[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugkühlsystems, das
ein erstes Lüfteraggregat zur Erzeugung eines eine erste Kühleranordnung beaufschlagenden
Hauptkühlstroms sowie ein an den Hauptkühlstrom angrenzendes zweites Lüfteraggregat
zur Erzeugung eines eine zweite Kühleranordnung beaufschlagenden Nebenkühlstroms umfasst,
wobei der Nebenkühlstrom mittels des zweiten Lüfteraggregats aus dem Hauptkühlstrom
abgezweigt wird, und wobei die für die Erzeugung der Kühlströme angesaugte Umgebungsluft
ein stromaufwärts der Lüfteraggregate sowie der Kühleranordnungen liegendes Filterelement
zur Partikelfilterung passiert.
[0002] Ein derartiges Fahrzeugkühlsystem wird unter anderem in landwirtschaftlichen Traktoren
der R-Serie des Herstellers John Deere eingesetzt. Das in einem Motorraum untergebrachte
Fahrzeugkühlsystem weist eine erste Kühleranordnung und eine räumlich davon getrennt
untergebrachte zweite Kühleranordnung auf. Die erste Kühleranordnung umfasst unter
anderem neben einem Hochtemperaturwärmetauscher zur Kühlung eines Dieselmotors einen
Ölkühler sowie einen Klimaanlagenkondensor, wobei die betreffenden Kühlerkomponenten
seriell und/oder parallel in einem gemeinsamen Hauptkühlstrom liegen, der mittels
eines Axiallüfters durch Ansaugung von Umgebungsluft erzeugt wird. Die zweite Kühleranordnung
weist einen Ladeluftkühler auf, der innerhalb des Motorraums stromaufwärts sowie im
Wesentlichen horizontal verlaufend oberhalb des Hauptkühlstroms angebracht ist. Um
einen von der ersten Kühleranordnung unabhängigen Betrieb des Ladeluftkühlers zu ermöglichen,
ist diesem ein weiterer Axiallüfter vorgeschaltet, der mittels eines Hydraulikmotors
angetrieben wird. Auf diese Weise lässt sich aus dem Hauptkühlstrom ein durch den
Ladeluftkühler hindurchtretender Nebenkühlstrom abzweigen. Der erhitzte Nebenkühlstrom
verlässt anschließend den Motorraum über eine Luftaustrittsöffnung, die an einer Oberseite
einer Motorhaube ausgebildet ist.
[0003] Zum Schutz der Kühleranordnungen des Fahrzeugkühlsystems vor Staubablagerungen und
einer damit einhergehenden Degradation der Kühlleistung, erfolgt die Ansaugung der
Umgebungsluft über ein Filterelement. Dieses weist die Gestalt eines als Partikelfilter
aufgebauten feinmaschigen Metallsiebs auf, das sich unmittelbar hinter einem frontseitigen
Kühlergrill in der Motorhaube des landwirtschaftlichen Traktors befindet. Da die Oberfläche
des Metallsiebs sich beim Passieren staubhaltiger Umgebungsluft mit der Zeit zusetzt,
ist es erforderlich, das Filterelement in regelmäßigen zeitlichen Abständen zu reinigen,
wozu basierend auf einer Zeitablaufsteuerung über eine in einer Fahrerkabine befindliche
Nutzerschnittstelle die Ausgabe einer entsprechenden Fahreranweisung erfolgen kann.
Der Reinigungsvorgang an sich wird üblicherweise von Hand mittels einer von einem
Kompressor druckluftgespeisten Ausblaspistole ausgeführt. Manche Fahrzeugkühlsysteme
bieten aber auch die Möglichkeit, den Axiallüfter der ersten Kühlanordnung durch Verschwenken
zugehöriger Lüfterflügel in einen Reversierbetrieb zu versetzen, in dem die Richtung
des Hauptkühlstroms umgekehrt wird, sodass sich das Filterelement zur Außenumgebung
hin ausblasen und auf diese Weise reinigen lässt.
