DE2800807C2

DE2800807C2 - Schaltungsanordnung zur Abnahme und Formung der von einer Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen ausgehenden Signale

Info

Publication number: DE2800807C2
Application number: DE2800807A
Authority: DE
Inventors: Marc Montreuil Leblanc; Bernard Boulogne Lepretre
Original assignee: Regie Nationale des Usines Renault
Current assignee: Regie Nationale des Usines Renault
Priority date: 1977-01-21
Filing date: 1978-01-10
Publication date: 1982-11-04
Also published as: GB1560466A; DE2800807A1; US4194481A; FR2378187B1; FR2378187A1; JPS5392045A; IT1091399B

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Abnahme und Formung der vom Unterbrecher einer herkömmlichen oder elektronischen Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen ausgehenden Signale mit einem optoelektronischen Koppler, dessen Strahler mit dem Unterbrecher über eine Signalformschaltung verbunden ist und dessen Empfänger an die Basis eines Transistors angeschlossen ist, der zwischen dem Sperrzustand und dem Sättigungszustand arbeitet.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus der DE-OS 23 40 865 bekannt Bei dieser Schaltungsanordnung erfolgt jedoch die Signalformung über einen Impulsgenerator, der äußerst kompliziert aufgebaut ist, so daß Verzögerungen bei der Signalübermittlung auftreten.

Aus Funkschau 1970, Heft 11, Seite 353 und 354 ist ein Schließwinkelmeßgerät für Kraftfahrzeuge, bekannt, bei der die von der Zündspule kommenden Signale über eine aus ÄC-Gliedern aufgebaute Siebkette mit entsprechend großer Zeitkonstanten einem Schalttransistor zugeführt werden. Eine Zenerdiode liegt direkt parallel zum Transistorausgang. Ein optoelektronischer Koppler wird nicht verwendet. Auch bei dieser bekannten Schaltung tritt aufgrund der großen Zeitkonstanten ein verzögertes Ansprechen des Schalttransistors auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß nicht nur ein^xakt geformtes Signal aus dem Unterbrechersignal gebildet wird, sondern daß dieses Signal auch unverzüglich für eine weitere Steuerung zur Verfügung steht.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung besitzt die Merkmale des Kennzeichens des Patentansprüche! 1.

In »elektronik praxis« Dez. 1972 Seiten 7 bis 12 sind zwar allgemein Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten optoelektronischer Bauelemente beschrieben, es läßt sich jedoch aus dieser Druckschrift keinerlei Hinweis entnehmen auf die besondere Schaltungsanordnung der Erfindung und die damit gelöste Aufgabenstellung.

Von besonderer Bedeutung bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist die Signalformschaltung, die nur eine sehr niedrige Ansprechzeitkonstante besitzt Ferner ist bei der erfindungsgemäßen Schaltung zur Spannungsstabilisierung dem Schalttransistor eine Zenerdiode nachgeschaltet.

Gegenüber den bekannten Schaltungen besitzt die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung folgende Vorteile:

1. Das Signal am Ausgang der Schaltungsanordnung ist von dem Unterbrechersignal elektrisch getrennt, wodurch alle Fehler vermieden werden, wie beispielsweise die Zerstörung von Teilen der Schabung durch Überspannungen, nachdem die Unterbrecherstromstöße einige hundert Volt erreichen.

2. Das Ausgangssignal kann mit einem nicht abgeschirmten Draht übertragen werden, denn der Ausgang erfolgt auf niedrigem Niveau niederohmig (6 V, 100 Ohm), wodurch Störungen durch Übersprechen auf im gleichen Leiterbündel übertragene Informationen vermieden werden.

3. Das Signal am Ausgang der Schaltungsanordnung hat gleichbleibende Amplitude bei einer zwischen 11V und 17 V liegenden Batteriespannung. Das Signal ist unmittelbar DTL-, TTL-, RTL- und MOS-kompatibel.

4. Die Arbeitsweise des Motors, zu dem die Zündeinrichtung gehört, wird durch einen etwaigen Ausfall der Schaltungsanordnung, etwa durch einen Kurzschluß, unter keinen Umständen gestört, wie es demgegenüber bei den bekannten und gebräuchlichen Schaltungen der Fall ist, die irr allgemeinen Bestandteil des eigentlichen Zündstromkreises sind.

5. Die Kosten dieser Schaltung sind niedrig; sie enthält nämlich keinen Kondensator, was bei großen Stückzahlen evtl. eine Integration ermöglicht.

6. Wegen des Fehlens eines Kondensators sind weder Alterungserscheinungen noch Abweichungen zu befürchten.

Die Güte der Signale am Ausgang hinsichtlich ihrer Form läßt ihre unmittelbare Verwendung in allen bekannten Rechenschaltungen und logischen Schaltungen zu. Der Empfangsteil des optischen Infrarot-Kopplers hat die Form einer DARLINGTON-Schaltung im Inneren der HisBrKomponente, um noch mehr Leistung abzugeben.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, die ein Schaltbild dieser Schaltungsanordnung zeigt.

