DE2602989A1 - Elektronisches brennstoffeinspritzsystem fuer eine brennkraftmaschine - Google Patents
Elektronisches brennstoffeinspritzsystem fuer eine brennkraftmaschineInfo
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Description
D-8023 München-Pullach. Wiener Str. 2. Tel. (0b9) 7 -53 30 /1; Te.ex <>21i:147 bros d Lao'es: ..Patentibus» München
Diplom Ingenieure
2607989
Ihr Zeichen: Tag: 27. Januar 1976
Your ref.: 5334—A - Date:
vl/sta
THE BENDIX CORPORATION, Executive Offices, Bendix Center, Southfield. Michigan, 48075, USA
Elektronisches Brennstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft das Gebiet der elektronischen Brennst off steuerung für Brennkraftmaschinen und speziell die elektronische
Berechnung der Maschinen-Brennstoffanforderungen während Übergangsbetriebsphasen, die von der Drehzahl der Maschine
und dem Druck im Ansaugrohr bestimmt sind.
Die Brennstoffabgabe an Brennkraftmaschinen während Übergangsbetriebsphasen,
wie beispielsweise bei der Beschleunigung oder Verzögerung, wurde gemäß dem Stand der Technik intensiv behandelt
bzw. untersucht. Elektronische Steuereinheiten für Maschinen, die mit elektronischen Brennstoffeinspritzsystemen (EPl)
ausgestattet sind, besitzen normalerweise Hilfseehaltungen für
die verschiedenen Anreicherungsarten der Brennstoffmischung
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- 2 - ?ΒΠ?939
während der Beschleunigung und zur Verminderung oder Beendigung der Brennstoffabgabe während der Verzögerung. Beschleunigungs-Brennstoffanreicherungsschaltungen,
wie sie beispielsweise in der deutschen Patentschrift 2 106 910 beschrieben sind, erzeugen
ein erstes Brennstoffanreicherungssignal, um eine vorbestimmte
Brennstoffmenge in die Maschine einzuspritzen, und zwar unmittelbar nach dem Empfang einer Beschleunigungs-Befehlsgröße
und unabhängig von den Einspritzsignalen, die durch die elektronische Steuereinheit erzeugt werden. Zusätzlich zu dem ersten
Anreicherungssignal erhöht die Anreicherungsschaltung auch
die Dauer der Einspritzimpulse, die durch die elektronische Steuereinheit erzeugt werden. Einspritzimpulse mit erhöhter
Dauer werden so lange erzeugt, als ein Signal vorhanden ist, welches das Bestehen eines Beschleunigungsbefehls anzeigt. In
der deutschen Patentanmeldung P 22 01 624.6 ist ein ähnliches System beschrieben, bei welchem die erhöhte Länge der von dem
elektronischen Steuersystem bzw. -einheit erzeugten Einspritzimpulses von der Größe und der Dauer der geforderten Beschleunigung
abhängig ist, die von einem mechanisch an den Drosselmechanismus angekuppelten Potentiometer abgeleitet wird. Das den
Einspritzimpulsen hinzugefügte Inkrement fällt nach dem Beschleunigungsbefehl
bzw. nach Beendigung desselben exponentiell ab. In der US-Patentschrift 3 548 791 ist eine Beschleunigungs-Anreicherungsschaltung
beschrieben, bei welcher das eine Forderung nach einer Beschleunigung wiedergebende Signal aus einer
Druckänderung im Ansaugrohr besteht. Bei diesem System ändert die Beschleunigungsforderung die Betriebsweise des elektronischen
Steuersystems bzw. Steuereinheit, die in Abhängigkeit von einer Beschleunigungsanforderung zusätzlich Brennstoffanreicherungs-Einspritzimpulse
in einer Folge erzeugt, die gleich ist der Zündfolge der Zylinder. Die Dauer dieser zusätzlichen Beschleunigungsimpulse
ist festgelegt, und die Zahl der Impulse hängt von der Größe des Beschleunigungssignals ab. In der US-Patentschrift
3 673 989 sind zwei Beschleunigungs-Anreicherungsschaltungen erläutert. Die erste Schaltung wird durch einen!
Differenzierkreis geregelt, der auf die Druckänderung im Ansaug-'
rohr anspricht und der mit einer vorbestimmten Frequenz eine
Reihe von Einspritzimpulsen mit festen Impulsbreiten erzeugt. Die zweite Schaltung integriert das Beschleunigungssignal und
erzeugt ein Vorspannsignal für die elektronische Steuereinheit, welches die Länge der Einspritzimpulse dehnt, und zwar um eine
feste Zeitperiode. In der US-Patentschrift 3 719 176 ist eine Beschleunigungs-Anreicherungsschaltung behandelt, bei welcher
ein Beschleunigungssignal, welches vom Ansaugrohrdruck abgeleitet wird, zur Modifizierung der Dauer der Einspritzimpulse, die
von der elektronischen Steuereinheit erzeugt werden, integriert wird. Das integrierte Drucksignal gelangt zu einer Impulsbreite-Modifizierschaltung,
welche primäre Impulse erzeugt, die während der Abfallzeit der Integrierschaltung abfallen.
Der zuvor erläuterte Stand der Technik gibt den technischen Entwicklungsstand für die Brennstoffanreicherung während der
Beschleunigungsperioden wieder. Ein Studium des Standes der Technik läßt erkennen, daß die Beschleunigungs-Brennstoffanrei—
cherung und die Verzögerungs-Brennstoffverminderung von der Fachwelt empirisch behandelt wurde. Die vorliegende Erfindung
betrifft nun ein elektronisches Brennstoffsteuersystem, bei welchem die Brennstoffanreicherungen der Maschine in Abhängigkeit
von der tatsächlichen Luftströmung in die Maschine berechnet werden, die von sowohl statischen als auch dynamischen Messungen
des Druckes im Luftansaugrohr der Maschine abgeleitet werden. Durch Verwendung von sowohl der dynamischen als auch
statischen Komponenten des Druckes im Ansaugrohr lassen sich die Brennstoffanreicherung für die Beschleunigung oder die
Brennstoffverminderung für die Verzögerung auf der Grundlage
der tatsächlichen Luftströmung berechnen. Die dynamische Kompo-
: nente des Drucksignals sieht eine Korrektur erster Ordnung für die berechneten Brennstoffanforderungen während der Übergangsbetriebsphasen
vor. Empirische Korrekturen, wie sie gemäß dem
: Stand der Technik durchgeführt werden, führen dann zu einem sekundären
Korrekturtyp, durch, den Korrekturen, wie für Ereignisse einer Wandbefeuchtung, Maschinen- und Lufttemperaturen und
i andere,Paktoren, durchgeführt werden, die der Luftströmung in
die Maschine nicht zugeordnet sind.
