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Die Erfindung bezieht sich auf eine Glättungsschaltung für Kfz-Bordnetze. die zwischen Batterie und Masse einschaltbar ist, bestehend aus einer LC-Siebschaltung und einem parallel zum
Kondensator angeordneten Transistor, der einen kapazitiven Basisspannungsteiler aufweist.
Eine derartige Glättungsschaltung ist durch die AT- PS 407 513 bekannntgeworden, deren Erfindungsgegenstand eine modifizierte Weiterentwicklung des Gegenstandes der AT- PS 405 634 darstellt. Zweck dieser Glättungsschaltungen ist die Stabilisierung des durch den Zündvorgang sowie durch Zu- und Abschalten von Verbrauchern Spannungsstössen ausgesetzten Bordnetzes von Otto-Motoren.
Das Wesen der bekannten Glättungsschaltungen besteht darin, dass im Zündrhythmus auftretende Strom- und Spannungsspitzen durch die LC-Siebschaltung weitgehend unterdrückt werden. Da die Bandbreite der Siebung jedoch begrenzt ist, der Zündrhythmus aber von der Motordrehzahl abhängt, war bislang der Glättungseffekt nur bei einer mittleren Motordrehzahl optimal.
Ziel der Erfindung ist es daher, die eingangs genannte Glättungsschaltung dahingehend zu vervollkommnen, dass der Glättungseffekt über einen grösseren Motordrehzahlbereich wirksam ist.
Dieses Ziel wird mit einer Glättungsschaltung für Kfz-Bordnetze der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass ein Transistor in Emittergrundschaltung vorgesehen ist, dessen Basis batterieseitig, dessen Emitter über einen von einem Kondensator überbrückten Widerstand massenseitig an den Kondensator der LC-Siebschaltung angeschlossen ist und dessen Kollektor über einen Widerstand mit der Zuleitung von der Batterie in Verbindung steht, sowie über einen Widerstand eine Mitkopplung mit der Basis des den Kondensator der LC-Siebschaltung überbrückenden Transistors aufweist.
Der zusätzliche Transistor in Emittergrundschaltung, dessen Ausgang auf die Basis des ersten Transistors mitgekoppelt ist, ergibt mit dem LC-Siebglied ein schwingungsfähiges Gebilde in Abhängigkeit von einem Bereich der Motordrehzahl. Dadurch wird der Glättungseffekt gegenüber dem Stand der Technik verbessert und daher die Energieausbeute des Treibstoffs weiter optimiert.
Dies lässt erwarten, dass das bei Otto-Motoren bislang übliche Luft-Benzin-Verhältnis von 14, 7 : 1 auf etwa 19 : 1 eingestellt und die Abgasemission ohne Ansteigen von Stickoxiden stark reduziert werden kann, was auch Folgen für die leistungsmässige Steuerung der Stromverbraucher hat.
Um zu vermeiden, dass die zu glättenden, unregelmässig auftretenden, veränderlichen Stromund Spannungsspitzen die rezenten Mobilfunksysteme stören, ist es zweckmässig, die LC-Siebschaltung durch eine Serienschaltung eines Kondensators und eines Widerstandes zu überbrücken. Ein solches RC-Glied trägt in begrenztem Rahmen zur Funkentstörung bei.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles einer Glättungsschaltung für Kfz-Bordnetze näher erläutert.
Die erfindungsgemässe Glättungsschaltung weist eine LC-Siebschaltung auf, deren Induktivität aus einer mit einem Beidraht Bdr. versehenen Zuleitung L 1 und deren Kapazität aus einem Elektrolyt-Kondensator C1 besteht. Die Induktivitätswerte liegen im pH-Bereich, die Kapazitätswerte im jF-Bereich, sodass sich eine Resonanzfrequenz in der Grössenordnung der Zündfrequenz eines Otto-Motors ergibt.
Parallel zum Kondensator C1 ist ein NPN-Transistor T1 mit kapazitiver Arbeitspunkteinstellung durch einen Spannungsteiler C4, C5 angeordnet. Der Kondensator C4, z. B. ein Elektrolyt-Konden- sator, ist durch einen Kondensator C3 mit hohem Leckstrom, z. B. ein Elektrolyt-Kondensator, und eine Zenerdiode D2 überbrückt.
