Elektrischer Temperaturfühler für eine Benzineinspritzeinrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Temperaturfühler, der zur Beeinflussuag einer elektrisch gesteuerten Benzineinspritzeinrichtung für Brennkraft- maschinen bestimmt ist und einen seinen elektrischen Leitwert in Abhängigkeit von seiner Betriebstemperatur ändernden Widerstandskörper enthält.
Elektrisch gesteuerte B enzineinspritzeinrichtungen enthalten unmittelbar vor den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine in deren Ansaugleitung angeordnete, elektromagnetisch betätigbare Einspritzventile, welchen der einzuspritzende Kraftstoff unter praktisch gleichbleibendem Druck zugeführt wird. Zur Steuerung der bei jedem Einspritzvorgang aus den einzelnen Ein spritzventilen austretenden und beim nächsten Ansaugvorgang zusammen mit der Ansaugluft in den Zylinder gelangenden Kraftstoffmenge ist bi ei derartigen Einspritz- einrichtungen lein elektrisches Steuergerät vorgesehen, welches synchron zu den Kurbelwellenumdrehungen der Brennkraftmaschine ausgelöst wird und bei jeder Auslösung einen elektrischen Öffnungsimpuis an die Einspritzventile abgibt.
Der besondere Vorteil dieser bekannten Einspritzeinrichtungen besteht darin, dass die zeitliche Dauer der Öffnungsimpulse rasch und sehr genau an die jeweils vorliegenden Betriebsverhältnisse der Brennkraftmaschine angepasst werden kann.
Da es für einen störungsfreien Betrieb der Brennkraftmaschine wichtig ist, die in die einzelnen Zylinder gelangenden Brennstoffmengen in Abhängigkeit von der jeweiligen Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine zu verändern, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, minen elektrischen Temperaturfühler zu schaffen, welcher bei geringer eigener Wärmekapazität rasch auf Änderungen der Betriebstemperatur anspricht und eine zuverlässige Übertragung des ermittelten Messwertes gewährleistet.
Diese Aufgabe ist bei einem elektrischen Tempe raturfühler der eingangs beschriebenen Art gelöst, bei welchem erfindungsgemäss der Widerstandskörper in einem metallischen, mit einem Einschraubgewindezapfen versehenen Gehäuse angeordnet ist und die Einschraubgewindezapfen eine zentrale Längsbohrung enthält, gegen deren in der Nähe der Stirnseite des Zapfens liegendlen Boden der Widerstandskörper in elektrisch leitendem Kontakt gespannt gehalten wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Widerstandskörper zwischen zwei Druckkontaktstücken angeordnet ist, von denen das erste als eine am Bohr, ungs- grund in der Längsbolhrung festsitzende Scheibe und das andere als isoliert in der Längsbohrung geführte, durch eine Quetschverbindung auf einer Anschlusslitze befestigte Büchse ausgebildet ist.
Für eine dauerhafte und zuverlässige Kontaktgabe zwischen dem Widerstandskörper und den Druckkontaktstücken können diese Druckkontaktstücke vorteilhafterweise an ihren einander zugekehrten Stirnflächen je einen ringförmigen Wulst zur Zentrieriung des zwischen sie eingelegten Widerstandskörpers aufweisen. Ausserdem ist es vorteilhaft, wenn die Druckkontakte aus Edelmetall, insbesondere aus Silber, bestehen oder wenigstens an ihren als Auflageflächen des Widerstandskörpers dienenden Zonen mit einem derartigen Metall überzogen sind.
Bei der oben angegebenen Ausbildung der Kontaktstücke liegt der seinen Leitwert in Abhängigkeit von den Betriebstemperaturen der Brennkraftmaschine ändernde Wtiderstandskörper einseitig über das in den Motorblock der Brennkraftmaschine einschraubbare Gehäuse an Masseverbindung. In diesem Falle ist lediglich eine einzige, als Litze ausgebildete Anschlussleitung erforderlich, über welche der Temperaturfühler mit dem ;elektrischen Steuergerät der Benzineinspritzeinrichtung in Verbindung steht.
Um eine Zkwgentlastung zu erreichen und hierbei zu vermeiden, dass ein etwa auf die Anschlussleitung ausgeübter Längszug die Kontaktgabe zwischen dieser Leitung und dem Widerstandskörper beeinflussen kann, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Anschlusslitze der Anschlussleitung an ihrem mit dem Widerstandskörper verbundenen Endabschnitt eine aufgepresste Metallscheibe trägt, die als Zugentlastung dient und sich über ein bis zu Temperaturen von mindestens 3000 C druck festes, die Längsbohrung begrenzendes Isolierstück abstützt.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist weiterhin zur Sicherstellung einer guten Kontaktgabe vorgesehen, dass auf der mit dem Ende der Anschlusslitze verbundenen Büchse eine Isolierstoffscheibe angeordnet ist, die sich gegen eine Schulter an der Büchse abstützt und als Widerlager für eine den Kontaktdruck zwischen der Büchse und dem Widerstandskörper gewährleistende Feder dient, die sich an ihrem anderen Ende gegen die vorher genannte Metallscheibe bzw. über diese Metallscheibe gegen das Isolierstück abstützt.
