DE2200414A1

DE2200414A1 - Regelschaltung fuer einen gleichstrommotor

Info

Publication number: DE2200414A1
Application number: DE19722200414
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dieter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-01-05
Filing date: 1972-01-05
Publication date: 1973-07-12
Also published as: SE380767B; CH547564A

Description

Anlage zur Patentanme ldung Regelschaltung fiir einen Gleichstrommotor Die Erfindung betrifft eine Regel schaltung für einen Gleichstromotor insbesondere in batteriegetriebenen Fahrzeugen, bei welcher ein Antriebs- und ein Bremsstellglied vorgesehen si.nd, welche durch einen Vergleich zwischen einer einstellbaren Sollwertspannung und einer von einem Tachogenerator abgegebenen Istwertspannung derart gesteuert werden, daß das Bremsstellglied leitend ist, wenn der Sollwert kleiner als der Istwert ist und das Antriebsstellglied leitend ist, wenn der Sollwert größer als der Istwert ist.
Zur Steuerung von Fahrzeugnotoren sind Schaltungen bekannt, bei welchen je ein Antriebs- und ein Bremsstellglied vorgesehen sind. Das Antriebsstellglied besteht im allgemeinen aus einem, meist impulsbreitengesteuerten Schalter, welcher in die Zuleitung zwischen Motor und Batterie angeordnet ist, wahrend das Bremsstellglied aus einem steuerbaren Schalter besteht, welcher zur Bremsung dem-Motor einen Widerstand parallelschaltet. Je nach Stellung eines Fahrschalters bzw.
bei Anwendung eines geschlossenen Regelkreises äe nach Vorzeichen der Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwertder Geschwindigkeit wird entweder das Antriebsstellglied oder das Bremsstellglied in den leitenden Zustand gebracht.
Sollte beim Betrieb derartiger Fahrzeuge der Fall eintreten, daß das Antriebsstellglied unabhängig von der eingestellten oder der tatsächlichen Geschwindigkeit leitend ist, was durch einen Defekt innerhalb des Antriebsstellgliedes oder in der dazugehörigen Steuereinrichtung bewirkt werden kann, wird das Fahrzeug bis zur-maximal möglichen Geschwindigkeit beschleunigt. Bei Fahrzeugen, bei denen schließlich noch ein geschlossener Regelkreis vorgesehen ist, bei welchem die von einem Tachogenerator erzeugte Spannung als Istwert für die Geschwindigkeit mit einem eingestellten Sollwert verglichen wird, tsürde bei diesem Defekt durch die zunehmende unkontrollierte Beschleunigung des Fahrzeugs das Bremsstellglied betätigt werden. Daraus ergäbe sich wiederum ein großer Strom über das Antriebsstellglied, den Bremswiderstand und das Bremsstellglied, welcher eventuell zu Zerstörungen, mindestens jedoch bei batteriebetriebenen Fahrzeugen zur Entladung der Batterie führen könnte.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Regelschaltung zu entwickeln, bei welcher dieser Effekt nicht eintreten kann.
Die Erfindung ist gekennzeichnet, durch eine Schalteinrichtung, welche die Versorgungsspannung abschaltet, wenn beide Stellglieder leitend werden.
Die Erfindung wird anhand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figur näher erläutert.
Von einem Motor, welcher ein nicht dargestelltes Fahrzeug antreibt, ist lediglich der Rotor 1, eine ReihenschluB-wicklung 2 und eine Nebenschlußwicklung 3 dargestellt. Der Rotor 1 ist mit einem Tachogenerator 4 verbunden, der eine der Mostordrehzahl proportionale Wechsel spannung abgibt.
Diese Wechsel spannung wird über eine Gleichrichter- und Siebschaltung 5 und über eine differenzbildende Schaltung 6 einem Regelverstärker zugeführt. Die Größe der drehzahlproportionalen Gleichspannung, also des Istwertes und einer in der Sollwerteingabe 8 einstellbaren Spannung werden miteinander verglichen. Ist das Vorzeichen dieses Vergleichsergebnisses positiv, so wird die Ausgangsspannung des Verstärkers 7 einer Wandlerschaltung 9 zugeführt, welche eine Rechteckwechselspannung erzeugt, deren Tastverhältnis der Höhe der Ausgangsspannung des Verstärkers 7 entspricht. Diese Rechteckwechselspannung gelangt zum Antriebsstellglied 10 als Steuerspannung. Das Antriebsstellglied 10 ist in Reihe mit einem Hauptschütz 11 in die Zuleitung von dem einen Pol der Batterie 12 zum Motor 1, 2 eingefügt.
