DE2726987A1

DE2726987A1 - METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE INJECTION TIME IN COMBUSTION ENGINE WITH EXTERNAL IGNITION

Info

Publication number: DE2726987A1
Application number: DE19772726987
Authority: DE
Inventors: Peter-Juergen Schmidt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-06-15
Filing date: 1977-06-15
Publication date: 1979-01-04
Also published as: GB1597776A

Description

- /- R. 39 6- / - R. 39 6

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem analog arbeitenden Kraftstoffeinspritzsystem, bei dem die Drehzahlinformation aus der Zündungsfrequenz gewonnen wird, das gewonnene Signal in seiner Frequenz halbiert wird und schließlich in einem Zeitglied bzw. einem Steuermultivibrator die Einspritzzeit abhängig von der Drehzahl und dem Luftdurchsatz im Ansaugrohr gewonnen wird. Eine nachfolgende Multiplizierschaltung berücksichtigt die einzelnen gewünschten Korrekturen und das Ausgangssignal dieser Multiplizierschaltung wird schließlich der Treiberstufe für die magnetischen Einspritzventile zugeführt. Nachteilig bei diesem bekannten Einspritzsystem ist die ausschließlich analoge Informationsverarbeitung mit ihrer Temperatur- und Störungsempfindlichkeit. Bekanntgeworden sind auch rein digitale Systeme, denen jedoch der Nachteil anhaftet, daß alle zu verarbeitenden Größen in digitale Form gebracht werden müssen und deshalb mehrere Analog-Digital-Wandler benötigt werden. Für eine Massenproduktion stellen dieser Wandler einen nicht unerheblichen Kostenfaktor dar.The invention is based on an analog fuel injection system, in which the speed information is obtained from the ignition frequency, the obtained signal in its Frequency is halved and finally in a timing element or a control multivibrator, the injection time depending on the Speed and the air throughput in the intake pipe is obtained. A subsequent multiplier circuit takes this into account individual desired corrections and the output signal of this multiplier circuit is finally the driver stage supplied for the magnetic injectors. The disadvantage of this known injection system is that it is exclusive analog information processing with its sensitivity to temperature and interference. Purely digital ones have also become known Systems which, however, have the disadvantage that all quantities to be processed are brought into digital form must and therefore several analog-to-digital converters are required. For mass production, these converters make one not inconsiderable cost factor.

Advantages of the invention

Der wesentlichste Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und der dazugehörenden Vorrichtung besteht darin, daß die einzelnen Betriebskenngrößen entsprechend ihrer vorliegenden Art verarbeitet werden. Dadurch ergibt sich Erstens eine Einsparung von Analog-digital- bzw. Digital-analog-Wandlern und zweitens eine mit der Einsparung verbundene geringere Störanfälligkeit der Vorrichtung. Durch die digitale Verarbeitung der wesentlichsten Betriebskenngrößen kann jedoch die Genauigkeit der auf digitalem Wege ermittelten Werte beibehalten werden. Die wesentlichsten Betriebskenngrößen einer Brennkraftmaschine sind Drehzahl und Zustand im Luftansaugrohr,The main advantage of the method according to the invention and the associated device is that the individual operating parameters are processed according to their type. Firstly, this results in one Saving of analog-to-digital or digital-to-analog converters and, secondly, a lower susceptibility to interference associated with the saving the device. However, due to the digital processing of the most important operating parameters, the accuracy the values determined digitally are retained. The most important operating parameters of an internal combustion engine are the speed and condition in the air intake pipe,

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wobei dieser Zustand sowohl über die Drosselklappenstellung, den Druck oder aber den Luftdurchsatz im Ansaugrohr erfaßt werden kann. Es empfiehlt sich aus Gründen der Genauigkeit diese wesentlichsten Betriebskenngrößen auf digitalem Wege zu verarbeiten. Die dabei möglicherweise erforderliche Umwandlung der den Zustand im Luftansaugrohr charakterisierenden Größe in ein digitales Signal ist im Hinblick auf die größere Genauigkeit der digitalen Signalverarbeitung wünschenswert. this state can be detected via the throttle valve position, the pressure or the air throughput in the intake manifold. For reasons of accuracy, it is advisable to process these most important operating parameters digitally. The conversion of the variable characterizing the state in the air intake pipe into a digital signal, which may be required in this case, is desirable in view of the greater accuracy of the digital signal processing.

