DE2913101C2

DE2913101C2 - Glühkerzen-Temperatursteuerschaltung

Info

Publication number: DE2913101C2
Application number: DE2913101A
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Higashimatsuyama Saitama Abe
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1978-04-04
Filing date: 1979-04-02
Publication date: 1983-11-10
Also published as: DE2913101A1; US4283619A; JPS54147339U; JPS5750540Y2

Description

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noch auf hoher Temperatur befindlichen Glühkerzen erneut die Energie zugeführt, die zu ihrem Aufheizen aus dem kalten Zustand nötig wäre. Dadurch wird bei einem erneuten Startversuch die benötigte Glühkerzentemperatur weit überschritten. Bei mehreren erfolglosen Startversuchen des Motors nimmt die Glühkerzentemperatur soweit zu, daß die Gefahr der Zerstörung der Heizelemente der Glühkerzen besteht

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine G'.ühkerzen-Temperatursteuerschaltung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs derart weiterzubilden, daß bei einer raschen Aufheizung der Glühkerze auf die gewünschte Temperatur unter allen verschiedenen Betriebsbedingungen eine automatische Einstellung der richtigen Glühkerzentemperatur erfolgt.

Das technische Problem wird durch eine Glühkerzen-Temperatursteuerschaltung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird durch die zweite Zeitsteuerschaltung die der ersten Zeitsteuerschaltung zugrunde liegende voreingestsllte Zeitspanne in weitere Zeitabschnitte unterteilt, in denen abwechselnd ein Aufheizen und Abkühlen der Glühkerze erfolgt, wobei diese einzelnen Zeitabschnitte gerade so eingeregelt sind, daß im Mittel der gewünschte Glühkerzen-Temperatursollwert gehalten wird. Den hierfür erforderlichen Maßnahmen liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Temperatur einer Glühkerze vor allem dann, wenn es sich um einen schnellaufheizbaren Typ handelt bei Zuführung elektrischer Energie exponentiell derart ansteigt, daß dieser Anstieg ziemlich gut durch die aus kapazitiven und ohm'schen Elementen bestehende Zeitkonstantenschaltung approximiert werden kann. Sind die Werte der kapazitiven und ohm'schen Elemente richtig gewählt, so ist die an dem kapazitiven Element anliegende Spannung unmittelbar proportional zu der Temperatur der Glühkerze. Ebenso kann auch der Temperaturabfall der Glühkerze nach dem Abschalten der Energiezufuhr durch das kapazitive Element, das s^h durch eins der ohm'schen Elemente entlädt, approximiert werden. Dabei können die Zeitkonstanten für das Aufheizen und das Abkühlen der Glühkerze unterschiedlich sein. Durch die Verwendung dieses Grundprinzips ist es bei der erfindungsgemäßen Lösung möglich, die Glühkerze auf die optimale Temperatur aufzuheizen und diese Temperatur automatisch aufrechtzuerhalten.

Eine Glühkerzen-Temperatursteuerung nach der Erfindung enthält eine Glühkerze, eine Energiequelle zum Speisen der GlühkeiT.e mit elektrischer Energie und einen ersten Schalter, der zwischen der Energiequelle und dsr Glühkerze Ü2gt. Eine Zeitkonstantenschaltung enthält eine Kondensator- und Widerstandsanordnung. Ein zweiter Schalter liegt zwischen der Energiequelle und c/er Zeitkonstantenschaltung. Eine Steuereinrichtung ist derart ausgebildet, daß sie eine an dem Kondensator vorliegende Spannung fühlt und den ersten und zweiten Schalter steuert, so daß sie die Energiequelle an die Glühkerze und die Zeiikonstantenschaltung anschalten, wobei die Zeitkonstantenschaltung derart ausgebildet ist, daß die an dem Kondensator vorliegende Spannung proportional ist zu der Temperatur der Glühkerze.

