DE3537529A1

DE3537529A1 - Automatische starterklappenanordnung fuer einen kraftfahrzeugmotor

Info

Publication number: DE3537529A1
Application number: DE19853537529
Authority: DE
Inventors: Kazuo Musashino Tokio/Tokyo Hara; Kiyoshi Fuchu Tokio/Tokyo Ohtaki
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1984-10-22
Filing date: 1985-10-22
Publication date: 1986-04-24
Also published as: GB2165891B; JPS61101659A; US4730589A; GB8525808D0; DE3537529C2; GB2165891A

Description

5/198 '" ' " Fuji Jukogyo K.K,

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Automatische StarterkLappenanordnung für einen Kraftfahrzeugmotor

Priorität: 22. Oktober 1984 Japan 59-222630

Die Erfindung betrifft eine automatische StarterkLappenanordnung für einen Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs, bei dem ein Starterklappenventil automatisch durch einen einer Heizeinrichtung zugeführten Strom geöffnet wird,-und insbesondereeine Anordnung, bei der ein StarterkLappenöffnungsgrad im kaLten Hotorbetrieb geregelt wird.

Eine automatische Starterklappenanordnung enthält im allgemeinen eine thermostatisehe Feder und eine Heizeinrichtung aus elektrischem Heizmateria L, wie ein Element mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC) aus Nickelchrom und Keramiken, zum Heizen der thermostatisehen Feder. Bei Regulierungen der ' Emi.ssi onsregelung wurde bisher das StarterklappenventiL so eingestellt, daß die Emissi ons rege Lung Berücksichtigung fand. Um die Forderung der Emissionsregelung zu erfüllen, ist das Ventil so aufgebaut, daß es früher geöffnet wird, um eine extreme Anreicherung des Luft-Brennstoff-Gemischs zu verhindern.

Das Starterklappenventi I wird geregelt, um jedesmal mit Ausnahme einer höheren Kühlmitteltemperatur als eine vorbestimmte Temperatur (beispielsweise 80 C) zu schließen. Demgegemäß ist es erwünscht, daß die Anordnung die Fähigkeit zum Regeln des Starterklappenventils bei niedriger Kühlmitteltemperatur, beispielsweise ungefähr 0 C, aLs auch bei normaler Temperatur (etwa 25 C) hat. Das Luft-Brennstoff-Verhä Itnis neigt jedoch dazu, sich zu erhöhen, um ein mageres Gemisch bei niedriger Temperatur zuzuführen, da die automatische Starterklappenanordnung so aufgebaut ist, daß' das -StarterklappenventiL früh

geöffnet wird. ALs Ergebnis nimmt die Fahrfähigkeit des Fahrzeugs im kaLten Motorbetrieb ab.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine automatische StarterkLappenanordnung zu schaffen, bei der ein StarterkLappenventiL in geeigneter Weise bei niedriger Temperatur aLs auch bei normaler Temperatur geöffnet wird, um die Fahrfähigkeit zu verbessern.

Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung erläutert, in der sind

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Schaltung der Anordnung der

Erfindung,
Fig. 2a und 2b ein Flußdiagramm zum Erläutern der Arbeitsweise

der Erfindung und
Fig. 3 eine graphische Darstellung der Öffnungskennlinie eines Starterk lappenventiIs der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 ist die Anordnung der Erfindung mit einem ZündimpuIsgenerator 1 und einem KühImitte I temperaturfühler 2 versehen, deren Ausgangssignale einer Regeleinheit 3 zugeführt werden. Der Ausgang der Regeleinheit 3 ist mit einer Starterk lappenheizeinrichtung 5 über einen Schalterkreis 4 verbunden, um der Heizeirnichtung 5 Strom zuzuführen. Die Heizeinrichtung heizt eine thermos tatisehe Feder 20, die mit einem Starterklappenventil 21 verbunden ist, das in einem Ansaugkanal 22 eines Motors vorgesehen ist.

In der Regeleinheit 3 wird das Ausgangssignal des Zündimpulsgenerators 1 in Rechteckwellenimpulse durch einen

Wellenformungskreis 6 umgewandelt. Die Impulse werden einem Motordrehzahlfeststellkreis 8 über einen F/V-WandLer 7 zugeführt, der die Frequenz der Rechteckimpulse in eine Spannung umsetzt. Der MotordrehzahLfeststelIkreis 8 erzeugt ein hochpegeliges Ausgangssignal, wenn die Motordrehzahl nach dem Starten einen vorbestimmten Wert, beispielsweise 400 Umdrehungen pro Mi nute, übersteigt. Das Ausgangssignal des MotordrehzahlfeststeILkreises 8 wird einem Integrator 9 zugeführt und das hochpegelige Ausgangssignal wird darin mit einer bestimmten Zeitkonstante geladen. Das Ausgangssignal des Integrators 9 wird einem Komparator 10 zugeführt, der ein hochpege I iges Ausgangssignal erzeugt, wenn die geladene Spannung unter einer Bezugsspannung I i egt.

