DE2925328A1 - System zur dosierung der brennstoffzufuhr einer verbrennungskraftmaschine - Google Patents

System zur dosierung der brennstoffzufuhr einer verbrennungskraftmaschine

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DE2925328A1
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Thomas W Hatford
Alvin D Toelle
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Description

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KanA Df^/^f^r D Kan Qf^/^^p Diplom
Ingenieure
D-8023 Mupo.-en-F.jiMcf! Wiener Si. i. Te.. (08i/. 7 -.3 30 71: Telex 5 2 2 14," bros d; Cables «Patentibus» Münci'.en
The Bendix Corporation, Executive Offices, Bendix Center Southfield, Michigan 48 075, USA
ihrzeichen Paris file 5698-A Tas: 16. Juni 1979
Yourref.: Date-
V B/m
System zur Dosierung der Brennstoffzufuhr einer Verbrennungskraftmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Lieferung eines flüssigen Brennstoffes zu einem Zylinder einer Verbrennungskraftmaschine und insbesondere zur Lieferung des flüssigen Brennstoffes in vorbestimmten Mengen.
Um die Emissionen einer Verbrennungskraftmaschine und ihren Wirkungsgrad zu überwachen, ist es erforderlich, den zu einem Zylinder der Verbrennungskraftmaschine gelieferten Brennstoff mit einem hohen Genauigkeitsgrad zu steuern. Wird beispielsweise zuviel Brennstoff zu dem Zylinder geliefert, so wird der Brennstoff nicht richtig verbrannt und damit vergeudet. Im Ergebnis sinkt die Effizienz bzw. der Wirkungsgrad der Maschine. Wird zuwenig Brennstoff zu dem Zylinder geliefert, so wird die Leistung der Maschine nicht voll ausgenützt. Wird die zu dem Zylinder der Maschine gelieferte Brennstoffmenge innerhalb enger Toleranzen (beispielsweise innerhalb
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ein Prozent des gewünschten Wertes )gehalten, so wird die Effizienz der Maschine verbessert und die Menge schädlicher Emissionen verringert.
Bei Brennstoffzufuhreinrichtungen, bei denen der in den Zylinder einer Verbrennungskraftmaschine eingespritzte Brennstoff in abgemessenen oder dosierten Mengen eingespritzt wird, bestimmt die Viskosität des flüssigen Brennstoffes die Zeit, die zur Bemessung eines vorbestimmten gewünschten Volumens des flüssigen Brennstoffes benötigt wird. Mit anderen Worten ändert sich die Zeit, innerhalb derer ein vor bestimmtes Volumen fließt, mit der Viskosität. In dem Fall, bei dem eine Flüssigkeit durch eine lange Röhre mit kleinem Durchmesser fließt, wird das Volumen V der Flüssigkeit, die in einer Zeitdauer t fließt, durch folgende Gleichung bestimmt:
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γ _ TCpr t
8 In
wobei ρ der Druck zwischen den beiden Enden der Röhre ist, r deren Radius, 1 deren Länge und η die Viskosität (Poiseuille'sches Gesetz). Eine elektromagnetische Brennstoffeinspritzeinrichtung, die Brennstoff in den Zylinder einer Verbrennungskraftmaschine einspritzt, wird durch eine Bemessungsmagnetspule gesteuert, die die Menge des durch ein Bemessungsventil fließenden flüssigen Brennstoffes steuert. Je langer die Bemessungsmagnetspule betätigt wird, desto größer ist die Brennstoffmenge, die durch das Bemes sungs ventil der Brennstoff einspritzeinrichtung fließt. Wenn eine feste Zeitdauer vorgegeben ist, so wird bei einem Brennstoff mit hoher Viskosität (Zähigkeit) eine geringere Menge durch das Bemessungsventil fließen als bei einem. Brennstoff mit niedrigerer Viskosität.
