DE3049662T1

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Publication number: DE3049662T1
Application number: DE19803049662
Authority: DE
Priority date: 1979-06-25
Filing date: 1980-06-20
Publication date: 1982-02-25
Also published as: JPS566031A; GB2064650A; EP0030979A4; EP0030979B1; GB2064650B; US4373490A; DE3049662C2; WO1981000020A1; EP0030979A1

Description

ι-

Patentanwälte

Dlpl-lng. E. Eder

Dipl.-Ing. K. Schieschke

8 München 40, Elisabethstraße 34

NTN Toyo Bearing Company, Limited , Osaka / Japan

Kraftstoffeinspritzvorrichtung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoff- :. einspritzvorrichtung, welche bei einem vorbestimmten Wert den Druckunterschied mittels eines in einem Saugrohr angeordneten Drosselventils aufrechterhält, um so die in einen Motor eingesaugte Luft abhängig vom Öffnungsgrad des Drosselventils zu erfassen. Gleichzeitig wirken der Öffnungsgrad des Drosselventils und der Querschnitt einer Kraf tstof f zunießöffnung zusammen, wobei der Druckunterschied über diese Kraftstoffzumeßö'ffnung auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird, und wobei dieser vorbestimmte Wert durch den AUF-ZU-Mechanismus eines Magnetventils eingestellt wird, was den Ausgleich des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses bewirkt.

Es sind verschiedene Vorrichtungen dieser Art entwickelt worden, auch bereits von der Anmelderin selbst. Diese Vorrichtungen sind so ausgebildet, daß von Sensoren, welche die Arbeitsbedingungen des Motors erfassen, Signale abgegeben werden, welche den AUF-ZU-Mechanismus des in einem Kraftstoffdruckregelkreis angeordneten Magnetventils bewirken, wodurch der Differenzdruck über eine Kraftstoffzumeßöffnung geändert wird, damit das Luft-Kraftstoff-Verhältnis gemäß den Arbeitsbedingungen ausgeg-JLichen werden kann. .

Weicht das Ausgangs-Zeitverhältnis zwischen großen und kleinen Signalen dieser Sensoren (was dem AUTP-ZU-Zeitverhältnis des

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Magnetventils entspricht) von einem vorgegebenen Wert ab, wird der Druck im Federbalg eines Servomechanismus, welcher die Luftströmung erfaßt, durch eine Heizvorrichtung zur Korrektur des Basis-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses verändert, welches durch den Servomechanismus eingestellt wird. Dadurch wird das Zeitverhältnis auf einem vorbestimmten Wert und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis somit auf einem konstanten Wert gehalten, - "-vrährend/ die für den Ausgleich des Luft-Kraftstoff-Verhältnissesbenötigte Zeit verringert wird, damit sie den Arbeitsbedingun-'_ gen des Motors entspricht und die Ansprechcharakteristik des -... Motors verbessert -wird. ■ . ·.·.■■ :'-

Es kommt jedoch vor, daß die Größe des Federbalgs des Servo- '} Mechanismus verkleinert werden muß, was von dessen Konstruktion, abhängig/ist, und daß der Einbau der Heizvorrichtung in den Federbalg nicht leicht ist. Weiterhin verlangt die Isolierung der Heizvorrichtung und des Federbalgs voneinander unter gleichseitiger Abdichtung des Federbalgs hohes handwerkliches/Können, um ein;Auslaufen des darin befindlichen Kraftstoffes zu vermeiden. Die Anordnung mußte also dahingehend verbessert vrerden.

Ziel der Erfindung ist es also, obengenannte Nachteile zu vermeiden und eine verbesserte Vorrichtung zu schaffen.

Erfindungsgemäß -wird die inr Federbalg des Servomechanismus.eingebaute ■Heizvorrichtung'der obenbeschriebenen herkömmlichen Vorrichtung ' durch Ό in /,weiten Magnetventil ersetzt, welches im Kraftstoffdruck-Regolkreis parallel zum ersten Magnetventil angeordnet ist, so daß das Basis-Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch den AUF-ZU-Mechanismus des zweiten Magnetventils korrigierbar ist. Durch diese Anordnung werden die Nachteile der herkömmlichen Vorrichtung vermieden, ohne jedoch deren Bedeutung zu mindern. ,. .

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt:

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Fig. Λ eine Ansicht der gesamten erfindungsgemäßen

Vorrichtung; , ' .· .

