DE3229003C2

DE3229003C2 - Kühleinrichtung für den Motorraum eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE3229003C2
Application number: DE3229003A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Yokohama Kanagawa Inoue
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1981-08-12
Filing date: 1982-08-03
Publication date: 1985-01-31
Also published as: FR2511310A1; JPS5825617U; FR2511310B1; US4409933A; DE3229003A1

Abstract

Es wird eine Kühleinrichtung für den Motorraum eines Fahrzeugs beschrieben, bei der ein Gebläse für die Kühlung des Motors für eine vorgegebene Zeitspanne betätigt wird, wenn die Temperatur des Kühlmittels des Motors und die Temperatur der Außenluft jeweils über vorgegebenen Werten liegen, und zwar unmittelbar nach dem Anhalten des Motors, insbesondere dem Abschalten der Zündung; dadurch läßt sich vermeiden, daß der Motorraum zu stark erwärmt wird.

Description

2. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Detektor (50) das Fehlen einer Zündspannung feststellt.

3. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung ein auf das Vorhandensein des Stoppsignals, des Kühlsignah und des Außenluftsignals ansprechendes UND-Glied (61) zur Erzeugung eines Triggersignals, einen auf das Triggersignal ansprechenden, monostabilen Multivibrator (65) zur Erzeugung eines zweiten Triggersignals für eine vorgegebene Zeitspanne i:nd eine auf das zweite Triggersignal ansprechende Schaltanordnung (67, 68) aufweist, die eine Quelle für elektrische Energie mit der Antriebseinrichtung(17) verbindet.

4. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung ein auf das Außeniuftsignal und das Stoppsignal ansprechendes UND-Glied (6Γ) zur Erzeugung eines Triggersignals, einen auf das Triggersignal ansprechenden monostabilen Multivibrator (65) zur Erzeugung eines zweiten Triggersignals für eine vorgegebene Zeitspanne, einen wärmeempfindlichen und auf die Temperatur des Kühlmittels ansprechenden Schalter (14) zur Erzeugung eines Schaltsignals, wenn die Temperatur des Kühlmittels über dem vorgegebenen Wert liegt, und eine auf das Triggersignal und das Schaltsignal ansprechende Einrichtung zum Schließen eines Stromkreises aufweist, durch den der Antriebseinrichtung (17) elektrische Energie zugeführt wird.

5. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Detektor das Fehlen einer Spannung an einem neutralen Punkt der Wechselstromlichtmaschine für die Aufladung der Batterie des Fahrzeugs feststellt.

6. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem UND-Glied und dem inonostabilcn Multivibrator eine Einrichtung (64) zur Unterdrückung von möglichem, elektrischem Rauschen angeordnet ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühleinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art

Bei einer solchen, aus der DE-OS 23 52 525 bekannten Kühleinrichtung weist die erste Detektoreinrichs tung einen Spannungsteiler auf, der von der über den Zündschalter mit der Batterie verbundenen Zündleitung nur bei geschlossenem Zündschalter gespeist wird. An diesem Spannungsteiler ist die Steuerelektrode eines elektronischen Schalters derart angeschlossen, daß sich

to der elektronische Schalter bei geschlossenem Zündschalter immer in Schaltbereitschaft befindet, so daß beim Schließen eines von dem zweiten Detektor betätigten Schalters, der mit dem elektronischen Schalter in Reihe geschaltet ist, der letztere durchschaltet, und da mit ein mit diesen in Reihe geschaltetes Relais erregt Dieses Relais schließt wiederum einen mit der Antriebseinrichtung für das Gebläse in Reihe geschalteten Kontakt, so daß damit das Gebläse eingeschaltet wird. Bei geschlossenem Zündschalter wird dabei das Gebläse beliebig oft ein- und wieder ausgeschaltet, wenn der zweite Detektor das Über- bzw. Unterschreiten eines bestimmten Wertes durch die Kühltemperatur feststellt. Wird der Zündschalter dagegen geöffnet, um den Motor außer Betrieb zu setzen, so bleibt die Schaltbereitschaft des elektronischen Schalters nur so lange erhalten, bis der mit der Antriebseinrichtung des Gebläses in Reihe geschaltete Kontakt geschlossen oder aber ein in einem Zeitglied enthaltener Kondensator noch nicht entladen ist. Daciurch wird sichergestellt daß nach dem öffnen des Zündschalters und der Abgabe des Kühlmittelsignals von dem zweiten Detektor die Antriebseinrichtung für das Gebläse nur während eines bestimmten Zeitintervalls oder aber bis zur Beendigung des Kühlmittelsignals eingeschaltet werden kann. Wird bei geöff- netem Zündschalter die Antriebseinrichtung einmal abgeschlatet, so kann sie nicht nochmals eingeschaltet werden, wodurch die Batterie des Fahrzeugs nicht unnötig belastet werden kann. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kühleinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß bei geöffnetem Zündschalter die Antriebseinrichtung für das Gebläse immer nur dann von der Fahrzeugbatterie gespeist werden kann, wenn eine Kühlung des Motors auch tatsächlich erforderlich

