DE2719517A1

DE2719517A1 - Kraftstoffeinspritzanlage mit modulation der kraftstoffdichte

Info

Publication number: DE2719517A1
Application number: DE19772719517
Authority: DE
Inventors: Emile David Long
Original assignee: Allied Chemical Corp
Current assignee: Allied Corp
Priority date: 1976-05-03
Filing date: 1977-05-02
Publication date: 1977-11-24
Also published as: FR2350472A2; US4082066A; SE7704659L; JPS52133419A; GB1567045A; ES458673A1; CA1106939A; IT1117062B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzanlage für Verbrennungsmotoren mit Zündung und betrifft Insbesondere eine Anlage mit einer Einrichtung zur Steuerung des KraftstoffvoQumens, der für den Motor vorgesehen 1st. In Funktion der Motorbetriebsparameter und zur Veränderung des Kraftstoffvolumens In Funktion der Kraftstofftemperatur neben den Injektoren, um das Gewicht des vorgesehenen Kraftstoffs' unabhängig von Kraftstofftemperaturveränderungen zu halten.

Kraftsteueranlagen, welche die Motorbetriebsparameter messen und in die Motorzylinder eine gemessene Kraftstoffmenge in zeitlich abgestimmtem Verhältnis zum Motorbetrieb in Funktion der Parameter einspritzen, sorgen für eine bessere Steuerung über das Kraftstoff-Luft-Verhältnis in den Motorzylindern als die itjehr^herköioölichen Vergasersysteme. Weil diese präzise Steuerung des Kraftstoffluftverhältnisses die Motorleistung verbessern und die Verunreinigungsmengen im Auspuffgas des Motors vermindern kann, stieg das Interesse an diesen Anlagen in direktem Verhältnis zu den Brennstoffkosten und den Verschärfungen der gesetzlichen Bestimmungen, welche die zulässigen Mengen unerwünschter Abgase bei Fahrzeugauspuffgasen begrenzen. In den Motorverbrennungskammern reagieren Luft und Kraftstoff miteinander auf einer Gewichtsbasis, so daß es wichtig ist, das Gewicht des Kraftstoffs, welcher für den Motor vorgesehen ist, statt seines Volumens zu steuern; bekannte Kraftsfcoffmeßinjektoren sind aber in typischer Weise Volumenmeßvorrichtungen.

Eine gewöhnliche Form von Injektor besteht aus einem normaler-

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weise geschlossenen Ventil, welches eine Zeit lang geöffnet wird, die von den Motorbetriebsparametern gesteuert wird. Der Druck zum Injektor wird konstant gehalten, so daß ein gesteuertes Kraftstoffvolumen vom Injektor während derjenigen Zeit, während der er geöffnet ist, durchgelassen wird.

Der Fehler des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses, der sich aus der Steuerung des Kraftstoffvolumens ergibt statt aus seinem Gewicht, kann erheblich sein, weil die Kraftstoffdichte sich wesentlich in Funktion der Kraftstofftemperatur verändert. Eine typische Benzinmischung kann sich in der Dichte um etwa 1 % für jede Temperaturänderung von 10 ⁰F (ca. 5 ⁰C) ändern. Die Kraftstofftemperatur am Injektor kann von etwa -28,9 ⁰C (-20 ⁰F) während eines Kaltstartes bis zu etwa 121,1 ⁰C (250 ⁰F) in einer Anlage anderswo der Injektor neben dem Motoreinlaßventil angeordnet ist, und zwar während des Warmmotorbetriebes. Die Injektortemperatur stabilisiert sich gut unter der Temperatur des Motoreinlaßventils wegen des Kühleffektes des Kraftstoffs. Somit tritt eine erhebliche Kraftstoffdichteänderung auf, und ein Kraftstoffsystem, welches nur das Kraftstoffvolumen überwacht, kann ein mit einem erheblichen Fehler behafteten Kraftstoff-Luft-Verhältnis vorsehen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer von der Temperatur des Kraftstoffes, der in den Motorzylindern eingespritzt wird, gesteuerten Einrichtung, um den Betrieb eines Kraftstoff-

