DE3341837A1

DE3341837A1 - Anordnung zum regulieren der leerlaufdrehzahl eines verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE3341837A1
Application number: DE19833341837
Authority: DE
Inventors: Kunihiro Higashimurayama Tokyo Abe
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1982-11-19
Filing date: 1983-11-19
Publication date: 1984-05-24
Also published as: GB2130403A; US4493301A; DE3341837C2; JPH0341663B2; GB2130403B; JPS5993942A; GB8330838D0

Description

5/142 Fuji Jukogyo K.K.

Anordnung zum Regulieren der LeerL aufdrehzahL eines Verbrennungsmotors

Priorität: 19. November 1982 Japan 57-204376

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Regulieren der LeerI aufdrehzahI eines Verbrennungsmotors mit einem elektronischen B rennst offeinspritzsyst em und insbesondere eine Anordnung zum Einstellen des Volumens der Ansaugluft, die durch einen Bypass um ein Drosselventil strömt, um die LeerI aufdrehzahI auf einem vorbestimmten Wert zu halten.

Das Volumen der Ansaugluft wird im allgemeinen mit einem Luftströmungsmesser gemessen, der in einem Ansaugkanal angeordnet ist, wobei ein elektrisches Luftströmungssignal erzeugt wird, das einer elektronischen Regeleinheit zugeführt wird. Die elektronische Regeleinheit enthält einen Rückkopplungsregelkreis, der auf das Luftströmungssignal anspricht und ein Regelsignal erzeugt. Das Regelsignal wird einem Elektromagneten eines Regulierventils zugeführt, das in dem Bypass vorgesehen ist, um die Leerlaufdrehzahl zu regulieren.

Ein bekannter Rückkopp I ungsrege Ikreis enthält einen Motordrehzahl füh Ier, einen Integrator zum Vergleichen der durch den Motordrehzahlfühler ermittelten Motordrehzahl mit einem Bezugs-wert und zum Erzeugen eines Ausgangssignals und eine Treiberstufe, die auf das Ausgangssignal des Integrators anspricht, um den Elektromagneten des Regulierventils zu erregen, um die Leerlaufdrehzahl auf einen vorbestimmten Wert zu regulieren.

Andererseits schwankt die Leerlaufdrehzahl bei einer Umdrehung der Kurbelwelle des Motors unter dem Einfluß der Betriebsvorgänge, wie der Kompression, der Expansion und anderer

ORlGlNAt

COPY

Vorgänge. Wenn eine solche Schwankung der LeerLaufdrehzahL durch den MotordrehzahLfühLer festgestellt wird und die Motordrehzahl reguliert wird, wird die Motordrehzahl in Übereinstimmung mit der Schwankung vergebens reguliert und ein Pendeln der Anordnung tritt auf.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung

zum Regulieren der Leerlaufdrehzahl zu schaffen, die nicht

auf geringe Schwankungen der Leer laufdrehzahI anspricht

und einen hohen Ansprechwert hat.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs Eine Weiterbildung der Erfindung ist im Unteranspruch angegeben.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in der sind

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform

der Erfindung,
Fig. 2 ein Schaltbild eines Rückkopp lungs rege I k rei ses der

Erfindung und
Fig. 3 eine Darstellung von Wellenformen an verschiedenen Teilen des Kreises der Fig. 2 .

