DE3546311A1

DE3546311A1 - Aufwaermesystem fuer kfz-motoren

Info

Publication number: DE3546311A1
Application number: DE19853546311
Authority: DE
Inventors: Kenichi Toyonaka Osaka Inoguchi; Yoichi Mino Osaka Iwakura; Jun Oobu Ai Umehara
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd; Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd; Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 1984-12-29
Filing date: 1985-12-30
Publication date: 1986-07-03
Also published as: JPS61157731A; GB2169352B; US4644919A; DE3546311C2; KR860005125A; GB2169352A; GB8531793D0; KR890001730B1

Description

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aufwärmsystem zur Verwendung mit einem Kfz-Motor, insbesondere mit einem Kf z-Benzinmotor.

Zum gleichmäßigeren Anlaufen und wirksameren Aufwärmen eines Benzinmotors bei niedriger Temperatur sollte den Verbrennungskammern des Motors ein fetteres Luft-Kraftstoff-Gemisch zugeführt werden. Daher ist der Vergaser, der den Verbrennungskammern das Luft-Kraftstoff-Gemisch liefert, im Ansaugbereich mit einer Drosselklappe versehen, die den Luftansaugkanal im Vergaser einschnürt und damit die in die Verbrennungskammern des Motors gelangende Luftmenge verringert. Man kann also durch Betätigen der Drosselklappe den Verbrennungskammern ein fettes Luft-Kraftstoff-Gemisch zuführen.

Das Drosselventil kann von Hand umgeschaltet oder selbsttätig ferngesteuert werden. Bei der Fernsteuerung muß sie jedoch mechanisch mit einem handbetätigbaren Knopf oder einem Stellelement mittels eines Gestänges oder dergl. verbunden sein. Folglich ist die um den Vergaser herum anzuordnende Mechanik kompliziert.

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Bekannt ist ein Vergaser mit variabler Drosselung ("variable choke carburetor"), der eine separate Drosselklappe nicht benötigt. Bei einem Vergaser dieser Art muß insbesondere beim Anlassen und Anlaufen des Motors bei niedriger Temperatur eine Düse extern über ein Gestänge so betätigt werden, daß die mit dem Hauptstrahl eingespritzte Kraftstoffmenge höher und so das den Verbrennungskammern des Motors zugeführte Luft-Kraftstoff-Gemisch fetter wird. Da eine solche mechanische Verbindung benötigt wird, ist auch ein mit variabler Drosselung ausgeführter Vergaser - wie ein solcher mit einer Drosselklappe von einer komplizierten Mechanik umgeben.

Wenn bei einem Aufwärmsystem mit einem herkömmlichen Vergaser ein Drosselventil zum Anfahren des Fahrzeuges geöffnet wird, während der Motor sich noch aufwärmt, sinkt das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des den Verbrennungskammern zugeführten Luft-Kraftstoff -Gemisches, so daß die Kraftstoffzufuhr zum Motor zu schwach wird. Beim Anfahren während des Aufwärmens kann daher der Motor zu stottern anfangen, so daß das Fahrverhalten des Fahrzeuges beeinträchtigt wird. Man hat daher in dem bekannten Aufwärmsystem einen vom Hauptdüsenkanal des Vergasers unabhängigen Zusatzkanal ("power jet passage") vorgesehen, der geöffnet wird, wenn das Drosselventil offen ist. Wenn daher der Motor vom Aufwärm- in den Fahrbetrieb übergeht, kann zusätzlicher Kraftstoff in den Ansaugkanal durch den Haupt- und auch durch den Hilfskanal eingespritzt werden. Auf diese

Weise erhält dann der Motor die Kraftstoffmenge, die er für den Fahrbetrieb braucht. Beim Aufwärmsystem mit Zusatzkanal sind jedoch weitere Konstruktionsteile wie beispielsweise ein Einspritzkolben, ein Zusatzventil usw. erforderlich, um den Zusatzkanal zu steuern, wenn das Drosselventil geöffnet bzw. geschlossen wird. Der Vergaser wird also in seinem Aufbau weiter kompliziert.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Aufwärmsystem für einen Kfz-Motor anzugeben, das mit einer einfachen Mechanik in der ümqobunq dos Vergasers auskommt und einen zufriedenstellenden Betrieb gewährleistet, auch wenn das Fahrzeug anfahren soll, während der Motor aus dem Kaltzustand noch aufgewärmt wird.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß erreicht, indem ein Aufwärmsy:;U >m I ür cirieti Motor ein Vorqayerqehäu.se miL· einem Luftansaugkanal, einem in diesem ausgebildeten Venturiabschnitt, um die Querschnittfläche des Ansaugkanals zu verringern, und einer Hauptdüse zum Einspritzen von Kraftstoff in den Venturiabschnitt des Vergasergehäuses, einer im Ansaugkanal stromabwärts der Hauptdüse angeordneten Drosselklappe, die zwischen einer Schließstellung, in der der Ansaugkanal minimal geöffnet ist, und einer Offenstellung bewegbar ist, in der der Ansaugkanal maximal geöffnet ist, eine Kraftstoffzusatzeinrichtung aufweist, um zusätzlichen Kraftstoff in den Ansaugkanal zu geben, wobei die Kraftstoffzusatzeinrichtung eine im Ansaugkanal ange-

