DE4216135A1

DE4216135A1 - Steuervorrichtung fuer einen rotationskoerper zum kuehlen eines motors

Info

Publication number: DE4216135A1
Application number: DE4216135A
Authority: DE
Inventors: Reiji Okita; Noriyuki Kurio
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1991-05-16
Filing date: 1992-05-15
Publication date: 1992-11-19
Also published as: KR920021844A; KR950004538B1; US5224446A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einen Rotationskörper, wie beispielsweise einen Kühlventilator oder dergleichen, zum Kühlen eines Motors.

Um die Kühlwirkung eines Kühlers zu beschleunigen, werden im allgemeinen ein motor- oder elektrisch angetriebener Ventilator oder Ventilatoren verwendet, um Luft durch den Kühlerblock zu ziehen und um ihn gegen einen Kraftfahrzeug motor zu blasen. Da mit einem motorgetriebenen Ventilator ohne weiteres eine große Menge an Luft in Bewegung gehalten werden kann, wird er weithin für Kraftfahrzeugmotoren mit großem Hubraum verwendet.

Für einen derartigen motorangetriebenen Ventilator ist es wesentlich, den Verlust an Motorausgangsleistungsfähigkeit soweit wie möglich zu verringern, der das Antreiben und An halten des Ventilators in Übereinstimmung mit unterschied lichem Kühlbedarf für den Motor begleitet. Um den motor getriebenen Ventilator mit der größtmöglichen Kühllei stungsfähigkeit zu betreiben, ist es außerdem erforderlich, die Drehzahl des Ventilators zu steuern, und zwar nicht in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors, sondern in Ab hängigkeit von den Betriebsbedingungen, d. h. dem Kühlbe darf des Motors für den Fall, daß keine Änderung des Kühlbedarfs des Motors benötigt wird, obwohl die Drehzahl des Motors sich geändert hat, und dem Fall daß eine Ände rung an Kühlbedarf des Motors benötigt wird, obwohl der Mo tor seine Drehzahl nicht ändert, und daß der Motor seinen Kühlbedarf und seine Drehzahl ohne eine Korrelation zwischen diesen Größen gleichzeitig ändert.

Um den vorstehend genannten Erfordernissen zu entsprechen, ist ein Ventilatordrehzahl-Steuersystem vorgeschlagen wor den, bei dem die Ventilatordrehzahl in Übereinstimmung mit Motorbetriebsbedingungen, beispielsweise Kühlbedingungen des Motors, gesteuert wird. Das Ventilatordrehzahl-Steuersystem weist eine drehzahlveränderliche Einrichtung auf, wie bei spielsweise eine Planetengetriebeeinrichtung, durch welche ein motorgetriebener Ventilator betriebsmäßig mit einer Motorkurbelwelle so verbunden ist, daß der motorgetriebe ne Ventilator in die Lage versetzt wird, die Drehzahl zu verändern, und eine elektromagnetische Kupplung, die in einem Trägerelement von Ritzeln des Planetengetriebes in stalliert sind, das zum Steuern des Drehzahlverhältnisses zwischen der Motorkurbelwelle und dem Ventilator ausgelegt ist. Die elektromagnetische Kupplung wird einerseits so ein- und ausgerückt, daß der Ventilator angetrieben und an gehalten wird, und sie ändert andererseits einen Schlupf oder ein Rutschen selbst in eingerücktem Zustand, entspre chend ihr zugeführtem Steuerstrom. Ein derartiges Ventila tordrehzahl-Steuersystem ist beispielsweise aus der un geprüften japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 5 51 08 218 bekannt.

Obwohl das Ventilatordrehzahl-Steuersystem, bei dem eine Ventilatordrehzahl-Steuerung durch eine Kombination einer Planetengetriebeeinrichtung und einer elektromagnetischen Kupplung ausgeführt wird, zweifellos das Starten und Anhal ten des Ventilators bewirken kann, ist es nicht dafür aus gelegt, das Drehzahlverhältnis zwischen der Motorkurbelwel le und dem Ventilator durch Steuern von der elektromagne tischen Kupplung zugeführtem Strom tatsächlich, insbe sondere linear, zu steuern. Dies hat seine Ursache darin, daß ein lineares Steuern des Drehzahlverhältnisses zwischen der Motorkurbelwelle und dem Ventilator aufgrund der kom plexen Struktur und Funktion der elektromagnetischen Kupp lung fortgeschrittene Techniken erfordert.

Da außerdem dem Trägerelement des Ritzels der Planetenge triebeeinrichtung durch die elektromagnetische Kupplung Drehwiderstand einfach hinzugefügt wird, und da das von der Planetengetriebeeinrichtung herrührende Drehzahlverhältnis zwischen der Motorkurbelwelle und dem Ventilator ein Mini mum annimmt, wenn das Trägerelement anhält, vermag die Pla netengetriebeeinrichtung kein kleineres Drehzahlverhältnis zur Verfügung zu stellen als sein strukturell bedingtes mi nimales Drehzahlverhältnis. Da eine maximale Drehzahl des Ventilators definitiv durch eine Drehzahl des Motors und ein Untersetzungsverhältnis des Planetengetriebes festge legt ist, ist es schwierig, zuverlässig höhere Drehzahlen des Ventilators bei niedrigen Motordrehzahlen zu erhalten. Mit anderen Worten ist es schwierig, mit Sicherheit die am besten geeigneten Drehzahlen des Ventilators in Erwiderung auf Änderungen des Kühlbedarfs des Motors zur Verfügung zu stellen. Aufgrund dieser Schwierigkeit ist das Drehzahl steuersystem unter Verwendung einer Planetengetriebeein richtung mit Hinblick auf eine Verbesserung des Kühlnutzef fekts des Motors nicht zufriedenstellend.

Wenn bei dem Ventilatordrehzahl-Steuersystem die Planeten getriebeeinrichtung zum veränderbaren Steuern eines Dreh zahlverhältnisses eine Fehlfunktion aufweist, erreicht der Ventilator eine zum Kühlen des Motors in Abhängigkeit eines Kühlbedarfs des Motors erforderliche Drehzahl nicht, wo durch in manchen Fällen eine Überhitzung des Motors auf tritt. Aus diesem Grunde besteht ein starkes Bedürfnis, das Ventilatordrehzahl-Steuersystem mit einem Mittel auszustat ten, um benötigte Ventilatordrehzahlen selbst während einer derartigen Fehlfunktion der veränderlichen Drehzahlzahlver hältnis-Steuereinrichtung, wie beispielsweise der Plane tengetriebeeinrichtung, für den Ventilator sicherzustellen. Trotz Bestehen dieses Bedürfnisses ist bis heute keine ef fektive Technik gefunden worden, mit der dieses Erfor dernis erfüllbar ist.

Es besteht außerdem für die veränderliche Drehzahl verhältnis-Steuereinrichtung, wie beispielsweise die Plane tengetriebeeinrichtung des Ventilators, eine Notwendigkeit, zugunsten der Standfestigkeit und Zuverlässigkeit geeignet geschmiert zu werden und zwar aufgrund seiner sehr hohen oder langen Leistungsfähigkeit oder Betriebszeit. Bislang ist jedoch noch kein effektives Schmiermittel vorgeschlagen worden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Drehzahlsteuersystem der eingangs genannten Art zu schaf fen, das es gewährleistet, daß der Rotationskörper in Übe reinstimmung mit Motorbetriebsbedingungen unter Verminde rung des Motorausgangsverlustes mit Bezug auf seine Dreh zahl zuverlässig gesteuert wird. Eine weitere Aufgabe be steht darin, ein gattungsgemäßes System zu schaffen, mit welchem die Drehzahl des Drehkörpers über einen großen Ven tilatordrehzahlbereich gesteuert werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1, 22, 32 und 35.

Mit anderen Worten schafft die Erfindung ein neuartiges Drehzahlsteuersystem für einen motorangetriebenen Rotations körper, wie beispielsweise einen rotierenden Motorkühl ventilator zum Blasen von Luft gegen einen Motor, um diesen zu kühlen. Das erfindungsgemäße Drehzahlsteuersystem weist eine rotierende Zahnradeinrichtung auf, wie beispielsweise ein Planetengetriebe mit einem Sonnenrad, einem Ritzel und einem Hohlrad sowie eine hydraulische Steuereinrichtung. Entweder das Sonnenrad oder das Ritzel bilden ein Eingangs zahnrad, das an einen Motorausgang des Motors angeschlos sen ist, während das andere dieser Elemente, entweder das Sonnenrad oder das Ritzel, betriebsmäßig mit der hydrauli schen Steuereinrichtung verbunden ist, wobei das Hohlrad ein Ausgangszahnrad bildet, das den rotierenden Körper an treibt. Die rotierende Getriebeeinrichtung schafft in va riabler Weise ein Verhältnis von Drehzahlen zwischen dem Eingangszahnrad und dem Ausgangszahnrad. Die hydraulische Steuereinrichtung legt an die rotierende Getriebeeinrich tung in Übereinstimmung mit Motorbetriebsbedingungen einen betriebsmäßigen Widerstand an und verändert diesen, um die Getriebeeinrichtung dazu zu veranlassen, das Verhältnis der Drehzahlen zu variieren oder zu verändern.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausfüh rungsform des erfindungsgemäßen Ventilatordrehzahl- Steuersystems für einen rotierenden Motorkühlven tilator;

Fig. 2 ein Flußdiagramm einer Ventilatordrehzahl-Steuer sequenz für einen Mikrocomputer einer elektroni schen Steuereinheit;

Fig. 3 ein Flußdiagramm einer präzisen Ventilatordreh zahl-Steuersequenz für den Mikrocomputer der elektronischen Steuereinheit;

Fig. 4 eine schematische Querschnittsansicht eines An triebsmechanismus für einen rotierenden Motorkühl ventilator;

Fig. 5 und 6 Blockdiagramme zur Darstellung von Veränderungen von hydraulischen Drehzahlsteuermitteln;

Fig. 7 bis 12 schematische Ansichten weiterer bevorzugter Aus führungsbeispiele des erfindungsgemäßen Ventilator drehzahl-Steuersystems für einen rotierenden Motor kühlventilator; und

Fig. 13 ein Flußdiagramm einer Ventilatordrehzahl-Steuerse quenz für den Mikrocomputer der elektronischen Steuereinheit, die für das Ventilatordrehzahl- Steuersystem von Fig. 12 verwendet wird.

Nachfolgend werden für dieselben Teile der unterschiedli chen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Ventilator drehzahl-Steuersystems dieselben Bezugszeichen verwendet.

Da Motorkühlsysteme an sich bekannt sind, ist die vorlie gende Beschreibung insbesondere auf Elemente oder Teile ge richtet, die Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung bilden oder mit dieser direkt zusammenwirken. Teile, die nicht im einzelnen dargestellt oder beschrieben sind, sowie Teile, die einen rein herkömmlichen Aufbau aufweisen, können un terschiedliche Gestalten einnehmen, die auf dem Gebiet des Kraftfahrzeugbaues dem Fachmann wohl bekannt sind.

In Fig. 1 ist im einzelnen ein Ventilatordrehzahl-Steuer system für einen Ventilator dargestellt, der dazu verwendet wird, Luft durch einen Kühlerblock zu ziehen und gegen einen Kraftfahrzeugmotor zu blasen, um den Motor zu kühlen.

