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JPS6341617A - 車輌用冷却空気フラツプ及び送風機制御装置 - Google Patents

車輌用冷却空気フラツプ及び送風機制御装置

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Publication number
JPS6341617A
JPS6341617A JP62183809A JP18380987A JPS6341617A JP S6341617 A JPS6341617 A JP S6341617A JP 62183809 A JP62183809 A JP 62183809A JP 18380987 A JP18380987 A JP 18380987A JP S6341617 A JPS6341617 A JP S6341617A
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JP
Japan
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cooling air
air flap
temperature
control device
blower
Prior art date
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Pending
Application number
JP62183809A
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English (en)
Inventor
ベルンハルト・リツター
ヘルマン・ブルスト
ウルリツヒ・シエンプ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Dr Ing HCF Porsche AG filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、特許請求の範囲第１項の上位概念に記載の車
両用冷却空気フラップ及び送風機制御装置に関する。
従来の技術 車両、例えば乗用車の開発において、最近はとシわけ、
走行出力を高めがつ駆動材料の消費を低減するために、
最適なエアロダイナミック構造を追求している。この場
合重要外ファクタは、駆動（内燃）機関の冷却に必要な
、内燃機関室の貫流状態であるが、そｎは所謂空気抵抗
経済性及び寿命で内燃機関が動作することができる作動
湿度に加熱さｎかつこの温度が作動期間中出来るだけ一
定に維持さｎることが、望まｎる。
西独国將許出願公開第３２１１７９３号公報から、内燃
機関の冷却水の短絡循環系にあるサーモスタットヲ用い
た通例の冷却媒体温度調整部及びサーモスタットによシ
投入接続及び遮断さｎる冷却空気送風機の他に付加的に
、冷却空気が貫通する、車体の孔にある隔壁をザーモス
巳 タットにより制御する、車両内燃機関に対する冷却媒体
湿度調整装置が公知である。
発明が解決しようとする問題点 これにより確かにエアロダイナミック特性の改善に対す
る要求がしん酌さ粗る。しかし使用の調整機構はすべて
、多か扛少なかｎ２位畳制御特性曲線を有し、その結果
こ扛により制御さｎる、内燃機関の作動湿度は所要レベ
ルに殆ど一定に保持さｎない。これにより生じる、目標
作動点周辺の変動により、調整の品質が劣化しがつ従っ
て冷却水が貫流するすべてのユニット及び部品を含めて
内燃機関に負荷がががりかつ疲労しやすくなる。更に、
膨張エレメントとして実現さｎた、冷却媒体によっての
み作用を受ける、隔壁の位置調整部材は不十分にしか調
節さ扛得ずかつ冷却空気の流ｆＬ　’、１内燃機関及び
付属のユニット乃至付加ユニットの所要冷却空気に整合
するための別の制御量がホシ出さハ々い。
調整の品質を改善するために既に、連続動作する位置調
整部材と組み合わさｎた調整系が既に提案さハている（
　”Ｍｏｔｏｒｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅ　Ｚｅｉｔ−ｓｃ
ｈｒｉｆｔ”、第２０号、第５冊、１９５９年５月、第
１４１乃至１４２頁）。しかしこのハイドロリンク又は
ハイドロスタチックに動作する系は、非常に煩雑でしか
も高価である。その使用は、内燃機関が既に圧力オイル
供給機能を備えている時にしか、採算がとｎない。別に
、ハイドロリンク又はハイドロスタチック系において必
ず生じる圧力オイル漏への問題がある。
従って本発明の課題は、その付属又は付加ユニットも含
めて内燃機関に生じる熱を採算のとｎるコストでもって
最適に調整しかつ更に車両のエアロダイナミック時性の
観点をも申し分なく考慮した、車両用冷却媒体及び送風
機制御装置を提供することである。
発明の効果 本発明の利点はまず第１に、すべての付属又は付加ユニ
ットを含む車両の内燃機関の所要冷却空気な優ｎた調整
品質でもって制御する、車両用冷却空気フラップ及び送
風機制御装置が提供さ扛る点にある。更には、本発明の
制御装置は異方っだ型の車両及び内燃機関を有する種々
の既存のものに容易に整合可能であシ、組み込みスペー
スも僅かでよくかつ製造及び組み込みも有利なコストで
間に合う。
実施例 次に本発明を図示の実施例につき図面を用いて詳細に説
明する。
第１図には、フロントスペース乃至内燃機関室２に内燃
機関３が配設さｎている自動車１が図示さ扛ている。内
