DE3540313C2 - - Google Patents

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DE3540313C2
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Yoshimune Okazaki Aichi Jp Konishi
Nobuhito Inuyama Aichi Jp Hobo
Yoshihiko Toyota Achi Jp Tsuzuki
Narutoshi Kariya Aichi Jp Kameoka
Masahiko Oobu Aichi Jp Miyaki
Hiroshi Okazaki Aichi Jp Koide
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Denso Corp
Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
NipponDenso Co Ltd
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 8 zur Steuerung der Brennstoff-Einspritzmenge bei einem Dieselmotor.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur optimalen Steuerung der Brennstoff-Einspritzmenge in die Zylinder eines Dieselmotors in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Motors.
Zur Steuerung der Brennstoff-Einspritzmenge bei einem Dieselmotor ist es bekannt, ein elektronisches Steuersystem zu verwenden, welches mit einer Brennstoff-Einspritzpumpe des Verteilertyps arbeitet, wobei Brennstoff in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Motors mittels eines Einspritzventiles, wie beispielsweise eines magnetbetätigten Einspritzventils in die Zylinder eingespritzt wird.
Aus der JP-OS 58-1 87 537 ist es bekannt, mittels eines magnetbetätigten Ventils das Zeitverhalten eines Brennstoff-Bypasses in Abhängigkeit von der Motordrehzahl zu steuern. Genauer gesagt, mittels der Zeitsteuerung wird ein magnetbetätigtes Bypass-Ventil nach dem Verstreichen einer festgelegten Zeitdauer aktiviert, wobei die festgelegte Zeitdauer nach dem Erkennen eines Referenzsignals zu laufen beginnt, welches immer dann erzeugt wird, wenn sich die Motorkurbelwelle um einen bestimmten Winkelbetrag gedreht hat und wobei weiterhin die festgelegte Zeitdauer durch eine Zeitzählvorrichtung gemessen wird, welche in einem Mikrocomputer implementiert ist und welche bei der Erzeugung des Referenzsignals aktiviert wird.
Bei einer gattungsgemäßen Brennstoff-Einspritzvorrichtung gemäß der DE-OS 31 16 552 wird der Erzeugungszeitpunkt (Phasenwinkel) eines Steuersignals, mittels dem das Bypass-Ventil veranlaßt wird, die Kraftstoffzufuhr zu unterbrechen, dadurch bestimmt, daß die Anzahl von Drehwinkelsignalen im Intervall eines festgelegten Drehwinkels nach der Erzeugung eines Referenzsignals gezählt wird. Um einen korrekten Erzeugungszeitpunkt des Steuersignals auch dann zu erhalten, wenn sich Schwankungen im Betriebszustand des Verbrennungsmotors ergeben, ist es nötig, die Anzahl der ermittelten Drehwinkelsignale zu erhöhen. Gemäß der DE-OS 31 16 552 wird mittels eines Frequenzvervielfachers die Anzahl der Drehwinkelsignale erhöht, so daß die Drehwinkelsignale schließlich innerhalb eines Erzeugungsintervalls von 0,5° gezählt werden. Hieraus ergibt sich jedoch der wesentliche Nachteil, daß diese Signale nicht mehr direkt von einer Datenverarbeitungseinheit gezählt werden können, da sich Prozeßzeit-Probleme ergeben, insbesondere dann, wenn der Motor mit Vollgasleistung dreht. Somit ist es nötig, weitere Signalverarbeitungseinheiten, beispielsweise Vorwärts-/Rückwärtszähler etc. vorzusehen, so daß der schaltungstechnische Aufwand insgesamt und somit auch die Störanfälligkeit erhöht werden.
Verzichtet man auf die "künstliche" Erhöhung der Drehwinkelsignale, ist es nicht mehr möglich, das Steuersignal für das Bypass-Ventil im wesentlichen unabhängig von Schwankungen des Motorbetriebszustandes zum korrekten Zeitpunkt zu erzeugen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Steuerung der Brennstoff-Einspritzmenge bei einem Dieselmotor nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 8 derart zu schaffen, daß mit gegenüber der DE-OS 31 16 552 verringertem schaltungstechnischem Aufwand eine exakte Steuerung der Brennstoff-Einspritzmenge auch dann möglich ist, wenn während eines Arbeitstaktes des Motors Drehzahlschwankungen, Drehzahlwechsel oder andere Unregelmäßigkeiten im Betriebszustand auftreten.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 bzw. 8.
Erfindungsgemäß wird nach dem Erfassen eines Referenzwinkelsignals der Erzeugungszeitpunkt des Steuersignals durch Zählen eines Quotienten bestimmt, der durch einen Divisionsvorgang erhalten wurde und das Verstreichen der Zeitperiode entsprechend dem Restwinkel gemessen. Mit anderen Worten, die Bestimmung des Erzeugungszeitpunktes für das Steuersignal beruht auf einer Kombination des Zählens der Drehwinkelsignale und des Messens einer Zeitperiode.
Der erwünschte Bypass-Phasenwinkel, d. h. die Öffnungszeit des magnetbetätigten Bypass-Ventiles wird in Abhängigkeit von Drehzahländerungen der Brennstoff-Einspritzpumpe geregelt. Der erwünschte Bypass-Phasenwinkel wird durch einen festgelegten Einheitswinkelwert dividiert, so daß ein Quotient und ein verbleibender Restwinkel erhalten werden. Der Restwinkel wird auf der Grundlage der momentanen Motordrehzahl in ein Zeitsignal umgewandelt. Die Drehwinkelsignale, welche nach der Erzeugung des Referenzwinkelsignales erzeugt werden, werden gezählt. Das Steuersignal zur Betätigung des magnetbetätigten Bypass-Ventiles wird im wesentlichen nach dem Verstreichen der umgewandelten Zeitdauer, nachdem der Zählwert der Drehwinkelsignale gleich dem Quotienten ist, erzeugt. Wenn die Betriebsbedingungen des Motors sich unmittelbar vor dem Zeitpunkt des Übereinstimmens des Zählwertes und des Quotienten ändern und es daher notwendig ist, die Öffnungszeit des Bypass-Ventiles vorzuziehen, wird das Steuersignal unmittelbar nach dem Übereinstimmen oder nach dem Verstreichen einer festgelegten Zeitdauer nach dem Übereinstimmen erzeugt. Die festgelegte Zeitdauer wird hierbei so kurz wie möglich gewählt.
