DE60202155T2

DE60202155T2 - Auf magnetorheologischer Flüssigkeit basierter Lüfter mit elektrischer Steuerung

Info

Publication number: DE60202155T2
Application number: DE60202155T
Authority: DE
Inventors: Dale A. Stretch; William Windsor Eybergen; Wade A. Smith; David Turner; Thomas A. Gee
Original assignee: BorgWarner Inc; Borg Warner Automotive Inc
Current assignee: BorgWarner Inc
Priority date: 2001-01-11
Filing date: 2002-01-04
Publication date: 2005-04-14
Anticipated expiration: 2022-01-05
Also published as: EP1223362A3; JP4084572B2; DE60202155D1; US20020088411A1; US6543396B2; EP1223362A2; JP2002323071A; EP1223362B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft generell Kühlsysteme, genauer gesagt eine elektronisch gesteuerte, auf einem magnetorheologischen Strömungsmittel basierende Kühllüfter-Antriebseinheit.
Kühlsysteme finden heutzutage bei Fahrzeugen Verwendung, um einen Motor während seines Betriebes zu kühlen. Lüfterantriebe werden typischerweise von der Kurbelwelle des Motors unter einem festen Verhältnis angetrieben, um das Motorkühlmittel zu kühlen, wenn dieses durch einen Radiator (Kühler) strömt. Wenn daher die Motordrehzahl verringert wird, wie dies heute bei Fahrzeugen üblich ist, um die Emissionen zu reduzieren, wird die Antriebsgeschwindigkeit des Lüfters entsprechend reduziert. Wenn die Motordrehzahl ansteigt, wird die Lüfterantriebsgeschwindigkeit entsprechend erhöht. Diese erhöhte Lüfterantriebsgeschwindigkeit bewirkt, daß die Motorblocktemperatur auf weniger als optimale Niveaus abgekühlt wird, was zu weniger optimalen Bedingungen führt, welche die Emissionen und den Kraftstoffverbrauch nachteilig beeinflussen können.
Ein Verfahren zur Lösung dieser Probleme besteht darin, eine mit einem viskosen Strömungsmittel arbeitende Kupplung zum Antreiben der Radiatorkühllüfter hinzuzufügen. Bei einer typischen, mit einem viskosen Strömungsmittel arbeitenden Kupplung treibt eine Eingangswelle ein Eingangskupplungselement (Kupplung) an, das in einem Ausgangskupplungselement enthalten ist, und wird Drehmoment vom Eingang zum Ausgang in Gegenwart des viskosen Strömungsmittels über den viskosen Scherwiderstand übertragen. Die Kupplung umfaßt normalerweise irgendein Ventil, das die Menge des viskosen Strömungsmittel innerhalb einer Scherkammer steuert, um auf diese Weise das Verhältnis zwischen dem Ausgangsdrehmoment und der Ausgangsdrehzahl zum Eingangsdrehmoment und der Eingangsdrehzahl zu steuern. Dieses Ventil umfaßt typischerweise ein Ventilelement, das beweglich ist, um eine zwischen einem Speicher und einer Scherkammer (Betriebskammer) angeordnete Einfüllöffnung abzudecken oder freizugeben.
Ein Problem, das bei gegenwärtig erhältlichen Viskokupplungen für Lüfterantriebe besteht, ist die Komplexität der entsprechenden Konstruktionen. Ein viskoses Strömungsmittel muß von einer Strömungsmittelspeicherkammer zu einer Arbeitskammer bewegt werden, um das Eingangskupplungselement mit dem Ausgangskupplungelement zu kuppeln oder zu entkuppeln. Dies erfordert eine Kombination von beweglichen Ventilelementen, Ventilnockenarmen und Entspannungskammern, um das viskose Strömungsmittel in die Arbeitskammer und aus dieser heraus zu bewegen. Hierdurch wird die Viskokupplung komplex und teuer.