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ordnete Hilfsdüse und eine elektromagnetisch betätigte Hilfspumpe, um den zusätzlichen Kraftstoff der Hilfsdüse zuzuführen, einen Drehzahldetektor, der die Drehzahl des Motors ermittelt und ein dieser entsprechendes elektrisches Signal liefert, einen Stellungsdetektor, der bestimmt, ob die Drosselklappe sich in der Schließstellung befindet und ein elektrisches Offensignal liefern kann, wenn dies der Fall ist, und eine Steuerschaltung zur Ansteuerung der Kraftstoff-Hilfspumpe entsprechend den Signalen aus dem Drehzahldetektor und dem Stellungsdetektor aufweist, wobei die Steuerschaltung eine Entscheidungsschaltung, die aus dem Drehzahlsignal aus dem Drehzahldetektor entscheidet, ob der Motor sich in einem extern durchgedrehten Zustand oder in einem Zustand vollständiger Zündung befindet, in dem er seine Drehung selbst aufrechterhält, und eine Treiberschaltung aufweist, die ein erstes Ansteuersignal zum Ansteuern der Kraftstoff-Hilfspumpe derart, daß diese eine vorbestimmte zusätzliche Kraftstoffmenge in die Hilfsdüse abgibt, wenn die Entscheidungsschaltung ermittelt, daß der Motor sich im Zustand vollständiger Zündung befindet, und ein zweites Ansteuersignal liefert, das die Kraftstoff-Hilfspumpe so ansteuert, daß sie, wenn der Motor sich im Zustand vollständiger Zündung befindet und der Stellungsdetektor auch das Offensignal liefert, eine größere zusätzliche Kraftstoffmenge liefert als die, die die Hilfsdüse ansprechend auf das erste Ansteuersignal abgibt.

Nach dem erfindungsgemäßen Aufwärmsystem wird, wenn der Motor

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aus dem extern durchgedrehten Zustand in den Zustand vollständiger Zündung übergeht, die Kraftstoff-Hilfspumpe so angesteuert, daß zusätzlicher Kraftstoff aus der Hilfsdüse in den Ansaugkanal eingespritzt wird. Es kann also den Verbrennungskammern des Motors ein fetteres Luft-Kraftstoff-Gemisch zugeführt werden, so daß der Motor gleichmäßiger an- und warmläuft.

Da die Kraftstoff-Hilfspumpe des erfindungsgemäßen Aufwärmsystems elektromagnetisch betätigt wird, brauchen keine mechanischen Mittel wie Gestänge oder dergl. zum Betätigen der Pumpe um den Vergaser herum vorgesehen werden. Der mechanische Aufbau des Motoronraumy kann also vereinfacht werden.

Wenn weiterhin bei dem erfindungsgemäßen Aufwärmsystem das Drosselventil geöffnet wird, während der Motor sich aufwärmt, wird die Kraftstoff-Hilfspumpe so angesteuert, daß sie eine größere Menge zusätzlichen Kraftstoff in den Ansaugkanal einspritzt als für den Aufwärmvorgang allein. Falls also die den Verbrennungskammern zugeführte Luftmenge bei sich öffnendem Drosselventil zunimmt, kann die zusätzlich zugeführte Kraftstoffmenge entsprechend ebenfalls erhöht werden. Auf diese Weise wird ein Stottern im Motorlauf vermieden und ein glattes Anfahren gewährleistet. Das Kraftfahrzeug kann also erfolgreich anfahren, auch wenn der Motor sich noch im Aufwärmzustand befindet. Eine mit dem Gaspedal gekoppelte Beschleunigungspumpe, die nur bei Beschleunigung betätigt wird.

