DE2316760A1

DE2316760A1 - Kraftstoffversorgungssystem fuer einen motor

Info

Publication number: DE2316760A1
Application number: DE2316760A
Authority: DE
Inventors: Geoffrey Albert Kenyon Brunt; Christopher Robin Jones; Malcolm Williams
Original assignee: CAV Ltd
Current assignee: CAV Ltd
Priority date: 1972-04-04
Filing date: 1973-04-04
Publication date: 1973-10-18
Also published as: US3911883A; FR2179084A1; FR2179084B1; CA991724A; ZA732207B; IN140153B; BR7302425D0; GB1429302A; JPS4914821A; IT982936B

Description

PATENTANWÄLTE DipL-Ing. WERNER COHAUSZ · DipUng. WILHELM FLORACK . Dipl-lng. RUDOLF KNAUF

4 Düsseldorf, Sdiumannstraße 97 £ V ! P / P

C. A. V. Limited

Well Street

Birmingham/England 2. April 1973

Kraftstoffversorgungssystem für einen Motor

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kraftstoff-Versorgungssysteme für Motoren.

Ein Kraftstoffversorgungssystem für einen Motor ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine Kraftstoffpumpe zur Versorgung des Motors, einen Stellantrieb zur Steuerung der Kraftstoffpumpe, einen elektronischen Regler zur Steuerung des Stellantriebs entsprechend den Werten von mindestens zwei Parametern des Systems, einen Ladekompressor, der die Luftzufuhr zum Motor steigert, sowie durch eine auf den Betrieb des Ladekompressors ansprechende Einrichtung zum Pestlegen des maximalen Kraftstoffpumpenausstoßes.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Meßwandler, der gekennzeichnet ist durch einen Übertrager, der ein Wechselstrom-Ausgangssignal erzeugt, dessen Amplitude vom Wert eines Parameters abhängt, einen mit dem Übertrager verbundenen Amplitudenspitzen-Detektor, der an

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einem Kondensator eine Spannung erzeugt, die von der Amplitude des Wechselstrom-Ausgangssignals abhängt, sowie durch eine Einrichtung zur Vorgabe des minimalen und/oder des maximalen Spannungsniveaus am Kondensator.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen?

Fig. 1 teilweise als Blockschaltbild eine Schaltung, die ein ers-' s Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht!

Fig. 2-4 graphische Darstellungen, die die Ausgangssignale von drei im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 benutzten Meßwandlern veranschaulichen!

Fig. 5 das Kraftstoff/Drehzahl-Verhalten eines durch die Anordnung nach Fig„ 1 geregelten Motorsj

Fig. 6 eine der Fig_o 1 entsprechende Schaltung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 7 eine Darstellung ähnlich Fig„ 5, die jedoch das mit der Anordnung nach Fig« 6 erhaltene Verhalten zeigtj und

Fig. 8 ein Schaltbild, das die bevorzugte Ausführungsform einer Maximum-Steuerschaltung zeigt.

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Alle beschriebenen Beispiele beziehen sich auf ein Kraftstoffeinspritzsystem für einen Dieselmotor mit Aufladung, der ein Straßenfahrzeug antreibt, so daß der Sollwert durch ein Beschleunigungspedal vorgegeben wird. Jedoch kann die dargestellte Anordnung auch in Verbindung mit anderen aufgeladenen Motoren verwendet werden, und der verwendete Motor braucht kein Straßenfahrzeug anzutreiben. In diesem Fall wird der Sollwert selbstverständlich in anderer Weise vorgegeben.

In Pig. 1 ist mit 11 eine Kraftstoffpumpe bezeichnet, die den Zylindern eines Motors 12 nacheinander, Kraftstoff zuführt. Die Kraftstoffpumpe 11 ist in konventioneller Weise angetrieben, wobei die Einspritzzeiten in üblicher Weise gesteuert werden. Der Antrieb der Kraftstoffpumpe 11 gehört nicht zur vorliegenden Erfindung und ist daher nicht beschrieben. Darüberhinaus ist es unkritisch, welcher Pumpentyp benutzt wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kraftstoffpumpe jedoch eine konventionelle3n der Leitung liegende Pumpe mit einer Steuerstange 14, deren axiale Stellung die Menge des dem Motor 12 durch die Kraftstoffpumpe 11 zugeführten Kraftstoffes festlegt. Die axiale Stellung der Steuerstange 14 wird, durch einen elektromechanischen Stellantrieb 15 gesteuert, um den Pumpenausstoß festzulegen. Der Motor enthält einen Ladekompressor Io.

