DE19922958C2 - Steuervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zur Steuerung einer Glüheinrichtung und einer elektrischen Zusatzheizung von Fahrzeugen mit Dieselmotor.

Bisher aus der Praxis bekannt sind Steuervorrichtungen zur Steuerung von Glüheinrichtungen, die abhängig von einem Ein-/Ausschaltbefehl von einem Motorsteuergerät Startglühstifte ein- und ausschalten. Die Glühsteuer­ einrichtung ist hierzu mit dem Motorsteuergerät durch eine Datenleitung verbunden und weist eine oder mehre­ re Ausgangsleitungen zu den Verbrauchern auf.

Zur Versorgung der Startglühstifte und der Glühsteuer­ einrichtung ist die Glühsteuereinrichtung mit einer entsprechenden Energieversorgungsleitung versehen.

Ebenfalls aus der Praxis bekannt sind Heizsteuerein­ richtungen, die, wenn das Fahrzeug mit einem Zuheizer, insbesondere einem elektrischen Zuheizer ausgerüstet ist, zu dessen Steuerung vorgesehen sind. Die Heiz­ steuereinrichtung erhält dabei entweder den Ein- und Ausschaltbefehl über eine Datenleitung von dem Motor­ steuergerät oder direkt vom Bediener über einen Schal­ ter. Die Heizsteuereinrichtung steuert bzw. schaltet die für den Zuheizer notwendigen Heizelemente nach festgelegten Regelalgorithmen, jedoch unabhängig von der Motorglüheinrichtung. Zur Versorgung der Heizele­ mente und der Heizsteuereinrichtung ist diese mit ei­ ner Energieversorgungsleitung versehen.

Insbesondere bei Dieselfahrzeugen, die mit einer elek­ trischen Startglüheinrichtung und einem elektrischen Zuheizsystem ausgerüstet sind, müssen gleichartige Komponenten doppelt verbaut werden. In bekannter Weise steigt die Gefahr einer Fehlfunktion mit der Anzahl der Komponenten an. Darüber hinaus steigt das Ge­ samtgewicht des Fahrzeugs mit den daraus resultieren­ den bekannten negativen Eigenschaften. Weitere Nach­ teile ergeben sich aus den hohen Herstellungs- bzw. Wartungskosten, die aus der Vielzahl der Komponenten resultieren. Zusätzlich können gegenseitige Abhängig­ keiten der beiden Systeme nur bedingt berücksichtigt werden.

Zum allgemeinen Stand der Technik wird auf die DE 36 24 665 A1 und die DE 42 23 954 C1 verwiesen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Steuerung einer elek­ trischen Glüheinrichtung und einer elektrischen Zu­ satzheizung in Fahrzeugen mit Dieselmotor zu schaffen, die eine Reduzierung der benötigten Komponenten be­ wirkt, die Nachteile des Standes der Technik verringert und die kostengünstig herstellbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in An­ spruch 1 beschriebenen Merkmale gelöst.

Dadurch, daß eine Schalteinrichtung mit Schaltelemen­ ten vorgesehen ist, durch die eine Energieversorgung sowohl der Glüheinrichtung als auch der Zusatzheizung herstellbar bzw. trennbar ist, kann deren Steuerung bzw. Schaltung mit nur einer Komponente erfolgen. Der bisherige Einsatz einer separaten Glühsteuereinrich­ tung und einer Zusatzheizung ist daher nicht notwen­ dig.

Der Erfinder hat in nicht naheliegender Weise erkannt, daß sich die bisher separaten Steuereinrichtungen zu einer Steuer- und Schalteinrichtung zusammenfassen lassen. Das Zusammenfassen zu einer Steuer- und Schalteinrichtung ist in besonders vorteilhafter Weise deshalb möglich, weil ein gleichzeitiges Vorglühen und Zusatzheizen wegen der auftretenden hohen Bordnetzbe­ lastung weder vorgesehen noch wünschenswert ist. Aus diesem Grund kann die Steuer- und Schalteinrichtung Schaltelemente aufweisen, die entweder die Funktion "Glühen" oder "Heizen" aktivieren. Eine Überlastung des Bordnetzes ist dadurch ausgeschlossen. Weiterhin kann die Steuer- und Schalteinrichtung mit zentralen Regelalgorithmen ausgerüstet werden, die die Funktio­ nen "Glühen" und "Heizen" vorteilhaft in Abhängigkeit von Betriebszuständen des Fahrzeugs und Wünschen des Fahrers regeln. Durch die Steuer- und Schalteinrich­ tung ist es möglich, daß eine Vielzahl von bisher not­ wendigen, doppelt vorhandenen Bauteilen und Leitungen, wie z. B. die Energieversorgungsleitung oder die Steuerleitung zum Motorsteuergerät, entfallen können.

