DE19622062A1

DE19622062A1 - Vorrichtung zum Steuern eines elektrisch betriebenen Kühlgebläses, welches für eine Motorkühlvorrichtung verwendet wird

Info

Publication number: DE19622062A1
Application number: DE19622062A
Authority: DE
Inventors: Masahito Ninomiya
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-05-31
Filing date: 1996-05-31
Publication date: 1996-12-05
Anticipated expiration: 2016-06-01
Also published as: JP3039319B2; JPH08326536A; DE19622062C2; US5609125A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kühl vorrichtung eines Wasserkühlungstyps, welche einen Motor block durch zirkulierendes Kühlwasser zwischen dem Block und einem Kühler kühlt. Insbesondere bezieht sich die vor liegende Erfindung auf eine Vorrichtung zum Steuern eines elektrisch betriebenen Kühlgebläses bzw. -ventilators, wel ches erzwungenermaßen einen Kühler in Übereinstimmung mit der Temperatur des Kühlwassers kühlt.

Ein Automobilmotor ist typischer Weise mit einer Kühl vorrichtung eines Wasserkühlungstyps versehen. Wie Fig. 9 dargestellt enthält eine derartige Vorrichtung einen Kühler 41, welcher Hitze übertragt, eine Pumpe 42, welche unter Druck stehendes Kühlwasser aussendet, einen Thermostat 43 und Rohre 44. Beim Lauf des Motors ist die Pumpe 42 zur Zirkulation von Kühlwasser durch einen Motorblock 45, den Kühler 41, den Thermostat 43 und die Rohre 44 aktiviert. Die Zirkulation des Kühlwassers sorgt dafür, daß die Hitze des Blocks 45 auf das Kühlwasser übertragen wird und den Block 45 kühlt. Die Hitze des Kühlwassers wird durch den Kühler 41 an die Umgebungsluft abgegeben.

Ein typischer Kühler 41 ist an der Vorderseite eines Automobils 46 angebracht. Dies ermöglicht einem durch die Bewegung des Automobils 46 erzeugten Luftstrom, den Kühler 41 zu kühlen. Dadurch wird wiederum das durch den Kühler 41 hindurchtretende Kühlwasser gekühlt. Ein Kühlgebläse 47 ist benachbart zu dem Kühler 41 vorgesehen, um erzwungenermaßen einen Kühlstrom, welcher zur Hitzeübertragung benötigt wird, dem Kühler 41 zuzuführen. Wenn das Automobil anhält oder der Luftstrom unzureichend ist, rotiert das Gebläse 47 zur Kühlung des Kühlers 41.

Ein Gebläse eines direkt angetriebenen Typs, welches von der Kurbelwelle des Motors angetrieben wird, oder ein elektrisch betriebenes Gebläse, welches von einem Elektro motor angetrieben wird, werden typischerweise als Kühlge bläse verwendet. Wenn das Gebläse des direkt angetriebenen Typs verwendet wird, hängt die Drehzahl des Gebläses von der Motordrehzahl ab. Daher entspricht die durch das Geblä se erzeugte Flußrate des Luftstroms nicht notwendigerweise Odem Laufzustand des Motors. Wenn demgegenüber ein elek trisch angetriebenes Gebläse verwendet wird, hängt die Drehzahl des Gebläses nicht von der Motordrehzahl ab. Es ist daher möglich, daß die Flußrate des von dem elektrisch betriebenen Gebläse erzeugten Luftstroms dem Laufzustand des Motors entspricht. Da darüber hinaus das Gebläse ge stoppt werden kann, wenn keine Kühlung benötigt wird, ist das elektrisch betriebene Gebläse dahingehend vorteilhaft, daß kein Gebläsegeräusch erzeugt wird, wenn das Gebläse ge stoppt ist. Da das elektrisch betriebene Gebläse getrennt von dem Motor betrieben wird, ist des weiteren dessen An ordnungsort nicht durch den Anordnungsort der Kurbelwelle beschränkt.

Eine Vorrichtung zur Steuerung eines derartigen elek trisch betriebenen Gebläses ist in der japanischen nichtge prüften veröffentlichten Patentanmeldung No. 58-96119 be schrieben. Diese Vorrichtung ist in Fig. 10 dargestellt. Die Vorrichtung besitzt einen Computer 51. Der Computer 51 steuert die einem Motor 53 eines elektrisch betriebenen Ge bläses 52 aus einer Batterie 54 eingespeiste elektrische Leistung. Die erfaßten Werte der Kühlwassertemperatur und der Laufzustand des Motors werden dem Computer 51 eingege ben. Die Kühlwassertemperatur wird vom einem Kühlwassertem peratursensor erfaßt, welcher nahe dem Kühlwasserauslaß ei nes (nicht dargestellten) Kühlers vorgesehen ist. Wenn die Kühlwassertemperatur gleich oder größer als ein vorbestimm ter oberer Grenzwert wird, steuert der Computer 51 eine An steuerungsschaltung, welche Transistoren TR1, TR2, TR3 ent hält und dem Motor 53 Energie zuführt. Wenn die Kühlwasser temperatur einen niedrigeren Wert als einen vorbestimmten unteren Grenzwert annimmt, schaltet der Computer 51 den Mo tor 53 ab. Der Computer 51 verändert den Wert der oberen Grenze innerhalb eines vorbestimmten Bereichs in Überein stimmung mit dem Laufzustand des Motors. Eine derartige Struktur ermöglicht, daß das Gebläse entsprechend verschie denen Laufzuständen des Motors rotiert und gestattet eine optimale Einstellung der Kühlwassertemperatur.

Die Vorrichtung der oben beschriebenen Veröffentlichung kann bei der Kühlvorrichtung von Fig. 9 verwendet werden. In einem derartigen Fall ist bzw. wird der Thermostat leicht geöffnet, wenn die Kühlwassertemperatur in dem Küh ler 41 unterhalb eines vorbestimmten Werts liegt. Dadurch wird die nahe dem Kühlwasserauslaß des Kühlers 41 gemessene Kühlwassertemperatur auf einem im wesentlichen konstanten Wert oder auf einer Temperatur gehalten, welche sich leicht ändert. In diesem Zustand betreibt der Computer 51 das Ge bläse 52, wenn die Kühlwassertemperatur den vorbestimmten oberen Grenzwert überschreitet. Daher stoppt der Computer 51 nicht die Rotation des Gebläses 52, wenn nicht die Kühl wassertemperatur unter den unteren Grenzwert fällt, unab hängig davon, ob die erzwungene Kühlung die Kühlwassertem peratur dazu veranlaßt, auf einen Wert nahe der unteren Grenze zu fallen. Somit wird mit der Einspeisung von elek trischer Leistung aus der Batterie 54 in den Motor 53 fort gefahren und die Rotation des Gebläses 52 beibehalten. Da durch wird ein unnötiger Betrieb des Motors 53 verursacht und die Leistungsaufnahme des Motors 53 erhöht. Als Ergeb nis ist die elektrische Last an dem Generator (alternator) erhöht. Dadurch wird die Last an dem Motor erhöht, und es kann der Kraftstoffverbrauch des Motors verringert werden. Darüber hinaus verlängert eine unnötige Rotation des Geblä ses das Geräusch des Gebläses.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Kühlung eines Kühlers optimal zu steuern. Dies geschieht nötigen falls durch Stoppen der Rotation des Gebläses in Überein stimmung mit einer Änderungsrate der Kühlwassertemperatur. Darüber hinaus kann die optimale Steuerung der Kühlung des Radiators nötigenfalls durch Stoppen der Rotation des Ge bläses in Übereinstimmung mit dem Laufzustand des Motors erfolgen.

