DE2205108A1 - Anlaßsteuervorrichtung für Dieselmotoren od.dgl - Google Patents

Anlaßsteuervorrichtung für Dieselmotoren od.dgl

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DE2205108A1 DE19722205108 DE2205108A DE2205108A1 DE 2205108 A1 DE2205108 A1 DE 2205108A1 DE 19722205108 DE19722205108 DE 19722205108 DE 2205108 A DE2205108 A DE 2205108A DE 2205108 A1 DE2205108 A1 DE 2205108A1
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Description

Anlaßsteuervorrichtung für Dieselmotoren oder dergleichen
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für das Anlassen von Dieselmotoren, in denen das Schließen der Glühschaltung oder des Glühkreises durch Betätigen eines Hauptschalters mit drei Stellungen oder Schaltstufen vorgenommen wird, wie er allgemein in einem Fahrzeug mit Otto-Motor vorgesehen ist.
Bei einer ersten bekannten Art von Anlaßvorrichtung wird das Glühen oder Vorglühen ausgelöst, indem der Hauptschalter in die Anlaßstellung gebracht wird, wobei die Speisung
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oder Erregung des Anlassers über eine Verzögerungseinrichtung vor sich geht.
In einer derartigen Vorrichtung ist es bei einer unbeabsichtigten Stillsetzung des Motors nicht möglich, den Motor wieder anzulassen, ohne die Verzögerungseinrichtung zu betreiben, was einen Nachteil darstellt, wenn die Umstände ein sofortiges Wiederanlassen des Motors erfordern.
Bei einer zweiten bekannten Art von AnIaßvorrichtung wird das Glühen ausgelöst, indem der Hauptschalter in die Fahrt-Steilung gebracht wird, wobei der Anlasser durch den Fahrzeuglenker nach einer bestimmten Verzögerung betätigt wird.
Die Anlaßsteuervorrichtun^en müssen im allgemeinen die folgenden Funktionen erfüllens
Beendigung des Vorglühens nach einer bestimmten Verzögerung, selbst wenn der Anlasser nicht erregt worden ist;
Erregung der Glühschaltung während der direkten Betätigung des Anlassers ohne vorheriges Vorglühen;
Unterbrechung des Vorglühens, wenn der Motor läuft.
Die bekannten Vorrichtungen erfüllen zwar diese verschiedenen Funktionen, haben jedoch einen komplizierten Aufbau und sind daher in der Fertigung entsprechend teuer.
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Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die genannten Nachteile zu überwinden, also eine Anlaßsteuervorrichtung zu schaffen, die trotz Erfüllung aller vorgenannten Funktionen des Vorglühens mit sehr wenig Bauteilen auskommt.
Eine AnIaßsteuervorrichtung für Dieselmotoren oder dergleichen, mit einer ersten Schaltung zur Erregung von Glühkerzen des Motors; mit einer Schaltung zur Erregung eines Anlassers, die einen durch eine Relaisspule betätigbaren Ein-Aus-Schalter hat; mit einer zweiten Schaltung zur Erregung der Glühkerzen, die durch Schließen der Anlasserschaltung steuerbar ist; und mit einer Verzögerungsschaltung zur Unterbrechung der Erregung der Glühschaltung nach einer vorbestimmten Zeit, wobei die Schaltungen durch eine elektrische Stromquelle über einen Hauptschalter mit mindestens drei Stellungen speisbar sind, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Glühkerzen in ihre erste oder zweite Erregungsschaltung über einen ersten Umschalter schaltbar sind, der durch eine erste ReIalsschaltung betätigbar ist, die durch den Hauptschalter in dessen Fahrt-Stellung erregbar und die durch die Verzögerungsschaltung aberregbar ist.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 das elektrische Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anlaßsteuervorrichtung ;
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Fig. 2 eine erste Abwandlung der Vorrichtung von Fig. 1, wobei die Verzögerungseinrichtung durch einen Bimetallstreifen gebildet ist;
Fig. 3 eine zweite Abwandlung der Vorrichtung von Fig. 1, wobei die Verzögerungseinrichtung eine elektromechanische Einrichtung ist; und
Fig. K eine dritte Abwandlung der Vorrichtung von Fig. 1, wobei die Verzögerungseinrichtung eine elektronische Schaltung ist.