Dies bringt den Vorteil, daß eine momentane Brennstoff-Einspritzmenge bzw. deren Regelung sichergestellt ist, wobei diese Regelung unabhängig von Drehzahländerungen oder Ungleichmäßigkeiten während eines Arbeitstaktes des Motores, sowie von raschen Drehzahländerungen ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen aufgeführt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsformen anhand der Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 schematisch stark vereinfacht das Steuersystem zur Regelung der Brennstoff-Einspritzmenge;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung entlang der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 ein Zeitdiagramm zur Erklärung des Grundprinzips der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ein Flußdiagramm eines Hauptprogrammes welches in dem erfindungsgemäßen Steuersystem abläuft;
Fig. 5 ein Flußdiagramm eines Unterbrechungsprogrammes, das in Abhängigkeit eines Drehwinkelsignales abläuft;
Fig. 6 ein Flußdiagramm eines Unterbrechungsprogrammes zur Durchführung einer analog/digital Umwandlung bei einem festgelegten Zeitpunkt;
Fig. 7 ein Flußdiagramm eines Unterbrechungsprogrammes zum Lesen der digitalisierten Daten von der A/D-Wandlung in Fig. 6;
Fig. 8 ein Flußdiagramm eines Unterbrechungsprogrammes zum Zurücksetzen des Zählwertes des Drehwinkelsignals auf 0 beim Erkennen eines Referenzwinkelsignals;
Fig. 9-11 ein Zeitdiagramm zur näheren Veranschaulichung der Erfindung;
Fig. 12 eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 13 ein Impulsdiagramm, welches die Signale zeigt, die von dem Drehwinkelsensor gemäß Fig. 12 erzeugt werden; und
Fig. 14 ein Flußdiagramm eines Unterbrechungsprogrammes, das anstelle des Programmes gemäß Fig. 5 verwendet wird, wenn der Drehwinkelsensor gemäß Fig. 12 in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Gemäß Fig. 1 weist die Brennstoff-Einspritzvorrichtung eine Antriebswelle 1 auf, welche von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Dieselmotor betrieben wird, um eine Zufuhrpumpe 2 anzutreiben, die im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Flügellamellen-Pumpe ist. Die Pumpe 2 fördert Brennstoff von einem Ansauganschluß 3 und treibt den angesaugten Brennstoff mit einem gewissen Druck durch ein Brennstoffdruck-Regulierventil 4, von wo aus der Brennstoff unter Druck zu einer Brennstoffkammer 6 in einem Pumpengehäuse 5 geführt wird. Die Antriebswelle 1 treibt weiterhin über eine Kupplung 7 einen Brennstoff-Zufuhrkolben 8 an. Die Kupplung 7 ist vorgesehen, den Brennstoff-Zufuhrkolben 8 zu drehen und gleichzeitig achsial zu bewegen. An den Zufuhrkolben 8 ist einstückig eine Nockenoberfläche 9 ausgebildet, welche unter der Kraft einer Feder 10 nachgiebig gegen Nockenrollen 11 gedrückt wird. Die Nockenrollen 11 sowie die Nockenoberfläche 9 bilden einen bekannten Mechanismus, der die Drehung der Antriebswelle 1 in eine Hin- und Herbewegung des Zufuhrkolbens 8 in achsialer Richtung umwandelt. Der Aufbau ist hierbei derart, daß der Zufuhrkolben 8 während einer Umdrehung soviele Hin- und Herbewegungen ausführt, wie der Motor Zylinder aufweist, wobei die Nocken auf der Nockenoberfläche 9 über die Nockenrollen 11 laufen. Der Brennstoff-Zufuhrkolben 8 weist einen Teilbereich auf, der in einem Kopfteil 12 des Pumpengehäuses 5 eingesetzt ist und in dem Kopfteil 12 eine Pumpenkammer 13 bildet. Der Brennstoff-Zufuhrkolben 8 weist weiterhin eine Mehrzahl von Brennstoff-Einlaßschlitzen 14 auf, die an seiner äußeren Umfangsoberfläche ausgebildet sind und sich in die Pumpenkammer 13 öffnen. Wenn einer der Einlaßschlitze 14 bei einem Ansaughub des Kolbens 8 mit einem Brennstoffeinlaß-Anschluß 15, der seinerseits mit der Brennstoffkammer 6 verbunden ist, in Verbindung steht, wird Brennstoff von der Brennstoffkammer 6 in die Pumpenkammer 13 gefördert. Wenn beim Kompressionshub des Kolbens 8 der Brennstoff in der Pumpenkammer 13 komprimiert wird, wird er von Verteileranschlüssen 16 durch Druckventile 17 nicht dargestellten Brennstoff-Einspritz-Ventilen zugeführt, von wo aus dann der Brennstoff in die einzelnen Motorzylinder eingespritzt wird.
Die Pumpenkammer 13 ist mit einem Brennstoff-Dosiermechanismus 20 kombiniert, der ein magnetbetätigtes Ventil 21 mit einer Spule 22 und einem Nadelventil 23 aufweist. Wenn durch die Spule 22 Strom fließt, wird das Nadelventil 23 angehoben, so daß Brennstoff von der Pumpenkammer 13 unter hohem Druck durch Bypässe 24 und 25 in die Brennstoffkammer 6 zurückfließen kann. Wenn somit die Brennstoff-Einspritzung beendet ist, wird das Ventil 21 während des Kompressionshubes des Zufuhrkolbens 8 betätigt. Der Zeitpunkt, zu dem das Ventil 21 betätigt wird, wird von einer elektronischen Steuereinheit oder einem Mikrocomputer 26 bestimmt. Die elektronische Steuereinheit 26 wird mit verschiedenen Signalen versorgt, die von verschiedenen Sensoren kommen und den Betriebszustand des Motors anzeigen. So erhält die elektronische Steuereinheit 26 Signale von einem Referenz-Drehwinkelsensor 30, einem Gaspedalsensor 40, einem Drehwinkelsensor 50, einem Temperatursensor 45 etc. Diese verschiedenen Signale werden zur Steuerung der Betätigung des Ventiles 21 verwendet, wobei die Steuerung mittels eines Steuerprogrammes durchgeführt wird, das später noch im Detail beschrieben wird.
Der Referenz-Drehwinkelsensor 30 weist einen Detektor 32 und eine Scheibe 31 auf, wobei die Scheibe 31 auf der Kurbelwelle des Motors (nicht dargestellt) angeordnet ist, welche sich gleichförmig mit der Antriebswelle 1 dreht und weist beispielsweise für einen Vierzylinder-Motor vier im gleichmäßigen Abstand zueinander angeordnete umfangsseitige Vorsprünge auf. Der Detektor 32 ist ein bekannter elektromagnetischer Aufnehmer, der nahe bei und in Richtung auf den Umfang der Scheibe 31 angeordnet ist, um diesen abzutasten.
Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, weist der Drehwinkelsensor 50 eine Scheibe 52 auf, welche auf der Antriebswelle 1 befestigt ist und zusammen mit dieser dreht und eine Mehrzahl von umfangseitigen Zähnen aufweist, wobei ein Detektor 51 vorgesehen ist, der den gleichen Aufbau wie der Detektor 32 hat. Der Drehwinkelsensor 50 erzeugt ein Ausgangssignal jedes Mal dann, wenn die Antriebswelle 1 sich um einen bestimmten Winkelbetrag dreht, d. h. bei einem bestimmten Drehwinkelbetrag der Kurbelwelle des Motors (nicht dargestellt). In der dargestellten Ausführungsform weist die Scheibe 52 64 Zähne auf, so daß der Sensor 50 64/2 Ausgangssignale oder ein Ausgangssignal bei einem Winkel von 360°/32 = 11,25° erzeugt.
Der Gaspedalsensor 40 weist ein bekanntes Potentiometer auf, um den Grad der Niederdrückung des Gaspedals zu ermitteln.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 10 wird nun die Arbeitsweise des Steuersystems gemäß den Fig. 1 und 2 beschrieben.
