CH682000A5

CH682000A5 -

Info

Publication number: CH682000A5
Application number: CH156091A
Authority: CH
Inventors: Siegfried Steidle; Ulrich Henn
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 1990-06-22
Filing date: 1991-05-27
Publication date: 1993-06-30
Also published as: ES2066630B1; DE4019914A1; DE4019914C2; FR2663684A3; AT397696B; ES2066630A1; FR2663684B3; ATA123291A

Description

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Beschreibung description

Stand der Technik State of the art

Die Erfindung geht aus von einer Überwachungsschaltung für einen in der Zündeinrichtung eines Verbrennungsmotors angeordneten Öldruckschalter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung. The invention is based on a monitoring circuit for an oil pressure switch arranged in the ignition device of an internal combustion engine of the type defined in the preamble of claim 1.

An Verbrennungsmotoren angebaute ÖI-druckschalter dienen zum Schutz des Motors bei Ölmangel und damit verbundener ungenügender Motorschmierung. Sobald kein ausreichender Öldruck aufgebaut ist, schliesst der Öldruckschalter und schliesst die Zündspule der Zündeinrichtung kurz, so dass der Motor wegen fehlender Zündimpulse zum Stillstand kommt. Da beim Start solcher Verbrennungsmotoren noch kein ausreichender Öldruck aufgebaut ist, ist es erforderlich, den Öldruckschalter in der Startphase unwirksam zu halten. Hierfür dient die Überwachungsschaltung, die ein Kurzschliessen der Zündspule durch den Öldruckschalter während der Startphase verhindert. Oil pressure switches attached to internal combustion engines serve to protect the engine in the event of a lack of oil and the associated insufficient engine lubrication. As soon as sufficient oil pressure is not built up, the oil pressure switch closes and the ignition coil of the ignition device is short-circuited, so that the engine comes to a standstill due to a lack of ignition pulses. Since sufficient oil pressure has not yet built up when starting such internal combustion engines, it is necessary to keep the oil pressure switch ineffective in the starting phase. This is done by the monitoring circuit, which prevents the ignition coil from being short-circuited by the oil pressure switch during the starting phase.

Vorteile der Erfindung Advantages of the invention

Die erfindungsgemässe Überwachungsschaltung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass ihre Stromversorgung aus den Niederspannungsimpulsen der Zündspule abgeleitet ist und keine Fremdenergie benötigt. Dies ist besonders für kleinere Benzinmotoren von Vorteil, wie sie in motorgetriebenen Handarbeitsgeräten, z.B. Motorsägen, oder als Bootsantriebe eingesetzt werden, da diese über keine eigene Batterie verfügen und von Hand gestartet werden, ggf. auch durch eine Elektrostartvorrichtung. Bei Startbeginn des Verbrennungsmotors ist der Öldruckschalter durch den geöffneten elektronischen Schalter von der Zündspule abgetrennt. Mit Auftreten der Niederspannungsimpulse in der Zündspule baut sich dessen Betriebs- und Steuerspannung auf. Werden diese mittels eines von den Zündimpulsen aufgeladenen Kondensators generiert, so kann durch geeignete Wahl der Zeitkonstante des Aufladevorgangs sichergestellt werden, dass der elektronische Schalter nach einer bestimmten Zeitspanne ab Start schliesst und damit der Öldruckschalter erst nach einer vorgegebenen minimalen Betriebszeit, z.B. 10 s, wirksam ist. In dieser Zeit ist ein ausreichender Öldruck aufgebaut, so dass der Öldruckschalter zum Zeitpunkt des Schliessens des elektronischen Schalters geöffnet ist. The monitoring circuit according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that its power supply is derived from the low-voltage pulses of the ignition coil and does not require any external energy. This is particularly advantageous for smaller petrol engines, such as those found in motor-driven hand tools, e.g. Chainsaws, or used as boat drives, since they do not have their own battery and are started by hand, possibly also by an electric starter. When the internal combustion engine starts, the oil pressure switch is separated from the ignition coil by the open electronic switch. When the low-voltage pulses appear in the ignition coil, its operating and control voltage builds up. If these are generated by means of a capacitor charged by the ignition pulses, it can be ensured by a suitable choice of the time constant of the charging process that the electronic switch closes after a certain period of time from the start and thus the oil pressure switch only after a predetermined minimum operating time, e.g. 10 s, is effective. A sufficient oil pressure is built up during this time so that the oil pressure switch is open at the time the electronic switch is closed.

