DE3738739A1 - Safety circuit for engine-independent vehicle heaters - Google Patents
Safety circuit for engine-independent vehicle heatersInfo
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Abstract
Description
Die aufgezeigte Lösung ist eine zusätzliche Sicherheits schaltung für motorunabhängige Fahrzeugheizungen, die mit getrennten Antrieben für die Verbrennungsluftförderung und Wärmeabführung arbeiten. Sie vermeidet Überhitzungs fälle, die sich aus dem Ausfall der Heizmediumförderung ergeben. Die Sicherheitsschaltung kann auch dann ange wendet werden, wenn der Antriebsmotor für die Wärmeab führung später, als der für die Verbrennungsluftförderung, zugeschaltet wird. Die Kraftstoffördereinrichtung ist da bei mit dem Motor für die Verbrennungsluftförderung so verbunden, daß sie gemeinsam ein-, aber getrennt ausge schaltet werden können.The solution shown is an additional security Circuit for engine-independent vehicle heaters that work with separate drives for combustion air delivery and heat dissipation work. It prevents overheating cases resulting from the failure of heating medium funding surrender. The safety circuit can also be switched on be applied when the drive motor for the heat leadership later than that for combustion air delivery, is switched on. The fuel delivery system is there with the engine for the combustion air supply so connected that they together on, but out separately can be switched.
Bei motorunabhängigen Fahrzeugheizungen sind Schutzvor richtungen notwendig, um im Fall von Störungen Gefähr dungen zu verhindern. Allgemein üblich ist die Verwen dung von Überhitzungsschutzeinrichtungen. Bei ruhendem Heizmedium, aber stattfindender Verbrennung reagieren sie wegen der Trägheit der Wärmeleitung des Heizmediums oft nicht schnell genug. Deshalb werden zur Erhöhung der Sicherheit zusätzlich bestimmte Funktionsgruppen des Heizgerätes überwacht.Protection is provided for engine-independent vehicle heaters directions necessary in the event of malfunctions prevention. Usage is common of overheating protection devices. When at rest Heating medium, but combustion taking place, they react often because of the inertia of the heat transfer of the heating medium not fast enough. Therefore, to increase the Security also certain functional groups of the Heater is monitored.
Die einfachste und auch zur Zeit noch angewandte Form ist die Kontrolle der Spannung an ausgewählten Funktions gruppen. Bei der Überwachung von Motoren ist es jedoch günstiger, diese strommäßig zu kontrollieren, weil dann auch Fehler, wie Leitungsunterbrechung zum Motor und abgenutzte Kohlebürsten, miterfaßt werden. Dazu ist be kannt, einen Widerstand in Reihe zur überwachenden Last zu schalten und den Spannungsabfall über ihn auszuwerten. Bei größeren Strömen, wie sie für Motore erforderlich sind, können nur Widerstände mit extrem kleinen Wider standswerten eingesetzt werden, deren Herstellung als auch ihre Vermessung problematisch ist.The simplest and still used form is the control of the voltage on selected functional groups. When monitoring engines, however, it is cheaper to control this current, because then also errors, such as open circuit to the motor and worn carbon brushes can also be detected. For this, be knows, a resistor in series with the monitoring load switch and evaluate the voltage drop across it. With larger currents, as required for motors are only resistors with extremely small resistors values are used, their production as their measurement is also problematic.
Bekannt sind weiterhin Sicherheitseinrichtungen, bei denen die Erwärmung durch den zu kontrollierenden Strom ausge nutzt wird. Durch die dabei auftretende zeitliche Verzö gerung sind solche Lösungen für eine Sicherheitsschaltung, wie im Anwendungsgebiet beschrieben, nicht geeignet.Safety devices are also known in which heating by the current to be controlled is used. Due to the time delay that occurs are such solutions for a safety circuit, as described in the field of application, not suitable.
In der DE-OS 25 34 208 ist als weitere Möglichkeit die Schaltung mit einem Stromrelais beschrieben, wo bei Strom fluß durch den zu kontrollierenden Brennermotor gleich zeitig der Strompfad zur Kraftstofförderung freigegeben wird. Übertragen auf die Überwachung des Motors für die Wärmeabführung bedeutet dies, daß er nur zusammen mit der Kraftstofförderung einschaltbar ist.In DE-OS 25 34 208 is another possibility Circuit described with a current relay, where with current flow through the burner motor to be checked the current path is released for fuel delivery becomes. Transferred to the monitoring of the engine for the Heat dissipation means that it is only together with the Fuel delivery can be switched on.
