DE3731137A1

DE3731137A1 - Brennstoffpumpen-antriebseinrichtung

Info

Publication number: DE3731137A1
Application number: DE19873731137
Authority: DE
Inventors: Hirotada Yamada; Yoshifumi Ina; Toshio Kondo; Katsushi Kato
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1986-09-17
Filing date: 1987-09-16
Publication date: 1988-05-05
Anticipated expiration: 2007-09-17
Also published as: DE3731137C2; US4827897A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffpumpen-An triebseinrichtung, die beispielsweise in einer Maschine mit einem Brennstoffeinspritzsystem eingesetzt wird.

Eine herkömmliche Brennstoffpumpen-Antriebseinrichtung dieser Art ist in der ungeprüften JP-OS 57-1 46 044 beschrieben. Diese Einrichtung ist derart ausgelegt, daß für eine Brennstoffpum pe, die von einem Motor mit drei Bürsten angetrieben wird, von denen eine mit einer Stromquelle verbunden ist und die andern beiden mit Masse verbindbar sind, zwischen die Masse bürsten und Masse ein Schaltrelais in der Weise geschaltet ist, daß entsprechend dem Maschinenbetriebszustand eine der Massebürsten mit Masse verbunden wird, um dadurch die Förder leistung der Pumpe zu steuern. Durch diese Steuerung der Förderleistung entsprechend dem Maschinenbetriebszustand wird der Leistungsverbrauch des Motors verringert und die Ge räuschentwicklung herabgesetzt.

Bei der derart gestalteten Einrichtung war jedoch die effek tive Nutzung der durch den Motor mit den drei Bürsten ange triebenen Pumpe bisher nicht zufriedenstellend und es bestand noch Spielraum für Verbesserungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Verbesserung der herkömmlichen Antriebseinrichtung, bei der gemäß der Beschreibung in der vorstehend genannten JP-OS eine Brenn stoffpumpe mittels eines Motors mit drei Bürsten angetrieben wird, eine Brennstoffpumpen-Antriebseinrichtung zu schaffen, mit der eine wirkungsvolle Nutzung der mittels des Motors mit den drei Bürsten betriebenen Pumpe gewährleistet ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Brennstoffpumpen- Antriebseinrichtung gelöst, die gemäß der Darstellung in Fig. 1 und 9 einen Pumpenantriebsmotor mit einer ersten und einer zweiten Bürste, die beiderseits eines Läufers einander entge gengesetzt angeordnet sind, und mit einer dritten Bürste, die von der ersten und zweiten Bürste gesondert angeordnet ist, und eine Schaltvorrichtung aufweist, die entsprechend dem Maschinenbelastungszustand zwei Läufererregungskreise, die jeweils durch zwei der Bürsten gebildet sind, oder einen weiteren Läufererregungskreis wählt, der durch alle Bürsten gebildet ist.

Es ist anzumerken, daß bei dem vorstehend beschriebenen Auf bau von der ersten und zweiten Bürste eine seitens der Strom quelle und die andere masseseitig angeordnet ist. Ferner ist die dritte Bürste in Abhängigkeit von den konstruktiven For derungen entweder an der Stromquelle oder masseseitig ange ordnet.

Bei diesem Aufbau wird die Erregung des Motors über irgend welche gewählte zwei Bürsten oder über alle drei Bürsten mittels der Schaltvorrichtung derart gesteuert, daß damit die von der Brennstoffpumpe geförderte Brennstoffmenge gesteuert wird. Dabei ist bei der Erregung des Motors unter Benutzung aller drei Bürsten die sich ergebende Brennstoffördermenge ein Mittelwert zwischen der Brennstoffördermenge bei der Erregung des Motors mittels der ersten und zweiten Bürste und der Brennstoffördermenge bei der Erregung des Motors mittels der dritten Bürste und der ersten oder zweiten Bürste.

Durch geeignetes Ändern der in dem Motor mit den drei Bürsten gebildeten Erregerkreise entsprechend den Maschinenbela stungszuständen ist es möglich, auf einfache Weise die Dreh zahl des Motors zu wechseln und damit die von der Brennstoff pumpe geförderte Brennstoffmenge umzustellen; ferner schließt die Schaltsteuerung das Bilden des Erregerkreises über alle drei Bürsten mit ein, wodurch es möglich wird, auf einfache Weise die Brennstoffördermenge der Brennstoffpumpe auf meh rere Werte einzustellen. Damit wird ein hoher Wirkungsgrad erreicht, um die effektive Nutzung der durch den Motor mit den drei Bürsten angetriebenen Brennstoffpumpe herbeizufüh ren.

Wenn ferner bei der in der eingangs genannten JP-OS beschrie benen Anordnung in dem Schaltrelais eine Kontaktstörung bzw. ein Kontaktfehler auftritt, wird der Stromfluß zum Motor unterbrochen, so daß die Gefahr besteht, daß die Brennstoff pumpe keinen Brennstoff fördern kann und bei dem Einsatz der Einrichtung in einem Fahrzeug die Weiterfahrt unmöglich wird.

In Anbetracht dieser Mängel soll daher mit der Erfindung eine Brennstoffpumpen-Antriebseinrichtung geschaffen werden, die derart ausgelegt ist, daß bei dem Auftreten einer Störung bei der Erregung eines Motors dieser Fehler dem Fahrer gemeldet wird, um schnell geeignete Gegenmaßnahmen treffen zu können, und ferner der Stromfluß zum Motor so gut wie möglich auf recht erhalten wird, damit das Fahrzeug im Notbetrieb wegge fahren werden kann.

Zum Ausschalten der vorstehend genannten Mängel wird mit der Erfindung in einer weiteren Ausführungsform für eine Kraft fahrzeugmaschine eine Brennstoffpumpen-Antriebseinrichtung geschaffen, die gemäß der Darstellung in Fig. 14 eine Brenn stoffpumpe für das zwangsweise Fördern des Brennstoffs aus einem Brennstoffbehälter zu Brennstoffeinspritzventilen für das Zuführen des Brennstoffs zur Fahrzeugmaschine, einen Antriebsmotor mit einer ersten Bürste, die mit Masse verbun den ist, und mit einer zweiten und dritten Bürste, die für den Antrieb der Brennstoffpumpe mit einer Stromquelle ver bindbar sind, eine zwischen die zweite Bürste und die Strom quelle geschaltete erste Schaltvorrichtung, eine zur ersten Schaltvorrichtung parallel zwischen die dritte Bürste und die Stromquelle geschaltete zweite Schaltvorrichtung, eine erste Detektoreinrichtung zum Erfassen einer an der zweiten Bürste anliegenden Klemmenspannung, eine zweite Detektoreinrichtung zum Erfassen einer an der dritten Bürste anliegenden Klemmen spannung, eine erste Treibervorrichtung für die Ansteuerung der ersten Schaltvorrichtung, eine zweite Treibervorrichtung für die Ansteuerung der zweiten Schaltvorrichtung in entge gengesetztem Sinn zur ersten Schaltvorrichtung, eine Unter scheidungseinrichtung, die keine Störung erfaßt, wenn bei geschlossener erster Schaltvorrichtung und geöffneter zweiter Schaltvorrichtung die Klemmenspannung an der zweiten Bürste höher als ein vorbestimmter Wert und die Klemmenspannung an der dritten Bürste niedriger als der vorbestimmte Wert ist oder bei geöffneter erster Schaltvorrichtung und geschlosse ner zweiter Schaltvorrichtung die Klemmenspannung an der zweiten Bürste niedriger als der vorbestimmte Wert und die Klemmenspannung an der dritten Bürste höher als der vorbe stimmte Wert ist, und die andernfalls eine Störung erfaßt, eine Warnvorrichtung, die bei der Ermittlung eines Störzu stands durch die Unterscheidungseinrichtung dem Fahrer den Störzustand meldet, und eine Störzustand-Steuereinrichtung aufweist, die auf die Ermittlung des Störzustands durch die Unterscheidungseinrichtung hin die erste und zweite Treiber vorrichtung derart steuert, daß dem Antriebsmotor über minde stens eine der Schaltvorrichtungen Strom zugeführt wird.

