DE2804444C2 - - Google Patents
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/32—Controlling fuel injection of the low pressure type
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
Die Erfindung geht aus von einer elektronischen Steuereinrichtung
für ein Kraftstoffeinspritzsystem bei Brennkraftmaschinen nach der
Gattung des Hauptanspruchs. Bekannt sind aus der DE-OS 25 30 308
"Verfahren und Vorrichtung zur Begrenzung der Impulsdauer von Kraft
stoffeinspritz-Steuerbefehlen". Dort ist eine monostabile Schaltungs
anordnung offenbart, die minimale Einspritzimpulse im Rhythmus
der erzeugten Drehzahlsignale bildet und somit eine minimale Kraftstoff
zumessung pro Hub der Brennkraftmaschine sicherstellt. Grundgedanke
ist dabei entsprechend der angegebenen Aufgabe, immer ein
solches Gemisch auch bei extremen Bedingungen bereitzustellen, daß
es noch sicher zu einer Entzündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches
kommt (Seite 9, Ende des zweiten Absatzes). Aus der nicht vorver
öffentlichen DE-OS 28 23 848 ist ein Verfahren sowie eine entsprechende
Steuerung der elektronischen Kraftstoffeinspritzung für ein
Kraftfahrzeug bekannt, bei denen Änderungen aufeinanderfolgender
Werte von Luftdurchsatz und Drehzahl abgefragt und ausgewertet werden
(Fig. 3, Blöcke 113 und 114). Entsprechend diesen Änderungen
werden Korrekturwerte für die Einspritzmengenbestimmung ge
bildet.
Desweiteren ist eine Steuereinrichtung bekannt, die eine Möglichkeit
zum Begrenzen der maximalen Dauer von Einspritzimpulsen aufweist.
Beim Betrieb von Brennkraftmaschinen mit Einspritzanlagen zeigen die
bekannten Einrichtungen nicht immer optimales Verhalten. Es hat sich
als wünschenswert herausgestellt, die Änderung der Einspritzdauer
von Impuls zu Impuls wenn nötig zu begrenzen. Diese fortlaufende
Überwachung der Zeitdifferenz in der Dauer zweier aufeinanderfolgender
Einspritzimpulse ist jedoch mit den Steuereinrichtungen nach dem
Stand der Technik nicht möglich.
Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil,
daß das Ausmaß der Einspritzzeitänderung zwischen zwei Ein
spritzimpulsen auf einen wählbaren Wert begrenzbar ist. Wie
hoch die maximale Änderung der Einspritzdauer sein darf, hängt
ab vom jeweiligen Brennkraftmaschinentyp sowie vom gewünschten
Fahrkomfort.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen
Steuereinrichtung möglich. So ist vorgesehen, Änderungen der
Dauer von aufeinanderfolgenden Einspritzimpulsen erst ab einer
bestimmten Brennkraftmaschinentemperatur zu begrenzen. Die
Werte für die zulässige Änderung in der Dauer der Einspritz
signale liegen vorzugsweise bei den multiplikativen Faktoren
0,75 und 1,25. Neben dieser multiplikativen Bildung der Grenz
werte sind auch additive Grenzwertbildungen möglich, wobei
die Auswahl, additiv oder multiplikativ, von den verschiedensten
Gesichtspunkten, darunter auch wirtschaftlichen, ab
hängig ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigt Fig. 1 ein grobes Übersichtsblockschaltbild einer
elektronischen Steuereinrichtung für ein Kraftstoffeinspritz
system bei Brennkraftmaschinen, Fig. 2 einen Ausschnitt
aus dem Blockschaltbild von Fig. 1 mit zwei Zeitsteuerstufen
und der Auswahlstufe, Fig. 3a eine Realisierung der
Steuerschaltungsanordnung von Fig. 2, Fig. 3b ein Zusatz zur
Steuerschaltungsanordnung nach Fig. 3a, Fig. 4 ein Impuls
diagramm zu den Schaltungsanordnungen 3a und 3b, Fig. 5 eine
Zeitsteuerstufe, wie sie in Fig. 1 und Fig. 2 verwendet wird,
Fig. 6 ein zur Zeitsteuerstufe nach Fig. 5 gehörendes Impuls
diagramm, Fig. 7 eine Startsteueranordnung und Fig. 8 eine
Realisierung einer Auswahlstufe für die entsprechenden Blöcke
von Fig. 1 und 2.