Die Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung er folgt durch eine Vorrichtung zum Steuern eines elektrisch betriebenen Kühlgebläses bzw. -ventilators, welches für ei ne Vorrichtung verwendet wird, die einen Motor eines Auto mobils kühlt. Die Kühlvorrichtung besitzt einen Kühler, ei nen ersten Wasserdurchgang, einen zweiten Wasserdurchgang, einen dritten Wasserdurchgang, eine Wasserpumpe und einen Thermostat. Der Radiator ist benachbart zu einem an einem Vorderteil des Automobils angeordneten Grill angeordnet und empfängt einen Luftstrom durch den Grill zur Kühlung des Kühlers, wenn sich das Automobil nach vorne bewegt. Der er ste Wasserdurchgang sieht einen Verbindungsweg zwischen ei nem Auslaß eines Wassermantels in einem Motorblock und ei nem Einlaß des Kühlers zur Einspeisung des Kühlwassers in den Kühler von dem Wassermantel vor. Der Kühler empfängt das Kühlwasser aus dem ersten Wasserdurchgang zum Fördern des Hitzeaustauschs zwischen der den Kühler umgebenden Luft und dem Kühlwasser zur Verringerung der Temperatur des Kühlwassers. Der zweite Wasserdurchgang sieht einen Verbin dungsweg zwischen einem Auslaß des Kühlers und einem Einlaß des Wassermantels zur Rückkehr des Kühlwassers zu dem Was sermantel von dem Kühler vor. Die Wasserpumpe führt erzwungenermaßen das Kühlwasser durch den Wassermantel dem ersten Wasserdurchgang zu. Die Kühlvorrichtung kühlt den Block durch Zirkulierung des Kühlwassers zwischen dem Block und dem Kühler. Der dritte Wasserdurchgang sieht einen Ver bindungsweg zwischen dem ersten Wasserdurchgang und dem zweiten Wasserdurchgang vor. Der Thermostat öffnet und schließt den zweiten Wasserdurchgang selektiv auf der Grundlage der Temperatur des Kühlwassers. Der dritte Was serdurchgang ermöglicht dem Kühlwasser in dem ersten Was serdurchgang, in den zweiten Wasserdurchgang zu fließen, wenn der zweite Wasserdurchgang durch den Thermostat ge schlossen ist. Ein Controller steuert das Kühlgebläse bei einer von einem Temperatursensor erfaßten Temperatur des Kühlwassers zur erzwungenen Kühlung des Kühlers. Die Vor richtung ist dadurch bestimmt, daß der Controller das Kühl gebläse betätigt, wenn die erfaßte Wassertemperatur über einem ersten vorbestimmten Bezugswert liegt, und mißt ein Verstreichen einer Laufzeit des Kühlgebläses. Der Controller berechnet eine Änderungsrate auf der Grundlage der erfaßten Wassertemperatur, wenn das gemessene Verstrei chen gleich einem zweiten vorbestimmten Bezugswert ist, und deaktiviert das Kühlgebläse, wenn die berechnete Änderungs rate kleiner als ein dritter vorbestimmter Bezugswert ist.

Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Be schreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematischen Skizze, welche eine Vorrichtung entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm, welches ein Steuerpro gramm darstellt;

Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm, welches das Steuerpro gramm im Anschluß von Fig. 2 darstellt;

Fig. 4(a) bis 4(d) zeigen Zeitablaufsdiagramme, wel che das Verhalten verschiedener Parameter darstellen;

Fig. 5(a) bis 5(d) zeigen Zeitablaufsdiagramme, wel che das Verhalten verschiedener Parameter darstellen;

Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm, welches ein Steuerpro gramm entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vor liegenden Erfindung darstellt;

Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm, welches ein Beurtei lungsprogramm darstellt;

Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm, welches ein Kompensie rungsprogramm entsprechend einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 9 zeigt eine schematische Skizze, welche eine Kühlvorrichtung nach dem Stand der Technik darstellt; und

Fig. 10 zeigt eine schematische Skizze, welche eine Vorrichtung nach dem Stand der Technik zum Steuern eines elektrisch betriebenen Gebläses darstellt.

Eine Vorrichtung zur Steuerung eines elektrisch betrie benen Kühlgebläses in einem Automobil wird im folgenden un ter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Konzept einer strukturellen Skizze der Vorrichtung entsprechend einer ersten Ausführungsform. Ein in einem Automobil 1 angebrachter Benzinmotor 2 besitzt ei nen Motorblock 3. Ein Luftkraftstoffgemisch wird einer Mehrzahl von (nicht dargestellten) Verbrennungskammern ein gespeist, welche innerhalb des Blocks 3 zur Verbrennung de finiert sind. Die Bewegung von (nicht dargestellten) Kol ben, welche durch die Verbrennung hervorgerufen wird, dreht eine Kurbelwelle 4. Während der Verbrennung des Gemischs in dem Block 3 wird Hitze erzeugt.

Eine Kühlvorrichtung eines Wasserkühlungstyps, welche den Block 3 kühlt, enthält einen Kühler 5, der Hitze über trägt, eine Kühlwasserpumpe 6, welche unter Druck stehendes Kühlwasser aussendet, einen Thermostat 6 und Rohre 8. Des weiteren enthält die Vorrichtung einen Wassermantel 9, wel cher innerhalb des Blocks 3 definiert ist.

Ein erster Kühlwasserdurchgang 11 erstreckt sich von einem Auslaß 10 des Mantels 9 und führt in einen Einlaß 12 des Kühlers 5. Ein zweiter Kühlwasserdurchgang 14 erstreckt sich von einem Auslaß 13 des Kühlers 5 und führt in einen Einlaß 15 des Mantels 9. Der Thermostat 7 und die Pumpe 6 sind zwischen dem Auslaß 13 und dem Einlaß 15 lokalisiert. Ein Umführungsdurchgang bzw. Überbrückungsdurchgang 16, welcher sich von der Mitte des ersten Kühlwasserdurchgangs 11 erstreckt, überbrückt den Kühler 5 und ist mit dem Ther mostat 7 verbunden. Das Kühlwasser der Kühlvorrichtung zir kuliert durch die Teile 5, 6, 7, 9 und die Durchgänge 11, 14, 16. Mit anderen Worten, wenn der Motor 2 läuft, veran laßt die Kurbel- bzw. Nockenwelle 4 die Pumpe 6 dazu, das Kühlwasser zirkulieren zu lassen. Unter Druck stehendes Kühlwasser, welches sich aus der Pumpe 6 entlädt, wird dem Mantel 9 zugesandt. Das Kühlerwasser tritt durch den Mantel 9 hindurch und fließt danach in den ersten Kühlwasserdurch gang 11.

Der Thermostat 7 enthält ein Drei-Wege-Ventil und ist mit den Durchgängen 14, 16 verbunden. Die Öffnung des Ther mostats 7 wird entsprechend dem Wert der Kühlwassertempera tur THW verändert. Wenn die Kühlwassertemperatur THW unter einem vorbestimmten Wert liegt, schließt der Thermostat 7 den zweiten Kühlwasserdurchgang 14 und verbindet den Über brückungsdurchgang 16 mit dem Kühlwasserdurchgang 14. Da durch kehrt das Kühlwasser in den ersten Kühlwasserdurch gang 11 zurück, fließt aus dem Mantel 9 heraus zur Pumpe 6, ohne dem Kühler 5 zugeführt worden zu sein. Das zurückge kehrte Kühlwasser wird danach wiederum durch die Pumpe 6 unter Druck gesetzt und dem Mantel 9 zugeführt. Das zirku lierende Kühlwasser wird allmählich erhitzt, und es erwärmt sich somit der Block 3. Wenn die Kühlwassertemperatur THW einen Wert annimmt, welcher größer als der vorbestimmte Wert ist, trennt der Thermostat 7 den Überbrückungsdurch gang 16 von dem zweiten Kühlwasserdurchgang 14 ab und öff net den Kühlwasserdurchgang 14. Dadurch wird das Kühlwasser in dem ersten Kühlwasserdurchgang 11 dazu veranlaßt, durch den Kühler 5, den zweiten Kühlwasserdurchgang 14, den Ther mostat 7 und die Pumpe 6 zu fließen, welche das Kühlwasser unter Druck setzt und es wiederum dem Mantel 9 zuführt. Das auf diese Weise zirkulierende Kühlwasser sorgt dafür, daß Hitze von dem Block 3 übertragen wird, und kühlt den Block. Der Kühler 5 überträgt die Hitze des Kühlwassers der Umge bungsluft und kühlt somit das Kühlwasser.

Bei dieser Ausführungsform ist der Kühler 5 benachbart zu einem Vorderseitengrill bzw. Vorderseitengitter 17 des Automobils 1 lokalisiert. Wenn sich das Automobil 1 bewegt, kühlt daher ein Luftstrom, welcher durch den Grill 17 fließt, den Kühler 5. Dadurch wird wiederum das Kühlwasser, welches durch den Kühler 5 hindurchtritt, gekühlt.

Ein elektrisch betriebenes Kühlgebläse 18, welches be nachbart zu dem Kühler lokalisiert ist, führt dem Kühler 5 zur Hitzeübertragung benötigte unter Druck stehende Luft zu. Daher ermöglicht die Rotation des Gebläses 18, daß der Kühler 5 erzwungenermaßen gekühlt wird, wenn der Luftstrom nicht auf den Kühler 5 zufließt oder wenn der Luftfluß un zureichend ist.

Das Gebläse 18 wird von einem Elektromotor 19 angetrie ben. Somit rotiert das Gebläse 18 unabhängig von der Ge schwindigkeit des Motors 2 oder der Drehzahl der Kurbel welle 4, da dem Motor 18 willkürlich Energie zugeführt wer den kann. Dadurch wird ermöglicht, daß die Flußrate des von dem Gebläse 18 erzeugten Stroms dem Laufzustand des Motors 2 ohne Regulierung durch die Drehzahl der Kurbelwelle 4 entspricht. Wenn der Kühler 5 keine Kühlung benötigt, kann die Rotation des Gebläses 18 gestoppt werden. Damit wird ein durch das Gebläse verursachtes Geräusch beendet. Des weiteren kann das Gebläse 18 frei ohne Einschränkung durch die Lokalisierung der Kurbelwelle 4 des Motors positioniert werden.

