DE60214120T2

DE60214120T2 - Wasserpumpe mit einem elektronisch gesteuerten Flüssigkeitsreibungskupplungsantrieb

Info

Publication number: DE60214120T2
Application number: DE60214120T
Authority: DE
Inventors: Gerard M. Marshall Light; James E. Ceresco Ignatovich; Neil E. Jackson Robb
Original assignee: BorgWarner Inc; Borg Warner Automotive Inc
Current assignee: BorgWarner Inc
Priority date: 2002-01-02
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2022-12-06
Also published as: US20030123995A1; EP1326028A3; DE60214120D1; EP1326028B1; EP1326028A2; US6644933B2

Description

Die Erfindung betrifft generell Wasserpumpen, genauer gesagt Wasserpumpen mit einem elektrisch gesteuerten Viskokupplungsantrieb.
Wasserpumpen finden üblicherweise heutzutage bei Fahrzeugen Verwendung, um eine Wärmeübertragungseinrichtung für einen Motor während seines Betriebs zu bilden. Die Kurbelwelle des Motors treibt in typischer Weise Wasserpumpen mit einem festen Übersetzungsverhältnis an. Wenn daher die Leerlaufdrehzehl des Motors verringert wird, wie dies bei Fahrzeugen heutzutage der Trend ist, um die Fahrzeugemissionen zu verringern, wird die Drehzahl der Wasserpumpe entsprechend reduziert. Diese Verringerung der Wasserpumpendrehzahl führt zu einer Verringerung des Kühlmitteldurchsatzes durch das Kühlsystem, das eine schlechtere Heizleistung für das Innere des Fahrzeuge bei kaltem Wetter und auch einen schlechten Kühlmitteldurchsatz für die Motorkühlung während heißem Wetter bewirken kann.
Durch eine Erhöhung der Wasserpumpendrehzahl durch Erhöhen des Übersetzungsverhältnisses von der Kurbelwelle wird zwar der Kühlmitteldurchsatz bei Leerlaufdrehzahlen des Motors erhöht, jedoch kann dies zu einem Überdrehen der Pumpe bei höheren Drehzahlen führen, was Pumpenkavitation bewirken und zur Beschädigung der Pumpe sowie einer Verringerung der Leistung des Kühlsystems führen kann.
Der momentane Stand der Technik besteht darin, eine Hilfswasserpumpe, die typischerweise elektrisch angetrieben wird, hinzuzufügen, um für einen zusätzlichen Kühlmitteldurchsatz bei geringen Motorleerlaufdrehzahlen zu sorgen. Ein anderer Versuch besteht darin, bewegliche Schaufeln im Einlass der Wasserpumpe zu benutzen, um den Kühlmitteldurchsatz bei höheren Motordrehzahlen zu drosseln.
Die DE 19932359 , auf der der Oberbegriff von Patentanspruch 1 basiert, offenbart einen elektrisch gesteuerten Viskokupplungsantrieb für eine Wasserpumpe, bei dem eine Arbeitskammer zwischen einer Eingangsscheibe und einer Ausgangsscheibe gebildet ist, die mit einem viskosen Fluid gefüllt ist, um eine Drehantriebskupplung zwischen der Eingangsscheibe und der Ausgangsscheibe vorzusehen. Die Ausgangsscheibe ist so montiert, dass sie durch Betätigung eines Elektromagneten relativ zu Eingangsscheibe axial beweglich ist. Beispielsweise ist bei einer Ausführungsform die Ausgangsscheibe auf einem Blattfederelement montiert, so dass die Größe der Arbeitskammer verändert werden kann, um das Antriebsverhältnis zwischen der Eingangs- und Ausgangsscheibe zu verändern.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, für einen guten Kühlmitteldurchsatz bei niedrigen Motorleerlaufdrehzahlen zu sorgen und Pumpenkavitation bei höheren Motor drehzahlen zu vermeiden, ohne hierfür eine Hilfswasserpumpe oder bewegliche Schaufeln zu benötigen. Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung betrifft die Steuerung der Drehzahl der Wasserpumpe zum Verbessern der Emissionen und des Kraftstoffverbrauchs.