DE2715588A1 - Elektrischer steuerkreis, insbesondere fuer eine kraftstoffversorgungsanlage einer brennkraftmaschine - Google Patents

Elektrischer steuerkreis, insbesondere fuer eine kraftstoffversorgungsanlage einer brennkraftmaschine

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Description

R. 38 49
1.1.1977 Kh/Ht
ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart
Elektrischer Steuerkreis, insbesondere für eine Kraftstoffversorgungsanlage einer Brennkraftmaschine
Zusammenfassung
Es wird ein elektrischer Steuerkreis, insbesondere für eine Kraftstoffversorgungsanlage einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen, der zum temperaturabhängigen Steuern eines auf den elektrischen Strom ansprechenden Steuergliedes dient. Der elektrische Steuerkreis umfaßt ein temperaturabhängiges Element in Form eines Kaltleiters (PTC-Widerstand) und im speziellen Ausführungsbeispiel als Steuerglied ein Elektromagnetventil, insbesondere zur Zuführung von Zusatzkraftstoff in das Saugrohr einer Brennkraftmaschine unterhalb einer bestimmten Starttemperatur der Brennkraftmaschine. Als Steuerglied kann ebenfalls ein Relais dienen, das den Stromkreis des oben erwähnten Elektromagnetventils steuert.
8098A1/0Λ2A
R.
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem elektrischen Steuerkreis, insbesondere für eine KraftstoffVersorgungsanlage einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist bereits eine Kraftstoffversorgungsanlage einer Brennkraftmaschine mit einer einen elektrischen Steuerkreis aufweisenden Startanlage bekannt, die im wesentlichen aus einem Elektromagnetventil und einem Thermozeitschalter besteht, der beim Startvorgang der Brennkraftmaschine die Öffnungsdauer des Elektromagnetventils zeitlich begrenzt bzw. bei Starttemperaturen oberhalb einer vorbestimmten Temperatur ganz unterbindet. Der Thermozeitschalter schließt oder öffnet somit den Stromkreis des Elektromagnetventils in Abhängigkeit von der Starttemperatur der Brennkraftmaschine. Bei Starttemperaturen unterhalb einer vorbestimmten Temperatur erfolgt die Unterbrechung des Stromkreises zeitlich verzögert entsprechend der Erwärmung des elektrisch beheizten Bimetalls des Thermozeitschalters. Der bekannte Thermozeitschalter des elektrischen Steuerkreises der KraftstoffVersorgungsanlage hat jedoch den Nachteil einer großen räumlichen Ausdehnung, eines relativ großen Stromverbrauchs und einer aufwendigen Fertigung.
Vorteile der Erfindung
Der elektrische Steuerkreis mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der Kaltleiterwiderstand eine kleine räumliche Ausdehnung aufweist, also leicht an jeder erforderlichen, auch beengten Stelle angeordnet werden kann, einen geringen Stromverbrauch hat und als billiger Massenartikel zur Verfügung steht.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Haupt-
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y- R.
anspruch angegebenen elektrischen Steuerkreises möglich. Besonders vorteilhaft ist die Anordnung des Kaltleiterwiderstandes im elektrischen Steuerkreis einer Kaltstartanlage von Kraftstoffversorgungsanlagen für Brennkraftmaschinen anstelle der in bekannten Anlagen vorgesehenen Therrnozeitschalter. Weiterhin vorteilhaft ist die Anordnung des Kaltleiterwiderstandes an dem Elektromagnetventil einer derartigen Kaltstartanlage.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Anordnung eines Kaltleiterwiderstandes im elektrischen Steuerkreis einer mit einer Kaltstartanlage versehenen KraftstoffVersorgungsanlage für Brennkraftmaschinen, Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Anordnung eines Kaltleiterwiderstandes, Figur 3 ein Diagramm, in dem der temperaturabhängige Verlauf des Widerstandes eines Kaltleiterwiderstandes dargestellt ist.