燃機関は冷却媒体導管（供給管４、戻し管５）は、熱交
換器（液体クーラ６）に接続さｎている。熱交換器には
フロント部８に設けられた車体間ロア及び冷却空気チャ
ネル９を介して走行時の風が供給さｎるようになってい
る。
冷却空気チャネル９は、その位置が制御可能である冷却
空気フラップ１０”ｋ用いて開放乃至閉鎖可能である。
冷却空気フラップ１０は、制御棒１１（クランク機構）
を介してギヤ装量がフランジ結合さ扛ている電気モータ
１２によって制御さｎる。（図示さｎてい々い）ギヤ装
置出力軸に制御板１４が回転不能に取り付けらｎており
、制御板を介して冷却空気フラップ１０を、閉鎖位置ｘ
ｋ　＝　Ｑ％、部分開放位直ｘｋ　＝３０％、全開放位
直ｘｋ＝１００％に制御するこ・とができる。制御板１
４及び電気モータ１２はこのために、後で詳しく説明す
るリレーを介して制御装置１５に接続されている。
第１図に図示の、個々のユニット間の破線の接続線は機
能的に接続関係があることを象徴的に示しているにすぎ
ない。こ扛ら接続関係は、配設さ扛る線路の形式（信号
線、エネルギー供給線）及び数については伺も規定さｎ
ていない。
こｎらは、使用される機器の構造上の特性に基いて当業
者であｎは明ら力）である。
内燃機関３の冷却媒体循環系４，５．６には更に通例の
サーモスタット弁１６が図示さ扛ている。このサーモス
タット弁は内燃機関３の暖気フェーズにおいて冷却媒体
循環系をバイパス導管１７を介して短絡する。
熱交換器６と内燃機関３との間に、電気モータにより駆
動さｎる送風機１８が配設さｎている。送風機を介して
熱交換器６、内燃機関３及び−走行方向に見て一熱交換
器の前に配設さｎている、エアコン装置２０（略示さｎ
ている）の凝縮機１９を強制換気することができる（勿
論冷却空気の流九の中に更に別の熱交換器、例えば過給
機冷却器又はオートマチック変速機の液体循環系に対す
る冷却器を一並べて、上下に又は前後に一配設すること
もできる）。
送風機１８の回転数は、制御装置１５及び後で図示する
電子的な出力段を介して無段階にその回転数を調整可能
である。この場合送風機回転数及び冷却空気フラップ位
置を制御する作用量は、冷却媒体循環系４乃至６の戻し
管５にお（２３） いて冷却媒体温度センサ２１を用いて検出される、内燃
機関３の温度ｔｍ　（冷却媒体温度〕である。
冷却媒体温度ｔｍの他に、別の作用量も制御に用いるこ
とができる。このために制御装置１５には、点火スイッ
チ２２（点火の投入乃至ｇ断）、エアコン装置スイッチ
２３（エアコン装置のオン／オフ）、オートマチック変
速機の液体循環系における温度センサ２４（湿度スイッ
チ）、エアコン装置２ｏの冷却媒体循環系における圧力
センサ２５、内燃機関３の吸気管２７中に配置さ扛た乃
至吸気管に′＠シ付けらｎた温度センサ２６、内燃機関
室２を閉鎖するためのカバー（ボンネット２９）の閉鎖
位置を監視するボンネット接点スイッチ２８から信号が
供給さｎる。最後に制御装置１５にはその他、内燃機関
の湿度をそのシリンダブロック又はシリンダヘッドにお
いて監視しかつ場合に応じて自動車の計器板の警報灯を
直接又は中央情報処理装置を介して間接的に（図示さｎ
てぃ彦いが、危険状態を指示するために）制御する過篇
度スイッチ３０を接続することができる。配置２図の回
路図に、個々の素子の電気勝が図示さｎている。制御装
置１５は、入力側３１が直接バッテリ３３のプラス極（
＋）に接続さｎており、入力側３２が点火スイッチ２２
を介して間接的にバッテリ３３のプラス極に接続さｎて
いる。バッテリのマイナス極（−）はボデーアース３４
に接続さ扛ている。このポデーアースには制御装置１５
は入力側３５を介して接続さｎている。
冷却媒体温度センサ２１には、入力側３５及び３７にお
いてＮＴＣ抵抗３６が接続さｎている。
エアコン装置スイッチ２３、吸気管における温度センサ
２６（温度限界値スイッチ）及びオートマチック変速機
の液体循環系における温度センサ２４（湯度限界値スイ
ッチ）からの信号は、入力側３８乃至４０を介して制御
装置１５に達する。
入力側４１には、エアコン装置の冷却媒体循環系にある
圧力センサ２５からの信号が加わる。
圧力センサは連続的に動作する圧力センサとして構成さ
ｎている。最後に入力側４２は、ボンネット接点スイッ
チ２８に接続さｎている、電気モータにより駆動さｎる
送風機は、第２図の配線図においてそｎぞ′！″Ｌ２つ
の駆動モータ４３．４４及び出力段４５．４６に有する
ダブル電気送風機として構成さｎている。こうするのは
、出力段に関しては冗長性を高める理由から、又電気送
風機に関しては空間配置関係を改善する理由からである
。勿論シングル構成の場合にも回路の機能の信頼性は保
証さｎている。
駆動モータ４３，４４及び出力段４５，４６はそ九ぞｎ
直列接続さｎており、負荷電流供給部に並列に接続さｎ
ている。出力段４５．４６は制御側が同様並列に接続さ
ｎている。
半導体スイッチとして構成さ几ている出力段４５．４６
は、制御装置１５の出力側４８を介してパルス幅変調さ
れる矩形信号の形でオンオフ制御さｎる。勿論、送風機
制御部を、オンオフ比を出力段４５．４６において発生
しかつ制御装置１５からは単に相応のアナログ又はデジ
タル信号を送出するように、構成することもできる。
最後に、出力段４５．４６から更に制御装置１５の入力
側４９に通報線が導かｎている。この通報線を介して、
出力段の出力回路に障害（短絡、断線）があるかどうか
又は出力段がダメージを受けていないかどうかを信号に
ょシ知らせることができる。出力段はその他そｎぞ扛、