[0004] Um den zwischen aufeinanderfolgenden Reinigungsvorgängen am Filterelement anfallenden
Staubablagerungen Rechnung zu tragen, wie auch dem Umstand, dass die Einhaltung der
Reinigungsintervalle letztlich der Sorgfalt des Bedieners obliegt, muss die von dem
Fahrzeugkühlsystem maximal erbringbare Kühlleistung zur Gewährleistung ausreichender
"Sicherheitsreserven" entsprechend überdimensioniert werden. Dies gilt vor allem im
Hinblick auf die an den Hauptkühlstrom angrenzende bzw. in diesen hineinragende zweite
Kühleranordnung, die nicht nur zur Vermeidung unerwünschter Beeinträchtigungen der
Kühlung der ersten Kühleranordnung baulich möglichst kompakt ausgebildet sein sollte.
[0005] Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum
Betreiben eines Fahrzeugkühlsystems der eingangs genannten Art hinsichtlich einer
Bauraumoptimierung weiterzubilden.
[0006] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
[0007] Bei dem Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugkühlsystems umfasst das Fahrzeugkühlsystem
ein erstes Lüfteraggregat zur Erzeugung eines eine erste Kühleranordnung beaufschlagenden
Hauptkühlstroms sowie ein an den Hauptkühlstrom angrenzendes zweites Lüfteraggregat
zur Erzeugung eines eine zweite Kühleranordnung beaufschlagenden Nebenkühlstroms,
wobei der Nebenkühlstrom mittels des zweiten Lüfteraggregats aus dem Hauptkühlstrom
abgezweigt wird, und wobei die für die Erzeugung der Kühlströme angesaugte Umgebungsluft
ein stromaufwärts der Lüfteraggregate sowie der Kühleranordnungen liegendes Filterelement
zur Partikelfilterung passiert. Von einer Kontrolleinheit wird ein Istwert einer sensorisch
und/oder rechnerisch ermittelten Drehzahlgröße, die eine am zweiten Lüfteraggregat
kühlbedarfsabhängig auftretende Drehzahl wiedergibt, mit einem für einen gereinigten
Zustand des Filterelements spezifizierten Sollwert verglichen, wobei für den Fall,
dass das Vergleichsergebnis außerhalb eines vorgegebenen Drehzahltoleranzbereichs
liegt, von der Kontrolleinheit ein Triggersignal zur Veranlassung eines Reversierbetriebs
des ersten Lüfteraggregats erzeugt wird, um das Filterelement mittels des ersten Lüfteraggregats
durch Richtungsumkehr des Hauptkühlstroms auszublasen.
[0008] Mit anderen Worten wird eine aus einer beobachteten Drehzahldiskrepanz abgeleitete
übermäßige Zunahme des Kühlbedarfs der zweiten Kühleranordnung als Indikator für die
Notwendigkeit der Ausführung eines Reinigungsvorgangs des Filterelements herangezogen.
Dieses Vorgehen berücksichtigt die tatsächliche Partikelbelastung der angesaugten
Umgebungsluft, was bei einer reinen Zeitablaufsteuerung oder dergleichen naturgemäß
nicht der Fall ist. Die erforderliche Überdimensionierung der zweiten Kühleranordnung
einschließlich des zugehörigen zweiten Lüfteraggregats bemisst sich hierbei an der
durch den zulässigen Drehzahltoleranzbereich gegebenen Sicherheitsreserve, kann also
baulich dementsprechend kompakt ausfallen.
[0009] Hierbei ergibt sich die Kühlbedarfsabhängigkeit der Drehzahl des zweiten Lüfteraggregats
daraus, dass in gängigen Fahrzeugkühlsystemen eine aufgrund eines Temperaturanstiegs
erkannte verminderte Kühlleistung im Wege einer sukzessiven Drehzahlanhebung kompensiert
wird.
[0010] Bei der zweiten Kühleranordnung handelt es sich typischerweise um einen Ladeluftkühler
eines Dieselmotors. Dieser dient der Kühlung der mittels eines Turboladers beim Verdichten
erhitzten und einem Ansaugtrakt des Dieselmotors zuzuführenden Verbrennungsluft. Das
zweite Lüfteraggregat ist dabei als hydraulisch oder elektrisch angetriebener Axiallüfter
ausgebildet.
