DE19858480A1 - Fahrzeug-Kühlsystem mit Regelung zur Verhinderung eines Überstroms eines Elektromotors - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Fahrzeug-Kühlsysteme und insbesondere die Re­ gelung eines Kühlsystem-Lüftermotors während eines Blockier- bzw. Sperrzu­ standes des Motors.

Herkömmlicherweise wird bei einem Fahrzeug-Kühlsystem ein Lüfter betrieben, um ein Kühl- bzw. Kältemittel, das durch einen System-Wärmetauscher hindurch­ strömt, zu kühlen. Der zu dem Lüftermotor fließende Strom (nachfolgend bezeich­ net als Motoreingangsstrom) wird überwacht, und der Motor und somit der Lüfter werden angehalten, wenn ein Überstrom-Level festgestellt wird.

Der eben genannte Motor-Überstrom kann bewirkt werden, wenn der Kühllüfter einfriert und blockiert, sowie dann, wenn der Kühllüfter infolge von Trümmern, Kieseln oder anderen Fremdmaterialien blockiert ist.

Das Verlangen nach dem Systemantrieb für den Kühllüfter wird grob unterteilt in das Verlangen für die Motorkühlung und in das Verlangen für die Kühlung des Klimatisierungs-Kälte- bzw. Kühlmittels. Bei der obenbeschriebenen Vorrichtung wird, wenn sich der Motoreingangsstrom auf einem Überstromlevel befindet, wenn der Lüfter während des Verlangens nach einem Lüfterantrieb zum Kühlen des Klimatisierungs-Kühl- bzw. Kältemittels eingefroren und blockiert ist, der Elektro­ motor angehalten. Folglich kann der Elektromotor sogar dann nicht wieder betrie­ ben werden, wenn die Temperatur innerhalb des Motorraums ansteigt und ein Verlangen nach dem Lüfterantrieb für die Motorkühlung entsteht, es sei denn, der Motor würde aus einem vollständig angehaltenen Zustand heraus erneut gestar­ tet.

Angesichts des vorstehenden Problems ist es eine Aufgabe der Erfindung, den Elektromotor eines Fahrzeug-Kühlsystems zu regeln, wenn ein Kühllüfter, der mittels des Motors in Umlauf versetzt wird, infolge von störenden Fremdmateria­ lien oder Gefrierens blockiert.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor einen Temperatursensor zum Feststellen der Umgebungslufttemperatur der Umgebung eines Kühllüfters und eine Motorregeleinheit zur Regelung des Motoreingangsstroms, wenn ein Über­ strom festgestellt wird, und zum Anhalten des Motors, wenn festgestellt wird, daß der zu dem Motor hin fließende Strom ein Überstrom ist und die festgestellte Lufttemperatur höher als eine vorbestimmte Temperatur oder gleich dieser ist.

Wenn der Kühllüfter eingefroren und blockiert ist, bleibt die Erregung des Motors bestehen bis die Umgebungslufttemperatur auf die vorbestimmte Temperatur oder über dieselbe hinaus ansteigt. Daher kann, wenn der Blockierungszustand infolge eines nachfolgenden Temperaturanstiegs überwunden wird, wieder ein ordnungs­ gemäßer Arbeitszustand erreicht werden. Des weiteren wird, wenn festgestellt wird, daß der Motoreingangsstrom ein Überstrom ist, sogar dann, wenn die Um­ gebungslufttemperatur eine vorbestimmte Temperatur erreicht oder überschreitet, bestimmt, daß es sich um eine Blockierung infolge des Vorhandenseins von Fremdstoffen handelt, und wird die Motorerregung angehalten. Folglich kann die Motorregelung durchgeführt werden, wenn der Kühllüfter entweder infolge des Vorhandenseins von Fremdmaterialien oder infolge eines Gefrierens blockiert ist.

Alternativ kann, wenn festgestellt wird, daß der Motoreingangsstrom ein Über­ strom ist, und während mittels des Umgebungsluft-Temperatursensors festgestellt wird, daß die Umgebungslufttemperatur niedriger als eine vorbestimmte Tempe­ ratur ist, die Motorregeleinheit den zu dem Elektromotor fließenden Strom begren­ zen. Daher kann die Regelung des Elektromotors in geeigneter Weise durchge­ führt werden, wenn der Kühllüfter infolge von Fremdmaterialien oder infolge eines Gefrierens blockiert ist.

Des weiteren kann, wenn der Elektromotor angehalten wird, nachdem sich ein Überstromzustand während eines festgelegten Zeitintervalls fortgesetzt hat, ein fehlerhaftes Anhalten des Motors infolge eines ansteigenden Stroms unmittelbar nach der Motorbetätigung verhindert werden. In einem solchen Fall wird die oben­ beschriebene vorbestimmte Temperatur auf eine Temperatur eingestellt, bei der das Abtauen des Kühllüfters innerhalb des festgelegten Zeitintervalls vollständig erreicht werden kann, wenn die Umgebungslufttemperatur die vorbestimmte Tem­ peratur erreicht. Folglich kann der Kühllüfter, wenn er eingefroren und blockiert ist, innerhalb des festgelegten Zeitintervalls abgetaut werden, und kann so das An­ halten des Motors infolge der Feststellung eines Überstroms verhindert werden.

