DE4340580C2 - Verfahren zur Regelung von Heiz- und Klimageräten in Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines kommutatorlosen Gleichstrommotors, der einen Sauglüfter eines Reglers für Heizungs- und Klimageräte in Kraftfahrzeugen antreibt.

Aus der DE 41 13 014 A1 ist ein Regler zur Innenraumtemperaturregelung von Kraftfahrzeugen bekannt, der einen Lüfter mit einen elektronisch kommutierten Antriebsmotor aufweist. Aus der DE 36 11 987 C2 ist ein Verfahren zum Belüften eines Raums bekannt, bei dem die Drehzahl eines Lüftermotors durch einen Taktimpulsgenerator gesteuert wird.

In Reglern von Heizungs- und Klimageräten in Kraftfahrzeugen finden Ventilatoren bzw. Flügelräder Verwendung, mit deren Hilfe Luft aus dem Fahrgastraum in einer geringen Menge von etwa 7 l/min durch eine Öffnung hindurch angesaugt wird, hinter der ein Temperaturmeßfühler als Meßglied angeordnet ist. Aufgrund der lediglich geringen erforderlichen Leistung kommen hierbei als Antriebe für das Flügelrad kommutatorlose Gleichstrommotoren zum Einsatz, deren Anlauf mit Hilfe eines integrierten Hall-Sensors sichergestellt wird.

Die Einrichtung hat sich in der Praxis gut bewährt, bei den Hall-Sensoren handelt es sich jedoch um verhältnismäßig kostenaufwendige Bauteile.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher als Aufgabe die Schaffung eines Reglers der beschriebenen Art mit einem bei Einsparung des Hall-Sensors sicheren Anlaufverhalten sowie einwandfreien Dauerlaufverhalten zugrunde.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den im Patentanspruch 1 wiedergegebenen Merkmalen gelöst.

Durch die Erfindung ist ein Verfahren für den genannten Zweck geschaffen, bei dem das Anlaufen des kommutatorlosen Lüftermotors dadurch sichergestellt wird, daß er in der Anlaufphase aufgrund regelmäßiger kurzzeitiger Spannungsunterbrechungen jeweils beim erneuten Aufbau der Speisespannung in regelmäßigen Zeitabständen Drehimpulse erhält, deren Wirkung aufgrund der stetigen Wiederholung zwangsläufig zum Anlaufen des Motors führen. Hierbei hat sich gezeigt, daß auch im Dauerbetrieb durch die regelmäßigen Spannungsunterbrechungen negative Rückwirkungen weder auf die Motorleistung noch auf die Motorstandzeit noch auf das Regelungsergebnis eintreten. Durch die Masseträgheit des drehenden Lüfters wird die nur Bruchteile einer Sekunde währende Stromunterbrechung überbrückt, so daß eine das Meßergebnis in irgendeiner Weise beeinträchtigende Verringerung des Meßluftstromes oder eine Überbelastung des Motors nicht zu befürchten sind. Zur Vermeidung dieses Risikos kann jedoch eine nach dem Anlaufen des Motors wirksam werdende Überbrückung des Zeitschaltgliedes vorgesehen sein, mit deren Hilfe die periodische Unterbrechung der Speisespannung abgebrochen wird.

Weitere Einzelheiten der in den Patentansprüchen gekennzeichneten Erfindung werden nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung erläutert.

Der in der Zeichnung wiedergegebene Regler für Heizungs- und Klimageräte in Kraftfahrzeugen besteht im wesentlichen aus einem von einem kommutatorlosen Gleichstrommotor 1 angetriebenen Sauglüfter 2, in des­ sen Ansaugluftstrom ein Temperatur-Meßfühler 5 angeordnet ist. Zu diesem Zweck ist in dem in der Regel von dem Armaturenbrett begrenzten Gehäuse 4 eine Öffnung vorgesehen, hinter der in kurzen Abständen der Temperatur-Fühler 5 sowie der Sauglüfter 2 angeordnet sind, so daß der Temperatur-Fühler mit Sicherheit von der aus dem Fahrgastraum durch die Öffnung 3 hindurch angesaugten Luft umspült wird.

Im Stromkreis 6 des Gleichstrommotors 1 ist ein von einem Zeit­ schaltglied 7 angesteuerter Unterbrecher 8 - in der Regel ein Trans­ istor - angeordnet, mit deren Hilfe die Motor-Speisespannung periodisch impulsartig unterbrochen wird. Anstelle des Zeitschaltgliedes eine ent­ sprechende Programmschleife im Rahmen einer Prozeßsteuerung vorgesehen sein, ebenso wie anstelle eines Transistors ein anderer geeigneter Un­ terbrecher vorgesehen sein kann.

Bei Einschaltung des Reglers zusammen mit der Heizungs- bzw. Klima- Anlage wird gleichzeitig das Zeitglied 7 beaufschlagt, das in den vor­ eingestellten Zeitabständen den Unterbrecher 8 für eine ebenfalls vor­ gegebene Zeit unterbricht. Für den Fall, daß der Motor 1 nicht bereits beim ersten Einschalten angelaufen ist, wird durch die Unterbrechung bzw. den sich an die Unterbrechung anschließenden erneuten Spannungs­ aufbau ein Einschaltmoment auf den Motor ausgeübt. Dieser Vorgang wie­ derholt sich sbis zum endgültigen Anlaufen des Motors. Die Spannungs­ unterbrechung tritt während der gesamten Laufzeit des Reglers bzw. der gesteuerten anlage ein, führt jedoch nicht mehr zum Stillstand des Motors, weil die Masseträgheit des einmal in Drehung versetzten Flü­ gelrades die kurzzeitige Antriebsunterbrechung ausgleicht, d. h. der aufgrund der Spannungsunterbrechung abgestellte Motor von der Masse des drehenden Flügelrades wieder zum Anlaufen gebracht wird. Infolgedessen tritt auch keine Unterbrechung des Ansaugluftstromes oder allenfalls eine derart untergeordnete Verminderung der Ansaugluftmenge ein, daß ein Einfluß auf das Regelungsergebnis nicht zu befürchten ist.

Claims (4)

1. Verfahren zur Ansteuerung eines kommutatorlosen Gleichstrommotors, der einen Sauglüfter eines Reglers für Heizungs- und Klimageräte in Kraftfahr­ zeugen antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Motor-Speisespannung zur Sicherstellung eines einwandfreien Dauerlaufverhaltens periodisch im­ pulsartig durch einen im Stromkreis des kommutatorlosen Gleichstrommo­ tors angeordneten, von einem Zeitschaltglied angesteuerten Unterbrecher unterbrochen wird, wobei die zeitlichen Abstände und die Dauer der Unter­ brechungen so gewählt werden, daß allenfalls eine untergeordnete Vermin­ derung der Ansaugluftmenge eintritt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbre­ chung der Motor-Speisespannung durch einen im Stromkreis des Gleich­ strommotors angeordneten Transistor erfolgt, der über ein Kondensator- Zeitglied angesteuert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechung in zeitlichen Abständen zwischen 10 und 30 Sekunden wäh­ rend einer Dauer von etwa 200 Millisekunden erfolgt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß nach dem Anlaufen des Motors die periodische Unterbre­ chung der Speisespannung abgebrochen wird, insbesondere durch Überbrückung des Zeitschaltglieds.