專(zhuān)利名稱(chēng)：控制內(nèi)燃機(jī)的增壓空氣冷卻器的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制內(nèi)燃機(jī)的增壓空氣冷卻器的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置的裝置和方法，其中，增壓空氣冷卻器尤其用于冷卻被增壓的空氣，并且其中，該裝置具有用于風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置的調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
在文獻(xiàn)EP1953362A2中公開(kāi)一種這樣的用于調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)的增壓空氣溫度的裝置。 該裝置具有增壓空氣冷卻器，它尤其被應(yīng)用于具有增壓的柴油機(jī)的軌道機(jī)動(dòng)車(chē)中。利用該增壓空氣冷卻器將壓縮機(jī)或渦輪增壓器壓縮的進(jìn)氣空氣在進(jìn)入柴油機(jī)氣缸之前冷卻下來(lái)， 由此實(shí)現(xiàn)氣缸的較高的充氣系數(shù)。增壓空氣冷卻器具有增壓空氣入口和增壓空氣出口，其中，在其之間設(shè)置一個(gè)由增壓空氣通流的管裝置。該管裝置在此處被空氣流環(huán)流，其中，熱量經(jīng)該管從增壓空氣排出到該空氣流上。該空氣流由軸流式風(fēng)扇產(chǎn)生，它具有由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)子。該液壓馬達(dá)在此情況下由調(diào)節(jié)裝置控制。作為該調(diào)節(jié)裝置的輸入?yún)⒘渴褂迷鰤嚎諝饫鋮s器的增壓空氣輸入端和輸出端處的增壓空氣溫度，其中該增壓空氣溫度經(jīng)傳感器進(jìn)行測(cè)量。依賴(lài)于由調(diào)節(jié)裝置探測(cè)的溫度可以控制軸流式風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速或液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。在此處的缺點(diǎn)是，這種裝置由于具有多個(gè)傳感器而成本極高。此外調(diào)節(jié)質(zhì)量低，因此軸流式風(fēng)扇一般地要比要求的更強(qiáng)烈地冷卻該增壓空氣，這導(dǎo)致裝置的高的能量需求，高的運(yùn)行噪音和高的磨損。發(fā)明內(nèi)容
與此相對(duì)地，本發(fā)明的目的在于提供一種用于控制增壓空氣冷卻器的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置的裝置，其是成本有利的，在運(yùn)行中具有相對(duì)較小的噪音，較小的能量需求和較小的磨損。此外，本發(fā)明的目的在于提供一種控制增壓空氣冷卻器的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置的方法，其導(dǎo)致風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置的成本有利的運(yùn)行，相對(duì)較小的噪音，較小的能量需求和較小的磨損。
該目的就裝置而言按照權(quán)利要求I的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)而就方法而言按照權(quán)利要求13 的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的其它有利的改進(jìn)方案是從屬權(quán)利要求的主題。
按照本發(fā)明，用于控制內(nèi)燃機(jī)例如汽油機(jī)或柴油機(jī)的增壓空氣冷卻器的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置的裝置具有用于風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置的調(diào)節(jié)裝置。風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置最好用于冷卻內(nèi)燃機(jī)的燃燒室的壓縮的或增壓的進(jìn)氣空氣，以便提高燃燒室的容積效率。有利地，風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置可以通過(guò)調(diào)節(jié)裝置依賴(lài)于內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)控制。