Die Viskosität eines flüssigen Brennstoffes wird durch die folgende Gleichung beschrieben:
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t . mv
wobei d die Dichte in g/cm ist, r der Radius in cm, 1 die Länge der Röhre in cm, Q das in t Sekunden entladene Volumen in cm , λ ein Korrekturfaktor der Länge der Röhre, h die mittlere Steigung in cm, der Ausdruck mv /g ist ein Koeffizient für die kinetische Energiekorrektur, wobei m die Masse in g, g die Beschleunigung aufgrund der Erdanziehungskraft in cm/
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sek. und ν die mittlere Geschwindigkeit in cm/sek. ist. Das Volumen des in einer vorgegebenen Zeitdauer geförderten Brennstoffes ist eine Funktion der Viskosität, wie durch die erste Gleichung angegeben. Um ein vorgegebenes Volumen unabhängig von Änderungen der Viskosität zu fördern, kann die Zeitdauer des Fließens der dosierten Ladung als Funktion der Viskosität geändert werden. Die Viskosität eines flüssigen Brennstoffes ist auf die Masse oder den Wärmeenergie-Inhalt des zugeführten Brennstoffes bezogen, da die Viskosität eine Funktion der Dichte des Brennstoffes ist, wie in der zweiten Gleichung gezeigt.
"Wenn die Betätigungszeit des Bemessungsmagnetventiles gesteuert werden soll, um eine vor be stimmte oder gewünschte dosierte Menge bzw. Volumen des flüssigen Brennstoffes in den Zylinder einer Verbrennungskraftmaschine zu liefern, so ist es notwendig, die Viskosität des flüssigen Brennstoffes zu kennen. Dies gilt insbesondere bei einer Dieselmaschine, die mit flüssigem Brennstoff verschiedener Viskosität arbeiten kann, beispielsweise Dieselkraftstoff Typ 1 oder Typ 2.
Frühere Patente zeigen einige Wege, das Volumen oder die Fließgeschwindigkeit des flüssigen Brennstoffes zu regeln. Beispielsweise zeigt die US-PS 2.996". 053 (Evans) ein Brennstoffsteuersystem, bei dem die maximale Fördergeschwindigkeit einer Brennstoffpumpe entsprechend der Dichte des Brennstoffes gesteuert wird. Die Brennstoffdichte wird durch die Stel-
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lung eines Schwimmers in einer B renn stoff kammer bestimmt. Alternativ hierzu wird die Dichte des Brennstoffes durch die Stellung eines f'ederbelasteten Bechers bestimmt, der eine bestimmte Brennstoffmenge enthält. Eine mit dem Schwimmer oder dem Becher verbundene Stange stellt einen Keil ein, der als Gegenlager für eine Brennstoffeinstellstange wirkt, um die Menge des durch die Pumpe in Übereinstimmung mit der Dichte geförderten Brennstoffes zu bestimmen.
Die US-PS 3.307.391 (Parker) zeigt ein Brennstoffsteuersystem, bei dem die Viskosität des Brennstoffes kontinuierlich gemessen wird. Entsprechend der Viskositätsmessung ist die maximale volumetrische Geschwindigkeit, mit der der Brennstoff verwendet wird, begrenzt. Die Viskosität wird dadurch gemessen, daß man den Brennstoff mit konstanter Geschwindigkeit in eine Kammer fließen läßt und zuläßt, daß er durch eine Ausflußöffnung abfließt, so daß der Ausfluß umgekehrt proportional zur Viskosität ist. Der Druck in der Kammer wird als Anzeige für die Viskosität genommen und ein Brennstoffsteuerhebel wird entsprechend dem gemessenen Wert des Druckes eingestellt.
Die FR-PS 882. 148 (Angeli) zeigt ein Brennstoffeinspritzsystem, bei dem. das Volumen des eingespritzten Brennstoffes entsprechend der Temperatur des Brennstoffes gesteuert wird. Ein temperaturempfindlicher Kolben steuert eine Nockenstellung, die ihrerseits die wirksame Länge einer Brennstoffsteuerstange in der Einspritzpumpe verändert.
Die US-PS 3.483.855 (Thoma) zeigt eine Anordnung, bei der das Volumen des eingespritzten Brennstoffes in Übereinstimmung mit dem Dampfdruck des Brennstoffes gesteuert wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein System zur !Lieferung eines vorbestimm-
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ten Volumens eines flüssigen Brennstoffes aus einem Brennstofftank zu einem Zylinder einer Verbrennungskraftmaschine unabhängig von Veränderungen der Viskosität des Brennstoffes zu schaffen.
Ein Ziel der Erfindung besteht darin, einen Brennstofflußkorrekturfaktor zu bestimmen, der proportional der Viskosität des flüssigen Brennstoffes in Abhängigkeit von der Dichte und der Temperatur des Brennstoffes ist, und wobei der Wert des Faktors dazu verwendet wird, die Dosierungsbzw. Bemessungszeit, die zum Erzielen eines vorbestimmten Volumens benötigt wird, zu korrigieren.
