DE3320536A1

DE3320536A1 - Transportkuehlaggregat und verfahren zu dessen betriebssteuerung

Info

Publication number: DE3320536A1
Application number: DE3320536A
Authority: DE
Inventors: Leland L. Minneapolis Minn. Howland
Original assignee: Thermo King Corp
Current assignee: Thermo King Corp
Priority date: 1982-06-09
Filing date: 1983-06-07
Publication date: 1983-12-15
Also published as: US4419866A; AU555024B2; BR8303037A; GB2122391A; FR2528551B1; CA1196412A; GB2122391B; FR2528551A1; JPS594844A; AU1483983A; GB8315249D0

Description

Thermo King Corporation, 314 West, 9Oth Street, Minneapolis, Minnesota 55420, V.St.A,

Transportkühlaggregat und Verfahren zu dessen Betriebssteuerung

Die Erfindung betrifft ein Transportkühlaggregat nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu dessen Betriebssteuerung.

Derartige Transportkühlaggregate, die sowohl im Kühlbetrieb als auch im Heizbetrieb arbeiten können und einen mittels einer Brennkraftmaschine mit mehreren Drehzahlbereichen angetriebenen Kältemittelverdichter aufweisen, sind bereits bekannt.

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Die US-PS 4 325 224 beschreibt eine Regelanordnung für ein Transportkühlaggregat, bei welcher ein elektronischer Thermostat in einer Regelschaltung zusammen mit einem Hilfssteuerrelais und einem Verzögerungsglied Anwendung findet. Diese bekannte Regelanordnung arbeitet derart, daß sie den Kältemittelverdichter, solange die Temperatur in dem zu klimatisierenden Raum sich innerhalb eines verhältnismäßig kleinen Regelabweichungsbereiches um die eingestellte Soll-

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temperatur bewegt, jeweils während längerer Perioden mit niedriger Drehzahl laufen läßt. Auch wenn die gemessene Isttemperatur in dem zu klimatisierenden Raum den genannten kleinen Regelabweichungsbereich nach oben oder unten überschreitet, wird ein daraus resultierender Abruf nach einem Verdichterbetrieb mit höherer Drehzahl zunächst bis zum Ablauf einer vorgegebenen Mindestverzögerungszeit übersteuert. Erst wenn über den Ablauf dieser Mindestverzögerungszeit: hinaus ein ununterbrochener Abruf der höheren Verdichterdrehzahl fortbesteht, wird der Verdichter auf die höhere Drehzahl umgeschaltet. Diese in kommerziellem Einsatz befindliche bekannte Anordnung bringt eine beträciit licne Brennstoffersparnis bei weitgehend kontinuierlichem Lauf der als Antriebsmotor dienenden Brennkraftmaschine.

Es ist außerdem bekannt, ein Transportkühlaggregat mit einer den Kältemittelverdichter antreibenden Brennkraft maschine mittels einer Regelanordnung derart zu betreiben, daß die Brennkraftmaschine je nach den Temperaturverhältnissen in dem zu klimatisierenden Raum automatisch angelassen und abgeschaltet wird. In der verhältnismäßig alten US-PS 2 850 001 wird eine derartige Ein-Aus-Regelung eines Transportkühlaggregats beschrieben.

Die US-PS 3 926 167 befaßt sich unter anderem mit der Verwendung einer automatischen Anlaßvorrichtung für einen Dieselmotor und mit einer Regelung eines dieselmotorgetriebenen Transportkühlaggregats derart, daß der Motor jeweils angelassen wird, wenn der Thermostat einen Kühl- oder Heizzyklus abruft, wonach der Motor, wenn der erforderliche TemperatUrzustand erreicht worden ist, wieder abgeschaltet wird. Damit soll eine minimale Laufzeit des Motors und dadurch eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs erreicht werden. Diese Patentschrift sieht eine Modifikation einer üblichen Regelanordnung für Transportkühlaggregate derart

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vor, daß ein Betrieb des Motors mit niedriger Drehzahl völlig ausgeschlossen ist und die Anordnung mit Ein-Aus-Zyklen jeweils hoher Motordrehzahl arbeitet, unabhängig davon, ob ein KühlVorgang oder ein Heizvorgang erforderlich ist. Irgend ein längerer kontinfierlicher Motorlauf ist bei dieser Regelanordnung nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Transportkühlaggregat der eingangs genannten Gattung die Regeleinrichtung derart auszubilden, daß der Benutzer je nach Bedarf einen Betrieb des Aggregats mit längeren kontinuierlichen Motorlaufperioden oder nach Belieben einen Betrieb mit Ein-Aus-Schaltzyklen wählen kann, wobei im letzteren Fall der Motor jeweils abgeschaltet wird, wenn die Temperatur in dem zu klimatisierenden Raum sich im Sollwertbereich befindet. Außerdem soll die Regeleinrichtung derart ausgelegt sein, daß der Betrieb des Motors für alle praktischen Zwecke weitestgehend im Niedrigdrehzahlbereich erfolgt und diese Motorbetriebsart unabhängig davon verfügbar ist, ob das Aggregat in der Betriebsart mit kontinuierlichem Motorlauf oder in der Ein-Aus-Betriebsart betrieben wird.

Außerdem soll das Aggregat mit einer Abschalteinrichtung ausgestattet sein, die bei Startstörungen alle Komponenten des Aggregats mit Ausnahme der zur Störungsanzeige erforderlichen Organe abschaltet.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Transportkühlaggregat der in Ree stehenden Gattung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Anordnung gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsger.äßen Transportkühlaggregats sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 9.

: μ-

Ein Verfahren zur Betriebssteuerung eines Tranportkühlaggregats nach der Erfindung ist Gegenstand der /msprüche bis 15.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen mehr im einzelnen beschrieben, in welchen zeigt:

Fig. 1 in schmatischer Darstellung ein Trans-

portkühlaggregat, bei -,v-elcnem die Er

findung Anwendung finden kann, mit seinen Hauptkomponenten,

Fig. 2 in Form von zwei aneinanderzusetzenden

Teilfiguren 2A und 2B ein Schaltbild

einer Regeleinrichtung für ein Transportkühlaggregat nach der Erfindung,

Fig. 3 eine grafische Darstellung der Temperaturbereiche nahe des Einstelltemperatur

bereichs für einen Betrieb mit kontinuie] liehen Zyklen, wobei die Relais-Schalt- -

zustände und die jeweiligen~Betriebszu-

" ζ " '' ' ' ■ stände in den einzelnen Temperaturbe-

reichen angegeben sind, und

Fig. 4 eine Darstellung ähnlich Fig. 3 für den

Betrieb mit Ein-Aus-Zyklen", wobei die Betriebszustände in den einzelnen Temperaturbereichen wiederum angegeben sindj

Fig. 1 zeigt ein Transportkühlaggregat zur Klimatisierung des Innenraumes 1 eines wärmeisolierten Fahrzeuganhängers oder dergl., wobei die an sich bekannten Hauptkornponenten des Aggregats nur mehr oder weniger schematisch dargestellt sind.

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Das Transportkühlaggregat weist einen Kältemittelverdichter 3 auf, der von einem mit zwei verschiedenen Drehzahlen betreibbaren Antriebsmotor, beispielsweise einem Dieselmotor 4 mit zwei Betriebsdrehzahlen, angetrieben wird. Beispielsweise ist der Dieselmotor mit einer über einen Elektromagneten 5 betätigbaren Drossel ausgestattet, um die beiden unterschiedlichen Betriebsdrehzahlen zu erreichen. Der Kraftstoff wird über ein Absperrventil, das mittels eines weiteren Elektromagneten 6 betätigbar ist, und die genannte Drossel zum Motor zugeführt. Der Verdichter kann einer Bauart angehören, die durch Betätigung einer elektromagnetisch gesteuerten Entlastungseinrichtung entlastbar ist. Ein diesem Zweck dienender Elektromagnet 7 ist beispielsweise in Verbindung mit einem der Zylinderköpfe des Verdichters 3 dargestellt.

Der Verdichter 3 fördert verdichtetes und dadurch erhitztes Gas durch eine Leitung 8 zu einem Dreiwege-Umschaltventil 9, das mittels eines Elektromagneten 10 entsprechend der gewünschten Betriebsart, nämlich Kühlbetrieb oder Heizbetrieb, in die entsprechende Betriebsstellung umgeschaltet wird. Im Kühlbetrieb strömt das heiße Gas durch einen Kältemittelkondensator 11, wo es kondensiert wird, und gelangt dann in einen Sammler und sodann durch verschiedene Leitungen und Einrichtungen zu einem Expansionsventil 12, wo das nun flüssige Kältemittel entspannt wird, wonach es in einem Kältemittelverdampfer 13 wieder verdampft und sodann durch eine Ansaugleitung 14, die.einen Speicher 15 enthält, wieder zum Verdichter 3 gelangt.