Wenn bei dieser Gestaltung die Unterscheidungseinrichtung keine Störung ermittelt, wird dem Antriebsmotor über die erste oder die zweite Schaltvorrichtung Strom zugeführt, so daß der Antriebsmotor mit einer Drehzahl umläuft, die der Lagebeziehung zwischen der zweiten oder dritten Bürste oder der ersten Bürste entspricht, und die Brennstoffpumpe den Brennstoff in einer Menge fördert, die dieser Drehzahl ent spricht. Wenn im Gegensatz dazu die Unterscheidungseinrich tung eine Störung erfaßt, wird dem Fahrer durch die Warnvor richtung der Fehler im Erregungssystem gemeldet und zugleich von der Störzustand-Steuereinrichtung die erste und zweite Treibervorrichtung derart gesteuert, daß der Stromfluß zum Antriebsmotor über die erste oder zweite Schaltvorrichtung aufrecht erhalten ist, wodurch die Mindestleistung der Brenn stoffpumpe sichergestellt ist.

Auf diese Weise ist die weitere Ausgestaltung der erfindungs gemäßen Brennstoffpumpen-Antriebseinrichtung insofern sehr wirkungsvoll, als dann, wenn die Unterscheidungseinrichtung das Auftreten eines Fehlers in den Antriebsmotor-Erregerkrei sen einschließlich der ersten und zweiten Schaltvorrichtung erfaßt, die Warnvorrichtung dem Fahrer das Auftreten des Fehlers meldet, während durch die Störzustand-Steuereinrich tung die erste und die zweite Treibereinrichtung derart ge steuert werden, daß dem Antriebsmotor über die erste oder die zweite Schaltvorrichtung Strom zugeführt wird; es ist ziem lich unwahrscheinlich, daß die erste und die zweite Schalt vorrichtung gleichzeitig für das Speisen des Motors ausfal len; daher wird der Stromfluß zum Antriebsmotor über minde stens eine der Schaltvorrichtungen aufrecht erhalten und dadurch zumindest die Mindestleistung der Brennstoffpumpe sichergestellt, damit das Fahrzeug weggefahren werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispie len unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Schaltbild, das den Aufbau der Brennstoff pumpen-Antriebseinrichtung gemäß einem ersten Aus führungsbeispiel zeigt.

Fig. 2 ist eine Blockdarstellung, die schematisch eine Maschine, an der die Antriebseinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eingesetzt ist, und deren periphere Einheiten zeigt.

Fig. 3 bis 6 sind Darstellungen zur Erläuterung des Prinzips der Steuerung der Förderleistungskennlinie der Brennstoffpumpe, wobei die Fig. 3 einen Bürsten winkel R in bezug auf den Läufer zeigt, die Fig. 4 ein R/Flußdichte-Diagramm ist, die Fig. 5 ein R/ Motordrehzahl-Diagramm ist und die Fig. 6A und 6C verschiedene Lagebeziehungen von Erregungsbürsten zeigen.

Fig. 7 ist ein Förderleistungskennlinien-Diagramm der bei dem ersten Ausführungsbeispiel benutzten Brennstoff pumpe.

Fig. 8 ist ein Steuerungsablaufdiagramm für das erste Aus führungsbeispiel.

Fig. 9 ist ein Schaltbild der Antriebseinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Fig. 10 ist ein Steuerungsablaufdiagramm für das zweite Aus führungsbeispiel nach Fig. 9.

Fig. 11 eine schematische Blockdarstellung, die die An triebseinrichtung gemäß einem dritten Ausführungs beispiel, eine Maschine, bei der das dritte Ausfüh rungsbeispiel verwendet wird, und deren periphere Einheiten zeigt.

Fig. 12 und 13 sind Ablaufdiagramme von Programmen, die von einer Zentraleinheit nach Fig. 11 ausgeführt werden.

Fig. 14 ist eine Blockdarstellung, die schematisch den Aufbau der Brennstoffpumpen-Antriebseinrichtung zeigt.

Die Fig. 2 zeigt in Blockdarstellung schematisch den Aufbau einer Maschine und ihrer peripherer Einheiten. In der Figur ist mit 1 eine Viertaktmaschine für Kraftfahrzeuge bezeich net, an die ein Ansaugrohr 2 und ein Auspuffrohr 3 ange schlossen sind.

In dem Ansaugrohr 2 sind von dem stromauf gelegenen Ende her aufeinanderfolgend ein (nicht gezeigtes) Luftfilter, ein Ansaugluft-Strömungssensor 4, ein Drosselventil 5 und ein elektromagnetisches Brennstoffeinspritzventil 6 angeordnet.

Ferner sind ein Leerlaufschalter 7 für die Erfassung, daß das Drosselventil 5 im wesentlichen voll geschlossen ist, und ein Stellungssensor 8 für das Erfassen der Stellung des Drossel ventils 5 vorgesehen. Die Maschine 1 ist auch mit einem Wassertemperatursensor 9 für das Erfassen der Kühlwassertem peratur der Maschine 1 und mit einem Drehzahlsensor 10 für das Ermitteln der Drehzahl der Maschine 1 ausgestattet.

Mit 11 ist ein Anlasserschalter für das Ermitteln des Be triebszustands des nicht gezeigten Anlassers und das Erzeugen eines Signals hohen Pegels bei dem Betreiben des Anlassers bezeichnet.

Mit 12 ist ein Brennstoffbehälter, mit 13 eine Brennstoffpum pe und mit 14 ein Druckregler bezeichnet. Der Brennstoff aus dem Brennstoffbehälter 12 wird mittels der Brennstoffpumpe 13 über eine Rohrleitung 15 dem Brennstoffeinspritzventil 6 zugeführt. Der Brennstoffdruck in der Rohrleitung 15 wird mittels des an einem Ende der Rohrleitung 15 angeordneten Druckreglers 14 beispielsweise entsprechend dem Druck stromab des Drosselventils 5 eingestellt. Dabei wird der durch den Druckregler 14 fließende Brennstoff über eine Rohrleitung 16 zu dem Brennstoffbehälter 12 zurückgeleitet.

Die Brennstoffpumpe 13 wird mit einem Antriebsmotor 31 ange trieben, der über eine Erregerschaltung 50 aus einer Batterie 18 gespeist wird.

Mit 19 ist eine Warnlampe bezeichnet, die eingeschaltet wird, wenn ermittelt wird, daß in der Erregerschaltung 50 für den Motor 31 ein Störzustand aufgetreten ist.

Mit 20 ist eine Maschinensteuereinheit mit einem Mikrocompu ter als Hauptteil bezeichnet; die Maschinensteuereinheit 20 nimmt ein Ansaugluftstromsignal aus dem Ansaugluft-Strömungs sensor 4, ein Vollschließungssignal aus dem Leerlaufschalter 7, ein Stellungssignal aus dem Stellungssensor 8, ein Wasser temperatursignal aus dem Wassertemperatursensor 9, ein Dreh zahlsignal aus dem Drehzahlsensor 10, ein Signal aus dem Anlasserschalter 11 und zwei Signale aus der Erregerschaltung 50 auf, um entsprechend diesen Eingangssignalen die Brenn stoffeinspritzventile 6 und die Brennstoffpumpe 13 zu steuern.

Die Fig. 1 ist ein Schaltbild, das schematisch den Aufbau des Motors 31 für die Brennstoffpumpe 13 und die Erregerschaltung für den Motor 31 zeigt.

