DE1935812A1

DE1935812A1 - Elektrische Fahrzeuganlage

Info

Publication number: DE1935812A1
Application number: DE19691935812
Authority: DE
Inventors: Thompson Michael Ainley; Adams Derek Stanley
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1968-07-17
Filing date: 1969-07-15
Publication date: 1970-01-22
Also published as: FR2013745A1; US3597671A

Description

Juli. 1969 . '.'-..

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JOSEPH LUCAS (INDUSTRIES) LIMITED Birmingham (Grossbritannien)

"Elektrische Fahrzeuganlage"

Die Erfindung betrifft eine elektrische Fahrzeuganlage mit einem Antriebsmotor, an einer elektronischen Schalteinrichtung in Reihe mit dem Motor zur Regelung des Stromflusses durch ihn hindurch, einen" Schaltkreis zum Abschalten der Einrichtung bei einer ersten Stromhöhe in dem Motor und zum Einschalten der Einrichtung bei e,iner zweiten niedrigeren Stromhöhe in dem Motor und einer von Hand bedienbaren Einrichtung zur Änderung mindestens einer der Stromhöhen zur Regelung der Drehzahl des Motors.

Die :3rfindiang besteht darin, daß einePrequenzmesöeinrichtung zum Messen der Schaltfrequenz der Einrichtung und zum Verstellen mindestens einer der Stromhöhen unabhängig vo.n der von Hand bedienba^en Einrichtung zum Halten der Schaltfrequenz unter einem

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Bei Anlagen dieser Art kann die Verwendung eines Motors, der eine niedrige Ankerzeitkonstant hat, beispielsweise ein Nebenschlußmotor, insofern zu Schwierigkeiten führen, als die Schaltfrequenz, die, vom Motor benötigt wird, so hoch werden kann, daß die elektronische Schalteinrichtung (bei der es sich beispielsweise um $ ei-nen Thyristor handelt) und andere Teile, die in der

t Anlage verwendet werden, nicht schnell genug absprechen können.' ; Übermäßige Frequenzen dieser Art können dadurch vermieden werden, daß die Stromwerte ausreichend weit voneinander-weg gewählt werden, um sicherzustellen, daß; die "Schaltfrequenz unter allen Last-- ] bedingungen annehmbar ist. Ss ist jedoch ein Brummgehalt den der Stromwellenform durch den Motor vorhanden, wobei dieser Brummge- ;■ halt bei der Schaltfrequenz auftritt» Venn die Stromhöhen weit voneinander weg gewählt werden, ist die Amplitude des Brummstroms bei den meisten Lastbedingungen übermäßig groß. Die Erfindung gestattet ein Wählen der Stromhöhen ausreichend nahe beieinander, un eine übermäßig hohe Brummstromamplitxide zu vermeiden, gleichzeitig, -. werden aber übermäßige Frequenzen vermieden, die zu Schwierigkeiten im Thyristor oder in einer anderen elektronischen Schalt-

k einrichtung führen, u.z, durch die automatischer "Veränderung mindestens einer der Stromhöhen, wenn das erforderlich ist.

Die Erfindung ist im nachfolgenden anhand eines Ausführungsbei- - spieles unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:

Fig. 1 ein Schalt schema des Moborregelkreises,.

Fig. 2 ein Blockschaltbild des PLegelsystems, das der in Fig.' 1 gezeigten Schaltung zugeordnet"ist, und * ' "

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Fig. 3 ein Schaltbild, das die meisten der in Fig. 2 gezeigten. Schaltungen daisteilt.

Gemäß Figur 1 sind posetive und negative Zuleitungen 11,' 10 vorgesehen, die an die Polbolzen einer Fahrzeugbatterie angeschlossen sind. Ferner ist eine weitere negative Leitung 12 vorgesehen, die im Betrieb mit dem negativen Polbolzen der Batterie über einen Widerstand 8 verbunden ist. Die Spannung zwischen den Leitungen 11 und 12 wird durch eine Zenerdiode stabilisiert. In Heihe zvrischen die Leitungen 11 und 10 sind ein Widerstand RS, der Anker 14 eines Fahrzeugmotors, ein Induktor LJ und ©in Thyristor SCR1 geschaltet, wobei zum Widerstand RS, zum Anker 14 und zum Induktor LJ eine freilaufende Diode 151 beigeschaltet ist. Die Zeltwireklung dee Motors, der in liebenschluß geschaltet ist, ist bei 15 gezeigt, und der Induktor LS in der Leitung 11 zeigt die Streuinduktanz der Stromzuführungen zur Batterie an. -

In Reihe parallel zum Thyristor SCR1 sind ein sät "Mgberer Induktor L1, ein Thyristor SCR2 und ein Kondensator C1 geschaltet, wobei zum Thyristor SCR2 ein Widerstand R2 und ein Kondensator C2 in Reihe parallel geschaltet sind. Zum Kondensator C1 selbst sind ein zweiter sättigbarer Induktor L2 und ein dritter Thyristor SGR3 parallel geschaltet, su. dem wiederum ein Kondensator CJ und ein Widerstand RJ parallel geschaltet sind. Die Schaltelemente R2, C2 und C?, RJ dienen dazu, an die Thyristoren SCR 2 und SCR3 in bekannter Weise zu schützen.