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine elektronisch gesteuerte Viskokupplung vorgesehen, die mit einer Wasserpumpe in einem Motor gekoppelt ist, um den Kühlmitteldurchsatz durch die Wasserpumpe bei einer vorgegebenen Motordrehzahl zu steuern, wobei die elektronisch gesteuerte Viskokupplung umfasst: eine Eingangscheibe, eine angetriebene Scheibe, die mit der Eingangsscheibe fluidisch gekoppelt ist und zusammen mit der Eingangsscheibe dazwischen einer Arbeitkammer bildet, und eine stationäre Spule, die eng mit der angetriebenen Scheibe verbunden und in der Lage ist, elektrisch angeregt zu werden, um ein Magnetfeld zu erzeugen, das die angetriebene Scheibe von der Eingangsscheibe wegbewegt, dadurch gekennzeichnet, dass die angetriebene Scheibe flexibel ist, so dass sie sich von der Eingangsscheibe wegbewegt, wobei die Verbiegung der angetriebenen Scheibe durch die Größe des von der stationären Spule erzeugten Magnetfeldes gesteuert wird und wobei eine größere Verbiegung der angetriebenen Scheibe zu einem größeren Bereich der Arbeitskammer führt, der einem geringeren Scherwert in der Arbeitskammer entspricht, welcher einer geringeren Drehgeschwindigkeit der angetriebenen Scheibe bei der vorgegebenen Motordrehzahl entspricht.
Die vorliegende Erfindung stellt des Weiteren ein Verfahren zum Steuern des Durchsatzes von Motorkühlmittel durch ein Kühlsystem zur Verbesserung des Kraftstoffverbrauches und zu Verringerung von Emissionen bei einer vorgegebenen Motordrehzahl zur Verfügung, das die folgenden Schritte umfasst: Vorsehen einer elektronisch gesteuerten Viskokupplung gemäß der Erfindung in einer Wasserpumpe im Kühlsystem und elektronisches Steuern der Größe der Arbeitskammer durch Steuern des Scherwertes eines viskosen Fluides, das zwischen der Eingangsscheibe und der angetriebenen Scheibe vorhanden ist, wobei der Scherwert die Drehgeschwindigkeit der angetriebenen Scheibe steuert und wobei die angetriebene Scheibe wiederum die Drehgeschwindigkeit einer Wasserpumpenwelle steuert, die mit der angetriebenen Scheibe verbunden ist, wobei die Wasserpumpenwelle die Drehgeschwindigkeit einer Vielzahl von Laufrädern steuert, die mit der Wasserpumpenwelle verbunden und in einer Kühlleitung enthalten sind, um den Durchsatz des Motorkühlmittels durch die Kühlleitungen im Kühlsystem zu steuern.
Die vorliegende Erfindung stellt ferner eine Wasserpumpe zur Verwendung in einem Kühlsystem zum Kühlen eines Motors zur Verfügung, die umfasst: ein vorderes Gehäuse, ein hinteres Gehäuse, das mit dem vorderen Gehäuse verbunden ist, eine Wasserpumpenriemenscheibe, die mit dem vorderen Gehäuse verbunden ist und einen vertieften Abschnitt aufweist, einen Antriebsriemen, der mit dem vertieften Abschnitt verbunden ist und sich mit einer Drehzahl dreht, die proportional zur einer vorgegebenen Motordrehzahl ist, eine Wasserpumpenlagereinheit, die mit dem vorderen Gehäuse verbunden ist, eine Eingangswelle, die drehbar in der Wasserpumpenlagereinheit gelagert und mit der Wasserpumpenriemenscheibe verbunden ist, eine Wasserpumpenantriebswelle, die in einer Lagereinheit gelagert ist, welche im hinteren Gehäuse angeordnet ist, eine Vielzahl von Laufrädern, die mit der wasserpumpenwelle verbunden und in einer Kühlmittelleitung des Kühlsystems angeordnet sind, wobei die Vielzahl der Laufräder eine Kühlmittelmenge dem Motor zuführen kann, wenn sich die Laufräder drehen, und eine elektronisch gesteuerte Viskokupplung gemäß der Erfindung, deren Eingangsscheibe mit der Eingangswelle und deren angetriebene Scheibe mit der Wasserpumpenantriebswelle verbunden sind, wobei die Verbiegung der angetriebenen Scheibe durch die Größe des Magnetfeldes gesteuert wird, das von der stationären Spule erzeugt wird, und eine größere Verbiegung der angetriebenen Scheibe, die bei einem höheren Erregungsniveau der stationären Spule auftritt, zu einem größeren Bereich der Arbeitskammer führt, der einem geringeren Scherwert innerhalb der Arbeitskammer entspricht und somit zu einer geringeren Drehgeschwindigkeit der angetriebenen Scheibe bei der vorgegebenen Motordrehzahl führt.