Fig. 2 · einen Schaltplan eines erfindungsgemäßen

elektronischen Steuersystems;

Fig. 3 . ein Diagramm für die Steuerspannung in dem

Vergleicher 57.im Schaltkreis nach Fig. 2;

Fig. 4 ein Diagramm für die Zeitverhältnisse großer .und kleiner Signale des erfindungsgemäßen-·--* . . .. Oxygen-Sensors; ■ "'.-"

Fig. 5 ' ein Diagramm des als Basis benutzten Luft*— "·" ... Kraftstoff-Verhältnisses gegenüber der : ---Charakteristik des nachsteuernden Luft-Kraftstoff-Verhältnisses; "und

Fig. 6 ein Diagramm des als Basis benutzten Luft-

. Kraftstoff-Verhältnisses gegenüber der . . ' ■ Op-Sensor "λ. Signalcharakteristik.

Nach Fig. Λ ist eine Meßeinrichtung Λ für die Luftströaun^srate, ein Servomechanismus A, eine Ventilöffnungsvörrichtüng B, eine Meßeinrichtung 2 für die Kraftstoffströmungsrate und ein Differenzdruckeinsteller 3 vorhanden. Der Servomechanismus A erfaßt den Differenzdruck P^-Pp über einem in einer Saugleitung .4 angeordneten Drosselventil 5 (Erfassungsvorrichtung für die Luftströmungsrate) mittels einer Membran 6 und arbeitet so, daß sich bei Abweichung von P,,-Pp von einem vorgegebenen Grundwert der Öffnungsgrad einer veränderbaren Öffnung 7 ändert und einen Druckantrieb P in der Ventilöffnungsvörrichtung B, die sich zwischen P. und Pp proportional zum Öffnungsgrad ändert, in entsprechendem Verhältnis zu der Abweichung verändert und ihn an eine Antriebseinrichtung 8 zur Korrektur des Öffnungsgrades der die Strömungsverhälntisse erfassenden Einrichtung 5 in eine Richtung weiterführt, welche den Differenzdruck P.-Pp konstant , hält. Somit ist der Öffnungsgrad des die Strömungsrate erfassenden Ventils 5, d.h. der Abstand zwischen der Umfangskante des

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Erfassungsventils 5 und der inneren Fläche 37 eines konischen Loches proportional der Strömungsrate der durch den Zwischenraum strömenden Luft. Daher kann die Luftströmungsrate abhängig vom Öffnungsgrad des die Luftströmungsrate erfassenden Ventils 5 gemessen werden. Die Meßeinrichtung 1 für die Luftströmungsrate ist 'eine sogenannte Querschnittsmeßeinrichtung für die Luftströmungsrate. .·-,..'. .

Die Veränderungen des Öffnungsquerschnittes der Heißeinrichtung-5 sind proportional den axialen Verschiebungen einer Stange 9·*.. Die Meßeinrichtung 2 für die Kraftstoff strömungsrate wirkt mi"t...·* der Stange/zusammen, wodurch die Luft strömungsrate und die durch: die Meßeinrichtung 2 gemessenen Kraftstoffströmungsraten in proportionaler Relation aufrechterhalten bleiben, wodurch ein ^:..-·.^: konstantes Luft-Kraftstoff-Verhältnis gewährleistet ist. :,..:. Der Differenzdruck über das Erfassungsventil 5 für die Luftströiaungsrate wird von dem gerebenen Grundwert des Servomechanismus A bestimmt, ' d.h.. vom Kräfteverhältnis zwischen den Spannkräften der Federn 10, 11 und einem Federbalg 12 und der Druckkraft, mit welcher Benzin bei Uormaldruck und -temperatur (z.B. 1 atm. und 2O⁰C) im Federbalg 12 auf die Membran 6 einwirkt . Dadurch wird der Öffnungsquerschnitt des Erfassungsventils 5 und die Axialverschiebung der Stange 9 bestimmt,.so daß dieses Luft-Kraftstoff-Verhältnis vom gegebenen Grundwert des Servomechanismus erfaßt werden kann. Dies Luft-Kraftstoff-Verhältnis entspricht ungefähr dem Basis-Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Zusätzlich wirkt die Meßeinrichtung 2 proportional zum Öffnungsgrad des Erfassungsventils 5· . '

Die Meßeinrichtung 2 für die Kraftstoffströmungsrate weist in einer sich verjüngenden Öffnung 13 eine Kugel 14 auf.Der Zwischenraum zwischen der Oberfläche der Kugel 14 und der inneren Fläche der Öffnung 13 ergibt eine halbmondförmige Kraftstoffzumeßöffnung 15, deren Öffnungsquerschnitt sich linear verändert. In diesem Fall wird die Lage der Kugel 14 in der Öffnung 13 durch die Stange 9 gesteuert, welche sich in axialer Richtung proportional dem Öffnungsgrad des Erfassungsventils 5 für die Luftströmungsrate bewegt. Daher ist der Öffnungsquerschnitt der Meßöffnung 15 proportional dem Öffnungsgrad des Erfassungsventils 5, d.h. der in. den Motor 16 eingesaugten LuftströmungST

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rate. Der Diff er entruck P^-P^ über die Meßöffnung 15 wird durch die Diff erenzdruckeinstellvorrichtung 3 auf einem vorgegebenen Wert gehalten, wobei die Strömungsrate des durch die Meßöffnung 15 strömenden Kraftstoffes proportional zu dessen Öffnungsquerschnitt ist, so daß ein vorgegebenes Luft-Kraftstoff -Verhälntis erzielt werden kann.