Eine Vorrichtung zur Steuerung des Gebläses 18 ist auf die folgende Weise gebildet. Ein Kühlwassertemperatursensor 31, welcher an dem Schnittpunkt des ersten Kühlwasserdurch gangs 11 und des Überbrückungsdurchgangs 16 lokalisiert ist, erfaßt die Kühlwassertemperatur THW. Bei dieser Aus führungsform erfaßt der Kühlwassersensor 31 die Kühlwasser temperatur THW stromab des Auslasses 10 des Mantels 9. (Der Temperatursensor 31 ist an einer Position lokalisiert, an welcher bei einer Vorrichtung nach dem Stand der Technik Kühlwassertemperaturschalter lokalisiert sind.) Eine Lei stungsversorgungsvorrichtung 22, welche eine Batterie 20 und einen Generator (alternator) 21 enthält, speist elek trische Leistung dem Motor 19 mittels einer Ansteuerungs schaltung 23 ein. Die Ansteuerungsschaltung 23 und die Batterie 20 sind elektrisch parallel zu dem Generator 21 angeschlossen. Der Motor 19 ist elektrisch mit der Ansteue rungsschaltung 23 verbunden. Der Generator 21 ist mit der Kurbelwelle 4 verbunden und wird vom dem Motor 2 aktiviert, welcher als dessen Leistungsquelle dient. Die Ansteuerungs schaltung 23 wird von einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 32 gesteuert.

Wenn die ECU 32 die Ansteuerungsschaltung 23 aktiviert, wird dem Motor 19 von der Batterie 20 zur Rotation des Ge bläses 18 elektrische Leistung eingespeist. Wenn der Gene rator 21 von der Kurbelwelle 4 angetrieben wird, wird die von dem Generator 21 erzeugte elektrische Leistung der Batterie 20 und dem Motor 19 eingespeist. Ein Motordreh zahlsensor 33, welcher die Drehzahl der Kurbelwelle 4 (Drehzahl NE) erfaßt, und ein Lufteinlaßsensor 34, welcher eine Flußrate QA von in die Verbrennungskammern des Motors 2 gezogener Luft erfaßt, sind mit der ECU 32 verbunden. Signale auf der Grundlage der erfaßten Werte der Sensoren 31, 33, 34 werden der ECU 32 zugeführt. Die ECU 32 steuert darauf die Drehung des Gebläses 18 in Übereinstimmung mit den erfaßten Werten. Die ECU 32 steuert ebenfalls die Kraftstoffeinspritzung, den Zündzeitpunkt, usw. entspre chend verschiedenen Signalen von erfaßten Ergebnissen zur Steuerung des Laufzustands des Motors 2. Mit anderen Wor ten, bei dieser Ausführungsform steuert die ECU 32 den Mo tor 2 und das Gebläse 18. Die ECU 32 enthält eine Ein gangs/Ausgangsschaltung, eine Zentralprozessoreinheit (CPU) und mehrere Speicher. Steuerprogramme wie dasjenige, welch es den Motor 2 steuert, oder dasjenige, welches das Gebläse 18 steuert, sind in den Speichern gespeichert.

Ein zur Steuerung des Gebläses 18 bei dieser Ausfüh rungsform verwendetes Steuerprogramm ist in Fig. 2 und 3 dargestellt. Die ECU 32 führt periodisch das Programm je desmal aus, wenn eine vorbestimmte Zeitperiode verstrichen ist.

Die ECU 32 beurteilt in einem Schritt 100, ob das Ge bläseflag YFA auf "1" gesetzt ist. Das Flag YFA wird auf "1" gesetzt, wenn sich das Gebläse 18 dreht, und es wird auf "0" gesetzt, wenn das Gebläse 18 gestoppt wird. Wenn bestimmt worden ist, daß das Flag YFA auf "1" gesetzt ist, begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 110, da das Gebläse 18 bereits rotiert. Wenn bestimmt worden ist, daß das Flag YFA auf "0" gesetzt ist, begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 101, da das Gebläse 18 nicht rotiert.

Im Schritt 101 beurteilt die ECU 32, ob die vorliegende Kühlwassertemperatur THW gleich oder größer als ein vorbe stimmter erster Bezugswert Th1 von 95°C ist. Wenn bestimmt worden ist, daß die Kühlwassertemperatur THW gleich oder größer als 95°C ist, wodurch angezeigt wird, daß der Kühler 5 Kühlung benötigt, aktiviert die ECU 32 die Ansteuerungs schaltung 23 zur Rotation des Gebläses 18 in einem Schritt 102. Die ECU 32 setzt in einem Schritt 103 das Gebläseflag YFA auf "1". Die ECU 32 startet das Messen einer ersten verstrichenen Zeitdauer CFAON beginnend von dem Zeitpunkt, zu welchem das Gebläse 18 mit der Rotation begonnen hat, in einem Schritt 104 und begibt sich danach zu dem Schritt 110.

Wenn die Kühlwassertemperatur THW in dem Schritt 101 unterhalb von 95°C liegt, benötigt der Kühler 5 keine Küh lung. Daher setzt in einem Schritt 105 die ECU 32 den Wert der ersten verstrichenen Zeitdauer CFAON auf "0" zurück und beendet zwischenzeitlich das darauffolgende Verfahren.

Von den Schritten 100, 104 begibt sich die ECU 32 zu dem Schritt 110 und beurteilt, ob die erste verstrichene Zeitdauer CFAON mit einem zweiten Bezugswert Ti2 von 20 Se kunden übereinstimmt. Wenn die verstrichene Zeitdauer CFAON nicht 20 Sekunden beträgt, d. h. wenn die verstrichene Zeit dauer kürzer oder länger als 20 Sekunden ist, begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 120. Wenn die verstrichene Zeitdauer CFAON 20 Sekunden beträgt, begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 111 und setzt den Wert einer ersten Kühl wassertemperatur THW1 auf einen Wert gleich der vorliegen den Kühlwassertemperatur THW. Danach begibt sich die ECU 32 zu dem Schritt 120.

In dem Schritt 120 beurteilt die ECU 32, ob die ver strichene Zeitdauer CFAON gleich oder größer als ein vorbe stimmter Bezugswert von 35 Sekunden ist. Wenn die verstri chene Zeitdauer CFAON kürzer als 35 Sekunden ist, begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 125. Wenn die verstrichene Zeitdauer CFAON gleich oder größer als 35 Sekunden ist, be gibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 121 und setzt den Wert der zweiten Kühlwassertemperatur THW2 auf einen Wert der vorliegenden Kühlwassertemperatur THW. Die ECU 32 setzt ebenfalls die verstrichenen Zeitdauer CFAON auf "0" zurück.

In einem Schritt 122 erlangt die ECU 32 den Absolutwert der Differenz zwischen den Werten der zweiten Kühlwasser temperatur THW2 und der ersten Kühlwassertemperatur THW1. Die ECU 32 setzt den Wert einer ersten Änderungsrate ΔTHW1 auf einen Wert gleich dem erlangten Wert. Mit anderen Wor ten, die ECU 32 berechnet die erste Änderungsrate ΔTHW1 aus der Differenz zwischen den Werten der Kühlwassertemperatur THW2, welche nach 35 Sekunden erfaßt worden ist, nachdem das Gebläse 18 zu rotieren begonnen hat, und der Kühlwas sertemperatur THW1, welche nach 20 Sekunden erfaßt worden ist, nachdem das Gebläse 18 zu rotieren begonnen hat. In diesem Fall besitzt infolgedessen, daß die zweite Kühlwas sertemperatur THW2 niedriger als die erste Kühlwassertempe ratur THW1 ist, das berechnete Ergebnis der Differenz aus der zweiten Kühlwassertemperatur THW2 und der ersten Kühl wassertemperatur THW1 einen negativen Wert.

In einem Schritt 123 beurteilt die ECU 32, ob der Wert der ersten Änderungsrate ΔTHW1 gleich oder größer als ein dritter Bezugswert Dth3 ist, welcher 2,5°C beträgt. Wenn der Wert der Änderungsrate ΔTHW1 gleich oder größer als 2,5°C ist, ist der Kühleffekt des Gebläses 18 bezüglich des Kühlers 5 groß. Somit begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 124 und setzt das Änderungsratenflag XDTHW auf "1". Wenn der Wert der Änderungsrate ΔTHW1 kleiner als 2,5°C ist, ist der Kühleffekt des Gebläses 18 bezüglich des Kühlers 5 klein. Somit begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 125.