[0011] Zur Ausführung des Reversierbetriebs kann das ebenfalls als Axiallüfter ausgebildete
erste Lüfteraggregat eine Vielzahl von an einer Lüfternabe radial hervorspringenden
Lüfterflügeln aufweisen, die sich mittels einer Stelleinrichtung bezüglich ihres Anstellwinkels
verschwenken lassen. Auf diese Weise ist eine Umkehr der Strömungsrichtung ohne Änderung
der Drehrichtung des Axiallüfters möglich. Letzterer wird hierbei über einen mit dem
Dieselmotor verbundenen Riementrieb in Rotation versetzt.
[0012] Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
[0013] Vorzugsweise wird der Istwert der Drehzahlgröße von der Kontrolleinheit sensorisch
durch Erfassung einer Drehzahl eines von dem zweiten Lüfteraggregat umfassten Lüfterrads
ermittelt. Hierzu kann ein induktiver Drehzahlsensor herkömmlicher Bauart dienen,
der die Umdrehungen einer zwischen Lüfterantrieb und Lüfterrad verlaufenden Antriebswelle
berührungslos erfasst sowie ein damit korrespondierendes Drehzahlsignal an die Kontrolleinheit
übermittelt.
[0014] Andererseits ist es auch denkbar, dass der Istwert der Drehzahlgröße von der Kontrolleinheit
rechnerisch nach Maßgabe einer für den Betrieb des zweiten Lüfteraggregats vorgesehenen
Steuergröße ermittelt wird. Erfolgt der Antrieb des Lüfterrads hydraulisch, so können
die Steuergrößen einen Volumenstrom und/oder einen Druck einer zum Betrieb eines zugehörigen
Hydraulikmotors vorgesehenen Hydraulikversorgung repräsentieren. Diese lassen sich
beispielsweise aus einem elektrischen Signal, das der Betätigung eines zur Vorgabe
von Volumenstrom und/oder Druck vorgesehenen Ventils dient, mittelbar ableiten. Für
den Fall eines elektrischen Antriebs des Lüfterrads ergeben sich die Steuergrößen
hingegen aus Spannung und/oder Strom einer zum Betrieb eines zugehörigen Elektromotors
vorgesehenen Stromversorgung. Die betreffenden Größen sind sensorisch ohne Weiteres
erfassbar und lassen bei bekanntem Steuerverhalten des Hydraulik- bzw. Elektromotors
eine eindeutige Aussage über die am Lüfterrad auftretende Drehzahl zu.
[0015] Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass der für einen gereinigten Zustand des
Filterelements spezifizierte Sollwert der Drehzahlgröße der Einfachheit halber fest
vorgegeben ist. Die Vorgabe des Sollwerts erfolgt derart, dass ein maximal zu erwartender
Kühlbedarf einer mittels der zweiten Kühleranordnung zu kühlenden Betriebseinrichtung
bzw. eines mittels der zweiten Kühleranordnung zu kühlenden Betriebsmediums verlässlich
abgedeckt wird. Der für die Drehzahlgröße vorgegebene Sollwert ist beispielsweise
in einer mit der Kontrolleinheit kommunizierenden Speichereinheit hinterlegt.
[0016] Abweichend davon ist es auch vorstellbar, dass der für einen gereinigten Zustand
des Filterelements spezifizierte Sollwert der Drehzahlgröße sich nicht fest am maximalem
Kühlbedarf der mittels der zweiten Kühleranordnung zu kühlenden Betriebseinrichtung
bzw. des mittels der zweiten Kühleranordnung zu kühlenden Betriebsmediums orientiert,
sondern von der Kontrolleinheit in Abhängigkeit eines ermittelten tatsächlichen Kühlbedarfs
variabel vorgegeben wird. Handelt es sich bei der zweiten Kühleranordnung um einen
Ladeluftkühler, so lässt sich der tatsächliche Kühlbedarf der Ladeluft unter anderem
aus Angaben hinsichtlich einer Motordrehzahl bzw. -leistung des Dieselmotors, der
Außentemperatur, der Luftfeuchtigkeit, des Ladeluftdrucks und/oder der Position verstellbarer
Turboladerschaufeln ableiten.
