DE2205108B2

DE2205108B2 - Anlassteuervorrichtung fuer brennkraftmaschinen der diesel- oder aehnlichen bauart

Info

Publication number: DE2205108B2
Application number: DE19722205108
Authority: DE
Inventors: Andre Sartrouville Leger (Frankreich)
Original assignee: Regie Nationale des Usines Renault, Boulogne-Billancourt Seine; Automobiles Peugeot, Paris; (Frankreich)
Priority date: 1971-05-18
Filing date: 1972-02-03
Publication date: 1976-05-06
Also published as: DE2205108A1; FR2137321B1; FR2137321A1; GB1332763A; IT950611B; SE387160B

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlaßstcuervorrichtung nachdem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer ersten bekannten Art von Anlaßvorrichtungen wird das Glühen oder Vorglühen ausgelöst, indem der Hauptschalter in die Aniaßstellung gebracht wird. wobei die Speisung oder Erregung des Anlassers über eine Verzögerungseinrichtung vor sich geht.

In einer derartigen Vorrichtung ist es bei einer unbeabsichtigten Stillsetzung des Motors nicht möglich, den Motor wieder anzulassen, ohne die Verzögerungseinrichtung zu betreiben, was einen Nachteil darstellt, wenn die Umstände ein sofortiges Wiederanlassen des Motors erfordern.

Bei einer zweiten bekannten An von Anlaßvomch langen wird das Glühen ausgelöst, indem der Hauptschalter in die Fahrt-Stellung gebracht wird, wobei der Anlasser durch den Fahrzcuglenkcr nach einer bestimmten Verzögerung betätigt wird.

Die Anlaßsteuervorrichtungen müssen im allgemeinen die folgenden Funktionen erfüllen:

Beendigung des Vorglühens nach einer bestimmten Verzögerung, selbst wenn der Anlasser nicht erregt worden ist;

Erregung der Glühschaltung während der direkten Betätigung des Anlassers ohne vorheriges Vorgltihen;

Unterbrechung des Vorglühens, wenn der Motor läuft.

Diese bekannten Vorrichtungen erfüllen zwar diese verschiedenen Funktionen, haben jedoch einen komplizierten Aufbau und sind daher in der Fertigung entsprechend teuer.

Dies gilt auch für eine bekannte Aniaßsteuervoiriehtung für Dieselmotoren (vgl. DT-OS 15 76 658). bei der ein Hauptschalter zwei instabile Stellungen, nämlich eine Vorheizstellung und eine Anlaßstellung, hat. Übliche Anlaßschaltcr für Fahrzeuge mit einem Ottomotor haben aber nur eine instabile Stellung, so daß die bekannte Anlaßsteuervorrichtung nicht gleichzeitig liir Otto- und Dieselmotoren verwendet werden kann.

Weiterhin muß bei der bekannten Vorrichtung während der gesamten Vorheiz-Zeitdauer vom Fahrer der Schalterschlüssel festgehalten weiden, du ein Relais abwechselnd und unbestimmt erregt und entrcgt wird, indem ein Bimetallstreilen durch einen Widerstand abgekühlt und dann wieder erwärmt wird.

Schließlich ist noch eine Anlaßsteuervoirichtung bekannt (FR-PS 20 38 832). die zwar ein Vorheizen ab der Fahrt-Stellung des Hauptschalters ermöglicht, im übrigen aber kompliziert aufgebaut ist.

Es ist daher Aufgabe der F.rfindung, eine Anlaßsteuervorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, clic trotz einfachen Aufbaues und leichter Bedienung nicht nur in Dieselmotoren, sondern auch in Ottomotoren einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs I angegebenen Merkmale gelöst.

Der Hauptschalter hat nur eine instabile Stellung wie

die üblichen Anlaßschalier bei Fahrzeugen mil Ottomotor. Das Vorhei/en erfolgt in der stabilen Fahrt-Stellung, so daß der Schalterschlüsscl während der Vorheiz-Zcitdauer vom Fahrer nicht festgehalten werden muß. Weiterhin kommt die erfindungsgemäße Anlaßsteuervorrichtung mit wenig Bauelementen aus.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig.' das elektrische Schaltbild eines Ausführungsbeispicls der erfindungsgemäßen Anlaßsteuervorrichuing.