Ein Motor, der allgemein mit dem Bezugszeichen EN bezeich net ist, weist eine Kurbelwelle 1 auf, an deren einem Ende eine Kurbelriemenscheibe 11 befestigt ist. Der Motor EN ist an seinem Vorderende integral ausgebildet mit einem Tragla ger 2 zum drehbaren Aufnehmen einer Drehwelle 40 eines ro tierenden Körpers bzw. Drehkörpers wie beispielsweise eines Ventilators 3 an dem Motor EN in einer frei vorbauenden Weise. Der Ventilator 3, der eine Mehrzahl von Ventilator blättern 3a aufweist, ist an der Drehwelle 40 über eine Getriebeeinrichtung mit veränderbarer Drehzahl befestigt, wie beispielsweise eine innenverzahnte Planetengetriebean ordnung oder einen Planetengetriebemechanismus 4, der als solcher zum Stand der Technik gehört.

Der Planetengetriebemechanismus 4 umfaßt ein Sonnenrad 41, das integral mit einem Ende der vorbauenden Drehwelle 40 ausgebildet ist, eine Mehrzahl von Ritzeln 42, die mit dem Sonnenrad 41 kämmen und durch einen Träger 44 miteinander verbunden sind, und ein Hohlrad 43, das so angeordnet ist, daß es sämtliche der Ritzel 42 von ihrer Außenseite hält und mit diesen kämmt. Die Drehwelle 40 ist fest mit einer Eingangsriemenscheibe 12 verbunden, durch welche sie be triebsmäßig an die Kurbelriemenscheibe 11 durch einen Rie men 6A so angeschlossen ist, daß die Motorausgangsenergie an den Planetengetriebemechanismus 4 über das Sonnenrad 41 übertragen wird, das ein Eingangselement der Getriebeein richtung mit variablem Drehzahlverhältnis darstellt. Die an den Planetengetriebemechanismus 4 übertragene Motorenergie wird über das Hohlrad 43 abgegeben, das als Ventilatoran triebselement dient, an welchem der Ventilator 3 befestigt ist. Der Planetengetriebemechanismus 4 ist mit einer Ein gangsriemenscheibe 13 versehen, die an dem Träger 44 befe stigt ist, und eine Ölpumpe 5 ist mit einer Gegenriemen scheibe 14 versehen. Diese Eingangsriemenscheibe 13 und diese Gegenriemenscheibe 14 sind durch einen Riemen 6B be triebsmäßig miteinander verbunden. Die derart mit der Ölpumpe 5 betriebsmäßig verbundenen Ritzel 42 dienen als Drehzahlverhältnis-Einstellungseinrichtung.

Der Planetengetriebemechanismus 4 steuert das Drehzahlver hältnis zwischen der Kurbelwelle 1 und dem Ventilator 3 in veränderlicher bzw. variabler Weise, indem die Geschwindig keit des Umlaufs der Ritzel 42 um das Sonnenrad 41 geändert wird. Das heißt, daß dann, wenn eine Drehzahl des Trägers 44 klein wird, weil eine Differenz zwischen Drehzahlen des Trägers 44 und dem Sonnenrad 41 groß wird, das Drehzahl verhältnis zwischen der Motorkurbelwelle 1 und dem Ventila tor 3 gering wird, so daß das Hohlrad 43 und damit der Ven tilator 3 seine Drehzahl erhöht. Wenn der Umlauf der Ritzel 42 um das Sonnenrad 41 beendet wird, nimmt das Drehzahl verhältnis ein Minimum ein. Das Verändern und Einstellen der Drehzahl des Ventilators 3 wird deshalb lediglich durch ein Verändern des Drehwiderstands des Trägers 44 so aus geführt, daß die Drehzahl des Trägers 44 eingestellt wird, wodurch die Umlaufgeschwindigkeit jedes Ritzels 42 einge stellt wird. Auf der Grundlage dieses Prinzips ist die Ölpumpe 5 eines hydraulischen Drehzahlsteuermittels HSC da zu ausgelegt, mit Bezug auf seinen Antriebswiderstand zu nehmend und abnehmend einstellbar zu sein, um den Drehwi derstand des Ritzels 42 einzustellen.

Das hydraulische Drehzahlsteuermittel HSC umfaßt die Öl pumpe 5, die eine Drehwelle 5a aufweist, an der die Gegen riemenscheibe 14 befestigt ist. Zwischen der Ölpumpe 5 und der Gegenriemenscheibe 14 ist auf der Drehwelle 5a eine elektromagnetische Kupplung 7 angebracht. Wenn die elektro magnetische Kupplung 7 deaktiviert oder ausgerückt ist, wird die Ölpumpe 5 von der Motorkurbelwelle 1 durch den Planetengetriebemechanismus 4 über die Eingangs- und Gegen riemenscheiben 13, 14 in Drehung versetzt. Wenn die elek tromagnetische Kupplung 7 andererseits aktiviert oder ein gerückt ist, wird die Ölpumpe 5 dazu gezwungen, ihre Drehung (zeitweilig) einzustellen. Während der Zwangseinstellung der Drehung der Ölpumpe 5 wird der Träger 44, der an die Ölpumpe 5 angeschlossen ist, natürlich angehalten, wodurch das Drehzahlverhältnis des Planetengetriebemechanismus 4 auf ein Minimum geändert wird, so daß der Ventilator 3 sich mit einer maximalen Drehzahl dreht.

Die elektromagnetische Kupplung 7 wird so gesteuert, daß sie in Übereinstimmung mit Schließ- und Öffnungsvorgängen eines Thermoschalters 15 ansprechend auf Temperaturen des Motorkühlwassers eingerückt und ausgerückt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel öffnet der Schalter 15 bei Temperaturen des Motorkühlwassers, die geringer sind als eine vorbe stimmte kritische Temperatur, beispielsweise bei 115°C, so daß ein Strom zu der elektromagnetischen Kupplung 7 un terbrochen und die elektromagnetische Kupplung 7 deakti viert oder ausgerückt wird, wodurch die Drehwelle 5a der Ölpumpe 5 sich zu drehen vermag. Andererseits schließt der Schalter 15 bei Temperaturen des Motorkühlwassers, die gleich oder höher sind als die kritische Temperatur von etwa 115°C, so daß Strom zu der elektromagnetischen Kupplung 7 geliefert und die elektromagnetische Kupplung 7 aktiviert oder eingerückt wird, wodurch die Drehung der Drehwelle 5a der Ölpumpe 5 verhindert wird.

Eine Motorölpumpe 20 führt der Ölpumpe 5 ein unter Druck stehendes Schmieröl zu, und führt dieses im Kreislauf und liefert einen Hauptteil des Schmieröls an den Motor EN. Das Schmieröl wird zwischen der Ölpumpe 5 und einem Öltank 21 über eine Ölpassage 31 mit einem elektrisch gesteuerten Steuerventil 8, wie beispielsweise einem Drosselventil, im Kreislauf geführt. Das Steuerventil 8 ist in Bezug auf sei nen Widerstand gegenüber dem das Ventil durchsetzenden Schmieröl so einstellbar, daß die Differenz zwischen Drücken des Schmieröls an dem Einlaß- und Auslaßseiten der Ölpumpe 5 zunehmend und abnehmend variierbar ist. Wenn das Steuerventil 8 zur Erhöhung seines Widerstands gegenüber dem Schmieröl auf eine Schließseite zu betrieben wird, wo durch die Druckdifferenz zwischen den Einlaß- und Aus laßseiten der Ölpumpe 5, steigt der Antriebswiderstand der Ölpumpe 5, der auf den Träger 44 des Planetengetriebemecha nismus 4 einwirkt, an. Infolge davon ändert der Träger 44 in abnehmender Weise seine Drehzahl, und dies geht einher mit einer graduellen Zunahme der Drehzahl des Ventilators 3. Im Gegensatz hierzu wird das Steuerventil 8 zu einer Öffnungsseite hin betrieben, um seinen Widerstand gegenüber dem Schmieröl zu vermindern, wodurch die Druckdifferenz zwischen den Einlaß- und Auslaßseiten der Ölpumpe 5, der Antriebswiderstand der Ölpumpe 5, der auf den Träger 44 des Planetengetriebemechanismus 4 einwirkt, abfällt. Infolge davon ändert der Träger 44 in zunehmender Weise seine Dreh zahl, was mit einer graduellen Abnahme der Drehzahl des Ventilators 3 einhergeht.

Das Steuerventil 8 wird auf der Grundlage von Steuersigna len gesteuert, die von einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 10 ausgegeben werden, die hauptsächlich einen Mikro computer umfaßt, und zwar in Übereinstimmung mit Betriebs bedingungen des Motors. In der Praxis sind dies die Motor drehzahl, die Motorkühlwassertemperatur und der Gasdruck einer Klimaanlage, um den Ventilator 3 in eine Rückkopp lungsschleife so zu steuern, daß er eine gewünschte oder Ziel-Ventilatordrehzahl erreicht, die aus einer Liste für Zielventilatordrehzahlen in Übereinstimmung mit der Motor betriebsbedingung abgeleitet wird. Um dies an einem Bei spiel zu erläutern, wird eine Zieldrehzahl des Ventilators 3 für die Motorbedingung relativ hoch eingestellt, wenn diese vorsieht, daß die Wassertemperatur des Motors 10 selbst bei einer niedrigen Motordrehzahl, beispielsweise während des Leerlaufs, relativ hoch ist, weil eine Notwen digkeit vorliegt, den Ventilator 3 mit einer höheren Dreh zahl zu betreiben, um das Kühlen des Motors EN zu unter stützen. Unter einer solchen Motorbetriebsbedingung wird das Steuerventil 8 so gedrosselt, daß der Antriebswider stand der Ölpumpe 5 angehoben wird, wodurch die Drehzahl des Ventilators 3 ansteigt. Wenn der Gasdruck der Klimaan lage hoch ist, wird das Steuerventil 8 in derselben Weise gedrosselt, um die Drehzahl des Ventilators 3 zu erhöhen.

Andererseits führt unter einer Motorbetriebsbedingung, bei der der Motor unter hohen Drehzahlen läuft, während die Mo torkühlwassertemperatur nicht so hoch und der Bedarf zum Kühlen des Motors durch den Ventilator 3 eher gering ist, das Drehen des Ventilators 3 mit einer hohen Drehzahl, die der Motordrehzahl folgt, zu einem unerwünscht ansteigenden Verlust der Motorleistung, was für die Beschleunigung oder dergleichen des Motors wenig zuträglich ist. Deshalb wird die Zieldrehzahl des Ventilators 3 für eine derartige Mo torbetriebsbedingung als relativ niedrig bestimmt. Dement sprechend wird das Steuerventil 8 so betrieben, daß sein Widerstand gegenüber Schmieröl abfällt, wodurch der An triebswiderstand des Trägers 44 des Planetengetriebemecha nismus 4 abnimmt, und die Drehzahl des Ventilators 3 abfällt.

