DE2207113B2 - Steueranordnung fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

die an Masse angelegt ist Eine weitere Plus-Energieleitung 13 ist mit der Leitung 11 über einen Widerstand 14 gekoppelt, und zwischen die Leitungen 13 und 12 sind Parallelschaltungen gelegt, von denen eine einen Kondensator 15 und die andere einen Widerstand 16 und eine Zenerdiode 17 in Reihe enthält. Der Widerstand 14 und der Kondensator 15 verhindern Einschaltstöße an einer wesentlichen Änderung des Potentials der Energieleitung 13. Die Verbindung zwischen dem Widerstand 14 und der Zenerdiode 17 ist mit der Steuerelektrode eines n-p-n-Transistors 18 verbunden, dessen Emissionselektrode mit der Leitung

12 über einen Widerstand 19 verbunden ist und dessen Kollektor über eine lichtaussendende Diode 21 mit der Leitung 13 und mit dem Kollektor eines Transistors 22 über einen Widerstand 23 verbunden ist. Die Steuerelektrode des Transistors 22 ist mit der Leitung 12 über einen Widerstand 24 und ferner über einen Widerstand

25 mit der Emmissionselektrode eines n-p-n-Phototransistors 26 verbunden, dessen Kollektor mit der Leitung

13 verbunden ist. Die Emissionselektrode des Transistors 22 ist mit der Steuerelektrode eines n-p-n-Transistors 27 verbunden, dessen Emissionselektrode mit der Leitung 12 verbunden ist, und die Kollektoren der Transistoren 22 und 27 sind über einen Widerstand 28 mit der Steuerelektrode eines n-p-n-Transistors 29 verbunden, dessen Emissionselektrode über einen Widerstand 31 mit der Leitung 12 und dessen Kollektor über einen Widerstand 32 mit der Leitung 11 verbunden sind. Die Emissionselektrode des Transistors 29 ist weiter mit der Steuerelektrode eines n-p-n-Transistors

33 verbunden, dessen Emissionselektrode mit der Leitung 12 und dessen Kollektor mit der Leitung 11 über eine Reihenschaltung verbunden sind, zu der die Primärwicklung 34 einer Zündspule 35 und ein Widerstand 36 gehören. Die Sekundärwicklung 37 der Zündspule ist mit den Zündkerzen 38 des Motors zum Drehen über einen herkömmlichen Verteiler 39 verbunden, und der Kollektor/Emissionselektrodenweg des Transistors 33 liegt parallel zu einem spannungsabhängigen Widerstand 41.

Die lichtaussendende Diode 21 ist so angeordnet, daß sie den Transistor 26 beleuchtet, wodurch der Transistor

26 lenend wird. Zwischen der Diode 21 und dem Transistor 26 sitzt eine Blende 42, die vom Motor angetrieben wird und die Schlitze aufweist, so daß in bestimmten Winkelstellungen der Blende Licht auf den Transistor 26 von der Diode 21 geworfen wird. Wenn für den Moment angenommen wird, daß der Transistor 26 nicht beleuchtet ist, fließt Strom durch die Diode 21 und die Widerstände 23 und 28, um den Transistor 29 einzuschalten. In dieser Phase sind die Transistoren 22 und 27 ausgeschaltet. Der Transistor 29 liefert Steuerelektrodenstrom für den Transistor 33, so daß Strom in der Primärwicklung 34 fließt. Strom fließt auch durch die Diode 21 und den Transistor 18 sowie den Widerstand 19, wobei die Zenerdiode 17 für eine konstante Vorspannung an der Steuerelektrode des Transistors 18 sorgt, so daß der Stromfluß durch den Transistor 18 konstant ist. Der konstante Strom ist so gewählt, daß er gerade ausreicht, um die Diode 21 zu erregen, so daß sie Licht aussendet.

Wenn ein Schlitz in der Blende zwischen der Diode 21 und dem Transistor 26 liegt, beginnt, da die Diode 21 aufleuchtet, der Transistor 26 zu leiten und schaltet die Transistoren 22 und 27 ein, die ihrerseits für zusätzlichen Strom sorgen, der durch die Diode 21 geht, so daß die Lichtintensität zunimmt, wodurch wiederum die Leitung des Transistors 26 zunimmt Diese regenerierende Wirkung bewirkt ein schnelles Schalten des Schaltkreises zwischen seinem ursprünglichen Zustand, bei dem die Diode 21 gerade soeben erregt ist und Licht aussendet und die Transistoren 22 und 27 ausgeschaltet sind, und einem zweiten Zustand, bei dem die Diode 21 stark erregt ist und mit hoher Intensität strahlt und die Transistoren 22 und 27 voll leiten. Ein Leiten der Transistoren 22 und 27 nimmt Strom vom Transistor 29 weg, der sich ausschaltet und damit den Transistor 33 ausschaltet so daß der FIuS im Kern des Umformers 35 zusammenbricht, um einen Funken entstehen zu lassen.