電子部品に対する作動電流供給用接続端子（プラス極５
０，５１、アース５２．５３）、出力回路（半導体スイ
ッチ）に対するアース接続端子５４．５５及び出力段に
集積さｎている、図示さ九てい寿いフリーホイールダイ
オードに対する出力端子５６．５７’ｔ！する。
冷却空気フラップの駆動のために用いら社る、ギヤ付き
電気モータ１２は、制御装置１５からリレー５８及び、
ギヤ装置１３の（象僧的に図示さハている）出力軸５９
に回転不能に連結さく２７） 打ている制御板１４を介して制御さｎる。電気モータ１
２はこのために一方の接続端子がアースに接続されてい
る。他力の接続端子はリレー５８の切換接点６０を介し
て制御さｎた状態においてプラス極（＋）に接続さｎか
つ従って作動電圧が供給さｎる。制御さ几ない状態にお
いて切換接点６０はアースに接続さｎｌこ扛によりモー
タ１２の電機子巻線は短絡さｆＬがつ制動作用が生ずる
。
円形に構成さｎている制御板１４は、定置に支承さｎて
いる摺動接点６１乃至６４が摩擦接触により接続さｎて
いる、制御板１４は円形の接点路６５を有する。この接
点路により、第１摺動接点６１は内側の環状路６６に導
電接続さｎ１第２摺動接点６２は真ん中の環状路６７に
導電接続さｎ１第６及び第４の摺動接点６３゜６４は外
側の環状路６８に導電接続さｎている。
接点路６５の内側の環状路６６及び外側の環状路６８の
領域においてそｎぞｎ１制限さｎた回転角度領域におい
て作用する絶縁面６９．７０が設けらｎている。こｎら
絶縁面は接点路６５と、第１の摺動接点６１、第６の摺
動接点６３乃至第４の摺動接点６４との間の電気接続を
解除する。
第１、第３及び第４摺動接点６１．６３及び６４は制御
装置１５の出力（ｊ１０７１．７２及び７３に接続さｎ
ている。こ扛ら出力側によって、冷却空気フラップの位
Ｒｘｋは、閉鎖ｘｋ［ｌ　＝　Ｑ％、部分開放ｘｋ１−
６０％及び全開放ｘｋ２＝１００％に制御さｎる。第２
摺動接点６２は、リレー５８の励磁電流回路にある。リ
レーの励磁巻線７４は一方の側が持続的にバッテリ３３
のプラス極（＋）に接続さｎている。
機能は次の通りである： 冷却空気フラップが閉鎖さｎている図示の位置ルら出発
して、例えば部分的に開放さ扛る位置に移行するものと
する。制御装置１５はそのために出力側７２を、第３の
摺動接点６３がら接点路６５を介して第２の摺動接点６
２に伝達さｎるアース電位に接続し、その結果リレー５
８の励磁巻線７４は一方においてアースに接続さｎ１他
方においてプラス極（＋）に接続さｎる。リレー５８が
吸引し、そ九に基いて電気モータ１２、かつそｎによシ
制御板１４（及び勿論冷却空気フラップも）運動する（
反時計方向における回転運動）。この回転運動は、絶縁
板７０が、定置に支承さｎた第６の摺動接点６３が存在
する角度位置に入るまで続く。そこで絶縁板は、第６の
摺動接点６３と接点路６５との間の導電接続を解除し、
その結果リレー６４は復旧しかつモータは停止状態まで
制動さする。全開放位直及び閉鎖位置への移行は、第１
の摺動接点６１乃至第４の摺動接点６４の制御によυ行
わｎる。その際１つの位置から別の位置への移動調整は
一唯一つの固定回転方向において一常に順番に閉鎖一部
分開放一全開放一閉鎖において行わ扛る。
個々の位置の制御はこの場合、時間的に制限さｎている
。つまシ制御は、最も困難な条件下でのその都度の移動
調整過程が丁度申し分なく行わｎるように、設定さハて
いる。こ扛により駆動部の過負荷が回避さ扛かつ付加的
に位置の応答を省略することができる。
有利にはそれ自体公知のマイクロ計算機技術において構
成さ扛ている制御装置１５は更に自己診断機能を備えか
つ、マイクロ計算機からのエラー通報を格納可能である
電気的に消去可能外記憶領域を有するようにすることが
できる。
例えば西独国特許出願公開第３５４０５９９号公報に記
載さ扛ているように、エラー通報は診断過程において診
断系によって呼び出すことができる。
制御装置はこの目的のために入／出力側７５゜７６を介
して通信線Ｋ及び刺激線りに接続さｎ　′ている。同様
、例えばセンサの故障によって開始さする緊急機能が発
生した場合、自動車の計器板における警報灯７７が中央
情報処理装置７８によって制御さｎるように設定さｎて
いる。
このために情報処理装置には制御装置の出力側７９を介
して信号が供給さｎる。緊急機能の発生によシ同時に、
フラップが完全に開放さｎかつ送風機は最大回転数で作
動さハる。同様摺動接点６１乃至６４を介して位置応答
を行いかつ場合に応じて警報灯７７を制御することがで
きる。
以下に冷却空気フラップ及び送風機制御部の機能を、第
３図乃至第１０図に示す特性図に基いて説明する。
第３図はまず、冷却空気フラップ位置ｘｋの、機関温度
ｔｍに対する依存度ｘｋ　＝　ｆｋｔ　（ｔｍ）を示す
。この場合フラップ位置ｘｋは、パーセンテージにおい
て示さｎておシ、その際値ｘｋＱ　−０％は閉鎖さｎた
位置に相応し、値ｘｋ１＝３０％は部分開放位直に相応
し、値Ｘｋ２　＝　１００％は全開放位直に相応する。
機関温度はここでは℃において示さ扛ている。
機関温度ｔｍＯ値が上昇した場合フラップは、ここでは
７９°Ｃに決めである第１の温度しきい値ｔｍｇｉに達
するまで、最初閉鎖状態にとどまる。このしきい値から
、機関湿度ｔｍＯ値が、引き続き上昇すると、フラップ
１０は部分開放位直ｘｋｉに移行し、第２の温度しきい
値ｔｍｇ２に達するまではこの位置に維持される。８５
°Ｃとなっているこの第２の温度しきい値ｔｍｇ２から
、フラップは完全に開放さハる。機関７？Ａ度ｔｍが再