Der Umgebungsluft-Temperatursensor kann zusammen mit einem Schaltkreis­ element als eine Elektromotor-Regeleinheit an einer Schaltkreistafel angebracht sein. Bei der gemeinsamen Anbringung ist die sich ergebende Konfiguration im Vergleich zu einer Konfiguration vereinfacht, bei dem der Sensor separat vorge­ sehen ist.

Nachfolgend wird die Erfindung ausschließlich beispielhaft weiter ins einzelne ge­ hend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert, in denen zeigen:

Fig. 1 eine Anbaukonfiguration eines Fahrzeug-Kühlsystems einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 die Bauweise einer angebrachten Schaltkreistafel, die ein Schaltkreis­ element zur Regelung eines Elektromotors aufweist;

Fig. 3 ein Blockdiagramm mit der Angabe der elektrischen Bauweise des Kühlsystems;

Fig. 4 ein Diagramm der Beziehung zwischen dem Motorstrom und der am Motor angelegten Spannung;

Fig. 5 ein Diagramm der besonderen Bauweise der Antriebsschaltung von Fig. 3;

Fig. 6 eine Vorderansicht des Kühllüfters mit der Angabe eines Zustands, bei dem ein Wasserfilm zwischen dem Lüfter und einem Lüftermantel aus­ gebildet ist;

Fig. 7 ein Diagramm der Beziehung zwischen der Maximallänge des Was­ serfilm und dem Freiraum zwischen dem Kühllüfter und dem Lüfter­ mantel;

Fig. 8 ein Diagramm der Beziehung zwischen der Abtauzeit und der Umge­ bungslufttemperatur;

Fig. 9 ein Diagramm der Beziehung zwischen dem Motorstrom und der Mo­ torbetätigungszeit;

Fig. 10 ein Diagramm der Beziehung zwischen der Motorinnentemperatur und der Zeit der Einwirkung eines Sperrstroms; und

Fig. 11 ein Fließdiagramm mit der Angabe der Vorgehensweise für eine Aus­ führungsform mit einem Mikroprozessor.

Fig. 1 zeigt die Anbaukonfiguration eines Fahrzeug-Kühlsystems einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Das Fahrzeug-Kühlsystem ist mit einem Kühllüfter 1 und einem Elektromotor 2 zum Antrieb des Kühllüfters 1 ausgestattet. Ein Kondensator 3 kühlt ein Kühl- bzw. Kältemittel zu Klimatisierungszwecken, und ein Kühler 4 kühlt das Motor­ kühlwasser. Sowohl der Kondensator 3 als auch der Kühler 4 sind auf der strom­ aufwärtigen Seite der mittels des Kühllüfters 1 erzeugten Kühlluft angeordnet.

Der Elektromotor 2 wird in seinem Antrieb mittels eines Motorreglers 10 geregelt. Gemäß Darstellung in Fig. 2 besitzt dieser Motorregler 10 eine Bauweise, bei der Schaltkreiselemente zur Regelung des Elektromotors 2, d. h. Schaltkreiselemente der Schaltkreise 101-110, an einer Fläche der Schaltkreistafel 12 angebracht sind und bei der eine Wärmeabstrahlungsrippe 11 an der anderen Fläche der Schaltkreistafel 12 angebaut ist. Fig. 2 zeigt einen Zustand, bei dem ein MOS-Tran­ sistor 101 an der Schaltkreistafel 12 über eine Wärmeabführungseinrichtung bzw. einen Kühler 14 angebaut ist. Des weiteren ist ein Umgebungsluft-Tempe­ ratursensor 13 an einer Seite der Schaltkreistafel 12 angebaut. Der Umgebungs­ luft-Temperatursensor 13 stellt die Umgebungsluft-Temperatur der Umgebung fest, innerhalb der der Kühllüfter 1 angeordnet ist.

Gemäß Fig. 3 wird der Motorregler 10 mittels der von einer an einem Fahrzeug angebrachten Batterie 5 aus über einen Zündschalter (nicht dargestellt) zuge­ führten Energie aktiviert, und regelt der Regler 10 den Elektromotor 2 auf der Grundlage einer Lüfterantriebs-Signalabgabe einer Motorregel-ECU 20. Insbe­ sondere nimmt die Motorregel-ECU 20 verschiedene Sensorsignale auf, die be­ nötigt werden, um die Motorregelung durchzuführen, und führt sie diese Motorre­ gelung durch. Die ECU 20 gibt auch ein Lüfterantriebs-Signal entsprechend dem Verlangen nach einem Antrieb zur Motorkühlung oder einem Verlangen nach einem Antrieb zur Kühlung des Klimatisierungs-Kühl- bzw. Kältemittels ab, und re­ gelt der Motorregler 10 den Elektromotor 2 auf der Grundlage dieser Lüfteran­ triebs-Signale. Die an der Motorregel-ECU 20 eingegebenen Signale umfassen diejenigen von einem Wasser-Temperatursensor 21, der die Temperatur des Mo­ torkühlwassers feststellt, von einem Außenluft-Temperatursensor 22, der die Temperatur der Außenluft feststellt, von einem Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor 23, der die Fahrzeuggeschwindigkeit feststellt, von einem Klimatisierungsschalter 24, der den Betrieb der Klimaanlage anzeigt, und dergleichen.