Das Isolierstück kann in einer sich an die Längsbohrung anschliessenden Kragenzone des Gehäuses verstemmt oder eingebördelt sein.
In weiterer Ausgestaltung ist zur Sicherstellung einer guten Kontaktgabe vorgesehen, dass der zwischen seinen Einspannstellen in der Metallscheibe und der Büchse liegende Abschnitt der Anschlusslitze geringfügig länger ist als der Abstand zwischen der Metallscheibe und der Büchse.
Weitere zweckmässige Ausgestaltungen ergeben sich aus dem nachstehend beschriebenen und in der Zeich- nung dargestellten Ausführungsbc;ispie1 und aus den Unteransprüchen. Es zeigen:
Fig. 1 einen Temperaturfühier gemäss der Erfin- dung in seinem Längsschnitt und in vergrösserter Darstellung und
Fig. 2 in der Ansicht in etwa natürlicher Grösse.
Der dargestellte Temperaturfühler dient zur Beeinflussung des elektrischen Steuergeräts einer nicht dargestellten Benzineinspritzeinnichtung mit mehreren, jeweils einem der Zylinder einer ebenfalls nicht dargestellten Brennkraftmaschine zugeordneten Einspritzventilen. Er hat ein metallisches, nach Art eines Zünd kerzengehäuses gestaltetes Gehäuse 1 mit einem Sechs kantflansch 2 und einem angeformten Gewindezapfen 3, der an seinem Umfang ein Einschraubgewinde 4 trägt. Das Gehäuse enthält eine zentrale Längsbohrung, die vom Sechskantflansch her ausgeführt ist und mit ihrem Boden 6 in der Nähe der Stirnseite 7 des Schraubzapfens 3 endigt.
Der Schraubzapfen 3 des Temperaturfühlers lässt sich in eine passende Gewindebohrung im Zylinderkopf der nicht dargestellten Brennkraftmaschine eindrehen und überträgt die dort herrschende Motortemperatur auf einen als Messglied dienenden elektrischen Widerstandskörper 10, der aus Halbleiterwerkstoff besteht und einen stark negativen Temperaturkoeffizienten hat. Je nach der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine ändert der Widerstandskörper 10 seinen elek trischen Leitwert, und zwar ; in der Weise, dass dieser Leitwert mit zunehmender Motortemperatur grösser wird.
Zur sicheren Kontaktierung des Widerstandskörpers 10 sind zwei aus Silber hergestellte Kontaktstücke vorgesehen, zwischen denen der Widerstandskörper mit Hilfe einer Schraubenfeder 11 gespannt gehalten wird.
Das erste Druckkontaktstück ist als Scheibe 12 ausgebildet, und diese ist am Bohrungsgrund 6 der Längsbohrung 5 eingepresst. Als zweites Kontaktstück dient eine mit einer Sacklochbohrung 13 versehene Büchse 14. In dieser ist eine in die Sacklochbohrung 13 eingesteckte Anschlusslitze 15 lötfrei durch eine Quetschverbindung befestigt, welche durch Zusammenpressen des die Bohrung 13 umgebenden Abschnitts der Büchse 14 erzielt ist. Zur Zentrierung des zwischen sie eingelegten Widerstandskörpers 10 haben die beiden Druckkontaktstücke 12 und 14 an ihren einander zugekehrten Stirnflächen je einen ringförmigen Wulst 12' bzw. 14'. Die Büchse 14 ist in der Längsbohrung 5 des Gehäuses 1 durch eine auf die Büchse 14 aufgezogene Isolierstoffscheibe 16 geführt, welche gegen eine Schulter 17 an der Büchse 14 anliegt.
