DE10248801A1 - Steckelement für Glühstiftkerzen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf Glühstiftkerzen, insbesondere Glühzeitsteuergeräte, die notwendig sind, um Glühstiftkerzen anzusteuern und zu überwachen. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, um nicht nur logistische Probleme, sondern auch konstruktive Probleme für Glühzeitsteuergeräte zu verringern, das Glühzeitsteuergerät innerhalb des Steckelements 1 anzuordnen, wobei das Steckelement 1 unmittelbar auf einen Anschlussbolzen einer Glühstiftkerze aufsetzbar ist.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Steckelement für Glühstiftkerzen, wobei die Glühstiftkerze im wesentlichen aus einem Kerzengehäuse und einem Anschlussbolzen sowie einem Glührohr besteht, und der Anschlussbolzen zur Übertragung einer elektrischen Spannung von einem Glühzeitsteuergerät auf die im Glührohr vorgesehenen Wendeln vorgesehen ist.
• Bei Dieselmotoren werden heutzutage Glühstiftkerzen zur Startunterstützung und zur Optimierung der Abgaswerte sowie der Laufruhe eingesetzt. Alternativ können Glühstiftkerzen aber auch für andere Heiz- und Zündquellen eingesetzt werden.
• Man unterscheidet zwei Hauptgruppen von Glühstiftkerzen, nämlich solche, die unmittelbar bei Bordspannung betrieben werden und solche, die mit einer im Vergleich zur Bordspannung niedrigeren Effektivspannung betrieben werden, sogenannte Niedervolt-Glühstiftkerzen. Bei Motoren mit elektronisch geregelter Einsprit zung werden Glühstiftkerzen von einem elektronischen Steuergerät mittels eines Glühzeitsteuergerätes angesteuert. Das Glühzeitsteuergerät ist bei Glühstiftkerzen, die unmittelbar mit der Bordspannung betrieben werden, als sogenannte Hochstromschalter zwischen Glühstiftkerzen und elektronischem Motorsteuergerät geschaltet. Hierbei ist vorgesehen, dass ein Glühzeitsteuergerät für alle Glühstiftkerzen auf einmal zuständig ist. Zusätzlich ist gemäß dem Stand der Technik vorgesehen, solche Glühzeitsteuergeräte als sogenannte On-Board-Diagnose anzuwenden, bei der die Funktion der Glühstiftkerzen überwacht werden. Dadurch können eventuelle Fehler im Glühsystem dem Motorsteuergerät gemeldet werden.
• Bei Niedervolt-Glühstiftkerzen muss das Glühzeitsteuergerät neben den genannten Funktionen noch zusätzliche Funktionen enthalten, nämlich zum einen die Überwachung der Bordspannung und zum anderen die Generierung der für die Versorgung der Glühstiftkerzen notwendigen Effektivniederspannung. Wird die Effektivniederspannung extern (beispielsweise durch ein Motorsteuergerät) generiert, so hat das Glühzeitsteuergerät die Aufgabe, die Effektivniederspannung unmittelbar an die Glühstiftkerze weiterzuleiten. Dies kann wieder in Form eines Hochstromschalters realisiert werden.
• Glühzeitsteuergeräte der vorstehenden Art werden als externe Geräte ausgebildet. Sie sind somit als Zusatzbauteil in ein Fahrzeug einzubauen, wobei unterschiedliche Stellen hierfür vorgesehen werden, zum Beispiel der Bereich der sogenannten E-Box, an der Karosserie im Motorraum, am Motor selbst.
• Nachteile des Standes der Technik
• Durch die Verwendung eines separaten Bauteils ergibt sich insbesondere bei dem Aufbau und Montage von Kraftfahrzeugen der logistische Nachteil, dass ein zusätzliches Bauteil handzuhaben ist.
• Ferner erweist es sich von Nachteil, dass separat Kabelbäume zu dem Glühzeitsteuergerät gelegt werden müssen, was ebenfalls ein hoher zeitlicher und Materialaufwand bedeutet. Zusätzlich müssen Strom- und Spannungszugänge existieren, aber eben auch die entsprechenden Verbindungen von dem Glühzeitsteuergerät zu den Glühstiftkerzen. Für jeden Motor mit einer unterschiedlichen Zylinderzahl muss ein eigenes Glühzeitsteuergerät verwendet werden.
• Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden, insbesondere das Glühzeitsteuergerät zu verkleinern und die logistische Handhabe eines solchen Glühzeitsteuergerätes zu minimieren.
• Lösung der Aufgabe
• Der Kerngedanke der Erfindung ist es, anstelle eines separaten herkömmlichen Glühzeitsteuergerätes das Glühzeitsteuergerät derart zu verkleinern, dass es innerhalb eines Steckelements angeordnet werden kann, dass auf den Anschlussbolzen einer Glühstiftkerze aufsetzbar ist. Somit bildet das Glühzeitsteuergerät mit nur noch einer Glühstiftkerze eine Funktionseinheit.
• Vorteile der Erfindung
• Durch den Wegfall des separaten Glühzeitsteuergerätes im Kabelstrang ergibt sich eine wesentliche Vereinfachung in der Montage für den Fahrzeughersteller. Hierdurch kann ein ursprüngliches Bauteil eingespart werden, wodurch sich eine Erleichterung in der Lo gistik und auch in der Legung des Kabelbaums für den Fahrzeughersteller ergibt.
