DE3426881A1

DE3426881A1 - Schaltungsanordnung fuer den elektromotor eines heizgeblaeses in kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3426881A1
Application number: DE19843426881
Authority: DE
Inventors: Winfried Kess; Gerhard 8011 Landsham Rathgeber; Martin 8000 München Schemmerer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1984-07-20
Filing date: 1984-07-20
Publication date: 1986-01-23
Also published as: DE3426881C2

Description

Schaltungsanordnung für den Elektromotor eines Heizgebläses in Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für den Elektromotor eines Heizgebläses von Kraftfahrzeugen.
Die Leistungszufuhr für derartige Elektromotoren wird nach zwei unterschiedlichen Prinzipien gesteuert. Das eine ist die stufenlose Steuerung für den gesamten Leistungsbereich, wie sie beispielsweise in der DE-PS 23 41 296 und der DE-AS 1 480 095 beschrieben ist. Bei der anderen handelt es sich um die Steuerung in Stufen in dem gesamten Leistungsbereich, wie sie in der DE-OS 29 36 994 angegeben ist. Während die erste Steuerungsart den Nachteil besitzt, daß hierfür relativ aufwendige Leistungsstellglieder, beispielsweise in Form einer Leistungsendstufe erforderlich sind, ist die stufige Steuerung gerade in Komfortfahrzeugen insoweit unbefriedigend, als hiermit eine fahrgeschwindigkeits- bzw. staudruckunabhAngig gleichmäßige Luftmengensteuerung nicht durchführbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Elektromotor für Heizgebläse von Kraftfahrzeugen die Steuerung mit schaltungstechnisch einfachen und kostengünstigen Mitteln durchzuführen und gleichzeitig eine fahrgeschwindigkeits- und staudruckunabhängige gleich- mäßige Luftmengensteuerung im maßgeblichen Leistungsbereich zu ermöglichen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Kombination folgender Merkmale: Die Leistungsaufnahme des Elektromotors ist in zwei Bereiche aufgeteilt, der erste Bereich niedriger Leistung ist willkürlich stufenlos durchfahrbar und der sich daran anschließende zweite Bereich höherer Leistung ist wilikürlich in Stufen durchfahrbar.
Der für die unabhängige Luftmengensteuerung maßgebliche untere Leistungsbereich kann mit einfachen elektronischen bzw. elektrischen Mitteln eingestellt werden. Hierzu dient beispielsweise ein konstengünstiges Potentiometer, das direkt oder über eine nachgeschaltete kostengünstige Verstärkerschaltung die am Elektromotor anliegende Span nung einstellt. Innerhalb dieses ersten Leistungsbereichs kann ferner eine an sich bekannte elektronische Steuereinrichtung vorhanden sein, mit der sich eine fahrgeschwindigkeits- bzw. staudruckünabhängige Luftmenge einstellen läßt. Beispiele für eine derartige Steuereinrichtung finden sich in der DE-OS 30 06 55, der DE-AS 1 680 228 und der GB-PS 783 757.
Der obere Leistungsbereich wird in Stufen durchfahren Hierzu können beispielsweise in an sich bekannter Weise Festwiderstände dienen, die nacheinander ein- bzw. ausgeschaltet werden und die besonders kostengünstig sind Geräuschprobleme, die aus den Serientoleranzen der Werte derartiger Festwiderstände resultieren können, treten infolge der Zweiteilung des Leistungsbereichs nicht auf.
Diese Serientoleranzen sind im oberen Leistungsbereich im Hinblick auf die Anderung des Gebläsegeräusches relativ unkritisch, da in diesem Leistungsbereich ohnehin bereits ein Geräuschpegel des Heizgebläses vorhanden ist. Im unteren Leistungsbereich erfolgt die Einstellung nicht mit Festwiderständen, sondern bevorzugt mit einem Potentiometer. Andernfalls wären die für diesen Leistungsbereich notwendigen relativ hohen Widerstände auch mit entsprechend großen Serientoleranzen behaftet, die unangenehme Auswirkungen auf das dort unerwünschte Gebläsegeräusch besitzen.
Verbesserungen der Erfindung bestehen beispielsweise darin, für die beiden Bereiche ein gemeinsames Stellglied zu verwenden. Dieses betätigt beispielsweise das Potentiometer und anschließend Schalter, die den Festwiderständen zugeordnet sind.
Als weitere Verbesserung ist die Möglichkeit zu nennen, im leistungsmäßig unteren Teil des zweiten Bereichs zusätzlich eine zumindest teilweise stufenlose Leistungseinstellung mit Hilfe des für den ersten Bereich maßgeblichen vorzunehmen. Hierzu kann beispielweise der für diesen Teil maßgebliche Festwiderstand und das Potentiometer in Reihe geschaltet werden und das Potentiometer stufenlos eingestellt werden.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine erste Schaltanordnung für eine teils stufenlose und teils gestufte Leistungssteuerung eines Elektromotors für ein Heizgebläse in Kraftfahrzeugen und Fig. 2 eine Alternative zur Schaltanordnung von Figur 1.- Die in Figur 1 dargestellte Schaltanordnung dient zur Leistungssteuerung eines Elektromotors 1 für ein nicht näher dargestelltes Heizgebläse eines Kraftfahrzeugs. Mit Hilfe eines willkürlich einstellbaren Stellgliedes 2 wird ein erster Bereich niedriger Leistung stufenlos und ein zweiter Bereich höherer Leistung gestuft durchfahren.
