DE2525536A1

DE2525536A1 - Kraftstoffeinspritzsystem fuer eigenzuendungsmotor

Info

Publication number: DE2525536A1
Application number: DE19752525536
Authority: DE
Inventors: Christopher Robin Jones; Malcolm Williams
Original assignee: Lucas Electrical Co Ltd
Current assignee: Lucas Electrical Co Ltd
Priority date: 1974-06-07
Filing date: 1975-06-07
Publication date: 1975-12-18
Also published as: AU8184175A; IT1035962B; JPS5542255B2; DE2525536C2; FR2273953A1; GB1516314A; AU499176B2; FR2273953B1; AR213390A1; JPS5110228A; ES438332A1

Description

COHAUSZ &: FLORACK ?5?5536

PAT IS N TA N WA LT S H Ü H O

13-4 UÜS6BU)Onl·' - SCIUMANNSTH. JJT

PAIENIANWALTE:
Dipl.-Ipg W. COHAUSZ ■ Dipl -Ing. W. FLORACK - Dipt.-Iny. R. KI-4AUF Dr -Iny., Dipl Wirket. Iny. A. GERBER Dipl. i-i., H. B. COHAUSZ

Wie Lucas Electrical Cocipan;,¹" Limited

well jtreot

GP-Birmingham 6. Juni 1975

Kraftstoffeinsj>ritz system für Sigenzündungsmotor

Die Erfindting betrifft ein Kraftstoffeinspritzsystem für einen Eigenzündungsmotor.

Ein System gemäß der Srfndung ist gekennzeichnet durch einen erseten Wandler zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangs_t der den Bedarf wiedergibt, einen zweiten Wandler, der einen elektrischen Ausgang erzeugt, der die Motordrehzahl wiedergibt, eine Speichervorrichtung mit einem ersten und einem zweiten Eingang und mit einem Ausgang, die so programmiert ist, daß ein Ausgang entsteht, der eine von der Größe der Eingänge abhängige Größe hat, Mittel zum Koppeln des zweiten Wandlers mit dem ersten Eingang zur Wiedergabe der Motordrehzahl, Mittel zum Koappeln einer Kombination der Ausgänge des ersten und des zweiten Wandlers an den zweiten Eingang zur Wiedergabe der Last am Motor und eine vom Ausgang der Speichervorrichtung betätigbare Steuerung zur Bestimmung der Kraftetoffmenge, die in jeden der Zylinder des Motors eingespritzt wird, wobei das System ohne irgendeine Rückkopplung arbeitet, die die eingespritzte Kraftstoff menge wiedergibt.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines Blockschaltbilds näher erläutert, das ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergibt.

Gemäß der Zeichnung ist eine Speichervorrichtung 11 vorgesehen, und zwar in einer Ausführung, die als Nurlesespeicher bekannt ist. Diese

5098B1/0864

Vorrichtung weißt im dargestellten Ausführungsbeispiel vier l?.ine;angsleitungen 12 und vier Sätze Eingangsleitungen 13 auf, die die Leitungen 12 kreuzen, wobei jeder Satz 3ingangsleitungen 13 vier Leitungen hat. Eine Schaltvorrichtung I4 dient in jedem bestimmten Moment dazu, einen und nur einen der Sätze I3 mit vier Ausgangsleitungen 15 zu verbinden, und eine andere Schaltvorrichtung 15 dient zu jedem bestimmten Zeitpunkt dazu, eine und nur eine der Leitungen 12 zu erregen. Die Leitungen 12 und 15 sind in bestimmter Weise verbunden, so daß für einen bestimmten Eingang zur Schaltvorrichtung I5 eine der Leitungen 12 erregt wird und für einen bestimmten Eingang zur Schaltvorrichtung 14 einer der Sätze Leitungen I3 mit den Ausgangsleitungen 16 gekoppelt wird, so daß ein bestimmtes Signal an den Leitungen 16 erscheint. Mese Art Vorrichtung ist bekannt, und es versteht sich, daß in einem praktischen Anwendungsfall erheblich mehr Leitungen vorhanden sind, als in der Zeichnung dargestellt.