Wenn sich die ECU 32 von den Schritten 120, 123 zu dem Schritt 125 begibt, setzt die ECU 32 das Änderungsratenflag XDTHW auf "0".

Nach Ausführen der Schritte 124, 125 beurteilt die ECU 32 in einem Schritt 130, ob der Wert der vorliegenden Kühl wassertemperatur THW gleich oder größer als ein vorbestimm ter Bezugswert von 105°C ist. Wenn bestimmt worden ist, daß die Kühlwassertemperatur THW gleich oder größer als 105°C ist, begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 155. Wenn die Kühlwassertemperatur THW niedriger als 105°C ist, begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 135.

In dem Schritt 135 beurteilt die ECU 32, ob das Geblä seflag YFA auf "1" gesetzt ist. Wenn das Gebläseflag YFA auf "0" gesetzt ist, wodurch angezeigt wird, daß das Geblä se 18 nicht rotiert, begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 150. Wenn das Gebläseflag YFA auf "1" gesetzt ist, wodurch angezeigt wird, daß das Gebläse 18 rotiert, begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 140.

Die ECU 32 beurteilt in dem Schritt 140, ob die vorlie genden Kühlwassertemperatur THW niedriger als ein vorbe stimmter Wert von 94°C ist. Wenn bestimmt worden ist, daß die Kühlwassertemperatur THW unter 94°C liegt, begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 142. Wenn die Kühlwassertempe ratur gleich oder größer ist als 94°C, begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 141.

In dem Schritt 141 beurteilt die ECU 32, ob das Ände rungsratenflag XDTHW auf "1" gesetzt ist. Wenn bestimmt worden ist, daß das Änderungsratenflag XDTHW auf "0" ge setzt ist, wodurch angezeigt wird, daß der Kühleffekt des Gebläses 18 bezüglich des Kühlers 5 klein ist, begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 155. Falls das Änderungsraten flag XDTHW auf "1" gesetzt ist, wodurch angezeigt wird, daß der Kühleffekt des Gebläses 18 bezüglich des Kühlers 5 groß ist, begibt sich die ECU 32 zu dem Schritt 142.

Die ECU 32 setzt in dem Schritt 142 den Wert einer dritten Kühlwassertemperatur THW3 auf einen Wert gleich der vorliegenden Kühlwassertemperatur THW. Die dritte Kühlwas sertemperatur THW3 ist ein Wert, welcher sich auf das Beur teilen bezieht, ob die Rotation des Gebläses 18 zu stoppen ist. In einem Schritt 143 setzt die ECU 32 das Gebläseflag YFA auf "1" und setzt die verstrichene Zeitdauer CFAON auf "0" zurück. In einem Schritt 144 setzt die ECU 32 den Wert der dritten Kühlwassertemperatur THW3 auf den kleineren Wert von der vorliegenden Kühlwassertemperatur THW und der dritten Kühlwassertemperatur THW3. Danach beendet die ECU 32 zwischenzeitlich das darauffolgende Verfahren. Die ECU 32 startet das Programm erneut ab dem Schritt 100, wenn der nächste Steuerzyklus beginnt.

Wenn sich die ECU 32 von dem Schritt 135 zu einem Schritt 150 begibt, beurteilt die ECU 32, ob die vorlie gende Kühltemperatur THW gleich oder größer als ein vorbe stimmter Bezugswert von 95,5°C ist. Wenn bestimmt worden ist, daß die Kühlwassertemperatur THW niedriger als 95,5°C ist, begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 154. Wenn die Kühlwassertemperatur THW gleich oder größer als 95,5°C ist, begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 151.

In dem Schritt 151 berechnet die ECU 32 die Differenz zwischen den Werten der vorliegenden Kühlwassertemperatur THW und der dritten Kühlwassertemperatur THW3. Das berech nete Ergebnis wird als Wert einer zweiten Änderungsrate ΔTHW2 gesetzt.

Die ECU 32 bestimmt, ob die zweite Änderungsrate ΔTHW2 gleich oder größer als ein vorbestimmter Bezugswert von 3°C ist. Wenn bestimmt worden ist, daß der Wert der Änderungs rate ΔTHW2 niedriger als 3°C ist, begibt sich die ECU 32 zu dem Schritt 154. Wenn der Wert der Änderungsrate ΔTHW2 gleich oder größer als 3°C ist, begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 153.

Wenn sich die ECU 32 von denen Schritten 150, 152, zu dem Schritt 154 begibt, setzt die ECU 32 eine zweite ver strichene Zeitdauer CFAOF auf "0" zurück und startet das Messen der verstrichenen Zeitdauer CFAOF zur Veränderung der Erzeugung einer Vibration während der Rotation des Ge bläses 18. Danach begibt sich die ECU 32 zu dem Schritt 143 und führt die Schritte 143, 144 aus.

Wenn sich die ECU 32 von dem Schritt 152 zu dem Schritt 153 begibt, wird beurteilt, ob die zweite verstrichene Zeitdauer CFAOF gleich oder größer als ein vorbestimmter Bezugswert von einer Sekunde ist. Wenn bestimmt worden ist, daß der Wert der verstrichenen Zeitdauer CFAOF kürzer als eine Sekunde ist, begibt sich die ECU 32 zu dem Schritt 143 und führt die Schritte 143, 144 aus. Wenn der Wert der verstrichenen Zeitdauer CFAOF gleich oder größer als eine Sekunde ist, begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 155.

Wenn sich die ECU 32 von den Schritten 130, 141, 153 zu dem Schritt 155 begibt, stoppt die ECU 32 die Rotation des Gebläses 18 und setzt das Gebläseflag YFA auf "0", während die verstrichene Zeitdauer CFAOF auf "0" gesetzt wird. In einem Schritt 156 erhöht die ECU 32 den ersten Bezugswert Th1, welcher 95°C beträgt und auf die Bestimmung der Rota tion des Gebläses 18 bezogen ist, um einen vorbestimmten Wert α. Danach führt die ECU 32 den Schritt 144 aus und be endet zwischenzeitlich das darauffolgende Verfahren.

Im folgenden werden die aus dem obigen Steuerprogramm erlangten Ergebnisse beschrieben. Entsprechend Fig. 4(a) bis 4(d) stellt ein Zeitablaufsdiagramm das Verhalten der verschiedenen Parameter YFA, CFAON, ΔTHW1, THW dar, wenn sich das Automobil 1 nicht bewegt und der Motor 2 sich im Leerlauf befindet.

Es wird dabei angenommen, daß der Kühler 5 durch die Öffnung des Thermostats 7 zu dem zweiten Kühlwasserdurch gang 14 und die Rotation des Gebläses 18 gekühlt wird. Da durch wird die Kühlwassertemperatur THW eingestellt. In diesem Fall wird der Kühler 5 lediglich durch den von dem Gebläse 18 erzeugten Luftstrom gekühlt, da ein Luftstrom nicht erzeugt wird, wenn sich das Auto 1 nicht bewegt.

Wenn wie in Fig. 4 dargestellt die Kühlwassertemperatur THW 95°C zum Zeitpunkt t1 überschreitet, rotiert das Geblä se 18, und das Gebläseflag YFA wird von "0" auf "1" verän dert. Die Messung der ersten verstrichenen Zeitdauer CFAON wird gleichzeitig gestartet. Die Rotation des Gebläses 18 beginnt rechtzeitig damit, den Wert der Kühlwassertempera tur THW zu verringern.

Zum Zeitpunkt t2 wird der Wert der ersten Kühlwasser temperatur THW1 erfaßt, wenn die verstrichene Zeitdauer CFAON 20 Sekunden beträgt.

Zum Zeitpunkt t3 wird der Wert der zweiten Kühlwasser temperatur THW2 erfaßt, wenn die verstrichene Zeitdauer CFAON 35 Sekunden beträgt. Die Differenz zwischen den Wer ten der zweiten Kühlwassertemperatur THW2 und der ersten Kühlwassertemperatur THW1 wird berechnet, um den Wert der ersten Änderungsrate ΔTHW1 zu erzielen. Der Wert der Ände rungsrate ΔTHW1 ist dabei größer als 2,5°C. Dadurch wird angezeigt, daß die Öffnung des Thermostats 7 bezüglich des zweiten Kühlwasserdurchgangs 14 groß ist, während die Öff nung des Thermostats 7 zwischen dem Überbrückungsdurchgang 16 und dem zweiten Kühlwasserdurchgang 14 klein ist. Unter derartigen Bedingungen ist der Kühleffekt des Gebläses 18 groß. Daher wird die Rotation des Gebläses 18 aufrechter halten, und an diesem Punkt wird das Gebläseflag YFA nicht von "1" auf "0" geändert. Zum Zeitpunkt t4 wird das Geblä seflag YFA von "1" auf "0" geändert, wenn der Wert der Än derungsrate ΔTHW1 gleich oder niedriger als 2,5°C wird, und somit stoppt die Rotation des Gebläses 18.

