DE2839468A1

DE2839468A1 - Elektrische schaltung

Info

Publication number: DE2839468A1
Application number: DE19782839468
Authority: DE
Inventors: Stamos Ioannis Papasideris
Original assignee: Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1977-09-12
Filing date: 1978-09-11
Publication date: 1979-03-22
Also published as: CA1108274A; US4160916A; JPS6160260B2; DE2839468C2; JPS5444138A

Description

KARL H WAGNER ⁸⁰⁰⁰ MÜNCHEN 22

KARL H. WAÜNtH GEWORZMOHLSRASSE 5

POSTFACH 246

11. September 1978 78-S-3236 (77-163(B))

CATERPILLARTRACTORCO., Peoria, 111. 61629, U.S.A.

Elektrische Schaltung

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schaltung für ein Fahrzeug mit einem Motor, und zwar im Zusammenhang mit dem Starten und Stoppen des Motors.

Bei einem Fahrzeug, beispielsweise mit einem Verbrennungsmotor, sind im allgemeinen elektrische Stromerzeugungsmittel in der Form einer Drehstrommaschine (Alternator) oder eines Generators vorgesehen. Der Fahrzeugführer verwendet einen Schlüssel zur Betätigung eines Starter-Elektromagneten, um so den Motor zu starten, wobei dieser Schlüssel auch zum Abschalten des Motors verwendet wird. Beim Abschalten eines Dieselmotors schaltet der mit dem Schlüssel verbunden Schalter den Motor durch Wechselwirkung mit dem Motorregler ab. Bei derartigen bekannten Systemen sieht die Abschaltung eines Abschaltelektromagneten in der Schaltung die Abschaltung des Motors über dem Regler vor. In einem derartigen System bleibt der Abschaltelektromagnet während der gesamten Motorlaufzeit aktiviert.

Bei bestimmten Schaltungsarten betätigt der Schlüssel einen Schalter, der beim Schließen einen Satz von Kontakten schließt, um dem verbleibenden Teil der Schaltung oder des Kreises Leistung von der Batterie zu liefern. In einer typischen derartigen Schaltung werden durch das öffnen des Schalters beim Drehen des Schlüssels diese Kontakte geöffnet. Zum Zeitpunkt des öffnens dieser Kontakte dreht sich jedoch noch der Motor und die Wechsel-

909812/0962

strommaschine, so daß letztere die Erzeugung elektrischen Stromes fortsetzt. Dies bewirkt einen ansteigenden durch das System fließenden Strom, was möglicherweise zur Folge hat, daß einige der Komponenten des Systems, beispielsweise Lampen,zerstört werden.

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, eines oder mehrere der Probleme des Standes der Technik, insbesondere der oben genannten Probleme, zu überwinden.

Erfindungsgemäß ist eine elektrische Schaltung zur Verwendung mit einem Motor vorgesehen und weist eine elektrische Leistungsquelle sowie zu öffnende und schließbare Kontaktmittel auf; ferner sind Elektromagnetmittel zur Motorabschaltung vorgesehen, die betätigbar sind, um bei deren Betätigung den Motor abzuschalten; ferner verbinden Mittel die Kontaktmittel und die Motorabschalt-Elektromagnetmittel, um vorzusehen, daß bei anfangs geöffneten Kontaktmitteln die Abschaltelektromagnetmittel aktiviert sind.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung, die schematisch die erfindungsgemäße Schaltung darstellt.

Die Erfindung bezieht sich auf die insgesamt mit 10 bezeichnete elektrische Schaltung, welche zur Verwendung mit einem Motor dient, der elektrische Stromerzeugungsmittel in der Form einer Wechselstrommaschine 12 aufweist, die durch die Kurbelwelle des Motors angetrieben wird und eine Wechselstrommaschinenausgangsgröße erzeugt. Die Schaltung umfaßt eine Batterie 14, von deren positiver Klemme aus sich eine Leitung 16 zur übrigen Schaltung erstreckt; die Leitung 16 enthält Kontaktmittel 18 in der Form von normalerweise offenen Kontakten sowie einen Leistungsschalter 20. Eine Leitung 22 steht mit der Leitung 16 in Verbindung und weist einen Unterbrecher 24 auf; die Leitung 22 führt zu Kontaktmitteln in der Form eines schlüsselbetätigten Schalters 26. Von

