Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung einer Lüfterstörung eines von einem Gleichstrommotor angetriebenen Lüfters einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, bei dem

• • zur Überprüfung des Betriebszustandes des Lüfters der Strom I_vent des Gleichstrommotors bestimmt wird,
• • dieser Strom I_vent verglichen wird mit einer Untergrenze I_min, und
• • der Gleichstrommotor deaktiviert wird, falls gilt I_vent < I_min.

Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.

Kühlsysteme für moderne Kraftfahrzeugantriebe werden mit leistungsstarken Lüftermotoren ausgestattet, die ein Lüfterrad antreiben bzw. in Drehung versetzen, um den Wärmetauschern des Kühlsystems auch im Stillstand d.h. bei stehendem Kraftfahrzeug oder bei nur geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten einen ausreichend hohen Luftmassenstrom bereitstellen zu können. Die Lüftermotoren werden in der Regel elektrisch betrieben.

Die Steuerung derartiger Lüftermotoren erfolgt nach dem Stand der Technik mittels einer Leistungselektronik, die eine stufenlose Steuerung des Lüfters zuläßt, oder einer Relaisschaltung, die – gegebenenfalls unter Verwendung mehrerer Widerstände – verschiedene Lasten bzw. Drehzahlen des Lüfters realisiert. Das Verfahren gemäß der vorliegenden Anmeldung geht von einer Steuerung mittels Leistungselektronik aus. Durch Verwendung eines Mikroprozessors und entsprechender Leistungselektronik können dabei durch Pulsweitenmodulation erhebliche Ströme beinahe stufenlos gesteuert werden.

Vorliegend soll ein Verfahren aufgezeigt werden, mit dem Lüfterstörungen erkannt werden können. Dabei sind insbesondere zwei Lüfterstörungen für die Praxis von Interesse. Die erste Lüfterstörung kann in einer Blockierung des Lüfterrades gesehen werden, wobei Blockierung im Sinne der vorliegenden Anmeldung sowohl eine vollständige Blockierung des Lüfterrades bedeuten kann, bei der sich das Lüfterrad nicht mehr dreht d. h. stillsteht, als auch eine teilweise Blockierung, bei der das Lüfterrad nur mit einer verminderten Lüfterdrehzahl umläuft. Eine Blockierung des Lüfterrades kann durch Schnee, Eis, Matsch oder dergleichen hervorgerufen werden. Aber auch ein Schaden oder der Verschleiß des Lüftermotors kann zu einer teilweisen oder vollständigen Blockierung des Lüfterrades führen. Eine Blockade des Lüfterrades führt in der Regel zu einer Überlastung des Lüftermotors, der gegen einen erhöhten Widerstand arbeiten muß.

Um bei einer Blockierung des Lüfterrades einen Schaden an der Brennkraftmaschine bzw. eine Fehlfunktion, beispielsweise eine Rauchentwicklung durch Überhitzen oder einen Brand, zu vermeiden, ist es zunächst erforderlich, eine derartige Lüfterstörung zu detektieren.

Ein aus dem Stand der Technik bekanntes Verfahren zur Erkennung einer Lüfterblockade sieht vor, den vom Gleichstrommotor verbrauchten Strom I_vent d.h. den Lüfterstrom zu bestimmen, beispielsweise zu messen. Der ermittelte Lüfterstrom I_vent wird mit einer zulässigen Obergrenze I_max verglichen. Falls der Lüfterstrom I_vent die zulässige Obergrenze I_max überschreitet, wird der Gleichstrommotor deaktiviert.

Dieser Vorgehensweise liegt die Überlegung zugrunde, daß ein zumindest teilweise blockiertes Lüfterrad, das mit verminderter Drehzahl umläuft bzw. vollständig stillsteht, eine erhöhte Antriebsleistung P_el benötigt, da der als Antrieb dienende Gleichstrommotor infolge des blockierten Lüfterrades gegen einen erhöhten Widerstand arbeiten d.h. das Lüfterrad antreiben muß.

