DE2716822A1 - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der von einem nach dem otto-prinzip mit benzineinspritzung arbeitenden verbrennungsmotor angesaugten luftmenge - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

I MÖNCHEN S6, DEN WAtTD POSTFACH 860820

MOHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 913921/22

PIAT S. p. A.
Corso Ilarconi 10
Turin, Italien

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der von einem nach dem Otto-Prinzip mit Benzineinspritzung arbeitenden Verbrennungsmotor angesaugten Luftmenge

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der von einem nach dem Otto-Prinzip arbeitenden Verbrennungsmotor angesaugten Luftmenge, insbesondere für Automobile mit elektronisch gesteuerter Benzineinspritzung mit je einer Drosselklappe für jeden Hotorzylinder.

L's ist bekannt, daß bei allen elektronischen Systemen zur Steuerung eines Verbrennungsmotors mit Benzineinspritzung die von den Motor angesaugte Luftmenge bei den verschiedenen Betriebsbedingungen gemessen v/erden muß.

Die Steuerung des Hotors besteht in einer Steuerung der Mischungsdosierung, deren Mischungsverhältnis sich je nach Drehzahl und Belastung in der Umgebung des stöchiometrischen Verhältnisses bewegt. Es ist daher erforderlich, die Menge der angesaugten Luft bei allen Betriebsbedingungen zu kennen, um jene Benzinmenge zuführen zu können, die dem gev/ünschten Mischungsverhältnis entspricht.

Die Bestimmung der angesaugten Luftmenge kann entweder auf direktem oder auf indirektem Wege erfolgen. Im ersten Fall finden Vorrichtungen Verwendung, die in Reihe in die Ansaugleitung eingefügt werden und die unmittelbar ein Haß für den Luftdurchlaß liefern. Dabei handelt es sich im allgemeinen um Heßvorrichtungen zur Ermittlung von Volumen- oder Massendurchsätzen. Im zweiten Pail wird die Menge der angesaugten Luft für einen vorgegebenen Motortyp und eine spezifische Ausrüstung aufgrund von experimentellen Untersuchungen auf den Bremsstand a posteriori bestimmt. Die Grundparameter, die für die spezifischen Betriebsbedingungen kennzeichnend sind, sind bei der erwähnten direkten Messung die Drehzahlen und der absolute Druck in dem Ansaugkriimmer oder aber der Öffnungswinkel der Drosselklappe, wobei diese beiden letztgenannten Größen miteinander in Beziehung stehen.

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Bei den Benzineinspritzsystemen mit nur einer Drosselklappe wird der mittlere Druck in dom Ansaugkrümmer gemessen.

Infolge des von dem Ansaugkrümner gebildeten Spei ehe rrauins zwischen den Einlaßventilen und der Drosselklappe spricht ein derartiges System praktisch nicht auf die Änderungen des atmosphärischen Drucks an. Bei einer Benzineinspritzanlage hingegen, bei der für jeden Zylinder eine Drosselklappe vorgesehen ist, bewirkt die Änderung des atmosphärischen Drucks eine Änderung des mittleren gemessenen Drucks. Dies wird im folgenden erläutert.

Bei Motoren, die für jeden Zylinder e'.ne Drosselklappe besitzen, ist es üblich, die lies sung in dem Bereich des Ansaugrohres unterhalb der Drosselklappe durchzuführen und daraus einen Hittelwert su bilden. Bei diesem System ergibt sich jedoch eine Druckerhöhung:, die aus Gründen, die weiter unten dargelegt v/erden, von dem atmosphärischen Druck abhängen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung der Luftmenge anzuheben, die von einem nach dem Otto-Prinzip mit Benzineinspritzung arbeitenden Vierzylinder-Viertaktmotor angesaugt wird, mit einer Drosselklappe pro Zylinder, das nach dem System der indirekten .Ermittlung des angesaugten Luftdurchsatzes arbeitet, derart, daß die Messung von Änderungen des atmosphärischen Druckes nicht beeinflußt wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben, die einen einfachen Aufbau besitzt, mit niedrigen Hosten herstellbar ist und bei jpdem beliebigen Anwendungsfall größtmögliche Genauigkeit bietet.

