DE2551938A1 - Brennstoffeinspritzeinrichtung fuer eine brennkraftmaschine mit einem hoehenkompensationssystem - Google Patents

Description

MTBJMNUfllJE ^BRQSE^DKa BROSE

0-8023 München-PuUach, Wiener Str. 2; Tel (Οβ*) 7 93 W· 71; Telex 521214/· hw d; Cables: «Patentibus- München

Diplom Ingenieure

ihr zeichen: Tag. 19. November 1975

Your ref.: Date: vI/Pz - 5301-A

THE BENDIX CORPORATION, Executive Offices, Bendix Center, Southfield, Michigan 48075, USA

Brennstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Höhenkompensationssystem.

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Brennstoffeinspritzsystem mit einer geschlossenen Regelschleife für Brennkraftmaschinen und speziell ein System, durch welches bei derartigen Steuersystemen eine Kompensation der

Warmlaufen Brennstoffanreicherung zum / bei Luftdruckänderungen oder Höhenänderungen ermöglicht wird. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gelangt das Höhenkompensationssystem bei einem elektronischen Brennstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine zur Anwendung.

Bei den meisten elektronischen Brennstoffeinspritzsystemen für Brennkraftmaschinen mit Funkenzündung ist das günstigste Verfahren der Steuerung dasjenige, welche eine geschlossene Regelschleife verwendet. Es können sehr viele unterschiedliche Verfahren der Regelung mit geschlossener Schleife zur Anwendung gelangen, wobei bei

609827/0215

jedem derartigen Verfahren eine unterschiedliche Komponentenerfassung, Messung unterschiedlicher Eigenschaften oder Ansprechverhalten unterschiedlicher Eigenschaften der Maschine verwendet werden können. Drehzahl, Temperatur, Luftströmung und BrennstoffStrömung sind ein paar der verwendeten Eigenschaften. Eine bestimmte Komponente, die zum Schließen der Regelschleife verwendet wird, 1st ein Abgasfühler, wie beispielsweise einen Sauerstoffgasfühler.

Der Sauerstoffgasfühler ist in dem Abgassystem der Maschine an- | geordnet und erzeugt ein Spannungssignal mit einem ersten Span- j nungspegel, der das Fehlen von Sauerstoff in dem Abgas anzeigt , was eine satte Brennstoffmischung anzeigt und der einen zweiten j Spannungssignalpegel abgeben kann, durch den das Vorhandensein von Sauerstoff im Abgas angezeigt wird was eine magere Brennstoffmlschung anzeigt. Der Schaltungspunkt des Sauerstoff-I gasfühlers befindet sich beim stoichiometrischen Punkt in der ' Zusammensetzung des Abgases. Gemäß einer bevorzugten Ausführungs-, form ist der Sauerstoffgasfühler aus Zirfcondioxid hergestellt, '■ welches auf das Sauerstoffgas anspricht, wenn sich der Fühler auf erhöhter Temperatur befindet. Wenn der Sauerstoffgasfühler in dem Abgassystem einer Brennkraftmaschine angeordnet ist _t ; so stellt das Abgas selbst eine Wärmequelle zur Erwärmung des : Fühlers auf seine Betriebstemperatur dar. Wenn eine Maschine I anfangs gestartet wird, so befindet sich der Fühler weit unter seiner Betriebstemperatur und es muß eine bestimmte Zeitperlode !

verstreichen, bevor der Fühler seine Betriebstemperatur er- I

i reicht hat. Wenn sich der Fühler auf seiner Betriebstemperatur '

befindet, so kompensiert er automatisch durch seinen eigenen Betrieb Luftdruckänderungen oder Höhenänderungen. Während der

diese . .

Aufwärmperiode der Maschine, falls 7 so programmiert 1st,

daß sie mit einer mageren Mischung läuft. _M können Luftdruck-Emissionswerte

änderungen oder Höhenänderungen sowohl die / als auch die Fahreigenschaft des Fahrzeugs, in welchem die Maschine installiert ist, drastisch beeinflussen.

609827/0215

2 5 513 3 8

Es ist' Aufgabe der vorliegenden Erfindung diese Nachteile zu vermeiden.

