DE3011647A1

DE3011647A1 - Einrichtung zum steuern der kraftstoffzufuhr bei einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3011647A1
Application number: DE19803011647
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. Dr. 7141 Schwieberdingen Maisch; Michael Dipl.-Ing. 7016 Gerlingen Wissmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-03-26
Filing date: 1980-03-26
Publication date: 1981-10-01
Also published as: JPS56148646A

Description

19.2.1980 Mü/Kö

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Einrichtung zum Steuern der Kraftstoffzufuhr bei einer Brennkraftmaschine

Stand der Technik

Der exakten Gemischbildung bei Brennkraftmaschinen kommt im Hinblick auf sauberes Abgas sowie hohen Fahrkomfort eine große Bedeutung zu. Probleme bereiten dabei insbesondere Sonderbetriebsbedingungen wie z.B. Start und Warmlauf. Mit Hilfe von Zusatzeinrichtungen bemüht man sich, den Betrieb einer Brennkraftmaschine auch in diesen Grenzbereichen sicher in den Griff zu bekommen. Bei einer mechanisch arbeitenden kontinuierlichen Kraftstoffeinspritzanlage dient ein besonderer Warmlaufregler dazu, den Kraftstoffdruck während des Warmlaufs temperaturabhängig zu steuern. Er ist mittels eines Membranventils realisiert, wobei der Membranauflagedruck über die Ansteuerung eines Bimetallelements variiert werden kann.

Im Hinblick auf den sehr rauhen Betrieb beim Kraftfahrzeug können Bimetalle wegen ihrer Erschütterungsempfindlichkeit keine optimale Lösung darstellen. Aufgrund dessen hat man sich bereits um Dehnstoffelemente bemüht, die die Bimetalle ersetzen sollen, und bei denen ent-

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sprechend der Bezeichnung die körperliche Ausdehnung temperaturabhängig ist.

Ziel der Erfindung ist eine Steuereinrichtung für die Heizung des Dehnstoffelements, damit die Kraftstoffzumessung auch im Startfall exakt beherrscht wird.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, erschütterungsunempfindlich zu sein und darüber hinaus eine sehr feinfühlige Einstellung zu ermöglichen. Des weiteren wird in den Unteransprüchen eine Lösung mittels Regelung vorgeschlagen, wobei die Temperatur des Dehnstoffelements exakt der Brennkraftmaschinentemperatur auch bei ausgeschalteter Zündung nachgeführt werden kann und somit im Startfall bei unterschiedlichen Anfangstemperaturen eine jeweils exakt angepaßte Kraftstoffzumessung möglich ist.

Zeichnung

Zwei Beispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben und erläutert. Es zeigen Figur 1 eine prinzipielle Darstellung eines Warmlaufreglers bei einer mechanisch arbeitenden Einspritzanlage, Figur 2 ein erstes Beispiel einer Schaltungsanordnung zur Ansteuerung des Heizgliedes im Dehnstoffelement und Figur 3 ein zxfeites Ausführungsbeispiel j bei dem die Temperatur des Dehnstoffelements geregelt

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Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Figur 1 zeigt grob schematisch einen steuerbaren Kraftstoffdruckregler bei einer kontinuierlich arbeitenden mechanischen Einspritzanlage. Mit 10 ist eine Kraftstoffleitung bezeichnet, die über den steuerbaren Druckregler 11 mit einem nicht näher dargestellten Einspritzventil verbunden ist. Der Steuerung des Druckreglers 11 dient ein Dehnstoffelement 13 mit einem PTC-Widerstand lh als Heizeinrichtung. Mit 15 ist ein als Temperaturfühler bezeichneter NTC-Widerstand bezeichnet, mit derr. die Temperatur des Dehnstoffelements 13 erfaßbar ist.

Zweck der Einrichtung ist es nun, das Dehnstoffelement fortlaufend auf Brennkraftmaschinentemperatur zu halten und über die entsprechende Einstellung des Druckreglers 11 ein jeweils optimales Gemisch bereitstellen zu können.

Zwei Möglichkeiten an Schaltungsanordnungen für den PTC-Widerstand als Heizglied im Dehnstoffelement 13 sind in den Figuren 2 und 3 angegeben. Beim Gegenstand von Figur liegt der PTC-Widerstand lh in Reihe zum Zündschalter zwischen nicht näher bezeichneten Batteriespannungsanschlüssen. Die Verbindungsstelle von PTC-Widerstand lh und Zündschalter 16 ist mit dem Emitter eines Transistors 17 gekoppelt, dessen Kollektor an einer Plusleitung 18 angeschlossen ist und dessen Basis zu einem Spannungsteiler, bestehend aus drei Widerständen 19, 20 und 21, zwischen den'Batteriespannungsleitungen geführt ist. Dabei stellt der Widerstand 19 einen NTC-Widerstand dar, der in engem Temperaturkontakt zur Brennkraftmaschine steht und somit als Brennkraftmaschinentemperaturfühler wirkt. Einer genaueren Anpassung an die jeweils geforderten Ver-

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hältnisse dient noch ein Widerstand 22 zwischen der Plusleitung 18 und der Verbindungsstelle der beiden Widerstände 19 und 20.

