EP0143260A2 - Regelungsanordnung zur temperaturabhängigen Füllungsänderung einer hydrodynamischen Kupplung - Google Patents
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- EP0143260A2 EP0143260A2 EP84111547A EP84111547A EP0143260A2 EP 0143260 A2 EP0143260 A2 EP 0143260A2 EP 84111547 A EP84111547 A EP 84111547A EP 84111547 A EP84111547 A EP 84111547A EP 0143260 A2 EP0143260 A2 EP 0143260A2
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- F01P7/00—Controlling of coolant flow
- F01P7/02—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
- F01P7/04—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio
- F01P7/042—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio using fluid couplings
Definitions
- the invention relates to a control arrangement for temperature-dependent change in charge of a hydrodynamic clutch with a controllable inlet line and a constantly open drain of constant cross-section for the cooling fan drive of an internal combustion engine, with at least one temperature sensor on the internal combustion engine, a control unit for converting measured values and an electromagnetic control valve in the working medium circuit of the clutch.
- the control behavior of this arrangement has a PD characteristic.
- the invention is based, on the one hand, to simplify the circuit logic in a control arrangement according to the preamble of claim 1 and, on the other hand, to achieve improved control behavior.
- control unit is designed as a two-point circuit with a delayed yielding feedback, which uses the setpoint deviation as a control variable for controlling the control valve.
- the idea essential to the invention can be seen in the fact that, without a separate integration stage, the controller obtains a PID behavior in that the control unit is designed as a two-point circuit with yielding delayed feedback.
- the feedback is advantageously adapted in terms of its dynamic behavior to the controlled system of the hydraulic clutch, cooling fan and internal combustion engine in such a way that a switching cycle period of about two seconds occurs in the middle working range.
- a circuit is provided which enables a substantially stepless regulation of the cooling fan drive with simple means.
- the temperature sensors each indicate setpoint deviations of the measured values and that the control unit is designed for maximum value detection among the setpoint deviations of the measured values, the largest of the input signals being used to form the control variable for the control valve. In this way, inertia in the control system can be avoided in a cheap and simple manner, without the circuitry being particularly large.
- control valve In order to reduce the number of switching operations that can lead to wear and failure and to achieve stable operating points, a further development of the invention provides for the control valve to be designed as a control valve for releasing partial cross-sections, the control unit generating a control voltage corresponding to the large setpoint deviations .
- mean states can fill the hydrodynamic coupling under V ER- avoidance of continuous switching operations be achieved, which set up stationary operating conditions.
- a spring-loaded solenoid valve can be used as the control valve, the flow characteristic of which can be influenced via the spring detection.
- this is designed as a control valve with a stepper motor.
- a certain shift stage and an associated valve position controlled.
- the characteristic curve can advantageously be influenced as a function of the temperature by specifying various switching steps.
- a plurality of directional control valves are provided as control valves, preferably with cross-sections stepped one below the other, the control unit being designed to control a single control valve or a combination of control valves.
- a single valve with a corresponding cross-section or a suitable combination of the valves with a suitable overall cross-section is opened.
- a constant switching of the control arrangement for opening and closing the valve to achieve an average flow time is avoided in this way.
- D a at the prevailing operating conditions of an internal combustion engine (high temperature, contamination, excessive vibration) electromagnetic switching elements are usually subjected to a strong susceptibility, fixed by oral operating points, the susceptibility to interference is reduced.
- the control arrangement compares the temperature value displayed by a measurement sensor with an assigned setpoint and determines the switching of the valves in the suitable combination after the setpoint deviation of the temperature.
- valves with the same flow cross-section can be used as directional control valves, which, depending on the operating state, are opened with an increasing number as the cooling air requirement increases.
- control unit is designed to correct the significant setpoint deviation of the temperature as a function of further operating parameters and to represent the valve adjustment on the basis of a corrected setpoint deviation of the temperature.
- further operating parameters of the internal combustion engine can also be included in the cooling fan control.
