DE19728814A1 - Kühlanlage für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlanlage für einen Verbren­ nungsmotor eines Kraftfahrzeuges mit einem Thermostatventil, das mengenmäßig Kühlmitteströme regelt, die durch eine Kurz­ schlußleitung und/oder durch einen Kühlmittelkühler hindurch von einem Motoraustritt zu einem Motoreintritt strömen, und das mittels einer Betriebsparameter des Verbrennungsmotors und/oder des Kraftfahrzeuges und/oder Umgebungsparameter aus­ wertenden Steuerung auf unterschiedliche Regelniveaus für die Kühlmitteltemperatur verstellbar ist, und mit einem dem Kühl­ mittelkühler zugeordneten, mittels einer Lüftersteuerung ge­ steuerten Lüfter.

Bei einer bekannten Kühlanlage der eingangs genannten Art (DE 44 09 547 A) wird der Lüfter bei dem Übergang auf ein Regel­ niveau mit niedrigerer Kühlmitteltemperatur direkt angesteu­ ert, um das niedrigere Regelniveau schneller zu erreichen.

Hierzu wird der Lüfter mittels der Steuerung des Thermostat­ ventils eingeschaltet oder auf eine höhere Drehzahl und damit höhere Leistung geschaltet. Die Einschaltdauer des Lüfters oder der Betrieb mit erhöhter Drehzahl wird mittels eines Zeitgliedes begrenzt.

Es ist auch bekannt (DE 195 00 648 A), bei einer Kühlanlage der eingangs genannten Art eine Lüfterschaltung mit einer Temperaturvergleichsstufe vorzusehen, die die Ist-Temperatur des Kühlmittels mit einem Sollwert vergleicht und bei über­ schrittenem Sollwert ein Temperatursignal bildet, das an ei­ nen Eingang eines AND-Gliedes angelegt ist. Wenn an dem ande­ ren Eingang des AND-Gliedes ein Schaltsignal zum Umschalten des Thermostatventils auf ein niedrigeres Regelniveau ange­ legt ist, wird ein Einschaltsignal für den Lüfter gebildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühlanlage der eingangs genannten Art mit verbesserter Steuerung für den Be­ trieb des Lüfters zu schaffen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Steuerung abhängig von den Betriebsparametern und/oder Umgebungsparametern In­ formationssignale bildet, die in die Lüftersteuerung eingege­ ben werden, die abhängig von diesen Informationssignalen die Lüfterleistung bestimmt.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung gibt die Steuerung des Thermostatventils Informationssignale über das eingestellte Regelniveau der Kühlmitteltemperatur und überläßt es der an sich bekannten Lüftersteuerung, hierzu in geeigneter Weise die Lüfterleistung zu bestimmen. Die Lüftersteuerung, die beispielsweise auch in eine bekannte Motorsteuerung inte­ griert sein kann, arbeitet dann in der bekannten Weise und leistet dabei ihren Beitrag an der Gesamtkühlleistung, die abhängig von den Betriebszuständen und/oder Umweltzuständen von dem Verbrennungsmotor gefordert wird.