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sowie motorisch getriebene Kraftstoffzufuhreinrichtungen mit Kolben, Ventilen usw., die herkömmlicherweise erforderlich sind, um das Stottern des Motors zu vermeiden, sind also überflüssig. Folglich kann das Aufwärmsystem insgesamt einfacher aufgebaut sein.

Durch die Verwendung der elektromagnetisch betätigten Kraftstof f-Hilfspumpc kann weiter das erfindungsgemäße Aufwärmsystem das Arbeiten der Pumpe im Sinne einer verbesserten Kraftstoffausnutzung steuern.

Fig. 1 ist eine schaubildliche Darstellung eines Vorwärmsystems nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist ein Flußdiagramm zur Arbeitsweise einer

im Vorwärmsystem nach Fig. 1 verwendeten Steuerschaltung; und

Fig. 3 bis 5 zeigen an Diagrammen verschiedene in der Steuerschaltung verwendete Kriterien.

Die Fig. 1 zeigt schaubildlich ein erfindungsgemäßes Vorwärmsystem für einen Kfz-Benzinmotor. Das Vorwärmsystem weist einen Vergaser 10 auf, der in der Fig. 1 nur teilweise gezeigt ist. Der Vergaser 10 hat ein Gehäuse 12, in dem der Luftansaugkanal 14 ausgebildet ist. Der Kanal 14 ist an einem Ende

mit einem Luftfilter verbunden, über den die Außenluft einströmt. Das andere Ende des Kanals 14 mündet über einen Einlaßverteiler (nicht gezeigt) in eine Vielzahl von Verbrennungskammern des Motors. Der Luftfilter, der Einlaßverteiler und der Motor sind in Fig. 1 nicht gezeigt.

In der Mitte des Kanals 14 ist ein Ventur!abschnitt 16 ausgebildet, um die Querschnittsfläche des Ausgangskanals 14 zu verringern. Die Hauptdüse 18 steht in den Abschnitt 16 hinein vor.

Unabhängig vom Ausgangskanal 14 enthält das Gehäuse 12 eine Schwimmerkammer 20, die einen Kraftstoffvorrat aufnimmt. Auf diesem Kraftstoffvorrat schwimmt ein Schwimmer 22. Der Schwimmer 22 dient dazu, einen vorbestimmten Kraftstoffstand in der Kammer 20 aufrechtzuerhalten. Ein Kraftstoffanschluß (nicht gezeigt) der Schwimmerkammer 20 ist mit einer Kraftstoffpumpe (nicht gezeigt) verbunden. Im Kraftstoffanschluß befindet sich ein Nadelventil (nicht gezeigt), das die Anschlußöffnung des Anschlusses mit der Auf- und Abbewegung des Schwimmers 22 öffnen und schließen kann. Die Schwimmerkammer 20 ist über einen Kanal 24, der in Fig. 1 gestrichelt gezeigt ist, mit der Düse 18 verbunden. Der Mündung 18a der Düse 18 wird also der Kraftstoff aus der Kammer 20 regelmäßig in Abständen zugeführt.

Die Hilfsdüse 26 steht stromaufwärts der Hauptdüse 18 nahe dieser in den Ausgangskanal 14 hinein vor. Die Düse 26 ist

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mit der Kraftstoff-Hilfspumpe 30 über eine Kraftstoffleitung 28 verbunden, die ein Rückschlagventil 32 enthält, das eine Kraftstoffströmung aus der Düse 26 zur Pumpe 30 verhindert.

Die Kraftstoff-Hilfspumpe 30 ist eine Kolbenpumpe, die elektromagnetisch betätigt wird. Die Pumpe 30 hat ein Gehäuse 34, in dem eine abgesetzte Zylinderkammer 36 ausgebildet ist. Der abgesetzte Kolben 38 ist gleitend verschiebbar in die Zylinderkammer 38 eingesetzt. Die Pumpkammer 40 ist zwischen der Stirnfläche eines großdurchmessrigen Abschnitts des Kolbens 38 und der inneren gegenüberliegenden Stirnfläche der Kammer 36 ausgebildet. Die Kammer 40 ist einerseits mit der Leitung 28 über den Kanal 42 und andererseits über den Saugkanal 44 und die Sauglcitung 4 6 mit der Schwimmerkammer 20 verbunden. Der Kanal 44 enthält ein Rückschlagventil 48, das eine Kraftstoff strömung aus der Pumpenkammer 40 zur Schwimmerkammer 20 verhindert.

