DE2650262C3 - Einrichtung zum taktrichtigen Steuern von elektromagnetischen Einspritzventilen für Viertakt-Mehrzylinder-Verbrennungsmotoren - Google Patents

Description

einer Impulsscheibe abgenommen. Die Abnehmer stehen dabei zueinander in einem Winkelabstand, der dem geringsten Zündabstand zwischen einzelnen Zylindern entspricht.

Vermittels von Toren, an denen jeweils ein Nokkenwellen- und ein Kurbelwellenimpuls anliegt, werden die Kurbehvellenimpulss entsprechend der unregelmäßigen Zündfolge entweder unterdrückt oder aber als Auslöseimpulse für die Zünd- bzw. Einspritzimpulse wirksam. Bei dieser Anordnung ist vorteil- ι ο haft, daß die Auslöseimpulse für die Zündung bzw. Einspritzung direkt von der Kurbelwelle kommen. Die Verteilung der Impulse auf die den Zylindern zugeordneten Einspritz- oder Zündelemente ist in der Schrift nicht beschrieben.

Zweck der Erfindung ist es, die Nachteile der Verteilereinrichtungen vorbekannter Einspritzanlagen zu beseitigen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum taktrichtigen Steuern von Einspritzdüsen zu schaffen, die einen genauen zur Kurbelwellenstellung durch einen Rechner einstellbaren Einspritziiripuls taktrichtig an die Einspritzdüsen eines Mehrzylinderm -tors verteilt. Dies soll insbesondere mit geringem Aufwand erzielt werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß einer mit einer sich über den Einspritzbereich erstreckenden Erhebung versehenen Kurbelwellen-Impulsscheibe im Winkelabstand der Einspritzfolge Einspritzbereichsaufnehmer zugeordnet sind, deren zu Kurbelwellen-Rechteckimpulsen geformte Ausgangssignale an Torschaltungen liegen, die in ihrer Zahl der Anzahl der Einspritzventile und damit der Anzahl der elektronischen Schalter entsprechen, die in eine der Anzahl der jeweils um 360 ° versetzt arbeitenden Zylindergruppen entsprechenden Zahl von Gruppen aufgeteilt sind und die an ihrem Ausgang jeweils mit dem Steuereingang eines elektronischen Schalters verbunden sind, wobei die Kurbelwellen-Rechteckimpulse jedes Einspritzbereichsaufnehmers jeweils an ς ner Torschaltung jeder Gruppe liegen, wobei an allen Torschaltungen weiterhin über einen Drehv/inkel der Nockenwelle von 180° ein von der Nockenwelle entsprechend der Zuordnung der Arbeitstakte der Zylinder zur Kurbelwellendrehung mit Hilfe des Nockenwellenimpulsgebers abgenommener Nockenweüen-Impuls anliegt und Vvobei die elektronischen Schalter beim gleichzeitigen Anliegen des Kurbelwellen-Rechteckimpulses und des Nockenwellenimpulses an der ihnen zugehörigen Torschaltung geschlossen sind.

Vorteilhaft liegt im Falle der Aufteilung der Zylinder und Torschaltungen in zwei Gruppen der Nockenwellen-Impuls an den Torschaltungen der einen Gruppe direkt und an den Torschaltungen der anderen Gruppe negiert an. Zu einer Gruppe sind jeweils die Torschaltungen zusammengefaßt, die im Ablauf einer Kurbelwellenumdrehung ihren Arbeitstakt ausführen. Weiterhin weist die sich über den Einspritzbereich erstreckende Erhebung der Kurbelwellen-Impulsscheibe eine dem Kurbelwellen-Drehwinkel entsprechende Signalinformation auf, die über die Einspritzbereichsaufnehmer der Rechenschaltung zur Bestimmung von Einspritzzeitpünkt und Einspritzdauer übermittelt wird.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht im einfachen Aufbau des Einspritzimpuls-Verteilersystems und \λ der Mehrfachnutzung des Einspritzbereichssignals.

Anhand einer Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben werden. Es zeigt

Fig. 1 das Blockschaltbild der Einrichtung zum taktrichtigen Steuern,

Fig. 2 den Impulsplan dieser Schaltung, wobei die Impulsfolgen jeweils die Ausgangssignale bzw. anliegenden Signale der durch die Bezugsziffern genannten Schaltungseinheit darstellen.