- control valve in the inlet to the coupling and to provide the outlet with a constant cross section, either a normally open control valve or, in the case of a normally closed control valve, a normally open safety device Unit valve is provided in the bypass to the control valve. In the event of a power failure, the cooling fan drive is guaranteed at maximum speed.
- the internal combustion engine 1 has a cooling air blower 2 with a corresponding casing.
- the cooling air blower is driven via the secondary side of a hydrodynamic coupling 3, the primary side of which, in the case of a mechanical drive 4, is connected to the crank drive 5 of the internal combustion engine.
- the hydrodynamic coupling is filled via an inflow line 6, which is fed by an oil pump 7.
- the oil pump 7 is drive-connected to the internal combustion engine via the crank mechanism 5. Further points the hydrodynamic coupling 3 has a discharge line 8 of constant cross-section, via which the oil fed in to fill the coupling is returned to the oil sump of the oil pump 7.
- the control unit 10 comprises several components.
- the temperature sensors 11 to 13, which can be supplemented by a further sensor as required, are connected to a maximum value detecting unit 14 (FIG. 2).
- Raturrid empe- with several T enables more accurate monitoring of the internal combustion engine, as can develop independently of the temperature of other components depending on load and engine speed as the temperature of the lubricant.
- the maximum value detection unit 14 the output signal of each sensor is compared with an assigned target value. The largest setpoint deviation is passed on as an output signal and used to form a control signal.
- the temperature sensors are preferably designed as elements, the resistance of which changes as a function of temperature and which are combined with a series resistor which is adapted to the temperature level.
- the voltage drops to be tapped directly at a temperature sensor are compared directly with one another in the maximum value detection unit 14, the largest value being used as the output signal to form the control signal.
- controller 15 there is a setpoint / actual value comparison, according to which the control of the control valve 9 is determined.
- the control behavior is determined in detail by the two-point controller 16 and the feedback 17 which gives in with a delay.
- the output signal of the PID two-point controller thus formed is used directly via an output stage 18 to control the electromagnetic control valve 9 in the inflow line 6 for the hydrodynamic coupling.
- the control valve 9 is designed as a 2/2-way valve, which is preferably opened in the de-energized state.
- FIG. 3 schematically shows the structure of a control arrangement for controlling an electromagnetic control valve 9, which is not designed as a 2/2-way valve but as a control valve 25.
- all temperature sensors 11 to 13 are connected to the maximum value detection device 14, which picks out a single value of a temperature sensor recognized as significant. Since the temperature values of the individual measuring points are to be regarded as critical at different absolute heights, according to the invention each measuring transducer is designed in such a way that it generates an output variable related to an assigned temperature setpoint value, which is then directly comparable with the output values of the other measuring transducers.
- this significant setpoint deviation is extracted and the control variable for the control valve is formed according to it.
- the output signal of the maximum value detection unit 14 is fed to a control unit 22 with a PD character, in which a control signal is generated as a function of a predetermined target value.
- This control signal is fed via a characteristic curve adaptation stage 19 to a control stage 20 which controls the control magnet 21 of the control valve 23.
- the characteristic curve can be adapted to the characteristic of the control magnet 21, the control valve 9 and / or to the engine cooling.
- control unit 10 is only shown from stage 19 for adapting the characteristic curve, which is to connect to the maximum value detection unit 14, not shown.
- control valve 23 is actuated by a direct current motor 24, the valve position being transmitted to a position controller 26 via a displacement transducer 25.
- the setpoint signal supplied to the positioner 23 via the characteristic curve adaptation stage 15 is compared in the positioner with the actual signal reported by the displacement transducer 25 and, depending on the comparison, a control signal is formed with which the DC motor 24 is controlled via an output stage 18.
- the signal of the characteristic curve adjustment stage 19 is fed to a control logic 26, the output signal of which controls a stepper motor 27 of the control valve 23 via an output stage 18 in accordance with the present target signal.
- control valve 9 is designed as a parallel connection of a plurality of 2/2-way valves 9.1, 9.2,... To 9.n.
- the maximum value detection unit 14 picks out a significant temperature value or its deviation from a predetermined target value and forwards it as an output signal to a control unit 22.