Noch wichtiger ist, daß gegenwärtig erhältliche Viskokupplungen entweder nicht in der Lage sind, so gesteuert zu werden, daß sie eine momentane Abkühlung eines Motorblocks vorsehen, oder eine bestimmte Zeitdauer zum Erhöhen der für den Motorblock zur Verfügung stehenden Kühlmittelmenge oder zum Verringern derselben benötigen. Diese Zeitverzögerung kann eine Auswirkung auf den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen bei verschiedenen Motordrehzahlen und Motortemperaturen haben.
Es ist somit besonders wünschenswert, die Komplexität der Viskokupplung zu begrenzen und eine genauere Steuerung der Motorkühlmöglichkeiten beim Verwenden einer Viskokupplung vorzusehen.
Die EP 0882904 , auf der der Oberbegriff vom Patentanspruch 1 basiert, beschreibt eine auf einem magnetorheologischen Strömungsmittel basierende Lüfterkupplung mit einer Eingangswelle, einem an der Eingangswelle mit Hilfe einer Buchse montierten Abdecklager, einem Antriebsring, der mit der Eingangswelle verbunden ist, und einer nichtdrehbaren Spule, die an der Buchse zwischen der Eingangswelle und dem Antriebsring montiert ist. Der Antriebsring besitzt eine Vielzahl von zylindrischen Kupplungsplatten, die zwischen entsprechenden zylindrischen Kupplungsplatten mit Abstand angeordnet sind, welche an der Abdeckung vorgesehen sind. Die Kupplungsplatten sind in einem Raum untergebracht, der ein magnetorheologisches Strömungsmittel enthält. Beim Erregen der Spule wird eine Flußbahn erzeugt, die sich durch den Raum erstreckt und bewirkt, daß sich die Viskosität des magnetorheologischen Strömungsmittels verändert und die Drehmomentübertragung durch die Kupplung zum Antreiben des Lüfters verändert.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine elektronisch gesteuerte, auf einem magnetorheologischen Strömungsmittel basierende Lüfterantriebseinheit vorgesehen, die mit einem Lüfter zum Kühlen eines in abgedichteter Weise angeschlossenen Radiators verbunden ist, wobei die Einheit umfaßt:
eine Abdeckung mit einem rotierenden Abschnitt; eine Eingangswelle, die drehbar mit dem rotierenden Abschnitt verbunden ist; einen Antriebsring, der mit der Eingangswelle verbunden ist; eine Vielzahl von partiellen konzentrischen Ringen, die mit dem Antriebsring verbunden ist; einen angetriebenen Ring, der mit einer Vielzahl von partiellen konzentrischen Ringen verbunden ist; eine Arbeitskammer zwischen dem Antriebsring und dem angetriebenen Ring; eine nichtrotierende Spule; eine elektronische Steuereinheit, die mit der nichtrotierenden Spule verbunden ist, wobei die elektronische Steuereinheit den durch die Spule fließenden elektrischen Strom steuert; und eine Menge eines magnetorheologischen Strömungsmittels, die in der Arbeitskammer enthalten ist, wobei durch die Drehung des Antriebsringes ein Teil der Menge des magnetorheologischen Strömungsmittels in der Arbeitskammer auf Scherung beansprucht wird, um den angetriebenen Ring zu drehen; dadurch gekennzeichnet, daß der angetriebene Ring mit einem oberen Stahlring und einem unteren Stahlring verbunden ist, wobei der obere Stahlring mit dem rotierenden Abschnitt in Verbindung steht; und die nichtrotierende Spule zwischen dem oberen Stahlring und dem unteren Stahlring angeordnet ist; und eine Vielzahl von Rippen mit dem rotierenden Abschnitt verbunden ist, wobei die Rippen im Betrieb die elektronisch gesteuerte, auf einem magnetorheologischen Strömungsmittel basierende Lüfterantriebseinheit kühlen, wenn der rotierende Abschnitt rotiert.