Liegt ein Fehler vor und ist deshalb zum Zeitpunkt des Schliessens des elektronischen Schalters der Öldruckschalter noch nicht geöffnet, wird von letzterem die Zündspule kurzgeschlossen und der Motor kommt wegen fehlender Zündimpulse zum Stillstand. Die im Kondensator enthaltende Restladung reicht aus, den elektronischen Schalter noch für eine vorgebbare Zeitspanne, z.B. 30 s, über den Stillstand hinaus geschlossen zu halten, so dass der Öldruckschalter für diese Zeitdauer wirksam bleibt und ein sofortiges erneutes Starten des Motors zuverlässig verhindert ist. If there is a fault and the oil pressure switch is not yet open when the electronic switch is closed, the ignition coil is short-circuited by the latter and the engine comes to a standstill due to a lack of ignition pulses. The residual charge contained in the capacitor is sufficient, the electronic switch for a predetermined period of time, e.g. Keep closed for 30 s beyond standstill, so that the oil pressure switch remains effective for this period of time and an immediate restart of the engine is reliably prevented.

Der Bauelemente- und Verdrahtungsaufwand der erfindungsgemässen Überwachungsschaltung ist minimal. The component and wiring complexity of the monitoring circuit according to the invention is minimal.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Überwachungsschaltung möglich. The measures listed in the further claims allow advantageous developments and improvements of the monitoring circuit specified in claim 1.

Die Einhaltung der vorerwähnten Aufladungszeit des Kondensators und die Aufrechterhaltung einer gewissen Restladung nach Stillstand des Verbrennungsmotors lassen sich in einfacher Weise realisieren, wenn gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Kondensator in Reihe mit einer Diode und einem Ladewiderstand der Zündspule parallel geschaltet und der Steuereingang des elektronischen Schalters an einem dem Kondensator parallel geschalteten Spannungsteiler angeschlossen ist. Compliance with the aforementioned charging time of the capacitor and the maintenance of a certain residual charge after the internal combustion engine has come to a standstill can be achieved in a simple manner if, in accordance with a preferred embodiment of the invention, the capacitor is connected in parallel with a diode and a charging resistor of the ignition coil and the control input of the electronic one Switch is connected to a voltage divider connected in parallel with the capacitor.

Bei der erfindungsgemässen Überwachungsschaltung lässt sich ein manueller Stoppschalter zum Stillsetzen des Verbrennungsmotors sehr leicht integrieren. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dabei der Stoppschalter als Doppelschalter ausgebildet, dessen einer Schaltkontakt der Reihenschaltung von Diode, Ladewiderstand und Kondensator parallel geschaltet ist und bei Schliessen die Zündspule niederspan-nungsseitig kurzschliesst, und dessen anderer Schaltkontakt in Reihe mit einem Entladewiderstand dem Kondensator parallel geschaltet ist und mit Betätigen des Stoppschalters den Entladekreis des Kondensators schliesst, wodurch letzterer sehr schnell entladen wird und ein erneuter Start problemlos möglich ist. In the monitoring circuit according to the invention, a manual stop switch for stopping the internal combustion engine can be very easily integrated. According to a preferred embodiment of the invention, the stop switch is designed as a double switch, one switch contact of the series connection of diode, charging resistor and capacitor is connected in parallel and, when closed, the ignition coil short-circuits on the low-voltage side, and the other switch contact in series with a discharge resistor is connected in parallel with the capacitor is switched and closes the discharge circuit of the capacitor when the stop switch is actuated, as a result of which the latter is discharged very quickly and a restart is possible without any problems.