Das Höhenkompensationssystem nach der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Zündschalter, der dazu dient, die Brennkraftmaschinei anzulassen und der auch dazu dient, im wesentlichen gleichzeitig elektrische Energie dem Brennstoffeinspritzsystem zuzuführen. Ein Luftdruckfühler, dessen Hauptfunktion typisch darin besteht, den absoluten Ansaugrohrdruck festzustellen, spricht auf den Druck der Umgebungsluft an und ebenso auf die Betätigung des Zündschalters, wodurch er ein elektrisches Signal mit einer Größe erzeugt, die proportional zum Druck der Umgebungsluft ist. Eine Sample- und Halteschaltung spricht auf das Signal und die Betätigung des Zündschalters an und speichert die Größe des elektrischen Signals aus der Luftdruck-Fühleinrichtung, wenn der Zündschalter aktiviert wird und bevor die Maschine zu drehen anfängt, so daß dadurch der richtige Umgebungsluftdruck erfaßt wird. An die Sample- und Halteschaltung ist ein Verstärker elektrisch angeschlossen und empfängt elektrische Signale von dieser Schaltung, so daß er ein Stromsignal erzeugt, welches proportional zur Größe des Luftdrucksignals ist. Die Ausgangsgröße des Verstärkers gelangt über eine elektrische Kopplung ^: zu einer Brennstoffanreicherungseinrichtung zur Steuerung der der Maschine zugeftihrten Brennstoffmenge, indem Informationen erzeugt werden, um die Betriebszeit der Einspritzvorrichtung zu

oder Indem aiese direkt gesteuert wird. steuern/· Ein auf die Kühlmitteltemperatur der Maschine anspre-

'; chender Temperaturfühler erzeugt ein Zeitbezugssignal, welches ι ausreichend bemessen 1st, damit der Abgasfühler die Möglichkeit

: erreichen und die

; erhält seinen Betriebszustand zu / Kompensation hinsichtlich Luftdruckänderungen oder Höhenänderungen zu übernehme! und um die Wirkung des Höhenkompensationssystems auszuschalten bzw. zu deaktivieren.

■ Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels j unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

609827/02 15

F¹Ig. 1 ein schematisches Blockschaltbild des Höhenkompensationssystems j

Fig. 2 schematisch eine Schaltung des Systems nach Figur 1;

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Impulsbreite der Elnspritz-Befehlsimpulse und der Kühlmitteltemperatur bei zwei unterschiedlichen Höhen für einen Maschinenstart und eine Aufwärm-Anreicherungj und

Fig. Jj ein Zeitdiagramm der Wellenformen der Schaltung gemäß Figur 2.

In den Figuren zeigt Figur 1 ein Blockschaltbild des Höhenkom- j pensationssystems nach der vorliegenden Erfindung. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Höhenkompensationssystem einem Brennstoffeinspritzsystem hinzugefügt, um zusätzliche Steuerinformationen für die Steuerung der Impulsbreite desjenigen Signals vorzusehen, welches den Einspritzvorrichtungen 10 des Systems zugeführt wird. Die Einspritzvorrichtungen 10 in Figur 1 stellen lediglich eine Form einer auswertenden Vorrichtung für die Höhenkompensation dar und zwar insofern als das System in Verbindung mit irgendeinem Brennstoffsteuersystem eingesetzt werden kann. Eine auswertende Vorrichtung ist eine Vorbetrifft oder

richtung, welche den Brennstoff/steuert, der der Maschine zugeführt wird. Eine andere derartige Vorrichtung kann beispielsweise aus einem Vergaser bestehen. :

Das in Figur 1 gezeigte System umfaßt einen Zündschalter 12, einen Umgebungsdruckfühler l¹», eine Sample- und Halteschaltung j 16, einen Temperaturfühler 18, eine Anlauf-und Aufwärm-Anreiche- ' rungsschaltung 20, eine elektponische Computereinheit 22 und die auswertende Vorrichtung 10.

309827/0215

Die Hauptfunktion des Zündschalters 12 besteht darin, die Stromversorgung aus der Stromversorgungsquelle ?Ά zuzuführen, um dadurch die Brennkraftmaschine anzulassen. Zusatzlich ist es Aufgabe des Zündschalters 12 die Stromversorgung fier verschiedenen elektrischen Systemen zuzuleiten, die betriebsmäßig mit der Maschine gekoppelt sind. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird beim Betätigen des Zündschalters 12 in die Startbzw, r.ihrtsteilung elektrische Energie dem Höhenkompensationssystem zugeführt.