Entsprechend der Erfindung ist eine Glühkerze für einen Dieselmotor über einen Schalter an eine Energiequelle geschaltet, um von dieser elektrische Energie zu empfangen. E^:3ie einen Kondensator und

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60 Widerstände umfassende Zeitkonstantenschaltung; liegt über einen weiteren Schalter zusammen mit der Glühkerze an der Energiequelle. Die Zeitkonstantenschaltung ist derart ausgebildet daß die an dem Kondensator liegende Spannung proportional zu der Glühkerzentemperatur ist Ein Vergleicher öffnet die Schalter, um die Energiequelle von der Glühkerze und der Zeitkonstantenschaltung zu trennen, wenn die an dem Kondensator liegende Spannung einen vorgegebenen Wert übersteigt und der Vergleicher schließt die Schalter, um die Energeiquelle an die Glühkerze und die Zeitkonstantenschaltung zu schalten, wenn die an dsm Kondensator liegende Spannung einen vorgegebenen Wert unterschreitet Diese Maßnahmen haben den Effekt daß die Glühkerze auf eine vorgegebene Temperatur aufgeheizt wird und daß diese Temperatur beibehalten wird.

Zusammengefaßt: Glühkerzen eines Dieselmotors liegen über einen Schalter an einer Energiequelle, um mit elektrischer Energie gespeist zu werden. Eine einen Kondensator .und Widerstände enthaltende Zeitkonstantenschaltung ist über einen wjteren Schalter zusammen mit den Giühkerzen an eine Energiequelle geschaltet Die Zeitkonstantenschaltung ist derart ausgebildet, daß die an dem Kondensator vorliegende Spannung proportional ist der Temperatur der Giühkerzen. Pn Vergleicher öffnet die Schalter, um die Energiequelle von den Glühkerzen und der Zeitkonstantenschaltung zu trennen, wenn die an dem Kondensator vorliegende Spannung einen vorgegebenen Wert übersteigt und der Vergleiche schließt die Schalter, um die Energiequelle an die Glühkerzen und die Zeitkonstantenschaltung anzuschalten, wenn die am Kondensator vorliegende Spannung den vorgegebenen Wert unterschreitet. Der Effekt dieser Maßnahmen liegt darin, daß die Glühkerzen auf eine vorbestimmte Temperatur aufgeheizt werden, und daß diese Temperatur aufrechterhalten wird.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erldiiteri. Es zeigt

F i μ. 1 ein elektrisches Schaltungsdiagramm einer Glühkerzen-Temperatursteuerung und

F i g. 2 ein Zeitdiagramm, welches die Betriebsweise der erfindungsgemäßen Steuerung verdeutlicht.

Die erfindungsgemäße Glühkerzen-Temperatursteuerung kann abhängig von speziellen Erfordernissen auf verschiedene Weise realisiert werden. Von dem nachstehend erläuterten Ausführungsbeispiel wurden zahlreiche Exemplare hergestellt, geprüft und verwendet, und es wurde festgestellt, daß sämtliche Exemplare in höchst zufriedenstellendem Maße funktionieren.

Die in F i g. 1 dargestellte Glühkerzen-Temperatursteuerung 11 enthält eine Energiequelle in Form einer BaUerit i2, deren negative Klemme geerdet ist. Die positive Klemme der Batterie 12 liegt über normalerweise geschlossene •Relaiskontakte 13 eines Relais 14 und vier Glühkerzen 16, 17, 18 und 19 auf Masse. Die Kontakte 13 dienen als eine erste Schaltereinrichtung zum Verbinden oder Trennen der Glühkerzen 16 bis 19 mit bzw. von der Batterie 12. Die Glühkerzen 16 bis 19 sind in den entsprechenden Verbrennungskammern eines Dieselmotors (nicht dargestellt) angeordnet und werden, wenn sie mit elektrischer Energie gespeist werden, aufgeheizt, um die Verbrennungskammern vorzuheizen.

Die positive Klemme der Batterie 12 ist ferner mit einem beweglichen Kontakt 21 eines Energie-Steuer-

schalters 22 verbunden, der von der Bedienungsperson oder von dem Fahrer betätigt wird. Der Schalter 22 besitzt drei feste Kontakte, die den jeweiligen Schalterstellungen entsprechen. In einer Aus-Stellung ist der bewegliche Kontakt 21 mit einem festen Kontakt AUS verbunden, der mit keinem weiteren Teil der Einrichtung 11 verbunden ist. In einer Ein-Stellung ist der bewegliche Kontakt 21 mit einem festen Kontakt EIN verbunden. In einer Start-Stellung ist der bewegliche Kontakt 21 sowohl mit dem EIN-Kontakt als auch mit einem festen START-Kontakt verbunden.

