DE2151774A1

DE2151774A1 - Kraftstoffeinspritzanlage fuer eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2151774A1
Application number: DE19712151774
Authority: DE
Inventors: Hans-Martin Mueller; Rolf Schneider
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1971-10-18
Filing date: 1971-10-18
Publication date: 1973-04-26
Also published as: IT969609B; DE2151774B2; US3824966A; FR2157549A5; DE2151774C3; GB1406618A

Description

R. 585
12.10.1971 Gt/Wu

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart

KraftstoffeinSpritzanlage für eine Brennkraftmaschine

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine mit einer elektrischen Steuereinrichtung zur Anpassung der Einspritzmenge au die Ansaugluftmenge und mit e:.-ner elektrisch arbeitenden Vorrichtung zur Messung der Ansaugluftmenge.

Aus der DT-AS 1 109 953 ist eine Anordnung zum Messen der angesaugten Luftmenge bekannt, die einen temperaturabhängigen Widerstand enthält. Der Widerstand wird von einem Heizkörper beheizt und befindet sich im Ansaugsystem der Brennkraftmaschine, so daß seine Widerstandsänderung infolge unterschiedlicher Ab-

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kühlung durch die vorbei strömende Ansaugluft eine Keßgröße für die angesaugte Luftmengs darstellt. Da sich Jedoch im Ansaugbereich von Brennkraftmaschinen starke Schwingungen ergeben, wird das Meßergebnis verfälscht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kraft stoff einspritzanlage vorzuschlagen, bei welcher das Meßergebnis nicht dureh derartige Schwingungen verfälscht wird.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der beheizte, temperaturabhängige Widerstand in Form einer Schleife im Ansaugluft Btroa angeordnet und von einem vorzugsweise konzentrisch zum Ansaugrohr angeordneten Ring umgeben ist.

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Von diesen zeigt

Fig. 1 schema ti sch eine an aich bekannte Kraft stoff einspritzen lage,

Fig. 2 ein Ausführungabeispiel gemäß der Erfindung und Fig. 3 eine Schaltungsanordnung zur Bildung des den Meßwert darstellenden elektrischen Wertes.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Sie in Fig. 1 dargestellte Benzineinspritzanlage ist zum Betrieb einer Vierzylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine 10 bestimmt und umfaßt als wesentliche Bestandteile vier elektromagnetisch betätigbare Einspritzventile 11, denen aus einem Verteiler 12 über je eine Bohrleitung 13 der einzuspritzende Kraftstoff zugeführt wird, eine elektromagnetisch angetriebene Kraftstofförderpumpe 15, einen Druckregler 1O₁ der den Kraftstoffdruck auf einen konstanten Wert regelt, sowie eine elektronische Steuereinrichtung 17«

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Die in der Zeichnung angedeutete zeitliche Dauer t. der Öffnungsimpulse S bestimmt die Öffnungsdauer der Einspritzventile und demzufolge diejenige Kraftstoffmenge, welche während der jeweiligen Öffnungsdauer aus dem Innenraum der unter einem praktisch konstanten Kraftstoffdruck von 2 atü stehenden Einspritzventile 11 austritt. Die Magnetwicklungen 19 der Einspritzventile sind zu je einem Entkopplungswiderstand 20 in Reihe geschaltet und an eine gemeinsame Verstärkungs- und Leistungsstufe angeschlossen, die wenigstens einen bei 22 angedeuteten Leistungstransistor enthält, welcher mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke in Reihe mit den Entkopplungswiderständen 20 und den einseitig an Masse angeschlossenen Magnetwiderständen 19 angeordnet ist.

Bei gemischverdichtenden, mit Fremdzündung arbeitenden Brennkraftmaschinen der dargestellten Art wird durch die bei* einem einzelnen Ansaughub in einen Zylinder gelangende Ansaugluftmenge diejenige Kraftstoffmenge festgelegt, die während des nachfolgenden Arbeitstaktes vollständig verbrannt werden kann. Für eine gute Ausnutzung der Brennkraftmaschine ist es außerdem notwendig, daß nach dem Arbeitstakt kein wesentlicher Luftüberschuß vorhanden ist. Um das gewünschte stöchiometrische Verhältnis zwischen Ansaugluft und Kraftstoff zu erzielen, ist im Ansaugrohr 25 der Brennkraftmaschine in Strömungsrichtung hinter deren Filter 26 und vor ihrer mit einem Gaspedal 27 verstellbaren Drosselklappe 28 eine Vorrichtung 18 zur Messung der Ansaugluftmenge vorgesehen.

Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 18 ztir Messung der Ansaugluftmenge in ausführlicherer Darstellung. Das Rohr 30 ist in das Ansaugrohr 25 (Fig. 1) eingefügt. Pie Strömungsrichtung der Ansaugluft ist durch Pfeile gekennzeichnet. Ein konzentrischer Ring ?1, welcher die Form

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eines RohrabBchnittes aufweist, wird durch zwei radial angeordnete Bolzen im Rohr 30 gehalten. Es ist lediglich der Bolzen 32 dargestellt. Ein dritter Befestigungspunkt für den Ring 31 ergibt sich aus einer isolierten Durchführung 33» durch welche die Anschlußdrähte, die einen Verteiler 34 mit dem temper aturabhängigen, beheizten Widerstand 35 verbinden, geführt sind. Der Widerstand 35 besteht aus einem Platindraht, welcher durch die Elemente 36, 37 und 38 mit dem Ring 3I verbunden ist. Diese Elemente sollen einerseits den Draht 35 spannen, andererseits jedoch keine Wärme vom Draht 35 auf den Ring 3I ableiten und auch keine elektrische Verbindung darstellen.