Der Umgebungsdruckfühler lh besteht bei dem bevorzugten Ausfüh-

im folgenden kurz "MAP-Fühler" genannt;

rungsbeispiel aus dem Fühler 26/(Figur 2) für den absoluten Ansaugrohrdruck, der typisch in dem Ansaugrohrabschnitt der durch Brennstoffeinspritzung gesteuerten Maschine vorhanden ist. Bei ; dem Ausführungsbeispiel wird der MAP-Fühler 26 für den absoluten ■ Ansaugrohrdruck gemeinsam von dem Höhenkompensationssystem und von der Brennstoffeinspritzschaltung verwendet. Bei einer alternativen Ausführungsform kann ein zusätzlicher Umgebungsdruckfühler für die Höhenkompensationsschaltung verwendet werden. Wenn jedoch der Zündschalter 12 des Fahrzeugs zu Beginn eingeschaltet wird, so erfaßt der MAP-Fühler 26 den Umgebungsdruck und da · kein Vakuum in dem Ansaugrohr entsteht, bis der Anlassermotor angreift und die Maschine zu

; drehen beginnt. Der MAP-Fühler 26 besteht aus einem Wandler, der auf den Druck anspricht und ein Spannungssignal erzeugt,

. welches den erfaßten Druck wiedergibt.

Der Temperaturfühler 18 in Figur 1 besteht bei dem bevorzugten :

, Ausführungsbeispiel aus dem Kühlmitteltemperaturfühler und zwar ;

; grundsätzlich in Form eines Thermistors 28 mit einem positiven j

j Temperaturkoeffizienten, so daß also der Widerstand des

j Thermistors 28 mit zunehmender Temperatur des Kühlmittels zunimmt*

j Bei dem bevorzugten Ausführun^gsbeispiel stellt diese Komponente

j normalerweise diejenige Komponente von Komponenten dar, die bei

j dem Brennstoffsteuersystem Verwendung finden. Wie im Fall des

609827/U215

Druckfühlers 26 kann jedoch ein bestimmter und spezieller Fühler
für die genaue Feststellung der Betriebstemperatur des Motors
des Fahrzeugs verwendet werden oder es kann auch der Abgasfühler
insofern verwendet werden, als diese auf die Betriebstemperatur
primär ansprechen,

Die Anlauf- und Aufwärmanreicherungsschaltung 20 besteht aus

einer Schaltung in dem ECU 22, die bei allen Brennstoffsteuer- ι

1st ι

systemen erforderlich/, um während eines Kaltstarts der Maschine ! eine Brennstoffanreicherungssteuerung zu erreichen oder wenn die j Maschine noch nicht die richtige Temperatur erreicht hat. Eine '■

primäre Funktion der Anlauf- und Aufwärmanreicherungsschaltung 20 besteht darin, die Brennstoffdurchsatzmenge zur Maschine
während der Aufwärmperiode der Maschine zu erhöhen.

Die Sample- und Halteschaltung 16 spricht auf die Signale vom
Zündschalter 12 und von dem Umgebungsdruckfühler I¹I an und nimmt j zu Beginn eine Probe von der Ausgangsgröße des Umgebungsdruck- j fühlers 14, wenn der Zündschalter 12 betätigt wird und speichert \ den Spannung3wert für eine spätere Verwendung. Die Ausgangsgröße Ί der Sample- und Halteschaltung 16 gelangt aur Anlasser- und ; Aufwärmanreicherungsschaltung 20, um dadurch zusätzliche elektri-; sehe Steuerinformationen für die Brennstoffzufuhr zur Maschine -,

-- - j zu erzeugen. I

Die elektronische Computereinheit oder ECU 22 empfängt alle die j verschiedenen abgetasteten Signale von der Maschine und bei dem
bevorzugten Ausführungsbeispiel programmiert die Einheit die
Betriebsweise der Brennstoffeinspritzvorrichtungen 10 in Abhängigkeit von den Fühlersignalen. Insbesondere erzeugt das Höhenkompensationssystem zusätzliche Informationen für die Steuerung
der Impulsbreite des Signals zu den Einspritzvorrichtungen 10,
wodurch die Brennstoffmenge 2Üur Maschine gesteuert wird.

Die Einspritzvorrichtungen 10 stellen die Auswertvorrichtung für
das Höhenkompensationssystem dar, wie dies an früherer Stelle

609827/0 2.1 5

2 R S

dargelegt wurde.