Die in Fig. 1 abgebildete Anlaßsteuervorrichtung der Erfindung hat hauptsächlich einen Anlasser 1, dessen Motor 2 an die Anschlüsse einer Stromquelle in Form einer Batterie B eines Kraftfahrzeugs über einen Ein-Aus-Schalter oder Arbeitskontakt 3 angeschlossen ist, der durch eine Relaiswicklung h gesteuert ist.
Die Relaiswicklung h ist in Reihe mit dem Motor 2 über einen Hauptschalter 5 verbunden, dessen bewegliches Kontaktstück 6 mit dem positiven Anschluß der Batterie B verbunden ist und vier Stellungen einnehmen kann?
eine erste Stellung 7 oder stabile "Halt-Stellung", in der das bewegliche Kontaktstück 6 in der Luft schwebt;
eine zweite Stellung oder stabile "Zusatzgerät-Stellung", in der das bewegliche Kontaktstück 6 die Batterie B mit einem ortsfesten Kontaktstück 8 verbindet, das die
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Speisung einer bestimmten Anzahl von Zusatzgeräten, z, B.
der Fahrzeugheizung, gestattet;
eine dritte Stellung oder stabile "Fahrt-Stellung",
in der das bewegliche Kontaktstück 6 die Verbindung zwischen dem Kontaktstück 8 und einem anderen ortsfesten Kontaktstück 9 gewährleistet, das an die Glühsteuerschaltung
angeschlossen ist;
eine vierte Stellung oder instabile "Anlaß-Stellung", in der das bewegliche Kontaktstück 6 die Verbindung zwischen dem Kontaktstück 9 und einem anderen ortsfesten Kontaktstück 10 herstellt, das an die Relaiswicklung 4 zur
Betätigung des Motors 2 des Anlassers 1 angeschlossen ist.
Ein (nicht gezeigtes) Rückstellorgan ist bestrebt,
das bewegliche Kontaktstück aus der Anlaß-Stellung in die
Fahrt-Stellung zurückzuziehen.
Das ortsfeste Kontaktstück 9 ist mit einer Wicklung eines Glührelais 12 verbunden, das einen Umschalter 13 betätigt, der im Speisekreis von Glühkerzen 14 liegt.
Ein bewegliches Kontaktstück 15 des Umschalters 13
arbeitet zusammen einerseits mit einem ortsfesten Kontaktstück 16, das an den positiven Anschluß der Batterie B angeschlossen ist, und andererseits mit einem ortsfesten Kontaktstück 17, das an den Verbindungspunkt der Relaisspulen h mit dem Anlassermotor 2 angeschlossen ist.
Zwischen dem ortsfesten Kontaktstück 9 des Hauptschal-
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ters 5 und der Spule 11 des Glührelais 12 liegt ein Umschal ter 18, der durch eine Spule 19 eines Verzögerungsrelais 20 betätigt wird. Die Spule 19 liegt zwischen dem ortsfesten Kontaktstück 9 des Hauptschalters 5 und Erde über einen Thermistor oder temperaturabhängigen Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizient, dessen zum Kontaktstück 9 entgegengesetzter Anschluß mit einem ortsfesten Kontaktstück 22 des Umschalters 18 verbunden ist, dessen bewegliches Kontaktstück 23 außerdem mit einem ortsfesten Kontaktstück 2.h zusammenwirkt, das an die Spule 11 des Glührelais 12 angeschlossen ist. Der Verbindungspunkt zwischen der Spule 19 des Verzögerungsrelais 20 und dein Thermistor 21 ist mit dem ortsfesten Kontaktstück 10 zum Anlassen des Hauptschalters 5 über eine Diode 25 verbunden»
Die eben beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt?
