用于運行電氣風(fēng)扇馬達(dá)的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于操控機動車的燃燒發(fā)動機用的電氣風(fēng)扇馬達(dá)的方法，該方法具有：求取運行持續(xù)時間，在該運行持續(xù)時間期間風(fēng)扇馬達(dá)低于在粘黏方面臨界的轉(zhuǎn)速運行；其中在所述運行持續(xù)時間超過在所述風(fēng)扇馬達(dá)的粘黏方面臨界的持續(xù)時間的情況下，所述風(fēng)扇馬達(dá)以大于在粘黏方面臨界的轉(zhuǎn)速的清洗轉(zhuǎn)速運行規(guī)定的持續(xù)時間。
【專利說明】用于運行電氣風(fēng)扇馬達(dá)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于運行用于機動車的燃燒發(fā)動機的電氣風(fēng)扇馬達(dá)的方法。此夕卜，本發(fā)明還涉及一種用于實施這種方法的控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)上，使用馬達(dá)冷卻通風(fēng)裝置來實現(xiàn)機動車的燃燒發(fā)動機內(nèi)的冷卻功能。在此，馬達(dá)冷卻通風(fēng)裝置的直流風(fēng)扇馬達(dá)通常具有帶葉片的換向器，通過該換向器借助接觸電刷給風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)子線圈通電。風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速通常由機動車的電子控制器(ECU，馬達(dá)控制單元)預(yù)先確定，從而保證馬達(dá)溫度處于可接受的并且安全技術(shù)方面不危險的范圍內(nèi)。例如能夠以一種方式利用馬達(dá)冷卻通風(fēng)裝置，即借助其空氣流冷卻一排前后連續(xù)布置在機動車的馬達(dá)艙中的冷卻器。
[0003]在以過小的電流持久地操控風(fēng)扇馬達(dá)時或者說在風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速持久過小時會不利地出現(xiàn)風(fēng)扇馬達(dá)的換向器的所謂的“粘黏(Verpastung) ”，其中在換向器的葉片之間的間隙中沉積了電刷顆粒、臟物、油等等。由此形成了不干凈的表層，該表層由于電刷的炭粉能夠頻繁導(dǎo)電并且由此會不利地引起換向器葉片之間減小的阻抗或者短路。在特別不利的情況下，還會使得風(fēng)扇馬達(dá)發(fā)生持久停滯并由此使得風(fēng)扇馬達(dá)發(fā)生故障。
[0004]EP1871998公開了一種用于控制風(fēng)扇馬達(dá)的方法，其中控制單元在確定的時刻以預(yù)先確定的持續(xù)時間獨立于期望的冷卻功率以相對于調(diào)節(jié)-操作參量提高了的凈化-操作參量操控風(fēng)扇馬達(dá)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種用于運行機動車的燃燒發(fā)動機用的電氣風(fēng)扇馬達(dá)的改善了的方法，該方法能夠最大程度地防止風(fēng)扇馬達(dá)的粘黏。
[0006]該任務(wù)通過用于運行機動車的燃燒發(fā)動機用的電氣風(fēng)扇馬達(dá)的方法來解決，該方法具有:
[0007]-求取運行持續(xù)時間，在所述運行持續(xù)時間期間所述風(fēng)扇馬達(dá)低于在粘黏方面臨界的轉(zhuǎn)速運行；
[0008]-其中在所述運行持續(xù)時間超過在所述風(fēng)扇馬達(dá)的粘黏方面臨界的持續(xù)時間的情況下，所述風(fēng)扇馬達(dá)以大于在粘黏方面臨界的轉(zhuǎn)速的清洗轉(zhuǎn)速運行規(guī)定的持續(xù)時間。
[0009]借助根據(jù)本發(fā)明的方法，由于考慮到粘黏臨界的閾值在風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和運行持續(xù)時間方面能夠有利的是，可再現(xiàn)地實施用于避免或者說消除風(fēng)扇馬達(dá)的粘黏的高效策略。通過系統(tǒng)地考慮這些參數(shù)而因此能夠有利的是，系統(tǒng)化地從一開始就已經(jīng)對抗了風(fēng)扇馬達(dá)的粘黏并且以這樣的方式有利地延長了風(fēng)扇馬達(dá)的使用壽命并且減小了機動車的燃燒發(fā)動機的易受干擾性。有利的是，只有當(dāng)其基于探測到超過了閾值還是實際需要時，才相對于已公開的方法凈化風(fēng)扇馬達(dá)的換向器。以這種方式有利地避免了沒有真正需求的情況下防備性的凈化過程以及與此相關(guān)的磨損效果和運行麻煩。[0010]根據(jù)本發(fā)明的方法的一種有利的改進(jìn)方案規(guī)定，在風(fēng)扇馬達(dá)的粘黏方面臨界的轉(zhuǎn)速為大約2000U/min (轉(zhuǎn)/分)。通過這種方式有利地預(yù)先給定并且監(jiān)控風(fēng)扇馬達(dá)的轉(zhuǎn)速閾，在長期低于該閾時高度可能出現(xiàn)風(fēng)扇馬達(dá)粘黏。
