DE3125466A1 - Brennstoff-einspritzvorrichtung fuer eine brennkraftmaschine - Google Patents
Brennstoff-einspritzvorrichtung fuer eine brennkraftmaschineInfo
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Description
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoff-Einspritzvorrichtung,
insbesondere auf eine elektronisch gesteuerte Brennstoff-Einspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine,
welche in der Lage ist, die jeweils eingespritzte Brennstoffmenge mit hoher Genauigkeit
zu steuern.
Eine herkömmliche elektronisch gesteuerte Brennstoff-Einspritzvorrichtung
enthält eine elektrische Stelleinrichtung zum Verstellen eines die jeweils eingespritzte
Brennstoffmenge bestimmenden Stellglieds sowie Einrichtungen zum Ermitteln der jeweiligen Stellung
des Stellglieds und zum Erzeugen eines entsprechenden Stellungssignals. Dieses wird in Form eines
Rückkoppelungssignals an eine die elektrische Stelleinrichtung
steuernde Schaltungsanordnung gelegt, um auf diese Weise die eingespritzte Brennstoffmenge in
Richtung auf einen Sollwert zu steuern. Bei der bekannten Vorrichtung wird also nicht die tatsächlich
eingespritzte Brennstoffmenge gemessen, sondern nur die Stellung eines die Einspritzmenge bestimmenden Stellglieds,
z.B. einer Zahnstange oder einer Buchse, abgetastet, wobei dann die tatsächlich eingespritzte Brennstoffmenge
gemäß einer vorbekannten Beziehung zwischen der Stellung des Stellglieds und der eingespritzten
Brennstoffmenge aus der jeweils ermittelten Stellung des Stellglieds abgeleitet wird. Daher können bei dieser
Einspritzvorrichtung durch mechanischen Verschleiß der einzelnen Teile hervorgerufene Fehler nicht berichtigt
werden, so daß es sehr schwierig ist, eine gleichmäßige und sehr genaue Steuerung der eingespritzten Brennstoffmengen
über längere Zeit aufrecht zu erhalten.
Die Erfindung schafft eine elektronisch gesteuerte Brennstoff-Einspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine,
welche in der Lage ist, die mittels einer Brennstoffpumpe eingespritzte Brennstoffmenge unbeeinflußt
von durch Verschleiß an den Teilen der Pumpe hervorgerufenen Änderungen von Abmessungen mit hoher
Genauigkeit zu steuern, so daß eine genaue Steuerung der eingespritzten Brennstoffmengen über lange Zeit
bewerkstelligbar ist.
Die erfindungsgemäße Brennstoff-Einspritzvorrichtung
enthält eine Stelleinrichtung für die Betätigung eines die jeweils eingespritzte Brennstoffmenge bestimmenden
Stellglieds, einen Rechnerkreis zum Erzeugen eines der optimalen Brennstoff-Einspritzmenge entsprechenden
Signals auf der Grundlage etwa von der Drehzahl der Brennkraftmaschine und der Stellung eines Leistungshebels entsprechenden Signalen, und einen Signalgeber
zum Erzeugen eines der tatsächlich über ein Einspritzventil eingespritzten Brennstoffmenge entsprechenden
zweiten Signals. Der Signalgeber enthält einen Sensor zum Erzeugen eines die Stellung einer Ventilnadel des
Einspritzventils im Augenblick des Einspritζvorgangs
wiedergebenden Stellungssignals, wobei dann das zweite Signal auf der Grundlage von durch das Stellungssignal
angezeigten Änderungen der Stellung der Ventilnadel erzeugt wird. Pur die Erzeugung des zweiten Signals
wird das Stellungssignal vorzugsweise gemäß einer zuvor ermittelten Beziehung zwischen der Stellung der Ventilnadel
und dem offenen Durchlaßquerschnitt des Einspritzventils in ein dem offenen Durchlaßquerschnitt des Einspritzventils
im Augenblick des Einspritζvorgangs entsprechendes
Durchlaßsignal umgewandelt, wobei dann die tatsächlich eingespritzte Brennstoffmenge durch Integrieren
des Durchlaßsignals bestimmbar ist. Die' Stelleinrichtung wird mittels eines durch Vergleichen des
ersten Signals mit dem zweiten Signal erhaltenes Steuersignal
gesteuert, so daß die tatsächlich, eingespritzte Brennstoffmenge jederzeit der optimalen Einspritzmenge
entspricht.
Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
!"ig. 1 eine Schnittansicht des mechanischen Teils einer
Brennstoff-Einspritzvorrichtung in einer Ausführungsform
der Erfindung,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Steueranordnung der Vorrichtung nach Fig. 1,
Fig. 3A bis 3F Darstellungen der Wellenform von Signalen
zur Erläuterung der Arbeitsweise der Anordnung nach Fig. 2 und
Fig. 4- eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen
der Stellung einer Ventilnadel eines Einspritzventils und dem offenen Durchlaßquerschnitt desselben.
Eine in vereinfachter Form in Fig. 1 dargestellte, elektronisch gesteuerte Brennstoff-Einspritzvorrichtung 1
weist gemäß der Erfindung eine Einspritzpumpe 2 und eine elektronische Steuereinheit 3 für die Steuerung
der mittels der Pumpe 2 eingespritzten Brennstoffmengen auf.
Die Einsoritzpumpe 2 hat eine in einem Gehäuse 5 gelagerte
und durch einen (nicht gezeigten) Dieselmotor angetriebene Eingangswelle 4, eine von dieser angetriebene
Nockenscheibe 6 und einen Rollenkäfig 7 mit mehreren Rollen 8, von denen in Fig. 1 lediglich eine gezeigt ist.
Mittels der Nockenscheibe 6 ist ein Kolben 9 in Abhängigkeit von der Drehung der Welle 4 in oszillierende
und gleichzeitig drehende Bewegung versetzbar. Der Kolben 9 hat an einem Ende eine derjenigen der Zylinder
der Brennkraftmaschine entsprechende Anzahl von Einlaßschlitzen 10, 11, von denen in Fig. 1 lediglich zwei
dargestellt sind. Kommt ein Einlaßschlitz während des Rückwärtshubs des Kolbens 9 in eine Stellung gegenüber
einem Einlaß 12, so strömt unter Druck stehender Brennstoff von einem Durchlaß 15 in eine Hochdruckkammer
und in einen den Kolben 9 durchsetzenden Durchlaß 14. Die Kompression des in die Hochdruckkammer 13 eingeströmten Brennstoffs beginnt, sobald der Einlaß 12
beim Vorwärtshub des Kolbens 9 durch dessen Umfangsflache
geschlossen wird. Während des weiteren 'Vorwärtshubs
des Kolbens 9 kommt dann ein mit dem Durchlaß 14 strömungsverbundener Verteilerschlitz 16 in Deckung mit
einem Auslaß 17» wodurch der in der Kammer 13 komprmierte
Brennstoff über ein Druckventil 18 und eine Leitung einem Einspritzventil 19 zugeführt und in einen Brennraum
der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. In KLg. sind zwar nur ein Druckventil 18 und ein Einspritzventil
19 dargestellt, in der praktischen Ausführung sind jedoch mehrere Druckventile und eine entsprechende Anzahl von
Einspritzventilen vorhanden. Diese sind in Pig. 1 der vereinfachten Darstellung halber weggelassen.
Bei der weiteren Vorwärtsbewegung des Kolbens 9 unter dem Antrieb der Hockenscheibe 6 tritt eine mit dem
Durchlaß 14 strömungsverbundene Entlastungsbohrung 20
aus einer Steuerbuchse 21 hervor, womit dann der Einspritzvorgang abgeschlossen ist. Die jeweils eingespritzte
Brennstoffmenge ist also durch die Stellung der Buchse 21 relativ zum Kolben 9 bestimmt. Zum Verstellen
der Einspritzmenge ist die Steuerbuchse 21 mit einer elektromagnetischen Stelleinrichtung 22 verbunden»
Die Stärke eines der elektromagnetischen Stelleinrichtung
22 zufließenden Stroms I1 ist mittels der Steuereinheit
3 steuerbar, welche somit ein Verstellen der Steuerbuchse 21 und damit der jeweils eingespritzten
Brennstoffmenge ermöglicht. Die Steuereinheit 3 enthält eine Schaltungsanordnung zum Steuern der Betätigung der
elektromagnetischen Stelleinrichtung 22. Ein am Einspritzventil 19 angeordneter Sensor 23 dient der Erzeugung
eines Stellungssignals S1, dessen Größe in Abhängigkeit von der Bewegung einer im Einspritzventil 19 enthaltenen
(nicht gezeigten) Ventilnadel veränderlich ist. Der Sensor 23 setzt sich zusammen aus einer Induktionsspule
und einem in Abhängigkeit von den Bewegungen der Ventilnadel relativ zur Induktionsspule beweglichen
Kern. Der Aufbau eines Einspritzventils mit einem solchen Sensor ist bereits bekannt und braucht deshalb nicht im
einzelnen beschrieben zu werden. Das vom Sensor 23 erzeugte Stellungssignal S1 wird der Steuereinheit 3 zugeführt,
in welcher der Strom I-, für die Betätigung der elektromagnetischen Stelleinrichtung 22 wie nachstehend
im einzelnen erläutert erzeugt wird.