Fig. 1 zeigt ein grobes Übersichtsblockschaltbild einer
elektronischen Steuereinrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem
bei Brennkraftmaschinen. Ein Zeitglied 10 bestimmt ausgehend
von Signalen eines Drehzahlgebers 11 und eines Druckfühlers 12
eine Einspritzzeit tp, die in einer nachfolgenden Korrekturstufe
13 abhängig vom Ausgangssignal eines Temperaturgebers 14
korrigiert wird. Der Korrekturstufe 13 folgt eine Zeitsteuer
stufe 15 sowie eine Auswahlstufe 16, wobei diese Auswahlstufe 16
auch Ausgangssignale der Zeitsteuerstufe 15, des Temperaturgebers 14
sowie eines Startsignalgeber 17 erhält. Nachgeschaltet ist der
Auswahlstufe 16 über eine nicht dargestellte Treiberstufe
ein elektromagnetisches Einspritzventil 18. In der
Zeitsteuerstufe 15 wird ein Grenzwert für die Dauer eines
nachfolgenden Einspritzimpulses ermittelt und die Auswahl
stufe 16 begrenzt die Dauer des nachfolgenden Einspritzimpulses
auf den minimalen und/oder maximalen Wert entsprechend dem
Ausgangssignal der Zeitsteuerstufe und abhängig von Signalen
des Temperaturgebers 14 und der Startsteuerstufe 17.
Ein gegenüber Fig. 1 detaillierteres Blockschaltbild der
Steuereinrichtung zeigt Fig. 2. Die Ausgangssignale von
Temperaturgeber 14 und Startsignalgeber 17 sind zu einer
Startsteuerstufe 20 geführt, deren Ausgang mit einem ersten Eingang
21 der Auswahlstufe gekoppelt ist. Ein Ausgang der Korrektur
stufe 13 für des Einspritzsignal steht einmal mit einem ersten
Eingang 22 einer Steuerschaltungsanordnung 23 mit drei weiteren
Eingängen 24, 25, 26 sowie einem Ausgang 27 in Verbindung
und außerdem mit einem zweiten Eingang 29 der Auswahlstufe 16.
An einer Anschlußklemme 30 liegt ein Signal der konstanten
Frequenz fo an und diese Anschlußklemme 30 ist zu zwei
Frequenzsteuerstufen 31 und 32 geführt, deren Ausgangssignal in
der Frequenz das 0,75fache und 1,25fache sind. Darüber hinaus
steht die Anschlußklemme 30 mit je einem Eingang 35 und 41
zweier Zeitsteuerstufen 36 und 46 in Verbindung. Diese Zeit
steuerstufen 36 und 46 sind über ihre Eingänge 39 und 43 mit
dem Ausgang 27 der Steuerschaltungsanordnung 23 verbunden.
Außerdem stehen die Frequenzsteuerstufen 31 und 32 mit den
Eingängen 38 und 44 der Zeitsteuerstufe 36 und 46 in
Verbindung.
Von einer Betriebsspannungsquelle 48 führt eine Leitung 49 zu
einem Differenzierglied 50, dessen Ausgang mit den Eingängen 26
der Steuerschaltungsanordnung 23 und 37 und 42 der Zeitsteuer
stufen 36 und 46 gekoppelt ist. Die Ausgänge 40 und 45 der
Zeitsteuerstufen 36 und 46 sind einmal zu den Eingängen 24
und 25 der Steuerschaltungsanordnung 23 zurückgeführt und zusätzlich
mit zwei Eingängen 52 und 53 der Auswahlstufe 16 gekoppelt.