Fig.2 eine erste Abwandlung der Vorrichtung von

1 i g. I. wobei die Verzögerungseinrichtung durch einen Bimetallstreifen gebildet ist.

F i g. J eine /weile Abwandlung der Vorrichtung von Fig. !. wobei die Verzögerungseinrichtung eine elektiOiiiechanische Einrichtung ist, und

Fig. 4 eine dritte Abwandlung der Vorrichtung von Fig. 1. wobei die Verzögerungseinrichtung cmc elektronische Schallung ist.

Die in I i g. 1 abgebildete Anlaßsteucrvoi richtung der Erfindung hat hauptsächlich einen Anlasser I. dessen Motor 2 an die Anschlüsse einer Stromquelle in Form einer Batterie B einer Brennkruhmasehine über einen Ein-Aus-Schalter oder Arbeitskontakt 3 angeschlossen ist. der durch eine Rclaiswickking 4 gesteuert ist.

Die Relaiswicklung 4 ist in Reihe mit dem Motor 2 über einen Hauptschalter 5 verbunden, dessen bewegliches Kontaktstück 6 mit dem positiven Anschluß der Batterie B verbunden ist und vier Stellungen einnehmen kann:

Eine erste Stellung 7 oder stabile »Halt-Stellung«, in der das bewegliche Kontaktstück 6 in der Lull schwebt;

eine zweite Stellung oder stabile »Zusatzgerai-Siellung«. in der das bewegliche kontaktstück 6 die Batterie ö mit einem ortsfesten Kontaktstuck 8 verbindet, das die Speisung einer bestimmten Anzahl von Zusatzgeräten. /.. B. der Fahrzeugheizung, gestattet:

eine dritte Stellung oder stabile »Fahrt-Stellung«, in der das bewegliche Kontaktstück 6 die Verbindung zwischen dem Kontaktstuck 8 und einem anderen ortsfesten Kontaktstück 9 gewährleistet, das an die (ilühsieuerschaltung angeschlossen ist:
eine vierte Stellung oder instabile »Anlaß-Stellung«, in der das bewegliehe Kontaktstück 6 die Verbindung zwischen dem Kontaktstück 9 und einem anderen ortsfesten kontaktstück 10 herstellt, das an die Relaiswicklung 4 zur Betätigung des Motors 2 des Anlassers 1 angeschlossen ist.
Ein (nicht gezeigtes) Rückstellorgan ist bestrebt, das bewegliche Kontaktstück aus der Anlaß-Stellung in die Fahri-Siellung zurückzuziehen.

Das ortsfeste Kontaktstück 9 ist mit einer Wicklung 11 eines Glührelais 12 verbunden, das einen Umschalter 13 betätigt, der im Speisekreis von Glühkerzen 14 liegt.

Ein bewegliches Kontaktstück 15 des Umschalters 13 arbeitet zusammen einerseits mit einem ortsfesten Kontaktstück 16, das an den positiven Anschluß der Batterie B angeschlossen ist, und andererseits mit einem ortsfesten Kontaktstück 17, das an den Verbindungspunkt der Relaisspulen 4 mit dem Anlassermotor

2 angeschlossen ist.

Zwischen dem ortsfesten Kontaktstück 9 des Hauptschalters 5 und der Spule 11 des Glührelais 12 liegt ein Umschalter 18, der durch eine Spule 19 eines Verzögerungsrelais 20 betätigt wird. Die Spule 19 liegt zwischen dem ortsfesten Kontaktstück 9 des Hauptschalters 5 und Erde über einen Thermistor 21 oder temperaturabhängigen Widerstand mil negativem Temperaturkoeffizient, dessen zum Kontaktstück 9 entgegengesetzter Anschluß mit einem ortsfesten Kontaktstück 22 des Umschalters 18 verbunden ist, dessen bewegliches Kontaktstück 23 außerdem mit einem ortsfesten Kontaktstück 24 zusammenwirkt, das an die Spule Il des Glührelais 12 angeschlossen ist. Der Verbindungspunkt zwischen der Spule 19 des Verzögerungsrelais 20 und dem Thermistor 21 ist mit dem ortsfesten Kontaktstück 10 zinn Anlassen des Hauptschalters 5 über eine Diode 25 verbunden.