In Ausgestaltung der Erfindung ist für die Steuerung des Thermostatventils ein Ablaufprogramm mit einem mit dem Start des Verbrennungsmotors zu durchlaufenden Setup-Programm vor­ gesehen, das eine Stufe enthält, die an die Lüftersteuerung ein einem hohen Regelniveau der Kühlmitteltemperatur entspre­ chendes Informationssignal abgibt. Beim Start des Verbren­ nungsmotors wird somit die Lüftersteuerung informiert, daß ein hohes Regelniveau der Kühlmitteltemperatur gewünscht wird, so daß die Lüftersteuerung entsprechend die Lüfterlei­ stung bestimmt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das Setup-Programm eine zu durchlaufende Stufe enthält, die Schwellwerte für Vergleichsstufen eines Hauptprogramms aus einem Speicher abruft und in die Vergleichsstufen des an­ schließend wiederholt zu durchlaufenden Hauptprogramms ein­ gibt. Diese Schwellwerte der Vergleichsstufen können bei­ spielsweise als Kennfelder in dem Speicher abgelegt sein.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das Hauptprogramm eine Vergleichsstufe enthält, die die Ist- Kühlmitteltemperatur mit einem Schwellwert vergleicht, bei dessen Erreichen an die Lüftersteuerung ein Signal zur Frei­ gabe der Lüftersteuerung abgegeben wird. Es wird somit si­ chergestellt, daß der Lüfter nicht betrieben wird, bevor der Schwellwert der Kühlmitteltemperatur erreicht ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen daß das Hauptprogramm mehrere zu durchlaufende Vergleichsstufen enthält, die jeweils einen Schwellwert mit einem Ist-Wert ei­ nes Betriebsparameters des Verbrennungsmotors oder des Kraft­ fahrzeuges oder mit einem Umgebungsparameter vergleichen, die bei Erreichen des Schwellwertes ein Signal zum Verstellen des Regelniveaus der Kühlmitteltemperatur in Richtung niedrigerer Kühlmitteltemperatur zu weiteren Stufen des Hauptprogramms leiten und - solange keiner der Schwellwerte erreicht ist - das Signal zum Anfang des Hauptprogramms zurückleiten. Es werden Schwellwerte der Betriebsparameter und/oder Umweltpa­ rameter festgelegt, bei deren Auftreten eine erhöhte Kühllei­ stung für den Verbrennungsmotor verlangt wird, so daß nur in diesen Fällen das niedrigere Regelniveau der Kühlmitteltempe­ ratur eingestellt wird, während bei den anderen Betriebsbe­ dingungen, bei denen keine hohe Kühlleistung erforderlich ist, ein hohes Regelniveau der Kühlmitteltemperatur einge­ stellt ist, so daß der Verbrennungsmotor entsprechend günstig bei dem hohen Temperaturniveau betrieben wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß eine Vergleichsstufe die Ist-Kühlmitteltemperatur mit einer als Schwellwert festgelegten maximalen Kühlmitteltemperatur vergleicht, und daß bei Überschreiten des Schwellwertes das Signal zum Verstellen des Regelniveaus der Kühlmitteltempera­ tur in Richtung zu einer niedrigen Kühlmitteltemperatur und vorzugsweise zur niedrigsten Kühlmitteltemperatur weiterge­ leitet wird und eine Stufe durchläuft, die ein Einstellen des niedrigen Regelniveaus bewirkt, sowie eine Stufe, die ein In­ formationssignal für die Lüftersteuerung bildet. Damit wird eine Sicherungsfunktion eingeführt, die das Steuerungspro­ gramm kurzschließt und immer das niedrige oder niedrigste Re­ gelniveau anfährt, wenn aus irgend einem Grund die Gefahr ei­ ner Überhitzung besteht, beispielsweise aufgrund eines ver­ schmutzten Kühlmittelkühlers.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das Thermostatventil ein thermostatisches Arbeitselement ent­ hält, dem zum Verstellen des Regelniveaus der Kühlmitteltem­ peratur ein elektrisches Heizelement zugeordnet ist, und daß die Steuerung Mittel zum Steuern der Heizleistung enthält. Durch das Steuern der Heizleistung ist es möglich, ein dyna­ misches Verhalten zu verwirklichen, ohne daß das thermostati­ sche Arbeitselement überhitzt wird. Insbesondere wird dann dabei vorgesehen, daß beim Einschalten eine hohe Heizleistung aufgebracht wird, die eine schnelle Reaktion des thermostati­ schen Arbeitselementes bewirkt, während dann nach einer vor­ gegebenen Zeitspanne die Heizleistung reduziert wird, so daß das thermostatische Arbeitselement nicht überlastet wird. Diese Ausbildung ist auch in allen Fällen vorteilhaft, in de­ nen eine andere als die erfindungsgemäße Ansteuerung der Lüf­ tersteuerung vorgesehen ist.

Bei dieser Ausbildung ist es weiter vorteilhaft, wenn die Steuereinrichtung ein Zeitglied enthält, das die Einschalt­ dauer des mit hoher Heizleistung betriebenen Heizelementes begrenzt, wonach die Steuereinrichtung die Heizleistung redu­ ziert. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Steuer­ einrichtung einen Pulsgeber enthält, der dem Heizelement Strom in Pulsen und dazwischenliegenden Pulspausen zuführt. Durch die Bemessung der Dauer der Pulse und/oder der Pulspau­ sen läßt sich die Heizleistung in einfacher Weise auf den ge­ wünschten Wert reduzieren.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des in den Zeichnungen darge­ stellten Ausführungsbeispieles:

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine erfindungs­ gemäße Kühlanlage für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges und

Fig. 2 einen Signalflußplan für die Steuerung der Kühlan­ lage.

Der in Fig. 1 angedeutete, flüssigkeitsgekühlte Verbrennungs­ motor 10 eines Kraftfahrzeuges ist in einem Kühlmittelkreis­ lauf mit einem Kühlmittelkühler 11 angeordnet. Von dem Ver­ brennungsmotor 10 führt eine Motoraustrittsleitung 12 zu dem Kühlmittelkühler, von welchem eine Motoreintrittsleitung 13, in der eine Kühlmittelpumpe 14 angeordnet ist, zurück zu dem Verbrennungsmotor 10 führt. Zwischen der Motoraustrittslei­ tung 12 und der Motoreintrittsleitung 13 ist eine den Kühl­ mittelkühler 11 umgehende Kurzschlußleitung 15 angeordnet. Die Kurzschlußleitung 15 ist mit der Motoreintrittsleitung 13 mittels eines Thermostatventils 16 verbunden, das mengenmäßig die Kühlmittelströme regelt, die durch die Kurzschlußleitung 15 und/oder durch den Kühlmittelkühler 11 hindurch von der Motoraustrittsleitung 12 zu der Motoreintrittsleitung 13 strömen.

