DE3134667A1

DE3134667A1 - Elektronisch gesteuerte einrichtung zum einspritzen von kraftstoff

Info

Publication number: DE3134667A1
Application number: DE3134667A
Authority: DE
Inventors: Kyoichi Higashimatsuyama Saitama Fujimori; Hidekazu Kumagaya Saitama Oshizawa
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1980-09-05
Filing date: 1981-09-02
Publication date: 1982-04-01
Also published as: DE3134667C2; US4541380A

Description

BERG STAPF · SCHWABE · ₁ PATENTANWÄLTE ' ^:..^:

MAUERKIRCHERSTRASSE 45 8000 MÜNCHEN 80

Anwaltsakte 31

2. Sep. 1981

Diesel Kiki Co., Ltd. Tokyo 150 / Japan

Elektronisch gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff

«(089) 9882 72-74 Telegiamme (cable): BERGSTAPFPATENT München

Telex: 0524 560 BERGd Telekopieier: (089)983049

KaIIe Inlolec 6000 Bankkonien: Bayer Vereinsbank München 453100 (BLZ 700 202 70) Hypo-Bank München 4410122850 (BLZ 700 20011) Swilt Code: HYPO DE I Posischeck München 653 43-808 (BLZ 70010080)

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Beschreibung

Elektronisch gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff

Die Erfindung betrifft eine elektronisch gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff für einen Verbrennungsmotor, und insbesondere eine elektronisch gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff, die sogar dann weiter in Betrieb bleiben kann, wenn ein Fühler, der zur Durchführung der elektrischen Steuerung der Kraftstoffeinspritzung vorgesehen ist, funktionsunfähig wird.

Eine herkömmliche,elektronisch gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff weist einen mit der Kurbelwelle des Motors gekoppelten Drehzahl-Fühler und eine Schaltungsanordnung für die Berechnung der optimalen einzuspritzenden Kraftstoffmenge auf; dieser Schaltungsanordnung wird wenigstens ein Signal für die Drehzahl des Motors von dem Dreh - . zahlfühler zugeführt; auf der Basis der festgestellten Drehzahl des Motors berechnet die Schaltungsanordnung die optimale einzuspritzende Kraftstoffmenge, also beispielsweise Benzinoder Dieselmenge. Ein Einstellelement für die Kraftstoffmenge wird entsprechend dem Ergebnis der Berechnung von einem elektrischen Betätigungs- bzw» Stellglied gesteuert, wodurch sich die eingespritzte Kraftstoffmenge elektronisch steuern läßt. Wenn bei einer elektronisch gesteuerten Einrichtung zum Einspritzen des Kraftstoffs dieses Typs der Drehzahlfühler funktionsunfähig wird, kann die Drehzahl des Motors nicht

mehr festgestellt und damit die Kraftstoffeinspritzung nicht mehr gesteuert werden, so daß der Motor angehalten wird. Dieser Störungsfall sollte jedoch vermieden werden, da er bedeutet, daß das Fahrzeug nicht mehr fahren kann. 5

Eine herkömmliche Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff mit elektronisch gesteuerter Zeitgebung für den Beginn der Kraftstoffeinspritzung berechnet' einen vorgeschobenen Zielpunkt für die Kraftstoffeinspritzung auf der Basis von verschiedenen Signalen, die die Betriebsbedingungen des Motors anzeigen; außerdem wird die tatsächliche Vor-Verlegung der Kraftstoffeinspritzung auf der Basis des oberen Totpunktes der Kurbelwelle und des tatsächlichen Zeitpunkts des Beginns der Kraftstoffeinrichtung festgestellt; ein Zeitgeber wird so gesteuert, daß er die Differenz zwischen dem Zielpunkt für die vorverlegte Kraftstoffeinspritzung und der tatsächlichen Vorverlegung der Kraftstoffeinspritzung zu Null macht. Wenn also der Fühler für die Feststellung dieser verschiedenen Zeitpunkte nicht mehr einwandfrei arbeitet, also fehlerhafte Signale abgibt, oder gar funktionsunfähig wird, kann der Zeitpunkt für die Kraftstoff einrichtung nicht mehr nach Bedarf gesteuert werden. Als Ergebnis hiervon können verschiedene Probleme auftreten, wie beispielsweise Überhitzung des Motors, Erzeugung von schwarzem Rauch im Abgas usw.

Zusammenfassend läßt sich also feststellen, daß bei herkömmlichen, elektronisch gesteuerten Einrichtungen zum Einspritzen von Kraftstoff, die durch Signale von Fühlern beeinflußt werden, mögliche Störungen der Fühler unter Umständen schwerwiegende Störungen des Motors verursachen können.

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte, elektronisch gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff vorzuschlagen, bei der die oben erwähnten Nachteile nicht auftreten.

Weiterhin soll eine elektronisch gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff geschaffen werden, die auch dann mit der gewünschten Steuerung weiter arbeiten kann, wenn ein Fühler, der für die Durchführung der elektrischen . Steuerung vorgesehen ist, nicht mehr einwandfrei arbeitet oder sogar funktionsunfähig wird.

Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine elektronisch gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff vorzuschlagen, bei der die effektive Steuerung . der eingespritzten Kraftstoffmenge sogar dann durchgeführt werden kann, wenn der Fühler für die Drehzahl des Motors, der von der Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff verwendet wird, funktionsunfähig wird.

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Und schließlich soll noch eine elektronische gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff vorgeschlagen werden, die den Vorverstellungswinkel der Einspritzung sogar dann in der gewünschten Weise steuert, wenn der Fühler für die elektrische Steuerung eines Zeitgebers nicht mehr einwandfrei arbeitet oder sogar funktionsunfähig wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine elektronisch gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff vorgeschlagen, die wenigstens einen Fühler für die Feststellung der Betriebsbedingungen eines Verbrennungsmotors, eine Einrichtung für die Einstellung eines bestimmten Parameters bezüglich des dem Verbrennungsmotor durch Einspritzen zugeführten Kraftstoffs, wie beispielsweise die eingespritzte Kraftstoffmenge, die Vorverstellung der Einspritzung oder ein ähnlicher Parameter, einen Steuerbereich für die elektronische Steuerung der Einstelleinrichtung entsprechend der von dem Fühler festgestellten Informationen, um den Wert des Parameters auf den optimalen Wert zu bringen, einen Detektor für die Feststellung von Störungen des Fühlers, eine Einrichtung zur Erzeugung eines Bereitschaftssignals für die Fortsetzung der Steuerung der Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff ohne das normale Ausgangssignal von dem Fühler, und eine Schaltanordnung aufweist,die in Abhängigkeit von der Feststellung von Störungen durch den Detektor das Bereitschaftsignal dem Steuerbereich zuführt.