Zeichnung drawing

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher beschrieben. Dabei zeigt die Zeichnung ein Schaltbild einer Überwachungsschaltung für den Öldruckschalter eines Kleinbenzinmotors mit einer Magnetzündeinrichtung. The invention is described in more detail in the following description with reference to an embodiment shown in the drawing. The drawing shows a circuit diagram of a monitoring circuit for the oil pressure switch of a small gasoline engine with a magnetic ignition device.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Description of the embodiment

Von dem Kleinbenzinmotor mit Magnetzündeinrichtung ist in der Zeichnung lediglich die Nie-derspannungs- oder Primärwicklung 11 der Zündspule 10 dargestellt. Aufbau und Wirkungsweise einer Magnetzündeinrichtung ist hinlänglich bekannt, so dass hier nicht näher darauf eingegangen zu werden braucht. Ein als Öffner ausgebildeter Öldruckschalter 12 dient zur Überwachung des Öldrucks des Motors. Der Öldruckschalter 12 ist oberhalb seiner Druckansprechschwelle geöffnet und unterhalb dieser geschlossen. Erreicht der Öldruck im Motor nicht das erforderliche Druckniveau, so schliesst der Öldruckschalter 12 und schliesst die Zündspule 10 niederspannungsseitig kurz, wodurch der Motor zum Stillstand kommt. Of the small gasoline engine with a magnetic ignition device, only the low-voltage or primary winding 11 of the ignition coil 10 is shown in the drawing. The structure and mode of operation of a magneto ignition device are well known, so that there is no need to go into them here. An oil pressure switch 12 designed as an opener is used to monitor the oil pressure of the engine. The oil pressure switch 12 is open above its pressure response threshold and closed below it. If the oil pressure in the engine does not reach the required pressure level, the oil pressure switch 12 closes and the ignition coil 10 short-circuits on the low voltage side, as a result of which the engine comes to a standstill.

Die mit 13 gekennzeichnete Überwachungsschal- The monitoring switch marked with 13

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tung hat die Aufgabe, den Öldruckschalter 12 in der Startphase des Motors wirkungslos zu machen und ihn in der Betriebsphase wieder zu aktivieren. Hierzu weist die Überwachungsschaltung 13 einen als MOS-Feldeffekttransistor ausgebildeten elektronischen Schalter 14 auf, der in Reihe mit einem nieder-ohmigen Widerstand 15 zwischen den Anschlussklemmen 21 und 22 liegt. An der Anschlussklemme 21 ist der Öldruckschalter 12 angeschlossen, der andererseits an Massepotential liegt, während mit der Anschlussklemme 22 das eine Wicklungsende der Primärwicklung 11 verbunden ist, deren anderes Wicklungsende ebenfalls an Masse liegt. In Reihe mit der Primärwicklung 11 ist ein Gleichrichterdiode 16 geschaltet, deren Anode an der Anschlussklemme 22 und deren Katode an dem Wicklungsende der Primärwicklung 11 liegt. Eine dritte Anschlussklemme 23 der Überwachungsschaltung 13 ist an Massepotential gelegt. Zwischen dieser Anschlussklemme 23 und dem Verbindungspunkt von elektronischem Schalter 14 und Widerstand 15 ist eine Reihenschaltung aus einer Diode 17, einem Ladewiderstand 18 und einem Kondensator 19 angeschlossen, die somit in Reihe mit dem niederohmigen Widerstand 15 der Primärseite der Zündspule 10 parallel geschaltet ist. Dem Kondensator 19 ist ein Spannungsteiler 20, bestehend aus den Widerständen 25 und 26, parallel geschaltet, mit dessen Spannungsabgriff 24 der Steuereingang des elektronischen Schalters 14 verbunden ist. Zum Stillsetzen des Motors ist ein manuell zu betätigender Stoppschalter 30 vorgesehen, der zwei Schaltkontakte 28, 29 aufweist. Der eine Schaltkontakt ist zwischen der Anschlussklemme 23 und dem Verbindungspunkt zwischen elektronischem Schalter und Widerstand 15 angeschlossen, liegt also parallel zur Reihenschaltung von Diode 17, Ladewiderstand 18 und Kondensator 19. Der zweite Schaltkontakt 29 ist in Reihe mit einem Entladewiderstand 27 dem Kondensator 19 parallel geschaltet. tion has the task of making the oil pressure switch 12 ineffective in the starting phase of the engine and to reactivate it in the operating phase. For this purpose, the monitoring circuit 13 has an electronic switch 14 designed as a MOS field effect transistor, which is connected in series with a low-ohmic resistor 15 between the connection terminals 21 and 22. The oil pressure switch 12 is connected to the connecting terminal 21, which on the other hand is connected to ground potential, while the one connecting end of the primary winding 11 is connected to the connecting terminal 22, the other winding end of which is also connected to ground. A rectifier diode 16 is connected in series with the primary winding 11, the anode of which lies at the connecting terminal 22 and the cathode of which lies at the winding end of the primary winding 11. A third connection terminal 23 of the monitoring circuit 13 is connected to ground potential. Between this connection terminal 23 and the connection point of electronic switch 14 and resistor 15, a series circuit comprising a diode 17, a charging resistor 18 and a capacitor 19 is connected, which is thus connected in series with the low-resistance resistor 15 of the primary side of the ignition coil 10. The capacitor 19 is connected in parallel with a voltage divider 20, consisting of the resistors 25 and 26, to the voltage tap 24 of which the control input of the electronic switch 14 is connected. To stop the motor, a manually operated stop switch 30 is provided, which has two switch contacts 28, 29. The one switching contact is connected between the connection terminal 23 and the connection point between the electronic switch and resistor 15, that is to say it is parallel to the series connection of diode 17, charging resistor 18 and capacitor 19. The second switching contact 29 is connected in series with a discharge resistor 27 to the capacitor 19 .