Der EIN-Kontakt des Schalters 22 ist direkt an den Emitter eines PNP-Transistors 24 einer Steuereinheit 20 und über einen Widerstand 23 an die Basis des Transistors 24 geschaltet. Der Kollektor des Transistors 24 ist über einen Widerstand 26 an den EIN-Kontakt des Schalters 22 geschaltet und weiterhin an die Basis eines PNP-Transistors 27. Der Emitter des Transistors 27 ist tiiii dem EiN'-Kuniaki verbunden. Dei Koückiut des Transistors 27 liegt an den Anoden zweier Sperrdioden 28 und 29. Die Kathode der Diode 28 ist über einen Ladewiderstand 21 und einen Kondensator 32 auf Masse gelegt. Der Verbindungspunkt des Kondensators 32 und des Widerstandes 31 liegt über einen Entladewiderstand 33 auf Masse und weiterhin an dem nichtinvertierenden Eingang eines Spannungsvcrglcichers 34.

Die Kathode der Diode 29 ist über einen Widerstand 36 an den invertierenden Eingang des Vergleichers 34 geschaltet. Eine Konstantspannungsquelle 37 enthält einen Widerstand 38. eine Zener-Diode 39 und einen Widerstand 41, die in Serie zwischen dem EIN-Kontakt und Masse liegen. Die Kathode der Zener-Diode 39 ist mit dem invertierenden Eingang des Vergleichers 34 verbunden.

Der Ausgang des Vergleichers 34 ist über einen Widerstand 42 an die Basis des Transistors 27 geschaltet. Der Kondensator 32 bildet zusammen mit den Widerständen 31 und 33 eine Zeitkonstantenschaltung (nicht speziell bezeichnet).

Der Kollektor des Transistors 27 ist weiterhin über Widerstände 43 und 44. die zueinander in Serie geschaltet sind, auf Masse gelegt. Der Verbindungspunkt der Widerstände 43 und 44 ist an die Basis eines NPN-Transistors 46 geschaltet, dessen Emitter auf Masse liegt. Der Kollektor des Transistors 46 ist über eine Relaisspule 47 eines Relais 48 an den Kollektor eines PNP-Transistors 49 einer Zeitgeber-Sperreinheit 51 geschaltet. Der Kollektor des Transistors 49 ist über einen Widerstand 52 auf Masse gelegt. Der Emitter des Transistors 49 ist mit dem EIN-Kontakt verbunden. Die Basis des Transistors 49 liegt über einen Widerstand 53 an dem EIN-Kontakt und weiterhin über einen Widerstand 54 an der Anode einer Rückwärts-Sperrdiode 56. Die Kathode der Diode 56 ist über einen Widerstand 57 an den EIN-Kontakt geschaltet und liegt weiterhin an dem Kollektor eines NPN-Transistors 58. Der Emitter des Transistors 58 ist geerdet

Widerstände 59 und 61 einer Zeitgebereinheit 60 liegen zueinander in Serie und verbinden den EIN-Kontakt mit Masse. Der Verbindungspunkt der Widerstände 59 und 61 ist an den invertierenden Eingang eines Spannungsvergleichers 62 geschaltet. Der Ausgang des Vergleichers 62 ist an die Kathode einer Diode 63 geschaltet, deren Anode an der Kathode der Diode 56 liegt Ein Widerstand 64 und ein Kondensator 66 liegen in Serie zwischen dem EIN-Kontakt und Masse. Der Verbindungspunkt des Widerstandes 64 und des

Kondensators 66 liegt an dem nicht-invertierenden Eingang des Vergleichers 62 und weiterhin an der Anode einer RUckwärts-Sperrdiode 67. Die Kathode der Diode 67 liegt an dem EIN-Kontakt des Schalters 22. Der START-Kontakt des Schalters 22 liegt über einen Widerstand 68 an der Basis eines NPN-Transistors 69. Der Emitter des Transistors 69 ist geerdet, der Kollektor dieses Transistors liegt über einem Widerstand 51 an dem nicht-invertierenden Eingang des Vergleichers 34.