這具有好處，即增壓空氣的冷卻可以通過(guò)風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置依賴(lài)于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制，并且由此例如在內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速提高期間，這直接地例如通過(guò)調(diào)節(jié)裝置的預(yù)控制導(dǎo)致風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速的改變，因?yàn)樵鰤嚎諝庠趦?nèi)燃機(jī)的功率提高期間被更強(qiáng)烈地加熱。 與此不同，在現(xiàn)有技術(shù)中，例如參見(jiàn)EP1953362A2，內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)的改變通過(guò)測(cè)量增壓空氣冷卻器的增壓空氣輸入端和輸出端處的增壓空氣溫度來(lái)探測(cè)并且風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置在該測(cè)量期間或之后才與新的運(yùn)行狀態(tài)相適配。按照本發(fā)明的裝置因此可以預(yù)先或與增壓空氣溫度的改變的同時(shí)地使風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速適配，增壓空氣溫度的所述改變是由于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)的改變而產(chǎn)生的，由此風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置被預(yù)控制。一般地，內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器探測(cè)，因此為了預(yù)控制風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置不需要附加的傳感器，這與開(kāi)頭所述的現(xiàn)有技術(shù)不同，其中在增壓空氣冷卻器中使用至少兩個(gè)傳感器，這導(dǎo)致高的成本。通過(guò)利用按照本發(fā)明的裝置對(duì)增壓空氣冷卻器進(jìn)行預(yù)先控制，由此可以直接地對(duì)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)的改變作出反應(yīng)，由此改善風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置的調(diào)節(jié)質(zhì)量，這又導(dǎo)致增壓空氣冷卻器的能量需求的減少，運(yùn)行噪音的減少和較小的磨損。
附加地或備選地，可以設(shè)想，通過(guò)調(diào)節(jié)裝置依賴(lài)于環(huán)境溫度來(lái)控制風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置。 在較高的環(huán)境溫度下，一般地，依據(jù)法律規(guī)定，增壓空氣也可以具有提高的溫度，因?yàn)樵试S內(nèi)燃機(jī)的較大的廢氣排放。由于較小的冷卻需求，增壓空氣可以由風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置較小地冷卻，這導(dǎo)致減小的能量需求，噪音減小和較小的磨損。
此外，針對(duì)各種實(shí)施方式，可以附加地或備選地對(duì)風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置依賴(lài)于環(huán)境空氣目的通過(guò)調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行預(yù)控制。較高的環(huán)境空氣密度導(dǎo)致增壓空氣冷卻器的較高的冷卻能力，因?yàn)橛糜诶鋮s增壓空氣的空氣流能夠吸收更多的熱量。由于這個(gè)原因，風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置的冷卻能力在高的環(huán)境空氣密度下被減小，這導(dǎo)致增壓空氣冷卻器的較小的能量需求，運(yùn)行噪音的減小和減小的磨損。
有利地，風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)調(diào)節(jié)裝置附加地依賴(lài)于增壓空氣溫度，尤其是在增壓空氣冷卻器的輸出端處的增壓空氣溫度，進(jìn)行控制。由此進(jìn)一步改進(jìn)對(duì)風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置和/ 或增壓空氣冷卻器的調(diào)節(jié)品質(zhì)，由此使其最佳地運(yùn)行。