909812/0952

einer Klemme 28 des Schalters 26 aus verläuft eine Leitung 30 zur Erde und enthält ferner ein Relais 32. Dieses Relais 32 ist betriebsmäßig mit den Kontakten 18 verbunden, so daß bei Erregung des Relais 32 durch einen hindurchgehenden elektrischen Strom die normalerweise offenen Kontakte 18 geschlossen werden, während bei der Enterregung dieses Relais 32 die Kontakte 18 geöffnet werden. Die andere Klemme 34 des Schalters 26 ist über eine ein Relais 38 aufweisende Leitung 36 mit Erde verbunden. Dieses Relais 38 ist betriebsmäßig mit normalerweise offenen Kontakten 40 verbunden, die in einer Leitung 42 liegen, welche die Leitung 16 mit Erde verbindet; ferner liegt in dieser Leitung 42 ein Motorstarterelektromagnet 44. Die Erregung des Relais 38 durch Anlegen eines elektrischen Stroms schließt die normalerweise offenen Kontakte 40, während die Enterregung dieses Relais 38 das öffnen der Kontakte 40 bewirkt.

Eine Leitung 46 liegt parallel zur Leitung 30 und weist ein Relais 48 auf. Das Relais 48 steht betriebsmäßig in Verbindung mit normalerweise geschlossenen Kontakten 50, die in einer Leitung 52 angeordnet sind, welche von einer Klemme der Wechselstrommaschine 12 zur Erde führt. Die Erregung des Relais 48 bewirkt das öffnen der Kontakte 50, während die Enterregung des Relais 48 das Schließen der Kontakte 50 hervorruft. Die Leitung 52 enthält auch ein weiteres Relais 54, welches in betriebsmäßiger Verbindung mit normalerweise offenen Kontakten 56 steht, die in einer weiteren Leitung 58 angeordnet sind, wobei diese Leitung 58 über einen Unterbrecher 57 mit Leitung 16 in Verbindung steht und sich zur Erde erstreckt. Die Erregung des Relais 54 bewirkt das Schließen der Kontakte 56, während die Enterregung des Relais 54 die öffnung der Kontakte 56 hervorruft. Die Leitung 58 enthält ferner einen Motorabschaltelektromagneten 60.

Die Ausgangsseite der Wechselstrommaschine (Alternator) 12 steht mit Leitung 16 mittels einer Leitung 62 und über die Kontakte in Verbindung.

909812/0952

Eine Anzahl von Dioden 64 in der Schaltung stellt die richtige Stromrichtung, die notwendig ist, sicher.

Wenn sich im Betrieb der Motor beispielsweise im Ruhezustand befindet und der Schlüssel sich im Auszustand befindet, so befinden sich die Schaltungselemente in den in der Zeichnung gezeigten Zuständen. Wenn der Fahrzeugführer den Schlüssel in die Ein-Position verdreht, so wird als erstes Strom von der Batterie 14 an die Klemme 28 des Schalters 26 geliefert. Somit wird Leistung zur Erregung des Relais 32 geliefert, welches die Kontakte 18 schließt, um der übrigen Schaltung Leistung zuzuführen. Gleichzeitig wird dem Relais 48 Leistung zugeführt, so daß die Kontakte 50 geöffnet werden, um so die Erregung des Relais 54 zu verhindern. Die weitere Verdrehung des Schlüssels des Schalters 26 liefert Strom an Klemme 34 und erregt Relais 38. Durch diese Wirkung werden die Kontakte 40 geschlossen, und somit wird der Starterelektromagnet 44 zum Starten des Motors erregt. Sobald der Motor gestartet ist, wird der Schlüssel losgelassen, so daß nur die Klemme 28 erregt wird. Infolgedessen wird das Relais 38 enterregt, die Kontakte 40 werden geöffnet, und der Starterelektromagnet 44 wird deaktiviert.