Figur 2 zeigt sowohl in schematischer Form als auch in Blockschaltblldform das System nach ¹⁷IgUr 1. Die Sample- und Halteschaltung 16 umfaßt ein Paar von Feldeffekttransistoren 30 und 31 oder FET's, einen Multivibrator 32 und ein Paar von Kapazi- ^: täten 34 und 35. Die Ausgangsgröße der Sample- und Halteschaltung 16 gelangt über einen Operationsverstärker 3ß zur Anlauf- und Aufw£rmanreicherungsschaltung 20 und zum ECU 22 zur Steuerung der Einspritzvorrichtungen 10.

Der Zündschalter 12 steuert den Multivibrator 32, dessen Ausgang elektrisch mit dem Gateanschluß 4-0 des ersten Transistors 30 der Sample- und Halteschaltung 16 verbunden ist. Der Multivibrator 32 besteht bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus einem monostabilen Multivibmtor, der nach seiner Aktivierung durch ein Signal vom Zündschalter 12 ein Impulssignal mit einer vorbestimmten Zeltdauer erzeugt. Der als V in Figur 4 bezeich-

OS

nete Impuls gelangt über eine elektrische Kopplung zur Gateelektrode 40 des ersten Transistors 30. Ein Spannungssignal an dieser Gate-Elektrode 40 treibt den Transistor 30 in den leitenden Zustand und wenn das Signal vom Transistor 30 entfernt wird, so gelangt dieser in den nichtleitenden Zustand.

Die Gatedektrode 40 des ersten Transistors 30 ist elektrisch mit dem Multivibrator 32 gekoppelt und seine Eingangselektrode 42 ist elektrisch mit der ersten Kapazität 34 verbunden und _; ebenso mit dem Ausgang des Druckfühlers 26. Der Ausgangsan- . Schluß 44 des ersten Transistors 30 ist elektrisch mit dem einen Anschluß der zweiten Kapazität 35 verbunden, ebenso mit ; der Gateelektrode 46 des zweiten Transistors 31 und der Eingangs-, elektrode 48 eines Entladetransistors 50. Der FET-Transistor ■

besitzt insbesondere eine Kennlinie entsprechend einem extrem niedrigen Leckstrom von einer seiner Elektroden zu einer anderen seiner Elektroden.

„ . J

609827/02 15

Die Ausgangselektrode 52 des zweiten Transistors 31 ist elektrisch mit den Invertiereingangsanschluß 5^ des Operationsverstärkers 3^ verbunden, der ein Stromsignal mit einer Gro"ße '■■ erzeugt, die umgekehrt proportional zur firfiße des Drucksignales ist. Die Ausgangsgröße des Operationsverstärkers 3^ ist elektrisqh mit dem Basisanschluß 56 eines dritten Transistors 5? verbunden, i dessen Kollektor 60 mit dem Temperaturfühler 2P, einer aus zwei _; Widerständen 61 und 62 bestehenden Spannungsteilerschaltung und der ECU 22 verbunden ist. !

Der Entladetransistor 50 befindet sich normalerweise im nichtleitenden Zustand und spricht auf ein Signal von der ECU 22 an, j um die zweite Kapazität 35 zu entladen. Dieses Signal aus der j ECU 22 kann nach der Aufwärmperiode oder zu einem anderen Zeitpunkt erzeugt werden, um die zweite Kapazität 35 für den Empfang eines Signals von der ersten Kapazität 3^ bei der nächsten Betätigung des Zündschalters 12 unter der Steuerung des Multi- ; vibrators 32 in Bereitschaft zu setzen.

Wenn der Zündschalter 12 eingeschaltet wird, so tastet der Druckfühler 26 den Umgebungsdruck in dem Ansaugrohr ab und sein Spannungssignal V wird zur ersten Kapazität ^k geschickt. Wenn

ITi α,ρ

der Multivibrator 32 eingeschaltet wird, so überträgt der erste Transistor 30 die Spannung von der ersten Kapazität 3^ zur zweiten Kapazität 35 zum Zwecke einer Speicherung. Die Spannungsgröße an der zweiten Kapazität 35 hält den zweiten Transistor 31 im leitenden Zustand. Die erste Kapazität 3¹I ist elektrisch mit dem Druckfühler 26 verbunden und die Ladung desselben folgt ; dem Spannungswert, der von dem Fühler 26 erzeugt wird. Daher ist ! zu allen Zeitpunkten die Ladung an der ersten Kapazität 3^ ! kennzeichnend für den Druck, der vom Druckfühler 26 abgetastet wird.

