NL1006330C2 - Device for evaporating fuel fed to internal combustion engine - Google Patents

Device for evaporating fuel fed to internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
NL1006330C2
NL1006330C2 NL1006330A NL1006330A NL1006330C2 NL 1006330 C2 NL1006330 C2 NL 1006330C2 NL 1006330 A NL1006330 A NL 1006330A NL 1006330 A NL1006330 A NL 1006330A NL 1006330 C2 NL1006330 C2 NL 1006330C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
injection valve
fuel
pulses
amount
width
Prior art date
Application number
NL1006330A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Bernhard Grill
Engelbertus Berkel
Edward Grutterink
Herbert Gladigow
Wolfgang Papendieck
Original Assignee
Texas Instruments Holland
Ulev Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Texas Instruments Holland, Ulev Gmbh filed Critical Texas Instruments Holland
Priority to NL1006330A priority Critical patent/NL1006330C2/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1006330C2 publication Critical patent/NL1006330C2/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
    • F02M31/12—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating electrically
    • F02M31/125—Fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M53/00—Fuel-injection apparatus characterised by having heating, cooling or thermally-insulating means
    • F02M53/02—Fuel-injection apparatus characterised by having heating, cooling or thermally-insulating means with fuel-heating means, e.g. for vaporising
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Abstract

The electrical power fed to the evaporation device (2) is regulated as a function of the amount of fuel flowing through the injection valve (1) so that the temperature level in the evaporation device is always beneath the Curie temperature of the positive temperature coefficient components. The regulating devices (3,4) comprise a pulse width modulated link unit for both the injection valve and for energy feed to the evaporation device. The pulse width of the feed to the evaporation unit has a direct relation with the width of the pulses for regulating the injection valve.

Description

Titel: Werkwijze voor het verdampen van brandstof voor een verbrandingsmotor.Title: Method of vaporizing fuel for an internal combustion engine.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verdampen van 5 brandstof voor een verbrandingsmotor, waarbij de brandstof door een inspuitklep en een middels PTC-elementen verwarmde verdampings-inrichting stroomt.The invention relates to a method for evaporating fuel for an internal combustion engine, wherein the fuel flows through an injection valve and an evaporator heated by PTC elements.

Het is algemeen bekend dat men schadelijke emissies bij koude start en 10 warm draaien van een verbrandingsmotor (voordat de katalysator zijn converteringstemperatuur heeft bereikt) kan verminderen doordat men een verdampingsinrichting voor het verdampen van brandstof toepast, waarbij die verdampingsinrichting is voorzien van elektrisch te verwarmen PTC-elementen. PTC staat voor "Positive Temperature 15 Coëfficiënt"; de elektrische weerstand neemt vanaf een bepaalde temperatuur, de zogenaamde Curie-temperatuur, exponentieel toe.It is well known that harmful emissions at cold start and warm-up of an internal combustion engine (before the catalyst has reached its conversion temperature) can be reduced by using an evaporator for vaporizing fuel, said evaporator being provided with electrically heated PTC elements. PTC stands for "Positive Temperature 15 Coefficient"; the electrical resistance increases exponentially from a certain temperature, the so-called Curie temperature.

