DE3702947A1 - Cooling device for an internal combustion engine - Google Patents

Cooling device for an internal combustion engine

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Abstract

A cooling device for an internal combustion engine of a motor vehicle is described. The cooling circuit comprises a radiator, a cooling water pump and a fan for feeding the cool air which is driven by an electric motor. In order to drive the electric motor a semiconductor component which is connected in the circuit of the motor is used. In addition, a relay which shunts the semiconductor component and closes in particular operating states of the motor circuit is provided.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühleinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.The invention relates to a cooling device for a Internal combustion engine, in particular a motor vehicle, which in Preamble of claim 1 specified genus.

Eine derartige Kühleinrichtung ist in der EP-PS 00 54 476 be­ schrieben. Bei der bekannten Schaltung wird der Lüftermotor mit Hilfe eines Leistungstransistors gesteuert. In bestimmten Betriebszuständen, beispielsweise bei Ausfall des Temperatur­ fühlers oder bei übersteigen einer maximalen Temperatur wird der Leistungstransistor durch den Schließkontakt eines Relais überbrückt. Diese Sicherheitsschaltung ist so ausgelegt, daß das Relais aktiviert wird, wenn die Ansteuerung des Lei­ stungstransistors einer Einschaltdauer von 100% entspricht.Such a cooling device is in EP-PS 00 54 476 be wrote. In the known circuit, the fan motor controlled with the help of a power transistor. In particular Operating states, for example if the temperature fails sensor or when a maximum temperature is exceeded the power transistor through the make contact of a relay bridged. This safety circuit is designed so that the relay is activated when the control of the Lei voltage transistor corresponds to a duty cycle of 100%.

Die Einschaltströme von Elektromotoren hoher Leistung sind so groß, daß eine Drehzahlsteuerung, die bei sehr niedrigen Drehzahlen beginnen soll, nur durch Parallelschaltung sehr leistungsfähiger und damit teurer Halbleiter bewältigt werden kann. Durch die Wirkung der Gegen-EMK sinkt bei Erreichen ei­ ner bestimmten Drehzahl die Stromaufnahme in einen Bereich, in dem leistungsschwächere und somit preiswertere Halbleiter benutzt werden könnten.The inrush currents of high-performance electric motors are like this great that a speed control at very low Speeds should start, only by connecting in parallel more efficient and thus more expensive semiconductors can be managed can. Due to the effect of the back EMF, egg drops when reached at a certain speed, the current consumption in a range, in the less powerful and therefore cheaper semiconductor could be used.

Darüberhinaus ist es nicht sinnvoll, den Leistungstransistor mit einer relativen Einschaltdauer von annähernd 100% zu betreiben, da die Impuls-Strombelastbarkeit, insbesondere von Metalloxyd-Leistungstransistoren drei- bis viermal größer ist als im konstant leitenden Betrieb. Außerdem fällt wegen des Widerstandes zwischen den Drain- und Source-Anschlüssen an dem Leistungstransistor immer eine bestimmte Spannung ab, so daß selbst bei relativer Einschaltdauer des Leistungstran­ sistors von 100% lediglich eine Drehzahl erreicht wird, die spürbar unter der Nenndrehzahl liegt.In addition, it does not make sense to use the power transistor with a relative duty cycle of approximately 100% operate because the pulse current carrying capacity, especially of Metal oxide power transistors are three to four times larger  than in constant conducting operation. Also falls because of the Resistance between the drain and source connections always a certain voltage from the power transistor, so that even with a relative duty cycle of the power train sistors of 100% only a speed is reached that is noticeably below the nominal speed.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kühlein­ richtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gat­ tung derart weiterzuentwickeln, daß die Drehzahlsteuerung mittels des Leistungstransistors nur im Bereich zwischen ei­ nem unteren und einem oberen Schwellwert erfolgt und für den Motoranlauf und den oberen Drehzahlbereich andere Schaltmit­ tel als der Leistungstransistor zur Anwendung kommen.It is the object of the present invention to provide a cooler direction of the Gat specified in the preamble of claim 1 device to develop such that the speed control by means of the power transistor only in the area between egg a lower and an upper threshold value and for the Motor start and the upper speed range other shift with tel as the power transistor to be used.

Diese Aufgabe wird bei einer Kühleinrichtung der genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.This task is performed with a cooling device of the above Kind by the characterizing features of the claim solved.

Die wesentlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Kühleinrich­ tung sind insbesondere darin zu sehen, daß in den Betriebs­ phasen mit großem Motorstrom der Widerstand des Leistungs­ transistors keinerlei Einfluß auf die Motorleistung hat, daß eine maximale Pumpen- oder Lüfterdrehzahl von 100% erreicht wird und die Steuerschaltung aus relativ billigen elektroni­ schen Bauteilen besteht.The main advantages of the cooling device according to the invention tion can be seen in particular in the fact that in the operation phase with high motor current the resistance of the power transistor has no influence on the engine power that reaches a maximum pump or fan speed of 100% is and the control circuit from relatively cheap electronics components.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegen­ standes ist als Sensormittel ein im Motorstromkreis des Elektromotors angeordnetes elektrisches Bauelement vorgese­ hen, das die Größe des Motorstroms erfaßt. Da der Motorstrom in einem bestimmten Verhältnis zur Drehzahl des Motors steht, ist somit auf einfache Weise ein Referenzsignal für die Dreh­ zahl zu erzeugen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß dem Elektromotor ein Drehzahlgeber zugeordnet ist, über den die tatsächliche Drehzahl des Motors erfaßt wird. According to an advantageous development of the counterpart of the invention is as a sensor means in the motor circuit of the Electric motor arranged electrical component vorese hen that detects the magnitude of the motor current. Because the motor current has a certain relationship to the engine speed, is thus a simple reference signal for the rotation generate number. Another possibility is that a speed sensor is assigned to the electric motor, via which the actual speed of the engine is detected.  

Der Elektromotor ist vorzugsweise ein Gleichstrommotor und das den Motorstrom erfassende elektrische Bauelement ist an die Minus-Klemme des Elektromotors angeschlossen. Auf diese Weise beeinflußt der Innenwiderstand des Elektromotors nicht das Signal, das mittels des elektrischen Baueelementes erfaßt wird. Besonders geeignet ist die Anordnung des elektrischen Bauelementes zwischen dem Leistungshalbleiter und dem Minus­ pol der Gleichspannungsquelle, weil auf diese Weise die größ­ te Genauigkeit des Sensorsignals erreicht wird. Als Lei­ stungshalbleiter ist ein Metalloxyd-Feldeffekt-Transistor besonders geeignet. Das die Größe des Motorstroms erfassende elektrische Bauelement ist vorzugsweise ein niederohmiger Widerstand, dessen Widerstandswert weniger als 0,1 Ohm, vor­ zugsweise 0,01 Ohm beträgt. Der Spannungsabfall an dem nie­ derohmigen Widerstand dient als Eingangsgröße eines Integra­ tors, der bei Überschreiten eines vorgegebenen Spannungsab­ falls ein Umschalten des Relais bewirkt, so daß der Schalt­ kontakt des Relais geschlossen ist.The electric motor is preferably a direct current motor and the electrical component detecting the motor current is on the negative terminal of the electric motor is connected. To this In this way, the internal resistance of the electric motor does not affect the signal that is detected by means of the electrical component becomes. The arrangement of the electrical is particularly suitable Component between the power semiconductor and the minus pole of the DC voltage source, because in this way the largest te accuracy of the sensor signal is achieved. As a lei is a metal oxide field effect transistor particularly suitable. The one that measures the magnitude of the motor current electrical component is preferably a low-impedance Resistance whose resistance value is less than 0.1 ohm is preferably 0.01 ohms. The voltage drop on that never The ohmic resistance serves as the input variable of an integra tors which, when a predetermined voltage is exceeded if switching the relay causes, so that the switching contact of the relay is closed.