Sowohl im Heizbetrieb als auch im Abtaubetrieb wird das Schaltventil 9 derart umgeschaltet, daß das vom Verdichter kommende heiße Gas nunmehr durch eine Leitung 16 in einen /ibtau-Plattenheizkörper 17 und sodann in bezüglich des Kühlbetriebs entgegengesetzter Strömungsrichtung durch* üen Verdampfer 13 weiterströmt.

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Die Gebläse zur Luftzirkulation durch den Verdampferteil und den Kondensatorteil des Transportkühlaggregats sind nicht dargestellt, da sie allgemein bekannt sind. Das Verdampfergebläse fördert Luft aus dem klimatisierten Raum 1 in den Verdampferteil und sodann in den klimatisierten Raum zurück, während das Kondensatorgebläse Außeniuft durch den Kondensatorteil hindurch und sodann wieder in die Außenluft zurück fördert.

Das Transportkühlaggregat ist, soweit es bisher beschrieben worden ist, an sich bekannt.

Fig. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Regelung des Transportkühlaggregats nach Fig. 1 gemäß der Erfindung. Diese Regelschaltung enthält einen elektronischen Thermostaten TCM, wie er in der schon eingangs erwähnten US-PS 4 325 224 beschrieben ist. Dieser Thermostat ist von herkömmlicher Bauart und weist einen Fühler 20 zur Erfassung der Temperatur in dem zu klimatisierenden Raum 1, weiter drei jeweils gestrichelt eingezeichnete Schalter, die nicht näher erläutert zu werden brauchen, und ein erstes Relais IK und ein zweites Relais 2K auf. Diese beiden Relais werden üblicherweise als Heizrelais (1K) bzw. Drehzahlrelais (2K) bezeichnet, da bei herkömmlichen Aggregaten die durcn diese Relais betätigten Schalter hauptsächlich diese beiden Funktionen steuern. Die von diesen beiden Relais gesteuerten Schaltkontaktsätze befinden sich in verschiedenen Zweigen der Schaltung und die ihnen zugeordneten Bezugszeichen enthalten jeweils den Vorsatz 1K bzw. 2K.

Ein weiterer wichtiger Aspekt der Erfindung, der nicht nur in Verbindung mit kontinuierlichen Betriebszyklen, sondern auch in Verbindung rv.it automatischen Ein-Aus- bzw. Start-Stop-Zyklon zum tragen kommt, ist eine Zeitverzögerungsfunktion, durch welche die Verdichterdrehzahl so weit wie möglich auf

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dem niedrigen Drehzahlwert, gehalten wird. Die dieser Funktion zugeordneten Hauptelemente der Schaltung sind ein Hilfssteuerrelais CR, das verschiedene Schaltkontaktsätze steuert, deren Bezugszeichen jeweils den Vorsatz CR enthalten, und ein Hilfssteuermodul CM, dessen innerer Mechanismus nicht dargestellt ist und der an sich bekannt und im Handel erhältlich ist.

Kontinuierlicher Arbeitszyklus

Obwohl die Funktion der einzelnen Elemente beim Betrieb mit kontinuierlichem Arbeitszyklus im wesentlichen die gleiche wie bei der Anordnung nach der oben erwähnten US-PS 4 325 ist, ist die Schaltung zur Ausführung dieser Funktionen etwas gegenüber der bekannten Schaltung abgewandelt, um auch den Betrieb im Start-Stop-Zyklus einzubeziehen, weshalb nachstehend die Arbeitsweise im kontinuierlichen Arbeitszyklus wenigstens in ihren Grundzügen beschrieben wird.

Zum besseren Verständnis der Arbeitsweise der Schaltung und der Schaltfolge der Thermostatrelais wird zunächst auf Fig. 3 Bezug genommen, die in Form eines Diagramms den kontinuierlichen Arbeitszyklus darstellt. Die linke Seite des mittleren Teils der Darstellung entspricht der Funktionsfolge bei abfallenden Temperaturen in dem zu klimatisierenden Raum von einer wesentlich oberhalb der Einstelltemperatur SP durch den Einstelltemperaturbereich hindurch bis auf eine wesentlich unterhalb der Einstelltemperatur liegenden Temperatur. Der Einstelltemperaturbereich ist durch die geneigte Linie neben dem Bezugszeichen SP angedeutet. Die rechte Seite des mittleren Teils der Darstellung entspricht der Funktionsfolge bei ansteigenden Temperaturen in dem klimatisierten Raum von einer wesentlich unterhalb der Einstelltemperatur liegenden Temperatur auf eine wesentlich oberhalb der Einstelltemperatur liegende Temperatur. Der Einstelltemperaturbereich ist beiderseits von einem Temperaturbereich eingeschlossen,

in welchem es wünschenswert ist, den Verdichter stets mit niedriger Drehzahl zu betreiben. Dieser Zwischentemperaturbereich ist durch die Klammer 21 angedeutet. Wie dargestellt, wird das Relais 2K jeweils bei oberhalb und unterhalb des Zwischentemperaturbereiches 21 liegenden Temperaturen in den klimatisierten Raum erregt, während das Relais 1K jeweils bei unterhalb des Einstelltemperaturbereiches liegenden Temperaturen in dem klimatisierten Raum erregt wird. Der Einstelltemperaturbereich ist der durch die übliche Schaltdifferenz (Hysterese) des Regelthermostaten bestimmte kleine Temperaturbereich um den nominellen Einstellpunkt herum.

Die im mittleren Teil der Fig. 3 verwendeten Abkürzungen wie HSFC usw. sind Abkürzungen für den jeweiligen Betriebszustand und werden im Zuge der folgenden Beschreibung erläutert.

In dem Schaltbild nach Fig. 2 sind alle Relaisschalter in ihren dem nicht erregten Zustand des zugehörigen Relais entsprechenden Schaltstellungen gezeichnet.

Um das Aggregat in der Betriebsart mit kontinuierlichem Arbeitszyklus zu betreiben, wird der Hauptschalter S1 geschlossen, und ein Kombinationsschalter mit miteinander gekuppelten Einzelschaltern S2., ^s2 ₂' ^S23 ^¹⁰ ^s2d' ^{der als} Betriebsartwahlschalter zum Umschalten zwischen der Betriebsart mit koninuierlichera Zyklus oder der Betriebsart mit automatischen Start-Stop-Zyklen dient, wird auf die Betriebsart mit kontinuierlichem Zyklus geschaltet, wie in Fig. dargestellt. Der Schalter S2 verbindet ein Sicherheitsschalterheizelement SSW mit einem auf zu niedrigen Öldruck ansprechenden öldruckschalter LOP₁ und einem auf zu hohe Kühlwassertemperatur ansprechenden V.'assertemperaturschalter Ha

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uiTi ein Abschalten i~i Falle einer Betriebsstörung zu ermöglichen. Der Schalter S2 verbindet einen auf zu hohen Kälteiaitteldruck ansprechenden Überdruckausschalter II2C0 rr.it de..i Kraftstcffolaktromagnoten FS. Der Schalter S2_ trennt die bei geschlossenem Schalter S1 auf der Leitung 22 stehende Betriebsspannung von den Therr.ostatrelaisschaltorn IK₁ und 1I\ sowie von einer Leitung 23 ab, die nit den; Umschaltventilelektromagneten PS verbunden ist. Der Schalter S2₄ trennt den Schalter 1K. von einer Zeitgeberstartleitung 24 -^r "^en Steuernodul CM ab.

Zum Anlassen des Dieselmotors v.^Tirc ein als Kombinationsschalter .axt zwei gekuppelten Schaltern PHS und PHS ausgebildeter Startschaltar in die Vorglühsteilung geschaltet, urr. den die Glühkerzen GP enthaltenden Vorglühkreis 25 einzuschalten. Mach Ablauf einer entsprechenden Vorglühzeit wird der Startschalter umgeschaltet, so daß nunmehr eine Leitung 26, die den Anlasserelektrornagneten SS enthrlt unter Scannung gesetzt wird und der Anlasserelektromagnet den zugehörigen Schalter SS₁ schließt und den Anlasserkreis 27 r.iit der. Anlasser SM unter Spannung setzt.

Es sei nun angenommen, daß sich die Temperatur in den; zu klimatisierenden Raum wesentlich oberhalb ues Einstellpunktas unü oberhalb des Zwischentemperaturbereiches 21 liegt, so daß das Relais 2K erregt ist und das Aggregat durch die Regelschaltung in einem Betriebszustand mit hoher Verdichterdrehzahl und voller Kühlleistung (HSFC) betrieben wird. Der eine Leitung 23 enthaltende Entlastungskreis ist infolge des geöffneten Zustands eines Schalters CR sowie infolge des aufgrund der Erregung des Relais 2K ebenfalls geöffneten Zustands des Schalters 2K₁ entregt. Der Umschaltventilkreis, der den Umschaltventilelektromagneten PS in der Leitung 23 enthält, ist entregt, so daß das Umschaltventil in der Kühlstellung steht und ni.Qht in der Heizstel- .^

lung, welch letztere es bei Erregung des Relais IK und folglich geschlossenem Schalter 1K einnimmt. Der Drosselkreis, der den Drosselelektromagneten TS in der Leitung 18 enthält, ist erregt, so daß der Motor mit hoher Drehzahl und folglich der Verdichter mit voller Kühlleistung betrieben wird (Be- ^: reich 29 in Fig. 3).