び低下すると、冷却空気フラップは第１の温度しきい値
ｔｍｇ１４でその全開放位直ｘｋ２にとどまりがつそれ
からその部分開放位直ｘｋ１に移行する。第６の温度し
きい値ｔｍｇ３　（７４°Ｃと決めら打ている）までこ
の位置にあり、かつ温度が引き続き降下した場合に閉鎖
位置ｘｋＱに制御さｎる。
第４図は、送風機１８，４３．４４を制御するオンオフ
比の、機関温度ｔｍに対する依存度ｕｇ　＝　ｆｇｔ　
（ｔｍ）　ｆ図示する。ただし特性図の縦軸には制御値
としてオンオフ比そのものでなくて・、所定のオンオフ
比において送風機の端子にて降下する電圧ｕｇがボルト
■において示さｎている。第１の温度しきい値ｔｍｇｉ
までは送風機は制御されない。第１の温度しきい値ｔｍ
ｇ４がら送風機は、機関温度ｔｍの値が第２の温度しき
い値ｔｍｇ２に上昇した場合、温度と共にリニヤに、ｕ
第１　＝　６　Ｖ力）らｕｇ２　＝　９　Ｖに上昇する
電圧ｕｇによって作動さｎる。第２の温度しきい値ｔｍ
ｇ２に達した際、電圧ｕｇはｕｇ２　＝　９　Ｖからｕ
ｇ３　＝　７　Ｖに低下して、機関温度ｔｍが引き続き
第４の湿度しきい値ｔｍｇ４にまで高い値に力っだ際、
ｕｇｍａｘ＝　１２Ｖの搭載電源全電圧に高めらｎる。
この値を上回る場合には、ｕｇｍａｘ＝１２Ｖの制御電
圧がそのまま使用さ詐る。
温度が低下する場合まず制御曲線は、第２の温度しきい
値ｔｍｇ２まで、温度が上昇する場合と等しく経通する
。第２の温度しきい値ｔｍｇ２゛　　より下では、第１
の温度しきい値ｔｍｇ１まで電圧ｕｇ３　＝　７　Ｖが
維持さｎかつ第１の温度しきい値に達した際ｕｇ１＝　
（５Ｖに低下する。この制御は、第５の温度しきい値ｔ
ｍｇ５．　（７７°Ｃに設定しである）まで維持さ九る
。そハから第５の温度しきい値ｔｍｇ５の下方では、送
風機はもはや制御さｆない。
第４図の制御曲線の特別なところは、次の点にある。即
ち送風機を制御するための電圧ｕｇが、冷却空気フラッ
プがその部分開放位直ｘｋ１−３０％から全開放位直ｘ
ｋ２”’　１００％に移行するとき、約２ｖだけ低下す
ることである。送風機電圧ｕｇのこの低下及びこｎによ
シ生じる送風機回転数の低下によって、第１の温度しき
い値ｔｍｇｉ及び第４の温度しきい値ｔｍｇ４の間の温
度間隔において、その間に、冷却空気チャネルにおいて
約７０％だけの冷却空気フラップの開放があるにも拘わ
らず、機関温度ｔｍと共に連続的に増大する冷却空気の
流ｎが設定さｎるように、実現さｎる。跳躍的に変化す
る冷却空気の流ｎの回避によって、申し分のない調整特
性が実現さｎかつ部分的に開放さｎる冷却空気フラップ
位置と全開放さｎる冷却空気フラップ位置との間の連続
的な往復切換が回避さ九る。
第５図は、冷却空気フラップ位置ｘｋ　ｆエアコン装置
における圧力Ｐ　（ｂａｒで測定さｎている〕に依存し
て％において表す制御曲線（ｘｋ（ろ５） −ｆｋｐ　（ｐ）　）を示す。約３−５　ｂａｒの第１
の圧力しきい値ｐｇ１の土では、フラップは部分開放位
直ｘｋｊに移行する。この位置は、約１５　ｂａｒの第
２圧力しきい値ｐｇ２まで維持さｎかつ引き続き圧力し
きい値Ｐが上昇すると１００％に高めら汎る、圧力Ｐが
再び低下すると、冷却空気フラップ位置ｘｋは第５の圧
力しきい値ｐｇ３　（１２ｂａｒ　）　’４で固定さｎ
かつそｎから再び、第４の圧力しきい値ｐｇ４　（３ｂ
ａｒ　）まで６０％に設定さｎる。約３　ｂａｒの所に
ある第４の圧力しきい値ｐｇ４の下方では、フラップは
閉成状態を保持する。
第６図は、圧力Ｐに依存した、送風機の電圧ｕｇ（Ｖに
おいて）の特性経通ｕｇ＝　ｆｇｐ　（ｐ）を示す。圧
力が上昇すると最初第１の圧力しきい値ｐｇ１まで、送
風機は制御さｎない。圧力しきい値ｐｇ１の上方で第２
の圧力しきい値ｐｇ２までは、約８．５ｖの電圧ｕｇ４
による制御が行わｎる。この電圧は、第２の値しきい値
ｐｇ２の上方において第５の圧力しきい値ｐｇ５　（約
１９　ｂａｒである〕まで、ｕｇｍａｘ　＝　１２　Ｖ
　Ｉ７：ｌ最大搭載電源電圧までリニヤに高めら扛る。
圧力がもつと高くなってもこの値が固定さｎる。圧力Ｐ
が低下した場合、制御曲線ｕｇ　＝　ｆｇｐ　（ｐ）は
、圧力上昇に対する制御曲線と一致した経通をとり力）
つ第１の圧力しきい値ｐｇ１の下方では８．５ｖの電圧
ｐｇ４に固定さｎる。約３　ｂａｒにある第４の圧力し
きい値Ｉ）ｇ４の下では送風機は再び遮断さｎる。
第５図及び第６図から、第１にフラップ制御の安定化の
ために用いらするヒステリス時性が解る。第３図乃至第
６図に示す制御曲線は、点火が投入さ肚ている場合にの
み有効である点に付は加えておく。同様第５図乃至第６
図に示す、圧力に依存した制御は、エアコン装置スイッ
チが操作されているときにのみ行わｎる。
勿論フラップ乃至送風機の制御は常時、瞬時的に最高の
制御値を包む制御曲線（第３図乃至第６図〕によって行
わ扛る、 第７図乃至第１０図は、フラップ位置乃至送風機に対す
る別の付加的な制御曲線を示す。この場合第７図及び第
８図の制御曲線は点火が投入さｎている場合のみ作用し
、−力第９図及び第１０図の制御曲線は内燃機関２が停
止している場合のみ作用する。ただしこの場合は第１０
図に図示の送風機の制御は、ボンネット２９が閉鎖さｎ
ている場合にのみ行わ扛る。
第７図及び第８図において、冷却空気フラップ位置及び
送風機電圧ｕｇの、ギヤ装置の潤滑剤の温度ｔｇＫ対す
る依存度が示されている。
１０５°Ｃの湿度ｔｇｇの下方では、送風機フラップ乃
至送風機の制御は行わｎない。湿度ｔｇの値がｔｇｇ　