Sobald der Schütz in der Blende vorbeigewandert ist ist der Weg zwischen der Diode 21 und dem Transistor 26 blockiert und es fällt kein weiteres Licht auf den Transistor 26, so daß der Schaltkreis schnell in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt bei dem die Transistoren 22 und 27 ausgeschaltet und die Transistoren 29 und 33 eingeschaltet sind Der bestimmte konstante Strom fließt immer noch durch die Diode 21. so daß sie gerade soeben erregt ist und strahlt.

Die Aufgabe des Widerstands 24 besteht darin, ein Einschalten des Transistors 22 durch einen Leckstrom durch den Transistor 26 zu verhindern. Der Widerstand 25 begrenzt den Strom durch den Transistor 26 auf einen sicheren Wert

Obgleich im dargestellten Beispiel eine lichtaussendende Diode verwendet wird, können natürlich andere Strahlungsquellen verwendet werden, beispielsweise normale Glühfadenbirnen, Galliumarsenid-Lichtquellen oder Phosphiddioden. Ferner kann der Transistor 26 durch andere Arten von Strahlungsdetektoren ersetzt werden, beispielsweise Photo-Darlington-Paare, Photo dioden oder andere entsprechende Bauteile.

Es versteht sich natürlich, daß verschiedene Abwandlungen der in F i g. 1 gezeigten Anordnung möglich sind, vorausgesetzt daß der erforderliche konstante Strom durch die Diode 21 oder eine andere Lichtquelle fließt, so daß die Lichtquelle gerade ausreichend erregt ist, um Licht auszusenden, wobei dann der Stromdurchgang schnelle durch regenerierende Wirkung erhöht wird. Ferner ist die Art der Zündschaltung nicht wichtig. Die Anordnung kann auch andere Arten von Zündschaltungen steuern, oder auch andere Formen von Steuervorrichtungen für Brennkraftmaschinen. In Fig.2 beispielsweise ist eine Anordnung der Begrenzung der höchsten Drehzahl eines Motor; gezeigt. Die Anordnung für die Steuerung des Transistors 22 und 27 ist die gleiche wie in Fig. 1, so daß gleiche Bauteile mit den betreffenden Bezugszahlen bezeichnet worden sind. In diesem Ausführungsbeispiel hat die Blende 42 jedoch eine große Anzahl von Schlitzen um ihren Umfang herum, so daß die Transistoren 22 und 27 weit schneller als in F i g. 1 ein- und ausgeschaltet werden, so daß ein Wechselstromausgang mit einer Frequenz erzeugt wird, die die Motordrehzahl darstellt. Dieses Wechselstromsignal wird einer Diodenpumpschaltung 51 herkömmlicher Art zugeleitet, wobei die Diodenpumpschaltung mit einer Schalteinrichtung gekoppelt ist, beispielsweise mit einer Schmitt-Triggerschaltung, die zwischen die Leitungen 13 und 12 geschaltet ist und die ihren Zustand ändert, wenn die Motordrehzahl einen Sollwert erreicht. Wenn der Sollwert erreicht wird, wird eine Relaiswicklung 53 erregt um einen normalerweise offenen Relaiskontakt 53a zu schließen, der zwischen die beiden Seiten des Kontaktunterbrechers 54 des Motors gelegt ist. Dabei ist der Kontaktunterbrecher 54 zwischen die Leitungen 11 und 12 in Reihe mit der Primärwicklung 55

der Zündspule geschaltet, und eine Sekundärwicklung 56 der Zündspule ist in der üblichen Weise abwechselnd mit den jeweiligen Kerzen verbindbar. Wenn die Solldrehzahl des Motors also erreicht wird, wird der Kontaktunterbrecher 54 kurgeschlossen, und es entstehen keine weiteren Funken, bis die Motordrehzahl auf einen Wert verringert worden ist, bei dem die Relaiswicklung 53 nicht mehr erregt ist.

