DE2736306A1

DE2736306A1 - Kraftstoffversorgungsanlage fuer eine brennkraftmaschine mit fremdzuendung

Info

Publication number: DE2736306A1
Application number: DE19772736306
Authority: DE
Inventors: Susumu Harada
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1976-08-31
Filing date: 1977-08-12
Publication date: 1978-03-02
Also published as: JPS5335320U; JPS561937Y2; US4327682A; GB1568289A

Description

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Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffversorgungsanlage für ein Kraftfahrzeug, bei der die Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine während des Schubbetriebes zum wirkungsvollen Abbremsen des Kraftfahrzeuges und zur Kraftstoffersparnis unterbrochen wird. Nach Ende des Schubbetriebes setzt die Kraftstoffversorgung wieder ein und die Brennkraftmaschine arbeitet nach einem kleineren oder größeren Zeitintervall wieder normal, d.h., sie reagiert auf den im Fahrpedaldruck zum Ausdruck kommenden Fahrerwillen. Da während der abgesperrten Kraftstoffzufuhr keine Verbrennungsvorgänge in der Brennkraftmaschine mehr erfolgen, kühlt die Brennkraftmaschine besonders bei längerem Schubbetrieb aus, wodurch die Kondensationstemperatur des Kraftstoffs unterschritten werden kann. Dies bedeutet, daß nach wiederaufgenommener Kraftstoffzufuhr der ins Luftansaugrohr gelangende Kraftstoff sich zumindest teilweise an den Innenwänden des Luftansaugrohres niederschlägt und somit das dem Brennraum zugeführte Kraftstoff-Luft-Gemisch nicht den gewünschten Wert aufweist. In der Folge davon wird der Fahrkomfort beeinträchtigt. Ein weiterer Nachteil ist im mangelhaften Abgas nach Ende des Schubbetriebes zu sehen, da die Verbrennung des unzureichenden Gemisches noch mit einer zu geringen Temperatur erfolgt und somit Schadstoffe unverbrannt bleiben.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffversorgungsanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß nach Ende des Schubbetriebes die Kondensation des Kraftstoffes des Kraftstoff-Luft-Gemisches an den Innenwänden der Brennkraftmaschine bei niedriger Temperatur kompensiert wird und zudem infolge der erhöhten Kraftstoffmengenzufuhr ein schnelles Aufheizen der Brennkraftmaschine gewährleistet ist.

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Es ergibt sich ein hoher Fahrkomfort beim Übergang vom Schubbetrieb zum normalen Fährbetrieb sowie eine zeitlich geringe Schadstoffemission infolge der schnellen Aufheizung.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Blockschaltbild einer elektrischen Einspritzanlage und Figur 2 ein Impulsdiagramm zur Schaltungsanordnung nach Figur 1.

Beschreibung der Erfindung

In Figur 1 ist der elektronische Schaltungsteil einer Kraftstoffeinsprit zanlage für die Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges dargestellt.

Mit 10 ist ein Drehzahlgeber bezeichnet, dem eine Reihenschaltung aus Impulsformer 11, Frequenzteiler 12, sowie Impulserzeugerstufe 13 nachgeschaltet ist. Diese Impulserzeugerstufe 13 ist zusätzlich mit einem Geber 14 für den Luftdurchsatz im Ansaugrohr gekoppelt. Der Ausgang 15 der Impulserzeugerstufe 13 ist mit einem ODER-Gatter 16, einer Korrekturstufe 17 sowie mit der Impulsformerstufe 11 gekoppelt. Mit der zuletzt genannten (AND-) Koppelung wird erreicht, daß die Impulsdauer des weitergeleiteten Ausgangssignales der Impulserzeugerstufe 13 nicht größer ist als die Impulsdauer des Signals der Impulsformerstufe 11. Dem ODER-Gatter 16 werden neben dem Ausgangssignal der Impulserzeugerstufe 13 die Ausgangssignale einer Korrekturstufe 17 für eine Temperaturkorrektur sowie einer Spannungskorrekturstufe 18 und einer Mehrmengensteuereinrichtung 31 zugeführt. Dem ODER-Gatter 16 folgt ein UND-Gatter 19, dem wiederum eine Treiberstufe 20 für Einspritzventil« 21 und 22 nachgeschaltet ist.

