DE2645475A1 - Electronic timing circuit for IC engine ignition - automatically adjusts timing to engine temperature using bridge - Google Patents

Electronic timing circuit for IC engine ignition - automatically adjusts timing to engine temperature using bridge

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DE2645475A1 DE19762645475 DE2645475A DE2645475A1 DE 2645475 A1 DE2645475 A1 DE 2645475A1 DE 19762645475 DE19762645475 DE 19762645475 DE 2645475 A DE2645475 A DE 2645475A DE 2645475 A1 DE2645475 A1 DE 2645475A1
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Manfred Dieterich
Manfred Kalesse
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Abstract

The electronic timing circuit is for ignition systems for IC engines in vehicles, consists of a bridge circuit with one arm containing a temp-sensitive resistor (10) detecting the temperature of the internal combustion engine chamber. A transistor switch (T1) is located in the bridge diagonal and connected to the indicator lamp (L) via two further transistor switches (T2-T3). The lamp indicates when the engine is ready to start. The first switch has a positive feedback resistor (18) connected into another arm of the bridge. A temperature compensating resistor (12,14) is connected into the fourth arm of the bridge.

Description

Anlage zur Zusatz-Patentr.nme''.dun{j der fi^ma BERU-Werk, Albert Ruprecht, Wernerstr. 35, 7140 Ludwigsburg.Annex to the additional patent registration number. Dun {j der fi ^ ma BERU-Werk, Albert Ruprecht, Wernerstr. 35, 7140 Ludwigsburg.

Elektronischer Zeitschalter für das Vorglühen bzw. Anlassen von luftverdichtenden BrennkraftmaschinenElectronic timer for preheating and starting of air-compressing internal combustion engines

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Zeitschalter für das Vorglühen bzw. Anlassen von luftverdichtenden Brennkraftmaschinen mit der erforderlichen Vorglühdauer angepaßter, temperaturabhängiger Verzögerungszeit zum Schalten einer die Anlaßbereitschaft der Brennkraftmaschine anzeigenden Kontrollampe, insbesondere nach Patent ... (Patentanmeldung P 25 49 703.4) mit einer Brükkenschaltung, bei der in einem Brückenzweig ein temperaturabhängiger Widerstand zum Messen der Temperatur der Brennkraftmaschine vorhanden ist, der andere Brückenzweig ein temperaturunabhängiges Zeitglied enthält und im Diagonalzweig der Brückenschaltung ein Schaltelement liegt, das über weitere Schaltglieder an der Kontrollampe angeschlossen ist.The invention relates to an electronic timer for the preheating or starting of air compressing Internal combustion engines with the required preheating time adapted, temperature-dependent delay time for switching a readiness to start of the internal combustion engine indicating control lamp, in particular according to patent ... (patent application P 25 49 703.4) with a bridge circuit, where in a bridge branch a temperature-dependent resistor to measure the temperature of the Internal combustion engine is present, the other bridge branch contains a temperature-independent timing element and a switching element in the diagonal branch of the bridge circuit which is connected to the control lamp via further switching elements.

Der temperaturabhängige Widerstand sitzt in einem Gehäuse, und der so gebildete Temperaturfühler ist in den Kühlwasserkreislauf der Brennkraftmaschine eingeschraubt. Hier sitzt gewöhnlich noch ein zweiter Temperaturfühler, der als Meßwertgeber für ein am Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs angebrachtes Temperatur-Anzeigeinstrument dient.The temperature-dependent resistor sits in a housing, and the temperature sensor formed in this way is in the Screwed in the cooling water circuit of the internal combustion engine. A second temperature sensor is usually located here, which acts as a transmitter for one on the dashboard of the motor vehicle Attached temperature display instrument is used.

