DE3151243A1

DE3151243A1 - Vergasersteuereinrichtung

Info

Publication number: DE3151243A1
Application number: DE19813151243
Authority: DE
Inventors: Yoji Nagoya Aichi Satoh; Shigetaka Obu Aichi Takada
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 1981-12-10
Filing date: 1981-12-22
Publication date: 1983-06-30
Also published as: DE3151243C2; US4344898A

Description

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Telegramme: Seilwehrpatent

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22. Dezember 1981

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Ofou-shlfl Äichi-ken, Japan

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Vergasersteuereinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vergasersteuereinrichtung mit einer elektrisch beheizten Startautomatik, die von der Batterie gelieferte Spannung in mechanische Energie umwandelt und den öffnungs- und Schließvorgang einer Starterklappe durch die mechanische Energie steuert, "und mit einer Vorrichtung für einen schnellen Leerlauf, die den öffnungs- und Schließvorgang einer Drosselklappe steuert,und insbesondere auf eine Vergasersteuereinrichtung, die außerdem in der Vorrichtung für einen schnellen Leerlauf Mittel zum Umwandeln einer elektrischen Energie von der Batterie und einen in dem Batteriekreis vorgesehenen Steuerkreis aufweist, wobei die elektrisch beheizte Startautomatik und die Vorrichtung für einen schnellen Leerlauf die Stromversorgung zu beiden Systemen in Abhängigkeit von der erfaßten Außentemperatur in der

Weise steuern, daß die öffnungs- und Schließvorgänge

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d@r Starterklappe miä äer Drosselklappe einzeln TOd in saehgemäBer Weis© durchgeführt werden.

Elsa© bekannte Vergaser anordnung für eine verbrennungsmssehia© in einem Kraftfahrzeug ist üblicherweise salt ©iaer elektrisch beheizten Startautomatik vergehen, die von <ä<sr in dem Kraftfahrzeug wirgesehesem Batterie gespeiste Mittel star Erseegmig von Wärme, wie sum Beispiel ©in Mlehromdraht und ein temperatur@mp£inäliehes TeIIi, wie zvm Beispiel Bimetall, das sich bei dsm Heizvorgang der Mittel Eur Eraeogang von Wärme verformt und das abhängig von dar Verformung die

•5 Stellung der Starterklappe steuert^ aufweist und mit einer Vorrichtung für einen schnellen Leerlauf aur Steuerung der. Stellung der Drosselklapp© bei ä@m Betrieb mit erhöhtem Leerlauf„uro di® Erwärmung ©in@s kalten Motors

^&v zu beschleunigenο

Ei uurde verlangte den Kraftstoffverbrauch in einem Kraftfahrseiag zu verringern. .Um dieses Problem des Kraftstoffverbrauchs

gu lösen wurde vorgeschlagen, die Starterklappe so früh als möglich zn öffnen.

Allerdings Ist in ©Iner üblicher Vergasersteuereinrichtung die elektrisch beheizte

Startautomatik In d@r Weise ausgeführt, daß die elektrische Energie direkt von der Batterie über den Eündschlüsselschalter su der Startautomatik gelangt,, und die Vorrichtung für ©Ixien schnellen Leerlauf Ist über Kraft-Ibes-feragungsmittelj, wie ein Hebel oder ein Nocken

mit der elektrisch beheizten Startautomatik verbunden. Selbst wenn der Aufbau der elektrisch beheizten Startautomatik in der Weise verändert wird, daß die Starterklappe so früh als möglich öffnet, ist es schwierig, die verlangte Kennlinie des Öffnungsgrades der Starterklappe genau zu erreichen, die unterschiedlich bei normalen und niedrigen Temperaturen ist. Des weiteren ist die Vorrichtung für einen schnellen Leerlauf geneigt, beim frühen öffnen der Starterklappe falsch zu arbeiten. Im schlimmsten Fall öffnet die Drosselklappe unerwünscht früh, wodurch eine Fehlfunktion des Motors hervorgerufen wird. Wegen der obengenannten Gründe

