DE2728901A1

DE2728901A1 - Elektronische steuerungsanordnung fuer kuehlerventilatoren

Info

Publication number: DE2728901A1
Application number: DE19772728901
Authority: DE
Inventors: Hans-Hermann Cremer; Alan Michael Loss; Alan Julian Samuel
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1976-06-30
Filing date: 1977-06-27
Publication date: 1978-01-12
Also published as: FR2356813A1; NL7706767A; IL52275A; NL170883C; US4124001A; CA1088184A; NL170883B; GB1580237A; DE2728901B2; DE2728901C3; IL52275A0; BE856341A

Description

FMC Corporation

200 E. Randolph Drive, Chicago,

Illinois, V.St.A.

Elektronische Steuerungsanordnung für Kühlerventilatoren

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Steuerungsanordnung für Kühlerventilatoren von Kraftfahrzeugen, mit einem temperaturempfindlichem Fühler zur Messung der Temperatur der Kühlerflüssigkeit, einer Antriebsvorrichtung sowie einer Vorrichtung zum Verändern der Kupplung zwischen der Antriebsvorrichtung und dem Kühlerventilator.

In Kraftfahrzeugen werden Ventilatoren verwendet um Luft durch die Kühlerrippen zu blasen und dadurch die im Kühler enthaltene Flüssigkeit unterhalb eines vorgegebenen Temperaturwertes zu halten. Die dazu erforderliche Leistung wird üblicherweise vom Motor des Fahrzeuges über einen Keilriemen und ein paar Riemenscheiben

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übertragen, so daß die Ventilatorgeschwindigkeit proportional zur Motorgeschwindigkeit ist.

Moderne Motoren sind so ausgelegt, daß sie am wirksamsten zwischen einem vorgegebenen unteren Temperaturwert und einem vorgegebenen oberen Temperaturwert arbeiten, so daß es vorteilhaft ist, wenn der Kühlerventilator dann abgeschaltet wird, wenn die Temperatur der Kühlerflüssigkeit unterhalb des vorgegebenen unteren Wertes liegt. Da des weiteren der Betrieb des Kühlerventilators einen nicht unbedeutenden Teil der Motorleistung erfordert, ist es wünschenswert, ihn dann abzuschalten, wenn er nicht benötigt wird.

Zur Erhöhung des Wirkungsgrades verwenden einige moderne Motoren eine Kupplung zwischen einer der Riemenscheiben und dem Kühlerventilator, so daß der Kühlerventilator abgeschaltet wird und in Ruhestellung ist, wenn die Motortemperatur einen bestimmten Wert erreicht. Ein temperaturempfindliches Teil, wie beispielsweise eine Wachskugel, kann dazu verwendet werden, die Kupplung an- und abzuschalten und damit den Ventilator von seinem Antrieb an- oder abzuschalten. Bei diesen bekannten Anordnungen wird üblicherweise der Ventilator völlig abgeschaltet von seinem Antrieb, wenn die Motortemperatur unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegt. Erreicht die ilotortemperatur diesen vorgegebenen Wert, so wird der Ventilator direkt an den Antriebsmotor angekoppelt, so daß der Ventilator sich mit einer zur Motorgeschwindigkeit proportionalen Geschwindigkeit dreht, solange die Temperatur oberhalb dieses vorgegebenen Wertes verbleibt. Bei kaltem Wetter kann der Ventilator dafür sorgen, daß die Kühlertemperatur schnell absinkt, so daß der Ventilator kontinuierlich an- und abgeschaltet wirr¹, wodurch die Kühlflüssigkeit für den Motor innerhalb eines engen Temperaturbereiches bleibt.

Es sind auch Steuerungsanordnungen für die Ventilatorgeschwindigkeit bekannt, bei denen das temperaturempfindliche Element dazu