Eine aus zwei Widerständen 6k und 65 bestehende Spannungsteilerschaltung erzeugt einen Spannungswert am nichtinvertierenden ₍ Eingangsanschluß 66 des Operationsverstärkers 38, der dem Umge- J

0 U 9 8 2 7 / U L 1 5

2 5 5 1 9 3 R

bungsdruck entsprechend den ^Redin<runrer. bei "leerer,h"he wiedergibt. Dieses stellt das "chwel Ie η Steuers "L^n al Hir das H"her.-kompensationssystem dar.

Der Temperaturfühler 2° ist elektrisch mit dem Ko]IeICt'-.;¹ 60 des dritten Transistors ^? gekoppelt. Wie bereits erv/'i-hr-t wurde, besteht diese aus einen Thermistor 2^ und mit zunehmender Temperatur des Kühlmittels der Maschine nimmt dessen Widerstandswert zu, so daß dadurch das der ECU 22 zugeführte Signal verändert wird. Elektrisch stellt der Thermistor 2°· eine veränderliche Impedanzsenke für das Ausgangssignal des dritten Transistors 5$ dar.

Fipur 3 zeigt eine p-raphische Darstellung des Verlaufs der Impulsbreite in 1*1111 Sekunden des den Einspritzvorrichtungen zugeführten Signals, welches die Kühlmitteltemperatur der Maschine bei zwei Höhenbedingungen entsprechend Meereshöhe rund. 10.000 Fuß H3he wiedergibt. Das obere Kurvenpaar 67 und 6^P stellt die Startanreicherungsbedingungen der Maschine bei beiden Höhenbedingungen dar. Das untere Kurvenpaar 70 und ⁷I stellt die Aufwärmanreicherungsbedingungen bei beiden Höhenbedingungen dar.Wahrend die Maschine angelassen wird, so ist eine der oberen Kurven 67 oder €?■ maßgebend, bis die Maschine gestartet ist und die ECU 22 schaltet die Logik von der Startanreicherungskurve zur entsprechenden HöhenaufwSrmanreicherungskurve um. Tn diesem Fall bewegt sich der Betrib der ECU 22 effektiv entlang'der strichlierten Linie 7^ von der ersten Kurve 68 zur zweiten Kurve 71. Die strichllerte Linie 7¹» in Figur 3 stellt den Zeitabfall der Anreicherung nach dem Starten dar. Die gerade Linie 76 parallel zur Grundlinie oder X-Achse stellt eine normale Impulsbreite entsprechend einer warmen Maschine für einen gegebenen Maschinenzustand dar.

Figur H zeigt Probewellenformen, die an verschiedenen Stellen in \ der Schaltung von Figur 2 auftreten. Die Wellenform A stellt die

609827/02 15

BAD ORIGINAL

255Ί938

normale Batteriespannunp; des Kraftfahrzeugs dar und auch die Einflüsse auf die Batteriespannung während der Anlaßbedingungen zum Zeitpunkt T., die zum Zeitpunkt T- enden. Es ist angenommen, daß zum Zeitpunkt T„ die Maschine läuft und sich die Batterie auf einen Nennwert wieder auflad.

Die Wellenform B stellt die Spannungsausgangsgröße V des

mctp

Druckfühlers 26 dar und zwar vor dem Zeitpunkt T., wobei der Fühler einen Spannungswert erreicht hat, der den Umgebungsdruck wiedergibt. Zum Zeitpunkt T., wenn die Maschine kurbelt, wird in dem Ansaugrohr ein Vakuum aufgebaut und die Ausgangsspannung des Fühlers fängt an, abzunehmen und zwar entsprechend dem abnehmenden Druck.

Die Wellenform C von Figur 4 stellt den Ausgangsimpuls des I Multivibrators 32 dar. Der Multivibrator 32 ist zeitlich so ausgelegt, daß die Breite des Ausgangsimpulses 78 kleiner ist als die Zeitperiode T₀-T₁. Es ist wesentlich, daß die Impulsbreite 78 ausreichend lang bemessen ist, um die Anstiegszeit · des Spannungsimpulses des Druckfühlers 26 zu überdecken, jedoch i nicht ausreichend lang ist, daß sie bis in die Kurbelzeitperiode hineinreicht.