Ausgehend von einem Verfahren zur Bestimmung des Luftdurchsatzes in einem Otto-Iiotor mit vier Zylindern und einer Drosselklappe pro Zylinder wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen der Drosselklappe und dem Einlaßventil wenigstens eines Zylin-

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ders ein Drucksensor angebracht wird und daß das von diesem Drucksensor gelieferte Drucksignal entnommen und innerhalb eines genau definierten Uinkelbereichs der Kurbelstange abgetastet wird.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des vorangehend beschriebenen Verfahrens, bei der ein als phonisches liad ausgebildeter Sensor, ein Totpunktsensor zur Ermittlung der von einen mit der Motorgesclrwindigkeit rotierenden Organs, ein Sensor für Synchronsignale zur Ermittlung der Daten eines mit der halben Ilotorgeschwindigkeit rotierenden Organs vorgesehen ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckwandler vorgesehen ist, mittels dessen der in einem zwischen der Drosselklappe und dem Einlaßventil wenigstens eines Zylinders liegenden Stutzen herrschende Druck ermittelbar ist, daß ferner ilittel zur Verstärkung der von diesem Druckwandler gelieferten Signale sowie Ilittel vorgesehen sind, durch die die von dem genannten als phonisches Had ausgebildeten Sensor, den Sensor für die Totpunktsignale und die von dem Sensor für die Synchronsignale gelieferten Signale umformbar sind, daß die aus den Synchronsignalen umgeformten Signale einer ersten UmschaItvorrichtung sowie dem Ersten eines Zählers zugeführt werden, daß das Ausgangssignäl der ersten Umschaltvorrichtung dem ersten Eingang eines ersten Uhd-Gliede3 zugeführt wird, an dessen zweitem Eingang die umgeformten Signale des genannten Totpunktsensors anliegen, daß das erste Und-Glied mit dem ersten Eingang einer zweiten Umschaltvorrichtung verbunden ist, daß die zweite Umschaltvorrichtung eines zweiten UhdrGliedes verbunden ist, an dessen zweitem Eingang die von dem als phonisches Rad ausgebildeten Sensor gelieferten umgeformten Signale anliegen, daß der Ausgang des zweiten Und-Gliedes mit dem zweiten Eingang des genannten Zählers verbunden ist, daß der Ausgang dieses Zählers mit dem ersten Eingang eines !Comparators verbunden ist, an dessen zweiten Eingang das Ausgangssignal einer Y/ähleinrichtung für die Winkelposition anliegt, daß das Ausgangs-

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signal des genannten Komparators dem ersten Eingang von Unterbrechungsmitteln und den zweiten Eingängen sowohl der ersten als auch der zweiten Umschaltvorrichtung zugeführt wird, daß den zweiten Eingang der genannten Unterbrechungsmittel die verstärkten Signale des Drucksensors zugeführt werden, daß die genannten Unterbrechungsmittel mit Speichernitteln verbunden sind, die ihrerseits mit einem Verstärker und einer Anpassungsvorrichtung in Verbindung stehen.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand eines Viertakt-Vierzylindermotors näher erläutert:

Fig. 1 zeigt den Verlauf der angesaugten Luftmenge in Abhängigkeit von den mittleren Druck in einem Vierzylindermotor mit nur einer Drosselklappe,

Pig. 2 zeigt die gleichen Parameter wie Pig. 1 für einen Vierzylindermotor mit je einer Drosselklappe für jeden Zylinder,

Pig. 3 zeigt schematisch die Lufteinführung bei einer Anordnung mit nur einer Drosselklappe,

Pig. 4 zeigt schematisch die Lufteinführung bei einer Anordnung mit je einer Drosselklappe pro Zylinder,

Pig. 5 zeigt den Verlauf des Augenblickswerts des Drucks in einem Zylinder bei ei«em Vierzylindermotor mit vier Drosselklappen,

Pig. 6 zeigt die Hubbewegung des Einlaßventils des der Pig. 5 zugeordneten Zylinders,

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Pig. 7 seigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung.

