DE2549703A1

DE2549703A1 - IC engine preglow or starting electronic timer - has bridge circuit with temp. dependent resistor in one branch and temp. dependent timer in other branch

Info

Publication number: DE2549703A1
Application number: DE19752549703
Authority: DE
Inventors: Albert Schmidt
Original assignee: Beru Werk Albert Ruprecht GmbH and Co KG
Current assignee: Beru Werk Albert Ruprecht GmbH and Co KG
Priority date: 1975-11-06
Filing date: 1975-11-06
Publication date: 1977-05-18
Also published as: DE2549703B2

Abstract

The timing switch is provided with an indicator lamp whose switching is delayed in a temperature-dependent manner matched to the desired preglow period. The lamp indicates the start readiness of the engine. The timing switch contains a bridge circuit whose one branch incorporates a temperature-dependent resistor (10), measuring the engine temperature. The other bridge branch contains a temperature-dependent time element (T). The diagonal of the bridge circuit incorporates a switching element (T1), connected to the indicator lamp (L) via further switching elements (t2, T3). Preferably the bridge circuit has in the second branch a resistor (18) for connection of the switching element (T1). TEmperature stabilisation for the switching element (T1) may also be provided.

Description

Elektronischer Zeitschalter für das Vorgluhen bzw. Electronic timer for pre-glowing resp.

Anlassen von luftverdichtenden Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft einen elektronischen Zeitschalter gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs. Starting Air Compressing Internal Combustion Engines The Invention relates to an electronic time switch according to the preamble of the main claim.

Eine luftverdichtende Brennkraftmaschine wird mit Hilfe von Glühkerzen angelassen, wenn ihre Temperatur unterhalb der Selbststarttemperatur liegt. Die Glühkerzen benötigen eine gewisse Zeit bis sie ihre Glühtemperatur erreicht haben, und diese Zeitdauer, im weiteren Verlauf Vorglühzeit genannt, ist wiederum abhängig von der Brennkraftmaschinentemperatur. Aus dieser Temperatur bestimmt der elektronische Zeitschalter die Vorglühzeit und gibt Signal zum sofortigen Anlassen, wenn diese Temperatur gleich oder höher liegt als die Selbststarttemperatur.An air-compressing internal combustion engine is made with the help of glow plugs started when their temperature is below the auto-start temperature. the Glow plugs need a certain time until they have reached their glow temperature, and this period of time, referred to below as the pre-glow time, is in turn dependent from the engine temperature. The electronic determines from this temperature Time switch the preheating time and gives a signal for immediate starting if this Temperature is equal to or higher than the self-start temperature.

Auf anderen Gebieten der Technik sind elektronische Zeitschalter bekannt, die im wesentlichen einen als Schalter dienenden Transistor besitzen, dessen Basis-Spannungsteiler aus einem temperaturabhängigen Widerstand und einem Kondensator besteht und in dessen Kollektorkreis ein Signalelement angeordnet ist.In other areas of technology, electronic time switches are known, which essentially have a transistor serving as a switch, its base voltage divider consists of a temperature-dependent resistor and a capacitor and in its Collector circuit a signal element is arranged.

An dem Kondensator und damit an der Basis steigt eine Spannung bis zur Schaltschwelle des Transistors an, der durchschaltet und das Signalelement betätigt. Die Zeitkonstante, aus der sich die Dauer des Spannungsanstiegs ergibt, bestimmt sich dabei aus dem temperaturabhängigen Widerstandswert und der KaDazität des Bei Brennkraftmaschinen von Fahrzeugen kommen Schalt- bzw. Vorglühzeiten von O - 100 Sekunden in Betracht. Der Widerstandswert bei einem in unmittelbarer Nähe der Brennkraftmaschine angebrachten, als Temperaturfühler dienenden Widerstand soll bei einer Brennkraftmaschinentemperatur von 250 C nicht größer als 3 kn sein, da sonst seine Störanfälligkeit durch Verschxutzung zu groß wird. Bei einer Schaltung, wie sie oben auf gezeigt ist, bedeutet dies, daß der Kondensator sehr große Kapazitätswerte annimmt. Solche Kondensatoren sind aber, abgesehen von teuren und deshalb für diesen Zweck unwirtschaftlichen Ausführungen, nicht langzeitstabil, d. h. ihre Kapazitätswerte ändern sich im Laufe der Zeit. Daraus folgt eine Verfälschung der Schaltzeit und dadurch ein unzuv er lässiges Signal für die Anlaßbereitschaft.At the capacitor, and thus at the base, a voltage rises up to the switching threshold of the transistor, which switches through and actuates the signal element. The time constant, from which the duration of the voltage rise results, is determined from the temperature-dependent resistance value and the capacitance of the In the case of internal combustion engines of vehicles, switching or preheating times of 0-100 seconds come into consideration. The resistance value of a resistor that is installed in the immediate vicinity of the internal combustion engine and serving as a temperature sensor should not be greater than 3 kn at an internal combustion engine temperature of 250 ° C., since otherwise its susceptibility to failure due to pollution becomes too great. In a circuit as shown above, this means that the capacitor assumes very large capacitance values. However, apart from expensive and therefore uneconomical designs for this purpose, such capacitors are not long-term stable, ie their capacitance values change over time. This results in a falsification of the switching time and thus an unacceptable signal for readiness to start.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen elektronischen Zeitschalter kostengünstig und somit wirtschaftlich herzustellen, der mit einem niederohmigen, temperaturabhängigen Widerstand die erforderlich langen Schaltzeiten ermöglicht und auch noch nach längerer Zeit zuverlässig arbeitet.The object of the invention is therefore to provide an electronic time switch inexpensive and therefore economical to manufacture, which is equipped with a low-resistance, temperature-dependent resistance that enables the required long switching times and works reliably even after a long period of time.