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verwendet wird, die Ventilatorgeschwindigkeit über eine veränderliche Antriebskupplung zu regulieren. Dadurch wird eine temperaturabhängige Geschwindigkeitssteuerung über einen relativ engen Temperaturbereich erzielt, und zwar aufgrund der engen Grenzen der mechanischen Steuerelemente. So kann beispielsweise eine Änderung der Kühlertemperatur von 5 ° dazu führen, daß der Ventilator vom Stillstand zur Höchstgeschwindigkeit übergeht. Des weiteren weisen diese bekannten Steueranordnungen eine ziemlich große Hystereseschleife auf; damit ist gemeint, daß der Ventilator bei einer bestimmten Temperatur eingeschaltet wird und bei einer Temperatur abgeschaltet wird, die einige Grade unterhalb der Abschalttemperatur liegt. Obendrein weisen diese bekannten Steueranordnungen für Kühlerventilatoren keine Möglichkeiten auf, auf einfache Art und Weise den Temperaturbereich einzustellen, in dem sie wirksam sein sollen, und sind obendreti nicht linear und während des Betriebes leicht störanfällig.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steueranordnung für Kühlenventilatoren anzugeben, bei der die Geschwindigkeit des Ventilators direkt und in linearer Abhängigkeit von der Temperatur der Kühlflüssigkeit gesteuert wird, und zwar innerhalb eines vorgegebenen und veränderlichen Temperaturbereiches.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß der temperaturempfindliche Kühler eine Vorrichtung aufweist, die ein elektrisches Signal als Funktion der Temperatur der Kühlflüssigkeit abgibt und daß eine Vorrichtung vorgesehen ist ,die in Abhängigkeit von diesem Signal die Vorrichtung zum Verändern der Kupplung steuert und damit die Geschwindigkeit des Ventilators relativ zur Geschwindigkeit des Antriebs.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die maximale Geschwindigkeit des Kühlerventilators leicht dadurch begrenzt werden kann, daß die Ventilatorgeschwindigkeit gemessen

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wird und diese Information dazu verwendet wird, das vom temperaturempfindlichen Fühler abgegebene elektrische Signal zu modulieren.

Im vorliegenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Dabei zeigen:

ein
Fig. 1: Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Steuerungsanordnung;

Fig. 2: einen Schaltplan der Stuerungsanordnung und

Fig. 3: ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels zur Steuerung der Kupplung zwischen dem Antrieb und den in Fig. 1 dargestellten Ventilator.

Im in Fig. 1 dargestellten Blockschaltbild ist mit 11 ein temperaturempfindlicher Fühler bezeichnet, der so angeordnet ist, (beispielsweise auf einem Kühlwasserschlauch) daß er die Temperatur der Kühlflüssigkeit 13 mißt, mit der der Motor des Fahrzeuges gekühlt wird. Der Fühler gibt ein elektrisches Signal ab, das eine Funktion der Temperatur der Kühlflüssigkeit ist. Das elektrische Signal des temperaturempfindlichen Fühlers 11 wird einer elektronischen Steuervorrichtung 15 zugeführt, die das Signal verstärkt und dieses verstärkte elektrische Signal einem Kupplungsregler 17 zuführt. Der Kupplungsregler und eine veränderliche Kupplung 21 steuern die Kupplung zwischen einem Antrieb 19 und einem Ventilator 26 und damit dessen Geschwindigkeit. Dieser Ventilator bläst einen Luftstrom gegen den Kühler um dadurch die Temperatur der Kühlflüssigkeit abzusenken.

Der Antrieb 19 kann mit dem Kraftfahrzeugmotor über geeignete (nicht dargestellte;Riemenscheiben und Keilriemen verbunden sein. Der Fahrzeugmotor sorgt dafür, daß der Antrieb 19 sich mit einer Geschwindigkeit dreht, die direkt proportional zur Motorgeschwindigkeit ist. Der Kupplungsregler 17 führt der veränderlichen Kupplung 21 ein temperaturabhängiges Signal als Funktion des

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verstärkten elektrischen Signals zu. Dieses temperaturabhängige Signal wiederum steuert die Kupplung 21 derart, daß die Kraftübertragung vom Antrieb 19 auf eine Welle 27 dergestalt verändert wird, daß die Geschwindigkeit des Ventilators direkt durch den vom Fühler 11 aufgenommenen Wert der Temperatur der Kühlflüssigkeit bestimmt wird.

Auf der Welle 27 befindet sich ein Antriebsorgan 23. Neben dem Antriebsorgan 23 ist ein magnetischer Detektor 24 angeordnet, der ein Signal abgibt, dessen Wert direkt proportional zur Geschwindigkeit des sich drehenden Antriebsorgans23 ist. Dieses Signal des Detektors 24 wird der elektronischen Steuervorrichtung 15 zugeführt und dient dazu, die Maximalgeschwindigkeit des Ventilators 26 zu begrenzen.