Infolge des erhöhten Widerstandes bzw. des erhöhten Leistungsbedarfs P_el wird ein größerer Lüfterstrom I_vent bereitgestellt als dies bei einem nicht blockierten d. h. störungsfrei arbeitenden Lüfterrad erforderlich ist. Der Lüfterstrom I_vent läßt somit Rückschlüsse auf die Antriebsleistung P_el bzw. den Betriebsstatus des Lüfters und indirekt auch auf die Lüfterdrehzahl n zu. Überschreitet der ermittelte Lüfterstrom I_vent eine zulässige Obergrenze I_min, wird dies als Blockade des Lüfterrades gewertet, denn der Lüfterstrom I_vent korreliert mit der Antriebsleistung P_el d.h. der Strom I_vent nimmt zu, wenn die Antriebsleistung P_el zunimmt, was beispielsweise bei einer Blockade des Lüfters der Fall ist, wenn der Antriebswiderstand sich vergrößert. Das Überschreiten eines zulässigen Maximalstroms I_max ist gleichbedeutend mit dem Absinken der Lüfterdrehzahl n unter eine Mindestdrehzahl n_min, bei der noch von einem ausreichend frei laufenden Lüfterrad ausgegangen wird.

Eine zweite, völlig anders geartete Lüfterstörung, die ebenfalls für die Praxis von Interesse ist, besteht in einem Ablösen des Lüfterrades vom Lüfterantrieb. Ein derartig geschädigter Lüfter kann – aufgrund des nicht mehr vorhandenen Lüfterrades – die ihm zugewiesene Aufgabe, nämlich dem Kühlsystem einen ausreichend hohen Luftmassenstrom bereitzustellen, nicht mehr erfüllen.

Nach dem Stand der Technik wird zur Erkennung einer derartigen Störung d.h. zur Erkennung eines abgelösten Lüfterrades in ähnlicher Weise vorgegangen, wie dies weiter oben bereits für die Blockade erläutert wurde. Der Lüfterstrom I_vent wird bestimmt und mit einer zulässigen Untergrenze I_min verglichen. Falls der Lüfterstrom I_vent die zulässige Untergrenze I_min unterschreitet, wird der Gleichstrommotor deaktiviert.

Auch diese Strategie macht sich den Umstand zunutze, daß ein gestörter Lüfter, dessen Lüfterrad sich abgelöst hat, einen veränderten Leistungsbedarf P_el hat. Ein Lüfter ohne Lüfterrad benötigt nur eine verminderte Antriebsleistung. P_el, da der durch das Lüfterrad verursachte Luftwiderstand entfällt bzw. nicht überwunden werden muß. Der als Antrieb dienende Gleichstrommotor arbeitet infolge des fehlenden Lüfterrades gegen einen geringeren Antriebswiderstand. Eine verminderte Antriebsleistung P_el führt zu einem niedrigeren Lüfterstrom I_vent. Der Lüfterstrom I_vent läßt somit Rückschlüsse auf die Antriebsleistung P_el bzw. den Betriebsstatus des Lüfters und indirekt auch auf die Lüfterdrehzahl n zu. Unterschreitet der ermittelte Lüfterstrom I_vent eine zulässigen Mindeststrom I_min wird dies als Lüfterstörung, nämlich als abgelöstes Lüfterrad, interpretiert, denn der Lüfterstrom I_vent korreliert – wie bereits oben ausgeführt – mit der Antriebsleistung P_el d.h. der Strom I_vent nimmt ab, wenn die Antriebsleistung P_el abnimmt, was beispielsweise bei einem abgelösten Lüfterrad der Fall ist, wenn der Antriebswiderstand sich vermindert. Das Unterschreiten einer zulässigen unteren Stromgrenze I_min ist gleichbedeutend mit dem Überschreiten einer zulässigen Maximaldrehzahl n_max, unterhalb derer noch von einem intakten d.h. fest mit dem Lüfter verbundenen Lüfterrad ausgegangen werden kann.

Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Erkennung einer Lüfterstörung ist, daß die durch das Lüfterrad hindurchgeführte Luftströmung bei der Beurteilung des Betriebsstatus des Lüfters nicht berücksichtigt wird. Das Lüfterrad wird nicht nur durch die dem Lüfterantrieb zugeführte elektrische Antriebsleistung P_el, sondern auch mittels der durch das Lüfterrad hindurchgeführten Luftströmung angetrieben. Wird die elektrische Antriebsleistung P_el des Lüfters vollständig abgeschaltet, nimmt die Lüfterdrehzahl n mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit v zu. Da mit zunehmendem Fahrtwind weniger elektrische Antriebsleistung P_el für den Antrieb des Lüfters erforderlich wird, nimmt mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit v der verbrauchte Strom d.h. der Lüfterstrom I_vent ab, was bei den herkömmlichen, oben beschriebenen Verfahren keine Berücksichtigung findet. Zu welchen Problemen die Vernachlässigung des in Rede stehenden Effektes bzw. des Fahrtwindes bei der Steuerung des Lüfters und insbesondere bei der Steuerung eines gestörten Lüfters führt, wird anhand von 1 näher erläutert.