Voor een zo volledig mogelijke verdamping van de brandstof, is het, in het bijzonder bij grote hoeveelheden van de te verdampen brandstof, 20 vereist om een zo hoog mogelijke temperatuur in de verdampingsinrichting te bereiken. Daartoe moeten PTC-materialen van zo hoog mogelijke Curie-temperatuur worden gekozen. Bovendien worden ook bij grote door-stroomhoeveelheden brandstof, zo klein mogelijke opwarmtijdconstanten nagestreefd. Bij kleine doorstromende hoeveelheden brandstof wordt men 25 overeenkomstig het werkelijke thermische gedrag van het PTC-keramisch materiaal met het probleem geconfronteerd dat de verdamping door de in dit geval geringe warmte-afvoer op een hoger temperatuurniveau plaats vindt dat in de nabijheid van de Curie-temperatuur ligt, waardoor een onomkeerbare beïnvloeding van de elektrische eigenschappen van het 30 toegepaste PTC-materiaal een gevolg kan zijn en verder het gevaar bestaat dat zich teerachtige verdampingsresiduen in de verdampingsinrichting (plugging) vormen.For evaporation of the fuel to be as complete as possible, it is required, in particular with large quantities of the fuel to be evaporated, to achieve the highest possible temperature in the evaporator. To this end, PTC materials of the highest Curie temperature should be selected. Moreover, even with large flow rates of fuel, the smallest possible heating time constants are sought. With small quantities of fuel flowing through, in accordance with the actual thermal behavior of the PTC ceramic material, one is confronted with the problem that evaporation takes place at a higher temperature level in the vicinity of the Curie temperature due to the in this case low heat dissipation. which may result in an irreversible influence on the electrical properties of the PTC material used, and there is further the danger of tar-like evaporation residues forming in the evaporation device (plugging).

De uitvinding heeft tot doel de bovengenoemde nadelen van de bekende 35 oplossingen te vermijden. Volgens de uitvinding is de werkwijze hiertoe gekenmerkt doordat het naar de verdampingsinrichting toegevoerde elektrische vermogen als functie van de door de inspuitklep toegevoerde hoeveelheid brandstof geregeld wordt zodat het temperatuurniveau 100 63 30 2 binnen de verdampingsinrichting onder alle bedrijfstoestanden bij benadering met dezelfde waarde onder de Curie-temperatuur van het toegepaste PTC-materiaal ligt.The object of the invention is to avoid the above-mentioned drawbacks of the known solutions. According to the invention, the method for this purpose is characterized in that the electric power supplied to the evaporator is controlled as a function of the amount of fuel supplied by the injection valve, so that the temperature level 100 63 30 2 within the evaporator under all operating conditions is approximately the same value under the Curie- temperature of the PTC material used.

5 Volgens de uitvinding wordt aan deze doelstelling voldaan doordat de door de inspuitklep toegevoerde hoeveelheid brandstof wordt gemeten en afhankelijk daarvan - evenredig of volgens een ander functioneel verband - het naar de verdampingsinrichting toegevoerde elektrisch vermogen wordt vastgelegd.According to the invention, this object is met in that the amount of fuel supplied by the injection valve is measured and, depending on it, proportionally or in accordance with another functional relationship, the electrical power supplied to the evaporator is fixed.

1010

Een praktische uitvoering van de vermogensturing van de verdampingsinrichting is de toepassing van in breedte gemoduleerde stroompulsen, waarbij de pulsbreedte een direct van de motorapplicatie afhankelijke samenhang heeft met de breedte van de stuurimpulsen die naar de in-15 spuitklep worden geleid waardoor met deze pulsbreedte de steeds door de motor benodigde hoeveelheid brandstof is bepaald.A practical embodiment of the power control of the evaporation device is the use of width-modulated current pulses, the pulse width of which has a correlation directly dependent on the motor application with the width of the control pulses that are fed to the in-15 spray valve, so that with this pulse width the amount of fuel required by the engine has been determined.

De uitvinding heeft verder betrekking op een inrichting voor de uitvoering van een bovenbeschreven werkwijze, waarbij de inrichting is 20 voorzien van een inspuitklep en een middels PTC-elementen verwarmde verdampingsinrichting. In breedste zin is de inrichting volgens de uitvinding gekenmerkt doordat regelmiddelen aanwezig zijn om het naar de verdampingsinrichting toegevoerde elektrische vermogen te regelen als functie van de naar de inspuitklep toegevoerde hoeveelheid brand-25 stof overeenkomstig de gegeven motorapplicatie.The invention further relates to a device for performing an above-described method, wherein the device is provided with an injection valve and an evaporation device heated by PTC elements. In the broadest sense, the device according to the invention is characterized in that control means are present to control the electrical power supplied to the evaporator as a function of the amount of fuel supplied to the injection valve in accordance with the given engine application.

