DE2815067A1

DE2815067A1 - Einrichtung bei einer brennkraftmaschine zur korrektur eines kraftstoffzumessignals

Info

Publication number: DE2815067A1
Application number: DE19782815067
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl Ing Drews; Michael Ing Grad Horbelt; Hans Schnuerle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-04-07
Filing date: 1978-04-07
Publication date: 1979-10-18
Also published as: US4249498A; GB2018464A; JPS54134229A; GB2018464B

Description

Stand der Technik

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Im Zusammenhang mit einer Kraftstoffeinspritzanlage ist bereits eine Antxruckelschaltung bekannt. Die Einspritzzeit bei der bekannten Einspritzanlage wird durch die Entladezeit eines Kondensators bestimmt, dessen Aufladung drehzahlabhängig und dessen Entladung lastabhängig ist. Bei der bekannten Schaltungsanordnung wird nun zur Realisierung der Antiruckel-Schaltung der Aufladevorgang des Kondensators zweigeteilt, wobei während eines ersten Abschnittes bis zu einem bestimmten Signalpegel die Aufladung relativ rasch und anschließend flach verläuft. Dadurch wirken sich sprunghafte Drehzahländerungen nicht auch in stark unterschiedlichen Einspritzmengenwerten aus und DrehmomentSprünge werden somit vermieden.

Es hat sich nun gezeigt, daß die bekannte Antiruckel-Sehaltungsanordnung nicht optimal arbeiten kann, da in der eigentlichen AntiruckeIschaltung nur ein Drehzahlsignal verarbeitet wird. Ein optimaler Fahrkomfort ist daher nicht gegeben. Auch sollte im Hinblick auf eine optimale Beschleunigung der Brennkraftmaschine die Begrenzung der Änderung abhängig sein von der jeweiligen Last.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die genannten Nachteile des Standes der Technik vermieden werden und somit ein optimales Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine gewährleistet ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist, wenn das Zeitintervall für die Signaländerung des zweiten Speichers lastabhängig ist, denn die Bedienungsper-

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son eines Fahrzeuges empfindet bestimmte Drehmomentsänderungen des Motors nicht bei allen Lastzuständen im gleichen Maße als störend.

Des weiteren hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Funktionen, nach der die Signaländerungen des zweiten Speichers erfolgen, von der Änderungsrichtung abhängen. Dadurch läßt sich z.B. für den Schubbetrieb ein äußerst ruhiges Laufverhalten der Brennkraftmaschine einstellen. Im Gegensatz dazu können die Drehmomentsteigerungen im Beschleunigungsfalle an einen gerade noch von der Bedienungsperson des Fahrzeuges als angenehm empfundenen Wert angepaßt werden, um eine möglichst starke Beschleunigung zu erzielen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein grobes Blockschaltbild einer Kraftstoffeinspritzanlage mit der vorgeschlagenen Einrichtung zur Korrektur des Kraftstoffzumeßsignals, Fig. 2 ein Blockschaltbild der genannten Einrichtung, Fig. 3 ein ausführliches Schaltbild dieser Einrichtung und Fig. 4 ein zur Schaltungsanordnung von Fig. 3 gehörendes Impulsdiagramm.

Beschreibung der Erfindung

Fig. 1 zeigt grobschematisch das Blockschaltbild eines Einspritzsystems mit der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Korrektur des Kraftstoffzumeßsignals im Verlauf einer Mengenänderung. Mit 10 ist ein Drehzahlmesser bezeichnet, mit 11 ein Luftmengenmesser zur Erfassung der Last. Die Ausgangssignale beider Sensoren 10 und 11 sind zu einer Impulserzeugerstufe 12 geführt, deren Ausgang 13 mit einer Korrekturstufe 14 verbunden ist und deren Ausgang wiederum

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das Ansteuersignal für die elektromagnetischen Einspritzventile 15 liefert. Die Einrichtung zur Korrektur des Kraftstoffzumeßsiganls selbst ist mit 16 bezeichnet. Sie weist einen Eingang 17 für ein Drehzahlsignal auf und ferner einen Eingang 18 für ein Zeitsignal. Wenn dieses Zeitsignal einen konstanten Wert aufweisen soll, dann ist es über einen symbolisch angedeuteten Wechselschalter 19 mit einem Zeitglied 20 zu verbinden. Für den Fall, daß dieses Zeitintervall auch lastabhängig sein soll, ist dieser Eingang 18 über den ■Wechselschalter 19 und eine Leitung 21 mit dem Ausgang 13 der Impulserzeugerstufe 12 verbindbar. Die Darstellung des Wechselsehalters wurde hier gewählt um wenigstens diese beiden unterschiedlichen Möglichkeiten der Intervallbestimmung anzudeuten. Es ist eine Frage der Zweckmäßigkeit, welche Art der Zeitintervalle, ob konstant oder variabel gewählt wird und dementsprechend dürfte der in Fig. 1 angedeutete Wechselschalter 19 durch eine feste Verdrahtung realisiert sein.