Beschreibung der Erfindung
Das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer in Figur 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzanlage beschrieben. Dabei strömt die Verbrennungsluft in Pfeilrichtung über einen Saugrohrabschnitt 1 in einen konischen Abschnitt 2, in dem ein Luftmeßorgan 3 angeordnet ist und weiterhin durch einen Saugrohrabschnitt l\ mit einer willkürlich betätigbaren Drosselklappe 5 zu einem Sammelsaugrohr 6 und von dort über Saugrohrabschnitte 7 zu einem oder mehreren Zylindern 8 einer Brennkraftmaschine. Das Luftmeßorgan 3 ist eine quer zur Strömungsrichtung angeordnete Platte 3> die
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sich im konischen Abschnitt 2 des Saugrohres nach einer annähernd linearen Punktion der durch das Saugrohr strömenden Luftmenge bewegt, wobei für eine konstante am Luftmeßorgan 3 angreifende Rückstellkraft sowie einen konstanten vor dem Luftmeßorgan 3 herrschenden Luftdruck, der zwischen dem Luftmeßorgan 3 und der Drosselklappe 5 herrschende Druck ebenfalls konstant bleibt. Das Luftmeßorgan 3 steuert ein Zumeß- und Mengenteilerventil 10. Zur Übertragung der Stellbewegung des Luftmeßorgans 3 dient ein mit ihm verbundener Schwenkhebel 11, der gemeinsam mit einem Korrekturhebel 12 an einem Drehpunkt 13 gelagert ist und bei seiner Schwenkbewegung das als Steuerschieber 14 ausgebildete bewegliche Ventilteil des Zumeß- und Mengenteilerventils 10 betätigt. An einer Gemischregulierschraube 15 läßt sich das gewünschte Kraftstoff-Luft-Gemisch einstellen. Die dem Schwenkhebel 11 abgewandte Stirnfläche l6 des Steuerschiebers 14 wird von Druckflüssigkeit beaufschlagt, deren Druck auf die Stirnfläche 16 die Rückstellkraft auf das Luftmeßorgan 3 erzeugt.
Die Kraftstoffversorgung erfolgt durch eine Elektrokraftstoffpumpe 19, die Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter 20 ansaugt und über einen Kraftstoffspeicher 21, einen Kraftstofffilter 22 und eine Kraftstoffversorgungsleitung 23 dem Zumeß- und Mengenteilerventil 10 zuführt. Ein Systemdruckregler 24 hält den Systemdruck in der Kraftstoffeinspritzanlage konstant .
Die Kraftstoffversorgungsleitung 23 führt über verschiedene Abzweigungen zu Kammern 26 des Zumeß- und Mengenteilerventils 10, so daß die eine Seite einer Membran 27 durch den Kraftstoff druck beaufschlagt wird. Die Kammern 26 stehen ebenfalls mit einer Ringnut 28 des Steuerschiebers 14 in Verbindung. Je nach Stellung des Steuerschiebers 14 öffnet die Ringnut mehr oder weniger Steuerschlitze 29, die zu je einer Kammer 30 füh-
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ren, die durch die Membran 27 von der Kammer 26 getrennt ist. Aus den Kammern 30 gelangt der Kraftstoff über Einspritzkanäle 33 zu den einzelnen Einpritzventilen 31J, die in der Nähe der Motorzylinder 8 im Saugrohrabschnitt 7 angeordnet sind. Die Membran 27 dient als bewegliches Teil eines Flachsitzventiles, das durch eine Feder 35 bei nicht arbeitender Kraftstoffeinspritzanlage offen gehalten wird. Die je aus einer Kammer 26 und 30 gebildeten Membrandosen bewirken, daß unabhängig von der zwischen der Ringut 28 und den Steuerschlitzen 29 bestehenden Überdeckung, also unabhängig von der zu den Einspritzventilen 34 strömenden Kraftstoffmenge das Druckgefälle an den Zumeßventilen 28, 29 weitgehend konstant bleibt. Damit ist gewährleistet, daß der Verstellweg des Steuerschiebers Ik und die zugemessene Kraftstoffmenge proportional sind.
Bei einer Schwenkbewegung des Steuerhebels 11 wird das Luftmeßorgan 3 in den konischen Abschnitt 2 bewegt, so daß der sich zwischen Luftmeßorgan und Konus ändernde Ringquerschnitt annähernd proportional zum Verstellweg des Luftmeßorganes 3 ist.