發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)涉及的尤其是內(nèi)燃機(jī)的當(dāng)前的或?qū)崟r(shí)的負(fù)荷數(shù)據(jù)，其中可以涉及例如轉(zhuǎn)速和/或負(fù)荷要求和/或增壓壓力。負(fù)荷要求例如可以通過(guò)加速踏板的位置來(lái)探測(cè)。
環(huán)境空氣密度可以成本有利地和簡(jiǎn)單地由環(huán)境溫度和環(huán)境空氣壓力來(lái)確定。
為了改變風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置的冷卻能力，簡(jiǎn)單地經(jīng)調(diào)節(jié)裝置控制其轉(zhuǎn)速，其中較高的轉(zhuǎn)速導(dǎo)致較大的冷卻能力。
為了探測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)，可以利用存在的發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施，其中例如從發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的總線(xiàn)線(xiàn)路，尤其是CAN總線(xiàn)的總線(xiàn)線(xiàn)路，中截取發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)。調(diào)節(jié)裝置最好具有與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器相同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，其中，其可以是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議SAEJ1939。
風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置以有利的方式涉及一種可調(diào)節(jié)的、用于驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)的液壓泵，該液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)所述風(fēng)扇，其中，尤其是液壓泵的輸送容量是可以調(diào)整的并且其中，液壓泵可以由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)。液壓泵此時(shí)由調(diào)節(jié)裝置控制。這種液壓的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置有利地具有極小的結(jié)構(gòu)空間要求，例如與電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置相比，由此它可以節(jié)省空間地布置在軌道機(jī)動(dòng)車(chē)的車(chē)頂區(qū)域中。
為了避免在風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)速改變期間大的加速度，該轉(zhuǎn)速通過(guò)調(diào)節(jié)裝置經(jīng)一個(gè)斜坡函數(shù)來(lái)改變。
用于按照本發(fā)明的裝置的按照本發(fā)明的方法包括以下步驟一借助于內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)確定冷卻需求，其中該發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)尤其是由調(diào)節(jié)裝置獲?。灰灰蕾?lài)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)調(diào)整所述風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置的冷卻能力，其中該調(diào)整尤其是通過(guò)調(diào)節(jié)裝置來(lái)實(shí)施。


以下借助于示意圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
附圖中所示圖I是增壓空氣冷卻器的液壓線(xiàn)路圖；和圖2是按照本發(fā)明的裝置的按照一個(gè)實(shí)施例的示意框圖。
具體實(shí)施方式
圖I示出了兩個(gè)液壓的增壓空氣冷卻器2和4的簡(jiǎn)化的液壓線(xiàn)路圖，該增壓空氣冷卻器分別由一個(gè)具有調(diào)節(jié)裝置6和8的裝置控制。增壓空氣冷卻器2和4在軌道技術(shù)中用于冷卻內(nèi)燃機(jī)的增壓空氣。
