DD253863A1

DD253863A1 - Sicherheitsschaltung fuer motorunabhaengige fahrzeugheizungen

Info

Publication number: DD253863A1
Application number: DD86296499A
Authority: DD
Inventors: Michael Hammer
Original assignee: Fortschritt Veb K
Priority date: 1986-11-21
Filing date: 1986-11-21
Publication date: 1988-02-03
Also published as: DE3738739A1; PL268924A1

Abstract

Die Sicherheitsschaltung bei motorunabhaengigen Fahrzeugheizungen dient als zusaetzliche Sicherheit gegen Ueberhitzungsfaelle, wenn fuer die Verbrennungsluftfoerderung und Waermeabfuehrung getrennte Antriebe verwendet werden. Mit dieser Sicherheitsschaltung soll die Betriebssicherheit erhoeht werden, in der Startphase der waermeabfuehrende Antrieb zeitverzoegert zur Zuendeinrichtung, Kraftstoff- und Verbrennungsluftfoerderung eingeschaltet werden koennen, und die Kraftstoffoerderung unterbunden werden, wenn bei angelegter Spannung kein Strom fliesst. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass in den Stromkreis des zur Waermeabfuehrung dienenden Motors eine Spule mit Magnetkern gelegt ist, deren Feldlinien von einem Hall-Schaltkreis ausgewertet werden. Der Ausgang des Hall-Schaltkreises wird ueber eine Diode mit der Schaltleitung des zu ueberwachenden Motors, mit dem Steuerteil des Heizgeraetes und ueber einen Widerstand mit der stabilisierten Spannung verbunden. Figur

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die aufgezeigte Lösung ist eine zusätzliche Sicherhei.tsschaltung für motorunabhängige Fahrzeugheizungen, die mit getrennten Antrieben für die Verbrennungsluftförderung und Wärmeabführung arbeiten. Sie vermeidet Überhitzungsfälle, die sich aus dem Ausfall der Heizmediumförderung ergeben. Die Sicherheitsschaltung kann auch dann angewendet werden, wenn der Antriebsmotor für die Wärmeabführung später, als der für die Verbrennungsluftförderung, zugeschaltet wird. Die Kraftstoffördereinrichtung ist dabei mit dem Motor für die Verbrennungsluftförderung so verbunden, daß sie gemeinsam ein-, aber getrennt ausgeschaltet werden können.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei motorunabhängigen Fahrzeugheizungen sind Schutzvorrichtungen notwendig, um im Fall von Störungen Gefährdungen zu verhindern. Allgemein üblich ist die Verwendung von Überhitzungsschutzeinrichtungen. Bei ruhendem Heizmedium, aber stattfindender Verbrennung reagieren sie wegen der Trägheit der Wärmeleitung-des Heizmediums oft nicht schnell genug.

Deshalb werden zur Erhöhung der Sicherheit zusätzlich bestimmte Funktionsgruppen des Heizgerätes überwacht.

Die einfachste und auch zur Zeit noch angewandte Form ist die Kontrolle der Spannung an ausgewählten Funktionsgruppen. Bei der Überwachung von Motoren ist es jedoch günstiger, diese strommäßig zu kontrollieren, weil dann auch Fehler, wie Leitungsunterbrechung zum Motor und abgenutzte Kohlebürsten, miterfaßt werden. Dazu ist bekannt, einen Widerstand in Reihe zu überwachenden Last zu schalten und den Spannungsabfall über ihn auszuwerten. Bei größeren Strömen, wie sie für Motore erforderlich sind, können nur Widerstände mit extrem kleinen Widerstandswerten eingesetzt werden, deren Herstellung als auch ihre Vermessung problematisch ist.

Bekannt sind weiterhin Sicherheitseinrichtungen, bei denen die Erwärmung durch den zu kontrollierenden Strom ausgenutzt wird. Durch die dabei auftretende zeitliche Verzögerung sind solche Lösungen für eine Sicherheitsschaltung, wie im Anwendungsgebiet beschrieben, nicht geeignet.