Wenn zur Zeit angenommen wird, daß der Kondensator C1 nicht ge- ' laden ist und das der Thyristor SCR2 eingeschaltet ist,fließt im Betrieb Strom durch den Stromkreis RS, 14 LJ, L1 und SCR2, um den Kondensator CI zu laden. Hach Aufladen des Kondensator C1 fällt der durch den fhyristor SGE2 fließende Strom auf "Hull ab,

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j so daß sich der Thyristor ausschaltet. An einem späteren Punkt »

■ im Arbeitsspiel wird der Thyristor SCR1 gezündet, und der volle Motorstrom fließt. Der Thyristor SCRJ wird gezündet, nachdem der Thyristor SCR2 ausschaltet, zweckmäßiger gleichzeitig mit dem Thyristor SCR1, wodurch die Aufladung des Kondensators 01 umgekehrt wird. Am Ende des Arbeitsspiels wird der Thyristor S0R2 erneut gezündet, und die umgekehrte Vorspa»annung des Kondensators C1 wird an den Thyristor SGR1 gelegt, um ihn auszuschalten. Danach bläht sich der Kondensator 01 wieder auf, und das Arbeitsspiel be- ψ ginnt von neuem.

Aufgabe des Induktors L3 ist es, das Maß des Stromanstiegs im Motor ^! zu begrenzen. Dieser Induktor wird normalerweise nicht benötigt, wenn es sich bei dem Motor um einen Abflußmotor handelt. Der Widerstand RS liefext dem Steuerkreis einen Eingang zur Bestimmung der Augenblicke, bei denen die Thyristoren gezündet werden. Der In-[ duktor LS erhöht die Ladung des Kondensators 01 auf einen Wert '■ über der Batteriespannung, um damit sicherzustellen, daß der Thyristor SCR1 ausgeschaltet wird.

In dem Augenblick, in dem der Thyristor SCR2 gezündet wird, wenn dabei für den Augenblick angenommen wird, daß der Induktor L1 nicht " vorhanden ist, bildet sich im Thyristor SCR2 schnell Strom auf. Ferner ist im Augenblick des Schaltens die Spannung am Thyristor SCR2 hoch, so daß der Tyhristor SCR2 gleichzeitig hohen Spannungsund Strombedingungen ausgesetzt ist. Der sättigbare Induktor L1 ist vorgesehen, um das Haß des Stromanstiegs zu begrenzen, T>is der Induktor gesättigt ist. Während dieser Verzögerungezeit fällt die Spannung am Thyristor S0R2 ab, so daß das Vorhandensein des Induktors SSRS-a L1 einen gleichzeitigen hohen Strom und eine , hohe Spannung am Thyristor SCR2 verhindert. Der'sättigbare Induktor L2 vollführt neben seiner Punktion als dämpfende Drossel eine ge«

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nau gleiche Funktion für die Thyristoren SORJ aus.

In Fig. 3 entsprechen die posetiven und negativen Zuleitungen 11 und 12 denen in Fig. 1. Zwischen sie sind in Reihe ein Regelwiderstand VR1 und ein Widerstand R1 geschaltet. Ein Abnehmer am Widerstand VR1 ist am Widerstand VR2 und eine Diode D1 prallel mit der Steuerelektrode eines p-n-p-Transistors Tf verbunden, dessen Steuerelektrode ferner über einen Kondensator C1 mit der Leitung 11 verbunden ist. Sein Kollektor ist über einen Widerstand R4 Mt der Zuleitung 12 verbunden. Die Emissionselektrode des Transistors T1 ist über, einen Widerstand R3 mit der Leitung

11 verbunden, und sie ist weiter über eine Diode D2 mi-t der Emissionselektrode eines p-n-p-Transistors T2 verbunden, dessen Steuerelektrode mit den Leitungen 11 bzw. 12 über Widerstände R5 bzw. Ro verbunden ist. Dessen Kollektor ist über Widerstände R7 und B.8 in Reihe mit der Leitung 12 verbunden. Die Verbindung zwischen den Widerständen R7 und S8 ist mit der Steuerelektrode eines n-p-nJ-Transistors TJ verbunden, dessen Emissionselektrode mit der Leitung 12 verbunden ist.