Eine Ausnehmung 50 ist in der Stirnfläche des größerdurchmessrigen Abschnitts des abgesetzten Kolbens 38 ausgebildet. Eine Rückrühr-Schraubenfeder 52 ist zwischen die innere Stirnfläche der Vertiefung 50 und die innere Stirnfläche der abgesetzten Zylinderkammer 36 eingesetzt, die die Pumpenkammer 40 bildet. Die Feder 52 drückt den Kolben 38 in eine solche Richtung, daß das Volumen der Kammer 40 zunimmt. Der kleiner-

durchmessrige Abschnitt des Kolbens 38 steht in eine Magnetkammer 54 vor, die im Pumpengehäuse 34 ausgebildet ist.

Der Elektromagnet 56 ist in der Kammer 54 enthalten und umgibt den kleinerdurchmessrigen Abschnitt des Kolbens 38. Der Magnet 56 ist elektrisch an eine Treiberschaltung 58 angeschlossen, die dom Elektromagnet 56 eine Impulsspannung zuführt. Bei Erregung des Elektromagneten 56 aus der Treiberschaltung 58 mit einem Spannungsimpuls der Periode F erzeugt der Elektromagnet eine Kraft, die den Kolben 38 gegen die Kraft der Rückführfeder 52 anzieht. Der Kolben 38 wird also entsprechend der Periode P der Impulsspannung hin- und hergeführt, so daß der aus der Schwimmerkammer 20 der Pumpkammer 40 zugeführte Kraftstoff pulsierend jeweils in einer bestimmten Menge (beispielsweise 0,04 cm³) über den Kraftstoffkanal 42 unfi die Kraftstoffleitung 28 und aus der Hilfsdüse 26 in den Luftansaugkanal 14 des Vergasers 10 eingespritzt wird. Mit der auf diese Weise aufgebauten Kraftstoff-Hilfspumpe läßt sich die pro Zeiteinheit aus der Pumpe 30 ausgegebene, d.h. die aus der Düse 26 ausgespritzte Kraftstoffmenge erhöhen, indem man die Periode F des an den Elektromagneten 56 gelegten Spannungsimpulses verringert; entsprechend kann man durch Verlängern der Periode F die Einspritzmenge verringern.

Die Treiberschaltung 58 ist elektrisch mit einem Mikrocomputer 60 als Steuerschaltung für die Kraftstoffpumpe 30 verbunden. Der Mikrocomputer 60 weist eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 62, den an diese angeschlossenen Speicher 62, eine Ausgabeschnittstelle zur Verbindung der CPU 62 mit dem Treiber 58 und eine Eingabeschnittstelle 68 auf, die die

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CPU 62 mit den unten erwähnten verschiedenen Detektoren bzw. Fühlern verbindet.

Die Eingabeschnittstelle 68 wird mit Signalen aus dem Positionsdetektor 72, dem Drehzahldetektor 74 sowie einem Kühlwasser-Temperaturfühler 76 beaufschlagt. Der Detektor 72 dient dazu zu bestimmen, ob die Drosselklappe 70 im Ausgangskanal 14 des Vergasers 10 offen ist oder nicht. Der Detektor 74 ermittelt die Motordrehzahl, der Fühler 76 die Temperatur des Kühlwassers im Motor. Im Ausgangskanal 14 ist die Drosselklappe 70 auf einer Welle 78 stromabwärts des Venturiabschnitts 16 gelagert. An der Welle 78 ist ein Hebel 80 mit einem Ende befestigt. Der Hebel 80 verläuft rechtwinklig zur Welle 78 und sein andere:; Ende steht aus dem Gehäuse 12 des Vergasers 10 hinaus vor. Am vorstehenden Ende des Hebels 80 ist ein Ende eineκ Drahtes 82 befestigt, dessen anderes Ende über eine Verbindungs-Mechanik (nicht gezeigt) mit dem (nicht gezeigten) Gaspedal des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Weiterhin wirkt eine Druckfeder 84 auf das vorstehende Ende des Hebels 80. Die Feder 84 drückt den Hebel 82 in Schließrichtung der Drosselklappe 70 (vergl. Fig. 1). Bei herabgetretenem Gaspedal wird der Hebel 80 über den Draht 82 gegen die Feder 84 ausgelenkt und so die Drosselklappe 70 geöffnet.