Zur analogen Signalverarbeitung empfehlen sich insbesondere stationär vorgegebene Werte, wie z.B. Temperatur, barometrischer Höhenwert, Betriebsspannungskorrektur u.s.w. Im Hinblick darauf, daß aus dem Stand der Technik bereits die wesentlichsten einzelnen Komponenten bekannt sind, bietet der im nachfolgenden beschriebene Gegenstand der Erfindung in seinem Ergebnis wesentliche Vorteile.For analog signal processing, it is particularly advisable to use preset values such as temperature, barometric values Altitude value, operating voltage correction, etc. In view of the fact that the most essential individual components are already known from the prior art, the im offers the following described subject matter of the invention in its result significant advantages.

Zeichnungdrawing

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein grob schematisches Blockschaltbild einer Kraftstoffeinspritzanlage, bei der einem digitalen Schaltungsteil zur Erzeugung eines Grundimpulses eine Multiplizierschaltung für die Längendehnung des Grundimpulses abhängig von analog vorliegenden Größen nachfolgt.Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the description below. FIG. 1 shows a roughly schematic block diagram of a fuel injection system in which a digital Circuit part for generating a basic pulse a multiplier circuit for the elongation of the basic pulse dependent of analogous quantities follows.

Figur 2 zeigt einen Einspritzimpuls ti, gebildet aus der Summe von zwei aufeinanderfolgenden Signalen der Dauer td und ta. Bei der verwendeten Abkürzung steht i für Einspritzung, d für den digital aufbereiteten Teil und a für den analog aufbereiteten Teil. Figur 3 zeigt schließlich eine parallele Anordnung von digitalem und analogem Schaltungsteil.FIG. 2 shows an injection pulse ti, formed from the sum of two successive signals of duration td and ta. In the abbreviation used, i stands for injection, d for the digitally processed part and a for the analog processed Part. Finally, FIG. 3 shows a parallel arrangement of digital and analog circuit parts.

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"ΛΓ 2^26987"ΛΓ 2 ^ 26987

Description of the invention

In Figur 1 ist mit 10 ein digitaler Schaltungsteil bezeichnet, der als Eingangsinformation unmittelbar ein Signal vom Luftmengenmesser 11 und ein Drehzahlsignal von einem Drehzahlgeber 13 erhält. Hauptbestandteil des digitalen Schaltungsteiles ist eine Speicher- und Recheneinheit 15, der Frequenz-Zahlen-Wandler 16 und 17 vorgeschaltet sind, sowie ein Zahlen-Zeit-Wandler l8 nach der Speicher- und Recheneinheit 15· Dem Zahlen-Zeit-Wandler l8 folgt ein analoger Schaltungsteil 20 mit einer analog arbeitenden Multiplizierstufe 21, der über Eingänge 22, 23 und 24 Synchronisier- und Korrekturgrößen wie Temperatur, barometrische Höhe, Anlaßsignal usw. zuführbar sind. Nachgeschaltet ist dem analogen Schaltungsteil 20 eine Einspritzeinheit 25· Sie enthält neben den eigentlichen Einspritzventilen auch die dazugehörigen Treiberstufen.In Figure 1, a digital circuit part is indicated by 10, of the input information directly as a signal from the air flow meter 11 and a speed signal from a speed sensor 13 is replaced. The main component of the digital circuit part is a storage and arithmetic unit 15, upstream of which the frequency-number converters 16 and 17 are connected, and a number-time converter 18 after the memory and arithmetic unit 15. The number-time converter 18 is followed by an analog one Circuit part 20 with an analog multiplier stage 21 to which synchronization and correction variables such as temperature, barometric altitude, start signal etc. can be supplied via inputs 22, 23 and 24. An injection unit 25 is connected downstream of the analog circuit part 20. In addition to the actual injection valves, it also contains the associated driver stages.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung von Figur 1 läßt sich zweckmäßigerweise anhand von Figur 2 erläutert. In dieser Figur 2 ist ein Einspritzimpuls ti dargestellt. Er wird gebildet aus der Summe von zwei Teilabschnitten der Längen td und ta. Dabei steht d für digitale Erzeugung und a für analoge.The operation of the device of Figure 1 can be expedient explained with reference to FIG. In this Figure 2, an injection pulse ti is shown. He is educated from the sum of two subsections of lengths td and ta. Here d stands for digital generation and a for analog.