Der Kollektor des Transistors T1 ist ferner mit der Steuerelektrode eines n-p-n-Transistors T4 und mit der Steuerelektrode eines n-p-n-Transistors T9 verbunden. Die Emissionselektrode des Transistors T4 ist über einen Widerstand RII mit der Leitung

12 verbunden, und dessen Kollektor ist über Widerstände RIO, R9j 1115 in Reihe mit dem Kollektor des Transistors T9 verbunden, dessen Emissionselektrode über einen Widerstand RI7 mit "der Leitung 12 verbunden ist. Die Verbindung zwischen den Widerständen R9 und RI5 ist mit der Leitung 11 über den in Fig. 1 gezeigten Widerstand RS verbunden, und die Verbindung zv/ischen den ^1riderständen R9 und RIO ist mit der Emissionselektrode eines p-n-p-Transistors T5 verbunden, dessen Steuerelektrode mit der

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Leitung 12 über eine Widerstand R12 verbunden sind und dessen Steuerelektrode und Kollektor miteinander und mit der Steuerelektrode eines p-n-p-Transistors C6 verbunden sind, dessen Emissionselektrode mit der Leitung 11 verbunden und dessen Kollektor über einen Widerstand R13 mit der Leitung 12 verbunden sind.

Der Kollektor des Transistors T9 ist mit der Emissionselektrode eines p-n-p-Transistors T8 verbunden, dessen Kollektor über einen P Widerstand R16 mit der Leitung 12 und dessen Steuerlektrode mit der Steuerlektrode eines p-n-p-Transistors T7 verbunden sind. Die Emissionselektrode des Transistors T7 ist mit dar Leitung verbunden, und dessen Steuerelektrode und Kollektor sind miteinander und mit der Leitung 12 über einen Widerstand El 4 ver- ^;. bunden. Die Emissionselektrode des Transistors T? ist ferner mit y dem Kollektor des p-n-p-Transistors TIO verbunden, dessen Emissionselektrode mit der Leitung 11 verbunden ist.

Der Kollektor des Transisbors T8 ist mit der Steuerelektrode eines p-n-p-Transisbors T12 verbunden, dessen Emissionselektrode mit der Leitung 11 und dessen Kollektor über einen Widerstand R19 mit der Steuerlektrode eines n-p-n-Transistore TI 5 verbunden sind, " dessen Emissionselektrode mit der Leitung 12 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors T15 ist über einen Widerstand R23 mit der Emissionselektrode eines p-n-p-TransistorB TI4 verbunden, dessen Kollektor über einen Widerstand R22 mit dsr Leitung 11 und dessen Steuerelektrode über einen Widers band R21 mit dem Kollektor eine p-n-p-Transiators TIJ verbunden sind, dessen Emissions-■ elektrode mit der Leibung Il und der Steuerelektrode mit den Kollekbor des Transistors T6 verbunden sind. Die Steuerlektrode

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des Transistors TH ist ferner über eineDiode D3 "mit-der Verbindung zwischen einem Widerstand R20 und dem Kondensator C2
verbunden_f die in-Reibe zwischen die Leitungen 11 und 12 ge-SGhaltet sind, wobei diese Verbindung ferner über einen Widerstand H18 mit dem Kollektor eines n-p-n-Transistors T11 verbunden ist, dessen Emissionselektrode mit der Leitung 12 verbunden ist. .

Die Emissionselektrode des Transistors TH ist ferner mit der Steuerelektrode eines p-n-p-Transistors TI6 verbunden, dessen Steuerelektrode mit den Leitungen 11 bzw. 12 über Widerstände R24 bzw. R25 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors TI6 ist Über einen Widerstand R26 mit der Leitung 12 verbunden, und er ist ferner über einen Widerstand K28 und einen Widerstand R27 in Reihe mit der Leitung 11 verbunden, wobei die Verbindung zwischen den Widerständen R28 und R27 mit der Steuerelektrode des p-n-p-Transistors TI7 verbunden ist, dessen Kollektor mit der Leitung 12 über einen Widerstand R30 verbunden ist. Die
Emissionselektroden der Transistoren T16 und TI7 sind über einen Widerstand R2°- mit der Leitung 11 verbunden. Der Kollektor des Transistors TI7 ißt ferner über einen Widerstand R40 mit der

Steuerelektrode eines n-p-n-Transistors T18 verbunden, dessen

Emissionselektrode mit der Leitung 12 und dessen Kollektor über jj

einen Widerstand R42 mit der Leitung 11 verbunden sind. Der

Kollektor des Transistors T18 ist ferner oder eine Diode D4
und einen Widerstand R44 mit der Leitung 11 verbunden, wobei
die Verbindung ewischen der Diode D4 und dem Widerstand R44 über ] einen Kondensator C3 mit der Verbindung zwischen einem Widerstand R45 und einer Diode D5 verbunden ist, die in Reihe zwischen die Leitung 11 und die SteueeLektrode eines n-p-n-Transistors TI9 geschaltet sind, dessen ISmissionselektrode mit der Leitung 12und dessen Kollektor über einen Widerstand R46 mit der Leitung 11

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verbunden sind, wobei der Kollektor des Transistors T19 ferner · über einen Widerstand R4I mit der Steuerelektrode des Transistors T18 verbunden ist.

