DE3426881C2

DE3426881C2 -

Info

Publication number: DE3426881C2
Application number: DE3426881A
Authority: DE
Inventors: Winfried Kess; Martin 8000 Muenchen De Schemmerer; Gerhard 8011 Landsham De Rathgeber
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1984-07-20
Filing date: 1984-07-20
Publication date: 1992-05-14
Also published as: DE3426881A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Leistungssteuerung eines Elektromotors eines Heizgebläses von Kraftfahr zeugen.

Die Leistungszufuhr für derartige Elektromotoren wird nach zwei unterschiedlichen Prinzipien gesteuert. Das eine ist die stufenlose Steuerung für den gesamten Leistungsbe reich, wie sie beispielsweise in der DE-PS 23 41 296 und der DE-AS 14 80 095 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 erforder lich sind, ist die stufige Steuerung gerade in Komfort fahrzeugen insoweit unbefriedigend, als hiermit eine fahrgeschwindigkeits- bzw. staudruckunabhängig gleich mäßige Luftmengensteuerung nicht durchführbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Elektromotor für Heizgebläse von Kraftfahrzeugen die Steuerung mit schaltungstechnisch einfachen und kosten günstigen Mitteln durchzuführen und gleichzeitig eine fahrgeschwindigkeits- und staudruckunabhängige gleich mäßige Luftmengensteuerung im maßgeblichen Leistungsbe reich 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 steuerbar und der sich daran anschließende zweite Bereich höherer Leistung ist willkürlich in Stufen steuerbar.

Der für die unabhängige Luftmengensteuerung maßgebliche untere Leistungsbereich kann mit einfachen elektronischen bzw. elektrischen Mitteln eingestellt werden. Hierzu dient beispielsweise ein kostengünstiges Potentiometer, das direkt oder über eine nachgeschaltete kostengünstige Verstärkerschaltung die am Elektromotor anliegende Spannung einstellt. Innerhalb dieses ersten Leistungsbereichs kann ferner eine an sich bekannte elektronische Steuer einrichtung vorhanden sein, mit der sich eine fahrge schwindigkeits- bzw. staudruckunabhängige Luftmenge ein stellen läßt. Beispiele für eine derartige Steuereinrichtung finden sich in der DE-OS 30 06 554, der DE-AS 16 80 228 und der GB-PS 7 83 757.

Der obere Leistungsbereich wird in Stufen durchfahren. Hierzu können beispielsweise in an sich bekannter Weise Festwiderstände dienen, die nacheinander ein- bzw. aus geschaltet 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 Änderung 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 Potentio meter. 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 Potentio meter und anschließend Schalter, die den Festwiderständen zugeordnet sind.

Als weitere Verbesserung ist die Möglichkeit zu nennen, im leistungsmäßig unteren Teil des zweiten Bereichs zusätz lich eine zumindest teilweise stufenlose Leistungsein stellung mit Hilfe des für den ersten Bereich maßgeblichen vorzunehmen. Hierzu kann beispielsweise der für diesen Teil maßgebliche Festwiderstand und das Potentiometer in Reihe geschaltet werden und das Potentiometer stufenlos einge stellt 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 Fig. 1.

Die in Fig. 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 Verstell weges des Stellglieds 2 durch dieses in seinem Wert ver ändert ist, sowie ferner ein Schaltkontakt 4 und ein Schaltkontakt 5, die im zweiten Teil II dieses Verstell weges 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 U_B anlegt.

Mit Hilfe des Potentiometers 3 und des Verstärkers 3′ kann der untere Leistungsbereich bis etwa zur halben Betriebs spannung willkürlich stufenlos durchfahren werden. In diesem Leistungsbereich treten Gebläsegeräusche praktisch nicht auf. Die stufenlose Leistungssteuerung des Elektro motors 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 U_B liegt, oder es ist in der Endstellung des Stellgliedes 2 die volle Betriebsspannung U_B am Elektromotor 1 angelegt. Bei den heute üblichen leistungsstarken 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 Fig. 2 entspricht weitgehend der von Fig. 1. Ein gemeinsames Stellglied 2′ dient dazu, im ersten Teil I seines Verstellwegs ein Potentiometer 3 zu verstellen, das an einer schematisch dargestellten Ver stärkungsschaltung 3′′ angeschlossen ist. Dieser sind Ausgangssignale von nicht dargestellten Gebern für die Fahrgeschwindigkeit v sowie den Staudruck ϑ zugeführt. Mit Hilfe der Verstärkungsschaltung 3′′ wird die Leistung des Elektromotors 1 fahrgeschwindigkeits- und staudruckab hängig 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 Fig. 1 ein Widerstand 6 in Reihe mit dem Elektromotor 1 geschaltet. Ergänzend zu der in Fig. 1 gezeigten Schaltanordnung besteht zusätzlich eine Wirkverbindung zum Potentiometer 3 sowie eine Leistungsverbindung 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 des Schalter 5, auf einen Widerstandswert zu reduzieren, der z. B. gleich dem des Widerstands 6 ist. Das entsprechend der Stellung des Stellglieds 2′ in seinem Wert 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 Doppel verwendung des Potentiometers 3 läßt sich dann auch der schaltungstechnische Aufwand gering halten.

Claims

1. Schaltungsanordnung zur Leistungssteuerung eines Elektromotors eines Heiz gebläses 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 steuerbar und
- der sich daran anschließende zweite Bereich höherer Leistung ist willkürlich in Stufen steuerbar.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die beiden Bereiche durch ein gemeinsames Stellglied (2, 2′) steuerbar sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bereich (I) durch ein Potentiometer (3) steuerbar ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bereich (II) durch elektrische Festwiderstände (6) steuerbar ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 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.