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7 h η ? q P1 g
Die Erfindung schafft somit ein Brennstoffsteuersystem für eine Brennkraftmaschine mit einer elektrischen Schaltung, welche die
von einem Druckfühler erzeugten Signale für die Kompressibilität der Luft während der Übergangsbedingungen korrigiert. Durch
diese Schaltung wird ein genaueres Drucksignal für die sich anschließende Berechnung der Strömungsgrundlage des Strömungsmittels
aufgrund der physikalischen Parameter des Systems und des gemessenen Drucks erreicht. Die korrigierten Drucksignale, zusammen
mit den die Drehzahl der Maschine wiedergebenden Signalen, sind für die Luftströmung kennzeichnend und werden von dem
elektronischen Brennstoffsteuersystem für die Berechnung der Brennstoffanforderungen der Maschine verwendet.
Die erläuterte Schaltung berechnet ein Druckkorrektursignal mit einem Wert, der proportional zur ersten Ableitung des Druckes
im Ansaugrohr ist und der umgekehrt proportional zur Drehzahl der Maschine ist, wobei dieser zu dem erzeugten Drucksignal addiert
wird, um die Kompressibilität der Luft im Ansaugrohr der Maschine während des Übergangsbetriebes zu korrigieren. Die
Schaltung enthält eine Differenzierstufe, die ein Ableitungssignal
erzeugt, welches zur ersten Ableitung des Drucksignals proportional ist, ebenso eine SchaltungJ die das Ableitungssignal
durch ein Drehzahlsignal teilt, um ein Korrektursignal zu
erzeugen, und eine Schaltungsanordnung zum Verbinden des Korrektursignals mit dem erzeugten Drucksignal, um dadurch ein
korrigiertes Drucksignal zu erzeugen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektronische Steuereinheit einer mit einem Brennstoffeinspritzsystem ausgestatteten
Brennkraftmaschine zu schaffen, die eine Hilfsschaltung zum Erzeugen eines Korrekturdrucksignals enthält, mit
einer Komponente, die proportional zur ersten Ableitung des Druckes in dem Ansaugrohr der Maschine ist und die umgekehrt
■ proportional zur Drehzahl der Maschine ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichnungsteil !des Anspruches 1.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
unter Hinweis auf die Zeichnung. Es zeigen:
Figur 1 ein Blockschaltbild eines elektronischen Brennstoffsteuersystems
für eine Brennkraftmaschine unter Verwendung von Übergangsbetrieb-Steuerschaltkreisen nach dem
Stand der Technik;
Figur 2 ein Blockschaltbild eines elektronischen Brennstoffsteuersystems
für eine Brennkraftmaschine unter Verwendung der erfindungsgemäßen Druckkorrekturschaltung;
Figur 3 einen elektrischen Schaltplan des DruckkorrekturSchaltkreises;
Figur 4 einen alternativen elektrischen Schaltplan der Druckkorrekturschaltung;
und
Figur 5 einen Schaltplan, der die Druckkorrekturschaltung zeigt, welche für ein elektronisches Steuersystem mit
Verwendung eines monostabilen Multivibrators geeignet ist.
In Figur 1 ist ein Blockschaltbild gezeigt, welches elektronische Brennstoffeinspritzsysteme nach dem Stand der Technik darstellt,
die mit einer Hilfssteuerschaltung für den Übergangsbetrieb ausgestattet sind. Eine Brennkraftmaschine 10 empfängt
über eine Brennstoffleitung 11 Brennstoff, die mit einer Vielzahl
von elektrisch betätigten Brennstoffeinspritzvorrichtungen
12 verbunden ist, welche im Luftansaugrohr 13 der Maschine
angeordnet sind, und zwar nahe bei den Einlaßöffnungen der Maschinenzylinder. Die Luftströmung in die Maschine wird vom Fahrer
durch eine mechanische Steuereinheit gesteuert, wie beispielsweise ein Fußpedal H, durch welches das Drosselventil 15
betätigt werden kann, und zwar zum Öffnen des Luftansaugrohres, •was über ein mechanisches Gestänge 16 erfolgt. Ein Luftfilter
am Eingang des Ansaugrohres 13 entfernt Staub und Schmutz aus
der Luft, bevor dieser in das Ansaugrohr eintritt Die Maschine 10 besitzt mehrere Fühler, wie einen Druckfühler 18 für das
Ansaugrohr und einen Drehzahlfühler 19, der die Betriebsbedingungen der Maschine überwacht- Die Maschine kann auch mit weiteren
Fühlern (nicht gezeigt) ausgestattet sein, welche Signale erzeugen, die für die verschiedenen anderen Betriebsparameter
der Maschine kennzeichnend sind, wie beispielsweise die Maschinentemperatur,
die Lufttemperatur und den Sauerstoffgehalt der Abgase. Diese Fühler und ihre Funktionen, wie sie in Verbindung
mit elektronischen Brennstoffeinspritzsystemen verwendet werden, sind gut bekannt und brauchen für das Verständnis
der vorliegenden Erfindung nicht näher erläutert zu werden.
Die Brennstoffanreicherungen der Maschine werden durch eine
elektronische Steuereinheit 20 berechnet, die auf die verwendeten Fühler bzw. deren Signale anspricht. Die Brennstoffanreicherung
der Maschine kann in Form von Einspritzimpulssignalen, die durch die elektronische Steuereinheit 20 erzeugt werden,
gelangen zu einer Einspritz-Treiberschaltung 21, welche die
Einspritzsignale verstärkt und diese verstärkten Signale auf die jeweiligen Brennstoffeinspritzvorrichtungen 12 verteilt. Es
ist auf diesem Gebiet gut bekannt, daß die von der elektronischen Steuereinheit 20 erzeugten Signale und durch die Einspritztreiberschaltung
21 verteilten Signale aus Signalen bestehen können, die aufeinanderfolgend zugeführt werden, eines
zu einem Zeitpunkt zu jedem der jeweiligen Brennstoffeinspritzvorrichtungen in einer vorbestimmten Reihenfolge synchron mit
der Drehung der Maschine; auch können die erzeugten Signale aus Gruppeneinspritzsignalen bestehen, die alternativ wenigstens
zwei Gruppen von Einspritzvorrichtungen an vorbestimmten Drehstellungen der Maschine zugeführt werden. Ob nun das elektronische
Steuersystem sequentiell oder mit Gruppeneinspritzimpulsen
arbeitet, ist für den Gegenstand der Erfindung ohne Bedeutung und braucht nicht näher erläutert zu werden.
