DE3806701A1

DE3806701A1 - DEVICE FOR HEATING THE MIXED CURRENT FROM OTTO MOTORS

Info

Publication number: DE3806701A1
Application number: DE3806701A
Authority: DE
Inventors: Guido Dickers; Matthias Hullmann; Armin Schuerfeld
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 1988-03-02
Filing date: 1988-03-02
Publication date: 1989-09-14
Also published as: FR2628149A1; GB2216186A; GB2216186B; GB8903999D0

Abstract

A switch 7 in the heater circuit is arranged to be opened and closed when a switch 6, operated in response to engine operating conditions, is open if the switch 6 is operating correctly whereby the switch 7 is not normally subject to high current flow and thus damaging sparking at its contacts. The switch 7 will be effective to open the heater circuit should the switch 6 fail to open. The switch 7 may be closed above a predetermined intake vacuum or with time delays so that the switch 7 closes before and opens after the switch 6. Opening of switch 7 with switch 6 closed may blow a fuse (11, Fig.2) or closure of the switch 6 when it should be open may be detected and the switch 7 prevented from closing or opened. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Beheizung des Gemischstromes eines Otto motors mittels eines elektrisch kontaktierten Heizelementes, das im Strömungsweg des Gemisches angeordnet ist und elektrisch einerseits mit der Masse und andererseits mittels einer Zuleitung mit einer Spannungsquelle verbunden ist, wobei in der Zulei tung zusätzlich zum Zündschalter ein in Abhängigkeit von Motorbetriebsparametern betätigbares Schaltelement angeordnet ist.The invention relates to a device for heating the mixture flow of an Otto motors by means of an electrically contacted heating element in the flow path of the Mixture is arranged and electrically on the one hand with the mass and on the other hand is connected by means of a supply line to a voltage source, in the supply line device in addition to the ignition switch depending on engine operating parameters actuatable switching element is arranged.

Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-OS 31 09 596 bekannt. Hierbei ist vorge sehen, daß die Energiezufuhr in Abhängigkeit von der Motortemperatur geschaltet wird. Über den Schalter fließt der Heizstrom. Bei der anliegenden, relativ hohen Stromstärke führt diese Schaltung unter Last dazu, daß an den Schaltkontakten eine Funkenbildung erfolgt, was an diesen auf Dauer zu einem Abbrand führen kann, so daß die Gefahr nicht auszuschließen ist, daß im Laufe der Lebenszeit des Schaltelements die Schaltkontakte einmal nicht mehr trennen, da sie miteinander verklebt sind und damit das Heizelement ständig bestromt wird. Hierdurch besteht die Gefahr, daß ein Fahrzeugbrand entstehen kann, wenn der Motor steht und die Zündung eingeschaltet ist.Such a device is known from DE-OS 31 09 596. Here is pre see that the energy supply is switched depending on the engine temperature becomes. The heating current flows via the switch. With the adjacent, relatively high Amperage leads this circuit under load that a Sparking takes place, which can lead to burning in the long run, so that the risk cannot be excluded that during the lifetime of the switching element Do not separate the switch contacts once again, because they are glued together and so that the heating element is constantly energized. This creates the risk that a Vehicle fire can occur when the engine is stopped and the ignition is switched on is.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung eingangs genannter Art zu schaffen, bei der durch entsprechende Maßnahmen sichergestellt ist, daß der Heiz strom im Störfall abgeschaltet werden kann.The invention has for its object to a device of the type mentioned create in which it is ensured by appropriate measures that the heating electricity can be switched off in the event of a fault.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Einrichtung eingangs genannter Art da durch gelöst, daß in der Zuleitung ein zweites Schaltelement angeordnet ist, das im Normalfall dann schaltet, wenn in der Zuleitung kein Heizstrom fließt.According to the invention, this object is achieved in a device of the type mentioned at the beginning solved by that a second switching element is arranged in the feed line, which in Normally switches when there is no heating current in the supply line.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das erste Schaltelement durch ein Zeitglied nach der Ansteuerung des zweiten Schaltelementes zur Einschaltung und das zweite Schaltelement nach Ansteuerung des ersten Schaltelementes zur Ausschaltung angesteuert wird. Hierbei ist vorgesehen, daß zwischen der Spannungsquelle vor den Schaltelementen eine Sicherung in der Zuleitung angeordnet ist und das zweite Schalt element in geöffnetem Zustand die Zuleitung an Masse legt. Hierdurch wird bewirkt, daß, sofern das erste Schaltelement klebt, durch Betätigung des zweiten Schaltelemen tes ein Kurzschluß in der Spannungsversorgung des Heizelementes erfolgt und eine Wiederinbetriebnahme erst nach Fehlerbeseitigung möglich ist. Selbstverständlich können die Einrichtungen mit einer Signalanzeige versehen sein, die die Fehlfunktion erkennbar macht. In an embodiment of the invention it is provided that the first switching element by a Timer after the activation of the second switching element for switching on and that second switching element after activation of the first switching element for switching off is controlled. It is provided that between the voltage source before the Switching elements a fuse is arranged in the supply line and the second switching element in the open state connects the supply line to ground. This causes that if the first switching element sticks, by actuating the second switching element tes a short circuit in the voltage supply of the heating element and a Recommissioning is only possible after troubleshooting. Of course the devices can be provided with a signal display indicating the malfunction makes recognizable.