＝　１０５°Ｃより大きいかまたは等しい場合、冷却空
気フラップはその部分開放位直ｘｋ１に制御さｎかつ送
風機は約８．５■の電圧ｕｇ４によって作動さｎる。第
９図に図示のように、内燃機関が停止している場合冷却
空気フラップは、内燃機関の吸気管における温度ｔｓが
８２．５℃の温度しきい値ｔｓｇの上方にあるか又は内
燃機関の湿度が８０°Ｃの温度しきい値ｔｍｇ６ｆ越え
て上昇するときにのみ、完全にｘｋ２　＝　１００％開
放さｎる。付加的に、第１０図に示すように、ボンネッ
ト２９が閉じらゎていて、ｔｓ乃至ｔｍのこ扛ら温度し
きい値ｔｓｇ。
ｔｍｇ６の土にあわば、送風機はｕ第１　＝　６　Ｖの
電圧ｕｇによって作動さｎる。しがし勿論、内燃機関３
が停止にしている場合、冷却空気フラップ１０を第９図
に図示のように制御せずに、常時完全に開放状態に保持
することができる〜最後に、第１１図には、出力段４５
．４６に制御するために使用される、信号のオンオフ比
の例が、電圧時間波形図にて図示さｎている。
そこには、そ九ぞれ６■乃至１２ｖの、送風機の接続端
子における等価の直流電圧降下に相応する最小及び最大
のオンオフ比の場合の信号が図示さｎている（この場合
最大の搭載電源電圧は１２Ｖとしであるが、鉛蓄電池全
装備した自動車では１３．２Ｖとすることもできる）。
更に、２つの出力段４５．４６は制御周期の１／２だけ
ずらして制御さｎｌその結果付加的に障害電圧負荷は僅
かに抑えらｎる。
（ろ９）
【図面の簡単な説明】
第１図は自動車の内燃機関のエンジンルームの概略図で
あり、第２図は本発明の冷却空気フラップ及び送風機制
御系統の回路図であり、第３図は冷却空気フラップの、
内燃機関の冷却媒体循環系における温度に依存した位置
に対する制御関数を示す特性図であシ、第４図は第６図
に相応する特性図であるが、ここでは送風機に対する曲
線が図示さ扛ておシ、第５図は第６図に相応する特性図
であるが、ここでは冷却空気フラップの、エアコン装置
の冷却媒体循環系における圧力に依存した位置に対する
制御関数が図示さ九ており、第６図は第５図に相応する
特性図であるが、ここでは送風機に対する曲線が図示さ
ｎており、第７図は第３図に相応する特性図であるが、
ここでは変速機の潤滑媒体の温度に依存した冷却空気フ
ラップの位置に対する制御関数が図示さｎておシ、第８
図は第６図に相応する特性図であるが、送風機に対する
曲線が図示さ扛ており、第９図は第６図に相応するが、
内燃機関の停止時状態における吸気管乃至冷却媒体循環
系の温度に依存した冷却空気フラップの位置に対する制
御関数を図示しており、第１０図は第９図に相応する特
性図であるが、ここでは送風機に対する曲線が図示さｎ
ており、第１１図は種々のオンオフ比を有する信号の電
圧一時間波形図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、内燃機関室に少なくとも１つの、冷却空気チヤネル
    に通じている、車体の開口を介して冷却空気の流れが供
    給可能であり、その際冷却空気チヤネルは、その位置を
    制御可能である冷却空気フラツプを用いて閉鎖可能であ
    りかつ冷却空気チヤネルにおいて少なくとも１つの熱交
    換器及び少なくとも１つの、その回転数が制御可能であ
    る送風機が配設されており、かつ冷却空気フラツプの位
    置及び送風機の回転数が車両のユニツトの所要冷却度に
    依存して制御装置を介して、所要冷却度が高くなると最
    初冷却空気フラツプが開放位置に移動しかつ更に所要冷
    却度が高くなると付加的に送風機が制御されるように制
    御可能である、車両用冷却空気フラツプ及び送風機制御
    装置において、 電気モータにより操作される冷却空気フラツプ（１０）
    は、所要冷却度に相応して、閉鎖位置（ｘｋ＝ｘｋ０）
    、部分開放位置（ｘｋ＝ｘｋ１）、全開放位直（ｘｋ＝
    ｘｋ２）に移動しかつ制御装置（１５）及び少なくとも
    １つの電子出力段（４５，４６）を介して制御される送
    風機（１８，４３，４４）の回転数に対する制御値（ｕ
    ｇ）は、冷却空気チヤネル（９）において、冷却空気フ
    ラツプ（１０）の部分開放位置から出発して、所要冷却
    度とともに実質的に連続的に（比例的に）変化する冷却
    空気の流れが生じるように、調整されることを特徴とす
    る車両用冷却空気フラツプ及び送風機制御装置。 ２、所要冷却度は、内燃機関（３）の冷却媒体の温度（
    ｔｍ）、エアコン装置（２０）の冷却媒体循環系におけ
    る圧力（ｐ）、変速機の潤滑液体の温度（ｔｇ）、内燃
    機関（３）の吸気管（２７）の温度（ｔｓ）の値の少な
    くとも１つから導出され、その際所要冷却度を複数の値
    によつて測定する場合に、冷却空気フラツプ（１０）乃
    至送風機（１８，４３，４４）に対する最高の制御値（
    ｘｋ，ｕｇ）を包含する値が、制御のために用いられる
    特許請求の範囲第１項記載の車内用冷却空気フラツプ及
    び送風機制御装置。 ３、温度（ｔｍ）乃至圧力（ｐ）に依存した冷却空気フ
    ラツプ位置（ｘｋ）に対する制御曲線（ｘｋ＝ｆｋｔ（
    ｔｍ），ｘｋ＝ｆｋｐ（ｐ））及び温度（ｔｍ）及び／
    又は圧力（ｐ）に依存した送風機（１８，４３，４４）
    を制御するための、オン・オフ比を介して調整される電
    圧値（ｕｇ）に対する制御曲線（ｕｇ＝ｆｇｔ（ｔｍ）