Der Kollektor des Transistors T18 ist ferner über einen Widerstand E43 mit der Steuerelektrode eines n-p-n-Transistors T20 verbunden, dessen Emissionselektrode mit der Leitung 12 und dessen Kollektor über einen Widerstand R48 mit der Leitung 11 verbunden sind. Der Kollektor des Transistors T20 ist ferner über eine Diode Ββ und einen Widerstand R49 in Reihe mit der Leitung 11 verbunden, wobei die Verbindung zwischen dem Widerstand R 49 *md der Diode ü6 über einen Kondensator 64 mit der Verbindung zwischen einem Widerstand R51 und einer Diode D7 verbunden ist, die in Reihe zwischen die Leitung 11 und die Steuerelektrode eines n-p-n-Transistors T21 geschaltet sind, dessen Emissionselektrode mit der Leitung 12 und dessen Kollektor mit dem Widerstand R2E mit der Leitung 11 und über einen Widerstand H47 mit der Steuerelektrode des Transistors T20 verbunden sind. Eine weitere Verbindung vom Kollektor des Traneistore T20 erfolgt durch einen Widerstand R50 zur Steuerelektrode eines n-p-n-Transistors T22, dessen Imissfonselektrode mit der Leitung 12 und dessen Kollektor mit einem Ausgangsiajfeüluß A verbunden sind. Ferner ist sie über Widerstände R54 und R53 in Reihe mit der Leitung 11 verbunden, wobei die Verbindung zwischen den Widerständen R54 und R53 mit der Steuerelektrode eiaes p-n-p-Transistors T2J verbunden ist, dessen Emieeionselektrode mit der Leitung 11 und dessen Kollektor mit der Leitung 12 über einen Widerstand R46 verbunden sind. Der Kollektor des Transistors T2J ist ferner über eine Widerstand R54 mit der Steuerelektrode des Traneistors T11 und über einen Widerstand R57 und einen JEott- . densator C5 in Reihe mit der Emissionselektrode eines p-n-p-fran- , sistors T 24 verbunden, dessen Steuerelektrode mit der leitung 11 dessen Emissionselektrode ait der Leitung 11 über eise SIM# 2)8 und dessen Kollektor mit der Leitung 12 ttbesr einen itoB&ensfttosr, $6

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und einen Widerstand R 53 in Parallelschaltung und ferner mit ■"_t der Steuerelektrode eines n-p-n-Er anale tose ¹S 25 verbunden sind. * Sie firnissioneelektrode des !Transistors T25 ist über einen Wider-■tand E49 mit der Leitung 12 und über einen Widerstand H60 mit der Leitung 11 verbunden, und dessen Kollektor ist mit der Steuerelektrode des Transistors T10 verbunden.

Die funktion der Schaltung wird, nun kurz anhand des Blookeohaltbildes in Fig. 2 beschrieben. Me verschiedenen Blöcke werden dann mit dea Schaltbild in Fig. 5 in Beziehung gesetzt, und es erfolgt dann eine Einzelerläuterung der Funktion. Die Schaltung ist Im Prinzip so ausgelegt, daß die Stromstärk· im Motor 14 βwischen eines oberen Grenzwert und feinem unteren Grenzwert veränderlich ist, wobei der obere und de* unter· Grenzwert durch das Gaspedal des Fahrzeuge eingestellt wird* Die in Fig» 2 gefceigtt Schaltung weist einen bistabilen Stroakreie ?1. auf, der einen lechteekwellen-Ausgang erzeugt» welcher durch ein Logik-Hetzwerk 52 geregelt ist. Dieses seinerseits erhält Eingänge von einen Hochstrom-Detektor 35 und einem Ifiederstroa-Detektor 54· Der Hooh- und der Niederstrom werden durch das Pedal über ein Zwischenglied in der Form einer Schaltung eingestellt, die als Gaspedal-Bremszylinder bezeichnet wird. Der Hüokkopplungsimpuls vom Widerstand HS bestimmt den Augenblick, in dem die Softstltungen 52 und 34 die bistabile Schaltung 51 einschalten. Der Ausgang Von der bistabilen Schaltung 31 wird durch Grenzschaltungen 36 und 37 geleitet, deren Aufgabe noch zu beschreiben sein wird, und zwar zu einer Ausgangsstufe 58, die im Prinzip einen Recht»ckwellenausgang liefert, dessen vorderer Punkt dann entsteht, wenn der Strom im Motor einen oberen Sollwert erreicht, und dessen hinterer Punkt dann entsteht, wenn der Strom einen unteren Sollwert erreicht. Der vordere Punkt der Ausgangswellenform wird durch einen !AusBohalt-Oszillator 59» einen Sperroszillator 4I und eine Steuerschaltung 42 wirksam, die alle in bekannter Form vorgesehen sind und deshalb nicht beschrieben werden, um den Thyristor SCR2 in Fig. 1 zu