Der Detektor 72 hat ein Kontaktelement 72a, das in Berührung mit dem vorstehenden Ende des Hebels an der Drosselklappe 70 treten kann. Liegt das Kontaktelement 72a am Hebel 80 an, d.h.

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ist die Drosselklappe 70 geschlossen (vergl. Fig. 1), liefert der Detektor 72 ein EIN-Signal S1 an die Eingabeschnittstelle 68. Ist die Drosselklappe 70 offen, so daß der Hebel 80 vom Kontaktelement 72a freiliegt, gibt der Detektor 72 an die Schnittstelle 68 ein AUS-Signal S2.

Der Drehzahldetektor 74 ermittelt die Drehzahl des Motors beispielsweise aus der Frequenz der Spannungsimpulse an der Zündspule (nicht gezeigt) des Motors und gibt ein der Drehzahl entsprechendes Signal an die Eingabeschnittstelle 68. Der Temperaturfühler 76 weist beispielsweise einen Thermistor (nicht gezeigt) auf, der die Kühlwassertemperatur zu einem elektrischen Analogsignal umsetzt, das ein (nicht gezeigter) Analog-Digital-Wandler digitalisiert; dieses Kühlwasser-Temperatur signal T wird ebenfalls auf die Schnittstelle 68 gegeben.

Der Mikrocomputer 60 verarbeitet die von den Detektoren an die Eingabeschnittstelle 68 gegebenen Signale und gibt ein Steuersignal zur Ansteuerung des Treibers der Kraftstoff-Hilfspumpe 30, d.h. ein Impulsdauersignal, das die Periode F des aus der Treiberstufe 58 an den Elektromagneten 56 der Pumpe 30 gegebenen Spannungsimpulses bestimmt, über die Ausgabeschnittstelle 66 an die Treiberschaltung 58. Der Mikrocomputer 60 ist entsprechend dem Flußdiagramm der Fig. 2 mit einem Programm zum Bestimmen der Periode F programmiert. Es soll nun anhand dor Fig. 2 bis 5 die Arbeitsweise des orfin-

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dungsgemäßen Vorwärmsystems erläutert werden.

In dem in Fig. 2 gezeigten Schritt 90 erhält die Eingabeschnittstelle 68 des Mikrocomputers 60 das Drehzahlsignal N aus dem auf die Motordrehzahl ansprechenden Detektor 74, das die Kühlwassertemperatur T anzeigende Signal aus dem Fühler 76 und das EIN- bzw. AUS-Signal S1 bzw. S2 aus dem Stellungsdetektor 72 Im Schritt 92 wird aus dem Drehzahlsignal N ermittelt, ob der Motor sich im Stillstand befindet oder nicht. Falls sich im Schritt 92 ergibt, daß der Motor stillsteht, geht der Programmfluß zum Schritt 94; falls nicht, d.h. wenn der Motor dreht, geht er zum Schritt 96. Im Schritt 94 wird die Ansteuerung der Kraftstoff-Hilfspumpe 30 ausgeschaltet.

Im Schritt 96 wird bestimmt, ob der Pegel des Drehzahlsignals N gleich oder höher ist als der eine vollständige Zündung anzeigende Bezugswert No des Motors. Dabei dient der Bezugswert No als Kriterium dafür, ob der Motor von einem Anlasser (nicht gezeigt) extern durchgedreht wird oder ohne Hilfsmittel von selbst, d.h. in einem Zustand vollständiger Zündung dreht. Beispielsweise kann der Bezugswert No auf einen Wert entsprechend einer Motordrehzahl im Bereich von 440 bis 800 U/min festgelegt sein. Falls im Schritt 96 sich ergibt, daß der Pegel des Drehungssignals N nicht niedriger als der Bezugswert No ist, d.h. daß der Motor mit vollständiger Zündung dreht, geht der Programmfluß zum Schritt 98. Falls sich N als niedriger als No ergibt, d.h. daß der Motor extern ge-

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dreht wird, geht der Programmfluß zum Schritt 100.