Die Funktionsweise dieser Einrichtung soll beispielsweise für eine elektronisch gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff erläutert werden, die mit einem Fühler für den Zeitpunkt der Ventilöffnung versehen ist 5 dieser Fühler stellt den Zeitpunkt der Ventilöffnung des Kraftstoff-Einspritzventils fest, so daß entsprechend den Informationen von dem Fühler für den Zeitpunkt der Ventilöffnung die Vorverlegung der Kraftstoffeinspritzung gesteuert werden kann; auf der Basis des Ausgangssignals von dem Fühler für den Zeitpunkt der Ventilöffnung kann ein Bereitschaftssignal, das die Drehzahl des Motors anzeigt, erzeugt werden, wenn der Fühler für die Drehzahl des Motors in dem Bereich für die Steuerung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge funktionsunfähig wird. Deshalb kann die elektronisch gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff ohne Schwierigkeiten weiterarbeiten, indem statt des Ausgangssignals von dem Fühler für die Drehzahl des Motors das Bereitschaftssignal verwendet wird, sobald Störungen an dem Drehzahl-Fühler festgestellt werden. Wenn bei einem Fühler, der zur Steuerung der Vorverstellung der Kraftstoffeinspritzung benötigt wird, Störungen auftreten, wird ein Bereitschaftssignal für die Steuerung des Vorverstellungswinkels für die Kraftstoffeinrichtung unter Verwendung eines Signals erzeugt, das die eingespritzte Kraftstoff-Menge' anzeigt; auf diese Weise läßt sich die Vorverlegung der Kraftstoffeinspritzung steuern. In diesen Fällen wird für

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den Betrieb mittels der Bereitschaftssignale bevorzugt, die Werte der Parameter, d.h. die durch die Steuerung zu verstellenden Größen, auf vorgegebene Bereiche zu beschränken.
5

Gemäß der vorliegenden Erfindung können also in den Fällen, daß Schwierigkeiten bzw. Störungen in dem Bereich für die Feststellung der Drehzahl des Motors auftreten und die normalen Informationen über die Drehzahl des Motors nicht erhalten werden können, die eingespritzten Kraftstoffmengen auf der Basis von Informationen über die Drehzahl des Motors gesteuert werden, die beim Auftreten einer Störung von einer anderen Quelle für ein Signal für die Drehzahl des Motors geliefert werden. Damit kann also die elektronisch gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff auch beim Auftreten der oben erwähnten Störungen einwandfrei weiter arbeiten, ohne daß eine vollständige Umkonstruktion der Einrichtung erforderlich ist; dadurch läßt sich die Zuverlässigkeit der Einrichtung ohne zusätzliche Kosten wesentlich verbessern.

Außerdem kann die Steuerung des Zeitpunktes des Beginns der Kraftstoffeinspritzung unter Verwendung des Bereitschafts-Steuersignals von der Einrichtung zur Erzeugung des Bereit schaftssteuersignals sogar dann fortgesetzt werden, wenn bei dem Fühler für die Durchführung der elektrischen Steuerung für die Zeitgebung der Kraftstoffspritzung Störungen auftre-

ten, so daß die erfindungsgemäße Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff extrem zuverlässig ist und eine überhitzung des Motors und die Erzeugung von schwarzem Rauch verhindern kann.
5

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer elektronisch gesteuerten Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff nach der vorliegenden Erfindung mit einer teilweisen Schnittansicht der Kraftstoffeinspritzpumpe,

Fig. 2 ein Blockdiagramm des Steuersystems der Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff nach Fig. 1,

Fig. 3 ein detailliertes Blockdiagramm der in Fig.2 angedeuteten Schaltungsanordnung zur Feststellung der Vorverlegung des Einspritzzeitpunktes,

Fig. 4(a) bis 4 (e) Zeitdiagramme für die Signale, die an den verschiedenen Punkten in der Schaltungsanordnung nach Fig„ 3 auftreten,

Fig. 5(a) bis 5 (c) Wellenformen der Signale, die an verschiedenen Punkten der Schaltungsanordnung

nach Fig. 2 auftreten,

Fig. 6 den detaillierten Schaltungsaufbau der Uber-

prüfungsschaltung für die Fühler und der
Umstellungs-Steuerschaltung nach Fig. 2, und

Fig. 7 den Schaltungsaufbau einer weiteren Ausführungsform der Schaltungsanordnung zur Erzeugung des zweiten
Signals nach Fig* 2.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführun form einer elektronisch gesteuerten Einrichtung zum Einsprit von Kraftstoff nach der vorliegenden Erfindung mit einem Tei schnitt durch die Einspritzpumpe. Die allgemein durch das Be zugszeichen 1 angedeutete, elektronisch gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff weist eine Verteilereinspritzpumpe 2 auf·, die so ausgebildet ist, daß sie die eingespritzte Kraftstoffmenge und die Einspritz-Vorverstellung (oder den Zeitpunkt des Beginns der Kraftstoffeinspritzung) elektronisch steuern kann; die Einspritzpumpe 2 führt den

Kraftstoff von einem Kraftstofftank (nicht dargestellt) über Einspritzrohre und Einspritzdüsen den Zylindern eines Diesel motors 3 zu. Obwohl in Fig. 1 nur ein Einspritzrohr 4 und
die zugeordnete Einspritzdüse 5 zwischen einem Druckventil

6 der Einspritzpumpe 2 und einem Zylinder 7 des Motors 3

dargestellt sind, wird der Kraftstoff auch den anderen ZyIin

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dem des Motors 3 von den zugeordneten Druckventilen (nicht dargestellt) der Einspritzpumpe 2 auf ähnliche Weise zugeführt. Die elektronisch gesteuerte Einrichtung 1 zum Einspritzen von Kraftstoff weist eine Steuereinheit 8 für die elektronische Steuerung der Kraftstoffmenge, die von der Einspritzpumpe 2 eingespritzt wird,und der Einspritz-Vorverstellung des zugeführten Kraftstoffs auf.

Die Einspritzpumpe 2 enthält eine Antriebswelle 9, die durch ein Gehäuse 10 gehaltert und von dem Motor 3 angetrieben wird, eine Steuerkurvenscheibe 11, die von der Antriebswelle 9 gedreht wird, sowie einen Rollenhalter 12 mit mehreren Rollen auf.(In Fig. 1 ist nur eine Rolle 13 zu erkennen.) Die Steuerkurvenscheibe 11 bewirkt eine Hin- und Herbewegung und gleichzeitige Drehung eines Kolbens 14 entsprechend der Drehung der Antriebswelle 9. An einem Endbereich weist der Kolben 14 Ansaugschlitze auf, wobei die Zahl der Ansaugschlitze der Zahl der Zylinder des Motors 3 entspricht (in der Figur sind nur zwei Ansaugschlitze 15, 16 dargestellt).

20; Wenn während des Rückhubs des Kolbens 14 ein Ansaugschlitz gegenüber einer Ansaugöffnung 17 liegt, strömt der unter Druck stehende Kraftstoff durch einen Durchgang 18 in eine Hochdruckkammer 19 und durch einen Durchgang 20, der in dem Kolben 14 ausgebildet ist. Die Kompression des unter Druck stehenden Kraftstoffs, der in die Kammer 19 eingeführt wird, wird begonnen, wenn aufgrund der Hin- und Herbewegung des

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Kolbens 14 die Ansaugöffnung 17 durch die äußere Wand des Kolbens 14 verschlossen wird. Wenn ein Verteilerspalt 21, der mit dem Durchgang 20 in Verbindung steht, nach der weiteren Vorwärtsbewegung des Kolbens 14 gegenüber einem Auslaßdurchgang 22 liegt, strömt der komprimierte Hochdruck-Kraftstoff in der Hochdruck-Kammer 19 durch das Druck-' ventil 6 und wird der Verbrennungskammer des Motors 3 durch das Einspritzrohr 4 und die Einspritzdüse 5 zugeführt, die an dem Motor 3 angebracht sind.