Der Motorregler 10 führt eine Impulsweitenmodulations-Regelung (IWM-Rege­ lung) des Elektromotors 2 auf der Grundlage der Lüfter-Antriebssignale von der Motorregel-ECU 20 durch. Aus diesem Grund ist der Motorregler 10 mit dem MOS-Transistor 101 als einem Halbleiter-Schaltelement zum Antrieb des Elektro­ motors 2, mit einem Signalverarbeitungs-Schaltkreis 102 zur Abgabe eines Span­ nungslevel-Signals entsprechend einem Lüfterantriebs-Signal auf der Grundlage des Lüfter-Antriebssignals der Motorregel-ECU 20, mit einem Antriebsschaltkreis 103 zum Antriebs des MOS-Transistors 101 mit einer dem Signal des Signal-Ver­ arbeitungsschaltkreises 102 entsprechenden Last, mit einem Glättungsschaltkreis 104 zur Verhinderung des Auftretens eines Leitungsgeräusches beim Schalten des MOS-Transistors 101 und mit einer Diode 105 zur Absorption einer elektromotorischen Gegenkraft ausgestattet.

Der Motorregler 10 ist mit der Funktion der Begrenzung des Motoreingangsstroms und des Anhaltens der Erregung des Elektromotors entsprechend einem vorbe­ stimmten zeitlichen Verlauf bzw. zeitlichen Muster ausgestattet, wenn der Mo­ toreingangsstrom ein Überstrom wird. Aus diesem Grund ist der Motorregler 10 mit einem Motorspannungs-Feststellungsschaltkreis 106 zum Feststellen der an dem Motor anliegenden Spannung, mit einem Überstrom-Feststellungsschaltkreis 107 zur Abgabe eines Hochlevel-Signals, wenn der Motoreingangsstrom aus der am Motor anliegenden Spannung festgestellt wird und der Motorstrom ein Über­ strom ist, mit einem Temperatur-Feststellungskreis 108 zur Abgabe eines Hochlevel-Signals, wenn die Umgebungsluft-Temperatur eine vorbestimmte Tem­ peratur T_M ist oder höher als diese ist entsprechend einem Signal von dem Umge­ bungsluft-Temperatursensor 13, mit einem "UND"-Gitter 109, das das logische Produkt des Signals des Überstrom-Feststellungsschaltkreises 107 und des Si­ gnals des Temperatur-Feststellungsschaltkreises 108 erhält und mit einem Zeit-Ver­ arbeitungsschaltkreis (Verzögerungsschaltkreis) 110 zur Abgabe eines Hochlevel-Signals nach einer feststehenden Zeitspanne ausgestattet, wenn die Abgabe des "UND"-Gitters 109 hochgegangen ist.

Wenn die IWM-Regelung für den Elektromotor 2 durchgeführt wird, verändern sich die beiden Anschlußspannungen des Elektromotors 2 entsprechend dem EIN/AUS-Zustand des MOS-Transistors 101. Daher ist der Motorspannungs-Fest­ stellungsschaltkreis 106 so ausgebildet, daß er die beiden Anschlußspannungen des Elektromotors 2 glättet und die am Motor an liegende Spannung feststellt.

Des weiteren ist gemäß Darstellung in Fig. 4 die Motoreingangsspannung, d. h. der zu dem MOS-Transistor 101 fließende Strom, proportional der am Motor anlie­ genden Spannung. Weil der zu dem Elektromotor 2 fließende Sperrstrom während der Zeit der Sperrung bzw. Blockade im Vergleich zu dem Strom während des normalen Betriebs zunimmt, führt der Überstrom-Feststellungs-Schaltkreis 107 eine Überstrom-Feststellung durch, wenn der Motorstrom einen Schwellenwert für eine Sperr-Feststellungsverwendung in Hinblick auf die am Motor anliegende Spannung überschreitet, und gibt sie ein Hochlevel-Signal ab.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Motorstrom aus der Entladespannung festgestellt, wenn der MOS-Transistor 101 eingeschaltet wird, auf der Grundlage eine Oszillationssignals eines Oszillationsschaltkreises 103a. Der Schwellenwert für die Sperrfeststellungsverwendung ist nicht ausschließlich ein Wert, der propor­ tional zu der am Motor anliegenden Spannung ansteigt, sondern kann ein Wert sein, der auf einen festgelegten Wert bei einer vorbestimmten am Motor anliegen­ den Spannung oder größer begrenzt ist.