'** wurde es als schwierig betrachtet, die Probleme des Kraftstoffverbrauchs völlig zu lösen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vergasersteuereinrichtung vorzusehen, die

die obengenannten Probleme in Zusammenhang mit einem frühen Öffnungsvorgang der Starterklappe zu lösen, um zufriedenstellend den Kraftstoffverbrauch zu verbessern.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vergasersteuereinrichtung vorzusehen, die jeweils einzeln betätigbar eine Vorrichtung für einen schnellen Leerlauf und eine elektrisch beheizte Startautomatik vorsieht und außerdem

einen Steuerkreis umfaßt, durch den die elektrische Energie der Vorrichtung für einen schnellen Leerlauf und der elektrisch beheizten Startautomatik abhängig von der Außentemperatur zugeführt wird.

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Diese Aufgab© ulrd ©rflaäiangsgemSS durch ein© Vergaserstewsrelarietatong gelöst, mit einer elektrisch beheizt©» Startautosaatlk«, die erste von der Batterie gespeiste Mittel zur Erzeugung

^ von Wärme, eis erstes temperaturempfindiiches Teil, das sich bei dem Heisvorgang der ersten Mittel zur Erzeugung von Wärme verformt und das in Abhängigkeit voa <äer Verformung die Stellung der Starterklappe steuert, aufweist

und mit einer Vorrichtung für einen schnellen

Leerlauf j, das dasu geeignet ISt₁₇ den öffnungs- und Schließvorgang einer Drosselklappe su steuern, wobei die ©rflmdmigsgemSße Vergasersteuereinrichtung zweite von der Batterie 15

gespeist® Mittel gur Erzeugung von Marine, ein zweites temperaturempfiadllehes Teil, das sich bei dem Heisvorgang der zweiten Mittel 2ur Erzeugung von Wärme verforsnt und das in Abhängigkeit von der Verformung die Stellung der Drosselklappe steuert„einen zwischen Batterie und erste und swsite Mittel zur _ Erzeugung von Wärme geschalteten Steuerkreis und einen Wärmefühler sam Feststellen der Außentemperatur umfaßte Der Steuerkreis weist eine Vergleichseinrichtung zum Vergleich der vom Wärmefühler hergeleiteten Spannung mit einer vorgebbaren Referenzspannung und eine Versorgungsschaltung auf, die abhängig vom «q Ausgangssignal der Vorgleichseinrichtung die Höhe der dem ersten und gleiten Mittel zur Erzeugung von Wärme sugeföferten Spannung

■35 Verschiedene allgemeine and spezielle Ziele, Vorteil© und Aspekte d@r Erfindung werden In

Verbindung mit der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung mit der dazugehörigen Zeichnung augenscheinlich. Es zeigen:
5

Fig. 1 die allgemeine Darstellung der erfindungsgemäßen Vergasersteuereinrichtung ;

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt durch

das Betätigungsglied aus der Vergasersteuereinrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 ein Blockschaltbild des Steuer

kreises der Einrichtung aus Fig. 1;

Fig. 4 das detaillierte Schaltbild des

Steuerkreises der Einrichtung nach Fig. 1;

Fig. 5

und 6 Kennlinien des Tastverhältnisses in Abhängigkeit von der Außentemperatur, die jeweils mit einer

Startautomatik und einer Vorrichtung für einen schnellen Leerlauf erreichbar sind; und

Fig. 7 ein Diagramm, das Kurven der Öffnungs

grade, die mit Anordnungen entsprechend der Lehre der Erfindung erreichbar sind, darstellt.

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O O O

teilte Yergasersteuerein«

mit einem Vergaser , einer in einem Kraftfahrzeug angeordneten . die Karosserie geerdet ist, einem Betätigaiagsglied 400 ä®r Vorrichtung für einen schnellen Leerlauf, einem Wärmefühler 500 zma Feststellen der Außentemperatur und einem ^ündschlüsselschaiter. 600 versehen. Der Vergaser weist eine Drosselklappe, deren Stellung äie Menge des ausströmenden Kraftstoffs steuert j, und eiaen Hebel 102 auf, der mit der Drosselklappe 101 verbunden ist und der sich in Abhängigkeit von der axialen Bewegung der

Meile 401 des Betätigungsgliedes 400 dreht.

