SE527502C2 - Förfarande och anordning för styrning av en elektrisk fläktmotor - Google Patents

Description

527 502 2 ytterligare kopplingsorgan tidsmässigt förskjutet och sluts samtidigt under en defi- nierad tidsrymd. På detta sätt kan kraftiga förändringar av strömstyrkan undvikas på ett effektivt och kostnadsmässigt gynnsamt sätt.

En ytterligare avlastning av motorfordonets elsystem erhålles på ett fördelaktigt sätt genom att vid igångsättning av fläktrnotom från stillastående inställs det lägsta varv- talssteget och/eller vid igångsättning av fläktmotom från det högsta varvtalssteget i stillastående, inställs ett mellanliggande varvtalssteg under en definierbar tidsrymd.

Vidare visar uppfinningen en anordning med åtminstone två kopplingsorgan för styming av en elektrisk fläktmotor, företrädesvis en elektrisk fläktmotor i ett motor- fordon, med åtminstone tvâ olika varvtalssteg, varvid vid ett omkopplingsförlopp från ett första till ett ytterligare varvtalssteg, är åtminstone de för inledning av detta omkopplingsförlopp erforderliga kopplingsorganen samtidigt slutna under en defi- nierad tidsrymd. En fördel med denna anordning är den tydliga avlastningen av kopplingsorganen, i synnerhet kopplingskontakterna, då exempelvis vid deaktive- ring av en induktiv last, som ju fläktmotom utgör, induceras en spänning som är direkt proportionell med en förändring av strömstyrkan. Genom den sarntidiga slut- ningen av kopplingsorganen under en definierad tidsrymd kan därmed livslängden hos kopplingskontaktema förlängas betydligt. Med hjälp av de enligt förfarandet enligt uppfinningen åstadkomna, mindre variationema i strömstyrka erhålles dess- utom ett fördelaktigt förhållande hos anordningen beträffande den elektromotoriska krafien (EMK), eftersom med mindre variationer i strömstyrka reduceras den avgiv- na energimängden i högre frekvensband, som övervägande utges till nyhetsöverfö- ring (rundradio, mobilradio, etc.).

I en ytterligare utföringsform av anordningen tillser uppfinningen på ett fördelaktigt sätt, att de åtminstone två kopplingsorganen vid igángsättning av fläktmotom från stillastående är omkopplingsbar på så sätt, att fläktmotom under en definierad tids- rymd drivs med det lägsta varvtalssteget. Vid igångsättning av fläktmotom från det 10 15 20 25 30 527 502 3 tidsrymd drivas med ett mellanliggande varvtalssteg. På detta sätt uppnås genom mindre förändringar av strömstyrkan en avlastning av motorfordonets elsystem.

Ritning Uppfinningen kommer i det följ ande att förklaras närmare med hjälp av den bifo- gade ritningen genom ett flertal på ritningen visade utföringsexempel, varvid lika hänvisningsbeteckningar i figurerna hänvisar till lika komponenter med ett liknande funktionssätt. På ritningen visar: fig. 1 ett blockschema av en möjlig utföringsform av en anordning enligt uppfin- ningen för styrning av en elektrisk fläktmotor, fig. 2 ett logikschema av tidsförloppet för kopplingsstegen hos ett första och ett andra kopplingsorgan vid omkoppling från ett högre till ett lägre varvtals- steg hos fläktmotom enligt teknikens ståndpunkt, fig. 3 ett logikschema över tidsförloppet för kopplingsstegen hos ett första och ett andra kopplingsorgan vid omkoppling från ett lägre till ett högre varvtals- steg hos fläktmotorn enligt teknikens ståndpunkt, i fig. 4 ett logikschema över tidsförloppet för kopplingsstegen enligt uppfinningen hos ett första och ett andra kopplingsorgan vid ornkoppling från ett högre till ett lägre varvtalssteg hos fläktmotorn och fig. 5 ett logikschema över tidsförloppet för kopplingsstegen enligt uppfinningen hos ett första och ett andra kopplingsorgan vid omkoppling från ett lägre till ett högre varvtalssteg hos fläktrnotom.

