DE3435700C2 - - Google Patents
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern
einer Kühlluftklappe in einer einer Brennkraftmaschine
benachbarten Wand, insbesondere am Kühlergrill eines
Kraftfahrzeuges, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspru
ches 1.
Eine derartige Vorrichtung ist der DE 23 40 497 C2 ent
nehmbar. Dabei wird die Kühlluftklappe temperaturabhän
gig und/oder geschwindigkeitsabhängig derart gesteuert,
daß sie unterhalb einer bestimmten Temperatur T1 der
Brennkraftmaschine und/oder unterhalb einer definierten
Geschwindigkeit V1 des Kraftfahrzeuges (z. B. 50 km/h)
geschlossen, ansonsten geöffnet ist; damit soll eine be
lastungsabhängige Steuerung der Kühlluftklappe erfolgen.
Durch die vorgeschlagene Oder-Steuerung werden aber
nicht alle Betriebszustände hinsichtlich eines schnellen
Erreichens der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine
(Kühlluftklappe offen) und eines günstigen Luftwider
stands-Beiwertes (Kühlluftklappe geschlossen) optimal
berücksichtigt.
Bekannt sind ferner Vorrichtungen mit reiner Temperatur
steuerung der Kühlluftklappe oder Jalousie, bei denen
die Kühlluftklappe unterhalb einer Temperatur T1 ge
schlossen und oberhalb T1 geöffnet ist (vgl. DE 32 11 523 A1,
GB 21 31 150 A). Diese Vorrichtungen dienen
einem schnellen Erreichen der Betriebstemperatur der
Brennkraftmaschine und vermeiden zuverlässig Überhitzun
gen, berücksichtigen aber den Einfluß der Kühlluftklap
pen auf den Luftwiderstands-Beiwert des Kraftfahrzeuges
nicht.
Weiterhin bekannt ist mit der DE 31 51 435 A1 eine Vor
richtung, bei der die Kühlluftklappe oder Jalousie aus
schließlich abhängig von der Geschwindigkeit des Kraft
fahrzeuges gesteuert ist. Bis zum Erreichen einer Ge
schwindigkeit V1 bleibt die Kühlluftklappe geöffnet, da
nach wird sie geschlossen. Dabei bleibt aber die Tempe
ratur der Brennkraftmaschine außer Betracht, so daß bei
spielsweise bei tiefen Außentemperaturen die Aufwärmpha
se der Brennkraftmaschine im niedrigen Geschwindigkeits
bereich unnötig verlängert ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der gat
tungsgemäßen Art zu schaffen, die eine präzise Tempera
tursteuerung unter Berücksichtigung eines günstigen
Luftwiderstands-Beiwertes des Kraftfahrzeuges in einem
weiten Betriebsbereich ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnen
den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Durch die
erfindungsgemäße Verknüpfung wird zunächst eine Tempera
tur-Vorrangsteuerung bewirkt, die eine schnelle Erwär
mung der Brennkraftmaschine sicherstellt. Ist die Brenn
kraftmaschine in einer Kapsel angeordnet, so wird zu
gleich während der Warmlaufphase die Geräuschabstrahlung
verhindert. Ferner wird aufgrund einer verbesserten Um
strömung der Karosserie des Kraftfahrzeuges der cw-Wert
bzw. der Luftwiderstand abgesenkt.
Ist eine definierte Temperatur T1 der Brennkraftmaschine
erreicht, so erfolgt eine Geschwindigkeits-Vorrangsteue
rung, die bei höheren Geschwindigkeiten eines Kraftfahr
zeuges durch Schließen der Kühlluftklappe den günstigen
cw-Wert beibehält, während bei niedrigeren Geschwindig
keiten bis ggf. Geschwindigkeit 0 die Kühlluftklappe ge
öffnet ist, um einem Hitzestau im Motorraum entgegenzu
wirken. Sobald die Temperatur T1 der Brennkraftmaschine
wieder unterschritten wird, setzt wiederum die Tempera
tur-Vorrangsteuerung ein.
Die Vorrichtung vermeidet somit unter Berücksichtigung
eines günstigen cw-Wertes in einem weiten Betriebsbe
reich (verbunden mit geringeren Windgeräuschen und gün
stigerem Kraftstoffverbrauch) des Kraftfahrzeuges und
bei einer ggf. geringeren Geräuschabstrahlung der Brenn
kraftmaschine zuverlässig die Bildung von Hitzestaus im
Motorraum. Durch die zweite Temperaturschwelle T2 wird
eine Überhitzung auch bei hohen Geschwindigkeiten ausge
schlossen. Eine derartige Überhitzung könnte beispiels
weise bei sehr hoher Belastung der Brennkraftmaschine
(Vollastbetrieb) in Verbindung mit hohen Außentemperatu
ren oder einem Defekt im Kühlsystem auftreten. In diesem
Falle wird wiederum unabhängig von der Geschwindigkeit
des Kraftfahrzeuges die Kühlluftklappe geöffnet.