Dies wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruchs erreicht. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich in Verbindung mit den Unteransprüchen, aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und aus den dazugehörenden Zeichnungen. Es zeigen: Fig. 1 - ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen der Temperatur der Brennkraftmaschine und der Vorglüh-bzw. Schaltzeit aufzeigt, Fig. 2 - eine Schaltung eines elektronischen Zeitschalters.This is according to the invention with the features of the characterizing part of the main claim achieved. Further advantageous refinements emerge in Connection with the subclaims from the following description of an exemplary embodiment and from the accompanying drawings. They show: Fig. 1 - a diagram showing the Relationship between the temperature of the internal combustion engine and the preheating or. Shows switching time, Fig. 2 - a circuit of an electronic time switch.

Zine Kurve a zeigt die notwendige Vorglühzeit der Glühkerzen bzw. die Schaltzeit des elektronischen Zeitschalters in Abhängigkeit von der Temperatur der Brennkraftmaschine. Auf der Abszisse ist die Temperaturin oc angegeben und auf der Ordinate die Zeit in Sekunden. Mit ST ist die sogenannte Selbststarttemperatur bezeichnet, bei der die Brennkraftmaschine ohne Vorglühen sofort angelassen werden kann. Die Kurve a ist hier nur beispielhaft angegeben, sie kann je nach den speziellen Anforderungen der jeweiligen Brennkraftmaschine steiler oder flacher verlaufen.Zine curve a shows the necessary pre-glow time for the glow plugs or the switching time of the electronic timer as a function of the temperature the internal combustion engine. On the abscissa the temperature is given in oc and on the ordinate is the time in seconds. With ST is the so-called self-start temperature referred to, in which the internal combustion engine can be started immediately without preheating can. The curve a is only given here by way of example, it can vary depending on the specific Requirements of the respective internal combustion engine run steeper or flatter.

Der durch die Kurve a vorgezeigte Zeit-Temperatur-Verlauf wird durch eine in Fig. 2 dargestellte Brückenschaltung verwirklicht. Im ersten Brückenzweig liegt ein als Temperaturfühler dienender Widerstand 10 mit einem Anschluß auf Massepotential.The time-temperature curve shown by curve a is given by a bridge circuit shown in Fig. 2 is realized. In the first branch of the bridge there is a resistor 10 serving as a temperature sensor with one connection at ground potential.

Sein anderer Anschluß ist mit einer Parallelschaltung verbunden, die aus einem Widerstand 12 und einem weiteren temperaturabhängigen Widerstand 14 gebildet ist. Die Widerstände 10 und 14 besitzen beide einen negativen Temperaturkoeffizienten.Its other connection is connected to a parallel circuit, the formed from a resistor 12 and a further temperature-dependent resistor 14 is. The resistors 10 and 14 both have a negative temperature coefficient.