Wenn danach zum Zeitpunkt t5 die Kühlwassertemperatur THW wiederum 95°C überschreitet, rotiert das Gebläse 18, und das Gebläseflag YFA wird von "1" auf "0" geändert. Die Messung der verstrichenen Zeitdauer CFAON wird gleichzeitig gestartet.

Entsprechend Fig. 5(a) bis 5(b) stellt ein Zeitablaufs diagramm die verschiedenen Parameter YFA, CFAON, ΔTHW1, THW dar, wenn sich das Automobil 1 bewegt.

Es wird dabei angenommen, daß der Kühler 5 durch den von dem sich bewegenden Automobil 1 erzeugten Luftstrom ge kühlt wird. Wenn die Motordrehzahl ansteigt, erhöht sich die sich aus der Pumpe 6 entladene Flußrate des Kühlwas sers. In diesem Zustand ist der Thermostat 7 zu den zweiten Kühlwasserdurchgang 14 leicht geöffnet, um die Kühlwasser temperatur THW einzustellen.

Wenn wie in Fig. 5 dargestellt die Kühlwassertemperatur THW 95°C zum Zeitpunkt t1 überschreitet, rotiert das Geblä se 18, und das Gebläseflag YFA wird von "0" auf "1" geän dert. Die Messung der ersten verstrichenen Zeitdauer CFAON wird gleichzeitig gestartet. An diesem Punkt ist die Ände rung der Kühlwassertemperatur THW klein, da der Kühler 5 durch den von dem sich bewegenden Automobil 1 erzeugten Luftstrom gekühlt wird. Zusätzlich zu dem Luftstrom führt die Rotation des Gebläses 18 dem Kühler 5 einen Luftstrom zu. Dadurch wird veranlaßt, daß der Wert der Kühlwassertem peratur THW leicht zu fallen beginnt.

Zum Zeitpunkt t2 wird der Wert der ersten Kühlwasser temperatur THW1 erfaßt, wenn die verstrichene Zeitdauer 20 Sekunden beträgt.

Zum Zeitpunkt t3 wird der Wert der zweiten Kühlwasser temperatur THW2 erfaßt, wenn die verstrichene Zeitdauer CFAON 35 Sekunden beträgt. Die Differenz zwischen den Wert en der zweiten Kühlwassertemperatur THW2 und der ersten Kühlwassertemperatur THW1 wird berechnet, um den Wert der ersten Änderungsrate ΔTHW1 zu erzielen. Dabei ist der Wert der Änderungsrate ΔTHW1 kleiner als 2,5°C. Dadurch wird an gezeigt, daß die Öffnung des Thermostaten 7 bezüglich des zweiten Kühlwasserdurchgangs 14 klein ist, während die Öff nung des Thermostaten 7 zwischen dem Überbrückungsdurchgang 16 und dem zweiten Kühlwasserdurchgang 14 relativ groß ist. Unter derartigen Bedingungen ist der Kühleffekt des Geblä ses 18 klein. In diesem Zustand wird die Rotation des Ge bläses 18 unmittelbar gestoppt und das Gebläseflag YFA von "1" auf "0" geändert. Des weiteren wird der vorbestimmte Wert α dem ersten Bezugswert Th1 von 95°C hinzugefügt, wel cher den Wert der Kühlwassertemperatur THW darstellt, wel che die Rotation des Gebläses 18 startet.

Wenn die Kühlwassertemperatur THW 95 + α°C zum Zeitpunkt t4 überschreitet, rotiert danach das Gebläse 18, und das Gebläseflag YFA wird von "0" auf "1" geändert. Die Messung der verstrichenen Zeitdauer CFAON wird gleichzeitig gestar tet. Wenn das Gebläse 18 zwischenzeitlich stoppt, wird auf diese Weise der vorbestimmte Wert α dem ersten Bezugswert Th1 hinzugefügt. Dadurch wird das erneute Starten der Rota tion des Gebläses sichergestellt und ein erzwungenes Kühlen des Gebläses ermöglicht, wenn ein Ansteigen der Kühlwasser temperatur THW danach auftreten sollte.

Die obige Struktur ermöglicht es dem Kühlwasser, zwi schen dem Motor 2 und dem Block 3 durch den Mantel 9 und den Durchgängen 11, 14, 16 zu zirkulieren. Dies führt zur Kühlung des Blocks 3.

Wenn während der Zirkulation die Kühlwassertemperatur THW gleich oder größer als der erste Bezugswert Th1 von 95°C wird, läßt die ECU 32 das Gebläse 18 zur erzwungenen Kühlung des Kühlers 5 rotieren. Die ECU 32 beginnt mit der Messung der ersten verstrichenen Zeitdauer CFAON, wenn das Gebläse 18 zu rotierten beginnt. Nachdem eine Zeitdauer, welche mit dem zweiten Bezugswert Ti2 von 20 Sekunden über einstimmt, gemessen worden ist, erzielt die ECU 32 den er sten Änderungswert ΔTHW1 durch Berechnen der Differenz zwi schen dem nach 35 Sekunden erfaßten Wert der zweiten Kühl wassertemperatur THW2 und dem Wert der nach 20 Sekunden er faßten Kühlwassertemperatur THW1.

Ein recht hoher Wert der Änderungsrate ΔTHW1 zeigt an, daß die Kühlwirkung des Gebläses 18 bezüglich des Kühlers 5 groß ist. Es ist bei einem derartigen Fall wichtig, daß das Gebläse 18 mit der Rotation fortfährt. Demgegenüber zeigt ein relativ niedriger Wert der Änderungsrate ΔTHW1 an, daß der Kühleffekt des Gebläses 18 bezüglich des Kühlers 5 klein ist. In einem derartigen Fall ist somit die Notwen digkeit für ein Fortfahren der Rotation des Gebläses 18 ge ring. Die ECU 32 stoppt unmittelbar die Rotation des Geblä ses 18, wenn bestimmt worden ist, daß der Wert der Ände rungsrate ΔTHW1 niedriger als der dritte Bezugswert Dth3 von 2,5°C ist.

Daher wird die Rotation des Gebläses 18 unmittelbar ge stoppt, wenn die Änderungsrate ΔTHW1 relativ klein ist, welche berechnet worden ist, nachdem das Gebläse 18 mit der Rotation begonnen hat. Dadurch wird eine unnötige Rotation des Gebläses 18 verhindert. Als Ergebnis wird die erzwungene Luftkühlung des Kühlers 5 entsprechend seinen Erfordernissen durch Stoppen der Rotation des Gebläses 18 in Übereinstimmung mit der Änderungsrate ΔTHW1 der Kühlwas sertemperatur THW optimal gesteuert.

Wenn wie oben beschrieben die Kühlwassertemperatur THW relativ klein ist und sich der Thermostat 7 in einem leicht geöffneten Zustand befindet, ist die Änderung der Tempera tur THW des aus dem Kühler 5 heraus fließenden Kühlwassers klein. Der erzwungene Luftkühleffekt des rotierenden Geblä ses 18 ist unter derartigen Bedingungen klein. Diese Aus führungsform stoppt die Rotation des Gebläses 18, wenn be stimmt worden ist, daß das Gebläse 18 nicht betrieben wer den muß. Daher wird die elektrische Leistungszufuhr von der Batterie 20 zu dem Motor 19 unmittelbar gestoppt und der Motor 19 effizient betrieben. Daher wird die Leistungsauf nahme durch den Motor 19 reduziert. Dies reduziert die an den Generator 21 angelegte elektrische Last, verringert die durch den Betrieb des Generators 21 hervorgerufene Last an dem Motor 2 und verbessert den Kraftstoffverbrauch. Da das Gebläse 18 lediglich nötigenfalls rotiert, wird des weite ren das durch das Gebläse verursachte Geräusch reduziert.

Bei dieser Ausführungsform wird es nicht erfordert, ei nen Bezugswert der Kühlwassertemperatur THW, welcher sich auf das Beurteilen bezieht, die Rotation des Gebläses 18 zu stoppen ist, auf einen relativ hohen Wert voreinzustellen. Daher wird verhindert, daß das Gebläse 18 bei einer relativ hohen Kühlwassertemperatur THW gestoppt wird. Als Ergebnis fährt das Gebläse mit der Rotation fort, wenn eine Kühlung des Kühlers 5 notwendig ist. Dadurch wird der Block 3 stets gekühlt.