Das System enthält weiterhin drei Meßwandler 15, 16 und 17. Der Meßwandler I5 erzeugt ein Ausgangssignal in Form einer in Fig. 2 dargestellten Spannung, deren Größe von der Drehzahl des Motors abhängig ist. Der Meßwandler l6 erzeugt eine in Fig. J5 dargestellte Ausgangsspannung, die von der Menge des dem Motor 12 zugeführten Kraftstoffs, d.h. vom Pumpenausstoß abhängt. Zu diesem Zweck mißt der Meßwandler 16 zweckmäßigerweise

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die axiale Stellung! der Steuerstange l4, wie durch die gestrichelte Linie dargestellt ist. Der Meßwandler 17 erzeugt eine Spannung, die dem Sollwert,entspricht. Typischerweise wird der Meßwandler 17 durch das Beschleunigungspedal des durch den Motor 12 angetriebenen Fahrzeugs gesteuert. Im speziellen beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Motor 12 durch einen Allgeschwin-"digkeits-Regler geregelt, so daß das Ausgangssignal des Meßwandlers 17 eine Spannung ist,, die der Solldrehzahl des Motors entspricht. Der Verlauf dieser Spannung ist in Pig. 4 dargestellt, wobei zu bemerken ist, daß die Steigung dieses Ausgangssignals den Steigungen der Ausgangssignale der Meßwandler 15 und 16 entgegengesetzt ist.

Ausgangssignale der Meßwandler 15, 16 und 17 werden alle über Widerstände 15a, l6a und 17a, die die Signale in Stromsignale umwandeln, dem invertierenden Eingangsanschluß eines Operationsverstärkers 18 zugeführt, der als Summierverstärker geschaltet ist. Das Ausgangssignal des Meßwandlers 16 wird darüberhinaus über einen Widerstand l6b dem invertierenden Eingangsanschluß eines Operationsverstärkers 19 zugeführt, der als Summierverstärker geschaltet ist. Die Operationsverstärker l8 und 19 werden über eine positive und eine negative, jeweils von der Fahrzeugbatterie herkommende Versorgungsleitung 21 bzw, 22 mit Energie versorgt und sind mit ihren nicht invertierenden Eingängen an eine Leitung 25 angeschlossen, die auf einem Referenzpotential gehalten wird, welches ein fester Teilbetrag der Potentiale der Leitungen 21 und 22 ist. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 18 wird über eine Diode 24 einer Treiberschaltung 25 zugeführt, die einen Leistungsverstärker enthält und dazu dient, den elektromechanischen Stellantrieb IJ zu steuern. In ähnlicher Weise ist der

Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 19 über eine Diode 2.6 an die Treiberschaltung 25 angeschlossen.· Die Dioden 24 und 26 bilden zusammen einen Diskriminator, der sicherstellt, daß nur derjenige der Operationsverstärker 18 und 19 zu jedem gegebenen Zeitpunkt an die Treiberschaltung 25 angekoppelt wird, der das mehr positive Ausgangssignal erzeugt. Wenn also der Operationsverstärker 18 das mehr positive Ausgangssignal erzeugt, wird die Diode 26 in Gegenrichtung vorgespannt und wenn der Operationsverstärker 19 das mehr positive Ausgangssignal erzeugt, wird die Diode 24 in Gegenrichtung vorgespannt. In Fig. 1 sind auch Rückkopplungswiderstände 27 "und 28 dargestellt, die den Operationsverstärkern 18 bzw. 19 zugeordnet sind, wobei zu bemerken ist, daß der Rückkopplungszweig jedes Operationsverstärkers vom Eingangsanschluß der Treiberschaltung 25 ausgeht. Durch diese Anordnung wird die Wirkung des Spannungsabfalls an den Dioden 24 und 26 in Vorwärtsrichtung um einen Faktor reduziert, der von der Verstärkung des Operationsverstärkers bei fehlender Rückkopplung abhängt. Dementsprechend wird das Temperaturverhalten der Dioden vernachlässigbar, wenn man das Temperaturverhalten des Systems betrachtet. Außerdem ist ein sehr scharfer Übergang zwischen der Steuerung eines der Operationsverstärker zur Steuerung des anderen Operationsverstärkers vorhanden-.

In Fig. 1 sind noch verschiedene andere Steuer- und Regelvorrichtungen vorhanden, deren Zweck weiter unten beschrieben wird. Die grundsätzliche Arbeitsweise ist jedoch folgende:

Der Operationsverstärker 18 empfängt Strom-Eingangssignale, die der Solldrehzahl, der Istdrehzahl und dem Pumpenaisstoß entsprechen, vergleicht diese Ströme und

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erzeugt ein Ausgangssignal, das der Treiberschaltung zugeführt wird, und veranlaßt eine Änderung des Pumpenausstoßes in der erforderlichen Weise, bis das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 18 so groß wird,, daß "■ die Treiberschaltung 25 gerade so viel Strom erzeugt., um die Steuerstange 14 in der Stellung zu halten, die sie angenommen hat.