In Pig. 3 ist ein mit 2 "bezeichneter Ansaugkrümmer eines Motors mit nur einer Drosselklappe erkennbar. Mit 4 sind die oberhalb, der nicht dargestellten Einlaßventile angeordneten Ansaugstutzen bezeichnet. Die Drosselklappe für die Lufteinspeisung ist mit 6 bezeichnet. Das Bezugszeichen 8 deutet den Rauminhalt bzw. das Passungsvermögen oberhalb der Einlaßventile an.

In Fig. 4 ist der Ansaugkrümmer eines Motors gemäß der Erfindung mit 2 bezeichnet. Die vier miteinander verbundenen und durch das nicht dargestellte Gaspedal betätigbaren Drosselklappen sind mit 4 bezeichnet. Ein Stutzen, in den der Druckmesser zur Ermittlung des Luftdurchsatzes gemäß der Erfindung eingefügt ist, trägt die Bezeichnung 6.

In Fig. 7 ist ein mit Benzineinspritzung arbeitender Motor mit 2 bezeichnet. Hit 4 sind seine Ansaugstutzen bezeichnet. Das Bezugszeichen 6 kennzeichnet die miteinander verbundenen Drosselklappen zur Lufteinspeisung. Ein Drucksensor 8 ist in einem zylindrischen Hohlraum zwischen einer Drosselklappe 6 und dem Ansaugventil eines nicht dargestellten Zylinders angeordnet. Das Besugszeichen 10 kennzeichnet ein Bad, welches einen Zahn 12 trägt. Vor dem Rad 10 ist ein erstes Aufnehmerelement 14 angeordnet. Ein phonisches Rad 16 trägt ein Paar von einander gegenüberliegenden Zähnen 18. Vor diesen i3t ein zweites Aufnehmerelement 20 angeordnet. Ein drittes Aufnelimerelement ist den Zähnen 23 des Zahnkranzes des phonischen Rades 16 zugeordnet.

Die Ausgangssignale der Aufnehmerelemente 14, 20 und 22 v/erden Schaltungen 24, 26 bzw. 28 zur Signalumformung zugeiührt. Das Ausgangssignal der Umformschaltung 24 wird

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einem Setz-Eingang 30 eines "bistabilen Multivibrators 32 zugeführt, der setzbar und (über den Eingang 63) rückstellbar ist.

Das Ausgan^ssignal des bistabilen Multivibrators 32 wird einem ersten Eingang 34 eines Und-Gliedes 36 zugeführt, an dessen zweitem Eingang 33 das Ausgangssignal der TJmformschaltung 26 anliegt. Dos Ausgangssignal der TJnd-Schaltung 36 ist mit einem Setz-Eingang 40 eines weiteren bistabilen Hultivibrators 41 verbunden, dessen Ausgangssignal einem ersten Eingang eines weiteren Und-Gliedes 44 zugeführt wird, an dessen zweitem Ausgang das Aus gangs signal der Uniforms cha I-tung 28 anliegt. Das Ausgangssignal des Und-Gliedes 44 gelangt zu einem ersten Eingang 48 eines Zählers 50, an dessen zweiten Eingang 52 das Ausgangssignal der ünforraschaltung 24 anliegt.