Wenn ein Hochlevel-Signal von dem Überstrom-Feststellungsschaltkreis 107 ab­ gegeben wird, begrenzt der Antriebsschaltkreis 103 den Motoreingangsstrom. Fig. 5 zeigt die besondere Bauweise des Antriebsschaltkreises 103. Der Antriebs­ schaltkreis 103 ist mit dem Oszillationsschaltkreis 103a zur Abgabe eines Delta- Wellen-Signals, mit einem Komparator 103b zum Vergleich dieses Delta-Wellen-Sig­ nals und der Signalabgabe von dem Signal-Verarbeitungsschaltkreis 103 und zur Abgabe eines Lastsignals, das dem Level der Signalabgabe von dem Signal­ verarbeitungs-Schaltkreis 102 entspricht, und mit einem Puffer 103c zur Anlegung der Abgabe des Komparators 103b an dem Gitter des MOS-Transistors 101 aus­ gestattet. Der Antriebsschaltkreis 103 regelt die Erregung des MOS-Transistors 101 bei einer Last in Entsprechung zu der Signalabgabe von dem Signal-Verar­ beitungsschaltkreis 102, d. h. der Lüfter-Signalabgabe von der Motorregel-ECU 20. Des weiteren ist der Antriebsschaltkreis 103 mit einem Bezugsspannungs-Erzeu­ gungsschaltkreis 103d zur Erzeugung einer Bezugsspannung über einen Span­ nungsteiler-Widerstand und mit einem Schaltungsschaltkreis 103e ausgestattet.

Entsprechend gibt, wenn ein Hochlevel-Signal von dem Überstrom-Feststellungs­ schaltkreis 107 infolge der Feststellung eines Überstroms abgegeben wird, der Schaltungsschaltkreis 103e eine Bezugsspannung von dem Bezugsspannungs-Er­ zeugungsschaltkreis 103d an den Komparator 103b ab. Folglich wird der MOS-Tran­ sistor 101 mit einer festgelegten Last angetrieben. Zu dieser Zeit kann der Motoreingangsstrom auf einen vorbestimmten Wert begrenzt werden, wenn die Bezugsspannung von dem Bezugsspannungs-Erzeugungsschaltkreis 103d so eingestellt wird, daß die Bezugsspannung niedriger als die Spannungs-Signalab­ gabe von dem Signal-Verarbeitungsschaltkreis 102 wird, wobei der MOS-Tran­ sistor 101 somit mit einer geringen Last angetrieben wird.

Der Umgebungsluft-Temperatursensor 13 und der Temperatur-Feststellungs­ schaltkreis 108 sind vorgesehen zur Bestimmung, ob der Kühllüfter infolge eines Gefrierens blockiert bzw. gesperrt werden kann. Dieser Temperatur-Festellungs­ schaltkreis 108 gibt ein Niederlevel-Signal ab, wenn die mittels des Umgebungs­ luft-Temperatursensors 13 festgestellte Umgebungslufttemperatur niedriger als die vorbestimmte Temperatur T_M (beispielsweise 50°C) ist. In diesem Fall bleibt die Abgabe des "UND"-Gitters 109 niedrig, und so wird die Abgabe des Zeit-Ver­ arbeitungsschaltkreises 110 ebenfalls in einem niedrigen Zustand aufrechterhal­ ten. Die Abgabe des Zeit-Verarbeitungsschaltkreises 110 wird mittels des An­ triebsschaltkreises 103 verwendet, um die Erregung des Elektromotors 2 anzu­ halten. Weil jedoch die Erregung des Elektromotors 2 aufrechterhalten wird, wenn die Abgabe des Zeit-Verarbeitungsschaltkreises 110 niedrig ist, wird der Mo­ toreingangsstrom auf einem eingeschränkten Level aufrechterhalten, während die mittels des Umgebungsluft-Temperatursensors 13 festgestellte Umgebungsluft-Tem­ peratur niedriger als die vorbestimmte Temperatur T_M ist. In diesem Fall ist die Umgebungsluft-Temperatur niedrig und auch die Innentemperatur des Elek­ tromotors 2 niedrig, und so erreicht die Innentemperatur des Elektromotors 2 nicht die Verwendungsgrenztemperatur.

Wenn in einem solchen Zustand ein Gefrierungs-Sperrzustand des Kühllüfters 1 infolge des Temperaturanstiegs innerhalb des Motorraums überwunden ist, er­ reicht der Motoreingangsstrom nicht den Überstromlevel, und arbeitet somit der Elektromotor 2 in einem normalen Zustand.