!"ig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der Steuereinrichtungen
der in 3?ig. 1 dargestellten Vorrichtung. Der am Einspritzventil
19 angebrachte Sensor 23 erzeugt das Stellungssignal S1, dessen Stärke die Bewegungsgröße oder die
Stellung der Ventilnadel des Einspritzventils 19 in der in I1Ig. 3A dargestellten Weise für jeden Zeitpunkt angibt,
und welches einer Diskriminatorschaltung 30 zugeführt wird, welche von einem Drehzahlsensor 31 mit Abtastimpulsen
in Form einer Impulsfolge P2 gespeist ist. Der Drehzahlsensor 31 weist ein mitlaufend auf der Kurbelwelle
33 der der Einspritzpumpe 2 zugeordneten Brennkraftmaschine befestigtes Zahnrad 32 und eine in geringem
Abstand zu diesem angeordnete elektromagnetische Sondenspule 34- auf. Das Zahnrad 32 hat an seinem umfang eine
große Anzahl von Zähnen, so daß die Sondenspule 34- bei
der durch die Drehung der Kurbelwelle bewirkten Annäherung
und Entfernung der aufeinander folgenden Zähne ein variables Wechselspannungssignal erzeugt. Das Ausgangssignal der Sondenspule wird einer Wellenformerschaltung
35 zugeführt und von dieser zu einem Rechteckwellensignal geformt, welches die gleiche Frequenz hat
wie das Ausgangssignal der Spule 34·. Da die Zähne des
Zahnrads 32 in gleichmäßigen Umstandsabständen an diesem
geformt sind, setzt sich die von der Wellenformerschaltung
35 abgegebene.Impulsfolge P1 aus einer Reihe von
Impulsen zusammen, deren jeder einer Drehung der Kurbelwelle 33 um einen vorbestimmten Winkel entspricht (Pig.
In der dargestellten Ausführungsform hat das Zahnrad 32
achtzehn Zähne, so daß die Wellenformerschaltung 35 für jede Weiterdrehung des Zahnrads 32 um 20° einen Impuls
erzeugt. Die von der Wellenformerschaltung 35 erzeugte Impulsfolge wird über eine Leitung 36 einem Frequenzvervielfacher
37 zugeführt.
Bei dem Frequenzvervielfacher 37 handelt es sich um einen phasenkonstanten Schaltungskreis (phase locked loop
circuit (PLL)), in welchem die Frequenz des über den Leiter 36 zugeführten Impulsfolgesignals ΡΊ vervielfacht
wird. Damit erzeugt der Frequenzvervielfacher 37 also ein Ausgangssignal, dessen Frequenz das Έ-fache von derjenigen
des Ausgangssignals der Wellenformerschaltung beträgt. Die Größe Ή kann dabei willkürlich gewählt sein.
Wird für den Frequenzvervielfacher 37 beispielsweise ein Vervielfachungsfaktor 4-0 gewählt, so setzt sich das
an seinem Ausgang 38 erscheinende Signal P2 aus einer Folge von Impulsen zusammen, deren jeder einer Drehung
der Kurbelwelle 33 und damit des Zahnrads 32 um einen
Winkel von 0,5° entspricht (Fig.
:*"-~::.:":..- Λ 3Ί25466
Somit wird also das Analog-Stellungssignal S1 in der Diskriminatorschaltung 30 mittels der Impulse der Impulsfolge
P2 abgetastet, wobei man ein Abtastsignal H erhält, welches sich aus einer Reihe von der Drehung der
Kurbelwelle um einen vorbestimmten Winkel entsprechenden Einzelsignalen H1, H2, H3 usw. zusammensetzt
(Fig.