Das Thermostatventil 16, das bevorzugt entsprechend der DE 42 33 913 A ausgebildet ist, enthält ein thermostatisches Ar­ beitselement, dem ein elektrisches Heizelement zugeordnet ist, das mittels eines Schaltgliedes 17 mit einer Stromquelle 18 verbindbar ist.

Dem Kühlmittelkühler 11 ist ein Lüfter 19 zugeordnet, dessen elektrischer Antriebsmotor 20 mittels einer Lüftersteuerung 21 gesteuert ist. Die Lüftersteuerung 21, die nur aus Dar­ stellungsgründen getrennt dargestellt ist, ist üblicherweise Bestandteil einer elektronischen Motorsteuerung 22, wie sie beispielsweise von der Firma Robert Bosch GmbH unter der Mar­ ke Motronic vertrieben wird. Diese Motorsteuerung 22 erfaßt in hier nicht näher dargestellter Weise Betriebsparameter des Verbrennungsmotors und des mit diesem ausgerüsteten Fahrzeu­ ges und Umweltparameter, die mit in Kennfeldern abgelegten Betriebsbedingungen zusammen ausgewertet werden, wobei dann von der Motorsteuerung 22 daraus Steuerbefehle für den Ver­ brennungsmotor 10 gebildet werden, insbesondere für die Kraftstoffzufuhr zu dem Verbrennungsmotor. Insbesondere wer­ den von der Motorsteuerung die Betriebsparameter, Temperatur der Ansaugluft (Luft im Ansaugstutzen des Verbrennungsmotors) die Last, die Motordrehzahl und die Fahrzeuggeschwindigkeit erfaßt. Die Motorsteuerung 22 ist insbesondere auch dazu ge­ eignet, den vorgenannten Betriebsparametern entsprechende Si­ gnale auszugeben.

Für das Thermostatventil 16, d. h. zum Beheizen des thermosta­ tischen Arbeitselementes des Thermostatventiles 16, ist eine Steuerung 23 vorgesehen. Durch Bestromen des Heizelementes des thermostatischen Arbeitselementes des Thermostatventils 16 läßt sich das Regelniveau der Kühlmitteltemperatur variie­ ren, auf welches das Thermostatventil 16 die Kühlmitteltempe­ ratur einregelt. Im nachstehenden wird diese Verstellung des Regelniveaus der Kühlmitteltemperatur an einem Beispiel er­ läutert, bei welchem nur zwei verschiedene Regelniveaus ein­ gestellt werden. Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, eine Vielzahl unterschiedlicher Regelniveaus für die Kühlmit­ teltemperatur einzustellen, insbesondere unter Verwendung der später noch erläuterten Ansteuerung des elektrischen Heizele­ mentes des thermostatischen Arbeitselementes des Thermostat­ ventils 16.

Der Steuerung 23 ist ein Speicher 24 zugeordnet, in welchem Schwellwerte von Betriebsparametern des Verbrennungsmotors 10 und des damit ausgerüsteten Fahrzeuges sowie von Umweltpara­ metern abgelegt, insbesondere in Form von Kennfeldern, die in die Steuerung 23 in noch zu erläuternder Weise eingegeben und von dieser verarbeitet werden. In die Steuerung 23 wird fer­ ner die von einem Temperaturgeber 25, der beispielsweise in der Motoraustrittsleitung 12 angeordnet ist, erfaßte Ist- Kühlmitteltemperatur eingegeben.

In Fig. 2 ist ein Signalflußplan für das Ablaufprogramm der Steuerung 23 dargestellt, aus welchem sich für einen Fachmann ohne weiteres der Aufbau der Steuerung 23 ergibt. Das Ablauf­ programm enthält ein Setup-Programm, das nach einem Start des Verbrennungsmotors durchlaufen wird, sowie ein Hauptprogramm, das nach dem Start ständig wiederholt durchlaufen wird. Mit dem Start des Verbrennungsmotors 10 wird zunächst in einer Stufe 30 abgefragt, ob ein vorhandenes Diagnosesystem korrekt arbeitet. Ist die Antwort negativ, so läuft das Signal zu ei­ ner Stufe 31, die ein Ablegen dieser Information in einem Fehlerspeicher des Diagnosesystems bewirkt. Das Signal läuft dann zu einer Stufe 32 weiter, die ein Informationssignal für die Lüftersteuerung 21 bildet, das die Lüftersteuerung 21 darüber informiert, daß das hohe Regelniveau für die Kühlmit­ teltemperatur gefordert wird. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, übergeht das Signal bei einer positiven Antwort der Stufe 30 die Stufe 31 und läuft direkt zur Stufe 32.