Die vorliegende Erfindung sieht desweiteren ein Verfahren zum Steuern der Rotationsgeschwindigkeit eines Lüfters vor, der zum Kühlen von Motorkühlmittel verwendet wird, das durch einen Radiator in einem Kühlsystem eines Motors strömt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:
Verbinden des Lüfters mit einem Ausgangselement, das von der Abdeckung, dem oberen Stahlring, dem unteren Stahlring und dem angetriebenen Ring einer elektronisch gesteuerten, auf einem magnetorheologischen Strömungsmittel basierenden Lüfterantriebseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche gebildet wird, wobei sich das Ausgangselement und der Lüfter zusammen in Abhängigkeit von einem Drehmoment drehen, das durch eine Scherwirkung einer Menge des magnetorheologischen Strömungsmittels innerhalb einer Arbeitskammer der elektronisch gesteuerten, auf einem magnetorheologischen Strömungsmittel basierenden Lüfterantriebseinheit erzeugt wird, die Arbeitskammer zwischen dem Ausgangselement und einem Antriebsring der elektronisch gesteuerten, auf einem magnetorheologischen Strömungsmittel basierenden Lüfterantriebseinheit angeordnet ist, und die Scherwirkung durch die Drehung einer Eingangswelle verursacht wird, die mit dem Antriebsring verbunden ist, welcher mit dem Motor verbunden ist und sich mit einer Geschwindigkeit dreht, die der Drehzahl des Motors entspricht; und Erhöhen der Viskosität der Menge des magnetorheologischen Strömungsmittels, das durch die Arbeitskammer strömt, um auf diese Weise die Größe des Drehmomentes zu erhöhen, das zum Antreiben des Ausgangselementes erzeugt wird, und dadurch die Drehzahl des Lüfters zu erhöhen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine auf einem magnetorheologischen Strömungsmittel basierende Lüfterantriebskupplung, die von einer angelenkten stationären Spule und einer billigen konzentrischen Trommelform Gebrauch macht. Ein magnetorheologisches Strömungsmittel, das normalerweise dünn ausgebildet ist, verdickt sich zwischen einem Paar von zylindrischen Trommeln, wenn ein Magnetfeld angelegt wird. Durch diese Verdickung kann das magnetorheologische Strömungsmittel zwischen den Trommeln auf Scherung beansprucht werden und Drehmoment von einer äußeren Welle auf eine mit einem Lüfter verbundene innere Welle übertragen. Eine stationäre Spule, die auf einem Stahllagergehäuse montiert ist, wird elektrisch erregt, um das gewünschte Magnetfeld zu erzeugen. Das Ausmaß der elektrischen Erregung wird in Abhängigkeit von der Motordrehzahl und der Motorblocktemperatur gesteuert, um den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen bei verschiedenen Motortemperaturen und Motordrehzahlen zu optimieren.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachfolgend eine beispielhafte Ausführungsform derselben in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Hiervon zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines auf der Basis eines magnetorheologischen Strömungsmittels gesteuerten Lüfterantriebsmechanismus gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine linke Seitenansicht des Gegenstandes von 1;
3 eine rechte Seitenansicht des Gegenstandes von 1;
4 eine Schnittansicht des Gegenstandes von 1 entlang Linie 4-4 in 1; und
5 eine Schnittansicht des Gegenstandes von 1 entlang Linie 5-5 in 1.
Wie die 1–5 zeigen, besitzt ein Lüfterantriebsmechanismus 60 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine stationäre elektromagnetische Spule 62, die an einem Stahllagergehäuse 64 montiert ist, welches von einem Lager 66 an einer Eingangswelle 68 gelagert wird. Die Eingangswelle 68 ist auf irgendeine bekannte Art und Weise mit einer Motorkurbelwelle (nicht gezeigt) verbunden. Beispielsweise kann eine Ausgangswelle (nicht gezeigt) von einer Wasserpumpe (nicht gezeigt) auf die Eingangswelle 68 geschraubt sein, wobei die Eingangswelle 68 in Abhängigkeit von der Motordrehzahl über die Ausgangswelle gedreht wird.