Die eben beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Bei Süflsiand der Brennkraftmaschine befinden sich die verschiedenen Bauteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der in F i g. 1 gezeigten Stellung.

Wenn der Fahrzeuglenker die Brennkraftmaschine anlassen will, bringt er zuerst das bewegliche Kontaktstück 6 des Hauptschalters 5 in die Fahrt-Stellung, d. h. zum Kontaktstück 9.

2s Die Spule 11 des Glührelais 12 wird erregt und läßt das bewegliche Kontaktstück 15 des Umschalters 13 zum ortsfesten Kontaktstück 16 verschwenken, so daß der Speisekreis der Glühkerzen 14 geschlossen wird. Gleichzeitig fließt ein Strom geringer Stärke in den Thermistor 21. der wegen seines negativen Temperaturkoeffizienten einen großen Widerstandswcri hat. wenn er kalt ist. Zu Beginn des Vorglühens ist die Stärke des Stromes durch den Thermistor 21 und damit durch die Spule 19 des Verzögerungsrelais 20 zu klein.

um das bewegliche Kontaktstück 23 des Umschalters

18 verschwenken zu lassen, bis der Thermistor 21 eine vorbcstimmic Temperatur erreicht.

Wenn der Fahrzeugleiter meint, daß das Vorglühen ausreichend ist. kann er die Brennkraftmaschine anlassen, indem er kurzzeitig das bewegliche Kontaktstück b des Hauptschalters 5 zu dessen ortsfestem Kontaktstück IO bringt, was gleichzeitig die Erregung der Relaiswicklung des Anlassers 1 und über die Diode 25 der Spule 19 des Verzögerungsrelais 20 bewirkt.

Der durch die Spule 4 fließende Strom verursacht das Schließen des Arbeitskontaktes 3 und damit die Erregung des Motors 2 des Anlassers 1.

Der Snom durch die Diode 25 und durch die Spule

19 des Verzögerungsrelais 20 bewirkt ein Vcrschwcnken des beweglichen Kontaktstüeks 23 des Umschalters 18 zum ortsfesten Kontaktstück 22, so daß der Speisekreis der Spule 11 des Glührelais 12 unterbrochen und der Thermistor 21 kurzgeschlossen wird. Das bewegliche Kontaktstück 15 des Umschalters 13 vcrschwenkt sich zum or'sfesien Kontaktstück 17 so, daß die Speisung der Glühkcrzen 14 nun über den Arbeitskontakt 3 des Anlassers während dessen ganzer Betriebszeit gewährleistet ist.

Wenn der Hauptschalter 5 zum Kontaktstück 9 ziirückkommt, bleibt die Rclaisspule 19 selbsthahcnd über dem Umschalter 18, der an seinem ortsfesten Kontaktstück 22 festgehalten wird. Da die Spule des Relais 11 nicht mehr erregt wird, bleibt der Umschalter 13 an seinem ortsfesten Kontaktstück 17, und das Vorglühen ist unterbrochen.

Wenn der Fahrzeuglenker den Anlasser nicht innerhalb eines angemessenen Zeitintervalls betätigt, erreicht der Thermistor 21 eine so große Temperatur,

daß sein Widerstandswert plötzlich auf einen geringen Wert abfällt.

Daraus ergibt sich, daß der durch die Spule 19 des Verzögerungsrelais 20 fließende Strom groß genug werden muß. um den Umschalter 18 zu seinem ortsfesten Kontaktstück 22 verschwenken zu lassen und die Erregung der Spule 11 des Glührelais 12 zu unterbrechen. Wenn die Spule 11 nicht mehr erregt ist. verschwenkt sich das bewegliche Kontaktstück 15 des Umschalters 13 zum ortsfesten Kontaktstück 17. und die Erregung der Glühkerzen wird automatisch unterbrochen.

