[发明专利]用于汽车的风扇系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于汽车的风扇系统，以及风扇系统运行的控制方法。

背景技术

控制通常是由电气元件进行的，例如，通过一个或多个风扇电动机和气门执行元件并借助汽车侧的控制仪来调节气流。在这样一种复杂的控制系统中，要使各元件达到同步，常常引起费用的上升。此外，汽车侧的控制仪中的各电气元件必须单独控制，并分别被通电，这样在紧凑的条件下会在结构空间上出现问题。

发明内容

以现有技术为出发点，本发明的目的是提供改进的风扇系统及风扇系统运行的控制方法。

这一目的由本文开头所述的、具有下述特征的风扇系统及优选实施形式实现。

按照本发明，带有整体式风扇系统的冷却模块用于冷却冷却液，所述冷却液又用于冷却汽车发动机。所述系统具有至少一个带风扇电动机的风扇、一个控制仪和一个气门的执行元件如步进电机，其中，风扇系统具有与其成为一体的风扇控制装置，这个装置独立地控制风扇电动机和气门的执行元件，这样就使得控制可以基本上独立于汽车侧的控制系统，尤其是不必通过汽车侧的控制系统来进行单独的供电。在这里，特别是硬件和软件也可以集成到一个紧凑的系统(CFS)中。此外，汽车电路的线束布置也减少，从而使风扇系统能够容易地集成到汽车中。

通过将气门和风扇电动机、特别是百叶窗式气门的控制装置集成到风扇电动机中，使得气门和风扇电动机的控制不再直接通过汽车侧的控制系统。气门和风扇电动机的控制相互取决于对方，即特别是取决于冷却需求和行驶速度，并在必要时取决于空气温度，在必要时即如果风扇系统内部没有传感器，这个温度则由汽车侧的控制系统优选地通过标准信号(例如带有或不带有端子15的PWM信号或总线系统如CAN总线、LIN总线)传递给风扇电动机控制装置。对于尽可能独立于汽车侧的控制系统的风扇控制装置，汽车制造商还必须提供具有上述两个值的信号，而在最简单的情况下，只需传递风扇给定转速的信号。通过汽车侧的控制系统优选地只发出一个控制信号，其它功能则优选地通过一个调节后的信号例如不同的频率或占空因数、电流或电压信号传递。其中，其它功能优选地包括与冷却需求(风扇转速给定值)和行驶速度有关的信号。风扇系统的编程，即单个或多个风扇控制装置的编程通过标准接口并通过汽车侧的控制系统或通过本身的连接进行，使风扇系统能够配合不同的特定汽车参数，这样一个风扇系统就可用于不同的车型。不同的特定汽车参数可以集成到软件算法中，这样可以简化安装时的编程。在这里可以设置通向汽车侧控制器的双向接口，它既可以将汽车数据传送到风扇系统，也可实现与控制器的通信。通过风扇控电动机制装置上的软件可以实现节能模式、预热模式和/或跟踪模式及故障管理。同样也可以设置，在高速行驶的情况下风扇电动机的运转达到最大功率。

风扇控制装置优选地与至少一个冷却液温度传感器和/或发动机功率传感器和/或风扇区域的空气流动速度传感器和/或空气温度传感器相连，其中，传感器的测量值将用于风扇电动机和气门执行元件的控制，这样，就可在风扇系统内部获得这些参数并进行相应的处理。

风扇控制装置优选地具有至少一个用于识别气门或执行元件位置的传感器，它优选地作为集成到执行元件控制装置中的传感器系统的组成部分。这样就可以应用简单、低成本的执行元件和/或气门，特别是不带复位的简单执行元件，例如步进电动机或气动缸。此外，还可将低成本的高压或低压末端用于控制简单的执行元件，在这里，执行元件的位置识别也可实现集成。

风扇控制装置优选地布置在风扇电动机外壳之上或之中，并通过插头连接与汽车侧的控制系统相连。这就使风扇系统能够方便地集成到汽车中。

在多个风扇中，风扇控制装置可优选地通过内部的风扇总线系统相互通信。但通信也可通过一个相连的汽车侧的总线系统如CAN总线系统、LIN总线系统进行。优选地为一个单机或一个主单元和一个或若干从单元设有自动的控制器识别装置。在这里，主单元或从单元的编码通过插接连接进行，例如通过气门执行元件的插头。此外，优选地设有控制器识别装置，它可自动地识别出单机的存在，这样，在这里这台单机被自动地确认为主单元。在这里也可采用模块结构(单或双风扇系统)。

在带有两个风扇的风扇系统中，优选地设有故障—存储模式，在主单元失灵的情况下，这个模式使得从单元可自动地继续工作，从而保证在风扇停止的情况下至少有局部冷却。

包括两个风扇和两个气门执行元件的风扇系统优选地具有相同的或至少是基本相同的风扇和执行元件。通过使用相同的零件可以降低制造成本，并方便库存。