Eine Halterung (nicht gezeigt) ist am Stahllagergehäuse 64 montiert, wobei Spulendrähte (nicht gezeigt) durch Löcher oder Schlitze (bei 65 in 3 gezeigt) im Stahllagergehäuse 64 vorstehen. Das Stahlagergehäuse 64 dient dazu, Magnetfluß von einem oberen Stahlring 70 zu einem unteren Stahlring 72 zu führen. Ein Antriebsring 74 besitzt vier partielle konzentrische Ringe 76, die in Nuten 78 auf seiner Außenseite 80 gehalten sind. Diese Ringe 76 sind zu Halterungszwecken über Lappen 76a in Taschen 81 auf der Außenseite 80 gebogen. Eine Abdeckung 82 ist mit dem oberen Stahlring 70, dem unteren Stahlring 72 und einem angetriebenen nichtmagnetischen Ring 84 verbunden, um ein Ausgangselement 86 zu bilden. Ein angetriebener nichtmagnetischer Ring 84 ist in den oberen Stahlring 70 und den unteren Stahlring 72 gepreßt, wobei der Stahl übergerollt ist, um den Ring 84 an Ort und Stelle zu halten. Ein Lager 88 lagert das Ausgangselement 86. Ein Lüfter (nicht gezeigt) ist mit Bolzen in Bolzenlöchern 87 befestigt und dient dazu, einen kühlenden Luftstrom für einen in abgedichteter Weise angeschlossenen Radiator (nicht gezeigt) vorzusehen.
Der angetriebene nichtmagnetische Ring 84 beherbergt drei partielle konzentrische angetriebene Ringe 90 oder angetriebene konzentrische Ringe, die in Nuten 92 gepreßt sind. Die Ringe 90 sind zu Halterungszwecken über Lappen 92a in Taschen 94 gebogen. Ein magnetorheologisches („MR") Strömungsmittel wird durch die Drehkräfte (Zentrifugalwirkung) zwischen den Antriebsringen 76 und den angetriebenen Ringen 90 durch die Ringe 76, 90 gepumpt.
Bei dem MR-Strömungsmittel handelt es sich um ein steuerbares fluidisches Medium, das sich von einer freifließenden Flüssigkeit in einen halbfesten Zustand verändert, wenn ein Magnetfeld durch das Ausrichten von magnetisch polarisierten Partikeln, die im MR-Strömungsmittel enthalten sind, zur Ausbildung von Partikelketten aufgebracht wird. Hierdurch wird auf wirksame Weise die Viskosität des MR-Strömungsmittels erhöht. Wenn das Magnetfeld entfernt wird, kehrt das MR-Strömungsmittel in seinen ursprünglichen flüssigen Zustand zurück. Vorteilhafterweise liegt die Ansprechzeit für das MR-Strömungsmittel zur Veränderung von einer stetigen halbfesten Phase in eine stetige Strömungsmittelphase (Flüssigkeitsphase) im Bereich von einer Millisekunde.