Die vorliegende Erfindung sieht eine Kupplungsanordnung vor, bei der zwei Scheiben Verwendung finden, die koaxial und normalerweise in enger Nachbarschaft angeordnet sind und ein viskoses Fluid, beispielsweise Siliconfluid, auf allen Seiten und im dazwischen befindlichen kleinen Raum (Scherspalt) enthalten. Die Eingangsscheibe wird mit der Wasserpumpenriemenscheibengeschwindigkeit angetrieben. Die angetriebene Scheibe ist separat auf einer Welle montiert, die mit dem Wasserpumpenlaufrad verbunden ist, und kann in der Mitte (Nabenbereich) verbogen werden. Durch Verbiegen der Scheibe von der Eingangsscheibe weg kann der Scherspalt erhöht und die Drehmomentübertragung verringert werden, so dass sich das Laufrad mit einer geringeren Geschwindigkeit dreht.
Ein Elektromagnet liefert die Kraft zum Verbiegen der angetriebenen Scheibe. Durch Steuern der dem Elektromagneten zugeführten Menge an elektrischer Energie und somit der Biegung der angetriebenen Scheibe kann die Laufradgeschwindigkeit genau gesteuert werden.
Die elektronisch gesteuerte Viskokupplung sorgt somit für einen guten Kühlmitteldurchsatz bei niedrigen Motorleerlaufdrehzahlen und vermeidet Pumpenkavitation bei höheren Motordrehzahlen, ohne dass eine Hilfswasserpumpe oder bewegliche Schaufeln erforderlich sind. Hierdurch werden auch der Kraftstoffverbrauch und die Emissionen verbessert, da der Motor unabhängig von der Motordrehzahl in einem akzeptablen Temperaturbereich gehalten wird.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nunmehr eine beispielhafte Ausführungsform derselben in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert. Hiervon zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer mit einer Wasserpumpe gekoppelten Viskokupplung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine Schnittansicht von 1;
3 einen Ausschnitt der Viskokupplung der 1 und 2 in einem nicht erregten Zustand; und
4 einen Ausschnitt der Viskokupplung der 1 und 2 in einem erregten Zustand.
In den 1 und 2 ist eine elektronisch gesteuerte Viskokupplung 50 gezeigt, die im hinteren Gehäuse 41 einer Wasserpumpe 34 eines Kühlsystems 10 enthalten ist. Das hintere Gehäuse 41 ist an einem vorderen Gehäuse 48 befestigt und über O-Ringe 67 abgedichtet. Eine Eingangsscheibe 54 ist an einer Eingangswelle 56 montiert. Eine angetriebene Scheibe ist an einer Laufradwelle 62 montiert, die sich in die Wasserpumpe 34 erstreckt, und ist mit einer Vielzahl von Laufrädern 77 verbunden. Die Vielzahl der Laufräder 77 ist in einer Kühlmittelleitung 76 des Kühlsystems 10 zwischen einem Kühler (nicht gezeigt) und dem Motor (nicht gezeigt) enthalten. Eine Stirndichtung 51 verhindert, dass Kühlmittel aus der Kühlmittelleitung 76 durch die Öffnung an der Laufradwelle 62 in die Wasserpumpe eindringt. Ein Lager 53 und eine Buchse, die in der Eingangswelle 56 angeordnet ist, lagern die Laufradwelle 62 im hinteren Gehäuse 41. Eine Arbeitkammer (bei 64 in den 2–4 gezeigt) ist zwischen der Eingangsscheibe 54 und der angetriebenen Scheibe 60 im hinteren Gehäuse 41 ausgebildet. Die Eingangsscheibe 54 wird von einer Eingangswelle 56 angetrieben, die in einer Patronenlagereinheit 49 abgedichtet ist, welche in einem vorderen Gehäuse 48 der Wasserpumpe 34 enthalten ist. Ein Riemen 68 ist mit einem vertieften Bereich 75 der Wasserpumpenriemenscheibe 22 gekoppelt. Die Wasserpumpenriemenscheibe 22 ist mit der Eingangswelle 56 verbunden. Der Riemen 68 ist ferner über einen Kurbelwellenriemen (nicht gezeigt) mit der Kurbelwelle des Motors verbunden.
