DE3875938T2

DE3875938T2 - Kuehlungsregelsystem fuer maschinenraum.

Info

Publication number: DE3875938T2
Application number: DE8888312343T
Authority: DE
Inventors: Ltd Aihara; Ltd Baba; Ltd Sawada
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1987-12-28
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1993-06-03
Anticipated expiration: 2008-12-29
Also published as: EP0323211B1; EP0323211A2; US4930460A; DE3875938D1; EP0323211A3; CA1333196C

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kühlungsregelsystem für einen Motorraum, welches so ausgelegt ist, daß es den Motorraum nach Anhalten des Motors in verbesserter Weise kühlt.
In herkömmlicher Weise schlägt die Japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung (Kokoku) No. 55-34101 ein Lüftungssystem zum Kühlen des Motorraumes eines motorgetriebenen Fahrzeugs vor, das einen elektrischen Ventilator aufweist, der an einer Motorhaube o.ä. zum zusätzlichen Kühlen angebracht ist und in Abhängigkeit von der Temperatur im Motorraum oder der Kühlmitteltemperatur betätigt wird. Das Lüftungssystem wird an einem motorgetriebenen Fahrzeug dort angebracht, wo ein Kühlerventilator mechanisch an die Antriebswelle des Motors gekoppelt ist, um eine abnehmende Zufuhr von Kühlluft von dem Kühlerventilator unter gewissen Betriebsbedingungen des Motors, wie z.B. Leerlauf, zu kompensieren.
Jedoch kann durch das herkömmliche System der Motorraum nach Anhalten des Motors nicht richtig gekühlt werden. Genauer gesagt, wird bei Anhalten des Motors der Kühlerventilator, der mechanisch mit diesem verbunden ist, auch gestoppt und eine Luftkühlung durch den Kühlerventilator kann nicht durchgeführt werden. Weiterhin wird der vorgenannte elektrische Hilfsventilator nach Anhalten des Motors nur manuell vom Fahrer des Fahrzeugs gestartet und gestoppt. Aus diesem Grund muß der Fahrer im Fahrzeug bleiben.
Weiterhin hängt der Start und Anhalten des elektrischen Ventilators von der Beurteilung des Fahrers darüber ab, ob der Motorraum in einem Zustand ist, in dem Luftkühlung erforderlich ist. Deshalb ist es sehr schwierig, den Motorraum je nach Größe der Motorbelastung kurz vor Anhalten des Motors zu kühlen.
Detaillierter ausgedrückt, hat die Größe der Motorbelastung kurz vor Anhalten des Motors einen großen Einfluß auf die Temperatur des Motorraums und auf die Zuwachsrate der Temperatur kurz nach Anhalten des Motors. Die Temperatur des Motorraums und der Temperaturanstieg sind größer, wenn die Motorbelastung kurz vor Anhalten des Motors größer ist. Deshalb muß, um ein exaktes Regeln der Luftkühlung des Motorraumes durchführen zu können, die Belastung des Motors, der Luftstrom, der durch die Bewegung des Fahrzeugs entsteht etc., in Betracht genommen werden. Es ist jedoch schwierig für den Fahrer, den Betriebsbeginn und -ende des Hilfsventilators unter Berücksichtigung der obengenannten Fakten exakt zu entscheiden und somit kann mit dem herkömmlichen System das Regeln der Luftkühlung des Motorraumes nach Anhalten des Motors nicht richtig erfolgen.
Weiterhin wurde ein Regelsystem durch die japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung (Kokoku) No. 50-37473 vorgeschlagen, in welcher der Ventilator zum Kühlen des Motors rückwärts rotiert werden kann. Durch die umgekehrte Rotation des Ventilators im Kühlungssystem wird jedoch nur verhindert, daß der Motor zu stark abgekühlt wird.
In der US-A-4774910 wird ein System beschrieben, bei dem ein einzelner Nebenventilator nach Anhalten eines Motors angetrieben wird, wenn die Öltemperatur des Motors größer ist als ein Referenzwert.
In der JP-A-59108818 ist ein System beschrieben, bei dem ein Ventilator zum Einsaugen von Luft und ein Ventilator zur Luftabgabe aus dem Motorraum durch einen an dem Auslaß-Verteiler angebrachten thermoelektrischen Generator angetrieben werden, wenn der Motor angehalten wird.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Regelsystem zum Regeln der Kühlung eines Motorraumes zu schaffen, welches den Motorraum in richtiger und effektiver Weise nach Anhalten des Motors kühlen kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Regelsystem zum Regeln der Kühlung eines Motorraumes zu schaffen, welches den Motorraum in Abhängigkeit von der Größe der Belastung des Motors kurz vor dessen Anhalten kühlen kann.
Noch eine weiter Aufgabe der Erfindung ist es, ein Regelsystem zum Kühlen eines Motorraumes zu schaffen, welches den Motorraum angemessen und effektiv kühlen kann, selbst dann, wenn der Motor innerhalb einer kurzen Zeitspanne angehalten, wieder gestartet und erneut angehalten wurde.
Die Erfindung schlägt ein Regelsystem zum Regeln der Kühlung eines einen Motor aufnehmenden Motorraumes vor, mit:
einer ersten Detektoreinrichtung zum Feststellen des Anhaltens des Motors,
einer Kühlventilatoreinrichtung mit einem an einer ersten Stelle im Motorraum zum Kühlen des Motors angeordneten ersten Kühlventilator und einem an einer zweiten Stelle in dem Motorraum angeordneten zweiten Kühlventilator;
einer zweiten Detektoreinrichtung zum Feststellen einer Temperatur eines Kühlmittels in dem Motor;
einer dritten Detektoreinrichtung zum Feststellen einer Temperatur von Schmieröl in dein Motor; und
einer Regeleinrichtung, die auf die Ausgangswerte der ersten, zweiten und dritten Detektoreinrichtung anspricht und die Kühlventilatoreinrichtung betreibt, wenn die erste Detektoreinrichtung den Stillstand des Motors festgestellt hat und gleichzeitig die Kühlmitteltemperatur des Motors, die von der zweiten Detektoreinrichtung festgestellt wurde, und/oder die von der dritten Detektoreinrichtung festgestellte Temperatur des Schmieröls größer ist als ein vorbestimmter Wert;
dadurch gekennzeichnet, daß das Regelsystem einen Zeitgeber zum Bestimmen, ob eine bestimmte Zeitspanne seit Motorstillstand vergangen ist, aufweist und wobei die Regeleinrichtung die Kühlventilatoreinrichtung über die von dein Zeitgeber bestimmte Zeitspanne hinweg betreibt, wobei die vorbestimmte Zeitspanne von der von der zweiten Detektoreinrichtung festgestellten Temperatur des Kühlmittels in dem Motor und von der von der dritten Detektoreinrichtung festgestellten Temperatur des Schmieröls abhängt.
Vorzugsweise bewirkt die Regeleinrichtung, daß einer der ersten und zweiten Kühlventilatoren in einer solchen Richtung rotierend angetrieben wird, daß Luft aus dem Motorraum nach außen gelangt und der andere der ersten und zweiten Kühlventilatoren in einer solchen Richtung angetrieben wird, daß Luft von außen in den Motorraum gelangt.
Ebenso vorzugsweise ist der erste Kühlventilator so angebracht, daß er wahlweise für eine Rotationsbewegung entweder mit einer vorbestimmten hohen Geschwindigkeit oder mit einer vorbestimmten niedrigen Geschwindigkeit angetrieben wird, und bewirkt die Regeleinrichtung, daß der erste Kühlventilator rotierend mit der vorbestimmten niedrigen Geschwindigkeit nach Anhalten des Motors angetrieben wird.
Noch bervorzugter ist ein Ausführungsbeispiel, bei dem der erste Kühlventilator der Kühlventilatoreinrichtung ein Kühlerventilator zum Kühlen des Motors ist.
Bevorzugt bewirkt die Regeleinrichtung, daß die Kühlventilatoreinrichtung rotierend angetrieben wird, unabhängig davon, ob die Temperatur des Motors höher als ein vorbestimmter Wert ist oder nicht, wenn der Motor neu gestartet und wieder gestoppt wurde, bevor die vorbestimmte Zeitspanne nachdem der Zeitgeber gestartet wurde, abläuft.
Vorzugsweise ist das Regelsystem einer Klimaanlageeinheit zugeordnet, wobei die Klimaanlageeinheit einen Kondensatorventilator, der im Motorraum angeordnet ist, einen schließbaren Schalter zum Anschalten der Klimaanlageeinheit und einen Kompressor aufweist,
wobei die Kühlventilatoreinrichtung einen Kühlventilator aufweist, der wahlweise vorwärts und rückwärts rotierend angetrieben werden kann und der Kondensatorventilator mit dem Kühlventilator für eine gemeinsame Rotationsbewegung verbunden ist;
die Regeleinrichtung weist eine Einrichtung auf, die bewirkt, daß der Kühlventilator für eine Vorwärtsrotation während des Motorbetriebs angetrieben wird und bewirkt, daß derselbe während des Stillstands des Motors für eine Rückwärtsrotation angetrieben wird, und eine Einrichtung zum Verhindern der Tätigkeit der Klimaanlageeinheit in Reaktion auf ein Schließen des Schalters der Klimaanlageeinheit, bis eine vorbestimmte Zeitspanne nach Anhalten der Rückwärtsrotation des Kühlventilators vergangen ist, selbst wenn der Schalter der Klimaanlageeinheit während des Übergangs von Rückwärts- zu Vorwärtsrotation des Kühlventilators, wenn der Motor nach Anhalten wieder gestartet wird, geschlossen ist.
Bei einer weiter vorzugsweisen Ausgestaltung weist die Regeleinrichtung eine Einrichtung auf, die bewirkt, daß der Kühlventilator für eine Vorwärtsrotation mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die von dem Kühlmitteldruck in dem Kompressor der Klimaanlageeinheit abhängt, nachdem die vorbestimmte Zeitspanne vergangen ist.
In einer noch weiter bevorzugten Ausgestaltung bewirkt die Regeleinrichtung, daß der Kühlventilator für eine Vorwärtsrotation mit einer größeren Geschwindigkeit angetrieben wird, wenn der Kühlmitteldruck in dem Kompressor der Klimaanlageeinheit höher ist.
Die oben erwähnten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsformen im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen deutlich gemacht.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der gesamten Anordnung eines Kraftstoffversorgungsregelsystems eines Verbrennungsmotors mit innerer Verbrennung, für welches das Motorkühlungs-Regelsystem gemäß der Erfindung angewendet wird;
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung, die einen Motorraum eines Fahrzeugs darstellt, an dem der Motor von Fig.1 angebracht ist;
Fig. 3 ist ein Längsschnitt eines Turboladers, der in Fig. 1 gezeigt ist;
Fig. 4 ist ein Querschnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3;
Fig. 5 ist ein Verschaltungsdiagramm, in dem die externen Verbindungen einer elektronischen Kühlungsregeleinheit, die in Fig. 1 erscheint, gezeigt sind;
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, in dem ein Unterprogramm zum Regeln des Betriebs von Ventilatoren während des Betriebs des Motors gezeigt ist;
Fig. 7 ist ein Flußdiagramm, in dem ein Unterprogramm zum Regeln des Betriebs der Ventilatoren nach Anhalten des Motors gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung gezeigt ist;
Fig. 7A ist ein Flußdiagramm, in dem ein Unterprogramm zum Einstellen einer Zeitspanne gezeigt ist, über die die Ventilatoren als Variation zu Fig. 7 betrieben werden;
Fig. 7B ist eine tRB Tabelle, die in dem Unterprogramm von Fig. 7A verwendet wird;
Fig. 8 ist eine schematische Darstellung, die Luftströme zeigt, die durch die Vorwärtsrotation der Ventilatoren entstehen;
Fig. 9 ist ein Flußdiagramm, das ein Unterprogramm zum Regeln des Betriebs eines Kühlerventilators gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 10 ist ein Flußdiagramm, in welchem ein Unterprogramm zum Regeln des Betriebs eines Motorhaubenventilators gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung gezeigt ist;