Bei dieser Ausführungsform wird die zur Steuerung des Motors 2 verwendete ECU 32 ebenfalls zur Steuerung des Ge bläses 18 verwendet. Daher ist ein separater Kühlwassertem peraturschalter zur Steuerung des Gebläses 18 unnötig. Da durch wird bei der maschinellen Herstellung des Blockes 3 das Anbringen eines derartigen Schalters unnötig gemacht. Bei dieser Ausführungsform ist der Kühlwassertemperatursen sor an der Position vorgesehen, bei welcher der Kühlwasser temperaturschalter bei einer Vorrichtung dem Stand der Technik vorgesehen war. Dadurch wird bei der maschinellen Herstellung des Blocks 3 das Anbringen des Sensors 31 unnö tig gemacht.

Bei dieser Ausführungsform eliminiert die ECU 32 die Unterschiede des Kühlwassertemperatureinstelleffekts der Kühlvorrichtung, welche durch die Marke bei dem gesetzten Temperaturwert des Thermostats 7 hervorgerufen sind, und die Änderungen, welche sich aus dem Verstreichen der Zeit ergeben. Dadurch wird die Schwankung der Kühlwassertempera tur THW an dem Auslaß 10 des Mantels 9 in dem Block 3 redu ziert. Folglich wird die Verbrennung der Luftkraftstoff mischung in dem Motor stabilisiert, es wird der Kraftstoff verbrauch verbessert und ein Klopfen unterdrückt.

Eine Vorrichtung zum Steuern eines elektrisch betriebe nen Kühlgebläses in einem Automobil entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Teile, welche identisch zu den in der ersten Ausführungs form verwendeten Teilen sind, werden mit denselben Bezugs zeichen- in den folgenden Ausführungsformen bezeichnet, und diese Teile werden nicht beschrieben.

Bei dieser Ausführungsform unterscheidet sich der erste Bezugswert Th1, welcher sich auf das Beurteilen der Rotati on des Gebläses 18 bezieht, von der ersten Ausführungsform dahingehend, daß er in Übereinstimmung mit dem Laufzustand des Motors 2 kompensiert wird.

In Fig. 6 ist ein Flußdiagramm dargestellt, welches das zur Steuerung des Gebläses 18 bei dieser Ausführungsform verwendete Steuerprogramm veranschaulicht. Die ECU 32 führt das Programm periodisch jedesmal aus, wenn eine vorbe stimmte Zeitperiode verstrichen ist.

In einem Schritt 200 beurteilt die ECU 32, ob das Ge bläseflag YFA auf "0" gesetzt ist. Wenn bestimmt worden ist, daß das Gebläseflag YFA auf "1" gesetzt ist, was an zeigt, daß das Gebläse 18 rotiert, begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 210. Wenn das Gebläseflag YFA auf "0" ge setzt ist, was anzeigt, daß das Gebläse 18 nicht rotiert, begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 201.

In dem Schritt 201 beurteilt die ECU 32, ob ein Bedingungs flag JFA, welches anzeigt, daß die Rotation des Geblä ses 18 nötig ist, auf "1" gesetzt ist. Die ECU 32 setzt den Wert des Bedingungsflags JFA auf der Grundlage eines in Fig. 7 veranschaulichten separaten Beurteilungsprogramms. Die ECU 32 führt periodisch das Beurteilungsprogramm jedes mal aus, wenn eine vorbestimmte Zeitperiode verstrichen ist.

Wie in Fig. 7 dargestellt beurteilt die ECU 32 in einem Schritt 300, ob die Kühlwassertemperatur THW gleich oder größer als eine vorbestimmte Temperatur von 95°C ist. Wenn bestimmt worden ist, daß die Kühlwassertemperatur THW nied riger als 95°C ist, begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 340. Wenn die Kühlwassertemperatur gleich oder größer als 95°C ist, begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 310.

In dem Schritt 310 wird ein Erhöhungswert DTHWON der Kühlwassertemperatur THW aus den Werten der Kühlwassertem peratur THW und der Einlaßluftflußrate QA berechnet. Die ECU 32 berechnet den Wert DTHWON unter Bezugnahme auf einen in Tabelle 1 dargestellten, vorbestimmten Funktionsdaten wert. Bezüglich der Funktionsdaten wird der Erhöhungswert DTHWON kleiner, wenn die Werte der Kühlwassertemperatur THW und der Einlaßluftflußrate QA größer werden.

Tabelle 1

In einem Schritt 320 beurteilt danach die ECU 32, ob die vorliegende Kühlwassertemperatur THW gleich oder größer als ein Wert ist, welcher durch Addieren der dritten Kühl wassertemperatur THW3 und des Erhöhungswerts DTHWON erzielt wird. Bei dieser Ausführungsform entspricht die Summe der zwei Parameter THW3, DTHWON dem ersten Bezugswert Th1. Wenn bestimmt worden ist, daß der Wert der vorliegenden Kühlwas sertemperatur THW gleich oder größer als die Summe der zwei Parameter THW3, DTHWON ist, wodurch angezeigt wird, daß die Rotation des Gebläses 18 erfordert wird, setzt die ECU 32 in einem Schritt 330 das Bedingungsflag JFA auf "1". Wenn die Kühlwassertemperatur THW niedriger als die Summe der zwei Parameter THW3, DTHWON ist, begibt sich die ECU 32 zu dem Schritt 340.

Wenn die ECU 32 sich von den Schritten 300, 320 zu dem Schritt 340 begibt, wird das Bedingungsflag JFA auf "0" ge setzt, da die Rotation des Gebläses 18 nicht erfordert wird. Nach der Ausführung der Schritte 330, 340 startet die ECU 32 das Programm ab dem Schritt 300 erneut, wenn die nächste Steuerperiode beginnt. Auf diese Weise wird das Be dingungsflag JFA gesetzt, welches sich auf die Beurteilung der Rotation des Gebläses 18 bezieht.

Um auf das in Fig. 6 dargestellte Programm zurückzukom men, die ECU 32 beendet in dem Schritt 201 zwischenzeitlich das darauffolgende Verfahren, wenn das Bedingungsflag JFA auf "0" gesetzt ist, wodurch angezeigt wird, daß die Rota tion des Gebläses 18 nicht erfordert wird. Wenn das Bedin gungsflag JFA auf "1" gesetzt ist, wodurch angezeigt wird, daß die Rotation des Gebläses 18 erfordert wird, aktiviert die ECU 32 die Steuerschaltung 23 in einem Schritt 202 zur Rotation des Gebläses 18.

In einem Schritt 203 setzt die ECU 32 das Gebläseflag YFA auf "1". In einem Schritt 204 startet die ECU 32 die Messung einer ersten verstrichenen Zeitdauer CFAON, wenn das Gebläse 18 zu rotieren beginnt, und beendet darauf zwi schenzeitlich das darauffolgende Verfahren.

Wenn sich die ECU 32 von dem Schritt 200 zu dem Schritt 210 begibt, beurteilt die ECU 32, ob die erste verstrichene Zeitdauer CFAON mit dem vorbestimmten Bezugswert Ti2 (beispielsweise 20 Sekunden) übereinstimmt. Wenn bestimmt wird, daß die verstrichene Zeitdauer CFAON nicht mit dem zweiten Bezugswert Ti2 übereinstimmt, begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 220. Wenn die verstrichene Zeitdauer CFAON mit dem zweiten Bezugswert Ti2 übereinstimmt, setzt die ECU 32 in einem Schritt 211 den Wert der ersten Kühl wassertemperatur THW1 auf den Wert der vorliegenden Kühl wassertemperatur THW und begibt sich danach zu dem Schritt 220.

In dem Schritt 220 beurteilt die ECU 32, ob das Bedin gungsflag JFA auf "0" gesetzt ist. Wenn bestimmt worden ist, daß das Bedingungsflag JFA auf "1" gesetzt ist, begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 230. Wenn das Bedingungs flag JFA auf "0" gesetzt ist, begibt sich die ECU 32 zu ei nem Schritt 221.

Die ECU 32 beurteilt in dem Schritt 221, ob die Kühl wassertemperatur THW kleiner als ein relativ hoher und vor bestimmter Bezugswert (beispielsweise 102,5°C) ist. Wenn bestimmt worden ist, daß die Kühlwassertemperatur THW gleich oder größer als der Bezugswert ist, beendet die ECU 32 zwischenzeitlich das darauffolgende Verfahren. Wenn die Kühlwassertemperatur THW niedriger als der vorbestimmte Wert ist, begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 222.

In dem Schritt 230 bestimmt die ECU 32, ob die Kühlwas sertemperatur THW kleiner als ein Wert gleich dem Bezugs wert von Schritt 221 ist (beispielsweise 102,5°C). Wenn be stimmt worden ist, daß die Kühlwassertemperatur THW gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, beendet die ECU 32 das darauffolgende Verfahren. Wenn die Kühlwassertempe ratur THW kleiner als der Bezugswert ist, begibt sich die ECU 32 zu dem Schritt 222.