Im einzelnen wird der Wert des Korrekturfaktors dazu verwendet, die Dauer eines Steuersignales, das die Brennstoffeinspritzeinrichtung betätigt zu steuern.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, die Dichte des Brennstoffes aus der Höhe des gespeicherten Brennstoffes oberhalb eines vorbestimmten Bezugspegels zu bestimmen und den statischen Flüssigkeitsdruck bei dem vorbestimmten Pegel, in-dem einfache und billige Sensoren verwendet werden, wobei die Viskosität aus der Dichte und der Temperatur des flüssigen Brennstoffes bestimmt wird.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen elektronischen Rechner einzusetzen, der gespeicherte Viskositätswerte einer Funktion interpoliert, die unabhängige Variable der Dichte und der Temperatur enthält, um einen Wert der Viskosität zu erhalten, wobei Einstelleinrichtungen die Dauer eines Steuersignales in Übereinstimmung mit dem Wert der Viskosität einstellen.
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vor-
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richtung zur Lieferung eines vorbestimmten Volumens eines flüssigen Brennstoffes aus einem Brennstofftank zu dem Zylinder einer Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, bei dem eine elektromagnetische Brennstoffeinspritzeinrichtung durch einen elektronischen Rechner gesteuert wird, wobei der elektronische Rechner entsprechend der Dichte und der Temperatur des Brennstoffes ein Steuersignal erzeugt, um die Brennstoffeinspritzeinrichtung zu veranlassen, ein vorbestimmtes Volumen des flüssigen Brennstoffes in den Zylinder einzuspritzen.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Lieferung eines vorbestimmten Volumens eines flüssigen Brennstoffes zu einem Zylinder einer Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, in dem die Dichte des flüssigen Brennstoffes bestimmt wird, die Temperatur des flüssigen Brennstoffes gemessen wird, die Dichte und die Temperatur des flüssigen Brennstoffes in einer vorbestimmten Beziehung korreliert werden, um die Viskosität des Brennstoffes zu erhalten und in dem vorbestimmte Volumina in Übereinstimmung mit dem Wert der Dichte zugeführt werden.
Die obenangegebene Aufgabe wird durch die Kennzeichen der Patentansprüche 1 und 5 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Im wesentlichen schafft die vorliegende Erfindung ein System und ein Verfahren zur Dosierung aufeinanderfolgender Ladungen eines flüssigen Brennstoffes für eine Verbrennungskammer einer Verbrennungskraftmaschine, wobei jede Brennstoffladung einerseits herkömmlich in Übereinstimmung mit ausgewählten Maschinenbetriebsparametern gesteuert wird und andererseits in Übereinstimmung mit der Viskosität des Brennstoffes einge-
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stellt wird, wobei die Viskosität aus der Dichte und der Temperatur des Brennstoffes bestimmt wird.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält Brennstoffzufuhreinrichtungen und eine Brennstoffeinspritzeinrichtung, die aufeinanderfolgende Brennstoffmengen bzw. -ladungen in eine Verbrennungskammer einspritzt sowie eine Recheneinrichtung, die den Wert eines Zeitinte rvalles bestimmt, das benötigt wird, um eine Brennstoff ladung durch eine Passage hindurch zu liefern. Die Berechnungseinrichtungen enthalten Signalverarbeitungseinrichtungen, um Signale zu verarbeiten und Steuereinrichtungen, um ein Steuersignal zu erzeugen, dessen Dauer dem Zeitintervall entspricht und das der Einspritzeinrichtung zugeführt wird. Viskositätsbestimmende Einrichtungen sind mit den Signalverarbeitungseinrichtungen verbunden und so ausgebildet, daß sie mit den Brennstoffzufuhreinrichtungen zum Zusammenwirken mit dem flüssigen Brennstoff verbunden werden, um in Zusammenarbeit mit den Signalverarbeitungseinrichtungen ein Signal zu entwickeln, das der Viskosität des flüssigen Brennstoffes entspricht. Die Signalverarbeitungseinrichtungen ent-•halten weiterhin Einstelleinrichtungen, um den Wert des Zeitinte rvalles in Übereinstimmung mit dem Vis kos itäts signal einzustellen. Die Einstelleinrichtungen sind so ausgebildet, daß sie mit den Steuereinrichtungen verbunden werden können, um ein eingestelltes Steuersignal in Übereinstimmung mit dem Wert der Viskosität zu liefern.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung enthält Brennstoffzufuhreinrichtungen und eine Brennstoffeinspritzeinrichtung, die aufeinanderfolgende Brennstoff ladungen in eine Verbrennungskammer einspritzt, sowie Recheneinrichtungen zur Bestimmung des Wertes eines Zeitintervalles, das dazu benötigt wird, eine Ladung des Brennstoffes durch eine Passage hindurch zu erzeugen. Die Barechnungseinrichtungen
