DE4402115C1

DE4402115C1 - Kraftstoff-Einspritzsystem für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE4402115C1
Application number: DE19944402115
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Ing Glehr
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 1994-01-25
Filing date: 1994-01-25
Publication date: 1995-01-26
Anticipated expiration: 2014-01-26
Also published as: DE4402115C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoff-Einspritzsystem für ei ne Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Kraftstoff-Einspritzsystem ist aus der DE-AS 23 58 713 bekannt. Dort wird beim Überschreiten einer bestimmten Motordrehzahl von sequentieller auf gruppenweise Kraftstoffeinspritzung umgeschaltet, um in allen Drehzahlbe reichen der Brennkraftmaschine optimale Einspritzverhältnisse zu erreichen.

Insbesondere bei sequentieller Kraftstoff-Einspritzung kann es vorkommen, daß in der Leitung von einem Kraftstoff-Ein spritzventil zu dem ihm zugeordneten Wegeschalter oder in diesem selbst ein Kurzschluß auftritt, wodurch dieses Kraft stoff-Einspritzventil dann eingeschaltet bleibt und dauernd Kraftstoff einspritzt. Das dadurch entstehende überfette Ge misch, das im Zylinder nicht mehr vollständig verbrennen kann, entzündet sich dann im Katalysator und kann diesen nach wenigen Sekunden zerstören.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Kraftstoffeinspritz-System der bekannten Art so auszubilden, daß es die geschilderten Kurzschlüsse ohne Zerstörung des Katalysators und andere Schäden übersteht und einen weiteren Fahrbetrieb, zumindest bis zum Erreichen einer Werkstatt, ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild der bekannten Ausführung,

Fig. 2 das Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 3 das Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 4 ein Signaldiagramm zum ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 ein Signaldiagramm zum zweiten Ausführungsbeispiel bei Kurzschluß gegen den Minuspol, und

Fig. 6 ein Signaldiagramm zum zweiten Ausführungsbeispiel bei Kurzschluß gegen den Pluspol.

Fig. 1 zeigt ein bekanntes Schaltbild der Kraftstoff-Ein spritzventile V1 bis V4 einer nicht dargestellten Vierzylin der-Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, wobei jedem Zy linder eine zwischen Pluspol (+Ub) und Minuspol (-Ub) einer nicht dargestellten Bordspannungsquelle liegende Reihenschal tung eines Kraftstoff-Einspritzventils (V1 bis V4), im fol genden "Ventil" genannt, und eines Wegeschalters (S1 bis S4) zugeordnet ist. Die Ventile können sequentiell oder gruppen weise betätigt werden.

Wenn nun in der Leitung von einem Ventil zu dem ihm zugeord neten Wegeschalter oder in diesem selbst ein Kurzschluß gegen den Minuspol auftritt, so bleibt dieses Ventil eingeschaltet und spritzt dauernd Kraftstoff ein. Um Schäden zu vermeiden, muß die Brennkraftmaschine sofort abgestellt werden.

Fig. 2 zeigt ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbei spiels, bei welchem gegenüber dem bekannten Schaltbild nach Fig. 1 alle Ventile V1 bis V4 plusseitig miteinander verbunden sind und zwischen diese Verbindung und den Pluspol +Ub ein Schalter, Gruppenschalter S5 genannt, geschaltet ist.

Alle nachfolgend erwähnten Gruppen- und Wegeschalter S1 bis S7 sind als elektronische Schalter, d. h., als Transistoren, Thyristoren oder dergleichen zu verstehen, welche von einem nicht dargestellten Motorsteuergerät betätigt werden.

Die Kraftstoff-Einspritzung soll in diesem Ausführungsbei spiel bei fehlerfreiem Betrieb sequentiell erfolgen, wie dies in dem in Fig. 4, Bereich a, dargestellten Signaldiagramm für die Schaltzustände über der Zeit t für die Wegeschalter S1 bis S4 und den Gruppenschalter S5 in der richtigen Ein spritz- bzw. Zündreihenfolge I-III-IV-II dargestellt ist. Da bei werden für die Dauer der Einspritzung in den jeweiligen Zylinder (in den Signaldiagrammen mit I, II, III und IV nume riert) der dem einspritzenden Ventil V1 bis V4 zugeordnete Wegeschalter S1 bis S4 und gleichzeitig der Gruppenschalter S5 betätigt (leitend gesteuert).

Wenn nun ein Kurzschluß zum Minuspol -Ub zwischen den Schalt- Kontakten in einem Wegeschalter S1 bis S4 oder in der Leitung zwischen einem Wegeschalter S1 bis S4 und dem zugeordneten Ventil V1 bis V4 auftritt (Fig. 4, Bereich b), so werden vom Motorsteuergerät wenigstens für die Dauer des Kurzschlusses alle Wegeschalter S1 bis S4 dauernd leitend geschaltet. Im gleichen Moment wird die Ansteuerung des Gruppenschalters S5 auf beispielsweise zweimalige Einspritzung pro Motorzyklus (720° KW) gleichzeitig in alle Zylinder ("Bankeinspritzung" genannt) mit entsprechend verkürzten Signaldauern zur Erzie lung der gleichen Einspritzmengen pro Zylinderfüllung wie im fehlerfreien Betrieb umgestellt. Damit wird erreicht, daß bei einem oder mehreren Kurzschlüssen der genannten Art der Mo torbetrieb voll aufrecht erhalten werden kann und keine Schä den am Katalysator entstehen.