Der magnetische Detektor 24 weist einen Permanentmagneten 29 auf, dessen eines Ende in der Nähe des sich drehenden Antriebsorgans 23 angeordnet ist.Den Permanentmagneten umgibt eine nicht dargestellte Spule, die ein Signal abgibt, wenn das Antriebsorgan in Drehung versetzt wird. Sowie sich ein Zahn des Antriebsorgans dem Ende des Permanentmagneten nähert, wird der magnetische Widerstand zwischen den beiden Enden des Permanentmagneten reduziert, wodurch die Flußdichte im Magnetfeld ansteigt. Entfernt sich der Zahn wieder vom Ende des Permanentmagneten, so steigt der magnetische Widerstand zwischen den Enden des Magneten an und führt damit zu einer Erniedrigung der Flußdichte. Dieserveranderliche magnetische Fluß erzeugt_#ein elektrisches Signal in der den Permanentmagneten umgebenden Spule.

Das in der Spule erzeugte Signal wird der elektronischen Steuervorrichtung 15 zugeführt um ein Rückkopplungssignal zu erzeugen, mit dem die Drehgeschwindigkeit der den Ventilator antreibenden Welle 27 begrenzt wird. Einzelheiten über einen derartigen magnetischen Detektor sind in dem Buch "Physics" von Hausmann & Slack,

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Van Nostrand Verlag, New York, 1948, zu finden.

Die vom magnetischen Detektor 24 abgegebenen Signale werden einem Former 39 zugeführt, intern sie in eine Reihe von Rechteckpulsen gleicher Dauer umgesetzt werden, um danach einem Frequenz-Spannungs-Umsetzer 41 zugeführt zu werden. Dieser Frequenz-Spannungs-Umsetzer liefert eine Ausgangsspannung, deren Amplitude der Frequenz der zugeführten Pulse direkt proportional ist. Das Spannungssignal des Umsetzers 41 wird am Eingang eines Operationsverstärkers 33 angelegt, der immer dann ein Geschwindigkeitssignal einem Verstärker 32 zuführt, wenn die angelegte Spannung am Verstärker 33 einen bestimmten Spannungswert V1 übersteigt. Das Geschwindigkeitssignal wird vom Verstärker 32 verstärkt und dazu verwendet, die Maximalgeschwindigkeit des Ventilators 26 zu begrenzen.

Solange sich der Ventilator 26 unterhalb einer bestimmten Geschwindigkeit dreht, ist die Frequenz der vom magnetischen Detektor 24 erzeugten Impulse so niedrig, daß das Spannungssignal vom Umsetzer 41 kein Ausgangssignal am differentiellen Verstärker 33 erzeugt. Solange weiterhin das Spannungssignal vom Umsetzer geringer ist als das vorgegebene Schaltsignal V1 gibt der Verstärker 33 kein Ausgangssignal ab, so daß nur das vom Verstärker 31 gelieferte Signal dem Verstärker 32 zugeführt wird. Dieses Steuersignal wird vom Verstärker 37 verstärkt und dem Kupplungsregler 17 zugeführt.

Ein Ausführungsbeispiel einer Kombination aus einer veränderlichen Kupplung 21 und einem Kupplungsregler 17, die in der in Fig. 1 dargestellten Steueranordnung verwendet werden kann, ist in Fig. 3 dargestellt. Die veränderliche Kupplung 21a kann eine Fluidkupplung mit veränderlichem Füllgrad sein, wie sie in der US-PS 3 862 541 beschrieben ist. Diese Kupplung weist ein paar drehbare Flüaelräder auf, wobei ein Flügelrad über die Eingangswelle 47 mit dem Antrieb 19 und das andere Flügelrad mit der Ausgangswelle 27 verbunden ist. Ein hydraulisches Fluid im

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Raum zwischen den Flügelrädern sorgt für eine Drehung des Ausgangsflügelrades wenn sich das Eingangs-Flügelrad dreht. Der Schlupf zwischen dem Eingangs-Flügelrad und dem Ausgangs-Flügelrad hängt von der Menge öl oder anderem hydraulischem Fluid zwischen den Flügelrädern ab. Die Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle hängt vom Antrieb 19 (Figur 1) ab, wahrend die Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle 27 sowohl von der Geschwindigkeit der Eingangswelle 47 als auch von der Fluidmenge abhängt, die durch eine Zufuhrleitung 49 zugeführt wird. Je kleiner die Menge des durch die Zufuhrleitung 49 zugeführten Fluides ist, desto größer ist der Schlupf zwischen der Eingangswelle 47 und der Ausgangswelle 27, so daß die Geschwindigkeit der Welle 27 relativ gering ist. Wird eine größere Fluidmenge durch die Leitung 49 zugeführt, so ist der Schlupf kleiner und die Geschwindigkeit der Ausgangswelle 27 nähert sich der Geschwindigkeit der Eingangswelle 47 an.