Die Differenzdruckeinstellvorrichtung 3 weist voneinander durch. ; Membranen 17, 18 getrennte Kammern a, b und c auf. In den '■■,."·'," Kammern a und c sind jeweils Federn 19 und 20 angeordnet. Der ~ Kammer a wird der/Kraftstoffzumeßöffnung 15 stromabwärts vöv~""_: handene Druck P^ zugeführt, wobei die Kammer ait einer Zer-, :.· -„ stüubervorrichtung 21 in der Saugleitunc; verbunden ist. Ein durch ein Überdruckventil 23 auf einem vorgegebenen Wert .**,". gehaltener Leitungsdruck P-r (d.h. der stromaufwärts von der Meßöffnung 15 bestehende Druck) wird der Kammer b durch ein erstes in einem Kraftstoffdruckregelungsstromkreis d befindliches Magnetventil 22 zugeführt. Eine Öffnung 24 ist im Kraftstoffdruckregelungsstromkreis d stromabv/ärts von der Kammer b angeordnet. Der Leitungsdruck P-j- wird in die Kammer c durch ein zwdtes, parallel zum ersten Magnetventil 22 im Kraftstoffdruckregelungskreis d angeordnetes Magnetventil 25 über eine das Ventil 25 überbrückende Öffnung 26 eingeleitet. Eine Öffnung 27 ist im Druckregelungsstromkreis d stromabwärts von der Kammer c vorgesehen. _ . "

Zusätzlich bildet der Kraftstoffdruckregelunnsstroinkreis d einen Stromkreis, welcher durch einen Behälter 28, eine Pumpe 29, das Überdruckventil 23, das erste Magnetventil 22, das zweite Magnetventil 25, die Öffnung 26, die Differenzdruckeinstellvorrichtung 3 und die Öffnungen 24 und 27 verläuft lind dann zum •Behälter 28 zurückkehrt.

Eine elektronische Steuereinheit 50 steuert den AUF-ZU-Mecha- ' nismus des ersten und zweiten Magnetventils 22 und 25 durch Signale und durch deren logische Werte über einen Op-Sensor 31, einen Kühlwassertemperatursensor 32 und einen Unterdrucksensor 33 für die Saugleitung, welche die Arbeitsbedingungen des Motors anzeigen.

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Angenommen, beide Magnetventile 22 und 25 sind offen. Dann wird den Kammern b und c der Differenzdruckeinstellvorrichtung 3 ein Druck P_L zugeführt, welcher stromaufwärts von der Kraftstoffzumeßöffnung 15 besteht, und der auf die Membran 1? wirkende Druck, d.h. der Differenzdruck P^-Pp über der Kraftstoff zumeßöffnung 15, wird durch die Spannungskräfte der Differenzdruckeinstellfedern 19 und 20 bestimmt. In diesem Sta-. dium, wenn der AüT-ZU-Hechanismus des ersten Magnetventils 22 *-. durch die elektronische Steuereinheit 30 gesteuert wird und."> wenn sich beispielsweise die Schließzeit des ersten Magnetven-_ tils 22 verlängert, fällt der Druck P-r in der Kammer b. Daraufhin vergrößern die Spannungskräfte der Einstellfedern 19 und 20 den Öffniingsquerschnitt der veränderbaren Öffnung. 36, welche aus einem selbstzentrierenden Ventil JA- und einem-^J-J-Ventilsitz 35 in. der Kammer a besteht, so daß der Differenz-_:_,-_ druck P^-Pp zwischen den Kammern a und b auf einem vorgegebenen Wert liegt, was zu einer Verringerung des Drucks in der Kammer a führt. Somit nimmt der Druck P- stromabwärts von der Kraftstoffzumeßöffnung 15 gemäß der Druckabnahme in der Kammer b ab. Nun ist der Druck P_T stromaufwärts von der Kraftstoffzumeßöffnung 15 durch das Überdruckventil 25 auf einem vorgegebenen.Wert gehalten und daher nimmt der Differenzdruck P-r-Ip über der Kraftstoffzumeßöffnung zu und die darin gemessene Kraftstoffmenge wird ausgeglichen und nimmt ebenfalls somit zu. Kurz, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird zur kraftstoffreichen · Seite.hin gemäß den Arbeitsbedingungen des Motors ausgeglichen.