Die Ansteuerung des MOSFET erfolgt in bevorzugter Weise der­ art, daß das von dem Fühler in Abhängigkeit der Temperatur erzeugte Signal einer Vergleichsstufe zugeführt wird, deren Ausgangssignal an einem Eingang eines gesteuerten Frequenzge­ nerators liegt, der bei Überschreiten einer vorgegebenen Tem­ peraturschwelle pulsweitenmodulierte Impulsfolgen an das Gate des MOSFET abgibt. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der MOSFET erst angesteuert wird, wenn eine bestimmte Lüfter­ leistung erforderlich ist. Als Alternative ist es auch mög­ lich, daß ein Mikroprozessor vorgesehen ist, der ausgangssei­ tig sowohl mit dem Relais als auch mit dem Leistungstransi­ stor verbunden ist und an den eingangsseitig der Temperatur­ fühler und das den Motorstrom erfassende Bauelement ange­ schlossen sind. Durch die Verwendung eines Mikroprozessors als Steuereinheit bietet sich der Vorteil, daß ohne nennens­ werten Mehraufwand zusätzlich zu dem Motorstrom auch die Drehzahl des Motors gemessen wird und im Mikroprozessor eine Vergleichsroutine vorgesehen ist die feststellt, ob die tat­ sächliche Lüfterdrehzahl der aufgenommenen Motorleistung ent­ spricht.The control of the MOSFET is carried out in a preferred manner art that the sensor depending on the temperature generated signal is fed to a comparison stage, the Output signal at an input of a controlled frequency nerators, which is when a predetermined tem temperature threshold pulse width modulated pulse trains to the gate of the MOSFET. This ensures that The MOSFET is only triggered when a certain fan performance is required. As an alternative, it is also possible Lich that a microprocessor is provided, the output both with the relay and with the power transfer stor is connected and at the input side of the temperature sensor and the component that detects the motor current are closed. By using a microprocessor the control unit has the advantage that without naming evaluate the additional effort in addition to the motor current Engine speed is measured and a in the microprocessor Comparison routine is provided which determines whether the did  Real fan speed of the motor power consumed speaks.

Der Drehzahlgeber kann beispielsweise aus einer Lochscheibe und einer Lichtschranke oder in der Lüfternabe angeordnete Schlitze und einer Gabellichtschranke bestehen. Der Mikropro­ zessor ist vozugsweise mit einem Codierschalter und einem Testlaufschalter verbunden, der die entsprechenden Routinen aufruft.The speed sensor can for example consist of a perforated disc and a light barrier or arranged in the fan hub There are slots and a fork light barrier. The micropro cessor is preferably with a coding switch and a Test run switch connected to the appropriate routines calls.

Der Bereich, in dem die Stromversorgung des Elektromotors mittels des MOSFET erfolgt, kann je nach Auslegung der Kühl­ anlage und verschiedener Randbedingungen unterschiedlich sein. Als Regelbereich wird der Drehzahlbereich zwischen 10% und 90% angesehen, besonders bervorzugt ist jedoch die Dreh­ zahlregelung im Bereich zwischen 25% und 75% der Nenndreh­ zahl.The area where the power supply to the electric motor by means of the MOSFET, depending on the design of the cooling plant and different boundary conditions different be. The control range is the speed range between 10% and 90% viewed, but the filming is particularly preferred Number regulation in the range between 25% and 75% of the nominal rotation number.

Als Temperaturfühler wird ein Thermistor in einem Spannungs­ teiler vorgeschlagen, derart, daß ein Erreichen der oberen Grenztemperatur für die Steuerschaltung das gleiche Eingangs­ signal darstellt wie eine Unterbrechung in der Fühlerleitung. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß bei Ausfall des Füh­ lers oder einer ähnlichen Störung im Hinblick auf das Tempe­ ratursignal als Notfunktion der Lüfter mit voller Drehzahl betrieben wird. Diese Maßnahme dient dazu, die maximale Kühl­ leistung auf jeden Fall sicherzustellen und das Kühlsystem vor einer Überhitzung zu schützen. Bei bestimmten Änderungen der Betriebszustände, beispielsweise bei Zuschalten der Fahr­ zeugklimaanlage und der dadurch erforderlichen Kühlluftbeauf­ schlagung des Kondensators ist es zweckmäßig die Regelparame­ ter zu variieren. Zu diesem Zweck ist eine zusätzliche Klemme vorgesehen, an der bei Änderung der Betriebsbedingungen eine Spannung angelegt wird, die der durch den Temperaturfühler erzeugten Spannung hinzuaddiert wird.A thermistor in one voltage acts as a temperature sensor proposed dividers such that reaching the upper Limit temperature for the control circuit the same input signal represents an interruption in the sensor line. This ensures that if the Füh or a similar disturbance with regard to the temperature Temperature signal as an emergency function of the fans at full speed is operated. This measure serves the maximum cooling to ensure performance and the cooling system to protect against overheating. With certain changes the operating states, for example when the driver is switched on air conditioning system and the required cooling air beat of the capacitor, it is appropriate the control parameters to vary. For this purpose there is an additional clamp provided at which a change in operating conditions Voltage is applied to that by the temperature sensor generated voltage is added.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kühleinrichtung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert:Embodiments of the cooling device according to the invention are explained below with reference to the drawing:

In der Zeichnung zeigte:In the drawing:

Fig. 1 eine Regelkennlinie, Fig. 1 is a control characteristic curve,

Fig. 2 ein Schaltbild einer elektrischen Steuerschaltung für einen Kühlerlüfter eines Kraftfahrzeugs, Fig. 2 is a circuit diagram of an electrical control circuit for a cooling fan of a motor vehicle,

Fig. 3 eine Steuerschaltung mit einem Mikroprozessor. Fig. 3 shows a control circuit with a microprocessor.

Fig. 1 zeigt eine Regelkennlinie, nach der die erfindungsge­ mäße Kühleinrichtung geregelt wird. In dieser Darstellung ist die Drehzahl n des Lüftermotors über der Temperatur T des Kühlwassers aufgetragen. Aus dieser Darstellung ist ersicht­ lich, daß bis zum Erreichen eines Temperaturwertes T 1 der Lüftermotor sich im Stillstand befindet. Bei Erreichen einer ersten Temperaturschwelle bei T 1 wird der Lüftermotor zuge­ schaltet und auf eine Drehzahl, die ca. 10% der Nenndrehzahl beträgt, gebracht. Fig. 1 shows a control characteristic according to which the cooling device according to the invention is controlled. In this illustration, the speed n of the fan motor is plotted against the temperature T of the cooling water. From this illustration, it is evident that the fan motor is at a standstill until a temperature value T 1 is reached. When a first temperature threshold is reached at T 1 , the fan motor is switched on and brought to a speed which is approximately 10% of the nominal speed.