Eine solche Konstruktion mit zwei Temperaturfühlern ist aufwendig und teuer wie folgende Überlegungen zeigen: Während des Vorglühvorganges ist die Angabe der tatsächlichen Temperatur über das Anzeigeinstrument uninteressant, denn der Zeitschalter mißt die Brennkraftmaschinentemperatur selber und ermittelt daraus automatisch die Vorglühzeit. Der Temperaturfühler für das Anzeigeinstrument könnte während dieses Vorgangs wegfallen. Läuft die Brennkraftmaschine, so bleibt hingegen der Temperaturfühler des Zeitschalters ungenutzt.Such a construction with two temperature sensors is complex and expensive, as the following considerations show: During the preheating process, the indication of the actual temperature on the display instrument is of no interest. because the timer measures the engine temperature itself and automatically determines the pre-glow time from this. The temperature sensor for the display instrument could be omitted during this process. If the internal combustion engine is running, however, the temperature sensor remains of the timer not used.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine einfache und billige Lösung zu finden di,e es erlaubt, sowohl die Vor-The object of the invention is therefore to find a simple and cheap solution that allows both the

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glühzeit zu bestimmen als auch bei laufender Brennkraftmaschine die Temperaturanzeige zu ermöglichen.Determine glow time as well as enable the temperature display with the internal combustion engine running.

Dies wird erfindungsgetimß dadurch erreicht, daß für den elektronischen Zeitschalter als temperaturabhängiger Widerstand der gleiche Meßfühler verwendet wird, der auch als Meßwertgeber für ein am Instrumentenbrett des Fahrzeugs angeordnetes Temperatur-Anzeigeinstrument dient und daß der temperaturabhängige Widerstand des Meßfühlers mit einem Umschalter verbunden ist, an dessen einem Wechselkontakt der elektronische Zeitschalter und an dessen anderem Wechselkontakt das Temperatur-Anzeigeinstrument angeschlossen ist.This is achieved according to the invention in that for the electronic time switch as temperature-dependent Resistance the same sensor is used that is used as a sensor for a on the instrument panel of the Temperature display instrument arranged in the vehicle is used and that the temperature-dependent resistance of the sensor is connected to a changeover switch, on whose one changeover contact the electronic timer and on its other changeover contact the temperature display instrument connected.

In weiteren Ausgestaltungen der Erfindung kann ein selbsttätiges Umschalten erreicht werden durch Verwendung eines Wechselrelais, dessen Ruhekontakt mit dem elektronischen Zeitschalter und dessen Arbeitskontakt mit dem Temperatur-Anzeigeinstrument elektrisch leitend verbunden ist. Das Signal für das Umschalten steuert dabei zweckmäßigerweise die Lichtmaschine der Brennkraftmaschine. Da an das Relais keine großen Anforderungen gestellt werden, kann ein solch billiges gewählt werden, das weit unter dem Preis eines zweiten Temperaturfühlers liegt.In further refinements of the invention, automatic switching can be achieved through use a changeover relay, its normally closed contact with the electronic timer and its normally open contact is electrically connected to the temperature display instrument. The signal for switching controls expediently the alternator of the internal combustion engine. Since no great demands are made on the relay, such a cheap one can be chosen well below the price of a second temperature sensor lies.

Es ist vorteilhaft, das Relais und den elektronischen Zeitschalter in einem Gehäuse zusammenzufassen. So können auch ältere Fahrzeugmodelle, die zwar eine Temperaturanzeige aber keine elektronische Vorglühzeitermittlung besitzen, einfach und problemlos mit dem Erfindungsgegenstand nachgerüstet werden.It is advantageous to combine the relay and the electronic timer in one housing. So can also older vehicle models that have a temperature display but no electronic pre-glow time determination own, can be easily retrofitted with the subject matter of the invention.

Wegen diesen über die Hauptanmeldung hinausgehenden Wirkungen beschränkt sich die Anwendung des Erfindungsgedankens nicht nur auf die Verwendung eines elektronischen Zeitschalters nach der Hauptanmeldung. Sie kann auch im Zusammenwirken mit anderen elektronischen Zeitschaltern angewandt werden, sofern diese einen passen-Because of these effects going beyond the main application, the application of the inventive concept is not limited to the use of an electronic one Time switch after the main login. she can can also be used in conjunction with other electronic time switches, provided they have a suitable

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den oder adaptierbaren Temperaturfühler mit negativen-! Temperatur-Koeffizienten des Widerstands haben.the or adaptable temperature sensor with negative! Have temperature coefficients of resistance.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der dazugehörigen Zeichnung, die einen elektronischen Zeitschalter mit einem Umschalter zeigt.Further refinements of the invention emerge from the description of an exemplary embodiment and the associated Drawing showing an electronic time switch with a changeover switch.

