mit einem Ventilator assoziiert, der Kühlluft zum Kühler liefert. Der Kühler ist normalerweise vor dem Ventilator positioniert, und der Ventilator zieht normalerweise Luft durch den Kühler, um das flüssige Kühlmittel für den Motor zu kühlen.
Bei vielen Arten von Anwendungen arbeitet die Maschine in einer schmutzigen und/oder dreckigem Umgebung oder fährt dort. Als eine Folge werden Schmutzstoffe, wie beispielsweise Dreck, Insekten, Müll usw. in dem Kühler stecken bleiben, weil der Ventilator Luft in die Maschine über den Kühler zieht. Somit kann irgendwelcher Schmutz, der in der Luft vorhanden ist, die über den Kühler läuft, in dem Kühler festgesetzt werden, und dies ist oft der Fall.
Bei manchen Maschinen kann eine hydraulische Schaltung, eine elektrische Schaltung oder ähnliches verwendet werden, um selektiv den Betriebszustand des Kühlventilators umzuschalten, so dass der Kühlventilator gestoppt werden kann, vorwärts gedreht werden kann oder rückwärts gedreht werden kann. Beispielsweise offenbart das US-Patent 6 076 488 von Yamagishi eine Steuervorrichtung, die verwendet werden kann, um den Kühlventilator rückwärts basierend auf der Temperatur des Kühlmittels zu drehen. Insbesondere dreht die Steuervorrichtung den Kühlventilator rückwärts, wenn die Temperatur des Kühlmittels nicht niedriger als eine gegebene Temperatur ist, während die Temperatur des Hydrauliköls niedriger als eine gegebene Temperatur ist. Dies bewirkt, dass der Rückfluss der Luft Schmutz auswirft, der sich in dem Kühler festgesetzt hat.
Bei dieser Betriebsart dreht die Steuervorrichtung jedoch den Kühlventilator nur rückwärts, wenn die Temperatur des Kühlwassers nicht niedriger als eine gegebene Temperatur des Hydrauliköls ist. Während eine Umkehrung bzw. Umschaltung des Ventilators Schmutz auswerfen kann, der in dem Kühler festgesetzt ist, gestattet dieser Betriebsvorgang keine automatischen regelmäßigen Intervalle der Umschaltung des Ventilators, um Schmutz im Kühler auszuwerfen.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß eines beispielhaften Aspektes der Erfindung kann ein Verfahren zum Betrieb eines Ventilatorsteuersystems, welches mit einem Kühler assoziiert ist, das Drehen eines Ventilators in einer ersten Richtung mit einer Betriebsdrehzahl aufweisen, um Luft zum Kühler für eine erste vorbestimmte Zeitperiode hin zu leiten, und nach dem Verstreichen der ersten vorbestimmten Zeitperiode eine Abbremsung der Drehung des Ventilators in der ersten Richtung. Das Verfahren kann auch die Beschleunigung der Drehung des Ventilators in einer zweiten Richtung auf eine vorbestimmte Drehzahl aufweisen, wobei die zweite Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung ist, weiter die Drehung des Ventilators in der zweiten Richtung mit der vorbestimmten Drehzahl für eine zweite vorbestimmte Zeitperiode, und nach dem Verstreichen der zweiten vorbestimmten Zeitperiode eine Abbremsung der Drehung des Ventilators in der zweiten Richtung. Das Verfahren kann weiterhin die Beschleunigung der Drehung des Ventilators in der ersten Richtung auf die Betriebsdrehzahl aufweisen.
Es sei bemerkt, dass sowohl die vorangegangene allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung nur beispielhaft und erklärend sind und nicht die Erfindung einschränken.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die beigefügten Zeichnungen, die einen Teil dieser Beschreibung bilden und mit darin eingeschlossen sind, veranschaulichen ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erklären.
1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Steuersystems für einen umschaltbaren automatischen Ventilator gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung;
2 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Steuerprozesses für einen umschaltbaren automatischen Ventilator gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung; und
3 ist eine Kurvendarstellung, die den elektrischen Strom gegenüber der Zeit für den beispielhaften Steuerprozess der 2 für einen umschaltbaren automatischen Ventilator zeigt.
Detaillierte Beschreibung
Es wird nun im Detail auf beispielhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung Bezug genommen, wobei ein Beispiel davon in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht ist. Wo es immer möglich ist, werden die gleichen Bezugszeichen in den Zeichnungen verwendet, um sich auf gleiche oder ähnliche Teile zu beziehen.
1 ist eine schematische Darstellung eines Steuersystems 10 für einen umschaltbaren automatischen Ventilator gemäß eines beispielhaften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Ein Kühler 12, der getrennt von dem Ventilatorsteuersystem 10 angeordnet ist, ist allgemein vorgesehen, um ein Kühlmittel zu kühlen, wie beispielsweise Wasser, Frostschutz oder ähnliches, und zwar für einen (nicht gezeigten) Motor oder eine andere Vorrichtung einer (nicht gezeigten) Maschine, die während des Betriebs gekühlt werden muss. Ein Ventilatorsteuersystem 10 kann einen Kühlventilator 14 und einem Kühler 16 für hydraulisches Strömungsmittel aufweisen. Der Kühler 16 für hydraulisches Strömungsmittel ist im Allgemeinen vorgesehen, um hydraulische Strömungsmittel zum Betrieb der hydraulischen Einrichtungen der Maschine zu kühlen, wie beispielsweise Öl. Der Kühlventilator 14 kann angeordnet sein, eine gezwungene Kühlung für den Radiator bzw. Kühler 12 und den Kühler 16 für hydraulisches Strömungsmittel vorzusehen.
Beispielsweise kann der Kühlventilator 14 in einem Luftdurchlass 18 angeordnet sein, so dass der Fluss der Luft von dem Kühlventilator 14 über den Kühler 12 und den Kühler 16 für hydraulisches Strömungsmittel in einer Richtung 46 nach vorne läuft, wenn der Kühlventilator 14 in einer ersten Richtung angetrieben wird. Wenn im Gegensatz dazu der Kühlventilator 14 in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung gedreht wird, fließt Luft in einer umgekehrten Richtung 48 zum Kühlventilator 14 vom Radiator bzw. Kühler 12 und dem Kühler 16. Der Kühlventilator 14 kann gestoppt werden, er kann in einer ersten Drehrichtung nach vorne angetrieben werden oder kann in einer zweiten Drehrichtung nach hinten angetrieben werden.