Bei eingeschalteter Zündung liegt der PTC-Widerstand lh fortlaufend an positiver Spannung. Im anderen Fall ergibt sich ein Stromfluß ausgehend von der Plusleitung 18 über den Transistor 17 zum'PTC-Widerstand lh. Die Brennkraftmaschinentemperatur bestimmt den .Wert des KTC-Widerstands 19, und somit ist auch das Basispoter.tial des Transistors 17 temperaturabhängig. Aufgrund der gewählten Schaltungsanordnung steuert die Spannungsteilung durch den NTC- und den PTC-Widerstand die Heizleistung für den PTC-Widerstand bzw. den Zustand des Dehnstoffelements 13.

Wenn statt des einfachen Transistors 17 eine Transistor-Darlington-Schaltung eingesetzt wird, dann bleibt der Basisstrom des Transistors so klein, daß der NTC-Widerstand 19 durch diesen Strom nicht aufgeheizt wird.

Je nach Viert der beiden Widerstände 20 und 22 kann die Kennlinie des NTC-Zweiges so geformt werden, daß sie sich an die PTC-Widerstandskennlinie anpaßt. Somit wird mittels der Schaltungsanordnung von Figur 2 gewährleistet, daß der Druckregler 11 über den Zustand des Dehnstoffelements 13 und damit die Heizleistung des PTC-Widerstandes lh bei jeder Motortemperatur die richtige Gemischzusammensetzung sicherstellt j damit ein guter Heiß- und Kaltstart bei günstigen Abgas- und KraftstoffVerbrauchswerten gegehen ist.

Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer elektrischen Schaltungseinrichtung zur Ansteuerung des PTC-

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Widerstandes 14 im Dehnstoffelement 13. Hauptbestandteile dieser Schaltungsanordnung von Figur 3 sind zwei NTC-Widerstände 15 und 25, wobei der erste NTC-Widerstand 15 dem Dehnstoffelement 13 zur Erfassung seiner Temperatur zugeordnet ist und der zweite NTC-Widerstand 25 die Brennkraftmaschinentemperatur mißt. Beide temperaturabhängigen Widerstände sind Teil einer Brückenschaltung mit zwei weiteren Widerständen 26 und 27 zwischen der Plusleitung 18 und Masse. Die Verbindungspunkte der einzelnen Widerstände 15 und 27 sowie 25 und 26 sind zu den Eingängen eines Differenzverstärkers 28 geführt, dessen Ausgang über einen Widerstand 29 an der Basis eines in Reihe zum PTC-Widerstand lh liegenden Transistors

30 angeschlossen ist. Dabei steht der Emitter dieses Transistors 30 unmittelbar mit der Plusleitung 18 in Verbindung. Im Hinblick auf eindeutiges Schaltverhalten des Verstärkers 28 ist dieser noch mittels eines Widerstandes

31 mitgekoppelt, und ein Kondensator 32 dient dazu, Schwingungen zu vermeiden.

Im Gegensatz zur Schaltungsanordnung von Figur 2 ist mit dem Gegenstand von Figur 3 eire feinfühligere Temperaturregelung des Dehnstoffelements 13 möglich. Dies bewirkt unmittelbar eine exaktere Einstellung des Druckreglers und damit eine genaue Gemischzusammensetzung. Die Mitkopplung des Differenzverstärkers 28 sorgt dafür, daß dessen Ausgangspotential nur die beiden Extremwerte der Betriebsspannungsanschlüsse annehmen kann. Aus diesem Grunde kann der Transistor 30 möglichst klein dimensioniert werden. Infolge der thermischen Trägheit des als Dehnstoffelement ausgebildeten Stellgliedes 13 nimmt dieses trotz des Schaltbetriebes des Transistors 30 eine (nahezu) konstante Temperatur an, die, unabhängig von

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der jeweiligen Umgebungstemperatur, sehr nahe an der mittels des NTC-Widerstandes 25 erfaßten Motortemperatur liegt.

Vor allem mit der Schaltungsanordnung nach Figur 3 kann somit bei entsprechender Auslegung eine beliebig kleine Differenz zwischen den beiden Temperaturen von Brennkraftmaschine und Stellglied unabhängig von der Umgebungstemperatur eingestellt werden.

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Claims

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Ansprüche

\l) Einrichtung zum Steuern der Kraftstoffzufuhr zur Zumeßstelle bei einer Brennkraftmaschine mittels eines remperaturgesteuerten Stellgliedes, vorzugsweise zur Beeinflussung des Kraftstoffdrucks, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (13) einen PTC-Widerstand (14) umfaßt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiezufuhr zum PTC-Widerstand (14) abhängig von der Brennkraftmaschinentemperatur gewählt wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 2₃ dadurch gekennzeichnet, daß der Erfassung der Brennkraftmaschinentemperatur ein NTC-Widerstand (19, 25) dient.
4. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei ausgeschalteter Zündung dem PTC-Widerstand (14) ein Transistor (17) in Reihe liegt, dessen Basis mit einem NTC-Widerstand (19) gekoppelt ist.

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5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Basis und Kollektor des Transistors (17) ein Widerstand (22) liegt.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Stellgliedes (13) mittels eines temperaturabhängigen Widerstandes (15) erfaßt wird und Brennkraftmaschinen- und Stellgliedtemperatur die Stromzufuhr zum PTC-Widerstand (14) bestimmen.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Fühler für die Stellglied-Temperatur ein NTC-Widerstand (15) vorgesehen ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die als NTC-Widerstände ausgebildeten Fühler für die Brennkraftmaschinen- und Stellgliedtemperatur (15» 25) in eine Brückenschaltungsanordnung einbezogen sind.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückendiagonalspannung einer vorzugsweise mitgekoppelten Verstärkerstufe (28) zuführbar ist.

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