DE3428618A1

DE3428618A1 - Verfahren zur steuerung und/oder regelung einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3428618A1
Application number: DE19843428618
Authority: DE
Inventors: Werner Dr.-Ing. 7000 Stuttgart Auth; Ulrich 7145 Markgröningen Flaig; Klaus Dipl.-Ing. 7151 Affalterbach Krieger; Hermann Dr.-Ing. 7000 Stuttgart Kull; Martin 7031 Aidlingen Lenfers; H.-Joachim Dipl.-Ing.(FH) 7145 Markgröningen Peter; Hannes Dipl.-Min. Dr. 7016 Gerlingen Pflug; Albrecht 7140 Ludwigsburg Sieber; Gerhard Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Stumpp
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-08-03
Filing date: 1984-08-03
Publication date: 1986-02-13
Also published as: JPS6143274A; FR2568633B1; FR2568633A1

Description

,19 531

19.?. 1981t Sr/Hm

EOBERT BOSCH GMBH₃ TOOO STUTTGABT T

Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine .

Stand der Technik '

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine mittels einer heißen Stelle im Brennraum der Brennkraftmaschine nach der Gattung des Oberbegriffs des Hauptanspruehs.

Aus der DE-OS 28 29 700 ist ein Verfahren bekannt, mit dessen Hilfe es möglich ist, die Vorwärmzeit von Glühkerzen zu verkürzen. Dies -wird dadurch erreicht, daß der zur Strombegrenzung der Glühkerzen dienende Widerstand nicht erst beim Betrieb des Starters kurzgeschlossen wird, sondern bereits nach weniger als einer Sekunde nach dem Einschalten der Glühkerze. Bei dem bekannten Verfahren wird also das Kurzschließen des Vorwiderstandes auf bestimmte Drehpunkte gesteuert. Dadurch -ist jedoch eine Regelung der Temperatur der Glühkerzen nicht möglich, da z.B. Schwankungen der Versorgungsspannung der gesamten Einrichtung nicht berücksichtigt werden.

531

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine mittels einer heißen Stelle im Brennraum der Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat gegenüber dem genannten Stand der Technik den Vorteil, daß eine Regelung der Temperatur der heißen Stelle möglich ist. Dies wird dadurch erreicht, daß der Vorwiderstand der heißen Stelle taktweise kurzgeschlossen wird oder aufgetrennt wird. Besonders vorteilhaft ist es dabei, den Takt wenigstens abhängig von der Temperatur der heißen Stelle und/oder einer zu überschreitenden Schwankungebreite der Energiezufuhr zur heißen Stelle zu wählen.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich in Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, sowie aus der Zeichnung.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung angegeben und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei zeigt Figur 1 eine erste Realisierung und Figur 2 eine zweite Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens .

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele beziehen sich beispielhaft auf Dieselbrennkraftmaschinen. Mit Hilfe einer Glühkerze im Brennraum der Brennkraftmaschine wird dabei die Entflammung und Verbrennung des Kraftstoffs beeinflußt. Selbstverständlich ist jedoch die Anwendung der Er-

19 531

.3^28618

findung nicht nur auf mit Glühkerzen betriebenen Di.eselbrennkraftmaschinen beschränkt, sondern ganz allgemein bei der Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine mittels einer heißen Stelle im Brennraum der Brennkraftmaschine verwendbar.

Figur 1 zeigt eine erste Realsisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Mit der Bezugsziffer 30 ist in dieser Figur 1 eine Glühkerze bezeichnet, die sich im Brennraum der Brennkraftmaschine befindet. Ein Anschlußpunkt der Glühkerze ist dabei auf Masse gelegt, während der andere Anschlußpunkt zum einen mit einem mit der Kennziffer 31 bezeichneten Widerstand, sowie zum anderen mit einem mit der Kennziffer 33 ausgezeichneten Schalter verbunden ist. Ein weiterer, das Kennzeichen 3^- tragender Schalter ist an den zweiten Anschlußpunkt des Widerstands 31 angeschlossen. Beide Schalter 33 und 3^· sind mit ihren jeweils noch freien Anschlußpunkten mit einer Batteriespannung Ut, verbunden. Zuletzt findet in der Figur 1 noch ein Steuergerät Verwendung, das das Kennzeichen 32 trägt. Dieses Steuergerät 32 ist zum einen mit einem Signal T beaufschlagt, das die Temperatur der Glühkerze 30 darstellt, sowie zum anderen mit weiteren den Betriebszustand der Brennkraftmaschine charakterisierenden Kenngrößen, wie z.B, auch der Batteriespannung U₁₃. Diese Betriebskenngrößen können dabei direkt durch Messungen oder indirekt durch beliebige Nachbildungen gewonnen werden. Abhängig von diesen Eingangssignalen erzeugt das Steuergerät 3-2 zwei Ausgangssignale, nämlich erstens das Signal A, mit dem der Schalter 33 angesteuert wird, sowie zweitens das Signal B, von dem der Schaltzustand des Schalters 3^ abhängig ist.