Bij voorkeur bestaan de regelmiddelen uit een pulsschakeleenheid zowel voor de inspuitklep als voor de bedrijfsspanning voor de verdampingsinrichting, waarbij de schakelmiddelen middels elektrische pulsen van 30 gemoduleerde breedte de door de inspuitklep afgegeven hoeveelheid brandstof en bovendien het elektrisch vermogen van de verdampingsinrichting kunnen regelen waarbij de beide pulsbreedten (aan-uitver-houdingen) het vereiste verband hebben.The control means preferably consist of a pulse switching unit both for the injection valve and for the operating voltage for the evaporation device, the switching means being able to regulate the amount of fuel delivered by the injection valve and, moreover, the electrical power of the evaporation device by means of electric pulses of modulated width, the two being pulse widths (on-off ratios) have the required relationship.

35 De uitvinding zal nu aan de hand van de figuur nader worden toegelicht .The invention will now be explained in more detail with reference to the figure.

De figuur toont een schematisch voorkeursuitvoering van het uitvin- 100 6 3 3 0 3 dingsprincipe.The figure shows a schematic preferred embodiment of the inventive principle.

Met 1 is een brandstofinspuitklep, met 2 een verdampingsinrichting, met 3 een aan de werkwijze volgens de uitvinding aangepast motorstuur-5 systeem en met 4 een halfgeleiderrelais aangeduid.1 denotes a fuel injection valve, 2 an evaporator, 3 a motor control system adapted to the method according to the invention and 4 a semiconductor relay.

Om de hoeveelheid brandstof door de inspuitklep 1 te regelen, worden door het systeem 3 pulsen van gemoduleerde breedte met van het toerental van de motor afhankelijke frequentie en overeenkomstig de benodig-10 de hoeveelheid brandstof aan de inspuitklep 1 gevoerd. Deze pulsen regelen de tijdsverhouding tussen de toestanden "open" en "gesloten" van de inspuitklep 1 dat wil zeggen hoe breder de pulsen zijn des te langer de inspuitklep 1 geopend is en des te meer brandstof wordt toegevoerd. Het stuursysteem 3 stuurt bovendien naar het relais 4 15 hetzij pulsen van dezelfde frequentie en pulsbreedte of, overeenkomstig specifieke applicatievoorwaarden pulsen met een speciale functie-verhouding met betrekking tot de stuurpulsen naar de inspuitklep 1. Dit relais zorgt voor vermogensversterking zodanig dat het door het stuursysteem geleverde pulssignaal ten aanzien van frequentie of puls-20 breedte de vermogenssturing van de verdampingsinrichting overneemt.In order to control the amount of fuel through the injection valve 1, the system supplies 3 pulses of modulated width with frequency dependent on the speed of the engine and according to the amount of fuel required to the injection valve 1. These pulses control the time ratio between the "open" and "closed" states of the injection valve 1, that is, the wider the pulses, the longer the injection valve 1 is open and the more fuel is supplied. The control system 3 additionally sends to the relay 4 either pulses of the same frequency and pulse width or, in accordance with specific application conditions, pulses with a special function ratio with respect to the control pulses to the injection valve 1. This relay provides power amplification such that it is controlled by the control system. supplied pulse signal with respect to frequency or pulse width takes over the power control of the evaporator.