Wenn jedoch ein Hochlevel-Signal von dem Überstrom-Feststellungsschaltkreis 107 zu einer Zeit abgegeben wird, wenn die Umgebungsluft-Temperatur den vor­ bestimmten Wert T_M oder mehr erreicht und wenn ein Hochlevel-Signal von dem Temperatur-Feststellungsschaltkreis 108 abgegeben wird, geht die Abgabe des "UND"-Gitters 109 hoch, und wird ein Hochlevel-Signal von dem Zeit-Verarbei­ tungsschaltkreis 110 nach einem feststehenden Zeitinterval t_L abgegeben. Gemäß Darstellung in Fig. 5 ist der Antriebsschaltkreis 103 mit einem Flip-Flop 103f und einem Transistor 103g ausgestattet. Wenn ein Hochlevel-Signal von dem Zeit-Ver­ arbeitungsschaltkreis 110 abgegeben wird, wird das Flip-Flop 103f eingestellt, und wird der Transistor 103g eingeschaltet mittels eines Ausgangssignals von einem Anschluß Q desselben. Infolgedessen wird die Spannung eines Nichtum­ kehrungs-Eingangsanschlusses des Kompressors 103b zu Null V und so wird die Abgabe des Komparators 103b niedrig, wird der MOS-Transistor 101 ausge­ schaltet, und wird die Erregung des Elektromotors 2 angehalten. Das heißt, die Spannung für den Elektromotor 2 infolge einer Sperrung verursacht durch mit dem Lüfter zusammentreffende Fremdmaterialien und nicht infolge der Sperrung des Lüfters verursacht durch Gefrieren.

Wenn die festgestellte Umgebungsluft-Temperatur die vorbestimmte Temperatur T_M erreicht oder überschreitet und ein Hochlevel-Signal von dem Tempera­ tur-Feststellungsschaltkreis 108 abgegeben worden ist, wenn ein Hochlevel-Signal von dem Überstrom-Feststellungsschaltkreis 107 abgegeben worden ist, wird die Erregung des Elektromotors 2 nach Verstreichen des festgelegten Zeitintervalls t_L entsprechend dem Zeit-Verarbeitungsschaltkreis 110 angehalten.

Das in Fig. 5 dargestellte Flip-Flop 103f wird mittels eines Rückstellungssignals von dem Zünd-Feststellungsschaltkreis (nicht dargestellt) zurückgestellt, um fest­ zustellen, wann der Zündschalter eingeschaltet worden ist, oder mittels einer Rückstellungs-Signalabgabe bei Beginn der Abgabe des Lüfter-Antriebssignals von der Motorregel-ECU 20.

Die obenbeschriebenen vorbestimmte Temperatur T_M wird eingestellt, wie nach­ folgend beschrieben wird. Fig. 6 zeigt eine Vorderansicht einer Kühllüfter-Vorrich­ tung. In der Zeichnung ist 6 ein Lüftermantel, um den Kühllüfter 1 zu umgehend und ist ein Stützsteg 7 zur Lagerung des Elektromotors 2. Ein Spielraum Dw ist zwischen dem Kühllüfter 1 und dem Lüftermantel 6 ausgebildet, und eine Maxi­ mallänge l eines Wasserfilms (der durch Schraffieren in der Zeichnung bezeich­ nete Bereich), der zwischen dem Kühllüfter 1 und dem Lüftermantel 6 ausgebildet ist, ist in Entsprechung zu diesem Spielraum Dw bezeichnet. Fig. 7 zeigt die Be­ ziehung zwischen dem Spielraum Dw und der Maximallänge l des Wasserfilms. Aus dieser Beziehung kann die Maximallänge l des Wasserfilms auf 37 mm ein­ gestellt sein, wenn der Spielraum bei Dw beispielsweise 2,5 mm mißt. Wenn die Maximallänge l des Wasserfilms mit 37 mm genommen wird und dessen Gesamt­ heit gefroren ist, ist die Beziehung zwischen der Auftauzeit und der Umgebungs­ luft wie in Fig. 8 dargestellt. Aus dieser Beziehung kann die vorbestimmte Tempe­ ratur T_M mit 50°C eingestellt werden. Mit anderen Worten kann, wenn die Umge­ bungsluft-Temperatur 50°C mißt, der Kühllüfter 1 innerhalb des festgelegten Zeit­ intervalls t_L entsprechend dem obenbeschriebenen Zeit-Verarbeitungsschaltkreis 110 aufgetaut werden. Anders ausgedrückt, ist eine Temperatur von 50°C eine solche, bei der sogar dann, wenn gefroren, das momentane Auftauen innerhalb des festgelegten Zeitintervalls t_L entsprechend dem Zeit-Verarbeitungsschaltkreis 110 auftreten kann.