Fig. 11 ist ein Zeitdiagramm, mittels dessen die Kühlregelung des Motorraumes gemäß den Programmen von Fig. 9 und 10 anschaulich erklärt werden kann;
Fig. 12 ist ein Zeitdiagramm, mittels dessen eine normale Betriebsart eines Kühlventilators anschaulich erklärt werden kann;
Fig. 13 ist ein Zeitdiagramm, mittels dessen ein Fall erklärt werden kann, bei dem der Kühlventilator nicht arbeitet; und
Fig. 14 ist ein Flußdiagramm, in dem ein Unterprogramm zur Regelung des Betriebs des Kühlerventilators nach erneutem Starten des Motors gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung gezeigt ist.
In Fig. 1 ist die gesamte Anordnung eines Kraftstoffzuführ- Regelsystems für einen Verbrennungsmotor gezeigt, bei dem ein Regelsystem zum Kühlen des Motorraumes gemäß der Erfindung angewendet ist. In der Figur ist der Motor mit einem Turbolader ausgestattet, oder genauer, mit einem wassergekühlten Turbolader. Bezugszeichen 1 bezeichnet einen Verbrennungsmotor, der z.B. ein 6-Zylinder-Motor sein kann. Der Motor weist ein Einlaßrohr 2, das mit einer stromaufwärtigen Seite von diesem verbunden ist, und ein Auslaßrohr 3 auf, das mit der stromabwärtigen Seite von diesem verbunden ist. Der Turbolader 4 ist zwischen dem Einlaßrohr 2 und dem Auslaßrohr 3 angeordnet.
In dem Einlaßrohr 2 ist ein Luftreiniger 5, ein Zwischenkühler 6 und ein Drosselventil 7 in der genannten Reihenfolge, von der stromaufwärtigen Seite gesehen, vorgesehen.
Ein Ladedruck(P&sub2;)-Sensor 100 ist zwischen dem Turbolader 4 und dem Zwischenkühler 6 angeordnet und liefert ein Signal an eine elektronische Regeleinheit (im nachfolgenden "ECU" genannt) 9, welches den festgestellten Ladedruck anzeigt.
Mit einem Drosselventil 7 ist ein Drosselventilöffnungs- (Θth)-Sensor 8 verbunden, welcher die Öffnung (Θth) des Drosselventils detektiert und die detektierte Drosselventilöffnung (Θth) in ein elektrisches Signal umwandelt und das Signal an die ECU 9 weitergibt.
Ein Sensor 10 für den absoluten Druck (PBA) in dem Einlaßrohr ist an einer Stelle stromabwärts des Drosselventils 7 angeordnet, welcher den absoluten Druck (PBA) in dem Einlaßrohr feststellt, den festgestellten absoluten Druck (PBA) in dem Einlaßrohr in ein elektrisches Signal umwandelt und das Signal an die ECU 9 weitergibt. Ein Sensor 11 für die Lufteinlaßtemperatur (TA) ist an einer Stelle stromabwärts des Sensors 10 für den absoluten Druck (PBA) des Einlaßrohres angeordnet, der die Temperatur (TA) der einströmenden Luft detektiert und ein Signal an die ECU 9 weitergibt, das die festgestellte Temperatur (TA) angibt.
Kraftstoffeinspritzventile 12, von denen zwei gezeigt sind, sind für jeden Zylinder in dem Einlaßrohr 2 zwischen dem Motor 1 und dem Drosselventil 7 angeordnet, jeweils an einer Stelle die leicht stromaufwärts von einem entsprechenden Einlaßventil 13 liegt. Jedes Kraftstoffeinspritzventil ist mit einem nicht gezeigten Kraftstofftank verbunden und auch elektrisch mit der ECU 9 verbunden, so daß die Ventilöffnungszeit, d.h. die Menge an Kraftstoff, die an den Motor 1 geliefert werden soll, von einem Antriebssignal der ECU 9 gesteuert wird.
Erste und zweite Sensoren für die Temperatur (TW) des Motorkühlmittels (im nachfolgenden jeweils als "der TWE1 Sensor" und "der TWE2 Sensor" bezeichnet) 14, 101, die von einem Thermistor oder dergleichen gebildet sein können, sind in dem Zylinderblock des Motors derart angebracht, daß sie in der umgebenden Wand eines Motorzylinders, dessen Inneres mit Kühlmittel gefüllt ist, eingebettet sind, um die Kühlmitteltemperatur (TW) im Motor festzustellen und elektrische Signale, die die festgestellte Kühlmitteltemperatur (TW) im Motor angeben, an eine elektronische Kühlregeleinheit zum Regeln der Kühlung des Motorraumes (im nachfolgenden als die "ECCU" bezeichnet) wie unten beschrieben, bzw. an die ECU 9 zu liefern.
Ein Schmieröltemperatur-Sensor 16 (im nachfolgenden als "TOIL Sensor" bezeichnet) zum Feststellen der Schmieröltemperatur ist im Zylinderblock des Motors 1 angebracht und liefert ein Signal, welches die festgestellte Temperatur des Schmieröls an die ECCU 15 weitergibt.
Ein Sensor 17 für die Motordrehzahl (im nachfolgenden als "der Ne Sensor" bezeichnet) ist gegenüber einer nicht gezeigten Nockenwelle des Motors oder einer nicht gezeigten Kurbelwelle desselben angeordnet. Der Ne Sensor ist so ausgebildet, daß er einen Impuls eines Positionssignals des äußeren Totpunkts (TDC) (nachfolgend als "das TDC Signal" bezeichnet) in einer vorbestimmten Kurbelwinkelposition jedes Zylinders des Motors generiert, welches um einen vorbestimmten Kurbelwinkel hinsichtlich der äußeren Totpunktposition (TDC) früher erscheint, bei der der Ansaugtakt beginnt, jedesmal, wenn die Kurbelwelle des Motors um 120º rotiert. Die von dem Ne Sensor generierten Impulse werden an die ECU 9 geleitet.
O&sub2;-Sensoren 18, 18 sind in das Auslaßrohr 3 an direkt stromabwärts von dem Motor 1 liegende Stellen eingeführt, um die Konzentration von Sauerstoff (O&sub2;) in den Auspuffgasen festzustellen und zum Liefern eines elektrischen Signals an die ECU 9, welches die festgestellte Sauerstoff-Konzentration angibt. An einer Stelle stromabwärts von dem Turbolader 4 in dem Auslaßrohr 3 ist ein Dreiwege-Katalysator 19 zum Ausfiltern von HC, CO und NOx, die in den Auspuffgasen enthalten sind, angeordnet.
Der Turbolader 4 ist, wie unten im Detail beschrieben, ein Turbolader mit variabler Kapazität, mit dem eine Leitung 22 verbunden ist, quer über der eine Wasserpumpe 20 und ein Nebenkühler 21 vorgesehen sind. Genauer gesagt, arbeiten die Wasserpumpe 20, der Nebenkühler 21 und die Leitung 22 zusammen und bilden ein Kühlsystem 23 zum Kühlen des wassergekühlten Turboladers, das unabhängig von einem nicht gezeigten Kühlsystem zum Kühlen des Motors 1 vorgesehen ist. Das von dem Kühlsystem 23 zugeführte Kühlwasser oder Kühlmittel zirkuliert in einem Wassermantel 57 (in Fig. 3 gezeigt), der innerhalb eines Schmierteilgehäuses 43, auf das noch bezug genommen wird, des Turboladers 4 gebildet ist, um dadurch den Turbolader 4 zu kühlen. Weiterhin ist die Leitung 22 in zwei Arme gegabelt, von denen einer sich durch den Zwischenkühler 6 erstreckt, um die durch den Zwischenkühler 6 eingelassene Luft zu kühlen. In dem Kühlsystem 23, an einer Stelle direkt stromabwärts von dem Turbolader 4 ist ein Turbolader-Kühlmittel-Temperatursensor 24 (im nachfolgenden "der TWT Sensor" genannt) angeordnet zum Feststellen der Temperatur des Kühlmittels für den Turbolader und zum Senden eines elektrischen Signals an die ECCU 15, welches die festgestellte Temperatur des Turbolader-Kühlmittels angibt. Ein Zündschalter 25 ist auch elektrisch an die ECCU 15 angeschlossen, um diese mit einem elektrischen Signal, welches den AN oder AUS Status des Zündschalters 25 angibt, zu versorgen.
Weiterhin, wie in Fig. 2 gezeigt, ist innerhalb eines Motorraumes 26 ein Kühlerventilator 27 an einem Vorderteil von diesem angeordnet, um Luft in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung zu blasen, und ein Motorhaubenventilator 28 ist an einem hinteren oberen Teil von diesem zum Blasen von Luft nach unten angeordnet. Der Kühlerventilator 27 wird von einem ersten Motor 29 angetrieben und kann in bezug auf Rotationsrichtung und -geschwindigkeit des Ventilators angepaßt werden. Der Motorhaubenventilator 28 wird von einem zweiten Motor 30 angetrieben. Fig. 3 zeigt die ganze Konstruktion des Turboladers 4, welcher ein Gehäuse, das aus einem Kompressorgehäuse 41 gebildet ist und eine Spirale eines Kompressorteils darstellt, und eine Rückenplatte 42, die die Rückseite des Kompressorgehäuses 41 schließt, wobei das vorgenannte Schmierteilgehäuse 43 in diesem eine Hauptwelle 52 des Turboladers 4 stützt, und ein Turbinengehäuse 44, das eine Spirale eines Turbinenteils darstellt aufweist.
Das Kompressorgehäuse ist darin mit einem Spiralendurchgang 45 geformt, welcher mit dem Einlaßrohr verbunden ist, und mit einem axialen Durchgang 46, wobei der erstere als ein Auslaß für die Ansaugluft und der letztere als ein Einlaß für die Ansaugluft dient.
Das Turbinengehäuse 44 ist dabei mit einem Spiralendurchang 47 gebildet, der eine sich dazu tangentiell erstreckende Einlaßöffnung 47a aufweist, und einem Auslaßdurchgang 48, der sich in axialer Richtung erstreckt und eine Auslaßöffnung 48a aufweist, wobei die Einlaßöffnung 47a und die Auslaßöffnung 48a mit dem Auslaßrohr 3 verbunden sind.
In dem Schmierteilgehäuse 43 sind Lagerlöcher 49, 50 gebildet, in denen die Hauptwelle 52 durch Radiallager 51, 51 aufgenommen und gestützt wird. Ein Axiallager 53 ist zwischen der hinteren Platte 42 und einer gegenüberliegenden Stirnfläche des Schmiergehäuses 43 angeordnet.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist eine Schmieröl-Einführungsöffnung 54 in einem oberen Seitenteil des Schmierteilgehäuses 43 zum Bereitstellen von Schmieröl gebildet, welches von einer nicht gezeigten Schmierölpumpe zu den Radiallagern 51, 51 und dem Axiallager 53 mittels eines Schmieröldurchgangs 55, der in dem Schmierteilgehäuse 43 geformt ist, geliefert wird und gemeinsam für Turbolader 4 und Motor 1 verwendet wird. Schmieröl von geschmierten Teilen wird durch eine im Schmierteilgehäuse 43 geformte Auslaßöffnung 56 entleert und in einem nicht gezeigten Ölsumpf gesammelt.
Um zu verhindern, daß das an das Axiallager 53 geführte Schmieröl in die Kompressorseite fließt, ist ein Dichtungsring 64 in einem in einem zentralen Bereich der hinteren Platte 42 geformten Durchgangsloch vorgesehen, durch welches sich eine an der Hauptwelle 52 angebrachte Laufbuchse 70 erstreckt.
Der Wassermantel 57 ist in dem Schmierteilgehäuse 43 gebildet. Der Wassermantel 57 hat an einem zum Turbinengehäuse 44 näher gelegenen Abschnitt einen ringförmigen Querschnitt und an einem Abschnitt an der oberen Seite des Schmierteilgehäuses 43, wie in Fig. 3 zu sehen, einen U-förmigen Querschnitt und ist mit der Leitung 22 verbunden, die sich von dem Kühlsystem 23 für den Turbolader 4 aus erstreckt, so daß Kühlwasser darin zirkuliert und dadurch den Turbolader 4 kühlt.
Wie in Fig. 4 gezeigt, ist ein ortsfestes Flügelelement 58 in einein zentralen Teil des Spiraldurchgangs 47 angeordnet und ein Umfangsabschnitt davon ist mit vier ortsfesten Flügeln 60 gebildet, die konzentrisch ein Turbinenrad 59 umgeben. Diese ortsfesten Flügel haben eine gebogene Form und sind längs dem Umfang jeweils im gleichen Abstand voneinander angeordnet.
Zwischen benachbarten ortsfesten Flügeln 60 sind bewegliche Flügel 63 angeordnet, die mit einem Ende an jeweiligen Rotationszapfen 62 befestigt sind, die von der hinteren Platte 61 drehbar gehalten sind. Alle beweglichen Flügel 54 können gleichzeitig verschwenkt werden, um die Abstandsfläche zwischen benachbarten ortsfesten Flügeln 60 einzustellen.
