DE3212504A1 - Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einem elektronischen zentralregelgeraet - Google Patents
Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einem elektronischen zentralregelgeraetInfo
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Description
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Anmelderin: :.·.: \„: " :,.: ""·' ' \: 01.04.1982
KHD Canada Inc. / -. "" D 82/9 N/Ro
DEUTZ R & D Devision ' ν '
Hickmore St.
Montreal / Quebec
Canada
Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einem elektronischen
Zentralregelgerät
Die Erfindung bezieht sich auf eine luftverdichtende/
selbst zündende ('Diesel)-Hubkolbenbrennkraftmaschine,
vorzugsweise mit Direkteinspritzung des Kraftstoffes,
mit einem Kühlluftgebläse, welches hydraulisch antreibbar ist, wobei in der Hydraulikzulaufleitung
ein elektromagnetisches Wegeventil angeordnet ist, das in Abhängigkeit von Einflußgrößen der Brennkraftmaschine
bzw. mit ihr verbundener Maschinen mittels einer von einer elektrischen Bordanlage versorgten
Meßwertverarbeitungseinrichtung durch periodische Impulse ansteuerbar ist.
Eine solche gattungsgemäße Hubkolbenbrennkraftmaschine
mit einer Meßwertverarbeitungseinrichtung ist durch die DE-OS 29 38 706 bekannt. In dieser Anmeldung ist
jedoch nur global eine Meßwertverarbeitungseinrichtung angesprochen, die veränderbare Ausgangssignale für ein
elektromagnetisch arbeitendes Ventil liefert. Bei der praktischen Ausbildung einer solchen Anlage stellt der
Fachmann fest, daß eine Reihe von wesentlicher Fragen nicht angesprochen ist, so daß hier erfinderische
Schritte und Überlegungen ansetzen. Des weiteren sollen auch andere zu regelnde Einrichtungen der
Hubkolbenbrennkraftmaschine ebenfalls selbsttätig gesteuert bzw. geregelt werden. Dies gilt beispielsweise
auch für eine Glühanlage zur Verbesserung des Kaltstarts und der Kaltlaufeigenschaften der Hubkolbenbrennkraftmaschine.
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Es ist zwar bekannt (DE-OS 27 43 059), eine Glühanlage mit je
einer Glühkerze bzw. einem Glühstift pro Hubkolbeneinheit zu regeln. Diese Regelungseinrichtung umfaßt jedoch nur die Anheizphase
der Glühanlage bzw. die Stromversorgung der Glühanla-Cge nach Erreichen der gewünschten Glühtemperatur. Wesentliche
zusätzliche und weitere Einflüsse, die für einen reibungslosen Betrieb einer Hubkolbenbrennkraftmaschine erforderlich sind,
sind bei dieser Regeleinrichtung ebenfalls nicht angesprochen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Hubkolbenbrennkraftmaschine
mit einer Meßwertverarbeitungseinrichtung zur Regelung des Kühlluftgebläse zu verbessern und zu erweitern
und darüber hinaus mit Regeleinrichtungen anderer Einheiten der Hubkolbenbrennkraftmaschine zu vereinigen, wobei auch diese
Einrichtung verbessert und erweitert werden sollen. Darüberhinaus soll insgesamt eine einfache problemlose Bedienung mit
möglichst selbsttätigem Ablauf gewährleistet sein. Gelöst wird . die Aufgabe der Erfindung dadurch, daß die Hubkolbenbrennkraftmaschine
in an sich bekannter Weise mit einer Glühanlage, vorzugsweise mit je einem Glühstift pro Hubkolbeneinheit, ausgerüstet
ist, der eine Regeleinrichtung zum Ansteuern des oder der Relais der Glühanlage zugeordnet ist, daß die Regeleinrichtung
und die Meßwertverarbeitungseinrichtung zu einem elektronischen Zentralregelgerät vereinigt sind und daß das Zentralregelgerät
von einem Stop-Fahr-Start-Bedienungsschalter beherrscht ist. Durch diese Merkmale wird es in vorteilhafter
Weise möglich, die gewünschten elektronischen Steuerungen der Brennkraftmaschine zusammenzufassen und zentral über den Bedienungsschalter
ein- und auszuschalten. Dadurch wird es in vorteilhafter Weise möglich, dem elektronischen Zentralregelgerät
einen Dreieckspannungsgenerator zuzuordnen, der sowohl der Meßwertverarbeitungseinrichtung
als auch der Regeleinrichtung zugeordnet ist und die zentrale Impulssteuerung übernimmt. Als
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besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn der Dreieckspannungsgenerator
eine Taktzeit von 2 Seki aufweist. Weiterhin ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Meßwertgeber
der Einflußgrößen der Brennkraftmaschine oder der mit ihr verbundenen
Maschinen sowohl der Meßwertverarbeitungseinrichtung für das Kühlluftgebläse als auch der Regeleinrichtung der Glühanlage
zuzuordnen. Als Einflußgrößen kommen Bauteiltemperaturen der Brennkraftmaschine, Betriebsmitteltemperaturen der Brennkraftmaschine
und der nachgeordneten Maschinen, beispielsweise eines Getriebes, in Frage. Weiterhin ist es möglich, Umgebungstemperaturen
und damit die Temperatur der von der Brennkraftmaschine
oder vom Kühlluftgebläse angesaugten Luft zu messen bzw. auch die Temperatur der heißen Kühlluft bzw. der Abgase zu ermitteln.