Ein erster Ausgang 23 der Einrichtung 16 steht mit einem weiteren Eingang 24 der Impulserzeugerstufe 12 in Verbindung, um unmittelbar Einfluß auf die Impulserzeugerstufe ausüben zu können. Eine weitere Möglichkeit der Impulsbreitensteuerung besteht über die Korrekturstufe 14, wobei diese Möglichkeit einer Verbindungsleitung 25 zwischen Einrichtung 16 und Korrekturstufe 14 bedarf. Prinzipiell gesehen besteht jedoch zwischen beiden Möglichkeiten kein Unterschied. Der Zweck beider Schaltungseinrichtungen ist es, die Änderung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Einspritzsignalen für das Einspritzventil 15 auf einen optimalen Wert zu begrenzen.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der Einrichtung 16 von Fig. Sie enthält einen ersten Speicher 30, der über eine Schaltstufe 31 aus einer Energiequelle aufladbar und über einen

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Schalter 32 entladtbar ist. Sowohl die Aufladung als auch die Entladung des Speichers 30 werden ausgehend von einem Drehzahlsignal gesteuert, das am Eingang 17 anliegt. Dem Schalter 32 ist für die kurzzeitige Entladung des Speichers 30 eine Löschsteuerstufe 33 vorgeschaltet. Das Signal über dem Speicher 30 wird mittels eines Verstärkers 34 verstärkt, anschließend in einer Begrenzerstufe 35 in seiner Höhe begrenzt und während bestimmter Intervalle über einen Schalter 36 auf einen zweiten Speicher 37 übertragen. Am Ausgang 23 kann das Änderungssignal des Speichers 37 abgenommen werden und dient der Steuerung der Mengenänderung. Erzeugbar ist dieses Änderungssignal z.B. mittels eines Differenzxerglxedes, welches gegebenenfalls auch den zweiten Speicher 37 mit umfaßt. Der Schalter 36 erhält sein Ansteuersignal über den Eingang l8 der Einrichtung l6, an dem wahlweise ein Signal konstanter oder jedoch z.B. lastabhängiger Dauer angelegt werden kann.

Fig. 3 zeigt ein ausführliches Schaltbild der in Fig. 2 grobskizzierten Anordnung.

Dem Eingang 17 für ein Drehzahlsignal folgt ein Widerstand 40, dessen anderes Ende an einen Verbindungspunkt 4l angeschlossen ist. Dieser Verbindungspunkt 4l steht über eine Diode 42 mit dem Pluspol einer nicht dargestellten Energiequelle in Verbindung, ferner über eine Reihenschaltung von Widerstand 43 und Diode 44 mit einer Verbindungsieitung 45 und schließlich über eine Reihenschaltung von Kondensator 46 und Widerstand 47 mit Masse. Zwischen der Verbindungsleitung 45 und Masse liegt einmal ein Kondensator 49 als erster Speicher 30 von Fig. 2, ferner eine Reihenschaltung von Widerstand 50 und Transistor 51. Die Basis dieses Transistors 51 ist über einen Widerstand 52 mit dem Verbindungspunkt von Kondensator 46 und Widerstand 47 gekoppelt. Von der Verbindungsleitung 45 führt ein Widerstand 54 zum Minuseingang eines Verstärkers 55, der über eine Dioden-Widerstands-Kombination gegengekoppelt ist. Diese Gegenkopplung umfaßt

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unmittelbar im Gegenkopplungszweig einen Widerstand 56. Zusätzlich liegt der Ausgang des Verstärkers 55 über zwei Widerstände 57 und 58 an Masse, wobei der Verbindungspunkt dieser beiden Widerstände über eine Diode 59 noch am Minuseingang des Verstärkers 55 angeschlossen ist. Am Pluseingang dieses Verstärkers 55 liegt eine Spannung an, die durch einen Spannungsteiler aus zwei Widerständen 60 und 6l bestimmt wird.