Andererseits bleibt wie nach Betätigung des Anlassers die Spule des Relais 19 selbsthaltcnd über dem Umschalter 18, der den Thermistor 21 kurzschließt.

Wenn aus irgendeinem Grund die Brennkraftmaschine stillgesetzt wird, kann sie sofort unter Übergehen der Verzögerungsschaltung wieder in Betrieb genommen werden. Um die Brennkraftmaschine erneut anzulassen, wird das bewegliche Kontaktstück 6 des Haupt schalters 5 zum ortsfesten Kontaktstück 10 verschwenkt. Die Spule 4 wird erregt und bewirkt das Schließen des Arbeitskoniaktes 3. der seinerseits den Speisekreis des Motors 2 des Anlassers und den Speisekreis der Glühkerze 14 über den Umschalter 13 schließt, dessen bewegliches Kontaktstück sich in diesem Fall am ortsfesten Kontaktstück 17 befindet.

Die in F i g. 2 abgebildete Anlaßsteuervorrichtung "unterscheidet sich von der in F i g. 1 dadurch, daß der Verzögerungsthermistor 21 durch einen normalerweise offenen Schalter oder Arbeitskontakt 26 ersetzt ist. der in Reihe mit der Spule 19 des Verzögerungsrelais 20 liegt und durch einen Bimetallstreifen 27 betätigt ist. der in Reihe in den Speisekreis der Glühkerze 14 geschaltet ist.

Auch hier entsprechen, wie bei den anderen Ausführungsbeispielen von F i g. 3 und 4. die Stellungen der verschiedenen Bauteile der Vorrichtung der Halt-Stellung des Hauptschalters 5.

Wenn das bewegliche Kontaktstück 6 des Hauptschalters 5 zum ortsfesten Kontaktstück 9 entsprechend der Fahrt-Stellung gebracht ist. ist die Spule 11 des Glührelais 12 erregt, so daß sie das bewegliche Kontaktstück 15 des Umschalters 13 zum ortsfesten Kontaktstück 16 verschwenkt wodurch die Glühkerzen erregt sind und ihr Erregungsstrom durch den Bimetallstreifen 27 fließt, der erhitzt zu werden beginnt.

Da der Arbeitskontakt 26 offen ist. wird die Spule 19 des Verzögerungsrelais 20 nicht erregt.

Wenn der Fahrzeuglenker nicht den Anlasser innerhalb eines angemessenen Zeitintervalls betätigt, bewirkt der Bimetallstreifen 27, der seine Auslösetemperatur erreicht hat das Schließen des Arbeitskontaktes 26, die Erregung der Spule 19 des Verzögerungsrelais 20 und infolgedessen die Aberregung der Glühkerzen 14 und die Unterhaltung der Erregung der Spule 19. Im übrigen ist der Betrieb der Vorrichtung von F i g. 2 identisch mit dem der Vorrichtung von F i g. 1.

In der Vorrichtung von F i g. 3 wird die Verzögerung bewirkt durch einen elektromechanisch betätigten Arbeitskontakt 28, z. B. durch einen Arbeitskontakt mit verzögerter Auslösung, der zum Relais 12 der Glühsteuerung gehört zwischen dem beweglichen Kontaktstück 23 des Umschalters 28. der durch das Verzögerungsrelais 20 gesteuert ist. und dem Verbindungspunkt der Diode 25 und der Spule 19 des Relais 20.

Wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen wird, wenn der Fahrzcuglenker den Anlasser nicht innerhalb eines angemessenen Zeitintervalls betätigt, der Arbeitskontakt 28 geschlossen, wodurch die Erregung der Spule 19 des Relais 20 bewirkt wird; die Unterbrechung des Vorglühens und die Aufrechtcrhalüing der Erregung der Spule 19 werden in derselben Weise wie in den Ausführungsbcispiclen von F i g. I und 2 gewährleistet.

Die in Fig.4 abgebildete AnliiUstcucrvorrichuing unterscheidet sich etwas von den drei vorhergehenden

ίο Ausführungsbeispielen.