Der Operationsverstärker 19 empfängt über den Widerstand l6b ein Signal, das dem Pumpenausstoß entspricht und ' empfängt weiterhin einen Referenzstrom aus einem Meßwandler 2oa, der den "'"uck der dem Motor 12 vom Ladekompressor Io zugeführten Luft mißt. Der Meßwandler 2oa dient dazu, daß dem Operationsverstärker 19 von einer Referenzstromquelle 2o zugeführte Eingangssignal zu modifizieren. Wenn der vom Operationsverstärker 18 geforderte Pumpenausstoß einen Wert überschreitet, der durch die Ausgangssignale des Meßwandlers '2oa und der Referenzstromquelle 2o festgelegt ist, wird das Äusgangssignal des Operationsverstärkers 19 mehr positiv als das Ausgangssignal des Operationsverstärkers l8, so daß die Diode 24 aufhört zu leiten, wie bereits beschrieben worden ist, und der Operationsverstärker 19 ein Ausgangssignal für die Treiberschaltung 25 erzeugt. Es sei angemerkt, daß ein größeres positives Ausgangssignal eines der Operationsverstärker l8 und I9 in Wirklichkeit ein Verlangen nach weniger Kraftstoff darstellt, d.h., daß sich zwischen den Operationsverstärkern l8 und 19 einerseits und der Kraftstoffpumpe 11 andererseits eine Umkehrstufe befindet. Wenn der Operationsverstärker¹ 19 ein größeres positives Ausgangssignal erzeugt, arbeitet das System in gleicher Weise, wie wenn der Operationsverstärker 18 ein Ausgangssignal erzeugt, um das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 19 auf einen Wert zu reduzieren, der so groß ist, daß der das

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Ausgangssignal der Treiberschaltung 25 die Steuerstange Ik in der Stellung hält, die sie eingenommen hat. Das System bleibt so lange in diesem Sustand, bis der Operationsverstärker 18 weniger Kraftstoff verlangt als das durch den Operationsverstärker 19 vorgegebene Maximum. Wenn der Operationsverstärker 18 weniger Kraftstoff verlangt, erzeugt er ein größeres positives Ausgangssignal als der Operationsverstärker 19 und geht so wieder in den Betrieb über.

Aus der in Fig. 5 gezeigten graphischen Darstellung des Pumpenausstoßes in Abhängigkeit von der Drehzahl kann die Art und Weise ersehen werden, in der der Regler aufgebaut ist und arbeitet. Die graphische Darstellung zeigt außerdem die Wirkung einer Anzahl von im Zusammenhang mit Fig. 1 noch nicht erwähnten Steuervorgangen. Die Linie 4o ist durch den Operationsverstärker l8 durch die Art und Weise festgelegt, in der der Vergleich von Ist- und Solldrehzahl entsprechend dem Eingangssignal aus dem Meßwandler 16 modifiziert wird. In der Zeichnung entspricht die Linie ko einem Sollwert von_t5o % und gehört zu einer Kurvenschar, die sich von O % bis loo % des Sollwertes erstreckt. Die Randkurven dieser Kurvenschar, d.h. die Linien für fehlenden Bedarf (minimale Geschwindigkeit) und vollen Bedarf (maximale Geschwindigkeit), sind mit 38 und 43 bezeichnet. Die Linie 38 wird durch eine Stromquelle 21 vorgegeben, die ein Eingangssignal für den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 18 erzeugt, um sicherzustellen, daß die Motordrehzahl sich mit dem Pumpenausstoß in der durch die Linie 38 vorgezeigten Weise ändert, selbst wenn der Sollwert Null ist. Die Maximaldrehzahl wird durch ein in Fig. 1 dargestelltes Steuerglied 29 vorgegeben, welches den maximalen Sollwert des Meßwandlers 17 begrenzt.

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Die Linie 30 wird allein durch die Referenzstromquelle 2o festgelegt, während die Linie 35 durch die Referenzstromquelle 2o zusammen mit dem Meßwandler 2oa festgelegt wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel hat die Linie 35 drei Abschnitte 35a,35b und 35c, die im einzelnen weiter unten im Zusammenhang mit Fig. 8 beschrieben werden.

Die Grenzlinie 39 ist eine Funktion des Motors, nicht des Reglers und entspricht dem Kraftstoffbedarf des Motors bei fehlender Belastung und bei verschiedenen Sollwerten, so daß die Punkte 41 und 42 die Drehzahlen des unbelasteten Motors bei fehlendem und vollen Bedarf, d.h. bei losgelassenem bzw. voll durchgetretenem Pedal sind. * ·

Aus Fig. 5 geht hervor, wie sich der Motor unter allen möglichen Umständen verhält. Es sei .angenommen, daß das Pedal entsprechend der Linie 4o in Fig. 5 auf einen Sollwert von 50 % eingestellt irorden ist. Die genaue Lage des Betriebspunktes auf der Linie 4o zu Jedem gegebenen Zeitpunkt hängt von der Belastung des Motors ab, so daß für diese gegebene EinstellXung^des Pedals die Motordrehzahl sich innerhalb der durch die Linien 35 und 4o gesetzten Grenzen verändern kann« Die Steigung der Linie 4o ist, wie bereits beschrieben,, ein Resultat des Eingangssignals des- Operationsverstärkers 18 aus dem Meßwandler 16«, Nimmt man an, daß der Motor in einem bestimmten Betriebspunkt auf der Linie 4o arbeitet, dann steigt die Belastung 'an_s wenn das Fahrzeug beginnt, eine Steigung hinaufzufahren«, Dementsprechend beweglich der Betriebspunkt bei gegebener Pedalstellung auf.der Linie 4o nach oben, so daß sich die Drehzahl verringert, Wenn die Belastung groß genug wird, wird die Linie 35 erreicht (dabei ist angenommen^ daß der Ladekompressor