Wenn somit der Motor Drehmoment auf die Kurbelwelle überträgt, wird der Riemen 68 gedreht, der wiederum die Wasserpumpenriemenscheibe 22 dreht, welche die Eingangswelle 56 und die Eingangsscheibe 54 dreht.
Ein viskoses Fluid, typischerweise ein Fluid auf Silikonbasis, ist in der Arbeitskammer 64, die zwischen der Eingangsscheibe 54 und der angetriebenen Scheibe 60 ausgebildet ist, enthalten. Das Viskose Fluid erzeugt aufgrund der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Eingangsscheibe 54 und der angetriebene Scheibe 60 eine Scherkraft. Diese Scherkraft erzeugt ein Drehmoment, das auf die angetriebene Scheibe 60 und damit auf die Laufradwelle 62 und die Laufräder 77 übertragen wird. Durch die Drehung der Laufräder 77 wird das Kühlmittel durch die Kühlmittelleitung 76 zum Motor geleitet, um diesen zu kühlen.
Eine stationäre Spule 52 der elektronisch gesteuerten Viskokupplung 50 ist am hinteren Gehäuse 41 einer Wasserpumpe 34 montiert. Ein Träger 71 ist am Mittelabschnitt auf einer Seite der angetriebenen Scheibe 60 angebracht. Wie in den 3 und 4 gezeigt, wird durch die elektrische Erregung der stationären Spule 52 die angetriebene Scheibe 60 in Richtung auf die Spule 52 und von der Eingangsscheibe 54 weg verbogen, so dass auf diese Weise die Größe des Raumes im Arbeitsbereich 64 erhöht wird. Durch diesen vergrößerten Raum wird die Größe der Scherkraft des viskosen Fluides, die im Arbeitsbereich 64 erzeugt wird, verringert, wodurch die Drehung der angetriebenen Scheibe 60 und damit der Laufradwelle 62 und der Laufräder 77 verringert wird. Daher stellt die Menge des durch die Spülmittelleitung 76 zum Mo tor fließenden Kühlmittels eine Funktion der Größe der auf die stationäre Spule 52 ausgeübten elektronischen Erregung dar. Um den Kühlmitteldurchsatz bei einer vorgegebenen Motordrehzahl zu erniedrigen, wird einfach die Größe der elektrischen Erregung der stationären Spule 52 erhöht. Der Träger 71 verhindert, dass die angetriebene Scheibe 60 die stationäre Spule 52 bei höheren magnetischen Flüssen kontaktiert.
Die Erregung der stationären Spule 52 kann in einer großen Vielzahl von bevorzugten Weisen gesteuert werden. Beispielsweise kann bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine elektronische Steuereinheit 80 auf elektronische Weise zwischen die stationäre Spule 52 und eine Reihe von Fahrzeugsensoren 82 geschaltet werden, um die elektrische Erregung in Abhängigkeit von vielen unterschiedlichen Eingangssignalen zu steuern, die von den Fahrzeugsensoren erhalten werden. Eine nicht abschließende Liste von potentiellen Eingangssignalen 52 enthält Zylinderkopftemperatursignale, Kraftstoffeinspritztimingsignale und Heizbedarfsignale. Bei anderen Ausführungsformen kann die elektronischen Steuereinheit 80 zusätzlich zur stationären Spule 52 und Fahrzeugsensoren 82 auch an einen Kühllüfter und ein Kühlmittelventil angeschlossen sein, um den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen weiter zu optimieren. Darüber hinaus kann bei anderen alternativen Ausführungsformen die Steuerung der elektrischen Erregung der stationären Spule 52 über einen Thermoschalter erfolgen, der mit einer Motor- oder Kühlsystemkomponente in Verbindung steht.