Bei einer Kühleinrichtung der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst Bei der erfindungsgemäßen Kühleinrichtung wird mit Hilfe des dritten Detektors auch noch die Temperatur der Außenluft festgestellt und immer dann ein Außeniuftsignal erzeugt, wenn diese Temperatur einen bestimmten Wert übersteigt. Die Betätigungseinrichtung zum Einschalten der Antriebseinrichtung für das'Geblä se spricht sowohl auf das Kühlmittelsignal, das Stoppsi gnal als auch das Außeniuftsignal derart an, daß die Antriebseinrichtung für das Gebläse nur dann von der Batterie des Fahrzeuges gespeist wird, wenn gleichzeitig sowohl das Kühlmittelsignal, das Außeniuftsignal und auch das Stoppsignal vorhanden sind. Dieses bedeutet, daß die Batterie des Fahrzeuges nur dann zur Speisung der Antriebseinrichtung belastet wird, wenn der Zündschalter geöffnet ist. die Kühlmitteltemperatur über einem bestimmten Wert liegt und auch gleichzeitig

h5 die Außenlufttemperatur über dem bestimmten Wert liegt, so daß eine Kühlung des Motors bzw. des Motorraumes tatsächlich und unbedingt erforderlich ist. Liegt dagegen die Temperatur der Außeniuft unter dem be-

stimmten Wert, so reicht dieses bereits aus, um ein Ansteigen der Temperatur des Motors bzw. der Temperatur im Motorraum nach dem öffnen des Zündschalters über einen bestimmten zulässigen Wert auch dann zu verhindern, wenn die Kühlmitteltemperatur über dem bestimmten Wert Hegen sollte.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 ein schematisches Schaltdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform einer Kühleinrichtung für den Motorraum eines Fahrzeugs nach der vorliegenden Erfindung,

Fig.2 ein schematisches Schaltdiagramm einer Wechselstromlichtmaschine und

F i g. 3 eine ähnliche Ansicht wie F i g. 1 einer Modifikation einer Kühleinrichtung nach der vorliegenden Erfindung.

In den Figuren sind jeweils gleiche bzw. einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

F i g. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Kühleinrichtung für einen Motorraum. Die Kühleinrichtung weist eine mit einer Batterie 20 verbundene Schaltung 10 für einen elektrischen Kühler, insbesondere für ein Kühlgebläse, eines Fahrzeugs mit Vorderradantrieb und mit einem vor dem Fahrgastraum angeordneten Motor auf. Die Gebläseschaltung enthält einen Zündschalter 11, der über eine Batterieleitung 21 mit der Batterie 20 verbunden ist, ein Relais 13 und einen wärmeempfindlichen Schalter 14, also auf eine Temperaturänderung ansprechenden Schalter, der durch die Relaisspule 13a angeschlossen ist; außerdem ist in F i g. I eine Zündleitung 23 zu erkennen, die mit dem Relais 13 verbunden ist. Außerdem enthält diese Schaltung die Relaiskontakte 16 und einen eine Antriebseinrichtung bildenden Elektromotor 17 für ein Gebläse, der durch einen Arbeitskontakt 16 des Relais 13 mit der Batterieleitung 21 verbunden ist.