Volgens de uitvinding wordt daardoor op eenvoudige wijze bereikt dat in overeenstemming met de van de belasting afhankelijke hoeveelheid brandstof die de motor nodig heeft, bij een grote hoeveelheid toege-25 voerde brandstof relatief veel elektrisch vermogen en bij een kleine hoeveelheid brandstof een relatief klein vermogen naar de verwarmings-inrichting wordt toegevoerd waardoor het optreden van ongunstig hoge temperaturen binnen de verdampingsinrichting kan worden vermeden. De voordelen van de uitvinding zijn: 30 - het afscheiden van teerachtige residuen uit hoogkokende brand- stofbestanddelen (plugging) wordt vermeden, de lambda-aanpassing bij dynamische overgangstoestanden van de motor verbetert, de energiebalans van het verdampingssysteem wordt verbeterd.According to the invention, it is thereby achieved in a simple manner that, in accordance with the load-dependent amount of fuel the engine requires, a relatively large amount of electric power is supplied with a large amount of fuel supplied, and a relatively small amount of power is used for a small amount of fuel. the heating device is supplied, whereby the occurrence of unfavorably high temperatures within the evaporating device can be avoided. The advantages of the invention are: - the separation of tar-like residues from high-boiling fuel components (plugging) is avoided, the lambda adaptation under dynamic engine transition states improves, the energy balance of the evaporation system is improved.

100 6 3 3 0100 6 3 3 0

Claims (4)

1. Werkwijze voor het verdampen van brandstof die aan een verbrandingsmotor wordt toegevoerd, waarbij de brandstof door een brandstof- 5 inspuitklep en een van PTC-elementen voorziene verdampingsinrichting stroomt, met het kenmerk, dat het naar de verdampingsinrichting toegevoerde elektrisch vermogen wordt geregeld als functie van de door de inspuitklep stromende hoeveelheid brandstof zodanig dat het tempera-tuurniveau in de verdampingsinrichting steeds onder de Curie-tempera-10 tuur van de PTC-elementen ligt.1. A method of vaporizing fuel fed to a combustion engine, the fuel flowing through a fuel injection valve and an evaporator equipped with PTC elements, characterized in that the electric power supplied to the evaporator is controlled as a function of the amount of fuel flowing through the injection valve such that the temperature level in the evaporator is always below the Curie temperature of the PTC elements. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de energietoevoer naar de verdampingsinrichting plaats vindt middels in breedte gemoduleerde pulsen waarbij de aan-uitverhouding in direct verband 15 staat met de aan-uitverhouding van de naar de inspuitklep toegevoerde stuurspanningspulsen waardoor de door die klep afgegeven hoeveelheid brandstof wordt bepaald.2. A method according to claim 1, characterized in that the energy supply to the evaporation device takes place by means of width-modulated pulses, the on-off ratio being directly related to the on-off ratio of the control voltage pulses supplied to the injection valve, so that the valve delivered amount of fuel is determined. 3. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1 20 omvattende een inspuitklep en een van PTC-elementen voorziene verdampingsinrichting, gekenmerkt door regelmiddelen om het naar de verwar-mingsinrichting toe te voeren elektrisch vermogen te regelen als functie van de door de inspuitklep stromende hoeveelheid brandstof.3. Device for carrying out the method according to claim 1, comprising an injection valve and an evaporation device provided with PTC elements, characterized by control means for controlling the electrical power to be supplied to the heating device as a function of the flow flowing through the injection valve amount of fuel. 25 Inrichting volgens conclusie 3. met het kenmerk, dat de regelmiddelen bestaan uit een op pulsbreedte gemoduleerde schakeleenheid voor zowel de inspuitklep als voor de energietoevoer naar de verdampingsinrichting. 30 5· Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de regelmidde len door middel van elektrisch in breedte gemoduleerde pulsen de hoeveelheid door de inspuitklep stromende brandstof regelen en gelijktijdig elektrische pulsen naar de verdampingseenheid afgeven waarvan de pulsbreedte een direct verband heeft met de breedte van de pulsen ter 35 regeling van de inspuitklep. 100 6 3 3 0 iDevice according to claim 3, characterized in that the control means consist of a pulse width modulated switching unit for both the injection valve and for the energy supply to the evaporation device. Device according to claim 4, characterized in that the control means regulate the amount of fuel flowing through the injection valve by means of electrically width-modulated pulses and simultaneously deliver electric pulses to the evaporation unit, the pulse width of which has a direct relationship to the width of the pulses to control the injection valve. 100 6 3 3 0 i
NL1006330A 1997-06-16 1997-06-16 Device for evaporating fuel fed to internal combustion engine NL1006330C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1006330A NL1006330C2 (en) 1997-06-16 1997-06-16 Device for evaporating fuel fed to internal combustion engine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1006330A NL1006330C2 (en) 1997-06-16 1997-06-16 Device for evaporating fuel fed to internal combustion engine
NL1006330 1997-06-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1006330C2 true NL1006330C2 (en) 1998-12-17