Wenn der Kolben 14 durch die Steuerkurvenscheibe 11 weiter vorwärtsbewegt wird, kommt eine Sperröffnung 23, die mit dem Durchgang 20 in Verbindung steht, außer Eingriff mit einer Regelhülse 24, um die Kraftstoffeinspritzung zu beenden. Die eingespritzte Kraftstoffmenge wird durch die relative Lage zwischen der Regelhülse 24 und dem Kolben 14 eingestellt. Um diese Einstellung zu ermöglichen, ist die Regelhülse 24 mit einem Solenoid-Betätigungsglied 25 gekoppelt ·. Die elektrische Energie, die dem Solenoid-Betä-· tigungsglied 25 zugeführt werden soll, wird von der Steuereinheit 8 so beeinflußt, daß zur freien Justierung der eingespritzten Kraftstoffmenge die Lage der Regelhülse 24 geändert wird.

Die Steuereinheit 8 enthält eine Schaltungsanordnung für die Steuerung des Antriebs des Solenoid-Betätigungsgliedes 25,

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das durch ein Treibersignal S₁ von der Steuereinheit 8 gespeist wird. An dem Betätigungsglied 25 ist ein Positionsfühler 26 für die Feststellung der Lage der Regelhülse 24 vorgesehen; das von dem Positionsfühler 26 erzeugte Positionssignal S₂ für die Lage der Hülse wird der Steuereinheit 8 zugeführt.

Die Einspritzpumpe 2 weist einen elektrisch gesteuerten Zeitgeber 27 für die Einstellung der Einspritz-Vorverstellung des von der Einspritzpumpe 2 zugeführten Kraftstoffs auf. Der Zeitgeber 27 enthält einen Kolben 28, der an einer Stirnfläche unter der Vorspannung einer Druckfeder 29 steht. Obwohl gemäß der Darstellung die Achse des Zeitgebers 27 parallel zu der Achse der Antriebswelle 9 verläuft, ist in der Praxis der Zeitgeber 2 7 so angeordnet, daß die Achsen des Kolbens 28 und der Antriebswelle 9 im rechten Winkel zueinander verlaufen. Der Druck in der Gehäusekammer 30 beaufschlagt die andere Stirnfläche des Kolbens 28 durch einen Durchgang 32 und eine Verengung 33. Ein den Druck regulierendes Solenoidventil 3 4 dient zur Regulierung des auf den Kolben 28 ausgeübten Drucks, um den Kolben 28 in der gewünschten Lage anzuordnen. Das Magnetventil 34 für die Druckregulierung wird so gesteuert, daß es den Druck in einer Zylinderkammer 35 auf den gewünschten Wert einstellt.

Der Kolben 28 ist über Gelenke mit einem Ende einer Stange 36 verbunden, deren gegenüberliegendes Ende mit dem Rollen-

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halter 12 verbunden ist, so daß die Winkellage des Rollenhalters 12 entsprechend der Lage des Kolbens 28 geändert werden kann, um dadurch die Einspritz-Vorverstellung durch ein Treibersignal S₃ zu steuern, das von der Steuereinheit 8 zugeführt wird.

Zur Erzeugung der Treibersignale S₁ und S₃ entsprechend den Betriebsbedingungen des Motors sind ein Beschleunigungsfühler 37 für die Erzeugung von Daten Y₁, die die Lage eines Beschleunigungs- bzw. Gaspedals (nicht dargestellt) anzeigen, ein Fühler 38 für die Temperatur des Kühlmittels zur Erzeugung von Daten Y-, die die Temperatur des Kühlmittels des Motors 3 anzeigen, und ein Fühler 39 für die Temperatur des Kraftstoffs zur Erzeugung von Daten Y₃ vorgesehen, die die Temperatur des Kraftstoffs anzeigen. Diese Daten Y₁ bis Y₃ werden in digitaler Form erzeugt.

Darüberhinaus ist ein Fühler 40 zur Feststellung der Drehzahl des Motors und des Zeitpunktes des oberen Totpunktes des Motors 3 vorgesehen; dieser Fühler 40 besteht aus einem Rad 41, das auf einer Kurbelwelle 42 des Motors 3 angebracht ist, und einer elektromagnetischen Sondenspule 43. Wie man in Fig. 2 erkennen kann, sind auf dem Umfang des Rades 41 vier Zähne 41a bis 41d ausgebildet; von der elektromagnetisehen Sondenspule 43 wird als Signal S- ein Wechselstrom-Ausgangssignal erzeugt, wenn infolge der Drehung des Motors

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diese Zähne sich der Spule 43 nähern und sich dann wieder von der Spule 43 entfernen. Die Frequenz des Signals S. ändert sich entsprechend der Drehzahl des Motors. Um mittels des Fühlers 40 den oberen Totpunkt des Motors festzustellen, ist das Rad 41 in der Weise an der Kurbelwelle 4 2 angebracht, daß jedes Mal dann einer der Zähne der Sondenspule 4 3 gegenüberliegt, wenn einer der Kolben des Motors 3 die obere Totlage erreicht.

Die Einspritzdüse 5 ist mit einem Fühler 44 zur Erzeugung eines Zeitsignals Sr versehen, das den Zeitpunkt der öffnung des Ventils der Einspritzdüse 5 anzeigt. Der Fühler 44 besteht aus einer Induktionsspule und einem Kern, der relativ zu der Induktionsspule entsprechend der Verschiebung eines Nadelventils in der Einspritzdüse 5 bewegt wird. Da die Einspritzdüse und ein solcher Detektor zum Stand der Technik gehören, sollen sie nicht im Detail beschrieben werden. Das von dem Fühler 44 erzeugte Zeitsignal S,- wird der Steuereinheit 8 zugeführt, in der das Signal S₁ für die 0 Speisung des Solenoid-Betätigungsgliedes 25 und das Signal So für die Speisung des Magnetventils 34 erzeugt werden, wie im folgenden im Detail beschrieben werden soll.

Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm eines Steuersystems für die Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff nach Fig. 2. Das Steuersystem weist einen Steuerbereich 51 für die Einspritz-

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menge und einen Steuerbereich 52 für den zeitlichen Verlauf der Einspritzung auf. Der Steuerbereich 51 für die Einspritzmenge ist eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung des Treibersignals S₁ für die Speisung des Betätigungsgliedes 25; die Regelhülse 24 wird so angeordnet, daß entsprechend den Betriebsbedingungen des Motors die optimale Kraftstoff menge eingespritzt werden kann. Der Steuerbereich 51 für die Kraftstoffmenge enthält eine Rechnerschaltung 53, um die optimale einzuspritzende Kraftstoffmenge zu berechnen; der Rechnerschaltung 53 werden verschiedene Informationen über die Betriebsbedingungen des Motors in Form von elektrischen Datensignalen zugeführt. Bekanntlich hängt die optimale einzuspritzende Kraftstoffmenge von den zu jedem Zeitpunkt vorliegenden Betriebsbedingungen des Motors ab; die Beziehung zwischen der optimalen Kraftstoffmenge und den Betriebsbedingungen des Motors, wie beispielsweise Drehzahl des Motors, Temperatur des Kühlmittels und Ausmaß der Betätigung des Gaspedals oder ähnlicher Parameter, kann üblicherweise experimentell bestimmt werden. Bei dieser Ausführungsform werden die Daten Y₁, Y- und Y₃ sowie die Daten D₁ für die Drehzahl des Motors in Form von digitalen Daten zugeführt. Die optimale Kraftstoffmenge, die zu einem bestimmten Zeitpunkt zugeführt werden soll, wird in der Rechnerschaltung 53 auf der Basis dieser zugeführten Daten ermittelt.