Wenn die ECU 32 von den Schritten 221, 230 sich zu dem Schritt 222 begibt, beurteilt die ECU 32, ob die Kühlwas sertemperatur THW niedriger als eine vorbestimmte Bezugs temperatur (beispielsweise 93,5°C) ist, welche etwas nied riger als der Bezugswert des Schrittes 221 ist. Wenn be stimmt worden ist, daß die Kühlwassertemperatur THW niedri ger als der Bezugswert ist, wodurch angezeigt wird, daß die Rotation des Gebläses 18 nicht erfordert wird, begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 242. Wenn die Kühlwassertempe ratur THW gleich oder größer als der Bezugswert ist, begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 240, um zu beurteilen, ob es nötig ist, die Rotation des Gebläses 18 zu stoppen.

In dem Schritt 240 beurteilt die ECU 32, ob die ver strichene Zeitdauer CFAON gleich oder größer als ein vorbe stimmter Bezugswert (beispielsweise 35 Sekunden) ist. Wenn bestimmt worden ist, daß die verstrichene Zeitdauer CFAON kürzer als der Bezugswert ist, beendet die ECU 32 das darauffolgende Verfahren, so daß die Rotation des Gebläses 18 fortfährt. Wenn die verstrichene Zeitdauer CFAON gleich oder größer als der Bezugswert ist, begibt sich die ECU 32 zu einem Schritt 241.

In dem Schritt 241 addiert die ECU 32 einen Kompensations wert β auf den Wert der vorliegenden Kühlwassertempera tur THW und beurteilt, ob die Summe größer ist als die in dem Schritt 211 erzielte erste Kühlwassertemperatur THW1. Die Summe, welche gleich oder kleiner als die erste Kühl wassertemperatur THW1 ist, zeigt an, daß aus dem zweiten Bezugswert Ti2 (20 Sekunden) die Änderungsrate der Kühlwas sertemperatur THW in negativer Richtung groß ist. Daher be endet die ECU 32 das darauffolgende Verfahren, so daß die Rotation des Gebläses 18 fortdauert. Wenn die Summe größer als der Wert der ersten Kühlwassertemperatur THW1 ist, ist die Änderungsrate der Kühlwassertemperatur THW in negativer Richtung klein. Somit begibt sich die ECU 32 zu dem Schritt 242, um die Rotation des Gebläses 18 zu stoppen.

Die ECU 32 stoppt die Rotation des Gebläses 18 in dem Schritt 242. In einem Schritt 243 setzt die ECU 32 das Ge bläseflag YFA auf "0". In einem Schritt 244 setzt die ECU 32 den Wert der verstrichenen Zeitdauer auf "0" zurück und beendet zwischenzeitlich das darauffolgende Verfahren.

Dieselben vorteilhaften Effekte, welche bei der ersten Ausführungsform erzielt werden, werden ebenfalls bei dieser Ausführungsform erzielt. Darüber hinaus kompensiert die ECU 32 den Wert des ersten Bezugwerts Th1 auf der Grundlage der Werte der Lufteinlaßflußrate QA und der Kühlwassertempera tur THW, welche den Laufzustand des Motors 2 reflektieren, um zu beurteilen, ob die Rotation des Gebläses 18 nötig ist. Wenn es nötig ist, rotiert dementsprechend das Gebläse 18 weiter optimal. Als Ergebnis wird die Kühlung des Küh lers 5 nötigenfalls optimal gesteuert. Dadurch wird ermög licht, daß die Kühlung entsprechend Änderungen des Laufzu stands des Motors 2 durchgeführt wird. Daher wird die elek trische Leistungsaufnahme weiter unterdrückt und die an den Motor 2 angelegte Last weiter reduziert. Dadurch wird der Kraftstoffverbrauch des Motors 2 verbessert und das Ge räusch des Gebläses 18 reduziert.

Eine Vorrichtung zur Steuerung eines elektrisch betrie benen Kühlgebläses in einem Automobil entsprechend einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.

Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dahingehend, daß der zweite Bezugswert Ti2 und der dritte Bezugswert Dth3, welche sich auf das Stoppen der Rotation des Gebläses 18 beziehen, entsprechend dem Laufzustand des Motors 2 kompensiert werden. Bei dieser Ausführungsform verwendet die ECU 32 ein in Fig. 8 veran schaulichtes Kompensationsprogramm zusätzlich zu dem in Fig. 2 und 3 veranschaulichten Steuerprogramm zur Steue rung des Gebläses 18.

Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm eines Kompensationspro gramms zur Kompensation der zwei Bezugswerte Ti2, Dth3 in Übereinstimmung mit dem Laufzustand des Motors 2. Die ECU 32 führt periodisch das Programm jedesmal aus, wenn eine vorbestimmte Zeitperiode verstrichen ist.

In einem Schritt 400 errechnet die ECU 32 die Motorlast Q/N durch Teilen des Werts der Lufteinlaßflußrate QA mit dem Wert der Motordrehzahl NE.

In einem Schritt 410 berechnet die ECU 32 den zweiten Bezugswert Ti2 aus den Werten der Motorlast Q/N und der Mo tordrehzahl NE. Der zweite Bezugswert Ti2 kann entweder aus der Motorlast Q/N oder der Motordrehzahl NE berechnet wer den. Oder der Bezugswert Ti2 kann unter Verwendung beider Parameter Q/N, NE berechnet werden. Wenn der Bezugswert Ti2 berechnet wird, bezieht sich die ECU 32 auf einen vorbe stimmten Funktionsdatenwert der Parameter Q/N, NE, Ti2. Die Länge der Zeitdauer, während der das Kühlwasser durch den Kühler 5 hindurchtritt und den Kühlwassertemperatursensor 31 erreicht, unterscheidet sich in Abhängigkeit von den Werten- der Motorlast Q/N und der Motordrehzahl NE. In dem Schritt 410 kompensiert die ECU 32 den zweiten Bezugswert Ti2 zur Reflektion der Zirkulationsgeschwindigkeit des Kühlwassers.

In einem Schritt 420 berechnet die ECU 32 den dritten Bezugswert Dth3 aus den Werten der Motorlast Q/N und der Motordrehzahl NE und beendet zwischenzeitlich das darauf folgende Verfahren. Der dritte Bezugswert Dth3 kann aus ei nem der Parameter Q/N, NE berechnet werden. Oder der Be zugswert Ti2 kann unter Verwendung beider Parameter Q/N, NE berechnet werden. Wenn der Bezugswert Dth3 berechnet wird, bezieht sich die ECU 32 auf einen vorbestimmten Funktions datenwert der Parameter Q/N, NE, Dth3. Die Änderungsrate der Kühlwassertemperatur THW der Kühlvorrichtung unter scheidet sich in Abhängigkeit der Werte der Motorlast Q/N und der Motorgeschwindigkeit NE. In dem Schritt 420 kompen siert die ECU 32 den dritten Bezugswert zur Reflektion der Zirkulationsgeschwindigkeit des Kühlwassers.

Die ECU 32 verwendet die zwei auf die obige Weise kom pensierten Bezugswerte Ti2, Dth3 bei den Schritten 110, 123 des in Fig. 2 und 3 dargestellten Steuerprogramms. Mit an deren Worten, wenn eine Änderung des Laufzustands des Mo tors 2 auftritt, dann kompensiert die ECU 32 die zwei Be zugswerte Ti2, Dth3, welche unter Verwendung wenigstens ei nes Wertes der Werte der Motorlast Q/N und der Motordreh zahl NE berechnet werden. Die Länge der Zeitdauer, welche zum Abkühlen des Kühlwassers in dem Kühler 5 nötig ist, wird durch den Kühlwassertemperatursensor 31 zur Erfassung des Wertes der Kühlwassertemperatur THW bestimmt, und die Änderungsrate der Kühlwassertemperatur THW in der Kühlvor richtung unterscheidet sich entsprechend der Zustände der Motorlast Q/N und der Motordrehzahl NE.

Dementsprechend werden dieselben vorteilhaften Effekte, welche bei der ersten Ausführungsform erzielt werden, eben falls bei dieser Ausführungsform erzielt. Darüber hinaus wird wie in Fig. 2 dargestellt in dem Schritt 122 die Ände rungsrate ΔTHW1 der Kühlwassertemperatur THW entsprechend dem Laufzustand des Motors 2 durch Kompensieren der Bezugs werte Ti2, Dth3 optimal berechnet. Danach wird in dem Schritt 123 ein Vergleich der Änderungsrate ΔTHW1 mit dem Bezugswert Dth3 weiter optimal geleitet. Dementsprechend rotiert das Gebläse 18 nötigenfalls weiter optimal. Als Er gebnis wird die erzwungene Luftkühlung des Kühlers 5 nötigenfalls optimal gesteuert. Dadurch wird ermöglicht, daß die Kühlung in Übereinstimmung mit Änderungen des Lauf zustands des Motors 2 durchgeführt wird. Daher wird der Verbrauch von elektrischer Leistung weiter unterdrückt und die an den Motor 2 angelegte Last weiter reduziert. Des weiteren wird dadurch der Kraftstoffverbrauch des Motors 2 verbessert und das Geräusch des Gebläses 18 reduziert.