Verlängert sich dagegen die Öffnungszeit des ersten Magnetventils 22, so wird das Luft-Kraftstöff-Verhälntis ,zur kraftstoffarmen Seite hin durch die umgekehrte Arbeitsweise des Motors ausgeglichen. Zusätzlich ist die Größe der Spannkräfte der Differenzdruckeinstellfedern 19 und 20 zur kraftstoffarmen Seite hin eingestellt worden.

Wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis gemäß den Arbeitsbedingungen des Motors durch das erste Magnetventil 22 ausgeglichen und das ideale Luft-Kraftstoff-Verhältnis erzielt worden ist,.wenn der AUF-ZU-Mechanismus des zweiten Magnetventils 25 durch das Leistungs-Zeit-Verhältnis der kraftstofferhöhenden und der kraft-

'O"

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stoffvermindernden Signale vom Sensor, welcher die Arbeitsbedingungen des Motors erfaßt, gesteuert xiird, nimmt der auf die Membran 18 wirkende Druck P_T in der Kammer c unter Verlängerung der Schließzeit des ersten Magnetventils 22 ab. Durch diesen Druckabfall in der Kammer c kann der Druck P^ in der. Kammer a zum Ausgleich des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses. zur kraftstoffreichen Seite hin in der gleichen obenbeschrie±>e-i nen Weise verringert werden. Im umgekehrten Fall kann das · -·* Luft-Kräftstoff-Verhälntis zur kraftstoff armen Seite hin aus^v·;* geglichen werden. ■ ' ■ ..*..

Im Gegensatz zur Erfassung der Arbeitsbedingungen des Motors"--·.* durch das erste Magnetventil 22 und zur Anpassung des Luft- ;*■_/-. Kraftstoff-Verhältnisses an alle Arbeitsbedingungen des Motors ^ wird beim Ausgleich dieses Verhältnisses durch das zweite Ma^.-.-ßnetventil 25 das Leistungs-Zeit-Verhältnis der kraftstoff er-:...:. höhenden und der kraftstoffvermindernden :Signale als Steuerfaktor genommen. Somit.kann es als Ausgleich des zugrundeliegenden durch den Servomechanismus A gegebenen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses angesehen werden. Daher kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf einem gewünschten kon stanten Wert gehalten und die für den Ausgleich des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses notwendige Zeit zur Anpassung an die Arbeitsbedingungen des Motors verringert werden. Das heißt, die Ansprechcharakteristik der Steuerung wird verbessert, was später noch genauer beschrieben wird. . ■..-■■·.-:. ■ · ' "

Die Steuerung der beiden Magnetventile 22 und 25 durch die elektronische Steuereinheit wird nachstehend anhand der Fig. 2 bis 6 beschrieben. · >

Fig. 2 zeigt einen Schaltplan der elektronischen Steuereinheit 50, mit einem Wassertemperatursensor 52 zur Messung der Kühlwassertemperatur des Motors. Die Spannung am Anschluß 65 zwischen dem Wassertemperatursensor 52 und einem Festwiderstand 41 verändert sich mit der Temperatur des Wassertemperatursensors 52· Steigt die Temperatur an, verringert sich der Widerstand und die Spannung nimmt zu. Im umgekehrten Fall nimmt die Spannung ab. Die Spannung am Anschluß 65 wird dem nicht-invertierenden Eingang eines Vergleichers 57 über einen Widerstand 42 zugeführt, während ein Signal von einem Dreiecksspannungsgenerator

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56 den invertierenden Eingang des Vergleichers 57 zugeführt wird. Der Ausgang des Wassertemperatursensors 32 wird durch eine Diode 4-3 an einen Spannungsverteiler, bestehend aus den Widerständen 44, 4-5 und 47»angeschlossen. Ein ^„-Sensor 31 befindet sich im Abgassystem zur Erfassung der Zusammensetzung der Abgabe zur Erzeugung von elektronischen Signalen, wobei der Op-Sensor 31 an einen Widerstand 53 und anden invertie- ·-. renden Eingang des Vergleichers 90 angeschlossen ist. Der Aus- ;·

gang des Vergleichers 90 ist an die Basis eines Transistors ^ 4-8 über einen Widerstand 91 angeschlossen, während eine konstante Spannung von einem Spannungsyerteiler, bestehend aus den Widerständen 92 und 93 ■> dem nicht-invertierenden Eingang des Vergleichers 90 zugeführt wird. ■'..-"