Dem Ausgang des Verstärkers 55 folgt eine Parallelschaltung zweier Dioden-Widerstands-Reihenschaltungen. Dabei sind die in Reihe zu den Widerständen 63 und 64 liegenden Dioden 65 und 66 gegensinnig gepolt und an ihren den Widerständen abgewandten Enden mit einem Kondensator 68 verknüpft. Die andere Seite dieses Kondensators 68 führt zum Ausgang 23 der Einrichtung.

Die Verbindungsstelle von Widerstand 64 und Diode 66, wobei die Anode der Diode 66 auf Seiten des Widerstandes 64 liegt, steht durch eine Diode 70 mit dem Eingang 18 der Einrichtung in Verbindung. Zusätzlich ist der 24inuseingang des Verstärkers 55 über eine Reihenschaltung von Widerstand Jl und Diode 72 an diesem Eingang l8 angeschlossen.

Erklärt wird die Schaltungsanordnung von Fig. 3 zweckmäßigerweise anhand der in Fig. 4 dargestellten Impulsdiagramme.

Fig. 4a zeigt das am Eingang 17 der Einrichtung l6 anliegende Drehzahlsignal, wobei die Flanken zu den Zündzeitpunkten auftreten. In Fig. 4b ist das Basissignal des Transistors 51 vereinfacht dargestellt. Deutlich wird jedoch, daß dieses Löschsignal für den Kondensator 49 bei jeder Anstiegsflanke des Signals nach 4a auftritt und es muß solange andauern, daß dieser Kondensator 49 regelmäßig vollständig entladen wird.

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Pig. 4 c zeigt das Zeitsignal am Eingang 18 der Einrichtung. Es tritt mit jeder Abfallflanke des Signals nach Fig. 4a auf und besitzt eine bestimmte Länge, die entsprechend dem obengenannten sowohl konstant als auch lastabhängig sein kann. Pig. 4d zeigt das Signal über dem Kondensator 49. Erkennbar ist die Entladung dieses Kondensators während eines Löschimpulses nach Fig. 4b und eine sich daran anschließende Aufladephase während der Impulsdauer des Signals nach Fig. 4a. Die beim Auftreten einer Abfallflanke des Drehzahlmesserausgangssignals erreichte Höhe der Kondensatorspannung bleibt bis zum nächsten Endladevorgang erhalten und sie richtet sich nach der Dauer der Aufladung.

Fig. 4e zeigt die Spannung über dem Kondensator 68 vor dem Ausgang 23 der Einrichtung 16. Aus diesem Diagramm geht hervor, daß die Höhe dieses Signals bei gleichbleibender Drehzahl konstant bleibt und sich erst ändert, wenn auch das Drehzahlmesserausgangssignal sich ändert. Dabei findet eine Signaländerung nur während des aus Fig. 4c ersichtlichen Zeitintervalles statt, wobei die Art der Änderung, d.h. die Funktion des Anpassungsvorganges an das neue Spannungsverhältnis nach einer festlegbaren mathematischen Funktion verläuft. Erkennbar wird dies aus dem Diagramm der Fig. 4f. Aufgrund der verwendeten RC-Glieder mit den Widerständen 6j> und 64 sowie dem Kondensator 68 ergibt sich eine e-Funktion für den in Richtung oder weg vom Kondensator fließenden Strom. Die Anpassung wird somit über mehrere Zyklen hinweg verschliffen. Das aus Fig. 4f erkennbare Stromsignal dient der Korrektur des Einspritzsignales entweder in der Impulserzeugerstufe 12 oder in der Korrekturstufe 14 nach Fig. 1. Dabei bestimmt die Höhe des aus Fig. 4f ersichtlichen Korrekturstromes das Ausmaß der Anpassung der erzeugten Einspritzsignale.