Das Ventilatorsteuersystem 10 kann eine Quelle für unter Druck gesetztes. Strömungsmittel aufweisen, beispielsweise eine Hydraulikpumpe 20 mit variabler Verdrängung, die den Druck abfühlt, einen mit Strömungsmittel betriebenen Motor, beispielsweise einen umschaltbaren Hydraulikmotor 26, und ein Strömungsmittelreservoir oder einen Tank 44. Der Motor 26 kann einen ersten Anschluss 26a und einen zweiten Anschluss 26b aufweisen. Das Ventilatorsteuersystem 10 kann auch ein erstes Ventil aufweisen, beispielsweise ein Richtungssteuerventil 36, welches die Drehung des Ventilators 14 umkehren kann, indem es selektiv unter Druck gesetztes Strömungsmittel von der Pumpe 20 zum ersten Anschluss 26a oder zum zweiten Anschluss 26b leitet. In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel kann das erste Ventil 36 ein elektromagnetbetätigtes Richtungssteuerventil sein. Das Ventilatorsteuersystem 10 kann auch ein zweites Ventil aufweisen, beispielsweise ein variables Steuerventil 60, welches die Geschwindigkeit der Drehung des Kühlventilators 14 in jeder Richtung vergrößern oder verringern kann. Das variables Steuerventil 60 kann beispielsweise ein Druckreduzierungsventil sein, welches ein Drucksignal zur Pumpe 20 liefern kann, um die Drehzahl des Kühlventilators 14 zu vergrößern oder zu verringern, wie erwünscht.
Die Pumpe 20 kann geeignet sein, um von einem Motor gedreht zu werden, wie beispielsweise von einem (nicht gezeigten) (Verbrennungs-)Motor. Die Pumpe 20 kann strömungsmittelmässig mit dem Reservoir 44 über eine Hydraulikleitung 22 verbunden sein, so dass hydraulisches Strömungsmittel zu der Pumpe 20 vom Reservoir 44 geliefert werden kann. Die Pumpe 20 kann auch strömungsmittelmässig mit dem Richtungssteuerventil 36 und dem variablen Steuerventil 60 über eine Hydraulikleitung 24 verbunden sein, so dass das hydraulische Strömungsmittel zu den Ventilen 36, 60 von der Strömungsmittelpumpe 20 geliefert werden kann.
Die Pumpe 20 kann Strömungsmittel zu einem ersten Anschluss 26a des Motors 26 durch das Richtungssteuerventil 36 und über eine Hydraulikleitung 28 liefern. Die Pumpe 20 kann Strömungsmittel zu einem zweiten Anschluss 26b des Motors 26 durch das Richtungssteuerventil 36 und über eine Hydraulikleitung 29 liefern. In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel kann die Hydraulikschaltung 10 zwei Entlastungsventile 32, 34 aufweisen, die jeweils in den Hydraulikleitungen 30a, 30b positioniert sind. Die Hydraulikleitungen 30a, 30b sind strömungsmittelmässig mit den Hydraulikleitungen 28, 29 verbunden. Wenn der Strömungsmitteldruck zu groß wird, so dass der Motor 26 beschädigt werden könnte, kann das entsprechende Entlastungsventil 32, 34 abhängig von der Position des Richtungssteuerventils 36 gestatten, dass hydraulisches Strömungsmittel an dem Motor 26 vorbeiläuft und durch die jeweiligen hydraulischen Leitungen 30a, 30b läuft.
Das Richtungssteuerventil 36 kann die Richtung der Drehung des Motors 26 steuern. Wie oben bemerkt, kann das Richtungssteuerventil 36 in dem Ventilatorsteuersystem 10 zwischen der Pumpe 20 und dem Motor 26 angeordnet sein. Das Richtungssteuerventil 36 kann beispielsweise ein Drei-Positionen-Vier-Wege-Ventil (mit vier Anschlüssen) sein, welches eine Neutral-Position N besitzt, um den Ventilator zu stoppen, eine Vorwärts-Position F, um den Ventilator in der ersten Richtung nach vorne zu drehen, und eine Rückwärts-Position R zur Drehung des Ventilators in der zweiten Richtung rückwärts. Somit kann das Richtungssteuerventil 36 den Motor 26 anhalten, den Motor 26 nach vorne drehen oder den Motor 26 rückwärts drehen.
Um den Motor 26 nach vorne oder nach hinten zu drehen kann ein (nicht gezeigtes) Kolbenventilelement des Richtungssteuerventils 36 gemäß der Beziehung zwischen einer Vorspannkraft einer Rückstellfeder 40 und einer entgegengesetzten Kraft bewegt werden, die von einem Elektromagnet 38 erzeugt wird. Beispielsweise kann der Elektromagnet 38 selektiv elektrisch erregt werden, um die entgegengesetzte Kraft zu erzeugen, die in einer Richtung entgegengesetzt zu der Vorspannkraft der Feder 40 wirkt. Das Richtungssteuerventil 36 kann dadurch die Flussrichtung des Strömungsmittels abschneiden oder steuern, welches von der Pumpe 20 zum Motor 26 geleitet wird. Wenn das Richtungssteuerventil 36 in der Vorwärts-Position F ist, leitet das Ventil 36 unter Druck gesetztes Strömungsmittel von der Pumpe 20 zum ersten Anschluss 26a des Motors 26 über die Hydraulikleitung 28. Wenn das Ventil 36 in der Rückwärts-Position R ist, leitet das Ventil 36 unter Druck gesetztes Strömungsmittel von der Pumpe 20 zum zweiten Anschluss 26b des Motors 26 über die Hydraulikleitung 29.
Eine Steuervorrichtung 50 kann mit dem Richtungssteuerventil 36 assoziiert sein. Die Steuervorrichtung 50 kann geeignet sein, automatisch die Position des Richtungssteuerventils 36 in die Neutral-Position N, die Vorwärts-Position F und die Rückwärts-Position R und aus diesen Positionen heraus zu verschieben. Die Steuervorrichtung 50 kann eine Steuervorrichtung 52 aufweisen, die elektrisch mit dem Elektromagneten 38 des Richtungssteuerventils 36 verbunden ist.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann ein Manuell-Schalter 54 mit der Steuervorrichtung 50 assoziiert sein. Der Manuell-Schalter 54 kann die automatische Steuerung des Richtungssteuerventils 36 anhalten und eine manuelle Steuerung ermöglichen. Somit kann der Kühlventilator 14 rückwärts gedreht werden, indem manuell das Richtungssteuerventil 36 in die Rückwärts-Position R verschoben wird.
Das variable Steuerventil 60 kann vorgesehen sein, um ein Strömungsmitteldrucksignal zu variieren, welches an die Pumpe 20 übermittelt wird. Das Variieren des Strömungsmitteldrucksignals, welches zu der Pumpe 20 geliefert wird, variiert wiederum die Strömungsmittelausgabe aus der Pumpe 20, die zu dem Motor 26 durch das Richtungssteuerventil 36 geliefert wird. Das Variieren der Strömungsmittelmenge zum Motor 26 bewirkt, dass die Drehung des Motors 26 zunimmt oder abnimmt, was wiederum bewirkt, dass die Drehzahl des Kühlventilators 14 zunimmt bzw. abnimmt. Die Zunahme oder Abnahme der Drehzahl des Kühlventilators 14 kann sowohl in der ersten Richtung nach vorne als auch in der zweiten Richtung nach hinten auftreten.