Der Kollektor des Transistors 4-8 ist mit dem Widerstand 4-7 ν er-", bunden. Das vom Vergleicher 57 abgehende Ausgangssj.gn.al wird ^:" der Basis eines Transistors 59 über einen Widerstand 58 zur Erregung des ersten Magnetventils 22 zugeführt, welches mit dem Kollektor des Transistors 59 verbunden ist. Eine Diode 61 ist parallel zum ersten Magnetventil 22 angeordnet; es ist eine Stromquelle 62 vorhanden und ein verstärkender Transistor 60 ist an seiner Basis mit dem Emitter des- Transistors 59 verbunden. Durch eine entsprechende Wahl des Wertes des Widerstands 4-2, wenn nämlich sein Widerstandswert genügend größer ist als der der Widerstände 4-4-, 4-5, 4-6 und 47, wird der Höchstwert der Eingangsspannung für den Vergleicher 57 am Anschluß 50 durch die am Anschluß 49, welcher einen Spannungsverteiler darstellt, auftretende Spannung bestimmt. Genauer gesagt, ist die Spannung am Ans<ÜLuß 63 geringer als die am Anschluß 49 (d.h. wenn die Wassertemperatur niedrig ist), wird durch die Arbeitsweise der Diode 43 die Spannung am Anschluß .63 dem Vergleicher 57 als Eingangsspannung zugeführt.

Im umgekehrten Fall wird die Eingangangsspannung durch die Spannung am Anschluß 49 bestimmt. Die Spannung am Anschluß 49 wird entweder bestimmt durch den leitenden oder nichtleitenden Zustand des Transistors 48, und der leitende sowie^iichtleitende Zustand des Transistors 48 werden bestimmt durch den Ausgang vom Vergleicher 90.

·■'.' " ■ ■ . . /11

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Wenn die Temperatur des Op-Sensors 31 niedrig ist und sein .Innenwiderstand hoch bzw. die Temperatur hoch ist, wird ein großes Signal abgegeben. Dann ist die Spannung an dem invertierenden Eingang des Vergleichers 90 (d.h. die Spannung am' Anschluß .54·:) höher als die Spannung am nicht-invertierenden Eingang (konstante Spannung), so daß der Transistor 48 durch den Vergleicher 90 nicht in den leitenden Zustand gesteuert wird. Daraus folgt, daß die Spannung am Anschluß 49 durch die:*. Widerstände 44 und 45 bestimmt wird und hoch ist. :*

Gibt der Op-Sensor 31 bei hoher Temperatur ein kleines Signal '. ab, so ist die Spannung am Anschluß 54 niedrig und der Ausgang" des Vergleichers 90 ist "PLUS", wodurch der Transistor 48 in . den leitenden Zustand gesteuert wird. Die Spannung am Anschluß ." 49 wird hierbei durch die Widerstände 44,.' 45 und 4? bestimmt _;"\ und ist niedrig. Somit bildet die Spannung am Anschluß 49 ei-_% nen Impuls (Rechteckspannung) mit einer Amplitude, welche durch die Widerstände 44, 45 und 47 in Abhängigkeit von der Temperatur und dem "X. Signal (großes oder kleines Signal) vom 31 bestimmt wird.

Weisen daher die Widerstände 44, 45 und 47 einen genügend kleineren Widerstand auf als der Widerstand 42, so wird die am Anschluß 50 auftretende Spannung durch die Wassertemperatursonde 32 und den Op-Sensor 31 gesteuert, wie aus Pig. 3 ersichtlich. Die Spannung am Anschluß 50 wird dem nicht-invertierenden Eingang des Vergleichers 57 zugeführt und mit einer Dreiecksspannung konstanter Amplitude und Periode verglichen, die durch den Dreiecksgenerator 56 erzeugt und dem invertierenden Eingang des Vergleichers 57 gegeben wird. Ist die Steuerspannung am Anschluß 50 höher als die Spannung der Dreieckswelle, so ist der Ausgang des Vergleichers 57 "PLUS". Daraus folgt, daß der Transistor 59 leitend wird und ebenso der Transistor 60, so daß von der Stromquelle 62 durch das erste Hagnetventil 22 ein Strom fließt.

Ist andererseits die Steuersparinung am Ansdiuß 50 geringer als die Spannung der Dreieckswelle, dann ist der Ausgang des Vergleichers 57 "MINUS", so daß die Transistoren 59 und 60 sperren und das erste Magnetventil 22 nicht stromdurchflossen wird.

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Daraus folgt, daß das AUF-ZU-Zeitverhältnis des ersten Wagnetventils 22 durch die Rechteckspannung am Anschluß 49 gesteuert wird, was durch den Wassertemperatursensor 32 und den 0₂-Sensor 31 bestimmt wird, welcher die Arbeitsbedingungen des Motors erfaßt. Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis kann dann dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis (Luftüberschußfaktor λ =1) entsprechen, welches, wie oben beschrieben, den Ar- _;_ -_m beitsbedingungen des Motors angepaßt ist. "-·.!*.