Wenn die Temperatur in dem klimatisierten Raum auf einei^ Wert entsprechend der oberen Grenze des Zwischentemperaturbereiches 21 abgesunken ist, wird das Relais 2K entregt. Während der Schalter 2K im Entlastungskreis 28 folglich geschlossen wird, bleibt der Schalter CR-. immer noch geöffnet, so daß der Entlastungskreis weiterhin entregt bleibt und der Verdichter folglich mit voller Last und daher voller Leistung arbeitet. Jedoch wird nunmehr der Schalter 2K_ geöffnet, was eine Entregung des Drehzahl- bzw. Drosselkreises und des Drosselelektromagneten TS zur Folge hat, so daß der Motor und folglich der Verdichter nun mit der langsameren Drehzahl betrieben wird. Der Umschaltventilkreis 23 bleibt weiterhin entregt, so daß das Dreiwege-Umschaltventil in seiner Kühlbetriebsstellung verbleibt. Das Aggregat wird folglich in einem Betriebszustand mit niedriger Drehzahl und voller Kühlleistung (LSFC) gehalten (Bereich 30 in Fig. 3).

Bei einem weiteren Absinken der Temperatur in dem klimatisierten Raum auf den Einstelltemperaturbereich wird das Relais 1K erregt, während das Relais 2K entregt bleibt. Dadurch kommen der Steuermodul CM und das Hilfssteuerrelais CR in der Leitung 31 zum Einsatz. Wenn der Schalter IK₃ schließt, wird der Erregerkreis 32 des Steuermoduls CM erregt, was die Erregung des Steuerrelais CR über die innere Schaltung des Steuermoduls zur Folge hat. Der Schalter CR_ im Drehzahlkreis 18 öffnet daher. Der Drossel-

elektromagnet TS bleibt entregt und der Motor arbeitet mit niedriger Drehzahl. Die Spannung zur Erregung des Umschalt-Ventilelektromagneten PS zum Umschalten des Dreiwege-Umschaltventils in die Heizstellung steht bei der Betriebsart mit kontinuierlichem Zyklus über den nunmehr geschlossenen Schalter 1K_ und den Wählschalter S2_ und eine Leitung zur Verfügung, die mit der Betriebsspannungsleitung 22 verbunden ist. Der Entlastungselektromagnet US wird durch den geschlossenen Schalter CR- den noch geschlossenen Schalter 2K im Entlastungskreis 28 und den Überdruckausschalter HPCO in der Leitung 34 sowie den in der Betriebsart mit kontinuierlichem Zyklus stehenden Wählschalter S2_ erregt. Damit arbeitet das Aggregat in einem Betriebszustand mit niedriger Drehzahl und teilweiser Heizleistung (LSPH), der durch das Absinken der Temperatur erreicht worden ist (Bereich 35 in Fig. 3).

Ausgehend von diesem Betriebszustand können je nach Zeitablauf und stattfindenden Temperaturänderungen verschiedene Betriebszustandsänderungen stattfinden. Durch Ablauf einer vorgegebenen Verzögerungszeit kommt der Steuermodul CM zum Einsatz, der seinerseits das HiIfsSteuerrelais CR steuert. Der Steuermodul enthält ein eingebautes Verzögerungsglied und arbeitet grundsätzlich folgendermaßen:

Wenn über den Erregerkreis 32 Spannung an den Steuermodul CM angelegt wird, gelangt die Spannung an das Steuerrelais weiter und erregt dieses. Solange das Relais 2K entregt bleibt, und solange kein Abtauvorgang eingeleitet wird, bleibt das Hilfssteuerrelais CR erregt. Wenn jedoch das Relais 2K erregt wird, so daß dessen Schalter 2K_ schließt, gelangt über die Leitung 24 des Auslösekreises ein Auslösesignal zum Steuermodul und der Ablauf einer vorgegebenen festen Verzögerungszeit beginnt. Bleibt das Auslösesignal während dieser Verzögerungszeit ununterbrochen angelegt, beispielsweise während 8 min, bewirkt der Steuermodul das

Abtrennen der Spannung zum Hilfssteuerrelais. Wenn das Signal während dieser Verzögerungszeit jedoch unterbrochen wird, wird der Steuermodul auf den Zeitnullpunkt zurückgestellt und benötigt dann ein weiteres Auslösesignal, um den Verzögerungszeitablauf erneut in Gang zu setzen. Diese gesamte Funktion ist bereits in der US-PS 4 325 224 beschrieben. Die mittels des Steuermoduls und des Hilfssteuerrelais sowie des zugehörigen Schaltungsteils erreichte Zeitverzögerungsfunktion hält den Motor und den Verdichter so weitgehend wie möglich im Niedrigdrehzahlbereich. Wenn das Relais 2K erregt wird und erregt bleibt, bis die vorgegebene Verzögerungszeit abgelaufen ist, schaltet die Anordnung auf hohe Drehzahl um. Diese Zeitfunktion ist in Fig. 3 sowohl in der linken als auch in der rechten Hälfte des mittleren Teils der Darstellung jeweils durch eine gestrichelte horizontale Linie T angedeutet.

Die eben erläuterten weiteren Betriebszustände im Betrieb mit kontinuierlichem Zyklus sind niedrige Drehzahl und volle Heizleistung (LSFH) entsprechend dem Bereich 36, und hohe Drehzahl und volle Heizleistung (HSFH) entsprechend dem Bereich 37. Die in der rechten Hälfte des mittleren Teils der Fig. 3 angegebenen Betriebszustände bei steigenden Temperaturen im klimatisierten Raum sind niedrige Drehzahl und teilweise Heizleistung (LSPH) entsprechend dem Bereich 33, niedrige Drehzahl und teilweise Kühlleistung (LSPC) entsprechend dem Bereich 39, niedrige Drehzahl und vole Kühlleistung (LSFC) entsprechend dem Bereich 40, und hohe Drehzahl und volle Kühlleistung (HSFC) entsprechend dem Bereich 41.

Die in Fig. 3 angegebenen Bereiche sind Temperaturbereiche, in welchen die jeweilige Isttemperatur in dem klimatisierten Raum von der Einstelltemperatur abweicht. Die Bereiche 30 und 39 bilden ein erstes Temperaturband

direkt oberhalb des Einstelltemperaturbereiches, die Bereiche 29, 40 und 41 bilden ein zweites Temper at urb and wesentlich oberhalb des Einstelltemperaturbereiches, die Bereiche 35 und 38 bilden ein drittes Teruperaturband direkt unterhalb des Einstelltemperaturbereiches, und die Bereiche 36 und 37 bilden ein viertes Temperaturband wesentlich unterhalb des Einstelltemperaturbereiches. In Fig. 3 sind die Temperaturbänder jeweils mit ihren eben angegebenen Ordnungszahlen bezeichnet.

Das zweite Temperaturband ist nach oben unbegrenzt, während das vierte Temperaturband nach unten unbegrenzt ist, so daß oberhalb und unterhalb des dargestellten Temperaturbereiches liegende Temperaturen in jedem Fall den entsprechenden, dem zweiten bzw. vierten Temperaturband zugeordneten Betriebszustand zur Folge haben.

Die Erläuterung weiterer Einzelheiten der speziellen Arbeitsweise der Schaltung in der Betriebsart mit kontinuierlichem Zyklus in Abhängigkeit verschiedenartiger Temperaturänderungen erscheint nicht notwendig, da diese Einzelheiten ebenso wie der Abtaubetrieb bereits in der oben erwähnten US-PS 4 325 224 beschrieben sind.

Start-Stop-Zyklus

Bevor die Arbeitsweise der Schaltung in der Betriebsart mit automatischen Start-Stop-Zyklen im einzelnen beschrieben wird, werden zunächst diejenigen Komponenten der Schaltung nach Fig. 2 kurz mit ihrer grundsätzlichen Funktion erläutert, die in der bekannten Schaltung nach der bereits erwähnten US-PS 4 325 224 enthalten sind oder demgegenüber eine etwas andere Funktion haben. Die Erläuterung erfolgt dabei in alphabetischer Reihenfolge.

BTT ist., der Blockte^mperaturthermostat, der den Motor jeweils dann zum Zwecke des Warmlaufens anläßt,wenn eine die Blocktemperatur darstellende Temperatur, vorzugsweise die Kühlmitteltemperatur, unter den Einstellwert des Blocktemperaturthermostaten abfällt.