Der in Figur 3 dargestellte Kupplungsregler 17a enthält ein Ventil, das in Abhängigkeit eines elektrischen Stromsignals, das einer Spule in dem Kupplungsregler zugeführt wird, die hydraulische Fluidmenge steuert, die durch den Regler fließt. Die Spule ist mit einer Leitung 52 verbunden. Eine hydraulische Fluidleitung 51 ist mit einer Fluidquelle, beispielsweise einer Pumpe 22, verbunden, der öl über eine Ausgangsleitung 50 zugeführt wird. Ein Steuersignal auf der Leitung 52 steuert die Fluidmenge, die von der Pumpe 22 durch die Ventilanordnung des Kupplungsreglers 17a geliefert wird. Ein derartiger Kupplungsregler 17a wird von der Firma FEMA Corporation, Portage,Michigan, USA unter der Nummer 822 30 vertrieben.

Solange die Ventilatorgeschwindigkeit unterhalb des vorgegebenen Maximalwertes liegt, wird sie allein von der Temperatur der Kühlflüssigkeit und der Geschwindigkeit des Antriebs 19 bestimmt und hängt nicht davon ab, ob die Temperatur steigt oder fällt. Die erfindungsgemäße Steueranordnung weist also keine Hysterese auf, wie sie den bekannten mechanischen Steuervorrichtungen anhaftet.

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Ein anderes Ausführungsbeispiel einer veränderlichen Kupplung 21, das für die erfindungsgemäße Steueranordnung geeignet ist, besteht in einer veränderlichen Kupplung die aus zwei von einer Steueranordnung gesteuerten Scheiben besteht, so daß die Kupplung zwischen den Scheiben durch Veränderung des Anpreßdruckes variabel ist.

Einzelheiten der elektronischen Steuervorrichtung 15 sind in Figur 2 dargestellt.

Ein Potentiometer P1, eine Anzahl VJiderstände R3 - R5 und der temperaturempfindliche Fühler 11 bilden einen Brückenkreis, wobei die am Fühler abgegriffene Spannung dem nicht-invertierenden Eingang eines Verstärkers 31 zugeführt wird und die am Widerstand R4 abgegriffene Spannung sowie die am Potentiometer P1 abgegriffene Teilspannung dem invertierenden Eingang des Verstärkers zugeführt werden. Die Einstellung des Potentiometers P1 bestimmt den Wert der am Verstärker 31 anliegenden Vorspannung und damit den Temperaturbereich, in dem die elektronische Steueranordnung zur Steuerung der Ventilatorgeschwindigkeit wirksam ist. Dieser Temperaturbereich kann schnell und einfach dadurch verändert werden, daß die Einstellung des Potentiometers P1 verändert wird. Der Widerstand des Fühlers 11 ist der Temperatur der ihn umgebenden Kühlflüssigkeit umgekehrt proportional. Die vom Fühler erzeugte Spannung ist dem Wert des Fühlerwiderstandes direkt proportional. Ein für den Schaltkreis nach Figur 2 geeigneter Fühler wird von der Firma Fenwal Electronics Framingham, Massachussetts, USA unter der Bezeichnung UU51J1 als Thermistor angeboten.