[0017] Zur Initiierung des Reinigungsvorgangs kann vorgesehen sein, dass mittels des Triggersignals
eine Nutzerschnittstelle zur Ausgabe eines über die Notwendigkeit der Ausführung eines
Reversierbetriebs informierenden Bedienerhinweises angesteuert wird. Die Nutzerschnittstelle
weist beispielsweise ein berührungsempfindliches Display auf, das in einer Fahrerkabine
eines mit dem Fahrzeugkühlsystem ausgestatteten Nutzfahrzeugs untergebracht oder aber
Bestandteil eines mobilen Endgeräts ist, das über eine drahtlose Schnittstelle mit
der Kontrolleinheit in Datenaustauschverbindung steht. Die Ausgabe der Bedienerinformation
erfolgt visuell über das berührungsempfindliche Display, gegebenenfalls aber auch
hörbar mittels eines von der Nutzerschnittstelle umfassten akustischen Signalgebers.
[0018] Ferner besteht die Möglichkeit, dass mittels des Triggersignals eine von dem ersten
Lüfteraggregat umfasste Stelleinrichtung zur selbsttätigen Ausführung des Reversierbetriebs
angesteuert wird. Hierzu umfasst die Stelleinrichtung eine in einer Lüfternabe des
Lüfterrads integrierte elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Anordnung
zur Veränderung des Anstellwinkels der Lüfterflügel. Die elektrische, hydraulische
oder pneumatische Betätigung der Anordnung erfolgt hierbei mittels einer mit der Kontrolleinheit
in Verbindung stehenden Steuereinheit.
[0019] Da die Durchführung des Reinigungsvorgangs eine vorübergehende Betriebsunterbrechung
eines mit dem Fahrzeugkühlsystem ausgestatteten Nutzfahrzeugs bedingt, ist es von
Vorteil, wenn die selbsttätige Ausführung des Reversierbetriebs von der Kontrolleinheit
erst nach vorheriger Bedienerfreigabe erfolgt. Für die Zwecke der Bedienerfreigabe
kann insbesondere das von der Nutzerschnittstelle umfasste berührungsempfindliche
Display dienen. Der Fahrer des Nutzfahrzeugs erhält in diesem Fall die Gelegenheit,
zunächst einen geeigneten Stellplatz aufzusuchen, sodass sich ein unerwünschtes Ausblasen
des Filterelements in geschlossenen Gebäuden wie Scheuern oder Werkstätten ausschließen
lässt.
[0020] Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugkühlsystems wird im Folgenden
anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Dabei beziehen sich identische
Bezugszeichen auf übereinstimmende oder bezüglich ihrer Funktion vergleichbare Komponenten.
Es zeigen:
- Fig. 1
- ein schematisch dargestelltes Fahrzeugkühlsystem eines als landwirtschaftlicher Traktor
ausgebildeten Nutzfahrzeugs,
- Fig. 2
- das in Fig. 1 gezeigte Fahrzeugkühlsystem während der Ausführung eines Reversierbetriebs,
und
- Fig. 3
- ein als Flussdiagramm veranschaulichtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Verfahrens zum Betreiben des in Fig. 1 gezeigten Fahrzeugkühlsystems.
[0021] Fig. 1 zeigt ein schematisch dargestelltes Fahrzeugkühlsystem 10, das Bestandteil
eines als landwirtschaftlicher Traktor 12 ausgebildeten Nutzfahrzeugs ist.
[0022] Die Darstellung eines landwirtschaftlichen Traktors 12 ist lediglich beispielhafter
Natur, vielmehr kann es sich auch um ein beliebiges anderes Nutzfahrzeug aus dem land-
oder forstwirtschaftlichen Bereich wie auch um ein Baufahrzeug handeln.