[0011]本方法的優(yōu)選的實施方式詳細(xì)規(guī)定，風(fēng)扇馬達(dá)的在粘黏方面臨界的運行持續(xù)時間為大約100小時。由此以規(guī)定的方式預(yù)先給定風(fēng)扇馬達(dá)低于臨界轉(zhuǎn)速的運行持續(xù)時間，在超過該運行持續(xù)時間時風(fēng)扇馬達(dá)具有聞度的粘黏危險。
[0012]本方法的一種有利的改進(jìn)方案規(guī)定，風(fēng)扇馬達(dá)以大于在粘黏方面臨界的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速運行的規(guī)定的持續(xù)時間為大約十分鐘。由此規(guī)定了用于風(fēng)扇馬達(dá)的所謂的清洗時間或者說凈化時間，在該時間期間風(fēng)扇馬達(dá)必須被清洗，從而基本上消除了非期望的粘黏物質(zhì)。
[0013]本方法的一種優(yōu)選的實施方式規(guī)定，所述清洗轉(zhuǎn)速基本上相當(dāng)于風(fēng)扇馬達(dá)的最大轉(zhuǎn)速。由此以可再現(xiàn)的方式詳細(xì)規(guī)定了轉(zhuǎn)速，在該轉(zhuǎn)速時風(fēng)扇馬達(dá)應(yīng)以所提到的清洗時間長時間地運行，從而基本上消除了風(fēng)扇馬達(dá)換向器葉片之間的非期望的粘黏材料。
[0014]本方法的一種有利的改進(jìn)方案規(guī)定，將該方法設(shè)計成機動車的控制器的軟件。由此為了實施根據(jù)本發(fā)明的方法，以有利的方式不需要對機動車的燃燒發(fā)動機用的風(fēng)扇系統(tǒng)做任何硬件技術(shù)方面的改變。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法能夠以簡單的方式在機動車的現(xiàn)有的控制器內(nèi)執(zhí)行而不需要大量額外花費。
[0015]本方法的一種有利的改進(jìn)方案規(guī)定，將該軟件設(shè)計成控制軟件的一部分，其中該軟件循環(huán)地運行。通過由此引起的以規(guī)律的間隔實施根據(jù)本發(fā)明的方法，有利地實現(xiàn)了有規(guī)律地且系統(tǒng)化地檢驗風(fēng)扇馬達(dá)是否粘黏。這樣能夠系統(tǒng)化地在形成過程中就最大程度地防止粘黏。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的方法的一種有利的改進(jìn)方案規(guī)定，該軟件在控制軟件內(nèi)具有高優(yōu)先級。由此有助于優(yōu)選地實施根據(jù)本發(fā)明的方法，由此有助于風(fēng)扇馬達(dá)的抗干擾并且風(fēng)扇馬達(dá)能夠以這種方式長期地盡可能無干擾地實施其預(yù)設(shè)的冷卻功能。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的方法的一種有利的改進(jìn)方案規(guī)定，風(fēng)扇馬達(dá)的在粘黏方面臨界的轉(zhuǎn)速數(shù)值和運行持續(xù)時間數(shù)值由風(fēng)扇馬達(dá)的試驗的和/或仿真技術(shù)的研究來求取。有利的是，以這種方式能夠為不同的風(fēng)扇馬達(dá)個別地相應(yīng)使用最合適的在粘黏方面臨界的轉(zhuǎn)速數(shù)值和運行持續(xù)時間數(shù)值。因此有利地有助于該方法對不同類型的風(fēng)扇馬達(dá)的適應(yīng)性。
[0018]本方法的一種有利的改進(jìn)方案規(guī)定，所述清洗轉(zhuǎn)速的值由風(fēng)扇馬達(dá)的試驗研究求取。由此能夠以簡單的方式為每種類型的風(fēng)扇馬達(dá)以高精度求取相應(yīng)最合適的清洗轉(zhuǎn)速，在該清洗轉(zhuǎn)速下在實施根據(jù)本發(fā)明的方法時最佳地達(dá)到期望的凈化效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]下面參照三個附圖來詳細(xì)解釋本發(fā)明。所述附圖主要用于解釋根據(jù)本發(fā)明的方法的基本原理而不被認(rèn)為能夠由其獲悉任何具體的參數(shù)。在附圖中:
[0020]圖1示出了用于機動車的燃燒發(fā)動機的冷卻通風(fēng)裝置的示意性示圖，根據(jù)本發(fā)明的方法能夠用于所述冷卻通風(fēng)裝置；