In Fig. 3 zeigt der Signalverlauf (1) den Verschiebungsgrad des Zufuhrkolbens 8, der Signalverlauf (2) zeigt das Ausgangssignal des Referenz-Drehwinkelsensors 30, der Signalverlauf (4) zeigt ein Pulssignal, das zur Betätigung des Bypass-Ventils 21 erzeugt wird und der Signalverlauf (5) zeigt Taktsignale, welche beispielsweise in Intervallen von 1 ms erzeugt werden. In dem Signalverlauf (1) d. h. im Signalverlauf des Verschiebungsgrades des Kolbens 8 entspricht die Kurve (a) der Kolbenverschiebung, wenn keine Drehzahlveränderungen des Motors auftreten, die Kurve (b) entspricht einer Verringerung der Drehzahl und die Kurve (c) entspricht einer Erhöhung der Drehzahl.
Der Mikrocomputer 26 erhält von dem Drehwinkelsensor 50, dem Gaspedalsensor 40 und nicht dargestellten Temperatur- und Drucksensoren Informationen über die Belastung des Motors und dessen momentane Betriebsbedingungen, berechnet eine Brennstoffmenge q, die einzuspritzen ist und berechnet einen Bypass-Startzeitpunkt T R beispielsweise als Funktion der berechneten Brennstoffmenge und der Motordrehzahl. Die Betätigung des Bypass-Ventiles erfolgt nach dem Verstreichen einer Zeitperiode nach dem Erkennen des Ausgangssignales des Referenzdrehwinkelsensors, d. h., beim Erreichen des Bypass-Startzeitpunktes T R für das Beenden der Brennstoff-Einspritzung.
Wie jedoch aus dem Diagramm gemäß Fig. 3 hervorgeht, verursachen Drehzahlschwankungen Veränderungen im Verschiebungsbereich des Zufuhrkolbens 8 und daher variiert die Brennstoffmenge q in Abhängigkeit von den Verschiebungen des Kolbens 8, so daß bezüglich der Brennstoffmenge ein Fehler auftritt.
Um das Problem hinsichtlich von Drehzahlschwankungen zu umgehen, wäre es möglich, einen Drehwinkelsensor mit einem extrem hohen Auflösungsvermögen zu verwenden. Hierbei ergeben sich jedoch Schwierigkeiten insbesondere im Kostenbereich.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Fehler dadurch kompensiert, daß eine Kombination des Zählwertes der Drehwinkelsignale von dem Drehwinkelsensor und einer Zeitmessung erfolgt, d. h. das Zählen der Taktpulse mittels eines Zeitzählers. Obwohl es möglich ist, den Bypass-Zeitfehler mittels eines Anhebens der Anzahl der Drehwinkelsignale pro Umdrehung der Pumpenantriebswelle zu reduzieren, hat sich bei durchgeführten Versuchen herausgestellt, daß die Anzahl von Drehwinkelsignalen pro Umdrehung in der Größenordnung von 60 oder mehr ausreichend ist, die Brennstoff-Einspritzmenge sauber zu regeln, d. h. das Drehwinkelsignal wird mit Intervallen von weniger als 6° (Einheitswinkel, d. h. der Winkel zwischen den umfangsseitig angeordneten Zähnen auf der Scheibe 52) erzeugt, was 30 oder mehr Intervallen pro Umdrehung der Kurbelwelle entspricht. Daher ist in dieser Ausführungsform der Drehwinkelsensor 50 derart ausgelegt, daß die Anzahl von Signalen pro Umdrehung der Pumpenantriebswelle 65 beträgt und somit wird das Signal in Intervallen von 5,625° erzeugt, was 11,25° CA (crank angle = Kurbelwellen-Winkel) entspricht.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 11 wird im folgenden ein Steuerungsvorgang beschrieben.
Fig. 4 ist ein Flußdiagramm eines Hauptprogrammes das nach einem Reset-Signal durchgeführt wird, welches erzeugt wird, wenn ein Spannungsschalter eingeschaltet wird.
Das Programm beginnt in einem Schritt 101, in welchem initialisiert wird und nach dem Schritt 101 folgt ein Schritt 102 zur Berechnung des Durchschnittes der Motordrehzahl auf der Basis der Motordrehzahl-Information, welche in einem Unterbrechungsprogramm gemäß Fig. 5 erzeugt wird, welches noch beschrieben wird. Der Durchschnittswert ergibt sich als Durchschnitt von vier Geschwindigkeitswerten, welche in Intervallen von 45° CA (crank angle = Kurbelwellen-Winkel) in dem Unterbrechungsprogramm ermittelt werden, d. h.,
Es folgt ein Schritt 103, in welchem der Betätigungsgrad des Gaspedales ermittelt wird und danach wird ein Schritt 104 ausgeführt, in welchem der Motorbetriebszustand als Funktion von Kühlmitteltemperatur, Ansaugluftemperatur, Ansaugluftdruck und dergleichen berechnet wird, wobei die entsprechenden Meßwerte von verschiedenen Sensoren erhalten werden. In einem folgenden Schritt 105 wird die gewünschte Brennstoffmenge q auf der Grundlage des Betätigungsgrades des Gaspedales und des Betriebszustandes des Motors (erhalten in den Schritten 103 und 104) berechnet. In einem folgenden Schritt 106 wird der benötigte Bypass-Phasenwinkel R sp berechnet, bei welchem das magnet-betätigte Bypass-Ventil geöffnet wird, wobei diese Berechnung als Funktion der gewünschten Brennstoffmenge q und der Durchschnittsdrehzahl erfolgt. Der Bypass-Phasenwinkel R sp wird mit einem Einheitswinkel R g dividiert, so daß sich ein Quotient, n und ein Restwinkel R rem ergibt, welche als 2-Byte-Daten in den Mikrocomputer gespeichert werden, wobei das obere Byte dem Quotienten n und das untere Byte dem Restwinkel R rem entspricht.
In einem folgenden Schritt 107 vergleicht der Mikrocomputer den vorliegenden Quotientenwert n (i) des oberen Bytes mit dem letzten Quotientenwert n (i- 1) und wenn n (i) < n (i -1) ist, wird ein Schritt 109 ausgeführt und wenn n (i) < (i -1) ist, d. h., wenn der Bypass-Phasenwinkel R sp stark abfällt, wird ein Schritt 108 ausgeführt, in welchem ein Flag F auf "1" gesetzt wird, was das rasche Verringern des Winkels R sp anzeigt. Das Programm, das mit dem raschen Verringern zu tun hat, ist das Unterbrechungsprogramm gemäß Fig. 5. Ein folgender Schritt 109 ist vorgesehen, in welchem der Restwinkel R rem in eine Zeitperiode Ts umgewandelt wird. Diese Umwandlung wird unter Verwendung der Periode T₁₈₀ des Winkels 180° CA durchgeführt, welche in dem Unterbrechungsprogramm gemäß Fig. 5 erhalten wird und die Zeitperiode Ts ergibt sich durch die Gleichung Ts = T₁₈₀ × (R rem/180). In einem Schritt 110 wird die Zeitperiode Ts mit einer festgelegten Zeitperiode Tp verglichen, wobei Tp der Zeitperiode entspricht, die sich beispielsweise daraus ergibt, daß es unmöglich ist, ein Signal an das Bypass-Ventil zu geben, da der Mikrocomputer momentan andere Berechnungen durchführt. Wenn Ts < Tp ist, geht das Programm zum Schritt 102 zurück und wenn Ts Tp ist, folgt ein Schritt 111, in welchem die Zeitperiode Ts unter Verwendung der Gleichung Ts = T₁₈₀ × [(11,25 + R rem)/180] berechnet wird und danach wird ein Schritt 112 ausgeführt, in welchem das obere Byte n auf n -1 gesetzt wird. Danach geht der Ablauf zum Schritt 102 zurück und dieses Hauptprogramm wird in Intervallen von 4 bis 5 ms wiederholt durchgeführt, wobei der Arbeitszyklus schneller ist als die Zeitdauer des Erkennens des Referenzdrehwinkelsignales bei einer Leerlaufdrehzahl von 700 Upm.
Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm eines Unterbrechungsprogrammes, das in Abhängigkeit der steigenden Flanke eines jeden der Drehwinkel-Sensorsignale durchgeführt wird.
Zunächst werden in einem Schritt 120 die Drehwinkel-Sensorsignale gezählt. Der Zählwert Cg wird in einem Unterbrechungsprogramm gemäß Fig. 8 auf 0 zurückgesetzt, so daß der Zählvorgang in dem Schritt 120 auf der Grundlage eines Referenzsignales von dem Referenzdrehwinkelsensor durchgeführt wird. In einem folgenden Schritt 121 wird der Zählwert Cg mit dem Wert n des oberen Bytes verglichen. Wenn Cg = n erfüllt ist, folgt ein Schritt 122, in welchem ein Steuersignal zum Öffnen des Bypass-Ventiles beim Verstreichen der Zeitperiode Ts nach dem Erkennen der steigenden Flanke des Drehwinkelsensorsignales erzeugt wird. Wenn beispielsweise ein Mikrocomputer vom Typ 6801 verwendet wird, kann dies wie folgt einfach durchgeführt werden:
Die Erkennungszeit t n der steigenden Flanke des Drehwinkelsensorsignales wird durch Lesen des Wertes am Eingangs-Sammelregister erhalten, in welchem der Wert des Zeitzählers zum Zeitpunkt des Auftretens der steigenden Flanke des Drehwinkelsensorsignales automatisch gehalten wird und dann wird die Zeit t on des Einschaltens des Bypass-Ventiles im Ausgabe-Vergleichsregister gesetzt, wobei die Zeit t on durch Addieren der umgewandelten Zeit Ts zu der Erkennungszeit t n erhalten wird und ein ON-Wert wird in einem festgelegten Ausgangs-Bit festgesetzt. Wenn danach der Zählwert des Zeitzählers gleich der Zeit t on wird, wird der ON-Wert des festgelegten Ausgangs-Bits automatisch ausgegeben.
Wenn andererseits Cg nicht gleich dem Wert n ist, geht das Programm zu einem Schritt 123, in welchem überprüft wird, ob die Erzeugungszeit des Ventil-Auf-Signales vorbei ist (Cg < n) oder nicht (Cg < n). Wenn Cg < n erfüllt ist, geht das Programm zu einem Schritt 132, und wenn Cg < n erfüllt ist, geht das Programm zu einem Schritt 124, in welchem überprüft wird, ob der ON-Wert beim Erkennen des vorhergehenden Drehwinkelsensorsignales bereits gesetzt wurde. Wenn dies der Fall ist, geht das Programm zum Schritt 132. Wenn nicht, geht das Programm zu einem Schritt 125, in welchem überprüft wird, ob die Ventil-Zu-Zeit erreicht worden ist (Cg 9), nachdem die Ventil-Auf-Zeit verstrichen ist. Wenn dies der Fall ist, geht das Programm ebenfalls zum Schritt 132, so daß ein Ventil-Auf-Signal nicht ausgegeben wird. Wenn die oben erwähnte Bedingung nicht erfüllt ist, folgt ein Schritt 126, in welchem überprüft wird, ob der gewünschte Bypass-Phasenwinkel R sp in Abhängigkeit des Zustandes des Flags F bereits rasch verringert wurde oder nicht, wobei das Flag F in dem Schritt 108 des Hauptprogrammes gemäß Fig. 4 gesetzt wurde. Wenn das Flag auf "1" gesetzt wurde, d. h., wenn R sp rasch verringert wurde, liefert der Mikrocomputer in einem Schritt 127 ein Ventil-Auf-Signal, welches so kurz wie möglich ist, wobei der Schritt 127 analog zu dem Schritt 122 ist. Wenn die leichten Veränderungen von R sp bewirken, daß der ON-Wert auf der Grundlage der vorhergehenden Erkennungszeit des Drehwinkelsensorsignales gesetzt wird, wird ein Schritt 128 ausgeführt, in welchem ein Ventil-Auf-Signal nach dem Verstreichen der festgelegten Zeit Tp nach der Erkennungszeit T n der steigenden Flanke des Drehwinkelsensorsignales ausgegeben wird.
Im Schritt 132 überprüft der Mikrocomputer in Abhängigkeit des Zählwertes Cg des Drehwinkelsensorsignales, ob der Ventil-Zu-Zeitpunkt nach dem Ventil-Auf-Zeitpunkt erreicht worden ist und wenn dies der Fall ist, folgt ein Schritt 133, in welchem das Ventil-Zu-Signal gesetzt wird. Obwohl in dieser Ausführungsform der Ventil-Zu-Zeitpunkt auf Cg = 9 gesetzt wurde, kann der Wert im Bereich von 9 Cg 13 vor dem nächsten Brennstoff-Kompressionshub gesetzt werden. Ein folgender Schritt 134 wird ausgeführt, um die Periode T₁₈₀ von 180° CA zu berechnen, da dieser Wert für die nächste Zeitumwandlung benötigt wird. Diese Berechnung wird beispielsweise dadurch durchgeführt, daß eine Zeitdifferenz zwischen der vorliegenden Erkennungszeit von Cg = 13 und der nächsten Erkennungszeit von Cg = 13 auf der Grundlage der Taktsignale des Mikrocomputer gemessen wird. In einem folgenden Schritt 135 wird eine Zeitdauer T₄₅ von 45° CA in Intervallen von 45° CA erhalten und dann wird die Motordrehzahl unter Verwendung von T₄₅ als NE(i) = 1/T₄₅ berechnet. Die Durchschnittsdrehzahl NE, die im Schritt 102 des Programmes gemäß Fig. 4 berechnet wurde, wird zur Steuerung der Brennstoff-Einspritzmenge verwendet. Wenn ein Drehwinkelsensorsignal und ein Referenz-Drehwinkelsensorsignal zur gleichen Zeit erkannt werden, hat das Unterbrechungsprogramm gemäß Fig. 5 über das Referenzsignal-Unterbrechungsprogramm Priorität und das Referenzsignal-Unterbrechungsprogramm wird nach dem vollständigen Ablauf des Unterbrechungsprogrammes gemäß Fig. 5 ausgeführt, so daß diese beiden Programme nicht miteinander in Konflikt geraten können.