- the control unit 22 compares the output signal of the maximum value detection unit 14 as an actual value with a predetermined target value and, depending on this comparison, forms a control signal which is fed analogously to an analog / digital converter 29 which controls the individual valves 9.1, 9.2, ... , 9.n in different combinations according to the control signal present.
- the control valve 9 composed of the individual valves 9.1 to 9.n is activated in such a way that the resulting flow cross section in the feed line 6 corresponds to the absolute value of the control signal formed by the control unit 22.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Regelungsanordnung zur temperaturabhängigen Fülllungsänderung einer hydrodynamischen Kupplung für den Kühlgebläseantrieb einer Brennkraftmaschine mit mehreren an der Brennkraftmaschine vorgesehenen Temperaturgebern (11, 12, 13). Ferner ist eine Regeleinheit zur Meßwertumsetzung und ein von der Regeleinheit angesteuertes Regelventil (9) im Arbeitsmittelkreis der Kupplung vorgesehen, wobei die Regeleinheit (10) vorzugsweise als Zweipunktschaltung mit verzögerter nachgebender Rückführung ausgebildet ist. Die Regeleinheit verwendet jeweils ausschließlich das größte Signal der einzelnen Sollwertabweichungen als Regelgröße für die Steuerung.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Regelungsanordnung zur temperaturabhängigen Füllungsänderung einer hydrodynamischen Kupplung mit einer steuerbaren Zulaufleitung und einem ständig geöffneten Abfluß von konstantem Querschnitt für den Kühlgebläseantrieb einer Brennkraftmaschine, mit zumindest einem Temperaturgeber an der Brennkraftmaschine, einer Regeleinheit zur Meßwertumsetzung und einem elektromagnetischen Regelventil im Arbeitsmittelkreis der Kupplung.
- Mit einer Änderung der Zufluß- oder Abflußmenge zur hydrodynamischen Kupplung ist deren mittlerer Füllungsstand variierbar, wodurch der Schlupf an der Kupplung und damit die Drehzahl des zugeordneten Gebläse geregelt werden kann.
- Aus der DE-A- 29 38 706 ist es bekannt, die Füllung in einer hydrodynamischen Kupplung für den Kühlgebläseantrieb einer Brennkraftmaschine in Abhängigkeit einer Vielzahl von Meßgrößen über ein Ventil im Zulauf zur Kupplung zu regeln, während der Ablauf aus der Kupplung mit konstantem Querschnitt geöffnet bleibt. Das Regelventil ist dabei als 2/2-Wegeventi ausgebildet und wird in Taktzeiten von wenigen Sekunden ständig auf- und zugemacht, um auf diese Weise einen mittleren Füllungsstand der Kupplung anzustreben. Hierbei sollen sämtliche aufgenommenen Meßgrößen kontinuierlich bei der Bildung der Taktzeiten der Meßwertverarbeitungseinrichtung berücksichtigt werden.
- Das Regelverhalten dieser Anordnung weist eine PD-Charakteristik auf. Obwohl nach diesem Vorschlag ein hoher Meß-und Regelungsaufwand, insbesondere bezüglich der Meßwertverarbeitung, betrieben wird, tritt eine zu große zeitli-, che Verzögerung zwischen der Änderung der Regelgröße und der Regelung der Stellgröße auf.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Regelungsanordnung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 einerseits die Schaltungslogik zu vereinfachen und andererseits dennoch ein verbessertes Regelverhalten zu erzielen.
- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Regeleinheit als Zweipunktschaltung mit verzögerter nachgebender Rückführung ausgebildet ist, die die Sollwertabweichung als Regelgröße für die Steuerung des Regelventils verwendet. Der erfindungswesentliche Gedanke ist darin zu sehen, daß unter Verzicht auf eine gesonderte Integrationsstufe der Regler ein PID-Verhalten dadurch erhält, daß die Regeleinheit als Zweipunktschaltung mit nachgebener verzögerter Rückführung ausgebildet wird.
