DE4333591A1

DE4333591A1 - Steuergerät zum bedarfsgerechten Ein- und Ausschalten des elektrischen Antriebsmotors, insbesondere eines Luftkompressors

Info

Publication number: DE4333591A1
Application number: DE19934333591
Authority: DE
Inventors: Hartmut Bruns
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1993-10-01
Filing date: 1993-10-01
Publication date: 1995-04-06

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät zum bedarfsgerech ten Ein- und Ausschalten des elektrischen Antriebsmotors insbesondere eines Luftkompressors, dessen thermische Be lastung entsprechend einer Belastungskennlinie durch das Verhältnis von Einschaltzeit zur Summe von Einschaltzeit und Ausschaltzeit bestimmt ist.

Ein derartiges Steuergerät wird beispielsweise zur Steue rung des Luftkompressors einer Kraftfahrzeug-Luftfederung verwendet. Bei diesem firmenintern bekannten Steuergerät wird der Antriebsmotor des Luftkompressors bei extremer Belastung mit Hilfe eines Thermoschalters abgeschaltet. Dies hat den Nachteil, daß das Steuergerät keine Informa tion erhält, ob der Antriebsmotor des Luftkompressors beispielsweise wegen Überhitzung oder wegen eines etwai gen Kabeldefekts von der Spannungsversorgung abgetrennt wurde. Darüber hinaus ist der beim Antriebsmotor des be kannten Luftkompressors verwendete Thermoschalter als Überlastschutz relativ teuer.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Steuergerät ein gangs genannter Art zu schaffen, durch das entweder durch Einsparung des Thermoschalters Kosten gespart werden kön nen bzw. durch das aufgrund einer zweiten Abschaltmög lichkeit des Antriebsmotors bei Überlastung durch das Steuergerät selbst eine höhere Redundanz erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Bestimmung der für die thermische Belastung relevan ten Gesamteinschaltzeit Differenzwerte summiert werden, die aus den Einzel-Einschaltzeiten abzüglich der den je weils nachfolgenden Ausschaltzeiten gemäß der Belastungs kennlinie entsprechenden Einschaltzeitäquivalente gebil det werden, und daß der Antriebsmotor eine vorgebbare Zeit abgeschaltet wird, wenn die relevante Gesamtein schaltzeit einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.

Wenn der Antriebsmotor nach einer längeren Stillstands zeit eingeschaltet wird, so wird dessen Einschaltzeit re gistriert. Mit Hilfe der Belastungskennlinie, die das je weilige Verhältnis von Einschaltzeit zur Summe von Ein schaltzeit und Ausschaltzeit wiedergibt, kann die zugehö rige, erforderliche Ausschaltzeit bestimmt werden. Über schreitet die tatsächliche Pausenzeit die auf vorstehende Weise bestimmte Ausschaltzeit, so wird die für die ther mische Belastung relevante Gesamteinschaltzeit auf null zurückgesetzt. Bei Nichteinhalten der erforderlichen Aus schaltzeit, d. h. wenn der Antriebsmotor vor Erreichen der durch die vorangegangene Einschaltzeit bestimmten Ausschaltzeit erneut betrieben wird bzw. wenn das Steuer gerät durch Abstellen des Fahrzeuges ausgeschaltet wird, wird jeweils aus der Summe der Einschaltzeiten die Ge samtausschaltzeit errechnet. Wenn die relevante Ge samteinschaltzeit einen vorgegebenen Grenzwert über schreitet, dann wird der Antriebsmotor zum Schutz vor thermischer Überlastung eine vorgebbare Zeit abge schaltet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungs beispieles näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine elektrische Schaltanordnung zur Steuerung des Antriebsmotors eines Luftkompressors und

Fig. 2 ein die Belastungskennlinie des Antriebsmotors des Luftkompressors von Fig. 1 wiedergebendes Diagramm.

Bei der in Fig. 1 dargestellten elektrischen Schaltanord nung zur Steuerung des elektrischen Antriebsmotors 1 des Luftkompressors 2 ist ein elektronisches Steuergerät 3 vorgesehen, das über einen Relaissteuerkreis 4 das Schaltrelais 5 steuert. Durch das Schaltrelais 5 kann über die Leitungen 6 Spannung an den Antriebsmotor 1 des Luftkompressors 2 gelegt werden. Auf diese Weise ist es möglich, daß das Steuergerät 3 den Antriebsmotor 1 des Luftkompressors 2 für vorgebbare Einschaltzeiten ein schaltet und dann wieder für eine vorgebbare Zeit aus schaltet.