Das auf diese Weise die Bewegungen der "Ventilnadel wiedergebende
Abtastsignal H wird einem Datenwandler 39 zugeführt und von diesem in ein Signal umgewandelt, welches
dem offenen Durchlaßquerschnitt des Einspritzventils 19 zum jeweiligen Zeitpunkt entspricht. Zu diesem Zweck
ist die Schaltungsanordnung des Datenwandlers 39 so ausgebildet, daß die Beziehung zwischen seinem Eingangsund
Ausgangssignal der Beziehung zwischen der geweiligen
Stellung L der Ventilnadel und dem zugeordneten offenen Durchlaßquerschnitt A des Einspritzventils 19 entspricht,
wie in Pig. 4 dargestellt. Die in Pig. 4 dargestellte
Beziehung läßt sich ohne Schwierigkeit durch Versuche im Vorhinein ermitteln, um den Datenwandler 39 dann
auf der Basis dieser Beziehung auszubilden. Aufgrund der angelegten Einzel-Abtastsignale H1, H2 usw. erzeugt
der Datenwandler 39 eine Folge von dem jeweiligen offenen Durchlaßquerschnitt des Einspritzventils 39 entsprechenden
Ausgangssignalen A1, A2 usw. (Fig. 3D).
Die Ausgangssignale A1, A2 usw. des Datenwandlers 39
werden einer Integratorschalter 40 zugeführt. TJm die Integration der jeweils einem Einspritzvorgang entsprechenden
Gruppe von Signalen A1, A2 usw. zu gewährleisten, ist die Integratorschaltung 40 mit einer Steuereinrichtung
41 verbunden. Diese enthält einen Taktgeber 42 für die Erzeugung eines Taktsignals S2 jeweils kurz
vor dem Beginn der Brennstoffeinspritzung. Der Taktgeber 42 setzt sich aus einer auf der Kurbelwelle 33 befestig-
ten Scheibe 43 und einer in geringem Abstand davon angeordneten
elektromagnetischen Sondenspule 44 zusammen. Die Scheibe 43 weist bei einer Vierzylindermaschine vier
in Abständen von jeweils 90° am Umfang hervorstehende Zähne auf. Die Sondenspule 4-4 ist in bezug auf die
Scheibe 4-3 so angeordnet, daß sich jeweils ein Zahn der Scheibe 4-3 kurz vor Beginn der Brennstoffeinspritzung
gegenüber der Sondenspule 44 befindet, so daß diese jeweils kurz vor Einspritzbeginn ein !Taktsignal
S2 erzeugt. Das Taktsignal S2 wird einer Wellenformerschaltung 4-5 zugeleitet und von dieser zu den
einzelnen Taktsignalen zeitlich entsprechenden Impulsen P3 geformt (KLg. 3E). Die Taktgeberimpulse P3 werden an
eine Verzögerungsschaltung 46 gelegt und von dieser um eine vorbestimmte Zeit TO verzögert. Die von der Verzögerungsschaltung
46 verzögerten Taktgeberimpulse P4 werden der Integratorschaltung 40 als Rückstellimpulse
zugeführt. Die Verzögerungszeit TO ist dabei so gewählt, daß die einzelnen Rückstellimpulse P4 kurz vor dem
jeweiligen Einspritzbeginn an die Integratorschaltung 40
gelegt werden. Damit wird die Integratorschaltung 40 kurz vor Beginn des jeweiligen Einspritzvorgangs zurückgestellt
und damit in die Lage versetzt, die vom Datenwandler 39 für den betreffenden Einspritzvorgang
erzeugten Einzelsignale A1, A2 usw. zu integrieren. Das Ergebnis der Integration wird über eine Leitung 48
einem Haltekreis 47 zugeführt, welcher seinerseits durch
die noch nicht verzögerten Taktimpulse P3 gesteuert ist»
Die Arbeitsweise der Integratorschaltung 40, des Haltekreises 47 und der Integrator-Steuereinrichtung 41 sei
nachstehend im einzelnen anhand von Pig. 2 und 3D bis ϊ1
erläutert. Wie vorstehend bereits angedeutet, wird jeweils kurz vor dem Beginn t eines Einspritzvorgangs ein Taktimpuls
P3 zum Zeitpunkt t-, von der Wellenfornserschaltung
45 erzeugt und danach ein entsprechender Rückstell-
impuls P4 zum Zeitpunkt t2 an die Integratorschaltung
gelegt. Da die von der Verzögerungsschaltung 46 bewirkte Verzögerung, wie vorstehend erläutert, kleiner ist als
t -tn, werden die zu einer in Fig. 3D dargestellten Gruppe G1 gehörigen Einzelsignale A1, A2 usw. nach der
Rückstellung der Integratorschaltung 40 durch den Rückst ellimpuls P4 von dieser integriert. Dieser Vorgang
ist zu dem mit t^ bezeichneten Zeitpunkt abgeschlossen.