增壓空氣冷卻器2具有液壓泵10，借助于它可以驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)12。液壓泵10具有驅(qū)動(dòng)軸14，經(jīng)聯(lián)結(jié)器16可以在驅(qū)動(dòng)軸上耦聯(lián)內(nèi)燃機(jī)15，尤其是柴油機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)液壓泵 10。
此外，液壓泵10具有輸入接頭A，其上連接壓力介質(zhì)管路18。該壓力介質(zhì)管路又連接到控制塊20的壓力介質(zhì)接頭S上。此外，液壓泵10具有壓力接頭P，其上連接一個(gè)與液壓馬達(dá)12連接的壓力管路22。壓力管路22在此情況下與液壓馬達(dá)12的壓力接頭P連接。液壓馬達(dá)12除了壓力接頭P以外具有流出接頭B，該流出接頭與流出管路24連接，該流出管路又連接到控制塊20的流出接頭B上。此外，液壓泵10與泄漏管路26連接并且液壓馬達(dá)12與泄漏管路28連接，該泄漏管路分別連接到控制塊20的泄漏接頭LI及L2上。 在液壓馬達(dá)12的泄漏管路28中設(shè)置一個(gè)在流動(dòng)方向上背離液壓馬達(dá)12地打開(kāi)的止回閥 30。在流出管路24中串聯(lián)地布置第一和第二壓力介質(zhì)過(guò)濾器32和34，其中，與相應(yīng)的壓力介質(zhì)過(guò)濾器32或34并聯(lián)地，設(shè)置一個(gè)在流動(dòng)方向上背離液壓馬達(dá)12地打開(kāi)的止回閥36 或38，其用于流出壓力介質(zhì)，如果相應(yīng)的壓力介質(zhì)過(guò)濾器32或34被堵塞的話(huà)。
增壓空氣冷卻器4的在圖I右邊的液壓循環(huán)回路基本上對(duì)應(yīng)于前述的液壓循環(huán)回路地進(jìn)行構(gòu)造。在此情況下，液壓泵40同樣由內(nèi)燃機(jī)42驅(qū)動(dòng)并且經(jīng)壓力介質(zhì)管路44與控制塊20連接和經(jīng)壓力管路46與液壓馬達(dá)48連接。該液壓馬達(dá)經(jīng)流出管路50與控制塊20 連接，其中該流出管路在兩個(gè)壓力介質(zhì)過(guò)濾器32和34之間匯入到第一液壓循環(huán)回路的流出管路24中。在流出管路50中也設(shè)置一個(gè)壓力介質(zhì)過(guò)濾器52，止回閥54與該壓力介質(zhì)過(guò)濾器并聯(lián)。液壓泵40的泄漏管路56與控制塊20連接并且液壓馬達(dá)8的泄漏管路58在止回閥30的下游通入液壓馬達(dá)12的泄漏管路28，其中，泄漏管路58也具有止回閥60。
液壓馬達(dá)12具有輸出軸62，它可經(jīng)聯(lián)結(jié)器64耦聯(lián)到轉(zhuǎn)子68的驅(qū)動(dòng)軸68上。通過(guò)轉(zhuǎn)子68產(chǎn)生用于冷卻內(nèi)燃機(jī)15的增壓空氣的空氣流。
增壓空氣2和4各具有一個(gè)基本上相同的液壓循環(huán)回路，其用于冷卻一個(gè)增壓空氣流或分別用于一個(gè)對(duì)應(yīng)的增壓空氣流。可以設(shè)想，可以?xún)H設(shè)置一個(gè)具有調(diào)節(jié)裝置6或8 的增壓空氣2或4。此外可以設(shè)想，設(shè)置數(shù)個(gè)這種液壓循環(huán)回路。
在以下，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，本發(fā)明借助于在圖I左邊的增壓空氣冷卻器2進(jìn)行說(shuō)明。該增壓空氣冷卻器用于冷卻已經(jīng)由內(nèi)燃機(jī)15的壓縮機(jī)或渦輪增壓器壓縮的增壓空氣，以便實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)氣缸的提高的容積效率。轉(zhuǎn)子68的轉(zhuǎn)速在此情況下取決于液壓馬達(dá)12的轉(zhuǎn)速，經(jīng)該液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子。其中，該轉(zhuǎn)速又取決于液壓泵10的輸送功率。為了冷卻增壓空氣使用一種常規(guī)的布置。在此處例如可以涉及一種熱交換器，它被增壓空氣通流并且被由轉(zhuǎn)子68產(chǎn)生的空氣流或冷卻空氣流環(huán)繞流動(dòng)。冷卻空氣流然后經(jīng)熱交換器吸收增壓空氣的熱量。轉(zhuǎn)子68的轉(zhuǎn)速越大，冷卻空氣流的流動(dòng)速度也越大并且由此增壓空氣冷卻器2 的冷卻能力越大。
液壓泵10是可調(diào)節(jié)的，由此由其輸送的壓力介質(zhì)體積流是可以調(diào)整的。液壓泵10 例如涉及一種可偏轉(zhuǎn)(擺動(dòng))的軸流式活塞泵。為了運(yùn)行液壓馬達(dá)12，液壓泵10將壓力介質(zhì)從與壓力介質(zhì)源連接的控制塊20的壓力介質(zhì)接頭S經(jīng)壓力介質(zhì)管路18和壓力管路22輸送到液壓馬達(dá)12。在該液壓馬達(dá)之后，壓力介質(zhì)經(jīng)流出管路24到達(dá)控制塊20的流出接頭 B，它與壓力介質(zhì)槽連接。液壓泵10的要輸送的壓力介質(zhì)體積流經(jīng)調(diào)節(jié)裝置6進(jìn)行調(diào)整，其中，該調(diào)整取決于調(diào)節(jié)裝置6的確定的輸入?yún)⒘俊＿@在以下的圖2中詳細(xì)說(shuō)明。