Der Zähler 50 ist mit einem ersten Eingang 53 eines Eomparators 54 verbunden, dessen zweitem Eingang 56 das Ausgangssignal einer Uinkelposition-l/ähleinrichtung 58 zugeführt wird. Der Druckwandler 8 ist mit einem Verstärker 60 verbunden, der seinerseits mit einem ersten Eingang 62 eines elektronischen Schalters 64 in Verbindung steht. An den zweiten Eingang 66 dieses elektronischen Schalters 64 wird das Ausgangssignal des Komparators 54 angelegt. Dieses Ausgangssignal gelangt als iiückstellsignal su den Eingängen 68 und 70 der bistabilen Multivibratoren 32 bnw. 41. Das Ausgangssignal des elektronischen Schalters 64 wird einem analog arbeitenden Speicher 72 zugeführt, der mit einem Anpassungsverstärker 74 verbunden ist, v/elcher seinerseits mit einer nicht dargestellten Zentralsteuerung in Verbindung steht. Der Eeschreibung der Wirkungsweise des erfindungsgemä3en Verfahrens seien einige Betrachtungen vorangestellt:

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Es .oei angenommen, daß ein nit Benzineinspritzung arbeitender und nit nur einer Drosselklappe für alle Zylinder arbeitender Verbrennungsmotor su prüfen iot und daß auf einen Bremsstand der angesaugte Luftdurchsatz bei konstanter Motor drehzahl und Lufttemperatur und veränderbarer Drosselklappenöffnung ermittelt wird. Dabei ergibt sich eine charakteristische Eurre, die der in Fig. 1 dargestellten Kurve gleicht, bei der als Abszissenwert der mittlere Druck Pn in dem Ansaugkrümner und als Ordinatenwert die pro Zyklus angesaugte Luftmenge Qa aufgetragen sind. Es zeigt sich, daß der Yerlauf dieser Kurve einer Geraden entspricht, die nicht durch den ITullpunkt des Koordinatensystems geht.

Ds sei nun unterstellt, daß sich der atmosphärische Druck von dein der Meereshohe entsprechenden Wert auf den einer vorgegebenen Höhe entsprechenden Wert ändert.

Damit wird sich der Druck in den An3augkrümmer ändern. Da ^■zischen dem Einlaßventil und der in Pig. 3 mit S bezeichneten Drosselklappe ein beträchtlicher Speicxierraira liegt, wird die Messung des in dem Ansaugkrümmer herrschenden Druckmittelwertes durch die Änderung des atmosphärischen Drucks praktisch nicht beeinflußt. Dies ist eine Folge der Tatsache, daß die einzige vorhandene Drosselklappe einen praktisch kontinuierlichen Luftstrom in den An3augkrüimner liefert, v/eil in jedem beliebigen Zeitpunkt einer der Zylinder des Motors sich im Ansaugzustand befindet und die der Änderung des atmosphärischen Drucks entsprechende Dichteänderung der Luft keine maßgebenden Differenzen zwischen dem Druck verursacht, der in dem zylindrischen Hohlraum unterhalb des Einlaßventils einerseits und dem in dem Ansaugkrümmer gemessenen mittleren Druck andererseits herrscht.

Daher kann bei solchen Systemen, bei denen die Lufteinspeisung über nur eine Drosselklappe verläuft, ein Drucksensor

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in den Ansaugkrümmer unmittelbar oberhalb der Einlaßventile angeordnet v/erden.

Da die vier Ansaugpliasen bei einem Viertalct-Vierzylindermotor mit nur einer Drosselklappe den gesamten Funktionsayklus überdecken, ändert sich der Augenblickswert des Druckes in dem Ansaugkrümmer unterhalb der Drosselklappe nur venig, go daß der Mittelwert und der Augenblicksv/ert suGammengefaßt v/erden können. Der Druck entspricht insbesondere mit guter Annäherung auch den der angesaugten Luft in dem Zylinder beim Schließen des betreffenden Ventils. Zusammenfassend kann also festgestellt werden, daßbei einem Luftregelsystem mit nur einer Drosselklappe der absolute Druck in dem Ansaugkrümmer (als Hittelwert) bei Gleichheit aller anderen Bedingungen eindeutig mit der Luftmenge pro Zjrklus in Besiehung steht. Diese Korrelation ist linear.