Im Schritt 100 wird die Impulsperiode F der an den Elektromagneten 56 der Kraftstoff-Hilfspumpe 30 gelegten Spannungsimpulse auf Fo gesetzt. Den Wert Fo erhält man, indem man die optimale Impulsperiode Fx für externes Durchdrehen mit einem Korrekturkoeffizienten C multipliziert, d.h. Fo = Fx χ G.
Die Periode» Fx hänqt von der Kühlwassertemperatur des Motors als Parameter ab, wie in Fig. 3 gezeigt. Mit anderen Worten: Die Periode Fx für das externe Durchdrehen wird so bestimmt, daß der Luftansaugkanal 14 des Vergasers 10 durch die Pumpe
30 über die Hilfsdüse 26 mit zusätzlichem Kraftstoff gespeist wird, und zwar so viel, daß der Motor schnell vom extern durchgedrehten zum Zustand der vollständigen Zündung
übergeht. Weiterhin ist die optimale Periode Fx entsprechend den Kühlwassertemperaturen tabellenartig im Speicher 64 des
Mikrocomputers 60 abgelegt. Der Korrekturkoeffizient C dient zur Korrektur von Unregelmäßigkeiten des Luft-Kraftstoff-Mischungsverhältnisses infolge von Änderungen der Motordrehzahl im extern durchgedrehten Zustand. Der Wert des Koeffizienten wird aus der Motordrehzahl als Parameter ermittelt
(vergl. Fig. 4) und ist ebenfalls tabellenartig im Speicher
64 des Mikrocomputers 60 abgelegt. Folglich werden im Mikrocomputer die Impulsperiode Fx und der Korrekturkoeffizient
C für den extern durchgedrehten Zustand auf der Basis des
im Schritt 9c eingegebenen Drehungssignals N und Temperatursignals T berechnet. Der Wert der Impulsperiode Fo für die

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Ansteuerung der Kraftstoff-Rückpumpe 30 wird aus diesen Werten bestimmt. Danach geht von der Ausgabeschnittstelle 66 des Mikrocomputers 60 ein Signal zum Erregen des Elektromagneten 56 der Pumpe 40 an die Treiberschaltung 58, so daß die Pumpe 30 mit der Impulsperiode Fo angesteuert wird. Folglich wird eine erforderliche Menge Hilfskraftstoff von der Pumpe 30 durch die Hilfsdüse 26 dem Ausgangskanal 14 des Vergasers 10 zugeführt. Es kann also ein fetteres Luft-Kraftstoff-Gemisch in die Verbrennungskammern des Motors eingesaugt werden, Dadurch kann der Motor schnell aus dem extern gedrehten in den Zustand vollständiger Zündung übergehen, so daß sich die Anlaufeigenschaften des Motors verbessern.

Im Schritt 98 wird festgestellt, ob es sich bei dem EIN-AUS-Signal S aus dem Stellungsdetektor 72 um das EIN-Signal S1 handelt oder nicht. Wird das EIN-Signal S1 ermittelt oder ergibt sich, daß die Drosselklappe 70 geschlossen ist, geht der Programmfluß zum Schritt 102. Wird im Schritt 98 ermittelt, daß das AUS-Signal S2 vorliegt bzw. daß die Drosselklappe 70 offen ist, geht der Programmfluß zum Schritt 104.

Im Schritt 102 wird die Impulsperiode F des an den Elektromagneten ^rj6 dor Kraftstoffpumpe 30 gelegten Spannungsimpulses auf die zum Aufwärmen des Motors optimale Dauer F1 gesetzt. Die Impulsperiode F1 erhält man unter Verwendung der Kühlwassertemperatur des Motors als Parameter, wie in Fig. 5 gezeigt; auch sie wird tabellenmäßig im Speicher 64 des Mikro-

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rechners 60 abgelegt. Der Mikrocomputer 60 bestimmt also die optimale Periode F1 zum Aufwärmen des Motors aus dem im Schritt 90 eingegebenen Kühlwasser-Temperatursignal T. In diesem Fall wird also die Pumpe 30 mit der Impulsperiode F1 angetrieben.

Andererseits wird im Schritt 104 die Impulsperiode F auf F1/2 gesetzt. In diesem Fall wird also die Kraftstoffpumpe 30 mit einer Impulsperiode F2 = F1/2 angetrieben.