- Die Rückführung wird vorteilhaft in ihrem dynamischen Verhalten der Regelstrecke Hydrokupplung-Kühlgebläse-Brennkraftmaschine derart angepaßt, daß sich im mittleren Arbeitsbereich eine Periodendauer der Schaltzyklen von etwa zwei Sekunden einstellt. Hierdurch wird eine Schaltung bereitgestellt, die eine im wesentlichen stufenlose Regelung des Kühlgebläseantriebs mit einfachen Mitteln ermöglicht. Bei einer Mehrzahl von Temperaturmeßwertgebern ist vorgesehen, daß die Temperaturgeber jeweils Sollwertabweichungen der Meßwerte angeben und daß die Regeleinheit für eine Maximalwerterkennung unter den Sollwertabweichungen der Meßwerte ausgebildet ist, wobei das größte der Eingangssignale zur Bildung der Steuergröße für das Regelventil verwendet wird. Auf diese Weise können Trägheiten im Regelsystem in günstiger und einfacher Weise vermieden werden, ohne daß dabei der Schaltungsaufwand besonders groß ist.
- Um die Anzahl der Schaltvorgänge, die zum Verschleiß und Ausfall führen können, zu vermindern und um stabile Betriebspunkte zu erreicht, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, das Regelventil als Stellventil zur Freigabe von Teilquerschnitten auszubilden, wobei die Regeleinheit eine der größen Sollwertabweichungen entsprechende Steuerspannung erzeugt. Auf diese Weise können mittlere Füllungszustände der hydrodynamischen Kupplung unter Ver- meidung von dauernden Schaltvorgängen erzielt werden, wodurch sich stationäre Betriebszustände einstellen. Als Regelventil kann ein federbelastetes Magnetventil verwendet werden, dessen Durchfluß-Kennlinie über die Federkennung beeinflußbar ist.
- In einer gleichwertigen Lösung für die Ausgestaltung des Regelventils ist dieses als Stellventil mit Schrittmotor ausgebildet. Je nach Größe der signifikaten Sollwertabwei- chung der Temperatur wird eine bestimmte Schaltstufe und damit eine zugeordnete Ventilstellung angesteuert. Hierbei kann vorteilhaft die Kennlinie in Abhängigkeit von der Temperatur durch die Vorgabe verschiedengroßer Schaltschritte beeinflußt werden.
- In einer anderen Ausgestaltung der Lösung sind als Regelventil mehrere Wegeventile mit vorzugsweise untereinader abgestuften Querschnitten vorgesehen, wobei die Regeleinheit zur Ansteuerung jeweils eines einzigen Regelventils bzw. einer Kombination von Regelventilen ausgelegt ist. Zum Einstellen eines mittleren Füllungswertes der hydrodynamischen Kupplung wird ein einziges Ventil mit entsprechendem Querschnitt oder aber eine geeignete Kombination der Ventile mit geeignetem Gesamtquerschnitt geöffnet. Ein ständiges Schalten der Regelungsanordnung zum öffnen und Schließen des Ventils zur Erzielung einer mittleren Durchflußdauer ist auf diese Weise vermieden. Da bei den herrschenden Betriebsbedingungen einer Brennkraftmaschine (hohe Temperatur, Verschmutzung, starke Vibrationen) elektromagnetische Schaltorgane in der Regel einer starken Störanfälligkeit unterworfen sind, kann durch Einnehmen fester Betriebspunkte die Störanfälligkeit gesenkt werden. Zur Auswahl des oder der geeigneten Ventilquerschnitte vergleicht die Regelungsanordnung den von einem Meßwertaufnehmer angezeigten Temperaturwert mit einem zugeordneten Sollwert und bestimmt nach der Sollwertabweichung der Temperatur die Schaltung der Ventile in der geeigneten Kombination.