Gemäß Fig. 1 ist ein Motor 1 mit vier gegenüberliegenden Zylindern mit einem Ansaugrohr 4 und einem Luftströmungsmesser 3 stromabwärts eines Luftreinigers 2, mit einem Drosse I körper 5, der mit dem Ansaugrohr 4 in Verbindung steht, und mit einer Ansaugverzweigung 6 versehen. Ein Brennstoffeinspritzventil 7 ist in jedem Zweig der Ansaugverzweigung vorgesehen. Jedes Brennstoffeinspritzventil 7 liefert Brennstoff zu dem entsprechenden Zylinder aus einem Brennstoffbehälter 14 mittels einer Brennstoffpumpe 15 und überflüssiger Brennstoff wird zu dem Brennstoffbehälter 14 über einen Druckregulator 16 und eine Leitung 17 zurückgeführt. Das Öffnen und Schließen des Brennstoffeinspritzventils 7 wird durch ein Regelsignal von einer elektronischen

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RegeLeinheit 8 geregelt. Die RegeLeinheit 8 wird mit Signalen von einem Luftströmungsmesser 3, einem (nicht dargestellten) Kühlmittel-Temperaturfühler 4 und anderen Fühlern gespeist, um die Brennstoffeinspritzung zu regeln.

Ein Bypass 10 ist um ein Drosselventil 9 in dem Drosselkörper 5 vorgesehen. Ein Regelventil 11 ist in dem Bypass 10 vorgesehen, um das Volumen der durchfließenden Luftströmung zu regeln. An die elektronische Regeleinheit 8 werden ein Leer laufsigna I von einem LeerI auf scha 11er 13 im Leerlauf und ein Motordrehzah I signa I von einem Motordrehzahlfühler 12 angelegt, wodurch das Regelventil 11 betätigt wird.

Gemäß Fig. 2 enthält die Regeleinheit einen ersten Integierkreis 18, einen Rege I signa Ierzeugungskreis 19, einen zweiten Int egrierkreis 20 und eine Treiberstufe 21. Der Mot οrdrehzah I füh I er 12 spricht auf Zündimpulse an und erzeugt ein Motordrehzah I signaI und der Leer lauf scha I ter 13 wird durch das Gaspedal des Fahrzeugs betätigt und erzeugt ein Leer I aufsigna I in der Leer I aufste I lung des Gaspedals, wenn das Drosselventil 9 geschlossen ist. Der Ausgang des Leerlaufschalters 13 ist mit einem Regelgate eines Umschalters 22 des ersten Integrierkreises 18 verbunden, um die Verbindung zwischen den Kontakten 22a und 22b zu wechseln. Der Ausgang des MotordrehzahIfühIers 12 ist mit dem Kontakt 22a verbunden. Ein bewegbarer Kontakt 22c des Umschalters 22 ist mit einem invertierenden Eingang eines Integrators 23, der einen Operationsverstärker mit einem Widerstand und einem Kondensator 25 enthält, verbunden. Um eine Bezugsleerlaufspannung zu erzeugen, ist ein variabler Widerstand 24a vorgesehen, dessen Schieber elektrisch mit dem Kontakt 22b und mit dem ηichtinvertierenden Eingang des Integrators 23 verbunden ist. Der Ausgang des Integrators 23 ist mit einem ηichtinvertierenden Eingang eines ersten Komparators 26 und mit einem invertierenden Eingang eines zweiten Komparators 27 verbunden. Der Komparator 26 ist so

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ausgebildet, daß er ein SchaLterbetätigungssignal erzeugt, wenn ein ins Positive gehendes AusgangssignaL des Integrators 2 3 einen vorbestimmten oberen Grenzwert erreicht. Andererseits ist der zweite Komparator 2 7 so ausgebildet, daß er ein Schalterbetätigungssignal erzeugt, wenn ein ins Negative gehendes Ausgangssignal des Integrators 23 einen vorbestimmten unteren Grenzwert erreicht. Der Ausgang des !Comparators 26 ist mit einem Regelgate eines eine negative Spannung anlegenden Schalters 28 verbunden und der Ausgangs des Komparators 27 ist mit einem Rege Igate eines eine positive Spannung anlegenden Schalters 29 verbunden. Beide Ausgänge der Komparatoren 26 und 27 sind des weiteren mit den Eingängen eines ODER-Verknüpfungsglieds 30 verbunden, Der Ausgang des ODER-Verknüpfungsglieds 30 ist mit einem Regelgate eines Schalters 31 verbunden, der parallel zu dem Kondensator 25 liegt.