Eine Ausgabe des variablen Steuerventils 60 kann strömungsmittelmässig mit der Pumpe 20 über eine Hydraulikleitung 76 verbunden sein, um das Strömungsmitteldrucksignal zur Pumpe 20 in variabler Weise zu liefern. Das Ventil 60 kann über Hydraulikleitungen 66 und 68 mit dem Reservoir 44 verbunden werden, so dass das hydraulische Strömungsmittel auch aus dem Ventil 60 zum Reservoir 44 ablaufen kann. Das Ventil 60 kann auch einen Elektromagneten 62 und eine Feder 64 aufweisen. Eine Steuervorrichtung 70 kann vorgesehen sein, um das Ventil 60 zu steuern, um das Strömungsmitteldrucksignal zur Pumpe 20 zu variieren. Die Steuervorrichtung 70 kann eine Steuervorrichtung bzw. einen Controller 72 und einen Manuell-Schalter 74 aufweisen. Ein Ausgabeanschluss der Steuervorrichtung 70 kann elektrisch mit dem Elektromagneten 62 des variablen Steuerventils 60 verbunden werden. In Verbindung mit einem Computeralgorithmus kann die Steuervorrichtung 70 den elektrischen Strom variieren, der zu dem Elektromagneten 62 geliefert wurde, um das Strömungsmitteldrucksignal zu der Pumpe 20 zu variieren, welches wiederum die Strömungsmittelausgabe aus der Pumpe 20 variieren kann.
Das System 10 kann eine Haupt-Steuervorrichtung 80 aufweisen, die konfiguriert ist, um Systemparameter zu analysieren und/oder Befehle an die Steuervorrichtungen 50, 70 zu senden. Es sei bemerkt, dass die Steuervorrichtung 80 und die Steuervorrichtungen 50, 70 kombiniert werden können. Es sei auch bemerkt, dass die Steuervorrichtung 80 ein Computer sein kann oder mit einem Computer eine Schnittstelle haben kann.
Mit Bezug auf 2 wird ein Steuerverfahren 100 für einen umschaltbaren automatischen Ventilator gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Im Schritt 110 wird der (nicht gezeigte) Motor einer Maschine gestartet, nachdem die Maschine angeschaltet wurde. Während des beispielhaften Verfahrens 100 kann die Maschine angehalten werden oder gefahren werden. Wenn die Maschine angehalten wird, kann sie in einem Arbeitsvorgang sein.
In dem Schritt 120 kann der Kühlventilator 14 in einer ersten Richtung mit einer normalen Betriebsdrehzahl V_N gedreht werden. Die erste Richtung kann beispielsweise die Richtung sein, die einen Luftfluss in der Richtung 46 nach vorne erzeugt, das heißt in einer Richtung, die Kühlluft zum Kühler bzw. Radiator 12 liefert. Während er sich in der ersten Richtung dreht, kann der Kühlventilator 14 Kühlerluft zum Kühler bzw. Radiator 12 liefern. Die Steuervorrichtung 80 kann den Ventilator 14 mit der normalen Betriebsdrehzahl V_N drehen, indem sie einen normalen Betriebsstrom I_N zum Elektromagneten 62 des variablen Ventils 60 leitet. Die normale Betriebsdrehzahl V_N kann irgendeine Drehzahl sein, die nicht eine maximale Drehzahl V_MAX des Ventilators 14 überschreitet, die gemäß einer Ventilatorsteuerstrategie bestimmt wird, die die Temperatur des Kühlers 12 in einem erwünschten Betriebsbereich hält. Die maximale Drehzahl V_MAX kann bestimmt werden durch mechanische und hydraulische Einschränkungen des Ventilators 14. Die Steuerung geht voran zum Schritt 130.
Dann bestimmt die Steuervorrichtung 80 im Schritt 130, ob eine erste vorbestimmte Periode A oder eine normale Betriebsperiode, vergangen ist. Wenn die Periode A vergangen ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 140. Wenn anderenfalls die Periode A nicht vergangen ist, kehrt die Steuerung zum Schritt 130 zurück.
Wenn im Schritt 140 die Steuervorrichtung 80 bestimmt, dass die Periode A vergangen ist, wird die Drehung des Kühlventilators 14 in der ersten Richtung abgebremst, und zwar durch Steigerung des Stroms zum Elektromagneten 62 des variablen Steuerventils 60 mit einer ersten vorbestimmten Rampenrate. Die erste Rampenrate kann so ausgewählt sein, dass sie eine geeignete Rückwärts-Drehzahl V_R so schnell wie möglich erreicht, während sie eine hydraulische und mechanische Stabilität des Ventilatorsteuersystems 10 beibehält. In ähnlicher Weise kann die entsprechende Rückwärts-Drehzahl V_R so ausgewählt sein, dass sie die Zeitperiode minimiert, die für die Umkehrung bzw. Umschaltung des Kühlventilators 14 verbraucht wird, während sie eine hydraulische und mechanische Stabilität des Ventilatorsteuersystems 10 beibehält. Obwohl beispielsweise die Abbremsung des Ventilator 14 zu einem Stopp vor der Umschaltung eine größere hydraulische und mechanische Stabilität vorsehen kann, würde die Zeit, die man benötigen würde, um den Ventilator vollständig zu stoppen, zu unerwünschten Temperaturen beim Radiator bzw. Kühler 12 und beim Kühler 16 führen. Wenn somit eine geeignete Rückwärts-Drehzahl V_R bestimmt wird, kann ein geeigneter Ausgleich zwischen der hydraulischen und der mechanischen Stabilität des Kühlventilators 14 und der Zeit gewählt werden, die für die Umschaltung des Kühlventilators 14 benötigt wird. Die Steuerung geht dann weiter zum Schritt 150.
Es sei bemerkt, dass die Rampenrate des elektrischen Stroms zum Elektromagneten 62 des variablen Steuerventils 60 umgekehrt proportional zur Be schleunigung des Kühlventilators 14 ist. Das heißt, wenn der Strom zum Elektromagneten 62 vergrössert wird, wird der Kühlventilator 14 abgebremst, und wenn der Strom zum Elektromagneten 62 verringert wird, wird der Kühlventilator 14 beschleunigt. Wenn beispielsweise die Menge des elektrischen Stroms zum Elektromagneten 62 ansteigt, nimmt die Menge des Strömungsmittels ab, die aus der Pumpe 20 ausgegeben wird. Wenn das aus der Pumpe 20 ausgegebene Strömungsmittel abnimmt, nimmt die Drehzahl des Motors 26 ab, was wiederum den Kühlventilator 14 abbremst. Das Umgekehrte ist der Fall, wenn der Strom zum Elektromagneten 62 verringert wird.