Insbesondere ist der Hittelwert des Druckes unterhalb der Drosselklappe bei gleicher Temperatur ein Maß für die Dichte der von den Zylindern angesaugten Luft, so daß für deren Mengenbestimmung die Kenntnis des atmosphärischen Drucks nicht erforderlich ist.

Nunmehr sei au dem hier interessierenden Fall eines mit Benzineinspritzung arbeitenden Viertakt-Vierzylindennotors mit je einer Drosselklappe pro Zylinder übergegangen, wie er in Pig. 4 dargestellt ist. Die Drosselklappen 4 sind fest miteinander verbunden und gemeinsam durch das Gaspedal betätigbar. Wenn dieser JIotor denselben Prüfbedingungen ausgesetzt wird, wie bei den mit dem Ansaugkrümmer gemäß Pig. 3 ausgestatteten Motor zu den in Fig. 1 dargestellten Diagramm führen, erhält man die in Pig. 2 dargestellten Ergebnisse, wenn man mit Hilfe entsprechender Sensoren die Drücke mißt, die in den Stutzen der Ansaugleitungen zwischen jeder Drosselklappe und den betreffen-

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don Zylinder herrschen und in übrigen die gleichen Bedingungen zugrunde liegen. Den Abszi3senwert bildet der Hittelwert des absoluten Drucks Pm in dem Ansaugkrümmer, der durch liittelv/ertbildung der von den Sensoren gelieferten Signale gewonnen wird. Der Ordinatenwert wird von den Betrag der Luftmasse Qa gebildet, die von dem Motor während jedes Arbeitszyklus angesaugt v/ird.

Man erkennt, daß sich bei Änderung des atmosphärischen Drucks eine Kurvenschar ergibt, man ermittelt also experimentell, daß für eine vorgegebene Drosselklappenöffnung der in dem Ansaugkrümmer gemessene mittlere Druck nicht in einer eindeutigen Beziehung zu der angesaugten Luft steht. Die Ursache für die große Differenz zwischen den in Pig. 2 und dem in Pig. 1 dargestellten Diagramm kann in dem sehr variablen Verlauf des Druckes gesehen werden. Im Pail von Pig. 2 existiert der erwähnte Speicherraum unterhalb der Drosselklappe nicht. Der in dem Ansaugkrümmer gemessene Druck wird daher ganz entschieden von Änderungen des atmosphärischen Drucks beeinflußt.

In Pig. -j ist der typische Verlauf des Augenblickswerts des Drucks in einer der Ansaugleitungen 6 von Pig. 5 eines Viertakt-Vierzylindermotors dargestellt. Auf der Ordinaten achse ist der Augenblickewert Pi des Drucks aufgetragen, während auf der Abszissenachse die Zeit t aufgetragen ist. Pig. 6 zeigt das Diagramm der Hubbewegung h des Einlaßventils desjenigen Zylinders, dem das in Pig. 5 dargestellte Druckdiagramm entspricht. Die Hubbewegung h bildet in Pig. 6 die Ordinate, während auf der Abszissenachse wieder die Zeit t dargestellt ist.

In dem Bereich A-B-C, in dem das Einlaßventil des betreffenden Zylinders geöffnet ist, sinkt der Druck ab, während der Kolben seine Ansaugphase durchläuft, bis das Ventil

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(in Bereich des Punktes C) schließt. Von dem Punkt C an wächst der Druck wieder, wobei die durch die Drosselklappe einströmende Luft sich dem Wert des Atmosphärendrucks Patm annähert. In Abhängigkeit von den Grad der Drosselv/irkung der Drosselklappe wird dieser Wert mehr oder weniger schnell erreicht. In Fig. 5 und 6 ist eine Situation nit starker Drosselv/irkung dargestellt. Bei der zugrunde liegenden Drehzahl steht den Druck deshalb nicht die zum Erreichen des atnosphärischen Drucks erforderliche Zeit zur Verfugung. Dieser Wert wird im Zeitpunkt der Öffnung des Einlaßventils erreicht und überschritten, weil dort eine Überkreuzung zwischen den Ansaug- und dem Auslaßdiagramm liegt. (Dies bedeutet, daß die Auspuffgase sich in der Ansaugleitung ausdehnen).