Die Wellenform D von Figur 4 stellt den Spannungswert an der zweiten Kapazität 35 dar, der das Ergebnis des Leit-zustandes des ersten Transistors 30 ist. Die Spanriungshöhe der Wellenform D nimmt zu, wenn sich die Höhe der Meereshöhe nähert. \

Unter Hinweis auf die Figuren 2, 3 und M soll nun im folgenden , die Betriebsweise des Höhenkompensationssystems erläutert werden. Es sei zunächst angenommen, daß die Brennkraftmaschine kalt ist j und sich auf Meereshöhe befindet. Gemäß Figur 3 soll sich die · Kühlmitteltemperatur auf einQ.m niedrigen Wert befinden und somit Im wesentlichen auf der linken Seite der Kurve. Die ECU arbeitet dann entlang der oberen ausgezogenen Kurve 68 bis zu .

609827/02 15

2 5 5 1 9 3

einen Punkt, bei welchem die ECU auf die untere -τυ κ re ζ ο gene Kurve 71 viechselt und zv/ar entlang der strichlierten Linie 7^. Eventuell nachder. die Maschine aufgewärmt ist und die Temperatur des Kühlmittels zunimmt, erzeugt die ECU 2? einen Inpuls mit einer Impulsbreite, der der unteren aus ge ζ opener. Kurve 71 entspricht, die eventuell die Standardbetriebskurve 76 entsprechend einer v/armen 'laschine schneidet. „

werden
Wenn die Maschine angelassen/soll, so wird der Zündschalter geschlossen und es gelangt elektrische Energie zu allen elektrischen Stromkreisen,einschließlich des Druckfühlers ?6.Zusätzlich, wenn der Zündschalter 12 zu Beginn geschlossen wird, p-elangt zum Eingang des Multivibrators 32 ein Signal, durch v.'elches der Ausgangsimpuls V gemäß der Wellenform C in Figur >\ erzeugt wird.

OS

Wenn zusätzlich gemäß der Wellenform B von ^igur ¹J der Strom zugeführt wird, so erzeugt der Druckfühler 26 ein Ausgangsspannungssignal V , welches im wesentlichen dem in ^pigur 4 B entspricht. Alle diese Operationen beginnen zum Zeitpunkt T₁-. wie in Figur ¹J A gezeigt ist. Bei der bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt die Zeitdauer des Impulses des Multivibrators 20 Millisekunden, die sehr viel kürzer ist als die Zeitperiode von Tq-T.. Irgendwelche Geräuschanteile oder hochfrequenten Signalspannungen, die von dem Druckfühler erzeugt werden, werden durch die erste Kapazität 3^ ausgefiltert und das Hauptspannuntrssignal gemäß Figur 4 B gelangt zum ersten Transistor 30 von dessen Ein-gangskreis zu dessen Ausgangskreis und lad die zweite Kapazität 35 auf, wie dies in Figur 4 D veranschaulicht ist.

Am Ende der Multivibratorzeit wird der erste Transistor 30 in den nichtleitenden Zustand getrieben und beide Kapazitäten 3¹* und 35 werden auf die Spannung V aufgeladen. Der zweite

TT13.p

Transistor 31 gelangt dann in den leitenden Zustand und zwar aufgrund der Ladespannung an der zweiten Kapazität 35 und es .₍ fließt Strom von dem Eingangsanschluß zum Ausgangsanschluß 52 I des zweiten Transistors 31. Der Ausgangsanschluß 52 des zweiten