Die Kühleinrichtung weist einen Detektor 30 für die Temperatur des Kühlmittels des Motors auf, der einen Widerstand 31 und einen in Reihe zu der Batterie 20 liegenden Thermistor 32 sowie einen Komparator 33 enthält, dessen invertierender Eingang mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 31 und dem Thermistor 32 verbunden ist. Der nicht invertierende Eingang des Komparators 33 ist an eine vorgegebene Bezugsspannung VR 1 angeschlossen. Der Thermistor 32 befindet sich in dem Kühlmittel des Motors und ändert seinen Widerstand in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlmittels. Bei einem Anstieg der Temperatur des Motorkühlmittels verringert sich der Widerstand des Thermistors 32, so daß die Spannung an dem invertierenden Eingang des Komparators 33 manchmal unter den Bezugspcgel Vr 1 abfällt. Dadurch wird das Ausgangssignal des Komparators 33 von einem niedrigen Pegel auf einen oberen Pegel umgeschaltet, wodurch angezeigt wird, daß die Temperatur des Kühlmittels des Motors einen vorgegebenen Wert überschritten hat.

Die Kühleinrichtung enthält einen Detektor 40 für die Temperatur der Außenluft, der einen Widerstand 41 und einen in Reihe zu der Batterie 20 liegenden Thermistor 42 aufweist. Außerdem ist in dem Detektor 40 ein Komparaotor43 vorgesehen, dessen invertierender Eingang mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Widersland 41 und dem Thermistor 42 verbunden ist. Der nicht invertierende Eingang des Komparators 43 ist an eine vorgegebene Bezugsspannung Vr 2 angeschlossen. Der Thermistor 42 befindet sich an einer solchen Stelle des Fahrzeugs, daß er der Einwirkung von Luft ausgesetzt ist, die wenigstens näherungsweise die Temperatur der Umgebungsatmosphäre hat. Wenn die Temperatur der Umgebungsatmosphäre ansteigt, verringert sich der Widerstand des Thermistors 42, so daß der Spannungspegel am invertierenden Eingang des Komparators 43

ίο unter den Bezugspegel Vr 2 des Komparators abfallen kann. Zu diesem Zeitpunkt wird das Ausgangssignal des Komparators 43 von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel umgeschaltet Dadurch wird angezeigt, daß die Temperatur der Umgebungsatmosphäre einen vorgegebenen Wert überschritten hat.

Die Kühleinrichtung enthält auch einen Detektor für das Anhalten des Motors; dabei kann es sich um einen Inverter 50 handeln, der mit der Zündleitung 23 verbunden ist Wenn der Zündschalter 11 geöffnet wird, so daß die Zündleitung 23 geerdet ist, dann erzeugt der Inverter 50 ein hohes Ausgangssignal. Als Alternative hierzu kann der Detektor für das Anhalten des Motors auch den Spannungspegel Vn des neutralen Punktes N einer üblichen Wechselstromlichtmaschine für die Aufladung

der Batterie in bezug auf Masse feststellen, wie es in Fig.2 dargestellt ist Schließlich kann dieser Fühler auch noch das Vorhandensein eines Zündfunkensignals

im Zündsystem des Motors ermitteln.

Die Kühleinrichtung enthält eine Antriebsschaltung

60 für den Motor des Gebläses, die wiederum ein UND-Glied 61 aufweist; dieses UND-Glied 61 empfängt die Ausgangssignale des Detektors 30 für die Temperatur des Kühlmittels des Motors, des Detektors 40 für die Temperatur der Außenluft und des Detektors 50 für das Anhalten des Motors. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 61 verläuft durch ein Tiefpaßfilter 62, das aus einem Widerstand 63 und einem Kondensator 64 besteht, und einen auf das Ausgangssignal des Filters 62 ansprechenden, monostabilen Multivibrator 65, der während einer vorgegebenen Zeitspanne ein konstantes Ausgangssignal erzeugt, die Antriebsschaltung 60 weist weiterhin einen Transistor 67, ein Relais 68 und eine Diode 71 auf; die Basis des Transistors 67 ist über einen Widerstand 66 mit dem Ausgang des monostabilen MuI-tivibrators 65 verbunden; das Relais 68 enthält eine Erregerspule 69 und einen normalerweise geschlossenen Kontakt 70; die Diode 71 liegt parallel zur Spule 69, um eine mögliche Rücklaufspannung zu absorbieren. Die Spule 69 liegt zwischen der Batterieleitung 21 an dem Kollektor des Transistors 67, dessen Emitter geerdet ist. Im geschlossenen Zustand verbindet der Kontakt 70 die Batterieleitung 21 direkt mit dem Motor 17. Wenn der Transistor 67 eingeschaltet wird, wird die Spule 69 durch die Batterie 20 erregt, wodurch der Kontakt 70 geschlossen und damit dem Motor 17 elektrische Energie zugeführt wird.