1 zeigt den verbrauchten und gemessenen Lüfterstrom I_vent in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit v, wenn ein intakter Lüfter unter Volllast betrieben wird. Es ist zu erkennen, daß der Lüfterstrom I_vent mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit v abnimmt. D.h. die benötigte elektrische Antriebsleistung P_el kann vermindert werden allein aufgrund der zunehmenden Fahrzeuggeschwindigkeit v bzw. des zunehmenden Fahrtwindes, der nämlich am Antrieb des Lüfters partizipiert und zwar zunehmend mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit v.

Wird nun – unter Vernachlässigung des Fahrtwindes bzw. der Fahrzeuggeschwindigkeit v – gemäß den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren eine einheitliche d. h. konstante Untergrenze I_min für den Lüfterstrom festgelegt, kann es passieren, daß der tatsächliche Strom I_vent in der Praxis diese zulässige Untergrenze I_min allein aufgrund des zunehmenden Fahrtwindes unterschreitet, was fälschlicherweise als Lüfterstörung d. h. als Ablösung des Lüfterrades gewertet werden würde, obwohl der verminderte Lüfterstrom tatsächlich nicht die Folge einer Lüfterstörung ist, sondern lediglich auf die zunehmende Fahrzeuggeschwindigkeit v zurückzuführen ist.

Bei dem in 1 dargestellten Beispiel wurde die untere Stromgrenze I_min auf 20A und die obere Stromgrenze I_max auf 30A festgelegt. Wie 1 zu entnehmen ist, schneidet die Kurve f = I_vent (v) die linear verlaufende untere Stromgrenze I_min bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit v von ungefähr 190km/h. Würde die untere Stromgrenze I_min auf 23A festgelegt, würde schon bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit v von ungefähr 60km/h eine Lüfterstörung detektiert, obwohl tatsächlich keine Störung vorliegen würde.

Die Vernachlässigung des Fahrtwindes kann auch im Zusammenhang mit einer Blockade des Lüfterrades zu einer Fehleinschätzung der Lüfterfunktion führen. So kann ein Lüfter – beispielsweise infolge von Schnee oder Matsch – in seiner Drehfreiheit bereits in der An beeinträchtigt sein, daß eigentlich von einer Blockierung des Lüfterrades auszugehen wäre. Infolge des Fahrtwindes wird das Lüfterrad aber gegen den erhöhten Widerstand infolge der teilweisen Blockade angetrieben, so daß trotz erhöhtem Antriebswiderstand der Lüfterstrom nicht die obere Stromgrenze I_max d. h. den maximal zulässigen Stromwert überschreitet, weshalb die vorliegende Störung nicht erkannt wird oder erst dann erkannt wird, wenn das Kraftfahrzeug wieder mit verminderter Fahrzeuggeschwindigkeit v fährt.

Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Erkennung einer Lüfterstörung eines von einem Gleichstrommotor angetriebenen Lüfters einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs aufzuzeigen, mit dem eine Funktionsstörung des Lüfters zuverlässiger detektiert werden kann als mit nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren.

Eine weitere Teilaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens bereitzustellen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Erkennung einer Lüfterstörung eines von einem Gleichstrommotor angetriebenen Lüfters einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, bei dem

• • zur Überprüfung des Betriebszustandes des Lüfters der Strom I_vent des Gleichstrommotors bestimmt wird,
• • dieser Strom I_vent verglichen wird mit einer Untergrenze I_min, und
• • der Gleichstrommotor deaktiviert wird, falls gilt I_vent < I_min
• • wobei die Untergrenze I_min ein in der Lüftersteuerung hinterlegter Vergleichswert ist, der von der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit v und der Antriebsleistung P_el des Gleichstrommotors abhängt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird berücksichtigt, daß die durch das Lüfterrad hindurchgeführte Luftströmung das Lüfterrad ebenfalls antreibt. Erreicht wird dies dadurch, daß die untere Grenze I_min für den Lüfterstrom I_vent als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit v und der elektrischen Antriebsleistung P_el bereitgestellt wird. Auf diese Weise wird berücksichtigt, daß die durch das Lüfterrad hindurchgeführte Luftströmung bzw. der Fahrtwind mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit v eine stetig größer werdende Antriebsleistung in den Lüfterantrieb einbringt.

