JP2007314167A - 冷却システム - Google Patents

Abstract

【課題】特に自動車のための冷却システムの駆動安全性を向上させる。
【解決手段】特に自動車のための冷却システムが、冷却空気流によって貫流されるクーラーを有し、その冷却空気流が冷却空気流を制御する装置によって可変であって、その装置が少なくとも１つのジャルージを有し、そのジャルージが、駆動装置によって駆動されるアクチュエータ（１１）によって調節される。冷却システムの駆動安全性を向上させるために、アクチュエータ（１１）のための駆動装置が、並列に接続された２つの駆動ユニット（２１、２２）を有している。
【選択図】 図２

Description

本発明は、冷却システム、とくに、冷却空気流によって貫流されるクーラーを有し、その冷却空気流が冷却空気流を制御する装置によって可変であって、その装置が少なくとも１つのジャルージを有し、そのジャルージが、駆動装置によって駆動されるアクチュエータによって調節される自動車のための冷却システムに関する。

本発明の課題は、請求項１に上位概念として記載の冷却システム（すなわち、冷却空気流によって貫流されるクーラーを有し、前記冷却空気流が冷却空気流を制御する装置によって可変であって、前記装置が少なくとも１つのジャルージを有し、前記ジャルージが、駆動装置によって駆動されるアクチュエータによって調節される、特に自動車のための冷却システム）の駆動安全性を向上させることである。

この課題は、冷却空気流によって貫流可能なクーラーを有し、その冷却空気流が冷却空気流を制御する装置によって可変であって、その装置が少なくとも１つのジャルージを有し、そのジャルージが、駆動装置によって駆動されるアクチュエータによって変位される、特に自動車のための、冷却システムにおいて、アクチュエータのための駆動装置が、並列に接続された２つの駆動ユニットを有していることによって、解決される。これは、２つの駆動ユニットを介してアクチュエータに通電することができる、という利点を提供する。それによって、アクチュエータが一方の駆動ユニットによって駆動され、特に通電され、他方の駆動ユニットによって監視され、あるいはその逆を行うことが可能である。すなわち、一方の駆動ユニットが故障した場合に、他方の駆動ユニットが上位に配置されている制御ユニットにエラーを報告し、かつ自身でアクチュエータの制御を引き受けることができる。

発明の実施の形態

冷却システムの好ましい実施例は、駆動ユニットがそれぞれ、出力を備えた出力段ＩＣ（集積回路）を有しており、その場合に出力段ＩＣの出力が並列に接続されていることを特徴としている。駆動ユニットは、好ましくはそれぞれマイクロプロセッサと出力段ＩＣ（集積回路）を有している。好ましくは出力段ＩＣはステータス導線を備えており、そのステータス導線が、出力段ＩＣのアクチュエータへの出力の状態を検査するために、用いられる。それによって、付属の導線内に導線破断または短絡が存在するか、を検出することができる。

冷却システムの他の好ましい実施例は、アクチュエータと出力段ＩＣとの間にそれぞれダイオードが接続されていることを特徴としている。ダイオードは、減結合部材として用いられる。

冷却システムの他の好ましい実施例は、出力段ＩＣの出力がそれぞれ補助回路を介して上位に配置されている制御ユニットと接続されていることを特徴としている。補助回路は、アクチュエータの電圧を求めるために用いられる。求められた電圧は、上位に配置されている制御ユニットによって評価される。

冷却システムの他の好ましい実施例は、補助回路が、分圧器として用いられる２つの抵抗を有していることを特徴としている。２つの抵抗は、好ましくは直列に接続されている。

冷却システムの他の好ましい実施例は、補助回路がフィルタコンデンサを有していることを特徴としている。フィルタコンデンサは、アクチュエータ電圧をさらに処理するために編集するために、用いられる。好ましくはフィルタコンデンサは、抵抗の１つに対して並列に接続されている。

冷却システムの他の好ましい実施例は、補助回路が、減結合に用いられる他の抵抗を有していることを特徴としている。

冷却システムの他の好ましい実施例は、駆動ユニットがそれぞれ通気装置モータ内に統合されていることを特徴としている。

冷却システムの他の好ましい実施例は、アクチュエータが電磁石または電気的に駆動される弁、特に空気圧弁または液圧弁を有していることを特徴としている。

冷却システムの他の好ましい実施例は、冷却空気流を制御するための装置が、２つのジャルージを有していることを特徴としている。２つのジャルージは、本発明の主要な視点によれば、同一のアクチュエータによって操作される。