In Fig. 1 ist das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Einrichtung für einen 6-ZyIindermotor mit 120° Zündabstand gezeigt. Auf der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors sitzt die Kurbelwellen-impulsscheibe 1 mit einer signalauslösenden Erhebung, deren Breite dem Einspritzbereich β entspricht. Wenn diese Erhebung an den Einspritzbereichsaufnehmern 11; 12, 13 vorbeiläuft, entstehen nacheinander Impulse für die Zeitdauer des Durchlaufes des Einspritzbereiches β am Ausgang der Impulsformer 101; 102; 103. Diese Ausgangssignale der Impulsformer 101; 102; 103 werden jeweils zwei To^- .1 zugeführt (41,

AZ.· Al AZ- Al ΛΛ\ Γ\;_Λ —..._n: T. ~:_J ,J-U-: Λ

-τ«, τ«, -r*J, -τ·*, -r-w), X-Mt. Z.YVU1 1 KJl U yFlu UdLtCl UCIl um 360° versetzt arbeitenden Zylindereinheiten zugehörig.

Auf der Nockenwelle des Verbrennungsmotors sitzt die Nockenwelien-Impulsscheibe 2, die über 18i)° eine Erhebung aufweist. Über einen Nockenwellen-Impulsaufnehmer 21 wird diese Erhebung abgetastet und ergibt am Ausgang des Nockenwellen-Impulsformers 22 einen sich jeweils ijber eine halbe Nockenwellen-Umdrehung bzw. ganze Kurbelwellenumdrehung erstreckenden Nockenwellenimpuls.

Dieser Nockenwellenimpuls liegt jeweils an einer Gruppe von Toren 41 bis 43 direkt bzw. an einer anderen Gruppe von Toren 44, 45, 46 negiert an. Die Negation dieses Vorsteuerimpulses nimmt der Negator 3 vor.

Sobald an einem der Tore 41 bis 46 sowohl ein Kurbelwellenimpuls als auch ein Nockenvellenrmpuls anliegt, wird der entsprechende, dem Tor - z. B. 41 - zugehörige elektronische Schalter, z. B. 51, gesch'ossen. Gesteuert vom Rechner 7 gibt die Leistungsstufe 8 den Einspritzimpuls ab, der über einen der geschlossenen Schalter, z. B. 51, zu dem zugehörigen Einspritzventil und dessen Elektromagnet, z. B. 61, gelangt.

Der Rechner 7 kann während des Anliegens des Einspritzbereichsimpulses innerhalb des Einspritzbereiches β den Einspritzimpuls der Leistungsstufe 8 mit seinem Beginn und seiner absoluten Länge bestimmen.

Vorzugsweise ist die signalauslösende Erhebung der Kurbelwellen-Impuisscheibe 1 so ausgebildet, dali eine sägezahnförmige Spannung während des Durchlaufs des Einspritzbereiches gewonnen werden kann, die eine dem Kurbelwellen-Drehwinkj! entsprechende Signalinformation darstellt. Vermittels dieser sägezahnf örmigen Spannung, die beim Durchlauf eine sinkende Tendenz aufweist, wird der Einspritzzeitpunkt als auch die Einspritzdauer im Rechner 7 entsprechend rlen eingegebenen motorischen Betriebsbedingungen ermittelt

Anhand des impulsplanes in Fig. 2 sail nunmehr die Funktion der erfindungsgemäßen Einrichtung nach Fig. 1 für einen 6-Zylinder-Viertaktreihenmotor mit der Arbeitsfolge Zylinder I, II, III, VI, V, IV beschrieben werden.

Bei Drehung der Kurbelwelle lauft die Kurbelwek

len-Impulsscheiije 1 mit ihrer Erhebung nacheinander an den Einspritzbereichaufnehmern 11,12,13 vorbei. Die Von den vorgenannten Aufnehmern abgegebenen Impulse gelangen zu den Impülsformefn 101, 102, 103 und gelangen bei 360° Kurbelwinke! nacheinander als Impulse ΑΓ/101 an die Tore 41*46; als Impulse /i/102 an die Tore 42, 45; als Impulse /i/103 an die Tore 43, 44.

Gleichzeitig liegt der Nockenwellenimpuls Nl je^ weils nach 360° Kürbeiwinkel wechselnd an den Toren 41, 42, 43 und den Toren 46, 45, 44.

Damit ergeben sich nacheinander folgende Schaltzustände;

1. Nur am Tor 41 liegen beide Impulse KIiOi und Λ722 an. Über den elektrischen Schalter 51 erhält der Elektromagnet 61 des Einspritzventils des Zylinders I einen Einspritzimpuls E/8.