Die Basis des Transistors 24 liegt über einem Widerstand 72 an der Anode einer Diode 73. Die Kathode dieser Diode 73 ist an den Kollektor des Transistors 49 geschaltet.

Weiterhin ist der START-Kontakt über Widerstände 74 und 76 auf Masse gelegt. Der Verbindungspunkt der Widerstände 74 und 76 ist an die Basis des Transistors 58 geschaltet. Der EIN-Kontakt des Schalters 22 liegt über normalerweise gc-ö'fncic fvc'äiskoniaktc 77 des Reisss

48 und eine Rclaisspule 78 des Relais 14 auf Masse.
Zum Anlassen des Motors wird der Schalter 22 von

seiner Aus-Stellung in die Ein-Stellung gebracht, in welcher der bewegliche Kontakt 21 lediglich den EIN-Kontakt berührt. Die Widerstände 59 und 61 funktionieren als Spannungsteiler, um eine vorbestimmte Bezugsspannung an den invertierenden Eingang des Vergleichers 62 zu legen. Der Kondensator 66 beginnt, sich üb'.ι- den Widerstand 64 aufzuladen. Die Zeitkonstante der Kombination bestehend aus Widerstand 64 und Kondensator 66 ist relativ lang gewählt, so daß die an dem Kondensator 66 auftretende Spannung relativ lange Zeit benötigt, um den Pegel der Bezugsspannung zu erreichen. Da die Spannung an dem Kondensator 66 anfangs unter der Bezugsspannung liegt, erzeugt der Vergleichcr 62 ein niedriges Ausgangssignal, welches durch die Dioden 63 und 56 und den Widerstand 54 an Λλιλ Transistor 49 ^De!e^CTt wird. Die Spannung an den Verbindungspunkten der Dioden 63 und 56 ist als C bezeichnet. Die niedrige Basisspannung des Transistors

49 bewirkt, daß der Transistor 49 angeschaltet wird und die Basis des Transistors 24 über die Diode 73 und den Widerstand 72 an den EIN-Kontakt des Schalters 22 gelegt wird. Dies hat zur Folge, daß der Transistor 24 abgeschaltet wird und wirkungsmäßig von dem Rest der Schaltung getrennt wird.

Da der Kondensator 32 anfangs entladen ist, ist die Spannung dort Null. Die Zenerdiode 39 und die Widerstände 38 und 41 erzeugen eine vorbestimmte Bezugsspannung an dem invertierenden Eingang des Vergleichers 34, wobei die Zener-Diode 39 die Bezugsspannung unabhängig von Schwankungen in der Spannung der Batterie 12 macht. Da die Spannung am Kondensator 32, die mit A bezeichnet ist, zu Beginn niedriger ist als die Bezugsspannung am invertierenden Eingang des Vergleichers 34, erzeugt dieser ein niedriges (»niedrig« bzw. »hoch« sind im folgenden als digitale Spannungspegel zu verstehen) Ausgangssignal, welches an den Transistor 27 rückgeführt wird, um diesen Transistor anzuschalten. Der Kondensator 32 beginnt mit dem Aufladen über den Transistor 27, die Diode 28 und den Widerstand 31 und die Spannung A beginnt zu steigen.

Die durch die Werte des Widerstandes 31 und des Kondensators 32 bestimmte Zeitkonstante wird derart ausgewählt, daß sie genauso groß ist wie die des Temperaturanstiegs der Glühkerzen 16 bis 19. Die Glühkerzen 16 bis 19 werden gleichzeitig mit dem Kondensator 32 an die Batterie 12 angeschaltet, wie aus

nachstehender Erläuterung noch hervorgeht.