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zünden und den Hauptthyristor SCR1 auszuschalten. Das hintere Ende des Impulses wird durch einen Sperroszillator 43 wirksam, um zwei Steuerschaltungen 44 und 45 einzuschalten, um die Thyristoren SCR1 bzw. SCR3 zu zünden und damit ein Fließen von Motorstrom in die Wege zu leiten und die Ladung im Kondensator C1 umzukehren, wie das zuvor beschrieben worden ist.

Der Ausgang der bistabilen Schaltung 31 wird außerdem durch zwei weitere Eingänge beeinflußt, von denen einer von einer Sperr-Bohftltung 46 und der andere von einer als Ferioden-tfbersteuerungsschaltung 46 bezeichneten Schaltung stammt, wobei die Aufgabe der beiden Schaltungen noch zu 'beschreiben sein wird. Zusätzlich wird ein Impuls von der Ausgangsstufe 38 in eine Frequenzgrenzsohaltung 49 eingespeist, die die Schaltung 34 einstellt, um die F#ti|tttn» auf eine Hohe au begrenzen, die für die Thyristoren annehmbar ist* Ee wäre natürlich auch möglich, eine solche Anordnung SU treffen, daß die Schaltung 49 für eine Einstellung der Schaltung 34 oder beider BcIv' ' .,.gen 33» 34 sorgt.

Es folgt nunmehr eine weitergehende Erläuterung der verschiedenen Teile der Schaltung.

Bei der bistabilen Schaltung 3I handelt es sich um eine bekannte bistabile Schmitt-Schaltung, zu der die Transistoren TI7 und TI6 mit ihrem Emissionselektroden-Widerstand R29 gehören. Die Schaltung wird durch Eingänge zur Steuerelektrode des Transistors TI6 eingeschaltet und erzeugt einen Rechteckwellen-Ausgang am Kollektor des Transistors TI7. '■

Das Logik-Netzwerk besteht aus einer Anzahl von Transistoren, beispielsweise den Transistoren TI4 und TI5, die die Steuerelektrodenspannung des Transistors TI6 steuern. Der genaue Aufbau dieses Netzwerks geht aus dem Aufbau der verbleibenden Schaltungen hervor.

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Bei den Hoch- und Niederstrom-Detektoren handelt es sich um gleiche Schaltungen, die jeweils Transistoren T4 und T9 enthalten, deren Leitungswerte durch das Gaspedal bestimmt \irerden, so daß an den· Widerständen H9 und RI5 eine Spannung entsteht, die die von dem Pedal gesetzten Hochßtrom- und Niederstromgrenzen darstellt. Biese Spannungen werden mit der Spannung am Widerstand ES verglichen, und wenn der Ankerstrom auf den Viert ansteigt, der der Spannung am Widerstand R9 entspricht, wird der Transistor T6, der normalerweise leitet, ausgeschaltet, so daß Strom durch den Widerstand RI3 fließen kann, um den Transistor TI3 einzuschalten, der seinerseits den Transistor TI4 einschaltet, bo daß der Steuerelektrodenstrom, der sum Transistor TI6 durch den Widerstand R25 fließt, durch den Transistor T15 umgeleitet wird, um den Trans-, istor TI4 aus- und den Transistor TI5 einzuschalten. Wenn der Ankerstrom abfällt, wird ein Punkt erreicht, bei dem der Traneistor T6 ausgeschaltet wird. Bei diese Punkt schaltet durch den Widerstand RI6 fließender'Strom den Transistor 5f12 ein, um damit Steuerelektrodenstrom zum Transistor --"Ι 5 vu liefern, aer seinerseits den Transistor TI6 ein- und d©n Transistor TI? ausschaltet. Der Ausgang am Kollektor des Transistors TI5 ist also eine Hechtweokwelle, deren vorderer Punkt den Punkt darstellt, bei dem der Hoohstromwert erreicht wird, und deren hinterer Punkt den Punkt daxstellt, bei dem der Biefestromwert erreicht wird.