28 OO 807

In der abgebildeten Zeichnung ist die übiiche Ausbildung der Zündanlage einer Brennkraftmaschine zu erkennen, d. h. der Unterbrecher 1, der in Reihe mit der Primärwicklung 2 der Zündspule zwischen Masse und Pluspol der Batterie geschaltet ist. Ein Kondensator 3 liegt in an sich bekannter Weise parallel zu dem Unterbrecher 1. Eine im nahen Infrarot emittierende Elektrolumineszenzdiode 10 ist mit ihrem einen Anschluß über zwei hintereinandergeschaltete Widerstände 5 und 6 an den gemeinsamen Schaltpunkt \on Unterbrecher 1, Primärwicklung 2 und Kondensator 3 geführt Der Widerstand 5 begrenzt den Strom in den Dioden 7 und 8, und der Widerstand 6 legt den Polarisationsstrom in der Elektrolumineszenzdiode 10 fest Eine zwischen dem Ausgang des Widerstands 5 und Masse geschaltete Diode 7 richtet das von dem Unterbrecher 1 ausgesandte Signal gleich, indem sie den negativen Teil des Signals wegnimmt, und eine zwischen den Eingang des Widerstands 6 und Masse geschaltete Zenerdiode 8 begrenzt das Signal auf Jie für die Elektrolumineszenzdiode 10, deren zweiter Anschluß an Masse liegt zulässige Höhe.

Ein Phototransistor 20, der den Empfänger des optischen Infrarot-Kopplers darstellt dessen Strahler von der Elektrolumineszenzdiode 10 gebildet wird, liegt mit seinem Emitter an Masse, und sein Kollektor ist über einen reihegeschalteten Widerstand 21, der eine vorbestimmte Stromabgabe herbeiführt an den Pluspol der Batterie angeschlossen. Mit der Basis eines Transistors 22 ist der Kollektor des Phototransistors 20 über einen äußeren Basiswiderstand 23 verbunden. Die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 22 liegt zwischen Masse und dem Pluspol der Batterie, und der Ausgang der Stufe wird an dem Kollektor des Transistors 22 durch einen Leiter 26 abgenommen, der einen Reihenwiderstand 24 aufweist der ein Schutzglied gegenüber Störungen in Verbindung mit einer Zenerdiode 25 darstellt die zwischen Masse und dem Ende des Widerstands 24 liegt

Das Signal des Unterbrechers 1, das an dessen Anschlußklemmen zwischen dem Schaitpunkt 4 und

to Masse abgenommen wird, liefert die Polarisationsspannung der Elektrolumineszenzdiode 10, die dann im nahen Infrarot in Richtung auf den Phototransistor 20 emittiert der die Strahlung aufnimmt

Der Phototransistor 20, der in Abwesenheit eines Signals gesperrt ist wird beim öffnen der Kontakte des Unterbrechers 1 gesättigt und zwar mit einem Strom von beispielsweise 1,2 mA und einer zu vernachlässigenden Verzögerung von größenordnungsmäßig 100 μ5. Der Widerstand 21 sorgt für eine Abgabe von 1,2 mA, wodurch der Transistor 22 über den äußeren Basiswiderstand 23 gesättigt wird. Das an dem Kollektor des Transistors 22 über den Widerstand 28 abgenommene Signal wird durch den Widerstand 24 und die Diode 25 auf 5 V zurückgeführt, wodurch etwaige Störungen ausgeschlossen werden, die sich immer im Spannungsbereich über 6 V finden.

Die Bauebmentengruppe aus Elektrolumineszenzdiode 10 und Phototransistor 20 ist im Handel als integriertes Schaltelement erhältlich und im Katalog der

ω GENERAL ELECTRIC unter der Bezeichnung Hi₅B₂ aufgeführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 28 OO

1. Schaltungsanordnung zur Abnahme und Formung der vom Unterbrecher einer herkömmlichen oder elektronischen Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen ausgehenden Signale mit einem optoelektronischen Koppler, dessen Strahler mit dem Unterbrecher über eine Signalformschaltung verbunden ist und dessen Empfänger an die Basis eines Transistors angeschlossen ist, der zwischen ι ο dem Sperrzustand und dem Sättigungszustand arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalformschaltung aus einer ein Signalbegrenzungsglied (5, 6, 8) aufweisenden Schaltung mit niedriger Ansprechzeit-Konstanten besteht und daß parallel zum Ausgang des Transistors (22) eine Reihenschaltung aus einem Widerstand (24) und einer Zenerdiode (25) zur Störungsbeseitigung angeordnet ist

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Unterbrecher (1) ein Kondensator (3) geschaltet ist und daß die Signalformschaltung aus zwei Reihenwiderständen (5,6) und der mit dem Verbindungspunkt der beiden Reihenwiderstände (5,6) bestehenden Parallelschaltung aus einer Gleichrichterdiode (7) und einer begrenzenden Zenerdiode (8) aufgebaut ist, wobei die zwei Reihenwiderstände (5, 6) und die begrenzende Zenerdiode (8) das Signalbegrenzungsglied bilden.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Kollektor des den Empfänger darstellenden Fototransistors (20) ein Strombegrenzungswidei'stand (21) in Reihe geschaltet ist.