DE2040209A1

DE2040209A1 - Steueranlage zum Bestimmen der optimalen Menge des einer Brennkraftmaschine einzuspritzenden Brennstoffes

Info

Publication number: DE2040209A1
Application number: DE19702040209
Authority: DE
Inventors: Cattermole Roger Edward; Hill William Frank
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1969-09-17
Filing date: 1970-08-13
Publication date: 1971-03-18
Also published as: JPS505771B1; DE2040209C3; GB1311479A; DE2040209B2; FR2062298A5

Description

Joseph Lucas (Industries) Limited 12.August Γ9γθ Great King Street
Birmingham / England

Steueranlage zum Bestimmen der optimalen Menge des einer Brennkraftmaschine einzuspritzenden Brennstoffes

Die Erfindung betrifft eine Steueranlage zum Bestimmen der optimalen Menge des einer Brennkraftmaschine einzuspritzenden Brennstoffes.

Die optimale Menge an Kraftstoff, die einer Brennkraftmaschine eingespritzt wird., ist von den Arbeitsbedingungen der Brennkraftmaschine abhängig. Diese Arbeitsbedingungen, die für Steuerzwecke Bedeutung haben, sind die Drehzahl und die Stellung der Drosselklappe oder der daraus sich ergebende Druck im Ansaugrohr. Aus Gründen der Bequemlichkeit werden somit diese zwei Parameter, nämlich die Drehzahl einerseits und die Drosselstellung oder Druck im Ansaugrohr in der ganzen Beschreibung als die bedeutsamen Parameter angegeben. Die eingespritzte Kraftstoffmenge wird außerdem noch durch die Temperaturen der Brennkraftmaschine und durch die unmittelbare Vorgeschichte der Arbeitsbedingungen der Brennkraftmaschine beeinflußt, so daß es bekannt ist, Temperatursignale und Signale, die das Ausmaß der Änderung der Drosselöffnung oder das Ausmaß der Änderung des Druckes im Ansaugrohr zu verwenden, um die hauptsächliche Steuerwirkung zu ändern. Außerdem sind verschiedene Einrichtungen bekannt, die die Menge an Kraftstoff, die der Brennkraftmaschine eingespritzt wird, in Abhängigkeit vom Barometerdruok ändern.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Anlage zum Bestimmen der Menge an Kraftstoff zu schaffen, der einer

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Brennkraftmaschine unter gleichmäßigen Temperatur- und Barometerverhältnissen zugeführt werden muß. Die Änderung der zugeführten Brennstoffmenge entsprechend der Änderung der Temperatur und/ oder des Druckes, und die Steuerung der dynamischen Bedingungen des Betriebes kann indessen in dem bevorzugten Ausführungsbei-•spiel enthalten sein, in dem bekannte Einrichtungen verwendet werden.

Die Steueranlage zum Bestimmen der optimalen Menge des eingespritzten Kraftstoffes ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß eine von der Brennkraftmaschine synchron betätigte Speichereinrichtung eine Mehrzahl von Sätzen an Informationen enthält, wobei jeder Satz aus einer Anzahl von kodierten Signalen besteht, die die verschiedenen Bedarfe an Kraftstoff darstellen und die Brennkraftmaschine eine Steuereinrichtung besitzt, in der ein von der Speichereinrichtung kommendes Signal die Menge an Kraftstoff bestimmt, die der Brennkraftmaschine zugeführt wird, wobei zum Bestimmen des Satzes der in die Steuereinrichtung eingeführt, eine erste Einrichtung vorgesehen ist, die auf ein erstes bedeutsames Parameter anspricht und zum Bestimmen des einzelnen kodierten Signals aus dem ausgewählten Satz eine zweite Einrichtung vorgesehen ist, die auf ein zweites bedeutsames Parameter anspricht.

Ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung soll anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden.

Die Zeiohnung stellt eine sohematische Darstellung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung dar, in dem die beiden bedeutsamen Parameter die Drehzahl und die Winkelstellung der Drosselklappe sind.