AngenommenT-1 ist die Zeit, während der der O^-Sensor 31 hohe—^ Signale abgibt, und angenommen T^ ist die Zeit, während der·-·-" er kleine Signale abgibt, dann können die Veränderungsmuste£ ·..-für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in.drei Arten unterteilt .* . werden, wie. aus Fig. 4 ("i ), (Q) und (A) ersichtlich. "--'-' Danach sind die Zyklen T- und T,,. wo nach (4 )Tj< ~Vz und:-.-:, nach (/\) Xh >T2ist, langer als der Zyklus T₂, ^{wo n}ach (Q) T^* Tj ist. Somit ist T₁ > T₂, T₅)T₃.

Daher kann zur Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, so daß λ =1 ist, die Steuerperiode am kürzesten sein, wo ~Li =»Τχ ist, das heißt, wo der O^-Sensor so eingestellt ist, daß die Zeit, während der er ein hohes Signal und ein kleines Signal abgibt) gleich ist, was eine höhere Ansprechcharakteristik des Motors ergibt. Weicht daher das Verhältnis zwischen großem und kleinem Signal vom O^-Sensor vonTV =Z2 ab, so muß es korrigiert werden. : . ■'..·■

Das vom ersten Magnetventil 22 gesteuerte Luft-Kraftstoff-Verhältnis/wird, wie aus Fig. 5 ersichtlich, vom Basis-Luft-Kraftstoff --Verhältnis im Servomechanismus A beinflußt. Weicht, wie aus Fig. 6 ersichtlich, das Basis-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zur kraftstoffreichen Seite des Op-Signals (Zeit mit großem Ausgangssignal/Zeit mit kleinem Ausgangssignal) hin ab, verlängert sich die Zeit, über die am Ausgang ein großes Signal des O„-Sensors 31 besteht. Anhand dieses Verhältnisses soll die vorliegende Erfindung das Basis-Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch die AUF-ZU-Steuerung des zweiten Magnetventils 25 im Kraftstoffdruckregelungsstromkreis d zur Veränderung des gegebenen Werts im Differenzdruckeinsteller 3 und zur Veränderung des Differenzdrucks P^-Bp über die Kraftstoffzumeßöffnung 15 ausgleichen, so daß die vom ersten Magnetventil 22 bewirkte Steuerung das Ver-

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liältnis ίΛ - ~Zl. liefert, sobald das erste Magnetventil 22 vom Verhältnis "Xi = T 2 abweicht.

Dies wird nachstehend näher beschrieben.

Der Teil D in Fig. 2 ist der Steuerstromkreis für das zweite Magnetventil 25. Ein Vergleicher 96 vergleicht die Spannung am Anschluß 54, welche durch den 0₀-Sensor 31 verändert wird . mit einer konstanten Spannung von einem Spanrmngsverteiler, ^: *-·* bestehend aus den Widerständen 94 und 95· Dem nicht-invertie.-;-renden Eingang des Vsrgleichers 81 wird die Spannung am An- _*_ . Schluß 49 über den Widerstand 77 und einen Kondensator 78 zur..." geführt. Ebenso wird die Spannung am Anschluß 88 zwischen ", ^ einem Widerstand 79 und einem veränderbaren Widerstand 80 dec: invertierenden Eingang zum Vergleich dieser Spannungen züge-..-.² führt. Wenn der Op-Sensor 31 eine hohe Temperatur aufweist Tjn.4:, ein kleines Signal abgibt und wenn die Spannung am Anschluß 54 klein ist, wird der Transistor 48 durch den Vergleicher 90 durchgesteuert, wobei die Spannung am Anschluß 49 einen kleinen, von den Widerständen 44, 45 und 47 bestimmten Wert annimmt, so daß diese dem nicht-invertierenden Eingang des Vergleichers 81 zugeführte und durch den Widerstand 77 undden Kondensator 78 geglättete Spannung kleinerist als die Spannung am Anschluß 88 und der Vergleicher 81 eine "O" Spannung erzeugt.

Weist der Op-Sensor 31 andererseits eine hohe Temperatur auf und gibt er kraftstoffanreichernde Signale ab, so steigt die Spannung an dem nicht-invertierenden Eingang des Vergleichers 81 über die des invertierenden Eingangs an und der Vergleicher 81 erzeugt eine "1" Spannung. Diese Ausgangsspannung des Vergleichers 81 wird durch einen Integrationskreis;, bestehend aus einem Widerstand 82 und einem Kondensator 83, geglättet und dem nicht-invertierenden Eingang des Vergleichers 104 zugeführt. Dem nicht-invertierenden Eingang des Vergleichers 104 wird die Ausgangsspannung des Dreiecksgenerators 56 zugeführt. Ist daher die durch den Vergleicher 81 erzeugte Durchschnittsspannung größer als.die Ausgangsspannung des Dreiecksgenerators 56, dann liefert der Vergleicher 104 ein "PLUS" Ausgangssignal und steuert die Transistoren 84 und 85 durch, die daraufhin das zweite Magnetventil 25 öffnen. Im umgekehrten Fall schließt sich das zweite Magnetventil 25.