Vom Ausgang 54 der Auswahlstufe 16 schließlich führt
eine Leitung 55 über eine nicht dargestellte Treiberstufe zu
einem Einspritzventil 18.
Die Startsteuerstufe 20 bestimmt, ab wann die Auswahlstufe 16
ihre eigentliche Funktion wahrnehmen kann, da unterhalb einer
bestimmten Brennkraftmaschinentemperatur keine Begrenzung der
Änderung in der Dauer der Einspritzimpulse vorgenommen werden
soll.
Die beiden Frequenzsteuerstufen 31 und 32 geben Ausgangssignale
unterschiedlicher Frequenz ab, wobei die angegebenen Faktoren
den jeweils höchstzulässigen geänderten Wert einer nachfolgenden
Einspritzdauer gegenüber der vorangehenden Einspritzdauer
bestimmen. Diese unterschiedlichen Frequenzen werden in den
Zeitsteuerstufen 36 und 46 in entsprechende Zeitintervalle
bezüglich des vorangegangenen Einspritzimpulses umgesetzt und
stehen der Auswahlstufe 16 zur Grenzwertbildung zur Verfügung.
Im einzelnen ist die Funktion der Schaltungsanordnung von
Fig. 2 wie folgt:
Zur Zeit tn gelangt der korrigierte Einspritzimpuls ti zum
Eingang 29 der Auswahlstufe 16 und zum Eingang 22 der
Steuerschaltungsanordnung 23. Mittels der beiden Zeitsteuerstufen 36
und 46 werden zum Zeitpunkt tn + 1 zwei Impulse der Länge 0,75
mal ti und der Länge 1,25 mal ti (ti zum Zeitpunkt tn) erzeugt.
Diese beiden Impulse werden zum Zeitpunkt tn + 1 mit dem neuen
Einspritzsignal ti zum Zeitpunkt tn + 1 verglichen und die
Auswahlstufe 16 gibt dann ein Einspritzsignal ab, welches in seiner
Länge zwischen dem 0,75fachen und 1,25fachen des vorangegange
nen Einspritzimpulses liegt. Ein in der Korrekturstufe 13 erzeugtes
Einspritzsignal mit einer größeren Dauer als dem 1,25fachen
Wert des vorangehenden Einspritzsignales oder einem
kleineren Wert als dem 0,75fachen des vorangegangenen Signals
wird unterdrückt, so daß die Dauer der Einspritzsignale an den
elektromagnetischen Einspritzventilen nur eine genau bestimmbare
maximale Änderung erfahren kann.
Einzelheiten der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 zeigen die
weiteren Figuren.
Die Fig. 3a und 3b zeigen die Steuerschaltungsanordnung 23
von Fig. 2, wobei Fig. 3b ein Zusatz zur Schaltungsanordnung
von Fig. 3a darstellt, um die Ausgangssignale auch exakt
zum Beginn des ti-Signales abgeben zu können. Die Steuerschaltungsanordnung
23 nach Fig. 3a weist drei Eingänge 22, 24 und
25 für unterschiedliche Impulsdauern auf. Am Eingang 22 liegt
das korrigierte Einspritzsignal der Länge ti an, am Eingang 24
ein in der Zeitsteuerstufe 46 erzeugter Impuls der Länge 1,25
mal ti und am Eingang 25 ein Impuls der Dauer 0,75 mal ti.
Über einen weiteren Eingang 26 gelangt ein Triggersignal zur
Steuerschaltungsanordnung 24, welches den Einschaltmoment der
ganzen Steuereinrichtung markiert.