Es sei bemerkt, dass die Drehzahl des Kühlventilators 14 umgekehrt proportional zu dem Strom ist, der zum Elektromagneten 62 des variablen Steuerventils 60 geliefert wird. Jedoch nimmt die Drehzahl des Kühlventilators 14 nicht sofort zu oder ab, wie es der Strom zum Elektromagneten 62 tut, da der Kühlventilator 14 und der Motor 26 jeweils eine Masse haben, die eine Trägheit zur Folge haben, die überwunden werden muss, wenn man abbremst, und ein Trägheitsmoment, welches überwunden werden muss, wenn man beschleunigt.
In dem Schritt 150 bestimmt die Steuervorrichtung 80, ob der Strom, der zum Elektromagneten 62 des variablen Steuerventils 60 gesandt wird, einen Rückwärts-Strom I_R entsprechend der Rückwärts-Drehzahl V_R des Kühlventilators 14 erreicht hat. Wenn der zum Elektromagneten 62 gesandte Strom den Rückwärts-Strom I_R erreicht hat, geht die Steuerung weiter zum Schritt 160. Wenn andererseits der Strom, der zum Elektromagneten 62 gesandt wurde, nicht den Rückwärts-Strom I_R erreicht hat, geht die Steuerung zurück zum Schritt 140.
Im Schritt 160, nachdem die Steuervorrichtung 80 bestimmt, dass der zu dem Elektromagneten 62 gesandte Strom den Rückwärts-Strom I_R erreicht hat, leitet die Steuervorrichtung 80 eine erste vorbestimmte Verzögerungsperiode ein, um zu gestatten, dass der Kühlventilator 14 auf die Rückwärts-Drehzahl V_R abbremst. Dann hält im Schritt 170 die Drehzahl V_R abbremst. Dann hält im Schritt 170 die Steuervorrichtung 80 die Versorgung des Rückwärts-Stroms I_R für den Elektromagneten aufrecht. Die Steuerung geht weiter zum Schritt 180.
Dann bestimmt im Schritt 180 die Steuervorrichtung 80, ob die Verzögerungsperiode vergangen ist. Wenn die Verzögerungsperiode vergangen ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 190. Wenn anderenfalls die Verzögerungsperiode nicht vergangen ist, kehrt die Steuerung zurück zum Schritt 170.
Wenn im Schritt 190 die Steuervorrichtung 80 bestimmt, dass die Verzögerungsperiode vergangen ist, wird die Drehrichtung des Kühlventilators in eine zweite Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung umgekehrt bzw. umgeschaltet. Die zweite Richtung kann beispielsweise die Richtung sein, die einen Luftfluss in der umgekehrten Richtung bzw. Rückwärts-Richtung 48 erzeugt, das heißt in einer Richtung, die Luft aus dem Kühler 12 heraus zieht. Beispielsweise kann der Kühlventilator 14 in die zweite Richtung umgeschaltet werden, wenn die Steuervorrichtung 80 den Elektromagneten 38 des Richtungssteuerventils 36 betätigt, um das Ventil 36 in seine Rückwärts-Position R zu bewegen. Die Steuerung fährt fort zum Schritt 200.
Dann wird im Schritt 200 die Drehzahl des Ventilators 14 in der zweiten Richtung beschleunigt durch Verringerung des Stroms an den Elektromagneten 62 des variablen Steuerventils 60 mit einer zweiten vorbestimmten Rampenrate. Die zweite Rampenrate kann so ausgewählt sein, dass sie eine vorbestimmte Rückwärts-Drehzahl V_M, beispielsweise eine maximale Rückwärts-Drehzahl, so schnell wie möglich erreicht, während sie eine hydraulische und mechanische Stabilität des Ventilatorsteuersystems 10 beibehält. In ähnlicher Weise kann die vorbestimmte Rückwärts-Drehzahl V_M so ausgewählt werden, dass sie die Zeitperiode minimiert, die der Kühlventilator 14 benötigt, um Schmutz aus dem Radiator bzw. Kühler 12 auszuwerfen. In einem Ausführungsbeispiel kann die vorbestimmte Rückwärts-Drehzahl V_M die maximale Ventilatordrehzahl V_MAX sein. Die Steuerung geht dann voran zum Schritt 210.
Im Schritt 210 bestimmt die Steuervorrichtung 80, ob der Strom zum Elektromagneten 62 des variablen Steuerventils 60 einen minimalen Strom I_MIN erreicht hat, und zwar entsprechend der vorbestimmten Rückwärts-Drehzahl V_M des Kühlventilators 14. Wenn der zu dem Elektromagneten 62 gesandte Strom den minimalen Strom I_MIN erreicht hat, geht die Steuerung weiter zum Schritt 220. Wenn anderenfalls der Strom, der zum Elektromagneten 62 gesandt worden ist, nicht den minimalen Strom I_MIN erreicht hat, kehrt die Steuerung zurück zum Schritt 200.
Dann nachdem die Steuervorrichtung 80 im Schritt 220 bestimmt hat, dass der zu dem Elektromagneten 62 gesandte Strom den minimalen Strom I_MIN erreicht hat, leitet die Steuervorrichtung 80 eine zweite vorbestimmte Periode oder Rückwärts-Periode ein. Dann hält die Steuervorrichtung 80 im Schritt 230 die Versorgung des minimalen Stroms I_MI _N zum Elektromagneten aufrecht. Während der Rückwärts-Periode kann der Kühlventilator 14 in der zweiten Richtung mit irgendeiner Drehzahl gedreht werden, die nicht die maximale Drehzahl V_MAX des Kühlventilators 14 überschreitet. Die Steuerung geht voran zum Schritt 240.
Im Schritt 240 bestimmt die Steuervorrichtung 80, ob die Rückwärts-Periode vergangen ist. Wenn die Rückwärts-Periode vergangen ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 250. Wenn anderenfalls die Rückwärts-Periode nicht vergangen ist, kehrt die Steuerung zurück zum Schritt 230.
