DE2805175A1

DE2805175A1 - Einrichtung zum erfassen des spritzbeginns eines einspritzventils

Info

Publication number: DE2805175A1
Application number: DE19782805175
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Engel; Wolf Ing Grad Wessel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-02-08
Filing date: 1978-02-08
Publication date: 1979-08-09
Also published as: GB1589913A; JPS54117822A; US4228680A; JPS6220378B2; DE2805175C2

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zum Erfassen des Spritzbeginns eines Einspritzventils nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bekannt ist eine Einrichtung zur Regelung des Spritzbeginns bei Diesel-Brennkraftmaschinen, wobei der Spritzbeginn z.B. mittels eines Nadelhubgebers erfaßt wird und das Ist-Signal für den Spritzbeginnregler liefert. Dabei wird das Signal des Nadelhubgebers einem Schwellwertschalter zugeführt und das Ausgangssignal dieses Schwellwertschalters wird wiederum dem Regler zugeleitet.

Nachteilig an der bekannten Einrichtung ist ihre Störanfälligkeit , da der Nadelihubgeber nur Signale geringer Amplitude liefert und somit auch der Schwellwertschalter bereits bei sehr niedrigen Signalpegeln ansprechen muß. Dies führt zu üngenauigkeiten im Betriebsverhalten einer Brennkraftmaschine, weil gerade kleine Signalpegel temperatur-, drift- und alterungsabhängig sind.

"Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Erfassen des Spritzbeginns mit dem kennzeichnenden Merkmal des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß erst das differenzierte und damit größere Amplituden aufweisende Signal dem Schwellwertschalter zugeführt wird und dieser daher auch höhere und genauer einzuhaltende Triggerschwellen aufweisen kann. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß die Differenziation des Wandler-Ausgangssignals einer Flankenversteilerung dieses Signals gleich kommt und damit der Einspritzzeitpunkt schneller und damit exakter zu ermitteln ist.

Durch die im Unteranspruch 2 aufgeführte Maßnahme ist eine vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserung der im Hauptan-

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spruch angegebenen Einrichtung zum Erfassen des Spritzbeginnes möglich. Es hat sieh nämlich als wertvoll herausgestellt, wenn der Differenzierstufe und/oder dem Schwellwertschalter eine Halteschaltung zugeordnet wird, damit bei Signalgebern ohne monotonen Signalanstieg oder -abfall keine weiteren Schaltsignale infolge z.B. eines Prellvorganges auftreten.

Schließlich hat es sich als vorteilhaft erwiesen, als mechanisch-elektrische Wandler induktive, kapazitive, piezoresistive und Dehnmeßstreifengeber vorzusehen.

Zeichnung

Ein Ausführüngsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein grobes Blockschaltbild der Einrichtung zum Erfassen des Spritzbeginns und Figur 2 je ein Kurvenverlauf der Ausgangssignale von mechanisch-elektrischem Wandler und Differenzierstufe.

Beschreibung der Erfindung

In Figur 1 ist ein Blockschaltbild einer Einrichtung zum Erfassen des Spritzbeginns eines Einspritzventiles dargestellt. Mit 10 ist schematisch ein Einspritzventil bezeichnet. Die Nadel 11 dieses Einspritzventils ist mit einem induktiven Nadelhubgeber 12 gekoppelt, der ein.Signal an eine Geberschaltung 13 liefert. Diese Geberschaltung gibt an ihrem Ausgang 14 ein nadelhubproportionales Signal ab. Es folgt eine Differenzierstufe 15 und dieser ein Schwellwertschalter 16, der ein Ausgangssignal an eine Regeleinrichtung 17 zur Regelung des Spitzbeginnes weiterleitet. Mit 18 ist eine Halteschaltung bezeichnet. Sie ist mit dem Ausgang der Diffe-

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R.

renzierstufe 15 gekoppelt und wirkt über einen getrennten Eingang 19 auf den Schwellwertschalter 16 ein.