Sine Starterklappe 103 dient sur Beschränkung übt von dem Vergaser 100 angesaugten Luft abhängig von seinem öffnungs·= wnd Schließvorgang. Eine Well© 104 steht in Verbindung 20

mit der Starterklapp© 103 und dreht sich in Richtung des ira Fig„ 1 sdt Ä beseichneten Pfeils. Eine elektrisch Sbehelste Startautomatik dieser Anordnung ist mit einem ©rsten temperaturempfindlichen Teil 105, sum Beispiel einem spulenartigen Bimetall, einem ersten Mittel Έ,ητ Erzeugung von Wärme 106? sum Beispiel ein Nichromdrahtwiderstiind, ein leramikwiderstand ©der ein PTC Widerstand, rand einem Kraftüber-

«_n tragungsmittel 107 versehen, das znx übertragung ά®χ durch die physikalische Verformung des ersten temperaturempfindlich®» Teils 105 hervorgerufenen Antriebskraft zu der Well© 104 dient« Elektrische li@itwAgen 108 wiä 109 briagea äie elektrische Energie von a@m Steaerkreis 200 zu dem ersten Mittel sur Erzeugung von l"Järae 106« Der Vergaser

Der Vergaser 100 ist üblicherweise mit einem Schwimmer, flüssigem Kraftstoff 111, wie Benzin, einer Hauptdüse 112, einem Langsamkanal 113 und mit einem Leerlaufkanal 114 versehen. Das Betätigungsglied 400 ist mit einer elektrischen Zuleitung 402* versehen, die mit dem Steuerkreis 200 verbunden ist und zur übertragung des Ausgangssignals vom Steuerkreis 200 zu dem Betätigungsglied 400

dient.

Fig. 2 zeigt den inneren Aufbau des Betätigungsgliedes 400. Ein erstes Gehäuse 402 ist mit einem zweiten Gehäuse 403 verbunden, das ein zweites Mittel zur Erzeugung von Wärme

404, wie zum Beispiel einNichromdrahtwiderstand, ein Kremikwiderstand oder ein PTC Widerstand, und ein zweites temperaturempfindliches Teil

405, wie ein Bimetall oder ein gewachstes

Verschiebungsglied, einschließt. Eine Anschlußklemme 406 ist mit seinem einen Ende mit der elektrischen Zuleitung 4O2¹, wie in Fig. 1 dargestellt, und mit seinem anderen Ende mit

einer Elektrode 407 verbunden, deren anderes 25

Ende an dem zweiten Mittel zur Erzeugung von Wärme 404 befestigt ist. Wenn der Motor über den Zündschlüsselschalter 600 gestartet wird, dient der Steuerkreis zur Verringerung der

von der Batterie 300 gelieferten Energie auf 30

ein Energieniveau, das dem von dem Wärmefühler abgeführten Ausgangssignal entspricht. Die Spannung mit niedrigem Niveau wird einerseits über die elektrischen Zuführungen 108 und dem ersten Mittel zur Erzeugung von Wärme

106 der elektrisch beheizten Startautomatik

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404 der Vorrichtung für einen schnellen Leerlauf zugeführt»

Nachdem sie die niedrige Spannung erhalten hat, beginnt das erst® Mittel zur Erzeugung von Wärme 106 Wärme sw erzeugen und das erste

^O temperaturempfindlich© Teil 105„ das nahe ^u dem ersten Mittel zur Erzeugung von Wärme 106 angeordnet ist, verforat sieh unter der Wärmeenergie,, wodurch di© Starterklappe 105, die vor dem Start des Motors geschlossen ist,

'** anfängt sich zu öffnen.