Bei einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß das zweite Schaltelement über ein von der Zuleitung mittels einer Abfrageleitung abgenommenes und verarbeitetes Signal angesteuert wird. Hierdurch ergeben sich zwei Schaltungsmöglichkeiten, wovon die eine als Ausführungsbeispiel weiter unten beschrieben ist, die andere jedoch hier kurz angesprochen werden soll. Dabei ist das zweite Schaltelement als Ruhestromrelais ausgeführt. Zwischen Heizelement und dem ersten Schaltelement greift eine Abfrage leitung das Vorliegen oder Nichtvorliegen eines Spannungssignals ab und sofern ein Spannungssignal vorliegt, d. h. das erste Schaltelement mit seinen Schaltkontakten trotz Erhalt eines Öffnungsimpulses sich noch in geschlossener Stellung befindet, wird ein Öffnungssignal für das zweite Schaltelement erzeugt.In another embodiment it is provided that the second switching element via one which has been removed and processed from the supply line by means of an interrogation line Signal is driven. This results in two switching options, of which one is described below as an exemplary embodiment, but the other here should be addressed briefly. The second switching element is a quiescent current relay executed. A query intervenes between the heating element and the first switching element the presence or absence of a voltage signal and if one Voltage signal is present, d. H. the first switching element with its switching contacts is still in the closed position despite receiving an opening impulse generates an opening signal for the second switching element.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß nicht nur das erste Schaltelement zur Bestimmung der Heizperiode von Motorbetriebsparametern angesteuert wird, son dern daß auch das zweite Schaltelement in Abhängigkeit von Motorbetriebsparametern angesteuert sein kann.In an embodiment of the invention it is provided that not only the first switching element is controlled to determine the heating period of engine operating parameters, son that the second switching element depending on engine operating parameters can be controlled.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt.Embodiments of the invention are shown schematically in the drawing.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel mit einer saugrohrdruckabhängigen Ansteuerung des zweiten Schaltelementes, Fig. 1 shows an embodiment with a saugrohrdruckabhängigen control of the second switching element,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel mit einer Sicherheitsschaltung gegen Masse, Fig. 2 shows an embodiment with a safety circuit to ground,

Fig. 3 ein Schaltdiagramm über der Zeit hierzu, FIG. 3 is a circuit diagram over time to this,

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel mit einer Abfrageeinrichtung. Fig. 4 shows an embodiment with an interrogator.