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Die Dauer des AOF-ZU-Mechanismus wird durch die durch den Dreiecksgenerator erzeugte Dreiecksspannung bestimmt. Weiterhin wird das AUF-ZU-Zeitverhältnis durch die Spannung an dem nicht-invertierenden Eingang des Vergleichers 104 bestimmt. Zusätzlich ist eine Diode 105 parallel zum Magnetventil 25 angeordnet.

Wenn die Zeit, während der.am Ausgang ein kleines Signal des ".** Op-Sensors 31 ansteht, langer ist als die Zeit, wahrend der .,:. ein kraftstoffanreicherndes, großes Signal ansteht, d.h. wie " nach (a) in Fig. 4 dargestellt,~ti ,< Lz .ist, so ist die Zei^:t^.-während der am Ausgang des Vergleichers 81 ein "0" Signal axrJL_T'i tritt, langer. Dies führt dazu, daß die dem nicht-invertierenden Eingang des'Vergleichers 104 zugeführte Spannung, welche den Widerstand 82 und den Kondensator 85 gemittelt worden einen Wert von "0,5" oder weniger anzeigt. In diesem Fall ist die Schließzeit des zweiten Magnetventils 25 langer als die Öffnungszeit. Dadurch verringert sich der Druck P-j- in der Kammer c der Diff erenzdruckeinstellvorrichtung 3, der Druck'Eg, in der Kammer a wird zu seiner Verringerung ausgeglichen und das Basis-iiuft-Kraftstoff-Verhältnis wird zur kraftstoffreichen Seite, d.h."Ti - 62. , hin ausgeglichen.

Ist die Ausgangszeit des kraftstoffanreichernden Signals-vom Op-Sensor 31 langer als die Zeit, während der am Ausgang ein kleines Signal ansteht, wird für den Ausgleich die umgekehrte Arbeitsweise durchgeführt, so daß die AUF-ZU-Zeiten des ersten Magnetventils 22 gleich sind, d.h. X-? ^ t-2 .

Dadurch kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis vmhrend der gesamten Arbeitszeit ausgeglichen werden und ist somit dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch Erfassung der Arbeitsbedingungen des Motors gleich. Darüberhinaus kann die Ansprechcharakteristik durch Verkürzung des Zyklus des ersten Magnetventils 22, welches für den Ausgleich benötigt wird, verbessert werden. , .

Ferner ist der Steuerstromkreis D für das zweite Magnetventil 25 erfindungsgemäß so angeordnet, daß der Op-Sensor 31 die Zeit erfaßt, welche für die normale Arbeisweise für den Ausgleich des

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Basis-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses "benötigt wird, d.h. nur wenn die Temperatur des Kühlwassers über dem vorgegebenen Temperaturwert liegt und der 0„-Sensor 31 arbeitet, wird das Basis-Luft-Kraftstoff^-Verhältnis für den Ausgleich des normalen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ausgeglichen. Dieser Arbeitsvorgang wird so ausgeführt, daß der Maximalwert des Ausgangssignals des O^-Sensors 31 mit dem vorgegebenen Wert im Vergleicher 96 ver-_ glichen wird und die Widerstände 79 und 80 auf so einen Wert.*..* eingestellt werden, daß bei größerem als dem gegebenen Maximalwert (wenn der Innenwiderstand des 0_o-Sensors 31 bei niedriger Temperatur groß ist oder sich in Ruheposition befindet) die dem invertierenden Eingang des Vergleichers 81 befindliche : . ; Spannung immer größer ist als die am nicht-invertierenden Eingang, so daß der Vergleicher 81 kein Ausgangssignal erzeugto^^" Ferner wird das vom Temperatursensor 32 für das Kühlwasser ab_--^ gegebene Ausgangssignal dem invertierenden Eingang eines Vergleichers 100 über einen Widerstand 99 zugeführt, während die Spannung zwischen den Widerständen 97 und 98, Vielehe einen Spannungsverteiler bilden, zum Vergleich dieser Spannungen dem nicht-invertierenden Eingang zugeführt wird.