Des weiteren wird der festgelegte Zeitintervall t_L in dem obenbeschriebenen Zeit-Ver­ arbeitungsschaltkreis 110, d. h. der Überwachungs-Zeitinterval t_L für die Fremd­ material-Sperrungs-Bestimmung, wie nachfolgend beschrieben festgelegt. Fig. 9 zeigt die Veränderung des Motorstroms in Hinblick auf die Motorbetätigungszeit. Weil bin Stromanstieg unmittelbar nach der Motorbetätigung auftritt, wird der Mi­ nimalwert des Überwachungszeitintervalls t_L so eingestellt, daß die Erregung nicht infolge einer irrtümlichen Feststellung angehalten wird. Des weiteren zeigt Fig. 10 die Beziehung zwischen der Motorinnentemperatur und der Stromeinwirkungszeit zu der Zeit der Sperrung. Wenn die Stromeinwirkungszeit zu der Zeit der Sper­ rung länger wird, steigt die Innentemperatur des Elektromotors 2 an. Die Innen­ temperatur des Elektromotors 2 erreicht den Maximalwert des Überwachungs-Zeit­ intervalls t_L unmittelbar vor der Erreichung der Motor-Verwendungsgrenztem­ peratur. Folglich wird der Überwachungszeitintervall t_L zwischen dem obenge­ nannten Maximalwert und dem obengenannten Minimalwert eingestellt, und kann er beispielsweise auf 3,2 Sek. eingestellt sein.

Wenn bei der obenbeschriebenen Ausführungsform der Motoreingangsstrom als Überstrom festgestellt wird, begrenzt der Motorregel 10 den Motoreingangsstrom; wenn der Motoreingangsstrom sogar dann als Überstrom festgestellt wird, wenn die Umgebungslufttemperatur die vorbestimmte Temperatur T_M erreicht und über­ schreitet, hält der Motorregler 10 die Erregung des Elektromotors 2 an. Infolge­ dessen wird in einem Fall, bei dem der Kühllüfter 1 eingefroren und gesperrt ist, die Erregung des Elektromotors 2 nicht unmittelbar infolge der Überstromfeststel­ lung angehalten, sondern etwas aufrechterhalten, bis die Umgebungslufttempe­ ratur die vorbestimmte Temperatur T_M oder mehr erreicht. Daher wird, wenn der Gefrierungs-Sperrzustand infolge des anschließenden Temperaturanstiegs über­ wunden wird, ein normaler Arbeitszustand erreicht.

Des weiteren wird, wenn die Sperrung infolge von mit dem Lüfter zusammentref­ fenden Fremdmaterialien auftritt, der Motoreingangsstrom, der zu dem Elektro­ motor 2 hin fließt, als Überstrom sogar dann festgestellt, wenn die Umgebungs­ lufttemperatur auf der vorbestimmten Temperatur T_M oder oberhalb derselben liegt. Daher wird die Erregung des Elektromotors 2 unmittelbar angehalten.

Des weiteren kann die obenbeschriebene Ausführungsform eine Bauweise mit einem Mikroprozessor oder dergleichen als Recheneinheit in dem Motorregler verwenden. Bei einer solchen Konfiguration wird die Verarbeitung gemäß Dar­ stellung in dem Fließdiagramm von Fig. 11 durchgeführt. Wenn bestimmt wird, daß ein Lüfter-Antriebssignal von der Motorregel-ECU 20 aus eingegeben worden ist (Schritt S1), wird eine IWM-Regelung des MOS-Transistors 101 entsprechend dem Lüfter-Antriebssignal durchgeführt (Schritt S2). Entsprechend wird bestimmt, ob der Motoreingangsstrom ein Überstrom ist, und zwar aus dem Motorstrom und der mittels des Motorspannungs-Feststellungsschaltkreises 106 festgestellten am Motor anliegenden Spannung (Schritt S3). Wenn bestimmt wird, daß ein Über­ strom vorliegt, wird der MOS-Transistor 101 mit einer festgelegten Last angetrie­ ben, und wird der Motoreingangsstrom beschränkt (Schritt S4). Entsprechend wird mittels eines Signals von dem Umgebungsluft-Temperatursensor 13 bestimmt, ob die Umgebungslufttemperatur die vorbestimmte Temperatur T_M oder mehr ist (Schritt S5). Wenn bestimmt wird, daß ein Überstrom vorliegt während die Umge­ bungslufttemperatur niedriger als die vorbestimmte Temperatur T_M ist, wird der Strombeschränkungszustand aufrechterhalten. Wenn die Umgebungslufttempe­ ratur auf die vorbestimmte Temperatur T_M oder über diese hinaus ansteigt, wird bestimmt, ob der Überwachungszeitintervall t_L verstrichen ist (Schritt S6). Wenn der Überwachungszeitintervall t_L als verstrichen bestimmt wird, wird die Erregung des MOS-Transistors 101 angehalten (Schritt S7).

Bei der obenbeschriebenen Ausführungsform ist eine Vorrichtung zur Durchfüh­ rung einer Regelung für einen einzigen Elektromotor beschrieben worden. Jedoch kann die Regelung auch gleichzeitig für zwei oder mehr Elektromotoren durchge­ führt werden.