Das zweite Mittel sur Erzeugung von Wärme 104 entwickelt nach dem Erhalt der niedrigen Spannung Wärme und das zweite in unmittelbare i3ähe zu dem Mittel 404 angeordnete temperaturempfindliche Teil 405 schrumpft durch die Wärmeenergie in axialer Richtung der Welle 401, wodurch die mit dem zweiten temperaturempfindlichen Teil

405 verbundenen Welle 401 anfängt, sich in

die von dem in Fig_o 1 und 2 mit B bezeichneten Pfeil angegebene Richtung axial zu bewegen. Als Ergebnis dieser axialen Bewegung beginnt di© Drosselklappe 101, die entsprechend zu der Außentemperatur vor dem Start des Motors in einer geöffneten Stellung ist, sich zu schließen„

Der Grad der öffnung der Drosselklappe vor dem -_ Motorstart ist so vorbestimmt,, daß die der Außentemperatur entsprechenden geeignete Menge

an Kraftstoff dem Motor zugeführt werden kann. (Fig. 7). Die ursprüngliche Vorbestimmung hängt hauptsächlich von der Verformung des zweiten temperaturempfindlichen Teils 405 ab, die der Außentemperatur vor dem Motorstart entspricht.

Nachdem der Motor durch Drehen des Zündschlüsselschalters 600 gestartet wurde und die elektrisch

beheizte Startautomatik und die Vorrichtung für einen schnellen Leerlauf mit elektrischer Energie versehen wurde, wird der Kraftstoff 111 durch das durch den Motorbetrieb entstandene Vakuum aus dem Langsamkanal 113 und dem Leerlaufkanel 114

' dem Motor zugeführt.

Entsprechend Fig. 3 umfaßt der Steuerkreis 200 einen Verstärker 201, ein Dämpfungsglied 202, ein Dreieckwellenoszillator 203, einen ersten

Komparator 204, einen zweiten Komparator 205, einen Konstantspannungskreis 206, einen ersten Versorgungskreis 207 und einen zweiten Versorgungskreis 208.

Der Wärmefühler 500 ist zum Beispiel ein Thermistor, dessen Widerstand mit der Erhöhung der Außentemperatur abnimmt. Das Ausgangssignal des Thermosensors 500 wird dem Verstärker 201 zugeführt und das verstärkte Ausgangssignal gelangt zu einem Eingang des ersten Komparators 204. Zur gleichen Zeit wird das verstärkte Ausgangssignal über das Dämpfungsglied 202 einem Eingang des zweiten Komparators 205 zugeführt, gc Das verstärkte Ausgangssignal vom Verstärker und das Referenzsignal, das vom Dreieckwellen-

oszillator 203 geliefert wird, werden in dem ersten Komparator 204 verglichen, wodurch das Tastverhältnis von dem ersten Komparator 204 geändert %fird_o Entsprechend werden das gedämpft© Ausgangssignal des Dämpfungsgliedes 202 und die Referenzspannung durch den zweiten Komparator 205 verglichen, wodurch das Tastverhältnis des Ausgangssignals des zweiten Komparators 205 geändert wird. Der erste

•0 Versorgungskreis 207 wird durch das an- und abgeschaltete Ausgangssignal des ersten Komparators 204 entsprechend der Änderung des Tastverhältnisses _e wie in Fig. 5 gezeigt, gesteuert und die Höhe der elektrischen Energie, die von der Batterie 300 dem ersten Mittel zur Erzeugung von Wärme 106 zugeführt wird? wird festgelegt. Entsprechend wird der zweite Versorgungskreis 208 von dem an-und abgeschalteten Äusgangssignal des zweiten

!Comparators 205 entsprechend der Änderung des Tastverhältnisses nach Fig. 6 gesteuert und die Höhe der elektrischen Energie, die von der Batterie 300 dem zweiten Mittel zur Erzeugung von Wärme 404 zugeführt wird, wird festgelegt» Die Konstantspannungsschaltung 206 liefert eine Referenzspannung V , die nacheinander dem Verstärker 201 und dem Oszillator 203 zugeführt wird.