[0023] Das in einem Motorraum 14 des landwirtschaftlichen Traktors 12 untergebrachte Fahrzeugkühlsystem
10 weist eine erste Kühleranordnung 16 und eine räumlich davon getrennt untergebrachte
zweite Kühleranordnung 18 auf. Die erste Kühleranordnung 16 umfasst unter anderem
neben einem Hochtemperaturwärmetauscher 20 zur Kühlung eines Dieselmotors 22 einen
Ölkühler 24 sowie einen Klimaanlagenkondensor 26, wobei die betreffenden Kühlerkomponenten
seriell und/oder parallel in einem gemeinsamen Hauptkühlstrom 28 liegen, der mittels
eines als Axiallüfter 30 ausgebildeten ersten Lüfteraggregats 32 erzeugt wird. Der
Axiallüfter 30 wird hierbei über einen mit dem Dieselmotor 22 verbundenen Riementrieb
34 in Rotation versetzt.
[0024] Weiterhin handelt es sich bei der zweiten Kühleranordnung 18 um einen Ladeluftkühler
36, der innerhalb des Motorraums 14 stromaufwärts sowie im Wesentlichen horizontal
verlaufend oberhalb des Hauptkühlstroms 28 angrenzend angebracht ist. Der Ladeluftkühler
36 dient der Kühlung der mittels eines Turboladers 38 beim Verdichten erhitzten und
einem Ansaugtrakt 40 des Dieselmotors 22 zuzuführenden Verbrennungsluft (die insofern
vorhandenen Schlauchverbindungen sind in Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber lediglich
angedeutet). Um einen von der ersten Kühleranordnung 16 unabhängigen Betrieb des Ladeluftkühlers
36 zu ermöglichen, ist ein zweites Lüfteraggregat 42 in Gestalt eines weiteren Axiallüfters
44 vorgeschaltet, der mittels eines Hydraulikmotors 46 angetrieben wird. Anstelle
eines derartigen hydraulischen Antriebs kann jedoch auch ein elektrischer Antrieb
in Gestalt eines Elektromotors vorgesehen sein. Auf diese Weise wird aus dem Hauptkühlstrom
28 ein durch den Ladeluftkühler 36 hindurchtretender Nebenkühlstrom 48 abgezweigt.
Der erhitzte Nebenkühlstrom 48 verlässt anschließend den Motorraum 14 über eine an
einer Oberseite einer (strichliniert angedeuteten) Motorhaube 50 ausgebildete Luftaustrittsöffnung
52.
[0025] Um die Kühleranordnungen 16, 18 des Fahrzeugkühlsystems 10 vor Staubablagerungen
und einer damit einhergehenden Degradation der Kühlleistung zu schützen, erfolgt die
Ansaugung der zur Erzeugung von Haupt- und Nebenkühlstrom 28, 48 erforderlichen Umgebungsluft
54 über ein stromaufwärts der Lüfteraggregate 32, 42 sowie der Kühleranordnungen 16,
18 liegendes Filterelement 56. Das Filterelement 56 weist die Gestalt eines als Partikelfilter
aufgebauten feinmaschigen Metallsiebs 58 auf, das sich unmittelbar hinter einem frontseitigen
Kühlergrill 60 in der Motorhaube 50 des landwirtschaftlichen Traktors 12 befindet.
Abweichend davon kann das Filterelement 56 auch unmittelbar in den frontseitigen Kühlergrill
60 baulich integriert sein.
[0026] Da die Oberfläche des Metallsiebs 58 sich beim Passieren staubhaltiger Umgebungsluft
54 mit der Zeit zusetzt, ist es erforderlich, das Filterelement 56 in regelmäßigen
Abständen zu reinigen. Das Fahrzeugkühlsystem 10 bietet hierzu die Möglichkeit, den
Axiallüfter 30 der ersten Kühlanordnung 16 in einen Reversierbetrieb zu versetzen,
in dem die Richtung des Hauptkühlstroms 28 umgekehrt wird, sodass sich das Filterelement
56 zur Außenumgebung hin ausblasen und auf diese Weise reinigen lässt.
[0027] Genauer gesagt weist der von dem ersten Lüfteraggregat 32 umfasste Axiallüfter 30
zur Ausführung des Reversierbetriebs eine Vielzahl von an einer Lüfternabe 62 radial
hervorspringenden Lüfterflügeln 64 auf, die sich mittels einer Stelleinrichtung 66
bezüglich ihres Anstellwinkels α verschwenken lassen. Auf diese Weise ist eine Umkehr
der Strömungsrichtung ohne Änderung der Drehrichtung des Axiallüfters 30 möglich.
