DE3143758A1

DE3143758A1 - Anordnung zum erden einer elektrischen schaltung in einem kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE3143758A1
Application number: DE19813143758
Authority: DE
Inventors: Kazuo Musashino Tokyo Hara
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1980-11-07
Filing date: 1981-11-04
Publication date: 1982-06-24
Also published as: GB2090704A; JPS6329662B2; JPS5780945A; GB2090704B; FR2494052A1; FR2494052B1

Description

Anordnung zum Wurden Liller elektrischen
Schaltung in einem Kraftfahrzeug Priorität: 7. November 1980 Japan 55-157418 Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Erden einer Schaltung in einem Kraftfahrzeug, wie einer Schaltung zum Regeln des Luftbrennstoffverhältnisses für ein Emissionsregelsystem eines Verbrennungsmotors.
Ein Emissionsregelsystem, dat3 oinnn katalytischen Dreiwegkonverter verwendet, enthält eine Rückkopplungsregelanordnung. In einer solchen Anordnung ist ein 02-Fühler vorgesehen, um den Sauerstoffgehalt der Auspuffgase abzutasten und ein elektrisches Signal als Anzeige des Luftbrennstoffverhältnisses des durch den Vergaser zugeführten Luftbrennstoffgemisches zu erzeugen. Das elektrische Signal wird an einen elektrischen Kreis zum Beurteilen des elektrischen Signals und zum Erzeugen eines Steuerausgangssignals für ein Betätigungsorgan angelegt. Die elektrische Schaltung enthält einen Komparator zum Vergleichen des Ausgangssignals des 02-Fühlers mit einem vorbestimmten Wert, einen ProportionaL-und Integrationskreis, der mit dem Komparator verbunden ist, und einen Treiberkreis zum Erzeugen von Impulsen in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal des Proportional- und Integrationskreises. Die Impulse laufen durch ein Auf-Zu-Elektromagnetventil als Betätigungsorgan zum Korrigieren des Luftbrennstoffverhältnisses des Gemisches. Der Komparator arbeitet, um zu beurteilen, ob das Rückkopplungssignal von dem °2- Fühler höher oder niedriger als ein vorbestimmter Bezugswert entsprechend dem stöchiometrischen Luftbrennstoffuerhältnis ist, um ein Fehlersignal zu erzeugen, und das Signal wird durch den Proportional- und Integrationskreis integriert, um ein integriertes Ausgangssignal zu erzeugen.
Das integrierte Ausgangssignal wird in Impulse zum Betätigen des Auf-Zu-Elektromagnetventils umgesetzt, um dadurch das Luftbrennstoffverhältnis des Gemisches zu regeln.
Schaltungserden in einer üblichen elektrischen Schaltunq für eine solche Regelanordnung sind mit der Fahrzeugkarosserie durch eine gemeinsame Leitung verbunden.
Fig. 1 zeigt eine bekannte Regelanordnung. Eine Regelkreiseinheit A enthält einen Regelkreis B und einen Treiberkreis C. Schaltungserden des Regelkreises B und des Treiberkreises C sind mit der Fahrzeugkarosserie durch eine gemeinsame Leitung D verbunden. Der Regelkreis D wird mit einem Eingangssignal Fvon einem (nicht dargestellten) Detektor gespeist und die Spannung einer Batterie wird an eine Last G und die Regeleinheit A angelegt.
Wenn der Treiberkreis C in Abhängigkeit eines Regelsignals von dem Regelkreis B arbeitet, fließt ein vergleichsweise hoher Strom durch die Last G und den Treiberkreis C. Da ein Widerstand E zwischen der Schaltungserde und der Regelkreiseinheit A und dem negativen Pol der Batterie vorhanden ist, entsteht eine Potentialdifferenz an der Schaltungserde der Regelkreiseinheit.
Des weiteren ändert sich der Pegel der Schaltungserde entsprechend der Änderung des durch die Last fließenden Stroms, der sich stark in Abhängigkeit. des Eingagssignals F und der Spannungsänderung der Batterie, die durch eine Drehzahländerung des Motors veranlaßt wird, ändert. Die Anderung des Pegels der Schaltungserde bewirkt eine Schwankung des Pegels des Eingangssignals in dem Regelkreis B, die eine Fehlfunktian des Betätigungsorgans (Last G) verursacht.
Fig. 2 (H) zeigt die Änderung des Eingangssignals F und Fig. 2 (I) zeigt die Änderung des Pegels der Schaltungserde in dem Regelkreis B. Das Eingangssignal F ändert sich demgemäß auf ein Signal, das auf dem geänderten Erdpegel des Regelkreises B beruht. Das tatsächliche Eingangssignal des Regelkreises B ist die Differenz zwischen dem Signal der Fig. 2(H) und dem Erdpegel der Fig. 2(I). Fig. 2(J) zeigt das tatsächliche Eingangssignal.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung zum Erden einer elektrischen Schaltung in einer Regelanordnung zu schaffen, die eine Fehlfunktion des Regelsystems verhindert, die durch die Änderung des Erdpegels der Schaltung verursacht wird. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in der sind Fig. 1 ein Blockschaltbild einer bekannten Regelanordnung für das Luftbrennstoffverhältnis, Fig. 2(H), (I) und (J) graphische Darstellungen der Änderungen der Erdpegel in der Regelanordnung der Fig. 1, Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Rückkopplungsregelkreiseinheit, die bei der Anordnung der Fig. 3 verwendet ist, Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Erdungsanordnung der Erfindung und Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Beispiels der elektrischen Schaltung, die bei der Anordnung der Erfindung verwendet wird.