本発明の他の利点、特徴および詳細が、以下の説明から明らかにされ、その説明において図面を参照しながら種々の実施例が詳細に記載されている。

以下で説明する冷却システムは、一般に、駆動アグリゲートとしてたとえば内燃機関を有する車両、たとえば乗用車、トラック、バスなどに使用することができる。冷却システムは、そのままで電気自動車またはハイブリッドカーにも適している。

冷却システムは、たとえば、自動車のフロントエンドにおいてエンジンルーム内に配置されている。その場合に冷却システムは、エンジンルームと車両のフロントエンドとの間に配置されている。車両のフロントエンドには、少なくとも１つの空気流入開口部が設けられており、それを通して冷却システムに空気流が供給される。冷却空気流または冷却空気の流れとも称される空気流は、空気流入開口部を通して、自動車のフロントエンドとエンジンとの間に配置されている、熱交換装置へ達する。エンジンと熱交換器の間には、通気装置が配置されている。クーラーとも称される、熱交換器は、冷却剤によって貫流され、かつ空気流によって貫流される。

他の空気流入開口部内に、少なくとも１つの冷却空気ジャルージが配置されており、それがアクチュエータによって調節可能および／または閉鎖可能である。冷却空気ジャルージは、動圧フラップに代えることもできる。冷却空気ジャルージ、あるいは単にジャルージという概念は、本発明の枠内において、冷却空気流を制御するための何らかの装置を表している。

電磁石と電気的に駆動可能な空気圧弁または液圧弁のような、単純なアクチュエータは、駆動ユニット内に統合された出力段ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、集積回路）によって駆動することができる。図１において、ジャルージとも称される冷却空気ジャルージのアクチュエータが、符号１で示されている。アクチュエータ１は、導線２によって駆動ユニット６に接続されている。駆動ユニット６は、矢印７と導線８によって示唆されるように、電圧源、たとえば自動車のバッテリのプラス極に接続されている。ＧＲＤはアースを意味し、すなわち電圧源の負の接続端である。駆動ユニット６内に出力段ＩＣが統合されており、その出力段が同様に駆動ユニット６内に統合されたエレクトロニクス、たとえばマイクロプロセッサによって駆動される。矢印９によって、出力段ＩＣの駆動が示唆されている。矢印１０によってステータス導線が示唆されており、それによって出力段ＩＣの、アクチュエータへの出力の状態が伝達される。それによって、導線２内に導線破断または短絡が存在するか、を検出することができる。駆動ユニット１０が故障した場合には、アクチュエータ１によって操作される冷却空気ジャルージはもはや能動化することができない。

本発明の他の視点によれば、２つの駆動ユニットによるアクチュエータの通電が可能になる。２つのアクチュエータの使用による同時アクチュエータ駆動の可能性を利用することによって、冷却システムの安全性を向上させることができる。２つの冷却空気ジャルージを駆動するために唯一のアクチュエータを使用することにより、同時に、２つの駆動ユニットによる駆動可能性によって冗長性を高めながら、コストを削減することができる。というのは、そうでない場合に必要とされる第２のアクチュエータを省くことができるからである。

図２には、アクチュエータ１１が示されており、このアクチュエータは導線１２と１４によって、第１の駆動ユニット２１とも第２の駆動ユニット２２とも接続されている。２つの駆動ユニット２１と２２は、並列に接続されており、アクチュエータ１１を駆動するために用いられる。本発明の主要な視点に従って、アクチュエータ１１は、２つの駆動ユニット２１、２２を介して駆動される。２つの駆動ユニット２１、２２は、それぞれ出力段ＩＣを有している。２つの出力段ＩＣの出力は、並列に接続されている。アクチュエータ１１と駆動ユニット２１および２２の間には、それぞれダイオード２３、２４が接続されている。ダイオード２３、２４は、簡単に言うと、減結合部材として用いられる。２つの駆動ユニット２１、２２の各々は、アクチュエータ１１に通電することができる。矢印２５と２６によって、駆動ユニット２１、２２が電流源、特に自動車のバッテリに接続されていることが示唆されている。矢印２７と２８によって、導線１４のステータスに関する情報が、前段に接続されている他の制御ユニットに伝えられることが示唆されている。矢印２９と３０によって、制御ユニット２１と２２に統合されている出力段ＩＣの駆動が示唆されている。

２つの駆動ユニット２１、２２の駆動機能を相互に監視するためには、アクチュエータ１１の電圧が求められて評価されることが、必要である。これは、本発明の他の視点に従って、補助回路によって行われる。