Weiterhin ist es bei einem elektronischen Zentralregelgerät in vorteilhafter Weise möglich, Informationen für die
Bedienungsperson durch eine zentrale Kontrolleuchte, die sowohl Informationen der Meßwertverarbeitungseinrichtung als auch der
Regeleinrichtung der Bedienungsperson vermittelt, vorzusehen.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Regeleinrichtung, die zu einem vollautomatischen Ablauf der Glühanlage führt, wird
dadurch gewährleistet, daß ein oder mehrere elektronische Schalter zum Ansteuern des bzw. der Relais vorgesehen sind, die
von einer Schnellheizschaltung zur Maximalstromversorgung der Glühanlage, weiterhin von einer Aufschaltung der Batteriespannung
auf die Leistung zur Versorgung der Glühanlage und von einer' Aufschaltung des Batteriespannungsabfalls beim Starten der
Brennkraftmaschine ansteuerbar sind. Je nach Ausgestaltung der Glühanlage, beispielsweise bei einer mehrzylindrigen Hubkolbenbrennkaftmaschine
mit je einem Glühstift pro Zylinder, können mehrere Relais zum Ansteuern der Glühstifte vorgesehen sein. Ist
beispielsweise eine zentrale Glühanlage, insbesondere Flammglühanlage, vorgesehen, so reicht ein Relais aus. Durch die
verschiedenartige Ansteuerung des oder der elektronischen
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Schalter können nahezu alle wichtigen Einflußgrößen berücksichtigt
werden. Es ist daher in vorteilhafter Weise möglich, die
Glühanlage möglichst schnell aufzuheizen, anschließend in Abhängigkeit der Batteriespannung mit der nötigen Leistung zu
versorgen und auch Spannungsabfälle beim Starten der Brennkraftmaschine
zu berücksichtigen. Diese Spannungsabfälle können je nach Temperatur sehr erheblich sein und würden zu einer Verringerung
des Glühens der Glühanlage führen. Weiterhin ist es durch die Aufschaltung des Batteriespannungsabfalls möglich, die
Auskühlung der Glühanlage durch die frisch angesaugte Luft, die je nach Außentemperaturen vor dem eigentlichen Start der
Hubkolbenbrennkraftmaschine einen Temperaturabfall an der Glühanlage
bzw. den Glühstiften bewirkt, zu kompensieren. In vorteilhafter Weise weist die Schnellheizschaltung einen tempera-.turabhängigen
Widerstand (Thermistor) zur Bestimmung der Schnellheizzeit auf, wobei die Schnellaufheizzeit in Abhängigkeit
der Außentemperatur und der Batteriespannung automatisch bestimmt wird. Die Temperaturkennlinie des Thermistors ist dabei
in vorteilhafter Weise der Temperaturkennlinie der Glühanlage
angepaßt. Dadurch ist es gewährleistet, daß unabhängig von der Bedienungsperson das elektronische Zentralregelgerät bzw.