Der Motor 31 hat einen Läufer 32, einen an ein Ende des Läufers 32 angebauten Kollektor 33, eine erste Bürste 34, die mit dem Kollektor 33 in Kontakt ist und die über eine Leitung 41 mit Masse verbunden ist, eine zweite Bürste 35, die über den Läufer 32 hinweg der ersten Bürste 34 gegenübergesetzt ist, mit dem Kollektor 33 in Kontakt ist und über eine Lei tung 42 an eine Stromquelle bzw. Speisespannung +B anschließ bar ist, eine dritte Bürste 36, die mit dem Kollektor 33 in Kontakt ist und über eine Leitung 43 an die Speisespannung +B anschließbar ist, und ein Paar Magnete 37, die fest entlang dem Außenumfang des Läufers 32 mit einem zwischenliegenden Luftspalt angebracht sind. Es ist anzumerken, daß in der Umfangsrichtung des Kollektors 33 die dritte Bürste 36 näher an der ersten Bürste 34 als die zweite Bürste 35 angeordnet ist.

In der Leitung 42 ist zur Verbindung der Stromquelle +B mit der zweiten Bürste 35 ein erstes Relais 51 mit einer Erreger spule 51 a und einem Schalter 51 b angeordnet, während in der Leitung 43 für die Verbindung der Stromquelle +B mit der dritten Bürste 36 ein zweites Relais 52 mit einer Erreger spule 52 a und einem Schalter 52 b angeordnet ist.

Die Erregerspule 51 a des ersten Relais 51 und die Erreger spule 52 a des zweiten Relais 52 sind jeweils an die Kollekto ren eines ersten bzw. zweiten Transistors 61 bzw. 62 in einer Treiberschaltung 60 der Maschinensteuereinheit 20 für den Motor 31 der Brennstoffpumpe 13 angeschlossen; entsprechend den Eingangssignalen der Maschinensteuereinheit 20 wird an die Basis des jeweiligen Transistors 61 und 62 ein Signal mit dem Pegel "1" angelegt, wodurch der erste bzw. zweite Transi stor 61 oder 62 eingeschaltet wird.

Der Motor 31 mit den Bürsten 34, 35 und 36 hat die Eigen schaft, daß seine Drehzahl zunimmt, wenn im Vergleich zu dem Fall, daß ein Erregungskreis mittels der ersten Bürste 34 und der zweiten Bürste 35 gebildet ist, ein Erregungskreis mit tels der ersten Bürste 34 und der dritten Bürste 36 gebildet ist. Wenn ferner ein Erregungskreis unter Verwendung aller drei Bürsten 34, 35 und 36 gebildet ist, wobei der Strom gleichzeitig sowohl über die zweite Bürste 35 als auch über die dritte Bürste 36 fließt, nimmt die sich ergebende Dreh zahl im wesentlichen einen Mittelwert zwischen der Drehzahl, die mit dem Erregungskreis über die erste Bürste 34 und die zweite Bürste 35 erzielt wird, und der Drehzahl an, die mit dem Erregungskreis über die erste Bürste 34 und die dritte Bürste 36 erzielt wird. Dies wird nun ausführlicher erläu tert.

Die Drehzahl N des Motors 31 ist im wesentlichen proportional zu der an dem Motor 31 anliegenden Spannung VB und umgekehrt proportional zu dem effektiven Magnetfluß Φ. Gemäß der Dar stellung in Fig. 4 ändert sich die Flußdichte in dem Läufer 32 mit dem Winkel R (Fig. 3) zwischen der Bürste an der Stromquelle (der zweiten oder dritten Bürste 35 oder 36) und der masseseitigen Bürste (der ersten Bürste 34). Daher nimmt der effektive Magnetfluß Φ mit einer Zunahme des Bürstenwin kels R zu, so daß sich daher gemäß Fig. 5 die Drehzahl N des Motors 31 mit dem Bürstenwinkel R ändert. D.h., wenn der Motor 31 gemäß Fig. 6A über die erste und zweite Bürste 34 und 35 erregt wird, wird gemäß Fig. 5 eine dem sich ergeben den Bürstenwinkel R L entsprechende niedrige Drehzahl NL er reicht, wogegen bei der Erregung des Motors 31 über die erste und dritte Bürste 34 und 36 gemäß Fig. 6B eine dem sich ergebenden Bürstenwinkel R H entsprechende hohe Drehzahl NH erzielt wird. Wenn der Motor 31 unter Verwendung aller Bür sten 34, 35 und 36 erregt wird, wird ein Zustand erreicht, der im wesentlichen dem Anbringen einer Bürste in einer Mittelstellung zwischen der zweiten und dritten Bürste 35 und 36 gemäß Fig. 6C äquivalent ist; dabei wird gemäß Fig. 5 eine dem sich ergebenden Bürstenwinkel R LH entsprechende mittlere Drehzahl NLH erreicht.

Die Fig. 7 zeigt Versuchsergebnisse von Förderleistungskenn linien der mit dem Motor 31 angetriebenen Brennstoffpumpe 13; die Kennlinie A nach Fig. 7 wird erreicht, wenn ein Erre gungskreis über die erste Bürste 34 und die zweite Bürste 35 gebildet wird, die Kennlinie B nach Fig. 7 wird erzielt, wenn ein Erregungskreis über die erste Bürste 34 und die dritte Bürste 36 gebildet wird, und die Kennlinie C nach Fig. 7 bzw. eine im wesentlichen in der Mitte zwischen den Kennlinien A und B liegende Kennlinie wird erreicht, wenn ein Erregungs kreis mit allen drei Bürsten 34, 35 und 36 gebildet wird. Es ist anzumerken, daß bei diesem Versuch der Läufer 32 ein Schleifenwicklungsläufer mit der Windungszahl 14, der Nuten zahl 12 und dem Durchmesser 35 mm war; die Magnete hatten einen Innendurchmesser von 36,1 mm und einen Außendurchmesser von 47,3 mm, während außen ein Gehäuse mit dem Außendurchmes ser 50,7 mm angebracht war. Der Winkel zwischen der zweiten Bürste 35 und der dritten Bürste 36 betrug 70° und es wurde eine Spannung von 12V angelegt. Ferner wurde eine selbstan saugende Pumpe mit einem geschlossenen Flügellaufrad verwen det, das mit einer großen Anzahl von Flügelschlitzen an dem Außenumfang einer jeden Oberfläche ausgebildet war.

Die Funktionsweise des Ausführungsbeispiels mit dem vorste hend beschriebenen Aufbau wird nun anhand des in Fig. 8 gezeigten Steuerungsablaufdiagramms der Maschinensteuerein heit 20 beschrieben.

Wenn zuerst der (nicht gezeigte) Zündungsschalter eingeschal tet wird, wird die Stromquellen-Speisespannung +B an die Relais 51 und 52 und die Maschinensteuereinheit 20 angelegt.

Dadurch wird bei einem Schritt 100 nach Fig. 8 die Maschinen steuereinheit 20 eingeschaltet, wonach dann bei einem Schritt 101 eine Anfangseinstellung der verschiedenen internen Funk tionen der Steuereinheit erfolgt. Bei dem Schritt 101 werden zunächst der erste Transistor 61 bzw. Tr 1 und der zweite Transistor 62 bzw. Tr 2 ausgeschaltet, so daß damit die Relais 51 und 52 ausgeschaltet werden. Dann schreitet das Programm zu einem Schritt 102 weiter, bei dem entsprechend dem Signal aus dem Anlasserschalter 11 er mittelt wird, ob der Anlasser eingeschaltet worden ist. Wenn die Ermittlung "JA" ergibt, zweigt das Programm zu einem nachfolgend beschriebenen Schritt 106 ab. Wenn der Anlasser ausgeschaltet ist, schreitet das Programm zu einem nächsten Schritt 103 weiter. Bei dem Schritt 103 wird aus dem Dreh zahlsignal des Drehzahlsensors 10 ermittelt, ob die Maschi nendrehzahl Ne gleich 0 Umdrehungen/min ist, nämlich ob die Maschine 1 stillsteht. Falls Ne = 0 ermittelt wird, wird die nachfolgende Verarbeitung vollständig weggelassen, so daß das Programm zu einem Schritt 110 springt und wieder zu dem Schritt 102 zurückkehrt. Falls ermittelt wird, daß Ne von "0" verschieden ist, schreitet das Programm zu einem nächsten Schritt 104 fort, bei dem aus dem durch das Ansaugluftstrom signal des Ansaugluft-Strömungssensors 4 und das Drehzahlsig nal des Drehzahlsensors 10 bestimmten Belastungszustand Q/Ne ermittelt wird, ob der gegenwärtige Belastungszustand Q/Ne einer hohen Last entspricht. Wenn dies der Fall ist, springt das Programm zu dem nachfolgend beschriebenen Schritt 106 weiter. Wenn dies nicht der Fall ist, schreitet das Programm zu einem nächsten Schritt 105 weiter, bei dem ermittelt wird, ob der Belastungszustand Q/Ne einer niedrigen Belastung ent spricht. Wenn dies der Fall ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 108 weiter. Wenn dies nicht der Fall ist, nämlich eine mittlere Last vorliegt, schreitet das Programm zu einem Schritt 107 weiter. Auf diese Weise wird bei den Schritten 104 und 105 der gegenwärtige Belastungszustand Q/Ne in drei Stufen bewertet, so daß entsprechend dem Belastungs zustand Q/Ne das Programm zu dem Schritt 106, 107 oder 108 fortschreitet, um die erforderlichen Steuerungsvorgänge auf folgende Weise auszuführen:

