DE3108732A1

DE3108732A1 - Schaltungsanordnung zur ansteuerung einer wirbelstrombremse fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3108732A1
Application number: DE19813108732
Authority: DE
Inventors: Werner 6662 Contwig 1 Ernst
Original assignee: KLOFT LOTHAR KG
Current assignee: KLOFT LOTHAR KG
Priority date: 1981-03-07
Filing date: 1981-03-07
Publication date: 1982-09-23

Description

Schaltungsanordnung zur Ansteuerung
einer Wirbelstrombremse für Kraftfahrzeuge Das Ansteuern von Wirbelstrombremsen für Kraftfahrzeuge erfolgt bisher durch Schaltschütze, die je nach Stellung eines Stufenschalters im Führerhaus des Kraftfahrzeugs durchgeschaltet werden. Die Wirbelstrombremse hat vier getrennte Wicklungen, um verschiedene Leistungen schalten zu können. Bei Betätigung des Stufenschalters werden 1 bis 4 Schütze durchgeschaltet, die die einzelnen Wicklungen der Wirbelstrombremse auf die Batteriespannung schalten.
Diese bekannte Ansteuerung hat folgende Nachteile: a) Das Bremsmoment kann nur in groben Stufen verändert werden» b) die Bremsleistung wird ruckartig zugeschaltet, was eine besondere Gefahr bei StraBenglätte bedeutet, c) die Relaiskontakte sind einem Verschleiß unterworfen, so daß nur eine begrenzte Anzahl Schaltspiele zur Verfügung steht d) beim offenen der Kontakte entsteht eine Funkenbildung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, mit der eine stufenlose und praktisch verschleißfreie Ansteuerung von Wirbelstrombremsen möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch Verwendung eines elektronischen Leistungsschalters gelöst. Dieser kann einen Sägezahngenerator aufweisen, der über einen Komparator und einen Ansteuertreibor ein Leistungsschaltglied betätigt. Dabei ist ein Eingang des Komparators mit einem Leistungssteller verbunden.
Mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist eine kontinuierliche Einstellung des Bremsmomentes und somit eine ruckfreie Bremsung möglich. Die Verlustleistung ist gering, und eine Funkenbildung ist ausgeschlossen, so daß die Schaltung für Fahrzeuge mit feuergefährlicher Fracht bestens geeignet ist.
Um die Schaltung drehzahlunabhängig zu machen, sieht die Erfindung in einer abgeänderten Ausführungsform vor, daß der elektronische Leistungsschalter einen Multiplizierer enthält, der die dem Bremsmoment proportionale Spannung mit einer der Drehzahl proportionalen Spannung multipliziert.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht. Dabei zeigen Fig. 1 das Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels, Fig. 2 den Spannungsverlauf an der Wirbelstrombremse, Fig. 3 das Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels und Fig. 4 ein Bremsleistungsiagramm.
Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild eines elektronischen Leistungsschalters ELS zur Ansteuerung einer Wirbelstrombremse WSB.
Der Leistungsschalter ELS weist einen Sägezahngenerator SZG auf, der über einen Komparartor K und einen Ansteuertreiber AST ein Leistungsschaltglied LSG betätigt, welches die vier Wicklungen W1 bis W4 der Wirbelstrombremse WSB beaufschlagt, und zwar entsprechend der Stellung eines Potentiometers P in einem im Führerhaus eines Kraftfahrzeugs befindl;chen Leistungsstellers LS, der mit einem der Eingänge des Komparators K verbunden ist, während der andere Eingang des Komparators K mit dem Sägezahngenerator SZG verbunden ist.
Mit dem Leistungssteller LS läßt sich in Verbindung mit dem elektronisrhen Leistungsschalter ELS kontinuierlich und stufenlriL; ein Bremsmoment zwischen 10% und 90% einstellen. Fig. 2 zeigt den Spannungsverlauf an der Wirbelstrombremse: a) bei 10% Ansteuerung und b) bei 90% Ansteuerung.
Die Periodendauer T wird so gewählt, daß durch die Induktivität der Wirbelstrombremse WSB und die Massenträgheit des gesamten Systems eine ruckfreie Bremsung erfolgt.
Als Schaltglieder können bipolare Transistoren, Leistungs-Feldeffekt-Transistoren (FETs) oder löschbare Thyristoren verwendet werden. Zweckmäßig werden n-Kanal-MOS-FETs eingesetzt, die gegenüber bipolaren transistoren verschiedene Vorteile bieten, nämlich: 1) sehr schnelle Schaltfrequenz, 2) geringe Ansteuerleistung, 3) kein zweiter Durchbruch bei hohen Schaltströmen, 4) unproblematisches Parallelschalten, 5) unkritisch gegen thermische Uberlastung, 6) geringer ON-Widerstand (kleine Verlustleistung).
Eine drehzahl unabhängige Schaltungsanordnung des elektronischen Leistungsschalters ELS zeigt Fig. 3. Hierbei wird durch einen Multiplizierer M die dem Bremsmoment proportionale Spannung mit einer der Drehzahl n des abzubremsenden Fahrzeugteils proportionalen Spannung multipliziert.
Fig. 4 zeigt ein Diagramm der Bremsleistung P in Abhängigkeit von der Drehzahl n. Der schraffierte Bereich ist der einstellbare Leistungsbereich, in dem sich eine konstante Bremsleistung einstellen läßt. Die Leistung Pmax läßt sich so weit nach oben verschieben, bis die Gerade M des maximalen Bremsmomentes den Wert nmax schneidet.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche S tSchaltungsanordnung zur Ansteuerung einer Wirbelstrombremse ür Kraftfahrzeuge, gekennzeichnet durch die Verwendung eines elektronischen Leistungsschalters (ELS).
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB der elektronische Leistungsschalter (ELS) einen Sägezahngenerator (SZG) aufweist, der über einen Komparator (K) und einen Ansteuertreiber (AST) ein Leistungsschaltglied (LSG) betätigt.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Eingang des Komparators (K) mit einem Leistungssteller CLS) verbunden ist.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Leistungsschalter (ELS) einen Multiplzierer (M) enthält, der die dem Bremsmoment proportionale Spannung mit einer der Drehzahl (n) proportionalen Spannung multipliziert.