Ein den Temperaturfühler bildender temperaturabhängiger Widerstand 10 ist mit einem Pol an Masse angeschlossen und liegt über einen Kontaktarm 7 eines Wechselrelais 1 in Reihe mit parallel geschalteten Widerständen 12 und 14 und mit weiteren Widerständen 16 und 18. Der Widerstand 18 liegt andererseits an der positiven Batteriespannung Un,. Wie der Widerstand 10 ist auch der Widerstand 14 temperaturabhängig und beide haben negative Temperaturkoeffizienten. Diese Reihenschaltung ist der erste Brückenzweig eines als Brükkenschaltung aufgebauten Zeitschalters 3. 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 Brükkenschaltung weist einen npn-Transistor Tl auf, dessen Basis über eine Diode 28 auf dem Knotenpunkt Pl liegt, der durch die Verbindung des Widerstandes 20 mit dem Kondensator 22 entsteht. Der Emitter von Tl ist mit einem Widerstand 29 und im Punkt P2 mit dem Widerstand 10 verbunden, wenn der Kontaktarm 7 den Ruhekontakt 5 des Wechselrelais 1 berührt. Der Kollektor liegt über einen Widerstand 30 an der Basis eines pnp-Transistors T2, dessen Emitter über den Widerstand 18 an der Latteriespannung 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 .A temperature-dependent resistor 10 forming the temperature sensor has one pole connected to ground and is connected via a contact arm 7 of a changeover relay 1 in series with resistors 12 and 14 and further resistors 16 and 18 connected in parallel n,. Like resistor 10, resistor 14 is also temperature-dependent and both have negative temperature coefficients. This series connection is the first bridge branch of a timer switch 3 constructed as a bridge circuit lying resistor 26 is connected. The diagonal branch of the bridge circuit has an npn transistor T1, the base of which lies via a diode 28 on the node P1, which is formed by the connection of the resistor 20 to the capacitor 22. The emitter of T1 is connected to a resistor 29 and at point P2 to the resistor 10 when the contact arm 7 touches the normally closed contact 5 of the changeover relay 1. The collector is connected via a resistor 30 to the base of a pnp transistor T2, the emitter of which is connected to the battery voltage via the resistor 18 and whose collector is connected to the base of a further pnp transistor T3 via a diode 32 and via one Resistor 34 is connected to ground. In the collector circuit of T3 there is a control lamp L to indicate readiness for starting.

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Die Erregerwicklung des Relais 1 liegt über eine Leitung 2 an einer Lichtmaschine 4 und über eine Leitung 6 an Masse. Die Lichtmaschine 4 ist mit einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine gekoppelt. Am Arbeitskontakt 8 des Wechselrelais 1 ist ein Temperatur-Anzeigeinstrument A angeschlossen, das vorzugsweise an der positiven Batteriespannung IL liegt. Der Zeitschalter 3 und das Wechselrelais 1 sind in einem Gehäuse 9 zusammengefaßt .The excitation winding of the relay 1 is connected via a line 2 to an alternator 4 and via a line 6 on earth. The alternator 4 is coupled to an internal combustion engine (not shown). At the working contact 8 of the changeover relay 1 is a temperature display instrument A connected, which is preferably connected to the positive battery voltage IL. The timer 3 and the changeover relay 1 are combined in a housing 9 .