Gemäß Patentanspruch 2 kann eine weitere Unterdrückung
der Geschwindigkeits-Vorrangsteuerung dann zweckmäßig
sein, wenn das Kraftfahrzeug mit einem Anhänger betrie
ben ist. Die daraus resultierende cw-Wert-Verschlechte
rung ist hier vernachlässigbar, da im Anhängerbetrieb
höhere Geschwindigkeiten (z. B. über 100 km/h) ohnehin
kaum erreicht werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit
weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeich
nung zeigt in
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einem
Kraftfahrzeug in der Draufsicht und
Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II der Fig. 1
durch die Kühlluftklappe und deren Steuerung.
In einem Kraftfahrzeug 2, von dem nur der Frontabschnitt dar
gestellt ist, ist im Motorraum 4 eine Brennkraftmaschine 6
mit einem Geschwindigkeits-Wechselgetriebe 8 als Antriebsquel
le angeordnet. Die Brennkraftmaschine 6 ist flüssigkeitsge
kühlt und über eine Kühlmittel-Vorlaufleitung 10 und eine Rück
laufleitung 12 mit einem Luft-Wasser-Wärmetauscher bzw. Kühler
14 verbunden. Der Kühler 14 ist durch ein Kühlergrill 15 hin
durch nach vorne zu offen. Der Kühler 14 sowie eine Kühlluft
öffnung 18 sind in eine allgemein mit 20 bezeichnete Kapsel
aus schalldämmenden Material eingeschlossen, welche Kapsel
20 die Brennkraftmaschine 6 und das Wechselgetriebe 8 im we
sentlichen gegenüber der Atmosphäre abschließt.
In die Öffnung 18 (vgl. Fig. 2) sind mehrere, jalousieartig
schwenkbar angeordnete Kühlluftklappen 16 eingesetzt, welche
über Hebel 20 und eine Stellstange 22 mittels eines Stellmo
tores 24 von ihrer in der Zeichnung dargestellten geschlossen
en Stellung in eine die Öffnung 18 im wesentlichen freigeben
de Offenstellung verschwenkbar sind.
Durch die Öffnung 18 im Kühlergrill 15 kann kühlender Fahrt
wind eintreten oder aber bei in Betrieb befindlichem Kühlergebläse
25 im Motorraum 4 angestaute, heiße Luft herausgedrückt
werden. Das Kühlgebläse 25 ist elektromotorisch be
trieben.
Der Stellmotor 24 wird von einem elektronischen Steuergerät
26 mit einer logischen Verknüpfungsschaltung angesteuert. Ein
gangsseitig ist das Steuergerät 26 über eine elektrische Leitung
28 mit einem ersten Temperatursensor 30 verbunden, der
in der Vorlaufleitung 10 zwischen dem Kühler 14 und der Brenn
kraftmaschine 6 angeordnet ist. Der Temperatursensor 30 gibt
bei Erreichen einer ersten Temperaturschwelle T₁ ein Steuersignal
ab. Ein im Zylinderkopf 32 der Brennkraftmaschine 6
angeordneter Temperatursensor 34 liefert über eine elektrische
Leitung 36 ein Signal bei Erreichen einer zweiten, höheren
Temperaturschwelle T₂. Ein am Wechselgetriebe 8 des Kraftfahrzeuges
angeordneter Geschwindigkeitssensor 38 liefert über
eine elektrische Leitung 40 ein fahrgeschwindigkeitsproportionales
Signal an den Eingangsteil des Steuergerätes 26. Über
eine weitere Eingangsleitung 42 wird ein Signal erhalten,
welches in nicht näher dargestellter Weise einen Anhängerbetrieb
signalisiert. Zweckmäßigerweise wird dieses Signal von
dem elektrischen Anschluß des Anhängers an das Bordnetz des
Kraftfahrzeuges abgeleitet.
Ausgangsseitig ist das Steuergerät 26 über eine elektrische
Leitung 44 mit dem Stellmotor 24 und über eine weitere elektrische
Leitung 46 mit dem elektrischen Antriebsmotor des Kühlgebläses
25 verbunden. Das Steuergerät 26 ist außerhalb des
Motorraumes 4 an der Spritzwand 48 des Kraftfahrzeuges befestigt.
Ist das Fahrzeug abgestellt und die Brennkraftmaschine kalt,
so ist die Öffnung 18 durch die Kühlluftklappen 16 verschlossen.