CM ist der Steuermodul, der im wesentlichen der gleiche wie bei der bekannten Anordnung nach der US-PS 4 325 ist, jedoch in der Betriebsart mit Start-Stop-Zyklen in etwas anderer Weise arbeitet.

CR ist das Hilfssteuerrelais, ebenfalls wie in der bekannten Anordnung'nach der US-PS 4 325 224, das aber ebenfalls in der Betriebsart mit Start-Stop-Zyklen in etwas anderer Weise arbeitet.

■ DI₁ ist eine Diode für das Abschaltrelais SDR und verhindert eine Rückwirkung von den Glühkerzen durch die Spule des Abschaltrelais zum Laufrelais RR.

DI_n ist eine Diode für den Steuermodul CI-I und verhindert eine Rückwirkung vom Wählschalter S2 in dessen Automatikstellung zu der gemeinsamen Verbindung der Schalter CR₂ und CR₅.

DIo ist eine Diode für den Hilfssteuerkreis mit der Leitung 4 2 und verhindert, daß Spannung vom Hilfssteuerkreis su Komponenten gelangt, die normalerweise über die Leitung 2 2 des normalen Steuerkreises gespeist werden.

FWS ist ein Schwungradfühler, der die Schwungraddrehung erfaßt and laindesuens eine gegebene Sch-.amgraddrehzahi durch Messung der Geschwindigkeit des Vorbeilaufs der einzelnen Zahne des ScV.-ningradzahnkranzes an Füliler mißt.

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PlIIl ist ein Vorglührelais, welches die Glüh^erzon des Motors nach !Anforderung durch die Anlaßlogik in der Betriebsart mit Start-Stop-Zyklen betreibt.

PL4 ist eine Anzeigelampe, die anzeigt, wenn der Steuerkreis für automatische Start-Stop-Zyklen in 3etrieb gesetzt ist.

PL5 ist eine Anlaßstörungsanzeigelampe, die anzeigt, wenn das Aggregat die automatische Startfolge nicht vollständig ausgeführt hat und diese Folge durch ein zweites Zeitverzögerungsglied beendet worden ist.

PL6 ist eine Anzeigelampe, die anzeigt, wenn die Verdichterentlastung zum Betrieb mit entlastetem Verdichter eingeschaltet ist.

RR ist ein Laufrelais, das im erregten Zustand Spannung an die Motorsteuerung immer dann anlegt, wenn in der Betriebsart mit Start-Stop-Zyklen das Laufsignal vorhanden ist.

S2w S2 , S2₃ und S2₄ ist der handbetätigbare Wählschalter, der entweder in die Stellung für die Betriebsart mit kontinuierlichem Zyklus, wie oben beschrieben, oder alternativ in die Stellung für die Betriebsart mit Start-Stop-Zyklen gestellt werden kann.

SDR ist das Abschaltrelais, welches die Abschaltkreise des Aggregats stets dann in Tätigkeit setzt, wenn das Laufrelais RR erregt ist, ohne daß die Glühkerzen GP eingeschaltet sind.

SDM ist der Anlassertrennmodul, an welchem das Schwungradfühlersignal angelegt wird, um den Anlasser wieder abzutrennen, wenn die Motordrehzahl die Anlaßdrehzahl übersteigt. . - -s ■ _v

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TC ist ein Thermistor, der vorzugsweise in einer Kühlmittelleitung des Motors angeordnet ist und dazu dient, die Zeitverzögerung aufgrund der jeweiligen Kühlmitteltemperatur vor dem Anlaßvorgang entsprechend zu variieren.

TDl ist das primäre Zeitverzögerungsglied, das dazu dient, das Einschalten des Anlassers jeweils erst nach Ablauf der Vorglühzeit der Glühkerzen zu ermöglichen.

TD2 ist das sekundäre Zeitverzögerungsglied und dient ■ zur Sicherheitsabschaltung des gesamten Aggregats, wenn in irgendeiner Weise eine Anlaßstörung auftritt. Dieses Verzögerungsglied weist eine erste, kürzere Verzögerungszeit von beispielsweise 30 s und eine zweite, längere Verzögerungszeit von beispielsweise 5 min auf, je nach dem, ob Spannung an einem und einem weiteren Anschluß dieses Verzögerungsglieds anliegt.

Arbeitsweise mit Start-Stop-Zyklen

Wenn der handbetätigbare Wählschalter S2 in der mit Bezug auf die in Fig. 2 gezeichnete Stellung anderen Schaltstellung steht, d. h. in seiner Stellung für die Betriebsart mit automatischen Start-Stop-Zyklen, trennt der Schalter S2 den öldruckschalter LOF und den Wassertemperaturschalter Ηί,'Τ des Aggregats von der Betriebsspannung ab, die beide in deia das Sicherheitsschalterheizelement SSV.⁷ enthaltenden Kreis mit der Leitung 3 3 liegen, um einen -lotoraj.iauf bei herrschendem niedrigen Öldruck zu ermöglichen. Die Funktion des Sicherheitsschalterheizelements SSV.⁷ liegt natürlich darin, ein Abschalten des AGgregats durch offnen des Schalters SSW₁ zu ermöglichen, nachdem das Heizelement SSw" während einer vorgegebenen Zeitdauer cingeschal tat war. Der Schalter S2„ trennt den überdrückausschalter ITPCO vom Kraftstoffelektromagneten FS ab und schal-

. : ο r> ? η ς ·5 ρ_

** ν ν 4 τ ν ν W

tet die Anzeigelampe PL4 ein, um die Betriebsart mit automatischen Start-Stop-Zyklen anzuzeigen. Der Schalter S2 trennt die über die mit der Leitung 22 verbundene Leitung 3 3 anstehende Betriebsspannung von seinen Schaltkontakten ab und verbindet die zusammengeschalteten Kontakte der Schalter 1K₁., 1K„ und CR5 mit der einen Spulenseite des Relais RR. Der Schalter S2₄ verbindet einen Anschluß des Schalters 1K. mit dem Auslösekreis 24 für den Steuermodul CM.

Bevor die Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 2 unter verschiedenen Temperaturzuständen im einzelnen erläutert wird, wird auf Fig. 4 3ezug genommen, welche die gleichen vier Temperaturbänder darstellt v/ie Fig. 3, wobei diesen Temperaturbändern jedoch teilweise andere Betriebszustände zugeordnet sind, da das Aggregat nunmehr in automatischen Start-Stop-Zyklen arbeitet. Im ersten Temperaturband 44 unmittelbar oberhalb des Einstelltemperaturbereiches arbeitet das Aggregat normalerweise mit niedriger Drehzahl und voller Kühlleistung (LSFC). Im zweiten, nämlich dem darüberliegenden Temperaturband 45 arbeitet das Aggregat mit hoher Drehzahl und voller Kühlleistung (HSFC). Im dritten Temperaturband 46 unmittelbar unterhalb des Einstelltemperaturbereichs befindet sich der Motor normalerweise im Stillstand, weshalb dieses Temperaturband normalerweise als Nullband bezeichnet wird. Das vierte, weiter unten liegende Temperatureand 47 führt zu einem Betriebszustand entweder mit niedriger Drehzahl und voller Heizleistung oder mit hoher Drehzahl und voller Heizleistung, je nach der vom Steuermodul CM bereitgestellten Zeitfunktion.

Nunmehr sei als An fangs zustand angenommen, dai3 die Temperatur in dem zu klimatisierenden Raum sich wesentlich oberhalb des Einstelltemperaturbereiches befindet, also im zweiten Temperaturband 45, dem die Betriebsart

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mit hoher Drehzahl und voller Kühlleistung zugeordnet ist. Infolgedessen ist das eine Thermostatrelais 2K erregt und das andere Thermostatrelais 1K entregt, und das Relais CR ist ebenfalls entregt. Der im Ruhezustand geschlossene Schalter CR. legt die Betriebsspannung von der Hauptleitung 22 über den Schalter S2 , der in der Automatikstellung steht, und die Leitung 48 an das Laufrelais RR, so daß dieses seine beiden Schalter RR- und RR schließt. Das Vorglührelais PHR wird über den Schalter RR» eingeschaltet, so daß dessen Schalter PHR geschlossen wird und die Spannung auch an das primäre Zeitverzögerungsglied TD1 angelegt wird. Die Spulen dieser beiden Relais wird über den Startertrennmodul SMD und die in der Leitung 49 liegenden geschlossenen Schalter TD2,. geerdet. Sobald der Schalter PHR₁ steht, werden die Glühkerzen GP eingeschaltet. Sobald die Spannung am Seitverzögerungsglied TD1 anliegt, beginnt dessen Zeitablauf, v/obei die Länge der Zeitverzögerung vor der Betätigung durch den Widerstands des Thermistors TC bestimmt ist, der vorzugsweise im Kühlmittel des Motors angeordnet ist. Typische Beispiele der Zeitverzögerung, bevor das Verzögerungsglied TD1 seinen Schalter TDi₁ schließt, um den Jjilasserelektromagneten über die Leitung 26 einzuschalten, sind beispielsweise 10 s bei einer Kühlmitteltemperatur von etwa 50 C, und etwa 2 min. bei einer Kühlmitteltemperatur von etwa -30 C. Wenn der Schalter TDi₁ zun Einschalten des Anlassers geschlossen wird, wird gleichzeitig dar Schalter TD1„ geschlossen und der Schalter TDI^ geöffnet, v/obei die diesbezüglichen Funktionen nachstehend noch erl'lutert werden.