Die Wirkungsweise der Überwachungsschaltung 13 ist wie folgt: The mode of operation of the monitoring circuit 13 is as follows:

Während der Startphase ist der Kondensator 19 ungeladen und der elektronische Schalter 14 geöffnet bzw. der MÖSFET hochohmig, so dass der Öldruckschalter 12 von der Primärwicklung 11 der Zündspule 10 abgetrennt ist. Durch die beim Drehen des Motors (Hand- oder Elektrostart) in der Zündspule 10 auftretenden Niederspannungsimpulse wird der Kondensator 19 aufgeladen. Bei einer bestimmten Ladespannung, die durch den Spannungsteiler 20 festgelegt ist, schliesst der elektronische Schalter 14 bzw. der MOSFET wird leitend. Der Öldruckschalter 12 ist wieder wirksam. Der Widerstandswert des Ladewiderstands 18 ist bezüglich der Kapazität des Kondensators 19 so bemessen, dass nach ca. 10 s Betriebszeit der Öldruckschalter 12 von dem elektronischen Schalter 14 wieder freigegeben wird. Der Kondensator 19 versorgt den als MOSFET nahezu leistungslos steuernden elektronischen Schalter 14, so dass der Öldruckschalter 12 während der gesamten Betriebszeit wirksam bleibt, bis zum Stillstand des Motors, der durch Betätigen des Stoppschalters 13 herbeibeführt wird. Mit Schliessen des Schaltkontaktes 28 wird die Primärwicklung 11 der Zündspule 10 kurzgeschlossen, so dass wegen fehlender Zündung der Motor zum Stillstand kommt. Gleichzeitig wird mit Schliessen des Schaltkontaktes 29 der Kondensator 19 über den Entladewiderstand 27 entladen. Der Widerstandswert des Entladewiderstands 27 ist so gewählt, dass die Entladung des Kondensators 19 sehr schnell erfolgt und somit ein erneuter Start nach Stillstand problemlos möglich ist. During the starting phase, the capacitor 19 is uncharged and the electronic switch 14 is open or the MÖSFET is high-impedance, so that the oil pressure switch 12 is disconnected from the primary winding 11 of the ignition coil 10. The capacitor 19 is charged by the low-voltage pulses which occur in the ignition coil 10 when the engine is rotating (manual or electric start). At a certain charging voltage, which is determined by the voltage divider 20, the electronic switch 14 closes or the MOSFET becomes conductive. The oil pressure switch 12 is effective again. The resistance value of the charging resistor 18 is dimensioned with respect to the capacitance of the capacitor 19 such that the oil pressure switch 12 is released again by the electronic switch 14 after an operating time of approximately 10 s. The capacitor 19 supplies the electronic switch 14, which controls almost no power as a MOSFET, so that the oil pressure switch 12 remains active during the entire operating time until the engine comes to a standstill, which is brought about by actuating the stop switch 13. When the switching contact 28 is closed, the primary winding 11 of the ignition coil 10 is short-circuited, so that the engine comes to a standstill due to a lack of ignition. At the same time, when the switching contact 29 is closed, the capacitor 19 is discharged via the discharge resistor 27. The resistance value of the discharge resistor 27 is selected so that the capacitor 19 is discharged very quickly and thus a restart after standstill is possible without any problems.