die Regeleinrichtung in Abhängigkeit der jeweiligen Außentemperatur und der Batteriespannung selbsttätig die Schnellheizzeit
der Glühanlage bestimmt, da auch der Thermistor auf die jeweiligen
Außentemperaturen und Batteriespannung reagiert und daher eine verschieden lange Zeit benötigt, um die vorgegebene Temperatur
bzw. die temperaturabhängige Widerstandsänderung zu erreichen. Durch den Thermistor ist weiterhin gewährleistet, daß
auch bei einer willkürlichen Unterbrechung der Schnellheizzeit, beispielsweise weil die Bedienungsperson den Bedienungsschalter
wieder ausschaltet und dadurch kurzzeitig die Aufheizzeit der Glühanlage unterbricht, die unterbrochene Restglühzeit mit berücksichtigt
wird und nicht zu einer falschen Schnellaufheizung der Glühanlage führt, da der Thermistor unter Berücksichtigung
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der Temperaturkennlinie der Glühanalge die Glühzeit bzw. die verbliebene Restglühenergie m.itberücksichtigt und die erneute
Schnellheizzeit entsprechend verkürzt. In vorteilhafter Weise
steht die Aufschaltung der Batteriespannung auf die Leistung zur Versorgung der Glühanlage in Verbindung mit dem Dreieckspannungsgenerator,
wodurch eine Anschnittsteuerung gebildet wird, die in Abhängigkeit der Batteriespannung die Impulsbreite
variiert. Dadurch ist sichergestellt, daß die Glühanlage entsprechend der Batteriespannung mit der richtigen Leistung versorgt
wird. In vorteilhafter Weise sind die Aufschaltung der
Batteriespannung auf die Leistung zur Versorgung der Glühanlage und die Schnellheizschaltung in der Fahrstellung des Bedienungsschalters
eingeschaltet und in der Startstellung ausgeschaltet, wobei die Aufschaltung des Batteriespannungsabfalls in
der Startstellung des Bedienungsschalters eingeschaltet und in der Fahrstellung ausgeschaltet ist. Die Aufschaltung der
Batteriespannung auf die Leistung zur Versorgung der Glühanlage steuert in vorteilhafter Weise parallel zur Schnellheizschaltung
die Stromversorgung der Glühanlage an, so daß. direkt bei Betätigung des Bedienungsschalters auch die Aufschaltung der
Batteriespannung eingeschaltet ist. Letztere kommt dann nicht zur Wirkung, da die Schnellheizschaltung eine zeitweise Dauereinschaltung
der Glühanlage bewirkt, und zwar so lange, wie dies der Thermistor angibt. Die Temperaturkennlinie des Thermistors
ist der Kennlinie der Glühanlage angepaßt. Dies erfolgt durch besondere Auswahl des Thermistors. Je nachdem, ob der Thermistor
im Gehäuse des Zentralregelgeräts angeordnet ist oder nicht, ändert sich die Kennlinie, da die Umgebung sich mehr oder
weniger schnell aufheizt bzw. eine unterschiedliche Temperatur aufweist. Im Anschluß daran, d.h. beim Abschalten der
Schnellheizschaltung übernimmt die Aufschaltung der Batteriespannung
die Steuerung, so daß im Anschluß an eine Dauerstromversorgung eine Impulssteuerung einsetzt, die eine konstante
Temperatur der Glühanlage gewährleistet. Sobald die 35
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Schnellheizschaltung abgeschaltet hat, ist die Brennkraftmaschine
soweit vorbereitet, daß ein Starten erfolgen kann, was durch Erlöschen der im folgenden noch beschriebenen Kontrolleuchte
angezeigt wird. Wird der Bedienungsschalter weiter ver-
Uj dreht und in die Startstellung betätigt, so werden die Aufschaltung
der Batteriespannung und die Schnellheizschaltung ausgeschaltet und die Aufschaltung des Batteriespannungsabfalls
eingeschaltet. Diese steuert in Abhängigkeit des Batteriespannungsabfalls, der von verschiedenen Faktoren, beispielsweise
von der Außentemperatur, abhängen kann die Stromversorgung der Glühanlage, die wiederum unter Berücksichtigung der bereits
oben erwähnten Faktoren ein gewünschtes Glühen der Glühanlage gewährleistet. Es sei darauf hingewiesen, daß die Aufschaltung
des Batteriespannungsabfalls je nach Einsatzbedingungen der Brennkraftmaschine, beispielsweise in insgesamt wärmeren Länder
bzw. Klimazonen ganz entfallen kann, wobei dann jedoch die Aufschaltung der Batteriespannung auf die Leistung der Versorgung
der Glühanlage auch in der Startstellung eingeschaltet sein kann, nicht muß.