Die Fig. 1 zeigt ein Heizelement 1, das in einem schematisch dargestellten Vergaser 2 eines Ottomotors stromab der Drosselklappe angeordnet ist. Das Heizelement ist ei nerseits mit einer Leitung 3 mit Masse und andererseits mit einer Zuleitung 4 mit ei ner Spannungsquelle verbunden. In der Zuleitung 4 ist der Zündschalter 5 als Klemme 15 bezeichnet. Ferner sind in der Zuleitung 4 ein erstes Schaltelement 6 und ein zwei tes Schaltelement 7 angeordnet. Diese Schaltelemente können zum Beispiel als Relais ausgebildet sein. In dem Ausführungsbeispiel ist das erste Schaltelement 6 von einer Steuerelektronik 8 angesteuert. In dem Bauteil 8 werden die mit 9 symbolisch darge stellten Signale verschiedener Betriebsparameter erfaßt und verarbeitet, um die im Einzelfall gewünschte Einsatz- und Endzeit der Beheizung zu legen. Fig. 1 shows a heating element 1, the throttle valve is arranged in a schematically illustrated carburetor 2 downstream of a gasoline engine. The heating element is on the one hand connected to a line 3 with ground and on the other hand to a supply line 4 with egg ner voltage source. In the feed line 4 , the ignition switch 5 is referred to as terminal 15 . Furthermore, a first switching element 6 and a second switching element 7 are arranged in the feed line 4 . These switching elements can be designed, for example, as relays. In the exemplary embodiment, the first switching element 6 is controlled by control electronics 8 . In the component 8 , the signals symbolically represented by 9 Darge different operating parameters are detected and processed to set the desired use and end time of the heating in individual cases.

Am Saugrohr des Vergasers ist ein pneumatisch betätigbarer Schalter 10 vorgesehen, der in Abhängigkeit vom Saugrohrdruck das zweite Schaltelement 7 ansteuert. Die dar gestellte Einrichtung funktioniert wie folgt. Sofern die drei Schaltelemente 5, 6, 7 ge schlossen sind, erfolgt eine elektrische Beaufschlagung des Heizelementes 1, so daß dem Gemischstrom Wärme zugeführt wird. Wenn nunmehr mittels des Bauelementes 8 an das erste Schaltelement 6 ein Öffnungsimpuls gegeben wird und dieses trennt den Stromkreis nicht, da die Schaltkontakte aufgrund langen Gebrauchs zum Beispiel ver klebt sind, so erfolgt eine Öffnung des Stromkreises spätestens bei Stillstand des Mo tors dadurch, daß im Saugrohr der Druck ansteigt und der Schalter 10 an das zweite Schaltelement 7 den Öffnungsimpuls gibt. Wird nunmehr der Normalfall der Schaltung betrachtet, so läuft dieser wie folgt ab. Bei Anlassen des Motors wird der Zündschal ter 5 geschlossen, in dem Saugrohr baut sich ein Unterdruck auf, der zum Schließen des Schalters 10 führt, woraufhin dieser einen Schließimpuls an das zweite Schaltele ment 7 gibt. Dieses schaltet also, ohne daß über den Schalter 7 ein Strom fließt. Wird nunmehr von dem Bauelement 8 nach Abfrage der mit 9 symbolisch dargestellten Betriebsparameter ein Schließimpuls an das erste Schaltelement 6 gegeben, so erfolgt eine Aufheizung des Heizelementes 1. Beim Abschalten ergibt es sich, daß über das sich öffnende Schaltelement 6 nach Vorliegen eines entsprechenden Impulses vom Bau teil 8 der Stromkreis unterbrochen wird, so daß das zweite Schaltelement 7 beim Öffnen ebenfalls nicht unter Strom steht. Dadurch, daß das zweite Schaltelement 7 im Normalfall stets dann schaltet wenn in der Zuleitung 4 kein Strom fließt, wird sicher gestellt, daß die Schaltkontakte 7 nicht durch Funkenbildung angegriffen werden. Da mit kann bei diesem Schaltelement kein Verkleben der Kontakte erfolgen, so daß in einem Störfall des stets unter Last schaltenden ersten Schaltelementes 6 sichergestellt ist, daß der Schalter 7 öffnet und den Stromkreis sicher unterbricht.A pneumatically actuable switch 10 is provided on the intake manifold of the carburetor and controls the second switching element 7 as a function of the intake manifold pressure. The facility shown works as follows. If the three switching elements 5 , 6 , 7 are closed, there is an electrical application of the heating element 1 , so that the mixture flow is supplied with heat. If an opening pulse is now given by means of the component 8 to the first switching element 6 and this does not separate the circuit, since the switching contacts are stuck for example due to long use, then the circuit is opened at the latest when the motor is at a standstill in that in Intake pipe the pressure rises and the switch 10 to the second switching element 7 gives the opening pulse. If the normal case of the circuit is now considered, it proceeds as follows. When the engine is started, the ignition switch ter 5 is closed, a negative pressure builds up in the intake manifold, which leads to the closing of the switch 10 , whereupon this gives a closing pulse to the second switching element 7 . So this switches without a current flowing through the switch 7 . If a closing pulse is now given to the first switching element 6 by the component 8 after querying the operating parameters symbolically represented by 9 , the heating element 1 is heated. When switching off, it follows that the opening of the switching element 6 after the presence of a corresponding pulse from the construction part 8 of the circuit is interrupted, so that the second switching element 7 is also not energized when opened. The fact that the second switching element 7 always switches when no current flows in the feed line 4 ensures that the switching contacts 7 are not attacked by sparking. Since with this switching element there can be no sticking of the contacts, so that in the event of a malfunction of the first switching element 6, which is always switched under load, it is ensured that the switch 7 opens and reliably interrupts the circuit.