Wenn der Motor abgeschaltet werden soll, so wird der schlüsselbetätigte Schalter 26 in die in der Zeichnung gezeigte Position bewegt, so daß das Relais 48 enterregt und die Kontakte 50 geschlossen werden. Während sich der Motor noch immer dreht, setzt die Wechselstrommaschine die Lieferung einer Ausgangsgröße auf Leitung 52 fort. Somit ist das Relais 54 erregt und schließt seinerseits die Kontakte 56, die ihrerseits den Abschaltelektromagneten 60 erregen. Nach dem anfänglichen Abschalten des Motors, aber bevor der Motor einen vollständig abgeschalteten Zustand erreicht, setzt die Wechselstrommaschine 12 ihre Drehung fort, so daß eine Ausgangsgröße weiterhin auf der Leitung 52 existiert. Somit ist die fortgesetzte Aktivierung des Abschaltelektromagneten 60 sichergestellt, bis der Motor vollständig stoppt. Wegen der Verbindung der Leitung 52 mit der Leitung 30 über eine Verbindungsleitung 66 ist das Relais 32 weiterhin erregt und hält

909812/0952

die Kontakte 18 geschlossen, wodurch die einleitend erwähnten Probleme des Anstiegs eliminiert werden. Solange der Schalter 26 geschlossen ist oder die Wechselstrommaschine 12 eine Ausgangsgröße liefert, bleibt das Relais 32 erregt und hält die Kontakte 18 geschlossen.

Der Abschaltelektromagnet 60 schaltet somit bei seiner Betätigung den Motor ab. Man erkennt, daß beim Öffnen des Schalters 26 der Abschaltelektromagnet 60 erregt wird und in diesem Zustand verbleibt, bis der Motor (und die dadurch angetriebene Wechselstrommaschine) vollständig stoppt. Der Elektromagnet wird entgegen einer internen Federkraft aktiviert und kehrt automatisch in den deaktivierten Zustand zurück, bis zu dem Zeitpunkt, wo der Zyklus wiederholt wird. Man erkennt somit, daß im Gegensatz zu bekannten System der Abschaltelektromagnet 60 beim Laufen des Motors abgeschaltet oder deaktiviert ist und nur während der Zeit aktiviert ist, wenn der Schalter 26 offen ist und der Motor zu einem vollständigen Stopp kommt wegen der sequentiellen Wirkung des Schließens der Kontakte 50, des Erregens von Relais 54 und des Schließens der Kontakte 56.

Zusammenfassend sieht die Erfindung somit eine elektrische Schaltung für einen Motor mit einer Wechselstrommaschine 12 vor, und zwar ist ein Relais 54 vorgesehen, um einen Elektromagneten 60 zur ordnungsgemäßen Abschaltung eines Dieselmotors zu steuern, wobei offenbare und schließbare Kontakte 18 Leistung zu einem weiteren Teil der Schaltung liefern und sichergestellt ist, daß diese Kontakte 18 geschlossen verbleiben, wenn sich entweder der Fahrzeugschlüssel in der Ein-Position befindet oder eine Wechselstrommaschinenausgangsgröße vorhanden ist.

- Patentansprüche -

909812/0962

-40-

Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. ) Elektrische Schaltung zur Verwendung bei einem Motor

mit einer elektrischen Leistungsquelle (14), betriebsmäßig mit dieser Quelle verbundenen zu öffnenden und schließbaren Kontaktmitteln (26) und mit Motorabschaltelektromagnetmitteln (6O), die bei Betätigung den Motor abschalten, gekennzeichnet durch Mittel, welche betriebsmäßig die Kontaktmittel (26) und die Motorabschaltelektromagnetmittel (60) verbinden, um vorzusehen, daß beim anfänglichen Öffnen der Kontaktmittel (26) die Abschaltelektromagnetmittel (60) aktiviert sind.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur betriebsmäßigen Verbindung der Kontaktmittel (26) mit den Motorabschaltelektromagnetmitteln (60) Mittel aufweisen, um vorzusehen, daß bei geschlossenen Kontaktmitteln (26) die Abschaltelektromagnetmittel (60) deaktiviert sind.

3. Schaltung nach Anspruch 1 und/oder 2, zur Verwendung mit einem Motor mit elektrischen Stromerzeugungsmitteln (12) betriebsmäßig damit verbunden zur Erzeugung eines elektrischen Stroms beim Betrieb des Motors, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kontaktmittel (26) und die Motorabschaltelektromagnetmittel (60) betriebsmäßig verbindenden Mittel wiederum Mittel aufweisen, um vorzusehen, daß die Abschaltelektromagnetmittel (60) nur aktiviert -werden, wenn die Kombination aus offenen Kontaktmitteln (26) und einer vorhandenen Ausgangsgröße der elektrischen Erzeugungsmittel (12) vorliegt.