Während der Öffnungszeit des Einlaßventils folgt der Druck in Innern des Zylinders den in der Ansaugleitung unterhalb der Drosselklappe herrschenden Druck. Er weicht von ihm nur um den Betrag der Verluste ab, die längs des Einlaßventils selbst auftreten. Diese Verluste können in dem volumetrischen Wirkungsgrad zusammengefaßt werden.

Der in dem Zylinder beim Schließen des Einlaßventils herrschende Druck v/eicht nur wenig von dem in Fig. 5 nit Pc bezeichneten Druck ab. Dieser Druck Pc kennzeichnet desalb bei Gleiclihe.lt der Temperatur mit guter Annäherung die Dichte der während des Arbeitszyklus beteiligton Luft. Aus diesem Grunde kann das Drucksignal, das in diesem Zeitpunkt in einen ausgewählten Zylinder ermittelt wird, der Berechnung des Luftdurchsatzes zugrunde gelegt werden.

Der am besten geeignete Zeitpunkt für die Signalentnahme hängt hauptsächlich von den Winkel nach dem Schließen des Einlaßventils ab. Er muß durch entsprechende Versuchsreihen für jeden Hotortyp bestimmt v/erden. Der Druck muß

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mittels eines geeigneten 'wandlerelements ermittelt werden, das hinreichend schnell wirkt, um auch auf die weiteren Umdrehungen des Motors keine Verzerrungen des Ausgangssignals auszuüben. Die im folgenden beschriebene elektronische Vorrichtung ermittelt den D: uck indessen lediglich während einer bestimmten Winkelstellung der Kurbelstangen. Auf diese V/eise wird der Druck stichprobenartig in einem geeigneten Zeitpunkt ermittelt, der mit der Position der Motorwelle synchronisiert ist. Ss wurde experimentell ermittelt, daß für einen Motor von 1800 ecm mit einem nachlauf nach dem Schließen des Einlaßventils von 20° der Druck bei 10° bis 30°, insbesondere 15° bis 20° nach dem unteren Totpunkt des betreffenden Kolbens abgetastet v/erden kann. Der am besten geeignete Augenblick liegt in jedem TgII dem Schließzeitpunkt des Einlaßventils sehr nahe.

3ei diesen Bedingungen entspricht ein System, bei dem die Steuerung der angesaugten Luft über ebenso viele Drosselklappen erfolgt, wie Zylinder vorhanden sind, ganz und gar einem System mit nur einer Drosselklappe, vorausgesetzt, daß der stichprobenartig (bei einer geeigneten linken Stellung der Motorwellc) entnommene Druck anstelle des mittleren Drucks als Steuergröße verwendet wird. Es bilden insbesondere diese stichprobenartig abgetasteten Druckwerte und die Motordrehzahl ein Paar von unabhängigen Parametern, mittels derer der Betriebspunkt des Motors eindeutig und in sehr guter Annäherung bestimmbar ist, so daß jedesmal dann, wenn der , Motor Betriebspunkte erreicht, die demselben Parameterpaar entsprechen, die angesaugte Luitmenge dieselbe ist, es sei denn, daß temperaturabhängige Korrekturen erforderlich sind.