Die Ausführung nach der Fig. 2 weist in der Zuleitung 4 ebenfalls einen zeichnerisch nicht dargestellten Zündschalter auf. In der Zuleitung 4 ist eine Sicherung 11 ange ordnet. Das zweite Schaltelement 7 legt die Zuleitung 4 in geöffnetem Zustand an Masse 12. Auch hier wird durch das Bauelement 8 dafür gesorgt, daß das zweite Schaltelement 7 im Normalfall stets dann schaltet, wenn in der Zuleitung 4 kein Strom fließt. Im Einschaltfall wird es also zuerst und im Ausschaltfall zuletzt betätigt. So fern bei diesem Ausführungsbeispiel die Schaltkontakte des unter Last schaltenden ersten Schaltelementes 6 verklebt sind und das zweite Schaltelement aufgrund eines Öffnungsimpulses öffnet und die Zuleitung 4 gegen die Masseleitung 12 legt, erfolgt ein Kurzschluß, der durch die Sicherung 11 die Stromzufuhr unterbricht. Damit ist gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 noch sichergestellt, daß auch bei Wie dereinschaltung über den Zündschalter 5 das Heizelement 1 nicht mehr bestromt ist. The embodiment according to FIG. 2 also has an ignition switch, not shown in the drawing, in the feed line 4 . In the feed line 4 , a fuse 11 is arranged. The second switching element 7 connects the lead 4 to ground 12 in the open state. Here too, the component 8 ensures that the second switching element 7 always switches when there is no current flowing in the feed line 4 . So when it is switched on, it is activated first and when it is switched off last. So far in this embodiment, the switching contacts of the first switching element 6 that switches under load are glued and the second switching element opens due to an opening impulse and the supply line 4 lies against the ground line 12 , a short circuit occurs, which interrupts the power supply through the fuse 11 . Compared to the embodiment of FIG. 2, this ensures that the heating element 1 is no longer energized, even when switched on via the ignition switch 5 .

In der Fig. 3 ist das Schaltverhalten des zweiten Schaltelementes 7 in der oberen Kurve und das des ersten Schaltelementes in der unteren Kurve dargestellt, wobei in der oberen Kurve durch die gestrichelten Linien die Schaltpunkte des ersten Schaltele mentes erkennbar sind. Es ist zu sehen, daß das zweite Schaltelement lastfrei vor dem ersten Schaltelement betätigt wird, nach einer Verzögerungszeit wird das erste Schalt element betätigt und schließt. Bei Vorliegen eines entsprechenden Impulses zur Ab schaltung der Heizung öffnet das erste Schaltelement den Stromkreis, bevor das zweite Schaltelement nach einer Verzögerungszeit ebenfalls öffnet. Dieses Schaltver halten wird zum Beispiel durch ein im Bauelement 8 angeordnetes Zeitglied bewirkt.In Fig. 3, the switching behavior of the second switching element 7 is shown in the upper curve and that of the first switching element in the lower curve, the switching points of the first Schaltele element can be seen in the upper curve by the dashed lines. It can be seen that the second switching element is actuated without load before the first switching element, after a delay time the first switching element is actuated and closes. If there is a corresponding pulse for switching off the heating, the first switching element opens the circuit before the second switching element also opens after a delay time. This Schaltver hold is caused for example by a timing element arranged in the component 8 .