4. Schaltung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktmittel (26) Schlüssel-betätigte Kontaktmittel sind.

5. Elektrische Schaltung insbesondere nach einem oder mehreren

909812/0952

ORJGlNAL INOPECTEiD

der Ansprüche 1 bis 4 zur Verwendung mit einem Motor mit elektrischen Stromerzeugungsmitteln betriebsmäßig verbunden damit zur Erzeugung eines elektrischen Stroms bei Betätigung des Motors und mit einer elektrischen Leistungsquelle (14) sowie ersten offenbaren und schließbaren Kontaktmitteln (26) , die betriebsmäßig mit der Leistungsquelle (14) verbunden sind, gekennzeichnet durch zweite offenbare und schließbare Kontaktmittel (18) betriebsmäßig verbunden mit der Leistungsquelle (14), Schaltungssteuermittel zur Bewirkung, daß beim Schließen der ersten Kontaktmittel (26) die zweiten Kontaktmittel (18) geschlossen sind und um zu bewirken, daß beim Öffnen der ersten Kontaktmittel (26) bei vorhandener Ausgangsgröße der elektrischen Stromerzeugungsmittel (12) die zweiten Kontaktmittel (18) geschlossen sind, und daß ferner bewirkt wird, daß während eines Zustandes, wo die ersten Kontaktmittel (26) offen sind und keine Ausgangsgröße der elektrischen Stromerzeugungsmittel (12) vorhanden ist, die zweiten Kontaktmittel (18) offen sind.

6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungssteuermittel Relaismittel (32) aufweisen, die betriebsmäßig mit den elektrischen Stromerzeugungsmitteln (12) und der elektrischen Leistungsquelle (14) verbunden sind, und die betriebsmäßig mit den zweiten Kontaktmitteln (18) in Verbindung stehen und erregbar sind, um diese zweiten Kontaktmittel (18) zu schließen.

7. Schaltung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Motorstarterelektromagnetmittel (44) sowie Mittel, welche betriebsmäßig die ersten Kontaktmittel (26) und die Motorelektromagnetstartermittel (44) verbinden, um die Aktivierung der Motorstarterelektromagnetmittel (44) beim Schließen der ersten Kontaktmittel (18) vorzusehen.

8. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die ersten Kontaktmittel (26) und die Motorstarterelektromagnetmittel (44) betriebsmäßig verbindenden Mittel zweite Relaismittel (38) aufweisen, die betriebsmäßig mit den ersten Kontaktmitteln (26) verbunden sind und beim Schließen der ersten Kontaktmittel (26) erregbar sind, und wobei dritte Konta.ktmittel (40)

909812/0952

mit der Leistungsquelle (14) betriebsmäßig und den Motorstar terelektromagnetmitt ein (44) verbunden sind, wobei die dritten Kontaktmittel (40) bei Erregung der zweiten Relaismittel (38) schließen, um die Aktivierung der Motorstarterelektromagnetmittel (44) vorzusehen.

9. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Kontaktmittel (26) schlüsselbetätigte Schaltermittel aufweisen.

10. Elektrische Schaltung, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, zur Verwendung bei einem Motor, insbesondere einem Dieselmotor mit einer Batterie und einem Wechselstromgenerator zur Lieferung der Energie für den Rest der Schaltung und mit einem schlüsselbetätigten Schalter zur Erregung und Enterregung eines Relais (38), welches seinerseits einen Motorstarterelektromagnet (44) betätigen kann, gekennzeichnet durch Kontaktmittel (18) in Leitung (16), wobei die Kontaktmittel (18) mittels eines Relais (32) betätigbar sind, welches mit einer Klemme (28) des schlüsselbetätigten Schalters (26) verbunden ist.

11. Schaltung nach Anspruch (10), gekennzeichnet durch ein Relais (54) verbunden mit einem Ausgang der Wechselstrommaschine (12) auf Leitung (52) und ferner verbunden mit Kontaktmitteln (50).

12. Schaltung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Relais (48) parallel zum Relais (32) geschaltet ist und betriebsmäßig mit den Kontaktmitteln (50) in Verbindung steht.

13. Schaltung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (52) über eine Verbihdungsleitung (66) mit Relais (32) verbunden ist.

9098 12/095 2

14. Schaltung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet/ daß das Relais (54) betriebsmäßig mit Kontaktmitteln (56) eines Motorabschaltelektromagneten (60) verbunden ist.

15. Schaltung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktmittel (18, 40, 56) normalerweise offen sind, während die Kontaktmittel (50) normalerweise (d.h. das zugehörige ,Relais ist nicht erregt) geschlossen sind.

909812/0952