Von der Stufe 32 läuft das Signal zu einer Stufe 33 des Set­ up-Programms, die bewirkt, daß alle noch zu erläuternden Schwellwerte aus dem Speicher 24, in welchem sie vorzugsweise in der Form von Kennfeldern abgelegt sind, ermittelt und in die entsprechenden Stufen des Hauptprogramms eingegeben wer­ den. Nach diesem Setup-Programm wird das Hauptprogramm mit ständiger Wiederholung durchlaufen.

Das Hauptprogramm enthält eine Vergleichsstufe 34, mit der ein Schwellwert der Kühlmitteltemperatur mit der Ist-Kühl­ mitteltemperatur verglichen wird. Wenn der Schwellwert, der beispielsweise bei 95°C liegt, noch nicht erreicht ist, so läuft das Signal zu einer Stufe 35, die ein Signal bildet und an die Lüftersteuerung 21 abgibt, daß die Lüfterfunktion ge­ sperrt ist. Damit wird sichergestellt, daß der Lüfter 19 nicht vorzeitig betätigt wird, was das Erreichen der Betrieb­ stemperatur verzögern könnte. Ist der Schwellwert der Kühl­ mitteltemperatur von der Ist-Temperatur des Kühlmittels über­ schritten, so läuft das Signal durch eine Stufe 36, die ein Signal bildet und an die Lüftersteuerung 21 gibt, daß die Lüfterfunktion freigegeben ist.

Danach läuft das Signal zu einer Vergleichsstufe 37, die ei­ nen Schwellwert der vorgegebenen maximalen Kühlmitteltempera­ tur, beispielsweise 115°C, mit der Ist-Temperatur des Kühl­ mittels vergleicht. Ist der Schwellwert der maximalen Kühl­ mitteltemperatur erreicht oder überschritten, so läuft das Signal zu einer Stufe 38, die veranlaßt, daß das thermostati­ sche Arbeitselement des Thermostatventils 16 beheizt wird, um das Regelniveau auf eine niedrige Kühlmitteltemperatur zu setzen. Damit wird eine Sicherungsfunktion verwirklicht, die beispielsweise dann anspricht, wenn eine Fehlfunktion vor­ liegt, beispielsweise eine Verschmutzung des Kühlmittelküh­ lers 11. Das Signal durchläuft nach der Stufe 38 eine Stufe 39, die ein Informationssignal bildet und an die Lüftersteue­ rung 21 abgibt, daß von der Kühlanlage das niedrige Regelni­ veau für das Kühlmittel gefordert wird, so daß die Lüfter­ steuerung 21 veranlaßt, daß der Lüfter 19 mit entsprechender Leistung betrieben wird. Danach läuft das Signal zurück zu dem Eingang des Hauptprogramms.

Stellt die Vergleichsstufe 37 fest, daß die Kühlmitteltempe­ ratur unterhalb des als Schwellwert angegebenen maximalen Kühlmitteltemperatur liegt, so läuft das Signal weiter zu weiteren Vergleichsstufen 40, 41, 42, 43, die Schwellwerte von Betriebs- oder Umgebungsparametern mit Ist-Werten dieser Betriebs- oder Umgebungsparameter vergleichen. In der Ver­ gleichsstufe 40 wird ein Schwellwert der Ansauglufttemperatur mit dem von der Motorsteuerung 22 gelieferten Ist-Wert der Ansauglufttemperatur verglichen. Ist der Schwellwert der An­ sauglufttemperatur nicht erreicht, so läuft das Signal weiter zu der Vergleichsstufe 41, in welcher ein Schwellwert der Last mit einem von der Motorsteuerung 22 gelieferten Lastsig­ nal verglichen wird. Ist dieser Schwellwert nicht erreicht, so läuft das Signal weiter zu der Vergleichsstufe 42, in wel­ cher ein Schwellwert der Fahrzeuggeschwindigkeit mit dem Ist- Wert der von der Motorsteuerung 22 gelieferten Fahrzeugge­ schwindigkeit verglichen wird. Liegt die Fahrzeuggeschwindig­ keit unterhalb des Schwellwertes, so läuft das Signal weiter zur Vergleichsstufe 43, in welcher ein Schwellwert der Motor­ drehzahl mit dem von der Motorsteuerung 22 gelieferten Ist- Wert der Motordrehzahl verglichen wird. Liegt die Ist-Motor­ drehzahl unter dem Schwellwert, so läuft das Signal weiter zu einer Stufe 44, die das Signal ausgibt, daß das thermostati­ sche Arbeitselement des Thermostatventils 16 nicht beheizt wird, d. h. daß das Regelniveau für eine hohe Kühlmitteltempe­ ratur bestehen bleibt. Danach durchläuft das Signal eine Stu­ fe 45, die veranlaßt, daß ein Zeitglied zurückgesetzt wird, dessen Bedeutung noch später erläutert werden wird. Bevor das Signal zurück zu dem Anfang des Hauptprogrammes zurückläuft, durchläuft es noch eine Stufe 46, die ein Informationssignal bildet, das an die Lüftersteuerung 21 weitergeleitet wird, gemäß welchem bei dem augenblicklichen Betriebszustand des Verbrennungsmotors 10 und des damit ausgerüsteten Kraftfahr­ zeuges das hohe Regelniveau für die Kühlmitteltemperatur ge­ fordert wird, das beispielweise bei 108°C liegt.