Wie sich aus der Beschreibung der Schritte 102 und 104 ergibt, wird, wenn der Motor sich im Zustand der vollständigen Zündung befindet und die Drosselklappe 70 geschlossen ist (Schritt 102), die Kraftstoffpumpe 30 mit der Impulsperiode F1 angetrieben und den Verbrennungskammern des Motors ein Luft-Kraftstoff-Gemisch mit dem für das Aufwärmen erforderlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis zugeführt. Befindet der Motor sich im Zustand der vollständigen Zündung und ist die Drosselklappe 70 offen (Fig. 4), d.h. wird das Gaspedal durchgetreten, um das Kraftfahrzeug in Fahrt zu bringen, wird die Pumpe 30 mit einer Impulsperiode F2 angesteuert, die nur halb so lang wie die Periode F1 ist. Beim Anfahren des Kraftfahrzeugs während des Aufwärmens des Motors kann also das Doppelte der zum Aufwärmen erforderlichen Kraftstoffmenge von der Pumpe 30 in den Einlaßkanal 14 des Vergasers 10 durch die Hilfsdüse 26 eingespritzt werden. In diesem Fall können also die Verbrennungskammern des Motors mit einem Luft-Kraft-

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stoff-Gemisch versorgt werden, das zum Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs fett genug ist. Das Fahrzeug kann also verzögerungsfrei anfahren; man erhält ein verbessertes Laufverhalten.

Wie die Fig. 2 zeigt, folgt auf die Schritte 100, 102 und 104 jeweils der Schritt 106. Im Schritt 106 wird ermittelt, ob die Impulsperiode F zum Ansteuern der Kraftstoff-Hilfspumpo 30 kürzer als 400 ms ist. Falls NEIN, geht der Programmfluß zum Schritt 94 zurück. Im Schritt 94 wird die Ansteuerung der Pumpe 30 abgeschaltet. Ist F langer als 400 ms, liegt die Kühlwassertemperatur des Motors bei etwa 20⁰C oder mehr, wie in Fig. 3 und 5 gezeigt. In diesem Fall brauchen die Verbrennungskammern des Motors keinen zusätzlichen Kraftstoff mehr. Obgleich die Pumpe 30 dann mit einer Periode von 400 ms oder mehr angesteuert wird, ist die Zufuhr von Zusatzkraftstoff in den Ausgangskanal 14 des Vergasers 10 praktisch vornachlässigbar. Der Antrieb der Pumpe 30 kann also ohne Nachteile abgeschaltet werden.

Ergibt sich im Schritt 106 jedoch, daß die Impulsperiode F kürzer als 400 ms ist, läßt sich daraus schließen, daß das Kühlwasser des Motors eine Temperatur hat, die ein weiteres Aufwärmen des Motors erfordert; dann geht der Programmfluß zum Schritt 108. Im Schritt 108 wird die Kraftstoff-Hilfspumpe 30 mit der vorbestimmten Impulsperiode weiter angetrieben und dann der Schritt 90 wieder aufgenommen. Danach werden die oben erwähnten Schritte wiederholt.

-W-

Gemäß dem erfindungsgemäßen Aufwärmsystem, wie es oben beschrieben ist, läßt sich das Anlaß- und Anwärmverhalten des Motors unter Verwendung einer einfachen Anordnung verbessern. Soll das Kraftfahrzeug weiterhin während des Anwärmvorgangs anfahren, läßt der Motor sich unverzüglich belasten, so daß ein verbessertes Laufverhalten des Fahrzeugs gewährleistet ist.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. In der obigen Ausführungsform wird beispielsweise die Hilfskraftstoffmenge, die die Kraftstoff-Hilfspumpe 30 zuführt, bei während des Aufwärmens des Motors geöffneter Drosselklappe auf das Doppelte der beim Aufwärmen zugesetzten Menge vergrößert.

Die zugeführte Zusatzkraftstoffmenge kann jedoch je nach der Art und der Größe des Motors noch weiter erhöht werden.

Weiterhin ist für die vorbeschriebene Ausführungsform die von der Pumpe 30 gelieferte zusätzliche Kraftstoffmenge als je nach Kühlwassertemperatur variabel erläutert. Es ist jedoch einzusehen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf diese Anordnung beschränkt ist.

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- Leerseite

Claims

Daihatsu Motor Company Limited, Ikeda-shi, Osaka, Japan und Aisan Koqyo Kabushiki Kaisha, Aichi-ken, Japan Aufwärmsystem für Kfz-Motoren Patentansprüche