Die am Fühler abgegriffene Gleichspannung wird durch den Verstärker 31 verstärkt und über eine Diode D5 dem nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 32 zugeführt. Der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 31 wird durch die Einstellung eines Potent iometers P2 und den Wert eines Rückkoppelwiderstandes R7 bestimmt,

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die zwischen dem invertierenden Eingang und dem Ausgang des Verstärkers in Serie geschaltet sind.. Wird der Mittenabgriff des Potentiometers P 2 zu einem Potentiometerende verschoben, so ist die vom Ausgang des Verstärkers 31 seinem Eingang zugeführte Spannung niedrig, so daß der Verstärkungsfaktor relativ hoch ist, und demzufolge eine kleine Änderung der Temperatur der Kühlflüssigkeit eine relativ große Änderung der Ventilatorgeschwindigkeit bewirkt. Wird eine kleinere Änderung der Ventilatorgeschwindigkeit pro Grad Kühlerflüssigkeit Temperaturänderung gewünscht, so wird der Mittenabgriff des Potentiometers zum anderen Potentiometerende hin bewegt. Das am Ausgang des Verstärkers 31 anstehende Gleichstromsignal wird weiterhin durch die Verstärker 32 und 37 verstärkt und der Spule 18 des Kupplungsreglers 17, wie erwähnt, zugeführt.

Der Leistungsverstärker 37 weist ein paar Leistungstransistoren T1 und T2 auf, die den ihm vom Verstärker 32 zugeführten Strom verstärken. Der Transistor T1 verstärkt den relativ kleinen Strom vom Verstärker 32 und führt den verstärkten Strom dem Eingang des Transistors T2 zu. Der Transistor T2 verstärkt den Strom weiter und bringt ihn auf einen ausreichenden Wert um die Spule 18 des Kupplungsreglers 17 zu erregen.

Der Kupplungsregler 17a ermöglicht einen maximalen Durchsatz des hydraulischen Fluides, wenn der Spule 18 kein Strom zugeführt wird. Das bedeutet, daß beim Ausfall der elektronischen Steuerungsvorrichtung 15 der Spule 18 kein Strom zugeführt wird und dadurch der Ventilator 26 mit Maximalgeschwindigkeit läuft, die im wesentlichen gleich der Geschwindigkeit der Eingangswelle 47 des Antriebs 19 ist.

Ist der Fahrzeugmotor kalt, so ist der Widerstand des Fühlers relativ groß und damit auch die vom Fühler erzeugte Spannung. Die Fühlerspannung wird verstärkt und erzeugt ein relativ großes

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Signal am Verstärker 32, der dem Transistor T1 ein großes Signal zuführt. Das Signal des Transistors T1 bewirkt, daß der Transistor T2 einen kräftigenstrom zur Spule 18 leitet, wodurch der Regler 17a veranlaßt wird, den Fluß des hydraulischen Fluides zur Kupplung 21a zu unterbrechen, so daß der Ventilator 26 abgeschaltet ist oder wenigstens mit sehr geringer Geschwindigkeit umläuft.

Steigt die Temperatur der Kühlflüssigkeit, so nimmt der Widerstand des Fühlers 11 ab, und damit auch die am Verstärker 31 anliegende Spannung. Dadurch wird auch die dem Verstärker 32 zugeführte Spannung erniedrigt und demzufolge auch der der Spule zugeführte Strom. Unter diesen Bedingungen fließt mehr hydraulisches Fluid durch das Kontrollventil, so daß der Kupplungsgrad zwischen der Eingangswelle 47 und der Ausgangswelle 27 der Kupplung 21a erhöht wird, und demzufolge auch die Ventilatorgeschwindigkeit.

Eine in Figur 2 dargestellte Spule 25 des magnetischen Detektors führt über die Eingangsleitungen dem bereits oben erwähnten Signalformer 39 eine Signalspannung zu. Die am Detektor 24 entstehende SignalSpannung hat sehr unregelmäßige Gestalt, so daß es notwendig ist, das Wechselsignal in Rechteckpulse zu formen, um dem Frequenz-Spannungs-Umsetzer 41 ein vernünftiges Signal zuführen zu können. Die Formung im Kreis 39 erfolgt mittels ein paar Dioden D1 und D2, eines Verstärkers 34 und einer Einkreis-Schaltung 45. Die Signalspannung von der Spule 25 wird durch die Dioden gekappt und vom Verstärker 34 verstärkt um dergestalt eine Reihe positiver Signale zu erzeugen, die nacheinander den Sinkreis triCfgern.Der Einkreis erzeugt eine Pulsreihe, wobei jeder Puls dem Signal entspricht, das von einem einzelnen Zahn des Antriebsorgans 23 erzeugt wird, wenn dieser am Detektor 24 vorbei bewegt wird. Das bedeutet, daß beim Drehen des in Figur 1 dargestellten Antriebsorgans 23 der Abstand zwischen den vom Einkreis gebildeten Pulsen bedeutend größer ist als die Pulsbreite. Sowie die Geschwindigkeit des sich drehenden Antriebsorgans zunimmt, nimmt der Abstand zwischen

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den vom Einkreis erzeugten Pulsen ab.