Wenn im Schritt 250 die Steuervorrichtung 80 bestimmt, dass die Rückwärts-Periode vergangen ist, wird die Drehung des Kühlventilators 14 in der zweiten Richtung verlangsamt durch Vergrößerung des Stroms zum Elektromagneten 62 des variablen Steuerventils 60 mit einer dritten vorbestimmten Rampenrate. Die dritte Rampenrate kann so ausgewählt werden, dass sie die geeignete Rückwärts-Drehzahl V_R so schnell wie möglich erreicht, während sie eine hydraulische und mechanische Stabilität des Ventilatorsteuer systems 10 beibehält. Alternativ kann die Drehung des Kühlventilators 14 auf eine zweite geeignete Rückwärts-Drehzahl verlangsamt werden, die von der geeigneten Rückwärts-Drehzahl V_R abweicht. In ähnlicher Weise kann die zweite geeignete Rückwärts-Drehzahl so ausgewählt werden, dass sie ausgewählt werden kann, um die Zeitperiode zu minimieren, die auf die Umschaltung des Kühlventilators 14 in Rückwärtsrichtung aufgewandt wird, während man die hydraulische und mechanische Stabilität des Ventilatorsteuersystems 10 beibehält. Die Steuerung geht dann weiter zum Schritt 260.
Dann bestimmt die Steuervorrichtung 80 im Schritt 260, ob der Strom, der zum Elektromagneten 62 des variablen Steuerventils 60 gesandt wurde, den Rückwärts-Strom I_R entsprechend der Rückwärts-Drehzahl V_R des Kühlventilators 14 erreicht hat. Wenn der Strom, der zum Elektromagneten 62 gesandt wurde, den Rückwärts-Strom I_R erreicht hat, geht die Steuerung weiter zum Schritt 270. Wenn anderenfalls der zum Elektromagneten 62 gesandte Strom 62 nicht den Rückwärts-Strom I_R erreicht hat, kehrt die Steuerung zurück zum Schritt 250.
Im Schritt 270, nachdem die Steuervorrichtung 80 bestimmt, dass der Strom, der zum Elektromagneten 62 gesandt wird, den Rückwärts-Strom I_R erreicht hat, leitet die Steuervorrichtung 80 die zweite vorbestimmte Verzögerungsperiode ein, um zu gestatten, dass der Kühlventilator 14 auf die Rückwärts-Drehzahl V_R abbremst. Dann hält im Schritt 280 die Steuervorrichtung 80 die Versorgung des Rückwärts-Stroms I_R für den Elektromagneten aufrecht. Die Steuervorrichtung geht weiter zum Schritt 290.
Dann bestimmt im Schritt 290 die Steuervorrichtung 80, ob die zweite Verzögerungsperiode vergangen ist. Wenn die zweite Verzögerungsperiode vergangen ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 300. Wenn anderenfalls die zweite Verzögerungsperiode nicht vergangen ist, kehrt die Steuerung zum Schritt 280 zurück.
Wenn im Schritt 300 die Steuervorrichtung 80 bestimmt, dass die zweite Verzögerungsperiode vergangen ist, wird die Drehungsrichtung des Kühlventilators zurück zur ersten Richtung umgekehrt bzw. umgeschaltet. Die Steuerung geht dann weiter zum Schritt 310.
Dann wird im Schritt 310 die Drehzahl des Ventilators 14 in der ersten Richtung beschleunigt durch Verringerung des Stroms zum Elektromagneten 62 des variablen Steuerventils 60 mit einer vierten vorbestimmten Rampenrate. Die vierte Rampenrate kann ausgewählt werden, so dass sie die normale Betriebsdrehzahl V_N so schnell wie möglich erreicht, während sie die hydraulische und mechanische Stabilität des Ventilatorsteuersystems 10 beibehält. Die Steuerung geht dann voran zum Schritt 320.
Im Schritt 320 bestimmt die Steuervorrichtung 80, ob der Strom, der zum Elektromagneten 62 des variablen Steuerventils 60 gesandt wurde, einen normalen Betriebsstrom I_N entsprechend der normalen Betriebsdrehzahl V_N des Kühlventilators 14 erreicht hat. Wenn der Strom, der zum Elektromagneten 62 gesandt wurde, den normalen Betriebsstrom I_N erreicht hat, geht die Steuerung weiter zum Schritt 330. Wenn anderenfalls der Strom, der zum Elektromagneten 62 gesandt wurde, nicht den normalen Betriebsstrom I_N erreicht hat, kehrt die Steuerung zurück zum Schritt 310.
Im Schritt 330 leitet die Steuervorrichtung 80 die vorbestimmte normale Betriebsperiode A ein, nachdem die Steuervorrichtung 80 bestimmt, dass der Strom, der zum Elektromagneten 62 gesandt wird, den normalen Betriebsstrom I_N erreicht hat, und die Steuerung geht weiter zum Schritt 340. Dann wird im Schritt 340 die Steuerung zum Schritt 120 zurückgebracht.
Im Allgemeinen kann ein (nicht gezeigter) Computer in Assoziation mit der Maschine vorgesehen werden. Der Computer kann einen oder mehrere Algorithmen enthalten, die gewisse Parameter des Steuerprozesses 100 aufweisen, wie beispielsweise die vorbestimmte normale Betriebsperiode A, die vorbestimmte Zeitverzögerung, die vorbestimmte Rückwärts-Periode, die vorbestimmte(n) Rampenrate(n) und die Vorbestimmten Ströme. In einem alternativen Ausführungsbeispiel können diese Parameter in den Algorithmus durch den Bediener der Maschine eingegeben werden. Eine (nicht gezeigte) Zeitsteuervorrichtung kann mit dem Algorithmus assoziiert sein, der in dem Computer enthalten ist, um die vergangene Zeit in Verbindung mit dem Steuerprozess 100 zu überwachen.
In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel kann der Computer 12 einen Anforderungs-Ventilator-Algorithmus und einen Rückwärts-Ventilator-Algorithmus aufweisen, die beide verwendet werden, um die dreht Richtung genauso wie die Drehzahl des Kühlventilators zu steuern. Der Computer kann den Anforderungs-Ventilator-Algorithmus während des normalen Betriebs der Maschine verwenden. Nachdem die Zeit A vergangen ist, kann der Computer dann auf den Rückwärts-Ventilator-Algorithmus umschalten, um die Drehung des Ventilators zu verlangsamen, die Drehung des Ventilators für die Zeitperiode C umzukehren, wiederum die Drehung des Ventilators zu verlangsamen und wiederum den Kühlventilator zurück auf die Vorwärts-Drehung umzuschalten. Der Computer kann auf den Anforderungs-Ventilator-Algorithmus für die Zeitperiode A zurück schalten, wenn der Kühlventilator sich in der Vorwärts-Richtung dreht.
3 ist eine Kurvendarstellung, die den elektrischen Strom zeigt, der zum Elektromagneten 62 des variablen Steuerventils 60 läuft, und zwar gegenüber der Zeit während des Steuerprozesses 100. Diese Kurvendarstellung weist Perioden der Vorwärts-Drehung (Perioden A und B) und der Rückwärts-Drehung (Perioden C und D) auf.