[0021]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的實施方式的一部分，其中定義、監(jiān)控并且分析臨界的閾值；并且
[0022]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的實施方式的另一部分，其中尤其示出了清洗過程或者說凈化過程。
【具體實施方式】
[0023]圖1非常簡化地示出了冷卻通風(fēng)裝置100，該冷卻通風(fēng)裝置通常安裝在機動車(未示出)的馬達(dá)艙中并且用于冷卻機動車的燃燒發(fā)動機(未示出)的冷卻劑。為此目的，冷卻通風(fēng)裝置100產(chǎn)生空氣流，該空氣流流過冷卻器(未示出)并且由此冷卻了該冷卻器內(nèi)的冷卻劑。
[0024]冷卻通風(fēng)裝置100由控制器10進(jìn)行操控，該控制器例如能夠構(gòu)造為電子控制器(ECU，即電子控制單元)?？刂破?0與風(fēng)扇控制器20 (風(fēng)扇控制模塊，F(xiàn)CM)電連接，該風(fēng)扇控制器用于操控冷卻通風(fēng)裝置100的連接到風(fēng)扇控制器20上的電氣風(fēng)扇馬達(dá)30。為此目的，控制器10將脈沖寬度調(diào)制電信號輸送給風(fēng)扇控制器20,風(fēng)扇控制器20將該信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電壓，從而由此按照轉(zhuǎn)速來操控該風(fēng)扇馬達(dá)30。通過這種方式，控制器10為風(fēng)扇馬達(dá)30預(yù)先給定了期望的轉(zhuǎn)速并且相應(yīng)地進(jìn)行操控。
[0025]開頭所描述的粘黏效果能夠以非期望的方式通過一下方式產(chǎn)生，即風(fēng)扇馬達(dá)30在過長的時間段內(nèi)在所謂的“粘黏閾(Verpastungsschwelle) ”之下運行。通過試驗已確定，尤其在長的時間段內(nèi)相對緩慢地旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇馬達(dá)30特別有粘黏的危險。
[0026]根據(jù)本發(fā)明提出一種用于識別粘黏危險并且用于避免或者說消除粘黏的方法。該方法以能夠數(shù)字再現(xiàn)的形式限定了所提到的粘黏閾并且在根據(jù)本發(fā)明的方法中將其用作風(fēng)扇馬達(dá)30的換向器的后續(xù)凈化過程所用的閾值。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的方法優(yōu)選能夠作為軟件程序在控制器10中得以執(zhí)行，其中控制器10能夠構(gòu)造成機動車的中央控制器(例如燃燒發(fā)動機控制器)或者能夠構(gòu)造成用于操控機動車內(nèi)各個功能的部分控制器。有利的是，將轉(zhuǎn)速要求發(fā)送給風(fēng)扇控制器20的每個控制器都能夠用于實施根據(jù)本發(fā)明的方法。因此，在執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法時以有利的方式得到了大的靈活性。
[0028]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的實施方式的一部分，其具有示意性的流程圖，該流程圖用于求取并且分析粘黏閾。在步驟SI中檢驗，風(fēng)扇馬達(dá)30的轉(zhuǎn)速是否小于風(fēng)扇馬達(dá)30的在粘黏方面的臨界轉(zhuǎn)速。典型地，臨界轉(zhuǎn)速的閾值為大約2000轉(zhuǎn)/分鐘(2000U/min) ο在超過上述閾轉(zhuǎn)速的情況下(步驟SI的支路N),在步驟S2中不使用計時器,該計時器檢測小于閾轉(zhuǎn)速時風(fēng)扇馬達(dá)30的運行持續(xù)時間。
[0029]否則(步驟SI的支線J)，在步驟S3中使用于檢測小于閾轉(zhuǎn)速時風(fēng)扇馬達(dá)30的運行持續(xù)時間的計時器增量。在下面的步驟S4中檢驗，由計時器所檢測到的時間是否已經(jīng)達(dá)到在風(fēng)扇馬達(dá)30的粘黏方面臨界的閾值。該閾值的典型值為大約一百小時。在還沒有到達(dá)臨界的運行持續(xù)時間的情況下(步驟S4的支線N)，繼續(xù)進(jìn)行該方法的過程而不進(jìn)行其他動作。