Das Gaspedal regelt den Begelwiderstand VE1, der die Steuerelektrodenspannung des Transistors T1 einstellt. Dessen Eollektorstrom liefert den Steuerelektrodenstrom an die Transistoren T4 und T9, tutt damit die Spannung an den Widerständen B9 und BI5 einzustellen. Bei nicht eingedrücktem Gaspedal befindet sich der Schieber unter der Spannung der Leitung 11, und mit eingedrücktem Gaspedal nähert sich die Spannung der Hier Leitung 12, um damit den Kolle'. tsorstrom sum Transistor T1 zu erhöhen. Der Einfluß der schnellen Bewegung des Gaspedals wird durch den Kondensator 01 gedasjpft, der sich über den Widerstand R2 ''aufladen muß, ehe der Sinflufi der" Be-

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wegung des Gaspedale wirksam wird. Wie schnell auch immer daß Gaspedal bewegt wird, erfolgt eine Beschleunigung nur in einem festgelegten Maß. Wenn dieses Maß nicht gesteuert wird, ist es in der in Pig. 1 gezeigten Anordnung möglich, daß ein Strombedarf so schnell auftritt, daß sich ein Eommutieren nicht zuverlässig erreichen läßt.

Der Ausgang vom Transistor T17 ißt eine Rechteckwelle, deren vorderer Punkt mit dem erreichten Hochstromwert zusammenfällt, und deren hinterer Punkt dem erreichten Niederstromwert entspricht« Wenn der Transistor TI7 eingeschaltet wird, wird der Transistor T18 eingeschaltet, um Steuerelektrodenstrom vom Transistor T20 abzunehmen und einen Strom durch die Widerstände R48 und R50 fließen zu lassen, um den Transistor T22 einzuschalten. Wenn der Transistor TI? ausschaltet, schaltet der Transistor Τ1Θ aus, und der Transistor T20 wird durch den durch die Widerstände R52 und H47 fleißenden Strom eingeschaltet, so daß, kein weiterer Strom durch den Widerstand R50 fließt und der Transistor T22 ausschaltet. Der Transistor T22 wirkt^also im Einklang mit dem Transietor T17 und liefert einen Reehteckwellenausgang, der eingesetzt wird, wie das unter Bezugnahme auf das Blockschaltbild beschrieben worden let, um die Thyristoren zu steuern.

Mit der bishierher beschriebenen Anordnung könnte unter bestimmten Voraussetzungen der Motordrehzahl und der Einstellung dee Gaspedals entweder die Einschaltperiode des Thyristors SCSI oder dessen Ausschaltperiode auf einen solchen Wert fallen, da£ verfehledene Vorgänge, die in der la Fig. 1 gezeigten Schaltung e"f*ttfinden müssen, keine Zeit dazu haben. Wenn der Thyristor SCEI »leo ausgeschaltet ist, muß der Zttndimpuls, der ihn wieder einschaltet, mindestens lange genug verzögert werden, damit eich der Kondensator., C1 aufladen kann. Wenn der Thyristor SCSI eingesohaltei IiI^ puß der Ziindimpuls, um ihn wieder auszuschalten,

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chend lang verzögert werden, tun die Ladung des Kondensators 01 umzukehren. Die Minimum-Aus- und -Ein-Schaltungen, die sich entsprechen, sind vorgesehen,, um sicherzustellen, daß die Einschalt- und Ausschaltperioden nicht unter diese Minimalwerte abfallen. Wenn der Transistor TI7 einschaltet, schaltet der Transistor T18 ebenfalls ein und bewirkt, daß der Kondensator C3 die Steuerelektrode des Transistors T19 vorspannt, so daß der Transistor TI9 für eine Zeitdauer ausgeschaltet bleibt, während der der·· Kondensator 05 sich über den Widerstand R45 auf einen Wert auflädt, bei dem der Transistor T19 wieder leiten kann. Solange der Transistor TI9 ausgeschaltet ist, bleibt der Transistor T18 durch Strom eingeschaltet, der durch die Widerstände Έ.46 und B.4I fließt. Wenn der Transistor TI7 wieder ausschaltet, ehe die Minimum-Ausschalt2eit verstrichen ist, bleibt der Transistor T18 immer noch eingeschaltet, der Transistor T20 bleibt ausgeschaltet, und der Transistor T22 bleibt eingeschaltet. Ähnlich hält bei Ausschalten des Transistors TI7 und bei Einschalten des Transistors T20 der Kondensator C4 den Transistor T21 ausgeschaltet, und der Transistor T20 wird durch durch den Widerstand R47 fließenden Strom eingeschaltet gehalten, bis der Kondensator 04 sich durch den Widerstand H49 auflädt. Selbst wenn also der Transistor TI7 wieder einschaltet, was zum Einschalten des Transistors T18 führt, bleibt der Transistor T20 für die festgelegte Zeitdauer eingeschaltet und sorgt dafür, daß der Transistor T22 ausgeschaltet bleibt.