Um nun Übergangsbetriebsbedingungen Rechnung zu tragen, wie
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beispielsweise der Beschleunigungs-Brennstoffanreicherung oder
der Verzögerungs-Brermstoffverminderung, gelangt gemäß dem Stand der Technik eine Hilfssteuerschaltung 22 für den Übergangsbetrieb
zur Anwendung, welche Signale empfängt, die angeben, daß die Maschine sich in einem Übergangsbetrieb bzw. Übergangsbetriebsphase
befindet. Die Signale, welche den Übergangsbetrieb der Maschine anzeigen, können von einem Drosselbewegungs-Wandler
23 oder von einem Druckfühler 18 (strichlierte Linie) abgeleitet werden. Der Drosselbewegungs-Wandler 23 kann
mechanisch entweder an den Drosselkörper oder der Steuervorrichtung für den Fahrer gekoppelt sein, wie dies durch die
strichlierte Linie 24 angedeutet ist, und erzeugt ein Signal, wenn der Drosselkörper 15 oder die Betätigungsvorrichtung 14
bewegt werden, um eine Forderung der Maschine hinsichtlich einer Beschleunigung oder Verzögerung anzugeben. Der Wandler
kann aus einem Schalter, einem Potentiometer, einem veränderlichen Induktivitäts-Reaktor oder einem elektrischen Impulsgenerator
bestehen, der ein einen Übergangszustand wiedergebendes
Signal erzeugt. Das elektronische Brennstoffsteuersystem wird von einer elektrischen Stromversorgungsquelle 25 mit Strom versorgt,
die aus einer Batterie oder einem von der Maschine getriebenen Generator bestehen kann, der in herkömmlicher Weise
bei Brennkraftmaschinen zur Anwendung gelangt. Die elektrische Stromquelle 25 sieht die erforderlichen elektrischen Potentiale
und Ströme für den Betrieb der Abtaster oder Fühler der Maschine und für die einzelnen Schaltungen in dem System vor.
Die Steuerschaltung für den Übergangsbetrieb spricht auf die Signale an, die einen Übergangsbetriebszustand wiedergeben, und
erzeugt Signale, durch die entweder die Brennstoffströmung während
der Beschleunigung erhöht wird oder während der Verzögerung
vermindert wird. Für eine Beschleunigung kann die Steuerschaltung für den Übergang3betrieb unmittelbar einen oder mehrere
Brennstoffanreicherungsimpulse erzeugen, und zwar unabhängig von der elektronischen Steuereinheit 20, die dann direkt
der Einspritz-Treiberschaltung zugeführt werden, wobei letztere
die Brennstoffeinspritzvorrichtung veranlaßt, unmittelbar
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zusätzlichen Brennstoff an die Maschine abzugeben. Bei anderen Formen kann das von der Steuerschaltung für die Übergangsphase
erzeugte Signal der elektronischen Steuereinheit zugeführt werden, um die Breite der Signale zu verlängern, die von der elektronischen
Steuereinheit erzeugt werden. Um zwischen den Signalen zu unterscheiden, die von der elektronischen Steuereinheit
erzeugt werden und den Anreicherungsimpulsen, die von der Steuerschaltung für den Übergangsbetrieb erzeugt werden, sollen
die von der elektronischen Steuereinheit erzeugten Signale im folgenden als Injektionsimpulse und die Impulssignale, die von
der Steuereinheit für den Übergangsbetrieb erzeugt werden, sollen als Anreicherungsimpulse bezeichnet werden. Wie bereits an
früherer Stelle erläutert wurde, kann die Steuerschaltung für den Übergangsbetrieb Anreicherungsimpulse, Signale zur Erhöhung
der Breite der Einspritzimpulse oder beide erzeugen. In Abhängigkeit
von einem Verzögerungsbefehl, kann die Steuerschaltung für den Übergangsbetrieb ein Signal erzeugen, welches das Erzeugen
der Einspritzimpulse in der elektronischen Steuereinheit verhindert oder die Einspritzimpulse in der Einspritztreiberschaltung
beendet. Es sei erwähnt, daß die vorangegangenen Ausführungen lediglich die grundlegenden Prinzipien des Standes
der Technik umfassen, und daß auch einige Kombinationen von diesen Prinzipien abweichen können. Es ist jedoch ausreichend,
hier festzustellen, daß die Brennstoffanreicherung oder Brennstoffverminderung
bei einer Maschine während einer Übergangsbetriebsphase beim Stand der Technik empirisch behandelt wird,
und zwar unabhängig von den tatsächlichen Anforderungen der Maschine.
Die Brennstoffanreicherungen der Maschine werden gewöhnlich als eine direkte Funktion der Luftströmung in die Maschine berechnet,
die mathematisch von dem Druck im Ansaugrohr der Maschine, der titrimetrischen Verschiebung der Maschine, der Drehzahl der
Maschine, der Gaskonstanten und der Gastemperatur gemäß der
folgenden Gleichung (1) hergeleitet wird:
D111JiP111
w _ mv m , λ
wa - RT (1)
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" 9" ?6Q?989
Hierin "bedeuten:
W = Luftströmung in die Maschine
D = titrimetrische Verschiebung (volumetric displacement)
mv
(in VR ad)
N = Maschinendrehzahl (Rad/sec)
P = Ansaugrohrdruck (psia)
R = Gaskonstante (in-lbs/lb/°R)
T = Temperatur des Gases (0R)
N = Maschinendrehzahl (Rad/sec)
P = Ansaugrohrdruck (psia)
R = Gaskonstante (in-lbs/lb/°R)
T = Temperatur des Gases (0R)
Diese Gleichung definiert die Luftströmung lediglich unter Dauerzustandsbedingungen. Unter dynamischen oder Übergangsbedingungen,
wenn sich der Druck im Ansaugrohr ändert, muß die Kompressibilität des Gases in Betrachtung gezogen werden, so
daß Gleichung (2) mit einem Kompressibilitätsausdruck genauer
die tatsächliche Luftströmung definiert:
D NPn, V SPm
w _ mv m ^^ m / 0\
wa Rl? + kW K<i}
Hierin bedeuten:
V = Ansaugrohrvolumen (in-*)
k = Verhältnis der spezifischen Wärmen S = Laplace-Operator (d/dt)
Die Gleichung (2) besitzt zwei Ausdrücke, von denen der erste den Dauerzustandsbetrieb bzw. Betriebsphase definiert und mit
Gleichung (1) identisch ist. Der zweite Ausdruck ist ein Kompressibilitätsausdruck,
um den Gesetzen Rechnung zu tragen, die die Erhaltung der Masse betreffen.
Für Brennstoffeinspritzsysteme wird die Brennstoffmenge, die pro
Umdrehung der Maschine eingespritzt wird, dadurch errechnet, indem man die tatsächliche Luftströmung durch die Drehzahl der Maschine
teilt, so daß die Brennstoffmenge durch Teilen der Gleichung (2) durch die Maschinendrehzahl N berechnen kann, was zu
der folgenden Gleichung (3) führt:
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W DP VSP
a _ mv m m
a _ mv m m
W RF" kNRT
Pur einen Dauerzustandsbetrieb beträgt der Ausdruck SPm gleich
null (dP /dt = O), und die Luftströmung in die Maschine und daher die berechnete Brennstoffmenge pro Maschinenumdrehung ist
die gleiche, wie dies vom Stand der Technik gelehrt wird. Bei einem Übergangszustand ist jedoch der Ausdruck SPm nicht null,
und die tatsächliche Luftströmung in die Maschine beträgt tatsächlich entweder mehr oder weniger als die berechnete, verwendet
man den Dauerzustandsausdruck der Gleichung.