[0030]在其他情況下，也就是如果低于閾轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)的風(fēng)扇馬達(dá)30的運行持續(xù)時間在粘黏方面已達(dá)到或者說超過臨界值，那么在步驟S5中將位開關(guān)(Bitschalter)設(shè)置在"Wahr (真)”上，由此告知該方法，當(dāng)前出現(xiàn)了風(fēng)扇馬達(dá)30粘黏的嚴(yán)重危險或者說該粘黏已經(jīng)開始。也就是說，圖2從原理上示出了對產(chǎn)生風(fēng)扇馬達(dá)30的粘黏危險的條件的檢驗。步驟SI到S5的在圖2中示出的順序在控制器10內(nèi)循環(huán)地執(zhí)行，由此促進(jìn)了系統(tǒng)化地且有規(guī)律地在粘黏方面監(jiān)控風(fēng)扇馬達(dá)30。由此以有利的方式從一開始就已經(jīng)阻止了風(fēng)扇馬達(dá)30的粘黏。
[0031]在圖3中從原理上示出的下面的清洗過程或者說凈化過程中，通過以非常高的轉(zhuǎn)速運行風(fēng)扇馬達(dá)30來對粘黏進(jìn)行反作用。
[0032]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的實施方式的另一部分，具有從步驟S6到S12的順序，該順序按照時間跟隨在步驟SI到S5(參見圖2)之后執(zhí)行。在步驟S6中檢驗，告知該方法風(fēng)扇馬達(dá)30的粘黏危險的位開關(guān)是否設(shè)置在“Wahr”上。在該位開關(guān)沒有置于“Wahr”上的情況下(步驟S6的支線N)，繼續(xù)執(zhí)行該方法而不進(jìn)行其他動作。否則(步驟S6的支線J)，在下面的步驟S7中使用于檢測風(fēng)扇馬達(dá)30的清洗持續(xù)時間的計時器增量。在下面的步驟S8中檢驗，清洗持續(xù)時間是否已經(jīng)到達(dá)預(yù)計凈化風(fēng)扇馬達(dá)30的換向器的預(yù)定的長度。典型地，風(fēng)扇馬達(dá)130必需的清洗持續(xù)時間或者說凈化持續(xù)時間為大約10分鐘，其中清洗持續(xù)時間的長度能夠依賴于風(fēng)扇馬達(dá)30的清洗轉(zhuǎn)速。在清洗轉(zhuǎn)速較高時，清洗持續(xù)時間相應(yīng)地縮短，其中在風(fēng)扇馬達(dá)30的最大轉(zhuǎn)速時達(dá)到清洗持續(xù)時間的最小值。因此，將清洗持續(xù)時間的值即10分鐘視為典型值，該典型值根據(jù)風(fēng)扇馬達(dá)30的清洗轉(zhuǎn)速變化，其中本方法在圖3中示出的實施例基于風(fēng)扇馬達(dá)30的最大清洗轉(zhuǎn)速。
[0033]在清洗持續(xù)時間還未用完的情況下(步驟S8的支線J)，在步驟S9中將風(fēng)扇馬達(dá)30的清洗轉(zhuǎn)速借助按照圖1所解釋的方法和方式調(diào)整到大于粘黏閾的值上。尤其有利的是，該轉(zhuǎn)速基本上相當(dāng)于風(fēng)扇馬達(dá)30的最大轉(zhuǎn)速，由此能夠使清洗持續(xù)時間最小化。典型地，風(fēng)扇馬達(dá)30的清洗持續(xù)時間在這種情況下為大約10分鐘。
[0034]在風(fēng)扇馬達(dá)30的清洗持續(xù)時間已經(jīng)用完的情況下(步驟S8的支線N)，這表明，風(fēng)扇馬達(dá)30的銅換向器葉片由于通過風(fēng)扇馬達(dá)30以高清洗轉(zhuǎn)速進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力而基本上完全凈化了粘黏物質(zhì)。在下面的步驟SlO中，將用于檢測清洗持續(xù)時間的計時器重置為O。在下面的步驟Sll中，將向該方法告知粘黏危險并且開始清洗風(fēng)扇馬達(dá)30的位開關(guān)重置為“Falsch (假)”。在下面的步驟S12中，將用于檢測低于在粘黏方面的臨界轉(zhuǎn)速時風(fēng)扇馬達(dá)30的運行持續(xù)時間的計時器也重置為O。也就是在結(jié)束圖3中所示的步驟的運行之后必須再使用用于檢測風(fēng)扇馬達(dá)30的臨界的運行持續(xù)時間的計時器大約一百小時，以開始風(fēng)扇馬達(dá)30的下一個凈化過程或者說清洗過程。
[0035]步驟S6到S12的運行(參見圖3)與步驟SI至S5 (參見圖2)的運行同樣地循環(huán)執(zhí)行，由此有利的方式實現(xiàn)了風(fēng)扇馬達(dá)30的系統(tǒng)化的且如有必要時盡可能不間斷的凈化。
[0036]特別有利的是，具有圖2和圖3中所示步驟的根據(jù)本發(fā)明的方法以高優(yōu)先級在控制軟件內(nèi)得以執(zhí)行，這有助于減少或者說阻止已經(jīng)開始的粘黏。在此，圖2的所有步驟要在圖3的步驟之前執(zhí)行，因為圖2的步驟SI至S5是必需的，以在風(fēng)扇馬達(dá)30運行期間按規(guī)定求取粘黏的危險，在下面借助步驟S6至S12基本上消除該危險。