Die Steuer- und Schalteinrichtung läßt sich durch die Schaltelemente in besonders vorteilhafter Weise ein­ setzen und bewirkt, verglichen mit den bisher notwen­ digen Komponenten, eine deutliche Kostenersparnis. Weiterhin reduzieren sich mögliche Fehlerquellen, da weniger Komponenten verbaut werden. Zusätzlich ermög­ licht sie die direkte, einfache Berücksichtigung von Quereinflüssen beider Funktionen.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig be­ schriebenen Ausführungsbeispiel.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemä­ ßen Steuervorrichtung; und

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemä­ ßen Steuervorrichtung in einer alternativen Ausführung.

Wie aus den Figuren ersichtlich ist, weist die Steuer­ vorrichtung eine Steuer- und Schalteinrichtung 1 mit Schaltelementen 2, eine Steuerleitung 3 von einem Mo­ torsteuergerät 4, eine Energieversorgungsleitung 5 und Ausgangsleitungen 6a, 6b zu einer Glüheinrichtung 7 und einer Zusatzheizung 8, und eine integrierte Steu­ er- und Schaltlogik 9, auf.

Die Schaltelemente 2 können dabei beispielsweise als Entweder/Oder-Schalter ausgebildet sein. Mit den Schaltelementen 2 lassen sich dabei entweder die Glüh­ einrichtung 7 oder die Heizeinrichtung 8 oder eine Nullstellung 10, in der weder die Glüheinrichtung 7 noch die Heizeinrichtung 8 mit der Energieversorgungs­ leitung 5 verbunden sind, schalten bzw. steuern. Die Glüheinrichtung 7 kann dabei als herkömmliche elektri­ sche Startglüheinrichtung für Dieselfahrzeuge ausge­ bildet sein. Bei einer Aktivierung der Glüheinrichtung 7 durch die Schaltelemente 2 wird dabei in bekannter Weise die Leistung der Startglühstifte, im allgemeinen entsprechend einem Ein/Ausschaltbefehl, gesteuert.

Die Versorgung der Glüheinrichtung 7 bzw. der Zusatz­ heizung 8 mit Energie erfolgt über die Energieversor­ gungsleitung 5.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, ist die Schalteinrichtung 1 durch die Steuerleitung 3 mit dem Motorsteuergerät 4 verbunden. Durch die Steuerleitung 3 können zusätzlich zu den Informationen An/Aus die Informationen Startglühen oder Heizen übertragen wer­ den. Da hinsichtlich der Bordnetzbelastung nicht ange­ strebt ist, beide Funktionen gleichzeitig zu betrei­ ben, ist diese Ausgestaltung möglich. Somit benötigt das Motorsteuergerät 4 nur eine Steuerleitung 3, die durch die entsprechenden Impulse sowohl die Glühein­ richtung 7 als auch die Zusatzheizung 8 schaltet.

Je nach Ausführungsart ist durch die Steuer- und Schaltlogik 9 eine von Motorbetriebsparametern abhän­ gige zentrale Regelung der Funktionen möglich. Insbe­ sondere die Ansteuerung der Zusatzheizung 8 kann dabei z. B. stufenweise erfolgen. Hierzu kann es beispielsweise vorgesehen sein, daß die Steuer- und Schaltlogik 9 zur stufenweisen Steuerung der Zusatzheizung 8 in Abhängigkeit der Bordnetzbelastung oder des Ladezu­ standes der Batterie des Fahrzeugs, in dem Motorsteu­ ergerät 4 vorgesehen ist. Die Steuerung kann dabei durch die üblichen Regelparameter, die im Motorsteuer­ gerät 4 vorliegen, erfolgen. Die detaillierten Infor­ mationen der Steuer- und Schaltlogik 9 können in vor­ teilhafter Weise über die Steuerleitung 3 übertragen werden. Alternativ dazu kann das Steuerelement 9 zur stufenweisen Steuerung auch zusätzliche Informationen verarbeiten.

Zur Versorgung der Glüheinrichtung 7, der Zusatzhei­ zung 8 und der Schalteinrichtung 1 ist es ausreichend, wenn an der Schalteinrichtung 1 eine Energieversor­ gungsleitung 5 angeordnet ist. Der bisher notwendige Einsatz von mehreren Energieversorgungsleitungen 5 ist aufgrund der Schalteinrichtung 1 mit den Schaltelemen­ ten 2 nicht mehr notwendig.