Fig. 6 zeigt ein Flußdiagramm eines Unterbrechungsprogrammes zur Betätigung eines Analog/Digital-Wandlers zu einem festgelegten Zeitpunkt und Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm eines Unterbrechungsprogrammes zum Lesen der digitalisierten Daten von dem A/D-Wandler.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 9 bis 11 wird eine weitere Brennstoff-Einspritzmengensteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 9 ist ein Zeitdiagramm, in welchem (1) den Verschiebungsgrad des Zufuhrkolbens 8 anzeigt, (2) zeigt ein Ausgangssignal des Referenzdrehwinkelsensors 30, welches bei einem festgelegten Phasendrehwinkel der Brennstoff-Einspritzpumpe erzeugt wird, (3) zeigt Pulssignale von dem Drehwinkelsensor 50, (4) zeigt ein Pulssignal, welches dem Bypass-Ventil zu dessen Inbetriebnahme zugeführt wird und (5) zeigt Taktsignale, welche mit Intervallen von 1 ms erzeugt werden. Weiterhin zeigt (b) ein niedrigeres Drehzahlsignal als (a).
Zunächst soll beschrieben werden, wenn die Brennkraftmaschine mit dem Kolben-Verschiebungsgrad (a) betrieben wird.
In dem Unterbrechungsprogramm gemäß Fig. 8 wird das Referenz-Drehwinkelsignal in Intervallen von 180° CA erkannt und das Unterbrechungsprogramm von Fig. 5 wird in Intervallen von 11,25°CA durchgeführt, entsprechend der Erzeugung von 16 Drehwinkelsignalen pro 180°CA. Wenn das Bypassventil nach dem Verstreichen eines erwünschten Bypass-Phasenwinkels R sp°CA auf der Grundlage eines Referenzwinkels erzeugt wird, um die Brennstoffeinspritzung zu beenden, führt der Mikrocomputer 26 den Schritt 106 im Hauptprogramm gemäß Fig. 6 aus, um in seinem Speicher das Ergebnis von R sp/11,25 zu speichern, wobei das Ergebnis n und ein Restwinkel R rem ist und dann führt der Mikrocomputer eine Umwandlung eines Restwinkels R rem°CA in eine Zeit aus, wobei diese Umwandlung auf der Grundlage der Zeitdauer T₁₈₀ von 180°CA entsprechend der Drehzahl erfolgt, d. h. die Berechnung erfolgt durch die Formel Ts = T₁₈₀ × (R rem/180). Die Zeitdauer T₁₈₀ wird aus der Erkennungsperiode des Referenz-Drehwinkelsignales (2) oder der Erkennungsperiode des Drehwinkelsignales zu einem Phasenzeitpunkt gleich dem des Referenz-Drehwinkelsignales erhalten. Weiterhin setzt der Mikrocomputer 26 den Zähler als Antwort auf das Drehwinkelsignal, das bei einer Phase gleich der des Referenz-Drehwinkelsignales erkannt wurde auf "0" und zählt dann die Anzahl von Drehwinkelsignalen, die nach der Erkennung des Referenz-Drehwinkelsignales erzeugt werden. Weiterhin zählt der Mikrocomputer die Taktsignale (5) mittels des Zeitzählers auf der Basis der Zeit tm (n = 4), bis der Zählwert Cg gleich dem Quotienten m (Cg = 4) wird und erzeugt ein Impulssignal, welches dem Bypass-Ventil zum Zeitpunkt t on zugeführt wird, wobei t on zum Zeitpunkt Ts nach der Zeit t n verstrichen ist, so daß eine Brennstoffeinspritzmenge q a erhalten wird.
Wenn jedoch der Verschiebungsgrad des Kolbens 8 sich ändert, wie in Fig. 9 in (1) durch (b) dargestellt wird, wobei diese Veränderung aus einer Drehzahländerung (Absinken) nach dem Erkennen des Referenz-Drehwinkelsignales resultiert, ändert sich auch das Drehwinkelsignal (3) wie durch (b) dargestellt und weiterhin ändert sich die Erzeugung des Pulssignales (4) von t on zu t′ on . Dies bedeutet, daß das Pulssignal (4) korrekt als R sp°CA erzeugt werden kann, unabhängig von irgendwelchen Zeitänderungen, so daß eine Brennstoff-Einspritzmenge q b erzeugt wird, welche im wesentlichen der Brennstoffmenge q a entspricht.
Wenn der Mikrocomputer 26 nach dem Verstreichen der Zeit Ts nach Cg = n ten ein Signal zu dem Bypass-Ventil erzeugt, wird eine Verarbeitungszeit Tpp für diese Operation benötigt. Wenn die umgewandelte Zeit Ts kleiner als die Zeit Tpp ist, d. h., wenn es nötig ist, daß das Impulssignal zu einem Zeitpunkt extrem nahe an n ten erzeugt werden muß, erzeugt der Mikrocomputer das Impulssignal nicht nach dem Verstreichen der Zeit Ts. Weiterhin ist der Mikrocomputer mit anderen Arbeitsvorgängen nach dem Erkennen des Drehwinkelsignales belastet, so daß sich eine Zeitperiode Tpw ergibt, in welchem es unmöglich ist, das Impulssignal zu dem Bypass-Ventil zu erzeugen. Wenn daher Ts < Tp = Tpp + Tpw, wird der Restwinkel R rem auf R ′rem = R g + R rem gesetzt und n auf n -1 gesetzt, wobei R g dem Einheitswinkel zum Erkennungszeitpunkt des Drehwinkelsignales entspricht und der Mikrocomputer führt bezüglich R ′rem°CA eine Berechnung Ts′ = T₁₈₀ × (R ′rem/180) aus. In diesem Fall wird das Signal (4) nach dem Verstreichen der Zeit Ts′ nach der Erkennung von Cg = n -1 erzeugt. Diese Vorgänge werden in den Schritten 111 und 113 des Hauptprogrammes gemäß Fig. 4 durchgeführt.
Je länger jedoch die Differenzzeit zwischen dem Erzeugungszeitpunkt t on des Signales (4) und dem Erkennungszeitpunkt t n des Drehwinkelsignales ist, um so größer ist der Fehler bezüglich des Erzeugungszeitpunktes des Signales (4), wobei der Fehler durch Drehzahländerungen nach der Erkennung von t n verursacht wird, so daß es erwünscht ist, die Zeit Tpp und die Zeit Tpw so kurz wie möglich zu machen. Um dies zu erreichen, wird die Berechnung von R sp/11,25°CA = Quotient n und Restwinkel R rem sowie die Umwandlung des Restwinkels R rem in eine Zeit vorher in einem anderen Steuerprogramm durchgeführt und das Zählen des Drehwinkelsignals wird in dem Unterbrechungsprogramm gemäß Fig. 5 durchgeführt und wenn der Zählwert Cg mit dem Quotient n übereinstimmt, wird das Signal zum Betätigen des Bypass-Ventiles nach dem Verstreichen der Zeit Ts oder Ts′ erzeugt. Weiterhin wäre es möglich, die oben erwähnte Berechnung und den oben erwähnten Prozeß in einem Steuerprogramm ablaufen zu lassen, das bei der Erkennung des Referenz-Drehwinkelsignales ausgeführt wird. Obwohl dies vorteilhaft hinsichtlich eines einfachen Algorhytmus der Steuerung ist, ergibt sich der Nachteil, daß die Berechnungszeit länger wird, wenn die Motordrehzahl relativ gering ist, so daß es schwierig wird, korrekt auf die Änderungen der Motordrehzahl reagieren zu können.