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enthalten Steuereinrichtungen zur Erzeugung eines Steuersignales, dessen Zeitdauer dem Zeitintervall entspricht und das mit der Einspritzeinrichtung verbunden ist. Eine Einrichtung ist dazu ausgebildet, mit den Brennstoffzufuhreinrichtungen verbunden zu werden, um mit dem flüssigen Brennstoff zusammenzuwirken und sie ist dazu ausgebildet, mit der Steuereinrichtung verbunden zu werden, um ein eingestelltes Steuersignal in Übereins timmung mit dem Wert der Viskosität zu liefern.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zur Dosierung aufeinanderfolgender Ladungen eines flüssigen Brennstoffes für die Verbrennungskammer einer Verbrennungskraftmaschine enthält den Schritt der Bestimmung der Viskosität des flüssigen Brennstoffes. Jede Ladung wird durch das Fließen eines flüssigen Brennstoffes durch eine Passage für ein gesteuertes Zeitintervall erzeugt. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel enthält weiterhin den Schritt des Einstellens des Zeitintervalles des Brennstofflusses für eine Ladung in Übereinstimmung mit dem Wert der Viskosität des flüssigen Brennstoffes.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit den Figuren ausführlicher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Brennstoff zuführeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 2 ein Blockschaltbild, das in schematischer Form die Einzelheiten des elektronischen Brennstoffeinspritzrechners und der elektromagnetischen Brennstoffeinspritzeinrichtung zeigt.
In Fig. 1 ist ein Dieselmotor allgemein mit 10 bezeichnet. Allerdings ist die Lehre der vorliegenden Erfindung selbstverständlich auch auf andere
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Arten von Verbrennungskraftmaschinen anwendbar, wie z. B, auf funkengezündete Maschinen oder Turbinenmaschinen. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der· Brennstoff in die Zylinder der Dieselmaschine 10 mittels einer elektromagnetischen Brennstoffeinspritzeinrichtung (eine für jeden Zylinder) eingespritzt, wobei eine von ihnen allgemein mit 12 bezeichnet ist. Die Brennstoffeinspritzeinrichtungen werden von Recheneinrichtungen oder einem elektronischen Brennstoffeinspritzrechner gesteuert, der allgemein mit 14 bezeichnet ist und insbesondere über Steuereinrichtungen oder eine Dieselausgangssteuerung 11 in Kombination mit Ausgangstreibern 17, wie in Fig. 2 dargestellt. Der elektronische Brennstoffeinspritzrechner 14 steuert das Volumen des in die Zylinder des Dieselmotors 10 eingespritzten Brennstoffes.
Jede der elektromagnetischen Brennstoffeinspritzeinrichtungen 12 enthält eine Bemessungsmagnetspule 13, das ein Bemessungsventil 15 der Einspritzeinrichtung 12 betreibt bzw. steuert, um zu erlauben, daß Brennstoff dort hindurchfließt. Der Brennstoff fließt von einer unter Druck stehenden Brennstoffleitung 16 durch das Bemessunge ventil 15 hindurch und in einen Einspritzzylinder der Brennstoffeinspritzeinrichtung 12, wie in Fig. 2 dargestellt. Das Bemessungsventil 15 wird danach geschlossen,um zu ermöglichen, daß die Brennstoffeinspritzeinrichtung 12 den bemessenen bzw. dosierten Brennstoff in einen Zylinder des Dieselmotors 10 einspritzt. Die Länge der Zeit, die die Bemessungsmagnetspule 13 betätigt wird, um zu ermöglichen, daß der Brennstoff durch das Bemessungs ventil 15 hindurchfließt, wird durch ein elektronisches Steuersignal bestimmt, das von der Dieselausgangssteuerung 11 erzeugt wird. Das Steuersignal besteht aus einem elektrischen Impuls, dessen Breite oder Zeitdauer für jede Einspritzung durch den Rechner 14 in Übereinstimmung mit ausgewählten Maschinenbetriebsparamete rrr bestimmt ist. Die elektrischen Steuersignale von der Dieselausgangssteuerung 11 werden von den Aus gangs treiber η 17
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verstärkt, die ermöglichen, daß die Aus gangs Steuersignale die Bemessungsmagnet spulen steuern. Folglich wird die Bemessungsmagnetspule 13 für eine Zeitperiode betätigt, die durch die Breite des verstärkten Impulses bestimmt ist. Die Dieselausgangs steuerung 11 erzeugt aufeinanderfolgend elektrische Impulse, die zuerst verstärkt und dann über Leitungen 18 übertragen werden, wobei eine Leitung mit dem entsprechenden Bemessungemagnetventil 13 jeder der Brennstoffeinspritzeinrichtungen 12 verbunden ist.