Bei der in den 1–2 gezeigten Konfiguration ist die Viskokupplung 50 betriebssicher. Wenn der elektrische Strom abgeschaltet wird oder auf irgendeine Weise ausfällt, arbeitet die Viskokupplung 50 weiter, um dem Motor in Abhängigkeit von der Motordrehzahl Kühlmittel zuzuführen, wobei jedoch die Geschwindigkeit des Laufrades 77 durch das Schermomentübertragungsvermögen der Viskokupplung 50 begrenzt wird.
Die vorliegende Erfindung bietet viele Vorteile gegenüber gegenwärtig erhältlichen Kühlsystemen 11. Als erstes wird die Wasserpumpendrehzahl elektronisch gesteuert, um einen angemessenen Kühlmitteldurchsatz unter verschiedenartigen Umständen vorzusehen. Wenn der Motor 12 zuerst an einem Punkt in Betrieb genommen wird, an dem die von den Temperatursensoren gemessene Motortemperatur zu kühl ist, wird die stationäre Spule 52 in einem erregten Zustand gehalten, um den Scherraum innerhalb des Arbeitsbereiches 64 zu erhöhen und auf diese weise die Drehmomentübertragung zu reduzieren und die Geschwindigkeit des Laufrades 77 zu minimieren. Hierdurch kann sich der Motor 12 so schnell wie möglich auf seinen bevorzugten Motortemperaturbereich aufwärmen, in dem der Kraftstoffverbrauch und die Emissionen ideal sind. Wenn sich der Motor 12 auf akzeptable Niveaus aufwärmt, die von verschiedenen Motortemperatursensoren 82 erfasst werden, kann die Drehung der Laufradwelle 62 und in entsprechender Weise der Kühlmitteldurchsatz durch das Kühlsystem 11 durch Aberregung der stationären Spule 52 erhöht werden, um die angetriebene Scheibe 60 in ihre Normalposition zurückzuführen und auf diese Weise die Größe des Arbeitsbereiches 64 zu verringern, wodurch die Größe der Scherkraft und das zum Drehen der Laufradwelle 62 und der Laufräder 77 zur Verfügung stehende Drehmoment und auf diese Weise der Kühlmitteldurchsatz durch das Kühlsystem 11 erhöht werden. Daher kann die Größe des Drehmomentes, die erforderlich ist, damit das Kühlsystem 11 für einen idealen Kraftstoffverbrauch und ideale Emissionen bei verschiedenartigen Motordrehzahlen und Temperaturen sorgt, rasch und kontinuierlich eingestellt werden, indem auf einfache Weise die elektrische Erregung einer stationären Spule 52 in der Kupplung 50 eingestellt wird.
Da als zweites die Kupplung 50 auch beim Fehlen einer elektrischen Erregung der stationären Spule 52 aufrechterhalten wird, ist die Viskokupplung 50 betriebssicher ausgebildet. Wenn entweder elektrischer Strom direkt vom Kühlsystem 11 abgezogen wird oder ausfällt, wird die Kupplung 50 aufrechterhalten und auf diese Weise ein angemessener Kühlmitteldurchsatz sichergestellt. Wie vorstehend erläutert, sorgt die Viskokupplung auch für den zusätzlichen Vorteil einer „Drehzahlbegrenzung", wodurch Pumpenkavitation verhindert wird.
Obwohl hier die besten Ausführungsformen zur Durchführung der vorliegenden Erfindung im Einzelnen beschrieben wurden, versteht es sich für den Fachmann, dass auch diverse andere Ausführungsformen zur Ausführung der Erfindung die in den Patentansprüchen wiedergegeben ist, möglich sind. Beispielsweise kann die Lage der Eingangsscheibe 54 relativ zur angetriebenen Scheibe 60 und zur Wasserpumpe 34 verändert werden, so dass die Eingangsscheibe 54 zwischen der angetriebenen Scheibe und der Wasserpumpe 34 angeordnet ist und in entsprechender Weise arbeitet.