    ，ｕｇ＝ｆｇｐ（ｐ））には、ヒステリスが付随してお
    りかつ、それ自体、独立変数（ｔｍ）と共に上昇する電
    圧値（ｕｇ）は、少なくとも上記温度に依存して送風機
    （１８，４３，４４）を制御するための電圧値に対する
    制御曲線（ｕｇ＝ｆｇｔ（ｔｍ））において、冷却空気
    フラツプ（１Ｕ）が部分開放位直（ｘｋ１）から全開放
    位置（ｘｋ２）へ旋回する温度（ｔｍ）において所定の
    値だけ低下されるようにした特許請求の範囲第２項記載
    の車両用冷却空気フラツプ及び送風機制御装置。 ４、機関温度に依存した冷却空気フラツプ制御曲線（ｘ
    ｋ＝ｆｋｔ（ｔｍ））、冷却媒体の圧力に依存した冷却
    空気フラツプ制御曲線（ｘｋ＝ｆｋｐ（ｐ））、機関温
    度に依存した送風機制御曲線（ｕｇ＝ｆｇｔ（ｔｍ））
    及び冷却媒体の圧力に依存した送風機の電圧制御曲線（
    ｕｇ＝ｆｇｐ（ｐ））は、点火（２２）が投入接続され
    ているときにのみ有効に作用しかつ冷却媒体の圧力に依
    存した冷却空気フラツプ制御曲線（ｘｋ＝ｆｋｐ（ｐ）
    ）及び冷却媒体の圧力に依存した送風機制御曲線（ｕｇ
    ＝ｆｇｐ（ｐ））は、エアコン装置（２３）が投入接続
    されているときにのみ有効に作用する特許請求の範囲第
    ３項記載の車両用冷却空気フラツプ及び送風機制御装置
    。 ５、冷却空気フラツプ（１０）は、点火（２２）が遮断
    されている場合、全開放されている特許請求の範囲第４
    項記載の車両用冷却空気フラツプ及び送風機制御装置。 ６、機関温度に依存した冷却空気フラツプ位置制御曲線
    （Ｘｋ＝ｆｋｔ（ｔｍ））は、 −温度が上昇する場合、 温度（ｔｍ）が第１の温度しきい値（ｔｍｇ１）より小
    さい限り、冷却空気フラツプ（１０）の閉鎖位置（ｘｋ
    ０）に対する値（ｘｋ＝ｘｋ０）をとり、温度（ｔｍ）
    が第１の温度のしきい値（ｔｍｇ１）より大きいか又は
    等しいが、まだ第２の温度しきい値（ｔｍｇ２）よりは
    小さい限り、部分開放位置（ｘｋ１）に対する値（ｘｋ
    ＝ｘｋ１）をとり、温度（ｔｍ）が第２の温度しきい値
    （ｔｍｇ２）より大きいか又は等しいとき、全開放位置
    （ｘｋ２）に対する値（ｘｋ＝ｘｋ２）をとり、 −温度（ｔｍ）が低下する場合、 温度（ｔｍ）がまだ第１の温度しきい値（ｔｍｇ１）ま
    で低下していない限り、全開放位置に対する制御値（ｘ
    ｋ＝ｘｋ２）にとどまり、第１の温度しきい値からは、
    温度（ｔｍ）がまだ第３の温度しきい値（ｔｍｇ３）に
    低下していない限り、部分開放位置（ｘｋ１）に対する
    値（ｘｋ＝ｘｋ１）をとり、かつこの第３の温度しきい
    値からは、閉鎖位置に対する値（ｘｋ＝ｘｋ０）をとる
    特許請求の範囲第５項記載の車両用冷却空気フラツプ及
    び送風機制御装置。 ７、機関温度に依存した送風機制御曲線（ｕｇ＝ｆｇｔ
    （ｔｍ））は、 −温度（ｔｍ）が上昇する場合、 温度（ｔｍ）が第１の温度しきい値（ｔｍｇ１）を下回
    つている限り、送風機（１８，４３，４４）に対して制
    御作用せず、温度（ｔｍ）が第１のしきい値（ｔｍｇ１
    ）より大きいか又はそれに等しいが、まだ第２の温度し
    きい値（ｔｍｇ２）よりは小さい限り、第１の電圧値（
    ｕｇ１）と第２の電圧値（ｕｇ２）との間でリニヤに上
    昇する電圧値（ｕｇ）をとり、冷却空気フラツプ（１０
    ）が部分開放位置から全開放位置に旋回する第２の温度
    しきい値（ｔｍｇ２）に達した際、電圧（ｕｇ）は第３
    の電圧値（ｕｇ）に低下され、その際温度（ｔｍ）が引
    き続き上昇した場合、温度が第４の温度しきい値（ｔｍ
    ｇ４）に達して最大搭載電源電圧に対する値（ｕｇｍａ
    ｘ）に達するまで、リニヤに高められ、かつ以後はこの
    値を保持し、−温度（ｔｍ）が低下する場合、第４の温
    度しきい値（ｔｍｇ４）の上方の温度（ｔｍ）の値から
    出発して、まず第２の温度しきい値（ｔｍｇ２）に下降
    するまでは同じ曲線上を辿り、それから第２の同じしき
    い値（ｔｍｇ２）と第１の温度しきい値（ｔｍｇ１）と
    の間では、第３の電圧値（ｕｇ３）に固定され、第１の
    温度しきい値（ｔｍｇ１）に達した際、電圧値（ｕｇ）
    を第１の電圧値（ｕｇ１）に低下させ、電圧値は第５の
    温度しきい値（ｔｇｍ５）に下降するまでは上記電圧値
    に固定されかつ第５の温度しきい値からは送風機（１８
    ，４３，４４）の制御はもほや作用しない特許請求範囲
    第６項記載の車両用冷却空気フラツプ及び送風機制御装
    置。 ８、冷却媒体の圧力に依存した冷却空気フラツプ位置制
    御曲線（ｘｋ＝ｆｋｐ（ｐ））は、 −圧力（ｐ）が上昇する場合、 第１の圧力しきい値（ｐｇ１）より小さな圧力値（ｐ）
    に対して、冷却空気フラツプの閉鎖位置に対する値（ｘ
    ｋ０）を辿り、第１の圧力値（ｐｇ１）より大きいか又
    はそれに等しいが、第２の圧力しきい値（ｐｇ２）より
    は小さい圧力直（ｐ）に対して、冷却空気フラツプの部
    分開放位置に対する値（ｘｋ１）を辿り、第２の圧力し
    きい値（ｐｇ２）より大きい圧力値（ｐ）に対して、冷
    却空気フラツプ（１０）の全開放位置に対する値（ｘｋ