An eine weitere Zuleitung L2 ist eine Leuchtdiode D1 (z. B. GaAs) mit einem Schutzwiderstand R2 angeschlossen. Beide Bauteile sind durch einen Kondensator C2 wechselspannungsmässig überbrückt. Der Emitter des Transistors T1 und die Kathode der Diode 01 samt Schutzwiderstand R2 sind über einen Widerstand R1 und ein Potentiometer P1 an Masse anschliessbar.
Weiters ist ein NPN-Transistor T2 vorgesehen und in Emittergrundschaltung angeordnet. Seine Basis ist batterieseitig, sein Emitter über einen von einem Kondensator C6 überbrückten Widerstand R5 massenseitig an den Kondensator C1 der LC-Siebschaltung angeschlossen.
Der Kollektor des Transistors T2 ist einerseits über einen Widerstand R3 mit der Zuleitung L 1 verbunden, anderseits über einen Widerstand R4 an die Basis des Transistors T1 angeschlossen, wodurch sich eine Mitkopplung ergibt. Das aus dem Beidraht Bdr., dem Kondensator C1 und den beiden Transistoren T1 und T2 bestehende schwingungsfähigen Gebilde ist durch eine Serienschaltung eines Kondensators C7 und eines Widerstandes R6 überbrückt.
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Die erfindungsgemässe Schaltung funktioniert folgendermassen : Sobald sie an die Batterie angeschlossen wird, leuchtet die Leuchtdiode 01 als Funktionsanzeige mit über das Potentiometer P1 einstellbarer Helligkeit. Die Kondensatoren C2, C7 und C6 liegen parallel zum Serienschwingkreis aus Beidraht Bdr. und Kondensator C1, sodass sie dessen Resonanzfrequenz in unterschiedlichem Mass beeinflussen. Treten Strom- bzw. Spannungsspitzen in den Zuleitungen L 1 bzw. L2 auf, so wird der Transistor T1 über den kapazitiven Basisspannungsteiler kurzzeitig durchgesteuert und stösst den Resonanzkreis an, welcher eine Unterdrückung der Impulse bewirkt.
Durch den Transistor T2 in Emittergrundschaltung, dessen Ausgang über den Widerstand R4 an die Basis des Transistors T1 gekoppelt ist, tritt eine gewisse Abhängigkeit dieser Durchsteuerung von der Motordrehzahl bzw. der Zündfrequenz ein. Der Widerstand R4 begrenzt durch die Mitkopplung den Basisstrom des Transistors T1. Der Widerstand R5 wird durch den Kondensator C6 in herkömmlicher Weise wechselspannungsseitig kurzgeschlossen und erhöht so die Stufenverstärkung. Der Widerstand R3 begrenzt den Kollektorstrom des Transistors T2. Ein übermässiges Aufladen des Kondensators C4 durch ungedämpfte negative Impulsspitzen, das ein Sperren des Transistors T1 zur Folge hätte, wird durch die Zehnerdiode 01 verhindert, deren vorgeschalteter Kondensator C3 als Serienleckwiderstand fungiert.
Das Bordnetz wird daher derart geglättet, dass die Zündung über einen gewissen Drehzahlbereich des Motors gleichmässig und der Verbrennungsvorgang vollständig verläuft, also der thermische Prozess dem rechnerisch idealisierten nahekommt. Das RCGlied R6, C7 bewirkt überdies in begrenztem Rahmen eine Funkentstörung.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Glättungsschaltung für Kfz-Bordnetze, die zwischen Batterie und Masse einschaltbar ist, bestehend aus einer LC-Siebschaltung mit einem parallel zum Kondensator angeordneten
Transistor, der einen kapazitiven Basisspannungsteiler aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Transistor (T2) in Emittergrundschaltung vorgesehen ist, dessen Basis batterie- seitig, dessen Emitter über einen von einem Kondensator (C6) überbrückten Widerstand (R5) massenseitig an den Kondensator (C1) der LC-Slebschaltung angeschlossen ist und dessen Kollektor über einen Widerstand (R3) mit der Zuleitung (L 1) von der Batterie in
Verbindung steht sowie über einen Widerstand (R4) eine Mitkopplung mit der Basis des den Kondensator (C1) der LC-Siebschaltung überbrückenden Transistors (T1)
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