Ein Anschluß des Schalters 28 ist mit einer negativen Quelle über einen Widerstand 32 verbunden und ein Anschluß des Schalters 29 ist mit einer positiven Quelle über einen Widerstand 33 verbundenl Die anderen Anschlüsse der beiden Schalter 28 und 29 sind mit einem invertierenden Eingang eines Integrators 34 des zweiten Integrierkreises 20 über einen Widerstand 35 verbunden. Der Ausgang des Integrators 34 ist mit der Basis eines Transistors 36 der Treiberstufe 21 verbunden. Der Transistor 36 ist im Kreis eines Elektromagneten 37 zum Betätigen des Regelventils 11 vorgesehen:

Im Betrieb bewirkt im Leer laufzustand das Ausgangssignal des LeerI aufscha I te rs 13, daß der bewegbare Kontakt 22c mit dem Kontakt 22a in Verbindung kommt, so daß das Ausgangssignal des Motordrehzahlfühlers 12 an den Integrator 23 angelegt wird. Wenn die Motorleerlaufdrehzahl gleich einem vorbestimmten Wert ist, ist die Spannung an dem invertierenden· Eingang des Integrators 23 gleich der des nichtinvertierenden Eingangs. Die Ausgangssignale des Integrators 23 sind demgemäß Null und deshalb ist der Transistor 36

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ausgeschaltet, so daß das Regelventil 11 sich im geschlossenen Zustand befindet.

Wenn die LeerI aufdrehzahI wegen des Anstiegs der elektrischer Last, beispielsweise der Scheinwerfer, abnimmt, fällt die Spannung an dem invertierenden Eingang des Integrators 2 3 ab. Die Ausgangsspannung des Integrators 23 steigt somit allmählich durch den Int egriervorang an, siehe Fig. 3 b. Wenn die Ausgangs spannung den vorbestimmten oberen Grenzwert übersteigt, erzeugt der Komparator 26 das Schalterbetätigungssignal, das die Schalter 28 und 31 veranlaßt zu schließen. Somit wird eine negative Spannung (Fig. 3 c) an den Integrator 34 angelegt und das Ausgangssignal des Integrators 23 geht auf Null. Andererseits erzeugt der Integrator 34 ein Ausgangssignal (Fig. 3 d) ansprechend auf das Ausgangssignal der Fig. 3 c, so daß der Transistor 36 in Abhängigkeit von dem AusgangssignaI d leitend wird. Der Elektromagnet 37 wird somit erregt, um das Regelventil 11 zu öffnen, um das Volumen des Luftstroms zu vergrößern, der durch den Bypass 10 strömt. Als Ergebnis steigt das Ausgangssignal des Luftströmungsmesser 3 an, so daß sich das Regelsignal der elektrischen Regeleinheit 8 ändert, um die Menge des von den Einspritzventilen 7 eingespritzten Brennstoffs zu erhöhen. Somit wird die Mot οrIeerI aufdrehzah I erhöht. Dieser Vorgang wiederholt sich solange, wie die Leerlaufdrehzahl niedriger als der eingestellte Wert ist. Die Größe der b'ffnungsfläche des Ventils 11 steigt mit einer Vergrößerung des Ausgangssignals d an. Wenn die Leer I aufdrehzah I sich auf einen vorbestimmten Wert erhöht, wird der Transistor 36 ausgeschaltet, wodurch das Regelventil 11 geschlossen wird.

Wie Fig. 3 zeigt, werden Schwankungen der Leer I aufdrehzah I (Fig. 3 a) durch den Integrator 23 gemittelt, so daß kleine Schwankungen in der Wellenform der Fig. 3 b verschwinden. Auf diese Weise wird der Regelvorgang nicht durch die Schwankungen beeinflußt.

