DE2837820A1

DE2837820A1 - Einrichtung zum bestimmen der einer brennkraftmaschine zuzufuehrenden kraftstoffmenge

Info

Publication number: DE2837820A1
Application number: DE19782837820
Authority: DE
Inventors: Johannes Dipl I Brettschneider; Eberhard Dipl Ing Mausner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-08-30
Filing date: 1978-08-30
Publication date: 1980-03-13
Also published as: JPS5532988A; US4335694A; JPS626093B2

Description

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Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zum Bestimmen der einer Brennkraftmaschine zuzuführenden Kraftstoffmenge nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bekannt ist schon eine solche Einrichtung, die neben der Drosselklappe eine Druckklappe im Rahmen eines Luftmengenmessers aufweist. Dieses Luftmengensignal wird zusammen mit weiteren Betriebskenngrößen in einem Zeitglied zur Bildung der Einspritzimpulse für elektromagnetische Einspritzventile der Brennkraftmaschine verarbeitet. Unbefriedigend bei der bekannten Anlage ist, daß in das Luftansaugrohr zwei bewegliche Elemente, nämlich sowohl die Drosselklappe, als auch die Stauklappe des Luftmengenmessers, eingebaut werden müssen und dies einen nicht unbeachtlichen Kostenfaktor darstellt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie mit nur einem einzigen beweglichen Element der Luftmassendurchsatz sowohl gesteuert als auch gemessen werden kann.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einrichtung nach dem Hauptanspruch löst diese Aufgabe, wobei der mechanische Aufwand der ganzen Einrichtung sehr gering bleibt. Darüber hinaus wird mit der vor geschlagenen Einrichtung die geforderte und gewünschte Genauigkeit bei der Kraftstoffzumessung erreicht und so ein gutes Fahrverhalten gewährleistet.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Haupt anspruch angegebenen Einrichtung möglich. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei erwiesen, wenn das Signal des Gaspedals insbesondere zur Leerlaufregelung mit weiteren Steuer-

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Signalen kombiniert wird. Auch hat sich die Verwendung von Drehmagneten für die Positionierung des auf . Druck reagierenden Elements im Luftansaugrohr als zweckmäßig herausgestellt.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 im Blockschaltbild eine Einrichtung zum Bestimmen der einer Brennkraftmaschine zuzuführenden Kraftstoffmenge, wobei als auf Druck reagierendes Element eine außermittig gelagerte Drosselklappe verwendet wird und Figur 2 ein Ausschnitt des Luftansaugrohrs mit einem Steuer- bzw. regelbaren Luftmengenmesser.

Beschreibung der Erfindung

Figur 1 zeigt im Blockschaltbild eine Einrichtung zum Bestimmen der einer Brennkraftmaschine zuzuführenden Kraftstoffmenge. Mit 10 ist ein Luftansaugrohr bezeichnet, in dem eine Drosselklappe 11 als ein auf Druck reagierendes Element angeordnet ist. Diese Drosselklappe ist in einem Drehpunkt außermittig gelagert und die Achse steht mit einem Stellungsgeber 13 und mit einem Elektromotor \k in Verbindung.

Mit 15 ist ein Gaspedal bezeichnet, welches mit einem Potentiometer 16 zusammenwirkt. Das Ausgangssignal dieses Potentiometers ist zu einer Verknüpfungsstelle 17 geführt, deren Ausgangssignal wiederum einem Differenzverstärker 18 als Sollwertsignal dient. Ausgangsseitig ist der Differenzverstärker 18 mit einem Regler 19 verknüpft, dessen Ausgang wiederum über einen Widerstand 20 mit dem Motor I¹I gekoppelt ist.