Sollte eine der Vergleichsstufen 40 bis 43 positiv antworten, d. h. feststellen, daß der von ihr überprüfte Ist-Wert eines Betriebs- oder Umweltparameters den zugehörigen Schwellwert erreicht oder überschritten hat, so wird das Signal abge­ zweigt, um das Regelniveau in Richtung zu einer niedrigeren Kühlmitteltemperatur abzuändern. Bevor jedoch eine Verstel­ lung auf ein niedrigeres Regelniveau durchgeführt wird, wird geprüft, ob diese Verstellung notwendig oder überhaupt sinn­ voll ist. Wenn beispielsweise nach einem Kaltstart des Ver­ brennungsmotors bei noch niedrigen Kühlmitteltemperaturen ei­ ne der Vergleichsstufen, insbesondere die Vergleichsstufen 41, 42 oder 43 feststellen sollten, daß der jeweilige Ist- Wert den jeweiligen Schwellwert überschritten hat, so wäre eine Umstellung auf ein niedrigeres Regelniveau der Kühlmit­ teltemperatur nicht zweckmäßig, da dann das Erreichen der Be­ triebstemperatur verzögert würde. Aus diesem Grunde wird bei positiver Antwort einer der Vergleichsstufen 40 bis 43 das Signal zunächst einer Vergleichsstufe 47 zugeführt, in der die Ist-Kühlmitteltemperatur mit einem Schwellwert der Kühl­ mitteltemperatur verglichen wird. Erst wenn dieser Schwell­ wert, der beispielsweise bei 90°C liegt, überschritten ist, wird das Signal zum Verändern des Regelniveaus der Kühlmit­ teltemperatur weitergeleitet. Ist der Schwellwert noch nicht erreicht, so läuft das Signal zurück zum Anfang des Hauptpro­ gramms.

Ist das Signal der Vergleichsstufe 47 positiv, d. h. hat der Ist-Wert der Kühlmitteltemperatur den mit ihm verglichenen Schwellwert erreicht oder überschritten, so erfolgt eine Be­ heizung des thermostatischen Arbeitselementes des Thermostat­ ventils 16. Vorher durchläuft das Signal eine Stufe 48, in der ein Informationssignal für die Lüftersteuerung 21 gebil­ det wird, das die Lüftersteuerung darüber informiert, daß ein niedrigeres Regelniveau für die Kühlmitteltemperatur gefor­ dert wird. Wenn beispielsweise als elektrisches Heizelement ein PTC-Widerstand verwendet wird, so ist der weitere Ablauf sehr einfach, da das Signal eine Stufe durchläuft, die das Signal abgibt, daß das Heizelement beheizt wird. Danach läuft das Signal zurück zum Anfang des Hauptprogramms.

Der in Fig. 2 dargestellte Programmverlauf zum Beheizen des thermostatischen Arbeitselementes weicht jedoch von dieser einfachen Lösung deshalb ab, weil die Steuerung 23 die Heiz­ leistung des Heizelementes verändern kann. Dabei wird vorge­ sehen, daß das Heizelement mit dem Einschalten eine hohe Lei­ stung für einen begrenzten Zeitraum aufbringt und dann auf eine reduzierte Heizleistung umschaltet. Damit wird erreicht, daß das Umstellen auf das geänderte (verringerte) Regelniveau der Kühlmitteltemperatur wegen der hohen Heizleistung schnell erfolgt, jedoch danach für die Zeitspanne, in der dieses Re­ gelniveau der Kühlmitteltemperatur eingehalten wird, nur eine geringere Heizleistung aufgebracht wird, die sicherstellt, daß das thermostatische Arbeitselement in der geforderten Po­ sition bleibt, jedoch nicht überlastet wird, das in bevorzug­ ter Weise ein Dehnstoffelement ist.