In der Zeichnung ist eine drehbare Speichereinrichtung 12 gezeigt, die von der Brennkraftmaschine 11 angetrieben wird und auf der zwölf Sätze von Informationen, die mit 13 bezeichnet

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sind, eingespeichert sind. Jeder Satz 13 der Informationen enthält zehn kodierte Signale in Gestalt von acht bit-Reihen, die sich quer zur Trommel erstrecken und die der Reihe nach einem Ablesekopf 14 mit acht Kanälen gegenübergestellt werden. Die ersten sieben bits der Anzahl von acht bits in jeder Reihe, die dem Ablesekopf 14 gegenübergestellt werden, werden verwendet, um eine Menge an Kraftstoff zu bestimmen, die der Brennkraftmaschine zugeführt werden soll. Die acht bits in jeder Reihe bilden einen Steuerimpuls, der von den acht Kanälen des Ablesekopfes 14 angezeigt und einem Zähler 17 zugeführt wird. Die ersten sieben Kanäle des Ablesekopfes 14 sind an sieben Kanälen eines statischen Registers 15 angekoppelt, der nach dem Empfang eines Eingangsimpulses aus einer bistabilen Schaltung 20, die sieben bits der Information abliest, die in den ersten sieben Kanälen des Ablesekopfes 14 vorhanden sind. Diese Digitalinformation wird einem Digital-Analog-Umformer 21 zugeführt, der ein kontinuierliches Ausgangssignal erzeugt entsprechend den letzten sieben bits der Information, die von dem statischen Register 15 aus dem Kopf 14 empfangen wurden. Dieses Analogsignal wird einer Steuereinrichtung 22 für die Kraftstoffzufuhr zugeführt, die die Menge an eingespritztem Kraftstoff bestimmt, die der Brennkraftmaschine zugeführt wird.

Einer der Sätze 13 von Informationen auf der Trommel 12 ist als der erste Satz bezeichnet, und wenn die erste Reihe des ersten Satzes den Ablesekopf 14 erreicht, wird ein einziges Bezugssignal an einen Koinzidenzdetektor 2j5 angelegt, der nur arbeitet, wenn dieses einzige Bezugssignal erzeugt wird, und der einen Zeitsteuerimpulsgenerator 16 auslöst, der ein Äusgangsimpuls von einer feststehenden Dauer erzeugt. Am Beginn dieses Ausgangsimpulses wird der Zähler 17 auf Null zurückgestellt und zählt hierauf die Steuerimpulse (beispielsweise die acht bits in jeder Reihe). Der Zähler 17 zählt von null biß n-1, wobei η die Anzahl der Reihen

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in jedem Satz 13 der Information ist, und beginnt dann erneut von null an zu zählen, so daß ohne Rücksicht, welche der zwölf Sätze von dem Kopf 14 abgelesen wurde, hält der Zähler 17 eine Zählung aufrecht, die der Reihe desjenigen Satzes entspricht, der gerade vom Kopf 14 abgelesen wurde. In dem angeführten Beispiel muß der Zähler 17 selbstverständlich bis neun zählen und dann auf null zurückkehren. Das Signal in dem Zähler 17 wird an eine Vergleichsschaltung l8 angelegt, die außerdem ein Signal von null bis neun von einem Kodiergerät 19 für den Drosselwinkel empfängt. Wenn die Vergleichsschaltung 18 ein entsprechendes Signal vom Zähler 17 und vom Kodiergerät 19 empfängt, leitet die Vergleichsschaltung l8 ein Ausgangssignal zur bistabilen Schaltung 20.