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Die Rechnerschaltung 53 enthält einen Speicher, in dem die Daten gespeichert werden, die die obige Beziehung betreffen; diese Beziehung und dementsprechend auch die Daten werden auf die erläuterte Weise erhalten; die optimale einzuspritzende Kraftstoffmenge kann entsprechend dem Satz von oben erwähnten, zugeführten digitalen Daten ausgewählt werden.

Es ist bereits eine elektronische Schaltungsanordnung mit einem Speicher für die Speicherung der sich ergebenden Daten entwickelt worden, die vorher durch die eingegebenen Daten bestimmt worden sind? diese elektronische Schaltungsanordnung kann die gespeicherten Daten entsprechend den eingegebenen Daten von dem Speicher ausgeben, wenn die eingegebenen Daten der elektronischen Schaltung zugeführt werden. Außerdem können die sich ergebenden Daten vorher unter einer Adresse des Speichers gespeichert werden, die durch die eingegebenen Daten, die den sich ergebenden Daten entsprechen, gekennzeichnet wird; die sich ergebenden Daten werden erhalten, indem die eingegebenen Daten dem Speicher als Adressen-Daten zugeführt werden (siehe, beispielsweise, US-PS 3 689 753). Dann werden die Daten D2 über die optimale Kraft stoffmenge, die das in der Schaltungsanordnung 53 berechnete Ergebnis anzeigen, in digitaler Form ausgegeben.

Um dem Steuerbereich 51 die Daten D- über die Drehzahl des

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Motors zuzuführen, ist eine Rechnerschaltung 54 vorgesehen, um die Drehzahl des Motors zu jedem Zeitpunkt auf der Basis eines Rechteckwellen-Impulssignals PS.., das in einer Wellenformschaltung 80 erzeugt wird, wie im folgenden beschrieben werden soll, zu berechnen; die berechneten Daten D für die Drehzahl des Motors, die die Drehzahl des

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Motors zu jedem Zeitpunkt in digitaler Form anzeigen, werden von der Rechner schaltung 54 erzeugt. Die Daten D- werden auf einen Umschalter 55 gegeben. Wie im folgenden im De tail beschrieben werden soll, hat dieser Teil die folgende Funktionsweise: Wenn der Fühler 40 normal arbeitet, wählt der Umschalter 55 die berechneten Daten D^ für die Drehzahl

des Motors als Daten D₁ für die Drehzahl des Motors aus und führt diese Daten D, der Rechnerschaltung 53 zu. Gleich-

el

zeitig wird ein Umschalter 56, der sich auf der Ausgangsseite der Rechnerschaltung 53 befindet, so umgeschaltet, daß er direkt die Daten D₂ der Rechnerschaltung 57 zuführt, um die Lage der Regelhülse 24 zu berechnen.

Die Schaltungsanordnung 57 berechnet die erforderliche Lage der Regelhülse 24, um die optimale Kraftstoffmenge zu ermit teln, die durch die Daten D~ für die optimale Kraftstoffmen ge angezeigt werden. Die Schaltungsanordnung 57 kann einen Lesespeicher (ROM = Read Only Memory) mit ähnlichem Aufbau wie bei der Rechenschaltung.53 verwenden. Die berechneten 'Resultate werden als Daten D₃ für die Lage der Hülse ausge-

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geben; durch einen Digital/Analog (D/A) Wandler 58 werden die Daten D₃ in entsprechende analoge Daten umgesetzt. Die von dem D/A Wandler 58 erzeugten/ analogen Daten werden als Zielsignal S_ß, das zu diesem Zeitpunkt die optimale Lage für die Regelhülse 24 angibt, einem Addierglied 59 zugeführt, das dieses Zielsignal S_ß zu dem Signal S2 für die Lage der Hülse von dem Fühler 26 mit der in Fig. 2 gezeigten Polarität addiert. Als Ergebnis erzeugt das Addierglied 59 ein Fehlersignal S₇, welches die Differenz zwischen der Ziel-Lage der Hülse, die durch das Zielsignal Sg angedeutet wirdj und der tatsächlichen Lage der Hülse anzeigt, die durch das Signal S2 für die Lage der Hülse dargestellt wird. Das Fehlersignal S₇ wird in einer PI-Steuerschaltung 60 verarbeitet, wodurch das Signal S₇ in ein Signal Sg umgewandelt wird, das eine Proportional-Integral-Regelung durchführen kann.

Anschließend wird das Signal S„ einem Impulsdauer-Modulator 61 zugeführt. Der Impulsdauer-Modulator 61 erzeugt ein Treiber impuls signal, dessen Tastverhältnis sich entsprechend der Größe des Signals Sg verändert; das Treiber-Impulssignal wird als Treibersignal S₁ dem Solenoid-Betätigungsglied 25 zugeführt. Die Lageänderung der Regelhülse 24 aufgrund einer Verstellung des Solenoid-Betätigungsgliedes 25 wird auf das Addierglied 59 als Änderung des Signals S₂ für die Lage der Hülse zurückgekoppelt; die Regelhülse 24 wird so angeordnet, daß die Differenz, die durch das Fehlersignal S₇ dargestellt

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wird, zu Null wird; d.h. also, daß die tatsächliche Lage der Hülse mit der Ziel-Lage der Hülse zusammenfällt.

Der Steuerbereich 52 für den zeitlichen Verlauf der Einspritzung ist die Schaltungsanordnung für die Steuerung des Zeitgebers 27, um entsprechend den Betriebsbedingungen des Motors 3 die optimale Vorverstellung der Einspritzung zu erhalten; dieser Steuerbereich 52 weist eine Schaltungsanordnung 62 für die Feststellung der Vorverstellung der Einspritzung sowie eine Rechnerschaltung 63 für die optimale Vorverstellung der Einspritzung auf; die Schaltungsanordnung 62 erzeugt Daten D₄ für die tatsächliche Vorverstellung, die die tatsächliche Vorverstellung bei der Kraftstoffeinspritzung anzeigen; die Rechnerschaltung 63 erzeugt Daten Dj- für die optimale Vorverstellung der Einspritzung, die zu jedem Zeitpunkt auf der Basis der verschiedenen Informationen über die Betriebsbedingungen des Motors, die der Schaltungsanordnung 63 zugeführt werden, die optimale Vorverstellung der Einspritzung anzeigen. 20

Das Signal S. von dem Fühler 40 wird als Signal zugeführt, das der Schaltung 62 den oberen Totpunkt des Motors anzeigt. Das Zeitsignal S₅ von dem Fühler 44 wird ebenfalls zugeführt. Das Zeitsignal S₅ zeigt den Zeitpunkt des Beginns der Kraftstoffeinspritzung an. In der Schaltungsanordnung 62 wird die tatsächliche Vorverstellung der Einspritzung auf der Basis der Differenz zwischen dem Zeitpunkt T₁, der durch