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Die Spannung über dem Widerstand 20 wird als erste Meßgröße einem drei-dimensionalen Kennfeld 21 zugeführt. Die zweite Eingangsgröße kommt vom Stellungsgeber 13 und der abgefragte Istwert bildet auch gleichzeitig das zweite Eingangssignal beim Differenzverstärker 18. Das Ausgangssignal des Kennfelds 21 entspricht vereinbarungsgemäß der Luftmenge, die durch das Luftansaugrohr der nicht dargestellten Brennkraftmaschine zugeführt wird. Dieses Signal wird einem Zeitglied 23 zugeführt. Dort wird aus den einzelnen Betriebskenngrößen wie Drehzahl, Luftdurchsatz im Ansaugrohr, Temperatur usw. die Dauer eines Einspritzsignals für ein nachfolgendes, elektromagnetisch betätigbares Einspritzventil 24 gewonnen. Ein zweiter Ausgang 25 des Zeitgliedes 23 ist noch zum Differenzverstärker 18 geführt und bildet eine Eingriffsmöglichkeit in das Ausgangssignal dieses Differenzverstärkers.

28 bezeichnet einen Drehzahlgeber für die Drehzahl von Kurbelwelle oder Nockenwelle der Brennkraftmaschine. Ihm ist ein Meßwertumformer 29 nachgeschaltet, der wiederum mit einem Schalter 30 in Verbindung steht. Ausgangsseitig ist dieser Schalter 30 über eine Drahtbrücke 31 und ein Verknüpfungsglied 32 mit der Verknüpfungsstufe 17 gekoppelt.

Die Leerlaufeinstellung erfolgt mittels eines Potentiometers 35 zwischen den Betriebsspannungsanschlüssen und der Abgriff dieses Potentiometers ist einmal zur Verknüpfungsstelle 32 geführt und ferner über eine Drahtbrücke 36 zum ersten Eingang 37 eines Komparators 38. Der zweite Eingang 39 dieses Komparators 38 erhält sein Eingangssignal über eine Drahtbrücke 40 vom Potentiometer 16 in Verbindung mit dem Gaspedal 15· Ausgangsseitig liefert der Komparator 38 das Schaltsignal für den Schalter 30.

Die Wirkungsweise der in Figur 1 dargestellten Einrichtung ist wie folgt:

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Die Drosselklappe 11 wird mittels einer nicht dargestellten Feder im Ruhezustand der Brennkraftmaschine in einer das Luftansaugrohr verschließenden Position gehalten. Das Moment des Motors Ik wirkt ebenfalls in Richtung Schließen. Für die Gegenkraft sorgt der Luftstrom durch das Luftansaugrohr, der an der außermittig gelagerten Drosselklappe 11 durch

Drehmoment
Druckwirkung ein /erzeugt und somit diese Klappe gegen die Motorkraft und gegen die geringe Federkraft auslenkt.

Mit dem Fahrpedal 15 wird eine Soll-Position der Drosselklappe 11 vorgegeben, deren Istwert mit dem Stellungsgeber 13 abgefragt wird und der Regler 19 in Verbindung mit dem Differenzverstärker 18 sorgt nun für die Bereitstellung des geeigneten Motormoments, um diese Position gegen die Druckwirkung des LuftStromes im Luftansaugrohr 10 zu halten. Der Motorstrom wird über dem Widerstand 20 abgefragt und zusammen mit einem Positionssignal vom Stellungsgeber 13 auf das drei-dimensionale Kennfeld 21 gegeben. Zu diesen Eingangsgrößen wird aus diesem Kennfeld ein entsprechender Wert ausgelesen, der zuvor empirisch ermittelt und in das Kennfeld eingeschrieben wurde. Das Ausgangssignal dient nun im nachfolgenden Zeitglied 23 als Eingangssignal der Luftmenge und im Zusammenhang mit weiteren Betriebskenngrößen ermittelt 'dieses Zeitglied entsprechende Einspritzimpulse für die Einspritzventile 2k. Aufgrund des drei-dimensionalen Kennfelds 21 werden mit der angegebenen Anordnung sämtliche Betriebszustände erfaßt: Vom Leerlauffall angefangen bis zum Volllastbetrieb einschließlich der Sonderbetriebsbedingungen wie z.B. Schub und Beschleunigung.