Wird beispielsweise, nachdem das Fahrzeug mit steigender oder konstanter Geschwindigkeit fortbewegt trurde, in der Sollwerteingabe 8 eine geringere Größe eingestellt, so überwiegt der vom Tachogenerator 4 und der Gleichrichterschaltung 5 abgegebene Istwert. Die Differenz wird also negativ, was zur Folge hat, daß der Schwellwertschalter 13 anspricht, wodurch das Bremsstellglied 14 betätigt wird und den Widerstand 14 an den Motor anschließt. Die Erregung des als Generator geschalteten Motors erfolgt nun über die ständig angeschlossene Nebenfeldwicklung 3.
Als zusätzliche Sicherheit dagegen, daß nicht gleichzeitig sowohl das Bremsglied 14 als auch das Antriebsstellglied 10 eingeschaltet werden können, ist eine Verknüpfungsschaltung 16 vorgesehen, welche einerseits die Ausgangsspannung des Schwellwertschalters 13 und andererseits die Ausgangsspannung des Impulsbreitenwandlers zugeführt ist.
Trotz dieser Maßnahme kann es vorkommen, daß sowohl das Antriebsglied 10 als auch das Bremsstellglied 14 leitend sind.
Dieses tritt dann ein, wenn das Antriebsstellglied 10 beispielsweise durch Überlastung defekt geworden ist, oder von einer nicht dargestellten defekten Ansteuerschaltung, welche zwischen dem Wandler 9 und dem Antriebsstellglied 10 angeordnet ist, in den leitenden Zustand gebracht ist.
In diesem Fall wird das Fahrzeug beschleunigt, bis die bei 8 eingestellte Geschwindigkeit überschritten wird, dann gerät Differenz zwischen Soll- und Istwert in den negativen Bereich, was eine Betätigung des Bremsstellgliedes 14 zur Folge hat. Da nunmehr außer den Schaltern nur der Bremswiderstand 15 und die Reihenschlußwicklung 2 zwischen den beiden Polen der Batterie 12 liegen, fließt ein recht hoher Strom, außerdem wird, da der Bremswiderstand 15 im allgemeinen größer als der Widerstand der Reihenschlußwicklung 2 gewählt wird, das Fahrzeug mit einer bestimmten Geschwindigkeit weiterfahren. Dieser Zustand kann je nach Dimensionierung der beteiligten Schaltelemente zu Zerstörungen mindestens jedoch zu einer starken Entladung der Batterie 12 führen.
Um diese Nachteile zu verhindern, ist eine UND-Schaltung 17 vorgesehen, deren Eingänge einerseits mit dem Ausgang des Schwellwertschalters 13 und andererseits mit dem Verbindungspunkt zwischen der Reihenschlußwicklung 2 und dem Antriebsstellglied 10 verbunden sind. Der Ausgang der UND-Schaltung 17 steht in leitender Verbindung mit der Spule 18 des Kauptschützes 11, so daß bei gleichzeitigem Auftreten einer Spannung an dem obengenannten Verbindungspunkt und am Ausgang des Schwellwertschalters 13 über das Hauptschütz 11 die gesamte Spannungsversorgung des Fahr--zeuges abgeschaltet wird.
Die Darstellung des Ausführungsbeispiels ist stark vereinfacht, so ist beispielsweise ein meist vorhandenes Einschaltrelais, welches zur Steuerung des Hauptschützes 11 dient, nicht dargestellt. Bei Vorhandensein eines solchen Einschaltrelais wird es häufig zweckmäßig sein, die Verbindung zwischen der Schaltung 17 und dem Hauptschütz 11 über diese Relais zu führen0

Claims

Anspräche Regelschaltung für einen Gleichstrommotor, insbesondere in batteriebetriebenen Fahrzeugen, bei welcher ein Antriebs- und ein Bremsstellglied vorgesehen sind, welche durch einen Vergleich zwischen einer einstellbaren Sollwertspannung und einer von einem Tachogenerator abgegebenen Istwertspannung derart gesteuert werden, daß das Brensstellglied stromführend ist, wenn der Sollwert kleiner als der Istwert ist, und das Antriebsstellglied leitend ist, wenn der Sollwert größer als der Istwert ist, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung (17) welche die Versorgungsspannung abschaltet, wenn beide Stellglieder leitend werden.

Regelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung der Steuerspannung zum Bremsstellglied und taie Verbindungsleitung zwischen dem Antriebsstellglied und dem Motor mit je einem Eingang einer W4D-Schaltung verbunden sind, deren Ausgang mittelbar oder unmittelbar mit der Steuerwicklung eines in den Motorstromkreis eingeschalteten Schützes verbunden ist.