Wesentliche Elemente der Steuerschaltungsanordnung 23 sind
zwei ODER-Gatter 60 und 61, deren Ausgänge zu einem UND-Gatter
62 geführt sind. Je ein Eingang der ODER-Gatter 60 und 61 ist
mit einem der Eingänge 24 und 25 für die Grenzwerte bezüglich
der Einspritzdauer gekoppelt. Während der zweite Eingang des
ODER-Gatters 61 direkt mit dem Eingang 22 in Verbindung steht,
ist der zweite Eingang des ODER-Gatters 60 mit dem Ausgang
eines UND-Gatters 64 gekoppelt, dessen erster Eingang eine Ver
bindung zum Eingang 22 der Steuerschaltungsanordnung 23 ausweist
und dessen zweiter Eingang am negierenden Ausgang eines
D-Flip-Flops 65 angeschlossen ist. Der Rücksetz-Eingang dieses
D-Flip-Flops 65 steht mit dem Eingang 26 der Steuerschaltungsanordnung
23 in Verbindung. Am D-Eingang dieses Flip-Flops 65
liegt fortlaufend die Betriebsspannung UB an und der Trigger-
Eingang ist mittelbar über einen Inverter 66 mit dem Eingang
22 gekoppelt.
Der Zusatz von Fig. 3b enthält ein D-Flip-Flop 70, an dessen
Trigger-Eingang das Einspritzsignal ti anliegt und dessen nicht
invertierender Ausgang mit einem ersten Eingang eines ODER-
Gatters 71 gekoppelt ist. Der zweite Eingang des ODER-Gatters
71 steht ebenso wie der Rücksetz-Eingang des Flip-Flops 70
mit dem Ausgang des UND-Gatters 62 von Fig. 3a in Verbindung.
Erklärt wird die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung von
Fig. 3a und 3b zweckmäßigerweise anhand der Fig. 4.
Fig. 4a zeigt in der Anstiegsflanke des Signals den Einschaltbeginn
der elektronischen Steuereinrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem.
Fig. 4b zeigt Einspritzimpulse tin, tin + 1
und tin + 2, die hintereinander auftreten.
Fig. 4c zeigt das
Ausgangssignal der Differenzstufe 50 und man erkennt einen
Sprung zum Einschaltezeitpunkt der Steuereinrichtung.
Fig. 4d
zeigt das Ausgangssignal des Flip-Flops 65 am negierenden Ausgang.
Aufgrund des Triggerimpulses über den Eingang 26 und der
Plus-Spannung am D-Eingang erhält man am negierenden Ausgang
einen positiven Impuls, wenn die Triggerflanke am Rücksetz-
Eingang des Flip-Flops 65 eintrifft. Das Potential am Ausgang
des Flip-Flops 65 schaltet mit einer positiven Triggerflanke
um, was bei der angegebenen Beschaltung dieses Flip-Flops dann
auftritt, wenn der nächstfolgende Einspritzimpuls ti zu Ende
ist. Im Anschluß an diese Abfallflanke bleiben die Ausgangs
potentiale am Flip-Flop 65 konstant, da fortlaufend am D-Eingang
ein positives Signal anliegt und über den Eingang 26
kein weiteres Rücksetz-Signal mehr auftritt.
Fig. 4e zeigt das Ausgangssignal des UND-Gatters 64, das nach
jedem Einschalten der Steuereinrichtung nur einen Impuls der
Länge tin abgibt, da anschließend der Ausgangswert am negierenden
Ausgang des Flip-Flops 65 nicht mehr auf ein hohes
Potential angehoben wird.
Die Zeitsteuerstufen 36 und 46 stellen über die Eingänge 24
und 25 der Steuerschaltungsanordnung 23 nur Zeit tn + 1 je
ein Signal der Länge 0,75 mal tin und 1,25 mal tin zur Verfügung,
wie es in den Linienzügen 4f unf 4g dargestellt ist.
Fig. 4h zeigt das Ausgangssignal des ODER-Gatters 60. Erkennbar
ist hier, daß zur Zeit tn ein Impuls der Länge ti
durch das ODER-Gatter 60 durchgeschleust wird und nachfolgend
nur noch Impulse mit einer Impulsdauer 1,25fachen Wertes des
vorangehenden Impulses. Das Ausgangssignal des ODER-Gatters 61
besitzt den jeweils größten Wert der Dauer des Einspritzsignales
zur Zeit tin + 1 und den 0,75fachen Wert der Impulsdauer
zum Zeitpunkt tin.