609827/0215

255 19 30

Transistors ist über einen Widerstand ^QO mit dem invertierenden EinpanirsanschluA 5^ des Operationsverstärkers 38 verbunden und 1st auch über einen Widerstand 82 mit der Rückführleitung der Stromversorgungsquelle 24 verbunden. Der Widerstand PO zwischen dem Ausgangsanschluß 52 des zweiten Transistors 31 und dem invertierenden Eingangsanschluß 54 des Operationsverstärkers 38 begrenzt den Eingangsstrom in dem Verstärker 38. Wie bereits an früherer Stelle erwähnt wurde, ist der nicht invertierende Eintrangsanschluß 66 des Operationsverstärkers 38 mit einem Spannungswert vorgespannt, der eine Bezugshöhe wie beispielsweise die Meereshöhe wiedergibt. Da "sich, wie angenommen wurde, die Maschine auf Meereshöhe befinden soll, liegt der Ausgang des Operationsverstärkers 38, der mit der Basis 56 des dritten Transistors 58 verbunden ist, auf einer Normalspannung oder Nennspannung, wie derjenigen am nicht invertierenden Eingangsanschluß 66 des Operationsverstärkers. Hierdurch wird der dritte Transistor 58 in den leitenden Zustand getrieben und es fließt zusätzlich Strom zur ECU 22, welche die Auswertvorrichtung steuert. Der Ausgang des dritten Transistors 58 ist auch mit dem Kühinitteltemperatur-Thermistor 28 verbunden, so daß mit zunehmender Erwärmung des Kühlmittels der Widerstandswert des Thermistors zunimmt und dieser im Endergebnis als eine Stromsenke wirkt und zwar für den dritten Transistor 58 zur Reduzierung der Stromeingangsgröße zur ECU 22.

Nachdem die Maschine gestartet ist, wie bereits angedeutet wurde, so bewegt sich die ECU 22 effektiv entlang der Verbindungslinie 74 von der Startanreicherungskurve 68 zur Aufwärmanreicherungskurve 71 von Figur 3. Hierdurch wird dann die Impulsbreite korrigiert, so daß sie der gewünschten Breite für die Aufwärmanreicherung entspricht.

Wenn sich die Maschine auf einer erhöhten Temperatur befindet und angelassen werden soll, so spricht der Druckfühler 26 auf den Umgebungsdruck der Maschine an. Wenn der Zündschalter 12

60982 7/02 15

2 5 5 1 π -} r_:

eingeschaltet wird und der Strom sun; Druckfühler ?.6 ^r-elangt, so wird ein Spannungswert aufgebaut, der den Urinrebungsdruck wiedergibt.

Dieser Spannungsv/ert ist, wie bereits erwähnt vurde, kleiner als der Spannungswert, den der Spannungswert-Druckf-'ihler 26 auf Meereshöhe erzeugen würde. Bei einer größeren Höhe ist es erforderlich, daß die der Maschine zugeführte Brennstoffmenge größer ist, so daß demzufolge, wie in Figur 3 dargestellt ist, die ECU 22 dem Verlauf der oberen Kurven 67 und 7ⁿ jedes Kurvenpaares folgt. In einer Weise ähnlich dem Betrieb bei Meereshöhe beginnt die ECU 22 auf der oberen Kurve 67, bis die Maschine gestartet ist, und lauft dann auf die untere Kurve 70 über.

Es wurde somit ein Höhenkompensationssystem für ein Brennstoffeinspritzsystem beschrieben und gezeigt, welches dazu ausgelegt ist, die erforderlichen Informationen an die Einspritzvorrichtungen zu liefern, bis der Abgasfühler auf seine Betriebsbedingungen gebracht ist.

Die Erfindung schafft somit ein Brennstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine, bei welcher, die Öffnungszeit der Einspritzvorrichtungen proportional zur zugeführten Brennstoffmenge ist. Bei dem System, welches einen die Steuer- bzw. Regelschleife schließenden Abgasfühler enthalt, kompensiert der Fühler Luftdruckänderungen oder Höhenanderungen; bis zum ausreichenden Aufwärmen des Fühlers oder entsprechend einer vorbestimmten Zeitperiode erzeugt das erfindungsgemäße Höhenkompensationssystem Steuerinformationen hinsichtlich der Einspritzzeit, um dadurch Änderungen aufgrund von Luftdruck- oder Höhenschwankungen Rechnung zu tragen.

Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in den Zeichnungen I dargestellten Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung, j

609827/02 15 origin*»-

Claims (6)

1. η r Γ ι n ■". Π

   2ob I S jo

   - 14 -

   PATENTANSPRÜCHE

   ( 1./Brennstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine, '' mit einem Höhenkompensationssystem zum Ändern der der. Maschine während einer Zeitperiode zugeführten Brennstoffmenge, !