Hierzu dient ein Potentiometer 3 mit einem nachgeschalteten Verstärker 3', das im ersten Teil I des Verstellweges des Stellglieds 2 durch dieses in seinem Wert verändert ist, sowie ferner ein Schaltkontakt Lt und ein Schaltkontakt 5, die im zweiten Teil II dieses Verstellweges vorhanden sind. Mit Hilfe des Schaltkontakts 4 wird über einen ersten Teil des Verstellweges II ein elektrischer Widerstand 6 in Reihe mit dem Elektromotor 1 geschaltet während der Schalter 5 den Elektromotor 1 direkt an der vollen Betriebsspannung UB anlegt.
Mit Hilfe des Potentiometers 3 und des Verstärkers 3' kann der untere Leistungsbereich bis etwa zur halben Betriebsspannung willkürlich stufenlos durchfahren werden. ion diesem Leistungsbereich treten Gebläsegeräusche praktisch nicht auf. Die stufenlose Leistungssteuerung des Elektromotors 1 bietet darüber hinaus die Möglichkeit, den Gebläsedurchsatz unabhängig von äußeren Faktoren, wie beispielsweise der Fahrgeschwindigkeit- bzw. dem Staudruck vorzunehmen. Hierzu kann beispielsweise der Verstärker 3 in seiner Ausgangsleistung entsprechend diesen äußeren Einflüssen gesteuert sein.
Im oberen Leistungsbereich ist entweder mit Hilfe des Widerstands 6 eine Spannung am Elektromotor eingestellt, die zwischen der halben und der vollen Betriebsspannung UB liegt, oder es ist in der Endstellung des Stellgliedes 2 die volle Betriebsspannung UB am Elektromotor 1 angelegt.
Bei den heute üblichen leistungsstarken Elektromotoren Elektromotoren wirken sich in diesem Leistungsbereich äußere Einflüsse ohnehin nur unmerklich aus, so daß in diesem Leistungsbereich die Einstellung des Elektromotors 1 kostengünstig und ebenfalls weitgehend frei von äußeren Einflüssen erfolgt.
Die Schaltanordnung von Figur 2 entspricht weitgehend der von Figur 1. Ein gemeinsames Stellglied 2' dient dazu, im ersten Teil I seines Verstellwegs ein Potentiometer 3 zu verstellen, das an einer schematisch dargestellten Verstärkungsschaltung 3" angeschlossen ist. Dieser sind Ausgangssignale von nicht dargestellten Gebern für die Fahrgeschwindigkeit v sowie den Staudruck p zugeführt. Mit Hilfe der Verstärkungsschaltung 3" wird die Leistung des Elektromotors 1 fahrgeschwindigkeits- und staudruckabhängig auf den gewünschten und durch die Einstellung des Potentiometers 3 festgelegten Wert eingestellt.
In dem sich an den Teil I des Verstellwegs anschließenden Teil II wird entsprechend Figur 1 ein Widerstand 6 in Reihe mit dem Elektromotor 1 geschaltet. Ergänzend zu der in Figur 1 gezeigten Schaltanordnung besteht zusätzlich eine Wirkverbindung zum Potentiometer 3 sowie eine Leitungsverbindung 7 zur Verstärkungsschaltung 3". Durch entsprechende Beschaltung der Verstärkungsschaltung 3" wird damit eine von der Stellung des Stellglieds 2' erzielt. abhängige Parallelschaltung eines elektrischen Widerstands zum Widerstand 6 und damit eine stufenlose Leistungseinstellung des Elektromotors 1 im ersten Teil des Verstellwegs II des Verstellglieds 2'. Um diesen Teil des Leistungsbereichs stufenlos zu durchfahren, ist es lediglich erforderlich, den parallel geschalteten elektrischen Widerstand zu Beginn des Verstellwegs II auf einen unendlichen Wert zu setzen und diesen bis unmittelbar vor der Endstellung des Stellglieds 2', d. h. unmittelbar vor Betätigen desSchalters 5, auf einen Widerstandswert zu reduzieren, der z. B.gleich dem des Widerstands 6 ist. Das entsprechend der Stellung des Stellglieds 2' in seinem Wet veränderliche Potentiometer 3 dient als Stellungsgeber und dazu, den parallelen und durch die Verstärkungsschaltung 3'' realisierten elektrischen Widerstand in seinem Wert zu steuern.
Damit ergibt sich, daß die untere Hälfte des Verstellwegs II ebenfalls stufenlos verstellbar ist. Durch die Doppelverwendung des Potentiometers 3 läßt sich dann auch der schaltungstechnische Aufwand gering halten.
- L e e r s e i t e -

Claims

Patentansprüche: 1. Schaltungsanordnung für den Elektromotor eines Heizgebläses von Kraftfahrzeugen, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: - die Leistungsaufnahme des Elektromotors (1) ist in zwei Bereiche aufgeteilt, - der erste Bereich niedriger Leistung ist willkürlich stufenlos durchfahrbar und - der sich daran anschließende zweite Bereich höherer Leistung ist willkürlich in Stufen durchfahrbar.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bereiche durch ein gemeinsames Stellglied (2, 2') steuerbar sind.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 29 dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bereich (I) durch ein Potentiometer (3) steuerbar ist.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichet, daß der zweite Bereich (II) durch elektrische Festwiderstände (6) steuerbar ist.
5. Schaltungsanordnung nach einem der AnsprUche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bereich (II) in seinem leistungsmäßig niedrigeren Teil durch Zuschalten des Potentiometer (2) zumindest teilweise stufenlos steuerbar ist.