Wenn das Fahrzeug angehalten ist, wobei der Kontakt unterbrochen ist, befinden sich die verschiedenen Bauteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der in Fig. 1 gezeigten Stellung.
Wenn der Fahrzeuglenker den Motor anlassen will, bringt er zuerst das bewegliche Kontaktstuck 6 des Hauptschalters 5 in die Fahrt-Stellung, d. h. zum Kontaktstück 9·
Die Spule 11 des Glührelais 12 wird erregt und läßt das bewegliche Kontaktstück 15 des Umschalters 13 zum ortsfesten Kontaktstück 16 verschwenken, so daß der Speisekreis der Glühkerzen \h geschlossen wird. Gleichzeitig fließt ein Strom geringer Stärke in den Thermistor 21, der wegen
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seines negativen Temperaturkoeffizienten einen großen Widerstandswert hat, wenn er kalt ist. Zu Beginn des Vorglühens ist die Stärke des Stroms durch den Thermistor 21 und damit durch die Spule 19 des Verzögerungsrelais 20 groß genug, um das bewegliche Kontaktstück 22 des Umschalters 18 verschwenken zu lassen, bis der Thermistor 21 eine vorbestimmte Temperatur erreicht.
-Wenn der Fahrzeuglenker meint, daß das Vorglühen ausreichend ist, kann er den Motor anlassen, indem er kurzzeitig das bewegliche Kontaktstück 6 des Hauptschalters 5 zu dessen ortsfestem Kontaktstück 10 bringt, was gleichzeitig die Erregung der Relaiswicklung des Anlassers 1 und über die Diode 25 der Spule 19 des Verzögerungsrelais 20 bewirkte
Der durch die Spule h fließende Strom verursacht das Schließen des Arbeitskontakts 3 und damit die Erregung des Motors 2 des Anlassers 1.
Der Strom durch die Diode 25 und durch die Spule 19 des Verzögerungsrelais 20 bewirkt ein Verschwenken des beweglichen Kontaktstücks 23 des Umschalters 18 zum ortsfesten Kontaktstück 22, so daß der Speisekreis der Spule 11 des Glührelais 12 unterbrochen und der Thermistor 21 kurzgeschlossen wird. Das bewegliche Kontaktstück 15 des Umschalters 13 verschwenkt sich zum ortsfesten Kontaktstück 17 so, daß die Speisung der Glühkerzen 14 nun über den Arbeitskontakt 3 des Anlassers während dessen ganzer Betriebszeit gewährleistet ist.
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Wenn der Hauptschalter 5 zum Kontaktstück 9 zurückkommt, bleibt die Relaisspule 19 selbsthai tend über den Umschalter 18, der an seinem ortsfesten Kontaktstück 22 festgehalten wird. Da die Spule des Relais 11 nicht mehr erregt wird, bleibt der Umschalter 18 an seinem ortsfesten Kontaktstück 17« und das Vorglühen ist unterbrochen.
Wenn der Fahrzeuglenker den Anlasser nicht innerhalb eines angemessenen Zeitintervalls betätigt, erreicht der Thermistor 21 eine so große Temperatur, daß sein Widerstandswert plötzlich auf einen geringen Wert abfällt.
Daraus ergibt sich, daß der durch die Spule 19 des Verzögerungsrelais 20 fließende Strom groß genug werden muß, um den Umschalter 18 zu seinem ortsfesten Kontaktstück 22 verschwenken zu lassen und die Erregung der Spule 11 des Glührelais 12 zu unterbrechen. Wenn die Spule 11 nicht mehr erregt ist, verschwenkt sich das bewegliche Kontaktstück 15 des Umschalters 13 zum ortsfesten Kontaktstück 17, und die Erregung der Glühkerzen wird automatisch unterbrochen.