Einige typische Werte des Ausdrucks SPm sind 15 psi/sec bis
30 psi/sec für Stufenänderungen der Drosselklappenöffnung. Für eine typische Achtzylindermaschine wurden die folgenden Parameter
gemessen:
D =34,13 in3/Rad
mv ■}
mv ■}
V = 300 inJ
P =8 psia
m
m
N = 200 Rad/sec (2000 RPM)
k = 1,4
k = 1,4
Unter Verwendung dieser Parameter beträgt der Wert für den ersten Ausdruck der Gleichung (3):
Dm£m = (34;13)(8) = 8 05 x 10~4 lbs/Rad
RT 1640K530) '
und der Wert des zweiten Ausdrucks der Gleichung (3) ist: .HÖHT ■ = °'947 x 10 lbs/Rad
Es läßt sich erkennen, daß der zweite Ausdruck der Gleichung (3) nahezu 11,77 %>
des Dauerzustandsausdrucks ausmacht und bei [ niedrigeren Drehzahlen wird dieser Ausdruck noch größer. Wenn
der zweite Ausdruck während Übergangsbedingungen vernachlässigt
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• " ? 6 O ? 9 8 9
wird, werden die Brennstoffanforderungen der Maschine nur auf
der Grundlage des ersten Ausdrucks berechnet, und die Maschine erhält daher eine nicht richtige Brennstoff/Luftmischung.
Gemäß den bekannten Systemen wird normalerweise die Brennstoffströmung
während der Verzögerung beendet. Diese Praxis ist jedoch für Maschinen nicht vorteilhaft, bei denen thermische Re- ·
aktoren zur Anwendung gelangen, um die Emission von unerwünschten
Abgas-Giftstoffen zu reduzieren. Das Beenden des Brennstofflusses führt zu einer Aufhebung der Verbrennung innerhalb
der Maschine und führt zu einer zeitweisen Abschreckung oder Abkühlung des thermischen Reaktors, was dazu führt, daß die Fähigkeit
der Reaktoren, unerwünschte Giftstoffe zu beseitigen, vermindert. Eine elektronische Steuereinheit, welche die Brennstoff
anf orderungen der Maschine in Einklang mit der Luftströmung gemäß Gleichung (3) berechnet, ist jedoch nicht mit diesem
Nachteil behaftet, und die in die Maschine eingespritzte Brennstoffmenge bleibt proportional zur Luftströmung, und zwar bei
sowohl Beschieunigungsbetrieb als auch Verzögerungsbetrieb.
Ein Brennstoffsteuersystem, welches das Prinzip gemäß Gleichung (3) verwendet, ist in Figur 2 gezeigt. Figur 2 zeigt eine
typische mit einer Brennstoffeinspritzung ausgestattete Brennkraftmaschine 10 mit einer Brennstoffleitung 11, Brennstoffeinspritzvorrichtungen
12, einem Luftansaugrohr 13, einem vom Fahrer betätigten Fußpedal I4» einer Drosselklappe 15, einem Ansaugrohrdruckabtaster
18, einem Drehzahlfühler 19, einer elektronischen Steuereinheit 20, einer Einspritz-Treiberschaltung
21 und einer elektrischen Stromversorgungsquelle 25. Die Funktion und Zwischenbeziehungen dieser Komponenten sind die
gleichen, wie sie in Verbindung mit Figur 1 beschrieben wurden. Anstelle der Steuerschaltung 22 für den Übergangsbetrieb und
dem Drosselbewegungs-Wandler 23 ist eine Druckkorrekturschaltung
26 vorgesehen, die ein Signal von dem Druckfühler 18 und ein Signal von dem Drehzahlfühler 19 empfängt. Die Druckkorrekturschaltung
26 erzeugt ein Signal, welches den zweiten Ausdruck der Gleichung (3) anzeigt, der dem Signal aus dem Druck-
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fühler 18 hinzugefügt wird. Da die elektronische Steuereinheit
in geeigneter V/eise ein den Druck im Ansaugrohr ler Maschine
wiedergebendes Signal empfängt, läßt sich die Gleichung (3) auch in der folgenden Form schreiben:
p p + <d
Hierin bedeuten P das richtige Drucksignal. Die Ausgangsgröße der Druckkorrekturschaltung 26 besteht aus einem Summensi^nal
mit einem Wert, der die Summe der zwei Ausdrücke der Gleichung (4) wiedergibt. Das Summensignal wird dann in der elektronischen Steuereinheit 20 in der gleichen Weise verwendet wie
das Signal aus dem Druckfühler allein, um die Brennstoffanreicherungen der Maschine zu berechnen.
Die Betriebsweise des Systems ist nun wie folgt: Während des
Dauerzustandsbetriebs ist das von der Druckkorrekturschaltung erzeugte Signal gleich null, das heißt (dP /dt = 0), so daß also das Sumraendrucksignal identisch mit dem Signal ist, welches
vom Druckfühler erzeugt wird, und die elektronische Steuereinheit berechnet die Brennst of fanf orderungen auf der G-rundlage
des gemessenen Druckes.
Wenn der Druck im Ansaugrohr erhöht wird, was eine Forderung nach einer Beschleunigung anzeigt, so erzeugt die Druckkorrekturschaltung 26 ein Signal, welches proportional ist zu 1/N
(dPm/dt), welches bei seiner Addition zum Signal aus dem Druckfühler zu einem Summensignal führt, welches einen Druck anzeigt, der höher ist als der von dem Druckfühler allein erzeugte Druck. Die elektronische Steuereinheit spricht auf das Summensignal an, und es werden dann die erzeugten Einspritzsignale
verlängert, um die Brennstoffabgabe proportional zur tatsächli
chen Luftströmung aufrechtzuerhalten, wie dies durch die Gleichung (3) bestimmt wird.
Wenn der Druck im Ansaugrohr abnimmt, was die Forderung nach,
einer Verzögerung anzeigt, so erzeugt die Druckkorrekturschal-
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tung 26 ein Signal, welches proportional ist zu 1/N (dPm/dt), |
und welches dann zu dem Signal aus dem Druckfühler addiert ' wird, so daß ein Summensignal entsteht, welches einen Druck an- j
gibt, der niedriger ist als dem Druck bzw. dem Signal entspricht, welches von dem Druckfühler alleine erzeugt wird. Die
elektronische Steuereinheit spricht auf dieses niedrigere Summensignal an, und es werden daher die berechneten EinsOritz-.
impulse verkürzt, um die Brennstoffabgabe proportional zur tat— ,
sächlichen Luftströmung in die Maschine aufrechtzuerhalten.
Einzelheiten der Druckkorrekturschaltung 26 sind in Figur 3 gezeigt.
Die Maschine und die Einspritztreiberschaltung sind der Übersichtlichkeit halber weggelassen. Die Druckkorrekturschaltung
26, die mit strichlierten Linien gezeichnet ist, umfaßt eine korrektursignalerzeugende Schaltung 100 und eine Summierschaltung
200. Die das Korrektursignal erzeugende Schaltung empfängt von dem Druckfühler 18 und dem Drehzahlfühler 19 Signale,
wie dies dargestellt ist. Der Druckfühler 18 ist mit einem Operationsverstärker 102 über eine Kapazität 104 verbunden.