Wenn die Schaltung für die Minimum-Einschaltzeit wirksam, ist, wird der Transistor T18 eingeschaltet, so daß der Kondensator 03 zu laden beginnen kann, ehe der Transistor T22 schaltet. Wenn die Schaltung für die Minimum-Einschaltzeit also wirksam ist, wird die Minimum-Aus schaltz ei t effektiv reduziert und umgekehrt. Das schadet aber nichts, weil die Schaltung für die Minimum-Einschaltzeit und die Schaltung für die Minimum-Ausschaltzeit niemals gleichzeitig wirksam sein müssen/

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Die Aufgabe der Frequenzgrenzschaltung ist es, die Schaltfreqxci: "> auf einen solchen Wert zu begrenzen, daß die Thyristoren zufriedenstellend arbeiten. Die Ausgangsstufe weist einen Transistor T23 auf, der seinen Steuerelektrodenstrom über den Transistor T22 erhält und so gleichzeitig mit dem Transistor T22 einschaltet und ausschaltet. Der Ausgang vom Kollektor des Transistors 725 wird in eine normale Dioden-Transistor-Pumpe eingespeist, ue eine Spannung am Kondensator 06 entstehen su lassen, die von der Schaltfrequenz abhängt. Diese Spannung wird an den Transistor T?5 angelegt, dessen Kollektorstrom von der Schaltfrequenz abhängt. Der Kollektorstrom wird an die Steuerelektrode des Transistors ¹P^-O angelegt, der Strom zum ¥iderstand R^-V 7 leitet, Die Anordnung ist dabei ±sovorgesehen, daß der gesamte durch den Widerstand R17 fließende Strom konstant ist· ¥enn also Stron durch den Widerstand R17 vom Transistor T10 fließt, wird der Kollektorstrora des Transistors T9 um das Maß des Stroms redusiirt, der durch den Transistor T10 fließt, wobei eine bestimmte Drosseleinstellung angenommen wird. Mit zunehmender Frequenz; also wird ein Punkt erreicht, bei dem der Transistor T25 au leiten beginnt, wobei dieser Punkt durch die Widerstände R59 und Sou bervtiir.'it wird. Oberhalb dieses Punktes, der einer Sollfrequens entspricht, ruft eine weitere Erhöhung in der Frequenz ein Leiten des ".'rar^istors TIO hervor, und das reduziert effektiv die unters ^insteilung, um dar.it; die Frequenz zn verringern.

In der in Fig, "1 gezeigten Anordnung erhöht sich die gegonelektromotorische Kraft des Ankers mit "^r Motordrehzahl, so daß das Maß des Anstiegs des Ankersbroms reduziert wird» Unter bestimmten'Lastbedingungen ist es möglich, daß der durch den Anker fließende Strom einen Wert erreicht, der für eine bestimmte Drosseleinstellung im wesentlichen konstant is+-, der aber niedriger als der Strom ist, der für diese Drosseleinstellung benötigt wird» In einem solchen Fall bleibt-der Thyristor SCR1 unbestimmt eingeschaltet, was uner-

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wünscht ist, weil die Ladung des Kondensators C1 vegsickern kann, so daß mit sich allmählich ändernden Arbeitsbedingungen, wenn der Thyristor SCR1 ausgeschaltet werden soll, der Kondensator G1 das nicht tut. Die Perioden-Übersteuerungsschaltung ist so ausgelegt, daß diese Möglichkeit verhindert wird, indem der, Effekt des Erreichens des oberen StromwertB simuliert wird, auch wenn er tatsächlich nicht erreicht worden ißt. Gemäß Fig. 3 bleibt der Transistor TU eingeschaltet! wenn die Transistoren T22 und T25 eingeschaltet sind, um damit den Kondensator C2 entladen*zu halten. Wenn die Transistoren T22 und T2J ausschalten, was ein Erreichen des unteren Stromwerts darstellt, beginnt der Kondensator C2 sich über den Widerstand H20 aufzuladen. Unter normalen Umständen hat das Aufladen des Kondensators C2 keinen Einfluß, weil die Transistoren T22 und T2JS wieder einschalten, um ihn zu entladen. V/enn die oben angegebenen Voraussetzungen jedocl vorliegen, lädt sich der Kondensator C2 ausreichend""auf, um die Diode D3 vorwärts zu spannen und den Transistor TI4 einzuschalten, wouuroh der Transistor TI7 in der gleichen Weise eingeschaltet wird, vie dvenn der obere Stromwert erreicht wird.