Industrielle Anwendbarkeit
Mit Bezug auf die 1 und 2 wird nun der Betrieb des Steuersystems 10 für den umschaltbaren Ventilator im Detail besprochen. Im Allgemeinen weist der "normale" Betrieb der Maschine die Drehung des Kühlventilators 14 zur Erzeugung eines Kühlluftflusses in Vorwärts-Richtung 46 auf. In ei nem beispielhaften Ausführungsbeispiel kann dies unter Verwendung des Anforderungs-Ventilator-Algorithmus erreicht werden. Um den Ventilator 14 in der Vorwärts-Richtung zu drehen ist das Richtungssteuer Elektromagnetventil 36 in seiner Vorwärts-Position F. Während des "normalen" Betriebs, Periode A in 3, dreht sich der Ventilator 14 im Allgemeinen mit einer im Wesentlichen konstanten Drehzahl, weil der elektrische Strom zu dem variablen Steuerventil 60 ein im Wesentlichen konstanter "normaler" Strom I_N ist. Es sei bemerkt, dass die normale Ventilatordrehzahl und der normale Strom I_N von Maschine zu Maschine variieren können.
Es sei auch bemerkt, dass die vorbestimmte Zeitperiode A, in der der Kühlventilator 14 sich in der Vorwärts-Richtung mit einer normalen Drehzahl dreht, von Maschine zu Maschine variiert. Beispielsweise kann die Periode A von ungefähr 0 Minuten bis zu ungefähr 240 Minuten reichen. In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel kann die Periode A ungefähr 20 Minuten sein. In einem weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiel kann die Periode A ungefähr 30 Minuten sein. Die Periode A kann eine Zeitperiode sein, wenn erwartet wird, dass eine Menge von Schmutz in dem Radiator bzw. Kühler 12 angesammelt ist, so dass die Drehung des Kühlventilators 14 in der Rückwärts-Richtung zum Auswurf des Schmutzes nötig sein kann, vorteilhaft und/oder wirkungsvoll sein kann.
Der Kühlventilator 14 kann gedreht werden, um einen Luftfluss in der Vorwärts-Richtung 46 zu erzeugen, bis die Steuervorrichtung 80 bestimmt, dass eine Periode A vergangen ist. Nachdem die Periode A vergangen ist, sendet die Steuervorrichtung 80 ein Signal zur Verringerung der Drehzahl des Ventilators in der Vorwärts-Richtung. Um die erwünschte Abgrenzung des Ventilators in Drehrichtung von der normalen Drehzahl auf eine geeignete Rückwärts-Drehzahl zu erreichen, kann die Steuervorrichtung 80 ein Signal an die Steuervorrichtung 70 senden, um den elektrischen Strom zu dem variablen Steuerventil 60 von dem normalen Strom I_N zu dem Rückwärts-Strom I_R mit der ersten vorbestimmten Rampenrate zu steigern.
Es sei bemerkt, dass der Rückwärts-Strom I_R abhängig von der Maschine variieren kann. Beispielsweise kann der Rückwärts-Strom I_R von ungefähr 0,0 bis 5,0 A reichen. In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel kann der Rückwärts-Strom I_R ungefähr 1,5 A sein. In einem weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiel kann der Rückwärts-Strom I_R ungefähr 1,8 A sein. Der Rückwärts-Strom I_R kann ein Parameter des Rückwärts-Algorithmus bzw. Umschalt-Algorithmus sein oder kann von dem Maschinenbediener eingegeben werden.
Der Kühlventilator 14 wird von der normalen Betriebsdrehzahl V_N auf die Rückwärts-Drehzahl V_R über eine Zeitperiode B abgebremst. Während der Periode B wird der Strom zum Elektromagneten 62 rampenförmig herunter auf den Rückwärts-Strom I_R bewegt, und die erste Verzögerungsperiode vergeht. Die Periode B kann von Maschine zu Maschine variieren. Beispielsweise kann die Periode B von ungefähr 0 Sekunden bis ungefähr 30 Sekunden reichen. In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel kann die Periode B ungefähr zwei Sekunden sein. In einem weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiel kann die Periode B ungefähr fünf Sekunden sein.
Nachdem der Kühlventilator 14 auf die Rückwärts-Drehzahl V_R abgebremst hat, kann die Steuervorrichtung 80 ein Signal an die Steuervorrichtung 50 senden, um das Richtungssteuerventil 36 zu aktivieren, um die Position des Richtungssteuerventils 36 in seine Rückwärts-Position R umzukehren. Dies kehrt die Drehrichtung des Kühlventilators 14 um, um einen Luftfluss in der umgekehrten Richtung bzw. Rückwärts-Richtung 48 zu erzeugen.
Nachdem die Drehrichtung des Kühlventilators umgekehrt wurde, kann die Steuervorrichtung 80 dann ein Signal senden, um die Drehung des Kühlventilators 14 in der Rückwärts-Richtung zu beschleunigen. Um die erwünschte Drehbeschleunigung von der entsprechenden Rückwärts-Drehzahl auf eine vorbestimmte Drehzahl zu erreichen, beispielsweise auf eine maximale Drehzahl, kann die Steuervorrichtung 80 ein Signal an die Steuervorrichtung 70 senden, um den elektrischen Strom zu dem variablen Steuerventil 60 von dem Rückwärts-Auslösepunkt-Strom I_R zu einem minimalen Strom I_MIN mit der zweiten vorbestimmten Rampenrate zu verringern.
Es sei bemerkt, dass der minimale Strom I_MIN von Maschine zu Maschine variieren kann. Beispielsweise kann der minimalen Strom I_M _IN ungefähr 0,4 A sein. Die zweite Rampenrate kann auch von Maschine zu Maschine variieren. Beispielsweise kann der Strom mit einer Rate rampenförmig herunter bewegt werden, die von ungefähr 0,0 A/s bis ungefähr 2,5 A/s reicht. In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel kann die zweite Rampenrate ungefähr 1 A/s sein.
Sobald der Strom zum Ventilator den minimalen Strom I_MI _N erreicht, wird die Drehzahl des Kühlventilators 14 bald die vorbestimmte Rückwärts-Drehzahl V_M erreichen. Die vorbestimmte Rückwärts-Drehzahl V_M kann eine hohe Drehzahl sein, beispielsweise die maximale Drehzahl V_MAX des Kühlventilators 14. Die Steuervorrichtung 80 kann den Kühlventilator 14 in der Rückwärts-Richtung für die vorbestimmte Rückwärts-Periode drehen. Eine Zeitperiode C stellt die Zeit dar, die man benötigt, um die Drehzahl des Kühlventilators 14 von der Rückwärts-Drehzahl V_R auf die vorbestimmte Rückwärts-Drehzahl V_M anzuheben und den Schmutz aus dem Radiator bzw. Kühler 12 auszustoßen. Die Periode C kann von Maschine zu Maschine variieren. Beispielsweise kann die Periode C von ungefähr 0 Sekunden bis ungefähr 120 Sekunden reichen. In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel kann die Periode C ungefähr 20 Sekunden sein. In einem weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiel kann die Periode C ungefähr 30 Sekunden sein.