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volumenmeßinjektors zu modifizieren und das Gewicht des eingespritzten Kraftstoffes unabhängig von Kraftstofftemperaturveränderungen an der Injektormeßdüse zu halten.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die nachfolgend im einzelnen beschrieben wird, werden elektromagnetisch betätigte, erregte Injektoren oder Einspritzeinrichtungen verwendet. Mehrere Motorsensoren oder Abfühleinrichtungen überwachen diese Parameter, wie z. B. Motorverteilerdruck und Motortemperatur, um einen Impulsgenerator variabler Breite zu steuern. Um die Injektoransprechzeit unabhängig von der Injektorspulentemperatur zu machen und somit von ihrem Widerstand, nimmt eine Konstantstromtreiberschaltung, die in der Hauptanmeldung beschrieben ist, einen Impuls veränderbarer Breite auf, um den Injektor zu betätigen. Erfindungsgemäß wird die Spannung und der Gleichstromwiderstand der Injektorspule während der Treiberimpulszeit als Maß der Kraftstofftemperatur am Injektor verwendet. Da der Strom der Injektorspule konstant ist und ihr Widerstand sich in Funktion der Temperatur verändert, ändert sich ihre Spannung in Funktion der Temperatur. Diese Spannungs- und Gleichstromwiderstandsveränderung wird verwendet, um die Entladezeit eines R-C-Kreises in dem Impulsgenerator mit variabler Breite zu modifizieren oder zu ändern. In dieser Ausführungsform ist kein getrennter Kraftstofftemperatursensor erforderlich für das Abfühlen der Kraftstofftemperatur in allen Injektoren für den Motor, d. h. für alle acht Injektoren, die in einem Achtzylindermotor verwendet werden. 709847/0785

Die Injektorspule liegt in dichter Nachbarschaft zur Injektormeßöffnung, und die Spulentemperatur folgt dicht der Kraftstofftemperatur im Injektor. Die Injektortemperatur ist ein enges Maß der Kraftstofftemperatur am Injektor und demgemäß der Kraftstoffdichte. Somit erfordert die vorliegende Erfindung nur einige wenige einfache elektronische Bauteile, um wesentlich die Kraftstoff-Luftverhältnis-Steuergenauigkeit der Kraftstoffeinspritzanlagen zu verbessern, welche volumengesteuerte Injektoren verwenden, um die Genauigkeit dieser Systeme oder Anlagen unabhängig von der Veränderung der Kraftstoffdichte mit der Kraftstofftemperatur zu machen.

Die Erfindung ist auch anwendbar auf Formen von Kraftstoffeinspritzanlagen, bei denen das eingespritzte Volumen anders gesteuert wird als durch einen R-C-Zeitverzögerungsimpulsgenerator oder wo es notwendig sein kann, einen separaten Temperatursensor für eingespritzten Kraftstoff vorzusehen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise schematische, teilweise Blockdiagrammdarstellung einer Kraftstoffeinspritzanlage mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

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Fig. 2 eine mehr ins Einzelne gehende elektrische schematische Darstellung von Teilen der Anlage in Figur

Fig. 3 ein im einzelnen dargestelltes elektrisches schematisches Diagramm einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Das System der Figur 1 veranschaulicht die Kraftstoffeinspritzanlage und Zündbestandteile, welche einem einzigen Zylinder eines Verbrennungsmotors mit Zündung und mehreren Zylindern zugeordnet sind. Dies ist z. B. wiederum in der Hauptanmeldung beschrieben. Der Zylinder ist mit einer Zündkerze 10 und einem Kraftstoffinjektor 12 ausgestattet, der durch die elektrische Erregung seiner elektromagnetischen Spule 14 betätigt werden kann. Der Injektor 12 ist an eine Kraftstoffquelle 16 mit konstantem Druck angekoppelt und sorgt für ein Kraftstoffvolumen für den Bereich des Motoreinlaßventils außerhalb des Zylinders jedesmal, wenn der Injektor betätigt wird.