Da die Einzeldaten A1, A2 usw. dem offenen Durchlaßquerschnitt des. Einspritzventils 19 zum jeweiligen Zeitpunkt
entsprechen, ergibt es sich, daß das Ergebnis der Integration der Größe des "effektiven offenen Durchlaßquerschnitts"
während eines Einspritzvorgangs entspricht,
wobei die tatsächlich über das jeweilige Einspritzventil 19 eingespritzte Brennstoffmenge aus dieser
Größe ableitbar ist. Das Ergebnis der durch die Integratorschaltung 40 vorgenommenen Integration wird bei
Anlegen des nächsten Taktimpulses P3, welcher zu einem Zeitpunkt t^ vor Beginn des nächsten Integrationsvorgangs erzeugt wird, an den Haltekreis 47 von diesem
gehalten. Die Integratorschaltung 40 wird durch einen weiteren Rückstellimpuls P4 zu einem Zeitpunkt t,- zurückgestellt,
welcher kurz auf die Beendigung des Haltevorgangs im Haltekreis 47 liegt. Damit werden die im
Haltekreis 47 gehaltenen Daten für jeden Einspritzvorgang
erneuert und ein den jeweils gehaltenen Daten und damit der tatsächlich eingespritzten Brennstoffmenge entsprechendes
Ausgangssignal S3 erzeugt und einem Differentialverstärker 49 zugeführt. Da das Signal S3 dem auf der
Grundlage der Bewegungen der Ventilnadel berechneten offenen Durchlaßquerschnitt des Einspritzventils 19
entspricht, gibt es die tatsächlich eingespritzte Brennstoffmenge geneuer wieder als dies mit einer herkömmlichen
Anordnung erzielbar ist, in welcher ein der eingespritzten Brennstoffmenge entsprechendes Signal durch
Abtastung der Stellung eines die Einspritzung steuernden
Stellglieds erhalten wird. Der durch das Signal S3 dargestellte Wert ist im wesentlichen gleich der tatsächlich
eingespritzten Brennstoffmenge. Selbst wenn sich irgendwelche Abmessungen etwa aufgrund von Verschleiß an Teilen
der Einspritzpumpe, z.B. am Kolben, an der Nockenscheibe, an der Steuerbuchse od. dergl. verändern
sollten, gibt das Signal S3 weiterhin genau die tatsächlich
eingespritzte Brennstoffmenge wieder.
Zum Erzeugen eines die in bezug auf die jeweiligen Betriebsbedingungen
der Brennkraftmaschine optimale Brennstoff-Einspritzmenge darstellenden Signals ist
eine Rechnereinheit 50 vorgesehen, welche die optimale Brennstoff-Einspritzmenge auf der Grundlage von verschiedenen,
auf die jeweiligen Betriebsbedingungen der Maschine bezogenen Faktoren berechnet und ein dem
Ergebnis der Berechnung entsprechendes Signal S4-erzeugt,
welches dem anderen Eingang des Differentialverstärkers 49 zugeführt wird. Der Differentialverstärker
4-9 erzeugt ein der Größe der Differenz zwischen
seinen Eingangssignalen S3 und S4- entsprechendes Differenzsignal
S5.
]?ür die Eingabe von der Drehzahl der Maschine entsprechenden
Daten ist die Rechnereinheit 50 mit dem Impulsfolgesignal
P2 gespeist. Kir die Eingabe wieterer Betriebsdaten sind ferner ein Leistungshebelsensor
ein Kühlmitteltemperatursensor 56» ein Brennstofftemperatursensor
57» ein Luftdrücksensor 58 und ein Ladedrucksensor 59 vorgesehen. Der Leistungshebelsensor
55 ist mit einer Sondenspule 60 verbunden, Vielehe in Abhängigkeit von der Verstellung eines Leistungshebels
(Gaspedals) 61 ein elektrisches Signal erzeugt, und erzeugt seinerseits ein der jeweiligen
Stellung des Leistungshebels 61 entsprechendes Analog-Spannungssignal
Va. Als Leistungshebelsensor 55 kann ein herkömmlicher Stellungssensor verwendet werden.