Die beweglichen Flügel 63 haben auch alle eine gebogene Form und beinahe dieselbe Kurvenform wie die ortsfesten Flügel 60 und können zwischen einer vollständig geschlossenen Stellung, gezeigt in der Fig. 4 als durchgehende Linie, und einer ganz offenen Stellung, in der Figur gezeigt mit der gestrichelten Linie, verschwenkt werden.
Die Rotationszapfen 62 sind mit einem Stellglied 71 in Fig. 1 mittels einer in Fig. 1 gezeigten Antriebsstange 70 so wirkverbunden, daß die beweglichen Flügel 63 gleichzeitig zum Öffnen und Schließen durch das Stellglied 60 gesteuert werden.
Wenn die Antriebsstange 70 in Ausfahrrichtung bewegt wird (nach links in Fig. 1), wird der Öffnungsgrad der beweglichen Flügel 63 vermindert und somit der Raumbereich zwischen den benachbarten beweglichen und ortsfesten Flügeln vergrößert, wohingegen bei Verschieben der Stange 70 in Rückziehrichtung (nach rechts in Fig. l1) sich der Öffnungsgrad der beweglichen Flügel 63 vergrößert und somit der Raumbereich zwischen den benachbarten beweglichen und ortsfesten Flügeln verkleinert wird. Somit wird der Öffnungsgrad der beweglichen Flügel 63 gesteuert, um die Kapazität des Turboladers einzustellen.
Das Stellglied 71 hat, wie in Fig. 1 gezeigt, eine erste Druckkammer 71b und eine zweite Druckkammer 71c, die voneinander durch eine Membran 71a getrennt sind. Die Antriebsstange 70 durchdringt eine Gehäusewand des Stellglieds und ist mit der Membran 71a an der Seite der zweiten Druckkammer 71c verbunden. Eine Feder 71d ist in der zweiten Druckkammer 71c zum Vorspannen der Membran in eine solche Richtung angeordnet, daß die Antriebsstange 70 zurücktritt, d.h. in eine solche Richtung, daß der Öffnungsgrad der beweglichen Flügel vergrößert wird.
Mit der ersten Druckkammer 71 ist mittels einer Begrenzung 22 ein Abschnitt des Einlaßdurchganges zwischen dem Luftreiniger 5 und dem Turbolader 4 und ein Abschnitt des Einlaßdurchgangs zwischen dem Zwischenkühler 6 und dem Turbolader 4 mittels einem Regler 73, einer Begrenzung 74 und einem Regelventil 75 zum Einführen von Ladedruck in die Kammer 71 verbunden.
Das Regelventil 75 zum Einführen von Ladedruck ist ein normalerweise geschlossenes Elektromagnetventil mit den zwei Positionen AN-AUS, welches ein Solenoid 75a und einen Ventilkörper 75b aufweist, welcher bei Erregung des Solenoids 75a geöffnet wird. Wenn das Solenoid 75a erregt wird um den Ventilkörper 75b zu öffnen, wird Ladedruck P&sub2; innerhalb des Einlaßdurchgangs zwischen dem Zwischenkühler 6 und dem Turbolader 4 in die erste Druckkammer 71b des Stellglieds 71 geleitet.
Dementsprechend wird die Größe des Ladedrucks geregelt, indem das AN-AUS Arbeitsverhältnis D&sub1; des Solenoids 75a des Regelventils geregelt wird.
In der Zwischenzeit ist ein Teil des Einlaßdurchgangs stromabwärts des Drosselventils 7 mittels eines Gleichdruckventils 76 und eines Regelventils 77 zum Einführen von Unterdruck in die Kammer 71c mit der zweiten Druckkammer 71c des Stellglieds 71 verbunden. Das Kontrollventil 77 zum Einführen von negativem Druck ist, ähnlich wie das Regelventil 75 zum Einführen von Ladedruck, ein normalerweise geschlossenes elektromagnetisches Ventil mit den zwei Positionen AN-AUS, welches ein Solenoid 77a aufweist und einen Ventilkörper 77b. Wenn das Solenoid 77a erregt wird, um den Ventilkörper 77b zu öffnen, wird in die zweite Druckkammer 71c ein Unterdruck geleitet, der auf einem konstanten Wert durch das Gleichdruckventil 76 gehalten wird, wohingegen, wenn das Solenoid 77a entregt wird, um den Ventilkörper 77b zu schließen, die zweite Druckkammer 71c durch den Luftreiniger 77c mit Atmosphärendruck beaufschlagt wird.
Demgemäß wird der Ladedruck P&sub2; auch dadurch geregelt, daß das AN-AUS Arbeitsverhältnis D&sub2; des Solenoids 77a des Regelventils 77 geregelt wird.
Die Solenoide 75a, 77a der Regelventile 75, 77 sind mit der ECU 9 verbunden und die Arbeitsverhältnisse D&sub1;, D&sub2; werden von Signalen von dieser geregelt.
Die ECU 9, die arbeitet, wenn der Motor in Betrieb ist, bestimmt Betriebsbedingungen des Motors 1, die auf den Eingabesignalen von verschiedenen Parametersensoren basieren, berechnet die Kraftstoffeinspritzperiode TOUT für die Kraftstoffeinspritzventile 12, den Zündzeitpunkt einer Zündeinrichtung 31, u.s.w., um dadurch die Betriebseigenschaften des Motors zu optimieren, wie Benzinverbrauch und Beschleunigungsvermögen auf der Basis der gegebenen Betriebsbedingungen, und liefert Treibersignale, die auf den Berechnungsergebnissen basieren, an die Kraftstoffeinspritzventile 12 und die Zündeinrichtung 31. Genauer weist die ECU 9 einen Eingangsschaltkreis auf, welcher eine Wellenform-Formgebung und Analog/Digital (A/D) Umwandlung der Eingangssignale vom Θth Sensor 8, PBA Sensor 10, TA Sensor 11, TWE&sub2; Sensor 101, Ne Sensor 17, O&sub2; Sensor 18, P&sub2; Sensor 100, u.s.w. ausführt, eine zentrale Prozessoreinheit (CPU), eine Speichereinrichtung zum Speichern von Programmen, die in der CPU zum Berechnen der Kraftstoffeinspritzperioden zum Feststellen, wenn ein im folgenden erwähntes Druckdetektorsystem nicht normal arbeitet, u.s.w., und zum Speichern der Berechnungsergebnisse, die von der CPU ausgegeben werden, ausgeführt werden sollen und einen Ausgabeschaltkreis zum Ausgeben von Treibersignalen, u.s.w.. Die CPU berechnet die Kraftstoffeinspritzperiode TOUT, für die die Kraftstoffeinspritzventile 12 geöffnet sein sollten, in Übereinstimmung mit den vorgegebenen Betriebsbedingungen und synchron mit der Erzeugung von Impulsen des TDC Signals, unter Verwendung der folgenden Gleichung (1):
TOUT = Ti x K&sub1; + K&sub2; .... (1)
wobei Ti einen Grundwert der Ventilöffnungsperiode für die Kraftstoffeinspritzventile 12 darstellt und aus einer nicht gezeigten Ti Tabelle errechnet wird, die in der Speichereinrichtung in Übereinstimmung mit z.B. dem Absolutdruck PBA und der Drehzahl Ne des Motors gespeichert ist. Ti ist bei allen Betriebsbedingungen so festgesetzt, daß das Luft-Kraftstoff- Verhältnis eines dem Motor zugeführten Luft-Kraftstoffgemisches auf einen stöchiometrischen Wert (14,7) geregelt wird.
K&sub1; stellt Korrekturkoeffizienten dar, die von Betriebsbedingungen des Motors abhängen, die auf der Basis der Temperatur TA der einströmenden Luft, der Temperatur TWE&sub2; des Motorkühlmittels, der Drosselventilöffnung eth, u.s.w. berechnet werden, und K&sub2; stellt Korrekturkonstanten dar, z.B. zum Erhöhen der Kraftstoffmenge, die dem Motor bei Beschleunigung zugeführt werden soll.
Die ECU 9 liefert auch Treibersignale an die Regelventile 75,77, die auf Eingangssignale von Sensoren zum Betreiben der Regelventile 75, 77 und somit auch des mit dem Turbolader 4 verbundenen Stellglieds 71 basieren, wodurch die Kapazität des Turboladers 4 auf einen optimalen Wert geregelt wird.
Genauer gesagt wird der von dem Turbolader 4 aufgebaute Ladedruck nach Art einer Rückkopplung geregelt, indem im voraus gewünschte Ladedruckwerte für jeweilige Betriebsbedingungen des Motors 1 festgelegt werden, ein tatsächlicher Ladedruckwert P&sub2; (ein vom P&sub2; Sensor 100 festgestellter Wert) mit einem entsprechenden gewünschten Ladedruckwert verglichen wird und der tatsächliche Ladedruck geändert wird, indem der Öffnungsgrad der beweglichen Flügel 63 so variiert wird, daß die Differenz zwischen dem tatsächlichen und dem gewünschten Ladedruckwert auf Null gebracht werden kann. Somit wird der Ladedruck exakt auf gewünschte Werte bei allen Betriebsbedingungen des Motors geregelt.
Die ECCU 15, die arbeitet, wenn der Motor in Betrieb ist oder über eine bestimmte Zeitspanne hinweg nach Anhalten des Motors, bestimmt den Betrieb oder das Anhalten der Wasserpumpe 20, den Betrieb oder das Anhalten, die Rotationsrichtung und Geschwindigkeit des Kühlerventilators 27 und den Betrieb oder das Anhalten des Motorhaubenventilators 28 auf der Basis von Eingangssignalen vom TWE&sub1; Sensor 14, TOIL Sensor 16 und dem TWT Sensor 24 und liefert von den obigen Entscheidungen resultierende Treibersignale an die Wasserpumpe 20 und an den ersten und zweiten Motor 29, 30.
Die ECCU 15 ist elektrisch mit der ECU 9 verbunden. Wenn der Motor in Betrieb ist, übt die ECU 9 Kontrolle über den Betrieb und das Anhalten des Motorhaubenventilators 28 mittels der ECCU 15 aus und führt den Betrieb des Motorhaubenventilators 28 fehlersicher aus, wenn die ECCU 5 bei diesem eine Fehlfunktion entdeckt.
Fig. 5 ist ein Verschaltungsdiagramm, in dem die externen Verbindungen der ECCU 15 im Detail dargestellt sind. Die ECCU 15 hat Anschlüsse B1 bis B9 und A1 bis A12. Der Anschluß B&sub1; ist mit einer Batterie verbunden, und wird von dieser mit einer Betriebsspannung versorgt. Der Anschluß B&sub9; ist zu dem Fahrzeugkörper geerdet.
Der Anschluß B&sub2; ist mit einem normalen AN-AUS Anschluß des Zündschalters 25 verbunden, wohingegen der Anschluß B&sub3; mit der Batterie verbunden ist, selbst wenn der Zündschalter AUS ist. Wird der Zündschalter 25 bei Motorbetrieb ausgeschaltet oder geöffnet, stoppt der Motor 1, und die ECU 5 wird ebenfalls inaktiv (nur die Speicherfunktion für die gespeicherten Daten ist ausgenommen), wenn der Zündschalter 25 ausgeschaltet wird. Im Gegensatz dazu kann die ECCU 15, falls gewünscht, über eine bestimmte Zeitspanne in Betrieb sein, selbst nach Anhalten des Motors 1, da sie mit dem Anschluß B&sub2; versehen ist, welcher selbst nach Abschalten des Zündschalters 25 mit der Batterie verbunden ist. Die vorbestimmte Zeitspanne nach Anhalten des Betriebs des Motors 1 wird von einem Zeitgeber gesetzt, welcher gestartet wird, wenn der Zündschalter 25 ausgeschaltet wird.
Während der vorbestimmten Zeitspanne, die vom Zeitgeber festgelegt wurde, ist mindestens eines der Geräte: Kühlerventilator 27, Motorhaubenventilator 28 und Wasserpumpe 20 elektrisch angetrieben, wenn der Motor nicht in Betrieb ist und somit in dem Zustand, in dem das Aufladen der Batterie nicht von einem am Fahrzeug angebrachten Generator durchgeführt wird. Aus diesem Grund wird diese Zeitspanne auf solch einen Wert gesetzt, daß der Elektrizitätsverbrauch zum Laden der Batterie minimal gehalten wird und gleichzeitig die Kühlleistungsfähigkeit verstärkt wird, wobei die Größe des Motorraumes und die Auslegung der darin aufgenommenen Motorteile in Betracht gezogen wird. Die bestimmte Zeitspanne, über die hinweg die ECCU betrieben werden kann, ist z.B. auf 15 Minuten festgelegt. In einem anderen Beispiel jedoch kann die vorbestimmte Zeitspanne auf mehr als 20 Minuten festgesetzt werden.
Die Anschlüsse A&sub1; bis A&sub3; sind dazu vorgesehen, jeweils Signale vom TWE&sub1; Sensor 14, TWT Sensor 24 und TOlL Sensor 16 in die ECCU 15 einzugeben. Der Anschluß A&sub4; dient zum Erden des Signalsystems des internen Schaltkreises der ECCU 15. Der Anschluß A&sub5; ist mit einer Klimaanlage (A/C)-Einheit 80 verbunden und ein AN-AUS Signal vom Schalter der Klimaanlageeinheit 80 wird in die ECCU 15 durch diesen eingegeben.