Sobald die Steuervorrichtung 80 bestimmt, dass die Rückwärts-Periode vergangen ist, kann die Steuervorrichtung 80 ein Signal senden, um die Drehung des Kühlventilators 14 in der Rückwärts-Richtung abzubremsen. Um die erwünschte Drehabbremsung von der vorbestimmten Drehzahl zu erreichen, beispielsweise von der maximalen Drehzahl, und zwar zu der geeigneten Rückwärts-Drehzahl, kann die Steuervorrichtung 80 ein Signal an die Steuervorrichtung 70 senden, um den elektrischen Strom zu dem variablen Steuerventil 60 von dem minimalen Strom I_MIN zu dem Rückwärts-Strom 1_R mit der dritten vordefinierten Rampenrate zu steigern.
Der Kühlventilator 14 wird von der vorbestimmten Rückwärts-Drehzahl V_M zu der Rückwärts-Drehzahl V_R über eine Zeitperiode D abgebremst. Während der Periode D wird der Strom zum Elektromagneten 62 rampenförmig auf den Rückwärts-Strom I_R nach unten bewegt, und die zweite vorbestimmte Verzögerungsperiode vergeht. Die Periode D kann von Maschine zu Maschine variieren. Beispielsweise kann die Periode D von ungefähr 0 Sekunden bis ungefähr 30 Sekunden reichen. In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel kann die Periode D ungefähr 2 Sekunden sein. In einem weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiel kann die Periode D ungefähr 5 Sekunden sein.
Sobald der Kühlventilator 14 auf die Rückwärts-Drehzahl V_R abgebremst worden ist, kann die Steuervorrichtung 80 dann ein Signal an die Steuervorrichtung 50 senden, um das Richtungssteuerventil 36 zu aktivieren, um die Position des Ventils 36 zurück zu seiner Vorwärts-Position F zu verschieben. Dies kehrt die Drehrichtung des Kühlventilators 14 zurück zur Erzeugung eines Luftflusses in der Vorwärts-Richtung 46 um.
Nachdem die Drehung des Kühlventilators 14 umgekehrt wurde, um einen Luftfluss in der Vorwärts-Richtung 46 zu erzeugen, kann die Steuervorrichtung 80 ein Signal senden, um die Drehung des Kühlventilators 14 zu beschleunigen. Um die erwünschte Drehbeschleunigung von der Rückwärts-Drehzahl auf die normale Drehzahl zu erreichen, kann die Steuervorrichtung 80 ein Signal an die Steuervorrichtung 70 senden, um den elektrischen Strom an das variable Steuerventil 60 zu verringern, und zwar von dem Rückwärts-Auslösepunkt-Strom I_R zum normalen Strom I_N mit der vierten vorbestimmten Rampenrate.
In einem Ausführungsbeispiel kann die Steuervorrichtung 80 ein Signal senden, um den Strom zu dem variablen Steuerventil 60 auf den gleichen Strom zu verringern, der zu dem variablen Steuerventil 60 gegangen ist, bevor die Steuervorrichtung 80 das Verfahren der automatischen Umkehrung bzw. Umschaltung unter Verwendung des Umschalt-Ventilator-Algorithmus begonnen hat. In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel kann die Steuervorrichtung 80 den Wert für den Strom zu dem Ventil 60 zu einem Zeitpunkt gerade bevor die Steuervorrichtung 80 die automatische Umkehrung der Drehrichtung des Kühlventilators 14 beginnt speichern. Nachdem die Drehrichtung des Kühlventilators 14 zu der Vorwärts-Richtung zurück umgeschaltet wurde, kann die Steuervorrichtung 80 den Strom zu dem Ventil 60 auf den gespeicherten Stromwert absenken.
Wie oben beschrieben kann, wenn der Kühlventilator 14 rückwärts gedreht wird, Schmutz, der in dem Radiator bzw. Kühler 12 und dem Kühler 16 festgesetzt ist, durch den Rückfluss der Kühlluft durch den Radiator bzw. Kühler 12 und durch den Kühler 16 entfernt werden. Unter Anwendung des obigen Verfahrens kann Luft, die in Rückwärts-Richtung 48 fließt, automatisch verstopfte Teile des Radiators bzw. Kühlers 12 und des Kühlers 16 in regelmäßigen Zeitintervallen reinigen.
Zusätzlich kann der Bediener der Maschine manuell Schmutz lösen, indem er die Drehung des Kühlventilators 14 in die umgekehrte Richtung verändert. Dies tritt auf, wenn der Bediener manuell das Richtungssteuerventil 36 in seine umgekehrte Richtung R verschiebt, und zwar durch Betätigung des manuellen Schalters 54. Daher kann zusätzlich zu der automatischen Reinigung die Reinigung von verstopften Teilen in dem Radiator bzw. Kühler 12 ausgeführt werden, wenn immer die Bedingungen eine solche manuelle Reinigung erfordern. Die manuelle Umschaltung des Kühlventilators kann die Periode A für die Zeitsteuerung der automatischen Umschaltung erneut starten oder auch nicht. Weiterhin kann das Abschalten der Maschine die Periode A für die Zeitsteuerung der automatischen Umschaltung erneut starten oder nicht.
Wie in 1 gezeigt, kann der Betrieb eines beispielhaften Ausführungs beispiels dieser Erfindung mit einer oder mehreren Steuervorrichtungen bzw. Controllern 80 eingerichtet werden. Die Steuervorrichtung 80 kann einen Allzweck-Computer oder einen Computer für spezielle Zwecke, einen programmierten Mikroprozessor oder eine Mikrosteuervorrichtung bzw. einen Mikrocontroller und integrierte Peripherie-Schaltungselemente, eine ASIC oder eine andere integrierte Schaltung (IC), elektronische Komponenten oder logische Schaltungen, wie beispielsweise eine Schaltung mit diskreten Elementen, eine programmierbare logische Vorrichtung, wie beispielsweise eine PLD, eine PLA, eine FPGA oder eine PAL oder ähnliches aufweisen. Im Allgemeinen kann irgendeine Vorrichtung verwendet werden, um die Steuervorrichtungsfunktionen dieser Erfindung einzurichten, bei der eine Maschine mit endlichem Zustand bzw. Finite-State-Maschine eingerichtet werden kann, die das in 2 gezeigte Flussdiagramm einrichten bzw. ausführen kann.