In Reihe zu den elektronischen Schaltern der Aufschaltung der Batteriespannung auf die Leistung zur Versorgung der Glühanlage
und der Schnellheizschaltung sowie der Aufschaltung des Batteriespannungsabfalls
ist ein weiterer elektronischer Schalter zum Ansteuern des bzw. der Relais vorgesehen, der von einer
Grenztemperaturschaltung beherrscht ist, die von Meßwertgebern der Einflußgrößen der Brennkraftmaschine ansteuerbar ist. Da
nämlich die Aufschaltung der Batteriespannung und die Schnellheizschaltung
in Fahrstellung des Bedienungsschalters dauernd eingeschaltet sind, wird die Glühanlage auch nach dem Start der
Brennkraftmaschine weiter betrieben und durch die Aufschaltung der Batteriespannung in Verbindung mit dem Dreieckspannungsgenerator
auf gewünschte Temperatur geregelt. Dadurch wird erreicht, daß die Brennkraftmaschine nach dem Start eine günstigere
Warmlaufphase erreicht, wodurch der unerwünschte "Weiß-
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rauch bei Direkteinspritzbrennkraftmaschinen" eleminiert wird.
Weiterhin ergeben sich dadurch verbesserte Abgaswerte. Erreichen die Meßwertgeber der Einflußgrößen, beispielsweise der
•Bauteiltemperaturen der Brennkraftmaschine eine vorbestimmte
Temperatur, so wird durch den weiteren elektronischen Schalter die Stromversorgung der oder des Relais bzw. der Glühanlage unterbrochen.
Da die Meßwertgeber der Einflußgrößen beim Betrieb der Brennkraftmaschine
der Meßwertverarbeitungseinrichtung, die die Steuerung des Kühlgebläses beherrscht, zugeordnet sind, ist den
Meßwertgebern eine Schaltung zur Einstellung der Arbeitspunkte angeschlossen, wodurch die Meßwertgeber auf die Meßwertverarbeitungseinrichtung
eingestellt werden können. Weiterhin bilden in vorteilhafter Weise die Schaltungen zur Einstellung der Arbeitspunkte
in Verbindung mit dem Dreieckspannungsgenerator Impulse, die einen elektronischen Schalter des elektromagnetischen
Wegeventils ansteuern, wobei die Impulsbreite in Abhängigkeit der Temperaturen der Meßwertgeber variiert. Entsprechend
der Impulsbreitenvariation erfolgt eine impulsartige Versorgung des hydraulischen Antriebs des Kühlluftgebläses mit Hydraulikflüssigkeit,
so daß dadurch eine entsprechende Steuerung des Kühlluftgebläses erfolgt. Dies führt in Verbindung mit einer
üblichen hydrodynamischen Kupplung im Antrieb des Kühlluftgebläses
zu einer variablen Drehzahl des Kühlluftgebläses, mit nur ganz geringen Schwankungen, da die hydrodynamische Kupplung
üblicherweise einen Konstantabfluß hat und das elektromagnetische
Wegeventil in der Hydraulikzulaufleitung angeordnet ist, wodurch der ölstand in der hydrodynamischen Kupplung variiert.
Je nach Vierten der Meßwertgeber kann daher die Impulsbreite von "Null" bis nahzu "konstant" variieren. Den Meßwertgebern der
Einflußgrößen ist in vorteilhafter Weise eine überwachungsschaltung
zugeordnet, die bei Bruch der Leitungen zu den Meßwertgebern einen elektrischen Schalter im Sinne des Aufleuch-
'■'-Ί-3 -·.." : '..".:.. 01.04.1982
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tens der Kontrolleuchte betätigt, wodurch die Bedienungsperson auf den Fehler aufmerksam gemacht wird. In Verbindung mit einem
Rechteckgenerator des Zentralregelgeräts wird in Verbindung mit der überwachungsschaltung eine Blinkschaltung der Kontrolleuchte
erzeugt, so daß dadurch ein besonderer Hinweis mittels der Kontrolleuchte auf den Bruch der Leitungen zu den Meßwertgebern
gegeben wird.
Der Ausgang der Schnellheizschaltung ist zusätzlich mit einem elektronischen Schalter im Stromkreis der Kontrolleuchte verbunden,
durch den ein Dauerleuchten der Kontrolleuchte erzeugt wird. Dadurch wird der Bedienungsperson, wie bereits weiter oben
angesprochen, der Hinweis gegeben, daß, da die Schnellheizschaltung noch die Stromversorgung der Glühanlage übernimmt,
die Endtemperatur der Glühanlage noch nicht erreicht ist« •Das konstante Aufleuchten der Kontrolleuchte signalisiert der
Bedienungsperson, daß noch gewartet werden muß, bevor die Brennkraftmaschine gestartet werden kann.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung
verwiesen, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:
Fig. 1 eine Frontansicht einer Hubkolbenbrennkraftmaschine mit
elektronischem Zentralregelgerät,
Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch die Hubkolbenbrennkraftmaschine
nach Fig. 1 und
Fig. 3 ein Schaltschema des elektronischen Zentralregelgeräts, welches in den Fig. 1 und 2 nur angedeutet· ist.