Ist diese Drehzahl erreicht, so wird proportional zum weite­ ren Temperaturanstieg im Kühlwasser die Motordrehzahl erhöht. Bei einer zweiten Temperaturschwelle T 2 beträgt die Drehzahl des Lüftermotors ca. 90% der Nenndrehzahl. Bei Erreichen dieser zweiten Temperaturschwelle wird der Lüftermotor auf seine Nenndrehzahl gebracht. Ein weiterer Temperaturanstieg hat den Betrieb des Lüftermotors mit Nenndrehzahl zur Folge.If this speed is reached, the engine speed is increased in proportion to the further temperature rise in the cooling water. At a second temperature threshold T 2 , the speed of the fan motor is approximately 90% of the nominal speed. When this second temperature threshold is reached, the fan motor is brought up to its nominal speed. A further rise in temperature causes the fan motor to operate at the rated speed.

Ein Absinken der Kühlwassertemperatur auf einen Wert T 2′ hat zur Folge, daß die Drehzahl des Lüftermotors auf 90% der Nenndrehzahl reduziert wird und bei einem weiteren Absinken die Drehzahl des Lüftermotors proportional zum Temperaturver­ lauf bis auf einen Wert von 10% der Nenndrehzahl verringert wird. A decrease in the cooling water temperature to a value T 2 'has the result that the speed of the fan motor is reduced to 90% of the nominal speed and with a further decrease, the speed of the fan motor is proportional to the Temperaturver run to a value of 10% of the nominal speed is reduced .

Fällt die Kühlwassertemperatur unter einen Wert von T 1′ ab, so wird der Lüftermotor abgeschaltet. Die in Fig. 1 angegebe­ nen Werte für die Lüfterdrehzahl sind nur als Beispiel ange­ geben, die untere und obere Grenze für den proportionalen Drehzahlverlauf können durchaus variiert werden.If the cooling water temperature falls below a value of T 1 ', the fan motor is switched off. The values given in Fig. 1 for the fan speed are given only as an example, the lower and upper limits for the proportional speed curve can be varied.

In Fig. 2 ist eine Batterie 1 gezeigt, deren Pluspol 2 und Minuspol 3 mit einen Gleichstrommotor 4 verbunden sind. In die Verbindungsleitung zwischen der Minusklemme 5 des Motors 4 und dem Minuspol 3 der Batterie 1 ist ein Metalloxyd-Feld­ effekt-Transistor, im folgenden MOSFET 6 genannt, und ein niederohmiger Widerstand 7 geschaltet. Es ist außerdem ein Relais 8 vorgesehen, dessen Spule an Pol 2 und über einen Schalttransistor 9 an den Pol 3 geschaltet ist und das über einen Schließkontakt verfügt, der bei erregter Spule den MOSFET 6 überbrückt. Die Spule des Relais wird über den Schalttransistor 9 gesteuert, dessen Schaltzustand von dem Ausgangssignal eines Oder-Gliedes 10 abhängig ist.In FIG. 2, a battery 1 is shown, the positive terminal 2 and negative terminal 3 is connected to a direct current motor 4. In the connecting line between the negative terminal 5 of the motor 4 and the negative pole 3 of the battery 1 , a metal oxide field effect transistor, hereinafter called MOSFET 6 , and a low-resistance resistor 7 is connected. A relay 8 is also provided, the coil of which is connected to pole 2 and a switching transistor 9 to pole 3 and which has a make contact which bridges the MOSFET 6 when the coil is excited. The coil of the relay is controlled via the switching transistor 9 , the switching state of which is dependent on the output signal of an OR gate 10 .

Eine aus mehreren Widerständen gebildete Brückenschaltung umfaßt auch einen Temperaturfühler 11, so daß eine Tempera­ turänderung eine entsprechende Widerstandsänderung zur Folge hat. An den Klemmen 12 und 13 der Widerstandsbrücke liegt eine konstante Spannung an; ebenso an der Klemme 14 wegen des aus den konstanten Widerständen 15 und 16 gebildeten Span­ nungsteilers. Aufgrund des veränderlichen Widerstandes des Temperaturfühlers 11 ist die an der Klemme 17 der Brücken­ schaltung anliegende Spannung variabel.A bridge circuit formed from a plurality of resistors also includes a temperature sensor 11 , so that a change in tempera ture results in a corresponding change in resistance. A constant voltage is present at terminals 12 and 13 of the resistance bridge; also at the terminal 14 because of the voltage divider formed from the constant resistors 15 and 16 . Due to the variable resistance of the temperature sensor 11 , the voltage applied to the terminal 17 of the bridge circuit is variable.

Die Klemmen 14 und 17 sind mit den Eingängen eines Verstär­ kers 18 verbunden, dem ein Impedanzwandler 19 nachgeschaltet ist. Der Ausgang des Impedanzwandlers 19 ist über einen aus Widerständen 20 und 21 gebildeten Spannungsteiler an dem nicht invertierenden Eingang einer Vergleichsstufe 22 ge­ schaltet. In der Vergleichsstufe 22 kann auch eine Anpassung an geänderte Betriebsbedingungen vorgenommen werden, bei­ spielsweise im Falle des Betriebs einer Fahrzeug-Klimaanlage. Zu diesem Zweck ist ein Spannungsteiler aus einem Widerstand 23 und einem Widerstand 47 vorgesehen, über den eine an der Klemme 24 liegende Spannung dem nichtinvertierenden Eingang der Vergleichsstufe 22 zugeführt wird. Der invertierende Ein­ gang der Vergleichsstufe 22 ist mit einem aus Widerständen 25 und 26 gebildeten Spannungsteiler verbunden, wodurch an dem invertierenden Eingang ein Mindestreferenzwert vorliegt, der - wie später noch näher erläutert wird - in Abhängigkeit der momentanen Drehzahl des Motors 4 veränderbar ist.The terminals 14 and 17 are connected to the inputs of an amplifier 18 , which is followed by an impedance converter 19 . The output of the impedance converter 19 is switched via a voltage divider formed from resistors 20 and 21 at the non-inverting input of a comparison stage 22 . In the comparison stage 22 , an adaptation to changed operating conditions can also be carried out, for example in the case of the operation of a vehicle air conditioning system. For this purpose, a voltage divider consisting of a resistor 23 and a resistor 47 is provided, via which a voltage at the terminal 24 is fed to the non-inverting input of the comparison stage 22 . The inverting input of the comparison stage 22 is connected to a voltage divider formed from resistors 25 and 26 , as a result of which a minimum reference value is present at the inverting input, which - as will be explained in more detail later - can be changed as a function of the instantaneous speed of the motor 4 .