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das Zeitsignal S,- angedeutet wird, und dem oberen Totpunkt T₂ festgestellt, der durch das Signal S₄ angedeutet wird; die Daten Ό. für die tatsächliche Vorverstellung der Einspritzung werden in digitaler Form erzeugt. 5

Fig. 3 zeigt ein detailliertes Blockdiagramm der Schaltungsanordnung 62 für die Feststellung der Vorverstellung der Einspritzung. Das Signal S₄ von dem Fühler 40 wird einer Wellenform-Verarbeitungsschaltung 101 zugeführt, um entsprechend dem Signal S₄ ein Rechteckwellensignal zu erzeugen. Die Impulsfolge RP von der Kellenform-Verarbeitungsschaltung 101 wird durch eine Ausgangsleitung 102 zu einem Frequenz-Multiplizierglied 103 gegeben. Bei diesem Multiplizierglied 103 handelt es sich um eine Phase-Lock-Schleife (PLL = Phase Locked Loop) , also um eine Schaltung zur Zwangssynchronisierung. Als Ergebnis wird die Frequenz des Signals, das von der Wellenform-Verarbeitungsschaltung 101 ausgegeben wird, multipliziert; dieses multiplizierte Signal kann von dem Frequenz-Multiplizierglied 103 abgeleitet werden.

20· Das Ausgangssignal von dem Frequenz-Multiplizierglied 103 wird einer Impulsformerschaltung 104 zugeführt, um seine Wellenform zu formen; das sich ergebende Impulssignal CP von der Impulsformerschaltung 104 wird über eine Leitung 105 einem Zähler 106 als Zählimpulse zugeführt=

Es muß nun die Zahl der Zählimpulse festgestellt werden, die während einer genau definierten Zeitspanne erzeugt wer-

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den, nämlich von dem Zeitpunkt, zu dem die Einspritzdüse

5 geöffnet wird, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem die zugehörige Kurbel den oberen Totpunkt erreicht; zu diesem Zweck ist ein R/S Flip-Flop 107 vorgesehen, der an seinem Ausgang Q Zählsteuerimpulse GP erzeugt, um die Funktion des Zählers 106 auf der Basis eines Zeitsignals S₅, , das durch Formung des Signals S₅ in der Wellenformschaltung 113 erzeugt wird, und auf der Basis von Bezugs-Zeitimpulsen RP zu steuern, die durch die Wellenformverarbeitungsschaltung 101 erzeugt werden. Da die relative Lagebeziehung zwischen dem Rad 41 und der Spule 43 so ausgelegt ist, daß sich einer der Zähne des Rades 41 jedes Mal gegenüber der Spule 43 befindet, wenn die zugehörige Kurbel ihren oberen Totpunkt erreicht, wie oben beschrieben wurde, erzeugt die Spule 43 ein Signal, welches den Zeitpunkt anzeigt, an dem die Kurbel ihren oberen Totpunkt erreicht. Dieses Signal wird der Wellenform-Verarbeitungsschaltung 101 zugeführt, um Bezugs-Zeitimpulse zu erzeugen, die den Zeitpunkt des oberen Totpunktes anzeigen. Wenn das Zeitsignal S₅, dem Setz-Eingang S der R/S Flip-Flops 107 und die Bezugs-Zeitimpulse von der Wellenformverarbeitungs schaltung 102 dem Rücksetz-Eingang R des R/S Flip-Flops 107 zugeführt werden, wie in den Figuren 4 (a) bis 4 (c) angedeutet ist, geht das Ausgangssignal Q des R/S Flip-Flops 107, das als Zählsteuerimpuls GP verwendet wird, für eine bestimmte Zeitspanne auf einen hohen Pegel, und zwar von dem Zeitpunkt t₁ (Zeitpunkt T..), wenn das Zeitsignal S₅ erzeugt

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wird, bis zu dem Zeitpunkt t. (Zeitpunkt T.), wenn der Bezugs-Zeitimpuls RP erzeugt wird. Der Zähler 106 ist so ausgelegt, daß er nur bei hohem Pegel des Zahl-Steuerimpulses GP in Betrieb ist, wodurch die Zahl der Impulse, die dem Zähler in dem Zeitintervall vom Zeitpunkt t- bis zum Zeitpunkt t₂ zugeführt werden, gezählt werden kann.

Der von dem Zähler 106 registrierte Zählwert wird als Zähldaten CD₁ ausgegeben; die Zähldaten CD₁ werden einer Halteschaltung 108 zugeführt, die außerdem noch Halteimpulse P₁ empfängt? diese Halteimpulse P-. werden in einem Halteimpulsgenerator 109 auf der Basis der Zählsteuerimpulse erzeugt, die von dem R/S Flip-Flop 107 über eine Leitung 110 (die in Fig. 4 (e) dargestellt ist) abgeleitet werden. Da der Zeitpunkt, zu dem der Halteimpuls P₁ erzeugt wird, kurz nach dem Zeitpunkt liegt, zu dem die Zählung durch den Zähler 106 von dem Zählsteuerimpuls FP gesperrt wird, werden durch die Anlegung des Halteimpulses die sich ergebenden Zähldaten CD₁ in der Halteschaltung 108 gespeichert; diese 0 Zähldaten CD₁ werden erhalten, indem die Impulse gezählt werden, die während einer von jedem Zählsteuerimpuls festgelegten Zeit erzeugt werden; die gespeicherten Daten CD_? werden einem Datenumwandler 111 zugeführt, während die nächsten Daten von dem Zähler 106 in der Halteschaltung 108 ge-5 speichert werden. Die gespeicherten Daten CD₂ werden in dem

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Daten-Umsetzer 111 in Winkeldaten umgewandelt, die die Vorverstellung der Einspritzung zu diesem Zeitpunkt anzeigen. Die sich ergebenden Daten, die die Vorverstellung der Einspritzung, ausgedrückt als Winkel, anzeigen, werden als Daten D. für die tatsächliche Vorverstellung der Einspritzung abgeleitet.

DLe Hai teimpulsci von dom Halteimpulsgenerator 109 werden auch über eine Verzögerungsschaltung 112 als Rücksetz-Impulse an den Zähler 106 angelegt. Dadurch wird der Zähler 106 nach jeder Speicherung der Daten CD., in der Speicherschaltung 108 durch die Rücksetzimpulse zurückgesetzt, so daß der Zähler 106 für die nächste Zählung bereit ist.

Wie man noch in Fig. 2 erkennen kann, werden die Daten Y„ und Y₃, das Signal S. und die Daten Y^ für die Einspritzmenge, die die tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmenge in digitaler Form darstellen, zu der Schaltungsanordnung 63 geführt, um die entsprechenden Berechnungen durch-0 zuführen und auf der Basis dieser Eingangsdaten und des Signals die Daten Dr für die optimale Voreinstellung der Einspritzung in digitaler Form zu erzeugen. Die Schaltungsanordnung 63 kann in ähnlicher Weise aufgebaut sein wie die Schaltungsanordnung 53. Die Daten Dr werden auf ein Addierglied 64 gegeben, um die Daten D₅ mit den in Fig. 2 gezeigten Polaritäten zu den Daten D, für die tatsächliche

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Voreinstellung der Einspritzung zu addieren. Als Ergebnis hiervon werden Fehlerdaten D₆ erzeugt, die die Differenz zwischen der tatsächlichen Voreinstellung und der berechneten, optimalen Voreinstellung anzeigen. Die Fehlerdaten Dg werden auf eine PI Steuerschaltung 65 gegeben, um in Daten umgewandelt zu werden, die eine Proportional-Integral-Regelung durchführen? die Ausgangsdaten D₇ von der Schaltungsanordnung 65 werden auf einen Umschalter 66 geführt.