Im einzelnen funktioniert die in Fig. 3 dargestellte Schaltung wie folgt:

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Solange das Eingangspotential am Eingang 17 der Einrichtung den Wert Null aufweist, sind die Dioden 42 und 44 gesperrt, ebenfalls der Transistor 51 und infolgedessen kann sich der Kondensator 49 zumindest nicht aufladeseitig entladen. Unmittelbar nach der Abfallflanke des Drehzahlmessersignals nach Fig. 4a liegt am Eingang 18 das Zeitsignal nach Pig. 4c an und sperrt somit auch die Diode 72 sowie die Diode 70. Infolgedessen wird das Signal über den Kondensator 49 über den Verstärker 55 auf den Kondensator 68 weitergegeben, "wobei je nachdem ob das Ausgangssignal des Verstärkers 55 nun einen höheren oder niedrigeren Wert als davor annimmt, ein Lade- oder Entladestrom zum oder vom Kondensator 68 führt. Abhängig von dieser Stromrichtung wird auch einer der Widerstände 63 und 64 von Strom durchflossen. Somit wird über den Wert dieser Widerstände 63 und 64 die Zeitkonstante für den Entlade- und Ladevorgang bestimmt.

Nach Ablauf der Impulszeit nach Fig. 4c geht das Potential am Eingang 18 auf Null zurück und zieht sowohl das Potential am Minuseingang des Verstärkers 55 als auch das Anodenpotential der Diode 66 gegen Null. Infolgedessen steigt die Ausgangsspannung des Verstärkers 55 an und die Diode 65 sperrt. Auch die Diode 66 liegt in Sperrichtung, da ihr Anodenpotential über die Diode 70 abgesenkt ist. Infolgedessen bleibt nach Ablauf der Impulsdauer des Signals nach Fig. 4c der Ladezustand und damit die Spannung über den Kondensator 68 konstant. Eine erneute Änderung in diesem Ladezustand ist erst dann wieder möglich, wenn erneut das Zeitsignal am Eingang 18 auftritt, da dann unmittelbar die Diode 66 und mittelbar über den Verstärker 55 die Diode 65 wieder leitend gesteuert wird und ein Ausgleichstrom zum oder weg vom Kondensator 68 fließen kann.

Der am Ausgang 23 auftretende Ausgleichstrom steuert nun in einem bekannten Impulserzeuger 12 die Impulsdauer des erzeugten Einspritzimpulses.

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Da dieser Stromfluß am Ausgang 23 nur zu Zeiten der Impulsdauer des Signals nach Fig. *lc auftritt, wird deutlich₃ daß mit einer lastabhängigen Impulsdauersteuerung eben dieses Signals nach Fig. 4c auch der Grad der Anpassung der Einspritzimpulse an neue Drehzahlverhältnisse variabel gestaltet werden kann. Wie bereits erwähnt, wird diese Impulsdauer nach Fig. i|c zweckmäßigerweise lastabhängig gewählt. Es ist somit möglichj die Anpassung der Einspritzimpulse an neue Drehzahl-.verhältnisse optimal auf den jeweiligen Last zustand der Brennkraftmaschine abzustimmen und damit ein optimales Fahrverhalten zu erzielen.

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Claims

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^R· A 5 9 d
17-3-1978 Mü/Hm

ROBERT BOSCH GI-IBH₃ 7OOO STUTTGART 1

Ansprüche

£ϊ) Einrichtung bei einer Brennkraftmaschine zur Korrektur eines Kraftstoffzumeßsxgnals im Verlauf einer Mengenänderung, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Speicher (31j ^9) drehzahlabhängig aufgeladen wird, der Speicherwert während bestimmter Zeitintervalle und nach bestimmter Funktion den Inhalt eines zweiten Speichers (27 _s 68) bestimmt und insbesondere das Änderungssignal des zweiten Speichers (37, 68) der Korrektur des Zumeßsignales dient.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitintervall für die Signaländerung des zweiten Speichers (37s 68) konstant oder abhängig von Betriebskenngroßen ist.
3» Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitintervall für die Signaländerung des zweiten Speichers (37 oder 6-8) wenigstens drehzahl- und/oder lastabhängig ist.

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4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion der Signaländerung des zweiten Speichers (37, 68) je nach der Änderungsrichtung verschieden ist.
5- Einrichtung nach Anspruch 1 oder 4₃ dadurch gekennzeichnet, daß als Funktion der Signaländerung des zweiten Speichers (37 .68) eine Exponentialfunktion vorgesehen ist.
6. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufladung des ersten Speichers (30, 49) vorzugsweise nach bestimmten Flanken des Drehzahlmessersignales neu beginnt und insbesondere nach einer Expo nentialfunktion verläuft.

7· Einrichtung zur Verwendung in einem Kraftstoffeinspritzsystem nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Änderungssignal des zweiten Speichers (37a 68) der Impulserzeugerstufe (12) und/oder der Korrekturstufe (14) für den Einspritzimpuls zuführbar ist.

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