Fig. 4i zeigt das Ausgangssignal des UND-Gatters 62 und man
erkennt, daß hier jeweils ein Wert der Einspritzdauer anliegt,
der durch den 0,75- und 1,25fachen Wert der vorangegangenen
Einspritzdauer begrenzt wird.
Fig. 4j zeigt das Ausgangssignal des D-Flip-Flops 70 von Fig.
3b, das nur aus scharfen Nadelimpulsen jeweils zur Zeit der
Anstiegsflanke des ti-Impulses auftritt. Mittels der ODER-Verknüpfung
71 ergibt sich entsprechend Fig. 4k das gleiche Impulsverhalten
wie in Fig. 4i, nur stellt die Steuerschaltungsanordnung
von Fig. 3b sicher, daß die Anstiegsflanke der Impulse
nach Fig. 4k sicher auftreten.
Eine Realisierungsmöglichkeit der Zeitsteuerstufen 36 und 46
zeigt Fig. 5. In ihrem Aufbau unterscheiden sich die beiden
Zeitsteuerstufen 36 und 46 nicht, lediglich in der Frequenz
eines Ansteuersignales. Im einzelnen ist der Aufbau der Zeitsteuerstufe
36 wie folgt:
Mit dem Eingang 38 ist der Zähl-Eingang eines ersten Zählers
75 gekoppelt, dessen Zählbereitschaftseingang 76 über einen
Inverter 77 mit dem Eingang 39 verbunden ist. Ein zweiter
Zähler 78 kann den Zählerstand des ersten Zählers 75 übernehmen
und mit der am Eingang 35 anliegenden Frequenz auszählen.
Weiterhin sind sechs D-Flip-Flops 80 bis 85 vorhanden,
drei einfache ODER-Gatter 87 bis 89, zwei NOR-Gatter 90 und 91
sowie ein dreifaches NOR-Gatter 92. Die Ausgänge der ODER-Gatter
87 und 88 liegen an den Vorwahl-Eingängen der Zähler
75 und 78. Je ein Eingang dieser ODER-Gatter 87 und 88 ist mit
dem Eingang 37 verbunden und der zweite Eingang des ODER-Gatters
87 liegt am Ausgang des NOR-Gatters 91 und der zweite Eingang
des ODER-Gatters 88 am Ausgang des NOR-Gatters 90.
Der Eingang 39 steht mit dem Triggereingang der D-Flip-Flops 81
und 82 in Verbindung sowie mit einem ersten Eingang des NOR-Gatters
92. An den D-Eingängen der D-Flip-Flops 80 bis 82 liegt
die Versorgungsspannung an. Rückgesetzt wird das Flip-Flop 82
durch ein Signal des Eingangspunktes 37. Mit einem Grundtakteingang
35 a sind die Triggereingänge der D-Flip-Flops 83 bis 85
verknüpft. Der negierende Ausgang des Flip-Flops 82 ist zu
einem weiteren Eingang des NOR-Gatters 92 geführt, dessen Ausgang
mit dem D-Eingang des Flip-Flops 83 in Verbindung steht.
Während dessen nichtinvertierender Ausgang zum D-Eingang des
Flip-Flops 84 geführt ist, gibt dessen invertierender Ausgang
ein Signal an das NOR-Gatter 90 ab, dessen zweiter Eingang mit
den nichtinvertierenden Ausgang des Flip-Flops 84 verbunden ist.