Sobald der :;otor anläuft und die Motordrehzahl die im AnlassertremUiiOdul SDM eingestellte Drehzahl übersteigt, öffnet der innere Schaltungsaufbau uss Anlassertrennmoduls den Stronucreis voia Vorglührelais PIIR una de::t Verzcgerungs·

glied TD1 über die Leitung 49 an Masse. Der Anlassertrennmodul SDM ist ein an sich bekannter und ira Handel erhältlicher Modul. Durch diese Unterbrechung dar Masseverbindung sowohl des Vorglührelais PHR als auch des Zeitverzögerungsglieds TD1 schalten ihre Schalter jeweils in die in Fig. 2 dargestellten Stellungen um, während das Laufrelais RR jedoch über die Masseleitung 49 erregt bleibt. Demzufolge bleibt auch der Kraftstoffelektromagnet FS über den geschlossenen Schalter RR₁ erregt. Der Drosselelektromagnet TS ist über die Leitung 18, den geschlossenen Schalter CR₂ und den geschlossenen Schalter 2K_ erregt, wo daß der Motor mit hoher Drehzahl läuft. Das Aggregat arbeiter im Kühlbetrieb, da der Umschaltventilelektromagnet PS wegen des offenen Schalters 1K₂ nicht erregt ist. Bemerkenswert

-\ 5 ist, daß im Start-Stop-Zyklus die Entlastungsmöglichkeit des Verdichters keine Verwendung findet, so daß der Verdichter stets im Vollastzustand arbeitet.

Wenn die Temperatur in dem klimatisierten Raum aus dem zweiten Temperaturband 45 in das erste Temperaturband abfällt, wird das Relais 2K entregt, während das Relais 1K ebenfalls entregt bleibt. Der Schalter 2K-. wird demzufolge geöffnet, so daß der Drosselelektromagent TS entregt wird und der Motor auf die niedreige Drehzahl abfällt. Dieser Betriebszustand mit niedriger Drehzahl und voller Kühlleistung bleibt fortbestehen, bis die Temperatur in dem klimatisierten Raum aus dem ersten Temperaturband 4 4 bis in das dritte Temperaturband 46, also dem Nullband, weiter abgefallen ist, welchem der Abschaltzustand des Motors zugeordnet ist. Der Motor wird dann automatisch abgeschaltet, wenn das Relais 1K erregt wird. Bei geschlossen bleibendem Schalter 2K₂ und schließendem Schalter 1K^ wirü der Stromkreis 32 zum Steuertnotiul CM yc^ciii.<jjtit:ii m»-; ·.<-;./ »Γ««.]·_;ο das Relais CR erregt. Wenn der Schalter CR₄ in u«ir Leitun-j '50 geschlossen ist, bildet diese Leitung einen Haltestromkreis

für das Relais CII. Gleichzeitig wird der in Ruhezustand geschlossene Schalter CR₁ geöffnet, so daß das Laufrelais RR entregt wird und der Motor durch offnen des Schalters RR in der zum Kraftstoffelektromagneten FS führenden Leitung abgeschaltet wird. Im wesentlichen befinden sich alle Steuerelemente der Schaltung mit Ausnahme des Thermostatsteuermoduls TCM und des Steuermoduls CM im Ruhezustand, solange nur die Relais 1K und CR erregt sind.

Wird nun angenommen, daß die Temperatur in dem klimatisierten Raum in das erste Temperaturband 44 zurück ansteigt, wird das Relais 1K entregt. Dies hat das Schließen des Schalters IK₄ zur Folge, so daß über die Leitung 24 Spannung an den Steuermodul CM angelegt wird, um den Zeit-Steuerzyklus des Steuermoduls CM einzuleiten, der typischerweise etwa 8 min beträgt. Nach Ablauf dieses Zeitsteuerzyklus wird das Relais CR entregt. Da der Schalter CR₁ in seinem geschlossenen Ruhezustand zurückschaltet, wird das Laufrelais RR erregt und die zugehörige Startfolgeschaltung in Betrieb gesetzt, so daß das Aggregat nunmehr die Startfolge durchläuft, wie oben beschrieben, mit der Ausnahme, daß der Motor mit niedriger Drehzahl angelassen wird, da der Drosselelektromagnet TS gegen des geöffnet bleibenden Schalters 2K nicht erregt wird und über den Schalter CR₁.

keine Wechselspannung zur Verfügung steht, da dieser Schalter ebenfalls geöffnet ist.

Solange beide Relais 1K und 2K entregt bleiben, läuft der Motor mit niedriger Drehzahl weiter. Kenn jedoch die Temperatur in dem klimatisierten Raum weiter bis in das zweite Temperaturband 45 ansteigt, wird das Relais 2I\ des Thermostatsteuermouuls TCM erregt, um auf Kühlbetrieb mit hoher ürenzahl umzuschalten. Dies erfolgt durch Schließen des Schalters 2K , wobei der Schalter CR- in der zum Drossel-

elektromagneten TS führenden Leitung 18 geschlossen bleibt. Bei in das erste Temperaturband und dann in das Nullband abfallender Temperatur in dem klimatisierten Raum läuft die Funktionsfolge in der oben beschriebenen Folge ab. 5

Wenn die Temperatur in dem klimatisierten Raum unter das dritte Temperaturband, also das Nullband, bis in das vierte Temperaturband 47 abfällt, wird das Relais 2K erregt, während das Relais 1K ebenfalls erregt bleibt. Der Motor wird nunmehr durch Erregung des Laufrelais RR über einen den geschlossenen Schalter 2K_, den geschlossenen Schalter CR₅, den Wählschalter S2., und die zum Laufrelais führende Leitung 43 enthaltenden Stromkreis angelassen. Dabei läuft die Startfolge in der oben beschriebenen Weise ab. Der Motor läuft mit niedriger Drehzahl an, wobei das Aggregat nunmehr Wärme erzeugt, da der Umschaltventilelektromagnet PS erregt ist, und gleichzeitig wird der Zeitsteuerzyklus des Steuermoduls CM durch Anlegen der Spannung über die Diode DI- in der Leitung 24 eingeleitet. Wenn der Betriebszustand mit niedriger Drehzahl und voller Heizleistung (L3xi) ausreicht, um die Temperatur in dem klimatisierten Raum in das Nullband zurückzubringen, bevor der Zeitsteuerzyklus des Steuermoduls CM abgelaufen ist, kehrt das Aggregat in den oben im Zusammenhang mit einer im Nullband liegenden Temperatur beschriebenen Betriebszustand zurück. Steigt die Temperatur jedoch vor dem Ablauf des Zeitsteuerzyklus des Steuermoduls CM nicht in das Nullband an, wird das Relais CR entregt und der Drosselelektromagnet TS über die Schalter 2K_ und CR„ sowie die Leitung 18 erregt, so daß der Motor nun mit hoher Drehzahl läuft.

Der Motor läuft dann mit hoher Drehzahl weiter, so daß das Aggregat im Betriebszustand mit hoher Drehzahl und voller Heizleistung (HSFH) arbeitet, bis die Temperatur in dem kli-

- κτ-

matisierten Raum in das Nullband hinein wieder angestiegen ist. Sodann wird das Relais 2K entregt, während das Relais 1K erregt bleibt, und der Steuerraodul CM erregt erneut das Relais CR, so daß sich das Aggregat wieder im Stillstand befindet.

Im Zusammenhang mit der Beschreibung der sich ändernden Schaltzustände beim Übergang der Temperatur in dem klimatisierten Raum aus einem Temperaturband in ein anderes Teraperaturband ist festzustellen, daß auch die Seitfunktion in die Art und Weise einteilt, wie das Aggregat arbeitet. Miü anderen Worten: Es hängt nicht einfach davon ab, ob aas Relais 1K oder das Relais 2K oder beide erregt sind oder nicht, sondern vielmehr auch von der zeitlichen Situation, in welcher diese verschiedenen Teraperaturzustände auftreten. Die Zeitfunktion wird vom Steuermodul CM Uta vom Steuerrelais CR zum Einsatz gebracht. Nachstehend wird ein kurzer Abriß der möglichen Betriebszustände gegeben.