Der Ausgang der Vergleichsstufe 22 ist mit den nichtinvertie­ renden Eingängen zweier Schmitt-Trigger 27 und 28 verbunden, an deren invertierenden Eingängen jeweils konstante Spannun­ gen anliegen. Der Ausgang des ersten Schmitt-Triggers 27 ist unter Zwischenschaltung eines Kondensators 29 an den nichtin­ vertierenden Eingang eines Integrators 30 geschaltet. Zwi­ schen dem nichtinvertierenden Eingang des Integrators 30 und dem Minuspol 3 der Batterie 1 ist ein Widerstand 31 geschal­ tet. Der invertierende Eingang des Integrators 30 ist unter Zwischenschaltung eines Kondensators 32 und eines aus Wider­ ständen 33 und 34 gebildeten hochohmigen Spannungsteilers mit dem gemeinsamen Kontakt zwischen Widerstand 7 und MOSFET 6 verbunden.The output of the comparison stage 22 is connected to the non-inverting inputs of two Schmitt triggers 27 and 28 , at the inverting inputs of which constant voltages are applied. The output of the first Schmitt trigger 27 is connected with the interposition of a capacitor 29 to the non-inverting input of an integrator 30 . Between the non-inverting input of the integrator 30 and the negative pole 3 of the battery 1 , a resistor 31 is switched. The inverting input of the integrator 30 is connected with the interposition of a capacitor 32 and a resistor 33 and 34 formed from resistors high and voltage divider with the common contact between resistor 7 and MOSFET 6 .

Der Ausgang des Integrators 30 ist mit einem Eingang des Oder-Gliedes 10 verbunden. Der Ausgang des zweiten Schmitt- Triggers 28 ist an den anderen Eingang des Oder-Glieders 10 geführt.The output of the integrator 30 is connected to an input of the OR gate 10 . The output of the second Schmitt trigger 28 is led to the other input of the OR gate 10 .

Der Ausgang der Vergleichsstufe 22 ist über einen Vorwider­ stand 35 mit dem nichtinvertierenden Eingang eines spannungs­ gesteuerten Frequenzgenerators 39 verbunden. Dieser Eingang steht ebenfalls mit dem Ausgang des ersten Schmitt-Triggers 27 in Verbindung und zwar über einen aus Widerständen 36 und 37 gebildeten Spannungsteiler und einen Vorwiderstand 38. Es ergibt sich daher ein Spannungsadditionspunkt am nichtinver­ tierenden Eingang des Frequenzgenerators 39. An den invertie­ renden Eingang des Frequenzgenerators 39 ist ein aus einem Kondensator 40 und einem Widerstand 41 gebildetes Zeitglied geschaltet. Der Ausgang des Frequenzgenerators 39 ist über nachgeschaltete Transistoren 42 und 43 mit dem Gate des MOSFET 6 verbunden.The output of the comparison stage 22 is connected via a series resistor 35 to the non-inverting input of a voltage-controlled frequency generator 39 . This input is also connected to the output of the first Schmitt trigger 27, specifically via a voltage divider formed from resistors 36 and 37 and a series resistor 38 . There is therefore a voltage addition point at the non-inverting input of the frequency generator 39 . At the invertie-generating input of the frequency generator 39 , a timing element formed from a capacitor 40 and a resistor 41 is connected. The output of the frequency generator 39 is connected to the gate of the MOSFET 6 via downstream transistors 42 and 43 .

An dem bereits erwähnten Spannungsteiler, der aus den Wider­ ständen 33 und 34 gebildet wird, ist ebenfalls der nichtin­ vertierende Eingang einer Schaltstufe 44 geschaltet, deren invertierender Eingang an einem aus Widerständen 45 und 46 gebildeten Spannungsteiler liegt. Das Ausgangssignal der Schaltstufe 44 wird über Widerstände dem invertierenden Ein­ gang der Vergleichsstufe 22 zugeführt und dem konstanten Spannungsanteil, der aufgrund des Spannungsteilers 25, 26 an diesem Eingang liegt, hinzuaddiert.At the voltage divider already mentioned, which is formed from the resistors 33 and 34 , the non-vertizing input of a switching stage 44 is also connected, the inverting input of which is connected to a voltage divider formed from resistors 45 and 46 . The output signal of the switching stage 44 is fed via resistors to the inverting input of the comparison stage 22 and added to the constant voltage component, which is due to the voltage divider 25 , 26 at this input.

Die Funktionsweise des Kühlerlüfters mit der in Fig. 2 darge­ stellten Schaltung wird in Verbindung mit der Kennlinie in Fig. 1 wie folgt beschrieben:The operation of the radiator fan with the circuit shown in FIG. 2 is described in connection with the characteristic curve in FIG. 1 as follows:

Der Temperaturfühler 11 erfaßt ständig die Kühlwassertempera­ tur des Antriebsmotors des Kraftfahrzeugs. So lange diese Temperatur unterhalb der ersten Temperaturschwelle T 1 liegt, ist die Spannung zwischen den Klemmen 14 und 17 zu gering, um am Ausgang der Vergleichsstufe 22 ein Ausgangssignal zu er­ zeugen, das den Schmitt-Trigger 27 vom L-Pegel in den H-Pegel kippen könnte.The temperature sensor 11 continuously detects the cooling water temperature of the drive motor of the motor vehicle. As long as this temperature is below the first temperature threshold T 1 , the voltage between the terminals 14 and 17 is too low to generate an output signal at the output of the comparator stage 22 , which causes the Schmitt trigger 27 from the L level to the H Could tilt levels.

Sobald die Temperatur des Kühlwassers in einen Bereich ange­ stiegen ist, der etwa der Temperatur T 1 der Kennlinie von Fig. 1 entspricht, ist die Ausgangsspannung an der Ver­ gleichsstufe 22 groß genug, daß der Schwellwert des Schmitt­ Triggers 27 überschritten wird. Dadurch kippt der Schmitt- Trigger in einen Zustand mit H-Pegel am Ausgang. Dieser Span­ nungssprung gelangt über den Kondensator 29 an den nichtin­ vertierenden Eingang des Integrators 30. Die Ausgangsspannung des Integrators 30 geht daher ebenfalls auf einen hohen Pe­ gel, wodurch über das Oder-Glied 10 der Transistor 9 leitend und die Spule des Relais 8 erregt wird. Der Schließkontakt des Relais 8 überbrückt damit den MOSFET 6, wobei die Ein­ schaltdauer durch die Zeitkonstante des aus dem Kondensator 29 und dem Widerstand 31 gebildeten Zeitglied bestimmt wird.As soon as the temperature of the cooling water has risen to a range which corresponds approximately to the temperature T 1 of the characteristic curve of FIG. 1, the output voltage at the comparison stage 22 is large enough that the threshold value of the Schmitt trigger 27 is exceeded. As a result, the Schmitt trigger tilts into a state with an H level at the output. This voltage jump reaches the non-inverting input of the integrator 30 via the capacitor 29 . The output voltage of the integrator 30 therefore also goes to a high level, whereby the transistor 9 is conductive and the coil of the relay 8 is excited via the OR gate 10 . The closing contact of the relay 8 thus bridges the MOSFET 6 , the on time being determined by the time constant of the timer formed from the capacitor 29 and the resistor 31 .