Ein Rückkopplungswiderstand 106 ist über dem Operationsverstärker vom Ausgang zum Eingang verbunden. Die Kombination
aus Operationsverstärker 102, Kapazität 104 und Widerstand 106 bildet einen Operations-Differenzierer, der die mathematische
Funktion dPm/dt ausführt. Der Widerstand 106 kann auch durch
eine Kapazität 108 geshuntet werden, um ein Tiefpaßfilter zu bilden, so daß dadurch die Einflüsse der hochfrequenten Rauschsignale
reduziert werden, die durch den Druckfühler in Abhängigkeit vom Öffnen und Schließen der Ventile der Maschine erzeugt
werden. Ein Tiefpaßfilter mit einer 2 Hz-Eckfrequenz (Zeitkonstante 0,0796 Sekunden) reduziert den Wert des differenzierten
Geräusch- oder Rauschsignals auf einen unbedeutenden Wert, wenn die Maschine auf relativ niedrigen Drehzahlen dreht,
wie beispielsweise im Leerlauf. Eine auf 600 U/min, drehende : Vierzylindermaschine erzeugt ein Geräuschsignal von ca 20 Hz,
welches gut oberhalb der Eckfrequenz des Tiefpaßfilters liegt.
Der Ausgang des Operations-Differenzierers und der Ausgang des |
Drehzahlfühlers 19 sind mit einer Treiberschaltung 110 verbunden, welche die mathematische Funktion der Teilung des Ausganges
des Operations-Differenzierers durch das Drehzahlsignal durchführt, um ein den zweiten Ausdruck der Gleichung (4) wiedergebendes
Signal zu erzeugen. Die Ausgangsgröße der das Korrektursignal erzeugenden Schaltung 100 und die Ausgangsgröße
des Druckfühlers 18 werden dann in der Summierschaltung 200, die als Addierstufe 214 gezeigt ist, addiert, um ein Summensignal
zu bilden, dessen Wert gleich ist mit dem Wert des Drucksignals plus dem Korrektursignal, welches von der Schaltung 100
erzeugt wurde.
Idealerweise sollte das Korrektursignal der Schaltung 100 einen Wert haben, der gleich ist mit einem Wert, welcher den zweiten
Ausdruck der Gleichung (4) wiedergibt. Bei praktischen Systemen·
j kann die Verstärkung des Operationsverstärkers erhöht oder ver-!
mindert werden, um andere Paktoren zu kompensieren, wie beispielsweise
die Wandbefeuchtung, maximale Leistung während der Beschleunigung und andere Paktoren, wie diese dem Fachmann gut
bekannt sind. ■
Beim Dauerzustandsbetrieb besitzt das von dem Druckfühler er- '
zeugte Signal einen konstanten Wert, so daß demzufolge kein Si-; gnal zum Operationsverstärker über die Kapazität 104 geleitet
wird, und das Ausgangssignal gleich null beträgt. Die Teilerschaltung
110, welche das Signal von null aus dem Operations- j
Differenzierer empfängt, erzeugt ein Signal von null, welches , bei seiner Addierung zum Drucksignal P in der Summierschal— !
tung 200 keine Wirkung hat, wie dies schon erläutert wurde. j Wenn das von dem Druckfühler 18 erzeugte Signal sich ändert und
dadurch die Anforderung nach einer Beschleunigung oder Verzögerung angezeigt wird, so wird das sich ändernde Drucksignal zum
Operationsverstärker 102 geführt, und zwar über die Kapazi- tat
104. Der Operations-Differenzierer differenziert dieses Signal und erzeugt ein Signal mit einem Wert proportional zu
dPgj/dt. Die Verstärkung des Operationsverstärkers kann so eingestellt
werden, daß der Wert des Operations-Differenzierers
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einen Wert annimmt, der nahezu gleich ist mit (V/kDmv) dPm/dt
mit einer Polarität in einer Richtung, in welcher das Drucksignal sich ändert. Alternativ kann auch ein zweiter Operationsverstärker
(nicht gezeigt) verwendet.werden, um das differenzierte
Drucksignal (dP^dt) mit der Konstanten V/kDmv zu mul-
! tiplizieren, um dadurch das gewünschte Signal (V/kDmv) dPm/dt
zu erzeugen. Das Ausgangssignal des Differenzier-Verstärkers ; wird dann durch das Drehzahlsignal N geteilt, um ein Signal mit
dem Wert (V/kD vN) dP^dt zu erzeugen, welches dann zu dem \
Drucksignal P in der Summierschaltung 200 addiert wird. Wenn ;
das Signal P erhöht wird, was die Forderung nach einer Be- \ '■ schleunigung anzeigt, so nimmt die Ausgangsgröße der Summierschaltung
200 ein Signal an, welches einen Druck anzeigt größer als derjenige, der von dem Druckfühler allein erzeugt wurde,
und wenn das Signal Pffl vermindert wird, was die Forderung
nach einer Verzögerung anzeigt, besteht die Ausgangsgröße der Summierschaltung 200 aus einem Signal, welches einen Druck
kleiner als .derjenige anzeigt, der von dem Druckfühler allein erzeugt wurde.
Eine alternative Ausführungsform der das Korrektursignal erzeugenden
Schaltung 100 ist in Figur 4 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ist der Ausgang des Dr eh zahl fühl er s 19 niit einer Inverterschaltung
112 verbunden, welches die mathematische Funktion 1/N durchführt. Die Ausgänge der Inverterschaltung 112
: und der Ausgang des Druckfühlers 18 sind mit einer Multiplizierschaltung
114 verbunden, die ein Erzeugungssignal mit einem Wert P /N erzeugt. Der Ausgang der Multiplizierschaltung 114
ist mit einem Operations-Differenzierer verbunden, der aus dem Operationsverstärker 102,' der Kapazität 104, dem Widerstand
und der Kapazität 108 besteht. Die Elemente dieses Operations-Differenzierers und deren Funktionen sind die gleichen wie die,
die in Verbindung mit Figur 3 erläutert wurden. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 4 ist die Änderungsgeschwindigkeit in der
Drehzahl der Haschine klein verglichen mit der Änderungsge- ·
schwindigkeit im Druck im Ansaugrohr und daher kann diese als konstant betrachtet werden. Die Betriebsweise der Ausführungs-
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" 16 " ?fin?989
form gemäß Figur. 4 ist mit derjenigen von Figur 3 vergleichbar,
so daß eine detaillierte Erläuterung nicht erforderlich ist.
; Gemäß dem Stand der Technik gibt es verschiedene Typen von
; elektronischen Steuereinheiten zum Erzeugen von Signalen, welche
die Brennstoffanforderungen der Maschine wiedergeben. Ein • bekannter Typ einer elektronischen Steuereinheit besteht aus
einer Schaltung, die ein Drucksignal als Beendigungspotential j für eine erzeugte Sägezahnspannung verwendet, welche die Länge '
oder die Dauer der Einspritzimpulssignale bestimmt. In einer ;
solchen Schaltung würde das Summensignal aus der Druckkorrek- ; turschaltung 26 als Drucksignal verwendet werden, um das Beendigungspotential
der erzeugten sägezahnförmigen Spannungen auf- ,
i zubauen.