Claims

Elektronisch gesteuerte Viskokupplung (50), die mit einer Wasserpumpe (34) in einem Motor gekoppelt ist, um den Kühlmitteldurchsatz durch die Wasserpumpe (34) bei einer vorgegebenen Motordrehzahl zu steuern, wobei die elektronisch gesteuerte Viskokupplung (50) umfasst: eine Eingangsscheibe (54); eine angetriebene Scheibe (60), die mit der Eingangsscheibe (54) fluidisch gekoppelt ist und zusammen mit der Eingangsscheibe (54) dazwischen eine Arbeitskammer (64) bildet; und eine stationäre Spule (52), die eng mit der angetriebenen Scheibe (60) verbunden und in der Lage ist, elektrisch angeregt zu werden, um ein Magnetfeld zu erzeugen, das die angetriebene Scheibe (60) von der Eingangsscheibe (54) wegbewegt; dadurch gekennzeichnet, dass die angetriebene Scheibe (60) flexibel ist, so dass sie sich von der Eingangsscheibe wegbewegt, wobei die Verbiegung der angetriebenen Scheibe (60) durch die Größe des von der stationären Spule (52) erzeugten Magnetfeldes gesteuert wird und wobei eine größere Verbiegung der angetriebenen Scheibe (60) zu einem größeren Bereich der Arbeitskammer (64) führt, der einem geringeren Scherwert in der Arbeitskammer (64) entspricht, welcher einer geringeren Drehgeschwindigkeit der angetriebenen Scheibe (60) bei der vorgegebenen Motordrehzahl entspricht.
Viskokupplung nach Anspruch 1, bei der die stationäre Spule (52) in einem rückwärtigen Gehäuse (41) der Wasserpumpe (34) gekoppelt ist.
Viskokupplung nach Anspruch 1 oder 2, die des weiteren eine elektronische Steuereinheit (80) aufweist, die mit der stationären Spule (52) verbunden und in der Lage ist, die stationäre Spule (52) elektrisch anzuregen, um ein Magnetfeld zu erzeugen.
Viskokupplung nach Anspruch 3, die des weiteren eine Vielzahl von Eingangssensoren (82) aufweist, die mit der elektronischen Steuereinheit (80) verbunden und in der Lage sind, der elektronischen Steuereinheit (80) Signale zuzuführen, über die die elektronische Steuereinheit (80) die Größe der elektrischen Anregung steuern kann, der die statio näre Spule (52) bei der vorgegebenen Motordrehzahl ausgesetzt ist.
Viskokupplung nach Anspruch 4, bei der die Vielzahl der Eingangssensoren (82) aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Zylinderkopftemperatursensoren, Kraftstoffeinspritztimingsensoren und Heizbedarfssensoren besteht.
Viskokupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, die des weiteren einen Träger (71) aufweist, der mit einem Mittelabschnitt der kreisförmigen Platte der angetriebenen Scheibe (60) verbunden und auf der gegenüberliegenden Seite der angetriebenen Scheibe (60) von der Eingangsscheibe (54) aus angeordnet ist, wobei der Träger (71) die Größe der Verbiegung der angetriebenen Scheibe (60) und die entsprechende Größe der Arbeitskammer (64) maximiert, um auf diese Weise die minimale Drehgeschwindigkeit der angetriebenen Scheibe (60) bei der vorgegebenen Motordrehzahl zu steuern.
Verfahren zum Steuern des Durchsatzes von Motorkühlmittel durch ein Kühlsystem zur Verbesserung des Kraftstoffverbrauches und zur Verringerung von Emissionen bei einer vorgegebenen Motordrehzahl mit den folgenden Schritten: Vorsehen einer elektronisch gesteuerten Viskokupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche in einer Wasserpumpe im Kühlsystem und elektronisches Steuern der Größe der Arbeitskammer (64) durch Steuern des Scherwertes eines viskosen Fluids, das zwischen der Eingangsscheibe (54) und der angetriebenen Scheibe (60) vorhanden ist, wobei der Scherwert die Drehgeschwindigkeit der angetriebenen Scheibe (60) steuert und wobei die angetriebene Scheibe (60) wiederum die Drehgeschwindigkeit einer Wasserpumpenwelle (62) steuert, die mit der angetriebenen Scheibe (60) verbunden ist, wobei die Wasserpumpenwelle (62) die Drehgeschwindigkeit einer Vielzahl von Laufrädern (77) steuert, die mit der Wasserpumpenwelle (62) verbunden und in einer Kühlleitung enthalten sind, um den Durchsatz des Motorkühlmittels durch die Kühlleitung im Kühlsystem zu steuern.