Um zu verhindern, daß der Antriebsmotor 1 überlastet wird, ist diesem ein Thermoschalter 7 zugeordnet, der bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur des Antriebs motors 1 den Relaissteuerkreis 4 des Schaltrelais 5 un terbricht und damit unabhängig von der Ansteuerung durch das Steuergerät 3 den Antriebsmotor 1 des Luftkompressors 2 abschaltet. Diese bisher beschriebene Art der Ansteue rung und der Abschaltung des Antriebsmotors 1 des Luftkompressors 2 durch den Thermoschalter 7 entspricht dem bereits bekannten Stand der Technik.

Das erfindungsgemäße Steuergerät unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik dadurch, daß auch die Abschaltung des Antriebsmotors 1 des Luft kompressors 2 bei Gefahr der Überhitzung durch das Steu ergerät 3 selbst erfolgt. In diesem Falle kann dann der Thermoschalter 7 eingespart werden oder, wenn dies er wünscht ist, als redundantes Mittel zur Abschaltung des Antriebsmotors 1 des Luftkompressors 2 bei Überhitzung beibehalten werden.

Im folgenden soll anhand des in Fig. 2 dargestellen Dia grammes die erfindungsgemäße Abschaltung des Antriebsmo tors 1 des Luftkompressors 2 durch das Steuergerät 3 nä her erläutert werden.

In dem Diagramm von Fig. 2 ist die Belastungskennlinie 8 des Antriebsmotors 1 des Luftkompressors 2 von Fig. 1 dargestellt. Diese Belastungskennlinie 8 ist durch das Verhältnis von Einschaltzeit t_E zur Summe von Einschalt zeit t_E und Ausschalt- oder Pausenzeit t_p bestimmt. Wird der auf Umgebungstemperatur abgekühlte Antriebsmotor erstmalig für eine Zeit t_E1 eingeschaltet, so ergibt sich entsprechend der Belastungskennlinie 8 eine Gesamtaus schalt- oder Gesamtpausenzeit t_p1 die zur vollständigen Abkühlung des Antriebsmotors auf Umgebungstemperatur benötigt werden würde. Wenn jedoch der Antriebsmotor nach Ablauf der Pausenzeit Δ t_p für eine Zeitspanne Δ t_E wieder eingeschaltet wird, so ergibt sich eine für die thermische Belastung des Antriebsmotors relevante Gesamt einschaltzeit von t_E2. Dieser Gesamteinschaltzeit t_E2 entspricht gemäß der Belastungskennlinie 8 eine Gesamt ausschalt- oder Gesamtpausenzeit t_p2. Diese Zeit würde benötigt werden, wenn der Antriebsmotor sich wieder auf die Umgebungstemperatur abkühlen soll. Wie dem Diagramm von Fig. 2 zu entnehmen ist, wird die relevante Gesamt einschaltzeit t_E2 durch Summation von Differenzwerten t_E,Rest und Δ t_E gebildet, die aus den Einzel-Einschalt zeiten t_E1 und Δ t_E abzüglich der den jeweils nachfol genden Ausschaltzeiten Δ t_p gemäß der Belastungskennlinie 8 entsprechenden Einschaltzeitäquivalente t_E1 - t_E,Rest gebildet werden.

Wenn die relevante Gesamteinschaltzeit die maximal zuläs sige Gesamteinschaltzeit t_E,MAX überschreitet, dann wird der Antriebsmotor 1 des Luftkompressors 2 (siehe Fig. 1) eine vorgebbare Zeit abgeschaltet. Es kann damit der bis her zur Abschaltung des Antriebsmotors 1 bei Überlast verwendete Thermoschalter 7 (Fig. 1) eingespart werden.

Claims

Steuergerät zum bedarfsgerechten Ein- und Ausschalten des elektrischen Antriebsmotors insbesondere eines Luftkom pressors, dessen thermische Belastung entsprechend einer Belastungskennlinie durch das Verhältnis von Einschalt zeit zur Summe von Einschaltzeit und Ausschaltzeit be stimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der für die thermische Belastung relevanten Gesamteinschaltzeit Dif ferenzwerte summiert werden, die aus den Einzel-Ein schaltzeiten abzüglich der den jeweils nachfolgenden Aus schaltzeiten gemäß der Belastungskennlinie (8) entspre chenden Einschaltzeitäquivalente gebildet werden, und daß der Antriebsmotor (1) eine vorgebbare Zeit abgeschaltet wird, wenn die relevante Gesamteinschaltzeit einen vorge gebenen Grenzwert überschreitet.