Entsprechend Fig«. 4 umfaßt die Schaltung

des Steuerkreises 200 Operationsverstärker Al und ä5_p Schalttransistoren TRl und TR2, Widerstände Rl und R2 und einen Kondensator C. «j. Die gleichen Besugsziffern wie in Fig. 3 bezeichnen die gleichen Elemente«,

Bei Betrieb des Steuerkreises 200 unter Bedingungen mit niedrigen Außentemperaturen, zum Beispiel, wenn der Zündschlüsselschalter 600 angeschaltet wird, wird die vorbestimmbare Referenzspannung V von der Konstantspannungsschaltung 206 geliefert und dem Verstärker 201 und dem Dreieckwellenoszillator 203 zugeführt. Das Ausgangssignal der Konstantspannungsschaltung 206 gelangt über den ^O Widerstand Rl des Verstärkers 201 zum Thermistor 500, wodurch eine hohe Spannung aufgrund des hohen Widerstandes des Thermistors 500 geliefert, das heißt, an den Ausgangsklemmen des Thermistors 500 entsteht entsprechend der niedrigen Außentemperatur eine große Thermistorausgangsspannung. Die hohe Thermistorausgangsspannung wird über den Widerstand R4 dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers Al zugeführt, während

die geteilte Spannung der Referenzspannung V_o über die Widerstände R2, R3 und R5 dem nichtinvertierenden Eingang zugeführt wird. Beide die hohe Thermistorausgangsspannung und die geteilte Spannung werden durch den Operationsverstärker Al verstärkt und am Ausgang des Operationsverstärkers Al liegt dann eine verstärkte Spannung mit niedrigem Niveau. Die verstärkte Spannung mit niedrigem Niveau wird über den Widerstand R16 des ersten !Comparators 204 einerseits dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers A4 zugeführt und andererseits wird sie durch die Widerstände R 7 und R8 des Dämpfungsgliedes «₅ geteilt und in eine geteilte Spannung mit niedrigem Niveau umgewandelt, die über den

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Widerstand Rl8 des weiten !Comparators 205 auf den nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers A5 ^gelangt» Der Oszillator 203, an dem die Referenzspannung V anliegt, bildet ein vorherbestimmbares Referenzsignal, zum

Beispiel ein dreieckförmiges Referensspannungssignal, das nacheinander über die entsprechenden Widerstände R17 und Rl9 des ersten und zweiten !Comparators 204 und 205 den invertierenden "Ό Eingängen der Operationsverstärker A4 und A5 zugeführt wird.

Die verstärkte Spannung mit niedrigem Niveau und das dreieckförmige Referenzspannungssignal •5 werden durch den Operationsverstärker A4 des ersten !Comparators 204 verstärkt» Der .Schalttransistor TRl führt eine Schaltoperation durch, wobei das Verhältnis der an- und abgeschalteten Perioden (Tastverhältnis) abhängig

von einer gesteuerten Spannung des Transistors TRl klein ist, wodurch eine elektrische Energie mit niedrigem Niveau dem ersten Mittel zur ~ Erzeugung von Wärme 105 zugeführt wird. Entsprechend werden die geteilte Spannung mit

niedrigem Niveau und das dreieckförmige Referenzspannungssignal durch den Operationsverstärker A5 des zweiten !Comparators 205 verstärkt« Der Schalttransistor TR2 führt eine Schaltoperation, bei der das Tastverhältnis klein ist, durch, wodurch eine elektrische Energie mit niedrigem Niveau dem zweiten Mittel zur Erzeugung von feärre 404 zugeführt wird.

Kenn die Außentemperatur während des Betriebes des Motors steigt, nimmt der Kiderstand des Thermistors 500 ab, wodurch die Ausgangsspannung des Thermistors 500 entsprechend abfällt.