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Schließlich wird das Ausgangssignal des Preuqenzteilers 12 einer monostabilen Kippstufe 24 sowie einer Vergleichsstufe 25 zugeführt, wobei das Ausgangssignal der monostabilen Kippstufe 24 auf einen zweiten Eingang der Vergleichsstufe 15 einwirkt und deren Ausgangssignal wiederum auf einen Eingang der monostabilen Kippstufe rückführbar ist. Daneben ist der Ausgang der Vergleichsstufe 25 mit einer Schuberkennungsstufe in der Form eines NAND-Gatters gekoppelt, die zusätzlich mit dem Ausgang eines Drosselklappenwinkelgebers 28 verbunden ist. Vom Ausgang der Schuberkennungsstufe 27 führt eine erste Leitung 29 zur Kraftstoffabsperrstufe 19 und eine zweite Leitung 30 zur Mehrmengensteuereinrichtung 31· Diese Mehrmengensteuereinrichtung 31 erhält weitere Eingangssignale vom Geber für den Luftdurchsatz 14 und einem Temperaturgeber 32.

Die vorstehend beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt:

Die Signale vom Drehzahlgeber 10 werden in der nachfolgenden als monostabiler Multivibrator arbeitenden Impulsformerstufe in eine weiterverarbeitbare Form gebracht und in der Frequenz im Frequenzteiler 12 geteilt. Ausgehend von diesem Frequenzteiler-Ausgangssignal und einem Luftmengendurchsatzsignal vom Luftmengenmesser 14 werden in der Impulserzeugerstufe 13 bekannter Bauart Einspritzimpulse erzeugt, deren Länge in der nachfolgenden Korrekturstufe 17 abhängig von der Temperatur sowie in der Spannungskorrekturschaltung 18 abhängig von der Bordspannung korrigiert. Im ODER-Gatter 16 wird das jeweils längste der Ausgangssignale von Impulserzeugerstufe 13, Korrekturstufe 17 sowie Spannungskorrekturstufe 18 ausgewählt und der Kraftstoffabsperrstufe 19 zugeführt, die als UND-Gatter ausgebildet ist, und deren Ausgangssignal wiederum dient über die Treiberstufe 20 als Ansteuersignal für die beiden elektromagnetischen Einspritzventile 21 und 22.

Das Ausgangssignal des Frequenzteilers 12 wird der monostabilen Kippstufe 2¹I sowie der Vergleichs stufe 25 zugeführt, wo-

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bei in der Vergleichsstufe 25 die Länge der Ausgangssignale von Frequenzteiler 12 und monostabiler Kippstufe 2k verglichen werden. Das Ausgangssignal der Vergleichsstufe 25 wird zur Bildung einer variablen instabilen Zeitdauer der monostabilen Kippstufe 2k zu dieser zurückgeführt und dient gleichzeitig als eines der Eingangssignale der Schuberkennungsstufe 27. Die Vergleichsschaltung 25 ist so aufgebaut, daß dann, wenn die Zeitdauer des instabilen Zustandes der monostabilen Kippstufe 2k kleiner ist als die Zeitdauer des Frequenzteiler-Ausgangssignals, die Ausgangsspannung Null erzeugt wird, während im umgekehrten Fall, d.h. die Zeitdauer des instabilen Zustandes der monostabilen Kippstufe 2k ist größer als die Impulsdauer des Signals des Frequenzteilers 12 - d.h. bei hoher Drehzahl - eine Spannung von hohem Potential erzeugt wird. Für die Dauer des instabilen Zustandes der monostabilen Kippstufe 2k wird ein Wert gewählt, der auf diejenige Periodendauer des Frequenzteiler-Ausgangssignales abgestimmt ist, bei der eine Kraftstoffabsperrung bei bestimmtem Drosselklappenwinkel gewünscht wird.