Befindet sich das System im Nullband und steigt die Temperatur in das erste Temperaturband 44 an, beginnt der ZeitSteuerzyklus von 8 min, jedoch läuft der Motor noch nicht an. Wenn die Temperatur in dem klimatisierten Raum bis zum Ablauf des achtminütigen Zeitsteuerzyklus im ersten Temperaturband bleibt, läuft der Motor mit niedriger Drehzahl an, um das Aggregat im Kühlbetrieb zu betreiben. Wenn die Temperatur in das zweite Temperaturband 45 angestiegen ist, bevor der achtminütige ZeitSteuerzyklus abgelaufen ist, läuft der Motor an, und zwar mit niedriger Drehzahl, und wird erst nach Ablauf des Zeitsteuerzyklus auf die hohe Drehzahl umgeschaltet. Dies ist vorteilhaft, da die Temperatur in dem klimatisierten Raum vor Ablauf des Zeitsteuerzykluo uurchaus in das erste Temperaturband zurück absinken kann.

■ 30.

Fällt die Temperatur unter das dritte Teraperaturband bzw. das Nullband 46 ab, werden der Zeitsteuerzyklus und der Motor zusammen eingeschaltet, wobei aber der Motor wiederum mit niedriger Drehzahl läuft, bis der Zeitsteuerzyklus abgelaufen ist, wonach er dann auf hohe Drehzahl umgeschaltet wird. Es besteht keine Möglichkeit, daß der Motor weiter mit niedriger Drehzahl läuft, außer wenn die Temperatur in dem klimatisierten Raum vor Ablauf des Zeitsteuerzyklus in das Nullband zurück ansteigt. Auch hier -]q ist es jedoch vorteilhaft, daß der Motor mit niedriger Drehzahl anläuft, da es durchaus sein kann, daß der Heizbetrieb mit niedriger Drehzahl die Temperatur in dem klimatisierten Raum in das Nullband zurückbringt.

Während die Änderungen der Temperaturverhältnisse in dem klimatisierten Raum oben im Hinblick auf natürlich Temperaturänderungen beschrieben worden sind, können solche Änderungen der Temperaturverhältnisse natürlich auch durch Verstellen der Einsteiltemperatur hervorgerufen werden.

Mit anderen Worten: Wenn die Einstelltemperatur wesentlich nach unten verstellt wird, so entspricht dies einem Bedarf nach Kühlung mit hoher Drehzahl. Es kann natürlich auch vorkommen, daß die Einstelltemperatur unabsichtlich wesentlich zu weit nach unten verstellt und dann wieder um einige

nc Grad nach oben korrigiert wird, was aber von der Schaltungsanordnung ebenso aufgefaßt wird, wie wenn ohne Ablauf des Zeitsteuerzyklus eine entsprechende Temperaturänderung in dem klimatisierten Raum stattgefunden hätte. In jedem Fall, in welchem die Temperatur vom Hullband abweicht und folglieh der Motor anläuft, findet der Motoranlauf rait niedriger Drehzahl statt. In diesem Zusammenhang ist daran zu erinnern, daß der Zweck der Zeitverzögerung darin liegt, den Motor zunächst auf niedriger Drehzahl zu halten, um zu sehen, ob die Kühlleistung oder Heizleistung ausreicht, um die gewünschte Ternperaturänderung -fj.erbeizuf jhreil, und ■$,· dies gilt sowohl in der Betriebsart mit Start-Stop-Zy. klen als auch in der Betriebsart mit kontinuierlichen Zyklus.

-U-

Der Vorteil der Zeitverzögerung im Hinblick auf einen wirtschaftlicheren Kraftstoffverbrauch ist also in beiden Betriebswirten gegeben.

Es sind auch andere Betriebszustände möglich, wenn die Temperatur in den.klimatisierten Raum sich im Nullband befindet, wobei dann aber der Motor zu einem anderen Zweck betriecen wird. Eine derartige Situation ist dann gegeben, wenn die Blocktemyeratur des Motors, die über die Kühlmitteltemperatur erfaßt v;ird, unter einen gewissen Minimalwert abfallt. In diesem Fall ist dies in der Betriebsart mit Start-Sto^-Zyklen wünschenswert, den Motor dann laufen zu lassen, um die Kühlmitteltemperatur anzuheben. Dies erfolgt durch das automatische Schließen des Thermostatschalter BTT, welcher zum Schalter CR. parallel geschaltet ist und über die Leitung 43 und den Schalter S2_ eine direkte Verbindung zum Laufrelais RR für einen Anlauf des Motors herstellt. Der Motor läuft also an und läuft mit niedriger Drehzahl, bis die Blocktemperatur in ausreichendem Maße angestiegen ist, um den Thermostatschalter BTT wieder zu öffnen. Am Anfang dieses Warmlaufbetriebs des Motors wird der Schalter 1K2 in der Leitung zum Umschaltventilelektromagneten geschlossen und es findet ein Heizbetrieb statt. Wenn jedoch dieser zusätzliche Heizbetrieb während des Warmlaufbetriebs ein Ansteigen der Temperatur in dem klimatisierten Raum in das erste Temperaturband oberhalb des Nullbandes zur Folge hat, schaltet das Aggregat durch Öffnen des Schalters 1K nach Ablauf der Zeitverzögerung auf Kühlbetrieb um.

. Eine weitere Situation, in v/elcher es notwendig sein kann, den Motor laufenzulassen, obwohl die Temperatur in dem klimatisierten Raum sich im Nullband befindet, ist dann gegeben, wenn bei einer Vereisung der Verdampferschlange ein Abtauen notwendig ist. Die Ablauf folge sov/ohl

in der Betriebsart mit kontinuierlichem Zyklus als auch in der Betriebsart mit Start-Stop-Zyklen für den Fall, daß sich die Temperatur im klimatisierten Raum nicht im Nullband befindet, ist in der erwähnten US-PS 4 325 224 bereits im wesentlichen beschrieben. Wenn ein Abtauvorgang jedoch erforderlich ist, während sich die Temperatur im klimatisierten Raum im Nullband befindet, bewirkt ein Einschalten der Abtaurelaisspule D durch einen irgendeinen Auslösevorgang ein Schließen des Schalters DR. und folglich einen Stromfluß in einer Leitung 51, die sowohl mit einem Dämpfungselektromagneten DS als auch mit dem Abschlußanschluß des Steuermoduls CM verbunden ist. Dies bewirkt eine Entregung des Steuerrelais CR, so daß die Startfolge durch Erregung des Laufrelais RR über den geschlossenen Schalter CR₁ eingeleitet werden kann.

Anlaßstörungen

Wie oben erläutert, bewirkt beim normalen Anlaßvorgang irc Start-Stop-Zyklus die Erregung des Laufrelais RR ein Schließen von dessen Schaltern RR₁ und RR~, um das Vorglührelais PHR zu erregen und das Zeitverzögerungsglied TD1 einzuschalten. Das Zeitverzögerungsglied TD1 arbeitet mit einer Zeitverzögerung entsprechend der jeweiligen Kühlmitteltemperatur des Motors, wie sie durch den Fühler TC gemessen wird, und nach Ablauf der Verzögerungszeit beginnt der Anlaßvorgang durch Schließen des Schalters TD₁1. Wird die Spule des Zeitverzögerungsglieds TD1 nach der Verzögerungszeit erregt, schließt der Schalter TD1_ und der

3Q Schalter TD1, öffnet. Dadurch wird Spannung von der Hilfssteuerkraisleitung 42 über den geschlossenen Schalter TD1„ und die Leitung 52 an das sekundäre Zeitverzögerungsglied TD2 angelegt. Dadurch wird der Ablauf einer ersten Verzögeruia^szeit des sekundären Zeitverzögerungsglieds TD2 ausgelöst.

Führt der Anlaßvorgang nicht zum Anlauf des Ilotors und ist folglich die vom Schwungraddrehzahlfühler FWS erfaßte Schwung-

,33«

raddrehzahl nicht ausreichend, um den Anlassertrennmodul SDM ■ira Sinne einer Öffnung der Masseverbindung zum Vorglührelais PHR und zum primären Zeitverzögerungsglied TD1 zu betätigen, ist zum Trennen der Masseverbindung das Öffnen des Schalters TD2 in der Leitung 49 notwendig. Das sekundäre Zeitverzögerungsglied TD2 erfüllt eine zweifache Zeitsteuerfunktion und ist so ausgelegt, dai3 diese erste Verzögerungszeit, die nach Anlegen der Spannung über die Leitung 52 vor der Erregung der Spule des sekundären Zeitverzögerungsglieds

ig TD2 ablaufen muß, etwa 30 s beträgt. Die Masseverbindung des Laufrelais RR wird ebenfalls durch öffnen des Schalters TD2. in der Leitung 49 getrennt. Gleichzeitig mit dem Öffnen des Schalters TD2 wird der Schalter TD2 im Haltekreis 53 geschlossen,-, so daß das sekundäre Zeitverzögerungsglied TD2 auch dann weiterhin erregt bleibt, wenn bei Entregung des primären Zeitverzögerungsglieds TD1 der Schalter TDI₂ geöffnet wird. In diesem Zeitpunkt wird beim öffnen des Schalters PHR₁ das Abschaltrelais SDR durch die über die Glühkerzen GP verlaufende Masseverbindung erregt und sein Schalter SDR. schließt. Infolgedessen wird das Sicherheitschalterheizelement SSW über den öldruckschalter LGP₁ erregt, der geschlossen ist, weil der Motor nicht läuft. Nach einer vorgegebenen Heizdauer des Heizelements SSW wird der Sicherheitsschalter SSW₁ geöffnet, um die Spannung von der Hauptleitung 22 abzutrennen. Jedoch steht v/eiterhin Spannung über den Hauptschalter S1, die Hilfssteuerleitung 42, den geschlossenen Schalter TD2„ im Haltekreis 53 und den geschlossenen Schalter TD1_ an der Anzeigelampe PL5 zur Verfügung, welche folglich die Störung anzeigt. Die Schaltung verbleibt in diesem Zustand, in welchem lediglich die Störungsanzeigelampe leuchtet und das sekundäre Zeitverzögerungsglied TD2 eingeschaltet ist.

