DE3521740C2

DE3521740C2 -

Info

Publication number: DE3521740C2
Application number: DE19853521740
Authority: DE
Inventors: Willy 7590 Achern De Hoppe
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1985-06-18
Filing date: 1985-06-18
Publication date: 1989-01-05
Also published as: DE3521740A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Steuerschaltung nach der Gattung des Hauptanspruches. Eine Steuerschaltung für einen Elektromotor zum Antrieb eines Kühlluftgeblä ses im Kraftfahrzeug ist aus der US-PS 41 68 456 bekannt. Es wird dort eine Steuerschaltung beschrieben, die den Gebläsemotor abhängig von der Kühlmitteltemperatur der Verbrennungsmaschine sowie zeitabhängig steuert. Kenn zeichnend für diese Steuerschaltung ist, daß der Gebläse motor mittels eines Relais oder anderen Schaltern unmit telbar an die volle Versorgungsspannung geschaltet wird. Im praktischen Betrieb kann jedoch dieses unmittelbare Einschalten des Gebläses und die damit verbundene plötz liche Geräuschemission zu einem Erschrecken von Passan ten führen, wenn das Fahrzeug z. B. an einer Ampel steht und das Gebläse gerade einschaltet. Ebenso unangenehm ist es, wenn das Gebläse nach dem Verlassen eines gerade abgestellten Fahrzeugs, z. B. in der Garage, voll ein schaltet. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerschaltung anzugeben, die das abrupte Einschalten eines Elektromotors zum Antrieb eines Kühlluftgebläses im Kraftfahrzeug verhindert.

Vorteile der Erfindung

Die Aufgabe wird mit den kennzeichnen den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der Anlaufvorgang des Elektromotors wird in der Weise ge steuert, daß eine Belästigung durch plötzliche Ge räuschemission nicht auftritt. Durch die in den Unter ansprüchen aufgeführten Maßnahmen ist eine vorteilhafte Ausgestaltung der im Hauptanspruch angegebenen Steuer schaltung möglich. Die erfindungsgemäße Steuerschaltung ist besonders zweckmäßig realisiert, da sie nur wenig Standardbauelemente enthält. Sie eignet sich deshalb für die harten Betriebsbedingungen im Kraftfahrzeug und bietet Kostenvorteile in der Serienproduktion. Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der erfin dungsgemäßen Steuerschaltung ergeben sich aus den Un teransprüchen in Verbindung mit der folgenden Beschrei bung.

Zeichnung

Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungs gemäßen Steuerschaltung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der dargestellten Schaltungsanordnung ist ein Eingang 10 mit einem hier nicht wiedergegebenen Thermoschalter verbunden. Der Eingang 10 liegt über einen Widerstand R 1 an dem nicht invertierenden Eingang 12 eines Operations verstärkers 13. Zwischen dem nicht-invertierenden Ein gang 12 und dem Ausgang 14 des Operationsverstärkers 13 liegt ein Widerstand R 2. Der Ausgang 14 des Operations verstärkers 13 ist über einen Kondensator C mit dem invertierenden Eingang 17 des Operationsverstärkers 13 verbunden. Zwischen dem invertierenden Eingang 17 und Masse 18 ist ein Widerstand R 3 geschaltet. Der Ausgang 14 des Operationsverstärkers 13 steuert über eine Motor treiberschaltung 20 einen Elektromotor 21 an, welcher ein Kühlluftgebläse 22 antreibt.

Die erfindungsgemäße Steuerschaltung wirkt folgender maßen:

Die in der Figur angegebene Beschaltung des Operationsver stärkers 13 führt zu einer Sprungantwort zwischen dem Ausgang 14 und dem Eingang 10, die nach einem Spannungs sprung am Eingang 10 von Null auf einen Wert Ue einen Spannungssprung am Ausgang 14 von Null bis auf den ersten Wert Ue und einen anschließenden exponentiellen Span nungsanstieg zur Folge hat.

Der Anstieg setzt sich bis zum Erreichen der Versorgungs spannung des Operationsverstärkers 13 abzüglich einer geringen Restspannung fort. Die Tangente am Startpunkt des exponentiellen Anstiegs nach dem Ausgangsspannungs sprung auf den ersten Wert Ue, und damit der Anstiegs verlauf, wird von den beiden Widerständen R 1 und R 3 mitbestimmt. Die Zeitkonstante des exponentiellen An stiegs ist durch die Widerstände R 1, R 2 und R 3 sowie den Kondensator C festgelegt.