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 zeigt eine Abfrageleitung 13, die von der Zuleitung 4 ausgeht und dem Bauelement 8 ein Signal zur weiteren Verarbeitung zuführt. Sofern im vorliegenden Fall vom Bauelement 8 bei Einschalten der Heizung über die Abfrage leitung 13 kein eine Spannung signalisierendes Signal vorliegt, wird das zweite Schalt element 7 angesteuert und schließt, woraufhin eine nachfolgende Ansteuerung des ersten Schaltelementes 6 erfolgt und der Stromkreis geschlossen wird. Sofern bei die sem Einschaltvorgang jedoch erkannt wird, daß über die Abfrageleitung 13 ein eine an liegende Spannung signalisierendes Signal dem Bauelement 8 zugeführt wird, wird das zweite Schaltelement 7 nicht geschlossen. Sofern im Ausschaltvorgang ein solches Signal trotz vorangegangenen Öffnungsimpuls für das erste Schaltelement 6 vorliegt, was ein Zeichen für eine Fehlfunktion dieses Schaltelementes ist, erfolgt eine Öffnung des Schaltelementes 7 und der Stromkreis wird getrennt, gleichzeitig kann eine Wiedereinschaltsperre betätigt werden.The exemplary embodiment in FIG. 4 shows a query line 13 which starts from the supply line 4 and supplies the component 8 with a signal for further processing. If there is no signal signaling a voltage from the component 8 when the heater is switched on via the interrogation line 13 , the second switching element 7 is activated and closes, whereupon the first switching element 6 is subsequently activated and the circuit is closed. If it is recognized during the switch-on process, however, that a signal signaling an applied voltage is supplied to the component 8 via the interrogation line 13 , the second switching element 7 is not closed. If such a signal is present for the first switching element 6 in the switching-off process despite the previous opening pulse, which is a sign of a malfunction of this switching element, the switching element 7 is opened and the circuit is separated, and a restart lock can be actuated at the same time.

Die Erfindung hat insbesondere bei der Ausführungsform der Fig. 2 den Vorteil, daß eine Sicherheitsschaltung vorliegt, die in diesem Fall auch bei Ausfall oder Fehlfunk tion des Bauteiles 8 durch die Schaltung der Zuleitung 4 bei geöffnetem zweiten Schaltelement 7 auf Masse 12 gewährleistet, daß keine Bestromung des Heizelementes 1 erfolgt. Eine Brandgefahr für das Fahrzeug ist also in keinem Fall gegeben.The invention has in particular in the embodiment of FIG. 2 the advantage that a safety circuit is present, which in this case ensures the failure of the component 8 in the event of failure or malfunction by switching the supply line 4 with the second switching element 7 open to ground 12 that none The heating element 1 is energized. There is therefore no risk of fire for the vehicle.

Claims

1. Device for heating the mixture flow of a gasoline engine by means of an elec trically contacted heating element which is arranged in the flow path of the mixture and is electrically connected on the one hand to the ground and on the other hand by means of a supply line to a voltage source, in addition to the ignition switch depending on in the supply line Switching element operable from engine operating parameters is arranged, characterized in that in the feed line ( 4 ) a two-th switching element ( 7 ) is arranged, which normally switches when no heating current flows in the feed line ( 4 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the first switching element ( 6 ) driven by a timing element after the activation of the second switching element ( 7 ) for switching on and the second switching element ( 7 ) after the activation of the first switching element ( 6 ) for switching off becomes.

3. Device according to claim 2, characterized in that between the voltage source in front of the switching elements ( 6 , 7 ) a fuse ( 11 ) in the feed line ( 4 ) is easily seen and the second switching element ( 7 ) in the open state the feed line ( 4 ) to ground ( 12 ).

4. Device according to claim 1, characterized in that the second switching element ( 7 ) is driven as a function of engine operating parameters.

5. Device according to claim 1, characterized in that the second switching element ( 7 ) via a from the supply line ( 4 ) by means of an interrogation line ( 13 ) removed and processed signal is driven.