DE2716822C3

DE2716822C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Luftdurchsatzes in einer mit Benzineinspritzung arbeitenden Otto-Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2716822C3
Application number: DE19772716822
Authority: DE
Inventors: Umberto Leumann-Collegno Torino Bigliani
Original assignee: Fiat Auto SpA
Current assignee: Fiat Auto SpA
Priority date: 1976-04-15
Filing date: 1977-04-15
Publication date: 1981-07-30
Also published as: FR2348473A1; FR2348473B1; DE2716822A1; IT1058842B; DE2716822B2; GB1549465A

Description

daß ein Drucksensor (8) vorgesehen ist, mittels dessen der in einem zwischen der Drosselklappe (6) und dem Einlaßventil wenigstens eines Zylinders liegenden Stutzen (4) herrschende Druck ermittelbar ist,

daß Mittel (60) zur Verstärkung der von diesem Drucksensor (8) gelieferten Signale sowie Mittel (24, 26, 28) vorgesehen sind, durch die die von dem genannten Winkelsensor (16, 22, 23), dem Totpunktsensor (20) und die von dem Sensor (14) für die Synchronsignale gelieferten Signale umformbar sind,

daß die aus den Synchronsignalen umgeformten Signale einer ersten Umschaltevorrichtung (32) sowie dem Lösch· Eingang (52) eines Zählers (50) zugeführt werden,

daß das Ausgangssignal der ersten Umschaltevorrichtung (32) dem ersten Eingang (34) eines ersten UND-Gliedes (36) zugeführt wird, an dessem zweiten Eingang (38) die umgeformten Signale des genannten Totpunktsensors (20) anliegen,

daß das erste UND-Glied (36) mit dem ersten Eingang (40) einer zweiten Umschaltevorrichtung (41) verburden ist, daß die zweite Umschaltevorrichtung (41) mit einem ersten Eingang (42) eines zweiten UND-Gliedes (44) verbunden ist, an dessen zweitem Eingang (46) die von dem Winkelsensor (16,22,23) gelieferten umgeformten Signale anliegen,
daß der Ausgang des zweiten UND-Gliedes (44) mit dem Zählimpuls-Eingang (48) des genannten Zählers (50) verbunden ist,
daß der Ausgang dieses Zählers (50) mit einem ersten Eingang (53) eines Komparators (54) verbunden ist, an dessen zweitem Eingang (56) das Ausgangssignal einer Wähleinrichtung (58) für die dem Abtastzeitpunkt entsprechende Winkelposition anliegt,

— daß das Ausgangssignal des genannten Komparators (54) dem ersten Eingang (66) einer Unterbrechervorrichtung (64) und den zweiten Eingängen (68, 70) sowohl der ersten (32) als auch der zweiten (41) Umschaltevorrichtung zugeführt wird,

— daß dem zweiten Eingang (62) der genannten Unterbrechervornchtung (64) die (in 60) verstärkten Signale des Drucksensors (8) zugeführt werden

— und daß die genannte Unterbrechervorrichtung (64) mit Speichermitteln (72) verbunden ist, die ihrerseits mit einem Verstärker (74) und einer Anpassungsvorrichtung in Verbindung stehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichermittel (72) von einer Kapazität gebildet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechervorrichtung (64) von einem elektronischen Schalter gebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichne,, daß die Umschaltevorrichtungen (32, 41) bistabile RS-Jultivibratoren sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die UND-Glieder (36, 44) elektronische Torschaltungen sind.

v, Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei Brennkraftmaschinen, die mit elektronisch ge-

■ni steuerter Benzineinspritzung arbeiten, muß die von den Zylindern angesaugte Luftmenge unter den verschiedenen Betriebsbedingungen ermittelt werden, da sie eine der Steuergrößen für die Benzineinspritzung bildet.
Die Steuerung des Motors besteht in einer Steuerung

Γι der Mischungsdosierung, deren Mischungsverhältnis sich je nach Drehzahl und Belastung im Bereich des stöchiometrischen Verhältnisses bewegt. Um dem Motor die dem gewünschten Mischungsverhältnis entsprechende Benzinmenge zuführen zu können ist es

V) erforderlich, die Menge der bei den unterschiedlichen Betriebsbedingungen angesaugten Luft zu kennen.

Die Bestimmung der angesaugten Luftmenge kann direkt oder indirekt erfolgen. Im erstgenannten Fall finden Vorrichtungen Verwendung, die in Reihenschal-

")■"> lung in die Ansaugleitung eingefügt werden, und unmittelbar eine Meßgröße für den Luftdurchsatz liefern. Dabei handelt es sich im allgemeinen um Meßvorrichtungen zur Ermittlung von Volumen- oder Massendiirchsätzen. Eine Vorrichtung zur Steuerung

ho der Kraftstoffeinspritzung bei Brennkraftmaschinen mit einer derartigen Meßvorrichtung ist beispielsweise durch die DE-AS 22 31 109 bekannt.

Bei der indirekten Bestimmung der angesaugten Luftmenge wird diese für einen gegebenen Motortyp

h'< und eine spezifische Ausrüstung auf Grund von experimentellen Untersuchungen auf dem Bremsstand a posteriori ermittelt. Die Grundparameter, die für die spezifischen Betriebsbedingungen kennzeichnend sind,

sind bei der erstgenannten direkten Messung die Drehzahlen und der absolute Druck in dem Ansaugkrümmer oder aber der öffnungswinkel der Drosselklappe, wobei die beiden letztgenannten Größen miteinander in Verbindung stehen. ■-,

Bei Benzineinspritzanordnungen mi? nur einer Drosselklappe wird der mittlere Druck in dem Ansaugkrümmer gemessen.