• Ein weiterer Vorteil ist durch den eingesparten Platzbedarf zu sehen. Für Fahrzeughersteller ist es oftmals schwierig, den Bauraum für ein Glühzeitsteuergerät zu garantieren und vorzusehen. Insbesondere im Zuge dessen, dass ein und derselbe Motor bei unterschiedlichen Herstellern eingebaut wird, führt zu einer zusätzlichen logistischen und konstruktiven Belastung. Auch der Transportaufwand für solche Glühzeitsteuergeräte entfällt vollständig.
• Die Steckelemente der Glühstiftkerzen enthalten die notwendige Elektronik, um beispielsweise Niedervolt-Glühstiftkerzen zu steuern, zu überwachen, zu regeln und evtl. auch um zusätzliche Signale von möglichen Sensoren in den Glühstiftkerzen zu verarbeiten. Durch das Anordnen der Elektronik innerhalb des Steckelements der Glühstiftkerze kann wertvoller Platz innerhalb des Fahrzeugraums eingespart werden.
• Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, dass die vorgeschlagene Ausführung von Steckelementen unabhängig von der Zylinderzahl des Fahrzeuges anwendbar sind. Hierdurch wird die Variantenvielfalt auf ein Minimum reduziert.
• Auch gegenüber solchen Ausführungen, bei denen Glühzeitsteuergeräte innerhalb von Glühstiftkerzen angeordnet sind, zeigt es sich, dass diese gegenüber Vibrationen aus dem Fahrzeugraum nicht ausreichend geschützt sind und zusätzlich doch größeren Bauraum aufweisen, um beispielsweise Hochstromschalter für normale Glühstiftkerzen in ihrem Inneren vorzusehen.
• Außerdem erweist sich der Vorteil gegenüber den genannten Glühstiftkerzen, dass die sehr kostenintensive Elektronik bei Abnut zung der Glühstiftkerzen erhalten bleibt und diese nicht zusammen mit der Glühstiftkerze entsorgt werden muss.
• Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Glühstiftkerze selbst ebenfalls nicht konstruktiv verändert werden muss. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen sowie den Ansprüchen hervor.
• Es zeigen:
• 1 Eine schematische Draufsicht auf das erfindungsgemäße Steckelement für eine Glühstiftkerze.
• 2 Eine alternative Ausführung eines Steckelementes, dass für mehrere Glühstiftkerzen vorgesehen ist.
• Beschreibung der Ausführungsbeispiele
• In 1 ist das erfindungsgemäße Steckelement 1 dargestellt. Es umfasst ein Steckergehäuse 2 und eine Aufnahmeeinrichtung 3 zur Aufnahme eines mit der Glühstiftkerze (in den Zeichnungen nicht dargestellt) verbundenen Anschlussbolzens zur Übertragung einer elektrischen Spannung. Ferner weist das Steckelement einen Kabelabgang 4 auf, über den entsprechend Strom/Spannung über das Steckelement 1 auf den in der Zeichnung nicht näher dargestellten Anschlussbolzen der Glühstiftkerze übertragen wird.
• Ein weiterer Kabelabgang 5 ist in diesem Fall vorgesehen, um die Kommunikation mit beispielsweise einem elektronischen Motorsteuer gerät zu ermöglichen. Hier können unterschiedliche Einrichtungen, beispielsweise ein Bus-System vorgesehen sein.
• Innerhalb des Steckelementes 1 ist das aus dem Stand der Technik bekannte Glühzeitsteuergerät 6 angeordnet und mittels der Vergussmasse 7 mit dem Steckergehäuse verbunden.
• In 2 ist eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steckelementes vorgeschlagen. Dieses besteht aus näheren einzelnen Steckelementen 10, die mittels eines Trägerelements 11 miteinander verbunden sind. Innerhalb des Trägerelements 11 ist das aus dem Stand der Technik bekannte Glühzeitsteuergerät 6 angeordnet, wobei die Einzelsteckelemente derart aufgebaut sind, dass diese ebenfalls ein Steckergehäuse und eine Aufnahmeeinrichtung aufweisen. Zentral befindet sich dann an einem Ende des Trägerelements ein Anschluss für die Übertragung von Strom/Spannung sowie ein Anschlusselement zur Übertragung der Kommunikation 13 mit einem elektronischen Motorsteuergerät.
• Variationen hierzu sind beliebig möglich. So kann auch jeder der Einzelstecker 10 ein eigenes Glühzeitsteuergerät nach dem Stand der Technik erhalten.

Claims (5)

1. Steckelement für Glühstiftkerzen, wobei die Glühstiftkerze im wesentlichen aus einem Kerzengehäuse und einem Anschlussbolzen sowie einem Glührohr besteht, und der Anschlussbolzen zur Übertragung einer elektrischen Spannung von einem Glühzeitsteuergerät auf dem die im Glührohr vorgesehenen Wendeln vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Glühzeitgerät (6) innerhalb des Steckelements (1) angeordnet ist.
2. Steckelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckelement (1) mindestens einen Anschluss vorsieht, nämlich einen Strom/Spannungsanschluss (12) und/oder eine Kommunikationsschnittstelle (13).
3. Steckelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine separate Kommunikationsschnittstelle (13) vorgesehen ist.
4. Steckelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromanschluss (12) mittels Stromschienen, die mehrere Stromanschlüsse (12) von Steckelementen (1) vereinigen, vorgesehen sind.
5. Steckerleiste für Glühstiftkerzen zur Aufnahme mehrerer nebeneinander angeordneten Glühstiftkerzen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Steckerleiste das Glühzeitsteuergerät (6) angeordnet ist.