In der DE-OS 2534208 ist als weitere Möglichkeit die Schaltung mit einem Stromrelais beschrieben, wo bei Stromfluß durch den zu kontrollierenden Brennermotor gleichzeitig der Strompfad zur Kraftstofförderung freigegeben wird. Übertragen auf die Überwachung des Motors für die Wärmeabführung bedeutet dies, daß er nur zusammen mit der Kraftstofförderung einschaltbar

Bei motorunabhängigen Fahrzeugheizungen sind aber Steuerprogramme üblich, bei denen die Wärmeabführung erst nach dem Zünden des Heizgerätes bei Erreichen einer bestimmtenTemperatur erfolgt. Zur Realisierung derartiger Steuerprogramme ist die nach DE-OS 2534208 beschriebene Überwachungseinrichtung nicht anwendbar.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist, bei motorunabhängigen Fahrzeugheizungen, die mit getrennten Antrieben für die Verbrennungsluftförderung und die Wärmeabführung arbeiten, die Betriebssicherheit zu erhöhen. Die Kraftstofförderung soll abhängig vom Stromfluß des wärmeabführenden Motors sein. Dieser soll aber in der Startphase zeitverzögert zur Kraftstofffund Verbrennungsluftförderung eingeschaltet werden können.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es soll eine elektronische Schaltung eingesetzt werden, die den Stromfluß des zur Wärmeabführung dienenden Motors überwacht. Dem Steuerteil des Heizgerätes wird nur dann ein Signal von ihr zugeführt und damit die Kraftstofförderung unterbunden, wenn bei angelegter Spannung kein Strom fließt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in den Stromkreis des zur Wärmeabführung dienenden Motors eine Spule mit Magnetkern gelegt wird und ein Hall-Schaltkreis so angeordent wird, daß er das Magnetfeld der Spule auswerten kann. Der Ausgang des Hall-Schaltkreises, der mit dem Steuerteil des Heizgerätes verbunden ist, wird über eine Diode mit der Schaltleitung des zu überwachenden Motors verbunden.

Wird in der Startphase die Kraftstoff- und Verbrennungsluftförderung eingeschaltet, wird gleichzeitig der Hall-Schaltkreis mit einer stabilisierten Spannung versorgt. In diesem Betriebszustand ist die Schalteinrichtung für den wärmeabführenden Motor geöffnet. Da kein Strom fließt, erzeugt die mit dem Motor in Reihe geschaltete Magnetspule auch kein magnetisches Feld, das den Hall-Schaltkreis durchsetzen könnte. Die am Hall-Schaltkreis angelegte stabilisierte Spannung sperrt seinen Ausgangstransistor, so daß keine Verbindung von seinem Ausgang zur Masse besteht. Über einen Widerstand, der die

stabilisierte Spannung mit dem Ausgang direkt verbindet, würde ein Η-Signal erzeugt. Da am wärmeabführenden Motor keine positive Spannung anliegt, fließt über die Diode, die den Ausgang des Hall-Schaltkreises mit der Schaltleitung zum wärmeführenden Motor verbindet, der über den Widerstand eingespeiste Strom zur Masse ab. Am Steuerteil des Heizgeräte liegt also L-Pegel an. Die Kraftstofförderung wird bei L-Pegel nicht beeinflußt.

Wird nun zeitverzögert zur Kraftstoff- und Verbrennungsluftförderung durch eine Schalteinrichtung des Plus-Potential an den wärmeabführenden Motor gelegt, strömt das Heizmedium. Da keine Unterbrechung vorliegt, fließt über die Schaltleitung Strom durch die mit dem wärmeabführenden Motor in Reihe geschaltete Magnetspule. In diesem Betriebszustand erzeugt der Strom in der Magnetspule ein magnetisches Feld. Dje Feldlinien des magnetischen Feldes durchsetzen den Hall-Schaltkreis und induzieren in ihm eine Spannung. Die im Hall-Schaltkreis verknüpften Bauelemente werten diese Sapnnung so aus, daß sein Ausgangstransistor den Ausgang mit der Masse verbindet. Der über den Widerstand am Ausgang eingespeiste Strom fließt aber über den Ausgangstransistor zur Masse ab. Am Steuerteil des Heizgerätes liegt L-Pegel an. Da die Diode in Sperrichtung zwischen Schaltleitung und Ausgang des Hall-Schaltkreises geschaltet ist, hat die Bordspannung keinen Einfluß. Die Kraftstofförderung wird in diesem Betriebszustand nicht beeinflußt.

Ist die Schalteinrichtung geschlossen undfließt infolge eines Fehlers über den Motor kein Strom, erzeugt die Magnetspule auch keine Magnetfeld, und der Ausgangstransistor des Hall-Schaltkreises ist gesperrt. Am Ausgang des Hall-Schaltkreises liegt damit ein Η-Signal an. Da die Schaltleitung unter Spannung steht, wird das Η-Signal auch nicht über die Diode in einen L-Pegel umgewandelt. Dieses Η-Signal erreicht das Steuerteil des Heizgerätes und wird als Abschaltsignal für die Kraftstofförderung genutzt.

