DE3224587A1 - Schaltanordnung fuer gluehkerzen einer diesel-brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Schaltanordnung für Glühkerzen einer Diesel-Brennkraftmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltanordnung für Glühkerzen einer Diesel-Brennkraftmaschine, die bei normaler Betriebsspannung relativ kurzzeitig und ununterbrochen einschaltbar sind.

Derartige, sogenannte Schnellstart-Glühkerzen werden neuerdings zunehmend verwendet und ermöglichen infolge

ihrer hohen Temperatur und Wärmeabgabe eine erhebliche Verkürzung des Vorglühvorgangs gegenüber den früher verwendeten herkömmlichen Glühkerzen. Die Glühkerzen liegen in der Regel an der normalen Betriebsspannung von meist 12 V. Es kann erwünscht sein, den Anlaßvorgang der Diesel-

Brennkraftmaschine dadurch zu erleichtern, daß die Betriebsspannung während dieses Vorgangs erhöht wird und beispielsweise doppelt so groß wie die normale Betriebsspannung ist. Würde man die Glühkerzen dieser Betriebsspannung ohne Vorsichtsmaßnahmen aussetzen, so würden sie

binnen kurzer Zeit zerstört werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf schaltungstechnisch einfache Weise dafür Sorge zu tragen, daß die

Glühkerzen bei einer erhöhten Betriebsspannung ohne die 35

Gefahr einer Beschädigung oder Zerstörung verwendet v/erden können. Der Vorglühvor^nng soll dabei weiterhin beschleunigt ablaufen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einer Schaltanordnung der eingangs genannten Art durch eine Betriebsspannungsüberwachung und eine von dieser eingeschaltete Takteinrichtung zum intermittierenden Einschalten der Glühkerzer. bei einer Betriebsspannung, die größer als der normale Wert ist.

Durch das getaktete Einschalten der Glühkerzen werden diese nur kurzzeitig an die hohe Betriebsspannung angelegt. In der jeweils anschließenden Ausschaltphase können sie wieder abkühlen. Die Glühkerze erreicht damit nie eine Temperatur, die für sie selbst gefährlich wäre.

Es ist bekannt, Glühkerzen, wie sie insbesondere in den USA verwendet werden und die ebenfalls eine schnelle Ausführung des Vorglühvorgangs ermöglichen, bei normaler Betriebsspannung getaktet einzuschalten. Die zugehörigen Schaltanordnungen sind jedoch nicht für Betriebsspannungen aufgelegt, die wesentlich größer als der normale Wert sind.

Eline Verbesserung der Erfindung besteht darin, daß die Einschaltdauer pro Takt von der Betriebsspannung abhängig ist. Dadurch kann die maximale Glühkerzen-Temperatur unabhängig von der Betriebsspannung auf einen vorgegebenen optimalen Viert eingestellt werden.

Schließlich kann die Schaltanordnung ein Selbsthalteglied enthalten, das die Takteinrichtung unabhängig von der Be- ^ triebsspannung während des gesamten Vorglü hvorgangs eingeschaltet hält. Damit wird der Taktbetrieb auch bei Spannungseinbrüchen aufrechterhalten, wie sie beispielsweise bei Einschalten des Anlassermotors auftreten können.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Diese zeigt eine Schaltanordnung für Glühkerzen einer Diesel-Brennkraftmaschine, die bei überhöhter BatriebssDarir.ur,;- arbeitet.

Einem an sich bekannten Steuergerät 1 für Glühkerzen 2 einer nicht dargestellten Diesel-Brennkraftmaschine ist eine Takteinrichtung 3 vorgeschaltet. Diese besteht aus einem Betriebsspannungs-Erkennungsteil ^, einem Taktsteuerteil 5 und einem Zeitglied 6 als eigentlichem Taktgeber.

Der Erkennungsteil 4 enthält im wesentlichen eine Zenerdiode 6', die über einen Widerstand 7 und eine Diode 8 an der Betriebsspannung angeschlossen ist. Ferner ist ihr ein Widerstand 9 nachgeschaltet. Die am Widerstand 9 abfallende Spannung steuert einen Transistor 10. Dabei soll der Transistor 10 dann durchgesteuert werden, wenn die Betriebsspannung größer als die normale Betriebsspannung ist und beispielsweise einen Wert von 20 V besitzt. In diesem Fall schaltet der Transistor 10 einen weiteren Transistor

11 am Eingang des Taktsteuerteils 5 in den leitenden Zustand.

Der Taktsteuerteil 5 enthält mehrere Widerstände 13 bis 17, die in der dargestellten Weise hintereinander geschaltet bzw. an Eingängen 25 bis 28 des handelsüblichen Zeitglied 6 angeschlossen sind. Ein Ausgang 23 des Zeitglieds 6 steuert einen Transistor 29. Dieser Transistor ist am

²^ Eingang 30 des Steuergeräts 1 angeschlossen.

Das Verhältnis der Ein- und Ausschaltimpulse, die durch das Zeitglied 6 über den Transistor 29 invertiert an den Eingang 30 des Steuergeräts 1 geliefert und darin mit

Hilfe eines Lastrelais 31, das durch einen Schalttransistor 33 gesteuert ist, in Ein- und Ausschaltvorgänge umgesetzt werden, wird durch die Widerstände 14 und 15 bestimmt.