Insbesondere der folgende Fall soll näher erläutert werden:
Wenn die Betriebsbedingungen des Motors derart sind, daß der Betätigungsgrad des Gaspedals sich nach der Berechnung des Quotienten n und der umgewandelten Zeit Ts und unmittelbar vor der Erkennung des n ten Drehwinkelsignals rasch ändert, geht der Bypass-Ventil-Öffnungswinkel von R sp zu (R ′sp- R g), so daß der Quotient n sich manchmal zu n′ ( n -1) ändert. Zu diesem Zeitpunkt wurde jedoch die Erkennung von dem (n -1) ten Drehwinkelsignal bereits beendet, so daß es unmöglich wird, das Bypass-Ventil-Betätigungssignal zum gewünschten Zeitpunkt zu erzeugen, so daß das Signal zwingend an dem zunächst gesetzten Bypass-Ventil-Zeitpunkt sp erzeugt wird. Unter Bezugnahme auf Fig. 10 wird nun eine Steuerung erläutert, welche das oben erwähnte Problem umgeht.
In Fig. 10 sind die Bezugszeichen (1) bis (4) äquivalent zu den Bezugszeichen in Fig. 9.
Zunächst sei angenommen, daß der gewünschte Ventil-Auf-Zeitpunkt R sp durch 4 × R g + R rem angezeigt wird und die umgewandelte Zeit Ts entsprechend R rem ist größer als die festgelegte Zeitdauer Tp und das Signal (4) wird zu einer Zeit a erzeugt, um eine Brennstoffeinspritzmenge q a zu erhalten. Ein Nachlassen des Gaspedal-Betätigungsgrades nach der Erkennung des Referenz-Drehwinkelsignales und des Zählwertes Cg = 3 wenn es nötig ist, daß der Ventil-Auf-Zeitpunkt sich von R sp zu R′ sp = 3 × R q + R ′rem ändert und das Signal (4) zu einer Zeit b nach einer Zeitperiode Ts′ nach Cg = 3 erzeugt werden muß, um eine Brennstoff-Einspritzmenge q b zu erhalten - führt jedoch dazu, daß der Mikrocomputer 26 das Signal (4) zu einer Zeit c erzeugt, welche nach einer Minimalzeit (im wesentlichen gleich der Zeit Tpp) erzeugt wird, nachdem Cg = 4, so daß eine Brennstoff-Einspritzmenge q c erhalten werden kann, was zu einer Verbesserung der Brennstoff-Einspritzregelung in einer Übergangsperiode zwischen der Menge q a und der Menge q b führt. Der Schritt 108 in dem Hauptprogramm gemäß Fig. 4 ist zur Erkennung des oben erwähnten Betriebszustandes vorgesehen, wobei das Flag F auf "1" gesetzt wird, und in Abhängigkeit vom Zustand des Flags wird die Ventilöffnung in dem Schritt 127 des Programms gemäß Fig. 5 durchgeführt.
Wenn weiterhin, wie in Fig. 11 dargestellt, in der die Zeichen (1) bis (4) denen von Fig. 10 entsprechen, sich die gewünschte Einspritzmenge leicht vor der Erkennung von Cg = 4 in einem relativ stabilen Betriebszustand des Motors ändert, ändert sich die Zeitdauer Ts von einer Zeitdauer T 1, welche etwas größer ist als die Zeitdauer Tp zu einer Zeitdauer T 2, die etwas kleiner ist als die Zeitdauer Tp, so daß der Öffnungszeitpunkt des Bypass-Ventils auf der Grundlage des Zeitpunktes von Cg = 3 durchgeführt werden soll. In diesem Falle erzeugt der Mikrocomputer das Signal (4) zu einer Zeit d nach dem Verstreichen der Zeitdauer Tp und nach der Entdeckung von Cg = 4 im Schritt 128 des Unterbrechungsprogrammes gemäß Fig. 5, so daß eine Brennstoff-Einspritzmenge q d erhalten wird, welche im wesentlichen gleich der Menge q b ist, welche erhalten wird, wenn das Impulssignal zu einer Zeit b erzeugt wird, welche nach einer gewünschten Zeitdauer Ts′ erzeugt wird. Dies macht es möglich, die Brennstoff-Einspritzmenge genauer zu bestimmen als in dem Fall, daß das Signal (4) nach dem Verstreichen der Minimalzeit nach Cg = 4 erzeugt wird.
In dem Mikrocomputer 26 ist der gewünschte Bypass-Phasenwinkel R sp entsprechend der gewünschten Brennstoff-Einspritzmenge q als ein Datum mit mehreren Bytes gespeichert, wobei das niedrigstwertige Bit (LSB) des oberen Bytes für den Einheitswinkel vorgesehen ist, d. h. dem Winkel zwischen den aufeinanderfolgenden Zähnen des Drehwinkelsensors, der die Drehwinkelsignale erzeugt, so daß es nicht wirklich notwendig ist, R sp/R g = Quotient n und Restwinkel R rem zu berechnen. Die oberen Bytes zeigen direkt den Quotienten n und die anderen Bytes den Restwinkel R rem, so daß der Prozeß vereinfacht wird und die Verarbeitungszeit kürzer ist. Wenn beispielsweise das Datum R sp als Datum mit zwei Bytes mit je 8 Bits gespeichert wird und das LSB des oberen Bytes 11,25°CA bedeutet, ist der Datenwert mit zwei Bytes entsprechend R sp = 50,625°CA, d. h. 50,625 × (2⁸/11,25 = 1152 und "0480" in hexadezimaler Form, d. h., das obere Byte ist "04" hexadezimal (4 dezimal) und das untere Byte ist "80" hexadezimal (128 dezimal). Das untere Bytedatum entspricht 11,25 × (128/2⁸) = 5,625°CA. Daher entsprechen der Quotient 4 und der Restwinkel 5,625°CA der Division 50,625/11,25 dem oberen Bytedatum bzw. dem unteren Bytedatum.
Fig. 12 zeigt eine weitere Ausführungsform des Drehwinkelsensors 50, der in Fig. 12 mit 50′ bezeichnet ist. Wie aus Fig. 12 hervorgeht, sind zwei Zähne einer Scheibe 52′ unmittelbar vor dem Erkennungspunkt des Referenz-Drehwinkelsignals entfernt. Hierdurch wird das Signal (1) gemäß Fig. 13 von dem elektromagnetischen Aufnehmer 51 erzeugt. Das Signal (1) von dem Aufnehmer 51 wird durch einen bekannten Impulsformer in ein Pulssignal (2) geformt. Somit werden in Intervallen von 180°CA (90° Drehung der Pumpenantriebswelle) 13 Pulse erzeugt, d. h. ein Puls wird im Intervall von 11,25°CA erzeugt und ein Puls wird mit Intervallen von 11,25 × 3°CA erzeugt. Eine Erkennungsperiode Ti des Impulssignals wird mit der vorhergehenden Erkennungsperiode Ti -1 verglichen. Wenn beispielsweise Ti < Ti -1 ist, wird der Drehwinkelimpuls als Referenz-Drehwinkelimpuls festgelegt und der Zählwert Cg des Zählers wird auf 0 gesetzt. Somit ist es möglich, das Drehwinkelsignal und das Referenzdrehwinkelsignal mit einem Sensor zu erkennen. Die Anzahl der zu entfernenden Zähne ist hierbei nicht beschränkt.
Fig. 14 ist ein Flußdiagramm, das zum Betrieb der zweiten Ausführungsform des Sensors verwendet wird.