Der Platindraht 35 wird von einem St_#rom durchflossen, der diesen erwärmt. Da die Wärmeabgabe des Drahtes von der Geschwindigkeit der den Draht umströmenden Gase abhängig ist, ist die abgegebene Wärmemenge ein Maß für die Ansaugluftmenge. Stellt man nun durch eine später näher beschriebene Regelschaltung sicher, daß die · Temperatur des Platindrahts konstant gehalten wird, so ergibt sich eine feste Beziehung -zwischen dem Strom durch den Platin- <lraht und der Ansaugluftmenge. Da jedoch die abgegebene Wärmemenge des Platindrahts 35 auch von der Temperatur der angesaugten Luft abhängt, ist ein weiterer temperatürabhängiger· Widerstand 40 vorgesehen, welcher in Strömungsrichtung gesehen vor dem Platindraht 35 angeordnet ist. Der Strom durch den Widerstand 40 ist derart klein gewählt, daß die durch diesen Strom gegebene Erwärmung klein gegenüber der Temperatur der angesaugten Luft ist.

Der Widerstand 40 dient lediglich zur Messung von relativ langsam verlaufenden Temperaturänderung und kann daher eine relativ große Wärmekapazität aufweisen, die sich bei einem robusten Aufbau eines solchen Widerstandes ergibt. Die Wärmeabgabe des Widerstandes 35 dagegen, soll möglichst trägheitslos erfolgen. Deehalb besteht dieser Widerstand lediglich aus einem dünnen Draht, der möglichst keine thermische Verbindung zu anderen Bauteilen aufweist.

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In Saugrohren von Brennkraftmaschinen entstehen Schwingungen, welche die Funktion von Durchflußmessern beeinträchtigen. Da diese Schwingungen hauptsächlich von der Wandung des Saugrohres ausgehen, werden sie bei der erfindungsgemäßen Anordnung durch den Ring 31 weitgehend vom Platindraht 35 ferngehalten.

Da, wie im Zusammenhang mit Fig. 3 naher beschrieben wird, die beiden temperaturabhängigen Widerstände durch zwei weitere Widerstände zu einer Brückenschaltung ergänzt werden, sind bei der Anordnung nach Fig. 2 diese Widerstände vorgesehen; und zwar werden diese Widerstände in vorteilhafter Weise von mehreren Windungen aus geeignetem Material beispielsweise Manganin, welche bei 41 auf den Rohrkörper 30 aufgebracht sind, gebildet. Die in der Anordnung nach Fig. 2 enthaltenen elektrischen Bauelemente stellen eine komplette Brückenschaltung dar, deren Abgriffe mit den Kontakten eines Mehrfachsteckers 42 verbunden sind.

Fig. 3 stellt die elektrische Schaltung einer Vorrichtung zur Messung der Durchflußmenge dar, wobei der gestrichelt umrandete Teil diejenigen Schaltelemente umfaßt, welche sich in der Anordnung nach Fig. 2 befinden. Dieses sind die temperaturabhängigen Widerstände 35 und 40, sowie die Widerstände 43 und 44 und ein Abgleichwiderstand 45. Die als Beispiel eingetragenen Widerstandwerte zeigen, daß der rechte Zweig der Brückenschaltung wesentlich niederohmiger als der linke ist. Im Widerstand 35 wird also mehr elektrische Energie in Wärme umgewandelt, als im Widerstand 40. Die Anschlußpunkte 46, 47 der einen Brückendiagonale werden den Eingängen eines Differenzverstärkers 48 zugeführt. Die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 48 wird der Brückenschaltung über den Punkt 49 als Versorgungsspannung zugeleitet.

Wird beispielsweise die Strömungsgeschwindigkeit der Luft größer, bo wird der Platindraht 35 stärker abgekühlt. Aufgrund seines positiven Temperaturkoeffizienten. wird sein Widerstand kleiner,

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was zur Folge hat, daß sich aas Potential des Anschlußpunktes 46 in Richtung auf das Potential des Punktes 40 bewegt. Dadurch ergibt sich eine Vergrößerung der Ausgangsspannung des
Verstärkers 48 also auch eine Vergrößerung der Versorgungsepannung der Brückenschaltung, was wiederum zur Folge hat, daß der Platindraht 35 von einem größeren Strom durchflossen wird und die dadurch entstehende Erwärmung den Widerstand des Platindrahtes vergrößert. Die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 48 kann über die Klemmen 49' und 50' als Maß für die Ansaugluftmenge abgenommen und zur weiteren Verarbeitung weitergeleitet werden.

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Patentansprüche

Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine mit einer elektrischen Steuereinrichtung zur Anpassung der Einspritzmenge an die Ansaugluftmenge und mit einer elektrischen leitenden Vorrichtung zur Kessung der Ansaugluftmenge, dadurch gekennzeichnet, daß ein beheizter, temperaturabhängiger Widerstand (35) in Form einer Schleife im Ansaugluft st rom angeordnet und von einem Vorzugspreise konzentrisch zum Ansaugrohr angeordneten Ring (31) umgeben ist,
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleife an mehreren Stellen (36, 37, 38) mechanisch mit dem Ring (31) verbunden und zwischen diesen Stellen straff gespannt ist. . .
3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (31) die Form.eines Rohrabschnittes aufweist.
4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer temperaturabhängiger, jedoch nicht beheizter Widerstand (40) im Ansaugluftstrom angeordnet ist, daß die temperaturabhängigen Widerstände durch temperaturabhängige Widerstände (43, 44) zu einer Brückenschaltung ergänzt sind

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und daß die Brückenschaltung einschließlich des Abgleichwiderstandes (4-5) in einem eine konstruktive Einheit bildenden Teil (30) des Ansaugrohres (25) angeordnet ist.

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