在圖2中簡(jiǎn)化地以框圖的形式示出用于控制具有調(diào)節(jié)裝置6的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置2的裝置。應(yīng)該指出，圖2中的圖應(yīng)該是示意地說(shuō)明調(diào)節(jié)裝置6的作用方式。調(diào)節(jié)裝置6具有多個(gè)輸入?yún)⒘?0至80，它們以箭頭在圖2中示出。輸入?yún)⒘?0涉及發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷要求，它從圖I中的內(nèi)燃機(jī)15的沒(méi)有示出的CAN總線(xiàn)的總線(xiàn)線(xiàn)路中獲取。CAN總線(xiàn)在此處以通常的方式與內(nèi)燃機(jī)15的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器連接并且是內(nèi)燃機(jī)15的通常的發(fā)動(dòng)機(jī)基本設(shè)施的一部分。發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷要求例如可以通過(guò)內(nèi)燃機(jī)15的加速踏板或加速桿的位置確定，其中該位置或測(cè)量信號(hào)經(jīng)總線(xiàn)線(xiàn)路通報(bào)到發(fā)動(dòng)機(jī)控制器。
此外，從CAN總線(xiàn)截取內(nèi)燃機(jī)15的轉(zhuǎn)速作為輸入?yún)⒘?2并且將其輸送給調(diào)節(jié)裝置6。
輸入?yún)⒘?4代表可以從CAN總線(xiàn)截取的其它的數(shù)據(jù)，并且借助于該數(shù)據(jù)可以通過(guò)調(diào)節(jié)裝置6確定冷卻需求。由此通過(guò)輸入?yún)⒘?0至74借助于發(fā)動(dòng)機(jī)模型確定要冷卻的增壓空氣的冷卻需求，這在圖2中通過(guò)塊82說(shuō)明。
輸入?yún)⒘?6涉及在通過(guò)增壓空氣冷卻器2的冷卻之后的增壓空氣溫度。增壓空氣溫度76也經(jīng)CAN總線(xiàn)的總線(xiàn)線(xiàn)路輸送給調(diào)節(jié)裝置6。借助于增壓空氣溫度76，調(diào)節(jié)裝置 6附加地確定增壓空氣的冷卻需求，這通過(guò)塊84說(shuō)明，增壓空氣溫度76的箭頭指向該塊。 在該塊84中簡(jiǎn)化地示出該函數(shù)，通過(guò)該函數(shù)，借助于增壓空氣溫度計(jì)算冷卻需求。增壓空氣溫度在此處在橫坐標(biāo)上以Temp和冷卻需求在縱坐標(biāo)上以KB[% ]繪出。通過(guò)該函數(shù)可以看到，自一定的增壓空氣溫度起，冷卻需求線(xiàn)性地升高，直到達(dá)到100%。
在塊82和塊84中確定的這兩個(gè)冷卻需求接下來(lái)由調(diào)節(jié)裝置6進(jìn)行相互比較，這示意地通過(guò)在圖2中布置在塊82和84右邊的塊86示出，該塊具有兩個(gè)冷卻需求作為輸入。 然后依據(jù)較大的冷卻需求對(duì)液壓泵10和液壓馬達(dá)12形式的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制，參見(jiàn)圖I。按照?qǐng)DI的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置，較高的冷卻需求意味著在壓力介質(zhì)體積流的提高的輸送量的方向上偏轉(zhuǎn)液壓泵10，由此液壓馬達(dá)12的轉(zhuǎn)速并且因此轉(zhuǎn)子68的轉(zhuǎn)速升高。
在圖2右邊的塊90中示意地示出圖I的調(diào)節(jié)裝置6的輸出，通過(guò)該輸出控制液壓泵10的壓力介質(zhì)體積流。
冷卻需求的改變因此導(dǎo)致增壓空氣冷卻器2的轉(zhuǎn)速的改變，其中，轉(zhuǎn)速的改變經(jīng)一個(gè)斜坡函數(shù)(Rampe)來(lái)實(shí)施，其示意地在塊88中示出，它的輸入?yún)⒘渴菈K86的最大 (max)的冷卻需求。在斜坡函數(shù)的橫坐標(biāo)上繪出冷卻需求KB的百分?jǐn)?shù)而在縱坐標(biāo)上繪出在升高冷卻需求時(shí)的時(shí)間。在提高的冷卻需求情況下，液壓泵10線(xiàn)性地在提高的輸送的壓力介質(zhì)體積流的方向上偏轉(zhuǎn)。在冷卻需求下降期間，液壓泵10則線(xiàn)性地往回偏轉(zhuǎn)。
可以設(shè)想僅僅借助于輸入?yún)⒘?0，72和/或74平均該冷卻需求，而不將該冷卻需求與通過(guò)增壓空氣溫度確定的冷卻需求進(jìn)行比較。