Unterhalb eines bestimmten Drosselklappenwinkels gibt der Drosselklappenwinkelgeber 28 ein positives Signal ab, so daß die ein NAND-Gatter enthaltende Schuberkennungsstufe 27 dann ein Null-Signal abgibt, wenn die Drehzahl einen bestimmten Wert überschreitet und gleichzeitig der Drosselklappenwinkel unter einem bestimmten Wert liegt. Im einfachsten Fall ist der Drosselklappenwinkelgeber 28 so ausgestaltet, daß er bei geschlossener Drosselklappe ein positives Signal abgibt, und die Schuberkennungsstufe 27 gibt dann ihrerseits ein Null-Signal ab, wenn bei geschlossener Drosselklappe die Drehzahl oberhalb eines bestimmten Wertes liegt.

Ein Null-Signal am Ausgang der Schuberkennungsstufe 27 und damit auf der Leitung 29 läßt die Einspritzsignale aus dem ODER-Gatter 16 wegen des gesperrten UND-Gatters in der Kraftstoffabsperrstufe 19 nicht zur Treiberstufe 20 für die elektromagne-

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tischen Einspritzventile gelangen. Dadurch wird die Kraftstoffzufuhr so lange unterbrochen, bis die Drehzahl unter einen bestimmten Wert abgesunken ist und ein Null-Signal am Ausgang der Schuberkennungsstufe 27 anliegt.

Nach Ende des Schubbetriebes steigt das Ausgangssignal der Schuberkennungsstufe wieder auf einen hohen Wert, wodurch die Kraftstoffabsperrstufe 19 die Ausgangssignale des ODER-Gatters 16 auf die Treiberstufe 20 für die elektromagnetischen Einspritzventile 21 und 22 wieder durchschaltet. Gleichzeitig bewirkt dieser Spannungsanstieg am Ausgang der Schuberkennungsstufe 27, daß die einen monostabilen Multivibrator enthaltende Mehrmengensteuereinrichtung 31 einen Impuls bestimmter Länge an das ODER-Gatter 16 und damit auch an die Treiberstufe 20 abgibt. Zweckmäßiger Weise spricht der monostabile Multivibrator in der Mehrmengensteuereinrichtung 31 nur auf positive Anstiegsflanken des Ausgangssignals der Schuberkennungsstufe 27 an. Ein Ansprechen auch auf negative Flanken ist jedoch unbeachtlich, da während eines Null-Signales auf der Leitung 29 die zum ODER-Gatter 16 gelangenden Impulse ohnehin nicht die als UND-Gatter wirkende Kraftstoffabsperreinrichtung 19 passieren können.

Um die gewünschte Mehrmenge an Kraftstoff nach Ende des Schubbetriebes abhängig vom jeweiligen Betriebszustand zu machen, um damit das Betriebsverhalten optimieren zu körinen, erweist es sich als günstig, die Standzeit der monostabilen Multivibrators in der Mehrmengensteuereinrichtung 31 von den Betriebskenngrößen Temperatur und Luftdurchsatz im Ansaugrohr abhängig zu machen. Monostabile Multivibratoren mit Eintrittsmöglichkeiten in die Dauer des instabilen Zustandes sind hinreichend aus der Literatur bekannt.

Figur 2 zeigt die wesentlichsten Impulsdiagramme des in Figur 1 bezeichneten Blockschaltbildes. So zeigt Figur 2a das Ausgangssignal des ODER-Gatters 16 aufgrund der Ausgangssignale der Impulserzeugerstufe 13, der Korrekturstufe 17 sowie der

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Spannungskorrekturstufe l8. Das zusätzliche Signal von der Mehrmengensteuereinrichtung 31 ist dabei noch nicht berücksichtigt.

Figur 2b stellt das Ausgangssignal der Schuberkennungsstufe dar, wobei den Schubbetrieb ein Null-Signal kennzeichnet.

Aus Figur 2c ist das Ausgangssignal der monostabilen Kippstufe in der Mehrmengensteuereinrichtung 31 ersichtlich, wobei die Triggerung der monostabilen Kippstufe nur bei einer Anstiegsflanke des Ausgangssignals der Schuberkennungsstufe 27 erfolgt. Mit dem beiderseitigen Pfeil in der Abfallflanke dieses Impulsverlaufes nach Figur 2c ist angedeutet, daß die Impulsbreite des instabilen Zustandes der monostabilen Kippstufe von der Temperatur und dem Luftdurchsatz im Ansaugrohr abhängt.