Wie bereits im Zusammenhang mit dem Stand der Technik ausgeführt wurde, benötigt ein gestörter Lüfter, dessen Lüfterrad sich abgelöst hat, nur eine verminderte elektrische Antriebsleistung P_el. Aufgrund des – im Vergleich zu einem intakten Lüfter mit Lüfterrad – geringeren Leistungsbedarfs P_el sinkt der Lüfterstrom I_vent. Unterschreitet der Lüfterstrom eine zulässige Untergrenze I_min wird dies als Lüfterstörung, nämlich als abgelöstes Lüfterrad, interpretiert, denn das Unterschreiten der Mindeststromstärke I_min ist gleichbedeutend mit dem Überschreiten einer zulässigen Maximaldrehzahl n_max.

Es handelt sich gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren bei der unteren Stromgrenze I_min nicht um einen linearen d. h. konstanten Wert, sondern um eine variable Größe. Der funktionale Zusammenhang zwischen dem Lüfterstrom I_vent, der Fahrzeuggeschwindigkeit v und der Antriebsleistung P_el kann empirisch ermittelt werden, beispielsweise auf dem Rollenprüfstand. Dies ist insbesondere deshalb vorteilhaft, weil die Einflußfaktoren wie beispielsweise die Aerodynamik der Fahrzeugfront, der Luftwiderstand des Kühlungspaketes, die Dichtung des Kühlungspaketes und dergleichen nur unzureichend d.h. näherungsweise berechnet werden kann.

Gemäß einer möglichen Vorgehensweise zur Ermittlung des funktionalen Zusammenhangs wird in mehreren Meßreihen der Lüfterstrom I_vent gemessen, wobei im Rahmen der Meßreihen die Fahrzeuggeschwindigkeit v von 0km/h bis zur Höchstgeschwindigkeit in Stufen von beispielsweise 10km/h variiert wird und die elektrische Antriebsleistung P_el in Lastschritten von beispielsweise 10% bis zur Volllast verändert d.h. gesteigert wird. Das Ergebnis ist eine mehr oder weniger grob gerasterte dreidimensionale Matrix, die den Zusammenhang zwischen Lüfterstrom I_vent, Fahrzeuggeschwindigkeit v und elektrischer Antriebsleistung P_el wiedergibt. Gegebenenfalls kann noch die Drehzahl n des Lüfters miterfaßt werden, so daß zu jedem Wertpaar aus Fahrzeuggeschwindigkeit v und elektrischer Antriebsleistung P_el eine Lüfterdrehzahl n ermittelt wird und verfügbar ist.

Um in einem weiteren Schritt die untere Stromgrenze I_min zu generieren, kann von dem gemessenen Lüfterstrom I_vent beispielsweise ein fester d. h. konstanter Stromwert &Dgr;I subtrahiert werden, der gleichzeitig dazu verwendet wird, die Sensitivität des Verfahrens bei der Erkennung von Lüfterstörungen einzustellen, indem ein Stromwert &Dgr;I entsprechender Größe verwendet wird.

Für kleinere Werte &Dgr;I reagiert daß Verfahren zur Fehlererkennung sensitiver als für größere Werte &Dgr;I. Die Verwendung eines konstanten Stromwertes &Dgr;I hat zur Folge, daß die untere Stromgrenze I_min parallel d. h. äquidistant zum Lüfterstrom verläuft, also auch – wie der Lüfterstrom I_vent – mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit v abnimmt. Im Gegensatz hierzu weist die untere Stromgrenze gemäß einem herkömmlichen Verfahren nach dem Stand der Technik – wie in 1 dargestellt – einen sich mit der Fahrzeuggeschwindigkeit verändernden Abstand zum Lüfterstrom auf, weshalb das herkömmliche Verfahren bei verschiedenen Fahrzeuggeschwindigkeiten unterschiedlich sensitiv reagiert. In der Regel reagieren die herkömmlichen Verfahren zu höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten hin zunehmend sensitiv.