Dieser Betriebszustand ist in Fig. 2 wiedergegeben.
[0028] Der Vollständigkeit halber sei angemerkt, dass die in Fig. 1 dargestellte räumliche
Anordnung der Lüfteraggregate 32, 42 bzw. Kühleranordnungen 16, 18 lediglich eine
von mehreren Möglichkeiten wiedergibt. Vorliegend befindet sich die zweite Kühleranordnung
18 bezüglich des Verlaufs des Hauptkühlstroms 28 zwischen dem Filterelement 56 und
der ersten Kühleranordnung 16, diese kann jedoch auch zwischen der ersten Kühleranordnung
16 und dem ersten Lüfteraggregat 32 liegen.
[0029] Die Funktion der in Fig. 1 dargestellten weiteren Komponenten soll nachfolgend in
Verbindung mit dem in Fig. 3 wiedergegebenen Verfahrensablauf erläutert werden.
[0030] Fig. 3 zeigt hierbei ein als Flussdiagramm veranschaulichtes Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben des Fahrzeugsystems 10. Demgemäß wird
das Verfahren in einem Initialisierungsschritt 100 gestartet, woraufhin in einem ersten
Schritt 102 von einer Kontrolleinheit 68 ein Istwert n
ist einer Drehzahlgröße ermittelt wird, die eine an dem zweiten Lüfteraggregat 42 kühlbedarfsabhängig
auftretende Drehzahl wiedergibt. Die Kühlbedarfsabhängigkeit der Drehzahl des zweiten
Lüfteraggregats 42 ergibt sich vorliegend daraus, dass eine aufgrund eines Temperaturanstiegs
erkannte verminderte Kühlleistung im Wege einer sukzessiven Drehzahlanhebung kompensiert
wird.
[0031] Der Istwert n
ist der Drehzahlgröße wird im ersten Schritt 102 von der Kontrolleinheit 68 sensorisch
durch Erfassung der Drehzahl eines von dem zweiten Lüfteraggregat 42 umfassten Lüfterrads
70 ermittelt. Hierzu dient ein induktiver Drehzahlsensor 72 herkömmlicher Bauart,
der die Umdrehungen einer zwischen Hydraulikmotor 46 und Lüfterrad 70 verlaufenden
Antriebswelle 74 berührungslos erfasst sowie ein damit korrespondierendes Drehzahlsignal
an die Kontrolleinheit 68 übermittelt.
[0032] Alternativ wird der Istwert n
ist der Drehzahlgröße von der Kontrolleinheit 68 im ersten Schritt 102 rechnerisch nach
Maßgabe von für den Betrieb des zweiten Lüfteraggregats 42 vorgesehenen Steuergrößen
ermittelt. Die an einem CAN-Datenbus 76 des landwirtschaftlichen Traktors 12 anstehenden
Steuergrößen werden sensorisch erfasst und lassen bei bekanntem Steuerverhalten des
Hydraulikmotors 46 eine eindeutige Aussage über die am Lüfterrad 70 auftretende Drehzahl
zu. Die Steuergrößen repräsentieren vorliegend einen Volumenstrom und/oder Druck einer
zum Betrieb des Hydraulikmotors 46 vorgesehenen Hydraulikversorgung. Vorliegend werden
diese von der Kontrolleinheit 68 aus einem elektrischen Signal, das der Betätigung
eines zur Vorgabe von Volumenstrom und/oder Druck vorgesehenen (nicht gezeigten) Ventils
dient, mittelbar abgeleitet. Für den Fall der Verwendung eines Elektromotors ergeben
sich die Steuergrößen hingegen aus Spannung und/oder Strom einer zu dessen Betrieb
vorgesehenen Stromversorgung.
[0033] In einem zweiten Schritt 104 wird von der Kontrolleinheit 68 der im ersten Schritt
102 ermittelte Istwert n
ist der Drehzahlgröße mit einem für einen gereinigten Zustand des Filterelements 56 spezifizierten
Sollwert n
soll verglichen.