Im Betrieb dreht sich die Eingangswelle 68 in Abhängigkeit von der Drehung einer Motorkurbelwelle in Abhängigkeit von der Motordrehzahl. Die Eingangswelle 68 bewirkt eine Drehung des Antriebsringes 74. Wenn sich der Antriebsring 74 dreht, wird das MR-Strömungsmittel von einem Sammelbereich 91 zu einem Strömungsmittelspeicher 97 gepumpt. Das MR-Strömungsmittel wird dann vom Strömungsmittelspeicher 97 durch eine am Antriebsring 74 angeordnete Pumpe 98 zur Arbeitskammer 99 gepumpt. Es strömt dann zwischen den Antriebsringen 76 und angetriebenen Ringen 90. Innerhalb eines Abschnittes der Arbeitskammer 99 zwischen den Antriebsringen 76 und den angetriebenen Ringen 90 wird es auf Scherung beansprucht und kehrt in einer geschlossenen Schleife zum Sammelbereich 91 zurück. Durch den Schereffekt innerhalb der Arbeitskammer 99 wird das Ausgangselement 86 gedreht und erzeugt ein Drehmoment proportional zur Schlupf größe (generell nimmt das Drehmoment als Quadrat der Umdrehungszahl der Eingangswelle zu). Hierdurch wird eine Drehung des angeschlossenen Lüfters bewirkt, so daß ein Kühlluftstrom für den Radiator zum Kühlen des Motorkühlmittels erzeugt wird. Da durch die Scherbeanspruchung des MR-Strömungsmittels in der Arbeitskammer 99 Wärme erzeugt wird, ist eine Rippeneinheit 100 mit einer Reihe von Rippen 100a mit der Abdeckung 92 verbunden und bewirkt dabei einen Kühleffekt, um das MR-Strömungsmittel innerhalb eines akzeptablen Temperaturbereiches zu halten.
Wie vorstehend beschrieben, ist im nichtaktivierten Zustand die Viskosität des Strömungsmittels relativ gering. Somit ist die Größe des zum Antreiben des Lüfters erzeugten Drehmomentes entsprechend niedrig. In einem aktivierten Zustand, der durch die Erregung der stationären Spule 62 mit elektrischem Strom erzeugt wird, wird ein Magnetflußfeld erzeugt, das sich durch den oberen Stahlring 70, die Stahllagerkonstruktion 64, den unteren Stahlring 72 und durch die konzentrischen Ringe 76, 90 bewegt und auf diese Weise einen Kreis um die Spule 62 herum vervollständigt. Dieses Magnetfeld bewirkt das Pumpen des MR-Strömungsmittels durch die Arbeitskammer 99, so daß sich dieses von einer freiströmenden Flüssigkeit in einen halbfesten Zustand verändert, wodurch die Größe des zum Antreiben des Ausgangselementes 86 erzeugten Drehmomentes ansteigt. Dadurch rotiert der Lüfter schneller und sorgt für eine zusätzliche Kühlung des Radiators. Eine elektronische Steuereinheit (nicht gezeigt), die über ein Paar elektrische Leiter (nicht gezeigt) mit der Spule verbunden ist, steuert die Menge des durch die Spule 62 fließenden Stromes und somit die Größe des erzeugten Drehmomentes. Die elektronische Steuereinheit lenkt den elektrischen Stromfluß zur stationären Spule 62, um die Lüftergeschwindigkeit zu Zeiten zu erhöhen, wenn eine erhöhte Lüftergeschwindigkeit wünschenswert ist, beispielsweise dann, wenn die Motorblocktemperatur eine vorgegebene maximal akzeptable Temperatur bei einer speziellen Motordrehzahl übersteigt.
Die vorliegende Erfindung sieht eine vereinfachte Konstruktion vor, mit der die Rotationsgeschwindigkeit eines Lüfters gesteuert werden kann, um eine angemessene Kühlung für ein Kühlsystem zu erreichen. Durch die Verwendung eines elektronisch steuerbaren, auf einem magnetorheologischen Strömungsmittel basierenden Lüfterantriebskupplungsmechanismus, bei dem eine angelenkte stationäre Spule und eine konzentrische Trommelkonstruktion Verwendung finden, wird eine billige Alternative zu traditionellen Viskokupplungen bereitgestellt, die komplexe Ventile und Pumpen erfordern, um die Drehmomentübertragung zu steuern. Mit der vorliegenden Erfindung wird das Drehmoment genau und wiederholbar durch einfaches Steuern der der Spule zugeführten Strommenge gesteuert, um auf diese Weise ein Magnetfeld zu erzeugen, das das MR-Strömungsmittel rasch von einer freifließenden Flüssigkeit in einen halbfesten Zustand überführt. Das MR-Strömungsmittel kann sich im gleichen Zeitrahmen von einem halbfesten Zustand zurück in eine freifließende Flüssigkeit verwandeln, um auf diese Weise die Rotationsgeschwindigkeit des Lüfters zu Zeiten zu verringern, wenn eine Kühlung nicht erwünscht wird. Auf diese Weise wird eine genauere Steuerung der Kühlung innerhalb eines Kühlsystems erreicht.