Der digitale Schaltungsteil 10 von Figur 1 ermittelt aus dem Lasteignal und dem Drehzahlsignal eine Grundeinsprit zzeit td. Diese Grundeinspritzzeit wird im nachfolgenden analogen Schaltungsteil 20 multiplikativ abhängig von Korrekturgrößen zur Gesamteinspritzzeit ti erweitert. Der Erweiterungsanteil ist in Figur 2 mit ta dargestellt.The digital circuit part 10 of FIG. 1 determines a basic injection time td from the load signal and the speed signal. The expansion portion is shown in Figure 2 with ta.

Die Wirkungsweise des digitalen Schaltungsteiles wird im fol gen groß skizziert. Das Lasteignal vom Block 11 soll bereits in digitaler Form vorliegen; das Drehzahlsignal bildet ohnehin eine digitale Größe und liegt als Frequenz vor. Die The way in which the digital circuit part works is outlined in large detail in the following. The load signal from block 11 should already be available in digital form; the speed signal is a digital quantity anyway and is available as a frequency. the

809881/0117 " ⁵"809881/0117 " ⁵ "

Speicher- und Recheneinheit 15 ist als Speicher-Matrix ausgebildet und wenigstens zwei-dimensional. In ihr gespeichert sind die jeweiligen Grundeinspritzzeiten abhängig vom Lastsignalwert und der Drehzahl. Beide Betriebskenngrößen werden in den Frequenz-Zahlen-Wandlern 16 und 17 in Adressen für die Speicher- und Recheneinheit 15 umgesetzt, wodurch dann taktweise abhängig von diesen Betriebskenngrößen ein Grundeinspritzwert aus dem Speicher gelesen werden kann. Da die Information im Speicher ebenfalls als Zahl vorliegt, bedarf es eines der Speicher- und Recheneinheit 15 nachgeschalteten Zahlen-Zeit-Wandlers 18, an dessen Ausgang schließlich die Grundeinspritzzeit td zur Verfugung steht. Da diese Einspritzzeit mit dem Kurbelwellendrehwinkel synchronisiert werden muß, ist eine Leitung 19 in Verbindung mit den Zahlen-Zeit-Wandler l8 angeordnet, über die diesem Wandler ein Synchronisationssignal zugeführt wird.Storage and computing unit 15 is designed as a storage matrix and at least two-dimensional. Stored in it the respective basic injection times are dependent on the load signal value and the speed. Both operating parameters are converted into addresses for the memory and arithmetic unit 15 in the frequency-to-number converters 16 and 17, whereby a basic injection value can then be read from the memory in a cyclical manner as a function of these operating parameters. There the information in the memory is also available as a number, a memory and arithmetic unit 15 connected downstream is required Number-time converter 18, at the output of which the basic injection time td is finally available. Because this injection time must be synchronized with the crankshaft rotation angle, is a line 19 in connection with the number-time converter Arranged l8, via which a synchronization signal is fed to this converter.

Im nachfolgenden analogen Schaltungsteil 20 dient die Multiplizierstufe der Aufweitung dieses Grundeinspritzsignales td. Solche Multiplizierstufen sind aus der Literatur hinlänglich bekannt. Das am Ausgang der Multiplisierstufe 21 erscheinende Signal ti stellt schließlich das gesamte Einspritzsignal dar.The multiplier stage is used in the following analog circuit part 20 the expansion of this basic injection signal td. Such multiplier stages are sufficient from the literature known. The signal ti appearing at the output of the multiplier stage 21 ultimately represents the entire injection signal.

Die Darstellung von Figur 2 läßt noch eine andere Erzeugungsart des Gesamtimpulses ti als die oben beschriebene erkennen. Außer der multiplikativen Aufweitung des ersten Signalanteiles td ist eine Addition der beiden Anteile möglich. Dabei kann ebenfalls der erste Anteil digital erzeugt v/erden und der zweite direkt daran anschließend auf analogem Wege.The illustration in FIG. 2 shows another type of generation of the total pulse ti than that described above. In addition to the multiplicative expansion of the first signal component td, an addition of the two components is possible. Included the first part can also be generated digitally and the second directly connected to it in an analog way.