Andererseits bleibt wie nach Betätigung des Anlassers die Spule des Relais 19 selbsthaltend über den Umschalter 18, der den Thermistor 21 kurzschließt.
Wenn aus irgendeinem Grund der Fahrzeugmotor stillgesetzt wird, kann er sofort unter Übergehen der Verzögerungsschaltung wieder in Betrieb genommen werden. Um den Motor erneut anzulassen, wird das bewegliche Kontaktstück 6 des Hauptschalters 5 zum ortsfesten Kontaktstück 10 verschwenkt,
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Die Spule h wird erregt und bewirkt das Schließen des Arbeitskontakts 3, der seinerseits den Speisekreis des Motors 2 des Anlassers und den Speisekreis der Glühkerze 14 über den Umschalter 13 schließt, dessen bewegliches Kontaktstück sich in diesem Fall am ortsfesten Kontaktstück 17 befindet.
Die in Fig. 2 abgebildete Anlaßsteuervorrichtung unterscheidet sich von der in Fig. 1 dadurch, daß der Verzögerungsthermistor 21 durch einen normalerweise offenen Schalter oder Arbeitskontakt 26 ersetzt ist, der in Reihe mit der Spule 19 des Verzögerungsrelais 20 liegt und durch einenBimetallstreifen 27 betätigt ist, der in Reihe in den Speisekreis der Glühkerze lh geschaltet ist.
Auch hier entsprechen, wie bei den anderen Ausführungsbeispielen von Fig. 3 und 4, die Stellungen der verschiedenen Bauteile der Vorrichtung der Halt-Stellung des Hauptschalters 5·
Wenn das bewegliche Kontaktstück 6 des Hauptschalters 5 zum ortsfesten Kontaktstück 9 entsprechend der Fahrt-Stellung gebracht ist, ist die Spule 11 des Glührelais 12 erregt, so daß sie das bewegliche Kontaktstück 15 des Umschalters 13 zum ortsfesten Kontaktstück 16 verschwenkt, wodurch die Glühkerzen erregt sind und ihr Erregungsstrom durch den Bimetallstreifen 27 fließt, der erhitzt zu werden beginnt.
Da der Arbeitskontakt 26 offen ist, wird die Spule des Verzögerungsrelais 20 nicht erregt.
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Wenn der Fahrzeuglenker nicht den Anlasser innerhalb eines angemessenen Zeitintervalls betätigt, bewirkt der Bimetallstreifen 27, der seine Auslösetemperatur erreicht hat, das Schließen des Arbeitskontakts 26, die Erregung der Spule 19 des Verzögerungsrelais 20 und infolgedessen die Aberregung der Glühkerzen 14 und die Unterhaltung der Erregung der Spule 19· Im übrigen ist der Betrieb der Vorrichtung von Fig. 2 identisch mit dem der Vorrichtung von Fig. 1.
In der Vorrichtung von Fig. 3 wird die Verzögerung bewirkt durch einen elektromechanisch betätigten Arbeitskontakt 28, z. B. durch einen Arbeitskontakt mit verzögerter Auslösung, der zum Relais 12 der Glühsteuerung gehört, zwischen dem beweglichen Kontaktstück 23 des Umschalters 28, der durch das Verzögerungsrelais 20 gesteuert ist, und dem Verbindungspunkt der Diode 25 und der Spule 19 des Relais 20.
Wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen wird, wenn der Fahrzeuglenker den Anlasser nicht innerhalb eines angemessenen Zeitintervalls betätigt, der Arbeitskontakt 28 geschlossen, wodurch die Erregung der Spule 19 des Relais 20 bewirkt wird; die Unterbrechung des Vorglühens und die Aufrechterhaltung der Erregung der Spule 19 werden in derselben Weise wie in den Ausführungsbeispielen von * ig. und 2 gewährleistet.