Ein alternativer Typ einer elektronischen Steuereinheit, der gemäß dem Stand der Technik bevorzugt verwendet wird, enthält
einen monostabilen Multivibrator, der ein elektromagnetisch induziertes Signal empfängt, welches den Druck im Ansaugrohr
der Maschine wiedergibt, um die Zeit ζμ steuern, während welcher ein monostabiler Multivibrator in seinem unstabilen Zustand
verweilt. Ein monostabiler Multivibrator, wie er bei diesen elektronischen Steuereinheiten zur Anwendung gelangt, in
Verbindung mit dem Druckfühler und der Druckkorrektursehaltung
nach der Erfindung, sind in Figur 5 gezeigt. Ein Triggereingangsanschluß 300 ist mit dem Verbindungspunkt 302 durch eine ■
Kapazität 304 und eine Diode 306 verbunden. Der Verbindungspunkt 302 ist ebenso mit einer Versorgungsspannung B+ über ;
einen Widerstand 308 und mit der Basis des Transistors 310 über eine Diode 312 verbunden. Der Emitter des Transistors 310 ist
mit Masse oder Erde verbunden, und der Kollektor ist über einen Widerstand 314 mit der Versorgungsspannung B+ verbunden. Der
Kollektor des Transistors 310 ist ebenfalls mit der Basis des ; Transistors 316 verbunden,, und zwar über den Widerstand 318. J
[ Der Druckfühler, der durch ein strichliert gezeichnetes Käst- j
; chen 18 umrahmt ist, besitzt eine Primärwicklung 320 und eine I
, Sekundärwicklung 322. Die Induktivität der Primärwicklung 320 i
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und der Sekundärwicklung 322 wird durch einen beweglichen ma- '
gnetischen Kern 324 gesteuert, der mechanisch angeschlossen ist bzw. gekoppelt ist, so daß er sich mit einem druckempfindlichen ι
Element bewegt, wie beispielsweise einer Membran 326. Die Membran 326 besitzt eine dem Umgebungsluftdruck ausgesetzte Fläche,
und die andere Fläche der Membran ist dem Druck in dem An- ' saugrohr der Maschine ausgesetzt und wird so betätigt, daß sich :
die Membran in Abhängigkeit von einem Druckdifferential zwischen Umgebungsdruck und Ansaugrohrdruck bewegt. Der Druckfüh- '
ler kann auch einen zweiten Satz von Wicklungen 323 und 330 enthalten, deren Induktivität ebenfalls durch die Bewegung
eines magnetischen Kernes 324 gesteuert wird.
Ein Ende der Primärwicklung 320 ist mit dem Kollektor des Transistors 316 verbunden, und das andere Ende der Primärwicklung
ist mit dem Stromversorgungsanschluß B+ über den Widerstand
332 verbunden. Ein Ende der Sekundärwicklung 322 ist über die Verbindungsstelle 336 zwischen den Widerständen ^38 und 340
zwischen B+ und Masse oder Erde verbunden. Ein Ende der Wicklung 328 ist über den Widerstand 342 mit B+ verbunden, während
das andere Ende der Wicklung 328 mit Masse oder Erde verbunden ist. Ein Ende der Wicklung 330 ist mit Masse oder Erde verbunden,
und das gegenüberliegende Ende ist mit der Druckkorrekturschaltung 100 verbunden, deren Ausgang mit einem Operationsverstärker
202 verbunden ist, dessen Ausgang zur Basis eines Transistors 208 führt. Die Basis des Transistors 208 ist über die
Widerstände 204 und 206 vorgespannt, die zwischen B+ und Masse oder Erde geschaltet sind. Der Kollektor des Transistors 203
ist mit dem Stromversorgungsanschluß B+ über einen Wider- : stand 210 und weiter ist der Emitter des Transistors 208 mit
dem Verbindungspunkt des Widerstandes 322 und der Primärwicklung 320 verbunden. Der Operationsverstärker 202, der Transistor
208 und die Widerstände 204, 206, 210 und 212 bilden eine Summierschaltung 200 bei dieser Ausführungsform.
Im Betrieb spannt der Strom aus der Stromquelle B+ über den Widerstand 308 und die Diode 312 den Transistor 310 in den
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vollen leitenden Zustand vor, wodurch effektiv das Masse- oder
Erdpotential am Kollektor des Transistors 310 erscheint. Das
Masse- oder Erdpotential am Kollektor des Transistors 310 gelangt zur Basis des Transistors 316, und zwar über den Widerstand 318, und macht den Transistor 316 nichtleitend. "Dieser j Zustand, wobei also der Transistor 310 leitend ist, und der j Transistor 316 nichtleitend ist, stellt den stabilen Zustand \ des Multivibrators dar.
Erdpotential am Kollektor des Transistors 310 erscheint. Das
Masse- oder Erdpotential am Kollektor des Transistors 310 gelangt zur Basis des Transistors 316, und zwar über den Widerstand 318, und macht den Transistor 316 nichtleitend. "Dieser j Zustand, wobei also der Transistor 310 leitend ist, und der j Transistor 316 nichtleitend ist, stellt den stabilen Zustand \ des Multivibrators dar.
Ein auf dem Triggeranschluß 300 in Form eines negativ gerichte-j
ten oder Massepotentialsxgnals erniedrigt das Potential am Ver—;
bindungspunkt 302 und beendet den Stromfluß zur Basis des Transistors 310, so daß dieser nichtleitend wird. Es erscheint dann
ein hohes Potential am Kollektor des Transistors 310, welches
über den Widerstand 318 den Transistor 316 in den leitenden Zustand vorspannt, so daß ein Strom durch den Widerstand 332 und
die Primärwicklung 320 des Druckfühlers fließt. Der durch die
Primärwicklung 320 fließende Strom induziert in der Sekundärwicklung 322 einen Stromfluß, durch den Strom vom Verbindungspunkt 302 durch die Diode 334 gezogen wird. Der Strorafluß durch die Sekundärwicklung 322 hält den Verbindungspunkt 302 auf
einem niedrigen Potential und den Transistor 310 im nichtleitenden Zustand, bis der in der Sekundärwicklung induzierte
Strom nicht mehr langer fähig ist, das Potential am Verbindungspunkt 302 unterhalb eines vorbestimmten Wertes zu halten.
