DE19616651A1

DE19616651A1 - Kaltstarthilfe für Dieselmotoren

Info

Publication number: DE19616651A1
Application number: DE19616651A
Authority: DE
Inventors: Heinz Wolfgang Fuchs; Harald Siegert; Reinhard Rechberg
Original assignee: Deutz AG
Current assignee: Deutz AG
Priority date: 1996-04-26
Filing date: 1996-04-26
Publication date: 1997-10-30
Anticipated expiration: 2016-04-27
Also published as: US5862786A; DE19616651C2

Description

Die Erfindung betrifft eine selbstzündende Brennkraftmaschine mit einem Kur belgehäuse und zumindest einer Zylindereinheit, bestehend aus Zylinder, Kol ben und Zylinderkopf unter Bildung eines Brennraums mit einem zugeordneten Ansaugsystem, wobei dem Brennraum eine Glühstiftkerze zugeordnet ist.

Eine derartige selbstzündende Brennkraftmaschine ist aus der DE-OS 30 33 540 bekannt. Dabei ist in diesem Dokument eine Steuereinrichtung für die Glühstiftkerze bzw. die Glühstiftkerzen angegeben und beschrieben, die die Glühstiftkerze nach vorgegebenen Anforderungen steuert. Dabei ist auch vorgesehen, die Glühstiftkerze nach dem erfolgten Start der Brennkraftma schine eine Zeit lang weiter zu betreiben, bis sichergestellt ist, daß die Brenn kraftmaschine eine Mindesttemperatur erreicht hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbstzündende Brennkraftma schine und ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine bereitzustellen, bei der die Kaltstarthilfe gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß dem Ansaugsystem zumindest eine Heizkerze zugeordnet ist und daß die Glühstiftkerze und die Heizkerze von einem Steuergerät ansteuerbar sind. Durch diese Ausbildung wird bei einem in Grenzen bleibenden Mehraufwand eine deutliche Verbesserung der Möglich keiten der Kaltstarthilfe und insbesondere der Warmlaufphase der selbstzün denden Brennkraftmaschine erreicht.

In Weiterbildung der Erfindung weist das Steuergerät Ausgänge zur unab hängigen Ansteuerung von zumindest zwei Heizkerzen und einem weiteren Ausgang zur Ansteuerung von mehreren Glühstiftkerzen auf. Diese Ausbildung stellt dann eine sehr gute Ausnützung der Regelungsmöglichkeiten dar, indem mit z. B. zwei Heizkerzen die Ansaugluft vorgewärmt wird und separat davon entsprechend der Zylinderzahl der Brennkraftmaschine, beispielsweise bei ei ner 4-Zylinderbrennkraftmaschine, vier Glühstiftkerzen gesteuert werden. Da bei ist es dann gemäß der weiteren Verfahrensansprüche so, daß - in Ab hängigkeit der Umgebungs- bzw. Brennkraftmaschinentemperatur - bei einem Kaltstart sowohl die Heizkerze(n) als auch die Glühstiftkerzen angesteuert werden, d. h. beheizt werden. Hier ist es insbesondere bei unterschiedlichen Umgebungs- bzw. Brennkraftmaschinentemperaturen möglich, sowohl die Vorglühzeiten der Heizkerze(n) und der Glühstiftkerze(n), als auch die Anzahl der Heizkerzen sowie die Intensität der Beheizung entsprechend den Erfor dernissen zu steuern. Nach dem Start der Brennkraftmaschine kann dann ins besondere während der Anwärmphase der Brennkraftmaschine ein ganz ge zieltes Nachglühen vorzugsweise der Heizkerzen erfolgen. Durch diese Vor richtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere die Ab gasemission der erfindungsgemäß ausgerüsteten Brennkraftmaschine deutlich gesenkt werden, wobei dies insbesondere für den Weißrauch bei höheren Drehzahlen zutrifft. Dabei ist das Steuergerät so ausgerüstet, daß in diesem schon üblicherweise aufgenommene Temperaturen (und selbstverständlich auch alle sinnvollen sonstigen Parameter), wie beispielsweise die Kühlmittel temperatur und die Ansauglufttemperatur, ggfs. auch noch die Schmiermittel temperatur eingespeist und verarbeitet werden. Anhand dieser Temperaturen kann dann vorzugsweise anhand von ggfs. auch dreidimensionalen Steuerkur ven die Ansteuerung der Heizkerze(n) und der Glühstiftkerze(n) erfolgen. Da bei ist es im Rahmen der Erfindung selbstverständlich auch möglich hier be sondere Anforderungen der Brennkraftmaschine zu berücksichtigen, beispiels weise je nach Einsatzzweck der Brennkraftmaschine eine Emissions-, Be triebssicherheits- oder Verbrauchsoptimierung.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbe schreibung zu entnehmen, in der ein in den Figuren dargestelltes Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben ist.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Brennkraftmaschine mit Heizkerze und Glühstiftkerze und

Fig. 2 ein Schaltschema eines Steuergerätes mit angeschlossenen Heizkerzen und Glühstiftkerzen.