Claims

Elektronisch gesteuerte, auf einem magnetorheologischen Strömungsmittel basierende Lüfterantriebseinheit (60), die mit einem Lüfter verbunden ist, um einen in abgedichteter Weise gekoppelten Radiator zu kühlen, und die umfaßt: eine Abdeckung (82) mit einem rotierenden Abschnitt; eine Eingangswelle (68), die drehbar mit dem rotierenden Abschnitt verbunden ist; einen Antriebsring (74), der mit der Eingangswelle (68) verbunden ist; eine Vielzahl von partiellen konzentrischen Ringen (76), die mit dem Antriebsring (74) verbunden ist; einen angetriebenen Ring (84), der mit einer Vielzahl von partiellen konzentrischen Ringen (90) verbunden ist; eine Arbeitskammer (99) zwischen dem Antriebsring (74) und dem angetriebenen Ring (84); eine nichtrotierende Spule (62); eine elektronische Steuereinheit, die mit der nichtrotierenden Spule (62) verbunden ist, wobei die elektronische Steuereinheit den durch die Spule fließenden elektrischen Strom steuert; und eine Menge eines magnetorheologischen Strömungsmittels, die in der Arbeitskammer (99) enthalten ist, wobei durch die Drehung des Antriebsringes (74) ein Teil der Menge des magnetorheologischen Strömungsmittels in der Arbeitskammer auf Scherung beansprucht wird, um den angetriebenen Ring (84) zu drehen; dadurch gekennzeichnet, daß der angetriebene Ring mit einem oberen Stahlring (70) und einem unteren Stahlring (72) verbunden ist, wobei der obere Stahlring (70) mit dem rotierenden Abschnitt in Verbindung steht; und die nichtrotierende Spule (82) zwischen dem oberen Stahlring (70) und dem unteren Stahlring (72) angeordnet ist; und eine Vielzahl von Rippen (100a) mit dem rotierenden Abschnitt verbunden ist, wobei die Rippen (100a) im Betrieb die elektronisch gesteuerte, auf einem magnetorheologischen Strömungsmittel basierende Lüfterantriebseinheit kühlen, wenn der rotierende Abschnitt rotiert.
Elektronisch gesteuerte, auf einem magnetorheologischen Strömungsmittel basierende Lüfterantriebseinheit (60) nach Anspruch 1, die desweiteren umfaßt: einen Strömungsmittelspeicher (97), der zwischen dem Antriebsring (74) und dem rotierenden Abschnitt ausgebildet ist und mit der Arbeitskammer (99) in Strömungsmittelverbindung steht; und eine am Antriebsring (74) angeordnete Pumpe (98), wobei durch die Drehung des Antriebsringes (74) die Menge des magnetorheologischen Strömungsmittels von der Pumpe (98) vom Strömungsmittelspeicher (97) zur Arbeitskammer (99) gepumpt wird.
Elektronisch gesteuerte, auf einem megnetorheologischen Strömungsmittel basierende Lüfterantriebseinheit (60) nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Abdeckung (82) einen nichtrotierenden Abschnitt besitzt, der an der Eingangswelle (68) mit einem Lager (88) montiert ist, wobei die nichtrotierende Spule (62) mit dem nichtrotierenden Abschnitt verbunden ist.