Die Zündkerze 10 wird von einer herkömmlichen Zündspule 18 erregt, deren Sekundärkreis an einen Rotor 20 eines vom Motor angetriebenen Verteilers 22 gekoppelt ist. Die Zündkerze ist mit einem der Verteilerkontakte verbunden, wie dies auch mit den anderen Motorzündkerzen der Fall ist. Der Primärkreis der Zündspule 18 wird von der Fahrzeugbatterie 24 jedesmal erregt, wenn die Unterbrecherstellen 26 geschlossen werden. Das Schließen der Unterbrecherstellen 26 ähnlich der Drehung

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des Verteilerrotors 2O erfolgt durch den Motor und geschieht in zeitlich abgestimmtem Verhältnis zur Motordrehzahl. Die Unterbrecherstellen 26 sind durch einen Kondensator 28 geshunted. Andere Formen von ZUndsystemen können bei dieser Erfindung ebenfalls benutzt werden, wie z. B. die kürzlich entwickelten "Feststoff-Systeme".

Der Primärschaltkreis der Zündspule 18 ist mit einem Zähler 29 verbunden, der durch die Stromimpulse vorbewegt wird, die in dem Primärkreis durch jede Betätigung der Unterbrecherkontakte 26 erzeugt werden. Der Zähler 29 hat eine Anzahl von Ausgangsleitungen 30, die gleich der Zahl der verwendeten Injektorschaltkreise ist, die nacheinander bei Vorlaufen des Zählers 29 erregt werden. Die Anzahl der verwendeten Injektorschaltkreise hängt von der Anzahl der Zylinder im Motor und der Anzahl der Injektoren 12 ab, die an einer gemeinsamen Schaltung teilhaben.

Nur ein einziger Injektorschaltkreis ist in Figur 1 gezeigt. Dieser Schaltkreis, der eine der Zählerausgangsleitungen 30 aufnimmt, verwendet einen Impulsgenerator 32 mit veränderbarer Breite, der auch von den Motorsensoren 34 vorgesehene Signale aufnimmt. Diese Sensoren 34 sorgen in typischer Weise für elektrische Ausgangssignale, die proportional zum Motorverteilerdruck (in typischer Weise weniger als Atmosphärendruck, d. h. Vakuum), Motortemperatur und dergleichen sind. Der Impulsgenerator 32 variabler Breite hat auch einen zusätzlichen Eingang von der Injektorspule 14, der auf Leitung 36 vorgesehen ist. 709847/0785

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Jedesmal, wenn der Impulsgenerator 32 ein Triggereingangssignal vom Zähler 29 auf Leitung 30 aufnimmt, sorgt er für einen elektrischen Ausgangsimpuls mit einer Zeitdauer, die eine Funktion ihrer Eingänge von den Motorsensoren 34 und von der Injektorspule 14 auf Leitung 36 ist. Dieser Impuls wird einen Konstantstromtreiberschaltkreis 38 vorgesehen, dessen Ausgang mit der Injektorspule 14 verbunden ist. Die Konstantstromtreiberschaltung 38 ist ebenfalls in der Hauptanmeldung beschrieben. Das äußere Ende der Spule 14 ist geerdet.

Der Schaltkreis 38 sorgt für einen Stromimpuls mit derselben Zeitdauer wie das Ausgangssignal aus dem Generator 32 mit veränderbarer Impulsbreite. Die Größe des Stromes in diesem Impuls ist konstant undabhängig von Veränderungen des Widerstandes der Injektorspule 14, wobei diese Veränderungen unvermeidbar auftreten, wenn sich die Injektorspulentemperatur verändert. Der Wärmewiderstandskoeffizient von Kupfer ändert sich um etwa 0,4 % pro ⁰C. Weil der Injektor 12 und der darin enthaltene Kraftstoff in dichter Nachbarschaft zum Motor liegen, wird der Kraftstoff im Injektor 12 leicht einer erheblichen Temperaturveränderung untersogen, wodurch sich die Dichte des Kraftstoffs neben einer Meßdüse im Injektor 12 ändert. Die Spule 14 kann eine 50 %ige Widerstandsänderung zwischen Kaltstart und Warmmotorbetrieb erleiden, wodurch Veränderungen der Temperatur des Kraftstoffs in Injektor 12 wiedergegeben sind. Infolgedessen ändert sich die Masse des Gewichtes selbst zum Motorzylinder zugelassenen Kraftstoffs in Funktion der Injektortemperatur. Der Schaltkreis 38 wirkt so, daß er einen konstanten