Der Kühlmitteltemperatursensor 56 weist einen am Zylinderkopf
der Maschine angebrachten Thermistor auf und erzeugt ein Analog-Spannungssignal Vt, dessen Größe' in
Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlmittels der Maschine veränderlich ist. Der Brennstofftemperatursensor
37 hat einen ähnlichen Aufbau wie der Sensor 56 und
erzeugt ein Analog-Spannungssignal Vf, dessen Größe in Abhängigkeit von der Temperatur des Brennstoffs veränderlich
ist. Der Luftdrucksensor 58 und der Ladedrucksensor
59 erzeugen Analog-Spannungssignale Vp bzw. Vb, deren Größe in Abhängigkeit vom Luftdruck bzw. vom
Ladedruck veränderlich ist. Die Analog-Spannungssignale Va, Vf, Vt, Vp und Vb werden durch Analog/Digitalwandler
62 bis 66 ind Digitalsignale DT2 bis DT6 umgewandelt.
Die Digitalsignale DT2 bis DT6 und das Signal P2 werden von der Rechnereinheit 50 zur Berechnung der jeweils
optimalen Brennstoff-Einspritzmenge ausgewertet. Wie allgemein bekannt, ist die optimale Brennstoff-Einspritzmenge
von den Betriebsbedingungen der Maschine zum geweiligen Zeitpunkt abhängig, wobei sich die Beziehung
zwischen der optimalen Einspritzmenge und den Betriebsbedingungen der Maschine gewöhnlich durch Versuche
ermitteln läßt. Dabei ist die zu einem gegebenen Zeitpunkt optimale Brennstoff-Einspritzraenge eine Funktion
der verschiedenen Betriebsdaten der Maschine. In der dargestellten Ausführung enthält die Rechnereinheit 50
einen Speicher, in welchem eine die Beziehung zwischen der optimalen Brennstoff-Einspritzmenge und den Betriebsbedingungen
der Maschine darstellende empirische Formel gespeichert ist. Die jeweils optimale Einspritzmenge
wird dann anhand dieser Formel berechnet. Zu diesem Zweck kann ein herkömmlicher Digital-Mikrocomputer verwendet
werden. Das Ergebnis der Berechnung wird in ein der jeweiligen optimalen Brennstoff-Einspritzmenge ent-
sprechendes Analog-Ausgangssignal S4- umgewandelt. Das
die Differenz zwischen der berechneten optimalen Brennstoff-Einspritzmenge
und der tatsächlich eingespritzten Brennstoffmenge darstellende Differenzsignal S5 wird
von einem Antriebsstromkreis 67 verstärkt. Der Antriebsstromkreis 67 liefert den Antriebsstrom I-, für die Betätigung
der Stelleinrichtung 22 im Sinne einer Verringerung des Differenzsignals S5 in Richtung Null.
Die vorstehend beschriebene Anordnung ermöglicht somit die Erzeugung eines Steuersignals, welches die tatsächlich
eingespritzte Brennstoffmenge äußerst genau wiedergibt. Selbst wenn sich etwa die Stellung der Steuerbuchse
relativ zum Kolben der Einspritzpumpe durch Verschleiß der mechanischen Teile derselben verändert, können dadurch
entstehende Fehler durch die beschriebene Steueranordnung ausgeglichen Werden, so daß sie ohne Einfluß auf
das Ergebnis der Steuerung bleiben. Damit ist unabhängig von mechanischem Verschleiß einzelner Teile eine
genaue Steuerung der Brennstoff-Einspritzmengen über lange Zeit erzielbar.
Die Erfindung ist vorstehend zwar anhand einer Verteiler-Einspritzpumpe
erläutert, sie ist Jedoch keineswegs auf eine solche Anwendung beschränkt, sondern kann auch
in anderen Einspritzvorrichtungen angewendet werden.
Gemäß der vorstehenden Erfindung ist eine äußerst genaue
Ermittlung der Einspritzmengen möglich, wobei das Ergebnis nicht durch Abmessungsänderungen an mechanischen
Teilen der Einspritzvorrichtung beeinflußt ist, so daß eine sichere und genaue Steuerung der Einspritznsengen
gewährleistet ist.