Im folgenden soll die Funktionsweise dieser Ausführungsfonn beschrieben werden.

1) Beim Betrieb des Motors

Das Ausgangssignal des Inverters 50 bleibt sogar dann auf einem niedrigen Pegel, wenn der Detektor 30 für die Temperatur des Kühlmittels des Motors und der Detektor 40 für die Temperatur der Außenluft beide jeweils Temperaturen ermitteln, die höher als vorgegebene Werte sind und entsprechend hohe Signale auf das UND-Glied 61 eeben. Damit bleibt das Auseanexsienal

des UND-Gliedes 61 auf einem niedrigen Pegel, so daß der Multivibrator 65 nicht getriggert und das Relais 68 nicht erregt wird, wodurch der Kontakt 70 offen gehalten wird. Dementsprechend wird der Motor 17 des Gebläses allein in Abhängigkeit von dem wärmeempfindlichen Schalter 14 gesteuert, wie es auch bei dem herkömmlichen System der Fall ist.

2) Wenn der Motor angehalten wird

10

(A) Wenn die Temperatur der Außenluft oder des Kühlmittels des Motors unter einem vorgegebenen Wert liegt: Wenn der Zündschalter 11 abgeschaltet ist, wird der Schaltung aus dem Relais 13 und dem wärmeempfindlichen Schalter 14 über die Zündleitung 23 keine elektrische Energie zugeführt. Damit wird also der Motor 17 des Gebläses über diese Schaltung sogar dann nicht aktiviert, wenn der thermische Schalter 14 geschlossen wird.

Da entweder die Temperatur der Außenluft oder die Temperatur des Kühlmittels unter dem vorgegebenen Wert liegt, ist das Ausgangssignal des entsprechenden Komparators 33 und/oder 43 auf einem niedrigen Pegel. Damit bleibt das Ausgangssignal des UND-Gliedes 61 auf einem niedrigen Pegel, so daß das Relais 68 nicht erregt wird, wie es beim Betrieb des Motors der Fall ist. Dadurch wird der Motor 17 des Gebläses nicht angetrieben, weil er von keiner der Schaltungen elektrische Energie empfängt.

(B) Wenn die Temperatur der Außenluft und die Temperatur des Kühlmittels beide die vorgegebenen Werte übersteigen: Der Motor 17 für das Gebläse wird durch den Schalter 14 nicht angetrieben, wie es im Falle (A) vorlag.

Andererseits gehen die jeweiligen Ausgangssignale der Komparatoren 33 und 43 auf einen hohen Pegel und das Ausgangssignal des Inverters 45 geht ebenfalls auf einen hohen Pegel, sobald der Zündschalter 11 abgeschaltet wird, so daß das Ausgangssignal des UND-Gliedes 61 auf einen hohen Pegel geht. Dadurch wird der Multivibrator 65 getriggert, um für eine vorgegebene Zeitspanne nach dem Anhalten des Motors ein hohes Ausgangssignal zu erzeugen, wodurch wiederum der Transistor 67 getriggert wird. Dadurch wird das Relais 68 erregt und sein Kontakt 70 geschlossen, so daß dem Motor 17 des Gebläses über den Kontakt 70 elektrische Energie zugeführt wird; dadurch wird der Motor 17 des Gebläses für eine vorgegebene Zeitspanne nach dem Anhalten des Motors angetrieben, so daß sich das Gebläse dreht und für eine Kühlwirkung sorgt

Wie oben beschrieben wurde, dient das von dem Motor 17 getriebene Gebläse beim normalen Betrieb des Motors wie ein herkömmliches Gebläse als Kühlgebläse für den Kühler; wenn der Motor angehalten wird und sowohl die Temperatur des Kühlmittels des Motors als auch die Temperatur der Außenluft zu hoch sind, dient dieses Gebläse zur Kühlung des Motorraums, und zwar für eine vorgegebene Zeitspanne nach dem Anhalten des Motors. Die vorgegebene Zeitspanne wird durch die Betriebszeit des Multivibrators 65 festgelegt Bei der hohen Temperatur des Motorraums nach dem Abschalten des Zündschalters 11 handelt es sich um einen Übergangszustand, der in aller Regel nur maximal 1 min dauert; deshalb sollte die Betriebszeit des Multivibrators 65 so eingestellt werden, daß sie etwas länger als 1 min ist Das Tiefpaßfilter 64 verhindert die versehentliche Betätigung des Multivibrators 65 aufgrund von elektrischem Rauschen.