Der Spannungssprung auf den H-Pegel am Ausgang des Schmitt- Triggers 27 wird über den Spannungsteiler 36, 37 dem Fre­ quenzgenerator 39 zugeführt. An dem nichtinvertierenden Ein­ gang des Frequenzgenerators 39 werden somit die Ausgangsspan­ nungen des Schmitt-Triggers 27 und der Vergleichsstufe 22 addiert. Auf diese Weise wird vermieden, daß der Frequenzge­ nerator 39 vor Erreichen der ersten Temperaturschwelle T 1, d.i. die Lüfterzuschalttemperatur, Impulse abgibt. Die Tempe­ raturschwelle kann jedoch auch abgesenkt werden, sofern dies bei Betrieb von Zusatzaggregaten, beispielsweise einer Kraft­ fahrzeugklimaanlage, erforderlich sein sollte. Die Änderung der Temperaturschwelle erfolgt über das Anlegen einer Span­ nung an der Klemme 24, d.h. durch Addition einer Spannung am nichtinvertierenden Eingang der Vergleichsstufe 22.The voltage jump to the H level at the output of the Schmitt trigger 27 is supplied to the frequency generator 39 via the voltage divider 36 , 37 . At the non-inverting input of the frequency generator 39 , the output voltages of the Schmitt trigger 27 and the comparison stage 22 are thus added. In this way it is avoided that the frequency generator 39 emits pulses before reaching the first temperature threshold T 1 , ie the fan connection temperature. However, the temperature threshold can also be lowered if this should be necessary when operating additional units, for example a motor vehicle air conditioning system. The temperature threshold is changed by applying a voltage to terminal 24 , ie by adding a voltage at the non-inverting input of comparison stage 22 .

Durch das Einschalten des Relais 8 fließt über den Widerstand 7 ein Strom, somit entsteht am Widerstand 7 ein geringer Spannungsabfall. Diese Spannungsänderung wird über den hoch­ ohmigen Spannungsteiler, der aus den Widerständen 33 und 34 gebildet ist, an den invertierenden Eingang des Integrators 30 gegeben. Entsprechend der Beschaltung des Integrators mit einem Zeitglied wird der höhere Spannungspegel am Ausgang des Integrators 30 noch kurzzeitig aufrecht erhalten. Danach fällt die Ausgangsspannung des Integrators 30 ab, wodurch der Transistor 9 in den nichtleitenden Zustand kommt und das Re­ lais 8 abfällt. Damit wird der Überbrückungskontakt für den MOSFET 6 geöffnet und die Drehzahl des Lüftermotors 4 ist nur noch von dem pulsweitenmodulierten Signal des Frequenzgenera­ tors 39 abhängig.By switching the relay 8 flows through the resistor 7, a current is thus produced across the resistor 7, a small voltage drop. This voltage change is given to the inverting input of the integrator 30 via the high-ohmic voltage divider, which is formed from the resistors 33 and 34 . According to the wiring of the integrator with a timing element, the higher voltage level at the output of the integrator 30 is maintained for a short time. Then the output voltage of the integrator 30 drops, whereby the transistor 9 comes into the non-conductive state and the relay 8 drops. This opens the bridging contact for the MOSFET 6 and the speed of the fan motor 4 is only dependent on the pulse width modulated signal of the frequency generator 39 .

Mit ansteigender Temperatur des Kühlwassers verändert sich der Widerstand der Brückenschaltung, wodurch das Ausgangs­ signal des Verstärkers 18 und des Impedanzwandlers 19 größer wird. Über die nachgeordnete Schaltung - Vergleichsstufe 22 und Frequenzgenerator 39 - wird die relative Einschaltdauer des MOSFET 6 vergrößert. Damit steigt auch der im Widerstand 7 fließende Strom an, was zur Folge hat, daß die Ausgangs­ spannung des Integrators 30 wieder auf einen hohen Pegel geht. Dadurch wird in der bereits beschriebenen Weise das Relais 8 kurzzeitig zugeschaltet. Mittels des Kondensators 40 kann die Anpassung an das neue Taktverhältnis des Frequenz­ generators 39 etwas verzögert werden, um der Relaisfunktion den Vorzug zu geben. Außerdem erfolgt in diesem Falle eine sanftere Anpassung an die neue Drehzahl, so daß Stromspitzen weitgehend vermieden werden.With increasing temperature of the cooling water, the resistance of the bridge circuit changes, whereby the output signal of the amplifier 18 and the impedance converter 19 is larger. The relative duty cycle of the MOSFET 6 is increased via the downstream circuit - comparison stage 22 and frequency generator 39 . This also increases the current flowing in the resistor 7 , with the result that the output voltage of the integrator 30 goes back to a high level. As a result, the relay 8 is switched on briefly in the manner already described. By means of the capacitor 40 , the adaptation to the new clock ratio of the frequency generator 39 can be delayed somewhat in order to give preference to the relay function. In addition, in this case there is a gentler adaptation to the new speed, so that current peaks are largely avoided.

Diese Funktionen bleiben so lange erhalten, bis eine weitere Temperaturschwelle, die in der Fig. 1 mit T 2 beschrieben ist, erreicht wird, oder der Motorstrom auf einen Wert angestiegen ist, der einer Motordrehzahl von beispielsweise 85% der Nenndrehzahl entspricht. Bei Erreichen der Temperaturschwelle überschreitet die Ausgangsspannung der Vergleichsstufe 22 den Schwellwert des zweiten Schmitt-Triggers 28, so daß dieser in den H-Pegel kippt und damit über das Oder-Glied 10 den Tran­ sistor 9 durchschaltet, wodurch die Spule des Relais 8 erregt wird. Erreicht jedoch der Motorstrom einen vorgegebenen Wert, bevor die Temperaturschwelle überschritten wird, so würde aufgrund des Motorstromsignals eine Pulsfolge vom Frequenzge­ nerator 39 erzeugt, die annähernd 100% der relativen Ein­ schaltdauer des MOSFET 6 entspricht. Um diesen ungünstigen Betriebszustand zu vermeiden, wird durch das Motorstromsignal der Integrator 30 auf einen hohen Ausgangspegel geschaltet, was zu einem Erregen der Relaisspule 8 in der bereits be­ schriebenen Art führt. Durch das Schließen des Relais-Kontak­ tes wird der Lüftermotor 4 mit seiner vollen Leistung betrie­ ben. Dies entspricht in der in Fig. 1 dargestellten Kennli­ nie 100% der Lüfterdrehzahl n.These functions are retained until a further temperature threshold, which is described with T 2 in FIG. 1, is reached or the motor current has risen to a value which corresponds to a motor speed of, for example, 85% of the nominal speed. When the temperature threshold is reached, the output voltage of the comparator stage 22 exceeds the threshold value of the second Schmitt trigger 28 , so that it tilts to the H level and thus switches the transistor 9 through the OR gate 10 , whereby the coil of the relay 8 is excited . However, if the motor current reaches a predetermined value before the temperature threshold is exceeded, then a pulse train would be generated by the frequency generator 39 based on the motor current signal, which corresponds approximately to 100% of the relative duty cycle of the MOSFET 6 . In order to avoid this unfavorable operating state, the integrator 30 is switched to a high output level by the motor current signal, which leads to excitation of the relay coil 8 in the manner already described. By closing the relay contact tes the fan motor 4 ben operated with its full power. In the characteristic shown in FIG. 1, this never corresponds to 100% of the fan speed n .

Mittels der Schaltstufe 44 wird eine der Drehzahl des Lüfter­ motors entsprechende Spannung erzeugt, wobei als Führungs­ größe der Motorstrom dient. Die Ausgangsspannung der Schalt­ stufe 44 wirkt auf die Vergleichsstufe 22 ein, um Drehzahlän­ derungen korrigieren zu können. Über den gleichen Eingang an der Vergleichsstufe 22 wird auch die Spannung des Bordnet­ zes abgefragt um ebenfalls auf die Drehzahl in Grenzen ein­ wirken zu können, wenn die Versorgungsspannung im geregelten Bereich abfallen sollte.By means of the switching stage 44 , a voltage corresponding to the speed of the fan motor is generated, the motor current serving as a guide variable. The output voltage of the switching stage 44 acts on the comparison stage 22 in order to be able to correct speed changes. Via the same input at the comparison stage 22 , the voltage of the on-board sensor is also queried, in order to be able to also act on the speed within limits if the supply voltage should drop in the regulated range.