Obwohl drei Ausführungsformen der Erfindung oben be schrieben worden sind, ist es für einen Fachmann offen sichtlich, daß die vorliegende Erfindung ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen viele andere spezifische Formen umfaßt. Insbesondere kann die vorliegende Erfindung wie im folgenden beschrieben modifiziert werden.

Bei den obigen Ausführungsformen war der Kühlwassertem peratursensor 31 an dem Schnittpunkt des ersten Kühlwasser durchgangs 11 und des Überbrückungsdurchgangs 16 lokali siert. Jedoch kann der Sensor 31 in dem zweiten Kühlwasser durchgang 4 stromauf des Thermostaten 7 oder stromab der Pumpe 6 lokalisiert sein. Das Vorsehen des Sensors 31 an einer Position stromauf des Thermostaten 7 ermöglicht, daß die Temperaturänderung des sich aus dem Kühler 5 entladen den Kühlwassers genau mit einem hohen Ansprechen erfaßt wird. Damit wird das Ansprechen der Steuerung des Gebläses 18 verbessert. Das Vorsehen des Sensors 31 an einer Positi on stromab der Pumpe 6 ermöglicht, daß das Gebläse in Über einstimmung mit der Kühlwassertemperatur THW in der Nähe des Einlasses 15 des Mantels 9 gesteuert wird.

Bei der ersten Ausführungsform sind die Bezugswerte Th1, Ti2, Dth3 auf 95°C, 20 Sekunden bzw. 2,5°C gesetzt. Diese Werte können auch in Abhängigkeit des Typs oder der Versetzung des Motors geeignet geändert werden.

Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist bei der obigen Ausführungsform in einem Benzinmotor 2 aufgenommen.

Die Vorrichtung kann jedoch ebenso in einem Dieselmotor aufgenommen werden.

Vorstehend wurde eine Vorrichtung zur Steuerung eines elektrisch betriebenen Kühlgebläses, welches für eine Kühl vorrichtung zur Kühlung eines Motorblocks durch Zirkulation von Kühlwasser zwischen dem Block und einem Kühler verwen det wird, offenbart. Die Vorrichtung enthält eine elektro nische Steuereinheit, welche das Gebläse steuert, und einen Kühlwassertemperatursensor, welcher die Kühlwassertempera tur erfaßt. Die ECU führt einem Motor zur Rotation des Ge bläses Energie zu, wenn der erfaßte Wert der Kühlwassertem peratur gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert wird. Die ECU beginnt mit der Messung einer verstrichenen Zeit dauer, wenn das Gebläse mit der Rotation beginnt. Nachdem die gemessene Zeitdauer einen vorbestimmten zweiten Bezugs wert erreicht, berechnet die ECU die Änderungsrate des Kühlwassers. Wenn bestimmt wird, daß die Änderungsrate niedriger als ein vorbestimmter dritter Bezugswert ist, schaltet die ECU den Gebläsemotor ab. Dementsprechend wird die Rotation des Gebläses gestoppt, wenn die Änderungsrate der Kühlwassertemperatur, welche nach dem Beginn der Rota tion des Gebläses gemessen wird, relativ niedrig ist. Daher rotiert das Gebläse lediglich im Bedarfsfall.

Claims

1. Vorrichtung zur Steuerung eines elektrisch betriebenen Kühlgebläses, welches für eine Vorrichtung verwendet wird, die einen Motor (2) eines Automobils (1) kühlt,
wobei die Kühlvorrichtung einen Kühler (5), einen ersten Wasserdurchgang (8), einen zweiten Wasserdurchgang (14), einen dritten Wasserdurchgang (16), eine Wasserpumpe (6) und einen Thermostat (7) aufweist,
wobei der Kühler (5) benachbart zu einem Grill (17) lo kalisiert ist, welcher an einem Vorderteil des Automo bils (1) angeordnet ist, und einen Luftstrom durch den Grill (17) zur Kühlung des Kühlers (5) empfängt, wenn sich das Automobil (1) vorwärts bewegt, und
wobei der erste Wasserdurchgang (8) einen Verbindungsweg zwischen einem Auslaß (10) eines Wassermantels (9) in einem Motorblock (3) und einem Einlaß (12) des Kühlers (5) zur Einspeisung von Kühlwasser in den Kühler (5) von dem Wassermantel (9) vorsieht, und
wobei der Kühler (5) das Kühlwasser von dem ersten Was serdurchgang (8) zum Fördern eines Hitzeaustauschs zwi schen den Kühler (5) umgebender Luft und dem Kühlwasser zur Verringerung der Temperatur des Kühlwassers emp fängt,
wobei der zweite Wasserdurchgang (14) einen Verbindungs weg zwischen einem Auslaß (13) des Kühlers (5) und einem Einlaß (15) des Wassermantels (9) zur Rückkehr des Kühl wassers in den Wassermantel (9) von dem Kühler (5) vor zieht, und
wobei die Wasserpumpe (6) erzwungener Maßen das Kühlwas ser durch den Wassermantel (9) dem ersten Wasserdurch gang (8) zuführt, und
wobei die Kühlvorrichtung den Block (3) durch Zirkula tion des Kühlwassers zwischen dem Block (3) und dem Küh ler (5) kühlt, und
wobei der dritte Wasserdurchgang (16) einen Verbindungs weg zwischen dem ersten Wasserdurchgang (8) und dem zweiten Wasserdurchgang (14) vorsieht, und
wobei der Thermostat (7) den zweiten Wasserdurchgang (14) auf der Grundlage der Temperatur des Kühlwassers öffnet und schließt, und
wobei der dritte Wasserdurchgang (16) es dem Kühlwasser in dem ersten Wasserdurchgang (8) ermöglicht, in den zweiten Wasserdurchgang (14) zu fließen, wenn der zweite Wasserdurchgang (15) von dem Thermostat (7) geschlossen ist, und
wobei ein Controller (32) das Kühlgebläse (18, 19) auf der Grundlage einer von dem Temperatursensor (31) erfaß ten Temperatur des Kühlwassers zur erzwungenen Kühlung des Kühlers (5) steuert,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Controller (32) das Kühlgebläse (18, 19) auslöst, wenn die erfaßte Wassertemperatur über einem ersten vor bestimmten Bezugswert liegt und ein Verstreichen einer Laufzeit des Kühlgebläses (18, 19) mißt,
wobei der Controller (32) eine Änderungsrate auf der Grundlage der erfaßten Wassertemperatur berechnet, wenn das gemessene Verstreichen gleich einem zweiten vorbe stimmten Bezugswert ist; und das Kühlgebläse deakti viert, wenn die berechnete Änderungsrate kleiner als ei ner dritter vorbestimmter Bezugswert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Laufzustand des Motors (2) von einem ersten Sensor (33) und einem zweiten Sensor (34) erfaßt wird,
wobei der erste Sensor (33) die Drehzahl einer Kurbel welle (4) erfaßt, welche die Motordrehzahl anzeigt, und
wobei der zweite Sensor (43) eine Flußrate der von dem Motor (2) zur Verbrennung darin angesaugten Luft erfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Controller (32) den ersten vorbestimmten Bezugswert auf der Grundlage der erfaßten Laufbedingung des Motors (2) korrigiert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Controller (32) den zweiten vorbestimmten Bezugswert auf der Grundlage des erfaßten Laufzustands des Motors (2) korrigiert.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Controller (32) den dritten vorbestimmten Be zugswert auf der Grundlage des erfaßten Laufzustands des Motors (2) korrigiert.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Controller (32) den ersten vorbestimmten Bezugswert mit einem vorbestimmten Ergän zungswert erhöht, wenn daß Kühlgebläse (18, 19) deakti viert ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Temperatursensor (31) an einem Schnittpunkt des ersten und dritten Wasserdurch gangs (8, 16) lokalisiert ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das Kühlgebläse einen Elektro motor (19) und ein Gebläse (18) enthält, welches von dem Motor (19) betätigt wird,
wobei der Controller (32) eine Ansteuerungsschaltung (23) zur Einspeisung von Leistung in den Elektromotor (19) aus einer Leistungsversorgungsvorrichtung (22) steuert.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsversorgungsvorrichtung (22) eine Batterie (20) und einen Generator (21) enthält,
wobei der Elektromotor (19) elektrisch mit der Batterie (20) und dem Generator (21) mittels der Ansteuerungs schaltung (23) verbunden ist, und
wobei der Generator (21) von dem Motor (2) zur Erzeugung der Leistung angetrieben wird, welche der Batterie (20) und dem Motor (19) eingespeist wird, und
wobei die Batterie (20) dem Elektromotor (19) Leistung einspeist.