Die Ausgangssteuerung 11 des bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung enthält ein Paar programmierbarer Zähler und ein RS-Flip-Flop. Die programmierbaren Zähler werden über signalverarbeitende Einrichtungen programmiert oder über einen Mikroprozessor 19 des Rechners 14, der vorzugsweise aus einem Prozessor-chip des Typs MC 6800 der Firma Motorola besteht. Der erste Zähler ist elektrisch mit dem Setzeingang eines RS-Flip-Elops verbunden und der zweite Zähler ist elektrisch mit dem Rücksetzeingang des Flip-Elops verbunden. Der erste Zähler setzt das Flip-Flop auf einen hohen Wert bzw. eine logische Eins für eine Zeitdauer, die durch den programmierten Inhalt des ersten Zählers bestimmt ist. In ähnlicher Weise setzt der zweite Zähler das Flip-Slop auf einen niedrigen Wert bzw. eine logische Null zurück, und zwar für eine Zeitdauer, die durch den programmierten Inhalt des zweiten Zählers bestimmt ist. Der Mikroprozessor 19 programmiert die beiden Zähler für die Einspritzung für jeden Zylinder in Übereinstimmung mit ausgewählten Maschinenbetriebsparametern und der Viskosität des Brennstoffes, wie nachfolgend detaillierter beschrieben wird.
Der Mikroprozessor 19 ist über einen parallelen 16-Bit-Adressen-Bus und über einen parallelen 8-Bit-Bi-Direktionalen-Daten-Bus mit der Ausgangssteuerung verbunden, wie in Fig. 2 dargestellt.
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Wie in Fig. 1 gezeigt, wird der Brennstoff, der allgemein mit 20 bezeichnet ist, in einer Speichereinrichtung oder einem Brennstofftank, der allgemein mit 22 bezeichnet ist, gespeichert. Der Brennstofftank 22 speichert eine Flüssigkeitssäule des Brennstoffes 20 bei einem Speicherbereich 24. Der Speichertank 22 hat eine Einlaßöffnung 26, durch die Brennstoff 20 in den Brennstofftank 22 zugeführt werden kann.
Der Brennstoff 20 wird aus dem Tank 22 über eine Brennstoffleitung 28 mittels einer Brennstoffpumpe 30 abgeführt, die die Brennstoffverteilleitung 16, die den Brennstoff 20 zu den Brennstoffeinspritzeinrichtungen 12 liefert, mit Druck versorgt.
Die Viskosität des Brennstoffes 20 wird durch den elektronischen Brennstoffeinspritzrechner 14 aus der Dichte des Brennstoffes und der Temperatur des Brennstoffes bestimmt, wie nachfolgend detaillierter beschrieben wird. Die Dichte des Brennstoffes wird durch folgende Gleichung beschrieben:
gAY
wobei d die Dichte, ΑΈ3 die Änderung des statischen Brennstoff druckes von der freien Oberfläche des flüssigen Brennstoffes zu einer .Bezugshöhe, g die Erdbeschleunigung und Δγ die Höhe der Brennstoff säule über dem Bezugspunkt, der im vorliegenden Fall der Boden des Brennstoff tanks 22 ist, ist. Es sei darauf hingewiesen, daß der Wert des statischen Brennstoffdruckes an der freien Oberfläche als konstant angenommen wird und folglich nicht bestimmt werden muß, urn^P zu erhalten. Es wäre aber auch einfach, einen zweiten Druckwandler vorzusehen, um ^P mit größerem Genauigkeitsgrad zu berechnen.
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Die Brennstoffdichte wird unter Verwendung einfacher, billiger Sensoren erhalten, wie z.B. einem statischen Flüssigkeitsdrucksensor oder Wandler 32, der von herkömmlicher Bauart sein kann, um den statischen Brennstoff druck am Boden des Brennstoff tanke s Z zumessen. Der Druckwandler 32, der am Boden des Brennstofftankes 22 angeordnet ist, überträgt ein analoges elektrischen Signal über Leitungen 34 zu dem elektronischen Brennstoffeinspritzrechner 14. Das analoge elektrische Signal stellt den statischen Druck dar, der auf den Druckwandler 32 am Boden des Tanks 22 durch den Brennstoff 20 ausgeübt wird.