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Strom zur Spule 14 unabhängig von ihrer Temperatur vorsieht. Somit verändert sich die über der Spule 14 entwickelte Spannung in Funktion der Temperatur der Spule 14. Auf dieser Basis kann die Spule 14 dazu verwendet werden, die Temperatur in dem durch den Injektor 12 neben der Spule 14 hindurchgehenden Kraftstoff abzufühlen, wobei die Spule 14 in dichter Nachbarschaft zu einer Meßdüse im Injektor 12 liegt. Eine Temperaturabfühleinrichtung, wie z.B. ein Thermistor, kann im Injektor 12 zum Abfühlen der Kraftstofftemperatür alternativ vorgesehen sein.

Die Leitung 36 verbindet die Hochspannungsseite der Spule 14 mit dem Generator 32 für veränderbare Impulsbreite, um ein Spannungssignal vorzusehen, welches sich direkt mit dem Widerstand der Spule 14 während des Auftretens des Betätigungsimpulses verändert und sich somit direkt mit der Spulentemperatur und der Kraftstofftemperatur ändert. Dieses Signal wirkt so, daß es direkt die Dauer des vom Generator 32 vorgesehenen Impulses in einer Weise steuert, die nachfolgend beschrieben wird, so daß das während jedes Motorzyklus eingespritzte Kraftstoffvolumen sich in direkter Funktion der Kraftstofftemperatur ändert, um das Gewicht des eingespritzten Kraftstoffs unabhängig von der Kraftstofftemperatur konstant zu halten.

Der Generator 32 mit veränderlicher Impulsbreite, die Konstantstromtreiberschaltung 38 und ihr zugeordneter Schaltkreis sind ausführlicher in Figur 2 veranschaulicht. Die Triggerelngangs-

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impulse zum Impulsgenerator 32 auf der Leitung 30 werden an die Basis eines NPN-Transistors 40 aufgebracht, dessen Emitter mit einer positiven Bezugsspannung über einen Widerstand 42 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 40 liegt an einer Seite eines Kondensators 44, welcher Teil einer Widerstands-Kapazitäts-Zeltgeberschaltung bildet. Der Entladewiderstand des Zeitgeberschaltkreises wird durch die Serienkombination eines Widerstands 46 und eines Motorsensors 48 gebildet, welcher Teil der in Figur 1 gezeigten Sensoren 34 bildet. Der Sensor 48 arbeitet in gewisser Hinsicht ähnlich einem variablen Widerstand und ist schematisch als solcher veranschaulicht. Vorzugsweise ist der Sensor 48 in erster Linie empfindlich auf die Motortemperatur und kann ein Thermistor sein.

Der Kollektor des Transistors 40 liegt auch über einer Vorrichtung 50, welche in gewisser Hinsicht ähnlich einer Quelle veränderlicher Spannung ist und schematisch als solche gezeigt ist, an Erde. Die Vorrichtung 50 bildet auch einen Teil der Motorsensoren 34, und bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sorgt sie für eine Spannung, die in erster Linie eine Funktion des Motorverteilerdruckes ist, obwohl andere Parameterkombinationen auch benutzt werden könnten, um die Spannung der Vorrichtung 50 bei anderen Ausführungsformen der Erfindung zu bestimmen.