In F i g. 3 ist eine Anordnung gezeigt, die sich für die Steuerung der Kraftstoffeinspritzung für eine Brennkraftmaschine eignet. Die Anordnung ist der in F i g. 1 ähnlich, außer daß der Transistor 33 und die verschiedenen durch den Transistor 33 gesteuerten Bauteile hier weggelassen sind. Hier ist ein n-p-n-Transistor 61 vorgesehen, dessen Steuerelektrode mit dem Kollektor des Transistors 29 verbunden ist, dessen Emissionselektrode mit der Leitung 12 verbunden ist und dessen Kollektor mit der Leitung 11 über eine Kraftstoffeinspriizeinrichtung 62 verbunden ist. Die Schlitze in der Blende 42 sind hier so gewählt, daß ein Schlitz dem Moment entspricht, bei dem das Einspritzen beginnen soll. Wenn kein Schlitz zwischen der Diode 21 und dem Transistor 26 erscheint, ist der Transistor 29 eingeschaltet, so daß der Transistor 61 ausgeschaltet ist, aber wenn ein Schlitz erscheint, schalten sich die Transistoren 22 und 27 schnell ein, wie vorstehend erläutert, um den Transistor 29 auszuschalten, derart, daß Strom jetzt durch den Widerstand 32 fließt, um den Transistor 61 einzuschalten und um die Einspritzeinrichtung 62 einzuschalten, damit mit dem Einspritzen von Brennstoff begonnen wird. Die Bogenlängen der Schlitze sind so gewählt, daß das Einspritzen im erforderlichen Moment beendet wird, und zwar als Folge des Vorbeiwanderns des Schlitzes am Transistor 26 und an der Diode 21, so daß sich der Transistor 29 wieder einschaltet, um den Transistor 61 auszuschalten.

Alle beschriebenen Ausführungsbeispiele haben den

ίο Vorteil, daß die Diode 21 oder ihr Äquivalent nur mit voller Leistung erregt wird, wenn sie dem Transistor 26 oder seinem Äquivalent ausgesetzt ist, so daß eine erhebliche Energieersparnis erreicht wird. Das wird natürlich dadurch erreicht, daß ein geringer Strom ständig durch die Diode 21 geschickt wird, so daß sie gerade Licht aussendet. Ohne die Zenerdiode 17 oder eine andere Einrichtung zur Sicherstellung, daß dieser geringe Strom konstant ist, könnte die Diode 21 aufhören, ein Licht zu erzeugen, beispielsweise als Folge einer Verringerung der Batteriespannung, es versteh) sich aber, daß erfindungsgemäß diese mögliche Schwierigkeit gelöst wird. Der konstante Strom wire tatsächlich im Falle der F i g. 1 und 3 sogar durch der durch den Widerstand 28 fließenden Strom erhöht, diese Erhöhung im konstanten Strom ist aber sehr klein unc kann für praktische Zwecke außer acht gelasser werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   Γ 1. Steueranordnung für Zünd- und Kraftstoffeinspritzvorrichtungen für Brennkraftmaschinen, mit einer elektrischen lichtemittierenden Strahlungsquelle, deren Intensität vom durchfließenden Strom bestimmt wird, und einem Strahlungsempfänger, zwischen denen eine von der Brennkraftmaschine angetriebene geschlitzte Scheibe angebracht ist, bei deren Drehung der Strahlengang zwischen Strahlungsquelle und Strahlungsempfänger abwechselnd freigegeben und unterbrochen wird, wobei der Strahlungsempfänger bei freigegebenem Strahlengang aktiviert ist und in aktiviertem Zustand einen in Reihe mit der Strahlungsquelle liegenden Halbleiterschalter einschaltet wodurch der Stromfluß durch die Strahlungsquelle und damit die Intensität der Strahlungsquelle erhöht wird und wodurch ein Steuervorgänge auslösender Schaltimpuls abgegeben wird, und wobei bei unterbrochenem Strahlengang und demzufolge gesperrtem Halbleiterschalter durch die Strahlungsquelle fließender Strom durch einen parallel zum Halbleiterschalter liegenden und einen Widerstand aufweisenden Stromzweig geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Stromzweig eine Konstantstromquelle angeordnet ist, die bei unterbrochenem Strahlengang den Strom durch die Strahlungsquelle (21) auf einem Wert konstant hält, der gerade für eine zur Aktivierung des Strahlungsempfängers erforderliche Lichtemission der Strahlungsquelle ausreicht
2. 2. Steueranordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantstromquelle ein Transistor (18) ist, dessen Kollektor-Emitter-Strecke in Reihe mit dem Widerstand (19) liegt und dessen Basis zur Konstanthaltung der an ihr liegenden Spannung mit einer Zener-Diode (17) verbunden ist.