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arbeitet), und ein weiteres Ansteigen des Pumpenausstoßes wird verhindert. In diesem Punkt fällt die. Drehzahl stark ab. Wenn die Belastung abnimmt, bewegt sich der Betriebspunkt auf der Linie 4o nach unten, wobei die Drehzahl entsprechend ansteigt. Wenn die Belastung auf Null abfällt, wird die Linie erreicht.

Wenn der Sollwert verändert wird, angenommen von 5o % auf loo %> steigt der Pumpenausstoß so schnell an, wie Kraftstoffpumpe 11 und Regler es erlauben, bis die Linie 35 erreicht wird. Der Arbeitspunkt des Mo-•tors bewegt sich dann längs der Linie 35 bis auf die Linie 43 des maximalen Sollwertes und nimmt auf der Linie 43 eine stellung ein, die von der Belastung abhängig ist.

Wenn der Sollwert verringert wird, angenommen von 5o % auf 0 #, bewegt sich der Arbeitspunkt senkrecht nach unten, bis die Kraftstoffzufuhr Null wird. Die Drehzahl fällt dann ab, bis die Linie 38 erreicht wird, wonach der Betriebspunkt sich auf der Linie 38 nach oben bewegt und an einem Punkt auf der Linie 38 stehen bleibt, der durch die Belastung des Motors festgelegt ist.

In Fig. 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der Regler ein Zweigeschwindigkeits-Regler ist, d.h. ein Regler, bei dem das Sollsigrial ein Kraftstoffsignal ist, das mit der Istmenge des Kraftstoffs verglichen wird. Der Pumpenausstoß wird in diesem Fall modifiziert, um die erwünschte ausgestoßene Kraftstoffmenge zu erhalten. In Fig. 6 empfängt der Operationsverstärker l8 ein Signal vom Meßwandler 16 über den Widerstand l6a, das der Istmenge des

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Kraftstoffs entspricht. Ein der Sollmenge des Kraft- stoffs entsprechendes Signal wird über den Widerstand 17a dem Operationsverstärker l8 zugeführt, wobei aber zu beachten ist, daß dem Operationsverstärker 18 vom Meßwandler 15 keine Geschwindigkeitsbedingung zugeführt wird. Das,Verhalten des Systems ist in Fig. J ■ dargestellt. Die Linie 4oa gehört zu einer Schar von sich in horizontaler Richtung erstreckenden Linien* die durch den Regler vorgegeben werden. Die Linie 4oa kann man sich als einem Sollwert von 5o % entsprechend denken. Wenn das Pedp.1 einen Sollwert von 5o % vorgibt, legt der Operationsverstärker 18 die geforderte Kraftstoffmenge fest. Der Betriebspunkt auf der Linie 4oa hMngt dann selbstverständlich von der Belastung des Motors ab.

Der Operationsverstärker 19 setzt in Pig. 6 den Operationsverstärker 18 in ähnlicher Weise außer Betrieb, . •wie in der Anordnung nach Fig. i, mit der Ausnahme, daß der Operationsverstärker 19 nun über den Widerstand 15a ein Signal empfängt, das der Drehzahl entspricht, und-außerdem mit einem Referenzstrom aus einer Quelle 29a beaufschlagt wird, der die maximale Motordrehzahl angibt. Der Operationsverstärker 19 legt die maximale Motordrehzahl fest, was in Figo 7 durch die Linie 4-3 angezeigt ist. Es ist zu beachten, daß die Linie 4j5 eine Steigung hat, d_oh», daß die zulässige . . Maximaldrehzahl sich mit dem Pumpenausstoß ändert. Diese Steigung wird dadurch erhalten, daß dem Operationsverstärker 19 ein dem Pumpenausstoß entsprechendes Signal zugeführt wird,und zwar über den Widerstand l6b.

Die Linien 3o und 35 werden wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1-5 vorgegeben, wobei die Referenzquelle 2o

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und der Meßwandler 2oa eine Begrenzung des maximalen Sollwertes im wesentlichen auf die gleiche Weise bewirken, wie das Steuerglied 29 in Fig. 1 die Maximaldrehzahl begrenzt. Schließlich wird die durch die Linie 38 angedeutete Minimaldrehzahl des Motors durch eine Stromquelle JIa festgelegt, die ähnlich der Stromquelle j31 ist, mit der Ausnahme, daß die Stromquelle 51a eine Geschwindigkeitsbedingung empfangen muß, wie durch ihre Verbindung mit dem Meßwandler 15 angedeutet ist, da die Stromquelle JIa auf den Operationsverstärker 18 wirkt, der keine Geschwindigkeitsbedigung empfängt.