Ausführungsbeispiel

In der Startphase wird bei motorunabhängigen Heizgeräten zunächst die Zündeinrichtung sowie die Kraftstoff- und Verbrennungsluftförderung eingeschaltet. Diese Baugruppen sind in der beigefügten Zeichnung nicht dargestellt. Gleichzeitig wird der Hall-Schaltkreis 1 mit einer substituierten Spannung U_D versorgt. Da der wärmeabführende Motor 2 noch nicht arbeiten soll, ist die Schalteinrichtung 3 geöffnet. Somit fließt keine Strom durch die Magnetspule 9. Der Hall-Schaltkreis i wird nicht aktiviert und sein gegen Masse 7 geschalteter Ausgangstransistor ist gesperrt. Über einen Widerstand 10, der zwischen der stabilisierten Spannung Ud und dem Ausgang 4 geschaltet ist, würde am Ausgang 4 ein Η-Signal erzeugt. Dieses Η-Signal wird aber über eine Diode 5, die den Ausgang 4 mit der Schaltleitung 6 des Motors 2 verbindet, in einen L-Pegel umgewandelt, da über die niederohmige Magnetspule 9 und den Motor 2 eine Masseverbindung besteht. Der L-Pegel liegt auch im Steuerteil 8 des nicht dargestellten Heizgerätes an. Damit wird in der Startphase die Kraftstofförderung nicht durch den ohne Fehler sich in Ruhe befindenden wärmeabführenden Motor 2 beeinflußt.

Wird nun zeitverzögert durch die Schalteinrichtung 3 das Plus-Potential über die Schaltleitung 6 an den wärmeabführenden Motor 2 gelegt, strömt das Heizmedium. Da keine Unterbrechung vorliegt, fließt Strom durch die mit dem Motor 2 in Reihe geschaltete Magnetspule 9. Der fließende Strom erzeugt in der Magnetspule 9 ein magnetisches Feld, deren Feldlinien den Hall-Schaltkreis 1 durchsetzen. Sie induzieren in ihm eine Spannung. Die im Hall-Schaltkreis verknüpften elektronischen Bauelemente weiten die Spannung so aus, daß sein gegen Masse 7 geschalteter Ausgangstransistor leitend wird. Der über den Widerstand 10 am Ausgang 4 eingespeiste Strom fließt über den leitenden Ausgangstransistor des Hall-Schaltkreises 1 zur Masse 7 ab, so daß am Steuerteil 8 L-Pegel anliegt. Da die Diode 5 in Sperrichtung zwischen Schaltleitung 6 des Motors 2 und Steuerteil 8 geschaltet ist, kann die am Motor 2 anliegende Bordspannung nicht zum Steuerteil 8 gelangen. Die Kraftstofförderung wird in diesem Betriebszustand nicht beeinflußt. Ist die Schalteinrichtung 3 geschlossen und fließt infolge eines Fehlers über den Motor 2 kein Strom, erzeugt die Magnetspule 9 auch kein Magnetfeld. Der gegen Masse 7 geschaltete Ausgangstranstistor des Hall-Schaltkreises 1 ist damit gesperrt. Der über den Widerstand 10 eingespeiste Strom kann nicht über den Hall-Schaltkreis 1 und auch nicht über die Diode 5 abgeleitet werden, weil die Schaltleitung 6 unter Spannung steht. Das am Ausgang 4 entstehende Η-Signal erreicht das Steuerteil 8 und wird als Abschaltsignal für die Kraftstofförderung genutzt.

Claims

Sicherheitsschaltung bei motorunabhängigen Fahrzeugheizungen zur Stromflußüberwachung des wärmeabführenden Motors, der später, als der Verbrennungsluftfördermotor und die Kraftstofförderung, zugeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß in die Schaltleitung (6) des wärmeabführenden Motors (2) eine Magnetspule (9) gelegt ist, in dessen Magnetfeld ein Hall-Schaltkreis (1) liegt und sein Ausgang (4) über eine Diode (5) mit der Schaltleitung (6) des Motors (2) und über einen Widerstand (10) mit der stabilisierten Spannung (Ud) verbunden ist.

Hierzu 1 Seite Zeichnung