DE2151774C3

DE2151774C3 - Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2151774C3
Application number: DE2151774A
Authority: DE
Inventors: Hans-Martin Ing.(Grad.) 7144 Asperg Mueller; Rolf 7057 Winnenden Schneider
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1971-10-18
Filing date: 1971-10-18
Publication date: 1980-04-03
Also published as: FR2157549A5; DE2151774B2; GB1406618A; IT969609B; US3824966A; DE2151774A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine, mit einer elektrischen Steuereinrichtung zur Anpassung der Einspritzmenge an die Ansaugluftmenge und mit einer elektrischen, zur Messung der Ansaugluftmenge dienenden Bnjckenschaltung, die wenigstens einen temperaturabhängigen, im Ansaugluftstrom angeordneten Widerstand enthält, dessen Temperatur und Wideritandswert bei steigender Lufimenge wenigstens innähernd konstant durch Zufuhr elektrisch erzeugter Heizenergie gehalten wird, die als Steuergröße für die Einspritzmenge dient und von einem Regelverstärker geliefert wird, dessen Eingang an eine der beiden Brückendiagonalen angeschlossen ist, wobei der Ausgang des Regelverstärkers an die andere Brückendiago-Haie angeschlossen ist, nach Patent 20 42 983,

Bei einer bekannten KraHstöffeinspritzanlage dieser Art (DE-GM 18 07 289, DE-AS 1109 953) ist ein als Luftmengenmesser dienender, lemperaturabhängiger Widerstand in einer Widerstandsbrücke angeordnet und dem Ansaugluftstrom dör Brennkräflmaschit'ie au&gc letzt. Dabei ist vorgesehen, die Widerstandsänderungen des als Heißleiter ausgebildeten, im Ansaiigkanal der

Brennkraftmaschine angeordneten, temperaturabhängigen Widerstandes in der Weise zur Regelung bzw. Steuerung der Dauer der einzelnen Einspritzvorgänge zu verwenden, daß man die Temperatur des Heißleiters und damit seinen Widerstandswert trotz veränderlicher, von der Ansaugluftmenge abhängiger Strömungsverhältnisse konstant hält, indem man automatisch die Heizleistung regelt In der bekannten Anordnung wird die zur Aufheizung des temperaturabhängigen Widerstandes notwendige Wärme durch eine elektrisch isolierte und im Abstand vom temperaturabhängigen Widerstand angeordnete Heizspirale erzeugt Hierdurch ergibt sich nicht nur eine verhältnismäßig große Wärmeträgheit, sondern auch die Schwierigkeit, die die Heizwicklung ebenfalls dem Ansaugluftstrom ausgesetzt ist und demgemäß eine beträchtliche Heizleistung benötigt Außerdem besteht bei derartigen As.lagen die Gefahr, daß Schwingungen nicht nur das Meßergebnis verfälschen, sondern zu einer Beschädigung des Meßv.'äderstandes führen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kraftstoffeinspritzanlage zu entwickeln, bei der Schwingungen nicht zu einer Beeinträchtigung der Anlage führen.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der beheizte, temperaturabhängige Widerstand in Form einer Schleife im Ansaugluftstrom angeordnet und zur Halierung von einem vorzugsweise konzentrisch zum Ansaugrohr angeordneten Ring umgeben ist

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert Von diesen zeigt

F i g. 1 schematisch eine an sich bekannte Kraftstoffeinspritzanlage,

F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung und

F i g. 3 eine Schaltungsanordnung zur Bildung des den Meßwert darstellenden elektrischen Wertes.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Die in Fig. 1 dargestellte Benzineinspritzanlage ist zum Betrieb einer Vierzylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine 10 bestimmt und umfaßt als wesentliche Bestandteile vier elektromagnetisch betätigbare Einspritzventile 11, denen aus einem Verteiler 12 über je eine Rohrleitung 13 der einzuspritzende Kraftstoff zugeführt wird, eine elektromagnetisch angetriebene Kraftstofförderpumpe 15, einen Druckregler 16, der den Kraftstoffdruck auf einen konstanten Wert regelt, sowie eine elektronische Steuereinrichtung 17.