In Fig. 8 ist eine bevorzugte Ausführungsform des Meßwandlers 2oa dargestellt. Es ist dabei ein Festfrequenzoszillator 49 vorgesehen, der ein Eingangssignal an die Primärwicklung 48 eines Übertragers mit variabler Kopplung abgibt, welcher eine Sekundärwicklung 47 besitzt. Ein Teil des Übertragers ist beweglich in Abhängigkeit vom Druck der durch den Ladekompressor Io dem Motor 12 zugeführten Luft. Dementsprechend hat das Signal in der Sekundärwicklung 47 eine Amplitude, die dem genannten Luftdruck entspricht. Ein Ende der Sekundärwicklung 47 ist an die Leitung 25 angeschlossen, während das "andere Ende der Sekundärwicklung 47 an die Leitung 23 über Parallelwege angeschlossen ist, von denen einer einen Widerstand 51 und einen Kondensator 52 in Reihe enthält. Die Verbindung zwischen Widerstand 51 und Kondensator 52 ist über eine Diode 53 mit der Leitung 23 verbunden und außerdem an die Basis eines npn-Transistors 54 angeschlossen, dessen Kollektor mit der Leitung 21 verbunden ist und dessen Emitter mit dem Emitter eines weiteren npn-Transistors 55 verbunden ist und außerdem über einen Widerstand 56 an die Leitung 22 angeschlossen

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ist. Die Leitungen 21 und 22 sind untereinander durch drei in Reihe geschaltete Widerstände 57, 58 und 59 verbunden. Die Verbindung zwischen den Widerständen 58 und 59 ist. über eine Diode, 61 an die Emitter der Transistoren 54 unä 55 angeschlossen.

Der Kollektor des Transistors 55 ist über einen Widerstand 62 mit der Leitung 21 verbunden und außerdem an die Basis eines npn-Transistors 63 angeschlossen. Darüberhinaus werden die Leitungen 21 und 23 über drei in Heine geschaltete Widerstände 64,65 und 66 überbrückt. Die Verbindung zwischen den Widerständen 65 und 66 ist über eine Diode 67 an die Basis des Transistors 63 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors 63 ist über einen Widerstand 68 mit der Leitung 21 verbunden, während sein Emitter an die Basis des Transistors 55 angeschlossen ist und außerdem über einen Kondensator 69 und einen dazu parallel geschalteten Widerstand 7o mit der Leitung 23 verbunden ist. Die Basis des Transistors 55 ist über einen Widerstand 80 mit einer Ausgangsklemme 71 verbunden, die an den in Pig. 1 gezeigten Operationsverstärker 19 angeschlossen werden kann.

Im Betrieb, wenn der Ladekompressor Io nicht arbeitet und kein Signal in der Sekundärwicklung 47 vorhanden ist, wird der Kondensator 69 entladen und die maximale Kraftstoffmenge durch die Referenzquelle 2o eingeschränkt. Wenn der Ladekompressor Io arbeitet, hat das Ausgangssignal der Sekundärwicklung 47 eine Amplitude, die von dem Druck der dem Motor 12 durch den Ladekompressor Io zugeführten Luft abhängt» Das Wechselstromsignal der Sekundärwicklung 47 wird durch den Kondensator 52 und den Widerstand 51 geglättet und dem Transistor 54 zugeführt. Während der positiven

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Halbwellen des Signals wird der Transistor 54 durchgeschaltet, während der Transistor 55 sperrt, so daß der Transistor 63 durch den über den Widerstand 62 fließenden Strom durchgeschaltet wird und den Kondensator 69 über den Widerstand 68 aufläd, derfden Spitzenstrom begrenzt. Der Kondensator 69 wird so lange aufgeladen, bis die Spannung an der Basis des Transistors 55 gleich der Spannung an der Basis des Transistors 54 ist. Es ist daher ersichtlich, daß der Kondensator 69 sich auf die Spitzenspannung des an der Basis des Transistors

54 erscheinenden Signals aufläd. Während der negativen Halbwellen entlad sich der Kondensator 69 nur sehr langsam, so daß die Spannung am Kondensator 69 effektiv zu jedem gegebenen Zeitpunkt die Amplitude des Signals in der Sekundärwicklung 47 darstellt, die wiederum dem Druck der vom Ladekompressor Io gelieferten Luft entspricht. Die Spannung am Kondensator 69 dient zur •Modifizierung des von der Referenzquelle 2o gelieferten Referenzsignals. Zweck des Widerstandes 5o ist es, sicherzustellen, daß elektrische Störsigriale die Schaltung nicht in Betrieb setzen, wenn eine der Verbindungsleitungen unterbrochen werden sollte. Die Diode 53 ist vorgesehen, um während der negativen Halbwellen des Signals der Sekundärwicklung 47 zu leiten und dadurch den Transistor 54 zu schützen.

