DE4032758A1 - Vorrichtung zum aufheizen der ansaugluft bei brennkraftmaschinen mittels einer flammstartanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufheizen der An­ saugluft bei Brennkraftmaschinen mittels einer Flammstartanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-PS 33 42 865 bekannt. Dabei handelt es sich um eine Flammstartanlage, bei der zur Verhinderung des sogenannten "Weißrauchs" in der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine die durch das Ansaugrohr strömende Luft vorgewärmt wird. Zu diesem Zweck ist im Saugrohr der Brennkraft­ maschine eine Brennkammer vorgesehen, in welcher eine Kraft­ stoffeinspritzdüse und eine Glühkerze angeordnet sind. Zum Starten der Brennkraftmaschine bei tieferen Temperaturen wird die Glühkerze vorgeglüht und nach Ablauf der Vorglühzeit beim Start des Motors Kraftstoff über ein Magnetventil zur Kraft­ stoffeinspritzdüse und damit in die Brennkammer der Flammstart­ anlage gebracht. Der in der Brennkammer zur Entzündung kommende Kraftstoff heizt die vorbeiströmende Ansaugluft vor und ermög­ licht ein sicheres Zünden der Zylinder der Brennkraftmaschine bei niedrigen Außentemperaturen. Dabei wird der Glühkerze wäh­ rend der Dauer einer bestimmten ersten Zeitspanne, bis der Mo­ tor sicher rundläuft, ein stetiger Strom zugeführt und nach Ablauf dieser ersten Zeitspanne während einer zweiten Zeitspan­ ne, bis der Motor eine bestimmte Betriebstemperatur erreicht hat, entsprechend einer verminderten Leistung ein stoßweiser Strom.

Von Nachteil dabei ist, daß die Ansauglufttemperatur bei der genannten Vorrichtung zum Beispiel durch eine stärkere Saug­ rohrkühlung bei höherem Luftdurchsatz absinkt oder auf sonstige Weise schwankt, wodurch eine optimale, gleichmäßige Beheizung der Ansaugluft in der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine ge­ stört wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Ansauglufttemperatur der Brennkraftmaschine während des Betriebs der Flammstartan­ lage in der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine unabhängig von den Einflüssen anderer Betriebs- und Umgebungsparameter auf einem konstanten Niveau zu halten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 bzw. des nebengeordneten Anspruchs 7 genannten Merkmale gelöst. Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der Beschrei­ bung hervor.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der der Kraftstoff­ einspritzdüse in der Brennkammer der Flammstartanlage zugeführ­ te Kraftstoff mittels eines gesteuerten Ventils bzw. die der Glühkerze der Flammstartanlage zugeführte elektrische Leistung in Abhängigkeit verschiedener Motorbetriebsparameter dosiert zugemessen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben. Die einzige Figur zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Flammstartanlage und Teile der Kraftstoff­ zuführung zur Brennkraftmaschine. Aus dem schematisiert gezeich­ neten Kraftstofftank 1 wird Kraftstoff entnommen und mittels einer mit einem eigenen Filter 2 versehenen Kraftstofförderpum­ pe 3 einer als Stufenfilter ausgebildeten Filteranlage 4 zuge­ führt. Von diesem Filter 4 gelangt der Kraftstoff zur Einspritzpumpe 5 einer hier nicht dargestellten Brennkraftma­ schine, von wo er in üblicher Weise zu den Einspritzdüsen der Brennkraftmaschine geführt wird. Der Einfachheit halber ist in dieser Zeichnung nur eine einzige Einspritzdüse 6 dargestellt, doch zeigt die Einspritzpumpe 5 noch mehrere Anschlüsse 7 für weitere Einspritzdüsen. Über die Leckleitung 8 wird die Leck­ kraftstoffmenge der Einspritzdüse 6 der Kraftstoffrücklauflei­ tung 10 zugeführt. Die Kraftstoffspülmenge wird von der Ein­ spritzpumpe 5 über das Überströmventil 9 und zusammen mit der Leckkraftstoffmenge über die Kraftstoffrücklaufleitung 10 dem Kraftstofftank 1 zugeführt.

In einem teilweise geschnitten gezeichneten Abschnitt des Saug­ rohres 11 der Brennkraftmaschine ist zur Vorwärmung der in Rich­ tung des Pfeiles 12 durchströmenden Ansaugluft eine von einem Steuergerät 13 angesteuerte Flammstartanlage 14 eingesetzt. Diese besteht im einzelnen aus einer Glühkerze 15 und einer über ein Magnetventil 16 und ein Filter 17 mit Kraftstoff ver­ sorgten Einspritzdüse 18, wobei Glühkerze 15 und Einspritzdüse 18 in einer in das Ansaugrohr 11 hineinragenden Brennkammer 19 angeordnet sind. Das Steuergerät 13 steuert in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsparametern 20, wie zum Beispiel der Umge­ bungstemperatur oder der Kühlmitteltemperatur der Brennkraftma­ schine die Flammstartanlage 14. Zu diesem Zweck wird über eine Leitung 21 die Glühkerze 15 angesteuert. Nach Erreichen einer genügenden Glühtemperatur steuert das Steuergerät 13 über die Leitung 22 das Magnetventil 16 an, so daß Kraftstoff über den Filter 17 zur Einspritzdüse 18 in der Brennkammer 19 gelangt und sich an der Glühkerze 15 entzündet. Die durch das Ansaug­ rohr 11 strömende Ansaugluft wird auf diese Weise in der Brenn­ kammer 19 vorgewärmt und führt zu einem besseren Startverhalten der Brennkraftmaschine. Bis zum Ablauf einer ersten Zeitspanne, bis die Brennkraftmaschine sicher rundläuft, wird der Glühkerze 15 vom Steuergerät 13 ein stetiger Strom zugeführt; in einer daran anschließenden Zeit, bis die Brennkraftmaschine eine be­ stimmte Betriebstemperatur erreicht hat, wird die Glühkerze 15 entsprechend einer verminderten Leistung mit einem stoßweisen Strom getaktet betrieben; nach Erreichen der Betriebstemperatur schaltet das Steuergerät die Flammstartanlage ab.