Die dargestellte Anordnung ist auf einen Eigenzündungsinotor anwendbar, der ein Kraftfahrzeug antreibt, und es ist ein Wandler 21 vorgesehen, der einen Wechselstromausgang mit einer Frequenz erzeugt, die von der Drehzahl des Motors abhängt* Dieser Ausgang wird über eine Hechtecken- wellenschal tang 22 einem Frequenz/Spannungs-Wandler 23 zugeleitet, der eine Ausgangsspannung proportional zur Drehzahl des Motors erzeugt. Der Ausgang von der Schaltung 23 wird durch einen Widerstand 24 dem invertierenden BLngangsansohlufi eines Punktionsverstärkers 25 zugeleitet, dessen Auagangsansohluß mit der Schaltvorrichtung I5 verbunden ist, der die Analoginformätion an seinem Eingang in Digitalinformation an seinem Aasgang umwandelt. Der Bttokkopplungskreis des Verstärkers 25 besteht auβ einem Widerstand 26, dem ein Widerstand 2^ und ein Kondensator 28 in Eeihe parallelgeschaltet sind.

Das Gaspedal· des Fahrzeugs betätigt einen weiteren Wandler 29, der einen Ausgang erseugt, welcher mit dem Niederdrücken des Gaspedale monoton größer wird, d.h. welcher vom Bedarf abhängig ist. Dieser Aus gang wird über ein· Foramnegsschaltung 3I und einen Widerstand 52 zum invertierenden lingangsanschluß des Verstärkers 25 geleitet. Der Ver-

509851/08S4

stärker 25 wirkt als ein Virtuellmassemischer, dessen "Verstärkungsfaktor mit größer werdender Eingangsfrequenz abnimmt, so daß Rauschen von den beiden Singangssignalen ausgefiltert wird.

Die Wandler 21 und 2$} können verschiedene bekannte Formen haben. Beispielsweise kann der Wandler 21 ein einfacher Impulsgenerator sein, der vom Ilotor angetrieben wird, und der Wandler 2J kann einen Umformer enthalten, dem ein Wechselstromsignal an die Primärwicklung angelegt wird, wobei der Ausgang von der Sekundärwicklung gleichgerichtet wird, um das erforderliche Signal zu liefern, und wobei die Kopplung zwischen den Wicklungen durch die Position des Gaspedals bestimmt wird.

Der Ausgang vojü Verstärker 25 in jedera beliebigen Moment hängt vm Bedarf und von der Kotordrehzahl ab, und damit ist er ein Maß für die Last am Motor. Dieser Ausgang wird der Schaltvorrichtung 15 zugeleitet, und damit auch der Leitung 12, die im Betrieb in jedem beliebigen Moment von der Lagt am Motor abhängt. Der Ausgang von der Rechteckwellenschaltung 22 wird einer Digitalsteuerung zugeleitet, die einen Oszillator 33 enthält, der einen von der liotordrehzahl abhängigen Ausgang erzeugt, und dieser Ausgang wird einer Steuervorrichtung 34 zugeleitet, die wiederum die Schaltvorrichtung 14 betätigt, um zu bestimmen, welcher Satz Leitungen 13 mit den Ausgangsleitungen I5 verbunden wird. Die Speichervorrichtung 11 enthält also Signale, die die llotordrehzahl einerseits und die Laßt am Motor andererseits wiedergeben, und sie erzeugt einen von den Werten der Signale abhängigen Ausgang. Die Vorrichtung 11 ist so programmiert, daß dieser Ausgang die Kraftstoffmenge wiedergibt, die in einen Zylinder des Motors eingespritzt werden muß.

Die Leitungen 16 liefern einen Eingang zu einem Steuernetzwerk 35, das auch einen Zeitgabeeingang vom Wandler 21 und eine bekannte Anzahl von Eingängen vom Oszillator 33 erhält, und diese Eingänge liegen zwischen den Impulsen vom Wandler 21. Das Neztwerk 35 erzeugt einen Ausgang von jedem Zylinder des Motors bei einem beakannten Hockenwellenwinkel. Einem Zylinder ist deshalb ein Hubmagnet 36 zugeordnet, der im erregten Zustand ein Ventil öffnet, um dem Ilotor Kraftstoff mit einem bestimmten