Die bisher beschriebene Anordnung dient dazu, die Steigung 35c zu erzeugen. Wie jedoch in den Fig. 5 und 7 dargestellt ist, werden drei Steigungen 35a, 35b' und 35c benötigt. Die niedrigere Grenze 35a wird durch die Diode 6l in folgender Weise festgelegt. Wenn der Transistor 55 leitet, ist das Potential seines Emitters wegen des Basis-Emitter-Spannungsabfalls des Transistors

55 kleiner als die Spannung am Kondensator 69. Wenn das Potential des Transistors 55 unter eine vorbestimmte,

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durch die Widerstände 57, 58 und 59 festgelegte Span- ' nung abfällt, kann die Diode 6l leiten, und es fließt ein Strom durch den Widerstand 56, so daß der Transistor 55 weniger leitet und der Transistor 63? genügend leitet, um das Ausgangssignal auf einem vorbestimmten Wert zu halten. Änderungen der Bas Is-Emitter-Spannung des Transistors 55 werden durch die Änderungen des Spannungsabfalls an der Diode 6l annähernd aufgehoben.

Die obere Grenze 55b wird durch die Diode 67 in folgender Weise festgelegt. Das Potential an der Basis des Transistors 63 liegt, wenn dieser leitet, wegen des Basis-Emitter-Spannungsabfalls des Transistors 63 oberhalb des Ausgangsspannung seines Emitters. Wenn dieses Potential über einen bestimmten, durch die Widerstände 64, 65 und 66 vorgegebenen Wert ansteigt, kann die Diode 67 leiten, und der über den Widerstand 62 fließende Strom kann durch die Diode 67 fließen und verhindern, daß die Basisspannung des Transistors 63 weiter ansteigt, so daß das dem· Operationsverstärker zugeführte Ausgangssignal auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird. Änderungen der Basis-Emitter-Spannuhg des Transistors 6"5 werden annähernd durch entsprechende Änderungen im Spannungsabfall an der Diode 67 aufgehoben..

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

\1./KraftstoffVersorgungssystem für einen Motor, gekennzeichnet durch eine Kraftstoffpumpe (11) zur Versorgung des Motors (12), einen Stellantrieb (Ij5) zur Steuerung der Kraftstoffpumpe (11), einen "elektronischen Regler zur Steuerung des Stellantriebs (13) entsprechend den Werten von mindestens zwei Parametern des Systems, einen Ladekompressor (lo), der die Luftzufuhr zxaa Motor steigert, sowie durch eine auf den Betrieb des Ladekompressors (lo) ansprechende Einrichtung zum Pestlegen des maximalen Kraftstoffpumpenausstoßes.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Pumpenausstoß ein erstes Niveau (35a) hat, wenn der Ausstoß des Ladekompressors (lo) unterhalb eines bestimmten Wertes liegt, jedoch auf ein zweites Niveau (35b) ansteigt, wenn der bestimmte Ausstoß des Lädekompressors (lo) überschritten wird.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Pumpenausstoß dadurch festgelegt wird, daß ein dem Pumpenausstoß entsprechendes elektrisches Signal mit einem Referenzsignal verglichen wird, welches sich entsprechend dem Ausstoß des Ladekompressors (lo) ändert.

4. System nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, deß der Meßwandler (2oa) einen Übertrager (47, 48) zur Erzeugung eines"Wechselstromsignals aufweist, dessen Amplitude vom Ausstoß des Ladekompressors (lo) abhängt, sowie einen Amplitudenspitzen-Detektor aufweist, der an den Übertrager (47, 48) angeschlossen ist.

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5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Amplitudenspitzen-Detektor einen Transistor (63) enthält, der zur Aufladung eines Kondensators (69) während abwechselnder Halbwellen des Ausgangssignals des Übertragers (47, 4-8) dient, wobei das Leitniveau des Transistors (63) durch die Amplitude des Wechselstromsignals festgelegt wird.

6. System nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß das erste Niveau (35a) und das zweite Niveau (35b) durch das minimale bzw. das maximale Leitniveäu des Transistors (63) festgelegt werden.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das maximale Leitniveau durch eine Diode (67) festgelegt wird, die zwischen die Basis des Transistors (63) und einen Punkt mit festem Potential geschaltet ist.

8«, System nach Anspruch 6 oder-7* dadurch gekennzeichnet, daß das Leiten des Transistors (63) durch einen zweiten Transistor (55) festgelegt wird, der, wenn er leitend ist, Basisstrom vom ersten Transistor (63) ableitet, wobei das minimale Leitniveau des ersten Transistors (63) durch den zweiten Transistor (55) festgelegt wird«

9. System nach Anspruch S_s dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des zweiten Transistors (55) mit dem Kondensator (69) verbunden ist, während sein Emitter Über eine Diode (6l) an einem Punkt mit festem Potential angeschlossen ist.

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10. System nach Anspruch 8· oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Transistor (55) mit einem dritten Transistor (54) ein Paar mit langem Ausläufer bildet, wobei der Übertrager (47, 48) an die Basis des dritten Transistors (54) angekoppelt ist.