Aus Gründen der Funktionssicherheit ist die Schaltung so auf­ gebaut, daß bei Ausfall des Temperaturfühlers 11 die Spannung am Ausgang der Vergleichsstufe 22 auf ein Maximum ansteigt, und damit den zweiten Schmitt-Trigger 28 in den H-Pegel kippt, was zu der bereits beschriebenen Erregung des Relais 8 führt. In diesem Fall wird der Lüfter mit seiner maximalen Drehzahl betrieben. Ebenfalls bei Funktionsstörung des MOSFET 6 stellt sich bei der dadurch bedingten Erhöhung der Kühl­ wassertemperatur am Ausgang der Vergleichsstufe 22 ein Wert ein, der den zweiten Schmitt-Trigger 28 auf dem H-Pegel und das Relais 8 im erregten Zustand hält.For reasons of functional reliability, the circuit is constructed in such a way that if the temperature sensor 11 fails, the voltage at the output of the comparison stage 22 rises to a maximum, and thus the second Schmitt trigger 28 tilts to the H level, which leads to the excitation already described of relay 8 leads. In this case, the fan is operated at its maximum speed. Also in the event of malfunction of the MOSFET 6 , the resulting increase in the cooling water temperature at the output of the comparison stage 22 sets a value which keeps the second Schmitt trigger 28 at the H level and the relay 8 in the excited state.

Fig. 3 zeigt eine Batterie 51, deren Pluspol 52 und Minuspol 53 mit einem Gleichstrommotor 54 verbunden sind. In die Ver­ bindungsleitung zwischen der Minusklemme 55 des Motors 54 und dem Minuspol 53 der Batterie 51 ist ein MOSFET 56 und ein niederohmiger Widerstand 57 geschaltet. Es ist außerdem ein Relais 58 vorgesehen, das über einen Schließkontakt verfügt, der bei erregter Spule den MOSFET 56 überbrückt. Die Spule des Relais 58 wird von einem Mikroprozessor 60 gesteuert, wo­ bei zwischen dem Ausgang des Mikroprozessors 60 und der Re­ laisspule ein Relaistreiber 59 geschaltet ist. Die andere Seite der Relaisspule ist mit dem Minuspol 53 der Batterie 51 verbunden. Fig. 3 shows a battery 51 whose positive terminal 52 and negative terminal 53 is connected to a DC motor 54. In the United connecting line between the negative terminal 55 of the motor 54 and the negative pole 53 of the battery 51 , a MOSFET 56 and a low-resistance resistor 57 is connected. A relay 58 is also provided, which has a make contact which bridges the MOSFET 56 when the coil is excited. The coil of the relay 58 is controlled by a microprocessor 60 , where a relay driver 59 is connected between the output of the microprocessor 60 and the relay coil. The other side of the relay coil is connected to the negative pole 53 of the battery 51 .

Der Mikroprozessor 60 ist an einem seiner Eingänge mit einem aus einem Temperaturfühler 61, der ein veränderlicher Wider­ stand ist, und einem Widerstand 62 gebildeten Spannungsteiler beschaltet. Ein Drehzahlgeber 63, der beispielsweise aus ei­ ner Lochscheibe und einer mit dieser zusammenwirkenden Licht­ schranke besteht und die Drehzahl des Motors 54 erfaßt, ist mit einem weiteren Eingang des Mikroprozessors 60 verbunden. An einen weiteren Eingang des Mikroprozessors 60 ist ein aus Widerständen 64 und 65 gebildeter Spannungsteiler geschaltet, wobei an eine Klemme 66 ein Spannungssignal gelegt wird, so­ fern sich durch Änderung der Betriebsbedingungen die Parame­ ter für die Lüftersteuerung ändern.The microprocessor 60 is connected to one of its inputs with a voltage divider formed from a temperature sensor 61 , which was a variable resistor, and a resistor 62 . A speed sensor 63 , which for example consists of a perforated disk and a light barrier cooperating with it and detects the speed of the motor 54 , is connected to a further input of the microprocessor 60 . At a further input of the microprocessor 60 , a voltage divider formed from resistors 64 and 65 is connected, a voltage signal being applied to a terminal 66 so that the parameters for the fan control change as a result of changes in the operating conditions.

Eine Vergleichsstufe 67, deren nichtinvertierender Eingang mit dem gemeinsamen Kontakt zwischen dem Widerstand 57 und dem MOSFET 56 verbunden ist und deren invertierender Eingang am Minus-Potential liegt, ist ausgangsseitig an einen Eingang des Mikroprozessors 60 geschaltet. Zur Anpassung der Steuer­ schaltung an unterschiedliche Drehzahlkennlinien ist ein Co­ dierschalter 68 vorgesehen, der mit dem Mikroprozessor 60 verbunden ist. Ein Ausgang des Mikroprozessors 60 ist über einen Leistungstreiber 69 mit dem Gate des MOSFET 56 verbun­ den. Zwischen dem Mikroprozessor 60 und dem Minus-Potential­ ist ein Schalter 70 vorgesehen, durch den ein Testlauf auf­ gerufen werden kann, wobei der Motor 54 mit einer festen Drehzahl betrieben wird, die sich mit dem Codierschalter 68 in eine bestimmte Anzahl fester Stufen ändern läßt. A comparison stage 67 , the non-inverting input of which is connected to the common contact between the resistor 57 and the MOSFET 56 and the inverting input of which is at the minus potential, is connected on the output side to an input of the microprocessor 60 . To adapt the control circuit to different speed characteristics, a coding switch 68 is provided, which is connected to the microprocessor 60 . An output of the microprocessor 60 is connected via a power driver 69 to the gate of the MOSFET 56 . A switch 70 is provided between the microprocessor 60 and the negative potential, by means of which a test run can be called, the motor 54 being operated at a fixed speed, which can be changed to a specific number of fixed steps using the coding switch 68 .

Die Funktionsweise der in Fig. 3 dargestellten Regeleinrich­ tung ist hinsichtlich der Drehzahlregelung des Elektromotors 54 ähnlich derjenigen in Fig. 2. Im wesentlichen wird eine Drehzahlregelung in Abhängigkeit der jeweils herrschenden Kühlwassertemperatur erreicht, wie sie in idealisierter Dar­ stellung in Fig. 1 gezeigt ist.The operation of the Regeleinrich device shown in Fig. 3 is similar to that in Fig. 2 with respect to the speed control of the electric motor 54. In essence, speed control is achieved depending on the prevailing cooling water temperature, as shown in the idealized Dar position in Fig. 1.