Ist die Spannung am Anschluß 63 geringer als der vorgegebene Wert, d.h. ist-die Kühlwassertemperatur niedriger als die vorgegebene Temperatur, erzeugt der Vergleicher 100 ein "PLUS" Ausgangssignal zur Durchsteuerung eines Transistors 103 über einen Widerstand 101. Der Kollektor des Transistors 103 ist mit der Stromquelle über einen Widerstand 102 und ebenso auch mit der Stromversorgung des Vergleichers 81 verbunden.und unterbricht bei Durchsteuerung den Stromfluß zur Stromversorgung des Vergleichers 81 .

Erhöht sich die Kühlwassertemperätur über den vorgegebenen Wert, sperrt der Vergleicher 100 den Transistor 103 und ermöglicht so, daß ein elektronischer Strom von der Stromquelle zur Stromversorgung des Vergleichers 81 durch den Widerstand 102 strömen kann.

In der vorstehenden Beschreibung sind die Steuerungsfaktoren für die elektronische Steuervorrichtung 30 auf Signale vom Op-Sensor

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31 und vom Kühlwassertemperatursensor 32 begrenzt worden; werden jedoch weitere Steuerfaktoren über die Anschlüsse 64- und 65 in Fig. 2 hinzugefügt, wie z.B. Beschleunigung und Vollgas, kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis den Arbeitsbedingungen des Motors noch genauer angepaßt werden.

Die Dreiecksspannung wird ferner dem invertierenden Eingang .des Vergleichers 57 zugeführt, und eine sich mit den Arbeit sbedin-..* gungen des Motors verändernde Signalspannung wird dem nicht-..:, invertierenden Eingang zugeführt. Durch Veränderung des Strom.·-

kreises des Ausgangssignalverstärkers, welcher das erste Magne"t>ventil 22 speist bzw. durch Veränderung von dessen Konstruktiipn; ist jedoch die umgekehrte Verbindung möglich. Gleiches gilt für die Vergleicher 81 und 104. .'■.'-'-

Ein Magnetventil 25 führt den AUF-ZU-Mechanismus intermittierend aus. Die Steuerung zum Angleich,der Zeit,während der ein kleines Signal vom Sensor abgegeben wird, an die Zeit, während der ein großes Signal abgegeben wird, kann durch Ersetzung des zweiten Magnetventils 25 durch eine veränderbare Öffnung, erzielt werden,, welche so ausgerichtet ist, daß ihr Öffnungsgrad sich mit den von der elektronischen Steuervorrichtung 30 abgegebenen Signalen verändert.

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Kraftstoffeinspritzvorrichtung

Patentanspruch .; :*·**-.

Kraftstoffeinspritzvorrichtung, mit die Luftströmung erfassenden Vorrichtungen zur Aufrechterhaltung des Differenzdrucks über einem Drosselventil in einer Saugleitung auf einem vorgegebenen Wert und zur Erfassung der Luftströmung zu einer Verbrennungsmaschine aus dem Öffnungsgrad des Drosselventils, mit die Kraftstoffströmung erfassenden Vorrichtungen in einer Kraftstoffzuführung mit einer Kraftstoffzumeßöffnung, welche mit dem Drosselventil verbunden ist und dessen Öffnungsbereich des Flüssigkeitsanschlusses dem des Drosselventils entspricht, mit Druckeinstellvorrichtungen zur Regulierung des Differenzdrucks über der Kraftstoffzumeßöffnung, mit einer Anzahl von Steuersignale abgebenden Sensoren zur Erfassung der Arbeitsbedingungen des Motors, mit die Signale empfangenden und Steuersignale abgebenden Steuervorrichtungen und mit einem in einem Kraftstoffdruckregelungsstromkreis angeordneten Magnetventil, welches sich aufgrund der von den Steuervorrichtungen abgegebenen Steuersignale öffnet und schließt, wobei der AUF-ZU-Mechanismus des Magnetventils einen vorgegebenen Wert der Druckeinstellvorrichtung zum Ausgleich des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses einstellt, g θ k e η η ζ e i ohne t durch ein parallel zum ersten Magnetventil (22) angeordnetes zweites Magnetventil (25) im Kraftstoffdruckregelungsstromkreis, wobei das zweite

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Magnetventil (25) durch Steuersignal© geöffnet und geschlossen wird, welche von den Steuersignalen der Steuervorrichtungen
abhängig sind, so daß das Basis-Luft-Kraftstoff-Verhältnis
korrigiert werden kann., welches in Verbindung mit den die Luftströmung erfassenden Vorrichtungen und der Kraftstoffzumeßöffnung bestimmt ist, wodurch das Luft-Xraftstoff-Verhälntis auf einem gewünschten konstanten Wert gehalten wird.

Patentanwälte

Dipl.-Ing. E. Eder
Dlpl.-Ing. K. Schieschkö

8 München 40, Elisabethstraee 34

2 30608/0022