    ２）を辿りかつ−圧力（ｐ）が低下する場合、 第２の圧力しきい値（ｐｇ２）の上にある値から出発し
    て、第２の圧力しきい値（ｐｇ２）の下にある第３の圧
    力しきい値（ｐｇ３）までは上記全開放位置に対する値
    （ｘｋ２）に固定され、第３の圧力しきい値（ｐｇ３）
    より小さいか又はそれに等しいが、第１の圧力しきい値
    （ｐｇ１）の下方にある第４の圧力しきい値（ｐｇ４）
    よりは大きい圧力値（ｐ）に対しては上記部分開放位置
    に対する値（ｘｋ１）を辿りかつ第４の圧力しきい値（
    ｐｇ４）より小さいか又はそれに等しい圧力値（ｐ）に
    対しては、上記閉鎖位置に対する値（ｘｋ０）を辿る特
    許請求の範囲第７項記載の車両用冷却空気フラツプ及び
    送風機制御装置。 ９、冷却媒体の圧力に依存した送風機制曲線（ｕｇ＝ｆ
    ｇｐ（ｐ））は、 −圧力（ｐ）が上昇する場合、 第１の圧力しきい値（ｐｇ１）より小さい圧力値（ｐ）
    に対しては、送風機（１８，４３，４４）の制御作用を
    行なわないようにし第１の圧力しきい値（ｐｇ）より大
    きいか又はそれに等しいが、第２の圧力しきい値（ｐｇ
    ２）より小さいか又はそれに等しい圧力値（ｐ）に対し
    ては、第４の電圧値（ｕｇ４）を辿り、第２の圧力しき
    い値（ｐｇ２）より大きいか又はそれに等しいが、第２
    の圧力しきい値（ｐｇ２）の上方にある第５の圧力しき
    い値（ｐｇ５）より小さいか又はそれに等しい圧力値（
    ｐ）に対しては、第４の電圧値（ｕｇ４）から最大電圧
    値（ｕｇｍａｘ）までリニヤに増加しかつ更に値が高く
    なつても該値に固定され、 −圧力値（ｐ）が低下する場合、第１の圧力しきい値（
    ｐｇ１）までは圧力値（ｐ）が上昇する場合と同じ曲線
    を辿り、第１の圧力しきい値（ｐｇ１）より小さいか又
    はそれに等しいが、第４の圧力しきい値（ｐｇ４）より
    は大きい圧力値に対しては、第４の電圧値（ｕｇ４）に
    固定され、かつ第４の圧力しきい値（ｐｇ４）より小さ
    いか又はそれに等しい値群（ｐ）に対しては、送風機（
    １３，４３，４４）の制御はもはや作用しない特許請求
    の範囲第８項記載の車両用冷却空気フラツプ及び送風機
    の制御装置。 １０、冷却空気フラツプ（１０）は、点火（２２）が投
    入されていてかつオートマチツク変速機の液体循環系に
    おける潤滑液の温度（ｔｇ）が温度しきい値（ｔｇｇ）
    に達しているか乃至それを上回つている限り、閉鎖位置
    （ｘｋ０）から部分開放位置（ｘｋ１）に制御される特
    許請求の範囲第９項記載の車両用冷却空気フラツプ位置
    及び送風機の制御装置。 １１、送風機（１８，４３，４４）は、制御されない状
    態（ｕｇ＝０）から出発して、点火（２２）が投入され
    ておりかつ変速機の液体循環系における潤滑液の温度（
    ｔｇ）が温度しきい値（ｔｇｇ）に達するか乃至それを
    上回る限り、第４の電圧値（ｕｇ４）によつて制御され
    る特許請求の範囲第１０項記載の車両用冷却空気フラツ
    プ及び送風機制御装置。 １２、冷却空気フラツプ（１０）は、点火（２２）が遮
    断されており、ボンネツト（２９）が閉じておりかつ内
    燃機関（３）の温度（ｔｍ）が第６の温度しきい値（ｔ
    ｍｇ６）に達するか又はそれを上回るか及び／又は内燃
    機関（３）の吸気管（２７）の温度（ｔｓ）が温度しき
    い値（ｔｓｇ）に達するか又はそれを上回つている限り
    、閉鎖位置（ｘｋ０）から全開放位置（ｘｋ２）に制御
    される特許請求の範囲第１１項記載の車両用冷却空気フ
    ラツプ及び送風機制御装置。 １３、送風機（１８，４３，４４）は、制御されない状
    態（ｕｇ＝０）から出発して、点火（２２）が遮断され
    ており、ボンネツト（２９）が閉じられでおりかつ内燃
    機関（３）の温度（ｔｍ）が第６の温度しきい値（ｔｍ
    ｇ６）に達するか乃至それを上回る及び／又は内燃機関
    （３）の吸気管（２７）の温度（ｔｓ）が温度しきい値
    （ｔｓｇ）に達するか乃至それを上回つている限り、第
    １の電圧値（ｕｇ４）によつて制御される特許請求の範
    囲第１２項記載の車両用冷却空気フラツプ及び送風機制
    御装置。 １４、ギヤ装置（１３）を備えている、冷却空気フラツ
    プ（１０）を操作する電気モータ（１２）はそのギヤ装
    置出力軸において、電気モータにより駆動される冷却空
    気フラツプ操作部（１１乃至１４）の、その閉鎖位置（
    ｘｋ）、部分開放位置（ｘｋ１）及び全開放位置（ｘｋ
    ２）への制御のために用いられる制御板（１４）を回動
    不能に一緒に動かし、その際電気モータ（１２）は、励
    磁回路（７４）が一方において持続的に電流供給源（３
    ３）の第１の極（プラス極（＋））に接続されており、
    他方において制御装置（１５）から制御板（１４）と摩
    擦接触にて協働する摺動接点（６１乃至６４）を介して
    上記電流供給源（３３）の第２の極（マイナス極（−）
    ）に接続されるか又は該第２の極に対して絶縁されるリ
    レー（５８）を介して励磁される特許請求の範囲第１３
    項記載の車両用冷却空気フラツプ及び送風機制御装置。 １５、制御板（１４）は円形に形成されておりかつリン
