DE4302383A1 - Fuel and air supply to IC engine e.g. for road vehicle or water-craft - is controlled by electronic circuit adjusting fuel pump speed in accordance with rate of air intake - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffzuführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine, wie sie z. B. bei Kraftfahrzeugen oder Wasserfahrzeugen eingesetzt werden, insbesondere eine Kraftstoffzuführeinrichtung, die Kraftstoff als Funktion des durch eine Bedienungsperson eingegebenen Bedarfs an die Brennkraftmaschine abgibt.

Bei Kraftstoffzuführeinrichtungen werden üblicherweise von einem elektrischen Motor angetriebene Kraftstoffpumpen dazu eingesetzt, Kraftstoff unter Druck von einem Kraftstoffvor­ rat zu der Brennkraftmaschine zu fördern.

Ein allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine derartige Kraftstoffzuführeinrichtung zu schaffen, bei der die Kraft­ stoffpumpe so betrieben wird, daß sie Kraftstoff aus dem Vorrat zu der Brennkraftmaschine als Funktion des durch die Bedienungsperson bestimmten Bedarfs der Brennkraftmaschine fördert. Insbesondere soll durch die vorliegende Erfindung eine Kraftstoffzuführeinrichtung geschaffen werden, die die Pumpendrehzahl als Funktion des durch die Bedienungsperson bestimmten Bedarfs der Brennkraftmaschine regelt, bei der das Pumpengeräusch bei kleinen Drehzahlen der Pumpe und der Brennkraftmaschine verringert ist und bei der der Pumpe im Leerlauf der Brennkraftmaschine möglichst wenig Strom zuge­ führt wird, was besonders wichtig ist bei Anwendung in Wasserfahrzeugen.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin­ dung sind in den Patentansprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffzuführeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Kraftstoffvor­ rat und eine von einem elektrischen Motor angetriebene Kraftstoffpumpe, die auf das Anlegen elektrischer Energie anspricht, um Kraftstoff unter Druck vom Vorrat zu der Brennkraftmaschine mit einem Durchsatz zu fördern, der sich als Funktion der an die Pumpe angelegten elektrischen Ener­ gie ändert. Mit der Luftansaugleitung der Brennkraftmaschine ist ein Sensor gekoppelt, der die Menge der an die Brenn­ kraftmaschine abgegebenen Verbrennungsluft und somit den durch die Bedienungsperson bestimmten Bedarf der Brennkraft­ maschine mißt. Eine elektronische Schaltung spricht auf den Sensor an, um elektrische Energie an die Pumpe als direkte Funktion der Menge der der Brennkraftmaschine zugeführten Verbrennungsluft anlegt und dadurch die Pumpe mit einer Drehzahl betreibt, die gerade ausreicht, um den Bedarf zu decken. Vorzugsweise umfaßt diese Schaltung einen impuls­ breitenmodulierten Verstärker, der den Strom einer Gleich­ stromquelle der Pumpe als Funktion des durch die Bedienungs­ person bestimmten Bedarfs der Brennkraftmaschine zuführt. Bei zwei Ausführungsbeispielen der Erfindung besteht der auf den Lufteinlaßstrom ansprechende Sensor aus einem Drossel­ ventilstellungs-Sensor bzw. einem im Luftansaugkanal ange­ ordneten Luftmassenstrom-Sensor.

Anhand der Zeichnung werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäß ausgebil­ deten Kraftstoffzuführeinrichtung und