Bei dieser Vorrichtung ist das Verzögerungsrelais durch eine elektronische Schaltung ersetzt.

Diese Schallung hat hauptsächlich einen Thyristor 29, dessen Anoden-Kathoden-Sireckc zwischen dem ortsfesten Kontaktstück 9 des Hauptschalters 5 und Erde über einen Widerstand 30 liegt. Die Steuerelektrode des Thyristors 29 ist mit der Basis eines NPN-Transistors 31 über einen Widerstand 32 und mit dem ortsfesten Kontakt'.'ück 9 über einen Widerstand 33 verbunden. Ein Tcmperaturkompcnsations-Thcrmistor 34 liegt parallel zum Widerstand 30. Der Emitter des Transistors 31 ist geerdet, während sein Kollektor mit einem Anschluß der Spule 11 des Glührelais 12 verbunden ist, deren anderer Anschluß an das ortsfeste Kontaktstück 9 des Hauptschalters 5 angeschlossen ist. Der Kollektor des Transistors 31 ist mit der Anode des Thyristors 29 über einen Widerstand 35 und einer dazu in Reihe liegenden Diode 36 verbunden.

Ein Widerstand 37 und ein Kondensator 38 hegen in Reihe an den Anschlüssen der Anoden-Kathoden-Strecke des Thyristors 29.

Die übrige Schaltung von F i g. 4 stimmt mit den vorhergehenden Ausführungsbeispielcn Oberem.

Wenn das bewegliche Kontaktstück 6 des Haupt schalters 5 zum ortsfesten Kontaktstück 9 verschwenkt wird, wird die Spannung der Versorgungsbatteric an die Basis des Transistors 31 über die Widerstände 33 und 32 angelegt. Der Transistor 31 leitet, und die Spule 11 verschwenkt das bewegliche Kontaktstück 15 des Umschalters 13 zum ortsfesten Kontaktstück 16. so daß die Glühkerzen 14 erregt werden.

Ein Teil des durch die Spule 11 fließenden Stroms wird durch den Strompfad abgeleitet, der von dem Widerstand 35, der Diode 36, dem Kondensator 38 und dem Widerstand 37 gebildet wird.

Bei Betriebsbeginn wird der Kondensator 38 entladen, so daß die Spannung an der Anode des Thyristors 29 sehr klein ist, was dessen Leiten trotz des Anliegens einer Spannung an dessen Steuerelektrode verhindert.

Die Zeitkonstante der durch den Kondensator 38 und dem Widerstand 37 gebildeten Schaltung wird so gewählt daß sie dem Zeitintervall entspricht, nachdem das Vorglühen unterbrochen werden muß, wenn der Anlasser nicht betätigt worden ist Wenn der Kondensator 38 aufgeladen ist, ist das Potential seiner mit der Anode des Thyristors 29 verbundenen Kondensatorplatte groß genug, um diesen leitend zu machen. Der durch die Spule 11 geflossene Strom-fließt dann durch den Thyristor, so daß der Umschalter 13 zum ortsfesten Kontaktstück 17 versehwenkt und die Erregufig der Glühkerzen 14 unterbrochen wird.

Während der Betätigung des Anlassers befindet sich das bewegliche Kontaktstück 6 des Hauptschalters 5 am ortsfesten Kontaktstück 10.

Die Speisespannung wird plötzlich an die Anode des Thyristors 29 über die Diode 25 angelegt die die übrige ■ Schaltung kurzschließt und die Unterbrechung der Erregung der Spule 11 des Glührelais 12 hervorruft: die

Ker/.en sind also über den geschlossenen Arbeitskontakt 3 und das bewegliche Kontaktstück 15 des Umschalters 13 am orisfcsicn Koniakisiück 17 erregt.

Die eben beschriebene elektronische Schaltung gewährleistet also die Funktion der Verzögerungsrelais in den Vorrichtungen von F i g. t bis 3.