Um die Ansauglufttemperatur während des Betriebes der Flamm­ startanlage 14 unabhängig von den Einflüssen von verschiedenen Betriebsparametern und Umgebungsparametern auf einem konstanten Niveau zu halten und dadurch die Warmlaufphase der Brennkraft­ maschine positiv zu beeinflussen, muß die Heizleistung der Flammstartanlage 14 variiert werden. Dies wird dadurch er­ reicht, daß die der Flammstartanlage 14 zugeführte Kraftstoff­ menge in Abhängigkeit von verschiedenen Motorbetriebsparame­ tern, die dem Steuergerät 13 zugeleitet werden, durch das Ma­ gnetventil 16 dosiert zugemessen wird. Diese Dosierung kann derart erfolgen, daß das Steuergerät 13 das Magnetventil 16 taktet, so daß über eine Einstellung des Taktverhältnisses und der Taktdauer die der Einspritzdüse 18 zugeführte Kraftstoff­ menge und somit auch die Heizleistung der Flammstartanlage 14 einstellbar ist.

Da durch eine unterschiedliche Saugrohrkühlung (zum Beispiel führt eine höhere Motordrehzahl zu einer stärkeren Kühlwirkung) die Ansauglufttemperatur variiert, wird das Magnetventil 16 durch das Steuergerät 13 so getaktet, daß durch eine angepaßte Heizleistung der Flammstartanlage 14 diese Temperaturvariation wieder ausgeglichen wird. Zur Steuerung werden dem Steuergerät Informationen über die verschiedenen Betriebsparameter 20 der Brennkraftmaschine zugeführt, wie zum Beispiel über die Motor­ drehzahl, die Lufttemperatur im Saugrohr beziehungsweise Lade­ luftrohr einer aufgeladenen Brennkraftmaschine, insbesondere die Temperatur stromab der Flammstartanlage 14 und den Luft­ massenstrom durch den Motor. Diese Größen, die keinesfalls auf die hier aufgezählten beschränkt sind, sondern auch noch andere Größen umfassen können, sind für die Änderungen der Ansaugluft­ temperatur verantwortlich und daher als Eingangsgrößen für das Steuergerät 13 von Nutzen.

Darüberhinaus ist es auch denkbar, den Betriebszustand des Steu­ ergeräts 13 selbst zu nutzen, um die Taktung des Magnetventils 16 zu beeinflussen. Auf diese Weise kann dann berücksichtigt werden, in welcher Betriebsphase - zum Beispiel Vorglühen, Glü­ hen, Nachglühen - sich die Flammstartanlage 14 befindet oder welche Betriebszeit in den einzelnen Phasen erreicht ist und mit diesen Werten ebenfalls die Taktung und somit die Heizlei­ stung gesteuert werden, so daß ein ausgeglichenes Ansauglufttem­ peraturniveau eingehalten werden kann und die Ansaugluft in der gesamten Warmlaufphase der Brennkraftmaschine auf einem optima­ len Wert gehalten werden kann.

Analog zu der beschriebenen Vorrichtung, in der die Kraftstoff­ menge zur Flammstartanlage dosiert zumeßbar ist, kann selbstver­ ständlich zum gleichen Zweck auch die einer Glühkerze in der Flammstartanlage zugeführte elektrische Heizleistung zum Bei­ spiel durch Takten der Glühkerze in Abhängigkeit von den oben beschriebenen Parametern zugemessen werden. Desweiteren lassen sich diese Maßnahmen natürlich auch kombinieren.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Aufheizen der Ansaugluft bei Brennkraftma­ schinen mittels einer Flammstartanlage, welche derart gesteuert ist, daß sie während einer ersten Zeitspanne stetig und in ei­ ner darauffolgenden zweiten Zeitspanne stoßweise betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die der Flammstartanlage zugeführte Kraftstoffmenge von einem Steuergerät in Abhängigkeit von Motorbetriebsparametern dosiert zumeßbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffmenge in Abhängigkeit vom Luftmassenstrom zumeßbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von der Motordrehzahl zumeßbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von der Ansauglufttem­ peratur stromab der Flammstartanlage zumeßbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffmenge in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Steuergerätes zumeßbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kraftstoffzuführung zur Flammstartanlage ein Magnet­ ventil angeordnet ist, welches vom Steuergerät ansteuerbar ist und entsprechend der erforderlichen Kraftstoffmenge getaktet ist.

7. Vorrichtung zum Aufheizen der Ansaugluft bei Brennkraftma­ schinen mittels einer Flammstartanlage, welche derart gesteuert ist, daß sie während einer ersten Zeitspanne stetig und in ei­ ner darauffolgenden zweiten Zeitspanne stoßweise betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die einer Glühkerze der Flammstartanlage zugeführte Heiz­ leistung von einem Steuergerät in Abhängigkeit von Motorbe­ triebsparametern zumeßbar ist.