Während die obige Beschreibung sich mit der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung befaßt, ist jedoch des weiteren zu beachten, daß die Erfindung auch modifiziert werden kann, ohne den echten Umfang oder die wahre Bedeutung der beigefügten Ansprüche zu verlassen. Zahlreiche weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich für den Fachmann aufgrund des Studiums des vorstehenden Textes und der Zeichnungen in Verbindung mit den nachfolgend angegebenen Ansprü­ chen.

Claims (19)

1. Fahrzeug-Kühlsystem, umfassend:
einen Lüfter (1) zum Kühlen eines Fahrzeug-Wärmetauschers (3, 4);
einen Elektromotor (2) zum Antrieb des Lüfters (1);
ein Mittel (10) zur Regelung der Erregung des Elektromotors; und
einen Sensor (13) zum Feststellen der Lufttemperatur der Kühllüfter-Umgebung,
wobei das Regelmittel (10) den elektrischen Motoreingangsstrom begrenzt, wenn der Strom als Überstrom festgestellt wird und die festgestellte Lufttemperatur un­ terhalb einer vorbestimmten Temperatur liegt, und wobei das Regelmittel (10) die Erregung des Motors (2) anhält, wenn der Strom als Überstrom festgestellt wird und die festgestellte Lufttemperatur auf der vorbestimmten Temperatur oder ober­ halb derselben liegt.

2. System nach Anspruch 1, wobei das Regelmittel (10) ein Halbleiter-Schalt­ kreiselement (101), das an einer Schaltkreistafel (12) angebracht ist, zur Rege­ lung der Erregung des Elektromotors (2) aufweist;
die Schaltkreistafel (2) der Luft ausgesetzt ist, die durch den Wärmetauscher (3, 4) hindurchtritt; und
der Luft-Temperatursensor (13) an der Schaltkreistafel (12) vorgesehen ist.

3. System nach Anspruch 1, wobei das Regelmittel (10) einen Regler umfaßt, der aufweist:
ein Halbleiter-Schaltungselement (101) zum Antrieb des Motors (2);
einen Signal-Verarbeitungsschaltkreis (102) zur Abgabe eine Spannungssignals entsprechend einem Lüfter-Antriebssignal; und
einen Antriebsschaltkreis (103) zum Antrieb des Halbleiter-Schaltungselementes (101) mit einer Last entsprechend der Spannungs-Signalabgabe von dem Signal-Verarbeitungsschaltkreis (102).

4. System nach Anspruch 3, wobei der Antriebsschaltkreis (103) einen Oszillator (103a) zur Abgabe eines oszillierenden Signals aufweist;
einen Komparator (103b) zum Vergleich des oszillierenden Signals mit der Span­ nungs-Signalabgabe mittels des Signal-Verarbeitungsschaltkreises (102) und zur anschließenden Abgabe eines Komparatorabgabesignals; und
einen Puffer (103c) zum Anliegen des Komparator-Abgabesignals an dem Halb­ leiter-Schaltungselement (101) zum Antreiben des Halbhalber-Schaltungsele­ mentes (101).

5. System nach Anspruch 4, wobei der Antriebsschaltkreis (103) weiter umfaßt:
einen Bezugsspannungsgerator (103d) zur Erzeugung einer Bezugsspannung; und
einen Schaltungsschaltkreis (103e) zur Abgabe der Bezugsspannung an den Komparator (103b) zum Antrieb des Halbleiter-Schaltungselementes (101) mit einer festgelegten Last.

6. System nach Anspruch 5, wobei das Regelmittel (10) die Bezugsspannung so einstellt, daß-die Bezugsspannung niedriger als die Spannungs-Signalabgabe von dem Signal-Verarbeitungsschaltkreis wird.

7. System nach Anspruch 6, wobei der Antriebsschaltkreis (103) weiter aufweist:
einen Zeit-Verzögerungsschaltkreis (110), der bewirkt, daß das Fließen eines be­ schränkten Stroms zu dem Motor (2) aufrechterhalten wird, wenn die Temperatur niedriger als der vorbestimmte Wert ist;
ein Flip-Flop (103f), das bei Empfang eines Hochlevel-Signals von dem Zeit-Ver­ zögerungsschaltkreis (110) eingestellt wird; und
einen Transistor (103g), der mittels eines Abgabesignals des Flip-Flops einge­ schaltet wird, wenn das Flip-Flop eingestellt wird, und der folglich bewirkt, daß die Abgabe des Komparators (103b) niedrig wird, wodurch die Erregung des Motors (3) angehalten wird.