Es wird dem Fachmann offensichtlich sein, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an dem Ventilatorsteuersystem vorgenommen werden können, ohne vom Umfang oder vom Kern der Erfindung abzuweichen. Andere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden dem Fachmann aus der Betrachtung der Beschreibung und der praktischen Ausführung der hier offenbarten Erfindung offensichtlich werden. Es ist beabsichtigt, dass die Beschreibung und die Beispiele nur als beispielhaft angesehen werden.

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Ventilatorsteuersystems, welches mit einem Radiator bzw. Kühler assoziiert ist, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Drehen eines Ventilators in einer ersten Richtung mit einer Betriebsdrehzahl, um Luft zu dem Radiator bzw. Kühler für eine erste vorbestimmte Zeitperiode zu leiten; Abbremsung der Drehung des Ventilators in der ersten Richtung nach dem Verstreichen der ersten vorbestimmten Zeitperiode; Beschleunigung der Drehung des Ventilators in einer zweiten Richtung auf eine vorbestimmte Drehzahl, wobei die zweite Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung ist; Drehen des Ventilators in der zweiten Richtung mit der vorbestimmten Drehzahl für eine zweite vorbestimmte Zeitperiode; Abbremsung der Drehung des Ventilators in der zweiten Richtung nach dem Verstreichen der zweiten vorbestimmten Zeitperiode; und Beschleunigung der Drehung des Ventilators in der ersten Richtung der Betriebsdrehzahl.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Drehung eines Ventilators in einer ersten Richtung die Lieferung von unter Druck gesetztem Strömungsmittel zu einem ersten Anschluss eines Motors aufweist, wobei der Motor mit dem Ventilator gekoppelt ist, wobei das Drehen des Ventilators in einer zweiten Richtung die Lieferung von unter Druck gesetztem Strömungsmittel zu einem zweiten Anschluss des Motors aufweist, und wobei die vorbestimmte Drehzahl eine maximale Drehzahl ist.
Verfahren nach Anspruch 2, welches weiter die Steigerung eines elektrischen Stroms zu einem Elektromagnetventil aufweist, wobei das Elektromagnetventil konfiguriert ist, um eine Druckeingangsgrösse in eine den Druck abfühlende Pumpe zu liefern, die die Ausgabe der den Druck abfühlenden Pumpe verringert und die Drehung des Ventilators abbremst.
Verfahren nach Anspruch 1, welches weiter aufweist, selektiv unter Druck gesetztes Strömungsmittel zu einem ersten Anschluss eines Motors oder einem zweiten Anschluss des Motors zu liefern, um dem Ventilator in der ersten Richtung oder in der zweiten Richtung zu drehen.
Maschine, die Folgendes aufweist: einen Radiator bzw. Kühler; einen Ventilator, der mit dem Radiator bzw. Kühler assoziiert ist, wobei der Ventilator konfiguriert ist, um Luft zu dem Kühler zu leiten, wenn der Ventilator in einer ersten Richtung gedreht wird, und Luft aus einer Richtung des Kühlers zu ziehen, wenn der Ventilator in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung gedreht wird; mindestens eine Steuervorrichtung, die konfiguriert ist, den Ventilator in der ersten Richtung mit einer Betriebsdrehzahl für eine erste vorbestimmte Zeitperiode zu drehen, und nach dem Verstreichen der ersten vorbestimmten Zeitperiode die Drehung des Ventilators zu verlangsamen, wobei die mindestens eine Steuervorrichtung weiter konfiguriert ist, die Drehung des Ventilators in einer zweiten Richtung auf eine vorbestimmte Drehzahl zu beschleunigen, den Ventilator in der zweiten Richtung mit der vorbestimmten Drehzahl für eine zweite vorbestimmte Zeitperiode zu drehen und die Drehung des Ventilators in der zweiten Richtung nach dem Verstreichen der zweiten vorbestimmten Zeitperiode abzubremsen, wobei die mindestens eine Steuervorrichtung auch konfiguriert ist, die Drehung des Ventilators in der ersten Richtung auf die Betriebsdrehzahl zu beschleunigen.
Maschine nach Anspruch 5, die weiter Folgendes aufweist: einen strömungsmittelbetätigten Motor, der mit dem Ventilator gekop pelt ist, wobei der Motor einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss besitzt; ein erstes Ventil, welches betreibar ist, um selektiv unter Druck gesetztes Strömungsmittel zu dem ersten Anschluss oder dem zweiten Anschluss zu liefern, um den Ventilator in der ersten Richtung oder in der zweiten Richtung zu drehen; ein zweites Ventil, welches betreibar ist, die Lieferung von unter Druck gesetztem Strömungsmittel zu dem ausgewählten Anschluss, d. h. dem ersten Anschluss oder dem zweiten Anschluss zu variieren; und eine Pumpe, die konfiguriert ist, um unter Druck gesetztes Strömungsmittel zu dem Motor zu liefern, wobei die mindestens eine Steuervorrichtung konfiguriert ist, das erste Ventil zu betätigen, um unter Druck gesetztes Strömungsmittel zu dem ersten Anschluss zu liefern, um den Ventilator in der ersten Richtung zu drehen, und zu dem zweiten Anschluss, um den Ventilator in der zweiten Richtung zu drehen, wobei die mindestens eine Steuervorrichtung konfiguriert ist, das zweite Ventil zu betätigen, um den Ventilator zu beschleunigen und abzubremsen, und wobei die vorbestimmte Drehzahl eine maximale Drehzahl ist.
Maschine nach Anspruch 6, wobei das erste Ventil ein Drei-Positionen-Richtungssteuerventil aufweist, und zwar mit einer ersten Position, die angeordnet ist um unter Druck gesetztes Strömungsmittel von der Pumpe zum ersten Anschluss des Motors zu leiten, und, mit einer zweiten Position, die angeordnet ist, um unter Druck gesetztes Strömungsmittel von der Pumpe zum zweiten Anschluss des Motors zu leiten.
Maschine nach Anspruch 7, wobei die Pumpe eine den Druck abfühlende Pumpe mit variabler Verdrängung ist.
Maschine nach Anspruch 8, wobei das zweite Ventil ein variables Steuerventil ist, welches konfiguriert ist, um ein Drucksignal zu der den Druck abfühlenden Pumpe mit variabler Verdrängung zu liefern.
Maschine nach Anspruch 9, wobei die Steuervorrichtung konfiguriert ist, einen elektrischen Strom zu dem zweiten Ventil zu liefern, wobei die Lieferung von unter Druck gesetztem Strömungsmittel von der Pumpe abnimmt, wenn der elektrische Strom zu dem zweiten Ventil zunimmt, und wobei die Lieferung von unter Druck gesetztem Strömungsmittel von der Pumpe zunimmt, wenn der elektrische Strom zum zweiten Ventil abnimmt.