Die Anschlüsse B bis B&sub6; sind zum Regeln des Kühlerventilators 27 bestimmt und sind mit einem Treiberkreis 290 verbunden. Der Treiberkreis 290 hat erste und zweite Relaisschaltkreise 291, 292 zum Auswählen einer langsamen Vorwärtsrotation und einer schnellen Vorwärtsrotation des Kühlerventilators 27, die jeweils Spulen 291a, 292a und normalerweise offene Kontakte 291b, 292b aufweisen, dritte und vierte Relaisschaltkreise 293, 294 zum Wählen der Vorwärts- und Rückwärtsdrehung des Kühlerventilators 27, welche jeweils Spulen 293a, 294a, normalerweise geschlossene Anschlüsse 293b, 294b und normalerweise geöffnete Anschlüsse 293c, 294c aufweisen, und einen Widerstand 295. Der Anschluß B&sub4; zum Weitergeben von Instruktionen für eine langsame Rotation des Kühlerventilators 27 ist mit dem ersten Relaisschaltkreis 291 verbunden, der Anschluß B&sub5; zum Weitergeben von Instruktionen für eine schnelle Rotation des Kühlerventilators 27 ist mit dem zweiten Relaisschaltkreis 292 verbunden, der Anschluß B&sub6; zum Weitergeben von Instruktionen für eine Rückwärtsdrehung ist mit den dritten und vierten Relaisschaltkreisen 293, 294 verbunden.
Schnelle, langsame, Vorwärts- und Rückwärtsrotationen des Kühlerventilators 27 werden folgendermaßen ausgeführt.
Zum Wählen einer langsamen Vorwärtsrotation des Kühlerventilators 27 wird ein Signal mit niedrigem Pegel durch den Anschluß B&sub4; an den ersten Relaisschaltkreis 291 geführt, um den letzteren in Betrieb zu nehmen, wobei ein Treiberstrom, der durch den Widerstand 295 reduziert ist, zu dem ersten Motor 29 fließt und dadurch eine langsame Rotationsbewegung des Kühlerventilators 27 veranlaßt. Um eine schnelle Vorwärtsrotation des Kühlerventilators 27 zu veranlassen, wird ein Signal mit niedrigem Pegel durch den Anschluß B&sub5; zum zweiten Relaisschaltkreis 292 geführt, wodurch ein großer Treiberstrom zu dem Motor 29 fließt und dadurch eine schnelle Rotation des Kühlerventilators 27 veranlaßt.
Zum Wählen einer Rückwärtsrotation des Kühlerventilators 27 wird ein Signal mit hohem Pegel durch den Anschluß B&sub6; an den dritten und vierten Relaisschaltkreis 293, 294 geleitet und bewirkt, daß die jeweiligen Relaiskontakte mit den normalerweise offenen Anschlüssen 293c, 294c verbunden werden, wodurch die Polarität der Spannung, die an den Motor 29 angelegt wird, invertiert wird und sich gleichzeitig der Treiberstrom durch den Widerstand 295 verringert und dadurch eine langsame Rückwärtsrotation des Kühlerventilators 27 bewirkt.
Die Rückwärtsrotation des Kühlerventilators 27 wird dauernd oder mit Unterbrechungen über die bestimmte Zeitspanne hinweg nach Anhalten des Motors 1 ausgeführt. In diesem Zustand wird die Luft aus dem Motorraum 26 hinaus nach außen vor das Fahrzeug entlassen, wie durch die Pfeile in Fig. 2 gezeigt.
Der Anschluß B&sub7; dient zum Regeln des Motorhaubenventilators 28 und ist mit einem Relaisschaltkreis 301 verbunden, welcher Teil eines Treiberkreises 300 ist und eine Spule 301a aufweist und normalerweise offene Kontakte 301b. Eine Sicherung 310 zum ausschließlichen Gebrauch ist ebenfalls im Treiberkreis 300 angeordnet. Der Betrieb des Motorhaubenventilators 28 unterscheidet sich vom Kühlerventilator 27 insofern, daß er nur vom zweiten Motor 30 angetrieben oder gestoppt wird. Der Motorhaubenventilator 28 ist in Betrieb, wenn ein Signal mit hohem Pegel an den Anschluß B&sub7; geführt wird und wird gestoppt, wenn ein Signal mit niederem Pegel dorthin geführt wird.
Der Betrieb des Motorhaubenventilators 28 erfolgt durchgehend oder mit Unterbrechungen über die vorbestimmte Zeitspanne hinweg nach Anhalten des Motors 1.
Der Anschluß B&sub8; dient zum Steuern der Wasserpumpe 20 und ist mit einem Treiberkreis 200 verbunden, der einen dritten Motor 201 zum Antreiben der Wasserpumpe 20 aufweist und einen Relaisschaltkreis 202, der eine Spule 202a und normalerweise offene Kontakte 202b aufweist. Der Treiberkreis 200 hat auch eine Sicherung 210 für ausschließlichen Gebrauch. Ähnlich zum Betrieb des Motorhaubenventilators 28 wird die Wasserpumpe 20 auch nur durch den dritten Motor 201 angetrieben oder angehalten. Die Wasserpumpe wird betätigt, wenn ein Signal mit hohem Pegel an den Anschluß B&sub8; geführt wird, und wird gestoppt, wenn ein Signal mit niederem Pegel dorthin geführt wird.
Der Betrieb der Wasserpumpe 20 erfolgt durchgehend, oder mit Unterbrechungen anstelle des Motorhaubenventilators 28, während der Motor 1 in Betrieb ist oder über die vorbestimmte Zeitspanne hinweg nach Anhalten des Motors 1.
Die Anschlüsse A&sub6; bis A&sub8; dienen als Anschlüsse (Ports) zum Überwachen der Spannungen VMF, VBF und VWP an den Anschlüsse der jeweiligen dritten bis fünften Motoren 29, 30, 201 für den Kühlerventilator 27, den Motorhaubenventilator 28 und die Wasserpumpe 20. Die ECCU 15 speichert im voraus in der Speichereinrichtung, die unten im Detail beschrieben ist, Spannungswerte, die den oberen und unteren Grenzwerten der Drehzahl jedes Motors entsprechen. Wird eine Spannung, die jenseits des von den oberen und unteren Grenzwerten definierten Bereichs ist, an irgendeinem der Ports festgestellt (z.B. falls ein Motor kurzgeschlossen ist, was die Spannung an einem entsprechenden Port über den bestimmten Bereich hinaus erhöht oder verringert), wird entschieden, daß ein dementsprechender Motor in einem abnormalen Zustand ist.
Die Anschlüsse A&sub9; bis A&sub1;&sub2; sind mit der ECU 9 verbunden. Der Anschluß A9 dient zur Eingabe eines von der ECU 9 gelieferten Signals zum Regeln der Wasserpumpe 20. Das Regelsignal wird aufgrund von Betriebsbedingungen des Motors 1, bestimmt durch die Motordrehzahl, Kühlmitteltemperatur des Motors und Temperatur der hereinkommenden Luft, u.s.w. erhalten. Der Anschluß A&sub1;&sub0; dient als fehlersicherer Ausgabe-Anschluß, durch welchen ein Regelsignal an die ECU 9 geliefert wird, um Instruktionen für einen fehlersicheren Betrieb zu geben, wenn ein Betriebsfehler entdeckt wird. Die ECU 9 führt einen ausfallsicheren Betrieb gemäß dem Regelsignal aus.
Der Anschluß A&sub1;&sub1; ist mit einem Klimaanlagen-Kühlmittel- Druckschalter 81 verbunden und wird mit einem Signal versorgt, welches den AN- oder AUS-Zustand des Schalters 81 anzeigt. Der Schalter 81 wird angeschaltet, wenn der Kühlmitteldruck eines nicht gezeigten Kompressors der Klimaanlageeinheit gleich oder größer ist als ein vorbestimmter Wert. Das AN-AUS Signal wird auch an die ECU 9 geliefert. Der Anschluß A&sub1;&sub2; gibt an die ECU 9 ein Signal, welches anzeigt, daß die Klimaanlageeinheit in Betrieb ist.
In der Klimaanlageeinheit 80 ist der Kompressor in Betrieb oder im Stillstand (genauer gesagt, ist der Kompressor mit der Antriebswelle des Motors verbunden oder davon gelöst) je nach dem Treibersignal von der ECU 9.
Der vorgenannte Schalter 81 und der Anschluß A&sub1;&sub1; werden zum Regeln des Betriebs des Kühlerventilators in folgender Weise verwendet.
Falls die Motorkühlmittel-Temperatur TWE&sub1; einen vorbestimmten hohen Temperaturwert (z.B. 90º C) überschreitet, ist es notwendig, ein Spannungssignal mit niedrigem Pegel an den Anschluß B&sub5; zu liefern, um dadurch eine schnelle Vorwärtsrotation des Kühlerventilators zu erzielen und dadurch den Motor 1 luftzukühlen. Jedoch, selbst wenn die Motorkühlmittel-Temperatur TWE1 geringfügig niedriger ist als die vorbestimmte hohe Temperatur (z.B. höher als 84ºC), kann es in Abhängigkeit vom Betrieb der Klimaanlageeinheit und dem Druck des Kühlmittels manchmal wünschenswert sein, den Kühlerventilator 27 rotieren zu lassen und zwischen einer schnellen und langsamen Rotation umzuschalten.
Insbesondere, wenn der Kühlerventilator 27 und der Kondensatorventilator der Klimaanlageeinheit zum gemeinsamen Betrieb verbunden sind, kann eine Verschlechterung der Leistungsfähigkeit der Klimaanlageeinheit verhindert werden, indem das Kühlmittel durch eine Rotation des Kühlerventilators 27 gekühlt wird, auch schon bevor die Motorkühlmittel-Temperatur TWE1 die vorbestimmte hohe Temperatur überschreitet. Weiterhin ist es in diesem Fall möglich, die Luftbehandlung besser zu regeln, falls die Intensität des Luftzuges, d.h. die Rotationsgeschwindigkeit des Kühlerventilators 27 zunimmt oder abnimmt, abhängig davon, ob der Druck des Kühlmittels größer ist als ein vorbestimmter Wert (z.B. 10kg/cm²).
Aus diesem Grund wird, wenn die Kühlmittel-Temperatur TWE&sub1; nicht den vorbestimmten hohen Temperaturwert überschreitet, der Kühlerventilator 27 in folgender Weise geregelt. Ist der Druck des Kühlmittels der Klimaanlageeinheit hoch, d.h. wenn der vorgenannte Schalter 81 auf EIN steht, wird der Kühlerventilator 27 im voraus auf eine schnelle Rotation geregelt, wobei im entgegengesetzten Fall, d.h. wenn der Schalter 81 auf AUS steht, der Kühlerventilator 27 auf eine langsame Rotation geregelt wird.
Der Klimaanlage-Kühlmitteldruckschalter 81 und der Anschluß A&sub1;&sub1; dienen zum Sammeln von Informationen, die für die oben beschriebene Regelung des Kühlerventilators 27 benötigt werden. Das Programm für diese Regelung kann im voraus in der Speichereinrichtung der ECCU 15 gespeichert werden.
Die ECCU 15 hat einen Eingabeschaltkreis, der verschiedene Eingabesignale erhält, eine Wellenform-Gestaltung einiger der Eingabesignale ausführt, den Spannungspegel von Eingabesignalen auf einen vorbestimmten Pegel verlegt, analoge Signale der Eingabesignale zu Digitalsignalen umformt, u.s.w., eine zentrale Prozessoreinheit (CPU), eine Speichereinrichtung zum Speichern von Programmen, die in der CPU ausgeführt werden sollen und zum Speichern der von der CPU ausgegebenen Berechnungsergebnisse, und einen Ausgabeschaltkreis zum Ausgeben von Signalen an die Anschlüsse B&sub4; bis B&sub8;, A&sub1;&sub0; und A&sub1;&sub2;. Weiterhin, wenn die Wasserpumpe 20 intermittierend, wie oben beschrieben, betrieben wird, kann die ECCU 15 auch einen Zeitgeber aufweisen, der den Betrieb der Wasserpumpe 20 steuert.
Fig. 6 zeigt ein Unterprogramm, das von der ECCU 15 zum Regeln des Betriebs oder des Anhaltens des Kühlerventilators 27, der Auswahl der entsprechenden Rotationsgeschwindigkeit, und des Betriebs oder Stillstands des Motorhaubenventilators 28 durchgeführt wird. Dieses Programm wird durchgeführt, wenn der Zündschalter auf AN ist, d.h. wenn der Motor 1 in Betrieb ist, entweder synchron mit der Generierung der TDC Signal-Impulse oder asynchron damit und zu vorbestimmten konstanten Zeitintervallen.
Zunächst wird bei einem Schritt 601 bestimmt, ob oder ob nicht die Motorkühlmittel-Temperatur TWE&sub1; gleich oder größer als ein erster vorbestimmter Wert TWE&sub1;&sub1; (z.B. 90º C) ist. Falls die Antwort bei Schritt 601 Ja ist, wird der Kühlerventilator mit einer hohen Geschwindigkeit rotierend angetrieben (Schritt 602) und der Motorhaubenventilator 28 wird auch zu einer Rotationsbewegung angetrieben (Schritt 603), gefolgt von der Beendigung des laufenden Programmes. Somit wird, wenn die Motorkühlmitteltemperatur TWE&sub1; hoch ist, nicht nur der Kühlerventilator 27, sondern auch der Motorhaubenventilator 28 zum Luftkühlen des Motors 1 und des Motorraumes 26 angetrieben.