Der Transistor 27, der als zweiter Schalter dient, wird angeschaltet und verbindet die Widerstände 43 und 44 zwischen Batterie 12 und Erde über den Schalter 22. Die Basisspannung des Transistors 46 steigt an und schaltet dadurch den Transistor 46 an. Der Transistor 46 verbindet die Relaisspule 47 mit der Batterie 12, wodurch die Kontakte 77 geschlossen werden. Die RelaisspuU- 78 wird über die Relaiskontakte 77 an die Batterie 12 geschaltet. Die erregte Relaisspule 78 schließt die Kontakte 13 und verbindet die Glühkerzen 16 bis 19 mit der Batterie 12. Man sieht, daß der Transistor 27 zum gemeinsamen Zuführen von Leistung zu dem Kondensator 32 und den Glühkerzen 16 bis 19 dient.

Der Kondensator 32 lädt auf, bis die Spannung A die Bezugsspannung am invertierenden Eingang des Vergleichers 34 übersehreitet. Zu diesem Zeitpunkt wird das Ausgangssignal des Vergleichers 34, das Signal S, ,hoch'.'.. Das .> >hohe« Signal B wird zu der Basis des Transistors 27 zurückgeführt, wodurch dieser abgeschaltet wird. Dies sperrt die Stromzufuhr zu dem Kondensator 32 und den Glühkerzen 16 bis 19, da der Transistor 46 abgeschaltet ist und die Relaisspulen 47 und 78 nicht erregt sind. Somit wird die Energiezufuhr zu dem Kondensator 32 und den Glühkerzen 16 bis 19 gleichzeitig beendet.

Der Kondensator 32 entlädt sich über den Widerstand 33. der derart bemessen ist, daß sich eine Zeitkonstante ergibt, die dem Temperaturabfall der Glühkerzen 16 bis 19 bei Beendigen der Energiezufuhr entsprich. Der Kondensator 32 entlädt sich, bis die Spannung 8 unter die Bezugsspannung des Vergleichers 34 fällt. Dann wird der Ausgang B des Vergleichers 34 »niedrig«, um den Transistor 27 anzuschalten und den Kondensator 32 und die Glühkerzen 16 bis 19 zu speisen. Dieser Zyklus wiederholt sich selbst kontinuierlich. Es versteht sich nun, daß der Vergleicher 34 in Kombination mit der Zeitkonstantenschaltung und den entsprechenden Bauelementen einen astabilen Multivibrator bildet.

Dieser Vorgang wird besser deutlich, wenn man F i g. 2 betrachtet. Man sieht, daß die Spannungsamplitude A proportional ist zu der Temperatur der Glühkerzen 16 bis 19. Vorzugsweise ist der Vergleicher 34 mit einer solchen Hysterese ausgestattet, daß das Signal Seinen »hohen« Wert annimmt, wenn das Signal A einen oberen Schaltpunkt überschreitet und einen ,niedrigen« Wert annimmt, wenn das Signal A unter einen unteren Schaltpunkt fällt. Eine solche Anordnung führt zu den in F i g. 2 dargestellten Kurven, bei denen die Energiezufuhr zu den Glühkerzen 16 bis 19 beendigt wird, wenn die Temperatur 900⁰C erreicht, und die Energiezufuhr erneut einsetzt, wenn die Temperatur unter 700⁰C fällt. Auf diese Weise wird die Glühkerzen-Temperatur im wesentlichen auf einem Durchschnittswert von 800⁰C konstant gehalten.

Die oberen zwei Kurven in Fig.2 zeigen die Verbindung der EIN- und START-Kontakte des Schalters 22 mit der Batterie 12 über den beweglichen Kontakt 21. Man sieht, daß sowohl der EIN- als auch der START-Kontakt mit der Batterie 12 verbunden sind, wenn der bewegliche Kontakt 21 in die Start-Stellung gebracht wird Die Zeitgebereinheit 60 trennt die Glühkerzen 16 bis 19 nach einer vorgegebenen Zeitdauer ab. die verstrichen ist, nachdem der Schalter 22 von AUS nach EIN bewegt wurde. Die vornehmiiche Aufgabe dieser Einrichtung besteht darin, zu verhindern, daß die Glühkerzen 16 bis 19 mit Energie gespeist werden, nachdem der Motor angesprungen ist und normal läuft.