Bei motorunabhängigen Fahrzeugheizungen sind aber Steuer programme üblich, bei denen die Wärmabführung erst nach dem Zünden des Heizgerätes bei Erreichen einer bestimmten Temperatur erfolgt. Zur Realisierung derartiger Steuer programme ist die nach DE-OS 25 34 208 beschriebene Überwachungseinrichtung nicht anwendbar. However, tax is charged for engine-independent vehicle heaters programs usual, where the heat dissipation only after the ignition of the heater when a certain one is reached Temperature. To realize such tax programs is that described in DE-OS 25 34 208 Monitoring device not applicable.
Ziel der Erfindung ist, bei motorunabhängigen Fahrzeug heizungen, die mit getrennten Antrieben für die Ver brennungsluftförderung und die Wärmeabführung arbeiten, die Betriebssicherheit zu erhöhen. Die Kraftstoff förderung soll abhängig voim Stromfluß des wärmeab führenden Motors sein. Dieser soll aber in der Start phase zeitverzögert zur Kraftstoff- und Verbrennungs luftförderung eingeschaltet werden können.The aim of the invention is in a motor-independent vehicle heaters with separate drives for the ver combustion air delivery and heat dissipation work, increase operational safety. The fuel Funding should depend on the current flow of heat leading engine. But this should be in the start phase delayed for fuel and combustion air supply can be switched on.
Es soll eine elektronische Schaltung eingesetzt werden, die den Stromfluß des zur Wärmeabführung dienenden Motors überwacht. Dem Steuerteil des Heizgerätes wird nur dann ein Signal von ihr zugeführt und damit die Kraftstoff förderung unterbunden, wenn bei angelegter Spannung kein Strom fließt.An electronic circuit is to be used the current flow of the motor for heat dissipation supervised. The control section of the heater is only then a signal supplied by her and thus the fuel Subsidy prevented if there is no voltage applied Electricity flows.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in den Stromkreis des zur Wärmeabführung dienenden Motors eine Spule mit Magnetkern gelegt wird und ein Hall- Schaltkreis so angeordnet wird, daß er das Magnetfeld der Spule auswerten kann. Der Ausgang des Hall-Schalt kreises, der mit dem Steuerteil des Heizgerätes ver bunden ist, wird über eine Diode mit der Schaltleitung des zu überwachenden Motors verbunden.According to the invention the object is achieved in that in the circuit of the heat dissipation motor a coil with a magnetic core is placed and a Hall Circuit is arranged so that it has the magnetic field the coil can evaluate. The output of the Hall switch circle ver with the control section of the heater is bound, is connected to the switching line via a diode of the motor to be monitored.
Wird in der Startphase die Kraftstoff- und Verbrennungs luftförderung eingeschaltet, wird gleichzeitig der Hall- Schaltkreis mit einer stabilisierten Spannung versorgt. In diesem Betriebszustand ist die Schalteinrichtung für den wärmeabführenden Motor geöffnet. Da kein Strom fließt, erzeugt die mit dem Motor in Reihe geschaltete Magnetspule auch kein magnetisches Feld, das den Hall- Schaltkreis durchsetzen könnte. Die am Hall-Schaltkreis angelegte stabilisierende Spannung sperrt seinen Aus gangstransistor, so daß keine Verbindung von seinem Ausgang zur Masse besteht. Über einen Widerstand, der die stabilisierte Spannung mit dem Ausgang direkt ver bindet, würde ein H-Signal erzeugt. Da am wärmeab führenden Motor keine positive Spannung anliegt, fließt über die Diode, die den Ausgang des Hall-Schaltkreises mit der Schaltleitung zum wärmeführenden Motor ver bindet, der über den Widerstand eingespeiste Strom zur Masse ab. Am Steuerteil des Heizgerätes liegt also L-Pegel an. Die Kraftstofförderung wird bei L-Pegel nicht beeinflußt.In the starting phase the fuel and combustion air supply switched on, the hall Circuit supplied with a stabilized voltage. In this operating state, the switching device is for opened the heat-dissipating motor. Since no electricity flows, creates the series connected to the motor Magnetic coil also no magnetic field that the Hall Circuit could enforce. The one on the Hall circuit applied stabilizing voltage blocks its off output transistor so that no connection from its There is an exit to ground. About a resistance that the stabilized voltage with the output directly ver binds, an H signal would be generated. Because on warmth leading motor no positive voltage flows via the diode that is the output of the Hall circuit ver with the switching cable to the heat-conducting motor binds the current fed in via the resistor Mass from. It is the control part of the heater L level on. The fuel delivery is at L level unaffected.