Die in Fig. h abgebildete Anlaßsteuervorrichtung unterscheidet sich etwas von den drei vorhergehenden Ausführungsbeispielen.
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Bei dieser Vorrichtung ist das Verzögerungsrelais durch eine elektronische Schaltung ersetzt.
Diese Schaltung hat hauptsächlich einen Thyristor 29, dessen Anoden-Kathoden-Strecke zwischen dem ortsfesten Kontaktstück 9 des Hauptschalters 5 und Erde über einen Widerstand 30 liegt. Die Steuerelektrode des Thyristors 29 ist mit der Basis eines NPN-Transistors 31 über einen Widerstand 32 und mit dem ortsfesten Kontaktstück 9 über einen Widerstand 33 verbunden. Ein Temperaturkompensations-Thermistor 3k liegt parallel zum Widerstand 30. Der Emitter des Transistors 31 ist geerdet, während sein Kollektor mit einem Anschluß der Spule 11 des Glührelais 12 verbunden ist, deren anderer Anschluß an das ortsfeste Kontaktstück 9 des Hauptschalters 5 angeschlossen ist. Der Kollektor des Transistors 31 ist mit der Anode des Thyristors 29 über einen Widerstand 35 und einer dazu in Reihe liegenden Diode 36 verbunden.
Ein Widerstand 37 und ein Kondensator 38 liegen in Reihe an den Anschlüssen der Anoden-Kathoden-Strecke des Thyristors 29.
Die übrige Schaltung von Fig. 4 stimmt mit den vorhergehenden Ausführungsbeispielen überein.
Wenn das bewegliche Kontaktstück 6 des Hauptschalters 5 zum ortsfesten Kontaktstück 9 verschwenkt wird, wird die Spannung der Versorgungsbatterie an die Basis des Transistors 31 über die Widerstände 33 und 32 angelegt. Der Transistor 31 leitet, und die Spule 11 verschwenkt das bewegliche Kon-
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taktstück 15 des Umschalters 13 zum ortsfesten Kontaktstück 16, so daß die Glühkerzen 14 erregt werden.
Ein Teil des durch die Spule 11 fließenden Stroms wird durch den Strompfad abgeleitet, der von dem Widerstand 35» der Diode 36, dem Kondensator 38 und dem Widerstand 37 gebildet wird;
Bei Betriebsbeginn wird der Kondensator 38 entladen, so daß die Spannung an der Anode des Thyristors 29 sehr klein ist, was dessen Leiten trotz des Anliegens einer Spannung an dessen Steuerelektrode verhindert.
Die Zeitkonstante der durch den Kondensator 38 und dem Widerstand 37 gebildeten Schaltung wird so gewählt, daß sie dem Zeitintervall entspricht, nach dem das Vorglühen unterbrochen werden muß, wenn der Anlasser nicht betätigt worden 1st. Wenn der Kondensator 38 aufgeladen ist, ist das Potential seiner mit der Anode des Thyristors 29 verbundenen Kondensatorplatte groß genug, um diesen leitend zu machen. Der durch die Spule 11 geflossene Strom fließt dann durch den Thyristor, so daß der Umschalter 13 zum ortsfesten Kontaktstück 17 verschwenkt und die Erregung der Glühkerzen Ik unterbrochen wird.
Während der Betätigung des Anlassers befindet sich das bewegliche Kontaktstück 6 des Hauptschalters 5 am ortsfesten Kontaktstück 10.
Die Speisespannung wird plötzlich an die Anode des Thyristors 29 über die Diode 25 angelegt, die die übrige
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Schaltung kurzschließt und die Unterbrechung der Erregung der Spule 11 des Glührelais 12 hervorruft; die Kerzen sind also über den geschlossenen Arbeitskontakt 3 und das bewegliche Kontaktstück 15 des Umschalters 13 am ortsfesten Kontaktstück 17 erregt.