2. Nur am Tor 42 liegen beide Impulse /i/102 und NlTT an: Über den elektronischen Schalter §2

^l0

erhält der Elektromagnet 62 des Einspritzventils des Zylinders II einen Einspritzimpuls E/8.
3. Nur am Tor 43 liegen beide Impulse /i/103 Und /V/22 an. Ober den elektronischen Sehalter 53 erhält der Elektromagnet 63 des Einspritzventils des Zylinders III einen Einspritzimpuls E/8.
4. Nur am Tor 46 liegen beide Impulse /i/101 Und Λ73 an. Über den elektronischen Schalter 56 erhält der Elektromagnet 62 des Einspritzventils des Zylinders VI einen Einspritzimpuls Ε/8₍
5i Nur ätri Tor 45 liegen beide Impulse ii/102 und /V/3 arh Über den elektronischen Schalter 55 erhält der Elektromagnet 65 des Einspritzventils des Zylinders V einen Einspritzimpuls E/8.
6. Nur am Tor 44 liegen beide Impulse /i/103 und /V73 an. Über den elektronischen Schalter 54 erhält der Elektromagnet 65 des Eihspritzventils des Zylinders iV einen Einspritzinipuls E/8;
Der besondere Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, daß die Einspritzbereichsimpulse von den Einspritzbereichsaüfnehmern 11, 12, 13 erfaßt werden. -Diese Impulse werden sowohl zum Bestimmen des Einspritzzeitpunktes und der Einspritzdauer, bezogen auf den Kurbelwellen-Drehwinkel, als auch zum Verteilen genutzt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zurr, taktrichtigen Steuern von elektromagnetischen Einspritzventilen für Viertakt-Mehrzylinder- Verbrennungsmotoren, bei der jedem Zylinder ein Einspritzventil zugeordnet ist, bei der alle Einspritzventile von einer gemeinsamen, die Einspritzzeit und die Einspritzdauer durch Aufnahme eines Augangssignals einer Rechenschaltung in Abhängigkeit von Betriebsparametern bestimmenden Leistungsstufe gespeist werden und bei der die Ansteuerung jedes in Reihe mit der gemeinsamen Leistungsstufe und einem elektronischen Schalter liegenden Einspritzventils durch Schließung des mit dem jeweiligen Einspritzventil in Reihe liegenden elektronischen Schalters über seinen Steuereingang mittels von einem Nockenwellenimpulsgeber erzeugter Impulse erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß einer mi* einer sich über den Einspritzbereich (ß) erstreckenden Erhebung (10) versehenen Kurbelwellen-Impulsscheibe (1) im Winkelab-Stand (γ) der Einspritzfolge Einspritzbereichsaufnehmer (101, 102, 103) zugeordnet sind, deren zu Kurbelwellen-Rechteckimpulsen (KJ) geformte Ausgangssignale an Torschaltungen (41 bis 46) liegen, die in ihrer Zahl der Anzahl der Einspritzventile (61 bis 66) und damit der Anzahl der elektronischen Schalter (51 bis 54) entsprechen, die in eine der Anzahl der jeweils um 360° versetzt arbeitenden Zylindergruppen entsprechenden Zahl von Gruppen aufgeteilt sind und die an ihrem Ausgang jeweils mit dem T^euereingang eines elektronischen Schalten: (51 bis 54) verbunden sind, wobei die Kurbelwelle! Rechteckimpulse (KJ) jedes Einspritzbereichsaufnehmers (101, 102, 103) jeweils an einer Torschaltung jeder Gruppe liegen, wobei an allen Torschaltungen (41 bis46) weiterhin über einen Drehwinkel der Nokkenwelle (2) von 180° ein von der Nockenwelle (2) entsprechend der Zuordnung der Arbeitstakte der Zylinder zur Kurbelwellendrehung mit Hilfe des Nockenwellenimpulsgebers (21) abgenommener Nockenwellen-Impuls (NJ) anliegt und Wobei die elektronischen Schalter (41 bis 46) beim gleichzeitigen Anliegen des Kurbelwellen-Rechteckimpulses (KJ) und des Nockenwellenimpulses (NJ) an der ihnen zugehörigen Torschaltung (41 bis 46) geschlossen sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Aufteilung der Zylinder und Torschaltungen in zwei Gruppen der Nockenwellen-Impuls (NJ) an den Torschaltungen (41 bis 43) der einen Gruppe direkt und an ilen Torschaltungen (44 bis 46) der anderen Gruppe negiert anliegt.