Die Ausgangsdaten D₇ werden als Zeitsteuersignal über den Schalter 66 und einen D/A Wandler 68 auf einen Impulsdauer-Modulator 67 gegeben. Der Impulsdauer-Modulator 67 erzeugt ein.Impulssignal als Treibersignal S₃. Das Tastverhältnis des Signals S^ ändert sich entsprechend dem Pegel des Sigrials von dem D/A Wandler 68? das Treibersignal S, wird auf das Magnetventil 34 geführt, das zur Steuerung des Zeitgebers 27 dient. Die Änderung der tatsächlichen Voreinstellung der Einspritzung, die durch den Zeitgeber 27 verursacht ist, wird als Änderung der Daten D. für die tatsächliche Voreinstellung der Einspritzung auf das Addierglied 64 zurückgekoppelt; dadurch wird der Zeitgeber 27 in der Weise gesteuert, daß die tatsächliche Voreinstellung der Einspritzung schließlich mit der optimalen Voreinstellung der Einspritzung zusammenfällt.

Um den fortgesetzten, normalen Betrieb des Steuerbereiches

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51 für die Einspritzmenge sogar dann zu gewährleisten, wenn der Fühler 40 aus irgend einem Grunde seine Funktion nicht mehr einwandfrei erfüllen sollte, so daß die Informationen über die Drehzahl des Motors nicht von dem Fühler 40 empfangen werden können, ist eine Schaltungsanordnung 69 zur Erzeugung eines ersten Signals vorgesehen; dieser Schaltungsanordnung 69 wird das Zeitsignal S₅ von dem Fühler 44 als Information über die Drehzahl des Motors zugeführt. Die Schaltungsanordnung 69 erzeugt auf der Basis des Zeitsignals S_g Bereitschaftsdaten D. über die Drehzahl des Motors, um dadurch ein eventuelles Fehlen der Daten D auszugleichen. Die Bereitschaftsdaten D, über die Drehzahl des Motors werden auf den Umschalter 55 gegeben; durch die entsprechende Betätigung des ümschalters 55 werden entweder die Daten D„ oder die Daten D,

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ausgewählt, um sie als Daten D.. für die Drehzahl des Motors weiterzugeben·

Die berechneten Daten Da über die Drehzahl des Motors und die Bereitschaftsdaten D, über die Drehzahl des Motors werden in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben.

Die berechneten Daten D_a für die Drehzahl des Motors werden in der Rechnerschaltung 54 auf der Basis des Signals S₄ berechnet und haben die in Fig. 5 (a) dargestellte Wellenform. Wie man aus Fig. 5(a) ableiten kann, besteht das Sig-

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nal S- aus mehreren Paaren von positiven und negativen Impulsen; dabei wird jeweils ein Paar erzeugt, wenn sich ein Zahn der Spule 43 nähert und dann wieder von der Spule 43 entfernt. Der Zeitpunkt eines Impulses mit dem Pegel "0" zwischen dem positiven Impuls und dem negativen Impuls in jedem Impulspaar ist gleich dem Zeitpunkt des oberen Totpunktes. In der Wellenformerschaltung 80 wird das Signal S₄ gleichgerichtet und dann in seiner Wellenform so verändert,, daß sich ein Rechteckwellenimpulssignal PS₁ ergib.t, wie man in Fig. 5(b) erkennen kann. Die Rechnerschaltung 54 berechnet die Drehzahl des Motors durch Messung der Periode oder der Frequenz des Impulssignals PS₁ und erzeugt das gemessene Resultat in digitaler Form. Andererseits ist bei dieser Ausführungsform das Zeitsignal Sr ein Signal mit einer Periode, die gerade acht mal so lang wie die des Singais S- ist, wie man in Fig. 5(c) erkennen kann. In der Wellenform des Signals S, bezeichnet jeder Punkt, bei dem der Pegel des Signals seine Änderung in negativer Richtung beginnt, den Zeitpunkt des Beginns des Kraftstoffeinspritzung. In der Schaltungsanordnung 69 zur Erzeugung eines ersten Signals wird das Zeitsignal Sr ebenfalls gleichgerichtet und seine Wellenform in ähnlicher Weise wie bei der Überarbeitung des Signals S-geändert; die Drehzahl des Motors wird auf der Basis der Periode oder der Frequenz des überarbeiteten Signals berechnet, um das Rechenergebnis in digitaler Form als Daten D, zu erzeugen.

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Wie im folgenden noch im Detail erläutert werden soll, wird der Umschalter 55 so umgestellt, daß .die Daten D_ für die berechnete Drehzahl als Daten D₁ für die Drehzahl des Motors, wenn der Fühler 40 normal arbeitet, und die Bereitschaftsdaten D, für die Drehzahl des Motors als Daten D₁ ausgewählt werden, wenn in dem Fühler 40 Störungen auftreten.

Sobald sich in dem Fühler 40 Störungen bemerkbar machen, wird die Zuführung des Signals S. zu dem Steuerbereich 52 für die zeitliche Abstimmung der Kraftstoffeinspritzung unterbrochen. Da die tatsächliche Voreinstellung der Einspritzung in der Schaltungsanordnung 62 auf der Basis des Signals S- und S₁- berechnet wird, wie oben beschrieben wurde, wird der Steuerbereich 52 für den zeitlichen Ablauf der Einspritzung ebenfalls außer Betrieb gesetzt, wenn das Signal S. nicht empfangen werden kann.

Um den fortgesetzten Betrieb des Steuerbereiches 52 für den zeitlichen Ablauf der Einspritzung sogar dann zu gewährleisten, wenn in dem Fühler 40 Störungen auftreten, ist eine zweite Signalerzeugungsschaltungsanordnung 70 vorgesehen, Die zweite Signalerzeugungsschaltungsanordnung 70 ist eine Schaltung zur Erzeugung von Bereitschafts-Steuerdaten Dg auf der Basis der Daten Y₄ für die Einspritzmenge\ die Daten Dg werden dazu verwendet, den Impulsdauer-Modulator 67 zu steuern, um so eine Voreinstellung der Einspritzung zu erhalten, die näherungsweise mit der optimalen Voreinstellung zusammenfällt, die durch die Steuerung mittels der

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Daten D- erhalten werden würde, wenn das Signal S₄ zur Verfügung stehen würde. Die Daten D_g werden dem Umschalter 66 zugeführt. Da die Daten D_Q durch den Umschalter aus-

gewählt werden, wenn in dem Fühler 40 Störungen auftreten, werden die Daten Dg für die Bereitschaftssteuerung dem Impulsdauer-Modulator 67 statt der Daten D₇ über den D/A Wandler 68 zugeführt.