Anlassen und hohe Last:
Schritt 106 Tr 1 = AUS
Tr 2 = EIN

mittlere Last:
Schritt 107 Tr 1 = EIN
Tr 2 = EIN

niedrige Last:
Schritt 108 Tr 1 = EIN
Tr 2 = AUS

In diesen Schritten werden die Transistoren Tr 1 bzw. 61 und Tr 2 bzw. 62 ein- oder ausgeschaltet, so daß entsprechend die Relais 51 und 52 ein- oder ausgeschaltet werden. D.h., während der Anlaßperiode und des Hochlastbetriebs fließt Strom über die Erregerspule 52a des Relais 52, so daß der Schalter 52 b geschlossen wird und über das Relais 52 die dritte Bürste 36 mit der Stromquelle +B verbunden wird, wodurch für den Läufer 32 ein Erregungskreis über die erste Bürste 34 und die dritte Bürste 36 gebildet wird. Daher wird der Motor 31 mit hoher Drehzahl gedreht, so daß die Brenn stoffpumpe 13 eine große Brennstoffmenge fördert.

Ferner fließt bei dem Niedriglastbetrieb Strom über die Erre gerspule 51 a des Relais 51, so daß der Schalter 51 b geschlos sen wird und über das Reiais 51 die zweite Bürste 35 an die Stromquelle +B angeschlossen wird, wodurch für den Läufer 32 ein Erregungskreis über die erste Bürste 34 und die zweite Bürste 35 gebildet wird. Auf diese Weise wird der Motor 31 mit niedriger Drehzahl betrieben, wodurch die von der Brenn stoffpumpe 13 geförderte Brennstoffmenge auf einen niedrigen Wert herabgesetzt wird.

Ferner werden bei dem Betrieb mit mittlerer Belastung bzw. Zwischenlastbetrieb die beiden Schalter 51 b und 52 b der Re lais 51 und 52 geschlossen, so daß damit ein Erregungskreis mit allen drei Bürsten 34, 35 und 36 gebildet wird. Infolge dessen dreht der Motor 31 mit einer Drehzahl, die zwischen den Drehzahlen bei dem Erregungskreis mit der ersten Bürste 34 und der zweiten Bürste 35 und bei dem Erregungskreis mit der ersten Bürste 34 und der dritten Bürste 36 liegt, so daß daher die Brennstoffpumpe 13 den Brennstoff in einer Menge fördert, die im wesentlichen in der Mitte zwischen der wäh rend der Anlaßperiode und dem Hochlastbetrieb geförderten Brennstoffmenge und der während des Niedriglastbetriebs ge förderten Brennstoffmenge liegt.

Nachdem einer der Schritte 106 bis 108 ausgeführt worden ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 109 weiter, bei dem die bekannten Prozesse für die Steuerung der Ventilöffnungs dauer der Brennstoffeinspritzventile 6, der Zündzeitpunkt steuerung in dem (nicht gezeigten) Zündsystem usw. ausgeführt werden, wonach der ganze Prozeßablauf bei dem nächsten Schritt 110 beendet wird und dadurch das Programm wieder zu dem Schritt 102 zurückkehrt.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die drei Erregungskreise für den Motor 31 mit den drei Bür sten 34, 35 und 36 mittels der beiden Relais 51 und 52 selek tiv eingesetzt, so daß daher die Brennstoffördermengen-Kenn linie der Förderpumpe 13 auf einfache Weise auf einen von drei Werten veränderbar ist, wodurch die sehr wirkungsvolle Nutzung der mittels des Motors 31 mit den drei Bürsten 34, 35 und 36 betriebenen Brennstoffpumpe 13 ermöglicht wird.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird zwar die Belastung durch Q/Ne bestimmt, jedoch ist es auch möglich, eine niedrige, mittlere oder hohe Belastung aus den Öffnungsgraden des Drosselventils 5 zu bestimmen. Beispiels weise wird eine niedrige Belastung ermittelt, wenn der Leer laufschalter 7 eingeschaltet ist, nämlich das Drosselventil 5 im wesentlichen voll geschlossen ist, während eine mittlere Belastung bzw. Zwischenlast ermittelt wird, wenn der Leer laufschalter 7 ausgeschaltet ist und das Drosselventil 5 gemäß dem Stellungssignal aus dem Stellungssensor 8 einen kleineren Öffnungsgrad als ein vorgegebener Öffnungsgrad hat. Ferner wird die Belastung als Hochlast bestimmt, wenn gemäß dem Stellungssignal aus dem Stellungssensor 8 das Drosselven til 5 einen größeren als den vorgegebenen Öffnungsgrad hat.

Wenn andererseits das Warmlaufen der Maschine 1 in Betracht gezogen wird, kann der Bezugswert für die Bestimmung der niedrigen, der mittleren oder der hohen Belastung entspre chend dem Wassertemperatursignal aus dem Wassertemperatursen sor 9 verändert werden.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der Antriebseinrichtung wird nun anhand der Fig. 9 und 10 beschrieben. Die Bauteile, die entsprechenden Bauteilen bei dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht beschrieben.

In der Leitung 42 ist ein Pumpenrelais 53 mit einer Erreger spule 53 a, die an den Kollektor eines Transistors Tr 3 bzw. 63 der Treiberschaltung 60 in der Maschinensteuereinheit 20 angeschlossen ist, und mit einem Schalter 53b angeordnet, während zwischen dem Verbindungspunkt der Leitungen 42 und 43 und der Stromquelle +B ein Stromkreisrelais 54 geschaltet ist. Das Stromkreisrelais 54 hat eine Erregerspule 54 a, die an einen Pumpenschalter 17 angeschlossen ist, der in dem Ansaugluft-Strömungssensor 4 eingebaut ist, eine Erregerspule 54 b, die an den Anlasserschalter 11 angeschlossen ist, und einen Schalter 54 c. Der Pumpenschalter 17 wird eingeschaltet, wenn der Ansaugluft-Strömungssensor 4 erfaßt, daß die Maschi ne 1 Luft ansaugt.

Infolgedessen wird immer während der Zeit des Laufens der Maschine 1 das Stromkreisrelais 54 eingeschaltet, wodurch die Stromquelle +B mit der dritten Bürste 36 verbunden wird, während der Schalter 53 b des Pumpenrelais 53 entsprechend dem Ein- und Ausschalten des Transistors Tr 3 bzw. 63 der Treiber schaltung 60 geöffnet und geschlossen wird, wodurch dement sprechend die zweite Bürste 35 mit der Stromquelle +B verbun den wird.

D.h., bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Pumpenrelais ein- und ausgeschaltet, um für den Läufer 32 das Umschalten zwischen dem Erregungskreis mit der ersten Bürste 34 und der dritten Bürste 36 und dem Erregungskreis mit allen drei Bürsten 34, 35 und 36 herbeizuführen.