In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 eine luftgekühlte Hubkolbenbrennkraftmaschine
bezeichnet, die nach dem Dieselprinzip arbeitet. 35
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Die Hubkolbenbrennkraftmaschine wird über ein mit 2 bezeichnetes
Kühlluftgebläse mit Kühlluft versorgt. Im Antrieb des Kühlluftgebläses
ist eine mit 3 bezeichnete hydrodynamische Kupplung eingebaut, die nicht näher dargestellt in bekannter Weise
einen Konstantabfluß und eine von einem mit 4 bezeichneten elektromagnetischen Wegeventil beherrschten Hydraulikzulauf
aufweist. Durch erhöhten bzw. verminderten Zulauf wird die Füllungsmenge der hydrodynamischen Kupplung variiert bzw. auf Null
abgesenkt, so daß die Drehzahl des Kühlluftgebläses entsprechend variiert. Die Brennkraftmaschine weist pro Hubkolbeneinheit
je einen Glühstift 5 einer Glühanlage auf. Den Glühstiften 5 ist ein mit 6 bezeichneten Relais zugeordnet, das von einem
mit 7 bezeichneten elektronischen Zentralregelgerät beherrscht ist. Das elektronische Zentralregelgerät 7 beherrscht auch ein
elektromagnetische Wegeventil 4 (Fig. 2). Das elektronische Zentralregelgerät kann sowohl an der Hubkolbenbrennkraftmaschine
als auch außerhalb, wenn die Hubkolbenbrennkraftmaschine an einem Fahrzeug angeordnet ist, an Bauteilen des Fahrzeuges befestigt
sein. Am elektronischen Zentralregelgerät 7 ist eine mit 8 bezeichnete Kontrolleuchte angeschlossen, die wiederum mit
Abstand zum elektronischen Zentralregelgerät 7, beispielsweise bei Einbau der Hubkolbenbrennkraftmaschine in einem Fahrzeug,
im Fahrerhaus des Fahrzeuges angeordnet ist. Das elektronische Zentralregelgerät 7 wird von einem Stop-Fahr-Start-Bedienungsschalter
9 beherrscht, der wiederum an einer für die Bedienungsperson gut zugänglichen Stelle, beispielsweise im
Fahrerhaus, angeordnet ist.
In Fig. 3, welche die Schaltung des elektronischen Zentralregelgeräts
7 zeigt, ist der ebenfalls mit 9 bezeichnete
Stop-Fahr-Start-Bedienungsschalter näher ausgeführt, wobei 9a
die Stopstellung, 9b die Fahrtstellung und 9c die Startstellung bezeichnen. Das mit 6 bezeichnete Relais ist ebenfalls näher
ausgeführt, so daß deren Schaltung erkennbar ist. An den mit 35
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Pfeilen versehenen Ausgängen 10 sind die in Figur 3 nicht dargestellten
Glühctifte 5 angeschlossen. Die mit 8 bezeichnete Kontrolleuchte ist der Einfachheit, halber in die Schaltung eingezeichnet.
Entsprechendes trifft für das mit 4 bezeichnete elektromagnetische Wegeventil zu. Die mit 11 bezeichnete zentrale
Stromzufuhrleitung ist nicht weiter ausgeführt an Batterien angeschlossen, die die Stromversorgung der Anlage übernehmen.