   die von der Maschinentemperatur abhängig 1st und wobei das Höhenkompensationssystem folgende Einrichtung enthält: einen Zündschalter zum Anlassen der Maschine; einen Temperaturfühler zur j Erfassung der Betriebstemperatur der Maschine und zur Erzeugung : eines elektrischen Temperatursignals in Abhängigkeit davon, einen Luftdruckfühler, der auf den Umgebungsdruck der Maschine anspricht und ebenso auf die Betätigung des Zündschalters anspricht, um ein elektrisches Drucksignal zu erzeugen, welchen den Umgebungsdruck wiedergibt, wenn der Zündschalter betätigt ! ist; und eine auf das elektrische Temperatursignal ansprechende Brennstoffanreicherungseinrichtung zur Erhöhung der der Maschine zugeführten Brennstoffmenge, bis die Maschinentemperatur einen vorbestimmten Wert erreicht hat, dadurch gekennzeichnet, daß das Höhenkompensationssystem eine Steuerschaltung (20) enthält, die auf die Betätigung des Zündschalters (12) anspricht und das

   empfängt

   elektrische Drucksignal von dem Luftdruckfühler 0.4;/und speichert und ein Steuersignal für die Brennstoffanreicherungseinrichtung liefert, um die der Maschine zugeführte Brennstoffmenge in Abhängigkeit von dem Umgebungsdruck abzuändern, bis die Maschinentemperatur den vorbestimmten Wert erreicht hat. .
2. 2. Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdruckfühler (14) aus einem Ansaugrohrdruckfühler (26) besteht, der auf den Luftdruck im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine anspricht und das elektrische Drucksignal erzeugt. :
3. 3. Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn- . zeichnet, daß die Steuerschaltung (20) folgende Einrichtungen enthält: einen ersten Transistor (30) mit einer Eingangselektro- j

   609827/02'! 5

   de, einer Ausgangselektrode und einer Gateelektrode (42, 44, 40), wobei die Eingangselektrode (42) elektrisch so gekoppelt ist, daß sie das elektrische Drucksignal von dem Luftdruckfühler (40) enpfängt; einen zweiten Transistor (31) mit einer Fingangselektrode, einer Ausgangselektrode und einer Gateelektrode (46, 52), wobei die Ausgangselektrode (52) elektrisch mit der Brennstoff anreicherungseinrichtung; gekoppelt ist und die fiatelektrode (46) elektrisch nit der Ausgangselektrode (44) des ersten Transistors (30) verbunden ist; eine Spannungs-Speichereinrichtung (35), die elektrisch mit der Ausgangselektrode (44) des ersten Transistors (30) verbunden ist und das elektrische Drucksign.al speichert, und ein monostabiler Multivibrator (32), der auf die Betätigung des Zündschalters (12) anspricht und ein Ausgangssignal für eine vorbestlmmte Zeitdauer erzeugt, wobei das Ausgangssignal zur Gateelektrode (40) des ersten Transistors (30) koppelbar ist^um den Leit-zustand desselben zu steuern und um das elektrische Drucksignal von der Eingangselektrode (42) desselben zur Spannungspeichereinrichtung (35) zu übertragen.
4. 4. Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsbreite des Ausgangssignals des Multivibrators (32) so ausgelegt ist, daß sie den anfänglichen Ankurbelvorgang der Brennkraftmaschine nicht überlappt,
5. 5· Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß ein Operationsverstärker (38, 58) zwischen dem zweiten Transistor (31) und der Brennstoffanreicherungseinrichtung vorgesehen ist, daß der Operationsverstärker (38, 58) elektrisch mit der Ausgangselektrode (52) des zweiten Transistors (31) und einer Bezugsspannungsquelle (64, 65) gekoppelt ist und ein Stromsignal erzeugt, welches umgekehrt proportional zur Größe des gespeicherten elektrischen Drucksignals ist.

   0 9827/02 15
6. 6. Brennstoffeinspritzsystem nach „den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drüclc'fühler.. (18) aus einem Thermistor (21^^? Ue'slteht, der mit dem" Aus gangs kreis "des, Öperationsverst.arkers.C3e, 58) gekoppelt--ist-und auf die Kühlmitte1-temperatur der Br.ennkriLftmaschine, anspricht, um die .Größe des Stromsignals in Ab'hängigk-e'it von einer änderung der· Kühlmitteltemperatur abzuändern^-' ürid; daß die Brennstoffanrelcherungseinrichtung auf das abgeänderte Strömsignal anspricht, um die der

   - ■*■■■ ·...■■ . ,· ..

   Maschine zugef-ührte Brennstoffmenge zu-steuern.

   609827/0215

   INSPECTED