Die Funktion des zweiten Ausführungsbeispiels mit dem vorste hend beschriebenen Aufbau wird nun anhand des in Fig. 10 gezeigten Steuerungsablaufdiagramms der Maschinensteuerein heit 20 beschrieben.

Wenn zuerst der (nicht gezeigte) Zündungsschalter eingeschal tet wird, wird die Speisespannung aus der Stromquelle +B an das Stromkreisrelais 54 und die Maschinensteuereinheit 20 angelegt. Auf diese Weise wird bei einem Schritt 100 nach Fig. 10 die Maschinensteuereinheit 20 eingeschaltet, wonach dann bei einem nächsten Schritt 201 eine Anfangseinstellung der verschiedenen internen Funktionen der Steuereinheit er folgt. Danach schreitet das Programm zu einem Schritt 202 weiter, bei dem aus dem Signal des Anlasserschalters 11 er mittelt wird, ob der Anlasser eingeschaltet ist. Falls das Einschalten des Anlassers ermittelt wird, schreitet das Pro gramm zu einem nachfolgend beschriebenen Schritt 205 weiter. Falls der Anlasser ausgeschaltet ist, schreitet das Programm zu einem nächsten Schritt 203 weiter, bei dem aus dem Dreh zahlsignal des Drehzahlsensors 10 ermittelt wird, ob die Maschinendrehzahl Ne "0" ist bzw. die Maschine 1 stillsteht. Falls Ne = 0 ermittelt wird, wird die ganze folgende Verar beitung weggelassen, so daß das Programm zuerst zu einem Schritt 110 springt und dann wieder zu dem Schritt 202 zu rückkehrt. Falls ermittelt wird, daß Ne von "0" verschieden ist, schreitet das Programm zu einem nächsten Schritt 204 weiter, bei dem aus dem durch die Signale aus dem Ansaugluft- Strömungssensor 4 und dem Drehzahlsensor 10 bestimmten Bela stungszustand Q/Ne ermittelt wird, ob der gegenwärtige Bela stungszustand Q/Ne einer hohen Last entspricht. Wenn die Last als hoch ermittelt wird, schreitet das Programm zu dem Schritt 205 weiter. Wenn im Gegensatz dazu die Belastung nicht hoch ist, nämlich eine mittlere oder geringe Last ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 206 weiter. Auf diese Weise wird bei den Schritten 202 bis 204 der gegenwärtig bestehende Betriebszustand ermittelt und entsprechend dem Betriebszustand der Schritt 205 oder 206 eingeleitet, wodurch der Prozeß folgendermaßen abläuft:

Anlassen und Hochlastzustand:
Schritt 205 Tr 3 = AUS

Zwischenlast- und Niedriglastzustand:
Schritt 206 Tr 3 = EIN

In diesem Fall wird die Speisespannung +B der Stromquelle während des Maschinenbetriebs ständig an die dritte Bürste 36 des Motors 31 angelegt, was zur Folge hat, daß infolge der vorstehend genannten Prozesse die Brennstoffpumpe 13 während der Anlaßperiode und des Hochlastbetriebs eine große Brenn stoffmenge entsprechend der Förderleistungskennlinie B nach Fig. 7 fördert, wogegen während des Betriebs mit mittlerer und geringer Belastung der Brennstoff entsprechend der Durch satzkennlinie C nach Fig. 7 gefördert wird, wodurch die Brennstoffmengenförderung im Vergleich zu der Brennstofför dermenge während der Anlaßperiode und des Hochlastbetriebs verringert wird.

Nach der Ausführung des Schritts 205 oder 206 schreitet das Programm über die Schritte 109 und 110 weiter, bei denen gleichartige Vorgänge wie bei den in Fig. 8 gezeigten Schrit ten 109 und 110 ausgeführt werden.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Umschaltung zwischen den beiden Erregungskreisen für den Motor 31 mit den drei Bürsten 34, 35 und 36 auf einfache Weise unter Verwendung des einzigen Pumpenrelais 53 herbeigeführt werden, wodurch die Förderleistung der durch den Motor 31 angetriebenen Brenn stoffpumpe 13 leicht mit einem einfachen Aufbau gesteuert werden kann.

Ferner ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Verbindung zwischen der dritten Bürste 36 und der Stromquelle +B selbst bei einem Fehler bzw. einer Leitungsunterbrechung in dem Pumpenrelais 53 gewährleistet, wodurch die Brennstoffzufuhr zu den Brennstoffeinspritzventilen 6 sichergestellt und die Zuverlässigkeit gesteigert ist.

Die Fig. 11 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der An triebseinrichtung, nämlich eine Blockdarstellung, die den schematischen Aufbau des Motors 31 für den Antrieb der Brenn stoffpumpe 13, den Aufbau der Erregerschaltung 50 für den Motor 31 und den Aufbau der Maschinensteuereinheit 20 zeigt.

Der Motor 31 hat den Läufer 32, den an ein Ende des Läufers 32 angebauten Kommutator bzw. Kollektor 33, die erste Bürste 34, die mit dem Kollektor 33 in Kontakt ist und die über eine Leitung 41 mit Masse verbunden ist, die zweite Bürste 35, die über den Läufer 32 hinweg der ersten Bürste 34 gegenübergesetzt ist, mit dem Kollektor 33 in Kontakt ist und über die Leitung 42 mit der Batterie 18 verbunden ist, die dritte Bürste 36, die mit dem Kollektor 33 in Kontakt ist und über die Leitung 43 mit der Batterie 18 verbunden ist, und das Paar von Magneten 37, die mit einem zwischenliegenden Luftspalt um den Außenumfang des Läufers 32 herum befestigt sind. Die dritte Bürste 36 ist in der Umfangsrichtung des Kollektors 33 näher an der ersten Bürste 34 angeordnet als die zweite Bürste 35.

In der Erregerschaltung 50 ist in der Leitung 42 für die Verbindung der Batterie 18 mit der zweiten Bürste 35 das erste Relais 51 mit der Erregerspule 51 a und dem Schalter 51 b angeordnet, während zwischen das erste Relais 51 und die zweite Bürste 35 eine Diode 53′ geschaltet ist. Das erste Relais 51 bildet eine erste Schaltvorrichtung in der Leitung 42. Ferner ist in der Leitung 43 für die Verbindung der Batterie 18 mit der dritten Bürste 36 als zweite Schaltvor richtung das zweite Relais 52 mit der Erregerspule 52 a und dem Schalter 52 b angeordnet, während zwischen das zweite Relais 52 und die dritte Bürste 36 eine Diode 54′ geschaltet ist.

Zwischen die Stromquelle bzw. Batterie 18 und die Erreger schaltung 50 ist ein Zündschalter IG geschaltet.

Die Maschinensteuereinheit 20 enthält eine Zentraleinheit (CPU) 21 für die Ausführung verschiedener Rechenvorgänge, einen Festspeicher (ROM) 22 für das vorangehende Speichern von bei den Rechenvorgängen der Zentraleinheit 21 verwendeten Konstanten und dergleichen, einen Arbeitsspeicher (RAM) 23 mit Datensicherung für das zeitweilige Speichern von Daten wie beispielsweise der Rechenergebnisse der Zentraleinheit 21, eine Analog-Eingangsstufe 24 mit A/D-Wandlerfunktion für die Aufnahme analoger Signale wie des Ansaugluftstromsignals, des Drosselstellungssignals, des Wassertemperatursignals und von Spannungssignalen VA und VB, eine Digital-Eingangsstufe 25 für die Aufnahme des Vollschließstellungssignals, des Drehzahlsignals und des Signals aus dem Anlasserschalter 11, Ausgangsstufen 26, 27 und 28 für die Abgabe von Signalen entsprechend den Rechenergebnissen der Zentraleinheit 21, die Treiberschaltung 60, die auf die Signale aus der Ausgangs stufe 26 hin Steuersignale für das erste und zweite Relais 51 und 52 der Erregerschaltung 50 abgibt, eine Treiberschaltung 70, die auf Signale aus der Ausgangsstufe 27 hin Steuersig nale für die jeweiligen Brennstoffeinspritzventile 6 abgibt, eine Treiberschaltung 80, die auf die Signale aus der Aus gangsstufe 28 hin die Warnlampe 19 einschaltet, und eine Datensammelleitung, die die Zentraleinheit 21, den Festspei cher 22, den Arbeitsspeicher 23, die Analog-Eingangsstufe 24, die Digital-Eingangsstufe 25 und die Ausgangsstufen 26, 27 und 28 miteinander verbindet. Die Zentraleinheit 20 ist an die Batterie 18 über den Zündungsschalter IG angeschlossen. Der Datensicherungs-Arbeitsspeicher 23 ist direkt mit der Batterie 18 verbunden, so daß die gespeicherten Daten selbst nach dem Öffnen des Zündungsschalters IG gespeichert bleiben. Die aus der Erregerschaltung 50 an die Analog-Eingangsstufe 24 angelegten Spannungssignale VA und VB sind jeweils die an der zweiten bzw. dritten Bürste 35 bzw. 36 angelegten Klem menspannungen und werden jeweils zwischen dem ersten Relais 51 und der zweiten Bürste 35 bzw. zwischen dem zweiten Relais 52 und der dritten Bürste 36 abgenommen.