Sofern die Betriebsspannung einen normalen Wert von z.B.

12 V besitzt, reicht die am Widerstand 9 abfallende Spannung nicht aus, den Transistor 10 durchzusteuern. Damit wird auch der Taktsteuerteil 5 und das Zeit^lied 6 nicht

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aktiviert. Das Steuergerät 1 schaltet dann die Glühkerzen 2 mit Hilfe des Lastrelais 31 für eine vorgegebene Zeit von einige Sekunden - bis der Vorglühvorgang beendet ist und während des daran anschließenden eigentlichen Anlaß-Vorgangs der Brennkraftmaschine in üblicher Weise kontinuierlich ein.

Ist die Betriebsspannung jedoch höher und besitzt beispielsweise einen Wert von 20 V, so wird der Transistor 1C und damit der Transistor 11 durchgeschaltet. Dieses Durchschalten geschieht jedoch gegenüber dem Anliegen der Betriebsspannung zeitverzögert. Hierzu ist im Erkennungsteil U ein Kondensator 3^ parallel zur Zenerdiode 6' geschaltet. Erst vjenn dieser über den Widerstand 7 und die Diode 8 geladen ist, wird das Zeitglied 6 über den Taktsteuerteil 5 aktiviert. Während dieser Verzögerungszeit ist der Transistor 29 (noch) gesperrt. Dadurch kann das Steuergerät 1 die Glühkerzen 2 kurzzeitig einschalten. Damit wird

ein schnelles Aufheizen der kalten Glühkerzen bewirkt. 20

Bei wiederholtem Aus- und Einschalten der Glühanlage (Kl.15) wird die Zeit bis die Taktschaltung anspricht je nach Pause kleiner bzw. null, da sich der Kondensator 3~ erst über den Widerstand 7 und einen hochohrr.igen Wider-

stand HO entladen muß. Damit wird ein Überhitzen der Glühkerze 2 verhindert.

Ist dann der Transistor 11 durchgeschaltet, so wird der

Taktsteuerteil 5 wirksam. Das Zeitglied 6 steuert nunmehr SO

den Transistor 29 und durch diesen invertiert das Steuergerät 1 mit einer Impulsfolge an. Durch diese Impulsfolge wird das Steuergerät 1 veranlaßt, die Glühkerzen 2 synchron ein- und auszuschalten. Die Ein- und Ausschaltzeit

bzw. die Impuls- bzw. Pausenzeit wird, wie bereits be-35

schrieben, durch die Widerstände 14, 15 und einen Kondensator 32 bestimmt. Dabei bestimmt der 'Widerstand 15 allein die Einschaltdauer cev Glühkerzen 2, während deren Ausscr.altdauer nach dem jeweils vorangegangenen Einsahalter.

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durch die' Widerstände 14 und 15 zusammen bestimmt ist. Das Zeitverhalten des Ein- und Ausachaltvorgangs der Glühkerzen 2 ergibt sich durch einen Kondensator 32, deY'dem* Widerstand 15 nachgeschaltet bzw. zwischen Ausgängen (Masse) und 22 des Zeitglieds 6 geschaltet ist. Ferner wird durch die Betriebsspannung über die Widerstände und 17 und einen hierzu parallelen Kondensator 36 das Impuls-Pausen-Verhältnis der Takte so eingestellt, daß die Glühkerzen 2 unabhängig von der tatsächlichen Betriebsspannung stets etwa auf dieselbe Temperatur aufgeheizt werden.

Schließlich ist ein Selbsthalteglied in Form eines Widerstands 35 zwischen dem Kollektor des Transistors 11 und der Basis des Transistors 10 eingeschaltet. Dadurch wird auch bei kurzzeitigem Absinken der (erhöhten) Betriebsspannung der Transistor 10 und damit der Transistor 11 weiterhin durchgeschaltet, so daß auch dann der Taktsteuerteil 5 und das Zeitglied 6 wirksam sind. Dadurch wird, sofern der Transistor 10 einmal duchgeschaltet ist, der Taktbetrieb für die Glühkerzen 2 aufrechterhalten.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   Schaltanordnung für Glühkerzen einer Diesel-Brennkraftmaschine, die bei normaler Betriebsspannung relativ kurzzeitig und ununterbrochen einschaltbar sind,

   *° gekennzeichnet durch eine Betriebsspannungsüberwaehung (Erkennungsteil U) und eine von dieser eingeschaltete Takteinrichtur.^ (Taktsteuerteil 5, Zeitglied 6) zum intermittierenden Einschalten der Glühkerzen (2) bei einer Betriebsspannung, die größer als aer normale Wert

   ist.
2. 2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltdauer pro Takt von der Betriebsspannung abhängig ist.
3. 3. Schaltanordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Selbsthalteglied (Widerstand 35), das die Takteinrichtung (5, 6) unabhängig von der Betriebsspannung während des gesamten Vorglühvorgangs einge-

   schaltet hält.