Die Höhe der Brennstoff säule über dem Druckwandler 32 wird von einem herkömmlichen Stellungs- oder Höhensensor bzw. Wandler 36 erfaßt. Die Stellung des Sensors 36 liefert ein analoges Signal, das der Höhe des Brennstoffes 20 in dem Brennstofftank 22 proportional ist, zu dem elektronischen Brennstoffeinspritzrechner 14.
Der elektronische Brennstoffeinspritzrechner 14 bestimmt die Viskosität des flüssigen Brennstoffes 20 aus der Dichte und der Temperatur des Brennstoffes, wie oben erwähnt. Die Temperatur wird von einer Wandlereinrichtung bzw. einem Temperatursensor oder Wandler 56 erhalten, der an der Brennstoffleitung 16 angeordnet ist, um die Temperatur des Brennstoffes 20 in der Leitung 16 zu ermitteln. Der Temperaturwandler 56 enthält einen einfachen oder herkömmlichen Thermistor, der ein analoges elektrisches Signal auf einer Leitung 58 zu dem elektronischen Brennstoffeinspritzrechner 14 überträgt.
Die analogen elektrischen Signale, die den Brennstoffpegel bzw. die Höhe, die Brennstofftemperatur und den statischen Brennstoffdruck darstellen, werden durch den Rechner 14 in digitale binäre Worte umgewandelt, um iii einer von dem Mikroprozessor 19 verwendbaren Form vorzuliegen.
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Der Rechner 14 enthält einen Analog/lmpulsbreiten-Wandler- und Signal-Normier-Schaltkreis 53. Der Wandler- und Normier schaltkreis 53 wandelt ein ausgewähltes analoges Eingangssignal in einen Impuls, dessen Breite proportional der erfaßten physikalischen Variablen ist und normiert diese Impulshöhe und -breite so, daß sie mit dem Rest des Schaltkreises kompatibel ist.
Vor jedem Zylinderzyklus wählt ein Regler für periphäre Einrichtungen unter der Steuerung des Mikroprozessors 19 asynchron jedes der 'Wandlersignale aus, die umgewandelt und normiert werden sollen, indem Sensoradressen auf einem Bus 57 zu dem Wandler- und Normierschaltkreis 53 ausgegeben werden. Ein ebenfalls unter der Steuerung des Mikroprozessors 19 stehender Multiplexer 59 wählt asynchron die Impuls aus gänge des Schaltkreises 53 aus, die mit den ausgewählten Sensoren korrespondieren und gibt die ausgewählten Impulse zu dem Regler 55. Weiter wandelt der Regler 55 die Impulsbreiten in binäre Worte oder Zahlen um, die synchron mit der Datenverarbeitungsgeschwindigkeit des Mikroprozessors zu ihm gesandt werden.
Der Mikroprozessor 19 enthält eine Vielzahl von Binär zählern oder Registern, wie z.B. ein erstes, zweites, drittes und viertes Register 61, 63, 65, 67. Die die Höhe und den Druck des Brennstoffes darstellenden binären Worte werden in das erste und das zweite Register 61 bzw. 63 eingegeben. Der Inhalt des zweiten Registers 63 wird durch den Inhalt des ersten Registers 61 unter der Steuerung einer arithmetischen Logikeinheit 79 geteilt und zeitweilig in dem dritten Register 65 gespeichert, dessen Inhalt die Dichte des Brennstoffes in dem Tank darstellt. In gleicher Weise wird ein die Brennstofftemperatur darstellendes binäres Wort in das vierte Register 67 abgespeichert^ nachdem die obige Umwandlung und Normierung unter der Steuerung des Mikroprozessors 19 ausgeführt ist.