Die Zeitkonstante des Widerstandes 64 und des Kondensators 66 ist derart gewählt, daß die an dem Kondensator 66 auftretende Spannung gleich ist der Bezugsspannung am invertierenden Eingang des Vergleichers 62 bei Ende des vorgegebenen Zeitraums. In diesem Fall wird das Ausgangssignal des Vergleichers

ίο 62 und somit das Signal C »hoch«. Dies wiederum schaltet den Transistor 49 ab, so daß die Basis des Transistors 24 über den Widerstand 72, die Diode 73 und den Widerstand 72 auf Masse gelegt wird. Die Basisspannung des Transistors 24 wird »niedrig«, so daß der Transistor 24 anschaltet und die Basis des Transistors 27 mit dem EIN-Kontakt des Schalters 22 und dadurch die positive Klemme der Batterie 12 verbindet. Dies schaltet den Transistor 27 ab und beendigt somit die Energiezufuhr zu dem Kondensator 32 und den Glühkerzen 16 bis 19. Der Kondensator 32 und die Glühkerzen 16 bis 19 verbleiben im stromlosen Zustand, selbst wenn das Ausgangssignal B des Komparators 34 »niedrigen« Wert annimmt, wenn der Transistor 24 die Basis des Transistors 27 mit dem EIN-Kontakt über einen extrem hochohmigen Pfad verbindet. Dies hat den Effekt, die Steuereinheit 20 und die Glühkerzen 16 bis 19 im nicht erregten Zustand zu halten.

Die Zeitgeber-Sperreinheit 51 dient zum Übersteuern der Zeitgebereinheit 60 und verhindert, daß diese die Steuereinheit 20 und die Glühkerzen 16 bis 19 beeinflußt, wenn der Schalter 22 in die Start-Stellung bewegt wird. In diesem Fall verbindet der Schalter 22 die Widerstände 74 und 76 mit der Batterie 12 und legt dadurch eine »hohe« Spannung an die Basis des Transistors 58. Der Transistor 58 wird angeschaltet und verbindet die Basis des Transistors 49 über den niederohmigen Kollektorkreis des Transistors 58, den Widerstand 54 und die Diode 56 mil masse. Der Transistor 49 wird angeschaltet und verursacht das Abschalten des Transistors 24. Hierdurch wird die Zeitgebereinheit 60 von der Steuereinheit ungeachtet des Ausgangssignals des Vergleichers 62 getrennt. Wenn das Ausgangssignal des Vergleichers 62 »hohen« Pegel hat, wird die Diode 63 in Sperrichtung geschaltet, da die Kollektorspannung des Transistors 58, die an der Anode der Diode 63 erscheint, ,niedrig« ist. Somit werden die Transistoren 49 und 24 abgeschaltet, und die Zeitgebereinheit 60 wird von der Steuereinheit 20 getrennt, ungeachtet des Zustandes der Zeitgebereinheit 60.

Die verbleibenden Merkmale der vorliegenden Erfindung betreffen den Transistor 69 und den Widerstand 71. Beim Starten des Motors trachten der Luftstrom und die Kraftstoffeinspritzung in die Verbrennungskammer die Temperatur der Glühkerzen 16 bis 19 rascher zu vermindern als wenn der Motor nicht zum Anlassen gedreht würde. Der Widerstand 71 dient als Kompensationswiderstand, um diesen Effekt zu kompensieren. Insbesondere wird, wenn der Schalter 22 in die Start-Stellung gebracht wird, die Batterie 12 über den Schalter 22 und den Widerstand 68 an die Basis des Transistors 69 geschaltet Dies veranlaßt, daß der Transistor 69 angeschaltet wird und der Widerstand 71 parallel zu dem Widerstand 33 und den Kondensator 32 geschaltet wird. Dies vermindert den Gesamt-Parallelwiderstand bezüglich des Kondensators 32 und verringert dadurch die Entlade-Zeitkonstante des

Kondensators 32. Anders ausgedrückt: der Kondensator 32 entlädt sich über einen geringeren Widerstand und somit schneller. Der Widerstandswert des Widerstandes 71 ist derart bemessen, daß die Zeitkonstante der Schaltung mit dem Widerstand 71 in Parallelschaltung zu dem Widerstand 33 gleich ist dem Temperaturabfall der Glühkerzen 16 bis 19, wenn der Motor gestartet wird und die Glühkerzen 16 bis 19 nicht gespeist werden. Dieser Vorgang wird aus Fig.2 deutlich.