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Wenn die Leer LaufdrehzahL höher aLs der vorbestimmte Wert ist, erzeugt der Integrator 2 3 eine negative Ausgangsspannung, Wenn die negative Ausgangsspannung den vorbestimmten unteren Grenzwert erreicht, erzeugt der Komparator 27 ein SchalterbetätigungssignaL, das die SchaLter 29 und 31 veranlaßt zu schLießen. Auf diese Weise erzeugt der Integrator 34 eine negative Spannung, die den Transistor 36 nichtLeitend macht, wodurch das RegeLventiL 11 geschLossen wird. Die LeerLaufdrehzahL fäLLt somit auf die eingesteLLte DrehzahL ab.

Wenn das GaspedaL niedergedrückt wird, ändert sich das Au.sgangss i gna L des Leer Lauf scha L te rs 13 auf einen niedrigen Pegel, wodurch die Verbindung des bewegbaren Kontakts 22c zu dem Kontakt 22b geändert wird. Auf diese Weise wird das AusgangssignaL des Integrators 23 ηiederpegeLig, so daß der Transistor 36 nichtLeitend wird und das RegeLventiL 11 geschLossen wird.

Die Erfindung ergibt somit eine Anordnung zum Regulieren der LeerlaufdrehzahL, die nicht durch geringe Schwankungen der LeerLaufdrehzahl beeinflußt wird, so daß ein sehr schnelles Ansprechen erhalten werden kann und ein PendeLn der Anordnung verhindert werden kann.

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Claims

Patentansprüche

1 / Anordnung zum Regulieren der Leerlaufdrehzahl eines Verbrennungsmotors, der ein elektronisches Brennstoffeinspritzsystem aufweist, mit einem Bypass um ein Drosselventil des Motors und mit einem durch einen Elektromagneten betätigten Regelventil, das in dem Bypass zum Regeln des Volumens der durch den Bypass fließenden Luftströmung vorgesehen ist,
gekennzeichnet durch

Einrichtungen zum Abtasten der Motordrehzahl des Motors und zum Erzeugen einer MotordrehzahI spannung,

einen Leerlaufscha I ter, der auf den Leerlaufbetrieb des Motors anspricht und ein Leer laufsigna I erzeugt,

einen Bezugsspannungskreis zum Erzeugen einer Bezugsspannung entsprechend einer vorbestimmten Leerlaufdrehzah I ,

einen ersten Integrierkreis, der einen Integrator zum Integrieren der Differenz zwischen der Motordrehzah I spannung und der Bezugsspannung und zum Erzeugen eines Ausgangssignals und erste Schaltereinrichtungen, die das Ausgangssignal auf Null gehen lassen", enthält,

einen Regelsignalerzeugungskreis, der erste und zweite Kompa ratoren, die auf das Ausgangssignal des ersten Integrierte/7 kreises ansprechen und Schalterbetätigungssignale erzeugen, wenn das Ausgangssignal jeweils eine vorbestimmte obere Grenzspannung und eine untere Grenzspannung erreicht, zweite und dritte Scha Ltereinrichtungen, die auf die Schalterbetätigungssignale zum Erzeugen eines ins Positive gehenden Regelsignals und eines ins Negative gehenden Regelsignals

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ansprechen, und Verknüpfungsgliedeinrichtungen, die auf die SchdLterbetätigungssignaLe zum Betätigen der ersten Schaltereinrichtung ansprechen, enthält,

einen zweiten Integrierkreis, der auf die ins Positive und ins Negative gehenden RegeLsignale anspricht und eine Regelspannung erzeugt, und

eine Treiberstufe, die auf die Regelspannung zum Erregen des Elektromagneten des Regelventils anspricht, um das Regelventil zu betätigen und die Leerlaufdrehzahl auf einen vorbestimmten Wert zu regulieren.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Integrator durch einen Operationsverstärker gebildet ist und daß die Treiberstufe einen Transistor enthält.

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