Ist die Antwort bei Schritt 601 ein Nein, d.h. falls TWE&sub1; niedriger ist als der erste vorbestimmte Wert TWE&sub1;&sub1;, wird bei einem Schritt 604 bestimmt, ob die Motorkühlmitteltemperatur TWE&sub1; innerhalb des Bereichs zwischen dem ersten vorbestimmten Wert TWE&sub1;&sub1; und einem zweiten vorbestimmten Wert TWE&sub1;&sub2; (z.B. 84º C) liegt, der geringfügig niedriger ist als der erste vorbestimmte Wert TWE&sub1;&sub1;. Ist die Antwort bei Schritt 604 ein Ja, d.h. ist TWE&sub1;&sub1; > TWE&sub1; > TWE&sub1;&sub2;, wird bei einem Schritt 605 bestimmt, ob der Klimaanlage(A/C)-Schalter AN ist. Ist die Antwort bei Schritt 605 ein Ja, wird der Betrieb des Kühlerventilators 27 auf eine langsame Rotationsbewegung (Schritt 606) geschaltet, gefolgt vom Abschluß des laufenden Programmes.
Wie oben beschrieben, wird der Kühlerventilator 27 mit einer langsamen Geschwindigkeit angetrieben, selbst wenn die Motorkühlmitteltemperatur TWE&sub1; niedriger als der erste festgelegte Wert TWE&sub1;&sub1; ist, vorausgesetzt, daß der Schalter der Klimaanlageeinheit AN ist. Und zwar deshalb, weil bei dieser Ausführungsform der Kühlerventilator 27 mit dem Kondensatorventilator der Klimaanlageeinheit 70 für einen gleichzeitigen Antrieb verbunden ist. Exakter ausgedrückt, selbst bevor TWE&sub1; den ersten vorbestimmten Wert TWE&sub1;&sub1; erreicht, wird das Kühlmittel der Klimaanlageeinheit gekühlt, um dadurch eine Schwächung seiner Leistungsfähigkeit zu verhindern. Ist die Temperatur TWE&sub1; des Motorkühlmittels gleich oder höher als der erste vorbestimmte Wert TWE&sub1;&sub1;, wird der Kühlerventilator 27 für eine schnelle Rotation angetrieben, unabhängig davon, ob die Klimaanlageeinheit in Betrieb ist oder nicht.
Wenn zwischenzeitlich die Antwort bei Schritt 604 ein Nein ist, d.h. ist die Temperatur TWE&sub1; des Motorkühlmittels niedriger als der zweite vorbestimmte Wert TWE&sub1;&sub2; oder wenn die Antwort bei Schritt 605 ein Nein ist, d.h. wenn die Klimanlageeinheit nicht in Betrieb ist bei TWE&sub1;&sub1; > TWE&sub1; > TWE&sub1;&sub2;, werden der Kühlerventilator 27 und der Motorhaubenventilator 28 beide gestoppt (Schritte 607, 608), gefolgt von der Beendigung des laufenden Programms.
Solange der Motor 1 somit in Betrieb ist, kann die Luftkühlung des Motorraumes 26 durch den Kühlerventilator 27 und den Motorhaubenventilator 28 erfolgen. Dies trägt auch zur Verhinderung eines übermäßigen Temperaturanstiegs im Motorraum und somit auch einer Perkolation des Kraftstoffs nach Anhalten des Motors bei und weiterhin trägt es zum effektiven Kühlen des Turboladers bei.
Fig. 7 zeigt ein Unterprogramm zum Regeln des Betriebs des Kühlerventilators 27 und des Motorhaubenventilators 28, wenn der Zündschalter auf AUS ist, d.h. der Motor nicht in Betrieb ist. Dieses Programm wird zu bestimmten konstanten Zeitintervallen durchgeführt.
Zuerst, bei Schritt 701, wird bestimmt, ob der Zündschalter 25 AN ist oder nicht. Ist die Antwort bei diesem Schritt 701 Ja, d.h. ist der Motor in Betrieb, wird ein Kennzeichen FLG auf einen Wert von 0 gesetzt (Schritt 702), gefolgt von der Beendigung des laufenden Programms.
Ist die Antwort bei Schritt 701 ein Nein, d.h. ist der Motor 1 nicht in Betrieb, wird bei einem Schritt 703 bestimmt, ob das Kennzeichen FLG auf einen Wert von 1 gesetzt ist oder nicht. Ist die Antwort bei Schritt 703 ein Nein, d.h. ist das Kennzeichen FLG auf 0 gesetzt und ist daher der momentane Zyklus der erste Zyklus nach Anhalten des Motors, wird bei einem Schritt 704 bestimmt, ob die Schmieröltemperatur TOIL des Motors niedriger ist als ein vorbestimmter TOIL-Wert TOILRB (z.B. 105ºC), um zu entscheiden, ob sowohl der Kühlerventilator 27 als auch der Motorhaubenventilator 28 betrieben werden sollen oder nicht. Bei dieser Ausführungsform wird ein den TOIL-Wert angebendes Signal vom TOIL Sensor abgegeben, welcher, wie in Fig. 1 gezeigt, in der oberen Ummantelung des Motors 1 zum Feststellen der Schmieröltemperatur in der oberen Ummantelung angebracht ist.
Die Schmieröltemperatur TOIL wird aus dem folgenden Grund als Parameter zum Regeln des Betriebs des Kühlerventilators 27 und des Motorhaubenventilators 28 nach Anhalten des Motors verwendet:
Die Schmieröltemperatur ist eine der Temperaturen, die repräsentativ für die Temperatur des Hauptkörpers des Motors steht. Da das Schmieröl weniger anfällig für externe Faktoren, wie z.B. Luftströmungen durch Fahrtwind und die Antriebsmethode des Kühlerventilators 27, ist als Motorkühlwasser (Kühlmittel), kann es die Belastung des Motors 1 exakter wiedergeben.
Motorkühlwasser wird jedoch besser gekühlt, wenn der durch den Betrieb des Fahrzeugs entstehende Luftstrom mit höherer Geschwindigkeit gegen den Motor trifft. Aus diesem Grund kann es das Phänomen geben, daß die Temperatur des Kühlwassers herabgesetzt wird, wohingegen sich die Belastung des Motors vergrößert. Im Gegensatz dazu hängt die Schmieröltemperatur kaum von solchen externen Faktoren ab. Wenn zum Beispiel das Fahrzeug bei einer Geschwindigkeit von 60 km/h fährt, ist die Schmieröltemperatur ungefähr in einem Bereich von 100 ± 5ºC konstant, und wenn das Fahrzeug bei einer Geschwindigkeit von 100 km/h fährt, ist die Schmieröltemperatur ungefähr in einem Bereich von 115 ± 5ºC.
Deshalb erfolgt das Regeln der Luftkühlung des Motorraums nach Anhalten des Motors unter Verwendung der Schmieröltemperatur TOIL, die für externe Faktoren weniger anfällig ist und somit dadurch Störungen aufgrund von externen Faktoren verhindert werden können (z.B. wenn die Kühlwassertemperatur genommen wird, wenn der Motor unter schwerer Belastung betrieben wurde und aus diesem Grund Luftkühlung des Motorraums erfolgen sollte, kann die Wassertemperatur, jedoch nur in seltenen Fällen, niedrig sein und die Regelung der Luftkühlung des Motorraums nachteilig beeinflussen). Somit gibt die Schmieröltemperatur die Motorbelastung vor Anhalten des Motors genauer wieder.
Ist die Antwort bei Schritt 704 ein Ja, d.h. wenn TOIL nicht den vorherbestimmten TOIL-Wert TOILRB erreicht hat, wird der Treiberkreis 290 für den Kühlerventilator 27 entregt, um den Kühlerventilator 27 zu stoppen (Schritt 705) und in ähnlicher Weise wird der Treiberkreis 300 für den Motorhaubenventilator entregt, um den Motorhaubenventilator 28 zu stoppen (Schritt 706), gefolgt von der Beendigung des laufenden Programms.
Wie oben beschrieben, führt die bloße Erfüllung der Bedingung, daß der Motor angehalten wird, nicht dazu, daß der Kühlerventilator 27 und der Motorhaubenventilator 28 angetrieben werden.
Ist die Antwort bei Schritt 704 ein Nein, d.h. ist TOIL > TOILRB, wird ein tRB Zeitgeber (z.B. ein Zeitgeber, der einen Rückwärtszähler aufweist) zum Zählen einer vorbestimmten Zeitspanne tRB (z.B. 12 Minuten), die in der ECCU 15 gespeichert ist gestartet (Schritt 707), das Kennzeichen FLG wird auf einen Wert von 1 gesetzt (Schritt 708) und dann werden sowohl der Kühlerventilator 27 und der Motorhaubenventilator 28 in Betrieb genommen (Schritte 709, 710), gefolgt von der Beendigung des laufenden Programmes.
Somit werden beide Ventilatoren 27, 28 angetrieben, wenn ein Anhalten des Motors festgestellt wurde und die festgestellte TOIL gleich oder höher als der vorbestimmte TOIL-Wert TOILRB ist.
Bei dieser Ausführungsform rotiert der Kühlerventilator 27 nach Anhalten des Motors 1 rückwärts und langsam. Die Gründe hierfür sind folgende:
Wenn der Motor 1 nicht in Betrieb ist bei vorwärts angetriebenem Kühlerventilator 27, während der Motorhaubenventilator 28 auch zum Zuführen von Luft in den Motorraum 26 von außen angetrieben wird, wie in Fig. 2 gezeigt, besteht die Möglichkeit, daß die von den zwei Ventilatoren generierten Luftströme miteinander in dem Motorraum 26 kollidieren und je nachdem, wie die Maschinenteile darin angeordnet sind etc., veranlassen, daß heiße Luft dort zirkuliert, was dazu führt, daß der Vorteil der Zusammenwirkung der beiden Ventilatoren 27, 28 verlorengeht.
Aus diesem Grund wird in dieser Ausführungsform der Kühlerventilator 27 rückwärts angetrieben, wodurch aktiv Luftströme vom Motorrauminnern 26 zur Außenseite der Fahrzeugfront fließen. Dadurch ist es möglich, daß kalte Kühlluft von außen durch den Motorhaubenventilator 28 in den Motorraum 26 hineingezogen wird und durch diesen strömt und den Motorraum 26 in der kleinsten erforderlichen Zeitspanne kühlt. Die Rotation des Kühlerventilators 27 erfolgt mit einer langsamen Geschwindigkeit, da es ausreicht, aktiv Kühlluftströme zum Kühlen des Motorraums 26 zu bilden, wenn der Motor nicht in Betrieb ist.
Die oben beschriebene Regelung des Kühlerventilators 27 ist insbesondere dann von Vorteil, wenn ein Drei-Wege-Katalysator 19 zwischen dem Kühlerventilator 27 und dem Hauptkörper des Motors 1 oder in der Nähe des Hauptkörpers des Motors angeordnet ist. Genauer ausgedrückt, ist der Drei-Wege-Katalysator 19 im Motorraum 26 gemäß dieser Ausführungsform wie in Fig. 2 gezeigt, direkt an der Rückseite des Kühlerventilators 27 angeordnet, um die Auspuffabgas-Charakteristiken zu verbessern (um die Funktion des Katalysators zu verbessern). Da der Drei-Wege- Katalysator eine Wärmequelle in dem Motorraum 26 bildet, treffen, wenn der Kühlerventilator 27 vorwärts rotiert, wie in Fig. 8 gezeigt, die dadurch generierten Luftströme den Drei- Wege-Katalysator in solch einer Weise, daß die daraus resultierenden heißen Luftströme nur die Luft in dem Motorraum 26 aufwühlen und eine richtige Kühlung des Motorraums 26 kann nicht erwartet werden. Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung jedoch wird die heiße Luft im Motorraum 26 ganz nach außen abgegeben und aus diesem Grund kann die Luftkühlung sehr effektiv ausgeführt werden, unabhängig von der Existenz von Wärmequellen, wie der Drei-Wege-Katalysator und Turbolader, und von ihrer Anordnung.
In Bezug auf Fig. 7 wird die oben beschriebene langsame Rückwärtsrotation des Kühlerventilators 27 und die Rotation des Motorhaubenventilators 28 über eine vorbestimmte Zeitspanne hinweg fortgesetzt, während der der Zeitgeber tRB in Betrieb ist.
Genauer ausgedrückt ist in den folgenden Zyklen die Antwort bei Schritt 703 ein Ja und das Programm geht weiter zu einem Schritt 711, bei dem bestimmt wird, ob die vorbestimmte Zeitspanne nach dem Start des Zeitgebers tRB vergangen ist oder nicht. Ist die Antwort bei dem Schritt 711 ein Nein, werden die Schritte 709, 710 ausgeführt und somit der Betrieb der Ventilatoren 27, 28 fortgesetzt, wohingegen, wenn die Antwort bei Schritt 711 ein Ja ist, die Schritte 705, 706 ausgeführt werden, die veranlassen, daß der Betrieb der Ventilatoren 27, 28 gestoppt wird, gefolgt von der Beendigung des laufenden Programms.
