DE2234121C2

DE2234121C2 - Schaltungsanordnung zum Steuern des Stromes in einer Spule, vorzugsweise der Betätigungsspule eines Kraftstoffzufuhrreglers in einer Kraftstoffpumpe

Info

Publication number: DE2234121C2
Application number: DE2234121A
Authority: DE
Inventors: Anthony John Ruislip Middlesex Adey
Original assignee: CAV Ltd
Current assignee: CAV Ltd
Priority date: 1971-07-13
Filing date: 1972-07-12
Publication date: 1982-07-08
Also published as: US3795826A; AR193656A1; DE2234121A1; CA954583A; BR7204641D0; FR2145637B1; JPS5723282B1; AU467917B2; IT961347B; FR2145637A1; ES405172A1; ZA724719B; GB1399458A; AU4448872A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Steuern des Stromes in einer Spule, vorzugsweise der Betätigungsspule eines Kraftstoffzufuhrreglers in eineir Kraftstoffpumpe, mit einem Leistungstransistor, dessen Schaltstrecke in Reihe mit der Spule geschaltet ist und mit einem Steuertransistor zum Ansteuern des Leistungstransistors.

Bei einer bekannten Schaltungsanordnung (DE-PS 12 03 874) wird lediglich eine Konstanthaltung des Speisestromes zu einer Belastung mit Hilfe einer internen transistorisierten Regelung bewirkt, ohne daß dabei der Speisestrom von außen einstellbar wäre. Ferner ist ein Multivibrator bekannt (Elektronics 22. Juli 1968, S. 69/70), bei dem im Schaltkreis eines Leistungstransistors die Reihenschaltung einer Spule und eines Widerstandes angeordnet ist Auch bei diesem Multivibrator erfolgt keine Steuerung des Spulenstromes von außen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine Einstellung des Stromes in der Spule in Abhängigkeit von einer von außen zugeführten Größe erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein mit der Basis des Steuertransistors verbundener Eingangsanschluß vorgesehen ist, über den dem Steuertransistor ein Eingangssignal zuführbar ist, daß weiterhin ein Widerstand im Schaltkreis des Leistungstransistors angeordnet ist, an dem ein dem durch die Spule fließenden Strom entsprechendes Signa! abnehmbar ist und daß schließlich gegenkoppelnde Schaltmittel vorgesehen sind, die von dem am Widerstand abnehmbaren Signal steuerbar sind und einer Veränderung des Eingangssignales entgegenwirken, derart, daß der Mittelwert des durch die Spule fließenden Stromes von der Größe des επί Eingangsanschluß anliegenden Eingangssignales abhängt.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert, die ein Ausführungsbeispiel darstellt.

Mit zwei Anschlußklemmen 10, 11 ist der Antriebs-Stromkreis an den positiven und negativen Pol einer Gleichspannungsquelle anschließbar. Eine weitere als Eingang dienende Klemme 12 ist mit der Basis eines p-n-p Transistors TX verbunden. Der Emitter dieses Transistors T\ ist einerseits über ein-Ti Widerstand R 1 mit der Klemme 10 und andererseits mit der Klemme 11 über einen Widerstand R 4 verbunden. Die Widerstände RX und R 4 bilden einen Spannungsteiler, der auch durch eine entsprechende Spannungsquelle ersetzt werden kann, deren Spannung zwischen der an den Klemmen 10 und 11 liegenden Spannung liegt. Der Kollektor des Widerstandes TX ist mit der Klemme 11 über in Reihe liegende Widerstände R 2 und R 3 verbunden.

Ein n-p-n Transistor 7"2 ist mit einem n-p-n

V) Leistungstransistor Γ3 nach der Art Darlington-Schaltung verbunden. Die Basis des Transistors Tl ist mit dem Verbindungspunkt der beiden Widerstände R 2 und Λ 3 verbunden, während die Kollektoren der Transistoren T2 und Γ3 mit einem Ende einer Spule L einer Betätigungseinrichtung verbunden sind. Das andere Ende der Spule L ist mit der Klemme 10 über einen Widerstand R 5 verbunden. Der Emitter des Transistors Τ'Λ liegt an der Klemme 11. Die Kollektoren der Transistoren T2 und T3 sind außerdem mit der Klemme 10 über einen Widerstand R 6 und einer dazu in Reihe liegenden Diode D1 verbunden, deren Kathode an der Klemme 10 liegt.

Ein rückgekoppelter p-n-p Transistor Γ4 liegt mit seiner Basis an dem Verbindungspunkt zwischen der Spule L und dem Widerstand R 5. Der Emitter dieses Transistors T4 ist mit der Klemme 10 über einen Widerstand R 7 verbunden, während der Kollektor mit der Basis des Transistors Π und außerdem über einen

mit einem Kondensator C\ in Reihe liegenden Widerstand RS mit den Kollektoren der Transistoren 72 und 73 verbunden ist.