Gleichzeitig besteht eine leitende Verbindung zwischen dem
nichtinvertierenden Ausgang des Flip-Flops 84 und dem D-Eingang
des Flip-Flops 85, dessen nichtinvertierender Ausgang wiederum
zu einem Eingang des NOR-Gatters 91 geführt ist. Der zweite Eingang
dieses NOR-Gattes 91 ist mit dem negierenden Ausgang des
Flip-Flops 84 gekoppelt. Der Ausgang des NOR-Gatters 91 ist
zusätzlich zum ODER-Gatter 87 noch mit dem Rücksetzeingang des
D-Flip-Flops 80 gekoppelt. Dessen invertierender Ausgang steht
mit dem dritten Eingang des NOR-Gatters 92 in Verbindung, während
dessen nichtinvertierender Ausgang zum Rücksetzeingang des
D-Flip-Flops 81 geführt ist. Den Triggerimpuls erhält das
Flip-Flop 80 vom ODER-Gatter 89, dessen erster Ausgang über
einen Inverter 94 mit dem Carry output des Zählers 78 in
Verbindung steht und dessen zweiter Eingang mit dem Eingang 37
der Zeitsteuerstufe 36. Während der nichtinvertierende Ausgang
des D-Flip-Flops 81 den Ausgang 40 der Zeitsteuerstufe 36
bildet, wird das Signal des invertierenden Ausgangs dieses
Flip-Flops 81 zum Zählbereitschaftseingang des Zählers 78
zurückgeführt.
Die Wirkungsweise der in Fig. 5 dargestellten Zeitsteuerstufe
36 ist wie folgt:
Mit dem Einschalten der Batteriespannung entsteht am Ausgang
des Differenziergliedes 50 ein positiver Nadelimpuls. Dieser
Impuls setzt die beiden Zähler 75 und 78 über die Vorwahl-Eingänge
auf Null. Der nichtinvertierende Ausgang des D-Flip-Flops
80 geht auf einen positiven Wert, womit das nachfolgende
Flip-Flop 81 über den Rücksetzeingang auf Null-Potential am
nichtinvertierenden Ausgang gehalten wird. Das Signal vom
invertierenden Ausgang des Flip-Flops 81 sperrt den Zählbereit
schaftseingang des Zählers 78. Steht nun am Eingang 39
ein positiver Impuls an, so setzt dessen positive Flanke den
invertierenden Ausgang des D-Flip-Flops 82 auf Null. Das Flip-Flop
81 kann beim ersten Impuls noch nicht gesetzt werden, da
es über den Rücksetzeingang auf Null-Potential gehalten wird.
Der Eingangsimpuls stellt für den Zähler 75 eine Torzeit dar,
er zählt mit der am Zähleingang angelegten Frequenz (0,75 mal
fo oder 1,25 mal fo) hoch. Mit dem Ende des Eingangsimpulses
wird über die Vorwahlsteuerung, bestehend aus den D-Flip-Flops
82, 83, 84 und 85, sowie den logischen Gattern 92, 95 und 96
der Zählerstand vom ersten Zähler 75 in den zweiten Zähler 78
übernommen und dort gespeichert. Nach der Übernahme wird der
Zähler 75 wieder auf Null gesetzt, ebenso der invertierende
Ausgang des D-Flip-Flops 80 über den Rücksetzeingang. Die
Vorwahl-Impulse für die Zähler 75 und 78 haben eine Impulsdauer
von der Periodendauer des Grundtaktes.
Ein neuer Impuls am Eingang 39 kann jetzt mit seiner positiven
Flanke, da der Rücksetzeingang vom Flip-Flop 81 jetzt auf
Null liegt, den nichtinvertierenden Ausgang dieses Flip-Flops
81 auf hohes Potential setzen. Der Zähler 75 zählt über die
neue Impulslänge hoch, parallel dazu zählt der Zähler 78, da
jetzt sein Zähleingang über den invertierenden Ausgang des
Flip-Flops 81 freigegeben wurde, vom gespeicherten Stand mit
der Frequenz fo abwärts bis auf Null. Bei Zählerstand Null
erscheint am Carry Out ein Impuls, der dem nichtinvertierenden
Ausgang des Flip-Flops 80 hoch- und damit den nichtinvertierenden
Ausgang des Flip-Flops 81 über den Rücksetzeingang
auf Null setzt. Die Impulslänge am nichtinvertierenden Ausgang
des D-Flip-Flops 81 ist folglich dem Zählerstand des zweiten
Zählers 78 und der Frequenz fo proportional.