Hierbei ist das Unterbrechungsprogramm gemäß Fig. 8 nicht nötig und anstelle dieses Unterbrechungsprogrammes werden Schritte 129 und 131 zu dem Programm gemäß Fig. 5 hinzugefügt. Im Schritt 129 wird die Periode Ti des Drehwinkelsignales erhalten und im Schritt 130 wird diese vorliegende Zeitdauer Ti mit der vorhergehenden Zeitdauer Ti -1 verglichen. Wenn die Bedingung Ti < 2 × T -1 erfüllt ist, wird der vorliegende Drehwinkelimpuls als Referenz-Drehwinkelsignal festgelegt und der Zählwert Cg wird auf 0 zurückgesetzt. Die anderen Abläufe erfolgen in der gleichen Weise wie im Unterbrechungsprogramm gemäß Fig. 5 und somit wird auf eine erneute Beschreibung verzichtet.

Claims (18)

1. Verfahren zur Steuerung der Brennstoff-Einspritzmenge bei einem Dieselmotor mit einer ein magnetbetätigtes Bypass-Ventil aufweisenden Brennstoff-Einspritzpumpe, mit den Schritten:
  • a) Abtasten der Betriebsbedingungen des Motors einschließlich Motordrehzahl und Betätigungsgrad eines Gaspedals;
  • b) Berechnen einer benötigten Brennstoff-Einspritzmenge in die Zylinder des Motors in Abhängigkeit der erfaßten Betriebsbedingungen;
  • c) Ermitteln eines nötigen Bypass-Phasenwinkels, bei welchem das Bypass-Ventil geöffnet werden soll, in der Drehung einer Pumpenantriebswelle als Funktion der berechneten Brennstoff-Einspritzmenge;
  • d) Erzeugen eines Referenz-Drehwinkelsignals bei einem Referenz-Drehwinkel der Antriebswelle der Brennstoff-Einspritzpumpe;
  • e) Erzeugen eines Drehwinkelsignals jedesmal dann, wenn die Antriebswelle der Brennstoff-Einspritzpumpe sich um einen bestimmten Winkel dreht;
  • f) Zählen der Anzahl der Drehwinkelsignale, die nach der Erzeugung des Referenz-Drehwinkelsignals erzeugt wurden; und
  • g) Erzeugen eines Steuersignals und Zuführen des Steuersignals zu dem magnetbetätigten Bypass-Ventil, um die Brennstoffzufuhr zu dem Motor durch Öffnen des Bypass-Ventils zu unterbrechen,
gekennzeichnet durch die Schritte:
  • h) Ermitteln eines Quotienten und eines Restwinkels mittels einer Division des Bypass-Phasenwinkels durch den bestimmten Drehwinkel der Antriebswelle der Brennstoff-Einspritzpumpe;
  • i) Umwandeln des erhaltenen Restwinkels in eine Zeit auf der Grundlage der erfaßten Motordrehzahl; und
  • j) Erzeugen des Steuersignals zur Unterbrechung der Brennstoffzufuhr nach dem Verstreichen der durch Umwandlung des Restwinkels erhaltenen Zeit, nachdem der Zählwert der Drehwinkelsignale mit dem erhaltenen Quotienten übereinstimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch die Schritte:
  • j) Vergleichen der durch Umwandlung des Restwinkels erhaltenen Zeit mit einer festgelegten Zeit;
  • k) Umwandeln des bestimmten Drehwinkels und des Restwinkels in eine Zeit, wenn die durch Umwandlung des Restwinkels erhaltene Zeit gleich oder kleiner als die festgelegte Zeit ist; und
  • l) Erzeugen des Steuersignals nach dem Verstreichen der durch Umwandlung des Restwinkels erhaltenen Zeit entsprechend des bestimmten Drehwinkels und des Restwinkels, nachdem die Anzahl der Drehwinkelsignale um eins kleiner ist als die Anzahl, welche mit dem Quotienten übereinstimmt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, weiterhin gekennzeichnet durch den Schritt:
  • m) Regelung des Erzeugungszeitpunktes des Steuersignals in Abhängigkeit von Änderungen des Motor-Betriebszustandes.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schritt (m) Änderungen im Betriebszustand des Motors durch Vergleichen des momentanen Bypass-Phasenwinkels mit dem vorhergehenden Bypass-Phasenwinkel erfaßt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch den Schritt des Erzeugens des Steuersignals unmittelbar nachdem der Zählwert der Drehwinkelsignale den Quotienten erreicht hat, wenn Änderungen im Betriebszustand des Motors unmittelbar vor dem Zeitpunkt erkannt werden, zu dem der Zählwert der Anzahl von Drehwinkelsignalen gleich dem Quotienten wird, nachdem der Zählwert der Anzahl der Drehwinkelsignale um eins kleiner ist als der Quotient.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (m) einen weiteren Schritt aufweist, in welchem die Änderungen der Betriebsbedingungen des Motors durch Vergleichen der durch Umwandlung des Restwinkels erhaltenen Zeit mit der festgelegten Zeit erkannt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Erzeugen des Steuersignals beim Verstreichen der festgelegten Zeit, nachdem der Zählwert der Anzahl der Drehwinkelsignale mit dem Quotienten übereinstimmt, wenn erkannt wurde, daß die durch Umwandlung des Restwinkels erhaltene Zeit kleiner als die festgelegte Zeit ist.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit:
  • a) einer ersten Sensoreinrichtung zum Abtasten der Betriebsbedingungen des Motors einschließlich Motordrehzahl und Betätigungsgrad eines Gaspedals;
  • b) einer ersten Einrichtung zum Berechnen der benötigten Brennstoff-Einspritzmenge in die Zylinder des Motors in Abhängigkeit von den abgetasteten Betriebsbedingungen des Motors:
  • c) einer zweiten Einrichtung zur Ermittlung des nötigen Bypass-Phasenwinkels in der Drehung der Pumpenantriebswelle als Funktion der berechneten Brennstoff-Einspritzmenge:
  • d) einer dritten Einrichtung zur Erzeugung des Referenz-Drehwinkelsignals bei einem Referenzdrehwinkel der Antriebswelle der Brennstoff-Einspritzpumpe:
  • e) einer vierten Einrichtung zur Erzeugung des Drehwinkelsignals jedesmal dann, wenn die Antriebswelle der Brennstoff-Einspritzpumpe sich um einen bestimmten Winkel dreht:
  • f) einer fünften Einrichtung zum Zählen der Anzahl der Drehwinkelsignale, die nach der Erzeugung des Referenz-Drehwinkelsignals erzeugt wurden; und
  • g) einer sechsten Einrichtung zur Erzeugung des Steuersignals und zum Zuführen des Steuersignals zu dem magnetbetätigten Bypass-Ventil, um die Brennstoffzufuhr zu dem Motor durch öffnen des Bypass-Ventils zu unterbrechen,
gekennzeichnet durch:
  • h) eine siebte Einrichtung zur Ermittlung des Quotienten (n) und des Restwinkels (R rem) bei der Division des Bypass-Phasenwinkels (R sp) durch den bestimmten Drehwinkel (R g) der Antriebswelle der Brennstoff-Einspritzpumpe;
  • i) eine achte Einrichtung zur Umwandlung des erhaltenen Restwinkels (R rem) in eine Zeit (Ts) auf der Grundlage der erfaßten Motordrehzahl; und