Damit die Umschalter 55 und 66 in Abhängigkeit vom Auftreten einer Störung in dem Fühler 40 umgestellt werden können, ist eine Fühlerprüfschaltung 71 vorgesehen. Das Signal S₄ wird der Fühlerprüfschaltung 71 zugeführt, so daß der Zustand dieses Signals S₄ von der Schaltung 71 überwacht wird. Wenn die Fühlerprüfschaltung71 das Auftreten einer Störung in dem Fühler 40 feststellt, geht das Ausgangssignal auf der Ausgangsleitung 72 der Schaltung 71 auf einen niedrigen Pegel. Dann erzeugt eine Umschalt-Steuerschaltung 73 in Abhängigkeit von der Pegeländerung des Signals auf der Ausgangsleitung 72 ein Umschaltsignal Sg und ein Sperrsignal S_1n. Das Umschaltsignal S_q wird den Umschaltern 55, 56 und 66 zugeführt. Diese Schalter werden in die Stellung gebracht, die mit durchgezogenen Linien angedeutet ist, wenn aufgrund eines Ausgangssignals mit hohem Pegel auf der Leitung 72 der Pegel des Signals S_ niedrig ist, und werden in die Stellung gebracht, die mit gestrichelten Linien angedeutet ist, wenn der Pegel des Signals Sg aufgrund des niedrigen Pegels des Ausgangssignals auf der Leitung 72 hoch ist. Das Sperrsignal S₁₀

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setzt also die erste und zweite Signalerzeugerschaltung 69 und 70 nur dann in Betrieb, wenn in dem Fühler 40 Störungen auftreten, während die erste und zweite Signalerzeugerschaltung 69 und 70 außer Betrieb sind, wenn der Fühler 40 normal arbeitet.

Fig. 6 zeigt ein detailliertes Blockdiagramm der Fühlerprüfschaltung 71 und der Umschaltsteuerschaltung 73. Die Fühlerprüfschaltung 71 besteht aus einem monostabilen MuI-tivibrator 130, dem das in Fig. 5(a) dargestellte Signal S. als Trigger-Impulse zugeführt wird , so daß der monostabile Multivibrator 130 jedes Mal dann getriggert wird, wenn einer der das Signal S, bildenden Impulse in positiver Richtung bzw. in den positiven Bereich schwingt. Bei der Triggerung geht der Signalpegel des Signals auf der Ausgangsleitung 72 des monostabilen Multivibrators 130 für eine vorgegebene Zeitspanne T_Q nach der Triggerung auf einen hohen Pegel. Diese Inversions-Zeit T_Q des Pegels hängt' von der Zeitkonstanten des monostabilen Multivibrators 130 ab; in diesem Fall wird die Zeitspanne T_Q so festgelegt, daß sie bei minimaler Drehzahl des Motors langer als das Zeitintervall zwischen den Impulsen des Signals S.

ist. Deshalb wird der Signalpegel des Signals auf der Leitung 72 auf einem hohen Wert gehalten, wenn der Fühler 40 normal arbeitet. Wenn jedoch in dem Fühler 40 Störungen auftreten, so daß die Erzeugung des Signals S₄ unterbrochen wird,

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hält der Multivibrator 130 das Ausgangssignal auf der Leitung 72 nicht auf dem hohen Pegel, d.h., das Ausgangssignal auf der Leitung 42 geht auf einen niedrigen Pegel. Dadurch kann also auf diese Weise überwacht werden, ob der Fühler 40 normal arbeitet oder nicht. Die Umschaltsteuerschaltung 73 weist einen Inverter 131, um den Pegel des Signals auf der Leitung 72 umzukehren und das Signal S„ zu erzeugen, sowie eine Pufferschaltung 132 auf, von der das Signal S^₀ abgeleitet wird. Bei dieser Ausführungsform werden die Schaltungen 69 und 70 gesperrt, wenn der Pegel des Signals S₁₀ hoch ist.

Im folgenden soll die Funktionsweise der in Fig. 2 gezeigten Schaltungsanordnung für den Fall beschrieben werden, daß Störungen in dem Fühler 40 auftreten.

■ Sobald sich eine Störung in dem Fühler 40 bemerkbar macht, wird die erste Signalerzeugerschaltung 6 9 in Betrieb gesetzt, und die Bereitschafts-Daten D^ für die Drehzahl des Motors werden als Daten D₁ für die Drehzahl des Motors dem Steuerbereich 51 für die Einspritzmenge zugeführt. Deshalb kann die einzuspritzende Kraftstoffmenge sogar dann ohne Probleme gesteuert werden, wenn die berechneten Daten D₌ für die

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Drehzahl des Motors nicht von dem Fühler 40 abgeleitet werden können. Gleichzeitig wird der Umschalter 56 in die Stellung gebracht, die mit gestrichelten Linien angedeutet ist,

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so daß die Daten D₂ für die optimale Einspritzmenge über eine Begrenzerschaltung 74 der Rechnerschaltung 57 zugeführt werden. Die Begrenzerschaltung 74 hält den Wert der Daten D_ unter einer vorgegebenen, oberen Grenze, wenn der Wert der Daten D„ die obere Grenze überschreitet, und verhindert außerdem, daß der Wert der Daten D₂ unter eine vorgegebene untere Grenze abfallen kann, wenn der Wert der Daten D₂ unter dieser unteren Grenze liegt. Deshalb befinden sich die digitalen Daten D₂, , die von der Begrenzerschaltung 72 abgeleitet werden, immer in einem Bereich zwischen den vorgegebenen oberen und unteren Grenzwerten. Als Ergebnis hiervon kann ein extremer Anstieg der eingespritzten Kraftstoffmenge verhindert werden, wenn bei der Regelung für die Einstellung der eingespritzten Kraftstoffmenge auf der Basis der Bereitschaftsdaten D^ für die Drehzahl des Motors ein extrem starker Fehler, also eine extrem starke Abweichung vom richtigen Wert, auftritt. Auch die Steuerung kann effektiv sogar dann durchgeführt werden, wenn aufgrund des Nicht-Einspritzens von Kraftstoff das Zeitsignal S₅ nicht von dem Fühler 44 erzeugt wird.

Weil andererseits der Umschalter 66 in die Stellung gebracht wird, die in Fig. 2 mit gestrichelten Linien angedeutet ist, sobald in dem Fühler 40 Störungen auftreten, ergibt sich für den Steuerbereich 52 für den zeitlichen Ablauf der Einspritzung, daß der Zeitgeber 27 entsprechend den Bereitschafts-

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daten D_ß für die Steuerung der Einspritzung gesteuert wird. Deshalb ist es sogar beim Fehlen eines Signals, welches den Zeitpunkt des oberen Totpunktes des Motors anzeigt, möglich, den Motor weiter mit einer Voreinstellung der Einspritzung zu betreiben, die näherungsweise mit der optimalen Voreinstellung der Einspritzung zusammenfällt.

Obwohl bei der oben erwähnten Ausführungsform nur die Daten Y, für die Einspritzmenge der zweiten Signalerzeugerschaltung 70 zugeführt werden, können auch die anderen Signale angelegt werden, die für die Bestimmung der optimalen Voreinstellung der Einspritzung erforderlich sind.

Weiterhin kann die zweite Signalerzeugerschaltung 70 so ausgelegt werden, daß sie ohne Zuführung von Daten, die die Betriebsbedingungen des Motors anzeigen, konstante Steuerdaten erzeugt.