Figur 2a zeigt das Ausgangssignal der Geberschaltung aufgetragen über der Zeit bzw. über dem Kurbelwellenwinkel. Mit einem Pfeil ist der Zeitpunkt des Spritzbeginns bezeichnet. Man erkennt nach dem Spritzbeginn einen verhältnismäßig langsamen Anstieg der Ausgangsspannung der Geberschaltung 13 und es wird deutlich, daß wenn man dieses Signal einem Schwellwertschalter zuführen würde, man nur mit einem gewissen Zeitverzug den Spritzbeginn messen könnte. Mit dem in Figur 1 gezeigten Nadelhubgeber 12 läßt sich doch aus rein-physikalischen Gründen kein schnellerer Signalanstieg erreichen.

Figur 2b zeigt die Ableitung nach der Zeit der Kurve von Figur 2a. Erkennbar ist ein steiler Anstieg bei Spritzbeginn, da sich dann das Ausgangssignal der Geberschaltung 13 wesentlich ändert. Tastet man dieses differenzierte Signal, welches nach der Differenzierstufe 15 auftritt, mit dem Schwellwertschalter ab, so spricht dieser bei gleicher Schwellwerthöhe zu einem wesentlich früheren Zeitpunkt an, als er dies beim nxchtdifferenzxerten Eingangssignal nach 2a tun würde.

Bei der Auslegung der Schwellenhöhe des Schwellwertschalters 16 ist auf einen ausreichenden Störabstand zu achten. Deutlich wird dies aus der Kurve nach Figur 2b, die vor Spritzbeginn gewisse Amplitudenschwankungen zeigt, die wiederum von Störungen auf dem Ausgangssignal der Geberschaltung 13 herrühren.

Der Kurvenverlauf nach Figur 2b verdeutlicht auch die Notwendigkeit einer Halteschaltung 18. Sie hat die Aufgabe, das Ausgangssignal des Schwellwertschalters 16 zumindest für eine vorbestimmte Zeit auf einem bestimmten Pegel zu halten. Wäre diese Halteschaltung nicht vorhanden, dann würde der Schwellwertschalter 16 nur einen relativ kurzen Impuls abgeben, wo-

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bei die !Zeitdauer dieses Impulses abhängig· von der Anstiegszeit des Ausgangssignals der Geberschaltung 13 wäre. Realisierbar ist die Halteschaltung 18 mittels einer monostabilen Kippstufe, wenn eine bestimmte Zeitdauer für einen Spritzbeginnimpuls gewünscht ist.

Eine Abwandlung der in Figur 1 gezeigten Schaltungsanordnung ist dahingehend möglich, daß dem Schwellwertschalter 16 selbst ein Zeitglied nachgeschaltet wird, das einen Spritzbeginnimpuls bestimmter Dauer liefert. Je nach Ausbildung des Zeitgliedes kann auch der Schwellwertschalter 16 entfallen.

Neben dem in Figur 1 als Nadelhubgeber 12 bezeichneten mechanisch-elektrischen Wandler ist auch die Verwendung von kapazitiven und piezoresistiven Spritzbeginnmessern möglich. Darüber hinaus kann, der Spritzbeginn auch mit Hilfe eines Dehnmeßstreifens gemessen werden, dann nämlich, wenn zum Zeitpunkt des Spritzbeginns eine Kraft auf diesen Dehnmeßstreifen einwirkt und diesen in seiner Geometrie verformt.

Claims

27.I.I978 Mü/Kö

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Ansprüche

Einrichtung zum Erfassen des Spritzbeginns eines Einspritzventiles, d.h. des Moments der Zuleitung von Kraftstoff zum Ansaugrohr oder zu den Brennräumen einer Brennkraftmaschine, mit einem mechanisch-elektrischen Wandler möglichst im Bereich des Einspritzventils und einer Auswerteschaltung für das elektrische Signals dadurch gekennzeichnet, daß dem Wandler (12, 13) eine Differenzierstufe (15) nachgeschaltet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Differenzierstufe (15) mit einem Schwellwertschalter (16) und/oder einem Zeitglied (18) als Halteschaltung gekoppelt ist.

3·Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als mechanisch-elektrische Wandler induktive, kapazitive, piezoresistive und Dehnmeßstrexfengeber vorgesehen sind.

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ORIGINAL