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Der elektronische Brennstoffeinspritzrechner 14 enthält einen Speicher 70, der einen herkömmlichen, im Handel erhältlichen Nur-Lese-Speicher (ROM) 72 enthält. Der ROM 72 ist vorprogrammiert und erzeugt eine binäre Ausgangssignaldarstellung einer vorbestimmten Viskosität in der Form eines Brennstofflußkorrekturfaktors, der auf den Momentanwerten der Brennstoff dichte und der Brennstoff tempera tür an jedem einer Vielzahl von entsprechend ausgewählten Punkten innerhalb eines Wertbereiches in Abhängigkeit von entsprechenden Eingangs-Adress-Signalen von den. dritten und vierten Registern 65 und 67 auswählt. Der ROM 72 enthält über den Wertbereich eine dreidimensionale Funktion der Viskosität. Die Inhalte der dritten und vierten Register 65 und 67 und die arithmetische Logikeinheit 79 werden für einen Interpolationsprozeß verwendet, dessen Ergebnis in einem der Register abgespeichert wird. Ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 74 des Speichers 70 speichert die Zwischenwerte des Interpolationsprozesses. Die spezielle Form der genannten Funktion wird allgemein durch den Aufbau der Brennstoff einspritzeinrichtung bestimmt.
Nach Vervollständigung des Interpolationsprozesses wird die Viskosität in der Form des durch ein binäres Wort dargestellten Brennstofflußkorrekturfaktors mit einem binären Wort multipliziert, das die Steuerimpuls breite oder Dauer darstellt, das in Übereinstimmung mit ausgewählten Maschinenbetriebsparametern, wie z. B, dem Ansaugdruck, der Lufttemperatur usw. bestimmt wurde.
Die Multiplikation wird durch die arithmetische Logikeinheit 79 durchgeführt und das Ergebnis wird in dem ersten programmierbaren Zähler der Ausgangssteuerung 11 gespeichert, um ein Ausgangs-Flip-Flop für eine Zeitdauer zu setzen, die dem Inhalt des ersten programmierbaren Zählers proportional ist, wodurch die Impulsbreite des eingestellten Steuer-
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signales bestimmt wird. "Wie oben beschrieben, wird das eingestellte Steuersignal danach verstärkt, um ein ausgewähltes Bemessungsmagnetventil zu betreiben.
Alle in der Beschreibung erwähnten und den Figuren gezeigten technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.
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Claims (7)

  1. . D-8Ü23 Muncnen-Puiiac.'i Wiener Str. 2. Tel. (089) 7 9:i c-0 71. Telex 5 S.i2 147 oros d: Cables. "Patentibus- München
    The Bendix Corporation, Executive Offices, Bendix Center Southfield, Michigan h8 075, USA
    IhrZe.chen ρ&Γ± f±1 56g8_A Tag: 16. Juni 1979
    Yourref ^ ·* Date .
    vB/m
    PATENTANSPRÜCHE
    (l.JSystern zur Dosierung aufeinanderfolgender Zufuhrmengen eines flüssigen Brennstoffes für eine Verbrennungskammer einer Verbrennungskraftmaschine, wobei das System Brennstoffzufuhreinrichtungen enthält und eine elektro-magnetische Brennstoffeinspritzeinrichtung, die aufeinanderfolgende Brennstoff ladungen in die Verbrennungskammer einspritzt, wobei jede Brennstoff ladung durch den Fluß des Brennstoffes durch eine Passage in der Einspritzeinrichtung für ein gesteuertes Zeitintervall erzeugt wird, wobei weiterhin eine Recheneinrichtung vorgesehen ist, die den Wert des Zeitintervafles in Abhängigkeit von ausgewählten Maschinenparametern bestimmt, wobei die Recheneinrichtung eine Signalverarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung von Signalen enthält, und wobei Steuereinrichtungen vorgesehen sind, die ein Steuersignal erzeugen, dessen Dauer dem Zeitintervall entspricht und das der Einspritzeinrichtung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (32, 36, 56) zur Bestimmung der Viskosität vorgesehen sind, die der Signalverarbeitungseinrichtung (19) zugeordnet sind und zur Verbindung mit den Brennstoffzufuhreinrichtungen (16, 22, 30) ausgebildet sind, zum Zusammen-
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    wirken mit dem Brennstoff, um, in Zusammenarbeit mit der Signalverarbeitungseinrichtung (19), ein Signal zu erzeugen, das dem Wert der Viskosität des Brennstoffes entspricht, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung (19) Einstelleinrichtungen (79) enthält, um den Wert des Zeitintervalles in Abhängigkeit von dem Viskositätssignal einzustellen, wobei sie so ausgebildet ist, daß sie mit der Steuereinrichtung (11) verbindbar ist, um in Übereinstimmung mit dem Wert der Viskosität des Brennstoffes ein eingestelltes Steuersignal zu erzeugen.