I fig. 1 visas en anordning enligt uppfmningen för styrning av en fläktmotor 10 med ett första kopplingsorgan 12 och åtminstone ett ytterligare kopplingsorgan 14, samt med åtminstone en effektminskande komponent 16. De åtminstone två kopplings- organen 12 och 14 kan vara utformade som reläer men även som en tyristor, tran- sistor eller MOSFET. I det följande utgås utan inskränkningar av uppfinningen från 10 15 20 25 30 527 507. 4 reläer som kopplingsorgan, medan den åtminstone ena effektminskande koniporrn- ten 16 exempelvis är realiserad av ett ohmskt förkopplingsmotstånd. Det första reläet 12 bildar en första förgrening och det åtminstone ena ytterligare och i serie med det åtminstone ena ohmska förkopplingsmotståndet 16 inkopplade reläet 14 bildar en ytterligare förgrening hos en parallellkoppling 18. Parallellkopplingen 18 är via en första knutpunkt 20 seriekopplad med fläktmotorn 10 och via en andra knutpunkt 22 förbunden med en försörjningspotential 24 (t.ex. 12 volt) hos en ej visad energikälla, exempelvis ett batteri hos motorfordonet. Slutligen är fläktniotom 26 även förbunden med en referenspotentia126 (t.ex. jord).

Med den i fig. 1 visade anordningen kan nu tre olika drittstillstånd realiseras hos fläktmotom 10. Om exempelvis reläet 12 sluts, drivs fläktmotorn i det högsta varv- talssteget oberoende av läget hos reläet 14. Vid öppnande av reläet 12 och samtidigt slutande av reläet 14 vid en tidpunkt t; omkopplar anordningen fläktrnotom 10 från det högsta varvtalssteget till ett lägre varvtalssteg. Detta förlopp enligt teknikens ståndpunkt visas i fig. 2. Den undre kurvan 28 åskådliggör kopplingstillstånden hos reläet 12 och den övre kurvan 30 kopplingstillstânden hos reläet 14. Fram till tid- punkten t, är reläet 12 slutet (kopplingstillstånd 28: till) och reläet 14 öppet (kopp- lingstillstånd 30: från), så att fläktmotorn 10 drivs med det högsta varvtalet. Efier tidpunkten t] sker reducering av varvtalet till ett lägre varvtalssteg genom samtidigt öppnande av reläet 12 (kopplingstillstånd 28: från) och slutande av reläet 14 (kopp- lingstillstånd 30: till). Ett motsvarande omkopplingsförlopp från ett lägre varvtals- steg till det högsta varvtalssteget enligt känd teknik visas i fig. 3. Fram till tidpunk- ten tl är reläet 12 öppet (kopplingstillstånd 28: från) och reläet 14 slutet (kopplings- tillstånd 30: till), så att fläktmotorn 10 till att börja med drivs med ett lägre varvtal.

För ett omkopplingsförlopp till det högsta varvtalssteget är vid tidpunkten tl reläet 12 slutet (kopplingstillstånd 28; till) och samtidigt reläet 14 öppet (kopplingstill- stånd 30: från). Det tredje driftstillståndet hos fläktmotorn 10 erhålles slutligen genom öppnande av såväl reläet 12 som reläet 14. I detta fall kommer fläktmotorn 10 att vara stillastående. 10 15 20 25 30 527 502 Ett problem med de skildrade omkopplingsförloppen enligt fig. 2 och 3 uppstår, om reläema 12 och 14 inte ändrar sina respektive kopplingstillstånd absolut samtidigt.

Det kan på grund av kopplingsfördröjningar hos reläema 12 och 14 hända att, vid ett omkopplingsförlopp från ett lägre till ett högre varvtalssteg, båda reläema 12 och 14 först öppnas kortvari gt, så att någon ström ej flyter genom motorn under en viss tidsrymd. Om reläet 12 därpå omkopplas till kopplingstillstândet 28 "till", så flyter kortvarigt en mycket hög inkopplingsström med en mycket brant strömkurva, vilken belastar fordonets elsystem i motsvarande grad och även leder till klart sämre "EMK"-värden. Motsvarande gäller för övrigt vid ett omkopplingsförlopp från ett högre till ett lägre varvtalssteg.