Wenn das Potential des Verbindungspunktes 302 über den vorbestimmten Wert steigt, so kehrt der Multivibrator in seinen stabilen Zustand zurück, wobei dann der Transistor 310 leitet, und der Transistor 316 nicht leitet. Die Dauer, während welcher der induzierte Strom in der Sekundärwicklung fließt, und damit die
Dauer der Periode, während welcher der Multivibrator in seinem ! astabilen Zustand bleibt, ist eine Funktion der RL-Zeitkonstan-j ten des Begrenzungswiderstandes332 und der Induktivität der
Primärwicklung 320. Beim normalen Betrieb einer elektronischen
Steuereinheit führt eine Änderung der Lage des magnetischen I Kernes 324 zu einer Änderung der Induktivität L der Primärwick-I lung 320 und damit zu einer Änderung der RL-Zeitkonstanten des I
über den Widerstand 318 den Transistor 316 in den leitenden Zustand vorspannt, so daß ein Strom durch den Widerstand 332 und
die Primärwicklung 320 des Druckfühlers fließt. Der durch die
Primärwicklung 320 fließende Strom induziert in der Sekundärwicklung 322 einen Stromfluß, durch den Strom vom Verbindungspunkt 302 durch die Diode 334 gezogen wird. Der Strorafluß durch die Sekundärwicklung 322 hält den Verbindungspunkt 302 auf
einem niedrigen Potential und den Transistor 310 im nichtleitenden Zustand, bis der in der Sekundärwicklung induzierte
Strom nicht mehr langer fähig ist, das Potential am Verbindungspunkt 302 unterhalb eines vorbestimmten Wertes zu halten.
Wenn das Potential des Verbindungspunktes 302 über den vorbestimmten Wert steigt, so kehrt der Multivibrator in seinen stabilen Zustand zurück, wobei dann der Transistor 310 leitet, und der Transistor 316 nicht leitet. Die Dauer, während welcher der induzierte Strom in der Sekundärwicklung fließt, und damit die
Dauer der Periode, während welcher der Multivibrator in seinem ! astabilen Zustand bleibt, ist eine Funktion der RL-Zeitkonstan-j ten des Begrenzungswiderstandes332 und der Induktivität der
Primärwicklung 320. Beim normalen Betrieb einer elektronischen
Steuereinheit führt eine Änderung der Lage des magnetischen I Kernes 324 zu einer Änderung der Induktivität L der Primärwick-I lung 320 und damit zu einer Änderung der RL-Zeitkonstanten des I
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induzierten Stromes in der Sekundärwicklung 322. Durch diese Einrichtung wird die Länge der Zeit, während welcher der Multi-
; vibrator in seinem astabilen Zustand bleibt, in Abhängigkeit von dem Druck im Ansaugrohr der Maschine gesteuert.
Die Betriebsweise der Druckkorrektursehaltung 100 und der Ad- j
dierschaltung 200 in Kombination mit dem genannten Typ eines ■
monostabilen Multivibrators ist wie folgt. Ändert man die Posi-\
tion des magnetischen Kernes 324 aufgrund einer Druckänderung
im Ansaugrohr der Maschine, so führt dies zu einer Änderung der! Induktivität der Wicklungen 328, und es wird ein Strom in der '
Wicklung 330 induziert und ein Signal erzeugt, welches eine Druckänderung wiedergibt, die zur Druckkorrekturschaltung 100
übertragen wird. Hier benötigt die Korrekturschaltung 100 keinen differenzierenden Verstärker, da die dynamische Bewegung
des Kernes 324 die Differentiation durchführt. Die Druckkorrekturschaltung 100 berechnet ein Signal mit einem Wert proportional
zu (V/kD- N) dP /dt, welches zu der Summierschaltung 200
v ' mv m
geleitet wird, die als eine veränderliche Stromquelle gezeigt ist, parallelgeschaltet zum Widerstand 322. Das von der Druckkorrekturschaltung
100 erzeugte Signal gelangt als Eingangsgröße zum Operationsverstärker 202, der ein der Basis des Transistors
208 zugeleitetes Signal erzeugt, welches den Stromfluß durch einen parallel zum Widerstand 332 verlaufenden Strompfad
steuert. Diese Schaltungsanordnung enthält Widerstände 210, 212:
und 332, und der Transistor 208 wirkt als veränderlicher Widerstand in Reihe mit der Primärwicklung '320. Ein Erhöhen des
Stromflusses durch den Transistor 208 erniedrigt effektiv den effektiven Widerstand der Schaltung, erhöht die Zeitkonstante
der induktiven Schaltung,' die an den Kollektor des Transi-
stors 316 angeschlossen ist, und erhöht die Zeit, während welcher
der Strom in der Sekundärwicklung 322 den Transistor 310
in seinem nichtleitenden Zustand hält. Eine Verminderung des Stromflusses durch den Transistor 208 erhöht den effektiven Widerstand
der induktiven Schaltung und vermindert die Zeit, während welcher der Multivibrator in seinem astabilen Zustand gehalten
wird.
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Der Fachmann erkennt, daß das Signal aus der Druckkorrekturschaltung
alternativ von dem.in der Sekundärwicklung 322 induzierten
Signal addiert oder von diesem subtrahiert werden kann, und zwar an anderen Stellen in der Multivibratorschaltung. Beispielsweise
kann das Signal aus der Summierschaltung das Potential
am Schaltungspunkt 302 oder 336 verändern, um effektiv zum
gleichen Ergebnis zu gelangen.
Obwohl in Figur 5 das eine Druckänderung wiedergebende Signal
so gezeigt ist, als ob es von einem zweiten Satz von Wicklungen! an dem Druckfühler erzeugt wurde, können auch alternative /er- ι
fahren zum Erzeugen eines Signals zur Anwendung gelangen, welches eine Änderung im Druck wiedergibt. Beispielsweise kann
auch die Membran 326 dazu verwendet werden, den Schleifarm eines Potentiometers zu bewegen. Alternativ kann ein zweiter
Druckfühler verwendet werden, um ein Signal für die Druckkor- ■ rekturschaltung vorzusehen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die erläuterten Ausführungsbeispiele
und die Zeichnungen beschränkt. Es sei hervorgehoben, daß der Fachmann durchaus abgewandelte Schaltungen realisieren
kann, ohne jedoch dabei von den Prinzipien der vorlie-; genden Erfindung abzuweichen. Darüber hinaus kann auch der Ge- ;
genstand der Erfindung bzw. deren Prinzipien auf andere Typen elektronischer Steuereinheiten für elektronische Brennstoffein-'
spritzsysteme angewandt werden als auf die zwei erläuterten ; Ausführungsbeispiele.
Die Erfindung schafft somit ein Brennstoffsteuersystem mit j
einer Hilfsschaltung zum Korrigieren der Signale, die von einem Druckfühler unter Übergangs-Betriebsbedingungen erzeugt werden.
Die Schaltung erzeugt ein Druckkorrektursignal, welches direkt zur ersten zeitlichen Ableitung des Druckes im Ansaugrohr der
Maschine proportional ist und welches umgekehrt zur Drehzahl ■ der Maschine proportional ist und welches zu dem von dem Druckfühler
erzeugten Signal addiert wird. Die addierten Signale werden von der elektronischen Steuereinheit dazu verwendet, um
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? R Π ? 9 R 9
die Brennstoffanforderungen der Maschine zu berechnen, so daß
dadurch ein konstantes Brennstoff/Luftverhältnis während Dauerzustands- und Übergangs-Betriebsbedingungen aufrechterhalten
werden kann.
Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in den Zeichnun- j gen veranschaulichten Einzelheiten sind für die Erfindung von
Bedeutung. i
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Claims (9)
- 2609989Pat entansprüche!.Elektronisches Brennstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine mit Maschinenabtastern, die die Betriebsbedingungen der Maschine wiedergebende Signale erzeugen, mit einem Druckabtaster, der ein den Druck im Luftansaugrohr der Maschine wiedergebendes Signal erzeugt, und mit einem Drehzahlabtaster, der ein der Drehzahl der Maschine entsprechendes Drehzahlsignal erzeugt, weiter mit einer elektronischen Steuereinheit zum Erzeugen elektrischer Signale, welche die Brennstoffanforderungen der Maschine in Abhängigkeit von den von den genannten Fühlern der Maschine erzeugten Signalen wiedergeben; Brennstoffabgabevorrichtungen für die Abgabe des Brennstoffs an die Maschine in Abhängigkeit von den von der elektronischen Steuereinheit erzeugten Signalen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drucksignalkorrekturschaltung (26) vorgesehen ist, um ein korrigiertes Drucksignal in Abhängigkeit von dem Drucksignal und dem Drehzahlsignal zu erzeugen, wenn der Druck im Ansaugrohr der Maschine sich ändert, und dadurch ein Übergangsbetrieb angezeigt wird, und um das korrigiert&,Drucksignal der elektronischen Steuereinheit (20) zuzuführen.
- 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksignal-Korrekturschaltung (26) folgende Einrichtungen enthält: eine Schaltungsanordnung (100) zum Erzeugen eines Druckkorrektursignals mit einem Wert, der direkt proportional zur ersten zeitlichen Ableitung des Drucksignals ist und welches umgekehrt proportional zur Drehzahl der Maschine ist; und eine Schaltungsanordnung (200) zum Addieren des Druckkorrektursignals zum erzeugten Drucksignal, um dadurch das korrigierte Drucksignal zu erzeugen.
- 3. System nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinheit (20) elektrische Signale als eine Funktion der Luftströmung in die Haschine erzeugt, daß die Luftströmung in die Maschine als Funktion der Maschinen-609 83 2/085723 " 7602989drehzahl und der Ansaugrohr-Luftdruck durch folgende GIei- ! chung gegeben sind: ;W DPa _ mv m ;17 ""ET
worin bedeuten: [W = Luftströmung in die Maschine; '■D = titriinetrische Verschiebung der Maschine (in-yRad); ;N = Maschinendrehzahl (U/sec);P = Luftdruck im Ansaugrohr (lbs/sq. inch absolut);R = Graskonstante (inch lb/lb 0R);T = Gastemperatur (°R);daß weiter unter Übergangsbetriebsbedingungen die tatsächliche Luftströmung in die Maschine als Funktion der Maschinendrehzahl und der Luftdruck im Ansaugrohr der Maschine durch
folgende Gleichung gegeben sind:£ 1worin bedeuten:V = Ansaugrohr-Volumen (inches^);
k = Verhältnis der spezifischen Wärme;
dP /dt = die erste zeitliche Ableitung des Ansaugrohrdruckes;und daß die Schaltungsanordnung (100) zum Erzeugen eines
Druckkorrektursignals ein Signal mit einem Wert V/kNDmvt) erzeugt, und daß die genannte Schaltungsanordnung (200) zum Addieren ein Signal mit einem Werterzeugt.609832/0Θ57-24- 760^989 - 4. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (100) zum Erzeugen des Druckkorrektursignals folgende Einrichtungen enthält: Schaltungsraittel (102, 104, 106), die das Drucksignal zum Erzeugen eines abgeleiteten "bzw. differenzierten Signals empfangen, welches kennzeichnend für die erste zeitliche Ableitung des Drucksignals ist; und Schaltungsmittel (110) zum Teilen des differenzierten Signals durch das Drehzahlsignal, um das Korrektursifrnal zu erzeugen.
- 5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen des differenzierten Signals folgende Einrichtungen enthält: eine das Drucksignal empfangende Kapazität (104); einen Operationsverstärker (102), dessen Eingang mit der Kapazität verbunden ist und mit einem Ausgang; und einen Rückkopplungswiderstand (106), dessen eines Ende mit dem Eingang des Operationsverstärkers (102) und dessen anderes Ende mit dem Ausgang des Operationsverstärkers (102) verbunden ist.
- 6. System nach den Ansprüchen 1 und 2, für eine Maschine mit Einlaßventilen, die synchron mit der Drehung der Maschine geöffnet und geschlossen werden, um in die Maschine vom An-durch .. saugrohr her Luft einzuführen, wobei/das Offnen und das Schließen der Einlaßventile das von dem Druckfühler erzeugte Signal mit Geräuschkomponenten behaftet wird, und die Geräuschkomponenten eine Frequenz besitzen, die der Frequenz entspricht, mit welcher die Einlaßventile geöffnet und geschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksignal-Korrekturschaltung (26) mit einem Tiefpaßfilter (106, \ 108) ausgestattet ist, um die Geräuschkomponenten zu ent- ! fernen, die durch den Druckfühler (18) in Abhängigkeit vom : Öffnen und Schließen der Einlaßventile der Maschine erzeugt werden.
- 7. System nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Tiefpaßfilter (106, 108) eine mit dem Rückkopplungs-'609832/0857?6Π?989widerstand (106) parallelgeschaltete Kapazität (103) ent-j hält. j' i
- 8. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die j Korrekturschaltung (26) zum Erzeugen des Druckkorrektursi- j gnals folgende Einrichtungen enthält: Mittel (112) zum Er- [zeugen eines invertierten Signals mit einem Wert, der umgekehrt proportional zum Drehzahlsignal ist; Mittel (118) zum : Multiplizieren des Drucksignals mit dem -invertierten Signal < zum Erzeugen eines Ausgangssignals; und Mittel (102, 104, j 106) zum Differenzieren des Ausgangssignals. ;
- 9. System nach den Ansprüchen 1 und 2 mit einem Druckfühler, der aus einem Transformator mit variabler Induktivität besteht und eine Primärwicklung und Sekundärwicklung besitzt und Mittel zum Verändern des Induktivitätswertes in den Wicklungen als Funktion des Ansaugrohrdruckes, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinheit (20) ein erstes der Primärwicklung (320) des Druekfühlers zugeleitetetes Signal erzeugt und weiter die die Brennstoffanforderungen der Maschine wiedergebenden elektrischen Signale in Abhängigkeit von den Signalen erzeugt, die in der Sekundärwicklung (322) induziert werden, wobei die induzierten Signale den Druck im Ansaugrohr der Maschine wiedergeben, und daß die Schaltungsanordnung (200) zum Addieren so ausgebildet ist, um das Druckkorrektursignal mit dem induzierten Signal zu verbinden und dabei das korrigierte Drucksignal zu erzeugen.609832/06B7Leerseite
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