Im folgenden sei die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung anhand des in Pig. 7 dargestellten Blockschaltbilds erläutert:

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Auf der nicht dargestellten V/elle eines iiotors mit Lensineinspritcung ist ein an sich bekanntes phonisches Rad 16 aufgebracht, das rAiei Zahnreihon trägt. Die erste Zahnreihe ist gleichmäßig auf der Umfangsflache angebracht und erlaubt eine ."Bewertung des \'on dem Aufnchmerelement 22 erfaßten Kinkels der Kurbelwelle. Die zweite besteht aus nur zwei Zähnen 13, die einander gegenüberliegen, auf der inneren Oberfläche angebracht sind und deren Position der Lage des oberen und unteren Totpunkts der Kurbelstange entsprechen, und die von einem Aufnehnerelement 20 abgetastet v/erden.

Auf der nicht dargestellten Verteilerwelle ist ein weiteres Rad 10 aufgebracht, dieses trägt einen einzelnen Zahn 12, der den Sensor 14 Synchronsignale zuführt. Diese Signale treten offensichtlich bei jeder aweiten Motorumdrehung auf.

Das mechanische System ist derart ausgebildet, daß der günstige Zeitpunkt für die stichprobenartige Abtastung dos Zylinders mit dem Aufnehmerelement 8 zwischen swei aufeinanderfolgenden Sotpunktsignalen liegt, die nach dein Eintreffen eines Synchronsignals gezählt v/erden.

Die von den Aufnehmerelementen 14, 20 und 22 stammenden Signale v/erden in Impulsformerschaltungen 24, 26 bzw. 23 in Rechtecksignale umgewandelt. Das Synchronsignal des Aufnehinereleraents 14 wird nach seiner Umformung in ein Rechtecksignal dem bistabilen Multivibrator 2J2 zugeführt und setzt diesen. Daraufhin ermöglicht das Und-Glied 36 den Durchgang der von dem Aufnehmerelement 20 gelieferten Totpunlctsignale. Das von dem Und-Glied 36 gelieferte Signal kippt den bistabilen Multivibrator 41, dessen Ausgangssignal das Und-Glied 44 öffnet, so daß dieses für die von dem Aufηehmerelement 22 gelieferten Signale des phonischen Rades durchlässig wird.

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Das Synchronsignal setzt auch den Zähler 50 zurück, der daraufhin von den Totpunkt an jedesmal einen Schritt v/eitergeschaltet wird, wenn ein Zahn 23 unter den Aufnehnerelenent 22 vorbeiläuft.

In der Wählvorrichtung für die 1/inkelposition 58 wird die Winkellage der Hotorwelle eingestellt, "bei v/elcher das von den Sensor 8 gelieferte und von den Verstärker 60 verstärkte Drucksignal abgetastet werden soll. Vie η η der Zähler 50 einen Zählstand erreicht, der der Zahl der Zähne entspricht, die den in der Wählvorrichtung 58 eingestellten Winkel zugeordnet ist, liefert der Konparator 54- ein Signal, das dem elektronischen Schalter 64 zugeführt wird. Dieser Schalter arbeitet als Unterbrecher und ist dann geschlossen, wenn das Steuersignal (das iss in vorliegenden Pail das von dem Komparator 54 gelieferte Signal) anliegt. Der Schalter 64 ist hingegen geöffnet, wenn dieses Steuersignal nicht vorhanden ist. Deshalb wird das von dem Verstärker 60 gelieferte variable Drucksignal jeweils nur für einen sehr kurzen Zeitraum durchgeschaltet, die der Dauer des von dem Komparator 54 gelieferten Impulses entspricht. Das Drucksignal wird in den Schaltungsteil 72 gespeichert. Dieser Schaltungsteil 72 ist beispielsweise ein Kondensator mit geringer Kapazität, der sich praktisch unverzüglich auf den über den elektronischen Schalter angelegte Spannung auflädt und sich langsam über einen nachgeschalteten Widerstand mit einer Zeitkonstanten entlädt, die sehr viel großer ist als die größte Wiederholungsperiodendauer der Abtastung (wenn der Hotor mit geringstmöglicher Drehzahl läuft). Der Verstärker 74 überträgt das von den Speicher 72 empfangene Signal an nicht dargestellte nachgcschaltete Einrichtungen, in denen dieses Signal ausgewertet wird.