Die Ausgangsleistung des Operationsverstärkers 13 wird im allgemeinen nicht dazu ausreichen, den Elektromotor 21 unmittelbar anzusteuern. Deshalb wird mit dem Aus gang 14 die Motortreiberschaltung 20 angesteuert. Diese Treiberschaltung kann eine gesteuerte Spanungsquelle sein. Bei dieser Spannungssteuerung des Elektromotors 21 stellt sich ein Motorstrom entsprechend der Belastung des Motors ein. Es hat sich jedoch als zweckmäßig erwiesen, die Motortreiberschaltung 20 als gesteuerte Stromquelle aus zuführen. Durch die Stromsteuerung wird eine Überlastung des Motors 21 vermieden. Ein Ausführungsbeispiel der Strom steuerung ist in der DE-PS 23 38 215 der Anmelderin be schrieben.

Nach einer Kühlluftanforderung erhält die Steuerschal tung am Eingang 10 eines Spannungssprung von Null auf den Spannungswert Ue. Diese Spannung Ue ist so gewählt, daß wenigstens das Anlaufdrehmoment des Elektromotors 21 erreicht wird. Die Sprungspannung Ue kann in einer elek tronischen Temperatursensoranordnung eingestellt werden, die auch noch Zeitsteuerschaltungen enthalten kann. Werden Sensoren ohne elektronische Auswerteschaltungen, z. B. Bimetallschalter, verwendet, dann wird Ue mit einer nicht gezeigten Spannungsteilerschaltung vor dem Eingang 10 eingestellt. Die Verwendung des Spannungssprunges trägt dazu bei, die Anlaufphase des Elektromotors 21 mög lichst kurz zu halten.

Der dem Spannungssprung am Ausgang 14 von Null auf den Wert Ue folgende zweckmäßigste exponentielle Anstieg wird experimentiell auf das verwendete Gebläse abge stimmt und mit den Bauelementewerten für R 1, R 2, R 3 und C eingestellt. Auch dieser expontielle Anstieg trägt dazu bei, die Anlaufphase des Elektromotors 21 möglichst kurz zu halten. Der Vorteil des exponen tiellen gegenüber eines linearen Anstiegs ergibt sich aus der Physiologie des Hörens. Erst eine Verzehnfachung der Schallintensität, die der Kühlluftgebläseleistung entspricht, führt etwa zu einer Verdopplung des Hör eindrucks.

Claims

1. Steuerschaltung für einen Elektromotor, insbesondere zum Antrieb eines Kühlluftgebläses im Kraftfahrzeug, da durch gekennzeichnet, daß Schaltmittel (13, C, R 1, R 2, R 3) vorgesehen sind, die die für den Anlaufvorgang des Motors (21) eingeprägte elektrische Spannung oder den eingeprägten Strom nach dem Einschalten von Null bis zu einem ersten Wert sprungförmig ändern und anschließend, beginnend von diesem ersten Wert bis zum Nennwert einen exponentiel ansteigenden Verlauf bewirken.

2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der erste Wert, auf den die eingeprägte Spannung oder der eingeprägte Strom zur Versorgung des Elektromotors (21) nach dem Einschalten springt, wenig stens gleich dem Betrag zur Erzeugung des Anlaufdreh momentes des Elektromotors (21) ist.

3. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schaltungsanordnung zur Erzeugung sowohl des Sprunges als auch des exponentiell anstei genden Verlaufes der eingeprägten Spannung oder des eingeprägten Stromes wenigstens einen Operationsver stärker (13) enthält.

4. Steuerschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß der nicht invertierende Eingang des Operations verstärkers (13) über einen Widerstand (R 1) das Eingangs signal zum Einschalten des Motors (21) erhält und über einen weiteren Widerstand (R 2) mit dem Ausgang (14) des Operationsverstärkers (13) verbunden ist, und daß der invertierende Eingang des Operationsverstärkers (13) über einen Kondensator (C) mit dem Ausgang (14) und über einen Widerstand (R 3) mit Masse verbunden ist.

5. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß zwischen dem Ausgang (14) und dem Elektromotor (21) eine Motortreiberschaltung (20) liegt, die eine ge steuerte Spannungs- oder Stromquelle enthält.