[0034] Erkennt die Kontrolleinheit 68 in einem dritten Schritt 106, dass das Vergleichsergebnis
außerhalb eines vorgegebenen Drehzahltoleranzbereichs Δn liegt, so wird von dieser
in einem vierten Schritt 108 ein Triggersignal zur Veranlassung eines Reversierbetriebs
des ersten Lüfteraggregats 32 erzeugt, um das Filterelement 56 mittels des ersten
Lüfteraggregats 32 durch Richtungsumkehr des Hauptkühlstroms 28 auszublasen. Andernfalls
kehrt das Verfahren wieder zum dritten Schritt 106 zurück.
[0035] Mit anderen Worten wird eine aus einer im vierten Schritt 108 beobachteten Drehzahldiskrepanz
abgeleitete übermäßige Zunahme des Kühlbedarfs der zweiten Kühleranordnung 18 als
Indikator für die Notwendigkeit der Ausführung eines Reinigungsvorgangs des Filterelements
56 herangezogen.
[0036] Entsprechend einer ersten Option ist der für einen gereinigten Zustand des Filterelements
56 spezifizierte Sollwert n
soll der Drehzahlgröße fest vorgegeben. Die Vorgabe des Sollwerts n
soll erfolgt derart, dass ein maximal zu erwartender Kühlbedarf der mittels der zweiten
Kühleranordnung 18 zu kühlenden Ladeluft verlässlich abgedeckt wird. Der für die Drehzahlgröße
vorgegebene Sollwert n
soll ist in einer mit der Kontrolleinheit 68 kommunizierenden Speichereinheit 78 hinterlegt.
[0037] Abweichend davon sieht eine zweite Option vor, dass der für einen gereinigten Zustand
des Filterelements 56 spezifizierte Sollwert n
soll der Drehzahlgröße sich nicht fest am maximalem Kühlbedarf der mittels der zweiten
Kühleranordnung 18 zu kühlenden Ladeluft orientiert, sondern von der Kontrolleinheit
68 in Abhängigkeit eines ermittelten tatsächlichen Kühlbedarfs variabel vorgegeben
wird. Der tatsächliche Kühlbedarf der Ladeluft wird von der Kontrolleinheit 68 unter
anderem aus über den CAN-Datenbus 76 verfügbaren Angaben hinsichtlich einer Motordrehzahl
bzw. -leistung des Dieselmotors 22, der Außentemperatur, der Luftfeuchtigkeit, des
Ladeluftdrucks und/oder der Position verstellbarer Turboladerschaufeln abgeleitet.
[0038] Zur Initiierung des Reinigungsvorgangs ist in einem fünften Schritt 110 vorgesehen,
dass mittels des Triggersignals eine Nutzerschnittstelle 80 zur Ausgabe eines über
die Notwendigkeit der Ausführung eines Reversierbetriebs informierenden Bedienerhinweises
angesteuert wird. Die Nutzerschnittstelle 80 weist ein berührungsempfindliches Display
82 auf, das in einer Fahrerkabine des landwirtschaftlichen Traktors 12 untergebracht
oder aber Bestandteil eines mobilen Endgeräts 84 ist, das über eine drahtlose Schnittstelle
86 mit der Kontrolleinheit 68 in Datenaustauschverbindung steht. Die Ausgabe der Bedienerinformation
erfolgt visuell über das berührungsempfindliche Display 82, aber auch hörbar mittels
eines von der Nutzerschnittstelle 80 umfassten akustischen Signalgebers 88.
[0039] Hierbei wird in einem siebten Schritt 114 nach einer in einem vorgeschalteten sechsten
Schritt 112 erfolgten Bedienerfreigabe mittels des Triggersignals die von dem ersten
Lüfteraggregat 32 umfasste Stelleinrichtung 66 zur selbsttätigen Ausführung des Reversierbetriebs
angesteuert. Hierzu weist die Stelleinrichtung 66 eine in der Lüfternabe 62 des Lüfterrads
70 integrierte elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Anordnung 90 zur
Veränderung des Anstellwinkels α der Lüfterflügel 64 auf. Die elektrische, hydraulische
oder pneumatische Betätigung der Anordnung 90 erfolgt hierbei mittels einer mit der
Kontrolleinheit 68 in Verbindung stehenden Steuereinheit 92. Unterbleibt im sechsten
Schritt 112 die Bedienerfreigabe, so wird das Verfahren unmittelbar in einem Schlussschritt
116 beendet.