F i g. 3 zeigt eine Modifikation einer solchen Kühleinrichtung. Die Modifikation hat im Grunde den gleichen Aufbau wie die Ausführungsform nach Fig. 1 mit der Ausnahme, daß der Detektor 30 für die Temperatur des Kühlmittels des Motors durch den herkömmlichen, wärmeempfindlichen Schalter 14 ersetzt wird. Das heißt also, daß nur die Ausgangssignale des Detektors 40 für die Temperatur der Außenluft und des Inverters 50, der feststellt, ob der Zündschalter 11 ausgeschaltet ist oder nicht, auf das UND-Glied 6Γ gegeben werden, dessen Ausgangssignal über das Tiefpaßfilter 64 auf den monostabilen Multivibrator 65 geführt wird. Wenn der Motor abgeschaltet wird, wird der Gebläsemotor 17 nur dann betätigt, wenn sowohl der wärmeempfindliche Schalter 14 als auch der Kontakt 70 geschlossen sind. Der Relaiskontakt 70 liegt zwischen der Batterieleitung 21 und einem Anschluß der Relaisspule 13a; der andere Anschluß der Relaisspule 13a ist über den wärmeempfindlichen Schalter 14 geerdet. Eine Diode 18 liegt zwischen der Zündleitung 23 und der Relaisspule 13a und verhindert die Zuführung von elektrischer Energie von der Zündleitung 23 über den Kontakt 70 zu dem Inverter 50, wenn der Zündschalter 11 abgeschaltet ist und wenn das Relais 68 erregt wird, um seinen Kontakt 70 zu schließen.

Bei der Kühleinrichtung nach Fig.3 kann ebenfalls der Spannungspegel Vn des neutralen Punktes N der Wechselstromlichtmaschine (siehe Fi g. 2) als Detektor für das Anhalten des Motors verwendet werden. Als Alternative hierzu ist es schließlich auch noch möglich, zu diesem Zweck ein Zündfunkensignal von dem Zündsystem des Motors einzusetzen.

Statt des Thermistors 32 kann auch ein Detektor für das Kühlmittel des Motors verwendet werden, der üblicherweise dazu dient, die Temperatur des Kühlmittels des Motors zu überwachen.

Wenn das Fahrzeug mit einer elektronischen Kraftstoffeinspritzanlage versehen ist, kann als Thermistor 42 zur Feststellung der Temperatur der Außenluft der Detektor für die Temperatur der Ansaugluft herangezogen werden, wie er üblicherweise in einer solchen Kraftstoffeinspritzanlage vorgesehen wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kühleinrichtung für den Motorraum eines Fahrzeugs mit

a) einem ersten Detektor (50). der die Beendigung des Betriebs des Motors feststellt und ein entsprechendes Stoppsignal erzeugt,

b) einem zweiten Detektor (30), der die Temperatur eines Motorkühlmittels feststellt und ein Kühlmittelsignal erzeugt, wenn die Temperatur des Kühlmittels über einem vorgegebenen Wert liegt,

c) ein2r Antriebseinrichtung (17) für ein Gebläse zur Kühlung des Motors und

d) einer auf das Kühlmittelsignal ansprechenden Einrichtung (16) für die Betätigung der Antriebseinrichtung (17) für eine vorgegebene Zeitspanne, gekennzeichnetdurch

e) einen dritten Detektor (40), der die Temperatur der Außenluft feststellt und ein Außeniuftsignal erzeugt, wenn die Temperatur der Außeniuft über einem vorgegebenen Wert liegt, wodurch die Betatigungs-Einrichtung (16) auch auf das Stoppsignal und das Außeniuftsignal anspricht.