Schließlich zeigt Figur 2d das Ausgangssignal der Kraftstoffabsperreinrichtung 19 und damit das Ansteuersignal für die beiden elektromagnetischen Einspritzventile 21 und 22. Erkennbar ist die Impulsaustastung während des Schubbetriebes und der zusätzliche Einspritzimpuls direkt im Anschluß an das Ende des Schubbetriebes.

Durch die dargestellte und beschriebene Kraftstoffversorgungsanlage wird erreicht, daß die Kraftstoffeinspritzmenge nach Ende des Schubbetriebes über eine ganz bestimmte Zeitdauer hinweg erhöht wird, was zur Folge hat, daß die durch eine ungenügende Kraftstoffeinspritzmenge verursachte unvollkommene Verbrennung im Motor verhindert wird. Auf diese Weise wird eine Beeinträchtigung de3 Fahrkomforts und eine Erhöhung des Schadstoffgehalts in den Auspuffgasen nach Ende des Schubbetriebes verhütet. Wenn auch als Ausführungsbeispiel eine Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine beschrieben ist, so ist das Prinzip der Kraftstoffmengenerhöhung nach Ende des Schubbetriebes doch auch für Vergaseranlagen anwendbar,

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zumal dort die gleichen physikalischen Vorgänge während und nach des Schubbetriebes ablaufen wie bei einer Kraftstoffeinspritzanlage.

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Claims

I8.7.I977 Mü/Kö Nippondenso Co. Ltd., Karia-shi Aichi-ken, Japan Ansprüche

1.) KraftstoffVersorgungsanlage für eine Brennkraftmaschine mit Fremdzündung mit Gebern für Betriebskenngrößen, einer Kraftstoff zumeßeinrichtung, einer Schubbetriebserkennungsstufe sowie einer Kraftstoffabsperrstufe, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Schubbetriebserkennungsstufe (27) eine Mehrmengensteuereinrichtung (31) gekoppelt ist, deren Ausgang zur Kraftstoffzumeßeinrichtung geführt ist.

2. KraftstoffVersorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrmengensteuereinrichtung (31) ein Zeitglied enthält.

3. KraftstoffVersorgungsanlage nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Kraftstoffeinspritzanlage, bestehend aus einer den Gebern für Betriebskenngrößen nachgeschalteten Impulserzeugerstufe und wenigstens einem auf die Einspritzsignale ansprechenden elektromagnetischen Einspritzventil, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der Mehrmengensteuereinrichtung (31) unabhängig von den in der Impulserzeugerstufe (13) erzeugten Impulsen dem wenigstens einen Einspritzventil zuführbar ist.

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ORIGINAL INSPECTED

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4. KraftstoffVersorgungsanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied in der Mehrmengensteuereinrichtung (31) vorzugsweise von wenigstens einer der Größen Temperatur oder Luftdurchsatz im Ansaugrohr beeinflußbar ist.

5. KraftstoffVersorgungsanlage nach Anspruch 3 oder k_t dadurch gekennzeichnet, daß der Impulserzeugerstufe (13) eine Reihenschaltung aus ODER-Gatter (16), Kraftstoffabsperrstufe (19) und Treiberstufe (20) für das wenigstens eine Einspritzventil (21, 22) nachgeschaltet ist, der Ausgang der Schuberkennungsstufe (27) mit der Mehrmengensteuereinrichtung (31) sowie mit der Kraftstoffabsperrstufe (19) in Verbindung steht und der Ausgang der Mehrmengensteuereinrichtung (31) vorzugsweise zum ODER-Gatter (16) geführt ist.

6. KraftstoffVersorgungsanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß der Schuberkennungsstufe (27) Signale von einem Drosselklappenwinkelgeber (28) und einer Vergleichsstufe (15) für drehzahlabhängige Signale und insbesondere zeitkonstante Signale zuführbar sind.

7· KraftstoffVersorgungsanlage nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine logische Verknüpfung der Ausgangssignale der Impulserzeugerstufe mit denen einer dem Drehzahlgeber (10) nachgeschalteten Impulsformerstufe (11), welche vorzugsweise einen monostabilen Multivibrator enthält, zur Begrenzung der Dauer des Ausgangesignals der Impulserzeugerstufe (13) vorgesehen ist.

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