Die als Verbindungsleitung des Temperaturfühlers zum nicht dargestellten Steuergerät dienende Anschlusslitze 15 ist nur auf einem kurzen, der Büchse 14 unmittelbar benachbarten Abschnitt blank gehalten und trägt auf dem übrigen Teil ihrer Länge eine aus dem Kunststoff Teflon hergestellte Isolierstoffumhüllung 18. Diese Umhüllung reicht bis zu einer am Ende des blanken Abschnitts der Anschlusslitze 15 auf die Litze aufgepressten Kupferscheibe 20, welche als Widerlager für die den Kontaktdruck liefernde Schraubenfeder 11 dient. Die Scheibe 20 sitzt in einer sie übergreifenden Isolierstofftülle 21, welche bis zu mindestens 3000 C, im vorliegenden Fall durch Verwendung von Bakelit als Herstellungsstoff bis zu 4000 C, auch unter mechanischem Druck formbeständig bleibt.
Die Isolierstofftülle 21 sitzt in dem angeformten Flansch 24 einer die Anschlusslitze und deren Isolierstoffmantel 18 umgreifenden Verstärkungshülse 25, welche durch zwei parallel verlaufende Quetsehrillen 26 und 27 mit der Anschlussiitze zugfest verbunden ist. Zur Verbindung der Hülse 25 ist ein am Sechskantflansch 2 des Gehäuses 1 angeformter Kragen 28 vorgesehen, welcher an seinem Rand nach innen eingebördelt ist und dabei den Flansch 24 der Hülse umschliesst.
Zur Erzielung einer auch bei beträchtlichen Temperaturänderungen zugfrei bleibenden Verbindung zwischen der Anschlusslitze 15 und der Büchse 14 ist die Anschlusslitze 15 S-förmig gestaltet, wobei ihre Länge geringfügig grösser als der zwischen der Metallscheibe 20 und der Büchse 14 verbleibende Abstand gewählt ist.
Der besondere Vorteil der beschriebenen und dargestellten Ausführung des Temperaturfühlers besteht darin, dass trotz der geringen, aus Fig. 2 erkennbaren Abmessungen ein zuverlässiger Kontakt zwischen dem Widerstandskörper 10 und seinen Kontaktstücken erzielt ist und ausserdem der erforderliche Wärmeübergang von dem Schraubzapfen 3 zum Widerstandskörper 10 sichergestellt ist. Durch die erfindungsgemässen Massnahmen ist es ausserdem möglich, die Wärmekapazität des Messfühlers kleinzuhalten und dadurch eine hohe Ansprechgeschwindigkeit zu erzielen.
Electrical temperature sensor for a gasoline injection device
The invention relates to an electrical temperature sensor which is intended to influence an electrically controlled gasoline injection device for internal combustion engines and which contains a resistance body that changes its electrical conductance as a function of its operating temperature.
Electrically controlled gasoline injection devices contain electromagnetically actuated injection valves which are arranged in the intake line of the individual cylinders of the internal combustion engine and to which the fuel to be injected is supplied under practically constant pressure. To control the amount of fuel exiting from the individual injection valves during each injection process and entering the cylinder together with the intake air during the next intake process, an electric control unit is provided for such injectors, which is triggered synchronously with the crankshaft revolutions of the internal combustion engine and each time it is triggered emits an electrical opening pulse to the injectors.
The particular advantage of these known injection devices is that the duration of the opening pulses can be adapted quickly and very precisely to the particular operating conditions of the internal combustion engine.
Since it is important for a trouble-free operation of the internal combustion engine to change the amount of fuel reaching the individual cylinders depending on the operating temperature of the internal combustion engine, the invention is based on the task of creating an electrical temperature sensor that reacts quickly to changes with a low internal heat capacity responds to the operating temperature and ensures reliable transmission of the measured value.
This object is achieved in an electrical Tempe temperature sensor of the type described above, in which, according to the invention, the resistance body is arranged in a metallic housing provided with a screw-in threaded pin and the screw-in threaded pin contains a central longitudinal bore, against the bottom of which is located near the end face of the pin Resistance body is kept taut in electrically conductive contact.
In a further embodiment of the invention it is provided that the resistance body is arranged between two pressure contact pieces, of which the first is a washer that is fixed on the drill base in the longitudinal bore and the other is insulated and guided in the longitudinal bore, through a crimp connection on a connecting wire attached sleeve is formed.
For permanent and reliable contact between the resistance body and the pressure contact pieces, these pressure contact pieces can advantageously each have an annular bead on their facing end faces for centering the resistance body inserted between them. In addition, it is advantageous if the pressure contacts are made of noble metal, in particular silver, or at least are coated with such a metal on their zones serving as contact surfaces of the resistor body.
In the above design of the contact pieces, the resistance body, which changes its conductance as a function of the operating temperatures of the internal combustion engine, is grounded on one side via the housing that can be screwed into the engine block of the internal combustion engine. In this case, only a single connection line designed as a stranded wire is required, via which the temperature sensor is connected to the electrical control unit of the gasoline injection device.