- In konstruktiver Hinsicht können als Wegeventile Ventile gleichen Durchflußquerschnitts verwendet werden, die in Abhängigkeit vom Betriebszustand bei steigendem Kühlluftbedarf mit zunehmender Anzahl geöffnet werden. Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, daß die Ventilquerschnitt der einzelnen Wegeventile so voneinander abweichen, daß die öffnung jeweils eines einzigen Ventils zur Darstellung eines erforderlichen Zuflusses zur hydrodynamischen Kupplung ausreichend ist. Hierbei kann es zweckmäßig sein, die Ventile in ihrem Querschnitt nach der Reihe 2n Flächeneinheiten mit n = 0, 1, 2 ..., abzustufen, wobei die Zahl der Kombinationen bei einer Schrittweite von einer Flächeneinheit größer ist als die der benötigten Ventile.
- In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Regeleinheit zur Korrektur der signifikanten Sollwertabweichung der Temperatur in Abhängigkeit von weiteren Betriebsparametern und zur Darstellung der Ventilverstellung auf der Basis einer korrigierten Sollwertabweichung der Temperatur ausgebildet ist. Auf diese Weise können auch weitere Betriebsparameter der Brennkraftmaschine in die Kühlgebläseregelung einbezogen werden.
- Der Verzicht auf den dauernden Antrieb des Kühlgebläses, der zum Zwecke der Wirkungsgradverbesserung, der Geräuschverminderung und der Optimierung der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine vorgeschlagen wird, erhöht gegenüber einem einfachen mechanischen Antrieb die Fehlerquellen. Ein Ausfall der Kühlung kann dabei schwerste Schäden zur Folge haben. Solche Schäden können in erster Linie bei Stromausfall durch Versagen des Regelsystems auftreten. Dies gilt insbesondere für Dieselmotoren, deren Betrieb nach dem Start von der Stromversorgung unabhängig ist. In Weitergestaltung der Erfindung ist zur Vermeidung dieser Nachteile vorgesehen, daß die Regelanordnung bei Stromausfall eine maxiamle Füllung der hydrodynamischen Kupplung sicherstellt. Hierzu ist vorgesehen, das Regelventil im Zulauf zur Kupplung anzuordnen und den Ablauf mit konstantem Querschnitt vorzusehen, wobei entweder ein stromlos öffnendes Regelventil oder bei einem stromlos geschlossenen Regelventil ein stromlos öffnendes Sicherheitsventil im Bypaß zum Regelventil vorgesehen ist. Bei Stromausfall ist so der Kühlgebläseantrieb mit maximaler Drehzahl gewährleistet.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
- Es zeigen in schematischer Darstellung:
- Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Brennkraftmaschine mit einer Regelungsanordnung mit Zweipunktschaltung,
- Fig. 2 ein Blockschaltbild der Regelungsanordnung gemäß Fig. 1,
- Fig. 3 ein Prinzipschaltbild einer alternativen Regelungsanordnung,
- Fig. 4 eine Regelungsanordnung gemäß Fig. 2 zur Ansteuerung eines Regelventils mit einem Schrittmotor,
- Fig. 5 eine Regelungsanordnung gemäß Fig. 3 zur Ansteuerung eines elektromotorischen Regelventils mit Stellungsaufnehmer,
- Fig. 6 eine Regelungsanordnung zur Ansteuerung von parallel geschalteten Einzelventilen, deren Querschnitte nach der Reihe 2n (mit n = 0, 1, 2 , ...,) abgestuft sind.
- Die Brennkraftmaschine 1 weist ein Kühlluftgebläse 2 mit entsprechender Verkleidung auf. Der Antrieb des Kühlluftgebläses erfolgt über die Sekundärseite einer hydrodynamischen Kupplung 3, deren Primärseite bei einem mechanischen Antrieb 4 mit dem Kurbeltrieb 5 der Brennkraftmaschine verbunden ist. Die Füllung der hydrodynamischen Kupplung erfolgt über eine Zuflußleitung 6, die von einer ölpumpe 7 beschickt ist. Die Ölpumpe 7 ist über den Kurbeltrieb 5 mit der Brennkraftmaschine antriebsverbunden. Ferner weist die hydrodynamische Kupplung 3 eine Abflußleitung 8 konstanten Querschnitts auf, über die das zur Füllung der Kupplung eingespeiste Öl in den ölsumpf der ölpumpe 7 zurückgeführt ist.