Andererseits kann durch bewußt unterschiedlich gewählte Stromwerte &Dgr;I gezielt auf die Sensitivität bei bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeiten Einfluß genommen werden d. h. für unterschiedliche Fahrzeuggeschwindigkeiten können auf diese Weise unterschiedliche Sensitivitäten realisiert werden.

Anstatt den Lüfterstrom I_vent zu erfassen und mit einem unteren Grenzwert Imin zu vergleichen, kann auch eine zulässige Maximaldrehzahl n_max festgelegt werden, indem zu der zu jedem Wertepaar aus Fahrzeuggeschwindigkeit v und elektrischer Antriebsleistung P_el ermittelten Lüfterdrehzahl n ein Drehzahlwert &Dgr;n hinzuaddiert wird, wobei im Praxisbetrieb die tatsächliche Drehzahl des Lüfters zu erfassen ist und dann mit der entsprechenden Grenzdrehzahl n_max verglichen werden muß, um Aufschluß über den Betriebsstatus des Lüfters zu erhalten. Ist die aktuelle Lüfterdrehzahl n höher als die Grenzdrehzahl n_max wird der Lüftermotor deaktiviert.

Daß der Lüfterstrom die untere Stromgrenze aufgrund des zunehmenden Fahrtwindes unterschreitet und fälschlicherweise eine Lüfterstörung d. h. eine Ablösung des Lüfterrades detektiert wird, ist bei Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeschlossen, da der Effekt der zunehmenden Fahrzeuggeschwindigkeit v bzw. des zunehmenden Fahrtwindes mitberücksichtigt wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Erkennung einer Lüfterstörung eines von einem Gleichstrommotor angetriebenen Lüfters wird somit die erste der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst, nämlich ein Verfahren aufzuzeigen, mit dem eine Funktionsstörung des Lüfters zuverlässiger detektiert werden kann als mit nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren.

Weitere vorteilhafte Varianten des Verfahrens werden im Zusammenhang mit den Unteransprüchen erörtert.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen

• • im Rahmen der Überprüfung des Betriebszustandes des Lüfters der Strom I_vent verglichen wird mit einer Obergrenze I_max, und
• • der Gleichstrommotor deaktiviert wird, falls gilt I_vent > I_max,
• • wobei die Obergrenze I_max ein in der Lüftersteuerung hinterlegter Vergleichswert ist, der von der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit v und der Antriebsleistung P_el des Gleichstrommotors abhängt.

Diese Verfahrensvariante dient der Erkennung einer Lüfterblockade und kann nicht nur in Kombination mit dem Verfahren zur Erkennung eines abgelösten Lüfterrades, sondern auch vollständig unabhängig von dem zuvor beschriebenen Verfahren durchgeführt und angewendet werden.

Ein blockiertes Lüfterrad, das mit verminderter Drehzahl umläuft oder vollständig stillsteht, weist infolge eines zusätzlichen Widerstandes einen erhöhten Leistungsbedarf P_el auf. Aufgrund des erhöhten Leistungsbedarfs steigt der Lüfterstrom I_vent im Vergleich zu einem nicht blockierten d.h. störungsfrei arbeitenden Lüftermotor an. Überschreitet der Lüfterstrom I_vent einen zulässigen maximalen Strom I_max, wird dies als Blockade des Lüfterrades gewertet. Das Überschreiten einer zulässigen oberen Stromgrenze I_max ist gleichbedeutend mit dem Absinken der Lüfterdrehzahl unter eine Mindestdrehzahl n_min, bei der noch von einem ausreichend frei laufenden Lüfterrad ausgegangen werden kann.

Der Lüfterstrom wird erfaßt und mit einer oberen Stromgrenze I_max verglichen. Falls der Lüfterstrom die maximal zulässige Stromstärke I_max überschreitet, wird der Gleichstrommotor deaktiviert.