Nach dem Einschalten der Brennkraftmaschine wird zuerst versucht , die Glühkerze möglichst schnell auf ihre Betriebstemperatur aufzuheizen. Dies wird ζ.B. mit Hilfe

— fr —

des bekannten Standes der Technik erreicht. Es ist jedoch auch möglich, durch das Schließen des Schalters 33 den Widerstand 31 sofort kurzzuschließen und dadurch die Glühkerze 30 ab Einschaltzeitpunkt an die Batteriespannung υ_Ώ zu legen. Weiter ist es nun möglich, wie dies

ebenfalls im genannten Stand der Technik beschrieben ist, die beiden Schalter 33 und 3^· nach einer bestimmten, vorgebbaren Zeitdauer wieder zu öffnen. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es nun jedoch auch möglich, die Temperatur der Glühkerze auf einen vorgebbaren Wert zu regeln. Dies wird dadurch erreicht, daß das Steuergerät 32 durch das Signal T eine' Information über die Temperatur der^Glühkerze 30 besitzt, und davon abhängig die beiden Schalter 33 und 3^· so ansteuern kann, daß gerade der Energiebetrag zur Glühkerze 30 zugeführt wird, der notwendig ist, um die Temperatur der Glühkerze 30 auf den vorgegebenen Wert einzuregeln. Besonders vorteilhaft ist es dabei, nicht nur das Signal T bezüglich der Temperatur der Glühkerze 30 zu verwerten, sondern auch weitere, den Betriebszustand der Brennkraftmaschine charakterisierende Kenngrößen. So kann z.B. das Steuergerät 32 durch die Berücksichtigung der Batteriespannung U bei der Erzeugung der Signale A und B zur

.D

Ansteuerung der Schalter 33 und 3^ Spannungseinbrüche der Batteriespannung U₁₃ frühzeitig bei der Regelung der Temperatur der Glühkerze 30 verwerten. Insbesondere wird nun bei der ersten Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens de-r Figur 1 der Widerstand 31 mit Hilfe des Schalters 33 kurzgeschlossen. Bei geschlossenem Schalter 3^ bedeutet dies, daß die Energiezufuhr zur Glühkerze 30 entweder ihren maximal möglichen Wert annimmt, oder durch den Widerstand 31 gedämpft wird. Bei einer entsprechenden Wahl des Widerstands 31 wird es dadurch möglich, in besonders vorteilhafter Weise die

-Jr-
* ?■

durch das Schalten der Schalter 33 und 3^ auftretenden Schwankungen der Energiezufuhr zur Glühkerze .30 auf möglichst kleine Werte zu begrenzen. Beim Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit Glühkerzen hat sich nun herausgestellt, daß es notwendig ist, zur Vermeidung τοπ Schwankungen z.B. der Helligkeit der Scheinwerfer des Kraftfahrzeugs die Schwankungsbreite der Energiezufuhr zu den Glühkerzen unter einen bestimmten Wert zu halten.

Insgesamt ist es also mit Hilfe der ersten Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der Figur 1 mög^ lieh, den Widerstand 31 durch den Schalter 33 taktweise kurzzuschließen. Ebenfalls ist es mit Hilfe der ersten Realisierung der Figur 1 möglich, die Verbindung mit dem Widerstand 31 taktweise aufzutrennen. Die Ansteuerung der Schalter 33 und/oder 3¹+ kann dabei abhängig von der Temperatur der Glühkerze 30 gewählt werden. Ebenfalls ist es möglich, die Schalter 33 und/oder 3^ so anzusteuern, daß die Schwankungen der Energiezufuhr zur Glühkerze 30 möglichst klein sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine mittels einer heißen Stelle im Brennraum der Brennkraftmaschine, wie dies z.B. in der ersten.Realisierung der Figur 1 ausgeführt ist, ist dabei nicht auf einen bestimmten Zeitraum vor oder während des Startens der Brennkraftmaschine beschränkt, sondern kann auch in besonders vorteilhafter Weise bei laufender Brennkraftmaschine' eingesetzt werden.