Wie oben beschrieben ist es gemäß der Regelung der Luftkühlung des Motorraums gemäß der Erfindung möglich, eine synthetische Luftkühlung des Motorraums 26 während des Motorbetriebs und nach Anhalten des Motors durch einen gemeinsamen Betrieb des Kühlerventilators 27 und Motorhaubenventilators 28 durchzuführen. Insbesondere, da das Regeln auf der Schmieröltemperatur TOIL basiert, kann die Luftkühlungsregelung akkurat in einem gerade ausreichenden Maß ausgeführt werden, je nach Belastung des Motors kurz vor dessen Anhalten und nur in einem Temperaturbereich, bei dem eine Kühlung erforderlich ist und ohne Einfluß von externen Faktoren, wie z.B. Luftströme, die durch die Fahrbewegung des Fahrzeugs kurz vor Anhalten des Motors entstehen, wodurch ein Wärmeschaden richtig verhindert werden kann. Weiterhin kann der Betrieb der Ventilatoren auf ein gewünschtes Mindestmaß begrenzt werden, so daß die in der Batterie gespeicherte Elektrizität nicht übermäßig verschwendet wird und eine Verschlechterung der Lebensdauer der Motoren zum Antreiben der Ventilatoren verhindert werden kann.
Fig. 7A und 7B zeigen eine Variation der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung. Fig. 7A zeigt Schritte, die den den Schritten 704 und 707 der Fig. 7 entsprechen. Bei einem Schritt 751 der Fig. 7A werden die Motorkühlmitteltemperatur TWE&sub1; und die Schmieröltemperatur TOIL abgelesen und in Übereinstimmung mit den abgelesenen Temperaturwerten wird eine Zeitspanne tRB bei einem Schritt 752 aus einem Verzeichnis von Zeitspannenwerten tRB&sub1; bis tRB&sub8; (welche z.B. auf 0, 3, 5, 6, 8, 9, 10 und 12 Minuten jeweils festgelegt sind) ausgewählt, die jeweils einer Anzahl von Regionen entsprechen, die durch vorbestimmte Werte der Parameter unterteilt sind, d.h. TWE&sub1;&sub7;&sub1;, TW&sub1;&sub7;&sub2; und TW&sub1;&sub7;&sub3; (z.B. jeweils 90ºC, 95ºC und 100ºC) und TOIL&sub1; und TOIL&sub2; (z.B. jeweils 100ºC und 105ºC), wie in Fig. 7B gezeigt. Indem so die Zeitspanne, während der die Ventilatoren 27, 28 betrieben werden sollen, unter Benutzung von sowohl der Motorkühlmitteltemperatur, die externe Faktoren wiedergibt, wie z.B. eine Luftströmung durch die Fahrzeugfortbewegung, als auch der Schmieröltemperatur, die die Belastung des Motors wiedergibt, entschieden wird, können die Ventilatoren 27, 28 über eine optimale Zeitspanne hinweg betrieben werden, die sowohl die externen Faktoren als auch die Motorbelastung widerspiegelt, um hierdurch ein akkurates und effektives Regeln der Luftkühlung des Motorraumes durchführen zu können.
Figuren 9 und 10 zeigen eine andere Ausführungsform der Erfindung.
Die oben mit bezug auf das in Fig. 7 gezeigte Programm beschriebene erfindungsgemäße Ausführungsform kann noch weiter verbessert werden.
Insbesondere, wie in Fig. 12 gezeigt ist, wenn die bei Abschalten des Zündschalters angenommene Schmieröltemperatur des Motors einen höheren Unterscheidungswert überschreitet (welcher dem vorbestimmten TOIL-Wert TOILRB in der ersten Ausführungsform entspricht), wird ein Zeitgeber gestartet, der eine vorbestimmte Zeitspanne zählt und dann einen Ventilator zum Rotieren veranlaßt, um den Motorraum über die vorbestimmte Zeitspanne hinweg luftzukühlen. Während dieser Luftkühlungsregelung im Motorraum kann der Fall auftreten, bei dem der Motor erneut gestartet wird, bevor die vorbestimmte Zeitspanne vergangen ist, wie in Fig. 13 gezeigt. Z.B. sei angenommen, daß das Fahrzeug angehalten wird und der Zündschalter abgeschalten wird, um an einer Tankstelle zu tanken, und das Fahrzeug sofort nach dem Tanken wieder gestartet wird und zum Waschen des Fahrzeugs wieder angehalten wird. Ist die Schmieröltemperatur geringfügig niedriger als der höhere Unterscheidungswert, wenn der Zündschalter das zweite mal abgeschaltet wird, rotiert der Ventilator nicht, trotz der Tatsache, daß die Motorraumtemperatur nicht genügend abgesunken ist, da die Bedingung für ein Starten der Motorraum-Luftkühlregelung nach Anhalten des Motors nicht erfüllt ist. Aus diesem Grund ist es nicht möglich, in dem oben beschriebenen Falle die Luftkühlung des Motorraums richtig und effektiv auszuführen.
Bei der nachfolgend mit bezug auf die Figuren 9 bis 11 beschriebenen Ausführungsform kann eine Luftkühlung des Motorraums in dem oben beschriebenen Fall richtig und effektiv ausgeführt werden.
Fig. 9 zeigt ein Unterprogramm zum Regeln der Luftkühlung des Motorraums nach Anhalten des Motors durch Antreiben des Kühlerventilators. Das gegenwärtige Programm wird in der ECCU 15 in bestimmten gleichmäßigen Zeitintervallen durchgeführt.
Zuerst wird bei einem Schritt 901 bestimmt, ob der Zündschalter 25 AN ist. Ist die Antwort bei Schritt 901 ein Ja, wird ein Zündung AN-Kennzeichen FLGIG&sub1; bei einem Schritt 902 auf einen Wert von 1 gesetzt und dann wird bei einem Schritt 903 bestimmt, ob ein Motorhaubenventilator-Betriebs-Zeitgeber BNTTMR (z.B. ein Rückwärtszähler) einen Wert von 0 angibt.
Ist die Antwort bei Schritt 903 ein Ja, wird ein Zeitgeber REVTMR zum Steuern einer Rückwärtsrotation des Kühlerventilators 27 bei einem Schritt 904 auf einen Wert 0 gesetzt und dann wird der Zeitgeber BNTTMR bei einem Schritt 905 wieder auf einen Wert 0 gesetzt. Als nächstes wird die Rückwärtsrotation des Kühlerventilators 27 bei einem Schritt 906 gestoppt, gefolgt von der Beendigung des laufenden Programms. In der Zwischenzeit werden die obigen Schritte 904, 905 zu Schritt 906 vom Programm übersprungen, wenn die Antwort bei Schritt 903 ein Nein ist, gefolgt von der Beendigung des laufenden Programms.
Ist die Antwort bei Schritt 901 ein Nein, wird bei einem Schritt 907 festgestellt, ob das Kennzeichen FLGIG&sub1; auf einen Wert von 1 gesetzt wurde. Ist die Antwort bei Schritt 907 ein Ja, d.h., ist der gegenwärtige Zyklus der erste Zyklus nach Anhalten des Motors 1, wird das Kennzeichen FLGIG&sub1; bei einem Schritt 908 auf einen Wert von 0 gesetzt und dann wird bei einem Schritt 909 bestimmt, ob die Motorschmieröl-Temperatur TOIL höher ist als ein vorbestimmter Wert TOILOH (z.B. 94ºC).
Ist die Antwort bei Schritt 909 ein Nein, wird entschieden, daß eine Rückwärtsrotation des Kühlerventilators 27 nicht notwendig ist und das Programm geht weiter zu Schritt 903 ff. Ist die Antwort bei Schritt 909 ein Ja, wird entschieden, daß eine Rückwärtsrotation des Kühlerventilators 27 benötigt wird und das Programm geht weiter zu Schritt 910.
Bei Schritt 910 wird der Kühlerventilator-Betriebs-Zeitgeber REVTMR auf eine vorbestimmte Betriebszeitspanne tREV (z.B. 20 Minuten) gesetzt und dann bei einem Schritt 911 wird der Motorhaubenventilator-Betriebs-Zeitgeber BNTTMR auf eine vorbestimmte Betriebszeitspanne tBNT (z.B. 12 Minuten) gesetzt. Die Betriebszeitspannen für den Kühlerventilator 27 und den Motorhaubenventilator 28 haben, wie oben beschrieben, unterschiedliche Werte, wobei die erstere länger als die letztere ist (tREV > tBNT).
Als nächstes wird bei einem Schritt 912 bestimmt, ob die Schmieröltemperatur TOIL höher als ein vorbestimmter Wert TOILOL (z.B. 65ºC) zum Ausschalten des Kühlerventilators 27 ist. Die vorbestimmten Werte TOILOH und TOILOL sind wie in Fig. 11 gezeigt, gesetzt.
Ist die Antwort bei Schritt 912 ein Ja, wird bei einem Schritt 913 bestimmt, ob ein Verzögerungszeitgeber DLTMR1 einen Wert von 0 anzeigt. Der Verzögerungszeitgeber DLTMR1 ist zum Abwarten vorgesehen, bis eine vorbestimmte Zeitspanne vergangen ist, bevor die Rückwärtsrotation des Kühlerventilators 27 startet. Ist die Antwort bei Schritt 913 ein Nein, geht das Programm weiter zu Schritt 906. Ist die Antwort bei Schritt 913 ein Ja, geht das Programm zu Schritt 914 weiter, wo bestimmt wird, ob die bei 910 gesetzte vorbestimmte Betriebszeitspanne tREV vergangen ist.
Ist die Antwort bei Schritt 914 ein Nein, geht das Programm zu einem Schritt 915 weiter, wo ein Verzögerungszeitgeber DLTMR2 zum Verzögern des Starts der Vorwärtsrotation des Kühlerventilators 27 auf eine vorbestimmte Zeitspanne tDL&sub2; (z.B. 7,5 Sekunden) gesetzt wird. Dann, bei einem Schritt 916, wird der Kühlerventilator 27 für eine Rückwärtsrotation eingeschaltet, gefolgt von der Beendigung des laufenden Programmes.
Nachdem die Rückwärtsrotation des Kühlerventilators 27 so gestartet wurde, werden in den folgenden Zyklen, wenn der Zündschalter weiterhin auf AUS ist, die Schritte 908 bis 911 übersprungen, wodurch der Kühlerventilator 27 weiterhin rückwärts angetrieben wird, solange der TOIL Wert oberhalb TOILOL liegt oder bis der Zeitgeber REVTMR vorwärts zählt (Normalmodus, gezeigt in Fig. 12).
In dem oben beschriebenen Vorgang wird die Rückwärtsrotation des Kühlerventilators gestoppt, wenn der Zeitgeber REVTMR die vorbestimmte Zeitspanne tREV gezählt hat, d.h. wenn die Antwort bei Schritt 914 ein Ja ist, oder wenn die Schmieröltemperatur TOIL gleich oder niedriger als der vorbestimmte Wert TOILO wird (d.h. wenn die Antwort bei Schritt 912 ein Nein ist), auch wenn die vorbestimmte Zeitspanne tREV noch nicht abgelaufen ist. Im letzteren Fall werden beide Zeitgeber REVTMR und BNTTMR zurückgesetzt und der Kühlerventilator 27 wird abgeschaltet (Schritt 906).
Zwischenzeitlich wird, wenn der Zündschalter 25 einmal abgeschaltet wird, und dann, wie in Fig. 11 gezeigt, der Schalter 25 wieder angeschaltet und bald darauf wieder ausgeschaltet wird, und bei dem zweiten Abschalten die TOIL niedriger ist als der vorbestimmte Wert TOILOH, das Regeln der Luftkühlung des Motorrraumes in folgender Weise zum effektiven Luftkühlen des Motorraumes durchgeführt.
Insbesondere, wenn der Zündschalter vor Ablauf der vorbestimmten Betriebszeitspanne tBNT angeschaltet wird, geht das Programm in Fig. 9 von Schritt 901 zu den Schritten 902 und 903. Da der Zeitgeber BNTTMR dann jedoch in Betrieb ist (Fig. 11), werden die Schritte 904 und 905 übersprungen und dann wird der Kühlerventilator 27 einmal abgeschaltet (Schritt 906). Somit wird, wenn der Zeitgeber BNTTMR gestellt worden ist (gleichzeitig ist auch der Zeitgeber REVTMR gestellt worden), er nicht gelöscht, selbst wenn der Zündschalter 25 angeschalten wurde, bevor der Zeitgeber BNTTMR vorwärts zählt.
Wird der Zündschalter kurz nach Anschalten wieder abgeschaltet, geht das Programm von Schritt 901 zu den Schritten 907 bis 909. In diesem ersten Zyklus nach dem zweitem Abschalten des Zündschalters wird das Kennzeichen FLGIG&sub1; bei Schritt 908 auf 0 gesetzt, und weil zu diesem Zeitpunkt TOIL < TOILOH (Fig. 11), werden die Schritte 903 ff. ausgeführt. In den folgenden Zyklen springt das Programm von Schritt 907 zu Schritt 912, damit der Kühlerventilator 27 für eine Rückwärtsrotation angetrieben wird (Fig. 11). Deshalb kann der Motorraum effektiv luftgekühlt werden und ein Anstieg der Motorraumtemperatur, wie in Fig. 13 gezeigt, kann verhindert werden.
Fig. 10 zeigt ein Unterprogramm zum Regeln des Betriebs des Motorhaubenventilators 28.
Bei einem Schritt 1001 wird bestimmt, ob der Kühlerventilator 27 mit einer hohen Geschwindigkeit vorwärts rotiert oder nicht. Ist die Antwort bei Schritt 1001 ein Ja, wird der Motorhaubenventilator eingeschaltet (Schritt 1002), gefolgt von der Beendigung des laufenden Programmes. Ist die Antwort bei Schritt 1001 ein Nein, wird bei einem Schritt 1003 bestimmt, ob der in Schritt 911 in Fig. 9 gesetzte Zeitgeber BNTTMR vorwärtsgezählt hat. Wie oben beschrieben ist der Zeitgeber BNTTMR unter der Bedingung gesetzt, daß Luftkühlung des Motorraumes ausgeführt werden soll, nachdem der Zündschalter abgeschaltet wurde. Aus diesem Grund wird der Schritt 1003 ausgeführt, um zu bestimmen, ob der Motorraum nicht in diesem Zustand ist.