[0040] Für die Zwecke der Bedienerfreigabe im sechsten Schritt 112 dient das von der Nutzerschnittstelle
80 umfasste berührungsempfindliche Display 82. Der Fahrer des landwirtschaftlichen
Traktors 12 erhält in diesem Fall die Gelegenheit, zunächst einen geeigneten Stellplatz
aufzusuchen, sodass sich ein unerwünschtes Ausblasen des Filterelements 56 in geschlossenen
Gebäuden wie Scheuern oder Werkstätten ausschließen lässt.
[0041] Anschließend wird das erfindungsgemäße Verfahren im Schlussschritt 116 beendet.
1. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugkühlsystems, das ein erstes Lüfteraggregat (32)
zur Erzeugung eines eine erste Kühleranordnung (16) beaufschlagenden Hauptkühlstroms
(28) sowie ein an den Hauptkühlstrom (28) angrenzendes zweites Lüfteraggregat (42)
zur Erzeugung eines eine zweite Kühleranordnung (18) beaufschlagenden Nebenkühlstroms
(48) umfasst, wobei der Nebenkühlstrom (48) mittels des zweiten Lüfteraggregats (42)
aus dem Hauptkühlstrom (28) abgezweigt wird, und wobei die für die Erzeugung der Kühlströme
(28, 48) angesaugte Umgebungsluft (54) ein stromaufwärts der Lüfteraggregate (32,
42) sowie der Kühleranordnungen (16, 18) liegendes Filterelement (56) zur Partikelfilterung
passiert, dadurch gekennzeichnet, dass von einer Kontrolleinheit (68) ein Istwert (nist) einer sensorisch und/oder rechnerisch ermittelten Drehzahlgröße, die eine am zweiten
Lüfteraggregat (42) kühlbedarfsabhängig auftretende Drehzahl wiedergibt, mit einem
für einen gereinigten Zustand des Filterelements (56) spezifizierten Sollwert (nsoll) verglichen wird, wobei für den Fall, dass das Vergleichsergebnis außerhalb eines
vorgegebenen Drehzahltoleranzbereichs (Δn) liegt, von der Kontrolleinheit (68) ein
Triggersignal zur Veranlassung eines Reversierbetriebs des ersten Lüfteraggregats
(32) erzeugt wird, um das Filterelement (56) mittels des ersten Lüfteraggregats (32)
durch Richtungsumkehr des Hauptkühlstroms (28) auszublasen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert (nist) der Drehzahlgröße von der Kontrolleinheit (68) sensorisch durch Erfassung einer
Drehzahl eines von dem zweiten Lüfteraggregat (42) umfassten Lüfterrads (70) ermittelt
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert (nist) der Drehzahlgröße von der Kontrolleinheit (68) rechnerisch nach Maßgabe einer für
den Betrieb des zweiten Lüfteraggregats (42) vorgesehenen Steuergröße ermittelt wird.
4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der für einen gereinigten Zustand des Filterelements (56) spezifizierte Sollwert
(nsoll) der Drehzahlgröße fest vorgegeben ist.
5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der für einen gereinigten Zustand des Filterelements (56) spezifizierte Sollwert
(nsoll) der Drehzahlgröße von der Kontrolleinheit (68) in Abhängigkeit eines ermittelten
tatsächlichen Kühlbedarfs variabel vorgegeben wird.
6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Triggersignals eine Nutzerschnittstelle (80) zur Ausgabe eines über die
Notwendigkeit der Ausführung eines Reversierbetriebs informierenden Bedienerhinweises
angesteuert wird.
7. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Triggersignals eine von dem ersten Lüfteraggregat (32) umfasste Stelleinrichtung
(66) zur selbsttätigen Ausführung des Reversierbetriebs angesteuert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die selbsttätige Ausführung des Reversierbetriebs von der Kontrolleinheit (68) erst
nach vorheriger Bedienerfreigabe erfolgt.