In Fig. 7 ist eine solche Ausführungsform der zweiten Signalerzeugerschaltung dargestellt. Diese Schaltungsanordnung 70 weist einen Generator 140 zur Erzeugung von konstanten Steuerdaten D auf, um den Zeitgeber 27 zu steuern? die Daten D werden als Daten Dg über einen Schalter 141 abgeleitet, der nur dann geschlossen wird, wenn der Pegel des Signals S₁₀ niedrig ist. Deshalb wird in diesem Fall der zeitliche Verlauf des Beginns der Kraftstoffeinspritzung

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durch die Daten D gesteuert, um unabhängig von den Betriebsbedingungen des Motors einen vorgegebenen Zeitabiauf aufrechtzuerhalten.

Obwohl bei der oben beschriebenen Ausführungsform das von dem Fühler 44 erzeugte Signal für die Feststellung des zeitlichen Ablaufs des Beginns der Kraftstoffeinspritzung statt des Signals von dem Fühler 40 verwendet wird, kann bei Bedarf die Signalquelle für das Bereitschaftssignal für die Drehzahl des Motors auch auf andere Weise gebildet werden. Beispielsweise kann in einer Einrichtung, die einen Drehzahlfühler für die Feststellung der Drehzahl des Motors und' einen Zeitfühler für die Feststellung des Zeitpunktes des oberen Totpunktes des Motors aufweist, der Zeitfühler als Signalquelle für die Ableitung von Informationen über die Drehzahl des Motors statt des Drehzahlfühlers eingesetzt werden.

Obwohl bei der hier beschriebenen Ausführungsform der Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung eine Verteilerpumpe als Kraftstoff-Einspritzpumpe verwendet wird, läßt sich das Grundprinzip der vorliegenden Erfindung in gleicher Weise auch bei einer Reiheneinspritzpumpe verwenden.

Ende der Beschreibung

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Leerseite

Claims

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Patentansprüche

Elektronisch gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff für einen Verbrennungsmotor, gekennzeichnet durch wenigstens einen Fühler (40, 44) für die Feststellung des Betriebszustandes des Motors (3), durch eine Einrichtung zur Einstellung des Wertes eines beliebigen Parameters für die Kraftstoffeinspritzung zu dem Motor (3), durch einen Steuerbereich für die elektronische Steuerung der Einstelleinrichtung, um in Abhängigkeit von wenigstens den von dem Fühler (40, 44) erhaltenen Informationen den optimalen Wert des Parameters zu erhalten, durch eine Einrichtung (71) zur Feststellung des Auftretens von Störungen in dem Fühler (40), durch eine Einrichtung (69, 70) zur Erzeugung eines Bereitschafts-Signals, durch das die Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff ihre Steuerfunktion auch ohne das normale Ausgangssignal von dem Fühler (40) weiter erfüllen kann, und durch eine Schaltanordnung für die Zuführung des Bereitschaftssignals zu dem Steuerbereich in Abhängigkeit von der Feststellung einer Störung durch die Feststelleinrichtung (71).
2. Elektronisch gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Parameter die eingespritzte Kraftstoffmenge ist.
3. Elektronisch gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler ein Drehzahlfühler (40) für die Feststellung der Drehzahl des Motors (3) ist.
4. Elektronisch gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Bereitschaftsignals einen Signalgenerator für die Erzeugung eines Signals, das den Zeitpunkt der Ventilöffnung einer Einspritzdüse (15) anzeigt, und einen Rechner für die Lieferung eines Signals aufweist, das die Drehzahl des Motors (3) auf der Basis des Signals von dem Signalgenerator darstellt, wobei das Ausgangssignal des Rechners als Bereitschaftssignal..abgeleitet wird.
5. Elektronisch gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff nach einem der Ansprüche 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bereitschaftssignal den Steuerbereich durch die Schaltanordnung statt des Ausgangssignals von dem Drehzahlfühler (40) zugeführt wird, wenn das Auftreten einer Störung durch die Feststelleinrichtung (71) ermittelt wird.
6. Elektronisch gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, · dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerbereich eine Schaltungsanordnung (74) enthält, die das Bereitschaftssignal

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innerhalb eines vorgegebenen Bereiches hält, um dadurch die eingespritzte Kraftstoffmenge auf einen vorgegebenen Bereich zu begrenzen, wenn das Bereitschaftssignal durch die Schaltanordnung dem Steuerbereich zugeführt wird.
7. Elektronisch gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff nach mindestens einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (71) zum Feststellen von Störungen einen monostabilen Multivibrator (130) enthält, der durch die von dem Drehzahlfühler (40) erzeugten Ausgangsimpulse getriggert wird, und daß die Pegelinversionszeit des Ausgangssignals des monostabilen Multivibrators (130) auf einen Wert eingestellt ist, der kleiner als die Erzeugerperiode der Ausgangsimpulse bei minimaler Drehzahl des Motors (3) ist.
8. Elektronisch gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Parameter die Voreinstellung der Einspritzung ist.
9. Elektronisch gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler ein erster Zeitfühler (44) zur Erzeugung von Zeitimpulsen ist, die den Zeitpunkt des oberen Totpunktes des Motors darstellen.
10. Elektronisch gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Zeitfühler für die Feststellung des Zeitpunktes des Beginns der Kraftstoffeinspritzung vorgesehen ist, und daß der Steuerbereich eine erste Schaltungsanordnung zur Feststellung der tatsächlichen Voreinstellung der Einspritzung auf der Basis der Ausgangssignale von dem ersten und zweiten Zeitfühler, eine zweite Schaltungsanordnung für die Berechnung der optimalen Voreinstellung der Einspritzung bei den vorliegenden Betriebsbedingungen des Motors (3) und eine dritte Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Steuersignals durch Vergleich des Ausgangssignals von der ersten Schaltungsanordnung mit dem Ausgangssignal von der zweiten Schaltungsanordnung aufweist, wobei das Steuersignal in Beziehung zu der Differenz zwischen der tatsächlichen Voreinstellung der Einspritzung und der optimalen Voreinstellung der Einspritzung steht, wodurch die Einstelleinrichtung entsprechend dem Steuersignal erregt und die tatsächliche Voreinstellung der Einspritzung so gesteuert wird, daß diese mit der von der zweiten Schaltungsanordnung festgelegten optimalen Voreinstellung der Einspritzung zusammenfällt.
11. Elektronisch gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung

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des Bereitschaftssignals das Bereitsschaftssignal entsprechend der tatsächlich eingespritzten Kraftstoffmenge liefert.
12. Elektronisch gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Bereitschaftssignal in Abhängigkeit von der Feststellung des Auftretens einer Störung durch die Feststelleinrichtung (71) durch die Schaltanordnung statt des Steuersignals dem Steuerbereich zugeführt wird.
13. Elektronisch gesteuerte Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Feststellen 'von Störungen (71) einen monostabilen Multivibrator (130) aufweist, der durch die Zeitimpulse für den oberen Totpunkt getriggert wird, und daß die Pegelinversionszeit des Ausgangssignals des monostabilen Multivibrators (130) auf einen Wert eingestellt wird, der kleiner als die Erzeugerperiode der Zeitimpulse für den oberen Totpunkt bei minimaler Drehzahl des Motors (3) ist.