Eine Rückkopplungssteuerung der Drehzahl des Ventilators 3 in Übereinstimmung mit Motorbetriebsbedingungen stellt si cher, daß der Ventilator 3 sich unter einer gewünschten Drehzahl dreht, die mit einem aktuellen Kühlbedarf für eine fortgesetzte Motorbetriebsbedingung übereinstimmt. Gleich zeitig wird ein unerwünschter Verlust der Motorleistung so gering wie möglich gehalten. Dies führt dazu, daß sowohl die Motorkühlleistungsfähigkeit wie auch die Motorlei stungsfähigkeit, biespielsweise die Beschleunigungslei stungsfähigkeit des Motors, sichergestellt sind. Der Be triebsablauf des in Fig. 1 dargestellten Ventilatordreh zahl-Steuersystems läßt sich am besten anhand von Fig. 2 verstehen, die ein Flußdiagramm einer Ventilatordrehzahl- Steuerroutine für den Mikrocomputer der elektronischen Steuereinheit (ECU) 10 zeigt. Das Programmieren eines Com puters gehört an sich zum Stand der Technik. Die nachfol gende Beschreibung richtet sich deshalb an einen Program mierer mit den Fähigkeiten, ein geeignetes Programm für den Mikrocomputer zu erstellen. Die speziellen Einzelheiten ei nes solchen Programms hängen selbstverständlich von der Ar chitektur des ausgewählten speziellen Computers ab.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, die ein Flußdiagramm der Venti latordrehzahl-Steuerroutine darstellt, wird dann, wenn am Schritt S1 eine gegenwärtige Motorbetriebsbedingung gele sen worden ist, die durch eine Motordrehzahl N, eine Motorkühlwassertemperatur t, einen Gasdruck P einer Klimaanlage (A/C) und eine Ventilatordrehzahl n be stimmt ist, am Schritt S2 eine Zielventilatordrehzahl no für die Motordrehzahl N aus der Zielventilator drehzahltabelle ausgelesen. Am Schritt S3 werden die Ven tilatordrehzahl n und die Zielventilatordrehzahl no verglichen, um zu entscheiden, ob eine Abweichung zwischen ihnen geringer ist als ein vorbestimmter spezieller Wert b. Solange der absolute Wert der Differenz kleiner ist als der spezielle Wert b wird entschieden, daß der Ven tilator 3 mit einer gewünschten oder normalen Ventilator drehzahl betrieben wird. Wenn andererseits der absolute Wert der Differenz größer ist als der spezielle Wert b, wird entschieden, daß der Ventilator 3 mit einer uner wünschten Ventilatordrehzahl betrieben wird. Wenn die Ant wort auf die Entscheidung am Schritt S3 "JA" ist, so zeigt dies an, daß der Ventilator 3 mit einer gewünschten Venti latordrehzahl betrieben wird, und dann wird das Steuerven til 8 am Schritt S4 in seiner Öffnung angehalten, so daß der gegenwärtige Drehwiderstand, der auf den Träger 44 ein wirkt, beibehalten wird, wodurch der Ventilator 3 in seiner gegenwärtigen Drehzahl weiterbetrieben wird.

Wenn die Antwort auf die Entscheidung am Schritt S3 "NEIN" ist, nämlich wenn die Abweichung der Drehzahlen größer oder gleich dem speziellen Wert b ist, so zeigt dies an, daß ein zunehmendes oder abnehmendes Ändern der Ventilatordreh zahl n erforderlich ist. Wenn der Ventilator 3 tatsäch lich seine Drehzahl n ändern sollte, wird am Schritt S5 eine letzte Entscheidung getroffen, ob die Ventilatordreh zahl n größer ist als die Zielventilatordrehzahl no. Wenn die Antwort "JA" ist, oder wenn die Ventila tordrehzahl n größer ist als die Zielventilatordrehzahl no, wird das Steuerventil am Schritt S6 auf seine Öff nungsseite zu betrieben, um den Drehwiderstand der Ölpumpe 5, die auf den Träger 44 einwirkt, zu vermindern oder abzu senken, wodurch der Ventilator 3 veranlaßt wird, seine Drehzahl abzusenken. Wenn andererseits die Antwort "NEIN" ist oder die Ventilatordrehzahl n gleich oder kleiner als die Zielventilatordrehzahl no ist, wird am Schritt S7 das Steuerventil 8 zu seiner Schließseite hin so betrie ben, daß der Drehwiderstand der Ölpumpe 5, die auf den Träger 44 einwirkt, angehoben oder erhöht wird, wodurch der Ventilator 3 dazu veranlaßt wird, seine Drehzahl anzuheben.

Diese Sequenz wird wiederholt durchgeführt, so daß der Ven tilator 3 mit gewünschten Drehzahlen in Übereinstimmung mit dem Motorkühlbedarf betrieben wird, wodurch ein Motoraus gangsverlust soweit wie möglich unterdrückt wird.

Obwohl solange wie die Ventilatordrehzahl-Steuerung normal durchgeführt wird, kein Problem hinsichtlich des Kühlnutz effekts des Motorkühlsystems auftritt, wird der Motor dann, wenn das Ventilatordrehzahl-Steuersystem aufgrund gewisser Ursachen eine Fehlfunktion verursacht, die in einer unge eigneten Ventilatordrehzahl-Steuerung resultiert, mögli cherweise einem Temperaturanstieg im Übermaß ausgesetzt, was sich ungünstig auf einen Motorschutz auswirkt. Selbst im Falle einer Fehlfunktion des Ventilatordrehzahl-Steuer systems wird die elektromagnetische Kupplung 7 jedoch ein gerückt, wenn der Wassertemperaturschalter 15 bei einer kritischen Temperatur des Motorkühlwassers schließt, die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa 115°C be trägt. Infolge davon hält die Ölpumpe 5 und daher der Trä ger 44 des Planetengetriebemechanismus 4 an, wodurch das Drehzahlverhältnis des Planetengetriebemechanismus 4 mi nimiert wird, so daß der Ventilator 3 dazu veranlaßt wird, mit der maximalen Drehzahl betrieben zu werden. Dies hält die Temperatur des Motors unterhalb der kritischen Tempe ratur von ungefähr 115°C und unterstützt, daß der Mo tor in einer kurzen Zeitperiode seine Temperatur absenkt. Aufgrund einer Fehlfunktion des Ventilatordrehzahl-Steu ersystems wird der Ventilator 3 mit anderen Worten zwangs weise so betrieben, daß der Motor in eine sichere Be triebsbedingung gebracht wird, so daß ein Überhitzen des Motors, das eine der schlimmsten Motorstörungen darstellt, verhindert wird.

Das in Fig. 1 gezeigte Ventilatordrehzahl-Steuersystem kann eine Steuersequenz ausführen, die die Temperatur des Motor kühlwassers und einen Zeitablauf nach dem Motorstart prä ziser berücksichtigt. Bei einer präzisen Ventilatordreh zahl-Steuerung wird sobald eine vorbestimmte Zeitperiode nach dem Motorstart vergangen ist, in welcher der Motor noch mit einer relativ hohen Drehzahl betrieben wird, die elektromagnetische Kupplung 7 mit dem Zweck ausgerückt, einen Drehwiderstand der Ölpumpe 5 vom Träger 44 zu elimi nieren, um den Ventilator 3 außer Betrieb zu setzen. Der Grund hierfür liegt darin, daß aufgrund der relativ hohen Drehzahl des Motors während des Einleitens des Starts der Ventilator 3 sich mit einer hohen Drehzahl der hohen Mo tordrehzahl folgend dreht, und dadurch leicht laute Ge räusche verursacht, wenn die Ölpumpe 5 ihren Drehwiderstand auf den Träger 44 des Planetengetriebemechanismus 4 ausübt. Um die Erzeugung derartiger lauter Geräusche während des Startbeginns zu vermeiden, wird der Träger 44 betriebsmäßig für eine vorbestimmte Zeitperiode nach dem Motoranlassen entkoppelt und befreit, wodurch der Ventilator 3 unbetätigt gehalten wird, um zu verhindern, daß der Ventilator zuneh mende Geräusche erzeugt. Zu diesem Zweck wird die elektro magnetische Kupplung 7 ebenfalls durch ein Steuersignal von der elektronischen Steuereinheit (ECU) 10 gesteuert. Die elektronische Steuereinheit (ECU) 10 empfängt nämlich ein das Anlassen des Motors repräsentierendes Startsignal. Nach dem Empfangen des Startsignals hält die elektronische Steu ereinheit (ECU) 10 die elektromagnetische Kupplung 7 für eine vorbestimmte Zeitperiode deaktiviert oder ausgerückt. Die Temperatur des Motorkühlwassers wird ebenfalls in Be tracht gezogen. Das heißt, daß dann, wenn die Temperatur des Motorkühlwassers, das die Motortemperatur wiedergibt, höher steigt als eine kritische Temperatur, die für jeden Motordrehzahlenbereich vorbestimmt und in Gestalt einer Li ste abgespeichert ist, der Motor zugunsten eines Motor schutzes schnell abgekühlt werden muß. Sobald die Tempera tur des Motorkühlwassers die kritische Temperatur erreicht, wird der Ventilator 3 aus diesem Grunde dazu gezwungen, auf seine maximale Drehzahl zu beschleunigen, um den Motor schnell abzukühlen.

Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm einer präzisen Ventilator drehzahl-Steuerroutine für den Mikrocomputer der elektroni schen Steuereinheit (ECU) 10. Demnach wird am Schritt P1 als erster Schritt eine gegenwärtige Motorbetriebsbedingung gelesen, die durch eine Motordrehzahl N, eine Motor kühlwassertemperatur t, einen Gasdruck P einer Klimaanlage und eine Ventilatordrehzahl n bestimmt ist. Am Schritt P2 wird auf der Grundlage eines Motorstartsig nals eine Entscheidung getroffen, ob der Motor sich am Be triebsanfang befindet. Wenn die Antwort auf die Entschei dung "JA" ist, wird am Schritt P3 ein Zeitgeber aktiviert, um eine Zeit T ausgehend vom Start des Motors zu zäh len. In Übereinstimmung mit einer gezählten Zeit T des Zeitgebers wird am Schritt P4 eine Entscheidung getroffen, ob die gezählte Zeit T jenseits der vorbestimmten Zeit periode To liegt, nämlich, ob die vorbestimmte Zeitpe riode To verstrichen ist. Wenn die Antwort auf die Ent scheidung "NEIN" ist, zeigt dies an, daß der Motor weiter hin mit einer relativ hohen Drehzahl nachfolgend auf den Motorstart betrieben wird, und dann wird am Schritt P5 die elektromagnetische Kupplung 7 ausgerückt, um einen Drehwi derstand der Ölpumpe 5 vom Träger 44 abzutrennen oder zu eliminieren. Die Schritte P4 und P5 werden wiederholt, bis die vorbestimmte Zeitperiode To verstrichen ist, um die elektromagnetische Kupplung 7 für die vorbestimmte Zeitpe riode To ausgerückt zu halten. Dementsprechend dreht sich der Ventilator 3 in dieser Motorstartperiode nicht und folglich werden keinerlei Ventilatorgeräusche erzeugt.

Wenn die Antwort auf die Entscheidung am Schritt P2 "NEIN" ist oder wenn die Antwort auf die Entscheidung am Schritt P4 "JA" ist, zeigt dies an, daß der Motor sich nicht am Be triebsbeginn befindet, oder daß die vorbestimmte Zeitperi ode To nach dem Motorstart verstrichen ist, und dann wird am Schritt P6 eine Entscheidung getroffen, ob die Tem peratur t des Motorkühlwassers höher ist als eine zu lässige Wassertemperatur ta, die für die Motordrehzahl N vorbestimmt und aus der Tabelle mit der zulässigen Wassertemperatur ausgelesen wird. In dem Fall, daß die Was sertemperatur t geringer ist als die zulässige Wasser temperatur ta, ist die Antwort auf die Entscheidung am Schritt P6 "NEIN" und die Schritte P7 bis P12 werden ausge führt. Da die Schritte P7 bis P12 exakt dieselben sind wie die Schritte S2 bis S7 von Fig. 2, erübrigt sich ihre Be schreibung.

Wenn die Antwort auf die Entscheidung am Schritt P6 ande rerseits "JA" ist, nämlich dann, wenn die Wassertemperatur t höher ist als die zulässige Wassertemperatur ta, zeigt dies an, daß die Wassertemperatur t zugunsten des Motorschutzes schnell abgesenkt werden muß und dann wird am Schritt P13 das Steuerventil 8 vollständig geschlossen, um den Drehwiderstand auf ein Maximum anzuheben und den Träger 44 anzuhalten, wodurch der Ventilator 3 auf seine maximale Drehzahl beschleunigt wird.