Die eben beschriebene elektronische Schaltung gewährleistet also die Funktion der Verzögerungsrelais in den Vorrichtungen von Fig. 1 bis 3·
In allen hier beschriebenen Ausführungsbeispielen sichert die Verzögerungsschaltung die Unterbrechung des Vorglühens nach einem vorbestimmten Verzögerungsintervall, wenn der Fahrzeuglenker den Hauptschalter 5 in der Stellung 9 läßt, indem er das Anlassen vergißt. Die erfindungs» gemäße Vorrichtung gewährleistet unter anderem einerseits die Unterbrechung des Vorglühens vom Betriebsende des Anla-ssers an, also wenn der Motor läuft, und andererseits die Vornahme des Vorglühens in allen Fällen während der Betriebszeit des Anlassers.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    \ 1 . .'AnI aß steuervorrichtung für Dieselmotoren oder dergleichen, mit einer ersten Schaltung zur Erregung von Glühkerzen des Motors; mit einer Schaltung zur Erregung eines Anlassers, die einen durch eine Relaisspule betätigbaren Ein-Aus-Schalter hat; mit einer zweiten Schaltung zur Erregung der Glühkerzen, die durch Schließen der Anlasserschaltung steuerbar ist; und mit einer Verzögerungsschaltung zur Unterbrechung der Erregung der Glühschaltung nach einer vorbestimmten Zeit, wobei die Schaltungen durch eine elektrische Stromquelle über einen Hauptschalter mit mindestens drei Stellungen speisbar sind, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Glühkerzen (i4) in ihre erste oder zweite Erregungsschaltung über einen ersten Umschalter (13) schaltbar sind, der durch eine erste Relaisschaltung betätigbar ist, die durch den Hauptschalter (5) in. dessen Fahrt-Stellung erregbar und die durch die Verzögerungsschaltung aberregbar ist.
    2. Anlaßsteuervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (25) zur Steuerung des Umschaltens des ersten Umschalters (13) von der ersten Erregungsschaltung der Glühkerzen (i4) zur zweiten ohne Wirksamwerden der Verzögerungsschaltung bei Schließen der Erregungsschaltung des Anlassers (i).
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ein-Aus-Schalter (3) der Erregungsschal-
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    'tung des Anlassers (i) in der zweiten Erregungsschaltung für die Glühkerzen (i4) liegt.
    h» Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Steuerung des Umschaltens des ersten Umschalters (13) eine Diode (25) hat, die zwischen einem mit der Erregungsschaltung des Anlassers (1) verbundenen ortsfesten Kontaktstück (1O) des Hauptschalters (5) und der Verzögerungsschaltung so liegt, daß deren Verzögerung bei Schließen der Erregungsschaltung des Anlassers unwirksam gemacht und das sofortige Umschalten des ersten Umschalters (13) bewirkt ist.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsschaltung gebildet ist durch eine zweite Relaisspule (19)» die normalerweise durch ein Verzögerungselement (215 27I 28) erregt ist, und einen zweiten Umschalter (18) steuert, der in die Erregungsschaltung der Spule (11) des ersten Umschalters (13) geschaltet ist, und daß die Diode (25) in Reihe mit der Relaisspule (19) liegt, die den zweiten Umschalter (l8) steuert.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Relaisspule (19) selbsthaltend über den zweiten Umschalter (18) ist, der in einer Stellung gehalten wird, in der er das Verzögerungselement (21; 27 > 28) kurzschließt und die Erregungsschaltung der ersten Relaisspule (11) öffnet.
    7« Vorrichtung nach Anspruch kt dadurch gekennzeichnet,
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    daß die Verzögerungsschaltung gebildet ist durch einen Transistor (31)» der in Reihe mit der den ersten Umschalter steuernden Spule (ii) liegt, und durch einen Thyristor (29), der normalerweise durch eine RC-Verzögerungsschaltung (37, 38) ansteuerbar ist, wobei die Diode (25) mit der Anode des Thyristors (29) verbunden ist.
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