DE1430268B2 - Elektrische Schaltungsanordnung zum Regeln der Drehzahl eines Gebläsemotors einer Heizung für den Innenraum eines Kraftwagens - Google Patents
Elektrische Schaltungsanordnung zum Regeln der Drehzahl eines Gebläsemotors einer Heizung für den Innenraum eines KraftwagensInfo
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Description
Innenraum des Kraftfahrzeuges herrschenden Ist- verbundenen Abtriebswelle einstellt. Diese Vorrich-
temperatur abhängt und die Drehzahlregelung mit- 45 tung ist jedoch sehr aufwendig und arbeitet mit einem
tels eines temperaturabhängigen Widerstandes (Heiß- schlechten Wirkungsgrad,
leiters) und nachgeschalteter Transistoren erfolgt. Auch kennt man bereits von temperaturveränder-
Bei den für Kraftwagen allgemein verwendeten liehen Widerständen mit Hilfe von Halbleiterbauele-
Heizvorrichtungen bläst ein elektrisches Zentrifugal- menten zu steuernde Motoren (USA.-Patentschrift
oder Axial-Gebläse erwärmte Luft in einen Wärme- 50 2 875 392). Diese Motoren dürften aber kaum als
austauscher. Lüftermotor zu verwenden sein.
Bei diesen Vorrichtungen wird das Gebläse durch Ferner ist eine Schaltungsanordnung zur Tempe-
einen Schalter gesteuert. Wird die Temperatur im raturregelung unter Verwendung eines temperatur-
Innenraum des Kraftfahrzeuges zu hoch, dann muß abhängigen Widerstandes bekannt (»Leitfaden der
man das Gebläse abstellen, um dasselbe wieder in 55 Transistortechnik« von Herbert G. Mende), der in
Gang zu setzen, sobald die Temperatur abgesun- einer Brückenschaltung zur Steuerung einer Relaisken
ist.
Ein sehr rohes Mittel der Regelung besteht in der Verwendung eines Schalters für zwei Betriebsdrehzahlen.
Bei einer der beiden Stellungen des Schalters 60 wird ein Widerstand mit dem Gebläsemotor in Reihe
geschaltet. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß man nur zwei Betriebsdrehzahlen zur Verfügung hat.
welche zudem von Hand eingeschaltet werden müssen.
Ein anderes Mittel besteht darin, daß man in Reihe 65 lais. welche periodisch an- und abgeschaltet werden,
mit dem Gebläsemotor einen Thermostaten mit Bi- wobei die Periodendauer von astabilen Multi-Vibra-
metallstreifen oder mit einer sich ausdehnenden Flüs- toren bestimmt wird. Bei einem ebenfalls vorgcse-
sigkcit usw. schaltet, wobei dieser Thermostat die henen Spannungsteiler liegt der Teilpunkt fest. Da-
stufe verwendet ist. Da es sich hierbei um eine »Zweipunkt-Temperaturregelung« handelt, kann eine
progressive Steuerung nicht vorgenommen werden.
Man verwendet zur Überwachung von Temperaturen auch Schaltungsanordnungen, wobei als Temperaturfühler
Thernewid-Heißleiter vorgesehen sind (Siemens-Halbleiter-Schaltbeispielc, Ausgabe April
1959). Auch hier erfolgt die Heizregelung über Re-
mit ist es aber nicht möglich, eine von der Differenz von Ist- und Soll-Temperatur abhängige, den jeweiligen
Wünschen angepaßte Drehzahlregelung des Gebläsemotors einer Heizung zu erzielen.
Eine weitere, bereits bekannte Schaltungsanordnung (französische Patentschrift 1301200) hat die
Aufgabe, regelbare Ventilatoren abwechselnd in Abhängigkeit von zwei Temperaturfühlern in Betrieb zu
setzen. Die hierbei erzielbare Temperaturregelung erfolgt demnach offenbar nicht durch eine Änderung
der Drehzahl der Ventilatoren, sondern durch eine periodisch wechselnde Tätigkeit der Steuerorgane.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Schaltungsanordnung derart zu verbessern,
daß mit einfachen Mitteln die Temperatur im Innenraum des Kraftfahrzeuges durch kontinuierliche
Regelung der Drehzahl des Gebläsemotors auf dem von dem Benutzer eingestellten Wert gehalten
werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in an sich bekannter Weise der auf die Ist-Temperatur
ansprechende Widerstand (Heißleiter) Teil einer Spannungsteilerbrücke ist, deren Teilpunkt
von der Stellung des Schiebers eines der Einstellung der Soll-Temperatur dienenden Potentiometers bestimmt
wird und die über diesen Schieber die Durchlässigkeit eines ersten Transistors regelt, der wiederum
einen zweien Transistor steuert, durch den kontinuierlich die Drehzahl des Gebläsemotors geregelt
wird.