Die Treiberschaltung 60 enthält den auch als Tr 1 bezeichneten ersten Transistor 61 und den auch als Tr 2 bezeichneten zwei ten Transistor 62, die durch die Signale aus der Ausgangs stufe 26 einander gegensinnig ein- und ausgeschaltet werden. Der Kollektor des ersten Transistors 61 ist mit der Erreger spule 51a des ersten Relais 51 verbunden, während der Kollek tor des zweiten Transistors 62 mit der Erregerspule 52 a des zweiten Relais 52 verbunden ist. D.h., der erste Transistor 61 bildet eine erste Treibervorrichtung und der zweite Tran sistor 62 bildet eine zweite Treibervorrichtung.

Der Motor 31 mit den Bürsten 34, 35 und 36 hat die Eigen schaft, daß bei der Erregung unter Verwendung der ersten Bürste 34 und der dritten Bürste 36 die sich ergebende Dreh zahl höher als die Drehzahl ist, die erzielt wird, wenn die Erregung unter Verwendung der ersten Bürste 34 und der zwei ten Bürste 35 erfolgt.

Die Funktion der Einrichtung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird nun anhand der Fig. 12 beschrieben. Die Fig. 12 ist ein Ablaufdiagramm des von der Zentraleinheit 21 ausge führten Programms.

Wenn der Zündungsschalter IG eingeschaltet wird, wird an das erste und zweite Relais 51 und 52 und an die Maschinensteuer einheit 20 die Spannung der Batterie 18 angelegt. Auf diese Weise wird bei einem Schritt 100 nach Fig. 12 die Zentralein heit 21 eingeschaltet, wonach bei einem Schritt 101 eine Anfangseinstellung für die verschiedenartigen internen Funk tionen der Zentraleinheit 21 erfolgt. Bei dem Schritt 101 werden der erste und der zweite Transistor 61 und 62 und damit das erste und zweite Relais 51 und 52 ausgeschaltet. Danach schreitet das Programm zu einem Schritt 102 weiter, bei dem aus dem Signal des Anlasserschalters 11 ermittelt wird, ob der Anlasser eingeschaltet ist. Falls der Anlasser eingeschaltet ist, schreitet das Programm zu einem nachfol gend beschriebenen Schritt 106 weiter. Falls der Anlasser ausgeschaltet ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 103 weiter. Bei dem Schritt 103 wird aus dem Drehzahlsignal des Drehzahlsensors 10 ermittelt, ob die Maschinendrehzahl Ne gleich 0 Umdrehungen/min ist bzw. die Maschine 1 stillsteht. Falls Ne = 0 ermittelt wird, werden alle nachfolgenden Schritte weggelassen, so daß das Programm zu einem Schritt 108′ springt und dann wieder zu dem Schritt 102 zurückkehrt. Falls ermittelt wird, daß Ne von "0" verschieden ist, schrei tet das Programm zu einem nächsten Schritt 104 weiter, bei dem aus dem Ansaugluftstromsignal des Ansaugluft-Strömungs sensors 4 und dem Drehzahlsignal des Drehzahlsensors 10 der Belastungszustand Q/Ne bestimmt und ermittelt wird, ob der gegenwärtige Belastungszustand Q/Ne einer hohen Belastung entspricht. Wenn die Belastung als hoch ermittelt wird, schreitet das Programm zu dem nachfolgend beschriebenen Schritt 106 weiter. Falls das Gegenteil ermittelt wird, schreitet das Programm zu einem nächsten Schritt 105′ weiter. Auf diese Weise wird der gegenwärtige Belastungszustand Q/Ne bei dem Schritt 104 einer zweistufigen Bewertung unterzogen, gemäß der das Programm zu dem Schritt 105′ oder 106 fort schreitet, bei denen folgender Prozeß ausgeführt wird:

Niedrige oder mittlere Belastung:
Schritt 105′ Tr 1 = EIN
Tr 2 = AUS

Anlassen und hohe Belastung:
Schritt 106 Tr 1 = AUS
Tr 2 = EIN

Entsprechend diesen Vorgängen werden die Transistoren Tr 1 bzw. 61 und Tr 2 bzw. 62 und damit demgemäß die Relais 51 und 52 ein- und ausgeschaltet. D.h., während der Anlaßperiode und des Hochlastbetriebs fließt Strom über die Erregerspule 52a des zweiten Relais 52, so daß der Schalter 52 b geschlossen ist und über das zweite Relais 52 die dritte Bürste 36 an die Batterie 18 angeschlos sen ist, wodurch die Erregung des Läufers 32 über die erste Bürste 34 und die dritte Bürste 36 erfolgt. Auf diese Weise dreht der Motor 31 mit hoher Drehzahl, so daß die Brennstoff pumpe 13 eine große Brennstoffmenge fördert.

Während des Niedriglastbetriebs und des Zwischenlastbetriebs fließt Strom über die Erregerspule 51 a des ersten Relais 51, so daß der Schalter 51 b geschlossen ist und die zweite Bürste 35 an die Batterie 18 angeschlossen ist, wodurch der Läufer 32 mittels der ersten Bürste 34 und der zweiten Bürste 35 erregt wird. Auf diese Weise dreht der Motor 31 mit niedriger Drehzahl, so daß die von der Brennstoffpumpe 13 geförderte Brennstoffmenge auf einen niedrigen Wert verringert ist.

Nachdem der Schritt 105′ oder 106 ausgeführt ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 107′ weiter, bei dem bekannte Prozesse wie die Steuerung der Öffnungsdauer der Brennstoff einspritzventile 6 und die Zündzeitsteuerung in dem (nicht gezeigten) Zündsystem ausgeführt werden, wonach der ganze Prozeßablauf bei einem nächsten Schritt 108′ beendet wird, wodurch das Programm wieder zu dem Schritt 102 zurückkehrt.

Anhand der Fig. 13 werden nun die Ermittlung, ob die Erreger schaltung 50 mit dem ersten und dem zweiten Relais 51 und 52 fehlerhaft ist oder nicht, und die erforderlichen Betriebs vorgänge im Falle eines Störzustands beschrieben. Die Fig. 13 ist ein Ablaufdiagramm eines Programms, das durch Unterbre chungsvorgänge von der Zentraleinheit 21 in Intervallen von beispielsweise 64 ms ausgeführt wird.