An diese zentrale Stromzufuhr 11, die ohne Unterbrechung auch zu dem Relais 6 führt, ist ein mit 12 bezeichnete, an
sich bekannte Schutzschaltung gegen hohe Spannungsspitzen angeschlossen, die durch die Lichtmaschine oder durch Ein- und
Ausschalten von Verbrauchen des Fahrzeuges eintreten können. Der Stop-Fahr-Start-Bedienungsschalter ist ebenfalls an die zentrale
Stromzufuhr 11 angeschlossen. Mit der Fahrstellung 9b ist das elektromagnetische Wegeventil 4, die Kontrolleuchte 8, sowie
eine mit 13 bezeichnete.Schnellheizschaltung zur Maximalstromversorgung
der Glühanlage, eine Aufschaltung 14 der Batteriespannung auf die Leistung zur Versorgung der Glühanalge
und eine Spannungsstabilisierende Stromversorgung 15 für das Zentralregelgerät 7 verbunden, wobei an die Startstellung 9c
zusätzlich zu einem nicht dargestellten elektrischen Anlassermotor auch eine mit 16 bezeichnete Aufschaltung des Batteriespannungsabfalls
beim Starten der Brennkraftmaschine angeschlossen ist. Die Ausgänge 13a der Schnellheizschaltung 13, 14a
der Aufschaltung der Batteriespannung und 16a der Aufschaltung 16 des Batteriespannungsabfalls sind mit einem mit 17 bezeichneten
elektronischen Schalter verbunden und können diesen getrennt ansteuern. Der elektronische Schalter 17 ist in einer
Ansteuerleitung 18 des Relais 6 eingebaut. In Reihe zu dem elektronischen Schalter 17 ist ein elektronischer Ausschalter
in die Ansteuerleitung 18 eingebaut. Der Ausgang 13a der Schnellheizschaltung 13 ist weiterhin mit einem Schalter 20
verbunden, der eine Verbindungsleitung 21 von der Ansteuerleitung 18 zur Versorgungsleitung der Kontrolleuchte 8 beherrscht.
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Mit 22 ist ein Dreieckspannungsgenerator bezeichnet, der mit der Aufschaltung 14 der Batteriespannung auf die Leistung zur
Versorgung der Glühanlage verbunden ist, wodurch, wie bereits ausgeführt, eine Anschnittsteuerung entsteht, die in Abhängigkeit
der Batteriespannungsänderung die Impulsbreite des Ausgangs 14a variiert.
Wird der Stop-Fahr-Start-Bedienungsschalter 9 in die Fahrstellung
9b bewegt, so werden u.a. gleichzeitig die Schnellheizschaltung 13 und die Aufschaltung 14 der Batteriespannung eingeschaltet.
Beide Schaltungen steuern den elektronischen Schalter 17 zum Einschalten des Relais 6 an, wobei jedoch, da die
Schnellheizschaltung 13 ein konstantes Signal abgibt, dieses überwiegt. Die Sehnellheizschaltung 13 weist einen temperaturabhängigen
Widerstand (Thermistor) auf, der in Fig. 3 nicht dargestellt ist. Durch diesen Thermistor wird, wie bereits ausgeführt,
die Schnellheizzeit bestimmt. Ist diese Schnellheizzeit beendet, so übernimmt der Ausgang 14a die Steuerung des
elektronischen Schalters, wobei in Abhängigkeit der Batteriespannung die Impulsbreite so variiert, daß ein nahezu konstantes
Glühen der Glühstifte erfolgt. Schaltet die Bedienungsperson den Stop-Fahr-Start-Bedienungsschalter wieder in die Stopstellung
9a zurück und anschließend wieder in die Fahrstellung 9b, so setzen die Schaltungen 13 und 14 wieder ein, wobei die
Schnellheizzeit in Abhängigkeit des Widerstandes der Resttemperatur des Thermistors ermittelt wird. Gleichzeitig mit dem
Dauerausgangssignal der Sehnellheizschaltung 13 wird der Schalter 20 eingeschaltet, wodurch die Kontrolleuchte 8 aufleuchtet
und der Bedienungsperson den Hinweis gibt, daß die Glühstifte noch nicht ihre vorgesehene Temperatur erreicht haben und ein
Starten der Hubkolbenbrennkraftmaschine nicht erfolgen soll. Ist
die Kontrolleuchte 8 erloschen, so kann die Bedienungsperson den Stop-Fahr-Start-Bedienungsschalter in die Startstellung 9c
bewegen, wodurch die Sehnellheizschaltung 13 und die Auf-35
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Schaltung 14 der Batteriespannung ausgeschaltet und ein Startermotor
sowie die Aufschaltung 16 des Batteriespannungsabfalls eingeschaltet werden, deren Ausgang 16a ebenfalls den elektronischen
Schalter 17 ansteuern kann. Da die Batteriespannung je nach Außentemperatur, bei der die Hubkolbenbrennkraftmaschine
gestartet werden soll, erheblich absinken kann, erfolgt durch die Aufschaltung 16 eine solche Leistungsversorgung der Glühanlage,
daß die Glühstifte ausreichend heiß gehalten werden. Dabei wird gleichzeitig berücksichtigt, daß die Glühstifte beim
Startvorgang zusätzlich auskühlen, da beim Start kalte Luft angesaugt wird.