Die Verwendung eines Heißleiters zusammen· mit Halbleiterbauelementen hat den Vorteil einer nur
wenig Raum beanspruchenden und wartungsfreien Bauart, wobei der Regelkreis, den gewünschten Verhältnissen
entsprechend, zu ändern ist.
Gemäß einer vorzugsweisen Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist der
Schieber des Potentiometers über eine Zener-Diode mit der Basis des ersten Transistors verbunden, während
das Potentiometer mit einem Widerstand in Reihe und der Heißleiter zu einem anderen Widerstand
parallel geschaltet ist.
Um die Regelung der Spannung unabhängig von der Spannung der Batterie des Wagens zu machen,
ist es gemäß einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung vorteilhaft, die Spannungsteilerbrücke als
Wheatstonesche Brücke auszubilden, deren eine Diagonale an die Batterie und deren andere Diagonale an
Emitter und Basis des ersten Transistors angeschlossen sind. '
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnung nachfolgend beschrieben.
Die F i g. 1 und 2 der Zeichnung zeigen elektrische Schaltungsanordnungen einer ersten und einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung.
Bei der ersten Ausführungsform (F i g. 1) speist die Batterie S die beiden Zweige zwischen den Anschlußpunkten
A-B und B-C einer Spannungsteilerbrücke. Zu dem Zweig zwischen den Anschlußpunkten B-C
gehört ein Heißleiter Th, der parallel zu einem Wider- og
stard »r« geschaltet ist, während der Heißleiter und dieser Widerstand in Reihe geschaltet sind mit einem
Teil eines Potentiometers/?,, wobei der Teil sich nach der Stellung des Schiebers P bemißt.
Der Zweig zwischen den Anschlußpunkten A-B umfaßt den anderen Teil des Potentiometers R1, in
Reihe geschaltet mit einem Widerstand/?.,.
Der Anschlußpunkt E eines weiteren Widerstandes R3 ist über eine Zener-Diode Z an den Schieber P angeschlossen,
während der Anschlußpunkt D dieses gleichen Widerstandes R3 direkt an den Anschlußpunkt
A angeschlossen ist. Anschlußpunkt D ist außerdem an den Emitter und Anschlußpunkt E an
die Basis eines Transistors T1 angeschlossen, dessen
Kollektor an den Anschlußpunkt F eines Widerstandes R5 sowie an die Basis eines Transistors T2
angeschlossen ist. Der Emitter von Transistor ΓΛ ist
über einen Widerstand Ri an den positiven Pol'der
Batterie angeschlossen. Der Kollektor von Transistor Tg ist an eine der Klemmen des Gebläsemotors V angeschlossen,
während die andere Klemme dieses Motors ebenso wie der zweite Anschlußpunkt G des
Widerstandes R5 an den negativen Pol der Batterie
angeschlossen ist.
Dieses Gerät arbeitet folgendermaßen: Der Schieber P bekommt zunächst eine Stellung, welche
der gewünschten Temperatur des Innenraumes des Kraftfahrzeuges entspricht. Wenn die wirkliche Temperatur
höher ist als der gewünschte Wert, dann ist der Widerstand des Heißleiters Th zu gering, und in
der Spannungsverteilerbrücke A-B-C entnimmt der Zweig A-B einen verhältnismäßig bedeutenden Teil
der Spannung der Batterie S. Eine Überspannung geht durch die Zener-Diode Z hindurch und macht
sich durch das Fließen eines Stroms im Widerstand R3 sowie zwischen dem Emitter und der Basis von
Transistor T1 bemerkbar. Der Emitter von Transistor
T1 ist also erregt, und der Transistor T9 gibt keine
Leistung ab, denn am Anschlußpunkt F ist die Spannung positiver geworden als am Emitter von Transistor
T2; der Gebläsemotor steht still. Da der Innenraum
des Kraftfahrzeuges nicht mehr geheizt wird, kühlt sich dieser ab. Sobald die Temperatur unter
den gewählten Wert zu fallen beginnt, wird der Widerstand des Heißleiters Th zu groß, die Spannung
an den Anschlußpunkten A -B sinkt, und die Zener-Diode Z wird allmählich blockiert, wobei die Spannung
an den Anschlußpunkten D-E vermindert wird, wodurch dann allmählich auch der Transistor T1
blockiert wird. Das Potential des Anschlußpunktes F nähert sich demjenigen von Anschlußpunkt G, und
es fließt infolgedessen ein allmählich zunehmender Strom durch den Kollektor von Transistor T2, wodurch
der Gebläsemotor V in Umdrehungen versetzt wird, und zwar mit einer Drehzahl, die praktisch proportional
ist zu dem zu korrigierenden Temperaturunterschied. Die Regelung der Temperatur wird also
durch progressive Korrekturen gewährleistet.
Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung (F i g. 2) wird der Fühler-Heißleiter in einen der
Zweige einer Wheatstoneschen Brücke eingebaut, deren eine Diagonale an die Klemmen der Batterie S
geschaltet ist, während die andere Diagonale den Emitter-Basis-Stromkreis des Transistors T1 bildet.
Diese Schaltungsanordnung arbeitet wie die vorstehend beschriebene, abgesehen davon, daß die
Regelung unabhängig von der Spannung der Batterie S ist.
Die Regelung erfolgt durch die Verschiebung des Schiebers P auf dem Widerstand r4, der durch den
SchieberP zwischen dem den Widerstandr, enthaltenden
Zweig M-P und dem den Widerstand r.{ enthaltenden
Zweig P-N aufgeteilt wird. Außerdem befindet sich in dem Zweig N-Q ein Widerstand r.,.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Elektrische Schaltungsanordnung zum Regeln der Drehzahl eines Gebläsemotors einer
Heizung für den Innenraum eines Kraftfahr- 5 Zeuges, wobei die Drehzahl von der Differenz
zwischen einer einstellbaren Soll- und der im Innenraum des Kraftfahrzeuges herrschenden
Isttemperatur abhängt und die Drehzahlregelung
mittels eines temperaturabhängigen Widerstandes io (Heißleiters) und nachgeschalteter Transistoren
erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der auf die Isttemperatur
ansprechende Heißleiter (Th) Teil einer
Spannungsteilerbrücke ist, deren Teilpunkt von 15 nicht von der Differenz zweier Temperaturen, näm-
der Stellung des Schiebers (P) eines der Einstel- lieh einer nach Belieben einstellbaren Solltemperatur
lung der Solltemperatur dienenden Potentio- und einer Isttemperatur im Wageninneren ab, son-
meters bestimmt wird, und die über diesen Schie- dem von der Fahrzeuggeschwindigkeit oder von dem
ber (P) die Durchlässigkeit eines ersten Tran- an der Lufteintrittsstelle der Belüftungsvorrichtung
sistors (T1) regelt, der wiederum einen zweiten 20 vorhandenen Staudruck, wobei von einem bestimm-
Transistor (T2) steuert, durch den kontinuierlich ten Staudruck ab die Drehrichtung des Förder-
dieDrehzahl des Gebläsemotors (F) geregelt wird. gebläses umgekehrt wird.
2. Elektrische Schaltungsanordnung nach An- Ferner sind auch schon Vorrichtungen bekanntgespruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schie- worden, bei denen die Luftfördermenge eines Ventiber
(P) des Potentiometers über eine Zener- 25 lators durch stufenlose Regelung der Drehzahl in AbDiode
(Z) mit der Basis des ersten Transistors hängigkeit von der Temperatur eines Mediums ge-
(T1) verbunden, das Potentiometer mit einem ändert werden kann.
Widerstand (R2) in Reihe und der Heißleiter (Th) Eine dieser Vorrichtungen (USA.-Patentschrift
zu einem Widerstand (r) parallel geschaltet sind. 1 820 091) dient zum Kühlen der Kühlflüssigkeit
3. Elektrische Schaltungsanordnung nach An- 30 einer Brennkraftmaschine unter Verwendung eines
Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Span- Thermostaten, der abhängig von der Temperatur auf
nungsteilerbrücke als Wheatstonesche Brücke aus- mechanische Weise einen Widerstand eines Antriebsgebildet
ist, deren eine Diagonale (M, N) an die motors des Ventilators steuert, welcher über einen
Batterie (S) und deren andere Diagonale (P, Q) von der Kühlflüssigkeit durchflossenen Radiator eine
an Emitter und Basis des ersten Transistors (T1) 35 von seiner Drehzahl abhängige Luftmenge ansaugt,
angeschlossen sind. Hierbei dürfte sich jedoch die einmal vorgegebene
Temperatur der Kühlflüssigkeit nicht ändern können.
Bei einer anderen derartigen Vorrichtung (USA.-
Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltungs- Patentschrift 2 505 597) wird mit Hilfe eines durch
anordnung zum Regeln der Drehzahl eines Gebläse- 40 Endschalter gesteuerten Steuermotors der Widerstand
motors einer Heizung für den Innenraum eines im Stromkreis einer elektromagnetischen Kupplung
Kraftfahrzeuges, wobei die Drehzahl von der Diffe- gesteuert, wodurch sich ein unterschiedlicher Schlupf
renz zwischen einer einstellbaren Soll- und der im zwischen der Antriebswelle und der mit dem Lüfter
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FR (1) | FR1300239A (de) |
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- 1962-06-18 DE DE19621430268 patent/DE1430268B2/de active Pending
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