DE19634128A1 - Vorrichtung zum Steuern der spezifischen Einspritzmenge an Kraftstoff für einen Einzylinder-Zweitakt-Verbrennungsmotor sowie Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zum Steuern der spezifischen Einspritzmenge an Kraftstoff für einen Einzylinder-Zweitakt-Verbrennungsmotor sowie Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung

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Description

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Vorbekannt ist es, im Ansaugrohr eines Verbrennungsmotors mittels Signalen aus Druckmessungen in Verbindung mit solchen eines Luftmengenmessers - wie z. B. in der Druckschrift JP 62-261645 (A) - oder eines Gebers für die Drosselklappenstellung - wie z. B. in der Druckschrift JP 58-24829 (A) - oder ggf. auch mehreren Druckaufnehmern, die jeweilige Laststellung zu erfassen. Die für die jeweiligen Laststellungen notwendigen Mengen von Kraftstoff werden dann in einem Motorsteuergerät ermittelt. Dies erfolgt üblicherweise mittels in Kennfeld- und Korrekturwertspeichern in aufwendigem Umfang abgelegten Faktoren für den Kraftstoffbedarf bei den jeweiligen Betriebsparametern. Eine solche Einspritzsteuerung ist aufwendig und kompliziert und für kleine, einfache Motoren wenig geeignet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine unkomplizierte Vorrichtung zum Erfassen der angesaugten Luftmenge für eine elektronisch gesteuerte Einspritz- bzw. Zündanlage für den Motor, insbesondere eines Handarbeitsgerätes, zu schaffen, der als Einzylindermotor naturgemäß mit hohem Drehungleichförmigkeitsgrad und großem Drehzahlbereich betrieben wird. Das erfaßte Signal soll es ermöglichen, im Motorsteuergerät bei hinreichender Genauigkeit die der Laststellung zugehörige Kraftstoff­ menge in einfacher Weise während jeder Umdrehung zu ermitteln. Darüber hinaus soll ein kompaktes Steuergerät mit reduzierter Verkabelung zu Aufnehmern von Betriebszuständen des Motors möglich werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch den schnell ansprechenden Analogdrucksensor wird eine umdrehungsaktuelle Erfassung des Lastzustandes durch Auswertung des niedrigsten Absolutdruckes im Ansaugrohr und damit gleichzeitig des Atmosphärendruckes ermöglicht.
In Folge dessen, daß die Membran des Analogdrucksensors über eine dämpfende Leitung beaufschlagt wird, ergibt sich eine mechanische Dämpfung von Druckwellen. Hiermit wird der Einfluß von aus Resonanzverhältnissen im Ansaugsystem stammenden, die tatsächliche Laststellung verfälschenden Druckwellen, wirkungsvoll eliminiert.
Besonders günstig werden die Übertragungs- und Dämpfungseigenschaften der Leitung, wenn gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Analogdrucksensor mit einem Einlaß zum Anschluß der dämpfenden Leitung ausgestattet ist, und die dämpfende Leitung etwa den gleichen Querschnitt bzw. Durchmesser aufweist, wie der Einlaß des Analogdrucksensors, und wenn die dämpfende Leitung eine große Länge im Verhältnis zu ihrem wirksamen Durchmesser aufweist.
Die als Beruhigungsvolumen eingesetzte Leitung, die vorzugsweise in Form eines Schlauches vorliegt, läßt sich vorteilhaft bei Handarbeitsgeräten mit Verbrennungsmotor einsetzen und ersetzt bei unmittelbarer Anordnung des Analogdrucksensors im Steuergerät eine elektrische Leitung.
Diese Art der Absolutdruckerfassung ermöglicht eine Vereinfachung des Steuergerätes durch das sofort verwertbare Absolutdrucksignal, ohne daß dieses über gespeicherte Korrekturgrößen zusätzlich drehzahl- und lastabhängig angepaßt werden muß.
Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb jeder Umdrehung der Kurbelwelle des Motors im elektronischen Steuergerät aus dem Signal des Analogdrucksensors der Maximalwert des Unterdruckes im Ansaugrohr abgeleitet und einer Einheit zur Errechnung der Einspritzmenge als Eingangsgröße zugeführt wird.
Die Erfindung soll nachfolgend im Zusammenhang mit der einzigen Figur anhand eines bevorzugten Ausführungsbei­ spieles näher erläutert werden.
Die Figur zeigt das eingangsseitig mit einem Luftfilter 12 abgeschlossene Ansaugrohr 1 eines (nicht dargestellten) Verbrennungsmotors sowie ein für die Steuerung der Einspritzmenge (Einspritzzeit Et) und Zündung (Zündzeitpunkt z) vorgesehenes elektronisches Steuergerät 2. Ein schnell reagierender elektronischer Analogdruck­ sensor 21 ist am Ansaugrohr 1 angeschlossen, um nach einer verstellbaren Drosselklappe 11 die angesaugte Luftmenge zu erfassen. Die Membran des Analogdrucksensors 21 wird über eine dämpfende Leitung 13 beaufschlagt.
Bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle des Motors wird im elektronischen Steuergerät 2 aus dem Signal des Analogdrucksensors 21 der Maximalwert des Unterdruckes erfaßt. Dieser wird einer Einheit zur Errechnung der Einspritzmenge als Eingangsgröße (neben anderen Eingangsgrößen wie Drehzahl n und Triggerzeitpunkt t) übermittelt.
Die dämpfende Leitung 13 weist einen etwa gleichen Querschnitt mit einem Durchmesser d auf, wie ihn der Einlaß des Analogdrucksensors 21 hat. Die Leitung 13 ist dabei mit einer großen Länge L im Verhältnis zu ihrem wirksamen Durchmesser d ausgeführt. Bei einem Durchmesser d von 1 der dämpfenden Leitung 13 beträgt deren Länge L etwa das 50- bis 200fache ihres Durchmessers d. Vorteilhafterweise ist der elektronische Analogdrucksensor 21 ein Absolutdruckmesser, der im Steuergerät 2 direkt integriert ist. Mit der Absolutdruckmessung des herrschenden Luftdruckes werden die möglichen, vom Wetter und von der Höhe ü. M. des Einsatzortes bzw. Arbeitsortes beeinflußten Luftdruckunterschiede erfaßt.
Die Integration des Luftdruckmessers in das Steuergerät ergibt ein kompaktes Motorsteuergerät 1, an dem die Meßgröße über einen flexiblen Schlauch als dämpfende Leitung 13 anliegt. Eine abzuschirmende elektrische Kabelverbindung zwischen Ansaugrohr 1 und Steuergerät 2 entfällt damit.
Zur Vermeidung von Verfälschungen im Meßergebnis ist es zweckmäßig, daß die Leitung 13 in einem vom Spalt S der Drosselklappe 11 unbeeinflußten Bereich im Ansaugrohr 1 mündet, um eine spezifisch von der Größe des Spaltes S abhängige Druckverfälschung des zu ermittelnden niedrigsten Absolutdruckes, der als repräsentative Hauptgröße für den Kraftstoffbedarf herangezogen wird, zu vermeiden.
Bezugszeichenliste
1 Ansaugrohr
2 Steuergerät
11 Drosselklappe
12 Luftfilter
13 Leitung
21 Analogdrucksensor
d Durchmesser
Et Einspritzzeit
L Länge
n Drehzahl
S Spalt
t Triggerzeitpunkt
z Zündzeitpunkt.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Steuern der spezifischen Einspritzmenge an Kraftstoff je Arbeitstakt in Abhängigkeit von der angesaugten Luftmenge und anderen Betriebsparametern, für einen Einzylinder-Zweitakt- Verbrennungsmotor, welcher Motor die Verbrennungsluft über ein mit einer Drosseleinrichtung in Form einer verstellbaren Drosselklappe (11) versehenes Ansaugrohr (1) ansaugt, wobei an das Ansaugrohr (1) Mittel zur Messung des Druckes im Ansaugrohr (1) angeschlossen sind, welche Mittel mit einem elektronischen Steuergerät (2) in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet,
daß
  • - die Mittel zur Messung des Druckes einen schnell reagierenden elektronischen Analogdrucksensor (21) umfassen, und
  • - der Analogdrucksensor (21) über eine dämpfende Leitung (13) an das Ansaugrohr angeschlossen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Analogdrucksensor (21) mit einem Einlaß zum Anschluß der dämpfenden Leitung (13) ausgestattet ist, und daß die dämpfende Leitung (13) etwa den gleichen Querschnitt bzw. Durchmesser (d) aufweist, wie der Einlaß des Analogdrucksensors (21).
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dämpfende Leitung (13) eine große Länge (L) im Verhältnis zu ihrem wirksamen Durchmesser (d) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (L) der dämpfenden Leitung (13) etwa dem 50- bis 200fachen ihres Durchmessers (d) entspricht.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Analogdrucksensor (21) ein Absolutdruckmesser ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Analogdrucksensor (21) im elektronischen Steuergerät (2) integriert ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dämpfende Leitung (13) in einem vom Spalt (S) der Drosselklappe (11) unbeeinflußten Bereich im Ansaugrohr (1) mündet.
8. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb jeder Umdrehung der Kurbelwelle des Motors im elektronischen Steuergerät (2) aus dem Signal des Analogdrucksensors (21) der Maximalwert des Unterdruckes im Ansaugrohr (1) abgeleitet und einer Einheit zur Errechnung der Einspritzmenge als Eingangsgröße zugeführt wird.
DE1996134128 1996-08-23 1996-08-23 Vorrichtung zum Steuern der spezifischen Einspritzmenge an Kraftstoff für einen Einzylinder-Zweitakt-Verbrennungsmotor sowie Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung Withdrawn DE19634128A1 (de)

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