Die eben beschriebenen Vorgänge sind im Impulsdiagramm von
Fig. 6 dargestellt. Es zeigt
Fig. 6a das Zählsignal am Eingang 38 und damit am
Zähleingang des ersten Zählers 75,
Fig. 6b den Verlauf der
Versorgungsspannung in der Zeitsteuerstufe 36,
Fig. 6c das
Signal am Eingang 39 der Zeitsteuerstufe mit zwei Einspritzsignalen,
Fig. 6d das Signal am nichtinvertierenden Ausgang
des D-Flip-Flops 80,
Fig. 6e das Ausgangssignal am nicht
invertierenden Ausgang des Flip-Flops 81, ferner
Fig. 6f das
Ausgangssignal des NOR-Gatters 90 und
Fig. 6g des Ausgangssignal
des NOR-Gatters 91.
Den Zählerstand des ersten Zählers
75 zeigt Fig. 6h und den Zählerstand des zweiten Zählers 78
Fig. 6i.
Fig. 7 zeigt die Startsteuerstufe 20, die Eingangssignale von
einem Temperaturfühler 14 sowie einem Startsignalgeber 17 erhält
und deren Ausgang mit dem Eingang 21 der Auswahlstufe 16
gekoppelt ist. Wesentlichster Bestandteil der Startsteuerstufe
20 ist ein Zähler 95, an dessen Zählbereitschaftseingang
(carry in) eine temperaturabhängige Frequenz anliegt und dessen
cp-Eingang ein Grundtakt-Signal zugeführt erhält. Beide
Eingänge des Zählers 95 sind zusätzlich zu einem UND-Gatter 96
geführt, dessen Ausgang mit dem Rücksetzeingang des Zählers 95
gekoppelt ist. Mit dem Zählerstandsausgang des Zählers 95
gekoppelt ist eine Dekodierstufe 97, deren Ausgang wiederum zum
Triggereingang eines D-Flip-Flops 98 geführt ist. Der Rücksetz-Eingang
dieses Flip-Flops 98 steht mit dem Startsignalgeber 17
in Verbindung und am D-Eingang liegt fortlaufend die Betriebsspannung
an. Den Ausgang der Startsteuerstufe bildet der nichtinvertierende
Ausgang des D-Flip-Flops 98, der mit dem Eingang
21 der Auswahlstufe 16 gekoppelt ist.
Von der vorgeschlagenen elektronischen Steuereinrichtung wird
verlangt, daß erst ab einer bestimmten Kühlwassertemperatur
die Änderungsbegrenzung bezüglich der Dauer der Einspritzimpulse
eingreift. Die in Fig. 7 dargestellte Schaltung gibt ab
dieser Temperatur ein positives Signal an ihrem Ausgang ab. Der
Temperaturgeber 14 enthält einen NTC-Widerstand und erfaßt die
Kühlwassertemperatur. Eine VCO-Schaltung setzt die Spannung des
NTC-Widerstandes in eine temperaturabhängige Frequenz um, die
dann auf den Zählbereitschaftseingang des Zählers 95 in der
Startsteuerstufe 20 gegeben wird.
Jeder Impuls des VCO stellt für den Zähler 95 eine Torzeit
dar. Er zählt mit der Grundtaktfrequenz hoch und wird am Ende
des VCO-Impulses wieder auf Null gesetzt. Da der Zählerstand
der Kühlwassertemperatur proportional ist, kann mit einem
Schaltnetzwerk, der Dekodierstufe 97 eine bestimmte Temperatur
selektiert werden. Ist sie erreicht, wird mit dem Impuls
am Ausgang der Dekodierstufe 97 ein D-Flip-Flop gesetzt.
Zurückgesetzt wird es jeweils beim Startvorgang des Kraftfahr
zeuges über den Startsignalgeber 17.
Ein Beispiel für die Auswahlstufe 16 schließlich zeigt Fig. 8.