Die Verbindung des Kondensators 44 und des Widerstandes 46 liegt auch an der Basis eines zweiten PNP-Transistors 52,

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dessen Emitter mit dem Emitter des Transistors 40 verbunden ist und dessen Kollektor über zwei Widerstände 54 und 56 geerdet ist. Der Mittelpunkt der Widerstände 54 und 56 stellt den Ausgang des Schaltkreises dar.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 nimmt zur Betrachtung des Betriebs des Impulsgenerators 32 ein Triggerimpuls auf Leitung 30 die Form eines im Negativen laufenden Impulses an, und bei Abwesenheit dieses Triggers arbeitet der Transistor 40 im gesättigten Leitungsbereich. Der Transistor 52 ist ähnlich zu dieser Zeit leitend, und somit ist die Spannung am Kondensator 44 im wesentlichen gleich der Emitterspannung des Transistors 52. Nach Empfang eines negativ laufenden Impulses auf Leitung 30 wird der Transistor 40 außer Leitfähigkeit geschaltet, wodurch sich der Kondensator 44 auf eine Spannung aufladen kann, die von der Differenz abhängt zwischen der Emitterspannung des Transistors 52 und der von der Vorrichtung 50 vorgesehenen variablen Spannung.

Wenn der negativ laufende Impuls zur Basis des Transistors 40 zu Ende ist, wird der Transistor 40 sofort wieder leitend, und die Spannung an der Basis des Transistors S2 geht scharf ins Positive um eine Größe, die proportional zur Ladung des Kondensators 44 ist, wodurch der Transistor 52 abgeschaltet wird. Der Kondensator 44 beginnt sich dann über den Widerstand 46 und den von der Vorrichtung 48 vorgesehenen äquivalenten Widerstand zu entladen. Diese Entladung hält an, bis die Span-

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nung über dem Kondensator 44 die Emitterspannung des Transistors 52 erreicht hat, wodurch der Transistor 52 eingeschaltet wird und die Spannung am Kondensator 44 auf einen Wert festlegt, der im wesentlichen gleich seiner Emitterspannung ist.

Die Zeit, während der der Transistor 52 abgeschaltet ist, hängt daher von der veränderlichen Spannung ab, die von der Vorrichtung 50 vorgesehen ist, welche die Spannung steuert, auf welche sich der Kondensator 44 während der Ausschaltzeit des Transistors 40 auflädt, und zur effektiven Summe des Widerstandes 46 und des äquivalenten, durch die Vorrichtung 48 vorgesehenen Widerstandes. Diese Summe steuert die Geschwindigkeit, mit welcher sich der Kondensator 44 entlädt, nachdem der Transistor 40 leitend geworden ist. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Impulszeit somit sowohl eine Funktion von dem Motorverteilerdruck als auch der Motortemperatur. Während der Entladezeit des Kondensators 44 wird ein negativ laufender Impuls an die Basis eines NPN-Transistors 58 gelegt, der einen Teil der Konstantstromprelberschaltung 38 bildet, und zwar vom Mittelpunkt der Widerstände 54 und 56 in der Kollektorschaltung des Transistors

Der Kollektor des Transistors 58 ist mit dem positiven Anschluß einer Energiezuführung über einen Widerstand 60 verbunden. Der Emitter des Transistors 58 ist geerdet, so daß er bei der Abwesenheit eines negativ laufenden Impulses an seiner Basis leitend vorgespannt ist. Eine Zener-Diode 62 liegt quer über der

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Emitterkollektorschaltung des Transistors 58, so daß die Spannung am Kollektor des Transistors 58 normalerweise bei Erde liegt und auf die Durchschlagsspannung der Diode 62 ansteigt, wenn ein negativer Impuls auf seine Basis aufgebracht wird und den Transistor in den nicht leitenden Zustand schaltet.

Die von der Zenerdiode beschränkte Spannung, die am Kollektor des Transistors 58 erscheint, wird an die Basis eines zweiten NPN-Translstors 64 angelegt. Der Emitter des Transistors 64 ist über einen Widerstand 66 geerdet, und sein Kollektor ist über einen Widerstand 68 mit dem positiven Anschluß der Energiezufuhr verbunden. Wenn der Transistor 58 durch Aufnahme des Impulses von dem Generator 32 mit veränderbarer Impulsbreite in den nicht leitenden Zustand geschaltet wird, wird eine regulierte Zenerspannung auf die Basis des Transistors 64 aufgebracht, und die Spannung über den Widerstand 66 steigt im wesentlichen auf die Zenerspannung. Der Kollektorstrom des Transistors 64 ist im wesentlichen gleich seinem Emitterstrom, und beide sind durch die Tätigkeit der Zenerdiode 62 hoch stabilisiert.