Es kann festgestellt werden, daß, da das Kodiergerät 19 ein Ausgangssignal von null bis neun erzeugt, in Abhängigkeit von dem Winkel des Drosselwinkels, und der Zähler 17 von null bis neun für jeden Satz 15 der Informationen abtastet, er^zeugt die Vergleichsschaltung l8 ein Eingangssignal zur bistabilen Schaltung 20 nur einmal für jeden Satz 13* der an dem Kopf 14 vorbeigeleitet wird. Jedes dieser Eingangssignale versucht die bistabile Schaltung 20 zurückzustellen. Die bistabile Schaltung wird nur durch den Ausgangsimpuls des Generators 16 nach einer feststehenden Zeitperiode eingestellt, wonach der nächste Eingangsimpuls aus der Vergleichsschaltung 18 die bistabile Schaltung zurücksetzt, die das Register 15 derart auslöst, daß die Information in dem Kopf in dem Augenblick, in dem die bistabile Schaltung 20 zurückgesetzt wird,zum Umformer 21 geleitet wird, wobei die Menge an Kraftstoff bestimmt wird, die der Brennkraftmaschine 11 zugeführt wird, bis die bistabile Schaltung 20 das nächste Mal zurückgesetzt wird und an dieser Stelle das Signal in dem Register geändert wird, falls eine Änderung eines der bedeutsamen Parameter erfolgt ist.

Indem die Winkeldrehzahl der Trommel 12 proportional der Drehzahl

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der Brennkraftmaschine ist, wird das Teil der Trommel unter dem Ablesekopf 14 in dem Augenblick, in dem die bistabile Schaltung zurückgestellt wird, von der Drehzahl der Brennkraftmaschine bestimmt. Diejenige Reihe, die den Umformer 21 zurückstellt, wird durch den Winkel der Drosselklappe bestimmt, und auf diese Weise wird die Information, die dem Umformer 21 zugeführt wird, von der Drehzahl und von der Winkelstellung der Drosselklappe der Brennkraftmaschine bestimmt. Die Information auf der Trommel 12 wird impirisch bestimmt, so daß sie mit den Arbeltserfördernissen der Brennkraftmaschine übereinstimmt, die gesteuert werden soll.

Es kann festgestellt werden, daß die Anzahl der Sätze an Informationen auf der Trommel 12, die Anzahl an bits in einer Reihe und die Anzahl der Reihen in einem Satz verändert werden kann, ₍und wird den Genauigkeitsanforderungen an die Anlage angepaflt. Das Kodiergerät 19 muß selbstverständlich eine Anzahl von Ausgängen haben, die gleich der Anzahl der Reihen in einem S&tz ist. Um eine hohe Genauigkeit mit einer relativ kleinen Speichereinrichtung zu erreichen, ist es möglich, den Ausgang des statischen Registers 15 so anzuordnen, daß er als eine Trimmeinstellung für die Steuerung des Kraftstoffes verwendet wird, die primär durch ein getrenntes System gesteuert wird, das beispielsweise nur auf den Druck im Ansaugrohr ansprioht.

In einer Abänderung ist die Anzahl der Signale, die von dem Kodiergerät 19 erzeugt wird, gleich der Anzahl der Sätze an Informationen auf der Trommel 12, und der Zähler 17 wird nur von der ersten Reihe eines jeden Satzes betätigt, so daß der Zähler 17 denjenigen Satz anzeigt, der in jedem Augenblick an den Kopf l4 vorbei geleitet wird und wird auf Null zurückgesetzt, wenn alle Sätze den Kopf 14 passiert haben. Wenn die Signale vom Zähler 17 und dem Kodiergerät 19 gleich sind, stellt''die-Vergleichsschaltung 18 die bistabile Schaltung 20 ein und sohaltet

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außerdem ein Zeitschaltgerät ein, das für eine feststehende Zeitperlode arbeitet, an deren Ende die bistabile Schaltung 20 zurückgesetzt wird und das Register 15 auslöst. Die feststehende Zeltperiode ist kleiner als die Zeitdauer, die für den Durchgang eines Satzes zum Kopf 14 erforderlich ist, selbst bei der maximalen Drehzahl der Brennkraftmaschine, und es kann festgestellt werden, daß der Winkel der Drosselklappe bestimmt, welcher Satz ausgewählt wird, und die Drehzahl der Brennkraftmaschine bestimmt, welche Reihe in dem Satz angewendet wird. Selbstverständlich können auoh andere Bauarten von Digitalspeichereinrichtungen anstelle der Trommel 12 verwendet werden.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