Als Getriebeeinrichtung für das veränderliche Drehzahlver hältnis eignet sich jede Art eines bekannten Planetenge triebemechanismus. Wie beispielsweise in Fig. 4 gezeigt, kann das Ventilatordrehzahl-Steuersystem in einfacher Weise in in Fig. 1 gezeigten innenverzahnten Planetengetriebeme chanismus 4 durch einen ritzelfreien Planetengetriebemecha nismus 4A ersetzen. Ein derartiger ritzelfreier Planetenge triebemechanismus 4A ist an sich bekannt und umfaßt ein Sonnenrad 41A, das an ein außenliegendes Ende einer Dreh welle 40A angeschlossen ist, eine Mehrzahl von Ritzeln 42A, die durch einen Träger 44A miteinander verbunden sind, und ein Hohlrad 43A, das mit den Ritzeln 42A kämmt. Das Instal lieren des ritzelfreien Planetengetriebemechanismus 4A er laubt die Verwendung einer kurzen oder kurzbauenden Dreh welle für den Ventilator 3, was den Vorteil mit sich bringt, daß die Motorkühlsteuervorrichtung auf einfache Weise kompakter ausgelegt werden kann.

Das Vorsehen der elektromagnetischen Kupplung 7 zwischen der Ölpumpe 5 und der Getriebeeinrichtung mit veränderli chem Drehzahlverhältnis wie beispielsweise ein Planetenge triebemechanismus 4 oder 4A ist nicht immer erforderlich. Das heißt, daß der Thermoschalter 15, wie in Fig. 5 ge zeigt, an das elektrisch gesteuerte Steuerventil 8 so ange schlossen ist, daß das Steuerventil 8 dazu gezwungen wird, vollständig zu schließen, wenn es an der kritischen Tempe ratur von 115°C schließt. Wenn das Steuerventil 8, wie vorstehend beschrieben, vollständig geschlossen wird, hält die Ölpumpe 5 an bzw. stellt ihren Betrieb ein, so daß der Ventilator 3 dazu veranlaßt wird, seine maximale Drehzahl zu beschleunigen.

Das Weglassen der elektromagnetischen Kupplung bringt auch den Vorteil mit sich, daß die Motorkühlsteuervorrichtung in einfacher Weise kompakter ausgeführt werden kann.

In Fig. 6 ist ein hydraulisches Drehzahlsteuermittel CR-HSC mit Rückkopplungsschleife gezeigt. Das hydraulische Dreh zahlsteuermittel HSC umfaßt eine Ölpumpe 5, ein Steuerven til 8 und einen Ölkühler 9 und diese Bauelemente sind an einen Öltank 22 in einer geschlossenen Schleife über eine Ölpassage 31 angeschlossen. Die Verwendung eines hydrauli schen Drehzahlsteuermittels HSC mit Rückkopplungsschleife unter Einschluß des Ölkühlers 9 verhindert, daß die Tempe ratur des Hydrauliköls selbst während einer langen Be triebsdauer sehr hoch ansteigt. Dementsprechend ist der An triebswiderstand der Pumpe 5 zu allen Zeiten präzise ge steuert, so daß das Ventilatordrehzahl-Steuersystem zu al len Zeiten eine hohe Zuverlässigkeit aufweist.

Auf diese Weise zeigt das hydraulische Drehzahlsteuermittel CR-HSC, das speziell in Fig. 6 gezeigt ist, spezielle Ef fekte, wenn es in Kombination mit einem in Fig. 7 gezeigten speziellen Planetengetriebemechanismus verwendet wird. Der Planetengetriebemechanismus ist mit dem Ziel aufgebaut, selbst bei niedrigen Motorgeschwindigkeiten eine relativ hohe Ventilatorgeschwindigkeit zu erreichen. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß ein veränderbarer Bereich von Drehzahlverhältnissen zwischen einer Eingangsdrehzahl und einer Ausgangsdrehzahl des Planetengetriebemechanismus ein gestellt wird, um die Drehzahlverhältnisse abzusenken.

In Fig. 7 ist ein Planetengetriebemechanismus 4B gezeigt, der ein Paar von Sonnenrädern 41B aufweist, die integral mit einer Drehwelle 40B ausgebildet oder anderweitig an dieser befestigt sind, und die in einer axialen Richtung der Drehwelle 40B mit einem vorbestimmten Abstand voneinan der angeordnet sind. Jedes einer Mehrzahl von Ritzeln 42 umfaßt ein Ritzel 42a großen Durchmessers und ein Paar Rit zel 42b kleinen Durchmessers, die mit dem Ritzel 42a großen Durchmessers an gegenüberliegenden Seiten des Ritzels 42a großen Durchmessers integral ausgebildet sind. Das Ritzel 42a großen Durchmessers kämmt mit einem Hohlrad 63, die Ritzel 42b kleinen Durchmessers kämmen mit dem Sonnen rad 61.

Der derart aufgebaute Planetengetriebemechanismus 4B ver ändert sein Drehzahlverhältnis zwischen Eingangs- und Aus gangsdrehzahlen derart, daß eine Drehzahl in einem Rad oder Verzahnungsverhältnis zwischen dem Sonnenrad 41 und dem Hohlrad 43 vermindert wird und derart, daß es in einem Rad oder Verzahnungsverhältnis zwischen dem Ritzel 42a großen Durchmessers und dem Ritzel 42b kleinen Durchmessers erhöht wird. Demzufolge weist der Planetengetriebemechanismus 4B einen Bereich von Drehzahlverhältnissen auf, der kleiner ist als die Bereiche der Drehzahlverhältnisse in den Plane tengetriebemechanismen 4 und 4A und der eine Drehzahl in einem Rad- oder Verzahnungsverhältnis lediglich zwischen dem Sonnenrad 41 und dem Hohlrad 43 vermindert. Selbst dann, wenn sich der Motor und der Träger 64 mit derselben Drehzahl drehen, vermag der im Planetengetriebemechanismus 4B installierte Ventilator 3 sich deshalb mit einer Dreh zahl zu drehen, die höher ist als diejenige des Ventilators 3, der in den Planetengetriebemechanismen 4 oder 4A instal liert ist und zwar um eine Differenz des Bereichs der Dreh zahlverhältnisse von demjenigen der Planetengetriebemecha nismen 4 oder 4A. Das Ventilatordrehzahl-Steuersystem mit dem Planetengetriebemechanismus 4B ist speziell geeignet für Motoren mit einem starken Kühlbedarf für den Fall, daß der Motor selbst mit geringen Drehzahlen betrieben ist, wie beispielsweise während des Leerlaufs.

In Fig. 8 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungs gemäßen Ventilatordrehzahl-Steuersystems gezeigt, bei dem eine Viskofluidkupplung in einem hydraulischen Drehzahl steuermittel verwendet ist. Da ein Planetengetriebemecha nismus jede der anhand der vorausgehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschriebene Form einnehmen kann, erübrigt sich im folgenden eine Beschreibung des Planeten getriebemechanismus.

Ein hydraulisches Drehzahlsteuermittel V-HSC zum Verändern des Drehzahlverhältnisses eines Planetengetriebemechanismus wie beispielsweise des in Fig. 1 gezeigten Planetengetrie bemechanismus 4 weist eine Viskofluidkupplung 30 und ein Steuerventil 8A auf. Wie an sich bekannt, ist die Visko fluidkupplung bzw. die Viskoflüssigkeitskupplung 30 durch ein kreisförmiges Gehäuse 30a gebildet, das so befestigt ist, daß es nicht zu rotieren vermag, sowie ein Antriebs teil oder eine Antriebsscheibe 30b, die an einer Drehwelle 5a befestigt ist, an welcher eine Gegenriemenscheibe 14 be festigt ist. Das kreisförmige Gehäuse 30a nimmt im Innern die Antriebsscheibe 30b so auf, daß diese sich zu drehen vermag. Um den Antriebswiderstand der Antriebsscheibe 30b zu variieren oder zu verändern, wird das kreisförmige Gehäuse 30a veränderbar mit einem Viskosefluid durch ein Steuerventil 8A versorgt. Mit anderen Worten variiert oder verändert sich der Antriebswiderstand der Antriebsscheibe 30b auf eine Mengenänderung des Viskosefluids hin, das dem kreisförmigen Gehäuse 30a zugeführt oder in dieses einge leitet wird. Dementsprechend ist das Steuerventil 8A dazu ausgelegt, die Menge des sie durchsetzenden Viskosefluids zu variieren oder zu verändern.

Der derart gesteuerte Antriebswiderstand der Antriebsschei be 6b wirkt auf einen Träger 44 des Planetengetriebemecha nismus 4. In Abhängigkeit von dem Antriebswiderstand auf den Träger 44 verändert der Planetengetriebemechanismus 4 sein Drehzahlverhältnis. Wenn das Steuerventil 8A dazu ver anlaßt wird, die Quantität des Viskosefluids zu verändern, das sie durchsetzt und der Viskofluidkupplung 30 in Über einstimmung mit Motorbetriebsbedingungen zugeführt oder in diese eingeleitet wird, ändert der Träger 44 des Planeten getriebemechanismus 4 offensichtlich seinen Drehwiderstand, so daß der Planetengetriebemechanismus 4 sein Drehzahl verhältnis darauf ansprechend verändert. Für eine spezielle Ventilatordrehzahlsteuerung können die in den Fig. 2 und 3 gezeigten Sequenzen der Flußdiagramme auf das Steuerventil 8A angewendet werden.

Um einen zufälligen Temperaturanstieg des Motors zu verhin dern, können eine elektromagnetische Kupplung 7 und ein Thermoschalter 15 zwischen der Viskofluidkupplung 30 und der Gegenriemenscheibe 14 so installiert werden, daß sie in derselben vorstehend beschriebenen Weise betrieben werden.

Bei dem in Fig. 8 gezeigten Ventilatordrehzahl-Steuersy stem, bei dem eine Viskofluidkupplung 30 verwendet wird, wird durch ein einfaches Abziehen des Viskosefluids aus der Viskofluidkupplung 30 derart, daß die Antriebsscheibe 30b vom Antriebswiderstand befreit wird, mit Sicherheit verhindert, daß der Ventilator 3 Geräusche erzeugt in Erwi derung auf und während eines schnellen oder kurzfristigen Anstiegs der Ventilatordrehzahl unmittelbar nach dem Star ten oder Anlassen des Motors.

Für die Viskofluidkupplung 30 kann das hydraulische Dreh zahlsteuermittel V-HSC ersetzt werden durch das speziell in Fig. 6 gezeigte hydraulische Drehzahlsteuermittel CR-HSC mit Rückkopplungsschleife.

In Fig. 9 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungs gemäßen Ventilatordrehzahl-Steuersystems gezeigt, bei dem ein Teil eines hydraulischen Drehzahlsteuermittels, wie beispielsweise eine Ölpumpe in einer Drehwelle eingebaut ist, auf welcher ein Planetengetriebemechanismus angebracht ist.

Ein Traglager 2C, das integral mit einem Motor an einem Vorderende ausgebildet ist, lagert eine Drehwelle 40C in einer vorspringenden Weise durch ein Lager 60. Ein Ventila tor 3, der eine Mehrzahl von Ventilatorblättern 3a auf weist, ist an der Drehwelle 40C durch eine innenverzahnte Planetengetriebeanordnung oder einen Planetengetriebemecha nismus 4 befestigt. Der Planetengetriebemechanismus 4C um faßt ein Sonnenrad 41, eine Mehrzahl von Ritzeln 42 und ein Hohlrad 43, wobei sämtliche dieser Bauteile dieselbe Struk tur aufweisen, wie die Bauteile der vorstehend beschriebe nen innenverzahnten Planetengetriebeanordnung bzw. des Planetengetriebemechanismus. Eine Eingangsriemenscheibe 12, die betriebsmäßig an eine Kurbelriemenscheibe 11 ange schlossen ist, welche an einer Motorkurbelwelle 1 durch ei nen Riemen 6C befestigt ist, ist an dem Träger 44 so befe stigt, daß die Motorausgangsleistung an den Planetengetrie bemechanismus 4 über die Ritzel 42 übertragen wird.