Die Pulse vom Former 39 werden dem Frequenz-Spannungs-Umsetzer zugeführt und erzeugen eine Ausgangsspannung, die der Frequenz der am Eingang zugeführten Pulse direkt proportional ist. Der Frequenz-Spannungs-Umsetzer 41 ist ein konventioneller Spannungsverdoppler mit einem am Ausgang angeschalteten Widerstand R8. Wird dem Eingang des Frequenz-Spannungs-Umsetzers 41 ein Signal zugeführt, so wird die linke Platte des in Figur 2 schematisch dargestellten Kondensators C3 negativ aufgeladen und die rechte Platte positiv aufgeladen. Die vom Einkreis 45 gelieferten Pulse erhöhen die am Kondensator C3 anliegende Spannung und bewirken, daß ein Strom durch eine Diode D4 fließt und den dargestellten Kondensator C4 auf seiner oberen Platte positiv auflädt. In den Pulspausen bewirkt die Ladung des Kondensators C4, daß ein Strom von der oberen Platte des Kondensators durch den Widerstand R8 zur unteren Platte fließt, wodurch die elektrische Ladung des Kondensators C4 vermindert wird. Wenn die Frequenz der dem Frequenz-Spannungs-Umsetzer zugeführten Pulse zunimmt, werden die Pulspausen kleiner. Das bedeutet, daß sich der Kondensator während eines größeren Zeitanteils dieses Zyklus auflädt, so daß der mittlere Spannungswert am Kondensator zunimmt und damit auch dem Verstärker 33 eine größere Spannung zugeführt wird.

Eine + 6,2 V-Spannungsquelle und ein Potentiometer P3 liefern die positive Vorspannung V1 am invertierenden Eingang des Verstärkers 33,der solange keine Ausgangsspannung zuläßt, bis die Spannung am nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 33 die Spannung V1 übersteigt. Wenn die Spannung am Ausgang des Umsetzers 41 die Spannung am invertierenden Eingang des Verstärkers 33 übersteigt, so wird die Spannung am Ausgang des Verstärkers 33 positiv. Diese positive Spannung wird über eine Diode D6 dem nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers 32 zugeführt. Diese Spannung wird der abnehmenden, von der Diode D5 stammenden Spannung überlagert und bewirkt, daß die Verstärker 32 und 37 der Spule 18

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des Reglers 17 einen Strom zuführen, der die Geschwindigkeit des Ventilators vermindert und damit eine obere Grenze für die Ventilatorgeschwindigkeit ermöglicht. Diese maximale Ventilatorgeschwindigkeit wird durch die Einstellung des Potentiometers P3 bestimmt, der die Trigger-Spannung des Verstärkers 33 bestimmt. Wird der Mittenabgriff von P3 in Figur 2 nach links bewegt, so erhöht sich die Spannung am invertierenden Eingang des Verstärkers 33, so daß die Geschwindigkeit des Ventilators erhöht wird bevor die vom Umsetzer 41 stammende Spannung die Geschwindigkeit vermindert.

Der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 33 wird durch die Einstellung des Potentiometers P4 bestimmt, um dergestalt die Ansprechzeit des Rückkopplungssignals der Ventilatorgeschwindigkeit zu steuern und damit auch den Betrag um den die Ventilatorgeschwindigkeit zunehmen kann, nachdem der Verstärker 33 ein positives Ausgangssignal geliefert hat. Wird der Mittenabgriff des Potentiometers P4 in eine Richtung bewegt, so nimmt der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 33 zu, so daß jede positive Spannungsdifferenz zwischen den beiden Eingängen dazu führt, daß der Verstärker 33 eine relativ große Ausgangsspannung liefert, die jedem vom Fühler 11 stammenden Signal überlagert wird und demzufolge eine sofortige Verringerung der Ventilatorgeschwindigkeit bewirkt. Wird P4 so eingestellt, daß der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 33 verkleinert wird, so kann die Ventilatorgeschwindigkeit um ein Weniges über der Geschwindigkeit liegen, bei der die Rückkopplungsspannung zugeführt wird.