Im Betrieb bewirkt ein größer werdendes negatives Signal, das an der Klemme 12 anliegt, einen Anstieg des => Kollektor-Emitterstromes des Transistors 7*1. Dadurch wird der Strom in den Kollektor-Emitterstrecken der Transistoren 72 und 73 erhöht. Folglich fließt in der Spule L ein größer werdender Strom und der Spannungsabfall am Widerstand Λ5 nimmt zu. Infolge des größer werdenden Spannungsabfalls am Widerstand RS steigt der Strom in dem Kollektor-Emitterpfad des Transistors 74 an, wodurch die Abschaltung des Transistors 71 eingeleitet wird. Es stellt sich ein Gleichgewichtszustand ein, bei dem der Strom in der Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 74 ungefähr das Signal am Eingang des Antriebsstromkreises ausgleicht. Folglich hängt der Hauptstromwert in der Spule L von der Größe des Eingangssignals ab. Wenn das Eingangssignal größer wird, dann nimmt auch der Strom in der Spule L zu.

Der Widerstand R 8 und der Kondensator C1 dienen als positive Rückkopplung für den Transistor 71. Die positive Rückkopplung bewirkt, daß die Transistoren 72 und 73 im Schalterbetrieb arbeiten, was zu einer Verringerung des Wärmeverlustes führt.

Ein weiterer Kondensator C2 kann zwischen der Basis und dem Kollektor des Transistors 71 liegen. Dieser Kondensator bewirkt, daß die Geschwindigkeit der Stromänderung im Transistor 73 derart gesteuert jo wird, daß andere elektrische Schaltkreise störende hohe Frequenzen verringert werden.

Eine weitere Diode D 2 kann in Reihe mit der Basis des Transistors 74 liegen und ir.it ihrer Kathode am Verbindungspunkt des Widerstandes R 5 und der Spule L angeschlossen sein. Ein weiterer Widerstand R 9 ist dann an der Kathode der Diode D 2 und der Basis des Transistors 74 und an der Klemme 11 angeschlossen. Der Effekt des Widerstandes R 9 und der Diode D 2 besteht darin, daß sie das Verhältnis zwischen dem Wert des Eingangssignals und dem Strom in der Spule linearer machen und die Schaltung weniger empfindlich gegenüber Temperaturschwankungen.

In Fig. 2 ist schematisch ein Dieselmotor 13 gezeigt, auf dem eine Brennstoffpumpe 14 angeordnet ist. Die Steuerungsstange der Pumpe für die Brennstoffmenge ist mit einer elektromagnetischen Betätigungseinrichtung 15 verbunden, die die Spule L des Antriebsstromkreises gemäß Fig. 1 aufweist. Der Antriebsstromkreis gemäß Fig. 1 ist als Block 16 dargestellt. Das Eingangssignal für den Antriebsstro/.ikreis liefert eine Signalaufbereitungseinrichtung 17, an d!i mittels eines Steuerelementes 18 ein gefordertes Signal angelegt wird. Das an den Antriebsstromkreis gelieferte Signal repräsentiert das Signal für die geforderte Betätigungskraft. Die Signalaufbereitungseinrichtung 17 wird auch mit anderen Signalen, wie der Geschwindigkeit des Motors angesteuert. Die Einrichtung 17 bereitet diese Signale für das geforderte Signal auf. Ein anderes übliches Signal ist die Brennstoffmenge.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Steuern des Stromes in einer Spule, vorzugsweise der Betätigungsspule eines Kraftstoffzufuhrreglers in einer Kraftstoffpumpe, mit einem Leistungstransistor, dessen Schaltstrecke in Reihe mit der Spule geschaltet ist und mit einem Steuertransistor zum Ansteuern des Leistungstransistors, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Basis des Steuerstransistors (T\) verbundener Eingangsanschluß (12) vorgesehen ist. Ober den dem Steuertransistor (T]) ein Eingangssignal zuführbar ist, daß weiterhin ein Widerstand (Rs) im Schaltkreis des Leistungstransistors (Ti) angeordnet ist, an dem ein dem durch die Spule (L) fließenden Strom entsprechendes Signal abnehmbar ist und daß schließlich gegenkoppelnde Schaltmittel (Ta) vorgesehen sind, die von dem am Widerstand (Rs) abnehmbaren Signal steuerbar sind und einer Veränderung des Eingangssignales entgegenwirken, derart, daß der Mittelwert des durch die Spule (L) fließenden Stromes von der Größe des am Eingangsanschluß anliegenden Eingangssignales abhängt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenkoppelnden Schaltmittel einen Rückkopplungs-Transistor (T*) umfassen, der der Basib des Eingangstransistors (Ti) einen Strom zuführt, dessen Wirkung der des Eingangssignales auf den Steuertransistor (T₁) entgegengesetzt ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zum Emitter des Rückkopplungstransistors (Ti₁) ein Widerstand (Ri) angeordnet ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mitkopplungspfad vom Leistungstransistor (Ti) zum Steuertransistor (T\) besteht, wodurch diese beiden Transistoren (Ti, T3) im Schaltbetrieb arbeiten.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitkopplungspfad zur Basis des Steuertransistors (71) führt.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Strom durch die Spule (X^ entsprechende Signal der Basis des Rückkopplungstransistors (Ta) durch eine Diode (Di) zugeleitet wird.

7. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (L) Teil eines Betätigungselementes (15) einer Einrichtung (13) zum Regeln und/oder Steuern einer Brennkraftmaschine ist, wobei dem Steuertransistor (T\) ein Signal zugeführt wird, das ein Maß für die auf die Einrichtung (13) ausgeübte Kraft ist.