Eine eingebaute Ölpumpe 55 ist an ein Ende der Drehwelle 40C innerhalb des Traglagers 2C fest angeschlossen. Die Ölpumpe 55 weist einen Rotor 52 auf, der mit einer Mehrzahl von Schaufeln 53 versehen ist, die darin so installiert sind, daß sie vorspringen bzw. überstehen und sich ein- bzw. zurückziehen. Der Rotor 52 ist innerhalb einer Ölkammer 51 untergebracht, die in dem Traglager 2C ausgebildet ist. Die Ölkammer 51 ist durch einen Dichtring 61 von bzw. gegenüber dem Lager 60 abgedichtet. Zum Steuern des Antriebswider stands der Ölpumpe 55 ist ein hydraulisches Drehzahlsteuer mittel HSC vorgesehen, das dieselbe Struktur und dieselbe Betriebsweise aufweist wie das in Fig. 1 gezeigte entspre chende Mittel, um ein unter Druck stehendes Öl in die Ölkammer 51 über eine Ölpassage 31 über einen Einlaß und einen Auslaß 51a und 51b einzuleiten und im Kreislauf zu führen. Ein Steuerventil 8A des hydraulischen Drehzahlsteu ermittels HSC ist so ausgelegt, daß es dazu in der Lage ist, die Druckdifferenz zwischen einer Seite des Einlasses 51a und einer Seite des Auslasses 51b mit Bezug auf die eingebaute Ölpumpe 55 so ansteigend und abnehmend zu ändern, daß der Antriebswiderstand der eingebauten Ölpumpe 55 in Übereinstimmung mit den Druckdifferenzen sich ändert.

Da das Steuerventil 8 nahezu vollständig geschlossen ist, wird die Druckdifferenz im speziellen kleiner, so daß der Antriebswiderstand, der auf die Ölpumpe 55 wirkt, abnimmt, wodurch das Antriebsdrehmoment der Drehwelle 40C entspre chend geringer wird. Dadurch wird es dem Sonnenrad 41 des Planetengetriebemechanismus 4C, das integral mit der Dreh welle 40C ausgebildet ist, erlaubt sich als erstes zu dre hen, sobald der Träger 44 sich dreht. In Folge davon er reicht der Planetengetriebemechanismus 4C sein maximales Drehzahlverhältnis und der Ventilator 3 wird abgebremst bzw. verzögert oder nahezu vollständig angehalten. Wenn im Gegensatz hierzu das Steuerventil 8 zu einer Öffnungsseite hin betrieben wird, wird die Druckdifferenz graduell erhöht, so daß der Drehwiderstand, der auf die Ölpumpe 55 wirkt, dementsprechend erhöht wird. In Folge davon ändert der Planetengetriebemechanismus 4C graduell sein Drehzahl verhältnis zu kleineren Werten hin und erreicht schließlich sein minimales Drehzahlverhältnis, wenn das Steuerventil vollständig geöffnet ist, wobei die Ölpumpe 55 angehalten wird, so daß der Ventilator 3 auf seine maximale Drehzahl beschleunigt wird. Eine derartige Steuerung des Steuerven tils 8 wird durch die elektronische Steuereinheit (ECU) 10 durchgeführt, um die Motorbetriebsbedingungen in derselben Sequenz wie vorausgehend beschrieben zu öffnen oder zu schließen.

Während des Betriebs des Motors empfängt der Planetenge triebemechanismus 4C direkt das Motordrehmoment und wird zu jeder Zeit kontinuierlich betrieben, so daß er zugunsten der Standfestigkeit und der Zuverlässigkeit geeignet ge schmiert werden muß. Zu diesem Zweck ist die Drehwelle 40C mit einer axial verlaufenden Ölpassage 30 entlang nahezu der gesamten Länge ausgebildet. Genauer betrachtet weist die Ölpassage 30 einen Endabschnitt 30a auf, der radial in dem Sonnenrad 41 verläuft und an einer Außenumfangsfläche des Sonnenrads 41 mündet, sowie einen Endabschnitt 30b, der radial in dem Rotor 52 der eingebauten Ölpumpe 55 verläuft und an einer Außenumfangsfläche 52a des Rotors 52 der ein gebauten Ölpumpe 55 mündet. Durch die Ölpassage 30 wird das Öl in der Ölkammer 51 in dem Planetengetriebemechanismus 4C eingeleitet und schmiert diesen.

Die Ölpassage 30 kann mit einem Prüfventil versehen sein, wie beispielsweise mit einem federvorbelasteten Ventil 32, um das Einleiten des Öls in den Planetengetriebemechanismus 4C in Übereinstimmung mit dem Motorbetriebsbedarf zu steu ern. Das federvorbelastete Prüfventil 32 ist normalerweise so gedrängt, daß die Ölpassage 30 geschlossen ist und wird mittels eines elektrischen Solenoids 33 mit einer Kolben stange 34 betrieben. Wenn ein Einleiten des Schmieröls in den Planetengetriebemechanismus 4C erforderlich ist, wird das Solenoid 33 erregt, um das federvorgespannte Prüfventil 32 über die Kolbenstange 34 zu öffnen, um die Einleitung des Öls in den Planetengetriebemechanismus 4C durch die Ölpassage 30 zum Zwecke der Schmierung zu ermöglichen. Wenn das Solenoid 33 andererseits nicht erregt oder von der Energieversorgung abgeschlossen ist, wird das federvorge spannte Prüfventil 32 geschlossen und geschlossen gehalten, um die Einleitung von Öl in den Planetengetriebemechanismus 4C über die Ölpassage 30 selbst dann zu unterbinden, wenn der Motor betrieben wird.

Das Solenoid 33 wird durch die elektronische Steuereinheit (ECU) 10 gesteuert, und zwar beispielsweise auf der Grund lage der (abgelaufenen) Betriebszeit und -kilometerleistung des Motors. Das Solenoid 33 wird speziell für eine vorbe stimmte Zeitperiode erregt wie beispielsweise jede vorbe stimmte Betriebszeit und/oder jede vorbestimmte Kilometer leistung, um eine periodische Schmierung des Planetenge triebemechanismus 4C durchzuführen. Eine derartige peri odische Schmierung des Planetengetriebemechanismus 4C ver hindert eine übermäßige Zuführung des Schmieröls in den Planetengetriebemechanismus 4C und verhindert dadurch daß der Planetengetriebemechanismus 4C aufgrund der Ölvisko sität einem unerwünschten Anstieg des Drehwiderstands aus gesetzt wird. Dementsprechend gewährleistet das Ventilator drehzahl-Steuersystem, daß eine erwünschte oder ausreichen de Schmierung des Planetengetriebes gleichzeitig stattfin det mit einer effizienten Motorausgangsleistung.

Da die eingebaute Ölpumpe 55 direkt an einem Ende der Dreh welle 40C angebracht ist, mit welcher das Sonnenrad 41 des Planetengetriebemechanismus 4C integral ausgebildet ist, und da diese Pumpe innerhalb des Traglagers 2C eingeschlos sen ist, ist das Ventilatordrehzahl-Steuersystem einfach aufgebaut und im Vergleich zu beispielsweise derjenigen Struktur kompakt ausgebildet, bei welcher das Sonnenrad und die Ölpumpe durch ein Kraftübertragungsmittel, wie bei spielsweise einen Riemen oder dergleichen miteinander ver bunden sind. Dies erlaubt die Schaffung eines kompakten Ge samtaufbaus des Motors und eines kompakten Aufbaus des Ven tilatordrehzahl-Steuersystems, welche in einem begrenzten Raum eines Motorraums angeordnet sind.

In Fig. 10 ist ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ventilatordrehzahl-Steuersystems ge zeigt, bei dem an Stelle der eingebauten Ölpumpe 55 des in Fig. 9 gezeigten Ausführungsbeispiels eine Viskofluidkupp lung in einer Drehwelle eingebaut ist, an der ein Planeten getriebemechanismus angebracht ist.

Eine eingebaute Viskofluidkupplung 65 ist fest an einem En de der Drehwelle 40C innerhalb eines Traglagers 2C ange schlossen. Die Viskofluidkupplung 65 weist ein Antriebsteil oder eine Scheibe 66 auf, die an einer Drehwelle 40C befe stigt ist. Die Antriebsscheibe 66 ist in einer Ölkammer 51 untergebracht, die ein vorbestimmtes Volumen aufweist und in dem Traglager 2C ausgebildet ist. Die Ölkammer 51 ist durch einen Dichtring 61 gegenüber dem Lager 60 abgedich tet.

Eine axial verlaufende Ölpassage 30 ist in der Drehwelle 40C entlang nahezu der gesamten Länge ausgebildet. Die Ölpassage 30 weist einen Endabschnitt 30a auf, der radial in dem Sonnenrad 41 verläuft und an eine Außenumfangsfläche des Sonnenrads 41 mündet, sowie einen Endabschnitt 30b, der radial in der Antriebsscheibe 66 der Viskofluidkupplung 65 verläuft und an eine Außenumfangsfläche 66a der Antriebs scheibe 66 der Viskofluidkupplung 65 mündet. Durch die Ölpassage 30 wird das Öl in der Ölkammer 51 in den Plane tengetriebemechanismus 4C eingeführt und schmiert diesen.

Die Ölpassage 30 ist mit einem federvorgespannten Prüfven til 32 versehen, das durch ein Solenoid 33 betrieben wird, welches durch eine elektronische Steuereinheit (ECU) 10 ge steuert wird, und zwar beispielsweise auf der Grundlage der Betriebszeit und der Kilometerleistung des Motors, um die Einleitung des Öls in den Planetengetriebemechanismus 4C in Übereinstimmung mit dem Motorbetriebsbedarf in derselben Weise zu steuern, wie dies anhand des in Fig. 9 gezeigten Ventilatordrehzahl-Steuersystems beschrieben ist.

Der Drehwiderstand, der auf die Antriebsscheibe 66 der Viskofluidkupplung 65 einwirkt, und damit auf das Sonnenrad 41 des Planetengetriebemechanismus 4C, das integral mit der Drehwelle 40C ausgebildet ist, verändert sich in Abhängig keit von der Menge des Öls, das in die Ölkammer 51 einge leitet wird, so daß das Drehzahlverhältnis des Planeten getriebemechanismus 4C sich dementsprechend verändert oder variiert. Das variable oder veränderliche Einleiten des Öls in die Ölkammer 51 wird durch ein Steuerventil 8 des Venti latordrehzahl-Steuermittels V-HSC auf der Grundlage eines Steuersignals von der elektronischen Steuereinheit (ECU) 10 in Übereinstimmung mit den Motorbetriebsbedingungen durch geführt, wie vorstehend beschrieben.

In Fig. 11 ist noch ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ventilatordrehzahl-Steuersystems be schrieben, bei dem ein Planetengetriebemechanismus sein Drehzahlverhältnis in geringerem Umfang ändert, um einen Ventilator dazu zu veranlassen, mit einer höheren Drehzahl betrieben zu werden. Ein Erhöhen des Drehzahlverhältnisses eines Planetengetriebemechanismus wird realisiert durch ein Erhöhen einer Drehzahl von Ritzeln relativ zu einem Träger. Eine Möglichkeit, eine relative Drehzahl von Ritzeln zu erhöhen besteht darin, die Drehrichtung des Trägers mit Be zug auf die Ritzel umzukehren. Zu diesem Zweck ist ein hy draulisches Drehzahlsteuermittel des Ventilatordrehzahl- Steuersystems dazu ausgelegt, nicht nur den Antriebswider stand einer Ölpumpe zu verändern, sondern es darüber hinaus der Ölpumpe zu erlauben, in entgegengesetzter Drehrichtung betrieben zu werden.