  • j) die sechste Einrichtung, welche das erzeugte Steuersignal nach dem Verstreichen der durch Umwandlung des Restwinkels erhaltenen Zeit, nachdem der Zählwert (Cg) der Drehwinkelsignale mit dem erhaltenen Quotienten (n) übereinstimmt, dem Bypass-Ventil (21) zuführt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch:
Einrichtungen zum Vergleichen der durch Umwandlung des Restwinkels (R rem) erhaltenen Zeit mit der festgelegten Zeit;
Einrichtungen zum Umwandeln des bestimmten Drehwinkels (R g) und des Restwinkels (R rem) in eine Zeit, wenn die durch Umwandlung des Restwinkels erhaltene Zeit gleich oder kleiner als die festgelegte Zeit ist; und
Einrichtungen zum Erzeugen des Steuersignals nach dem Verstreichen der durch Umwandlung des Restwinkels erhaltenen Zeit, welche dem bestimmten Drehwinkel (R g) und dem Restwinkel (R rem) entspricht, nachdem der Zählwert (Cg) der Drehwinkelsignale um eins kleiner ist als der Quotient.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Steuern der Erzeugungszeitpunkte des Steuersignals in Abhängigkeit von Änderungen der Betriebsbedingungen des Motors.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Einrichtung zum Erkennen von Änderungen des Betriebszustandes des Motors durch Vergleichen des momentanen Bypass-Phasenwinkels (R sp) mit dem vorhergehenden Bypass-Phasenwinkel aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Erzeugen des Steuersignals unmittelbar nachdem der Zählwert (Cg) der Drehwinkelsignale den Quotienten (n) erreicht hat, wenn Änderungen des Betriebszustandes unmittelbar vor dem Zeitpunkt entdeckt werden, zu dem der Zählwert der Anzahl der Drehwinkelsignale gleich dem Quotienten ist, nachdem der Zählwert der Anzahl der Drehwinkelsignale um eins kleiner als der Quotient ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung Einrichtungen zum Erkennen der Änderungen des Betriebszustandes des Motors aufweist, in dem die durch Umwandlung des Restwinkels (R rem) erhaltene Zeit mit einer festgelegten Zeit verglichen wird.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Erzeugen des Steuersignals unmittelbar nach dem Verstreichen der festgelegten Zeit, nachdem der Zählwert (Cg) der Anzahl der Drehwinkelsignale mit dem Quotienten (n) übereinstimmt, wenn erkannt wurde, daß die durch Umwandlung des Restwinkels (R rem) erhaltene Zeit kleiner als die festgelegte Zeit ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die fünfte Einrichtung ein Format aufweist, in welchem Daten mit zwei Bytes vorgesehen sind, welche den Quotienten (n) bzw. den Restwinkel (R rem) anzeigen, wobei das Bit mit dem niedrigsten Stellenwert des oberen Bytes den bestimmten Drehwinkel anzeigt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte und vierte Einrichtung einen Detektor (30, 50, 50′) aufweisen, der seinerseits aus einer Scheibe (31, 52, 52′) und einem elektromagnetischen Aufnehmer (32, 51) besteht, wobei die Scheibe auf der Antriebswelle der Brennstoff-Einspritzpumpe angeordnet ist und eine Mehrzahl von Zähnen an ihrer äußeren Umfangsoberfläche aufweist, wobei die Zähne derart angeordnet sind, daß sie das Referenz-Drehwinkelsignal bei dem Referenz-Drehwinkel bzw. das Drehwinkelsignal bei dem festgelegten Drehwinkel der Pumpenantriebswelle erzeugen.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3816165A1 (de) * 1988-05-11 1989-11-23 Bosch Gmbh Robert Steuersystem fuer eine dieselbrennkraftmaschine
DE4004110C2 (de) * 1990-02-10 2001-07-05 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Einrichtung zur Steuerung einer magnetventilgesteuerten Kraftstoffpumpe
US5267546A (en) * 1990-02-10 1993-12-07 Robert Bosch Gmbh Method and apparatus for controlling a fuel pump
DE4005735A1 (de) * 1990-02-23 1991-08-29 Bosch Gmbh Robert Verfahren und einrichtung zur regelung/steuerung der laufruhe einer brennkraftmaschine
DE4120461C2 (de) * 1991-06-21 2000-09-14 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Einrichtung zur Steuerung eines magnetventilgesteuerten Kraftstoffzumeßsystems
DE4120463C2 (de) * 1991-06-21 2000-09-14 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Einrichtung zur Steuerung eines magnetventilgesteuerten Kraftstoffzumeßsystems
FR2678025A1 (fr) * 1991-06-21 1992-12-24 Bosch Gmbh Robert Procede et dispositif pour commander un systeme de dosage de carburant commande par une electrovanne, notamment pour moteur diesel a combustion interne.
US5231962A (en) * 1991-09-27 1993-08-03 Nippondenso Co., Ltd. Fuel injection control system with split fuel injection for diesel engine
JPH05248300A (ja) * 1992-03-04 1993-09-24 Zexel Corp 燃料噴射装置
GB9404253D0 (en) * 1994-03-05 1994-04-20 Lucas Ind Plc Fuel injection pumping apparatus
GB9504625D0 (en) * 1995-03-08 1995-04-26 Lucas Ind Plc Fuel system
GB9511996D0 (en) * 1995-06-13 1995-08-09 Lucas Ind Plc Fuel system
DE19541927B4 (de) * 1995-11-10 2010-01-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung einer Brennkraftmaschine
US5711278A (en) * 1996-02-29 1998-01-27 The Torrington Company Circuit and method for synchronizing a fuel pump or the like
CN1053260C (zh) * 1997-05-16 2000-06-07 清华大学 电控直列泵--管--阀--嘴柴油喷射系统
US6076504A (en) * 1998-03-02 2000-06-20 Cummins Engine Company, Inc. Apparatus for diagnosing failures and fault conditions in a fuel system of an internal combustion engine
US7844386B2 (en) * 2005-03-28 2010-11-30 A & D Company, Ltd. Reference signal generator and method

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3012934A1 (de) * 1980-04-02 1981-10-08 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von digitalen zuend- und schliesswinkel-signalen zur steuerung von verbrennungsmotoren
GB2076561B (en) * 1980-04-26 1985-04-03 Diesel Kiki Co Distribution type fuel injection apparatus
JPS58183826A (ja) * 1982-04-19 1983-10-27 Toyota Motor Corp 内燃機関用燃料噴射装置
JPS58187537A (ja) * 1982-04-26 1983-11-01 Nippon Denso Co Ltd 燃料噴射量制御装置
JPS5951139A (ja) * 1982-09-17 1984-03-24 Nippon Soken Inc 燃料供給装置
JPS59141750A (ja) * 1983-01-19 1984-08-14 Diesel Kiki Co Ltd 内燃機関用回転速度デ−タ発生装置
JPS59221432A (ja) * 1983-05-31 1984-12-13 Toyota Motor Corp 分配型燃料噴射ポンプ
JPS6017252A (ja) * 1983-07-08 1985-01-29 Nippon Denso Co Ltd エンジンの制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0233865B2 (de) 1990-07-31
DE3540313A1 (de) 1986-05-22
JPS61118545A (ja) 1986-06-05
US4653454A (en) 1987-03-31

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