Ein Widerstand 16 ist mit dem anderen Ende der Parallelschaltung verbunden und liegt über den Widerstand 18 an der positiven Batteriespannung. Im zweiten Brückenzweig liegt ein Zeitglied T, das aus einem Widerstand 20 und einem Kondensator 22 gebildet ist, in Reihe mit einem Widerstand 24, wobei dieser außerdem noch mit einem parallel zum Zeitglied T liegenden Widerstand 26 verbunden ist. Der Diagonalzweig der Brückenschaltung weist einen npn-Transistor T1 auf, dessen Basis über eine Diode 28 auf dem Knotenpunkt pl liegt, der durch die Verbindung des Widerstandes 20 mit dem Kondensator 22 entsteht.A resistor 16 is connected to the other end of the parallel circuit and is connected to the positive battery voltage via resistor 18. In the second branch of the bridge is a timing element T, which is formed from a resistor 20 and a capacitor 22 is, in series with a resistor 24, this also still with a parallel to the timer T lying resistor 26 is connected. The diagonal branch of the bridge circuit has an npn transistor T1, the base of which via a diode 28 on the node pl is created by the connection of the resistor 20 to the capacitor 22.

Der Emitter von T1 ist mit einem Widerstand 29 und im Punkt P2 mit dem Widerstand 10 verbunden. Der Kollektor liegt über einen Widerstand 30 an der Basis einespnp-Transistors T2, dessen Emitter über den Widerstand 18 an der Batteriespannung liegt und dessen Kollektor einmal über eine Diode 32 mit der Basis eines weiteren pnp-Transistors T3 verbunden ist und zum anderen über einen Widerstand 34 an Masse liegt. Im Kollektorkreis von T3 liegt eine Kontrollampe L für das Anzeigen der Anlaßbereitschaft.The emitter of T1 is connected to a resistor 29 and at point P2 connected to the resistor 10. The collector is connected to the resistor 30 via a resistor Base of a PNP transistor T2, the emitter of which is connected to the battery voltage via resistor 18 lies and its collector once via a diode 32 with the base of another pnp transistor T3 is connected and on the other hand via a resistor 34 to ground lies. In the collector circuit of T3 there is a control lamp L to indicate readiness for starting.

Wird die Schaltung durch Betätigen eines nicht gezeichneten Vorglüh-Anlaß-Schalters an Spannung gelegt, so fließt ein Strom über den von Anfang an geöffneten Transistor T3. Dadurch leuchtet die Kontrollampe L auf und gibt somit das Signal zum Vorglühen der Glühkerzen. Weiter fließt ein Strom im ersten Brükkenzweig und es stellt sich am Punkt P2 ein vom Widerstandswert des als Temperaturfühler dienenden Widerstandes 10 bestimmtes Potential ein. Ein weiterer Strom fließt über den Widerstand 20 und lädt den Kondensator 22 auf. Die Anstiegszeit der Spannung am Kondensator und damit am Punkt P1 ist unabhängig von der Brennkraftmaschinentemperatur und wird über die ZeitkonstanteQ= R x C bestimmt. Erreicht die Spannung an Pl einen Wert, der gleich jem Potential an P2 zusätzlich den Spannungsabfällen an der Basis-Emitter-Strecke von T1 und an der Diode 28 ist, öffnet T1. Dadurch fließt ein Strom über den Widerstand 30 in die Basis von T2 und macht diesen ebenfalls leitend. Das hat zur Folge, daß nun ein Strom über den Widerstand 18, die Kollektor-Emitter-Strecke von T2 und den Widerstand 34 zur Masse fließt. Dieser Strom bewirkt eine Potentialanhebung an der Basis von T3 und sperrt somit diesen.The circuit is activated by pressing a preheating starter switch (not shown) When voltage is applied, a current flows through the transistor, which is open from the start T3. As a result, the control lamp L lights up and gives the signal to preheat the glow plugs. A current continues to flow in the first branch of the bridge and it arises at point P2 one of the resistance value of the resistor serving as a temperature sensor 10 a certain potential. Another current flows through the resistor 20 and charges the capacitor 22. The rise time of the voltage across the capacitor and thus at point P1 is independent from the engine temperature and is determined by the time constant Q = R x C. If the tension reaches Pl one Value that equals a potential at P2 in addition to the voltage drops at the base-emitter path from T1 and across diode 28, T1 opens. This causes a current to flow through the resistor 30 into the base of T2 and makes this also conductive. This has the consequence that now a current through the resistor 18, the collector-emitter path of T2 and the Resistor 34 flows to ground. This current causes a potential increase in the Basis of T3 and thus locks it.