Die die konstante Rückstellkraft auf den Steuerschieber 14 erzeugende Druckflüssigkeit ist Kraftstoff. Hierfür zweigt von der Kraftstoffversorgungsleitung 23 eine Steuerdruckleitung 36 ab, die durch eine Abkopplungsdrossel 37 von der Kraftstoffversorgungsleitung 23 getrennt ist. Mit der Steuerdruckleitung 36 ist über eine Dämpfungsdrossel 38 ein Druckraum 39 verbunden, in den der Steuerschieber 14 mit seiner Stirnfläche l6 ragt.
In der Steuerdruckleitung 36 ist ein Drucksteuerventil 42 angeordnet, über das die Druckflüssigkeit durch eine Rücklaufleitung 43 drucklos zum Kraftstoffbehälter 20 gelangen kann. Durch das dargestellte Drucksteuerventil 42 ist der Druck der
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die Kückstellkraft erzeugenden Druckflüssigkeit während des Warmlaufes der Brennkraftmaschine nach einer Temperatur- und Zeitfunktion änderbar. Das Drucksteuerventil 42 ist als Flachsitzventil ausgebildet, mit einem festen Steuerventilsitz 44 und einer Membran 45 > die in Schließrichtung des Ventils von einer' Feder 46 belastet wird. Die Feder 46 wirkt über einen Federteller 47 und einen Übertragungsstift 48 auf die Membran 45· Bei Temperaturen unterhalb der Motorbetriebstemperatur wirkt der Federkraft 46 eine Bimetallfeder 49 entgegen, auf der ein elektrischer Heizkörper 50 angeordnet ist, dessen Aufhellung nach dem Start zu einer Verminderung der Kraft der Bimetall feder 49 auf die Feder 46 führt, wodurch der Steuerdruck in der Sr.euerdruckleitung 36 ansteigt.
Um bei Startterr.peraturen unterhalb ca. 30 C einen sicheren Start der Brennkraftmaschine zu gewährleisten ist ein Elektromagnetventil 69 vorgesehen, das zur Zuführung von Zusatzkraftstoff während des Startvorganges in das Sammelsaugrohr 6 dient. Das Elektromagnetventil 69 ist als auf den elektrischen Strom ansprechendes Steuerglied in 'einem elektrischen Steuerkreis 70 angeordnet, der ein der Fahrzeugbatterie 71 liegt und während des Starvorganges der Brennkraftmaschine durch den Startschalter 72 geschlossen wird. In dem elektrischen Steuerkreis 70 ist ebenfalls als temperaturabhängiges Element ein Kaltleiterwiderstand (PTC-Widerstand) 73 geschaltet. Der Kalt leiterwiderstand 73 kann dabei an jeder gewünschten Stelle der Brennkraftmaschine angeordnet sein, z. B. mit einer Schutzumrnantelung versehen in einem Kühlwasserkanal am Zylinder 8 der Brennkraftmaschine, um die Starttemperatur der Brennkraftmaschine zu erfassen. Es kann ebenso zweckmäßig sein, den Kaltleiterwiderstand 73 direkt am Elektromagnetventil 69 anzuordnen.
In Figur 3 ist der Verlauf des Widerstandes R (Ohm) des KaIt-
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R.