Die Zenerdioden Z1 und Z 2 und die Widerstände 11 und R12 stabilisieren die Spannungen für verschiedene Teile der in Figur 3 dargestellten Schaltung. Des weiteren sind die verschiedenen Verstärker 31 bis 34 in geeigneter Weise geerdet und mit einer Vorspannung Vcc beschaltet.

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Die erfindungsgemäße elektronische Steuerungsanordnung wirkt dahingehend, daß sie in Abhängigkeit von der Temperatur der Kühlerflüssigkeit den Ventilator mit variabler Geschwindigkeit antreibt, die so gewählt ist, daß der Fahrzeugmotor innerhalb eines gewünschten Temperaturbereiches betrieben werden kann. Dabei wird die Geschwindigkeit des Kühlerventilators kontinuierlich festgestellt und die Maximalgeschwindigkeit des Ventilators begrenzt. Mit der vorliegenden Erfindung ist es ohne weiteres möglich, die Ventilatorgeschwindigkeit in einem Bereich von mehr als 14 ⁰C zu steuern und zwar mit einer ständigen linearen Beziehung zwischen a'emperatur der Kühlflüssigkeit und der Ventilatorgeschwindigkeit. Das bedeutet, daß mit der vorliegenden Erfindung ein erheblich größerer Steuerbereich erfaßt wird als es mit dem herkömmlichen Anordnungen möglich ist.

Patentansprüche

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Claims

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Paten t a η s ρ r ü c h e

M.!Elektronische Steuerungsanordnung für Kühlerventilatoren von Kraftfahrzeugen, mit einem temperaturempfindlichem Fühler zur Messung der Temperatur der Kühlerflüssigkeit, einer Antriebsvorrichtung sowie einer Vorrichtung zum Verändern der Kupplung zwischen der Antriebsvorrichtung und dem Kühlerventilator, dadurch gekennzeichnet , daß der temperaturempfindliche Fühler (11) eine Vorrichtung aufweist, die ein elektrisches Signal als Funktion der Temperatur der Kühlflüssigkeit (13) abgibt, und daß eine Vorrichtung (15) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von diesem Signal die Vorrichtung (17,21) zum Verändern der Kupplung steuert und damit die Geschwindigkeit des Ventilators (26) relativ zur Geschwindigkeit des Antriebs (19).
2. Steuerungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine Vorrichtung (24) zur Erzeugung eines Geschwindigkeitssignals als Funktion der Ventilatorgeschwindigkeit vorgesehen ist, sowie eine Vorrichtung (P 3) zur Begrenzung der Maximalgeschwindigkeit des Ventilators (26), die zwischen der ersteren Vorrichtung (24) und einem Kupplungsregler (17) angeordnet ist.
3. Steuerungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Verändern der Kupplung eine veränderliche Kupplung (21) aufweist, die zwischen dem Ventilator (26) und der Antriebsvorrichtung (19) angeordnet ist, sowie einen Kupplungsregler (17) aufweist, der mit der Kupplung (21) verbunden ist um sie in Abhängigkeit des ihm zugeführten elektrischen Signals zu steuern.

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ORIGINAL INSPECTED
4. Steuerungsanordnung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderliche Kupplung (21) derart ausgestaltet ist, daß bei ihrem Ausfall oder dem Ausfall des Kühlers (11) der Ventilator (26) mit dem Antrieb (19) voll verbunden ist und mit Maximalgeschwindigkeit umläuft.
5. Steuerungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, die dem Ventilator (26) eine Minimalgeschwindigkeit erteilt, wenn die Temperatur der Kühlflüssigkeit (13) einen vorgegebenen oberen Wert überschreitet und die dem Ventilator (26) beim Unterschreiten dieser selben Temperatur die gleiche Geschwindigkeit erteilt.
6.Steuerungsanordnung ,nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen (11,15,17) eine lineare Änderung der Ventilatorgeschwindigkeit in einem Temperaturbereich von mindestens 14⁰C ermöglichen.
7. Steuerungsanordnungen nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die veränderliche Kupplung (21) eine Vorrichtung (P1) aufweist, mit der der Temperaturbereich und damit der Bereich der Ventilatorgeschwindigkeiten eingestellt werden kann.
8. Steuerungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (15) eine Vorrichtung zur Einstellung der Maximalgeschwindigkeit des Ventilators (26) aufweist.

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