Um die obere Stromgrenze I_max festzulegen, kann – in analoger Weise zu der unteren Stromgrenze – zu dem ermittelten Lüfterstrom I_vent ein fester d.h. konstanter Stromwert &Dgr;I hinzuaddiert werden, so daß zu jedem Wertepaar aus Fahrzeuggeschwindigkeit v und elektrischer Antriebsleistung P_el ein betriebspunktspezifischer Stromwert als obere Stromgrenze I_max vorgegeben wird. Alternativ zu einer oberen Stromgrenze I_max kann ebenfalls mit einer Mindestdrehzahl n_min gearbeitet werden. Es wird Bezug genommen auf die Ausführungen, die weiter oben im Rahmen der Beschreibung des Verfahrens zur Erkennung eines abgelösten Lüfterrades gemacht wurden.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen

• • zur Bestimmung des Stroms I_vent ein Leistungswiderstand verwendet wird.

Vorteilhaft sind auch Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen

• • im Kraftfahrzeug ein Warnelement vorgesehen wird, welches bei Deaktivierung des Gleichstrommotors aktiviert wird.

Um zu vermeiden, daß das Fahrzeug trotz eines defekten Lüfters weiterbetrieben wird, ist es vorteilhaft, wenn dem Fahrer mittels eines Warnelementes angezeigt wird, daß der Lüfter defekt ist bzw. eine Funktionsstörung aufweist. Das Warnelement kann beispielsweise ein in der Armaturentafel integriertes Licht sein, welches vom Fahrer visuell wahrgenommen wird.

Die zweite Teilaufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung umfassend einen Lüfter mit Lüftermotor und Lüfterrad, eine Lüftersteuerung und eine Strommeßvorrichtung zur Bestimmung des Lüfterstroms I_vent, bei der die Lüftersteuerung in der Weise adaptiert ist, daß eine untere Stromgrenze I_min für den Lüfterstrom I_vent als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit v und der elektrischen Antriebsleistung P_el verfügbar ist.

Das bereits für das erfindungsgemäße Verfahren Gesagte gilt auch für die erfindungsgemäße Vorrichtung, weshalb an dieser Stelle im allgemeinen Bezug genommen wird auf die in diesem Zusammenhang gemachten Ausführungen.

Vorteilhaft sind auch Ausführungsformen der Vorrichtung, bei denen die Lüftersteuerung in der Weise adaptiert ist, daß eine obere Stromgrenze I_max für den Lüfterstrom I_vent als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit v und der elektrischen Antriebsleistung P_el verfügbar ist.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Vorrichtung, bei denen die Strommeßvorrichtung einen Leistungswiderstand aufweist.

Zur Erfassung der Lüfterdrehzahl kann ein Sensor vorgesehen werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen gemäß den 2 und 3 näher beschrieben. Hierbei zeigt:

1 schematisch den vom Lüfter verbrauchten Strom I_vent in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit v für einen intakten und unter Volllast betriebenen Lüfter mit nach dem Stand der Technik festgelegten Grenzen für eine Mindeststromstärke I_min und eine maximal zulässige Stromstärke I_max,

2 schematisch den vom Lüfter verbrauchten Strom I_vent in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit v für einen intakten und unter Volllast betriebenen Lüfter mit gemäß einer ersten Ausführungsform des Verfahrens festgelegten Grenzen für eine Mindeststromstärke I_min und eine maximal zulässige Stromstärke I_max, und

3 schematisch den vom Lüfter verbrauchten Strom I_vent in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit v für einen intakten und unter Volllast betriebenen Lüfter mit gemäß einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens festgelegten Grenzen für eine Mindeststromstärke I_min und eine maximal zulässige Stromstärke I_max.

1 wurde bereits im Zusammenhang mit der Erläuterung des Standes der Technik näher erörtert.

2 zeigt schematisch den vom Lüfter verbrauchten Strom I_vent in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit v für einen intakten und unter Volllast betriebenen Lüfter.

Eingetragen sind die Grenzen für eine Mindeststromstärke I_min und eine maximal zulässige Stromstärke I_max, die gemäß einer ersten Ausführungsform des Verfahrens festgelegt wurden.

Die untere Stromgrenze I_min wurde durch Subtraktion eines konstanten Stromswertes &Dgr;I vom gemessenen Lüfterstrom I_vent generiert, weshalb die untere Stromgrenze I_min parallel d.h. in einem festen Abstand zum Lüfterstrom I_vent verläuft. Das Verfahren zur Erkennung einer Lüfterstörung reagiert damit bei sämtlichen Fahrzeuggeschwindigkeit in gleicher Weise sensitiv.