Wird nun zeitverzögert zur Kraftstoff- und Verbrennungs luftförderung durch eine Schalteinrichtung das Plus- Potential an den wärmeabführenden Motor gelegt, strömt das Heizmedium. Da keine Unterbrechung vorliegt, fließt über die Schaltung Strom durch die mit dem wärme abführenden Motor in Reihe geschaltete Magnetspule. In diesem Betriebszustand erzeugt der Strom in der Magnet spule ein magnetisches Feld. Die Feldlinien des ma gnetischen Feldes durchsetzen den Hall-Schaltkreis und induzieren in ihm eine Spannung. Die im Hall-Schaltkreis verknüpften Bauelemente werden diese Spannung so aus, daß ein Ausgangstransistor den Ausgang mit der Masse verbindet. Der über den Widerstand am Ausgang einge speiste Strom fließt aber über den Ausgangstransistor zur Masse ab. Am Steuerteil des Heizgerätes liegt L-Pegel an. Da die Diode in Sperrichtung zwischen Schaltleitung und Ausgang des Hall-Schaltkreises geschaltet ist, hat die Bordspannung keinen Einfluß. Die Kraftstofförderung wird in diesem Betriebszustand nicht beeinflußt.Is now delayed for fuel and combustion air delivery through a switching device the plus Potential applied to the heat-dissipating motor flows the heating medium. Since there is no interruption, flows through the circuit current through with the heat Laxative motor solenoid connected in series. In this operating condition generates the current in the magnet coil a magnetic field. The field lines of the ma magnetic field penetrate the Hall circuit and induce tension in it. The one in the Hall circuit linked components, this voltage will be so that an output transistor connects the output to ground connects. The turned on via the resistor at the output but current fed flows through the output transistor to the mass. The control unit of the heater has an L level at. Since the diode is in the reverse direction between the switching line and output of the Hall circuit is switched the on-board voltage has no influence. Fuel delivery is not affected in this operating state.
Ist die Schalteinrichtung geschlossen und fließt in folge eines Fehlers über den Motor kein Strom, erzeugt die Magnetspule auch kein Magnetfeld, und der Ausgangs transistor des Hall-Schaltkreises ist gesperrt. Am Ausgang des Hall-Schaltkreises liegt damit ein H-Signal an. Da die Schaltleitung unter Spannung steht, wird das H-Signal auch nicht über die Diode in einen L-Pegel umgewandelt. Dieses H-Signal erreicht das Steuerteil des Heizgerätes und wird als Abschaltsignal für die Kraftstofförderung genutzt.Is the switching device closed and flows into due to a fault over the motor no current is generated the solenoid also has no magnetic field, and the output transistor of the Hall circuit is blocked. At the The output of the Hall circuit is therefore an H signal at. Since the switching line is live, the H signal also does not go into an L level via the diode converted. This control signal reaches this H signal of the heater and is used as a shutdown signal for the Fuel delivery used.
In der Startphase wird bei motorunabhängigen Heizge räten zunächst die Zündeinrichtung sowie die Kraft stoff- und Verbrennungsluftförderung eingeschaltet. Diese Baugruppen sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Gleichzeitig wird der Hall-Schaltkreis 1 mit einer stabilisierenden Spannung U D versorgt. Da der wärmeabführende Motor 2 noch nicht arbeiten soll, ist die Schalteinrichtung 3 geöffnet. Somit fließt kein Strom durch die Magnetspule 9. Der Hall-Schaltkreis 1 wird nicht aktiviert und sein gegen Masse 7 geschalteter Ausgangstransistor ist gesperrt. Über einen Widerstand 10, der zwischen der stabilisierenden Spannung U D und dem Ausgang 4 geschaltet ist, würde am Ausgang 4 ein H-Si gnal erzeugt. Dieses H-Signal wird aber über eine Diode 5, die den Ausgang 4 mit der Schaltleitung 6 des Motors 2 verbindet, in einen L-Pegel umgewandelt, da über die niederohmige Magnetspule 9 und den Motor 2 eine Masse verbindung besteht. Der L-Pegel liegt auch im Steuer teil 8 des nicht dargestellten Heizgerätes an. Damit wird in der Startphase die Kraftstofförderung nicht durch den ohne Fehler sich in Ruhe befindlichen wärme abführenden Motor 2 beeinflußt.In the start-up phase, the ignition device and the fuel and combustion air supply are switched on for engine-independent heating devices. These assemblies are not shown in the drawing. At the same time, Hall circuit 1 is supplied with a stabilizing voltage U D. Since the heat-dissipating motor 2 is not yet supposed to work, the switching device 3 is open. Thus, no current flows through the solenoid 9 . Hall circuit 1 is not activated and its output transistor connected to ground 7 is blocked. Via a resistor 10 , which is connected between the stabilizing voltage U D and the output 4 , an H-Si signal would be generated at the output 4 . However, this H signal is converted to an L level via a diode 5 , which connects the output 4 to the switching line 6 of the motor 2 , since there is a ground connection via the low-resistance magnet coil 9 and the motor 2 . The L level is also in the control part 8 of the heater, not shown. Thus, in the starting phase, the fuel delivery is not influenced by the heat-dissipating engine 2 , which is at rest without faults.