- 4 509851/0864

Druck zuzuleiten. Der Hubmagnet 36 ist ait einem Ende mit einer positiven Stromleitung 37 verbunden, und mit seinem anderen Ende ist er mit einer Stromleitung 38 verbunden, die zweckmäßig unter Massespannung steht, und zwar über einen Widerstand 39 und den Kollektor/Emissionselektrodenweg eines Transistors 4I · Die Verbindung zwischen dem Hubmagneten 36 und dem Widerstand 39 ist über eine Zenerdiode 42 mit der Leiöung· 38 verbnnden, und die Steuerelektrode des Transistors 4I ist mit dem Steuernetzwerk 35 verbunden. Die Anordnung xst eine solche, daß in einem bestimmten Augenblick, der durch den Ausgang vom Wandler 21 und vom Oszillator 33 bestimmt wird, der Transistor 4¹ vom Steuernetzwerk 35 eingeschaltet wird. Wenn der Transistor 4I eingeschaltet wird, öffnet der Hubmagnet 36 das Ventil, so daß dem entsprechenden Zylinder Kraftstoff zugeleitet wird. Der Transistor 4I wird eine bestimmte Zeitlang eingeschaltet gehalten, und zwar von dem Steuernetzwerk 35» und diese bestimmte Zeitdauer wird vom Ausgang an den Leitungen in diesem Moment bestimmt. Die Transistoren 4I, die den anderen Zylindern des ο tors zugeordnet s»ind, sind in der Zeichnung dargestellt, und sie werden nacheinander von dem Steuernetzwerk 35 unter der Steuerung von Signalen vom Oszillator 33 betätigt. Es versteht sich jedoch, daß die Anordnung nicht auf ein Kraftstoffsystem beschränkt ist, bei dem ein Hubmagnet pro Zylinder vorgesehen ist.

Es ist festzustellen, daß die gesamte Anordnung ohne die Notwendigkeit eines Eüokkopplungssignals arbeitet, das die Kraftstoffmenge wiedergibt, die dem Motor zugeleitet wird. Elektronische Begier für Dieselmotoren sind vorgeschlagen worden, bei denen Wandler den Bedarf und die Motordrehzahl messen, wie im vorliegenden Beispiel, und auch die tatsächliche Kraftstoffmenge, die eingespritzt wird, und die Ausgänge dieser Wandler werden kombiniert, um die Kraft stoff menge zu bestimmen, die eingespritzt wird. Solche Anordnungen schließen teure Pumpen und Wandler zum Messen der Ausgänge der Pumpen ein. Bei der Verwendung der dargestellten Anordnung, bei der die Speichervorrichtung 11 in Verbindung mit den Wandlern 21 und 29 den Ausgang ohne die Notwendigkeit eines Messens der eingespritzten Kraftstoff menge durch einen Wandler bestimmt,können weit ein-

— 5 —

509851 /0864

fächere Systeme verwendet werden, um den Kraftstoff tatsächlich einzuspritzen, und deshalb wird trotz der Kosten der Speichervorrichtung 11 und der zugehörigen Anordnungen eine erhebliche Gesamteinspraung an Kosten erreicht.

Ansprüche

509851 /0864

Claims

Ansprüche

M J Kraftstof feinspritz sys tem für einen Eigenzündung sino tor, ge-· kennzeichne t durch einen ersten Wandler zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangs, der den Bedarf wiedergibt, einen zweiten Wandler, der einen elektrischen Ausgang erzeugt, der die Motordrehzahl wiedergibt, eine Speichervorrichtung mit einem ersten und einem zweiten Eingang und mit einem Ausgang, die so programmiert ist, daß ein Ausgang entsteht, der eine von der Größe der Eingänge abhängige Größe hat, Mittel zum Koppeln des zweiten Wandlers mit dem ersten Eingang zur Wiedergabe der Motordrehzahl, Mittel zum Koppeln einer Kombination der Ausgänge des ersten und des zweiten Wandlers an den zweiten Eingang zur Wiedergabe der Last am Motor und eine vom Ausgang der Specischervorrichtung betätigbare Steuerung zur Bestimmung der Kraftstoffmenge, die in jeden der Zylinder des Motors eingespritzt wird, wobei das System ohne irgendeine Rückkopplung arbeitet, die die eingespritzte Kraftstoff menge wiedergibt.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Kopplung der Ausgänge des ersten und des zweiten Wandlers mit dem zweiten Eingang einen Virtuellmassemischer aufweisen, wobei die Wandler Ausgange erzeugen, die monoton mit dem Bedarf bsw. mit der Drehzahl größer werden.

5. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischer eine ßückkopplungsahaltung hat, die zur Verringerung seiner Verstärkung höherer Frequenz eingerichtet ist.

4· System nach einem der Ansprüohe 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzahlwandler einen Generaetor aufweist, der ein Wechelstromsignal mit einer Frequenz erzeugt, die der Motordrehzahl entspricht, ferner eine mit dem Generator verbundene impulsrechteckformende Schaltung und einen Frequenz/Spannungs-Wandler, der mit der impuls-rechteckformenden Schaltung verbunden ist.

5. System nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß der Generator auch mit der Steuerung zur Bestimmung des Timings der Einspritzung verbunden ist.

5 09851/0864