Der stabilisierte Kollektorstrom des Transistors 64 wird an die Basis eines PNP-Ausgangstransistors 70 gelegt, dessen Kollektor mit der Spule 14 des Injektors 12 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 70 ist mit dem positiven Anschluß der Energiezufuhr über eine Diode 72 verbunden.

Bei der Abwesenheit eines relativ großen Stromes an der Basis

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des Transistors 70 spannt die Diode 72 den Transistor 70 in den Abschaltezustand vor, so daß kein Strom an die Injektorspule 14 angelegt wird. Wenn ein negativ laufender Impuls vom Impulsgenerator 32 den Transistor 58 abschaltet und einen stabilisierten Strom zur Basis des Transistors 64 vorsieht, wird der Transistor 70 in eine proportional leitende Strombetriebsart getrieben. Der sich ergebende Kollektorstrom des Transistors 70 fließt durch die Injektorspule 14 und wird präzise als eine Funktion der Spannung der Zenerdiode 62 gesteuert. Wi^derstandsänderungen der Injektorspule 14, die sich aus Veränderungen sdLner Temperatur oder der Temperatur desjenigen Kraftstoffes ergeben, welcher durch den Injektor 12 geht, beeinträchtigen den Strom in der Spule 14 nicht. Wenn der negativ laufende Impuls vom Generator 32 zuende geht, treibt die durch die Diode 72 für den Transistor 70 vorgesehene Vorspannung den Transistor 7O scharf in den nicht leitenden Zustand.

Die Leitung 36 verbindet die Injektorspule 14 und den Kollektor des Transistors 70 mit der Verbindung zwischen dem Widerstand 46 und dem Kondensator 44 an der Basis des Transistors 52, wodurch ein-jkomplexer Entladungspfad für den Kondensator 44 und dem Impulsgenerator 32 geschaffen ist. Die Verbindung erfolgt über einen Kalibrierwiderstand 74 und eine Diode 76. Die Diode 76 wirkt als Filter zur Begrenzung der Größe der positiv laufenden Injektorbetätigungsimpulse auf das Einschalten des Transistors 70 hin. Der Widerstand 74 spannt die Diode 76 auf eine bestimmte Spannung vor, die im wesentlichen gleich derjenigen Spannung

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ist, welche an der Basis des Transistors 52 während des Entladens des Kondensators 44 erscheint.

Durch diese Schaltung wird eine Spannung, die im wesentlichen gleich der stabilen Spannung über der Injektorspule 14 ist, während der Aufnahme eines Ausgangsimpulses vom Transistor 70 an den Widerstand 46 gelegt. Wenn die Diode 76 vorgespannt wird, ist hierdurch ein kurzer Entladepfad für den Kondensator 44 vorgesehen, welcher die Entladezeitkonstante um einen bestimmten Wert ändert. Sobald die Temperatur des Injektors 12 steigt und die Temperatur der Spule 14 steigt, und zwar unter Erhöhen des Spulenwiderstandes und der Spannung, die über der Spule 14 erscheint, wenn der Konstantstromimpuls an sie angelegt wird, wird die Dauer des Impulses vom Generator 32 erhöht. Hierdurch wird das in den Motorzylinder eingespritzte Kraftstoffvolumen korrigiert, um'die Abnahme der Kraftstoffdichte zu kompensieren, die bei zunehmender Kraftstoff temperatur auftritt.

Die über der Spule 14 auftretende Spannungsveränderung bei Änderung der Spulentemperatur kann relativ groß sein. Unter der Annahme, daß der Kaltwiderstand der Spule etwa 2 1/2 Ohm ist, wie er bei der bevorzugten Ausffihrungsform der Erfindung ist, beträgt nach Auftreten eines 37,8 ⁰C (100 ⁰F) - Temperaturanstiegs der über der Spule 14 erscheinende Widerstand etwa 3 Ohm. Die Spannung erfährt die gleiche Prozentsatzänderung.