11. Kraftstoffeinspritzsystem für einen Dieselmotor, gekennzeichnet durch eine Kraftstoffpumpe (11) für die KraftstoffVersorgung des Motors (12); einen elektromechanischen Stellantrieb (13)* der an die Kraftstoffpumpe (11) zur Festlegung des Pumpenausstoßes angekoppelt ist; eine Treiberschaltung (25) zur Steuerung des elektromechanischen Stellantriebs (15); einen ersten (15), einen zweiten (l6) und einen dritten (I7) Meßwandler zur Erzeugung von Ausgangsspannungen, die der Motordrehzahl, dem Pumpenausstoß bzw. der Solldrehzahl des Motors entsprechen; einen ersten Operationsverstärker (l8), der als Summierverstärker geschaltet ist und dessen invertierender Eingang über Widerstände (15a, l6a, 17a) an den ersten (15), den zweiten (l6) und den dritten (17) Meßwandler angeschlossen ist und der ein Ausgangssignal erzeugt, das der Differenz zwischen der Ist- und der Solldrehzahl des Motors entspricht, wobei die Differenz aber entsprechend dem vom zweiten Meßwandler (l6) empfangenen Eingangssignal modifiziert wird, um das geforderte Verhalten des Motors zu erreichen; einen zweiten Operationsverstärker (19)* der als Summierverstärker geschaltet ist und dessen invertierender Eingang über einen Widerstand (16b) an den zweiten Meßwandler (l6). angeschlossen ist; einen Diskriminator (24, 26), der die Ausgänge der Operationsverstärker (18, 19) an die Treiberschaltung (25) ankoppelt, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß der Diskriminator (24, 26) den ersten Operationsverstärker (l8)

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so lange an die Treiberschaltung (25) ankoppelt, bis ein vorbestimmter Pumpenausstoß erreicht wird, jedoch den zweiten Operationsverstärker (19) an die Treiberschaltung (25) ankoppelt, wenri der vorbestimmte Wert der Kräftstoffzufuhr erreicht ist, um die maximale Menge der Kr'aftstoffzufuhr zu begrenzen; einen Ladekompressor (lo), der die Luftzufuhr zum Motor (12) erhöht; und einen vierten Meßwandler (2oa), "der den Ausstoß des Ladekompressors (lo) überwacht und dem invertierenden Eingang des zweiten Operationsverstärkers (19) ein Signal zuführt, um die vorbestimmte Menge 'der Kraftstoffzufuhr zu erhöhen.

12. Kraftstoffeinspritzsystem für einen Dieselmotor, gekennzeichnet durch eine Kraftstoffpumpe (11) zur KraftstoffVersorgung des Motors (12); .einen elektromechanischen Stellantrieb (13), der an die Kraftstoffpumpe (11) zur Festlegung des Pumpenausstoßes angekoppelt ist; eine Treiberschaltung (25) zur "Steuerung des elektromechanischen Stellantriebs (13); einen ersten (15), einen zweiten (l6) und einen dritten (17) Meßwandler zur Erzeugung von Ausgangsspannurigen, die der Motordrehzahl,, dem Pumpenausstoß bzw. dem Sollwert des Pumpenausstoßes entsprechen; einen ersten Operationsverstärker (18), der als Summierverstärker geschaltet ist und dessen invertierender Eingang über Widerstände (l6a, 17a) an den zweiten (l6) und den dritten (17) Meßwandler angeschlossen ist, und der ein Ausgangssignal erzeugt, das der Differenz zwischen dem Istwert und dem Sollwert des Pumpenausstoßes entspricht; eine Einrichtung zur Einschränkung des maximalen Pümpenausstoßes auf einen vorbestimmten Wert durch Einschränkung des Sollwertes des Pumpenausstoßes; einen zweiten Operationsverstärker, der als Summierverstärker geschaltet

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ist und dessen invertierender Eingang über Widerstände (15a, l6b) an den ersten (15) und den zweiten (16) Meßwandler angeschlossen ist; einen Diskriminator (24, 26), der die Ausgänge der Operationsverstärker (18, 19) an die Treiberschaltung (25) ankoppelt, woläei die Anordnung so getroffen ist, daß der Diskriminator (24, 26) den ersten Operationsverstärker (18) so lange an die Treiberschaltung (25) ankoppelt,'bis eine vorbestimmte Motordrehzahl erreicht ist, jedoch den zweiten Operationsverstärker (19) an die Treiberschaltung (25) ankoppelt, wenn die" vorbestimmte Motordrehzahl erreicht ist, um die maximale Motordrehzahl zu begrenzen, die durch den zweiten Operationsverstärker (19) mit dem Pumpenausstoß verändert wird; einen Ladekompressor (lo), der die Luftzufuhr zum Motor erhöht; und einön vierten Meßwandler (2oa), der den Ausstoß des Ladekompressors (lo) überwacht und ein Signal erzeugt, das den Sollwert des Pumpenausstoß-Signals modifiziert, um den vorbestimmten Wert des maximalen Pumpenausstoßes anzuheben.