作為用于確定冷卻需求的其它的輸入?yún)⒘?，可以使用環(huán)境空氣密度80，它由環(huán)境溫度和環(huán)境空氣壓力確定。在塊82和84中確定的最大冷卻需求依賴(lài)于環(huán)境空氣密度80 通過(guò)一個(gè)系數(shù)進(jìn)行匹配，這示意地通過(guò)塊92說(shuō)明，該塊在圖2中設(shè)置在塊88和90之間并且具有塊88的斜坡函數(shù)的冷卻需求和環(huán)境空氣密度80作為輸入。例如在提高的環(huán)境空氣密度情況下，增壓空氣冷卻器2的冷卻能力較大，因?yàn)橛稍撛鰤嚎諝饫鋮s器輸送的、用于冷卻增壓空氣的空氣可以比具有較小密度的空氣吸收更多的熱量。冷卻需求的大小因此在塊 92中在較高的環(huán)境空氣密度下以一定的系數(shù)被減小并且在較小的環(huán)境空氣密度下被相應(yīng)地增大。塊92的該系數(shù)連接在塊88的斜坡函數(shù)的下游。環(huán)境空氣密度80和/或環(huán)境空氣溫度和環(huán)境空氣壓力也可以經(jīng)CAN總線(xiàn)傳輸給調(diào)節(jié)裝置6。
在塊84中依據(jù)增壓空氣溫度76確定冷卻需求時(shí)，附加地可以考慮將環(huán)境空氣溫度作為輸入?yún)⒘?8，它通過(guò)CAN總線(xiàn)傳遞到調(diào)節(jié)裝置6上。這通過(guò)塊94說(shuō)明。在塊94中為此示意地示出一個(gè)函數(shù)。在縱坐標(biāo)上繪出單位為°C的偏移量Offset和在橫坐標(biāo)上繪出環(huán)境空氣溫度(Temp)。
自一定的溫度起確定一個(gè)偏移量，它在塊84中確定冷卻需求時(shí)被考慮。該偏移量直到一個(gè)確定的環(huán)境溫度之前是恒定的，然后線(xiàn)性地與環(huán)境溫度一起升高并且接著在環(huán)境溫度升高期間又保持恒定。由此得出，自一定的環(huán)境溫度起，在塊84的函數(shù)中冷卻需求的線(xiàn)性升高被向右沿著橫坐標(biāo)移動(dòng)，其中該偏移量被加到橫坐標(biāo)上的增壓空氣溫度上，由此在升高的環(huán)境溫度下冷卻需求下降。該下降的冷卻需求由此產(chǎn)生，即一般地法定的極限值， 尤其是在圖I的內(nèi)燃機(jī)15的廢氣值情況下，在升高的環(huán)境溫度下也增大。由此，內(nèi)燃機(jī)的燃燒在高的環(huán)境溫度下具有比在低的環(huán)境溫度下較低的品質(zhì)，由此在高的環(huán)境溫度下增壓空氣必須被較小地冷卻。
如果在塊86中不能夠確定冷卻需求的話(huà)，規(guī)定在塊86和88之間可以將冷卻需求的一個(gè)替換值經(jīng)輸入?yún)⒘?6輸送給塊88。為此經(jīng)電路98將塊88與輸入?yún)⒘?6連接并且使塊88和塊86之間的連接100分開(kāi)。
以下舉例說(shuō)明地說(shuō)明圖I中的增壓空氣冷卻器2的工作方式。發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷要求的改變由調(diào)節(jié)裝置6識(shí)別，其中該改變從內(nèi)燃機(jī)15的CAN總線(xiàn)中截出(輸入?yún)⒘?0)。調(diào)節(jié)裝置6由此確定增壓空氣的冷卻需求，參見(jiàn)圖2的說(shuō)明，并且相應(yīng)地控制增壓空氣冷卻器2。 增壓空氣冷卻器2在圖I中具有液壓泵10和液壓馬達(dá)12?？梢栽O(shè)想，增壓空氣冷卻器2在裝置技術(shù)上被不同地設(shè)計(jì)構(gòu)造，并且例如具有用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子68的電動(dòng)機(jī)。如果例如內(nèi)燃機(jī) 15的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷要求提高，那么可以同時(shí)地依據(jù)由調(diào)節(jié)裝置探測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)提高增壓空氣冷卻器2的冷卻能力。由此增壓空氣冷卻器2可以最佳地在一個(gè)冷卻需求上直接地依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷要求進(jìn)行運(yùn)行。相反，在開(kāi)頭所述的現(xiàn)有技術(shù)中，由于升高的增壓空氣溫度，冷卻需求被延遲地確定，這是提高的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷要求的結(jié)果。這經(jīng)常導(dǎo)致在現(xiàn)有技術(shù)中的增壓空氣冷卻器的冷卻能力的突然升高，這通過(guò)增大的噪聲發(fā)射而可以覺(jué)察到(增壓空氣冷卻器的“突然尖嘯”)。相反，增壓空氣冷卻器2的冷卻能力基本上與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷同步地相適配。發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的升高也導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)15的噪聲發(fā)射的升高。增壓空氣冷卻器2的噪聲發(fā)射由此有利地也基本上與內(nèi)燃機(jī)的噪聲發(fā)射同步。通過(guò)對(duì)增壓空氣的極其快速的冷卻，同樣也減小了在增壓空氣冷卻器中產(chǎn)生的溫度波動(dòng)和溫度峰值，這導(dǎo)致壽命的提高。