- In der Zuflußleitung 6 ist ein Regelventil 9 vorgesehen, das von einer Regelungseinrichtung 10 gesteuert ist. Die Regelung erfolgt in Abhängigkeit der Signale verschiedener Temperaturfühler 11, 12 und 13, die beispielsweise an einem Zylinderkopf (Temperaturfühler 11), im Motorraum (Temperaturfühler 12) oder in ölwanne (Temperaturfühler 13) angeordnet sind.
- Die Regelungseinheit 10 umfaßt mehrere Komponenten. Die Temperaturfühler 11 bis 13, die um weitere Fühler nach Bedarf ergänzt werden können, sind mit einer Maximalwerterkennungseinheit 14 verbunden (Fig. 2). Mit mehreren Tempe- raturfühlern ist eine genauere Überwachung der Brennkraftmaschine möglich, da sich z.B. die Temperatur des Schmiermittels je nach Last und Drehzahl unabhängig von der Temperatur anderer Bauteile entwicklen kann. Bei der Steuerung des Kühlgebläseantriebs unter Berücksichtigung verschiedener Meßpunkte, deren Temperaturwerte auf unterschiedlichen Niveaus liegen, wird eine optimale, ausreichende Kühlung der Brennkraftmaschine sichergestellt. In der Maximalwerterkennungseinheit 14 wird das Ausgangssignal jedes Fühlers mit einem zugeordneten Sollwert verglichen. Die größte Sollwertabweichung wird als Ausgangssignal weitergegeben und zur Bildung eines Steuersignals verwendet. In bevorzugter Weise sind dabei die Temperaturfühler als Elemente ausgebildet, deren Widerstand sich temperaturabhängig verändert und die jeweils mit einem dem Temperaturniveau angepaßten Vorwiderstand kombiniert sind. Die dabei unmittelbar an einem Temperaturfühler abzugreifenden Spannungsabfälle werden in der Maximalwerterkennungseinheit 14 direkt miteinander verglichen, wobei der größte Wert als Ausgangssignal zur Bildung des Steuersignals herangezogen wird.
- Im nachfolgenden Regler 15 erfolgt ein Sollwert/Istwert-Vergleich, nach dem sich die Ansteuerung des Regelventils 9 bestimmt. Das Regelverhalten wird im einzelnen durch den Zweipunktregler 16 und die verzögert nachgebende Rückführung 17 bestimmt. Das Ausgangssignal des so gebildeten PID-Zweipunktreglers wird über eine Endstufe 18 unmittelbar zur Ansteuerung des elektromagnetischen Regelventils 9 in der Zuflußleitung 6 zur hydrodynamischen Kupplung verwendet. Das Regelventil 9 ist in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 als 2/2-Wegeventil ausgebildet, das vorzugsweise im stromlosen Zustand geöffnet ist.
- In Fig. 3 ist schematisch der Aufbau einer Regelungsanordnung zur Steuerung eines elektromagnetischen Regelventils 9 gezeigt, das nicht als 2/2-Wegeventil, sondern als Stellventil 25 ausgebildet ist. Wie bereits zur Fig. 2 ausgeführt, sind alle Temperaturfühler 11 bis 13 mit der Maximalwerterkennungseinrichtung 14 verbunden, die einen einzigen als signifikant erkannten Wert eines Temperaturfühlers herausgreift. Da die Temperaturgrößen der einzelnen Meßpunkte bei unterschiedlicher absoluter Höhe als kritisch zu betrachten sind, ist erfindungsgemäß jeder Meßwertgeber so ausgebildet, daß er eine auf einen zugeordneten Temperatur-Sollwert bezogene Ausgangsgröße erzeugt, die dann unmittelbar mit den Ausgangswerten der übrigen Meßwertgeber vergleichbar ist. In der Maximalwerterkennungseinheit 14 der Regelungsanordnung 10 wird diese signifikante Sollwertabweichung herausgegriffen und nach ihr die Steuergröße für das Stellventil gebildet.