  2. 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen ^32, 36, 56, 61, 63, 65, 67) zur Bestimmung der Viskosität folgendes enthalten: Einrichtungen (32, 36, 61, 63, 65) zur Bestimmung der Dichte des Brennstoffes, wobei diese erste Wandlereinrichtungen (32, 36) enthalten, um ein erstes Signal zu erzeugen, das dem Wert der Dichte des Brennstoffes entspricht, und Temperaturbestimmungseinrichtungen (56, 67), die zweite Wandlereinrichtungen (56) enthalten, um ein zweites Signal zu erzeugen, das der Temperatur des Brennstoffes entspricht, wobei die ersten und zweiten Wandlereinrichtungen (32, 36, 56) so ausgebildet sind, daß sie mit den Brennstoffzufuhreinrichtungen (16, 22, 30) zum. Zusammenwirken mit dem Brennstoff verbunden sind, und daß die Signalverarbeitungseinrichtung il9) Teile (61, 63, 65, 67) der Einrichtungen (32, 36, 61, 63, 65) zur Bestimmung der Dichte und der Einrichtungen (56, 67) zur Bestimmung der Temperatur enthalten und so ausgebildet ist, daß sie in Abhängigkeit von den ersten und zweiten Signalen ein drittes Signal erzeugt, das mit dem Wert der Viskosität des flüssigen Brennstoffes korrespondiert.
  3. 3. System nach Anspruch 2, bei dem. die Brennstoffzufuhreinrichtungen einen Tank zur Speicherung des flüssigen Brennstoffes enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Wandlereinrichtungen (32, 36) folgendes enthalten: erste Sensoreinrichtungen (36), die die Höhe des flüssigen Brenn-
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    stoffes oberhalb eines vorbestimmten Bezugspegels in dem Speichertank '22) erfassen, und zweite Sensoreinrichtungen (32), die den statischen Brennstoffdruck bei dem Bezugspegel messen, wobei die Einrichtungen ^32, 36, 61, 63, 65) zur Bestimmung der Dichte das erste Signal von der gemessenen Höhe und dem statischen Brennstoff druck ableiten.
  4. 4. System nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinrichtungen (19) einen Nur-Lese-Speicher (72) enthalten, der so aufgebaut ist, daß er das dritte Signal erzeugt, das eine binäre Aus gangs Signaldarstellung der Viskosität darstellt, das auf den Momentanwerten der Brennstoffdichte und -temperatur an jedem einer Vielzahl von entsprechend ausgewählten Punkten innerhalb eines Bereiches von Werten in Abhängigkeit von den ersten und zweiten Signalen basiert, wodurch der Nur-Lese-Speicher (72) für den Wertebereich der Dichte und der Temperatur eine dreidimensionale Funktion der Viskosität erzeugt, die auf der Temperatur und der Dichte basiert.
  5. 5. Verfahren zur Dosierung aufeinanderfolgender Brennstoff ladungen für eine Verbrennungskammer einer Verbrennungskraftmaschine, wobei jede Ladung durch den Fluß eines flüssigen Brennstoffes durch eine Passage während eines gesteuerten Zeitintervalles erzeugt wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Bestimmung der Viskosität des flüssigen Brennstoffes und Einstellung des Zeitintervalles des Brennstofflusses für eine Ladung in Übereinstimmung mit dem Wert der Viskosität des flüssigen Brennstoffes, wodurch das Volumen jeder dosierten Ladung unabhängig von Viskositätsänderungen des flüssigen Brennstoffes ist.
  6. 6. Verfahrennach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Bestimmung der Viskosität des flüssigen Brennstoffes folgende Schritte enthält: Erfass en der Temperatur des flüssigen Brennstoffes, Bestim-
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    men der Dichte des flüssigen Brennstoffes und Korrelieren der Dichte und der Temperatur des flüssigen Brennstoffes nach einer vorgegebenen Beziehung, um die Viskosität des flüssigen Brennstoffes zu erhalten.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der flüssige Brennstoff vor seinem Fließen durch die Passage in einem Brennstofftank gespeichert -wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung der Dichte folgende Schritte enthält: Erfassen der Höhe des flüssigen Brennstoffes oberhalb eines vorbestimmten Bezugspegels in dem Brennstofftank, Erfassen des statischen Brennstoffdruckes an dem Bezugspegel und Interpolieren einer Funktion, die die Werte der Viskosität darstellt, um die Viskosität des flüssigen Brennstoffes zu bestimmen, wobei die Funktion unabhängige Variable der Dichte und der Temperatur enthält.
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