Der Ausgang des KühLmitteItemperaturfüh lers 2 wird mit einem Fensterkomparator 11 verbunden, der ein hochpegeLiges Ausgangssi gnaL erzeugt, wenn sein Eingangssignal in einem vorbestimmten Bereich liegt, beispielsweise -10 C und +10 C. Der Ausgang des KühLmitte I temperatur fühle rs 2 wird auch mit dem Fensterkomparator 12 verbunden, der ein 'hochpege L i ges * Ausgangssi gna-L erzeugt, wenn das Eingangssignal zwischen 40 C und 70 C liegt.

Die Ausgangssignale des Fensterkomparators 11 und des Komparators 10 werden jeweiLs an ein UND-VerknüpfungsgLi ed 13 und 14 angelegt, deren AusgangssignaLe wiederum jeweils an einen Setzanschluß und einen RücksetzanschLuß eines FLip-Flops 15 angelegt werden. Ausgangssignale des FLip-Flops 15 und des Fensterkomparators 12 werden an ein NAND-VerknüpfungsgLi ed 16 angelegt. Das UND-VerknüpfungsgIied 14 erzeugt ei η hochpegeLiges Ausgangssignal, wenn das EingangssignaL von dem Fensterkomparator 11 niederpegeLig ist und das EingangssignaL von dem Komparator 10 hochpegelig ist.

Die Anordnung enthält'des weiteren einen Oszillator 17, der Impulse mit einem Tastverhältnis von beispieLsweise 50%

erzeugt. Der Ausgang des Oszillators 17 zusammen mit dem Ausgang des NAND-Verknüpfungsglieds 16 werden mit einem OOER-Verknüpfungsglied 18 verbunden. Die Ausgänge des Motordrehzah I feststellkreises 8 und des ODER-Verknüpfungsgl ieds 18 werden mit dem Schalterkreis 4 über ein UND-VerknüpfungsgIi ed 19 verbunden. Wenn das Ausgangssignal des UND-Verknüpfungsglieds 19 hochpegelig ist, arbeitet der Kreis 4, um der Starterklappenheizeinrichtung 5 Strom zuzuführen.

Die Arbeitsweise der Anordnung der Erfindung ist wie folgt. Wenn die Motordrehzahl während des Startens des Motors unter 400 Umdrehungen pro Minute liegt, ist das Ausgangssignal des MotordrehzahlfeststelIkreises 8 niederpegeIig, was bewirkt, daß das Ausgangssignal desUND-Verknüpfungsglieds 19 niederpegelig wird. Demgemäß arbeitet der Schalterkreis 4, um den Strom abzuschalten, so daß die thermostatisehe Feder nicht erwärmt wird, wodurch das Starterk lappenventiI 21 schließt.

Wenn die Motordrehzahl 400 Umdrehungen pro Minute übersteigt, wird das Ausgangssignal des MotordrehzahI festste 11kreises 8 hochpegelig und das hochpegelige Ausgangssignal wird dem Integrator 9 und dem UND-VerknüpfungsgIied 19 zugeführt. Bis die geladene Spannung in dem Integrator 9 die Bezugsspannung des Komparators 10 erreicht, ist das Ausgangssignal des Komparators 10 hochpegelig. Wenn andererseits die Kühlmitteltemperatur höher als der vorbestimmte Wert von 10 C ist, wird das Ausgangssignal des Fensterkomparators 11 niederpegelig, so daß das Ausgangssignal des UND-VerknüpfungsgIieds 14 hochpegelig wird, wodurch der Flip-Flop 15 zurückgesetzt wird, um ein niederpegeliges Ausgangssignal zu erzeugen. Das NAND-Verknüpfungsglied 16 erzeugt demgemäß ein hochpege I iges Ausgangssignal unabhängig vom Pegel des Ausgangssignals des Komparators 12. Das hochpegelige Ausgangssignal des NAND-Verknüpfungsglieds 16 wird dem UND-VerknüpfungsgIied 19 über das ODER-VerknüpfungsgIied 18 zugeführt, um das Ausgangssignal des UND-VerknüpfungsgIieds

hochpegelig zu machen. Der SchaLterkreis-4 wird demgemäß betätigt, um einen Nennstrom der Starterk lappenheizeinrichtung zuzuführen, wodurch das Starterk lappenventi I iη Übereinstimmung mit der Kennlinie geöffnet wird, die durch die Linie 11 in F i g . 3 a η g e g e b e η i s t.