Beim anschließenden Starten und im Kaltfahrbetrieb bleibt
die Öffnung 18 verschlossen, bis die vom Temperatursensor
30 erfaßte Temperaturschwelle T1 erreicht ist. Die Temperatur
schwelle T1 kann beispielsweise 95°C betragen.
Mit dem Erreichen der Temperaturschwelle T1 wird im Steuer
gerät 26 die Temperatur-Vorrangsteuerung auf Geschwindigkeits-
Vorrangsteuerung umgeschaltet. Liegt die Geschwindigkeit des
Kraftfahrzeuges unterhalb der festgelegten Geschwindigkeits
schwelle, z. B. unter 80 km/h, so wird der Stellmotor 24 ange
steuert und dieser öffnet durch entsprechendes Verschwenken
der Kühlluftklappen 16 die Öffnung 18. Zugleich wird über die
Leitung 46 der Kühlerlüfter 25 aktiviert. Selbstverständlich
bleibt die Öffnung 18 auch dann frei, wenn das Kraftfahrzeug
die Geschwindigkeit 0 hat oder ggf. die Brennkraftmaschine
6 abgestellt ist. Erst nach dem Unterschreiten der Temperatur
schwelle T1 (es versteht sich, daß die Ausschalt- und die Ein
schalttemperatur von einander abweichen können) wird durch
Verschwenken der Kühlluftklappen 16 die Öffnung 18 wieder ver
schlossen.
Übersteigt bei oberhalb T1 liegender Temperatur der Brennkraft
maschine 6 die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges den definier
ten Geschwindigkeitswert von 80 km/h, so wird die Öffnung 18
durch die Kühlluftklappen 16 verschlossen. Dadurch wird die
Durchströmung des Kühlergrills 15 vermindert und dementsprech
end der Cw-Wert des Kraftfahrzeuges verbesssert. Davon unabhängig
kann im Rahmen des Temperaturbereiches zwischen T1 und T2
der Kühlerlüfter 25 intermittierend geschaltet werden.
Sollte ggf. aufgrund extrem hoher Außentemperaturen oder bei
einem kleineren Defekt am Kühlsystem der Brennkraftnaschine
6 deren Temperatur bis zu einem zweiten Temperaturschwellwert
T2 von beispielsweise 110°C ansteigen, so wird durch ein Signal
des Temperatursensors 34 im Zylinderkopf 32 der Brennkraft
maschine 6 die Geschwindigkeits-Vorrangsteuerung des Schaltge
rätes 26 aufgehoben und durch entsprechende Ansteuerung des
Stellmotores 24 die Öffnung 18 durch Verschwenken der Kühlluft
klappen 16 freigegeben.
Desgleichen wird die Geschwindigkeits-Vorrangsteuerung 26 dann
aufgehoben, wenn über die Leitung 42 angezeigt ist, daß das
Kraftfahrzeug mit einem Anhänger versehen ist bzw. sich im
Anhängerbetrieb befindet. In diesem Falle wird die Öffnung
18 nach überschreiten der Temperaturschwelle T1 geöffnet und
verbleibt zur Vermeidung überhöhter Temperaturen der Brenn
kraftmaschine in dieser geöffneten Stellung.
Claims (2)
1. Vorrichtung zum Steuern zumindest einer Kühlluftklap
pe in einer einer Brennkraftmaschine benachbarten
Wand, insbesondere am Kühlergrill eines Kraftfahrzeu
ges, bei der über einen Temperatursensor und einen
Geschwindigkeitssensor die Kühlluftklappe so gesteu
ert ist, daß sie unterhalb einer vorbestimmten Tempe
ratur T1 oder einer vorbestimmten Geschwindigkeit V1
geschlossen und oberhalb dieser Temperatur bzw. Ge
schwindigkeit geöffnet ist, gekennzeichnet durch die
Kombination der Merkmale:
- a) die Kühlluftklappe (16) ist unterhalb der Tempera tur T1 der Brennkraftmaschine (6) ständig ge schlossen;
- b) die Kühlluftklappe (16) ist oberhalb der Tempera tur T1 unterhalb der Geschwindigkeit V1 des Kraft fahrzeuges geöffnet und oberhalb dieser geschlos sen;
- c) die Kühlluftklappe (16) ist oberhalb einer zweiten Temperatur T2 der Brennkraftmaschine (6) ständig geöffnet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Anhängerbetrieb des Kraftfahrzeuges eine hö
here Geschwindigkeit gesetzt ist oder die Geschwin
digkeits-Vorrangsteuerung aufgehoben ist, so daß
oberhalb T1 die Kühlluftklappe ständig geöffnet ist.
Priority Applications (1)
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DE19843435700 DE3435700A1 (de) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | Vorrichtung zum steuern einer kuehlluftklappe |
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DE3435700C2 true DE3435700C2 (de) | 1992-02-06 |
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