Zuerst wird bei einem Schritt 201′ ermittelt, ob die Maschi nendrehzahl Ne 0 Umdrehungen/min ist, nämlich ob die Maschine 1 stillsteht. Wenn Ne = 0 ermittelt wird, schreitet das Programm zu einem Schritt 209′ weiter. Wenn ermittelt wird, daß Ne von "0" verschieden ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 202′ weiter. Bei dem Schritt 202′ wird ermit telt, ob der Anlasser eingeschaltet ist. Wenn der Anlasser eingeschaltet ist, schreitet das Programm unter Überspringen eines nachfolgend beschriebenen Schritts 203′ zu einem Schritt 204′ weiter. Wenn der Anlasser ausgeschaltet ist, schreitet das Programm zu dem Schritt 203′ weiter. Bei einem Schritt 203′ wird aus dem Belastungszustand Q/Ne ermittelt, ob die gegenwärtige Belastung hoch ist und der Motor 31 mit der hohen Drehzahl angetrieben wird. Falls der Hochlastzu stand ermittelt wird, nämlich das zweite Relais 52 geschlos sen ist und damit der Motor 31 mit der hohen Drehzahl um läuft, schreitet das Programm zu dem Schritt 204′ weiter. Falls keine hohe Belastung ermittelt wird, nämlich das erste Relais 51 geschlossen ist und daher der Motor 31 mit der niedrigen Drehzahl umläuft, schreitet das Programm zu einem Schritt 205′ weiter.

Die Schritte 204′ und 205′ sind Unterscheidungsschritte, bei denen bestimmt wird, ob das erste und zweite Relais 51 und 52 der Erregerschaltung 50 richtig arbeiten und damit der Motor 31 auf richtige Weise entsprechend dem in Fig. 12 dargestell ten Programm erregt wird. Falls daher der Anlaßzustand oder der Hochlastzustand ermittelt wird und dadurch das Programm zu dem Schritt 204′ fortschreitet, wird ermittelt, ob für die Spannungssignale VA und VB VA ≦ 1 V und VB ≧ 1 V gilt. Falls diese Bedingungen erfüllt sind, wird daraus geschlossen, daß keine Störung vorliegt, so daß die nachfolgenden Schritte umgangen werden, wodurch das Programm beendet wird. Falls die Bedingungen nicht erfüllt sind, wird daraus geschlossen, daß bei der Erregung des Motors 31 mittels der Erregerschaltung 50 mit dem ersten und zweiten Relais 51 und 52 eine Störung vorliegt.

Falls andererseits die niedrige oder mittlere Belastung er mittelt wird und daher das Programm zu dem Schritt 205′ fortschreitet, wird ermittelt, ob für die Spannungssignale VA und VB jeweils VA ≧ 1 V und VB ≦ 1 V gilt. Falls diese Bedingungen erfüllt sind, wird daraus geschlossen, daß keine Störung vorliegt, so daß die folgenden Schritte umgangen werden und der Prozeß beendet wird. Falls diese Bedingungen nicht erfüllt sind, wird daraus geschlossen, daß eine Störung gemäß den voranstehenden Ausführungen vorliegt.

Falls bei dem Schritt 204′ oder 205′ die Bedingungen nicht erfüllt sind und dadurch das Vorliegen eines Fehlers bzw. einer Störung ermittelt wird, wird dann bei einem Schritt 206′ in dem Arbeitsspeicher 23 eine Störungskennung auf "1" gesetzt, die einen Fehler in dem Antriebssystem für die Brennstoffpumpe 13 anzeigt. Danach wird bei einem Schritt 207′ an die Ausgangsstufe 28 ein Befehl für das Einschalten der Warnlampe 19 über die Treiberschaltung 80 angelegt, um dem Fahrer das Auftreten des Fehlers zu melden.

Dann werden bei einem Schritt 208′ von der Ausgangsstufe 26 die Transistoren Tr 1 bzw. 61 und Tr 2 bzw. 62 der Treiber schaltung 60 gleichzeitig eingeschaltet. D.h., das Programm ist derart gestaltet, daß sowohl das erste Relais 51 als auch das zweite Relais 52 geschlossen werden und auf diese Weise selbst bei dem Ausfall des einen oder anderen Relais die Erregung des Motors 31 über mindestens eines der Relais 51 und 52 erfolgt. Es ist hervorzuheben, daß die Gefahr eines gleichzeitigen Ausfallens des ersten und zweiten Relais 51 und 52 für die Erregung infolge von Kontaktfehlern oder dergleichen ziemlich gering ist und der Fahrer auf die vor stehend beschriebene Weise im Notbetrieb weiterfahren bzw. wegfahren kann. Falls ferner eine Störung dadurch verursacht wird, daß das erste oder zweite Relais 51 und 52 geschlossen bleibt und nicht öffnet, wird die Erregung des Motors 31 durch die beiden Relais 51 und 52 über die drei Bürsten 34, 35 und 36 herbeigeführt. In diesem Fall nimmt die sich erge bende Drehzahl des Motors 31 im wesentlichen einen Mittelwert zwischen der bei der Erregung über die erste Bürste 34 und die zweite Bürste 35 erzielten Drehzahl und der bei der Erregung über die erste Bürste 34 und die dritte Bürste 36 erzielten Drehzahl an, was zur Folge hat, daß auch in diesem Fall das Fahrzeug weggefahren werden kann. Falls andererseits bei dem Schritt 201′ "Ne = 0" ermittelt wird, so daß das Programm zu dem Schritt 209′ fortschreitet, wird bei dem Schritt 209′ ermittelt, ob folgende Bedingungen eingehalten sind: VA ≦ 1 V und VB ≦ 1 V.

Dies erfolgt zur Überprüfung des Zustands der Erregerschal tung 50 mit dem ersten und dem zweiten Relais 51 und 52 in dem Fall, daß die Maschine 1 nicht in Betrieb ist. Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, wird daraus geschlossen, daß keine Störung bzw. kein Fehler vorliegt, während andernfalls ein Fehler ermittelt wird.

Wenn kein Fehler festgestellt wird, werden alle nachfolgenden Schritte übersprungen und der Prozeß beendet. Wenn ein Fehler festgestellt wird, wird bei einem Schritt 210′ der gleiche Vorgang wie bei dem Schritt 206′ und bei einem Schritt 211′ der gleiche Vorgang wie bei dem Schritt 207′ ausgeführt, um dadurch den Fahrer über das Auftreten des Fehlers bzw. der Störung zu informieren.

Auf diese Weise ist die Einrichtung gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel derart ausgelegt, daß bei laufender Maschine 1 der Motor 31 über das erste oder zweite Relais 51 und 52 erregt wird, die zueinander gegensinnig entsprechend dem Betriebszustand (Belastungszustand Q/Ne) der Maschine 1 ein- oder ausgeschaltet werden, und daß dann, wenn in der Erregerschaltung 50 einschließlich des ersten und zweiten Relais 51 und 52 ein Fehler auftritt, sowohl das erste Relais 51 als auch das zweite Relais 52 eingeschaltet wird. Da ferner die Gefahr des gleichzeitigen Ausfallens des ersten und des zweiten Relais 51 und 52 für die Erregung ziemlich gering ist, ist die Erregung des Motors 31 über mindestens eines der Relais 51 und 52 gewährleistet und damit die Mindestleistung der Brennstoffpumpe 13 gesichert, so daß daher das Fahrzeug im Notbetrieb weggefahren werden kann.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird zwar der Belastungszustand aus dem Verhältnis Q/Ne bestimmt, jedoch ist es auch möglich, die Unterscheidung zwischen nied rigen und mittleren Belastungen und hoher Belastung entspre chend den Stellungen des Drosselventils 5 zu treffen. Bei spielsweise wird die niedrige und mittlere Belastung ermit telt, wenn aus dem Stellungssignal des Stellungssensors 8 ein Öffnungsgrad des Drosselventils 5 bestimmt wird, der kleiner als ein vorgegebener Öffnungsgrad ist, wogegen die Belastung als hoch bewertet wird, wenn aus dem Stellungssignal des Stellungssensors 8 ein Öffnungsgrad des Drosselventils 5 ermittelt wird, der größer als der vorgegebene Öffnungsgrad ist.

Darüberhinaus kann zur Berücksichtigung des Warmlaufzustands der Maschine 1 der Bezugspegel für die Unterscheidung zwi schen niedriger und mittlerer Belastung und der hohen Bela stung entsprechend dem Wassertemperatursignal aus dem Wasser temperatursensor 9 verändert werden.