Daher steigt die Ausgangsspannung des Verstärkers

201 von der verstärkten Spannung mit niedrigem Niveau bei niedrigen Außentemperaturen an und die geteilte Spannung des Dämpfungsgliedes

202 steigt ebenso an. Die Schalttransistoren TRl und TR2 führt Schaltfunktionen aus, bei denen das Tastverhältnis wie in Fig. 5 und 6 gezeigt ansteigt, wodurch die dem ersten und

■5 zweiten Mittel zur Erzeugung von Wärme 106, 404 zugeführte elektrische Energie ansteigt.

Als Folge davon steigen die Tastverhältnisse der beiden Schalttransistoren TKl und TR2

^iyj mit dem Anstieg der Außentemperatur an und die Kennlinien der Tastverhältnisse der Schalttransistoren TRl und TR2 sind jeweils in Fig. 5 und 6 gezeigt.

Wie in Fig. 7 gezeigt, sind die Kennlinien des Öffnungsgrades der Starterklappe und der Drosselklappe durch die Anwendung des Steuerkreises unter geeigneten Bedingungen, wie

in Fig. 4 gezeigt, erreichbar. 30

Obwohl nur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargelegt und beschrieben wurde, ist es offensichtlich,daß andere Ausführungsbeispiele und Weiterbildungen der Erfindung innerhalb des Schutzbereichs der anhängigen Ansprüche möglich sind

Leerseite

Claims

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O β O Φ V

Patentansprüche

Vergasersteuereinrichtung mit einer elektrisch beheizten Startautomatik, die erste von der . Batterie gespeiste Mittel zur Erzeugung von Härme, ein erstes temperaturempfindliches Teil, das sich bei dem Ee is; vor gang der ersten Mittel zur Erzeugung von Wärme verformt und das in Abhängigkeit von der Verformung die Stellung der Starterklappe steuert, aufweist und mit einer Vorrichtung für einen schnellen Leerlauf, die die Stellung der Drosselklappe steuert, dadurch gekennzeichnet , daß zweite von der Batterie (300) gespeiste Mittel zur Erzeugung von Wärme (404), ein zweites temperaturempfindliches Teil (405), das sich bei dem Heisvorgang der zweiten Mittel zur Erzeugung

von Wärme (404) verformt und das in Abhängig-20

keit von der Verformung die Stellung der Drosselklappe (IOD steuert, ein zwischen Batterie (300) und erste und zweite Mittel zur Erzeugung von Wärme (106,404) geschaltete

_Λ_ Steuerkreis (200) und ein Wärmefühler (500)

zum Feststellen der Außentemperatur vorgesehen sind, wobei der Steuerkreis (200) eine Vergleichseinrichtung (203,204) zum Vergleich

der vom Wärmefühler (500) hergeleiteten ₃q Spannung mit eiaer vorgebbaren Referenzspannung und eine Versorgungsschaltung (207,

208) aufweist_ff die abhängig vom Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung (203,204) die Höhe der dem ersten und zweiten Mittel - zut Erzeugung von Wärme (106„404) zugeführten Spannung steuert,
2. Vergasersteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Wärmefühler (500) hergeleitete Spannung durch einen Spannungsteiler (202) in eine erste und eine zweite zur vergleichende Eingangsspannung aufgeteilt ist, daß die Vergleichseinrichtung einen ersten und einen zweiten Komparator (204,205) aufweist, wobei dem ersten Komparator (204)

'^ die erste zu vergleichende Eingangsspannung und dem zweiten Komparator (205) die zweite zu vergleichende Eingangsspannung zugeführt wird und daß die Versorgungsschaltung einen ersten und einen zweiten Versorgungskreis

(207,2o8) aufweist, wobei der erste Versorgungskreis abhängig von dem Ausgangssignal des ersten Komparators (204) die Höhe der dem ersten Mittel zur Erzeugung von Härme

(106) zugeführten Spannung festlegt und

der zweite Versorgungskreis (208) abhängig von dem Ausgangssignal des zweiten Komparators (205) die Höhe der dem zweiten Mittel zur Erzeugung von Wärme (404) zugeführten Spannung festlegt.