1.j Aufwärmsystem für einen Kfz-Motor mit einem Vergasergehäuse (12) mit einem Ansaugkanal (14) und einem Venturiabschnitt (16) in einem Teil des Ansaugkanals (14), um die Querschnittsfläche des Ansaugkanals (16) zu verringern, einer Hauptdüse (18), durch die Kraftstoff in den Venturiabschnitt (16) des Vergasergehäuses (12) eingespritzt wird, einer Drosselklappe (70) im Ansaugkanal (14) stromabwärts der Hauptdüse (18), die zwischen einer Schließstellung, in der der Ansaugkanal (14) nur minimal geöffnet ist, und einer Offenstellunq bewegbar ist, in der der Ansaugkanal (14) maximal

geöffnet ist, und einer Kraftstoff-Hilfszufuhreinrichtung (26, 30), um zusätzlichen Kraftstoff in den Ansaugkanal (14) einzugeben, dadurch gekennzeichnet , daß die Kraftstoff-Hilfszufuhreinrichtung eine im Ansaugkanal (14) angeordnete Hilfsdüse (26) sowie eine elektromagnetisch betätigte Kraftstoff-Hilfspumpe (30) aufweist, die zusätzlichen Kraftstoff der Hilfsdüse zuführt, und daß das Aufwärmsystem weiterhin einen Drehzahldetektor (74), der die Drehzahl des Motors ermittelt und entsprechend der Drehzahl ein elektrisches Drehungssignal abgibt, einen Stellungsdetektor (72), der bestimmt, ob die Drosselklappe (70) sich in der Schließstellung befindet und ein elektrisches Offensignal liefern kann, wenn die Drosselklappe (70) sich in der Offenstellung befindet, und eine Steuerschaltung (58, 60) aufweist, die die Hilfspumpe (30) entsprechend den Signalen aus dom Drchx.ali I del cktor (74) und dem Stellungsdetektor (72) ansteuert, wobei die Steuerschaltung eine Entscheidungsschaltung (60), die aus dem Drehzahlsignal aus dem Drehzahldetektor (74) ermittelt, ob der Motor sich in einem extern durchgedrehten Zustand oder in einem Zustand vollständiger Zündung befindet, in dem er seine Drehung selbst aufrechterhält, und eine Treiberschaltung (58) aufweist, die an die Kraftstoffpumpe (30) ein erstes Ansteuersignal abgeben kann, damit diese eine vorbestimmte zusätzliche Kraftstoffmenge durch die Hilfsdüse (26) einspritzt, wenn die Entscheidungsschaltung (60) feststellt, daß der Motor sich im Zustand vollständiger Zündung befindet, und ein zweites Ansteuersignal an die Kraft-

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stoff-Hilfspumpe (30) geben kann, damit diese mit der Hilfsdüse (27) eine größere Menge zusätzlichen Kraftstoff als
dem ersten Ansteuersignal entsprechend einspritzt, wenn
der Motor sich im Zustand vollständiger Zündung befindet
und der Stellungsdetektor (72) das Offensignal liefert.

2. Aufwärmsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kraftstoff-Hilfspurape (30) einen Kolben (38) mit einer Pumpfunktion sowie einen Elektromagneten (56) zum Antrieb des Kolbens (38) aufweist, und daß das erste und das zweite Ansteuersignal aus der Ansteuerschaltung (58) die Periode des an den Elektromagneten (56) der Hilfspumpe (30) gelegten Spannungsimpulses bestimmen.

3. Aufwärmsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das zweite Ansteuersignal die Kraftstof f-Hilf spumpe (30) so ansteuert, daß die von der Hilfspumpe (30) abgegebene zusätzliche Kraftstoffmenge das Doppelte der ansprechend auf das erste Ansteuersignal abgegebenen ist.

4. Aufwärmsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerschaltung weiterhin einen Wassertemporaturfühlcr (76) aufweist, der die Temperatur des Motorkühlwassers ermittelt, und daß das von der Ansteuerschaltung (58) abgegebene erste Ansteuersignal entsprechend dem Wassertemperatursignal aus dem Wassertemperaturfühler (76)

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die Periode der an den Elektromagneten (56) der Kraftstoff-Hilfspumpe (30) gegebenen Spannungsimpulse verändert.

5. Aufwärmsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerschaltung weiterhin eine zweite Ansteuerschaltung aufweist, die ein drittes Ansteuersignal liefert, um an die Elektromagneten (56) der Kraftstoff-Hilfspumpe (30) einen Spannungsimpuls vorbestimmter Periode anzulegen, wenn die Entscheidungsschaltung ermittelt, daß der Motor sich im extern durchgedrehten Zustand befindet.

6. Aufwärmsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Periode des an den Elektromagneten (56) der Kraftstoff-Hilfspumpe (30) gelegten Spannungsimpulses, wie sie sich aus dem zweiten Ansteuersignal ergibt, mit dem Wassertemperatursignal aus dem Wassertemperaturfühler (76) und dom Drohzahlsignal aus dem Drehzahldetektor (74) variiert.