Ist die Antwort bei Schritt 1003 ein Nein, wird entschieden, daß der Zeitgeber BNTTMR gesetzt wurde und es wird bei einem Schritt 1004 bestimmt, ob der Kühlerventilator 27 rückwärts rotiert. Ist die Antwort bei diesem Schritt 1004 ein Ja, wird Schritt 1002 ausgeführt, um den Motorhaubenventilator 28 zusammen mit dem Kühlerventilator 27 anzutreiben, gefolgt von der Beendigung des laufenden Programms. Wie oben beschrieben, kann, wenn der Zündschalter abgeschaltet ist, der Motorhaubenventilator 28 für eine Rotationsbewegung in Kombination mit dem Betrieb des Kühlerventilators 27 angetrieben werden.
Die Rotation des Motorhaubenventilators 28 geht solange weiter bis die Rückwärtsrotation des Kühlerventilators 27 gestoppt wird (Schritt 906 in Fig. 9, d.h. bis die Antwort bei Schritt 1004 ein Nein ist) oder bis der Zeitgeber BNTTMR vorwärts gezählt hat (die Antwort bei Schritt 1003 ist Ja). Somit wird selbst wenn der Zündschalter innerhalb kurzer Zeit an- und ausgeschaltet ist, während die Lufkühlungsregelung des Motorraumes wie in Fig. 11 gezeigt durchgeführt wird, der Motorhaubenventilator 28 in Kombination mit dem Betrieb des Kühlerventilators 27, der erneut gestartet wird, zum Luftkühlen des Motorraumes auch gestartet.
Somit ist es gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung nicht nur möglich, Luftkühlung des Motorraumes 26 einwandfrei durch die zwei Ventilatoren 27, 28 durchzuführen, wenn der Motor 1 gehalten wurde, sondern auch die Verzögerung der Temperatursenkung, wie in Fig. 13 gezeigt, zu verhindern, indem der Motorraum 26 weiterhin luftgekühlt wird, selbst nachdem der Zündschalter innerhalb kurzer Zeit an- und ausgeschaltet wurde, während die zwei Ventilatoren in Betrieb sind.
Fig. 14 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung. Mit dieser Ausführungsform soll eine einwandfreie Regelung der Rotation des Kühlerventilators und des Kühlmitteldrucks des Kompressors der Klimaanlageeinheit erreicht werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird der Kühlerventilator 27 als ein Ventilator verwendet, der rückwärts rotieren kann und der Motorraum 26 wird durch Rückwärtsrotation des Kühlerventilators 27 nach Anhalten des Motors 1 luftgekühlt. Die Rückwärtsrotation des Kühlerventilators 27 entläßt in effektiver Weise heiße Luft aus dem Motorraum und trägt dazu bei, daß die Temperatur im Motorraum nicht ansteigt, nachdem der Motor 1 nach hoher Belastung stillsteht.
Gemäß den vorherigen Ausführungsbeispielen ist es, wenn der Motor in einem Zustand, in dem der Kühlerventilator 27 rückwärts rotiert, wieder gestartet wird, notwendig, die Rotationsrichtung des Kühlerventilators in eine Vorwärtsrotation zu ändern. Jedoch findet dieser Wechsel mit einer Zeitverzögerung statt, da der Ventilator weiterhin wegen der Trägheit rückwärts rotiert, selbst wenn bereits ein Befehl zur Vorwärtsrotation an den Ventilator geschickt wurde. Diese Verzögerung beim Wechsel bringt die folgenden Probleme mit sich:
In dem Luftkühlsystem eines Motorraums, welches so konzipiert ist, daß der Kühlerventilator 27 mit dem Kondensatorventilator der Klimaanlageeinheit zusammenwirkt, kann, wenn der Motor 1 gestoppt und bald darauf wieder gestartet wird bei einem Zustand, wo die Temperatur im Motorraum immer noch hoch ist und gleichzeitig der Schalter der Klimaanlageeinheit angeschaltet wird, eine Luftkühlung des Kühlmittels des Kompressors der Klimaanlageeinheit nicht ausgeführt werden, bevor der Kühlerventilator tatsächlich eine Vorwärtsrotation beginnt. In diesem Fall, falls der Betrieb der Klimaanlageeinheit gleichzeitig mit dem Anschalten des entsprechenden Schalters gestartet wird, erhöht sich der Druck des Kühlmittels des Kompressors, wodurch es nicht mehr möglich ist eine einwandfreie Luftkühlung durchzuführen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Ausführungsform, das oben beschriebene Problem zu lösen, welches bei einem Luftkühlsystem eines Motorraumes, welches den Kühlerventilator 27 zu einer Rückwärtsrotation nach Anhalten des Motors 1 veranlaßt, unumgänglich ist.
Fig. 14 zeigt ein Unterprogramm zum Regeln des Betriebs des Kühlerventilators 27 und des Kompressors der Klimaanlageeinheit. Der Kühlerventilator 27 wird in Übereinstimmung mit dem Programm geregelt, wenn der Motor 1 erneut gestartet wird, während die ECCU 15 nach Anhalten des Motors 1 in Betrieb ist. In der Zwischenzeit wird die Klimaanlageeinheit 80 von Treibersignalen der ECU 9 geregelt, um deren Kompressor zu starten oder zu stoppen.
Zuerst wird bei einem Schritt 1401 bestimmt, ob der Zündschalter 25 AN ist oder nicht. Die Bestimmung bei Schritt 1401 wird in bezug auf IG2, das an den Anschluß B&sub3; geliefert wird, ausgeführt und während dem Anlassen des Motors 1 wird bestimmt, daß der Zündschalter 25 AUS ist.
Wenn die Antwort bei Schritt 1401 ein Nein ist, wird das laufende Programm sofort beendet. Wenn die Antwort bei Schritt 1401 ein Ja ist, wird bei einem Schritt 1402 bestimmt, ob der Schalter A/C SW der Klimaanlageeinheit AN ist oder nicht. Ist die Antwort bei Schritt 1402 ein Nein, wird ein Signal ACS auf 0 gesetzt (Schritt 1403), gefolgt von der Beendigung des laufenden Programms. Mit anderen Worten wird in diesen Fällen kein Signal, das anzeigt, daß die Klimaanlageeinheit in Betrieb ist, an die ECU 9 gesandt.
Ist die Antwort bei Schritt 1402 ein Ja, wird bei einem Schritt 1404 bestimmt, ob das Signal ACS einen Wert von 1 hat oder nicht, d.h. das Signal, das anzeigt, daß die Klimaanlageeinheit in Betrieb ist, wird an die ECU 9 gesandt. Ist die Antwort bei Schritt 1404 ein Ja, wird bei einem Schritt 1405 bestimmt, ob die Motorkühlmittel-Temperatur TWE&sub1; höher ist als ein vorbestimmter Wert TRADH (z.B. 109ºC). Ist die Antwort bei Schritt 1405 ein Ja, d.h. ist TWE&sub1; > TRADH, wird der obengenannte Schritt 1403 ausgeführt, gefolgt von der Beendigung des laufenden Programmes. Ist die Antwort beim Schritt 1405 ein Nein, d.h. ist TWEI < TRADH, geht das Programm zu einem Schritt 1407 weiter.
Ist die Antwort bei dem Schritt 1404 ein Nein, wird bei einem Schritt 1406 bestimmt, ob die Motor-Kühlmitteltemperatur TWE&sub1; höher als ein vorbestimmter Wert TRADL (z.B. 107ºC) ist oder nicht, welcher unter dem oben bestimmten Wert TRADH liegt. Ist die Antwort bei Schritt 1406 ein Ja, d.h. ist TWE&sub1; > TRADL, wird der Schritt 1403 ausgeführt, gefolgt von der Beendigung des laufenden Programms. Ist die Antwort bei Schritt 1406 ein Nein, d.h. ist TWE&sub1; < TRADL, geht das Programm weiter zu Schritt 1407 ff.
Die obigen vorbestimmten Werte TRADH, TRADL sind Kühlmitteltemperaturwerte zum Bestimmen, ob der Schalter ACS der Klimaanlageeinheit angeschaltet werden soll oder nicht. Durch Bestimmen des ACS Betriebs wird eine vorbestimmte Hysterese zwischen der hohen und niederen Seite vorgesehen, um einen Nachlauf zu verhindern.
Bei Schritt 1407 wird bestimmt, ob der Zeitgeber DLTMR2 zum Verzögern des Starts der Vorwärtsrotation des Kühlerventilators 27 einen Wert von 0 anzeigt oder nicht, d.h. ob die vorbestimmte Zeitspanne tDL&sub2; nach Start des Zeitgebers DLTMR2 vergangen ist. Der Zeitgeber DLTMR2 wird sofort gestartet, nachdem der Kühlerventilator 27, welcher nach Anhalten des Motors 1 gestartet wurde, nicht mehr rückwärts rotierend angetrieben wird. Die vorbestimmte Zeitspanne tDL&sub2; (z.B. 7,5 Sekunden) ist auf dem DLTMR2 durch ein anderes Unterprogramm eingestellt worden, d.h. durch das Unterprogramm in Fig. 7.
Falls die Antwort bei Schritt 1407 ein Nein ist, d.h. vor Ablauf der vorbestimmten Zeitspanne tDL&sub2; nach Start des Zeitgebers DLTMR2, wird der obengenannte Schritt 1403 ausgeführt, gefolgt von der Beendigung des laufenden Programmes. Somit wird, selbst wenn der Schalter A/C SW der Klimaanlageeinheit eingeschaltet ist, das den Betrieb der Klimaanlageeinheit anzeigende Signal nicht an die ECU 9 geleitet, bevor der Zeitgeber DLTMR2 vorwärtsgezählt hat. Die ECU 9 reguliert den Betrieb der Klimaanlage 80 und somit deren Kompressor auf der Basis des Ausgabesignals von dem Anschluß A&sub1;&sub2; der ECCU 15, und in dem oben genannten Fall wird der Kompressor nicht in Betrieb genommen, um dadurch den Druckanstieg des Kühlmittels des Kompressors zu verhindern.
Im Gegensatz dazu, wenn die Antwort bei Schritt 1407 ein Ja ist, wird das Signal ACS auf einen Wert von 1 gesetzt (Schritt 1408), d.h. das Signal, das anzeigt, daß die Klimaanlageeinheit in Betrieb ist, wird an die ECU 9 geleitet, und dann wird bei einem Schritt 1409 bestimmt, ob der Klimaanlage- Kühlmittel-Druckschalter 81 AN ist. Wenn die Antwort bei Schritt 1409 ein Nein ist, d.h. wenn der Kühlmitteldruck (Ablaßdruck) niedriger als ein vorbestimmter Wert ist, wird dem Kühlerventilator 27 gestattet, langsam vorwärts zu rotieren (Schritt 1410), wohingegen wenn die Antwort bei Schritt 1410 ein Ja ist, d.h. der Kühlmitteldruck gleich oder größer als der vorbestimmte Druck ist, dem Kühlerventilator 27 gestattet wird, vorwärts sowohl mit einer hohen Geschwindigkeit (Schritt 1411) als auch mit einer langsamen Geschwindigkeit (Schritt 1412) zu rotieren, gefolgt von der Beendigung des laufenden Programmes.
Wie oben beschrieben ist in dieser Ausführungsform der Erfindung das Motor-Luftkühlsystem, das mit einem nach Anhalten des Motors 1 rückwärts rotierend antreibbaren Kühlerventilator 27 ausgerüstet ist, und der Kondensatorventilator der Klimaanlageeinheit, der in Zusammenwirkung mit dem Kühlerventilator 27 angetrieben wird, so gebaut, daß selbst, wenn der Schalter der Klimaanlageeinheit angeschaltet wird, deren Betrieb verhindert wird, bis die vorbestimmte Zeitspanne nach Abschluß des Antriebs für Rückwärtsrotation des Kühlerventilators 27 vergangen ist, und der Kühlerventilator kann mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit vorwärts rotierend angetrieben werden in Abhängigkeit von dem Kühlmitteldruck der Klimaanlageeinheit nach Ablauf der vorbestimmten Zeitspanne. Obwohl es etwas dauert, bevor die Rotationsrichtung des Kühlerventilators 27 von einer Rückwärtsrotation zum Abgeben von heißer Luft aus dem Motorraum tatsächlich in eine Vorwärtsrotation geändert wird, kann der Anstieg des Kühlmitteldrucks des Kompressors aufgrund der verzögerten Vorwärtsrotation des Kühlerventilators 27 verhindert werden, da der Betrieb der Klimaanlageeinheit vor Ablauf der vorbestimmten Zeitspanne unterbunden wird, und weiterhin können nach Ablauf der vorbestimmten Zeitspanne der Kühlerventilator 27 und der Kompressor richtig angetrieben werden, je nach Kühlmitteldruck des Kompressors der Klimaanlageeinheit, um hierdurch eine effektive Luftkühlung des Motorraums zu erreichen.