Unterhalb einer ersten Temperaturschwelle T 1 steht der Motor still. Sobald vom Temperaturfühler 61 ein Signal an den Mi­ kroprozessor 60 gegeben wird, das einer Temperatur von T 1 entspricht, wird vom Mikroprozessor 60 über den Relaistreiber 59 das Relais 58 erregt, dessen Schließkontakt den MOSFET 56 überbrückt. Dadurch wird der Motor 54 rasch auf eine vorbe­ stimmte Drehzahl, beispielsweise 30% der Nenndrehzahl ge­ bracht. Mittels des am Motor 54 angeordneten Drehzahlgebers 63 wird im Mikroprozessor 60 festgestellt, wann die vorgegebene Drehzahl von 30% erreicht ist. In diesem Moment fällt das Relais ab und die weitere Ansteuerung des Motors 54 erfolgt über den MOSFET 56, der seinerseits vom Mikroprozessor 60 über einen Leistungstreiber 69 mit einer modulierten Pulsfol­ ge angesteuert wird. Zusätzlich zu dem Signal des Drehzahlge­ bers wird von dem Mikroprozessor 60 auch das Signal des Mo­ torstroms, der in Form des Spannungsabfalls am Widerstand 57 gemessen wird, berücksichtigt, so daß auch aufgrund des Mo­ torstroms nach der Anlaufphase des Motors die Ansteuerung des MOSFET erfolgt.The engine is at a standstill below a first temperature threshold T 1 . As soon as the temperature sensor 61 gives a signal to the microprocessor 60 which corresponds to a temperature of T 1 , the microprocessor 60, via the relay driver 59, excites the relay 58 , the closing contact of which bridges the MOSFET 56 . As a result, the motor 54 is quickly brought to a predetermined speed, for example 30% of the nominal speed. The speed sensor 63 arranged on the motor 54 is used in the microprocessor 60 to determine when the predetermined speed of 30% has been reached. At this moment, the relay drops out and the further control of the motor 54 takes place via the MOSFET 56 , which in turn is controlled by the microprocessor 60 via a power driver 69 with a modulated pulse sequence. In addition to the signal of the speed sensor, the microprocessor 60 also takes into account the signal of the motor current, which is measured in the form of the voltage drop across the resistor 57 , so that the MOSFET is also driven due to the motor current after the motor start-up phase.

Aus den beiden Informationen, nämlich Drehzahl und Motor­ strom, wird durch einen geeigneten Algorithmus das pulswei­ tenmodulierte Signal für den MOSFET 56 erzeugt. Das Festlegen bestimmter Drehzahlkennlinien kann zweckmäßig über eine mit dem Rechnerergebnis korresponierende Tabelle erfolgen, wobei die Zuordnung prozentual erfolgt. Die maximale Drehzahl wird vom Prozessor durch einmaliges Zuschalten des Relais direkt nach der Initialisierung erfaßt und in diesem gespeichert. From the two pieces of information, namely speed and motor current, the pulse-width modulated signal for MOSFET 56 is generated by a suitable algorithm. Certain speed characteristic curves can expediently be set using a table corresponding to the computer result, the assignment being made as a percentage. The processor records the maximum speed by switching on the relay once directly after initialization and stores it in it.

Der Mikroprozessor 60 umfaßt auch Notprogramme, die bei­ spielsweise bei Ausfall des MOSFET 56 oder bei Ausfall des Temperaturfühlers 61 oder bei Fehlfunktion anderer Bauteile in Gang gesetzt werden. Eine Anpassung an unterschiedliche Drehzahlkennlinien erfolgt über einen Codierschalter 68. Al­ ternativ wäre jedoch auch die hardwareseitige Festlegung auf der Platine des Mikroprozessors 60 möglich.The microprocessor 60 also includes emergency programs which are started in the event of a failure of the MOSFET 56 or a failure of the temperature sensor 61 or a malfunction of other components. An adaptation to different speed characteristic curves takes place via a coding switch 68 . Alternatively, however, the hardware-side determination on the circuit board of the microprocessor 60 would also be possible.

Wird vom Mikroprozessor 60 festgestellt, daß die Drehzahl des Motors 54 eine vorgegebene Schwelle, beispielsweise 85% der Nenndrehzahl erreicht hat, oder daß der Motorstrom einen vor­ bestimmten Wert überschreitet, so wird über den Leistungs­ treiber keine Pulsfolge mehr an den MOSFET 56 gegeben, gleichzeitig aber über den Relaistreiber 59 das Relais 58 erregt. Erhält der Mikroprozessor nach Verringerung der Kühl­ wassertemperatur vom Temperaturfühler 61 ein Eingangssignal, das einer Temperatur unterhalb von T 2′ entspricht, so wird der Relaistreiber 59 abgeschaltet und das Relais 58 fällt ab. In diesem Moment übernimmt der MOSFET 56 wieder die Schalt­ funktion für den Motor 54. Fällt die Kühlwassertemperatur auf einen Wert unterhalb von T 1′, so wird vom Mikroprozessor 60 weder das Relais 58 noch der MOSFET 56 angesteuert, so daß der Motor 54 zum Stillstand kommt.If the microprocessor 60 determines that the speed of the motor 54 has reached a predetermined threshold, for example 85% of the nominal speed, or that the motor current exceeds a predetermined value, then no more pulse train is given to the MOSFET 56 via the power driver, simultaneously but excited about the relay driver 59, the relay 58 . Receives the microprocessor after reducing the cooling water temperature from the temperature sensor 61 an input signal that corresponds to a temperature below T 2 ', the relay driver 59 is switched off and the relay 58 drops. At this moment, the MOSFET 56 again takes over the switching function for the motor 54 . If the cooling water temperature falls below T 1 ', neither the relay 58 nor the MOSFET 56 is triggered by the microprocessor 60 , so that the motor 54 comes to a standstill.

Claims (16)

1. Kühleinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, die einen Wärmetauscher, eine Kühl­ wasserpumpe und einen Ventilator zur Förderung der Kühl­ luft durch den Wärmetauscher sowie einen den Ventilator oder die Kühlwasserpumpe antreibenden Elektromotor um­ faßt, wobei die Drehzahl des Elektromotors mittels eines in den Motorstromkreis des Elektromotors geschalteten Leistungshalbleiters beeinflußbar ist und die Ansteuerung des Halbleiters in Abhängigkeit mindestens eines die Kühlwassertemperatur oder eines adäquaten Wertes erfas­ senden Fühlers erfolgt, und wobei ein Relais vorgesehen ist, dessen Schaltkontakt parallel zu dem Leistungshalb­ leiter geschaltet ist und in bestimmten Betriebszuständen den Leistungshalbleiter überbrückt, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Schalteinrichtung (10, 27, 30, 60) vorgesehen ist, durch die während des Motoranlaufs das Relais (8, 58) den Leistungshalbleiter (6, 56) überbrückt, und daß ein Sensormittel zur Erfas­ sung der Motordrehzahl oder eines dieser entsprechenden Wertes vorhanden ist, durch das bei Überschreiten eines bestimmten Schwellwertes ebenfalls das Relais (8, 58) in die den Leistungshalbleiter (6, 56) überbrückende Stel­ lung geschaltet wird. 1. Cooling device for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, which comprises a heat exchanger, a cooling water pump and a fan for conveying the cooling air through the heat exchanger and an electric motor driving the fan or the cooling water pump, the speed of the electric motor being means of a in the Motor circuit of the electric motor-switched power semiconductor can be influenced and the control of the semiconductor is carried out depending on at least one sensor that detects the cooling water temperature or an adequate value, and a relay is provided, the switching contact of which is connected in parallel with the power semiconductor and bridges the power semiconductor in certain operating states , characterized in that a switching device ( 10 , 27 , 30 , 60 ) is provided, by which the relay ( 8 , 58 ) bridges the power semiconductor ( 6 , 56 ) during motor start-up, and in that a sensor means for detection the engine speed or one of these corresponding values is present, by which the relay ( 8 , 58 ) is also switched into the position bridging the power semiconductor ( 6 , 56 ) when a certain threshold value is exceeded. 2. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Sensormittel ein im Motorstromkreis des Elektromotors (4, 54) angeordnetes elektrisches Bauelement vorgesehen ist, das die Größe des Motorstroms erfasst.2. Cooling device according to claim 1, characterized in that in the motor circuit of the electric motor ( 4 , 54 ) arranged electrical component is provided as sensor means, which detects the size of the motor current. 3. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Sensormittel ein am Elektromotor angeordneter Drehzahlgeber (63) vorgesehen ist.3. Cooling device according to claim 1, characterized in that a speed sensor arranged on the electric motor ( 63 ) is provided as sensor means. 4. Kühleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Elektromotor (4, 54) ein Gleichstrommotor ist, und daß das die Größe des Mo­ torstroms erfassende elektrische Bauelement (7, 57) an die Minus-Klemme (5, 55) des Elektromotors (4, 54) ange­ schlossen ist.4. Cooling device according to claim 2, characterized in that the electric motor ( 4 , 54 ) is a DC motor, and that the size of the Mo tor current sensing electrical component ( 7 , 57 ) to the minus terminal ( 5 , 55 ) of Electric motor ( 4 , 54 ) is connected. 5. Kühleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das elektrische Bauele­ ment (7, 57) zwischen dem Leistungshalbleiter (6, 56) und dem Minus-Pol (3, 53) der Gleichspannungsquelle (1, 51) angeordnet ist.5. Cooling device according to claim 4, characterized in that the electrical component ( 7 , 57 ) between the power semiconductor ( 6 , 56 ) and the negative pole ( 3 , 53 ) of the DC voltage source ( 1 , 51 ) is arranged. 6. Kühleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungshalbleiter ein Metalloxyd-Feldeffekt-Transistor (MOSFET 6, 56) ist. 6. Cooling device according to one of the preceding claims, characterized in that the power semiconductor is a metal oxide field effect transistor (MOSFET 6, 56 ). 7. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß als die Größe des Motorstroms erfassendes elektrisches Bau­ element ein niederohmiger Widerstand (7, 57) vorgesehen ist, dessen Widerstandswert 0,1 Ohm, vorzugsweise 0,01 Ohm beträgt.7. Cooling device according to one of claims 2, 4 or 5, characterized in that a low-resistance resistor ( 7 , 57 ) is provided as the size of the motor current-sensing electrical construction element, the resistance value of which is 0.1 ohm, preferably 0.01 ohm . 8. Kühleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Spannungsabfall an dem niederohmigen Widerstand als Eingangsgröße eines In­ tegrators (30) dient, der bei überschreiten eines vorge­ gebenen Spannungsabfalls ein Umschalten des Relais (8) bewirkt, so daß der Schaltkontakt des Relais (8) ge­ schlossen ist.8. Cooling device according to claim 7, characterized in that the voltage drop across the low-resistance resistor serves as an input variable of an integrator ( 30 ), which causes the relay ( 8 ) to switch when a predetermined voltage drop is exceeded, so that the switching contact of the relay ( 8 ) is closed. 9. Kühleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die von dem Fühler (11, 61) in Abhängigkeit der Temperatur erzeugte Spannung ei­ ner Vergleichsstufe (22) zugeführt wird, deren Ausgangs­ signal an einem Eingang eines gesteuerten Frequenzgenera­ tors (39) liegt, der bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperaturschwelle pulsweitenmodulierte Impulsfolgen an das Gate des MOSFET (6) abgibt.9. Cooling device according to claim 6, characterized in that the voltage generated by the sensor ( 11 , 61 ) depending on the temperature egg ner comparison stage ( 22 ) is supplied, the output signal is at an input of a controlled frequency generator ( 39 ) which emits pulse-width-modulated pulse trains to the gate of the MOSFET ( 6 ) when a predetermined temperature threshold is exceeded. 10. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Mi­ kroprozessor (60) vorgesehen ist, der ausgangsseitig so­ wohl mit dem Relais (58) als auch mit dem Leistungstran­ sistor (56) verbunden ist und an den eingangsseitig der Temperaturfühler (61) und das den Motorstrom erfassende Bauelement (75, 67) angeschlossen sind. 10. Cooling device according to one of claims 1 to 7, characterized in that a Mi microprocessor ( 60 ) is provided, the output side so well with the relay ( 58 ) and the power transistor ( 56 ) is connected and to the input side the temperature sensor ( 61 ) and the component ( 75 , 67 ) detecting the motor current are connected. 11. Kühleinrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zusätzlich zu dem Motor­ strom auch die Drehzahl des Motors gemessen wird und im Mikroprozessor (60) eine Vergleichsschaltung vorgesehen ist, die feststellt, ob die tatsächliche Lüfterdrehzahl der aufgenommenen Motorleistung entspricht.11. Cooling device according to claim 10, characterized in that in addition to the motor current and the speed of the motor is measured and in the microprocessor ( 60 ) a comparison circuit is provided which determines whether the actual fan speed corresponds to the motor power consumed. 12. Kühleinrichtung nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Drehzahlgeber (63) eine Lochscheibe oder in der Lüfternabe angeordnete Schlitze und eine Lichtschranke umfaßt.12. Cooling device according to claim 11, characterized in that the speed sensor ( 63 ) comprises a perforated disc or slots arranged in the fan hub and a light barrier. 13. Kühleinrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Mikroprozessor (60) mit einem Codierschalter (68) und einem Testlauf-Schalter (70) verbunden ist.13. Cooling device according to claim 10, characterized in that the microprocessor ( 60 ) with a coding switch ( 68 ) and a test run switch ( 70 ) is connected. 14. Kühleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Stromversorgung des Elektromotors (4, 54) mittels des MOSFET (6, 56) nur in einem Drehzahlbereich des Elektromotors (4, 54) erfolgt, der zwischen 10% und 90%, vorzugsweise zwischen 25% und 75%, der Nenndrehzahl liegt.14. Cooling device according to claim 6, characterized in that the power supply to the electric motor ( 4 , 54 ) by means of the MOSFET ( 6 , 56 ) takes place only in a speed range of the electric motor ( 4 , 54 ) which is between 10% and 90%, preferably between 25% and 75% of the nominal speed. 15. Kühleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler ein Thermistor in einem Spannungsteiler ist, derart, daß ein Erreichen der oberen Grenztemperatur für die Steuerschaltung das gleiche Eingangssignal darstellt wie eine Unterbrechung in der Fühlerleitung. 15. Cooling device according to one of the preceding claims, characterized in that the Temperature sensor a thermistor in a voltage divider is such that reaching the upper limit temperature the same input signal for the control circuit represents like an interruption in the sensor line.   16. Kühleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zuätzliche Klemme (24, 66) vorgesehen ist, an der bei Än­ derung der Betriebsbedingungen eine Spannung angelegt wird, die der durch den Temperaturfühler (11, 61) erzeug­ ten Spannung hinzuaddiert wird.16. Cooling device according to one of the preceding claims, characterized in that an additional terminal ( 24 , 66 ) is provided, to which a voltage is applied when the operating conditions change, which adds the voltage generated by the temperature sensor ( 11, 61 ) becomes.
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