Man sieht also, daß durch die Erfindung die dem Stand der Technik anhaftenden Probleme beseitigt

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werden, indem eine Glühkerzen-Temperatursteuerung geschaffen wird, die selbst bei verbesserten, rasch aufheizenden Gi^hkerzen eine vorgegebene Optimaltemperatur aufrechterhalten und zuverlässig ein Überheizen der Gliihkerzen verhindern kann. Selbstverständlich sind Modifikationen des obenerläuterten Ausführungsbeispiels möglich. So z. B. kann ein einzelner Schalter vorgesehen werden, um die Batterie an die Glühkerzen und die Zeitkonstantenschaltung anzuschalten bzw. sie von den Glühkerzen und der Zeitkonstantenschaltung zu trennen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. GIühfcerzen-Temperatursteuerschaltung mit einer ersten Zeitsteuerschaltung, durch die eine Glühkerze bei Betätigung eines Steuerschalters an eine Energiequelle anschaltbar und nach Ablauf einer in der Zeitsteuerschaltung voreingestellten Zeitspanne selbständig abschaltbar ist, und mit einer von der ersten Zeitsteuerschaltung betätigbaren zweiten Zeitsteuerschaltung mit einer aus kapazitiven und ohm'schen Elementen bestehenden Zeitkonstantenschaltung und einem Steuerglied, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgrund der Bemessung der Werte der kapazitiven und ohm'schen Elemente unmittelbar proportional zur Glühkerzentemperatur eingestellte Spannung über das kapazitive Element (32) erfaßbar und die Verbindung der Glühkerze (15 bis 19) sowie der Zeitkonstantenschaltung zur Energiequelle (12) fortwährest in Abhängigkeit davon, ob diese Spannung kleiner oder größer als ein einem Glühkerzentemperatursollwert entsprechend voreingestellter Spannungspegel ist, an- und abschaltbar ist

2. Glühkerzen-Temperatursteuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied einen Vergleicher (34) aufweist, in dem die Spannung über dem Kondensator (32) mit dem voreingestellten Spannungspegel vergleichbar ist.

3. Glühkerzen-Temperatursteuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Ausgangssignal des Vergleichers (34) sowohl ein die Glühkerze (16 bis l&J mit uer Energiequelle (12) verbindender erster Scnaiter (14) als auch ein die Zeitkonstantenschaltung (31 bis J3) mit der Energiequelle (12) verbindender zweiter Schalter (27) steuerbar ist.

4. Glühkerzen-Temperatursteuerschaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicher (34) eine Hysterese aufweist.

5. Glühkerzen-Temperatursteuerschaltung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das kapazitive Element durch einen Kondensator (32) und die ohm'schen Elemente durch einen Ladewiderstand (31) sowie einen Entladewiderstand (33) gebildet sind, wobei der Kondensator (32) über den zweiten Schalter (27) und den Ladewiderstand (31) aus der Energiequelle (12) ladbar ist, wenn der zweite Schalter (27) in seinen Einschaltzustand gesteuert ist, und über den Entladewiderstand entladbar ist, wenn der zweite Schalter (27) in seinen Ausschaltzustand gesteuert ist.

6. Glühkerzen-Temperatursteuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Kompensationsschaltung (68,69) zur Kompensation der Zeitkonstantenschaltung (31 bis 33), wenn der Steuerschalter (22) in eine Motoranlaßstellung umgeschaltet ist.