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der Schritt des elektronischen Steuerns der Größe einer Arbeitskammer (64) das Einführen eines Magnetfeldes in die elektronisch gesteuerte Viskokupplung umfasst, um die angetriebene Scheibe (60) in Abhängigkeit vom Magnetfeld von der Eingangsscheibe (54) weg zu verbiegen und somit die Größe der Arbeitskammer (62) zu erhöhen und dadurch den Scherwert innerhalb der Arbeitskammer (62) zu verringern, der wiederum die Drehgeschwindigkeit der angetriebenen Scheibe (60) und der Vielzahl der Laufräder (77) bei einer vorgegebenen Motordrehzahl erniedrigt.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Schritt der Einführung eines Magnetfeldes umfasst: das Anschließen einer stationären Spule (52) im hinteren Gehäuse (41) der Wasserpumpe (34) in einer Position in der Nähe des Trägers (71); und das Einführen von elektrischer Ladung in die stationäre Spule (52), wobei die elektrische Ladung ein Magnetfeld um die stationäre Spule (52) in Abhängigkeit von der elektrischen Ladung induziert und die Größe der in die stationäre Spule (52) eingeführten elektrischen Ladung proportional zur Größe des induzierten Magnetfeldes ist.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das Einführen einer elektrischen Ladung in die stationäre Spule (52) umfasst: das Anschließen einer Vielzahl von Eingangssensoren (82) an eine elektronische Steuereinheit (80), wobei die Vielzahl der Eingangssensoren (82) in der Lage ist, der elektronischen Steuereinheit (80) elektronische Signale zuzuführen; und das Anschließen der elektronischen Steuereinheit (80) an die stationäre Spule (52), wobei die elektronische Steuereinheit die Eingangssignale bearbeitet und eine elektrische Ladung in die stationäre Spule (52) in Abhängigkeit von den Eingangssignalen und der vorgegebenen Motordrehzahl ein führt, um die Größe der Arbeitskammer (62) und somit den Durchsatz des Motorkühlmittels durch das Kühlsystem zu steuern.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Vielzahl der Eingangssensoren (82) aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Zylinderkopftemperatursensoren, Kraftstoffeinspritztimingsensoren und Heizanforderungssensoren besteht.
Wasserpumpe zur Verwendung in einem Kühlsystem zum Kühlen eines Motors mit einem vorderen Gehäuse (48); einem hinteren Gehäuse (41), das mit dem vorderen Gehäuse (48) verbunden ist; einer Wasserpumpenriemenscheibe (22), die mit dem vorderen Gehäuse (48) verbunden ist und einen vertieften Abschnitt (75) aufweist; einem Antriebsriemen (68), der mit dem vertieften Abschnitt (75) verbunden ist und sich mit einer Drehzahl dreht, die proportional zu einer vorgegebenen Motordrehzahl ist; einer Wasserpumpenlagereinheit (49), die mit dem vorderen Gehäuse (48) verbunden ist; einer Eingangswelle (56), die drehbar in der Wasserpumpenlagereinheit (49) gelagert und mit der Wasserpumpenriemenscheibe (22) verbunden ist; einer Wasserpumpenantriebswelle (62), die in einer Lagereinheit (51) gelagert ist, welche im hinteren Gehäuse (41) angeordnet ist; einer Vielzahl von Laufrädern (77), die mit der Wasserpumpenwelle (62) verbunden und in einer Kühlmittelleitung des Kühlsystems angeordnet sind, wobei die Vielzahl der Laufräder (77) eine Kühlmittelmenge dem Motor zuführen kann, wenn sich die Laufräder drehen; und einer elektronisch gesteuerten Viskokupplung (50) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, deren Eingangsscheibe (54) mit der Eingangswelle (56) und deren angetriebene Scheibe (60) mit der Wasserpumpenantriebswelle (62) verbunden sind; wobei die Verbiegung der angetriebenen Scheibe (60) durch die Größe des Magnetfeldes gesteuert wird, das von der stationären Spule (52) erzeugt wird, und eine größere Verbiegung der angetriebenen Scheibe (60), die bei einem höheren Erregungsniveau der stationären Spule (52) auftritt, zu einem größeren Bereich der Arbeitskammer (64) führt, der einem geringeren Scherwert innerhalb der Arbeitskammer (64) entspricht und somit zu einer geringe ren Drehgeschwindigkeit der angetriebenen Scheibe (60) bei der vorgegebenen Motordrehzahl führt.