Die in der Zeichnung angedeutete zeitliche Dauer t, der Öffnungsimpulse S bestimmt die Öffnungdauer der Kinspritzventile und demzufolge diejenige Kraftstoffmenge, welche während der jeweiligen Öffnungsdauer aus dem Innenraum der unter einem praktisch konstanten Kraftstoffdruck von 2 atü stehenden Einspritzventile 11 austritt. Die Magnetwicklungen 19 der Einspritzventile sind zu je einem Entkopplungswiderstand 20 in Reihe geschaltet und an eine gemeinsame Verstärkungs- und Leistungsstufe angeschlossen, die wenigstens einen bei 22 angedeuteten Leistungstransistor enthält, welcher mit seiner Emitter-Kollektor* Strecke in Reihe mit den Entkopplungswiderständen 20 Und den einseitig an Masse angeschlossenen Magnetwiderständen 19 angeordnet ist.

Bei gemischverdichtenden, mit Fremdzündung arbeitenden Brennkraftmaschinen der dargestellten Art wird durch die bei einem einzelnen Ansaughub in einen Zylinder gelangende Amaugluftnienge diejenige Kraft» stoffmenge festgelegt, die während des nachfolgenden

Arbeitstaktes vollständig verbrannt werden kann. Für eine gute Ausnutzung der Brennkraftmaschine ist es außerdem notwendig, daß nach dem Arbeitstakt kein wesentlicher Luftüberschuß vorhanden ist Um das gewünschte stöchiometrischs Verhältnis zwischen An- · saugluft und Kraftstoff zu erzielen, ist im Ansaugrohr 25 der Brennkraftmaschine in Strömungsrichtung hinter deren Filter 25 und vor ihrer mit einem Gaspedal 27 verstellbaren Drosselklappe 28 eine Vorrichtung 18 zur Messung der Ansaugluftmenge vorgesehen. ι ■>

F i g. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 18 zur Messung der Ansaugluftmenge in ausführlicherer Darstellung. Das Rohr 30 ist in das Ansaugrohr 25 (Fig. 1) eingefügt Die Strömungsrichtung der Ansaugluft ist durch Pfeile gekennzeichnet ι Ein konzentrischer Ring 31, welcher die Form eines Rohrabschnittes aufweist, wird durch zwei radial angeordnete Bolzen im Rohr 30 gehalten. Es ist lediglich der Bolzen 32 dargestellt Ein dritter Befestigungspunkt für den Ring 31 ergibt sich aus einer isolierten _».· Durchführung 33, durch welche die Anschlufdrähte, die einen Verteiler 34 mit dem temperaturabhängigen, beheizten Widerstand 35 verbinden, geführt sind. Der Widerstand 35 besteht aus einem Platindraht, welcher durch die Elemente 36, 37 und 38 mit dem Ring 31 verbunden ist Diese Elemente sollen einerseits den Draht 35 spannen, andererseits jedoch keine Wärme vom Draht 35 auf den Ring 31 ableiten und auch keine elektrische Verbindung darstellen.

Der Platindraht 35 wird von einem Strom durchfloslen, der diesen erwärmt Da die Wärmeabgabe des Drahtes von der Geschwindigkeit der den Draht umströmenden Gase abhängig ist, ist die abgegebene Wärmemenge ein Maß für die Ansaugluftmenge. Stellt man nun durch eine später näher beschriebene Regelschaltung sicher, daß die Temperatur des Platindrahts konstant gehalten wird, so ergibt sich eine feste Beziehung zwischen dem Strom durch den Platindraht und der Ausaugluftmenge. Da jedoch die abgegebene Wärmemenge des Platindrahts 35 auch von der 4n Temperatur der angesaugten Luft abhängt, ist ein weiterer temperaturabhängiger Widerstand 40 vorgesehen, welcher in Strömungsrichtung gesehen vor dem Platindraht 35 angeordnet ist Der Strom durch den Widerstand 40 ist derart klein gewählt, daß die durch diesen Strom gegebene Erwärmung klein gegenüber der Temperatur der anger äugten Luft ist

Der Widerstand 40 dient lediglich zur Messung von relativ langsam verlaufenden Temperaturänderung und kann daher eine relativ große Wärmekapazität aufweisen, die sich bei einem robusten Aufbau eines iolchen Widerstandes ergibt. Die Wärmeabgabe des Widerstandes 35 dagegen soll möglichst trägheitslos erfolgen. Deshalb besteht dieser Widerstand lediglich aus einem dünnen Draht, der möglichst keine thermische Verbindung zu anderen Bauteilen aufweist

In Saugrohren von Brennkraftmaschinen entstehen Schwingungen, welche die Funktion von Durchflußmessern beeinträchtigen. Da diese Schwingungen hauptsächlich von der Wandung des Saugrohres ausgehen, werden sie bei der erfindungsgemäßen Anordnung durch den Ring 31 weitgehend vom Platindraht 35 ferngehalten.