Das Versagen des Motoranlaufs nach einer ersten Anlaßdauer von 30 s stellt eine der einfacheren Störungen

• 3h'

dar, die auftreten können. Die Schaltung ist auch noch in Bsrücksichtigung anderer AnlaßStörungeη im Falle des Versagens einiger Schal tun gs komponenten ausgelegt, iiine Anzahl dieser Störungsarten wird nachstehend untersucht.

Es sein nun angenommen, daß während eines normalen

Anlaßvorgangs der Anlassertrennmodul SDl-I durch Versagen im geschlossenen Zustand bleibt und der Motor anläuft. Durch das störungsbedingte Verbleiben des Anlassertrennmoduls SDH im geschlossenen Zustand bleibt die Masseverbindung zum Vorglührelais PHR und zum primären Zeitverzögerungsglied TD1 bestehen, der Anlaßvorgang wird fortgesetzt und die Glühkerzen bleiben während 30 s nach Beginn des Anlaßvorgangs weiterhin eingeschaltet. Nach Ablauf dieser Verzögerungszeit von 30 s öffnet das sekundäre Zeitverzögerungsglied ?D2 seinen Schalter ΤΌ2.. in der Leitung 49. Als die gleiche Störungsart auftritt, wenn jedoch der Motor aus irgendeinem Grund nicht anläuft, erfolgt der gleiche Abschaltvorgang. In beiden Fällen ist öie Schaltung dann mit Aunahme der in Betrieb bleibenden StÖrungsanzeijelampe PL5 und des sekundären Zeitverzögerungsglieds ΤΏ2 abgeschaltet.

Eine v/eitere mögliche Störung kann auftreten, wenn der Anlassertrennmodul SDM storungsbedingt geschlossen bleibt, also die oben erwähnte Masseverbindung nicht trennt, und der Schalter TD1« in der zum sekundären Zeitverzögerungsglied TD2 führenden Leitung 52, welcher die Verzögerungszeit von 30 s zugeordnet ist, aufgrund einer Stcrung nicht öffnet. In diesem Fall kann der Anlaßvorgang und die Einschaltdauer der Glühkerzen unabhängig davon, ob der Motor anläuft oder nicht anläuft, über einen Zeitraum von 5 min. von der anfänglichen Erregung des Vorglührelais PuR fortdauern. Diese längere Einschaltzeit vor dem Abschalten resultiert aus den Anlegen der Spannung am Zeitverzögerungsglied TD2 über die Leitung 54, die unter Spannung steht, L)?

sobald der Schalter PHR- schließt. Der Abschaltvorgang beginnt natürlich mit dem Öffnen des Schalters TD2 , so daß die Masseverbindung zum primären Zeitverzögerungsglied TD1 getrennt wird, wodurch der Anlaßvorgang durch Öffnen des Schalters TD1₁ beendet und außerdem die Glühkerzen durcl· Öffnen des Schalters PHR₁ ausgeschaltet werden. Die Spule des sekundären Zeitverzögerungsglieds TD2 bleibt über dem Haltekreis 53 erregt, der den Schalter TD_2 aufweist. Das öffnen des Hauptsicherheitsschalters SSW₁ infolge der Erregung des Abschaltrelais SDR erfolgt dann in der oben beschriebenen Weise.

Falls nur das primäre Zeitverzögerungsglied TDl versagt, findet kein Anlaßvorgang statt, und das Ausschalten der Glühkerzen und Einschalten der Störungsanzeigelampe PL5 erfolgt mit einer Verzögerung von 5 min.

Falls nur das sekundäre Zeitverzögerungsglied TD2 versagt, läuft der Motor normal an und läuft ohne Abschalt-Vorgang weiter.

Bei den oben beschriebenen Störfällen, bei welchen eine Störung des Anlaßvorgangs auftritt und der Motor abgeschaltet wird, wird, wie schon erwähnt, die ganze Schaltung mit Ausnahme des sekundären Zeitverzögerungsglieds TD2 und der Störungsanzeigelampe PL5 abgeschaltet. Bei der beschriebenen Schaltung müßte also, bevor eine Anlaßstörung nicht zu einer Abschaltung der ganzen Schaltung mit der eben genannten Ausnahme führt, sov/ohl das primäre Zeitverzögerungsrelais TD1 als auch das sekundäre Zeitverzögerungsrelais TD2 versagen.

Die Funktion des Abschaltrelais SDR zuu Abschalten der Schaltung aufgrund einer Anlaßstöruny ist bereits

• 36-

beschrieben worden. Das Abschaltrelais SDR kommt aber auch dann zum Einsatz, wenn nach einem normalen Anlaßvorgang ein nicht aureichender Öldruck oder eine nicht zu hohe Kühlwassertemperatur durch den öldruckschalter LOP bzw. den Wassertemperaturschalter HWT festgestellt wird. Nach einem normalen Anlaßvorgang kann das Abschaltrelais SDR über die gleiche Quelle wie das Laufrelais RR und die Masseverbindungen über die Leitung 54 und die Glühkerzen GP, die im Laufzustand ausgeschaltet sind, erregt werden. Der Schalter SDR₁ ist also geschlossen, und beim Auftreten eines zu niedrigen Öldrucks oder einer zu hohen Wassertemperatur wird das Sicherheitsschalterheizelement SSVJ eingeschaltet, um eine anschließende öffnung des Sicherheits schalters SSW herbeizuführen, um der Möglichkeit Rechnung zutragen, daß ein Zustand auftreten kennte, in welchem die Masseverbindung infolge eines Unterbrechungszustands aller Glühkerzen unterbrochen ist, ist eine Parallelleitung 55 vorgesehen, die einen Strombegrenzungswiderstand R von beispielsweise 40Sl enthält.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

1 .J Transportkühlaggregat, das sowohl im Kühlbetrieb als auch iin Heizbetrieb und mit zwei verschiedenen Verdichterdreiizahlen betreibbar ist, mit einer Regeleinrichtung, welche das Aggregat in Abhängigkeit von der jeweiligen Temperatur in dem zu klimatisierenden Raum steuert und mindestens vier verschiedene Betriebsarten in Abhängigkeit von Regelabweichungen vorsieht, die in einem ersten Temperaturband unmittelbar oberhalb der Einstelltemperatur, einem sich daran anschließenden zweiten Temperaturband wesentlieh oberhalb der Einstelltemperatur, einem dritten Temperaturband unmittelbar unterhalb der Einstelltemperatur oder in einem sich daran anschließenden vierten Temperaturband wesentlich unterhalb der Einsteiltemperatur-liegen,-dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung aufweist:

_ -

a) Schaltmittel (S2) zum wahlweisen Umschalten zwischen _ ⁼ einer Betriebsart mit kontinuierlichem Zyklus, in welcher der Verdichter kontinuierlich läuft, und einer Betriebsart mit automatischen Start-Stop-Syklen, in welcher der Verdichter jeweils abgeschaltet wird, solange sich die Temperatur in dem klimatisierten Raum in dem dritten Temperaturband befindet, und

b) Drehzahlumschaltverzögerungsmittel (CM), die in der Betriebsart mit kontinuierlichem Zyklus eine vorgegebene Zeitverzögerung vor dem Umschalten des Verdichters uon niedriger auf hohe Drehzahl nach einem Übergang der Regel-

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abweichung entweder vom dritten in das vierte Temperaturband oder vom ersten in das zweite Temperaturband erzeugen und diese Umschaltung nur dann zulassen, wenn dieser Regelabweichungsübergang während der ganzen Dauer der Verzögerungs· zeit fortbesteht, und die in der Betriebsart mit Start-Stop-Zyklen einen Anlauf des Verdichters bei einem Regelabweichungsübergang aus dem dritten Temperaturband in ein anderes Temperaturband stets mit niedriger Drehzahl sicherstellen.