- Das Ausgangssignal der Maximalwerterkennungseinheit 14 ist einer Steuereinheit 22 mit PD-Charakter zugeführt, in der in Abhängigkeit eines vorgegebenen Sollwertes ein Steuersignal erzeugt wird. Dieses Steuersignal wird über eine Kennlinieanpassungsstufe 19 einer Ansteuerstufe 20 zugeführt, die den Stellmagneten 21 des Stellventils 23 ansteuert. Durch die Kennlinieanpassung kann eine Anpassung an die Kennlinie des Stellmagneten 21, des Stellventils 9 und/oder an die Motorkühlung erfolgen.
- In den Fig. 4 und 5 ist die Regelungseinheit 10 lediglich ab der Stufe 19 zur Kennlinienanpassung dargestellt, die sich an die nicht dargestellte Maximalwerterkennungseinheit 14 anschließen soll.
- Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 wird das Stellventil 23 von einem Gleichstrommotor 24 betätigt, wobei die Ventilstellung über einen Wegaufnehmer 25 einem Stellungsregler 26 übermittelt ist. Das über die Kennlinienanpassungsstufe 15 dem Stellungsregler 23 zugeführte Sollsignal wird im Stellungsregler mit dem vom Wegaufnehmer 25 gemeldeten Ist-Signal verglichen und in Abhängigkeit vom Vergleich ein Ansteuersignal gebildet, mit dem über eine Endstufe 18 der Gleichstrommotor 24 angesteuert ist.
- Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 wird das Signal der Kennlinienanpassungsstufe 19 einer Ansteuerlogik 26 zugeführt, deren Ausgangssignal über eine Endstufe 18 einen Schrittmotor 27 des Stellventils 23 entsprechend dem vorliegenden Soll-Signal ansteuert.
- Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist das Regelventil 9 als eine Parallelschaltung mehreren 2/2-Wegeventile 9.1, 9.2, ... bis 9.n ausgebildet. Die Maximalwerterkennungseinheit 14 greift einen signifikanten Temperaturwert bzw. dessen Abweichung von einem vorgegebenen Sollwert heraus und gibt ihn als Ausgangssignal an eine Steuereinheit 22 weiter. Die Steuereinheit 22 vergleicht das Ausgangssignal der Maximalwerterkennungseinheit 14 als Ist-Wert mit einem vorgegebenen Soll-Wert und bildet in Abhängigkeit dieses Vergleichs ein Steuersignal, das analog einem Analog/ Digital-Wandler 29 zugeführt ist, der die Einzelventile 9.1, 9.2, ..., 9.n entsprechend dem anliegenden Steuersignal in unterschiedlicher Kombination ansteuert. Die Ventile weisen untereinander abgestufte Durchflußquerschnitte auf, wobei diese Abstufung vorzugsweise entsprechend der Reihe 2n (n = 0, 1, 2, 3, ...) ausgebildet ist. Es kann auch zweckmäßig sein, die Durchflußquerschnitte mit gleichem Querschnitt vorzusehen. Das aus den Einzelventilen 9.1 bis 9.n zusammengesetzte Regelventil 9 wird derart angesteuert, daß der sich ergebende Durchflußquerschnitt in der Zuführleitung 6 dem absoluten Wert des von der Steuereinheit 22 gebildeten Steuersignals entspricht.
Claims (10)
1. Regelungsanordnung zur temperaturabhängigen Füllungsänderung einer hydrodynamischen Kupplung (3) mit einer steuerbaren Zulaufleitung und einem ständig geöffneten Abfluß von konstantem Querschnitt für den Kühlgebläseantrieb einer Brennkraftmaschine (1) mit zumindest einem Temperaturgeber (11, 12, 13) an der Brennkraftmaschine, einer Regeleinheit (10) zur Meßwertumsetzung und einem elektromagnetischen Regelventil (9) im Arbeitsmittelkreis der Kupplung,
dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinheit (10) als Zweipunktschaltung (16) mit verzögerter nachgebender Rückführung (17) ausgebildet ist, die die Sollwertabweichung als Regelgröße für die Steuerung des Regelventils (9) verwendet.
dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinheit (10) als Zweipunktschaltung (16) mit verzögerter nachgebender Rückführung (17) ausgebildet ist, die die Sollwertabweichung als Regelgröße für die Steuerung des Regelventils (9) verwendet.
2. Regelungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpassung der Rückführung (17) an die Regelstrecke Hydrokupplung-Kühlgebläse-Brennkraftmaschine im mittleren Arbeitsbereich auf eine Schaltperiodendauer von etwa zwei Sekunden ausgelegt ist.
3. Regelungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, mit zumindest zwei Temperaturgebern (11, 12, 13), dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturgeber (11, 12, 13) jeweils Sollwertabweichungen der Meßwerte angeben und daß die Regeleinheit (10) für eine Maximalwerterkennung unten den Sollwertabweichungen der Meßwerte ausgebildet ist und daß das größte der Eingangssignale zur Bildung der Steuergröße für das Regelventil (9) verwendet wird.
4. Regelungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (9) als Stellventil zur Freigabe von Teilquerschnitten ausgebildet ist, und daß die Regeleinheit (10) eine der größten Sollwertabweichung entsprechende Steuerspannung erzeugt.
5. Regelungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (9) als Stellventil (23) mit Schrittmotor (27) ausgebildet ist und daß die Regeleinheit (10) eine der größten Sollwertabweichung entsprechende Ansteuerung der Schaltstufen vornimmt.
6. Regelungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Regelventil (9) mehrere Wegeventile (9.1, 9.2, ..., 9.n) mit vorzugsweise untereinander abgestuften Querschnitten vorgesehen sind und daß die Regeleinheit (10) zur Ansteuerung jeweils eines einzelnen oder mehrerer der Regelventile (9.1, 9.2, ..., 9.n) ausgelegt ist.
7. Regelungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die abgestuften Querschnitte nach der Reihe 2n Flächeneinheiten mit n = 0, 1, 2, ... vorgesehen sind, und daß die Regeleinheit (10) zur Ansteuerung von Kombinationen von Wegeventilen (9.1, 9.2, ..., 9.n) zu Gesamtquerschnittsflächen mit einer Schrittweite von einer Flächeneinheit ausgelegt ist.
8. Regelungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit Meßwertaufnehmern für weiteren Betriebsparameter der Brennkraftmaschine,
dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinheit (10) zur Korrektur der signifikanten Sollwertabweichung der Temperatur in Abhängigkeit von weiteren Betriebsparametern und zur Darstellung der Ventilverstellung auf der Basis einer korrigierten Sollwertabweichung der Temperatur ausgebildet ist.
dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinheit (10) zur Korrektur der signifikanten Sollwertabweichung der Temperatur in Abhängigkeit von weiteren Betriebsparametern und zur Darstellung der Ventilverstellung auf der Basis einer korrigierten Sollwertabweichung der Temperatur ausgebildet ist.
9. Regelungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (9) als stromlos offenes Ventil ausgebildet ist.
10. Regelungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein stromlos geöffnetes Sicherheitsventil in einem Bypaß zu dem Regelventil (9) vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT84111547T ATE46389T1 (de) | 1983-09-29 | 1984-09-27 | Regelungsanordnung zur temperaturabhaengigen fuellungsaenderung einer hydrodynamischen kupplung. |
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19833335257 DE3335257A1 (de) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | Regelungsanordnung zur temperaturabhaengigen fuellungsaenderung einer hydrodynamischen kupplung |
| DE3335257 | 1983-09-29 | ||
| DE3335258 | 1983-09-29 | ||
| DE19833335259 DE3335259A1 (de) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | Regelungsanordnung zur temperaturabhaengigen fuellungsaenderung einer hydrodynamischen kupplung |
| DE3335259 | 1983-09-29 | ||
| DE19833335258 DE3335258A1 (de) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | Regelungsanordnung zur temperaturabhaengigen fuelllungsaenderung einer hydrodynamischen kupplung |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
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