Elektronisch gesteuerte, auf einem magnetorheologischen Strömungsmittel basierende Lüfterantriebseinheit (60) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der jeder der Vielzahl der partiellen konzentrischen Ringe (76) durch Pressen eines jeden der Vielzahl der Ringe (76) in eine Nut (78) und durch Biegen eines jeden der Vielzahl der Ringe (76) über einen Antriebsringlappen (76a), der in einer Antriebsringtasche (81) auf einer Außenseite (80) des Antriebsringes (74) enthalten ist, mit dem Antriebsring (74) verbunden ist; und jeder der Vielzahl der Ringe (90) durch Pressen eines jeden der Vielzahl der Ringe (90) in eine Nut (92) und durch Biegen eines jeden der Vielzahl der Ringe (90) über einen Lappen (92a) des angetriebenen Ringes, der in einer Tasche (94) am angetriebenen Ring enthalten ist, mit dem angetriebenen Ring (84) verbunden ist.
Elektronisch gesteuerte, auf einem magnetorheologischen Strömungsmittel basierende Lüfterantriebseinheit (60) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Größe der Drehbewegung des angetriebenen Ringes (84) von der Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle (68), der Zusammensetzung der Menge des magnetorheologischen Strömungsmittels und der Viskosität des Teiles des magnetorheologischen Strömungsmittels, der in der Arbeitskammer (99) auf Scherung beansprucht wird, abhängig ist.
Elektronisch gesteuerte, auf einem magnetorheologischen Strömungsmittel basierende Lüfterantriebseinheit (60) nach Anspruch 5, bei der die Viskosität des Teiles des magnetorheologischen Strömungsmittels von der Größe des Magnetfeldes innerhalb der Arbeitskammer (99) abhängig ist.
Elektronisch gesteuerte, auf einem magnetorheologischen Strömungsmittel basierende Lüfterantriebseinheit (60) nach Anspruch 6, bei der die Viskosität des Teiles des magnetorheologischen Strömungsmittels von der Größe des elektrischen Stromes, der von der elektronischen Steuereinheit der nichtrotierenden Spule (62) zugeführt wird, abhängig ist.
Verfahren zum Steuern der Rotationsgeschwindigkeit eines Lüfters, der zum Kühlen von Motorkühlmittel verwendet wird, das durch einen Radiator in einem Kühlsystem eines Motors strömt, mit den folgenden Schritten: Verbinden des Lüfters mit einem Ausgangselement (86), das von der Abdeckung, dem oberen Stahlring (70), dem unteren Stahlring (72) und dem angetriebenen Ring (84) einer elektronisch gesteuerten, auf einem magnetorheologischen Strömungsmittel basierenden Lüfterantriebseinheit (60) nach einem der vorangehenden Ansprüche gebildet wird, wobei sich das Ausgangselement (86) und der Lüfter zusammen in Abhängigkeit von einem Drehmoment drehen, das durch eine Scherwirkung einer Menge des magnetorheologischen Strömungsmittels innerhalb einer Arbeitskammer (99) der elektronisch gesteuerten, auf einem magnetorheologischen Strömungsmittel basierenden Lüfterantriebseinheit (60) erzeugt wird, die Ar beitskammer zwischen dem Ausgangselement (86) und einem Antriebsring (74) der elektronisch gesteuerten, auf einem magnetorheologischen Strömungsmittel basierenden Lüfterantriebseinheit (60) angeordnet ist, und die Scherwirkung durch die Drehung einer Eingangswelle (68) verursacht wird, die mit dem Antriebsring (74) verbunden ist, welcher mit dem Motor verbunden ist und sich mit einer Geschwindigkeit dreht, die der Drehzahl des Motors entspricht; und Erhöhen der Viskosität der Menge des magnetorheologischen Strömungsmittels, das durch die Arbeitskammer (99) strömt, um auf diese Weise die Größe des Drehmomentes zu erhöhen, das zum Antreiben des Ausgangselementes (86) erzeugt wird, und dadurch die Drehzahl des Lüfters zu erhöhen.