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   Die Erfindung bezieht sich auf eine Steueranordnung für Zünd- und Kraftstoffeinspritzvorrichtungen für Brennkraftmaschinen, mit einer elektrischen lichtemittierenden Strahlungsquelle, deren Intensität vom durchfließenden Strom bestimmt wird, und einem Strahlungsempfänger, zwischen denen eine von der Brennkraftmaschine angetriebene geschlitzte Scheibe angebracht ist, bei deren Drehung der Strahlengang zwischen Strahlungsquelle und Strahlungsempfänger abwechselnd freigegpben und unterbrochen wird, wobei der Strahlungsempfänger bei freigegebenem Strahlengang aktiviert ist und in aktiviertem Zustand einen in Reihe mit der Strahlungsquelle liegenden Halbleiterschalter einschaltet, wodurch der Stromfluß durch die Strahlungsquelle und damit die Intensität der Strahlungsquelle erhöht wird und wodurch ein Steuervorgänge auslösender Schaltimpuls abgegeben wird, und wobei bei unterbrochenem Strahlengang und demzufolge gesperrtem Halbleiterschalter durch die Strahlungsquelle fließender Strom durch einen parallel zum Halbleiterschalter liegenden und einen Widerstand aufweisenden Stromzweig geführt wird.

   Aus der DT-OS 20 00 700 ist bereits eine Anordnung für Brennkraftmaschinen mit einer elektrischen Strahlungsquelle und einem Strahlungsempfänger sowie einer zwischen der Quelle und dem Empfänger angebrachten und durch den Motor angetriebenen Schlitzscheibe bekannt Durch die Schlitzscheibe wird die Übertragung der Strahlen von der Quelle zum Empfänger in vorgegebenen Zeitabständen zugelassen oder unterbrochen- Wird der Empfänger gerade bestrahlt, so wird hierdurch ein zugehöriges Schaltorgan geschlossen und die Quelle zusätzlich aktiviert 1st dagegen die Übertragung der Strahlen zum Empfänger gerade unterbrochen, so wird das zugehörige Schaltorgan in den nichtleitenden Zustand versetzt Um in diesem Zustand in die Strahlungsquelle einen Strom zu speisen, der die Strahlung der Quelle bis zu einem vorgegebenen Minimum aufrechterhält, ist bei dieser bekannten Anordnung eine einfache Widerstandsschaltung vorgesehen.

   Der Nachteil dieser bekannten Anlage besteht darin, daß wegen der einfachen Widerstandsschaltung zur Einspeisung eines vorgegebenen minimalen Stromes in die Strahlungsquelle schon geringfügige Schwankungen der Batteriespannung genügen können, um die Strahlungsstärke der Quelle unter das zulässige Maß absenken zu lassen. Dies führt dazu, daß bei einem nachfolgenden Freiwerden des Übertragungsweges die Stärke der Strahlen nicht ausreicht, um den Strahlungsempfänger zu aktivieren. Die dadurch bedingte Fehleranfälligkeit ist aber nicht zulässig.

   Darüber hinaus ist aus der DT-OS 19 50 764 eine Vorrichtung zur Speisung von Brennkraftmaschinen bekannt, die zur Erzeugung von Störimpulsen eine Anordnung mit einer elektric hen Strahlungsquelle und einem von dieser durch eine rotierende Lochscheibe getrennten Strahlungsempfänger enthält. Dabei ist die Strahlungsquelle als einfache Glühlampe ausgebildet, die über eine Konstantspannungsquelle an die Pole der Batterie geschaltet ist. In diesem Fall hat die Konstantspannungsquelle die Aufgabe, die Intensität det Strahlungsquelle auf einen gleichbleibenden hohen Wert zu halten.

   Der Nachteil dieser bekannten Schaltungsanordnung besteht darin, daß die maximal erforderliche Intensität der Strahlungsquelle stets vorhanden ist. Dies bedingt neben einem höheren Stromverbrauch auch eine relativ hohe Verschleißanfälligkeit der Strahlungsquelle.

   Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 die Intensität der Strahlungsquelle so zu steuern, daß diese ein vorgegebenes Minimum nicht unterschreitet.

   Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichen des Hauptanspruchs gelöst.

   Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch den Einsatz einer gesteuerten Konstantstromquelle die Intensität der Strahlungsquelle stets oberhalb eines vorgegebenen Minimalwertes gehalten wird.

   Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung sind:

   F i g. 1 eine Schaltung gemäß der Erfindung in Anwendung auf eine Brennkraftmaschinen-Zündvorrichtung,

   Fig.2 eine Schaltung gemäß der Erfindung in Anwendung auf eine Drehzahlbegrenzungssteuerung für eine Brennkraftmaschine,

   Fig.3 eine Schaltung gemäß der Erfindung in Anwendung auf ein Kraftstoffeinspritzsystem.

   Gemäß Fig. 1 ist eine Plus-Energieleitung 11 vorgesehen, die mit dem Pluspol einer Fahrzeugbatterie 10 verbunden ist, ferner eine Minus-Energieleitung 12,