Da, wie im Zusammenhang mit Fig.3 näher beschrieben wird, die beiden temperaturabhangijen Widerstände durch zwei weitere Widerstände zu einer Brückenschaltung ergänzt werden, sind bei der Anordnung nach F i g. 2 diese Widerstände vorgesehen; und zwar werden diese Widerstände in vorteilhafter Weise von mehreren Windungen aus geeignetem Material beispielsweise Manganin, welche bei 41 auf den Rohrkörper 30 aufgebracht sind, gebildet Die in der Anordnung nach Fig. 2 entha¹'.nen elektrischen Bauelemente stellen eine komplette Brückenschaltung dar, deren Abgriffe mit den Kontakten eines Mehrfachsteckers 42 verbunden sind.

Fig. 3 stellt die elektrische Schaltung einer Vorrichtung ziT Messung der Durchflußmenge dar, wobei der gestrichelt umrandete Teil diejenigen Schaltelemente umfaßt weiche sich in der Anordnung nach Fig. 2 befinden. Dieses sind die temperaturabhängigen Widerstände 35 und 40, sowie die Widerstän-ie 43 und 44 und ein Abgleichwiderstand 45. Die als Beispiel eingetragenen Widerstandswerte zeigen, daß der rechte Zweig der Brückenschaltung wesentlich niederohmiger als der linke ist Im Widerstand 35 wird also mehr elektrische Energie in Wärme umgewandelt als im Widerstand 40. Die Anschlußpunkte 46,47 der einen Brückendiagonale werden den Eingängen eines Differenzverstärkers 48 zugeführt Die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 48 wird der Brückenschaltung über den P'inkt 49 als Versorgungsspannung zugeleitet

Wird beispielsweise die Strömungsgeschwindigkeit de Luft größer, so wird der Platindraht 35 stärker abgekühlt Aufgrund seines positiven Temperaturkoeffizienten wird sein Widerstand kleiner was zur Folge hat, daß sich das Potential des Anschhißpunktes 46 in Richtung auf das Potential des Punktes 47 bewegt. Dadurch ergibt sich eine Vergrößerung der Ausgangsspannung des Verstärkers 48 also auch eine Vergrößerung der Versorgungsspannung der Brückenschaltung, was wiederum zur Folge hat, daß der Platindraht 35 von einem größeren Strom durchflossen wird und die dadurch entstehende Erwärmung den Widerstand des Platindrahtes vergrößert Die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 48 kann über die Klemmen 49' und 50' als Maß für die Ansaugluftmenge abgenommen und zur weiteren Vera^rbeitung weitergeleitet ν "erden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I. Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine, mit einer elektrischen Steuereinrichtung zur Anpassung der Einspritzmenge an die Ansaugluftmenge und mit einer elektrischen, zur Messung der Ansaugluftmenge dienenden Brückenschaltung, die wenigstens einen temperaturabhängigen, im Ansaugluftstrom angeordneten Widerstand enthält, dessen Temperatur und Widerstandswert bei steigender Luftmenge wenigstens annähernd konstant durch Zufuhr elektrisch erzeugter Heizenergie gehalten wird, die als Steuergröße für die Einspritzmenge dient und von einem Regelverstärker geliefert wird, dessen Eingang an eine der beiden Brückendiagonalen angeschlossen ist, wobei der Ausgang des Regelverstärkers an die andere Brückendiagonale angeschlossen ist, nach Patent 20 42 983, dadurch gekennzeichnet, daß

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in Form einer Schleife im Ansaugluftstrom angeordnet und zur Halterung von einem vorzugsweise konzentrisch zum Ansaugrohr angeordneten Ring (31) umgeben ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleife an mehreren Stellen (36,37,38) mechanisch mit dem Ring (31) verbunden und zwischen diesen Stellen straff gespannt ist.
3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (31) die Form eines Rohrabschnittes aufweist
4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Ansaugluftstrom ein zweiter temperaturabhängiger, jedoch nicht behexter Widerstand (40) angeordnet ist, daß die beiden im Ansaugluftstrom angeordneten Widerstände durch weitere temperaturabhängige Widerstände (43, 44) zu der Brückenschaltung ergänzt sind und daß die Brückenschaltung einschließlich eines Abgleichwiderstandes (45) in einem eine konstruktive Einheit bildenden Teil (30) des Ansaugrohres (25) angeordnet ist.