図３には、アクチュエータ４１が示されており、そのアクチュエータは導線４２によって駆動ユニット４４に接続されている。アクチュエータ４１と駆動ユニット４４の間には、ダイオード４５が接続されている。矢印４６によって、駆動ユニット４４が電圧源に接続されていることが、示唆されている。矢印４７によって、駆動ユニット４４内に統合されている出力段の出力のステータスが監視されることが示唆されている。矢印４８によって、出力段の駆動が示唆されている。補助装置によって、矢印５６によって示唆される、編集されたアクチュエータ電圧が（図示されていない）上位に配置された制御ユニットへ伝えられる。補助回路は、アクチュエータ４１とダイオード４５の間で導線４２から分岐している導線５０内に、分圧器として用いられる、直列に接続された２つの抵抗５１と５２を有している。フィルタコンデンサ５４が、抵抗５２に対して並列に接続されている。上述した部材５１、５２、５４の後段に接続されている、他の抵抗５５は、減結合するために用いられる。

図４には、アクチュエータ６１を有し、そのアクチュエータが導線６２と６３を介して２つの駆動ユニット６５と６６に接続されている、完全な原理回路が示されている。２つの駆動ユニット６５と６６はそれぞれ、図３の駆動ユニット４４とまったく同じに接続されている。見やすくする理由から、図４においてはダイオードと補助回路の参照符号は示されていない。駆動ユニット６５と６６の並列接続によって、たとえば駆動ユニット６５がアクチュエータ６１を駆動し、アクチュエータ６１の電圧を求めることにより駆動ユニット６６によって監視されることが、可能である。逆の場合においては、駆動ユニット６６が駆動ユニット６５によって監視されることが可能である。前者の場合において、駆動ユニット６５が故障した場合に、駆動ユニット６６が故障場合を上位に配置されている制御ユニットへ報告し、かつそれ自体アクチュエータ６１の制御を引き受けることができる。２つの駆動ユニット６５と６６によってアクチュエータ６１を同時に駆動することにより、原理的に、アクチュエータ６１が通電されることが、保証されている。そうでない場合には、ダブルエラーが存在することになる。それによって高められた冗長性が与えられる。さらに、配線の手間とコストが小さい。補助回路を有する、あるいは補助回路を持たない２つの駆動ユニット６５と６６は、同一部品として形成されている。それによってシステムコストを減少させることができる。

１つの駆動ユニットによってアクチュエータを駆動するための図式的な回路図を示している。 ２つの駆動ユニットによってアクチュエータを駆動するための図式的な回路図を示している。 １つの駆動ユニットと１つの補助回路によってアクチュエータを駆動するための図式的な回路図を示している。 ２つの駆動ユニットと２つの補助回路によってアクチュエータを駆動するための図式的な回路図を示している。

符号の説明

１、１１、４１、６１ アクチュエータ
２、８、１２、１４、４２、５０、６２、６３ 導線
６、２１、２２、４４、６５、６６ 駆動ユニット
２３、２４、４５ ダイオード
５１、５２、５５ 抵抗
５４ フィルタコンデンサ

Claims (10)

1. 冷却空気流によって貫流されるクーラーを有し、前記冷却空気流が冷却空気流を制御する制御装置によって可変であって、前記制御装置が少なくとも１つのジャルージを有し、前記ジャルージが、駆動装置によって駆動されるアクチュエータ（１；１１；４１；６１）によって調節される冷却システム、特に自動車のための冷却システムにおいて、
   アクチュエータ（１１；４１；６１）のための駆動装置が、並列に接続された２つの駆動ユニット（２１、２２；４４；６５、６６）を有していることを特徴とする冷却システム。
2. 駆動ユニット（２１、２２；４４；６５、６６）が、それぞれ出力を備えた出力段ＩＣ（集積回路）を有しており、出力段ＩＣの出力が並列に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の冷却システム。
3. アクチュエータ（１１；４１；６１）と出力段ＩＣとの間にそれぞれダイオード（２３、２４；４５）が接続されていることを特徴とする請求項２に記載の冷却システム。
4. 出力段ＩＣの出力が、それぞれ補助回路を介して上位に配置されている制御ユニットと接続されていることを特徴とする請求項２または３に記載の冷却システム。
5. 補助回路が、分圧器として用いられる２つの抵抗（５１、５２）を有していることを特徴とする請求項４に記載の冷却システム。
6. 補助回路が、フィルタコンデンサ（５４）を有していることを特徴とする請求項４または５に記載の冷却システム。
7. 補助回路が、減結合のために用いられる、他の抵抗（５５）を有していることを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の冷却システム。
8. 駆動ユニット（２１、２２；４４；６５、６６）が、それぞれ通気装置モータ内に統合されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の冷却システム。
9. アクチュエータ（１１；４１；６１）が、電磁石または電気的に駆動される弁、特に空気圧弁または液圧弁を有していることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の冷却システム。
10. 冷却空気流を制御するための制御装置が、２つのジャルージを有していることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の冷却システム。

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