Das hydraulische Drehzahlsteuermittel R-HSC des Ventilator drehzahl-Steuersystems umfaßt eine bezüglich der Drehrich tung umschaltbare Ölpumpe (O/P) 70, deren Drehwelle 5a an einer Gegenriemenscheibe 14 befestigt ist. An die umkehrba re Ölpumpe (O/P) 70 wird ein unter Druck stehendes Öl durch eine Ölpumpe 20 über ein Steuerventil 8 geliefert, wie bei spielsweise ein Drosselventil, das in einer Ölpassage 31A angeordnet ist. Die Ölpassage 31A wird durch drei Passagen abschnitte gebildet, nämlich einen Einleitungspassagenab schnitt 81, durch welchen Öl von einem Öltank 21 zu der um kehrbaren Ölpumpe 70 zugeführt wird, einen Bypass- bzw. Um leitungspassagenabschnitt 82, in dem das Steuerventil 8 an geordnet ist, und durch den das Öl der umkehrbaren Ölpumpe umgeleitet wird, wenn das Steuerventil 8 öffnet, und einen Rückführungspassagenabschnitt 83, durch den das Öl, das die umkehrbare Ölpumpe 70 und das Steuerventil 8 durchsetzt hat, in den Öltank 21 zurückgeleitet wird.

Das Steuerventil 8 wird durch eine elektronische Steuerein heit (ECU) 10 gesteuert, um in Übereinstimmung mit Motorbe triebsbedingungen zu öffnen und zu schließen. Ein variables oder veränderliches Steuern einer Drosselöffnung des Steu erventils 8 ändert gleichzeitig den Drehwiderstand und die Drehrichtung der umkehrbaren Pumpe 70. D.h., daß dann, wenn das Steuerventil 70 nahezu vollständig geöffnet ist, der Umwegpassagenabschnitt 82 den kleinsten Passagenwiderstand festlegt, und das Öl, das in den Einführungspassagenab schnitt 81 durch die Motorölpumpe 20 eingeleitet wird, vollständig durch den Umleitungspassagenabschnitt 82 fließt, wie durch Pfeile L1 dargestellt. Das Öl in dem Ein leitungspassagenabschnitt 81 nach dem Umleitungspassagenab schnitt 82 und in dem Rückführungspassagenabschnitt 83 vor dem Umleitungspassagenabschnitt 82 zirkuliert gleichzeitig durch die Ölpumpe 70, wie durch Pfeile L2 dargestellt. So lange demnach das Steuerventil 8 nahezu vollständig geöffnet ist, wird der Träger 44 des Planetengetriebemecha nismus 4, der sich in einer Richtung dreht, in welcher er durch eine Drehung der Gegenriemenscheibe 14 in einer Richtung gemäß Pfeil A gefolgt wird, welche Richtung als normale Richtung bezeichnet wird, niemals dem Drehwiderstand der Ölpumpe 70 ausgesetzt oder durch diesen belastet. Dement sprechend dreht sich der Träger 44 des Planetengetriebeme chanismus 4, dem Sonnenrad 41 folgend. Dadurch schafft das Planetengetriebe 4 sein maximales Drehzahlverhältnis, so daß der Ventilator 3 nahezu angehalten wird.

Wenn das Steuerventil 8 auf seine Schließseite zu betrieben wird, wird der Passagenwiderstand des Umleitungspassagenab schnitts 82 graduell erhöht, so daß das Öl, das in den Ein leitungspassagenabschnitt 81 durch die Motorölpumpe 20 ein geleitet wird, durch den Einleitungspassagenabschnitt 81 zu der Ölpumpe 70 fließt, d. h. in eine Richtung des Pfeils L3 entgegengesetzt zu der Richtung des Pfeils L2, in welcher das Öl vorausgehend geflossen ist, mit einer graduellen Zu nahme der Ölmenge. In Folge davon erhöht die Ölpumpe 70 ihren Drehwiderstand, der auf den Träger 44 einwirkt, gra duell so, daß die Drehzahl des Trägers 44 und dadurch das Drehzahlverhältnis des Planetengetriebemechanismus 4 ver mindert wird. Dies verursacht einen graduellen Anstieg der Drehzahl des Ventilators 3.

Wenn das Steuerventil 8 weiter in hinreichender Weise ge schlossen wird, um den Drehwiderstand der Ölpumpe 5 über die Drehkraft des Trägers 44 hinaus zu erhöhen, wird der Träger 44 abgebremst und durch die Ölpumpe 70 dazu gedrängt, seine Drehrichtung umzukehren. In Folge davon erhöht der Planetengetriebemechanismus 4 seine Drehzahl in stärkerem Maße mit dem Ergebnis, daß der Ventilator 3 mit einer erhöhten Drehzahl angetrieben wird. Wenn das Steuer ventil 8 vollständig geschlossen ist, um das Öl zu veran lassen, vollständig durch die Ölpumpe 70 zu fließen, er reicht der Ventilator 3 seine maximale Drehzahl.

Bei dem in Fig. 11 gezeigten Ventilatordrehzahl-Steuersy stem wird der Ventilator 3 schnell bzw. mühelos und sicher über einen großen Drehzahlbereich einfach dadurch gesteu ert, daß die Drosselöffnung des Steuerventils 8 zunehmend und abnehmend gesteuert wird. Darüber hinaus erweitert ein Steuern des Trägers 44 in entgegengesetzten Drehrichtungen den Drehzahlenbereich des Ventilators 3. Dieses Ventilator drehzahl-Steuersystem wird bevorzugt mit Motoren verwendet, die einen hohen Kühlbedarf selbst während einer Niederdreh zahl-Bedingung aufweisen. Da das Ventilatordrehzahl-Steuer system außerdem erwünschte Drehzahlen in Übereinstimmung mit unterschiedlichen Motorbetriebsbedingungen zur Verfü gung stellt, ohne durch die Motordrehzahl bestimmt zu wer den, wird ein Verlust an Motorausgangsleistung unterbunden, der beispielsweise verursacht ist durch einen Hochdrehzahl betrieb des Ventilators 3, der für einen erforderlichen Kühlbedarf unnötig ist. Dieser bringt außerdem den Vorteil, daß das Beschleunigungsverhalten des Motors verbessert und ein hohes Ventilatorgeräusch unterdrückt wird.

In Fig. 12 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfin dungsgemäßen Ventilatordrehzahl-Steuersystems gezeigt, das denselben Aufbau und dieselbe Betriebsweise aufweist wie das an Hand von Fig. 11 vorausgehend beschriebene Ventila tordrehzahl-Steuersystem, mit dem Unterschied, daß ein Drosselventil und ein Richtungssteuerventil anstelle des Steuerventils 8 verwendet werden.

Ein Richtungssteuerventil 91 ist ein Solenoid-betriebenes, Vier-Anschluß-Zwei-Positionen-Ventil. Das Richtungssteuer ventil oder das direktionelle Steuerventil 91 vermag zwi schen zwei Positionen umzuschalten, nämlich einer ersten oder normalen Ventilposition 91A, in der Öl so eingeleitet wird, daß eine Ölpumpe 70 dazu veranlaßt wird, in einer durch eine Pfeil A bezeichnete normale Richtung zu dre hen, in welcher der Träger 44 des Planetengetriebemechanis mus 4 sich dem Sonnenrad 41 folgend dreht, sowie einer zweiten oder entgegengesetzten oder umgekehrten Ventilposi tion 91B, in der Öl so eingeleitet wird, daß es die Ölpumpe 70 dazu veranlaßt, in der durch einen Pfeil B gezeigten entgegengesetzten bzw. umgekehrten Richtung sich zu drehen. Das Richtungssteuerventil 91, das durch die elektronische Steuereinheit (ECU) 10 in Übereinstimmung mit Motorbe triebsbedingungen gesteuert wird, ist in einem Zufuhrpassa genabschnitt 81 und einem Rückführungspassagenabschnitt 83, einer Ölpassage 31c, eines hydraulischen Drehzahlsteuermit tels TV-HSC angeordnet.

Ein Drosselventil 92, das durch die elektronische Steuer einheit (ECU) 10 in Übereinstimmung mit Motorbetriebsbe dingungen gesteuert wird, ist in dem Zufuhrpassagenab schnitt 81 der Ölpassage 31c des hydraulischen Drehzahl steuermittels TV-HSC angeordnet. Das Drosselventil 92 wird auf seine Schließseite zu betrieben, wenn der Ventilator 3 veranlaßt wird, seine Drehzahl zu erhöhen, während die Ölpumpe 70 sich in der normalen Richtung A dreht. Das Drosselventil 92 wird andererseits auf seine Öffnungsseite zu betrieben, wenn der Ventilator 3 dazu veranlaßt wird, seine Drehzahl zu erhöhen, während die Ölpumpe 70 sich in der umgekehrten Richtung B dreht. Wenn das Drosselven til 92 auf seine Schließseite zu betrieben wird, während die Ölpumpe 70 sich in der normalen Drehrichtung A dreht, ist die Ölpumpe 5 einem graduell ansteigenden Dreh widerstand ausgesetzt, d. h., daß der Planetengetriebemecha nismus 4 sein Drehzahlverhältnis graduell vermindert, so daß der Ventilator 3 seine Drehzahl graduell erhöht. Wenn das Drosselventil 92 vollständig geschlossen ist, so daß die Ölpumpe 5 angehalten wird, beschleunigt der Ventilator 3 auf seine maximale Drehzahl.

Wenn ein Bedarf für ein weiteres Beschleunigen des Ventila tors 3 über die maximale Drehzahl hinaus aufgetreten ist, wird das Richtungssteuerventil 91 in die Umkehrventil-Posi tion 91B umgeschaltet, um die Ölpumpe 70 dazu zu veranlas sen, sich in der umgekehrten Richtung B zu drehen. Gleichzeitig mit dem Umschalten des Richtungssteuerventils 91 wird das Drosselventil 92 graduell zu der Öffnungsseite hin betrieben. Mit dem Öffnen des Drosselventils erhöht der Ventilator 3 seine Drehzahl über die maximale Drehzahl hin aus und erreicht eine über dem Maximum liegende höchste Ventilatordrehzahl, wenn das Drosselventil 92 vollständig geöffnet ist.

Der Betrieb des in Fig. 12 gezeigten Ventilatordrehzahl- Steuersystems ist in Fig. 13 dargestellt, die ein Flußdia gramm einer Ventilatordrehzahl-Steuerroutine für den Mikro computer der elektronischen Steuereinheit (ECU) 10 zeigt.