Aufgabe dieser Auswahlstufe 16 ist, Einspritzimpulse nur innerhalb
der vorgegebenen Grenzen passieren zu lassen, wobei gleichzeitig
noch der Startvorgang berücksichtigt werden soll. Aus
diesem Grunde wird vorgesehen, daß das Ausgangssignal der Aus
wahlstufe 16 der logischen Gleichung
ti k = a · b + c · b · d + c ·
(Buchstabensymbole siehe Fig. 2) folgt. Aufgrund dieser
geforderten Verknüpfung ergibt sich eine einfache Anordnung
von logischen Gattern, wie sie in Fig. 8 dargestellt ist.
Die vorstehend beschriebene Schaltungsanordnung kann als Anti
ruckelschaltung bezeichnet werden, da sie ein sprunghaftes Ändern
des Einspritzsignales und damit eine sprunghafte Änderung
der Drehmomentabgabe der Brennkraftmaschine verhindert. Realisiert
ist die Schaltungsanordnung in digitaler Technik, was den
Vorteil hat, daß sich die Schaltungsanordnung leicht zusammen
mit einem schon bestehenden digitalen Einspritzsystem integrieren
läßt. Dies kann in der Weise geschehen, daß die Antiruckel
schaltungsanordnung mit einem diskreten IC aufgebaut wird, oder
aber bei einem Mikrocomputer mit in die Programmierung einbe
zogen wird.
Claims (9)
1. Elektronische Steuereinrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem
bei Brennkraftmaschinen mit einem Zeitglied zur Erzeugung elektrischer
Einspritzimpulse, deren Dauer von Betriebskenngrößen abhängig
und auf einen Grenzwert begrenzbar ist und die wenigstens einem
elektromagnetischen Einspritzventil zugeführt werden, dadurch
gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die das Ausmaß der
Einspritzzeitänderung zwischen zwei Einspritzimpulsen auf einen wähl
baren Wert begrenzen.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Grenzwert durch Addition eines vorbestimmten Zeitintervalls
zur Dauer des Einspritzimpulses oder durch Multiplikation der Dauer
des Einspritzimpulses mit einem wählbaren Faktor gebildet wird.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Begrenzung des nachfolgenden Einspritzimpulses auf ein
bestimmtes zwischen einem oberen und einem unteren Wert liegendes
Vielfaches des vorhergehenden Einspritzimpulses erfolgt.
4. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zwei Grenzwerte zur Bildung eines Maximums und eines Minimums vorge
sehen sind.
5. Steuereinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1, 3 und 4,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Zeitsteuerstufe (15) zwei Zähler
(75 und 78) enthält, wobei ein Einspritzimpuls im ersten Zähler mit
einer wählbaren Frequenz entsprechend der gewünschten Grenze ausge
zählt wird, der Endwert in den zweiten Zähler übernommen und in diesem
mit an einer ebenfalls wählbaren Frequenz ausgezählt wird.
6. Steuereinrichtung nach wenigstens Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß eine die Begrenzung durchführende Auswahlstufe (16)
logische Gatter enthält und einen nachfolgenden Einspritzimpuls auf
einen Grenzwert abhängig von der Dauer des vorangegangenen Ein
spritzimpulses begrenzt.
7. Steuereinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß während der Startphase, bzw. bis zu
einer wählbaren Brennkraftmaschinentemperatur, die Begrenzung aus
schaltbar ist.
8. Steuereinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitsteuerstufe (36, 46) eine
Steuerschaltung vorgeschaltet ist, die einen sicheren Triggerimpuls zu
Beginn eines jeden Einspritzimpulses bereitstellt und vorzugsweise
aus einem D-Flip-Flop (70) mit auf konstantem Potential liegenden
D-Eingang sowie einem nachgeschaltetem ODER-Gatter (71) besteht.
9. Steuereinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7,
gekennzeichnet durch eine integrierte Bauweise als Bestandteil eines
integrierten Einspritzsteuersystems.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782804444 DE2804444A1 (de) | 1978-02-02 | 1978-02-02 | Elektronische steuereinrichtung fuer ein kraftstoffeinspritzsystem bei brennkraftmaschinen |
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