7. Glühkerzen-Temperatursteuerschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsschaltung eine dem Entladewiderstand (33) parallelgeschaltete Reihenschaltung aus einem Kompensationsschalter (69) und einem Kompensationswiderstand (71) aufweist, wobei der Kompensationsschalter (69) nur dann geschlossen ist, wenn der Steuerschalter (22) in die Motoranlaßstellung geschaltet ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Glühkerzen-Temperatursteuerschaltung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Aus der DE-OS 21 35 432 ist eine Glühkerzen-Temperatursteuerschaltung mit einer ersten Zeitsteuerschaltung, darch die eine Glühkerze bei Betätigung eines Steuerschalters an eine Energiequelle anschaltbar und nach Ablauf einer in der Zeitsteuerschaltung voreingestellten Zeitspanne selbsttätig abschaltbar ist, und mit

ίο einer von der ersten Zeitsteuerschaltung betätigbaren zweiten Zeitsteuerschaltung mit einer aus kapazitiven und ohm'schen Elementen bestehenden Zeitkonstantenschaltung und einem Steuerglied, bekannt

Bei dieser bekannten Glühkerzen-Temperatursteuerschaltung dient die erste Zeitsteuerschaltung dazu, der Glühkerze für eine Zeitdauer, die von der von einem Temperaturgeber gemessenen Umgebungstemperatur des Motors abhängt, Strom zuzuführen. Nach dieser Zeitspanne wird die Stromzufuhr unterbrochen, damit die Glühkerzen nicht unnötig lange mit Energie versorgt werden. Beim Abbrechen der Energiezufuhr wird eine zweite Zeitsteuerschaltung betätigt. Diese zweite Zeitsteuerschaltung läßt während einer vorbestimmt langen Zeitspanne eine Signallampe leuchten, die den Fahrer darüber informiert, daß sich die Glühkerze noch auf einer Temperatur befindet, die einen Start des Dieselmotors ermöglicht Nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne der zweiten Zeitsteuerschaltung erlischt die Signallampe, so daß der Fahrer darüber informiert ist, daß ein erneutes Vorglühen der Glühkerzen nötig ist, um den Motor zu starten.

Wenn der Motor nach einem ersten Startversuch noch nicht angesprungen ist, und wenn die Signallampe der zweiten Zeitsteuerschallung bereits verloschen ist,

d. h. wenn eine bestimmte Zeit nach dem ersten Vorglühen bereits verstrichen ist, muß für einen erneuten Startversuch die Glühkerze wieder vorgeglüht werden. Zu diesem Zeitpunkt hat die Glühkerze jedoch noch eine relativ hohe Temperatur. Die Energie, die bei einem erneuten Startversuch der Glühkerze zugeführt wird, ist jedoch lediglich von der Umgebungstemperatur abhängig, so daß das erneute Zuführen dieser Energie zu einer bereits vorgeglühten Glühkerze ein Überheizen und damit ein Durchbrennen der Glühkerze verursachen kann.

Folgen mehrere erfolglose Startversuche des Motors aufeinander, so wird die Glühkerzentemperatur soweit zunehmen, bsi ihre Heizelemente durchbrennen und die Glühkerze damit zerstört ist.

Aus der DE-OS 23 60 481 ist eine Glühkerzen-Temperatursteuerschaltung mit einer Zeitschaltung, durch die eine Glühkerze bei Betätigung eines Steuerschalters an eine Energiequelle anschaltbar und nach Ablauf einer in der Zeitsteuerschaltung voreingestellten Zeitspanne selbsttätig abschaltbar ist. Bei einer derartigen Glühkerzen-Temperatursteuerschaltung hat die Zeitsteuerschaltung lediglich die Wirkung, die nach der Betätigung des Steuerschalters infolge der Zufuhr elektrischer Energie aus der Energiequelle eintretende Aufheizung der Glühkerzen nach Ablauf der voreingestellten Zeitspanne, die hinreichend lange bemessen ist. um den Motor vor ihrem Ablauf zu starten, wieder abzuschalten. Während dieser Zeitspanne werden die Glühkerzen unabhängig davon, wie hoch die tatsächlich von ihnen angenommene Temperatur ist, andauernd mit Er.ergie beschickt. Führt ein erster Startversuch des Motors noch nicht zum Starten, so daß ein erneutes Vorglühen für einen weiteren Startversuch nötig ist, so wird den