In allen hier beschriebenen Ausführungsbeispielcn sichert die VeiY.ögcrungssehaliung die Unterbrechung des Vorglühens nach einem vorbestimmten Vcr/.öficrungsintcrvali. wenn der Fahr/euglcnkcr ilen Hauptschalter 5 in der Stellung H liil.il. indem er das Anlassen vergißt. Die erfindungsgemaUe Vorrichtung gewährleistet unter anderem einerseils die Unterbrechung des Vorglühens vom Beiriebsende des Anlassers an. also wenn die Brennkraftmaschine läuft, und andererseits die Vornahme des Vorglühens in allen Fallen während der Betriebs/eil des Anlassers.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

«9 SV

Claims

Patentansprüche:

1. Anlaßsteuervorrichtung für Brennkraftmaschinen der Diesel- oder ähnlichen Bauart, mit einer ersten Schaltung zur Erregung von Glühkerzen der Brennkraftmaschine, mit einer Schaltung zur Erregung eines Anlassers, die einen durch eine Relaisspule betätigbaren Ein-Aus-Schalter hat, mit einer zweiten Schaltung zur Erregung der Glühkerzcn. to die durch Schließen der Anlasserschaltung steuerbar ist. mit einer Verzögerungsschaltung zur Unterbrechung der Erregung der Glühkerzen nach einer vorbestimmten Zeit, wobei die Schaltungen durch eine elektrische Stromquelle über einen Hauptschalter mit mindestens drei Stellungen, nämlich einer ersten stabilen Haltstellung, einer zweiten Stellung und einer dritten instabilen Anlaßsiellung. speisbar sind, wobei die Glühkerzen in ihre erste oder zweite Erregungsschaltung über einen ersten Umschalter schaltbar sind, der durch eine erste Relaisschaltung betätigbar ist, die durch den Hauptschalter in dessen zweiter Stellung erregbar und die durch die Verzögerungsschaltung aberregbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stellung des Hauptschalters (5) die stabile Kahn Stellung ist und daß eine erneute Erregung der ersten Relaisschaltung (11) nach deren Aberrcgung durch die Verzögerungsschaltung durch eine Schaltvorrichtung (18, 19 bzw. 37,38.29) verhindert wird

2. Anlaßsteuervorrichiung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (25) /ur Steuerung des Umschaltens des ersten Umschalters (13) von der ersten Erregungsschaltung der Glühkerzcn (14) zur zweiten ohne Wirksamwerden der Verzögerungsschaltung bei Schließen der Erregungs· schaltung des Anlassers (1).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einrichtung zur Steuerung des Umschaltens des ersten Umschalters (13) eine Diode (25) hat, die zwischen einem mit der Erregungsschaltung des Anlassers (1) verbundenen ortsfesten Kontaktstück (10) in der dritten Stellung des Hauptschalters (5) und der Verzögerungsschaluing so liegt, daß deren Verzögerung bei Schließen der hr regungsschaltung des Anlassers (1) unwirksam gemacht und das sofortige Umschalten des ersten Umschalters (13) bewirkt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch J, dadurch gekenn zeichnet, daß die Verzögerungsschaltung gebildet ist durch eine zweite Relaisspule (19). die normalerweise durch ein Verzögerungselement (21; 27; 28) erregt ist und einen zweiten Umschaltci (18) steuert, der in die Err^gungsschaltung der ersten Relaisschaltung (11) geschaltet ist. und daß die Diode (25) in Reihe mit der zweiten Relaisspule (19) liegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gckennlcichnet, daß die zweite Relaisspule (19) selbsthallend über den zweiten Umschalter (18) ist. der in finer Stellung gehalten wird, in der er die Verzögerungsschaltung (21; 27: 28) kurzschließt und die Erregungsschaltung der ersten Relaisschaltung (II) 6ffnet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- ⁶S leichnet, daß die Verzögerungsschaltung gebildet ist durch einen Transistor (31), der in Reihe mit der den ersten Umschalter steuernden ersten Relaisschaltung (11) liegt, und durch einen Thyristor (29). der normalerweise durch eine tff-Verz.ögerungssrhaltung (37. 38) ansteuerbar ist. wobei die Diode (25) mit der Anode des Thyristors (29) verbunden ist.