In Fig. 3 sind weiterhin mit23, 24, 25 und 26 Meßwertgeber bezeichnet,
wobei die Meßwertgeber 23 und 24 die Zylinderkopftemperatur des ersten und letzten Zylinders einer mehrzylindrigen
Brennkraftmaschine, der Meßwertgeber 25 die öltemperatur der
Brennkraftmaschine und der Meßwertgeber 26 die öltemperatur
eines nachgeschalteten automatischen Getriebes ermitteln. Den Meßwertgebern sind mit 23a, 24a, 25a und 26a bezeichnete
Schaltungen zur Einstellung der Arbeitspunkte angeschlossen, die in Verbindung mit dem Dreieckspannungsgenerator 22 eine Impulsbreitenschaltung
27 .bilden, wobei die Impulsbreitenschaltung 27 die Impulsbreite bestimmt, die der jeweilig höchsten
Temperatur der Meßwertgeber zugeordnet ist. Die jeweilig höchste Temperatur der Meßwertgeber ist maßgebend für die Ansteuerung
des Kühlluftgebläses. Der Ausgang 27a der Impulsbreitenschaltung ist mit einem elektronischen Einschalter 28 verbunden,
der das elektromagnetische Wegeventil 4 beherrscht. Den Meßwertgebern 23 bis 26 ist weiterhin eine mit 29 bezeichnete
Überwachungsschaltung zugeordnet, die, da die Meßwertgeber als Sensoren mit negativem Temperaturkoeffizienten ausgebildet sind,
bei Bruch der Leitungen zu den Meßwertgebern ein Ausgangssignal erzeugt, das den elektronischen Einschalter 28 betätigt
und einen mit 30 bezeichneten elektronischen Signal-
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schalter ansteuert, der im Stromkreis der Kontrolleuchte 8 angeordnet
ist. Das elektronische Zentralregelgerät 7 weist weiterhin einen Rechteckgenerator 31 auf, der in Verbindung mit der
Überwachungsschaltung eine Blinkschaltung 32 bildet, die den elektronischen Signalschalter 30 ansteuert und damit die
Kontrolleuchte 8 zum Blinkleuchten schaltet. Mit den Meßwertgebern 23 und 24 für die Zylinderkopftemperatur ist weiterhin eine
mit 33 bezeichnete Grenztemperaturschaltung verbunden, deren Ausgang den elektronischen Ausschalter 19 beherrscht, so daß bei
Erreichen einer vorgegebenen Temperatur der Zylinderköpfe das Relais 6 ausgeschaltet wird, und zwar übersteuernd ausgeschaltet
wird, auch wenn die Schaltungen 13, 14 und 16 den elektronischen Schalter 17 im Sinne einer Einschaltung betätigen.
•Dadurch, daß das elektromagnetische Wegeventil nur in der Fahrstellung
eingeschaltet ist, wird erreicht, daß nicht bereits wahrend des Startvorganges die hydrodynamische Kupplung mit öl
gefüllt wird, wodurch eine unnötige Erhöhung der Startleistung für den Starter eintreten würde und darüber hinaus eine unerwünschte
Kühlung bei kalter Maschine.
Leerseite
Claims (16)
1.) Luftverdichtende, selbstzündende (Diesel-)Hubkolben-Tjrennkraftmaschine,
vorzugsweise mit Direkteinspritzung des Kraftstoffes, mit einem Kühlluftgebläse, welches hydraulisch
antreibbar ist, wobei in der Hydraulikzulaufleitung"ein elektromagnetisches
Wegeventil angeordnet ist, das in Abhängigkeit 'von Einflußgrößen der Brennkraftmaschine bzw. mit ihr verbundener
Maschinen mittels einer von einer elektrischen Bordanlage versorgten Meßwertverarbeitungseinrichtung durch periodische
Impulse ansteuerbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hubkolbenbrennkraftmaschine (1)
in an sich bekannter Weise mit einer Glühanlage, vorzugsweise mit je einem Glühstift (5) pro Hubkolbeneinheit, ausgerüstet
ist, der eine Regeleinrichtung zum Ansteuern des oder der Relais (6) der Glühanlage zugeordnet ist, daß die Regeleinrichtung
und die Meßverarbeitungseinrichtung zu einem elektronischen Zentralregelgerät (7) vereinigt sind und daß das Zentralregelgerät
(7) von einem Stop-Fahr-Start-Bedienungsschalter (9)
beherrscht ist.
20
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2. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Zentralregelgerät
(7) einen Dreieckspannungsgenerator (22) aufweist, der sowohl der Meßwertverarbeitungseinrichtung als auch der Regeleinrichtung
zugeordnet ist.