Wird nun zeitverzögert durch die Schalteinrichtung 3 das Plus-Potential über die Schaltleitung 6 an den wärmeabführenden Motor 2 gelegt, strömt das Heizmedium. Da keine Unterbrechung vorliegt, fließt Strom durch die mit dem Motor 2 in Reihe geschaltete Magnetspule 9. Der fließende Strom erzeugt in der Magnetspule 9 ein ma gnetisches Feld, deren Feldlinien den Hall-Schaltkreis 1 durchsetzen. Sie induzieren in ihm eine Spannung. Die im Hall-Schaltkreis verknüpften elektronischen Bauelemente werten die Spannung so aus, daß sein gegen Masse 7 ge schalteter Ausgangstransistor leitend wird. Der über den Widerstand 10 am Ausgang 4 eingespeiste Strom fließt über den leitenden Ausgangstransistor des Hall-Schalt kreises 1 zur Masse 7 ab, so daß am Steuerteil 8 L-Pegel anliegt. Da die Diode 5 in Sperrichtung zwischen Schalt leitung 6 des Motors 2 und Steuerteil 8 geschaltet ist, kann die am Motor 2 anliegende Bordspannung nicht zum Steuerteil 8 gelangen. Die Kraftstofförderung wird in diesem Betriebszustand nicht beeinflußt. Ist die Schalt einrichtung 3 geschlossen und fließt infolge eines Feh lers über den Motor 2 kein Strom, erzeugt die Magnet spule 9 auch kein Magnetfeld. Der gegen Masse 7 ge schaltete Ausgangstransistor des Hall-Schaltkreises 1 ist damit gesperrt. Der über den Widerstand 10 einge speiste Strom kann nicht über den Hall-Schaltkreis 1 und auch nicht über die Diode 5 abgeleitet werden, weil die Schaltleitung 6 unter Spannung steht. Das am Ausgang 4 entstehende H-Signal erreicht das Steuerteil 8 und wird als Abschaltsignal für die Kraftstofförderung ge nutzt. If the plus potential is now applied with a time delay by the switching device 3 to the heat-dissipating motor 2 via the switching line 6 , the heating medium flows. Since there is no interruption, current flows through the solenoid 9 connected in series with the motor 2 . The flowing current generates a magnetic field in the magnetic coil 9 , the field lines of which enforce the Hall circuit 1 . They induce tension in it. The electronic components linked in the Hall circuit evaluate the voltage in such a way that its output transistor switched to ground 7 becomes conductive. The current fed via the resistor 10 at the output 4 flows through the conductive output transistor of the Hall switching circuit 1 to ground 7 , so that 8 L level is present at the control part. Since the diode 5 is connected in the reverse direction between the switching line 6 of the motor 2 and the control part 8 , the on-board voltage applied to the motor 2 cannot reach the control part 8 . The fuel delivery is not affected in this operating state. If the switching device 3 is closed and no current flows as a result of a fault via the motor 2 , the magnetic coil 9 also generates no magnetic field. The switched to ground 7 output transistor of the Hall circuit 1 is blocked. The current fed via the resistor 10 cannot be derived via the Hall circuit 1 and also not via the diode 5 because the switching line 6 is under voltage. The resulting H signal at the output 4 reaches the control part 8 and is used as a switch-off signal for fuel delivery.
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Übersicht über die verwendeten Bezugszeichen
1 Hallschaltkreis
2 Motor
3 Schalteinrichtung
4 Ausgang
5 Diode
6 Schaltleitung
7 Masseleitung
8 Steuerteil
9 Magnetspule
10 WiderstandOverview of the reference symbols used 1 Hall circuit
2 engine
3 switching device
4 output
5 diode
6 switching cable
7 ground line
8 control section
9 solenoid
10 resistance
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