Wenn die Schaltung zum erstenmal eingeschaltet wird, wobei sich das Gaspedal in der Nullstellung befindet, ist es wichtig) daß als erstes der Thyristor SCR2 gezündet wird, so daß der Kondensator C1 aufgeladen und ein Koramutieren ermöglicht wird, Aufgabe der Sperrschaltung ist es, die Gesamtanlage in einem Zustand zu halten, bei dem dem Thyristor SCE2 Impulse zugeführt werden, bis das Gasrpedal eine Solleinstellung erreicht. Ehe diese Solleinstellung erreicht ist, bleibt der Transistor T2 eingeschaltet und liefert Steuerelektrodenstrom zum Transistor T3» um ihn einzuschalten und damit die Steuerelektrode mit der Emissionselektrode des Transistors TI5 kurzzuschließen, der damit ausgeschaltet bleibt, gleich-" gültig, ob der TransiÄor TI2 einschaltet oder nicht. Weil der '.:■ Transistor TI5 ausgeschaltet bleibt, hat die Spannung an Kondensator 62 Zeit, sioh auf einen Wert auf zubauen, bei de» der frans-

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istor TH eingeschaltet wird, der den Transistor TI7 einschaltet, tun die Anlage in einem Zustand zu halten, bei dem der Transistor T22 leitend iet und den Oszillator 39 einschaltet, der in Pig. 2 gezeigt ist. Der Oszillator 39 liefert durch den Oszillator 4I und die Steuerschaltung 42 Impulse an den Thyristor SCR2, um den Kondensator C1 voll aufgeladen zu halten. Wenn die Schaltung also eingeschaltet wird, der Fahrer jedoch das Gaspedal nicht sofort niederdrückt, wird der Thyristor SCR2 trotzdem in Intervallen gezündet, die von dem Oszillator 39 bestimmt sind. Wenn das Gaspedal niedergedrückt wird, wird die Solleinstellung erreicht, bei der die Transistoren T2 und T3 ausschalten,und die Schaltung arbeitet dann in der normalen Weise.

Patentansprüche t

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Claims

Patentansprüche

1. Elektrische Fahrzeuganlage mit einem Antriebsmotor, einer elektronischen Schalteinrichtung in Reihe mit dem Motor zur Regelung des Stromflusses durch ihn hindurch, einem Schaltkreis sum Abschalten der Einrichtung bei einem ersten Stromwert in dem Motor und zum Einschalten der Einrichtung bei einem zweiten niedrigeren Stromwert in dem Motor und einer von Hand bedienbaren Einrichtung zur Änderung mindestens eines der Stromwerte zur Regelung der Drehzahl des Motors, gekennzeichnet durch eine Frequenzmeßeinrichtung zum Messen der Schaltfrequenz und zum Verstellen mindestens eines der Stromwerte unabhängig von der von Hand bedienbaren Einrichtung zum Halten der Schaltfrequenz unter einem Sollwert.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung ein Thyristor ist und daß die das Schalten bewirkende Schaltung einen zxieiten Thyristor und einen Kondensator aufweist, die in Reihe parallel zum ersten Thyristor geschaltet sind, wobei sich der Kondensator über den zweiten Thyristor bei leitendem zweiten Thyristor auflädt und wobei der zweite Thyristor bei aufgeladenem Kondensator ausschaltet, wobei eine Einrichtung zur Umkehrung der Aufladung an den Kondensatoren bei ausgeschaltetem zweiten Thyristor vorgesehen ist und der erste Thyristor durch einen Impuls an seiner Steuerelektrode einschaltbar und durch einen Impuls an der Steuerelektrode des zweiten Thyristors ausschal tbar ist.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzmeßeinrichtung den unteren Stromwert reduziert.

4. Anlage nach Anspruch 2 oder J, dadurch gekennzeichnet, daß die

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von Hand bedienbare Einrichtung die das Schalten bewirkende Schaltung über ein Kontakt-Netzwerk wirksam werden 1?..Ή, das die Beschleunigung derart steuert, daß ein zufriedenstellenden Schalten der Thyristoren sichergestellt ist.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4> gekennzeichnet durch+ Mittel zur Begrenzung der Kininum-Ausschaltzeit.des ersten Thyristors auf einen so ausreichenden *..^rert, daß der Kondensator sich auf-

w laden und der zweite Thyristor ausschalten kann.

6. Anlage nach einen der Ansprüche 2 bis 4> gekennzeichnet durch einen dritten Thyristor und einen Induktor in Parallelschaltung zum Kondensator, wobei der dritte Thyristor gleichzeitig mit dem ersten Thyristor zündb-er ict, derart, daß die Ladung an Kondensator umkehrbar ist, wobei die Anlage eine Einrichtung zur Begrenzung der Minimum-Einsehaltzeit des ersten Thyristor« auf einen so ausreichenden Wert aufweist, daß sich die Ladung am Kondensator umkehren und der dritte Thyristor ausschalten kann.

7· Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet durch eine Zeitgebereinrichtung, die zu arbeiten beginnt, wenn der erste Thyristor eingeschaltet wird, und die den Effekt, des Erreij chens des oberen Stromwerts bei Bedingungen simuliert, bei denen ■ der obere Stromwert nicht erreichbar ist.

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8. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 7> gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die bei einer ersten Bewegung der von Hand befdienbaren Einrichtung zur Lieferung von Zündimpulsen nur an den zweiten Thyristor zur Sicherstellung eines Aufladens des Kondensators wirksam ist..

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