D 82/9'
3. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Dreieckspannungsgenerator (22) eine Taktzeit von 2 Sek. aufweist.
4. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Meßwertgeber (23 bis 26) der Einflußgrößen sowohl der Meßwertverarbeitungseinrichtung
als auch der Regeleinrichtung zugeordnet ist.
5. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Kontrolleuchte (8) des Zentralregelgeräts
(7) als Anzeigeleuchte für Informationen sowohl von der Regeleinrichtung als auch von der Meßwertverarbeitungseinrichtung
ansteuerbar.ist.
6. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung zumindest einen elektronischen Schalter (17) zum Ansteuern des bzw. der Relais
(6) aufweist, der von einer Schnellheizschaltung (13) zur Maximalstromversorgung der Glühanlage, von einer Aufschaltung
(14) der Batteriespannung auf die Leistung zur Versorgung der Glühanlage und von einer Aufschaltung (16) des Batteriespannungsabfalls
beim Starten der Brennkraftmaschine (1) ansteuerbar ist.
7. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schnellheizschaltung (13) einen temperaturabhängigen Widerstand (Thermistor) zur Bestimmung der
Schnellheizzeit aufweist, dessen Temperaturkennlinie der Temperaturkennlinie der Glühanlage angepaßt ist.
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8. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschaltung (14) der Batteriespannung
auf die Leistung zur Versorgung der Glühanlage in Ver- :„5 bindung mit dem Dreieckspannungsgenerator (22) eine Anschnittsteuerung
bildet, die in Abhängigkeit der Batteriespannung die Impulsbreite variiert,
9. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschaltung (14) der Batteriespannung
auf die Leistung zur Versorgung der Glühanlage und die Schnellheizschaltung (13) zur Maximalstromversorgung der Glühanlage
in der Fahrstellung (9b) des Bedienungsschalters (9) und die Aufschaltung (16) des Batteriespannungsabfalls beim Starten
•der Brennkraftmaschine in der Startstellung (9c) des Bedienungsschalters
(9) eingeschaltet sind.
10. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zu dem elektronischen Schalter 17 ein elektronischer Ausschalter (19) des bzw. der
Relais (6) vorgesehen ist, der von einer Grenztemperaturschaltung (33) beherrscht ist, die von Meßwertgebern (23 und 24) der
Einflußgrößen der Brennkraftmaschine (1) ansteuerbar ist.
11. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß jedem Meßwertgeber (23 bis 26) der Einflußgrößen eine Schaltung (23a bis 26a) zur Einstellung der
Arbeitspunkte angeschlossen ist.
01.04.1982 D 82/9-
12. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungen (23a bis 26a) zur Einstellung der Arbeitspunkte in Verbindung mit dem Dreieckspannungsgenerator
(22) eine Impulsbreitenschaltung (27) bilden, die einen elektronischen Einschalter (28) des elektromagnetischen
Wegeventils (4) ansteuert, wobei die Impulsbreite in Abhängigkeit der Temperaturen der Meßwertgeber (23 bis 26)
variiert.
13. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß den Meßwertgebern (23 bis 26) der Einflußgrößen eine überwachungsschaltung (29) zugeordnet ist,
die bei Bruch der Leitungen zu den Meßwertgebern (23 bis 26) das elektromagnetische Wegeventil (4) auf Daueröffnung und einen
elektronischen Signalschalter (30) im Sinne des Aufleuchtens der Kontrolleuchte (8) betätigt.
14. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Zentralregelgerät
dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Zentralregelgerät
(7) einen Rechteckgenerator (31) aufweist, der in Verbindung mit der überwachungsschaltung (29) eine Blinkschaltung (32) der
Kontrolleuchte (8) bildet.
15. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang 13a der Schnellheizschaltung
(13) zur Maximalstrornversorgung der Glühanlage zusätzlich mit einem Schalter 20 im Stromkreis der Kontrolleuchte
(8) verbunden ist, durch dessen Betätigung ein Dauerleuchten der Kontrolleuchte erfolgt.
— ;»— *.-" : *..*.:.- οι.04.1982
D 82/9
16. Hubkolbenbrennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetische Wegeventil (4) in der Fahrstellung (9b) des Stop-Fahr-Start-Bedienungsl'r·
schalters (9) eingeschaltet ist.
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| DE19823212504 DE3212504A1 (de) | 1982-04-03 | 1982-04-03 | Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einem elektronischen zentralregelgeraet |
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