通過(guò)從內(nèi)燃機(jī)15的CAN總線(xiàn)中截取輸入?yún)⒘浚欣夭恍枰ㄟ^(guò)上位的控制裝置向調(diào)節(jié)裝置6傳輸數(shù)據(jù)。
可以設(shè)想，按照本發(fā)明的風(fēng)扇調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)例如也應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車(chē)中，如載重汽車(chē)或轎車(chē)并且在此情況下例如對(duì)電的風(fēng)扇裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)。
公開(kāi)了一種用于控制軌道機(jī)動(dòng)車(chē)的增壓空氣冷卻器的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置的裝置，其具有用于調(diào)節(jié)和/或控制增壓空氣冷卻器的調(diào)節(jié)裝置。在此情況下，借助于內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)確定增壓空氣冷卻器的冷卻需求，該內(nèi)燃機(jī)的增壓空氣應(yīng)該被冷卻。附加地或備選地， 增壓空氣冷卻器可以通過(guò)調(diào)節(jié)裝置依據(jù)環(huán)境溫度和/或環(huán)境空氣密度進(jìn)行控制。
附圖標(biāo)記表2增壓空氣冷卻器 4增壓空氣冷卻器 6調(diào)節(jié)裝置 8調(diào)節(jié)裝置 10液壓泵 12液壓馬達(dá) 14驅(qū)動(dòng)軸 15內(nèi)燃機(jī) 16聯(lián)結(jié)器 A輸入接頭 B流出接頭 P壓力接頭 S壓力介質(zhì)接頭 LI, L2泄漏接頭 18壓力介質(zhì)管路 20控制塊 22壓力管路 24流出管路 26泄漏管路 28泄漏管路 30止回閥 32壓力介質(zhì)過(guò)濾器 34壓力介質(zhì)過(guò)濾器 36止回閥 38止回閥40液壓泵 42內(nèi)燃機(jī) 44壓力介質(zhì)管路 46壓力管路 48液壓馬達(dá) 50流出管路 52壓力介質(zhì)過(guò)濾器 54止回閥 56泄漏管路 58泄漏管路 60止回閥 62輸出軸 64聯(lián)結(jié)器 66驅(qū)動(dòng)軸 68轉(zhuǎn)子70輸入?yún)⒘堪l(fā)動(dòng)機(jī)/負(fù)荷要求 72輸入?yún)⒘堪l(fā)動(dòng)機(jī)/轉(zhuǎn)速 74輸入?yún)⒘堪l(fā)動(dòng)機(jī)/其它數(shù)據(jù) 76輸入?yún)⒘堪l(fā)動(dòng)機(jī)/增壓空氣溫度 78輸入?yún)⒘凯h(huán)境/溫度 80輸入?yún)⒘凯h(huán)境/空氣密度 82塊 84塊 86塊 88塊 90塊 92塊 94塊96輸入?yún)⒘?替換值 98電路 100連接
權(quán)利要求
1.用于控制內(nèi)燃機(jī)(15)的增壓空氣冷卻器(2)的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置(10，12)的裝置，其具有用于風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置(10，12)的調(diào)節(jié)裝置(6)，其特征在于，所述風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置(10，12)可以通過(guò)所述調(diào)節(jié)裝置(6)依賴(lài)于發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)(70，72，74)和/或環(huán)境溫度(78)和/或環(huán)境空氣密度(80)進(jìn)行預(yù)控制。
2.按照權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置(10，12)可以通過(guò)所述調(diào)節(jié)裝置(6)依賴(lài)于增壓空氣溫度(76)，尤其是在所述增壓空氣冷卻器(2)的輸出處的增壓空氣溫度(76)進(jìn)行控制。