TO 2. Transportkühlaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung in der Betriebsart mit Start-Stop-Zyklen den Verdichteranlauf nach einem Regelabweichungsübergang vom dritten in das erste Temperaturband um die genannte Verzögerungszeit verzögert, und nach

T5 einem Regelabweichungsübergang vom dritten in das zweite oder vierte Temperaturband den Verdichter startet und seine Umschaltung von niedriger auf hohe Drehzahl dann um die genannte Verzögerungszeit verzögert und nur dann bewirkt, wenn diese Regelabweichung während der ganzen Verzögerungszeit ununterbrochen fortbesteht.

3. Transportkühlaggregat nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Glühkerzen und zwei Betriebsdrehzahlen aufweisenden Dieselmotor zum Antrieb des Verdichters, wobei die Regeleinrichtung einen Anlasserstromkreis und einen Glühkerzenstromkreis enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung Anlaßsteuermittel (PHR), RR, SDM), die in der Betriebsart mit Start-Stop-Zyklen wirksam sind und ein Zeitverzögerungsglied (TD1) enthalten, das "ein Einschalten des Anlasserstromkreises erst nach einer der jeweiligen Motortemperatur entsprechenden Einschaitdauer der Glühkerzen bewirkt, weiter Mittel (SDM), die auf mindestens eine gegebene, das Anlaufen des Motors anzeigenden Drehzahlwert ansprechen und das Abschalten der Glüiikerzen und das Beenden des Ahlaßvorgangs bewirken, und Anlaßstörungs-

steuermittel (SDR, TD2), die im Falle einer Störung der auf die Hotordrehzahl ansprechenden i-iittel nach einer mit dem Einschalten des Anlasserstroxnkreis beginnenden Zeitspanne das Aggregat in einer bestimmten Weise abschalten, und weitere Anlaßstörungssteuermittel aufweist, die im Fall einer Störung sowohl der auf die Hotordrehzahl ansprechenden Mittel als auch der ersteren Störungssteuermittel das Aggregat nach Ablauf einer längeren, mit dem Einschalten der Glühkerzen beginnenden Zeitspanne abschalten.

4. Transportkühlaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlaßverzögerungsmittel ein primäres Zeitverzügerungsglied (TD1) mit einem primären Zeitverzögerungsrelais, das einen ersten Schalter im AnlasserStromkreis und einen zweiten Schalter steuert, und ein Vorglührelais (PHR) aufweisen, das einen Schalter im Glühkerzenstromkreis steuert, wobei die Motoranlaßsteuerschaltung das Vorglührelais und das primäre Zeitverzögerungsrelais in Parallelschaltung und die drehzahlabhängigen Mittel in Reihenschaltung enthält, und daß die Anlaßstörungssteuermittel ein sekundäres Zeitsteuerrelais (TD2) aufv/eisen, das einen ersten Schalter im Anlaßsteuerstrom kreis in Reihenschaltung mit den drehzahlabhängigen Mitteln steuert und nach Betätigung des sekundären Zeitsteuerrelais jeweils im Sinne einer Öffnung des Anlaßsteuerstromkreises betätigt, um sowohl das Vorglührelais als auch das primäre Zeitverzögerungsrelais zu entregen.

5. Transportkühlaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster, den genannten zweiten Schalter des primären Zeitverzögerungsrelais (D1) enthaltender Erregerstromkreis für das sekundäre ZeitverzÖ-gerungsrelais (TD2) zum Erregen des sekundären Zeitverzögerun j^relais -,väarend einer Verz'i jarun^szeie von der

genannten einen Zeitspanne, und eine zweiter, den vom Vorglührelais (PHR) gesteuerten Schaltsr enthaltender Erregerstromkreis für das sekundäre Zeitverzögerungsrelais (TD2) zum Erregen des sekundären Zeitverzögerungsrelais v/ährend einer Verzögerungszeit von der genannten zweiten, längeren Zeitspanne vorgesehen ist.

6. Transportkühlaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das sekundäre Zeitverzögorungsrelais (TD2) einen zweiten Schalter steuert, der bei Betätigung des sekundären Zeitsteuerrelais im Sinne eines Einschaltens eines Störungsanzeigestromkreises betätigt wird, der den genannten zweiten Schalter des primären Zeitverzögerungsrelais (TD1) in einem dem Entregungszustand des primären Zeitverzögerungsrelais entsprechenden Schaltzustand enthält.

7. Transportkühlaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Laufrelais (RR) in Reihe mit dem genannten ersten Schalter des sekundären Zeitverzögerungsrelais (TD2) geschaltet ist, dem ein erster, in Reihe mit dem Motoranlaßsteuerstromkreis geschalteter Schalter und ein zweiter, in Reihe mit einem Kraftstoffelektromagneten für den Motor geschalteter Schalter zugeordnet ist.

8. Transportkühlaggregat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,.daß ein im Ruhezustand geöffneter Schalter vorgesehen ist, der jeweils dann, wenn eine die Motorblocktemperatur darstellende Temperatur unter einen gegebenen Grenzwert absinkt, zwecks Erregung des Laufrelais (RR) geschlossen wird, um ein Anlassen des Motors im Warmlaufbetrieb zu bewirken.

9. Transportkühlaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer Verdichterentlastungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Entlastungseinrichtung Steuer-

. Ξ.

:P.itteI zugeordnet sind, welche eine Entlastung des Verdienter j nur in dar Betriebsart mit .':oncinuierlicha:r: Zyklus ermöglicht.

10. Verfahren zur Betriebssteuerung eines Transportkühlaggregats, dessen Verdichter von einem mit niedriger und hoher Drehzahl betreibbaren Dieselmotor angetrieben wird, und sowohl im Kühlbetrieb als auch im Heizbetrieb und mindestens in den Betriebszuständen Kühlung mit hoher

TO Drehzahl, Kühlung mit niedriger Drehzahl, Heizung mit niedriger Drehzahl und Heizung mit hoher Drehzahl entsprechend einer Temperaturabweichung in dem zu klimatisierenden Raum in Regelabweichungsbereichen wesentlich oberhalb, direkt oberhalb, direkt unterhalb und wesent-

T5 lieh unterhalb der Einstelltemperatur betreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Aggregat mit kontinuierlich laufenden Motor mindestens in den genannten Betriebszuständen und alternativ dazu mit in automatischen Start-Stop-Zyklen laufenden Motor betrieben wird, bei welch letzteren der Motor jeweils abgeschaltet wird, wenn die Temperatur in den direkt unterhalb der Einstelltemperatur liegenden Regelabv/eichungsbereich absinkt oder ansteigt, und wieder angelassen wird, wenn die Regelabweichung sich aus diesem Bereich herausbewegt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der riotor in Betrieb mit automatischen StartStop-Zyklen unabhängig von dera Maß der Regelabweichung auf den uirekt unterhalb der Einsteiltemperatur gelegenen Regelabv/eichungsbereich heraus stets mit niedriger Drehzahl angelassen wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dai'3 in dar Betriebsart mit automatischen StartrStop-Zyklen das Anlassen des Motors bei einem "Ansteigen der Temperatur

in dam klimatisierten Raum aus dem direkt unterhalb der Einstellte:iiperatur liegenden Temperaturbereich in. den unmittelbar oberhalb der Einstellteniperatur liegenden Temperaturbereich um eine vorgegebene Zeitspanne verzögert und sodann nur dann vorgenommen wird, weim die Temperatur in dem klimatisierten Rauio. aber die Verzogerungszeit hinaus in den letzteren Temperaturbereich verbleibt.

13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Betriebsart mit automatischen Start-Stop-Zyklen der Motor bei einem Absinken der Temperatur in dem klimatisierten Raum aus dem unmittelbar unterhalb der Einstelltemperatur liegenden Temperaturbereich in den wesentlieh unterhalb der Einstelltemperatur liegenden Temperaturbereich mit niedriger Drehzahl angelassen und nach der genannten vorgegebenen Zeitspanne auf hohe Drehzahl umgeschaltet wird, sofern die Temperatur in dem klimatisierten Raum über die genannte Zeitspanne hinaus in dem letzteren Temperaturbereich verbleibt.

14. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Betriebsart mit automatischen Start-Stop-Zyklen der Motor bei einem Anstieg der Temperatur in dem klimatisierten Raum in den wesentlich oberhalb dar Einstelltemperatur liegenden Temperaturbereich mit niedriger Drehzahl angelassen und nach der genannten vorgegebenen Zeitspanne auf hohe Drehzahl umgeschaltet wird, sofern die Temperatur in dem klimatisierten Raum über die genannte Zeitspanne hinaus in dem letzteren Temperaturbereich verbleibt.

15. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Betriebsart mit automatischen Start-Stop-Zyklen in Falle einer Motoranlaßstörung das Aggregat nach

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Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne nach der Anlaßstorung und einer Abschaltstörung in einer bestimmten Weise abgeschaltet wird, und daß das Aggregat im Falle einer Störung dieser Abschaltung nach einer zweiten, längeren Zeitspanne Zeit der Anlaßstorung in einer anderen Weise abgeschaltet wird.