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Figur 3 veranschaulicht eine andere Anordnung für die Änderung der Entladezeit für die R-C-Schaltung in dem Impulsgenerator 32 als Funktion der Veränderung der Spannung über der Injektorspule 14. Die meisten Bestandteile des Schaltkreises sind dieselben wie die in dem Schaltkreis der Figur 2, und es sind dieselben Bezugszahlen verwendet. Der Schaltkreis unterscheidet sich darin, daß der Widerstand 46 als Funktion der Spannung über der Injektorspule 14 verändert wird. Der Widerstand 46 ist von der Emitterkollektorschaltung eines PNP-Transistors 90 geshunted. Die Basis des Transistors 90 ist mit der Spule 14 so verbunden, daß sich die Leitfähigkeit des Transistors 90 während eines Ausgangsimpulses umgekehrt zur Spulenspannung verändert. Hierdurch wird die Entladezeit der R-C-Schaltung bei einer Abnahme der Spulentemperatur oder Kraftstofftemperatur verringert, um die Kraftstoffdichtenver-Snderungen zu kompensieren.

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14 Leerseite

Claims

Dr. Hans-Heinrich Willrath t

Dr. Dieter Weber Dipl.-Phys. Klaus Seiffert

PATENTANWÄLTE File 2000-552

D-82WIESBADEN²⁹- April 1977

S/B Pe«*«* 1327 Gatttv-Frcyug-Strat* K * GtItI) W17»

WlLLWVTtNT

Neue Postonschrif 62 Wiesbaden 1 Postfach öl 45

Telex.- 41*4247

Allied Chemical Corporation, Morristown, New Jersey 07960 / U S A

Kraftstoffeinspritzanlage mit Modulation der Kraftstoffdichte

Zusatz zu der deutschen Patentanmeldung P 26 50 657.0 Priorität: 3. Mai 1976 in USA,
Serial-No. 682 701

Patentansprüche

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raftstoffeinspritzanlage für einen Verbrennungsmotor mit Zündung mit einer Brennstoffquelle, mindestens einem mit dieser verbundenen Injektor, einer Einrichtung zum Messen der Motorbetriebsparameter und mit Einrichtungen zur Steuerung des Injektors, um Brennstoffvolumina zum Motor vorzusehen, die sich in Funktion der Messungen von Betriebs-

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Parametern ändern, nach Patent...(Patentanmeldung P 26 50 657.0), gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Messung der Temperatur des Kraftstoffes neben dem Injektor und durch Einrichtungen zur Steuerung des Injektors zur Änderung des für den Motor vorgesehenen Kraftstoffvolumens in direkter Funktion des Ausgangssignals der Einrichtung zur Messung der Kraftstofftemperatur neben dem Injektor, wodurch das Gewicht des für den Motor vorgesehenen Kraftstoffes unabhängig von Dichteveränderungen gehalten wird, die sich aus der Kraftstofftemperaturveränderung ergeben.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Injektor eine elektrisch betätigbare Düse aufweist und das für den Motor vorgesehene Kraftstoffvolumen eine Funktion der Zeitlänge ist, während der die Düse betätigt ist, und daß die Einrichtung zur Steuerung des Injektors zur Veränderung des für den Motor vorgesehenen Kraftstoffvolumens in Funktion des Ausgangssignals der Einrichtung zur Messung der Motorbetriebsparameter eine Einrichtung aufweist zur Erzeugung von elektrischen Impulsen variabler Breite in zeitlich abgestimmtem Verhältnis zum Betrieb des Motors und daß die Einrichtung zur Messung der Kraftstofftemperatur eine Einrichtung aufweist zur Erzeugung eines elektrischen Signals proportional zum Widerstand der Spule.
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Impulses variabler Breite eine WiderStands-Kapazitäts-Entladeschaltung und eine