leiterwiderstandes 73 in Abhängigkeit von der Temperatur T (Grad Celsius) dargestellt. Dabei ist gezeigt, daß für einen bestimmten Kaltleiterwiderstand unterhalb einer Temperatur von ca. 3O0C der Widerstand R sehr gering ist, jedoch bei Temperaturen unmittelbar oberhalb ca. 30 C auf sehr große Widerstandswerte R ansteigt. Wird nun bei Temperaturen unterhalb ca. 300C der Startschalter 72 geschlossen, so fließt über den Kaltleiterwiderstand 73 und die Wicklung des Elektromagnetventils 69 ein Strom, der einerseits die Öffnung des Elektromagnetventils 69 bewirkt und andererseits zu einer Erwärmung des Kaltleiterwiderstandes 73 führt. Hat sich der Kaltleiterwiderstand 73 auf seine Schalttemperatur von ca. 30 C erwärmt, so steigt sprungartig der Widerstand R des Kaltleiterwiderstandes 73 auf sehr hohe Vierte an, so daß der Strom abfällt und das Elektromagnetventil schließt. Es wird somit eine zeitabhängige Kraftstoffanreicherung während des Kaltstartes der Brennkraftmaschine unterhalb ca. 30 C erreicht. Erfolgt nun der Startvorgang bei Temperaturen oberhalb ca. 30 ° C, so ist der Widerstand R des Kaltleiterwiderstandes 73 sehr hoch und der fließende Strom reicht nicht aus, um das Elektromagnetventil 69 zu öffnen. Es erfolgt also bei Temperaturen oberhalb dieser Schalttemperatur von 3O0C keine Kraftstoffanreicherung während des Startvorganges der Brennkraftmaschine. Kaltleiterwiderstände stehen für derartige Steuerfunktionen für beliebige Schalttemperaturen mit einem sehr steilen Widerstandsanstieg bei Temperaturen von ca. - 1JO ° C bis ca. + 120 ° C zur Verfügung.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist in dem an der Fahrzeugbatterie 71 liegenden elektrischen Steuerkreis 70 anstelle des Elektromagnetventils 69 ein Relais 75 angeordnet, das über einen Schalter 76 den ebenfalls an der Fahrzeugbatterie 71 über den Startschalter 72 liegenden Strom-
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kreis 77 des Elektromagnetventils 69 steuert. In dem elektrischen Steuerkreis 70 ist ebenfalls ein Kaltleiterwiderstand 73 angeordnet, der bei Temperaturen unterhalb einer vorbestimmten Schalttemperatur einen sehr niedrigen Widerstand R aufweist, so daß beim Schließen des Startschalters 72 das Relais 75 erregt wird und der Schalter 76 schließt, so daß das Elektromagnetventil 69 ebenfalls erregt wird und öffnet. Hat sich der Kaltleiterwiderstand 73 auf die Schalttemperatur erwärmt, so steigt der Widerstand des Kaltleiters steil an und de.r Strom sinkt soweit ab, daß das Relais 75 abfällt und der Schalter 76 öffnet, so daß das Elektromagnetventil 69 nicht mehr erregt wird und schließt. Wird der Startschalter 72 des elektrischen Steuerkreises 70 bei Temperaturen oberhalb der Schalttemperatur des Kaltleiterwiderstandes 73 geschlossen, so spricht das Relais 75 aufgrund des zu geringen fließenden Stromes nicht an und das Elektromagnetventil 69 bleibt geschlossen. Die Kraftstoffversorgung des Elektromagnetventils 69 erfolgt über eine Leitung 78, die mit der Kraftstoffversorgungsleitung 23 in Verbindung steht.
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Le e rs e11 e

Claims (1)

  1. 2715533
    R. 3 8 49
    1.1.1977 Kh/Ht
    ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgar t 1
    Ansprüche
    l.'l Elektrischer Steuerkreis, insbesondere für eine Kraftstoff-Versorgungsanlage einer Brennkraftmaschine mit einem auf den
    elektrischen Strom ansprechenden Steuerglied und einem temperaturabhängigen Element, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturabhängige Element als Kaltleiterwiderstand (PTC-Widerstand) (73) ausgebildet ist.
    2. Elektrischer Steuerkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerglied ein Elektromagnetsystem (69, 75)
    dient.
    3· Elektrischer Steuerkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Elektromagnetsystem ein Ventil (69) in einer Fluidleitung (78) betätigbar ist.
    M. Elektrischer Steuerkreis nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß durch das Ventil (69) unterhalb einer vorbestimmten Temperatur Kraftstoff dem Saugrohr (6) einer gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschine zuführbar ist.
    809841/0A2A
    ORIGINAL INSPECTED
    5. Elektrischer Steuerkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerglied ein Relais (75) dient.
    6. Elektrischer Steuerkreis, nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais (75) den Stromkreis (77) eines Elektromagnet ve nt ils (69) steuert.
    7· Elektrischer Steuerkreis nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Elektromagnetventil (69) unterhalb einer vorbestimmten Temperatur Kraftstoff dem Saugrohr (6) einer gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschine zuführbar ist.
    8. Elektrischer Steuerkreis nach Anspruch ^ oder "J, dadurch gekennzeichnet, daß der Kaltleiterwiderstand (73) am Elektromagnetventil (69) angeordnet ist.
    9· Elektrischer Steuerkreis nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Steuerkreis (70) durch den Startschalter (72) einer Brennkraftmaschine mit einer Stromquelle (71) verbindbar ist. y
    809841 /0424
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