8. Elektrolüfter-Kühlsystem für ein Motorfahrzeug, umfassend:
einen Kühllüfter (1) zum Blasen von Luft zu einem Fahrzeug-Kühlsystem-Wär­ metauscher (3, 4);
einen Elektromotor (2) zum Antrieb des Kühllüfters (1);
einen Regler (10) zum Regeln der Erregung des Elektromotors und zum Anhalten der Erregung des Motors, wenn der Motoreingangsstrom als Überstrom festge­ stellt wird; und
einen Sensor (13) zum Feststellen der Umgebungslufttemperatur der Umgebung, in der der Kühllüfter (1) arbeitet,
wobei dann, wenn der Motoreingangsstrom als Überstrom festgestellt wird und die Umgebungslufttemperatur mittels des Sensors (13) niedriger als eine vorbe­ stimmte Temperatur festgestellt wird, der Regler (10) den Motoreingangsstrom beschränkt.

9. System nach Anspruch 8, wobei der Regler (10) die Erregung des Motors an­ hält, wenn der Überstrom während eines festgelegten Zeitintervalls weiter fortbe­ steht.

10. System nach Anspruch 9, wobei die vorbestimmte Temperatur so eingestellt ist, daß das Abtauen des Kühllüfters (1) vollständig innerhalb des festgelegten Zeitintervalls abgeschlossen werden kann, wenn die Umgebungslufttemperatur die vorbestimmte Temperatur erreicht.

11. Vorrichtung zur Regelung eines Fahrzeug-Kühlsystem-Lüftermotors (2), um­ fassend:
einen Regler (10), der den elektrischen Motoreingangsstrom begrenzt, wenn der Strom als Überstrom festgestellt wird und die festgestellte Umgebungslufttempe­ ratur unterhalb einer vorbestimmten Temperatur liegt, und der die Erregung des Motors (2) anhält, wenn der Strom als Überstrom festgestellt wird und die festge­ stellte Lufttemperatur auf der vorbestimmten Temperatur oder oberhalb derselben liegt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Regler (10) aufweist:
ein Schaltungselement (101) zum Antrieb des Motors (2);
einen Signal-Verarbeitungsschaltkreis (102) zur Abgabe eines Spannungssignals entsprechend einem Lüfter-Antriebssignal; und
einen Antriebsschaltkreis (103) zum Antrieb des Schaltungselementes mit einer Last entsprechend der Spannungs-Signalabgabe des Signal-Verarbeitungsschalt­ kreises (102).

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, weiter umfassend ein Absorptionselement (105) für eine elektromotorische Kraft, das an den Eingängen des Motors (2) an­ geschlossen ist, zur Absorption einer elektromotorischen Gegenkraft, die mittels des Motors (2) erzeugt wird.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Antriebsschaltkreis (103) aufweist einen Oszillator-Schaltkreis (103a) zur Abgabe eines oszillierenden Signals;
einen Komparator (103b) zum Vergleich des oszillierenden Signals mit einem Si­ gnal abgegeben von dem Signal-Verarbeitungsschaltkreis (102) und zur anschlie­ ßenden Abgabe eines Komparator-Abgabesignals; und
einen Puffer (103c) zum Anlegen des Komparator-Abgabesignals an dem Eingang des Halbleiter-Schaltungselementes (101).

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei der Antriebsschaltkreis (103) weiter umfaßt:
einen Bezugsspannungsgenerator (103d), der eine Bezugsspannung erzeugt; und
einen Schalter (103e), der die Bezugsspannung an den Komparator (103b) zum Antrieb des Schaltungselementes (101) mit einer festgelegten Last abgibt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei der Regler (10) die Bezugsspannung so einstellt, daß die Bezugsspannung niedriger als die Spannungs-Signalabgabe von dem Signal-Verarbeitungsschaltkreis wird.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei der Antriebsschaltkreis (103) des weite­ ren aufweist
ein Flip-Flop (103f), das nach dem Empfang eines Hochlevel-Signals von dem Zeit-Verarbeitungsschaltkreis (110) eingestellt wird; und
einen Transistor (103g), der mittels eines Abgabesignals des Flip-Flops (103f) eingeschaltet wird, wenn das Flip-Flop eingestellt ist, und der anschließend be­ wirkt, daß die Abgabe des Komparators (103b) niedrig wird, wodurch die Erregung des Motors (2) angehalten wird.

18. Verfahren zur Regelung eines Motors (2) eines Kühllüfters (1) in einem Fahr­ zeug-Kühlsystem, umfassend die nachfolgend angegebenen Schritte:
Überwachen des dem Motor zugeführten Stroms, wenn der Motor den Lüfter an­ treibt, (S3);
Feststellen der Umgebungslufttemperatur der Umgebung des Kühllüfters (S5);
Beschränken des Stroms, wenn der Strom als Überstrom festgestellt wird, (S4); und
Anhalten des Stroms, wenn der Strom als Überstrom festgestellt wird und die Temperatur als auf der vorbestimmten Temperatur oder oberhalb derselben lie­ gen, festgestellt wird (S7).

19. Verfahren nach Anspruch 18, weiter umfassend das Anhalten des Stroms nach dem Schritt der Begrenzung, wenn eine vorbestimmte Zeitspanne verstri­ chen ist, (S6).