Die Figur 2 zeigt eine zweite Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Bezeichnungen der Figur 2 entsprechen dabei den Bezeichnungen der Figur 1. Der Unterschied zwischen der Figur 2 und der Figur 1

^: 19 5 31

3^2-8618

besteht darin, daß der Schalter 3^ der ersten Realisierung bei der zweiten Realisierung sich außerhalb der Parallelschaltung des Widerstands 31 und des Schalters 33 befindet. Insgesamt ist also bei der zweiten Realisierung der Figur der Widerstand 31 und der Schalter 33 direkt an die Batteriespannung U₁₃ angeschlossen, während der Schalter 3^ ti

mit den jeweils freien Anschlußpunkten des Widerstands und des Schalters 33 verbunden ist. Der Schalter 3^ und die Glühkerze 30 bilden dann eine Serienschaltung nach Masse. Wie schon bei der ersten Realisierung, so sind auch bei der zweiten Realisierung der Figur 2 dem Steuergerät 32 das Signal T, sowie weitere, den Betriebszustand der Brennkraftmaschine charakterisierende Kenngrößen zugeführt. Davon abhängig bildet dann das Steuergerät 32 die beiden Signale A und B, die dann den Schaltzustand der Schalter 33 und 3^ bestimmen.

Die Funktionsweise der zweiten Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der Figur 2 entspricht der beschriebenen Funktionsweise der ersten Realisierung gemäß Figur 1. Es wird also mit Hilfe des Schalters 33 der Widerstand 31 kurzgeschlossen, sowie mit Hilfe des Schalters 3^ die Verbindung mit dem Widerstand 31 aufgetrennt. Dadurch ist es möglich, die Energiezufuhr zur Glühkerze 30 mit Hilfe der Schalter 33 und 3^ zu steuern. Diese Steuerung kann dann mittels der Temperatur der Glühkerze 30, sowie gegebenenfalls der Batteriespannung U₇, zu einer Regelung der Temperatur der Glühkerze ausgebaut werden. Ein weiterer Parameter der Ansteuerung der Schalter 33 und 3^ kann dabei das gewünschte Unterschreiten einer vorgegebenen Schwankungsbreite der Energiezufuhr zur Glühkerze 30 sein.

Die erste, wie auch die zweite Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß der Figur 1 und der Figur beschränkt sich dabei nicht auf einmalige Schaltvorgänge

der Schalter 33 und 3^_s sondern umfaßt das taktweise Öffnen und Schließen der beiden genannten Schalter. Dabei können die beiden Schalter 33 und 3^ vollkommen unabhängig voneinander mit verschiedenen Taktzeiten und Taktgraden betrieben werden, es ist aber auch möglich, die taktweise Ansteuerung der beiden Schalter miteinander zu koppeln. Die Ausführung der beiden Schalter 33 und 3^ kann dabei mittels elektronischer Schaltungen realisiert sein, sie kann jedoch auch aus elektromagnetischen Relais bestehen.

Die Auswahl der Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie auch die spezielle Ansteuerung der beiden Schalter 33 und 3^ hängt von der Anwendung und den Forderungen, die der Anwender an die Realisierung stellt, ab und ist von dem Anwender entsprechend zu treffen.

- Leerseite -

Claims

19531

19.7.198U Sr/Hm

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO STUTTGART 1

Ansprüche

Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine mittels einer heißen Stelle im Brennraum der Brennkraftmaschine, mit einem in Serie zur heißen Stelle geschalteten, die Energiezufuhr zur heißen Stelle begrenzenden Widerstand, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand taktweise kurzgeschlossen wird,

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand taktweise von der Energiezufuhr abgetrennt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die heiße Stelle taktweise von der Energiezufuhr abgetrennt wird.

h. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn-. zeichnet, daß der Takt jeweils wenigstens abhängig ist von der Temperatur der heißen Stelle.

5. Verfahren nach Anspruch T, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Takt jeweils wenigstens abhängig ist von einer zu unterschreitenden Schwankungsbreite der Energiezufuhr zur heißen Stelle. '

6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nur bei laufender Brennkraftmaschine getaktet -wird.