Die Mindeststromstärke I_min nimmt – wie der Lüfterstrom I_vent – mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit v ab, womit dem Umstand Rechung getragen wird, das der mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit v ebenfalls zunehmende Fahrtwind zum Antrieb des Lüfters beiträgt.

Unterschreitet der Lüfterstrom I_vent im Fahrbetrieb die Mindeststromstärke I_min, wird dies als Lüfterstörung, nämlich als Ablösung des Lüfterrades, interpretiert, denn ein Unterschreiten der vorgegebenen unteren Stromstärke I_min ist gleichbedeutend mit dem Überschreiten einer zulässigen Maximaldrehzahl n_max. Bei Drehzahlen n > n_max bzw. Lüfterströmen I_vent < I_min wird davon ausgegangen, daß das Lüfterrad sich abgelöst hat. In diesem Fall wird der Lüftermotor deaktiviert d. h. abgeschaltet.

Zusätzlich ist eine obere Stromgrenze I_max vorgesehen, um auch eine Blockierung des Lüfters erkennen zu können. Dabei wird – ähnlich wie bei aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren – eine konstante obere Stromgrenze I_max verwendet.

Es ist deutlich zu erkennen, daß der Abstand zwischen dem Lüfterstrom I_vent und der oberen Stromgrenze I_max mit steigender Fahrzeuggeschwindigkeit v ebenfalls zunimmt. D. h. das Verfahren zur Erkennung einer Lüfterblockade reagiert bei hohen Geschwindigkeiten weniger sensitiv als bei niedrigen Geschwindigkeiten. Auf die Stromstärke übertragen bedeutet dies, daß bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten bereits eine geringe Abweichung der Lüfterstromstärke I_vent von der Sollstromstärke ausreicht, um als Lüfterstörung infolge Blockierung des Lüfters gewertet zu werden, wohingegen hierzu bei höheren Geschwindigkeiten größere Abweichungen der Stromstärke erforderlich sind.

Überschreitet der Lüfterstrom I_vent im Fahrbetrieb die zulässige obere Stromgrenze I_max, wird dies als Lüfterstörung, nämlich als Blockierung des Lüfters, interpretiert, denn ein Überschreiten der vorgegebenen Maximalstromstärke I_max ist gleichbedeutend mit dem Absinken der Lüfterdrehzahl unter eine Mindestdrehzahl n_min. Bei Drehzahlen n < n_min wird davon ausgegangen, daß das Lüfterrad nicht mehr ausreichend frei rotieren bzw. umlaufen kann. In diesem Fall wird der Lüftermotor deaktiviert d.h. abgeschaltet.

3 zeigt schematisch den vom Lüfter verbrauchten Strom I_vent in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit v für einen intakten und unter Volllast betriebenen Lüfter mit gemäß einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens festgelegten Grenzen für eine Mindeststromstärke I_min und eine maximal zulässige Stromstärke Imax• Im Unterschied zu dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel verwendet die in 3 gezeigte zweite Ausführungsform des Verfahrens keine konstante obere Stromgrenze I, sondern eine obere Stromgrenze I_max (v) die mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit v abnimmt.

Die obere Stromgrenze I_max wird in analoger Weise zu der unteren Stromgrenze I_min festgelegt. Zu dem gemessenen Lüfterstrom wird ein fester d. h. konstanter Stromwert &Dgr;I hinzuaddiert, so daß zu jeder Fahrzeuggeschwindigkeit v eine spezifische Stromstärke als obere Stromgrenze I_max vorliegt und verfügbar ist. Alternativ zu einer oberen Stromgrenze I_max kann ebenfalls mit einer Mindestdrehzahl n_min gearbeitet werden. Es wird Bezug genommen auf die Ausführungen, die weiter oben im Rahmen der Beschreibung von 2 gemacht wurden.

n

Lüfterdrehzahl

&Dgr;n

Drehzahlwert

nmin

Mindestdrehzahl des Lüfters

nmax

Maximaldrehzahl des Lüfters

Pel

elektrische Antriebsleistung

Ivent

Lüfterstrom, vom Gleichstrommotor verbrauchter Strom

Imax

zulässige Obergrenze für den Lüfterstrom

Imin

zulässige Untergrenze für den Lüfterstrom

&Dgr;I

Stromwert

v

Fahrzeuggeschwindigkeit