Figur 3 zeigt grob schematisch eine Verwirklichungsmöglichkeit für die Addition. Die wesentlichsten Bestandteile sind Geber für Betriebskenngrößen 11, 13 und 28, ein digital arbeitender Schaltungsteil 30, ein analog arbeitender Schal-Figure 3 shows roughly schematically one implementation possibility for addition. The most important components are encoders for operating parameters 11, 13 and 28, a digital one Circuit part 30, an analog operating switch

809881/0117 " ⁶ "809881/0117 " ⁶ "

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V qua?V qua?

tungsteil 31 sowie eine Verknüpfungsstufe 32 für die Ausgangssignale von digitalem und analogem Schaltungsteil. Realisiert werden kann die Verknüpfungsstufe 32 im einfachsten
Fall durch ein ODEH-Gatter.processing part 31 and a link stage 32 for the output signals from the digital and analog circuit part. The linking stage 32 can be implemented in the simplest way
Fall through an ODEH gate.

Während bei der Schaltungsanordnung von Figur 1 der Beginn
des Einspritzimpulses und auch sein Ende aufgrund einer einmaligen Synchronisation eindeutig festlegbar ist, bedarf es
bei der Schaltungsanordnung nach Figur 3 auch einer Synchronisation für das Ausgangssignal dos analogen Schaltungsteils 31· Diese Synchronisation wird über eine Leitung 33
zwischen digitalem und analogem Schaltungsteil ^O, 31 bewerkstelligt .While in the circuit arrangement of Figure 1, the beginning
of the injection pulse and also its end can be clearly defined due to a one-time synchronization, it is necessary
in the circuit arrangement according to FIG. 3, there is also a synchronization for the output signal of the analog circuit part 31
between digital and analog circuit part ^ O, 31 accomplished.

Der Impuls an dem Analogteil 31 wird z.B. durch eine- Kondensatorentladung bestimmt, die Aufladung dieses Kondensators geschieht während der ersten, digital ermittelten lmpuln;:eit. Dadurch entsteht auch hier der rnultiplikative Zusammenhang der beiden Zeiten.The pulse at the analog part 31 is caused by a capacitor discharge, for example Definitely, the charging of this capacitor happens during the first, digitally determined impulses;: eit. Through this Here, too, the multiplicative relationship of both times.

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Claims

May 26, 1977 Mü / Kö

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

AnsprücheExpectations

II method for determining the injection time in fuel injection systems of internal combustion engines with spark ignition, in which the injection time of at least one injection valve is determined on the basis of operating parameters, characterized in that the injection time is generated partly digitally and partly analog.

2. A method for determining the injection time according to claim 1, characterized in that a basic pulse skenngrößen as the first part of the injection time of particular digital present operation is formed by digital means and a second part of the injection pulse particular analog present operating parameters in an analogous manner.

3. The method according to claim 1, characterized in that the basic pulse is generated digitally and this digitally determined signal is varied at least in length in an analog way.

i |. Procedure for determining the injection time for fuel

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ORIGINAL INSPECTED

R. 3 9 t. ■·■R. 3 9 t. ■ · ■

Injection systems according to at least one of Claims 1 to 3, characterized in that for digital processing of operating parameters can also be processed in analogue operating parameters and / or vice versa.

5 · Procedure for determining the injection time according to one of the Claims 1 to 3, characterized in that at least the operating parameters speed and a variable characterizing the condition in the intake pipe such as pressure, throttle valve position or air flow rate can be processed.

6. Apparatus for performing the method according to claim

1, characterized in that the transmitter for operating parameters (11, 13) with a digital representing a timing element working circuit part (10, 30) are connected and this digitally working circuit part (10, 30) an analog working .Schaltungteil (20, 3D, which works as a timing element or time expansion stage, connected after or in parallel is.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the digitally operating circuit part (10, 30) at least an addressable memory (15) and a number-time converter (18).

8. Apparatus according to claim 6, characterized in that

809881 /0117 - 3 -809881/0117 - 3 -

R. 3 · ι "

with the digitally operating circuit part (10, 30) at least the sensors for the speed and for the oil signal relating to the state in the air intake pipe are connected.

9. The device according to at least one of claims 6 to 8, characterized in that with the analog circuit part (20) as a time expansion device or the analog Circuit part (31) connected as a timer transmitter for correction variables such as temperature, starting condition, battery voltage are.

IQ). Device according to one of Claims 6 to 9 characterized in that the analog circuit part (20) is a multiplier stage for the output signal of the upstream digital circuit part (10) is provided.

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