    グ状の接点路（６５）を有し、該接点路により第１の摺
    動接点（６１）が内側の環状路（６６）に導電的に接続
    され、第２の摺動接点（６１）が真ん中の環状路（６７
    ）に導電的に接続され、第３の摺動接点（６３）及び第
    ４の摺動接点（６４）は外側の環状路（６８）に導電的
    に接続され、その際内側の環状路（６６）及び外側の環
    状路（６８）にそれぞれ、制限された回転角度領域にお
    いて電気的接続を阻止する絶縁面（６９，７０）が設け
    られておりかつ上記第２の摺動接点（６２）はリレー（
    ５８）の励磁回路（７４）にありかつ第１の摺動接点（
    ６１）、第３の摺動接点（６３）及び第４の摺動接点（
    ６４）は、リレー（５８）の制御乃至冷却空気フラツプ
    操作部を閉鎖位置（ｘｋ０）、部分開放位置（ｘｋ１）
    及び全開放位置（ｘｋ２）に制御するために用いられる
    、制御装置（１５）の第１の出力側（７１）、第２の出
    力側（７２）及び第３の出力側（７３）に接続されてい
    る特許請求の範囲第１４項記載の車両用冷却空気フラツ
    プ及び送風機制御装置。 １６、個々の冷却空気フラツプ位置（ｘｋｉ，ｉ＝０，
    １，２）の制御には、少なくとも、困難な条件下にある
    その都度の位置調整過程に対して申し分のないものであ
    るように選定されている時間的な制限が行われる特許請
    求の範囲第１５項記載の車両用冷却空気フラツプ及び送
    風機制御装置。 １７、リレー（５８）は、電気モータ（１２）を非励磁
    状態に短絡する特許請求の範囲第１６項記載の車両用冷
    却空気フラツプ及び送風機制御装置。 １８、出力段（４５，４６）は、制御装置（１５）によ
    つてパルス幅変調される矩形信号を介して制御される半
    導体スイツチとして構成されている特許請求の範囲第１
    ７項記載の車両用冷却空気フラツプ及び送風機制御装置
    。 １９、出力段（４５，４６）は、制御装置（１５）によ
    つてアナログ又はデジタル信号によつて制御されかつ上
    記出力段（４５，４６）は上記信号を、半導体スイツチ
    を制御するためのオン・オフ比を有する信号に変換する
    特許請求の範囲第１７項記載の車両用冷却空気フラツプ
    及び送風機制御装置。 ２０、制御装置（１５）には、内燃機関（３）の冷却媒
    体温度（ｔｍ）を検出する冷却水温度センサ（２１）、
    内燃機関の吸気菅における温度（ｔｓ）を検出する温度
    センサ（２６）、内燃機関室（２）を閉鎖するためのカ
    バー（ボンネツト２９）の閉鎖状態を検出するボンネツ
    ト接点スイツチ（２８）及び／又は変速機の潤滑液の温
    度（ｔｇ）を検出する温度セセンサ（２４）及び／又は
    エアコン装置（２０）の冷却媒体循環系における圧力セ
    ンサ（２５）及び／又はエアコン装置の投入／遮断のた
    めのスイツチ（エアコン装置スイツチ２３）からの信号
    及び／又は送風機乃至半導体スイツチの機能状態を指示
    する、出力段からの通報信号及び／又は点火スイツチ（
    ２２）からの信号が供給されかつ上記制御装置は上記信
    号に依存して、３つの冷却空気フラツプ位置（ｘｋ０，
    ｘｋ１，ｘｋ２）及び上記出力段（４５，４６）を制御
    する特許請求の範囲第１８項又は第１９項に記載の車両
    用冷却空気フラツプ及び送風機制御装置。 ２１、制御装置それ自体及び接続されているセンサは、
    その機能を監視しかつ、冷却空気フラツプがその目標位
    置に達しているかどうかを検査し、かつエラーがあつた
    場合に緊急作動を開始しかつエラーコードを記憶領域（
    エラーメモリ）に格納する特許請求の範囲第２１項記載
    の車両用冷却空気フラツプ及び送風機制御装置。 ２２、点火（２２）が遮断されておりかつボンネ（２９
    ）が開放されている際に、送風機（１８，４３，４４）
    の制御されない始動を回避する安全回路（２８）が作動
    状態になる特許請求の範囲第２１項記載の車両用冷却空
    気フラツプ及び送風機制御装置。 ２３、制御装置（１５）は診断能力を有しかつ診断系が
    診断バス（Ｋ，Ｌ）を介して診断データを読み出すこと
    ができる記憶領域を使用可能である特許請求の範囲第２
    ２項記載の車両用冷却空気フラツプ及び送風機制御装置
    。 ２４、制御装置（１５）は、系に欠陥がある際に、故障
    通報線（出力側７９）を介して警報ランプ（７７）を制
    御する特許請求の範囲第２３項記載の車両用冷却空気フ
    ラツプ及び送風機制御装置。 ２５、送風機の追従作動は、点火（２２）の遮断後制限
    された時間間隔の期間中にのみ行うことができる特許請
    求の範囲第２４項記載の車両用冷却空気フラツプ及び送
    風機制御装置。 ２６、制御装置（１５）は、それ自体公知のマイクロプ
    ロセッサ技術において構成されている特許請求の範囲第
    ２５項記載の車両用冷却空気フラツプ及び送風機制御装
    置。 ２７、２つの電子出力段（４５，４６）は、相互に２／
    １周期だけずれてタイミング制御される特許請求の範囲
    第２６項記載の車両用冷却空気フラツプ及び送風機制御
    装置。
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