In einer Brennstoffpumpen-Antriebseinrichtung für eine Fahr zeugmaschine mit einem Brennstoffeinspritzsystem wird ent sprechend den Belastungszuständen der Maschine für einen Brennstoffpumpen-Antriebsmotor einer aus mehreren Erregungs stromkreisen gewählt, die jeweils durch die Kombination aus zwei von drei Bürsten des Motors oder allen drei Bürsten gebildet sind; dadurch wird die Drehzahl des Motors und damit die von der Brennstoffpumpe geförderte Brennstoffmenge verän dert. Wenn das Auftreten einer Störung in einem der Erre gungsstromkreise erfaßt wird, wird dem Fahrer das Auftreten der Störung gemeldet und zusätzlich mit einer Störzustand- Steuereinrichtung eine Schaltvorrichtung derart gesteuert, daß der Pumpenantriebsmotor über einen anderen der Erregungs stromkreise gespeist wird.

Claims

1. Antriebseinrichtung für die Brennstoffpumpe einer Maschi ne, gekennzeichnet durch einen Pumpenantriebsmotor (31) mit einem Läufer (32), einer ersten und einer zweiten Bürste (34, 35), die einander über den Läufer hinweg entgegengesetzt angeordnet sind, und einer gesondert von der ersten und zweiten Bürste angeordneten dritten Bürste (36), eine mit mindestens einer der Bürsten verbundene Stromquelle (18), eine Lastermittlungseinrichtung (4, 10) zum Ermitteln des Belastungszustands der Maschine (1), eine erste Stromleitvor richtung (51, 52, 54) zum Zuführen von Strom zu dem Läufer über zwei der Bürsten, eine zweite Stromleitvorrichtung (51, 52; 53, 54) zum Zuführen von Strom zu dem Läufer über alle Bürsten und eine Schalteinrichtung (20) zum Ein- und Aus schalten der ersten und zweiten Stromleitvorrichtung entspre chend dem ermittelten Maschinenbelastungszustand.

2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Bürste (34) mit Masse verbunden ist, daß die zweite und die dritte Bürste (35, 36) jeweils über ein erstes bzw. zweites Schaltelement (51, 52) mit der Stromquelle (18) ver bunden sind und daß die Schalteinrichtung (20) das erste und zweite Schaltelement entsprechend dem ermittelten Maschinen belastungszustand steuert.

3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die Schalteinrichtung (20) das erste Schaltelement (51) schließt und das zweite Schaltelement (52) öffnet, wenn die Lastermittlungseinrichtung (4, 10) eine niedrige Bela stung ermittelt, das erste Schaltelement öffnet und das zweite schließt, wenn die Lastermittlungseinrichtung eine hohe Belastung ermittelt und das erste und das zweite Schalt element schließt, wenn die Lastermittlungseinrichtung eine mittlere Belastung ermittelt.

4. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die erste Bürste (34) mit Masse verbunden ist, daß die zweite Bürste (35) mit der Stromquelle (18) über ein drittes Schaltelement (53) und ein viertes Schaltelement (54) verbunden ist, daß die dritte Bürste (36) mit der Stromquelle über das vierte Schaltelement (54) verbunden ist, welches während des Betriebs der Maschine (1) ständig geschlossen ist, und daß die Schalteinrichtung (20) das dritte Schaltele ment öffnet, wenn die Lastermittlungseinrichtung (4, 10) eine hohe Belastung ermittelt, bzw. andernfalls das dritte Schalt element schließt.

5. Antriebseinrichtung für die Brennstoffpumpe zum Fördern von Brennstoff aus einem Brennstoffbehälter zu Einspritzven tilen einer Fahrzeugmaschine, gekennzeichnet durch einen Pumpenantriebsmotor (31) mit einer ersten Bürste (54), die mit Masse verbunden ist, und mit einer zweiten und einer dritten Bürste (35, 36), die für den Antrieb der Brennstoff pumpe (13) mit einer Stromquelle (18) verbindbar sind, eine erste Schaltvorrichtung (51), die zwischen die zweite Bürste (35) und die Stromquelle geschaltet ist, eine zweite Schalt vorrichtung (52), die parallel zu der ersten Schaltvorrich tung zwischen die dritte Bürste (36) und die Stromquelle geschaltet ist, eine Steuereinrichtung (20) zum Steuern der ersten und zweiten Schaltvorrichtung, eine erste Fehlerdetek toreinrichtung (20) für das Ermitteln eines Fehlers an einer ersten Speiseleitung (42) einschließlich der ersten Schalt vorrichtung und der zweiten Bürste und eine zweite Fehlerde tektoreinrichtung (20) zum Ermitteln eines Fehlers an einer zweiten Speiseleitung (43) einschließlich der zweiten Schalt vorrichtung und der dritten Bürste, wobei die Steuereinrich tung die erste und die zweite Schaltvorrichtung schließt, wenn die erste und/oder zweite Fehlerdetektoreinrichtung einen Fehler erfaßt.

6. Antriebseinrichtung für die Brennstoffpumpe zum Fördern von Brennstoff aus einem Brennstoffbehälter zu Einspritzven tilen einer Fahrzeugmaschine, gekennzeichnet durch einen Pumpenantriebsmotor (31) mit einer ersten Bürste (34), die mit Masse verbunden ist, und mit einer zweiten und einer dritten Bürste (35, 36), die für den Antrieb der Brennstoff pumpe (13) mit einer Stromquelle (18) verbindbar sind, eine erste Schaltvorrichtung (51), die zwischen die zweite Bürste (35) und die Stromquelle geschaltet ist, eine zweite Schalt vorrichtung (52), die parallel zu der ersten Schaltvorrich tung zwischen die dritte Bürste (36) und die Stromquelle geschaltet ist, eine erste Detektoreinrichtung (24) für das Erfassen einer an der zweiten Bürste anliegenden Klemmen spannung (VA), eine zweite Detektoreinrichtung (24) zum Erfas sen einer an der dritten Bürste anliegenden Klemmenspannung (VB), eine erste Treibervorrichtung (61) für die Ansteuerung der ersten Schaltvorrichtung, eine zweite Treibervorrichtung (62) für die zur ersten Schaltvorrichtung gegensinnige An steuerung der zweiten Schaltvorrichtung, eine Unterschei dungseinrichtung (21), die erfaßt, daß kein Fehler vorliegt, wenn die mittels der ersten Detektoreinrichtung erfaßte Klemmenspannung an der zweiten Bürste größer als ein vorbe stimmter Wert und die mittels der zweiten Detektoreinrichtung erfaßte Klemmenspannung an der dritten Bürste kleiner als der vorbestimmte Wert ist, falls durch die erste Treibervorrich tung die erste Schaltvorrichtung geschlossen ist und durch die zweite Treibervorrichtung die zweite Schaltvorrichtung geöffnet ist, sowie wenn die mittels der ersten Detektorein richtung erfaßte Klemmenspannung an der zweiten Bürste klei ner als der vorbestimmte Wert und die mittels der zweiten Detektoreinrichtung erfaßte Klemmenspannung an der dritten Bürste größer als der vorbestimmte Wert ist, falls durch die erste Treibervorrichtung die erste Schaltvorrichtung geöffnet und durch die zweite Treibervorrichtung die zweite Schaltvor richtung geschlossen ist, und die unter anderen Bedingungen einen Fehler ermittelt, eine Warnvorrichtung (19), mit der dem Fahrer des Fahrzeugs ein Fehler gemeldet wird, wenn das Auftreten des Fehlers durch die Unterscheidungseinrichtung erfaßt wird, und eine Störzustand-Steuereinrichtung (21), durch die bei der Ermittlung des Auftretens eines Fehlers durch die Unterscheidungseinrichtung die erste und die zweite Treibervorrichtung derart gesteuert werden, daß der Pumpenan triebsmotor (31) über mindestens eine der Schaltvorrichtungen gespeist wird.