Family

ID=19765176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1006330A NL1006330C2 (en) 1997-06-16 1997-06-16 Device for evaporating fuel fed to internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1006330C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2210251A1 (en) * 1970-11-25 1973-09-13 Bosch Gmbh Robert FUEL INJECTION DEVICE IN PARTICULAR FOR THE COLD START AND WARM-UP OF EXTERNAL IGNITION ENGINE
GB2234781A (en) * 1989-08-09 1991-02-13 Fuji Heavy Ind Ltd Starting alcohol fuelled engines
JPH0450476A (en) * 1990-06-19 1992-02-19 Nissan Motor Co Ltd Auxiliary fuel supplying device for start at low temperature for internal combustion engine
DE4215949C1 (en) * 1992-05-14 1993-04-29 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De Fuel control system for IC engine - incorporates vapour separator and storage tank and regulating valves controlling admission of liq. petrol and vapour to manifold.
DE19522074A1 (en) * 1995-06-17 1996-12-19 Bosch Gmbh Robert Fuel supply device for an internal combustion engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2210251A1 (en) * 1970-11-25 1973-09-13 Bosch Gmbh Robert FUEL INJECTION DEVICE IN PARTICULAR FOR THE COLD START AND WARM-UP OF EXTERNAL IGNITION ENGINE
GB2234781A (en) * 1989-08-09 1991-02-13 Fuji Heavy Ind Ltd Starting alcohol fuelled engines
JPH0450476A (en) * 1990-06-19 1992-02-19 Nissan Motor Co Ltd Auxiliary fuel supplying device for start at low temperature for internal combustion engine
DE4215949C1 (en) * 1992-05-14 1993-04-29 Mercedes-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De Fuel control system for IC engine - incorporates vapour separator and storage tank and regulating valves controlling admission of liq. petrol and vapour to manifold.
DE19522074A1 (en) * 1995-06-17 1996-12-19 Bosch Gmbh Robert Fuel supply device for an internal combustion engine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 16, no. 239 (M - 1258) 2 June 1992 (1992-06-02) *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8280609B2 (en) Method and device for glowplug ignition control
US4188527A (en) Automotive electric quick heat system
JP4173578B2 (en) Automotive engine cooling system
JP2003120932A (en) Method for heating electric heating element especially glow plug for internal combustion engine
US7156365B2 (en) Method of controlling microvalve actuator
NL1006330C2 (en) Device for evaporating fuel fed to internal combustion engine
JP4047762B2 (en) Glow plug control device
JP4064295B2 (en) Glow plug control device
US7225778B2 (en) Sheated-element grow plug having a substantially shortened control filament
DE59400272D1 (en) Control device for a heating device or heating device
CN113907423B (en) Heating assembly, electronic atomizing device and control method of heating assembly
JPS6056967B2 (en) water heater
CN103502613B (en) For the controlling method of the heating equipment of heater, control apparatus and the automobile with control apparatus
BE1004109A6 (en) Process for the combustion of a fuel-air mixture.
JP2004170063A (en) Control method of glow ignition mechanism for heater
JPS6088662A (en) Hot wire controller for car hot-wire-built-in glass
GB2217018A (en) Device for gas flow measurement
JP2004340937A (en) Temperature control for flow sensor using pulse-width modulation
JP2623822B2 (en) Self-control glow plug energization control device
JPH1077925A (en) Fuel injection device and its method
JPS6133394Y2 (en)
JPS6233432B2 (en)
JPS6018828B2 (en) Fuel vaporization accelerator for internal combustion engines
JPS6311468Y2 (en)
JPS6154155B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20030101