In Fig. 3 be7eichnet 1 einen Verqaser, der stromaufwärts eines Motors 2 vorgesehen ist, der in einem Fahrzeug angebracht ist, wobei ein Korrekturluftkanal 8 mit einer Luftöffnung 7 in Verbindung steht, die in einem Hauptbrennstoffkanal 6 zwischen einer Schwimmerkammer 3 und einer Düse 5 in einem Venturirohr 4 vorgesehen ist. Ein weiterer Korrekturluftkanal 13 steht in Verbindung mit einer weiteren Luftöffnung 12, die in einem Leerlaufbrennstoffkanal 11 vorgesehen ist, der von dem Hauptbrennstoffkanal 6 abweicht und sich zu einer Leerlaufmündung 10 erstreckt, die sich in der Nähe eines Drosselventils 9 öffnet. Die Korrekturluftkanäle 8 und 13 stehen mit jeweiligen elektromagnetischen Auf-Zu-Ventilen 14 und 15 in Verbindung, deren Ansaugseiten mit der Atmosphäre durch einen Luftreiniger 16 in Verbindung stehen. Des weiteren ist ein katalytischer Dreiwegkonverter 18 in einem Abgasrohr 17 stromabwärts des Motors vorgesehen und ein 02-Fühler 19 ist zwischen dem Motor 2 und dem Konverter 18 vorgesehen, um die Sauerstoffkonzentration der Abgase als Luftbrennstoffverhältnis des in den Zylindern des Motors verbrannten Gemisches festzustellen. Der Ausgang des 02-Fühlers 19 ist mit einer Rückkopplungsregelkreiseinheit 20 verbunden. Die Rückkopplungsregelkreiseinheit 20 enthält einen Regelkreis 21, einen Treiberkreis 22 und einen Konstantspannungskreis 24. Die Schaltungserde des Regelkreises 21 ist mit dem Motor 2 durch eine Zuleitung 25 verbunden und die Schaltungserde des Treiberkreises 22 ist mit der Fahrzeugkarosserie durch eine Zuleitung 26 verbunden.
Die Spannung der Batterie wird dem Kreis 21 durch den Konstantspannungskreis 24 durch eine Zuleitung 27 zugeführt und wird auch dem Treiberkreis 22 zugeführt.
Gemäß Fig. 6 wird in der Regelkreiseinheit 20 das Ausgangssignal des 02 Fühlers 19 an einen PI (Proportional- und Integrations)-Regelkreis 30 über einen Komparator 34 angelegt, wird das Ausgangssignal des PI-Regelkreises 30 an einen Komparator 32 angelegt und wird ein Dreieckwellensignal von einem Dreiweckwellenimpulsgenerator 33 an den Komparator 32 zum Erzeugen von Rechteckwellenimpulsen angelegt. Das Tastverhältnis der Rechteckwellenimpulse ändert sich entsprechend dem Pegel des Ausgangssignals des PI-Regelkreises 30. Der Treiberkreis 22, der einen Transistor enthält, wird mit den Rechteckwellenimpulsen von dem Komparator 32 gespeist, um Elektromagnetventile 14 und 15 mit dem Tasthältnis der Rechteckwellenimpulse auszusteuern. Das Luftbrennstoffverhältnis wird somit mager gemacht, indem Korrekturluft dem Vergaser in einer großen Fördermenge zugeführt wird, und das Luftbrennstoffverhältnis wird fett gemacht, indem d i e KorrekFurluStzuFuhr verringert wird, um das (1 Itb1'((It1'iI o ffvrhä1 tn i o au r den stöchiometrischen Wert zu regeln. In Fig. 6 ist der Konstantspannungskreis 24 in der Regelkreiseinheit 20 weggelassen.
Gemäß Fig 5 ist die Regelkreiseinheit 20 an der Kraftfahrzeugkarosserie angebracht. Die Schaltungserde des Regelkreises 21 (Fig. 6) ist mit dem Motor 2 an einer Stelle nahe einem Generator 31 durch die Zuleitung 25 verbunden und die Schaltungserde des Treiberkreises 22 ist mit der Fahrzeugkarosserie durch die Zuleitung 26 verbunden. Der positive Pol der Batterie 23 ist mit der Regelkreiseinheit durch die Zuleitung 27 verbunden.
Bei der Anordnung nach der Erfindung wird die Schaltungserde des Regelkreises durch eine Zuleitung geerdet, die sich von dem Treiberkreis unterscheidet, wobei der Pegel der Schaltungserde des Regelkreises sich nicht mit der Änderung des Erdpegels des Treiberkreises ändert. Der Pegel des Eingangssignals des Regelkreises schwankt deshalb nicht und somit kann ein genauer Regelvorgang der Anordnung ausgeführt werden. Da des weiteren der Regelkreis nahe dem Generator, wie z.B. einer Strom.versorgungsquelle, geerdet ist, können Schwankungen des Erdpegels, die durch die Impedanz zwischen der Schaltung und der Stromversorgungsquelle verursacht werden, auf einen minimalen Pegel verringert werden. Leerseite

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Anordnung zum Erden einer in einem Kraftfahrzeug ngebrachten elektrischen Schaltung mit einem Detektor zum Feststellen des Motorbetriebs, mit einem Regelkreis, der auf das Ausgangssignal des Detektors anspricht und ein Ausgangssignal erzeugt, und mit einem Treiberkreis, der auf das Ausgangssignal der Regelkreises anspricht, um ein Betätigungsorgan zum Regeln des Motorbetriebs zu betätigen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungserde des Regelkreises an der Fahrzeugkarosserie durch eine Zuleitung geerdet ist und daß die Schaltungserde des Treiberkreises an der Karosserie durch eine weitere Zuleitung geerdet ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungserde des Regelkreises mit dem Motor verbunden ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungserde des Regelkreises mit dem Motor nahe einem Generator des Motors verbunden ist.