Mit dem Signal zum Einschalten des Heizelementes, das eine elektrische Widerstandsheizung darstellt, wird ein Zeitglied aktiviert, das nach Ablauf einer in ihm vorgegebenen maxima­ len Zeitspanne, die beispielsweise 30 s betragen kann, einen Pulsgeber aktiviert, der bewirkt, daß nach dieser maximalen Einschaltdauer die Bestromung des Heizelementes in Pulsen mit dazwischenliegenden Pulspausen erfolgt. Die Heizleistung wird somit dadurch verändert, daß die Bestromung des Heizelementes in Pulsen mit dazwischenliegenden Pulspausen erfolgt. Dies bedeutet, daß eine Veränderung der Heizleistung des Heizele­ mentes erreicht wird, obwohl zur Bestromung an das Heizele­ ment immer die gleiche Spannungshöhe angelegt wird. Diese Veränderung der Heizleistung ist einfacher zu realisieren als eine Änderung der Heizleistung mittels Veränderung der je­ weils an das Heizelement angelegten Spannung, die aber auch möglich ist.

Das in Fig. 2 dargestellte Ablaufprogramm berücksichtigt, daß das Heizelement gepulst oder ungepulst mit Strom beaufschlagt wird. Nach der Stufe 48 ist eine aus drei Abschnitten 49, 50, 51 bestehende Entscheidungsstufe vorgesehen, die entscheidet, in welcher Weise das Heizelement bestromt wird. Die gepulste Bestromung kann beispielsweise deshalb schon vorliegen, weil bereits eine der Vergleichsstufen 40 bis 43 aufgrund des Er­ reichens oder Überschreitens des jeweiligen Schwellwertes ei­ ne Bestromung des Heizelementes des thermostatischen Arbeits­ elementes des Thermostatventils 16 veranlaßt hatte. Ist somit die Antwort des ersten Abschnittes 49 der Entscheidungsstufe positiv, so kehrt das Signal an den Anfang des Hauptprogram­ mes zurück, ohne daß etwas weiteres veranlaßt werden muß.

Ist die Antwort des ersten Abschnittes 49 der Entscheidungs­ stufe negativ, so läuft das Signal zu dem zweiten Abschnitt 50 der Entscheidungsstufe, in welchem geprüft wird, ob momen­ tan eine ungepulste Beheizung des thermostatischen Arbeitse­ lementes des Thermostatventils 16 erfolgt. Ist die Antwort des Abschnittes 50 negativ, d. h. das Heizelement des thermo­ statischen Arbeitselementes des Thermostatventils 16 wird mo­ mentan auch nicht ungepulst beheizt, so läuft das Signal wei­ ter zu einer Stufe 52, mit der das Zeitglied für die maximale Einschaltdauer der ungepulsten Beheizung aktiviert wird, die beispielsweise bis zu 30 s betragen kann. Das Signal läuft zu der Stufe 53, mit der das ungepulste Bestromen des Heizele­ mentes ausgelöst wird. Danach läuft das Signal zurück zu dem Anfang des Hauptprogramms.

Wird von dem Abschnitt 50 der Entscheidungsstufe festge­ stellt, daß das Heizelement momentan ungepulst bestromt wird, so läuft das Signal zu dem Abschnitt 51 der Entscheidungsstu­ fe, in welchem geprüft wird, ob die an dem Zeitglied vorgege­ bene maximale Einschaltdauer für die ungepulste Bestromung erreicht ist oder nicht. Ist diese maximale Einschaltdauer noch nicht abgelaufen, so läuft das Signal zurück zu dem An­ fang des Hauptprogramms. Ist die Antwort jedoch positiv, d. h. der Abschnitt 51 stellt fest, daß die maximale Einschaltdauer erreicht ist, so läuft das Signal zu einer Stufe 54, die den Pulsgeber aktiviert, so daß dann eine gepulste oder pulswei­ ten modulierte Bestromung des Heizelementes des thermostati­ schen Arbeitselementes des Thermostatventils 16 erfolgt. Da­ nach durchläuft das Signal eine Stufe 55, die veranlaßt, daß das Zeitglied für die maximale Einschaltdauer der ungepulsten Bestromung zurückgesetzt wird. Das Signal kehrt dann zu dem Anfang des Hauptprogrammes zurück. Das gepulste Bestromen er­ folgt solange, wie eine der Vergleichsstufen 40 bis 43 dies erfordert, weil der von ihr berücksichtigte Ist-Wert den zu­ gehörigen Schwellwert erreicht oder überschritten hat.

Vorausgehend ist schon erwähnt worden, daß auch die Stufe 45 das Zeitglied zurücksetzt, das die maximale Einschaltdauer für die ungepulste Bestromung bestimmt. Dies ist zweckmäßig, da beispielsweise der Verbrennungsmotor stillgesetzt werden kann, bevor die von dem Zeitglied vorgegebene maximale Ein­ schaltdauer abgelaufen ist.