Wenn andererseits die Kühlmitteltemperatur innerhalb des Bereichs von -10°C und +1O⁰C beim Start des Motors liegt, ist das Ausgangssignal des UND-VerknüpfungsgIieds 13 hochpegelig, um den Flip-Flop 15 zu setzen,' was dessen Ausgangssignal hochpege Iig macht. Da das Ausgangssignal des Fensterkomparators 12 niederpegeIig ist, erzeugt das NAND-Verknüpfungsglied 16 ei η hochpege L i ges Ausgangssignal. Das Sta rt-erk lappen" ventil beginnt somit, sich zu öffnen iη übereinstimmung mit der Kennlinie, die durch die Linie 11 in Fig. -3- angezeigt ist. Wenn eine vorbestimmte Zeitdauer (1 Sekunde) nach dem Start verstreicht und die geladene Spannung die Bezugsspannung übersteigt, wird das Ausgangssignal des ■ Komparators 1Q niederpegelig. Das Ausgangssignal des Flip-Flops 15 bleibt jedoch hochpegeIig. Wenn die Kühlmitteltemperatur auf einen Wert im Bereich von 40 C bis 70 C ansteigt, erzeugt der Fensterkomparator 12 ein hochpege I iges Ausgangs signal, was bewirkt, daß das Ausgangssigna I des NAND-Verknüpfungsg Iieds 16 niederpege I ig wird. Impulsemit einem Tastverhältnis von 50% aus dem Oszillator 17 werden deshalb dem. Schalterkreis 4 über das ODER-Verknüpfungsg I ied 18 und das UND-VerknüpfungsgIied 19 zugeführt,um den der Heizeinrichtung 5 zugeführten Strom zu regeln. Der Strom wird demgemäß um die Hälfte verringert, wenn die Kühlmitteltemperatur zwischen 40 C und 70 C liegt, so daß das Starterk lappenventi I allmählich in Übereinstimmung mit der Kenn Iinie geöffnet wird, die durch die Linie 12 in Fig. 3 gezeigt, ist.

Bei niedriger Temperatur wird deshalb die öffnungsgeschwindigkeit des StarterklappenventiIs im Vergleich mit der Geschwindigkeit bei normaler Temperatur verzögert, wodurch die wirksame

Zeitdauer des StarterkLappenventiLs verLängert wird und das Luft-Brennstoff-Gemisch für eine Längere Zeitdauer fett gehaLten wird. Das WarmLaufen des Motors wird foLgLich verbessert und ein BrennstoffmangeL während des Fahrens kann vermieden werden.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird ein Zeitgeber verwendet, um die Zeitdauer zum RegeLn des TastverhäLtnisses des der StarterkLappenheizeinrichtung zugeführten Stroms zu bestimmen. Die RegeLung durch die ImpuLse kann während der gesamten Zeitdauer der Stromzuführung verwendet werden, wie die Linie L3 in Fig. 3 zeigt, oder nur während der Anfangsperiode des ö'ffnens des StarterkLappenventiLs, wie durch die Linie L 4 gezeigt ist.

Die Erfindung kann zusätzLich bei einer PTC-Heizeiηrichtung angewendet werden. Ein Mikrocomputersystem kann auch in der Anordnung der Erfindung verwendet werden. Fig. 2 zeigt den Betrieb des Mikrocomputersystems.

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Claims

Patentansprüche

1 .) Automatische StarterkLappenanordnung für einen Kraftfahrzeugmotor mit einem StarterkLappenventiL, mit einer thermostatischen Feder, die in Wirkungsverbindung mit dem StarterkLappenventiL steht, mit einer Heizeinrichtung zum Heizen der thermos tatischen Feder, um das StarterkLappenventiL zu öffnen, und mit einer SchaLtung zum RegeLn des durch die Heizeinrichtung fLießenden Stroms,
gekennzeichnet durch

erste Einrichtungen zum FeststeLLen einer niedrigeren KühL- ^f wassertemperatur aLs eine vorbestimmte Temperatur und zum Erzeugen eines NiedrigtemperatursignaLs,

zweite Einrichtungen zum FeststeLLen einer höheren KühLwassertemperatur aLs eine vorbestimmte Temperatur und zum Erzeugen eines Hochtemperatursigna Ls,

dritte Einrichtungen, die auf das HochtemperatursignaL ansprechen, um der Heizeinrichtung Strom zuzuführen,und

vierte Einrichtungen, die auf das NiedrigtemperatursignaL ansprechen, um den Strom zu verringern, um die öffnungsgeschwindigkeit des StarterkLappenventiLs zu verzögern.
2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch SchaLtereinrichtungen, die auf die Hoch- und NiedrigtemperatursignaLe zum RegeLn des Stroms ansprechen.

BAD ORIGINAL

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3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Einrichtung ImpuLserzeugungseinrichtungen zum Erzeugen von Impulsen und Verknüpfungsgliedeinrichtungen, die auf das Niedrigtemperatursignal zum Durchlassen der Impulse ansprechen, enthält, wobei die Schaltereinrichtungen auf die Impulse ansprechen, um den Strom zu verringern.