Die Schaltelemente 2 schalten bzw. steuern jeweils ein Ausgangsleitungspaar mit den Schalterstellungen "Glühen", "Heizen" oder "Aus". Das Ausgangsleitungs­ paar kann dabei jeweils eine Ausgangsleitung 6a zur Glüheinrichtung 7 und eine Ausgangsleitung 6b zur Zusatzheizung 8 aufweisen. Die Anzahl der notwendigen Schaltelemente 2 bestimmt sich daher aus der jeweils größeren Anzahl von vorgewählten Ausgangsleitungen 6a, 6b für die Glüheinrichtung 7 oder für die Zusatzhei­ zung 8. Falls beispielsweise mehr Ausgangsleitungen 6b zur Zusatzheizung 8 notwendig sind, dann entspricht die Anzahl der Schaltelemente 2 der Anzahl der notwen­ digen Ausgangsleitungen 6b für die Zusatzheizung 8.

Wenn die Anzahl der Ausgangsleitungen 6a bzw. 6b zur Glüheinrichtung 7 bzw. zur Zusatzheizung 8 nicht iden­ tisch sind, können die Schaltelemente 2 Ausgangslei­ tungspaare mit nur einer belegten Ausgangsleitung 6a bzw. 6b aufweisen.

Alternativ kann das Schaltelement auch in zwei Lei­ stungsschaltgruppen 2a und 2b für die Funktionen "Glühen" und "Heizen" aufgeteilt sein, die sowohl in der Steuer- und Schalteinrichtung 1 (Fig. 2) als auch direkt an den Verbrauchern angebracht sein können. Dabei ist die zentrale Steuer- und Schaltlogik 9 wei­ terhin in der kombinierten Steuer- und Schalteinheit angesiedelt, mit allen Vorteilen der Funktionalität und Teile Reduktion. Sind die Leistungsschalter 2a, und/oder 2b ausgelagert aus der kombinierten Einheit 1, ergibt sich jeweils eine zusätzliche Daten- und Versorgungsleitung 5 bei der weiterhin erfindungsgemäß zentralen Schalt- und Steuerlogik 9.

Claims (9)

1. Steuervorrichtung zur Steuerung einer Glüheinrich­ tung (7) und einer elektrischen Zusatzheizung (8) von Fahrzeugen mit Dieselmotor, mit einer Steuer- und Schalteinrichtung (1) die mit einer Steuerlei­ tung (3) von einem Motorsteuergerät (4), einer Energieversorgungsleitung (5) und Ausgangsleitun­ gen (6a, 6b) zu der Glüheinrichtung (7) und der Zu­ satzheizung (8) versehen ist, wobei die Steuer- und Schalteinrichtung (1) Schaltelemente (2) auf­ weist, die entsprechend einer Signalgabe und der Schalt- und Steuerlogik (9) derart schaltbar sind, daß die Glüheinrichtung (7) und/oder die Zusatz­ heizung (8) von der Energieversorgungsleitung (5) trennbar sind.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleitung (3) derart ausgebildet ist, daß An/Aus-Steuersignale und Glüh/Heizsteuersignale übertragbar sind.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die An/Aus-Steuersignale und die Glüh/Heizsteuer­ signale als Impulse übertragbar sind.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Schaltelementen (2) jeweils ein Ausgangslei­ tungspaar und/oder eine Nullstellung (10) zugeord­ net ist, wobei eine Ausgangsleitung (6a) zur Glü­ heinrichtung (7) und eine Ausgangsleitung (6b) zur Zusatzheizung (8) führt.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Schaltelementen jeweils eine Ausgangsleitung (6a bzw. 6b) und eine Nullstellung zugeordnet ist, wobei eine Ausgangsleitung (6a) zur Glüheinrich­ tung (7) und eine Ausgangsleitung (6b) zur Zusatz­ heizung (8) führt.

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Schaltelemente (2) der jeweils grö­ ßeren Anzahl von Ausgangsleitungen (6a bzw. 6b) zur Glüheinrichtung (7) oder zur Zusatzheizung (8) entspricht.

7. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Glüheinrichtung (7) und/oder die Zusatzheizung (8) in Abhängigkeit von Motorbetriebsparametern steuerbar sind.

8. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Motorsteuergerät (4) mit einem Steuerelement zur stufenweisen Schaltung der Glüheinrichtung (7) und/oder der Zusatzheizung (8) versehen ist und die Steuerimpulse über die Steuerleitung (3) über­ tragbar sind.

9. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerelement zur stufenweisen Schaltung der Glüheinrichtung (7) und/oder der Zusatzheizung (8) in der Steuer- und Schalteinrichtung (1) angeord­ net ist.