Wie aus Fig. 13 hervorgeht, wird unmittelbar nach dem Starten der Ventilatordrehzahl-Steuerroutine am Schritt Q1 eine gegenwärtige Motorbetriebsbedingung eingelesen, die durch eine Motordrehzahl N, eine Motorkühlwassertempe ratur t, einen Gasdruck P einer Klimaanlage und ei ne Ventilatordrehzahl n bestimmt ist. Daraufhin wird am Schritt Q2 eine Entscheidung getroffen, ob die Motor kühlwassertemperatur t höher ist als eine zulässige Wassertemperatur ta, die für die Motordrehzahl N aus einer Tabelle mit zulässigen Wassertemperaturen ausge lesen wird. Wenn die Antwort auf die Entscheidung "JA" ist, zeigt dies an, daß der Motor EN zu Schutzzwecken schnell oder kurzfristig abgekühlt werden muß. Dementsprechend muß die Ölpumpe 5 dem maximalen Drehwiderstand unterworfen wer den, um den Ventilator 3 zum Betrieb bei seiner maximalen Drehzahl zu zwingen. D.h., daß am Schritt Q3 eine Entschei dung getroffen wird, ob ein Ventilrichtungsflag F auf einen Status "1" gesetzt worden ist, der anzeigt, daß das Richtungssteuerventil 91 sich in der normalen Ventilpo sition 91A befindet, um es der Ölpumpe 70 zu erlauben, in der normalen Richtung betrieben zu werden. Es soll darauf hingewiesen werden, daß das Ventilrichtungsflag F, das auf einen Status "0" eingestellt ist, anzeigt, daß das Richtungssteuerventil 91 sich in der Umkehrventilposition 91B befindet, um es der Ölpumpe 70 zu erlauben, in der um gekehrten oder umgedrehten Richtung betrieben zu werden. Nach Umschalten des Richtungssteuerventils 91 auf die Um kehrventilposition 91B am Schritt Q4, nämlich dann, wenn die Antwort auf die Entscheidung "JA" ist, oder direkt, wenn die Antwort auf die Entscheidung "NEIN" ist, wird das Drosselventil 92 am Schritt Q5 vollständig geschlossen. In Folge des vollständigen Schließens des Drosselventils 92, während die Umkehrölpumpe 70 dazu veranlaßt wird, in der umgekehrten Richtung sich zu drehen, dreht sich der Träger 44 des Planetengetriebemechanismus 4 mit der überhöhten oder über dem Maximum liegenden höchsten Drehzahl in der umgekehrten Richtung B, um dadurch das über dem Minimum liegende niedrigste Drehzahlverhältnis des Planetengetrie bemechanismus 4 zu schaffen. Dementsprechend dreht sich der Ventilator 3 mit der höchsten maximalen Ventilatordrehzahl, so daß der Motor schnell bzw. kurzfristig abgekühlt wird.

Wenn die Antwort auf die Entscheidung am Schritt Q2 "NEIN" ist, zeigt dies an, daß der Motor EN ein gewöhnliches oder normales Kühlen benötigt, d. h. eine gewöhnliche Ventilator drehzahl-Steuerung in Übereinstimmung mit seiner Betriebs bedingung.

Für die gewöhnliche Ventilatordrehzahl-Steuerung wird am Schritt Q6 eine Ziel-Ventilatordrehzahl no für die Motordrehzahl N aus der Ziel-Ventilatordrehzahl-Tabelle ausgelesen. Dann werden am Schritt Q7 die Ventilatordreh zahl n und die Ziel-Ventilatordrehzahl no vergli chen, um zu entscheiden, ob eine Abweichung zwischen diesen Drehzahlen kleiner ist als ein vorbestimmter spezieller Wert b. Solange der absolute Wert der Differenz kleiner ist als der spezielle Wert b, wird entschieden, daß der Ventilator 3 in einer gewünschten oder normalen Ventilator drehzahl betrieben wird. Wenn andererseits der absolute Wert der Differenz größer ist als der spezielle Wert b, wird entschieden, daß der Ventilator 3 in einer unerwünsch ten Ventilatordrehzahl betrieben wird. Wenn die Antwort auf die Entscheidung am Schritt Q7 "JA" ist, zeigt dies demnach an, daß der Ventilator 3 in einer gewünschten Ventilator drehzahl betrieben wird, und das Richtungssteuerventil 91 und das Drosselventil 92 werden dann am Schritt Q14 in ih ren gegenwärtigen Positionen gehalten, um den gegenwärtigen Drehwiderstand auf den Träger 44 wirken zu lassen, wodurch der Ventilator 3 mit seiner gegenwärtigen Drehzahl betrie ben wird.

Wenn hingegen die Antwort auf die Entscheidung am Schritt Q7 "NEIN" ist, nämlich dann, wenn die Abweichung der Dreh zahlen größer oder gleich dem speziellen Wert b ist, zeigt dies an, daß ein zunehmendes oder abnehmendes Ändern der Ventilatordrehzahl n benötigt wird. Wenn der Ven tilator 3 seine Ventilatordrehzahl n tatsächlich ändern sollte, dann wird am Schritt Q8 eine Entscheidung getrof fen, ob die Zielventilatordrehzahl no größer ist als die maximale Drehzahl max, die dadurch festgelegt ist, daß die Ölpumpe 70 sich in der normalen Richtung A dreht. Wenn die Zielventilatorgeschwindigkeit no aktuell grösser ist als die maximale Drehzahl Fmax oder wenn die Antwort auf die Entscheidung "JA" ist, zeigt dies an, daß die Ölpumpe 70 mit Bezug auf ihre Drehrichtung umgekehrt werden muß und dann wird am Schritt Q9 entschieden, ob das Ventilrichtungsflag F auf den Status "0" gesetzt worden ist. Nach dem Umschalten des Richtungssteuerventils 91 auf die Umkehrventilposition 91b am Schritt Q10, nämlich dann, wenn die Antwort auf die Entscheidung "NEIN" ist oder wenn die Antwort auf die Entscheidung direkt "JA" ist, wird am Schritt Q11 eine Entscheidung getroffen, ob die Ventilator geschwindigkeit n größer ist als die Zielventilator drehzahl no. Diese Entscheidung wird getroffen, um festzustellen, ob das Drosselventil 92 geöffnet oder ge schlossen ist. Wenn die Antwort "JA" ist oder wenn die Ven tilatordrehzahl n größer ist als die Zielventilator drehzahl no, zeigt dies an, daß der Ventilator 3 sich zu schnell dreht und dann wird das Drosselventil 92 am Schritt Q12 zu seiner Offenseite hin in Betrieb gesetzt, um den Drehwiderstand der Ölpumpe 5, der auf den Träger 44 einwirkt, abzusenken oder zu verringern, wodurch der Ven tilator 3 zum Absenken seiner Drehzahl veranlaßt wird. Wenn die Antwort andererseits "NEIN" ist, oder wenn die Ventila tordrehzahl n gleich oder kleiner ist als die Zielven tilatordrehzahl no, zeigt dies an, daß der Ventilator 3 sich zu langsam dreht und dann wird das Drosselventil 92 am Schritt Q13 zu seiner Schließseite hin betrieben, um den Drehwiderstand der Ölpumpe 5, der auf den Träger 44 ein wirkt, anzuheben oder zu erhöhen, wodurch der Ventilator 3 zur Erhöhung seiner Drehzahl veranlaßt wird.

Wenn die Antwort auf die Entscheidung am Schritt Q8 "NEIN" ist, zeigt dies an, daß die Ventilatordrehzahl n klei ner oder gleich ist als die maximale Ventilatordrehzahl Fmax und dies zeigt an, daß der Ventilator 3 gesteuert wer den kann, um seine Drehzahl zu erhöhen, während die Ölpumpe 5 in ihrer normalen Drehrichtung verbleibt und dann wird am Schritt Q15 eine Entscheidung getroffen, ob ein Ventil richtungsflag F auf den Status "1" gesetzt worden ist. Nach dem Umschalten des Richtungssteuerventils 91 auf die normale Ventilposition 91B am Schritt Q16, nämlich wenn die Antwort auf die Entscheidung "NEIN" ist oder direkt dann, wenn die Antwort auf die Entscheidung "JA" ist, wird am Schritt Q17 eine endgültige Entscheidung getroffen, ob die Ventilatordrehzahl n größer ist als die Zielventilator drehzahl no. Wenn die Antwort "JA" ist oder wenn die Ventilatordrehzahl n kleiner ist als die Zielventila tordrehzahl no, zeigt dies an, daß der Ventilator 3 sich zu langsam dreht und dann wird die Drosselklappe 92 am Schritt Q18 zu ihrer Schließseite hin betrieben, um den Drehwiderstand der Ölpumpe 5, der auf den Träger 44 ein wirkt, anzuheben, wodurch der Ventilator 3 dazu veranlaßt wird, seine Drehzahl zu erhöhen. Wenn die Antwort anderer seits "NEIN" ist oder wenn die Ventilatordrehzahl n gleich oder höher ist als die Zielventilatordrehzahl no ist, zeigt dies an, daß der Ventilator 3 sich zu schnell dreht und es wird das Drosselventil 92 am Schritt Q19 zu seiner Öffenseite hin so betrieben, daß der Drehwiderstand der Ölpumpe 5, der auf den Träger 44 einwirkt, abnimmt oder abfällt, wodurch der Ventilator 3 dazu veranlaßt wird, sei ne Drehzahl zu verringern. Dadurch unterdrückt das Ventila tordrehzahl-Steuersystem in effektiver Weise einen Motor ausgangsleistungsverlust, während die Ventilatordrehzahl- Steuerung in einem geringstmöglichen Umfang wiederholt wird, wobei der Ventilator 3 so gesteuert wird, daß er in Übereinstimmung mit dem jeweiligen Motorkühlbedarf bei je der gewünschten Drehzahl betrieben wird.

Claims

1. Drehzahlsteuersystem für einen Rotationskörper einer Motorkühlvorrichtung, durch den Luft gegen einen Motor geblasen wird, um diesen zu kühlen, gekennzeichnet durch eine Drehgetriebeeinrichtung, die ein Eingangszahnrad aufweist, das an einen Motorausgang des Motors ange schlossen ist, sowie ein Ausgangszahnrad, welches den Rotationskörper antreibt, um in veränderlicher Weise ein Drehzahlverhältnis zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangszahnrad zu schaffen; und eine hydraulische Steuereinrichtung, die betriebs mäßig mit der Drehgetriebeeinrichtung verbunden ist, um an die Drehgetriebeeinrichtung einen betriebs mäßigen Widerstand anzulegen, um die Drehgetriebeein richtung dazu zu veranlassen, das Drehzahlverhältnis zu verändern.

2. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgetriebeeinrichtung ein Planetengetriebe umfaßt, das ein Sonnenrad, ein Ritzel und ein Hohl rad aufweist, wobei das Eingangszahnrad entweder das Sonnenrad oder das Ritzel umfaßt, wobei das Ausgangs zahnrad das Hohlrad umfaßt, und wobei die hydrauli sche Steuereinrichtung betriebsmäßig mit dem anderen Planetengetriebe-Bestandteil, nämlich dem Sonnenrad oder dem Ritzel verbunden ist, um eine Umlaufge schwindigkeit oder eine Drehzahl des anderen dieser Bauteile zu verändern.

3. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehgetriebe ein Planetengetriebe umfaßt, das ein Sonnenrad, ein Ritzel und ein Hohlrad aufweist, wobei das Eingangszahnrad das Ritzel umfaßt, wobei das Ausgangszahnrad das Hohlrad umfaßt und wobei die hydraulische Steuereinrichtung betriebsmäßig mit dem Sonnenrad verbunden ist, um die Drehzahl des Sonnen rads zu verändern.

4. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehgetriebe ein Planetengetriebe umfaßt, das ein Sonnenrad, ein Ritzel und ein Hohlrad aufweist, wobei das Eingangszahnrad das Sonnenrad umfaßt, wobei das Ausgangszahnrad das Hohlrad umfaßt und wobei die hydraulische Steuereinrichtung betriebsmäßig mit dem Ritzel verbunden ist, um die Umlaufgeschwindigkeit des Ritzels um das Sonnenrad zu verändern.

5. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationskörper einen Ventilator umfaßt, der eine Vielzahl von Ventilatorblättern aufweist und zwischen dem Motor und einem Kühler angeordnet ist.

6. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Steuereinrichtung eine hydrauli sche Widerstandserzeugungs-Einrichtung umfaßt, die be triebsmäßig mit dem anderen Planetengetriebe-Bauteil, nämlich mit dem Sonnenrad oder dem Ritzel verbunden ist, um einen betriebsmäßigen Widerstand zu erzeugen, der auf das andere dieser Bauteile, nämlich das Son nenrad oder das Ritzel einwirkt, und ein elektrisch gesteuertes Ventil zum veränderlichen Zuführen eines Hydrauliköls zu der Hydraulikpumpe in Übereinstimmung mit Betriebsbedingungen des Motors, um den betriebs mäßigen Widerstand zu verändern, wodurch eine Umlauf geschwindigkeit oder eine Drehzahl des anderen der Bauteile, nämlich des Ritzels oder des Sonnenrads verändert wird.

7. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Widerstandserzeugungs-Einrichtung eine hydraulische Pumpe umfaßt.

8. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch gesteuerte Ventil ein Drucksteuer ventil zum veränderbaren Steuern einer Druckdifferenz zwischen Hydraulikdrücken vor und nach der Hydraulik pumpe umfaßt.

9. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Drucksteuerventil die Druckdifferenz mit einer Zunahme der Drehzahl des Motors in abnehmender Weise steuernd verändert.

10. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Widerstandserzeugungs-Einrichtung eine hydraulische Fluidkupplung umfaßt.

11. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch gesteuerte Ventil ein Volumen steuerungsventil zum veränderbaren Steuern eines Vo lumens eines Hydrauliköls umfaßt, das der hydrauli schen Fluidkupplung zugeführt ist.

12. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumensteuerungsventil das Volumen mit einer Zunahme der Drehzahl des Motors in abnehmender Weise veränderbar steuert.

13. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Steuereinrichtung eine Motoröl pumpe für ein Schmierstofföl umfaßt, das der hydrau lischen Widerstandserzeugungs-Einrichtung ebenso zu geführt wird wie dem Motor.

14. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Steuereinrichtung eine Motoröl pumpe für ein Schmierstofföl umfaßt, das der hydrau lischen Widerstandserzeugungs-Einrichtung ebenso zu geführt wird wie dem Motor.

15. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Widerstandserzeugungs-Einrich tung und das elektrisch gesteuerte Ventil in einer im geschlossenen Kreislauf geführten Ölpassage angeord net sind.

16. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in der im geschlossenen Kreislauf geführten Öl passage zwischen der hydraulischen Widerstandserzeu gungs-Einrichtung und dem elektrisch gesteuerten Ven til ein Ölkühler angeordnet ist.

17. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Drehgetriebeeinrichtung und der hy draulischen Steuereinrichtung eine Kupplungseinrich tung zum Entkuppeln eines betriebsmäßigen Widerstands angeordnet ist, der auf die Drehgetriebeeinrichtung von der hydraulischen Steuereinrichtung einwirkt, wenn der Motor höher aufgeheizt wird als auf eine vorbestimmte Motortemperatur.

18. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Thermoschalter zum Ausrücken der Kupplungs einrichtung vorgesehen ist, um den betriebsmäßigen Widerstand abzukuppeln, wenn eine vorbestimmte Motor kühlmitteltemperatur ermittelt wird, die der vorbe stimmten Motortemperatur entspricht.

19. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Steuereinrichtung eine hydrau lische Widerstandserzeugungs-Einrichtung umfaßt, die betriebsmäßig mit dem Sonnenrad verbunden ist, um einen betriebsmäßigen Widerstand zu erzeugen, der auf das Ritzel einwirkt und ein elektrisch gesteuertes Ventil zum veränderbaren Zuführen eines Hydrauliköls zur hydraulischen Steuereinrichtung in Übereinstim mung mit Betriebsbedingungen des Motors, um den be triebsmäßigen Widerstand zu verändern, wodurch eine Drehzahl des Sonnenrads verändert wird.

20. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Widerstandserzeugungs-Einrich tung eine hydraulische Pumpe umfaßt, die direkt am Sonnenrad befestigt ist.

21. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Widerstandserzeugungs-Einrich tung eine Hydraulikfluidkupplung umfaßt, die direkt am Sonnenrad befestigt ist.

22. Drehzahlsteuersystem für einen Rotationsventilator einer Motorkühlvorrichtung, der zwischen dem Motor und einem Kühler angeordnet ist, um Luft durch den Kühler zu ziehen und gegen den Motor zu blasen, um diesen zu kühlen, gekennzeichnet durch
eine Planetengetriebeeinrichtung, die ein Ritzel auf weist, das an einen Motorausgang des Motors ange schlossen ist, ein Hohlrad, das den Rotationsventi lator antreibt, und ein Sonnenrad, das integral mit einer Drehwelle ausgebildet ist, durch welche die Planetengetriebeeinrichtung durch den Motor gehalten wird, um ein Verhältnis der Drehzahlen zwischen dem Ventilator und der Drehwelle in veränderbarer Weise zu schaffen und
eine hydraulische Steuereinrichtung zum Anlegen eines betriebsmäßigen Widerstands an die Drehwelle, um die Planetengetriebeeinrichtung dazu zu veranlassen, das Verhältnis der Drehzahlen zu verändern, wobei die hy draulische Steuereinrichtung eine hydraulische Wider standserzeugungs-Einrichtung umfaßt, die direkt an die Drehwelle angeschlossen ist, um einen betriebs mäßigen Widerstand an die Drehwelle anzulegen, und
ein elektrisch gesteuertes Ventil zum veränderbaren Zuführen eines Hydrauliköls zu der hydraulischen Wi derstandserzeugungs-Einrichtung in Übereinstimmung mit Betriebsbedingungen des Motors, um den betriebs mäßigen Widerstand zu verändern, wodurch die Dreh zahl des Sonnenrads verändert wird.

23. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Widerstandserzeugungs-Einrich tung eine hydraulische Pumpe umfaßt.

24. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch gesteuerte Ventil ein Drucksteuer ventil zum veränderbaren Steuern einer Druckdifferenz zwischen Hydraulikdrücken vor und nach der Hydraulik pumpe erfaßt.

25. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Drucksteuerventil die Druckdifferenz mit einer Zunahme der Drehzahl des Motors in abnehmender Weise steuernd verändert.

26. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Widerstanderzeugungs-Einrichtung eine hydraulische Fluidkupplung umfaßt.

27. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch gesteuerte Ventil ein Volumen steuerungsventil zum veränderbaren Steuern eines Vo lumens eines Hydrauliköls umfaßt, das der hydrauli schen Fluidkupplung zugeführt ist.

28. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumensteuerungsventil das Volumen mit einer Zunahme der Drehzahl des Motors in abnehmender Weise veränderbar steuert.

29. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwelle mit einer Ölpassage ausgebildet ist, die mit der hydraulischen Widerstandserzeugungs- Einrichtung in Übertragungsverbindung steht, um die Planetengetriebeeinrichtung zu schmieren.

30. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölpassage ein elektrisch gesteuertes Prüf ventil umfaßt, das jede vorbestimmte Zeitperiode ge öffnet ist, in welcher der Motor betrieben wird.

31. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ölpassage ein elektrisch gesteuertes Prüf ventil angeordnet ist, das zu jeder vorbestimmten Kilometerleistung geöffnet ist.

32. Drehzahlsteuersystem für einen Rotationsventilator einer Motorkühlvorrichtung, der zwischen dem Motor und einem Kühler angeordnet ist, um Luft durch den Kühler zu ziehen und gegen den Motor zu blasen, um diesen zu kühlen, gekennzeichnet durch
eine Planetengetriebeeinrichtung, die ein Sonnenrad aufweist, das an einem Motorausgang des Motors ange schlossen ist, ein Hohlrad, das den Rotationsventi lator betreibt und ein Ritzel zum veränderlichen Schaffen eines Verhältnisses von Drehzahlen zwischen dem Ventilator und der Drehwelle; und
eine hydraulische Steuereinrichtung zum Anlegen eines betriebsmäßigen Widerstands an das Ritzel, um die Planetengetriebeeinrichtung dazu zu veranlassen, das Verhältnis der Drehzahlen zu verändern, wobei die hy draulische Steuereinrichtung eine umkehrbare hydrau lische Pumpe und eine elektrisch gesteuerte Ventil einrichtung umfaßt, um der hydraulischen Pumpe in Übereinstimmung mit den Betriebsbedingungen des Mo tors ein Hydrauliköl zuzuführen, das hinsichtlich des Volumens veränderbar und hinsichtlich der Richtung umkehrbar ist, und um den betriebsmäßigen Widerstand zu verändern, wodurch die Drehzahl des Ritzels verändert wird.

33. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch gesteuerte Ventileinrichtung ein Drosselventil umfaßt, das in einer Ölpassage angeord net ist, welche die umkehrbare hydraulische Pumpe um geht.

34. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch gesteuerte Ventileinrichtung ein Richtungssteuerventil und ein Drosselventil umfaßt.

35. Drehzahlsteuersystem für einen Rotationsventilator einer Motorkühlvorrichtung zum Blasen von Luft gegen einen Motor, um diesen zu kühlen, gekennzeichnet durch
eine Temperaturerfassungseinrichtung zum Erfassen einer vorbestimmten Temperatur des Motors;
eine Drehgetriebeeinrichtung, die ein Eingangszahnrad aufweist, das an einen Ausgang des Motors angeschlos sen ist, sowie ein Ausgangszahnrad, das den Rota tionsventilator antreibt, um ein Verhältnis von Drehzahlen zwischen dem Eingangszahnrad und dem Aus gangszahnrad in veränderlicher Weise zu errichten;
eine hydraulische Widerstandserzeugungs-Einrichtung, die betriebsmäßig an die Drehgetriebeeinrichtung an geschlossen ist, um einen betriebsmäßigen Widerstand zu erzeugen und an die Drehgetriebeeinrichtung anzu legen, um die Drehgetriebeeinrichtung dazu zu veran lassen, das Verhältnis der Drehzahlen zu verändern;
eine hydraulische Steuereinrichtung zum veränder baren Zuführen eines hydraulischen Drucks an die Widerstandserzeugungs-Einrichtung, um den betriebs mäßigen Widerstand in Übereinstimmung mit Motorbe triebsbedingungen zu verändern und
eine Beendigungseinrichtung zum Beenden der Wider standserzeugung durch die Widerstandserzeugungs- Einrichtung, wenn die Temperaturerfassungseinrich tung die vorbestimmte Temperatur erfaßt, um das Ver hältnis der Drehzahlen der Drehgetriebeeinrichtung abzusenken.

36. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Widerstandserzeugungs-Einrich tung eine hydraulische Pumpe umfaßt.

37. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Beendigungseinrichtung eine elektromagneti sche Kupplung umfaßt, die zwischen der Drehgetriebe einrichtung der hydraulischen Pumpe angeordnet ist, wobei die elektromagnetische Kupplung eingerückt wird, wenn die Temperaturerfassungseinrichtung die vorbestimmte Temperatur erfaßt.

38. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Steuereinrichtung ein Drossel ventil zum Steuern einer Druckdifferenz zwischen einem Ort vor und einem Ort nach der hydraulischen Pumpe umfaßt.

39. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil die Druckdifferenz auf eine maximale Druckdifferenz ändert, wenn die Temperatur erfassungseinrichtung die vorbestimmte Temperatur er faßt.

40. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Widerstandserzeugungs-Einrich tung eine hydraulische Fluidkupplung umfaßt.

41. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Beendigungseinrichtung eine elektromagneti sche Kupplung umfaßt, die zwischen der Drehgetriebe einrichtung und der hydraulischen Fluidkupplung ange ordnet ist, wobei die elektromagnetische Kupplung eingerückt wird, wenn die Temperaturerfassungsein richtung die vorbestimmte Temperatur erfaßt.

42. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Steuereinrichtung ein Drossel ventil zum Steuern eines Volumens eines Hydrauliköls umfaßt, das in die hydraulische Fluidkupplung einge speist wird.

43. Drehzahlsteuersystem nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil das Volumen auf ein Maximalvo lumen ändert, wenn die Temperaturerfassungseinrich tung die vorbestimmte Temperatur erfaßt.