Vorausgehend ist schon erwähnt worden, daß die Stufe 38 des Hauptprogramms als Sicherheitsfunktion ebenfalls ein Umschal­ ten auf ein niedrigeres Regelniveau der Kühlmitteltemperatur veranlassen kann. In den meisten Fällen wird es nicht notwen­ dig sein, daß dabei die Verstellung sehr schnell erfolgt, so daß es ausreicht, wenn die Stufe 38 eine gepulste oder puls­ weiten modulierte Bestromung des Heizelementes des thermosta­ tischen Arbeitselementes des Thermostatventils 16 auslöst.

In dem Vorstehenden ist die Erfindung anhand eines Ausfüh­ rungsbeispiels dargelegt, bei welchem nur zwei unterschiedli­ che Regelniveaus eingestellt werden, nämlich ein Regelniveau für eine hohe Kühlmitteltemperatur, bei welchem das Heizele­ ment des thermostatischen Arbeitselementes des Thermostatven­ tils 16 unbestromt ist, und ein Regelniveau für eine niedrige Kühlmitteltemperatur, bei welchem das Heizelement des thermo­ statischen Arbeitselementes des Thermostatventils 16 unge­ pulst oder gepulst bestromt ist. Die Erfindung ist selbstver­ ständlich aber auch bei anderen Ausführungsformen einsetzbar, insbesondere bei Ausführungsformen, bei welchen eine Vielzahl von Regelniveaus angefahren wird, die in einem aufgrund der Betriebsparameter des Verbrennungsmotors oder des Fahrzeuges und/oder Umweltparametern gebildeten Kennfeld abgelegt sind und zu dem jeweiligen Betriebsparameter aufgerufen werden. Hierfür eignet sich insbesondere die pulsweiten modulierte Bestromung des Heizelementes des thermostatischen Arbeitsele­ mentes des Thermostatventils 16, da dann von der Steuerung durch Verändern der Pulsweiten-Modulation die Heizleistung und damit das Regelniveau des Thermostatventils 16 auf ver­ schiedene Zwischenstellungen eingestellt werden kann.

Claims (16)

1. Kühlanlage für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahr­ zeuges mit einem Thermostatventil, das mengenmäßig Kühlmit­ telströme regelt, die durch eine Kurzschlußleitung und/oder durch einen Kühlmittelkühler hindurch von einem Motoraustritt zu einem Motoreintritt strömen und das mittels einer Betrieb­ sparameter des Verbrennungsmotors und/oder des Kraftfahrzeu­ ges und/oder Umgebungsparametern auswertenden Steuerung auf unterschiedliche Regelniveaus für die Kühlmitteltemperatur verstellbar ist, und mit einem dem Kühlmittelkühler zugeord­ neten, mittels einer Lüftersteuerung gesteuerten Lüfter, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (23) abhängig von den Betriebsparametern und/oder Umgebungsparametern Informationssignale bildet, die in die Lüftersteuerung (21) eingegeben werden, die abhängig von diesen Informationssignalen die Lüfterleistung bestimmen.

2. Kühlanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung ein Ablaufprogramm mit einem mit dem Start des Verbrennungsmotors (10) zu durchlaufenden Setup-Programm ver­ sehen ist, das eine Stufe (32) enthält, die an die Lüfter­ steuerung (21) ein einem hohen Regelniveau der Kühlmitteltem­ peratur entsprechendes Informationssignal abgibt.

3. Kühlanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Setup-Programm eine zu durchlaufende Stufe (33) enthält, die Schwellwerte für Vergleichsstufen (34, 37, 40, 41, 42, 43, 47) eines Hauptprogramms aus einem Speicher (24) abruft und in die Vergleichsstufen des anschließend wiederholt zu durchlaufenden Hauptprogramms eingibt.

4. Kühlanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptprogramm eine Vergleichsstufe (34) enthält, die die Ist-Kühlmitteltemperatur mit einem Schwellwert vergleicht, bei dessen Erreichen an die Lüfter­ steuerung (21) ein Signal zur Freigabe der Lüftersteuerung abgeben wird.

5. Kühlanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptprogramm mehrere zu durchlaufen­ de Vergleichsstufen (37, 40, 41, 42, 43) enthält, die jeweils einen Schwellwert mit einem Ist-Wert eines Betriebsparameters des Verbrennungsmotors (10) oder des Kraftfahrzeuges oder mit einem Umgebungsparameter vergleichen, die bei Erreichen des Schwellwertes ein Signal zum Verstellen des Regelniveaus der Kühlmitteltemperatur zu weiteren Stufen (47 bis 55) leiten und - solange keiner der Schwellwerte erreicht ist - das Sig­ nal zum Anfang des Hauptprogramms zurückleiten.

6. Kühlanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vergleichsstufe (37) die Ist-Kühlmitteltemperatur mit einer als Schwellwert festgelegten maximalen Kühlmitteltempe­ ratur vergleicht, und daß bei Überschreiten dieses Schwell­ wertes das Signal zum Verstellen des Regelniveaus der Kühl­ mitteltemperatur in Richtung zu einer niedrigeren Kühlmittel­ temperatur und vorzugsweise zur niedrigsten Kühlmitteltempe­ ratur weitergeleitet wird und eine Stufe (38) durchläuft, die ein Einstellen des niedrigen Regelniveaus bewirkt, sowie eine Stufe (39), die ein Informationssignal für die Lüftersteue­ rung (21) bildet.

7. Kühlanlage nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zurückgeleitete Signal eine Stufe (44) zum Einstellen eines hohen Regelniveaus der Kühlmittel­ temperatur durchläuft.

8. Kühlanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zurückgeleitete Signal eine Stufe (46) durchläuft, die ein Informationssignal für die Lüfter­ steuerung (21) bildet.

9. Kühlanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach den positiven Ausgängen der Betrieb­ sparameter und/oder Umgebungsparameter mit Schwellwerten ver­ gleichenden Vergleichsstufen (40 bis 43) des Hauptprogramms eine Vergleichsstufe (47) folgt, der das weitergeleitete Sig­ nal zugeführt wird, die die Ist-Kühlmitteltemperatur mit ei­ nem Schwellwert der Kühlmitteltemperatur vergleicht und die erst bei Erreichen dieses Schwellwertes das Signal zu weite­ ren Stufen (48 bis 55) weiterleitet und vor Erreichen des Schwellwertes zum Anfang des Hauptprogramms zurückleitet.

10. Kühlanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß nach der die Ist-Kühlmitteltemperatur mit einem Schwellwert vergleichenden Vergleichsstufe (47) eine Stufe (48) vorgese­ hen ist, die bei Erhalt des weitergeleiteten Signals ein In­ formationssignal über die geforderte Änderung des Regelni­ veaus der Kühlmitteltemperatur an die Lüftersteuerung (21) gibt.

11. Kühlanlage insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermo­ statventil (16) ein thermostatisches Arbeitselement enthält, dem zum Verstellen des Regelniveaus der Kühlmitteltemperatur ein elektrisches Heizelement zugeordnet ist, und daß die Steuerung (22) Mittel zum Steuern der Heizleistung enthält.

12. Kühlanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung ein Zeitglied enthält, das die Ein­ schaltdauer des mit hoher Heizleistung betriebenen Heizele­ mentes begrenzt, wonach die Steuereinrichtung die Heizlei­ stung reduziert.

13. Kühlanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (22) einen Pulsgeber enthält, der an das Heizelement Spannung in Pulsen und dazwischenliegenden Pulspausen anlegt.

14. Kühlanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der Pulse und/oder der Pulspausen des Pulsge­ bers verstellbar ist.

15. Kühlanlage nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein weitergeleitetes Signal zum Verstel­ len des Regelniveaus der Kühlmitteltemperatur mittels Behei­ zen des thermostatischen Arbeitselementes des Thermostatven­ tils (16) einem ersten Abschnitt (49) einer Entscheidungsstu­ fe des Hauptprogramms zugeführt wird, in welcher abgefragt wird, ob eine gepulste Strombeaufschlagung des Heizelementes vorliegt, wobei bei positiver Antwort das Signal zum Anfang des Hauptprogramms zurückgeleitet wird und bei negativer Ant­ wort das Signal einem zweiten Abschnitt (50) der Entschei­ dungsstufe zugeführt wird, in der abgefragt wird, ob momentan eine ungepulste Strombeaufschlagung des Heizelementes er­ folgt, wobei bei Positiver Antwort das Signal zu einem drit­ ten Abschnitt (51) der Entscheidungsstufe weitergeleitet wird und bei negativer Antwort das Signal an eine Stufe (52) zum Starten des Zeitgliedes für die maximale Einschaltdauer für die ungepulste Bestromung und an eine Stufe (53) zum Ein­ schalten der Beheizung des Arbeitselementes weitergeleitet wird, und daß der dritte Abschnitt (51) der Entscheidungsstu­ fe abfragt, ob die maximale Einschaltdauer des Zeitgliedes abgelaufen ist, und bei Positiver Antwort den Pulsgeber akti­ viert und bei negativer Antwort eine Signalrückleitung zum Anfang des Hauptprogramms bewirkt.

16. Kühlanlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal nach Aktivieren des Pulsgebers einer Stufe (55) zum Rücksetzen des Zeitgliedes zugeführt und danach zum Anfang des Hauptprogramms zurückgeführt wird.