.ι. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich über den Einspritzbefeich (ß) erstreckende Erhebung (10) der Kurbel-Wellen-Impulsscheihe (1) eine dem Kurbelwelten-Drehwinkel entsprechende Signalinföfrnatiön enthält, die über die Einsprttzbercichsaufnehmer (11_H12) 13) der Rechenschaltung (7) übermittelt Wird,

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum taktrichtigen Steuern von elektromagnetischen Einspritzventilen für Viertakt-Mehrzylinder-Verbrennungsmotoren, bei der jedem Zylinder ein Einspritzventil

zugeordnet ist, bei der alle Einspritzventile von einer gemeinsamen, die Einspritzzeit und die Einspritzdauer durch Aufnahme eines Ausgangssignals einer Rechenschaltung in Abhängigkeit von Betriebsparametern bestimmenden Leistungsstufe gespeist werden

ίο und bei die Ansteuerung jedes in Reihe mit -Jer gemeinsamen Leistungsstufe und einem elektronischen Schalter liegenden Einspritzventils durch Schließung des mit dem jeweiligen Einspritzventil in Reihe liegenden elektronischen Schalters über seinen Steuereingang mittels von einem Nockenwellenimpulsgeber erzeugter Impuls erfolgt.

Vorbekannt sind Einrichtungen der vorbeschriebenen Gattung durch die DE-OS 1451959 und die DE-AS 1576280. Vermittels von der Nockenwelle betätigter Kontakte wird über elektronische Schalter, beispielsweise Thyristoren, die Verteilung der Ansteuerimpulse für die einzelnen Einspritzventile vorgenommen. Die jeweils an alle elektronischen Schalter anliegenden Ansteuerimpulse werden von einer Leistungsstufe abgegeben, die von einer von Nockenwellenimpulsen getriggerten Schaltvorrichtung angesteuert wird. Diese Schaltvorrichtung bestimmt die Einschaltzeit der Einspritzventile.

Nachteilig ist bei dieser Ausführung, daß die Triggerung der die Einschaltzeit bestimmenden Schaltvorrichtung über Nockenwellenimpulse erfolgt, die in ihrer Zuordnung zur Kurbelwellenstellung durch auftretende Drehungleichförmigkeiten und Drehschwingungen ungenau sind und für jeden Zylinder ein Steuerkontakt für den elektronischen Schalter vorgesehen werden muß.

Vorbekannt ist weiterhin durch die DE-OS 2331 264 eine Einrichtung zum taktrichtigen Steuern von Einspritzventilen, bei der jedem Einspritzventil eine eigene Treiberstufe zugeordnet ist.

Ausgehend von den Zündimpulsen und einem Setzimpuls nach jedem Arbeitszyklus wird die Verteilung der Einspritzsignale für die Treiberstufen über einen Zähler und Zähldekoder vorgenommen. Dabei ist jeder Treiberstufe ein Tor vorgeschaltet, wobei die Tore in zwei Gruppen über setzbare Flip-Flops wechselweise vorgesteuert werden und über ihren jeweilig weiteren Eingang das Einspritzsignal erhalten, womit die Treiberstufe eingeschaltet wird.

Der Nachteil diener Ausführung liegt in der Anwendung einer Schieberegisterverteilung der Einspritzsignale und am Aufwand je einer Treiberstufe für jedes Einspritzventil. Das Verteilen mit Schieberegister weist den prinzipiellen Nachteil beim Starten auf, daß aus der Ruhestellung heraus erst ein Arbeitszyklus bis zum Erscheinen des Setzimpulses beendet werden muß, d. h. bei ungünstiger Stellung der Kurbelwelle setzt erst nach ca. 2 Umdrehungen das geordnete Verteilen ein, und die Einspritzimpulse gelangen erst dann zu den Einspritzventilen.

Durch die FR-PS 2171626 ist eine Einrichtung zum Auswählen von Einspritz- oder Zündimpulsen für Mehrzylinder-Verbrennungsmotoren mit unregelmäßigen Zündabständen vorbekannt, bei der durch

Tore Auslöseimpulse aus Kurbelwellenimpulsen zyklischer Folge entsprechend den ungleichmäßigen Zündäbständen gewonnen werden. Die Kurbelwelienimpuise werden vermittels zweier Abnehmer von