Für eine Leerlaufdrehzahleinstellung wird zur Ausgangsspannung des Potentiometers 16 noch eine Spannung entsprechend der AbgriffsSpannung am Potentiometer 35 hinzuaddiert, so daß sich eine der gewünschten Leerlaufdrehzahl entsprechende Drosselklappenstellung ergibt. Dabei sind die Drahtbrücken 31, 36 und 40 unterbrochen.

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Sind diese genannten Drahtbrücken geschlossen,, dann ergibt sich eine Leerlaufdrehzahlregelung, wobei ausgehend von einem Drehzahlsignal vom Drehzahlgeber 28 eine Beeinflussung der Spannung vom Potentiometer 16 erfolgt. Dazu wird diese Potentiometerspannung mit der Spannung vom Leer lauf potent iometer-35 im Komparator 38 verglichen und im Leerlauffall der Schalter 30 geschlossen, wodurch sich eine entsprechende Spannung am Sollwerteingang des Differenzverstärkers 18 einstellt.

Figur 2 zeigt eine Alternativlösung zur Drosselklappenlösung entsprechend von Figur 1, wobei hier die Achse eines bekannten Luftmengenmessers 50 mit einem Stellmotor 51 verknüpft ist. Wesentlich ist auch hier, daß als Gegenkraft zum Druckauf.die .Klappe dieses Luftmengenmessers das Moment

vom Motor 51 sowie die Federkraft einer nicht dargestellten Rückstellfeder für die ■'. Klappe auftritt.

Anstelle der Motoren 14 und 51 lassen sich vorzugsweise auch Drehmagneten verwenden. Wesentlich ist nur eine eindeutige Zuordnung von Eingangssignal des Momentengebers,wie Motor oder Drehmagnet,und dem empirisch zu ermittelnden Luftdurchsatz im Ansaugrohr. .

"Dieser zu ermittelnde Luftdurchsatz ist spezifisch für jede

Klappenart und zudem abhängig von der Lage des Drehpunkts dieser . KLappe. In Figur 1 ist der Abstand von Drehpunkt zu Ansaugrohrmittelpunkt mit Δ r bezeichnet. Je größer nun dieser Abstand ist, umso empfindlicher läßt sich die Einstellbarkeit der Position angeben, da der Druck auf die Klappe mit zunehmendem Abstand auch größer wird.

Zweckmäßigerweise wird als Kennfeld 21 eine digitale Matrix-Anordnung benützt, in die entsprechende Werte je nach Brennkraftmaschinentyp und Art des Klappenelements eingeschrieben worden sind.

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Claims

Rv 4878
23.8.1978 Mü/Kö

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

Ansprüche

iy Einrichtung zum Bestimmen der einer Brennkraftmaschine zuzuführenden Kraftstoffmenge mit einem auf Druck reagierenden Element im Luftansaugrohr, einem Kraftstoffzumeßsignalerzeuger mit Eingängen für Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine wie Drehzahl und Luftdurchsatz im Ansaugrohr, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des auf Druck reagierenden Elements (11, 51) im Luftansaugrohr (10) steuerbar bzw. regelbar ist und das Lage-Steuersignal und/ oder ein elektrisches Signal des Lage-Ist-Wertes der Bestimmung des Luftdurchsatzes im Ansaugrohr dient und dem · Kraftstoffzumeßsignalerzeuger (23) zuführbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des auf Druck reagierenden Elementes (11) mittels eines Signal-Lage-Wandlers (13» 51) einstellbar ist und das Eingangssignal dieses Wandlers sowie ein Lage-Ist-Signal mittelbar oder unmittelbar einem mehrdimensionalen Kennfeld (21) zuführbar ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auf Druck reagierende Element eine außermittig gela-

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gerte Drosselklappe (11) ist, deren Position abhängig von der Gaspedalstellung (15) einstellbar ist.
4. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal des Gaspedals (15)
insbesondere zur Leerlaufregelung mit wenigstens einem weiteren Steuersignal (vom Potentiometer 35) kombinierbar ist.

5· Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Signal-Lage-Wandler (14, 51) vorzugsweise ein Elektromotor oder ein Drehmagnet verwendet wird.

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