Claims

1. Regelsystem zum Regeln der Kühlung eines einen Motor (1) aufnehmenden Motorraumes (26) mit:

einer ersten Detektoreinrichtung (25) zum Feststellen, wenn der Motor stoppt;

einer Kühlventilatoreinrichtung (27, 28) mit einem an einer ersten Stelle im Motorraum zum Kühlen des Motors angeordneten ersten Kühlventilator und einem an einer zweiten Stelle in dem Motorraum angeordneten zweiten Kühlventilator (28);

einer zweiten Detektoreinrichtung (14, 101) zum Feststellen der Temperatur des Kühlmittels in dem Motor (1);

einer dritten Detektoreinrichtung (16) zum Feststellen der Temperatur des Schmieröls in dem Motor; und

einer Regeleinrichtung (15), die auf Ausgangswerte der ersten (25), zweiten (14, 101) und dritten (16) Detektoreinrichtung anspricht und die Kühlventilatoreinrichtungen (27, 28) betätigt, wenn die erste Detektoreinrichtung (25) den Stillstand des Motors festgestellt hat und gleichzeitig die Temperatur des Kühlmittels in dem Motor, die von der zweiten Detektoreinrichtung (14, 101) festgestellt wurde, und/oder die von der dritten Detektoreinrichtung (16) festgestellte Temperatur des Schmieröls größer ist als ein vorbestimmter Wert; dadurch gekennzeichnet, daß das Regelsystem einen Zeitgeber zum Bestimmen, ob eine bestimmte Zeitspanne seit Motorenstillstand vergangen ist, aufweist und wobei die Regeleinrichtung (15) die Kühlventilatoreinrichtung (27, 28) über die, von dem Zeitgeber bestimmte Zeitspanne hinweg betreibt, wobei die vorbestimmte Zeitspanne von der von der zweiten Detektoreinrichtung (14, 101) festgestellten Temperatur des Kühlmittels in dem Motor und von der von der dritten Detektoreinrichtung (16) festgestellten Temperatur des Schmieröls bestimmt wird.

2. Regelsystem nach Anspruch 1, wobei die Regeleinrichtung (15) veranlaßt, daß einer der ersten (27) und zweiten (28) Kühlventilatoren rotierend in einer solchen Richtung angetrieben wird, daß die Luft aus dem Motorenraum (26) nach außen hin entweicht und der jeweils andere der ersten (27) und zweiten (28) Kühlventilatoren in einer solchen Richtung angetrieben wird, daß Luft von außerhalb des Motorenraums (26) in diesen hinein gelangt.

3. Regelsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Kühlventilator (27) so angeordnet ist, daß er wahlweise entweder mit einer vorbestimmten hohen Geschwindigkeit oder mit einer vorbestimmten niedrigen Geschwindigkeit rotierend angetrieben werden kann, wobei die Regeleinrichtung (15) veranlaßt, daß der erste Kühlventilator (27) nach Stillstand des Motors mit der vorbestimmten niedrigen Geschwindigkeit rotierend angetrieben wird.

4. Regelsystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der erste Kühlventilator der Kühlventilatoreinrichtung ein Kühlerventilator (27) zum Kühlen des Motors ist.

5. Regelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Regeleinrichtung (15) veranlaßt, daß die Kühlventilatoreinrichtung (27, 28) rotierend angetrieben wird, unabhängig davon, ob die Temperatur des Motors höher ist als der vorbestimmte Wert, wenn der Motor erneut gestartet und angehalten wurde bevor die vorbestimmte Zeitspanne nach Starten des Zeitgebers vorbei ist.

6. Regelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Regeleinrichtung (15) veranlaßt, daß die Kühlventilatoreinrichtung (27, 28) entweder gestoppt wird, wenn die vorbestimmte Zeitspanne vorbei ist oder wenn die Temperatur des Motors niedriger geworden ist als ein zweiter vorbestimmter Wert, der unter dem vorbestimmten Wert liegt.

7. Regelsystem nach Anspruch 1, wobei das Regelsystem mit einer Klimaanlageeinheit (80) verbunden ist, wobei die Klimaanlageeinheit (80) einen in dem Motorenraum (26) angeordneten Kondensatorventilator, einen durch Schließen die Klimaanlageeinheit anschaltenden Schalter und einen Kompressor aufweist;

wobei die Kühlventilatoreinrichtung (27, 28) einen Kühlventilator (27) aufweist, der wahlweise vorwärts und rückwärts rotierend angetrieben werden kann und der Kondensatorventilator mit dem Kühlventilator (27) für eine gemeinsamen Rotationsbewegung verbunden ist;

wobei die Regeleinrichtung eine Einrichtung aufweist, die veranlaßt, daß der Kühlventilator (27) während des Betriebs des Motors (1) vorwärts rotierend angetrieben wird und bei Stillstand des Motors (1) rückwärts rotierend angetrieben wird, und eine Einrichtung, die einen Betrieb der Klimaanlageeinheit (80) in Reaktion auf das Schließen des Schalters der Klimaanlageeinheit (80) verhindert, bis eine vorbestimmte Zeitspanne nach Anhalten der Rückwärtsrotation des Kühlventilators (27) verstrichen ist, selbst wenn der Schalter der Klimaanlageeinheit (80) während des Übergangs von Rückwärtsrotation zu Vorwärtsrotation des Kühlventilators, wenn der Motor nach Stillstand wieder gestartet wird, geschlossen war.

8. Regelsystem nach Anspruch 7, wobei die Regeleinrichtung eine Einrichtung aufweist, die veranlaßt, daß der Kühlventilator (27) zu einer Vorwärtsrotation mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die von dem Druck des Kühlmittels in dem Kompressor der Klimaanlageeinheit (80) abhängt, nachdem die vorbestimmte Zeitspanne vorbei ist.

9. Regelsystem nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Kühlventilator ein Kühlerventilator (27) ist.

10. Regelsystem nach Anspruch 7, 8 oder 9, wobei die Regeleinrichtung veranlaßt, daß der Kühlventilator (27) mit einer höheren Geschwindigkeit für eine Vorwärtsrotation angetrieben wird, wenn der Druck des Kühlmittels in dem Kompressor der Klimaanlageeinheit (80) höher ist.