Das zweite Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 unterscheidet sich von dem nach Fig. 2 dadurch, daß die Ventile V1 bis V4 plusseitig gruppenweise (I mit IV und II mit III) miteinander verbunden sind und daß zwischen jede dieser beiden Verbindung gen und den Pluspol +Ub ein Gruppenschalter S6 bzw. S7 ge schaltet ist.

Die Kraftstoff-Einspritzung soll auch bei diesem Ausfüh rungsbeispiel im fehlerfreien Betrieb sequentiell erfolgen. Dies ist in dem Signaldiagramm in Fig. 5, Bereich a darge stellt. Der Gruppenschalter S6 wird jeweils mit den Wege schaltern S1 und S4 ebenso wie der Gruppenschalter S7 jeweils mit den Wegeschaltern S2 und S3 (in der richtigen Einspritz reihenfolge) gleichzeitig leitend gesteuert.

Wenn nun wie oben ein Kurzschluß zum Minuspol -Ub zwischen den Schaltkontakten in einem Wegeschalter S1 bis S4 oder in der Leitung zwischen einem Wegeschalter S1 bis S4 und dem zu geordneten Ventil V1 bis V4 auftritt (Fig. 5, Bereich b), so werden vom Motorsteuergerät wenigstens für die Dauer des Kurzschlusses wieder alle Wegeschalter S1 bis S4 dauernd lei tend geschaltet und wird im gleichen Moment die Ansteuerung der beiden Gruppenschalter S6 und S7 auf beispielsweise eben falls zweimalige Gruppeneinspritzung pro Motorzyklus gleich zeitig in die Zylinder I+IV bzw. II+III mit ebenfalls ent sprechend verkürzten Signaldauern zur Erzielung der gleichen Einspritzmengen pro Zylinderfüllung wie im fehlerfreien Be trieb umgestellt. Damit wird auch hier erreicht, daß bei ei nem oder mehreren Kurzschlüssen der genannten Art der Motor betrieb voll aufrecht erhalten werden kann und keine Schäden am Katalysator entstehen können.

Wenn hingegen bei einem der beiden Ausführungsbeispiele nach Fig. 2 oder 3 ein Kurzschluß gegen den Pluspol +Ub zwischen den Schaltkontakten in einem Gruppenschalter S5, S6 oder S7 oder in der Leitung zwischen einem Gruppenschalter und dem zugeordneten Ventil V1 bis V4 auftritt, so wird der Gruppen schalter S5 oder werden die Gruppenschalter S6 und S7 dauernd leitend geschaltet (Fig. 6, Bereich b) und werden die Wege schalter S1 bis S4 weiter sequentiell gesteuert. Somit ist bei beiden Ausführungsbeispielen die Aufrechterhaltung des sequentiellen Einspritzbetriebes auch bei einem Kurzschluß der genannten Art gegen den Pluspol +Ub möglich.

Claims

1. Kraftstoffeinspritz-System für eine Brennkraftmaschine mit Umschaltung von sequentieller auf gruppenweise Kraftstoffein spritzung, wobei jedem Zylinder eine zwischen dem Pluspol (+Ub) und dem Minuspol (-Ub) einer Bordspannungsquelle lie gende Reihenschaltung eines Kraftstoff-Einspritzventils (V1 bis V4) und eines Wegeschalters (S1 bis S4) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraftstoff-Einspritzventile (V1 bis V4) plusseitig alle gemeinsam oder gruppenweise miteinander verbunden sind,
daß zwischen jede dieser Verbindungen und den Pluspol (+Ub) ein Gruppenschalter (S5; S6; S7) geschaltet ist,
daß bei fehlerfreiem Betrieb jeweils ein Wegeschalter (S1 bis S4) und der ihm zugeordnete Gruppenschalter (S5; S6; S7) se quentiell nur während der Einspritzzeit des dem Wegeschalter zugeordneten Kraftstoff-Einspritzventils (V1 bis V4) leitend gesteuert werden,
daß bei einem Kurzschluß gegen den Minuspol (-Ub) zwischen den Schaltkontakten in einem Wegeschalter (S1 bis S4) oder in der Leitung zwischen einem Wegeschalter (S1 bis S4) und dem zugeordneten Kraftstoff-Einspritzventil (V1 bis V4) alle We geschalter (S1 bis S4) dauernd leitend geschaltet werden und jeder Gruppenschalter (S5; S6; S7) auf Gruppeneinspritz-Steue rung umgeschaltet wird, und
daß bei einem Kurzschluß gegen den Pluspol (+Ub) zwischen den Schaltkontakten in einem Gruppenschalter (S5; S6; S7) oder in der Leitung zwischen einem Gruppenschalter (S5; S6; S7) und dem zugeordneten Kraftstoff-Einspritzventil (V1 bis V4) jeder Gruppenschalter (S5; S6; S7) dauernd leitend geschaltet wird und die Wegeschalter (S1 bis S4) weiter sequentiell gesteuert werden.

2. Kraftstoffeinspritz-System nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Ansteuerung der Wege- und Gruppenschal ter (S1 bis S7) durch ein elektronisches Motorsteuergerät er folgt.