[0037]控制器10能夠是任意的電子控制器，該電子控制器將指令輸送給風(fēng)扇控制器20，從而使風(fēng)扇馬達(dá)30以規(guī)定的轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選在控制器10的軟件中執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法。
[0038]顯然，參數(shù)和閾的所提到的數(shù)值應(yīng)僅理解為本方法的實施例的典型值。根據(jù)風(fēng)扇馬達(dá)30的類型和運行情況能夠改變所提到的數(shù)值，其中相應(yīng)最合適的值例如能夠借助試驗和/或仿真技術(shù)的方法來求取。通過將根據(jù)本發(fā)明的方法設(shè)計成控制器10的軟件能夠以簡單的方式將改變了的值用于實施該方法。由此有利的是，根據(jù)本發(fā)明的方法能夠方便地適合于多種不同的風(fēng)扇馬達(dá)30。
[0039]總之，提出了一種用于運行機動車的燃燒發(fā)動機用的電氣風(fēng)扇馬達(dá)的方法，該方法基于對預(yù)先規(guī)定的粘黏閾值的監(jiān)控以系統(tǒng)化的方式進(jìn)行可再現(xiàn)地求取并且減小/避免電氣風(fēng)扇馬達(dá)的非期望的粘黏。
[0040]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠以本領(lǐng)域?qū)＜业姆绞礁淖兩厦娼柚綀D來解釋的本發(fā)明特征并且對其進(jìn)行組合。
【權(quán)利要求】
1.用于運行機動車的燃燒發(fā)動機用的電氣風(fēng)扇馬達(dá)(30)的方法，其具有: -求取運行持續(xù)時間，在所述運行持續(xù)時間期間所述風(fēng)扇馬達(dá)(30)低于在粘黏方面臨界的轉(zhuǎn)速運行； -其特征在于，在所述運行持續(xù)時間超過在所述風(fēng)扇馬達(dá)(30)的粘黏方面臨界的持續(xù)時間的情況下，所述風(fēng)扇馬達(dá)(30)以大于在粘黏方面臨界的轉(zhuǎn)速的清洗轉(zhuǎn)速運行規(guī)定的持續(xù)時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述風(fēng)扇馬達(dá)(30)的粘黏方面臨界的轉(zhuǎn)速為大約2000U/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的方法，其特征在于，所述風(fēng)扇馬達(dá)(30)的在粘黏方面臨界的運行持續(xù)時間為大約100小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，所述規(guī)定的持續(xù)時間為大約10分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，所述清洗轉(zhuǎn)速基本上相當(dāng)于所述風(fēng)扇馬達(dá)(30)的最大轉(zhuǎn)速。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，將所述方法設(shè)計成機動車的控制器(10)的軟件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，將所述軟件設(shè)計成控制軟件的一部分，其中所述軟件循環(huán)地運行。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或者7所述的方法，其特征在于，所述軟件在所述控制軟件內(nèi)具有高優(yōu)先級。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的方法，其特征在于，所述風(fēng)扇馬達(dá)(30)的關(guān)于粘黏臨界的轉(zhuǎn)速數(shù)值和運行持續(xù)時間數(shù)值由所述風(fēng)扇馬達(dá)(30)的試驗的和/或仿真技術(shù)的研究來求取。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述清洗轉(zhuǎn)速的值由所述風(fēng)扇馬達(dá)(30)的試驗研究求取。
11.用于實施根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述方法的控制器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制器，其中所述控制器(10)構(gòu)造成中央控制器或者構(gòu)造成機動車的部分控制器。
【文檔編號】F01P7/04GK103717852SQ201280029428
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月16日
【發(fā)明者】Y·穆熱, S·克魯格 申請人:羅伯特·博世有限公司