Kraftstoffversorgungssystem für einen Motor, gekennzeichnet durch einen ersten (15)* einen zweiten (16) und einen dritten (17) Meßwandler zur Erzeugung Ϋοη Ausgangsspannungen, die der dem Motor zugeführten Kraftstoffmenge, der Motordrehzahl bzw. dem Sollwert entsprechen/ wobei die Ausgangssignale der Meßwandler (15, 16, 17) über Widerstände (15a, 16a, 17a, 16b) den invertierenden Anschlüssen eines oder mehrerer Summierverstärker (18, 19) zugeführt werden, die zu einer Regelschaltung gehören, mit der die Menge des dem Motor (12) zugeführten Kraftstoffes entsprechend dem geforderten Verhalten des Systems festgelegt wird und mit dem die maximale Menge des zugeführten

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Kraftstoffes begrenzt wird, wobei das System weiterhin einen Ladekompressor (Io) enthält, der die Luftzufuhr zum Motor (12) erhöht, sowie eine Stromquelle enthält, die arbeitet, wenn der Ladekompressor (lo) arbeitet, um den zu einem invertierenden Eingangsanschluß eines der Summierverstärker (l8, 19) fließenden Strom zu modifizieren, so daß die maximale Menge des zugeführten Kraftstoffs erhöht wird.

14. Kraftstoffversorgungssystem für einen Motor, gekennzeichnet durch eine Kraftstoffpumpe (11) zur Kraftstoffversorgung des Motors; einen elektromechanischen Stellantrieb (Γ3) zur Steuerung des Pumpenausstoßes; einen Ladekompressor (Io),. der, wenn er in Betrieb ist, die Luftzufuhr zum Motor.(12) erhöht; einen ersten Meßwandler (15) zur Messung der Motordrehzahl; einen zweiten Meßwändler (l6) zur Messung eines Sollwertes des Motors; eine Regelschaltung, die entsprechend den AusgangsSignalen des ersten und des zweiten Meßwandlers arbeitet und den elektromechanischen Stellantrieb (Γ5) steuert; eine Einrichtung zum Messen des Pumpenausstoßes und zur Abgabe eines dem Pumpenausstoß entsprechenden Signals an einen Operationsverstärker, der den Pumpenausstoß auf einen vorbestimmten Maximalwert beschränkt; sowie eine Einrichtung, die arbeitet, wenn der Ladekompressor (lo) arbeitet und die den vorbestimmten Maximalwert anhebt.

15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß,sobald der Ladekompressor (lo) arbeitet, der Maximalwert als Funktion des Ausgangsdrucks des Ladekotnpressors (lo) geändert wird, bis ein weiteres vorbestimmtes Maximalniveau erreicht ist.

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1β. Meßwandler, gekennzeichnet durch einen Übertrager (47, 48), der ein Wechselstroin-Ausgangssignal erzeugt, dessen Amplitude vom Wert eines Parameters abhängt; einen mit dem Übertrager (47, 48) verbundenen Amplitudenspitzen-Detektor, der an einem Kondensator (69) eine Spannung erzeugt, die von der Amplitude 'des Wechselstrom-Ausgangssignals abhängt; sowie durch eine Einrichtung zur Vorgabe des minimalen und/oder des maximalen Spannungsniveaus am Kondensator (69).

17. Meßwandler, nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet, daß der Amplitudenspitzen-Detektor einen Transistor (65) enthält, der dazu dient, den Kondensator (69) während abwechselnder Halbwellen des Ausgangssignals des Übertragers (47, 48) aufzuladen, wobei das Leitniveau des Transistors (6j5) durch die Amplitude des Wechselstrom-Ausgangssignals festgelegt ist.

18. System nach Anspruch IJ₁ dadurch gekennzeichnet, daß das minimale und das maximale Spannungsniveau durch Steuerung des minimalen bzw. des maximalen Leitniveau des Transistors (63) festgelegt werden.

19. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das maximale Leitniveau durch eine Diode (67) festgelegt wird, die zwischen die Basis des Transistors (6j5) und einem Punkt mit festem Potential geschaltet ist.

20. System nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Leiten des Transistors (63) durch einen zweiten Transistor (55) bestimmt wird, der, wenn er leitet, Basisstrom vom ersten Transistor (63) ableitet, wobei das minimale Leitniveau des ersten

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Transistors (63) durch den zweiten Transistor (55) festgelegt wird. ■'"-..'■

21. System nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet.,
daß die Basis des zweiten Transistors (55) mit dem Kondensator (69) verbunden ist und daß "sein Emitter über eine Diode (6l) an einem Punkt mit festem Potential angeschlossen ist.

22. System nach Anspruch 2o oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Transistor (55) mit einem dritten Transistor (54) ein Paar mit'langem Auslauf bildet, wobei der Übertrager (47, 48) an die Basis des dritten Transistors (54) angekoppelt ist.

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