Fig. 4 visar tidsförloppet för kopplingstillstånden 28 och 30 hos respektive relä 12 och 14 enligt det uppfinningsmässiga förfarandet samt motsvarande anordning enligt uppfinningen vid ett omkopplingsförlopp från ett högre till ett lägre varvtals- steg. Fram till en första tidpunkt t; är reläet 12 slutet (kopplingstillstånd 28: till) och reläet 14 öppet (kopplingstillstånd 30: från), vilket innebär att fläktmotorn 10 drivs med högsta varvtal. Vid tidpunkten t; sluts därpå reläet 14 (kopplingstillstånd 30: till). Reläet 12 förblir till en senare tidpunkt t; i sitt oförändrade, slutna kopplings- tillstånd 28 "till". Till följd av parallellkopplingen 18 av de båda reläema 12 och 14 omkopplar anordningen fläktmotom 10 redan vid tidpunkten t; från det högsta varv- talssteget till ett lägre varvtalssteg. Genom att reläet 12 emellertid nu öppnas först vid tidpunkten t; (kopplingstillstánd 28: från), och därmed i tidsrymden mellan tid- punktema t; och t; båda reläema 12 och 14 är samtidigt slutna (kopplingstillstånd 28: till, kopplingstillstånd 30: till), kan ett kortvarigt strömavbrott och en därtill anslutande brant strömkurva undvikas. Motsvarande gäller för det i fig. 5 visade omkopplingsförloppet från ett lägre till det högsta varvtalssteget enligt det uppfin- ningsmässiga förfarandet liksom för motsvarande anordning enligt uppfinningen. Även här är under en kort tidsrymd mellan tidpunktema t; och t; båda reläema 12 och 14 slutna, med den skillnaden att nu sluts reläet 12 först vid tidpunkten t; (kopp- 10 15 20 527 502 6 lingstillstând 28: till), medan reläet 14 fiírblir slut^t (koppiingstillswd 30: till), och reläet 14 öppnas vid tidpunkten t; (kopplingstillstånd 30: från). Vidare sker även här omkopplingsfórloppet hos fläktmotom från det lägre till det högsta varvtalssteget, till följd av parallellkopplingen 18 av de båda reläema 12 och 14 redan vid tidpunk- ten tl. Eftersom båda reläema inom den korta perioden mellan tidpunkten t] och t; är samtidigt slutna, spelar en eventuell kopplingsfórdröjning inte längre någon roll.

Därvid är det emellertid viktigt, att perioden för det första ställs in på ett större vär- de, än den längsta kopplingsfórdröjningen hos samtliga reläer i parallellkopplingen 18 och för det andra även är beroende av insvängningstiden hos motorströmmen.

För att skydda såväl elsystemet hos motorfordonet som även själva fläktrnotorn från överbelastning, kan reläema 12 och 14 dessutom vara så hopkopplade, att i fallet med igångsättning av fläktmotorn 10 från stillastående inställs för en defmierad tidsrymd det lägsta varvtalssteget och vid en igângsättriing av fläktmotom 10 från det högsta varvtalssteget i stillastående inställs för en definierad tidsrymd ett mel- lanliggande varvtalssteg.

Slutligen påpekas, att uppfinningen inte är begränsad till de i fig. 1, 4 och 5 visade utfóringsexemplen. I synnerhet gäller detta användning av reläer som kopplíngs- organ och forkopplingsmotståndet som effektminskande komponent liksom deras áskådliggjorda anordning och antal inuti anordningen enligt fig. 1. Exempelvis kan således genom användning av n-l belastningsminskande komponenter och n kopp- lingsorgan n+l, olika driftstillstând realiseras hos fläktrnotorn 10.

Claims (6)

10 15 20 25 527 502 Patentkrav

1. Förfarande för styrning av en elektrisk fläktmotor (10), företrädesvis en elektrisk fläklmotor (10) i ett motorfordon, med åtminstone två olika varvtalssteg, känne- tecknat av att vid ett omkopplingsförlopp från ett första till ett ytterligare varvtals- steg omkopplas ett första och åtminstone ett ytterligare kopplingsorgan (12, 14) tidsmässigt förskjutet och sluts samtidigt under en definierad tidsrymd.

2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att vid igângsättning av fläktmotorn (10) från stillastående inställs det lägsta varvtalssteget under en definierad tidsrymd.

3. F örfarande enligt krav 1, kännetecknat av att vid igångsättning av fläktmotorn (10) från det högsta varvtalssteget i stillastående, inställs ett mellanliggande varv- talssteg under en definierad tidsrymd.

4. Anordning med åtminstone två kopplingsorgan (12, 14) för styrning av en elekt- risk fläktmotor (10), företrädesvis en elektrisk fläktmotor (10) i ett motorfordon, med åtminstone två olika varvtalssteg, kännetecknad av att vid ett omkopplings- förlopp från ett första till ett ytterligare varvtalssteg, är åtminstone de för inledning av detta omkopplingsförlopp erforderliga kopplingsorganen (12, 14) samtidigt slutna under en definierad tidsrymd.

5. Anordning enligt krav 4, kännetecknar! av att de åtminstone två kopplingsorga- nen (12, 14) vid igångsättning av fläktrnotom (10) från stillastående är omkopp- lingsbara på så sätt, att fläktmotom (10) under en definierad tidsrymd är driven med det lägsta varvtalssteget.

6. Anordning enligt krav 4, kännetecknad av att de åtminstone två kopplingsorga- nen (12, 14) vid igångsättning av fläktinotom (10) från det högsta varvtalssteget i 527 509. 8 stillastående, är omkopplingsbara på så sätt, att fläkfii t^1 tidsrymd är driven med ett mellanliggande varvtalssteg. _ ..._/ih