Fig. 1 zeigt eine schematisch dargestellte seltbstzündende Brennkraftma schine, wobei die Brennkraftmaschine ein Kurbelgehäuse 1 aufweist, in dem eine Kurbelwelle 2 drehbar gelagert ist. Die Kurbelwelle 2 treibt über einen Zahnriemen oder einen vorzugsweise einzigen Zahneingriff eine Nockenwelle 3 an, die die Gaswechselventile und die jedem Zylinder zugeordneten Einzel-Einspritzpumpen 4 antreibt. Jede Einzel-Einspritzpumpe 4 ist über ein kurze Einspritzleitung 5 mit einem Einspritzventil 6 verbunden, das in dem einer Zy lindereinheit 7 zugeordneten Zylinderkopf 8 angeordnet ist. Jede Zylinderein heit 7 weist weiterhin ein Zylinderrohr 9 auf, in dem ein Kolben 7 bewegbar ist, wobei der Kolben 10 über ein Pleuel mit der Kurbelwelle 2 verbunden ist. Der Kolben 10 bildet zusammen mit dem Zylinderrohr 9 und dem Zylinderkopf 8 einen Brennraum 11, dem über die Gaswechselventile, die mit einem Ansaug system 12 verbunden sind, Verbrennungsluft zugeführt wird. Durch das Ein spritzventil 6 wird dem Brennraum 11 Brennstoff zugeführt, wobei das sich in dem Brennraum 11 bildende Brennstoff-Luftgemisch durch die Verdichtung des sich auf- und abbewegenden Kolben 10 entzündet wird.

Bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine wird die Zündung durch eine jeder Zylindereinheit 7 zugeordnete Glühkerze 13 und eine in dem Ansaugsystem 12 angeordnete Heizkerze 14 unterstützt. Die Heizkerze 14 und die Glühkerze 13 werden von einem gemeinsamen Steuergerät 15 (Fig. 2) angesteuert. Das Steuergerät 15, das im übrigen auch für die Steuerung von weiteren Brenn kraftmaschinenparametern ausgelegt sein kann, weist einen Spannungsein gang 16 und verschiedene Meßwertleitungen 17 auf, über die zumindest ver schiedene Motortemperaturparameter dem Steuergerät 15 zuführbar sind. In dem Steuergerät 15 ist eine (elektronische) Schaltungseinrichtung 18 vorhan den, die verschiedene Spannungsausgänge 19a, 19b, 19c ansteuert. Dabei ist in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 der Spannungsausgang 19a über eine Verteileinrichtung 20 mit vier Glühkerzen 13a, 13b, 13c, 13d verschaltet, während die Spannungsausgänge 19b und 19c jeweils mit einer Heizkerze 14a, 14b verschaltet sind. Das Steuergerät 15 bzw. die Schaltungseinrichtung 18 ist so ausgelegt, daß diese in Abhängigkeit von zumindest den Motortempe raturparametern die Spannungsausgänge 19a, 19b, 19c einzeln oder gemein sam ansteuern kann, wobei jeweils die Spannung und/oder der Strom einregel bar ist.

Claims

1. Selbstzündende Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse und zu mindest einer Zylindereinheit, bestehend aus Zylinder, Kolben und Zylinder kopf unter Bildung eines Brennraums mit einem zugeordneten Ansaugsystem, wobei dem Brennraum eine Glühstiftkerze zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ansaugsystem (12) zumindest eine Heiz kerze (14) zugeordnet ist und daß die Glühstiftkerze (13) und die Heizkerze (14) von einem Steuergerät (15) ansteuerbar sind.

2. Selbstzündende Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (15) Ausgänge (19b, 19c) zur unabhängigen Ansteuerung von zumindest zwei Heizkerzen (14) und einen weiteren Ausgang (19a) zur Ansteuerung von mehreren Glühstiftkerzen (13) aufweist.

3. Verfahren zum Betreiben einer selbstzündenden Brennkraftmaschine mit zumindest einer Zylindereinheit, bestehend aus Zylinder, Kolben und Zylinder kopf unter Bildung eines Brennraums mit einem zugeordneten Ansaugsystem, wobei dem Brennraum eine Glühstiftkerze zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Heizkerze (14) und die zu mindest eine Glühstiftkerze (13) von einem gemeinsamen Steuergerät (15) an gesteuert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Start der Brennkraftmaschine das Steuer gerät (15) die Heizkerze (14) und die Glühstiftkerze (13) ansteuert.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Start der Brennkraftmaschine das Steuergerät (15) die Heizkerze (14) und die Glühstiftkerze (13) in Abhängigkeit von zumindest Motortemperaturparametern unabhängig voneinander steuert.