3.按照權(quán)利要求I或2所述的裝置，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)(70，72，74)是所述內(nèi)燃機(jī)(15)的當(dāng)前的負(fù)荷數(shù)據(jù)。
4.按照權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述負(fù)荷數(shù)據(jù)是轉(zhuǎn)速和/或負(fù)荷要求，尤其是加速踏板的位置和/或增壓壓力。
5.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述環(huán)境空氣密度(80)由所述環(huán)境溫度(78)和環(huán)境空氣壓力確定。
6.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述調(diào)節(jié)裝置(6)控制所述風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置(10，12)的轉(zhuǎn)速。
7.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)(70，72，74)和/或增壓空氣溫度(76 )和/或所述環(huán)境空氣密度(80 )從用于所述內(nèi)燃機(jī)(15 )的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的總線(xiàn)線(xiàn)路，尤其是CAN總線(xiàn)的總線(xiàn)線(xiàn)路中截取。
8.按照權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制器和所述調(diào)節(jié)裝置(6)使用共同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，尤其是SAEJ1939網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
9.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置具有用于驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)(12)的可調(diào)節(jié)的液壓泵(10)，所述液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)所述風(fēng)扇，其中，所述液壓泵(10)由所述調(diào)節(jié)裝置(6)控制。
10.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述調(diào)節(jié)裝置(6)以一個(gè)斜坡函數(shù)改變所述風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置(10，12)的冷卻能力。
11.用于按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置的方法，包括步驟 一借助于發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)(70，72，74)確定冷卻需求；和 一依賴(lài)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)(70，72，74)調(diào)整所述風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置(10，12)的冷卻能力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于控制軌道機(jī)動(dòng)車(chē)的增壓空氣冷卻器的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)裝置的裝置，其具有用于調(diào)節(jié)和/或控制增壓空氣冷卻器的調(diào)節(jié)裝置。在此情況下，借助于內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)確定增壓空氣冷卻器的冷卻需求，該內(nèi)燃機(jī)的增壓空氣應(yīng)該被冷卻。附加地或備選地，增壓空氣冷卻器可以通過(guò)調(diào)節(jié)裝置依據(jù)環(huán)境溫度和/或環(huán)境空氣密度進(jìn)行控制。
文檔編號(hào)F02B29/04GK102979613SQ20121031755
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月3日
發(fā)明者S.特里特勒, P.舒, C.奧特 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司