1.1 Steueranlage zum Bestimmen der optimalen Menge an eingespritztem Kraftstoff in eine Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß eine von der Brennkraftmaschine (11) synchron betätigte Speichereinrichtung (12) eine Mehrzahl von Sätzen (Ij) an Informationen enthält, wobei jeder Satz (13) aus einer Anzahl von kodierten Signalen besteht, die die verschiedenen Bedarfe an Kraftstoff darstellen und die Brennkraftmaschine eine Steuereinrichtung (22) besitzt, in der ein von der Speichereinrichtung (12) kommendes Signal die Menge an Kraftstoff bestimmt, die der Brennkraftmaschine zugeführt wird, wobei zum Bestimmen des Satzes (13)* der in die Steuereinrichtung (22) eingeführt, eine erste Einrichtung (IT) vorgesehen ist, die auf ein erstes bedeutsames Parameter anspricht und zum Bestimmen des einzelnen kodierten Signals aus dem ausgewählten Satz (I3) eine zweite Einrichtung (19) vorgesehen ist, die auf ein zweites bedeutsames Parameter anspricht.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste bedeutsame Parameter die Drehzahl der Brennkraftmaschine ist und das zweite bedeutsame Parameter der Winkel der öffnung der Drosselklappe oder der Druck im Ansaugrohr ist.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte erste Einrichtung ein Zähler (1?) ist, wobei jedes kodierte Signal, das eine Bit-Information enthält, dem Zähler (17) zugeführt wird, der von Null bis (n-l) zählt und dann zurückgestellt wird und η die Anzahl der kodierten Signale in einem Satz bedeutet und daß die zweite Einrichtung, die auf das andere bedeutsame Parameter anspricht, ein Kodiergerät (19) ist, das einen von n-Ausgängen besitzt, die den η-Ablesungen des Zählers (17) entsprechen, ferner eine Ver-

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gleichsschaltung (l8) vorgesehen 1st, die die Ausgangsimpulse des Zählers (17) und des Kodiergerätes (19) vergleicht und einen Ausgangsimpuls erzeugt, jedesmal wenn die Ausgänge beider Einrichtungen gleich sind, wird für jeden Satz (13) von Informationen ein Ausgangsimpuls erzeugt, sowie eine Zeitsteuereinrichtung angeordnet ist, die von einem Signal eines Satzes in Gang gebracht und für eine feststehende Zeitspanne betätigt wird, wonach der nächste Ausgangsimpuls aus der Vergleichsschaltung (18) bewirkt, daß ein Steuersignal von dem Speicher zur Steuereinrichtung (22) durchgeleitet wird.

Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste bedeutsame Parameter der Winkel der öffnung der Drosselklappe oder der Druck im Ansaugrohr und das zweite bedeutsame Parameter die Drehzahl der Brennkraftmaschine ist.

Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Satz ein Informationsbit enthält, das einen Zähler (17) betätigt, der von Null bis (n-l) zählt und hierauf zurück gestellt wird und die genannte Einrichtung, die auf ein zweites bedeutsames Parameter anspricht, ein Kodiergerät (19) ist, das m-Ausgänge entsprechend den m -Ablesungen des Zählers besitzt, die Anlage eine Vergleichsschaltung (l8) enthält, die die Ausgange aus dem Zähler (17) und aus dem Kodiergerät (19) vergleicht, und wenn beide Ausgänge gleich sind, ein Ausgangsimpuls erzeugt wird, der eine Zeitsteuereinrichtung betätigt, die für eine vorbestimmte Zeltdauer arbeitet, die geringer als die Zeit ist, die für den Durchgang eines Satzes (IJ) bei der maximalen Drehzahl der Brennkraftmaschine erforderlich ist und ein Signal vom Speicher (I5) zur Steuereinrichtung (22) durchgeleitet wird, das das Steuersignal am Ende der vorbestimmten feststehenden Zeitdauer bildet.

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