Beim Starten der Brennkraftmaschine wird der elektronische Zeitschalter 3 durch Betätigen eines nicht gezeichneten Vorglüh-Anlaß-Schalters an Spannung gelegt, und ein Strom fließt 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 Brückenzweig 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 Pl ist unabhängig von der Brennkraftmaschinentemperatur und die Anstiegsgeschwindigkeit wird über die Zeitkonstante L = R χ C bestimmt. Erreicht die Spannung an Pl einen V/crt, der gleich de;a lotential an P2 zusätzlich den Spannungsabfällen an der Basis-Emitter-Strecke von Tl und an der Diode 28 ist, öffnet Tl. 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 Hasse fließt. Dieser Strom bewirkt eine Potentialanhebung an der Basis von T3 und sperrt somit diesen. Die Kontrollampe L erlischt und gibt dadurch Signal zum Anlassen der Brennkraftmaschine. Der Fahrer betätigt nun den Anlasser und die Brennkraftmaschine springt an. Sie dreht dabei gleichzeitig die Lichtmaschine 4 mit, die ihrerseits die Erregerwicklung des Wechselrelais 1 mitWhen the internal combustion engine is started, voltage is applied to the electronic time switch 3 by actuating a pre-glow starter switch, not shown, and a current flows through the transistor T3, which is open from the start. 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 a potential determined by the resistance value of the resistor 10 serving as a temperature sensor is established at point P2. Another current flows through resistor 20 and charges capacitor 22. The rise time of the voltage on the capacitor and thus at point P1 is independent of the internal combustion engine temperature and the rate of rise is determined by the time constant L = R χ C. If the voltage at Pl reaches a V / crt which is equal to the potential at P2, in addition to the voltage drops at the base-emitter path of Tl and at the diode 28, Tl opens. As a result, a current flows through the resistor 30 into the Basis of T2 and makes this also conductive. As a result, a current now flows through resistor 18, the collector-emitter path of T2 and resistor 34 to the Hasse. This current causes a potential increase at the base of T3 and thus blocks it. The control lamp L goes out and thereby gives a signal to start the internal combustion engine. The driver now operates the starter and the internal combustion engine starts. At the same time, it rotates the alternator 4, which in turn rotates the excitation winding of the changeover relay 1

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Spannung beaufschlagt. Das Relais 1 schaltet, und der Kontaktarm 7 verbindet nun über den Arbeitskontakt 8 den Temperaturfühler 10 mit dem Anzeigeinstrument A, das dadurch die Temperatur der Brennkraftmaschine während der ganzen Laufdauer angibt.Voltage applied. The relay 1 switches, and the Contact arm 7 now connects temperature sensor 10 to display instrument A via normally open contact 8, that thereby the temperature of the internal combustion engine during the entire duration of the run.

Beim Anlassen wird der elektronische Zeitschalter durch den nicht gezeichneten Vorglüh-Anlaß-Schalter stromlos und der Kondensator 22 entlädt sich über die Basis-Emitter-Strecke von Tl, so daß der elektronische Zeitschalter bei dem nächsten Startvorgang wieder funktionsbereit ist.When starting, the electronic timer is de-energized by the glow starter switch (not shown) and the capacitor 22 discharges through the base-emitter path of Tl, so that the electronic timer will be operational again the next time it is started.

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

Der Widerstand 18 dient als Mitkopplung für Tl. 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 Tl zur Folge.The resistor 18 serves as positive feedback for Tl. By opening T2, an additional current flows over the resistor 18, the voltage drop increasing across it. A larger voltage drop causes at the same time a drop in the potential at P2, which in turn has an even faster switching through from Tl to Episode.