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Schritt der Erhöhung der Viskosität der Menge des magnetorheologischen Strömungsmittels, das in der Arbeitskammer (99) enthalten ist, den Schritt der Erhöhung der Viskosität der Menge des magnetorheologischen Strömungsmittels durch Verändern der Menge des magnetorheologischen Strömungsmittels, die durch die Arbeitskammer (99) strömt, von einer freiströmenden Flüssigkeit zu einem halbfesten Zustand umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Schritt der Erhöhung der Viskosität der Menge des magnetorheologischen Strömungsmittels durch Verändern der Menge des durch die Arbeitskammer (99) strömenden magnetorheolo gischen Strömungmittels von einer freiströmenden Flüssigkeit in einen halbfesten Zustand den Schritt der Einführung eines Magnetfeldes mit einer ersten Stärke durch die Arbeitskammer (99) umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Schritt der Einführung eines Magnetfeldes mit einer ersten Stärke durch die Arbeitskammer (99) den Schritt der Einführung eines Magnetfeldes mit einer ersten Stärke durch die Arbeitskammer (99) umfaßt, wobei die erste Stärke in Abhängigkeit von der Motordrehzahl, der Motorblocktemperatur und der Zusammensetzung der Menge des magnetorheologischen Strömungsmittels abhängig ist.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Schritt der Einführung eines Magnetfeldes mit einer ersten Stärke durch die Arbeitskammer (99) den Schritt des Leitens einer ersten Menge elektrischen Stromes durch eine elektrische Spule (62), die mit der elektronisch gesteuerten, auf einem magnetorheologischen Strömungsmittel basierenden Lüfterantriebseinheit (60) verbunden ist, umfaßt, wobei die erste Menge des elektrischen Stromes ein Magnetfeld mit einer ersten Stärke durch die Arbeitskammer (99) induziert.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der Schritt des Leitens einer ersten Menge elektrischen Stromes durch eine elektrische Spule (62) den Schritt des Leitens einer ersten Menge elektrischen Stromes durch eine elektrische Spule (62), die mit der elektronisch gesteuerten, auf einem magnetorheologischen Strömungsmittel ba sierenden Lüfterantriebseinheit (60) verbunden ist, umfaßt, wobei die erste Menge des elektrischen Stromes ein Magnetfeld mit einer ersten Stärke durch die Arbeitskammer (99) induziert und wobei die erste Menge des elektrischen Stromes von der Motordrehzahl, der Motorblocktemperatur und der Zusammensetzung der Menge des magnetorheologischen Strömungsmittels abhängig ist.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der Schritt des Leitens einer ersten Menge elektrischen Stromes durch eine elektrische Spule (62) die folgenden Schritte umfaßt: Anschließen einer elektronischen Steuereinheit an die elektronische Spule (62), wobei die elektronische Steuereinheit in der Lage ist, eine erste Menge elektrischen Stromes zur elektrischen Spule (62) zu leiten, um eine Motorblocktemperatur innerhalb eines vorgegebenen akzeptablen Bereiches bei verschiedenen Motordrehzahlen aufrechtzuerhalten; und Leiten der ersten Menge elektrischen Stromes von der elektronischen Steuereinheit durch die elektrische Spule (62), die mit der elektronisch gesteuerten, auf einem magnetorheologischen Strömungsmittel basierenden Lüfterantriebseinheit (60) verbunden ist, wobei die erste Menge elektrischen Stromes ein Magnetfeld mit einer ersten Stärke durch die Arbeitskammer (99) induziert und die erste Menge elektrischen Stromes von der momentanen Motordrehzahl, der momentanen Motorblocktempera tur und der Zusammensetzung der Menge des magnetorheologischen Strömungsmittels abhängig ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8–14, das den weiteren Schritt des Pumpens der Menge des magnetorheologischen Strömungsmittels von einem Strömungsmittelspeicher (97) zur Arbeitskammer (99) über eine Pumpe (98) umfaßt.