Die Kontrollampe L erlischt und gibt dadurch Signal zum Anlassen der Brennkraftmaschine. Beim Anlassen wird die Schaltung durch den nicht gezeichneten Vorglüh-Anlaß-Schalter stromlos und der Kondensator 22 entlädt sich über die Basis-Emitter-Strecke von T1, so daß der elektronische Zeitschalter bei den nächsten Startvorgang wieder funktionsbereit ist.The control lamp L goes out and gives a signal to start the Internal combustion engine. When starting the circuit is not shown by the Pre-glow starter switch is de-energized and capacitor 22 is discharged via the base-emitter path from T1, so that the electronic timer again at the next start is operational.

Die Diode 28 verhindert eine Zerstörung von T1 durch die zu hohe Basis-Rmitter-Sperrspannung beim Einschalten. Die Diode 32 bewirkt ein sicheres Schalten von T3.The diode 28 prevents T1 from being destroyed by the excessively high base Rmitter reverse voltage when switching. The diode 32 causes a safe switching of T3.

Der Widerstand 18 dient als Mitkopplung für T1. Durch das Öffnen von T2 fließt ein zusätzlicher Strom über den Widerstand 18, wobei sich an diesem der Spannungsabfall vergrößert. Ein größerer Spannungsabfall bewirkt gleichzeitig ein Absinken des Potentials an P2, das wiederum hat ein noch schnelleres Durchschalten von T1 zur Folge.The resistor 18 serves as positive feedback for T1. By opening T2, an additional current flows through the resistor 18, the Voltage drop increased. At the same time, a larger voltage drop causes a Lowering of the potential at P2, which in turn has an even faster through-connection from T1.

Die Parallelschaltung von den Widerständen 12 und 14 bewirkt eine Temperaturkompensation für T1. Die Funktionsweise ist allgemein bekannt, so daß sie hier nicht näher beschrieben werden braucht.The parallel connection of the resistors 12 and 14 causes a Temperature compensation for T1. The way it works is well known, so that it does not need to be described in more detail here.

Die Widerstandskennlinie des temperatur abhängigen Widerstands lo, die in der Regel nicht mit dem Verlauf der Kurve a übereinstimmt, wird über den Widerstand 29 oder in sonstiger, dem Fachmann geläufiger Weise an diesen angeglichen.The resistance characteristic of the temperature-dependent resistance lo, which usually does not match the course of curve a, is via the Resistor 29 or adjusted to this in some other way familiar to the person skilled in the art.

Der Spannungsteiter mit den Widerständen 24 und 26 bewirkt eine Nullpunkteinstellung, denn er gibt am Punkt P1 bereits ein Potential vor. Liegt die Temperatur der Brennkraftmaschine gleich oder über ihrer Selbststarttemperatur ST, so fällt das Potential an P2 unter das vorgegebene Potential von pl abzüglich der Spannungsverluste der Basis-Emitter-Strecke von T1 und der Diode 28. Beim Einschalten schaltet dann Tl ohne Zeitverzögerung durch und die Kontrollampe leuchtet nicht auf. Das bedeutet, daß die Brennkraftmaschine sofort angelassen werden kann.The voltage ladder with resistors 24 and 26 causes a zero point adjustment, because it already gives a potential at point P1 before. Is the temperature of the internal combustion engine is equal to or above its self-starting temperature ST, then falls the potential at P2 below the specified potential of p1 minus the voltage losses the base-emitter path of T1 and the diode 28. When switched on then switches Tl without delay and the control lamp does not light up. That means, that the internal combustion engine can be started immediately.

Claims

Patent claims 1 l.íElectronic timer for the preheating or starting air-compressing internal combustion engines with the required preheating time adapted, temperature-dependent delay time for switching a start readiness the internal combustion engine indicating control lamp, characterized in that a Bridge circuit is provided in which in a bridge branch a temperature-dependent Resistance (10) for measuring the temperature of the internal combustion engine is present, the other branch of the bridge contains a temperature-independent timing element (T) and that In the diagonal branch of the bridge circuit there is a switching element (T1), which is connected via further Switching elements (T2, T3) is connected to the control lamp (L).

2. Electronic time switch according to claim 1, characterized in that that the bridge circuit in one bridge branch has one for the positive feedback4 of the Switching element (Tl) serving resistor (18).

3. Electronic time switch according to claim 1 or 2, characterized in that that in one branch of the bridge circuit a temperature stabilization (12, 14) is inserted for the switching element (T1).

4. Electronic timer according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the temperature-dependent resistor (10) for better adaptation of the time delay of the electronic timer to the required preheating time a correction element changing its characteristic, z. B. a resistor (29) is connected in parallel.

5. Electronic timer according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the electronic time switch has one Contains zero-adjusting voltage divider (24, 26).