Tritt während des Betriebs eine unzulängliche Öldruckversorgung auf, so sinkt der Öldruck unter die Ansprechschwelle des Öldruckschalters 12 ab und letzterer schliesst. Bei geschlossenem MOSFET 14 wird die Primärwicklung 11 der Zündspule 10 kurzgeschlossen, und der Motor kommt zum Stillstand. Die Restladung des Kondensators 30 reicht aus, den elektronischen Schalter 14 noch ca. 30 s über Motorstillstand hinaus geschlossen zu halten, so dass ein sofortiger neuer Start unterbunden wird. If an insufficient oil pressure supply occurs during operation, the oil pressure drops below the response threshold of the oil pressure switch 12 and the latter closes. When the MOSFET 14 is closed, the primary winding 11 of the ignition coil 10 is short-circuited and the engine comes to a standstill. The residual charge of the capacitor 30 is sufficient to keep the electronic switch 14 closed for about 30 s beyond engine standstill, so that an immediate new start is prevented.

Claims

1. Monitoring circuit for an oil pressure switch arranged in the ignition device of an internal combustion engine, which is connected in parallel to the ignition coil of the ignition device and short-circuits it if the oil pressure is insufficient, characterized in that an electronic switch (14) is arranged in series with the oil pressure switch (12), which is open when de-energized and closes when a control voltage is applied, and that the operating and control voltage for the electronic switch (14) are derived from the voltage pulses on the low-voltage side of the ignition coil (10).

2. Circuit according to claim 1, characterized in that a capacitor (19) on the low voltage side of the ignition coil (10) is connected to it in such a way that it is charged by the low voltage pulses generated by the ignition coil (10) with a predetermined time constant, and that the operating and control voltage for the electronic switch (14) are removed from the capacitor (19).

3. Circuit according to claim 2, characterized in that the capacitor (19) in series with a diode (17) and a charging resistor (18) of the ignition coil (10) is connected in parallel and that the control input of the electronic switch (14) at one the capacitor (19) connected in parallel voltage divider (20).

4. Circuit according to claim 3, characterized in that the two series circuits of oil pressure switch (12) and electronic switch (14) on the one hand and from diode (17), charging resistor (18) and capacitor (19) on the other hand via a common low-resistance resistor (15 ) are connected to the low voltage side of the ignition coil (10).

5. Circuit according to one of claims 2-4, characterized by a manually operated stop switch (30) which is designed as a double switch and is arranged such that it on the one hand the ignition coil (10) on the low voltage side short-

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closes and on the other hand closes a discharge circuit of the capacitor (19).

6. Circuit according to claim 5, characterized in that the one switching contact (28) of the double switch (30) of the series connection of diode (17), charging resistor (18) and capacitor (19) is connected in parallel and that the other switching contact (29) in series with a discharge resistor (27) the capacitor (19) is connected in parallel.

7. Circuit according to one of claims 1-6, characterized in that the electronic switch (14) is designed as a MOS field effect transistor (MOSFET).

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