Der Verstärker 74 besitzt eine hohe üingangsinpedanz, so

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daß die Funktion dec Speichers 72 nicht beeinträchtigt v/ird. Der Verstärker 74 besitzt gleichseitig eine niedrige Ausgangsinpedans, wodurch eine korrekte Punktion der erwähnten nachgeachalteten Verbraucher gewährleistet ist.

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Claims (7)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Bestimmung des Luftdurchsatzes in einem Otto-Hotor mit vier Zylinderaund einer Drosselklappe pro Zylinder, dadurch gekennzeichnet, daß zv/ischen der Drosselklappe und dem Einlaßventil wenigstens eines Zylinders ein Drucksensor angebracht wird und daß das von diesem Drucksensor gelieferte Drucksignal abgegriffen und innerhalb eines genau definierten Winkelbereichs der Kurbelstange abgetastet wird.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem als phonisches Rad ausgebildeten Sensor, einem Totpunktsensor zur Ermittlung der Daten von einem mit der Motorgeschwindigkeit rotierenden Organ, einem Sensor für Synchronsignale, der die Daten von einem mit der halben Motorgeschwindigkeit rotierenden Organ ermittelt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckwandler vorgesehen ist, mittels dessen der in einem zwischen der Drosselklappe und den Einlaßventil wenigstens eines Zylinders liegenden Stutzen herrschende Druck ermittelbar ist, daß ferner Mittel zur Verstärkung der von diesem Druckwandler gelieferten Signale sowie Mittel vorgesehen sind, durch die die von dem genannten als phonisches Rad ausgebildeten Sensor, dem Sensor für die TotpunktSignaIe und die von den Sensor für die Synchronsignale gelieferten Signale umformbar sind, daß die aus den Synchronsignalen umgeformten Signale einer ersten UmschaItvorrichtung sowie dem Ersten eines Zählers zugeführt werden, daß das Ausgangssignal der ersten Umschaltvorriclitung dem ersten Eingang eines ersten Und-Gliedes zugeführt wird, an dessen zweitem Eingang die umgeformten Signale des genannten Totpunktsensors anliegen, daß das erste Und-Glied mit dem ersten Eingang einer zweiten Umschaltvor-

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ricntung verbünde;) ist, daß die zweite Ucisehaltvorrichtung eines zweiten Und-Cliodes verbunden iat, an dessen zweitem Eingang die von dem als phonisches Rad ausgebildeten Sensor gelieferten umgeformten Signale anliegen, daß der Ausgang des zweiten Und-Gliedes nit den zweiten Eingang des genannten Zählers verbunden ist, daß der Ausgang dieses Zählers mit dem ersten Eingang eines !Comparators verbunden ist, an dessen zweiten Eingang das Ausgangssignal einer !Zähleinrichtung für die V/inkelposition anliegt, daß das Ausgangssignal des genannten Konparators dem ersten Eingang von Unterbrechungsmitteln und den zweiten Eingängen sowohl der ersten als auch der zweiten Umschaltvorrichtung zugeführt wird, daß dem zweiten Eingang der genannten Unterbrechungsmittel die verstärkten Signale des Druclcsensors zugeführt v/erden, daß die genannten Unterbrechungsmittel mit Speichermitteln verbunden sind, die ihrerseits mit einen Verstärker und einer Anpassungsvorrichtung in Verbindung stehen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch^kennzeichnet, daß bei einem Motor mit einem nachlauf von 20° für das Schließen der Einlaßventile der Druck nach 15° bis 20° nach dem unteren Totpunkt gemessen wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichermittel von einer Kapazität gebildet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch geZcennzeichnet, daß die Unterbrechermittel von einem elektronischen Schalter gebildet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltemittel von bistabilen RS-HuItivibratoren gebildet sind.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Und-G-lieder als elektronische Sorschaltungen ausgebildet sind.

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