Fig. 2 ein fragmentarisches Blockdiagramm zum Veranschau­ lichen einer Modifikation der in Fig. 1 gezeigten Kraftstoffzuführeinrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Kraftstoffzuführeinrichtung 10, die Kraft­ stoff unter Druck einer Brennkraftmaschine 12 zuführt, wel­ che eine mit einem Luftreiniger 16 gekoppelte Luftansauglei­ tung 14 aufweist. Ein Drosselventil 18 ist innerhalb der Leitung 14 angeordnet und ist durch eine Bedienungsperson über ein Gestänge 20 betätigbar, um der Brennkraftmaschine Verbrennungsluft in Abhängigkeit von dem durch die Bedie­ nungsperson bestimmten Bedarf der Brennkraftmaschine zuzu­ führen. Die Kraftstoffzuführeinrichtung 10 umfaßt einen Kraftstoffvorrat 22 wie z. B. einen Kraftstofftank sowie eine von einem elektrischen Motor betriebene Kraftstoffpumpe 24, die bei Zufuhr von Gleichstromenergie Kraftstoff vom Vorrat 22 unter Druck zu der Brennkraftmaschine 12 fördert. Mit dem Drosselventil 18 ist durch ein Gestänge 28 ein Sensor 26 gekoppelt, der ein elektrisches Signal als Funktion der Stellung des Drosselventils 18 innerhalb der Leitung 14 erzeugt. Ein impulsbreitenmodulierter Verstärker 30 empfängt dieses elektrische Signal und gibt Gleichstrom einer Batte­ rie 32 an die Motorwicklung der Kraftstoffpumpe 24 ab, und zwar als direkte Funktion, vorzugsweise als direkte lineare bzw. proportionale Funktion der an die Brennkraftmaschine 12 abgegebenen Verbrennungsluftmenge. Dies wird bei dem bevor­ zugten Ausführungsbeispiel der Erfindung dadurch erreicht, daß gepulster Strom der Pumpe 24 mit einer Frequenz und/oder einem Tastverhältnis zugeführt wird, die bzw. das sich als direkte Funktion des Stellungs-Ausgangssignals des Sensors ändert.

Fig. 2 zeigt ein modifiziertes Ausführungsbeispiel, bei dem der Drosselventilstellungs-Sensor 26 in Fig. 1 durch einen Luftmassenstrom-Sensor 34 ersetzt ist. Der Sensor 34 ist mit einem Heißdraht 36 oder dergleichen gekoppelt, um dem impulsbreitenmodulierten Verstärker 30 ein elektrisches Signal in Abhängigkeit von der Verbrennungsluftmenge zuzu­ führen. Die Modifikation der Fig. 2 ist besonders vorteil­ haft bei Brennkraftmaschinen mit Turboaufladung.

Claims (5)

1. Kraftstoffzuführeinrichtung für eine Brennkraft­ maschine, die mit einer Einrichtung zum Zuführen von Ver­ brennungsluft zur Brennkraftmaschine versehen ist, mit:
einem Kraftstoffvorrat (22) und einer von einem elektrischen Motor betriebenen Kraftstoffpumpe (24), die in Abhängigkeit von der angelegten elektrischen Energie unter Druck stehenden Kraftstoff vom Kraftstoffvorrat (22) zur Brennkraftmaschine (12) mit einem Durchsatz zuführt, der als Funktion der an die Pumpe (24) angelegten elektrischen Ener­ gie veränderlich ist,
einer Sensoreinrichtung (26, 28; 34, 36), die mit der Luftzuführeinrichtung (14, 18) gekoppelt ist, um die Menge der an die Brennkraftmaschine (12) abgegebenen Ver­ brennungsluft zu erfassen, und
einer auf die Sensoreinrichtung ansprechenden Ein­ richtung (30, 32) für die Zufuhr elektrischer Energie zur Pumpe (24) als direkte Funktion der Menge der an die Brenn­ kraftmaschine (12) abgegebenen Verbrennungsluft.

2. Kraftstoffzuführeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (30, 32) für die Zufuhr elektrischer Energie Gleichstrom als direkte Funktion der Verbrennungsluftmenge an die Pumpe (24) abgibt.

3. Kraftstoffzuführeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung für die Zufuhr elektrischer Energie eine Gleichstromquelle (32) und einen impulsbreitenmodulierten Verstärker (30) aufweist, um gepulsten Strom von der Gleichstromquelle (32) zu der Pumpe (24) mit einer Frequenz und/oder einem Tastverhältnis zuzu­ führen, die bzw. das sich als Funktion der Menge der an der Brennkraftmaschine (12) zugeführten Verbrennungsluft ändert.

4. Kraftstoffzuführeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzufuhreinrichtung ein Drosselventil (18) aufweist, das durch eine Bedienungsperson betätigbar ist, um Verbrennungs­ luft als Funktion des von der Bedienungsperson eingegebenen Bedarfs der Brennkraftmaschine (12) zuzuführen, und daß die Sensoreinrichtung einen auf die Stellung des Drosselventils (18) ansprechenden Sensor (26) aufweist.

5. Kraftstoffzuführeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung einen Luftmassenstrom-Sensor (34) aufweist.