In order to relieve the load on the truck and to avoid that a longitudinal pull exerted on the connection line can influence the contact between this line and the resistance body, a further embodiment of the invention provides that the connection strand of the connection line has a connection at its end section connected to the resistance body Pressed-on metal disk, which serves as a strain relief and is supported by an insulating piece that is pressure-resistant up to temperatures of at least 3000 C and delimits the longitudinal bore.
In a preferred embodiment it is also provided to ensure good contact that an insulating washer is arranged on the socket connected to the end of the connecting wire, which is supported against a shoulder on the socket and as an abutment for the contact pressure between the socket and the resistor body Ensuring spring is used, which is supported at its other end against the aforementioned metal disk or via this metal disk against the insulating piece.
The insulating piece can be caulked or crimped in a collar zone of the housing adjoining the longitudinal bore.
In a further embodiment, to ensure good contact, the section of the connecting wire lying between its clamping points in the metal disk and the bushing is slightly longer than the distance between the metal disk and the bushing.
Further useful refinements result from the embodiment described below and shown in the drawing and from the subclaims. Show it:
1 shows a temperature sensor according to the invention in its longitudinal section and in an enlarged representation and
Fig. 2 in the view in approximately natural size.
The temperature sensor shown serves to influence the electrical control unit of a petrol injection device (not shown) with several injection valves each assigned to one of the cylinders of an internal combustion engine (also not shown). He has a metallic, designed in the manner of a spark plug housing housing 1 with a hexagonal flange 2 and an integrally formed threaded pin 3 which carries a screw thread 4 on its circumference. The housing contains a central longitudinal bore, which is made from the hexagonal flange and ends with its base 6 in the vicinity of the end face 7 of the screw pin 3.
The screw pin 3 of the temperature sensor can be screwed into a suitable threaded hole in the cylinder head of the internal combustion engine, not shown, and transmits the engine temperature there to an electrical resistance body 10 which is used as a measuring element and is made of semiconductor material and has a strongly negative temperature coefficient. Depending on the operating temperature of the internal combustion engine, the resistance body 10 changes its elec tric conductance, namely; in such a way that this conductance increases with increasing engine temperature.
For secure contacting of the resistor body 10, two contact pieces made of silver are provided, between which the resistor body is held tensioned with the aid of a helical spring 11.
The first pressure contact piece is designed as a washer 12 and this is pressed into the bottom 6 of the longitudinal bore 5. A sleeve 14 provided with a blind hole 13 is used as the second contact piece. In this, a connection strand 15 inserted into the blind hole 13 is fastened without soldering by a crimp connection, which is achieved by compressing the portion of the sleeve 14 surrounding the hole 13. To center the resistance body 10 inserted between them, the two pressure contact pieces 12 and 14 each have an annular bead 12 'and 14' on their facing end faces. The sleeve 14 is guided in the longitudinal bore 5 of the housing 1 through an insulating disk 16 which is drawn onto the sleeve 14 and rests against a shoulder 17 on the sleeve 14.
Serving as a connecting line of the temperature sensor to the control unit, not shown, the connecting wire 15 is kept bare only on a short section immediately adjacent to the bushing 14 and carries an insulating material casing 18 made of plastic Teflon over the remaining part of its length. This casing extends up to an on At the end of the bare section of the connecting wire 15, the copper washer 20 is pressed onto the wire and serves as an abutment for the helical spring 11 which supplies the contact pressure. The disk 20 sits in an insulating material sleeve 21 that extends over it and which remains dimensionally stable up to at least 3000 C, in the present case up to 4000 C due to the use of Bakelite as the manufacturing material, even under mechanical pressure.
The insulating sleeve 21 sits in the molded flange 24 of a reinforcing sleeve 25 which encompasses the connecting wire and its insulating sheath 18 and which is connected to the connecting wire in a tensile manner by two parallel crimping grooves 26 and 27. To connect the sleeve 25, a collar 28 formed on the hexagonal flange 2 of the housing 1 is provided, which is crimped inwards at its edge and thereby encloses the flange 24 of the sleeve.
To achieve a connection between the pigtail 15 and the socket 14 that remains tension-free even with considerable temperature changes, the pigtail 15 is S-shaped, its length being slightly greater than the distance remaining between the metal disk 20 and the socket 14.
The particular advantage of the described and illustrated embodiment of the temperature sensor is that, despite the small dimensions that can be seen in FIG. 2, reliable contact is achieved between the resistor body 10 and its contact pieces and, in addition, the required heat transfer from the screw pin 3 to the resistor body 10 is ensured . The measures according to the invention also make it possible to keep the heat capacity of the measuring sensor small and thereby achieve a high response speed.