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Einrichtung aufweist zur Veränderung einer der Konstanten des Widerstandskapazitätsschaltkreises in Funktion der Kraftstofftemperatur und einen Schaltkreis aufweist, welcher die Injektorspule mit einem Widerstandselement der Widerstandskapazitätsentladeschaltung verbindet.
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1-3, insbesondere zur Steuerung des Gewichts des für den Verbrennungsmotor mit Zündung vorgesehenen Kraftstoffs durch ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einer Kraftstoffquelle und mit einem mit dieser verbundenen Injektor, dadurch gekennzeichnet, daß der Injektor eine Düse und eine Einrichtung zur Steuerung der Menge des vom Injektor für den Motor vorgesehenen Kraftstoffs aufweist, und daß die Zeitlänge, während der der Injektor betätigt ist, in direkter Funktion der Kraftstofftemperatur neben dem Injektor zur Veränderung des für den Motor vorgesehenen Kraftstoffvolumens in Funktion der Temperatur des Kraftstoffs neben der Injektordüse veränderbar ist, wodurch ein Kraftstoffgewicht vorgesehen wird, welches von den Änderungen der Kraftstofftemperatur unabhängig ist.
5. Anlage nach einem der Ansprüche 1-4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Messung der Temperatur des Injektors und eine Einrichtung zur Steuerung des Injektors zur Veränderung des für den Motor vorgesehenen Kraftstoffvolumens in direkter Funktion des Ausgangssignals der Einrichtung zur Messung der Injektortemperatur, wodurch das Gewicht des zum Motor vorge-

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sehenen Kraftstoffs unabhängig von den Kraftstoffdichteveränderungen gehalten wird, welche sich aus der Kraftstoff temperaturveränderung ergeben.
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Injektor eine elektrisch betätigbare Düse und die Einrichtung aufweist zur Steuerung des Injektors zur Veränderung des für den Motor vorgesehenen Kraftstoffvolumens in Funktion der Zeitlänge, während der die Düse betätigt ist, und daß die Einrichtung zur Messung der Motorbetriebsparameter eine Einrichtung aufweist zur Erzeugung elektrischer Impulse variabler Breite in zeitlich abgestimmtem Verhältnis zum Betrieb des Motors.
7. Anlage nach einem der Ansprüche 1-6, insbesondere zur Steuerung des Kraftstoffgewichtes, welcher für den Motor vorgesehen ist, dadurchgekennzeichnet, daß das Kraftstoffeinspritzsystem eine Kraftstoffquelle und einen mit dieser verbundenen Injektor aufweist, daß der Injektor eine Betätigungsspule aufweist und eine Einrichtung zur Steuerung der Menge des für den Motor vorgesehenen Kraftstoffs durch den Injektor vorgesehen ist und daß die Zeitlänge, während der Injektor betätigt ist, in direkter Funktion der Injektortemperatur zur Veränderung des Kraftstoffvolumens, der für den Motor vorgesehen ist, in Funktion der Temperatur neben der Injektorbetätigungsspule verändert wird, wodurch ein Kraftstoffgewicht vorgesehen wird, welches von Kraft-

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stofftemperaturänderungen unabhängig ist.
8. Anlage nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Injektor eine elektrisch betätigbare Düse mit einer elektrischen Spule und Einrichtungen zur Messung von Motorbetriebsparametern aufweist und die Einrichtung zur Steuerung des Injektors zur Veränderung des Kraftstoffvolumens eine Einrichtung aufweist zur Erzeugung von elektrischen Impulsen variabler Breite in zeitlich abgestimmtem Verhältnis zum Motorbetrieb, eine Einrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Signales vorgesehen ist, welches proportional zum Widerstand der Spule ist, wodurch eine Meßeinrichtung vorgesehen ist für die Temperatur des Kraftstoffs neben dem Injektor, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist zur Steuerung des Injektors zur Veränderung des für den Motor vorgesehenen Kraftstoffvolumens als direkte Funktion des Ausgangssignals der Einrichtung zur Messung der Kraftstofftemperatur neben dem Injektor, wodurch das Gewicht des Kraftstoffs, welcher für den Motor vorgesehen ist, unabhängig von den Kraftstoffdichteveränderungen gehalten wird, die sich aus Kraftstofftemperaturveränderungen ergeben.

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