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

t It I

Der Spannungsteiler mit den Widerständen 24 und 26 bewirkt eine Nullpunkteinstellung, denn er gibt am Punkt Pl 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 Tl und der Diode Beim Einschalten schaltet dann Tl ohne Zeitverzögerung durch und die Kontrollampe leuchtet nicht auf. Das bedeutet, daß die Brennkraftmaschine sofort angelassenThe voltage divider with the resistors 24 and 26 causes a zero point setting, because it already specifies a potential at point P1. Is the temperature of the Internal combustion engine equal to or above its self-starting temperature ST, the potential at P2 falls below the specified potential of Pl minus the voltage losses of the base-emitter path of Tl and the diode When switched on, Tl then switches through without delay and the control lamp does not light up. That means, that the engine started immediately

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werden kann. ζ can be. ζ

ΡΑΤ/Κδ/Ri 6.10.1976ΡΑΤ / Κδ / Ri October 6, 1976

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Claims (3)

Patent ar^pxüchePatent ar ^ pxüche / 1.) Elektronischer Zeitschalter für das Vorglühen bzw. Anlassen von luftverdichtenden Brennkraftmaschinen mit der erforderlichen Vorglühdauer angepaßter, temperaturabhängiger Verzögerungszeit zum Schalten einer die Anlaßbereitschaft der Brennkraftmaschine anzeigenden Kontrollampe, insbesondere nach Patent ... (Patentanmeldung P 25 49 703.4) mit einer Brükkenschaltung, bei der in einem Brückenzweig ein temperaturabhängiger Widerstand zum Messen der Temperatur der Brennkraftmaschine vorhanden ist, der ändert/? / 1.) Electronic time switch for the preheating or starting of air-compressing internal combustion engines with the required preheating duration adapted, temperature-dependent delay time for switching a control lamp indicating that the internal combustion engine is ready to start, in particular according to patent ... (patent application P 25 49 703.4) with a bridge circuit, in which a temperature-dependent resistor for measuring the temperature of the internal combustion engine is present in a bridge branch that changes /? re Bruckenzweig ein temperaturabhängiges Zeitglied enthält und im Diagonalzweig der Brückenschaltung ein Schaltelement liegt, das über weitere Schaltglieder an der Kontrollampe angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß als temperaturabhängiger Widerstand (10) der gleiche Meßfühler verwendet wird, der auch als Meßwertgeber für ein am Instrumentenbrett des Fahrzeugs angeordnetes Temperatur-Anzeige ins tr urne nt (A) dient und daß der temperaturabhängige Widerstand (10) des Meßfühlers mit einem Umschalter verbunden ist, an dessen einem Wechselkontakt (5) der elektronische Zeitschalter (3) und an dessen anderem Wechselkontakt (8) das Temperatur-Anzeigeinstrument (A) angeschlossen ist.The right bridge branch contains a temperature-dependent timing element and the diagonal branch of the bridge circuit a switching element is located, which is connected to the control lamp via further switching elements, thereby characterized in that the same sensor is used as the temperature-dependent resistor (10) which is also used as a transducer for a temperature display located on the dashboard of the vehicle ins tr urn nt (A) and that the temperature-dependent resistance (10) of the sensor with a Changeover switch is connected, on whose one changeover contact (5) the electronic timer (3) and the temperature display instrument on its other changeover contact (8) (A) is connected. 2. Elektronischer Zeitschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Umschalter ein Wechselrelais (1) verwendet ist, dessen Ruhekontakt (5) mit dem elektronischen Zeitschalter (3) und dessen Arbeitskontakt (8) mit dem Temperatur-Anzeigeinstrument (A) am Instrumentenbrett elektrisch leitend verbunden ist, wobei das Signal für das Umschalten eine Lichtmaschine (4) der Brennkraftmaschine steuert.2. Electronic time switch according to claim 1, characterized in that a changeover relay is used as a changeover switch (1) is used, its normally closed contact (5) with the electronic timer (3) and its normally open contact (8) with the temperature display instrument (A) is electrically connected to the instrument panel, the signal for switching an alternator (4) controls the internal combustion engine. 3. Elektronischer Zeitschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselrelais (1)3. Electronic time switch according to claim 1 or 2, characterized in that the changeover relay (1) 809815/0253 ^809815/0253 ^ und der elektronische Zeitschalter (3) in einem Gehruse (9) zusammengefaßt sind.and the electronic timer (3) in a bezel (9) are summarized. PAT/ICö/Ri 6.10.1976PAT / ICö / Ri 10/6/1976 809815/0253809815/0253
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