Leerseite
Claims (6)
- DR. BERG: .JOIFL.;I>K3.STATF" DIPL.-ING. SCHWA-Bß "-ÖftvDR'SANDMAIR 3125466PATENTANWÄLTE Postfach 860245 · 8000 München 86Anwaltsakte 51 660 29, Juni I98IDiesel Kiki Go., Ltd. Tokyo, JapanBrennstoff-Einspritzvorrichtung für eine BrennkraftmaschineBrennst of f-Einspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, mit einer Brennstoff-Einspritzpumpe, welche ein Stellglied zum Einstellen der über ein Einspritzventil eingespritzten Brennstoffmenge enthält, gekennzeichnet durch eine Stelleinrichtung (22) für die Betätigung des Stellglieds (21), durch einen ersten Signalgeber (50) zum Erzeugen eines die unter gegebenen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine optimale Brennstoff-Einspritzmenge angebendenBankkonten: Hypo-Bank München 441Q122850 (BLZ 70D20011) Swift Code: HYPO DE MM Bayer. Vereinsbank München 453100 (BLZ 70020270) Posischeck München 65343-808 (BLZ 70010080)
β (089) 988272 Telegwmme: 988273 BERGSTAPFPATENT München 988274 TELEX: 983310 0524560 BERG d ersten Signals (S4), durch einen Sensor (23) Erzeugen eines der jeweiligen Stellung einer Ventilnadel des Einspritzventils (19) entsprechenden Stellungssignals (S1), durch einen zweiten Signalgeber (30 bis 47) zum Erzeugen eines die tatsächlich eingespritzte Brennstoffmenge angebenden zweiten Signals. (S3) aufgrund von Änderungen des Stellungssignals, durch eine Einrichtung (49) zum Vergleichen des ersten mit dem zweiten Signal und durch eine die Stelleinrichtung in Abhängigkeit vom Ausgangssignal (S5) der Vergleichseinrichtung steuernde Steuereinrichtung (67) zum Angleichen der tatsächlich eingespritzten Brennstoffmenge an die optimale Brennstoff-Einspritzmenge. - 2. Brennstoff-Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Signalgeber einen Datenwandler (39) zum Umwandeln des Stellungssignals (S1) in ein dem offenen Durchlaßquerschnitt des Einspritzventils (19) entsprechendes Durchlaßsignal sowie Einrichtungen (40 bis 47) zum Berechnen des der tatsächlich eingespritzten Brennstoffmenge entsprechenden zweiten Signals (S3) auf der Grundlage des Durchlaßaignals enthält.
- 3. Brennst off-Einspritzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Berechnen der tatsächlich eingespritzten Brennstoffmenge eine das Durchlaßsignal zum Erzeugen des zweiten Signals (S3) integrierende Schaltung (40) enthalten.
- 4. Brennstoff-Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellungssignal (S1) ein in Abhängigkeit von den Bewegungen der Ventilnadel des Einspritzventils (19) in· seiner Größe variierendes Analogsignal ist.
- 5. Brennstoff-Einspritzvorrichtung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Signalgeber eine Diskriminatorschaltung (30) zum Abtasten des Stellungssignals (S1) in vorbestimmten Zeitabständen, einen Datenwandler (39) zum Umwandeln von von der Diskriminatorschaltung erzeugten Abtastdaten (H) in den offenen Durchlaßquerschnitt des Einspritzventils (19) wiedergebende Daten in Abhängigkeit von einer zuvor experimentell ermittelten Beziehung zwischen dem jeweiligen Hub der Ventilnadel und der Größe des offenen Durchlaßquerschnitts des Einspritzventils, und eine Schaltungsanordnung zum Integrieren der vom Datenwandler gelieferten Daten für die Erzeugung des zweiten Signals (S3) enthält.
- 6. Brennstoff-Einspritzvorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Drehzahlsensor (4-1) zum Erzeugen einer in ihrer Frequenz proportional der Drehzahl der Brennkraftmaschine variierenden und als Abtastimpulse der Diskriminatorschaltung zuzuführenden Impulsfolge (P2) aufweist.7= Brennstoff-Einspritzvorrichtung nach Anspruch 55 dadurch gekennzei chnet, daß sie einen Rückstellkreis (46) zum Zurückstellen der integrierenden Schaltung (4-0) vor jedem Einspritztakt des Einspritzventils (19) enthält.
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