Infolge des von dem Ansaugkrümmer gebilde*en Speicherrauffies zwischen den Einlaßventilen und der m Drosselklappe spricht eine derartige Benzineinspritzanordnung auf Änderungen des atmosphärischen Druckes praktisch nicht an. Bei einer Benzineinspritzanordnung für eine Brennkraftmaschine, bei der jedem Zylinder eine Drosselklappe zugeordnet ist, bewirkt die Ände- ΐϊ rung des atmosphärischen Druckes hingegen eine Änderung des mittleren gemessenen Druckes, wie dies weiter unten erläutert wird. Es ist bei derartigen Brennkraftmaschinen üblich, die Druckmessung in dem Bereich der Ansaugstutzen unterhalb der Drosselklap- _>o pen durchzuführen und daraus eine Mittelwert zu bilden. Dabei ergibt sich jedoch eine Druckerhöhung, die aus Gründen, welche weiter unten dargelegt sind, von dem atmosphärischen Druck abhängen.

Da Brennkraftmaschinen mit je einer Drosselklappe 2ϊ pro Zylinder kein gemeinsames Saugrohr besitzen, in welchem ein die angesaugte Luftmenge kennzeichnender mittlerer Druck herrscht, ergeben sich Schwierigkeiten bei der indirekten Luftmengenbestimmung durch Druckmessung. so

Die durch die DE-OS 20 51 744 bekanntgewordene saugrohrdruckgesteuerte Kraftstoffeinspritzanordnung für Brennkraftmaschinen löst diese Schwierigkeiten dadurch, daß ein für alle Arbeitszylinder gemeinsames Sammelvolumen vorhanden ist, das mit den Saugrohr- )■-, abschnitten aller Arbeitszylinder hinter den einzelnen Drosselklappen verbunden ist. Dieses gemeinsame Sammelvolumen simuliert gewissermaßen das fehlende gemeinsame Saugrohr. In ihm herrschen Druckverhältnisse, die denjenigen entsprechen, die in dem Saugrohr ao einer mit nur einer Drosselklappe ausgestatteten Brennkraftmaschine herrschen. Dieser Druck wird bei der in der genannten DE-OS beschriebenen Anordnung gemessen und dient als Steuergröße für die Steuerung der Kraftstoffeinspritzung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art so auszubilden, daß di? Messung des Luftdurchsatzes von Änderungen des atmosphärischen Druckes nicht beeinflußt wird, ohne daß ein entsprechend großes Speichervolumen vorgesehen werden muß, derart daß eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens einen besonders einfachen mechanischen Aufbau besitzen kann, mit niedrigen Kosten herstellbar ist und in jedem Betriebs- v, zustand der Brennkraftmaschine eine Steuergröße liefert, die den Luftdurchsatz möglichst genau wiedergibt.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. e>o

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Patentanspruch 1 ist Gegenstand des Patentanspruchs 3, auf den zur Verkürzung und Vereinfachung der Beschreibung hiermit verwiesen wird.

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

F i g. 1 zeigt den Verlauf der angesaugten Luftmenge in Abhängigkeit von dein mittleren Druck in einem Vierzylindermotor mit nur einer Drosselklappe;

F i g, 2 zeigt die gleichen Parameter wie F i g. 1 für einen Vierzylindermotor mit je einer Drosselklappe für jeden Zylinder;

F i g. 3 zeigt schematisch die Lufteinführung bei einer Anordnung mit nur einer Drosselklappe;

F i g. 4 zeigt schematisch die Lufteinführung bei einer Anordnung mit je einer Drosselklappe pro Zylinder:

F i g. 5 zeigt den Verlauf des Augenblickswerts des Drucks in einem Zylinder bei einem Vierzylindermotor mit vier Drosselklappen;

F i g. 6 zeigt die Hubbewegung des Einlaßventils des der F i g. 5 zugeordneten Zylinders;

F i g. 7 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung.

In F i g. 3 ist ein mit 2 bezeichneter Ansaugkrümmer eines Motors mit nur einer Drosselklappe erkennbar. Mit 4 sind die oberhalb der nicht dargestellten Einlaßventile angeordneten Ansaugsiutzen bezeichnet. Die Drosselklappe für die Lufteinspeisung ist mit 6 bezeichnet. Das Bezugszeichen 8 deutet den Rauminhalt bzw. das Fassungsvermögen oberhalb der Einlaßventile an.

F i g. 4 zeigt den Ansaugkrümmer eines Motors gemäß der Erfindung. Die vier miteinander verbünde nen und durch das nicht dargestellte Gaspedal betätigbaren Drosselklappen sind wieder mit 6 bezeich net. Ein Ansaugstutzen, in welchem ein Druckmessi^r zur Ermittlung des Luftdurchsatzes gemäß der Erfin dung eingefügt ist, trägt die Bezeichnung 4.

Bevor das in F i g. 7 dargestellte Blockschaltbild näher beschrieben und seine Wirkungsweise erläutert werden, seien einige grundsätzliche Betrachtungen über das Verfahren gemäß der Erfindung angestellt:

Es sei angenommen, daß ein mit Benzineinspritzung arbeitender und mit nur einer Drosselklappe für alle Zylinder arbeitender Verbrennungsmotor zu prüfen ist und daß auf einem Bremsstand der angesaugte Luftdurchsatz bei konstanter Motordrehzahl und Lufttemperatur und veränderbarer Drosselklappenöffnung ermittelt wird. Dabei ergibt sich eine charakteristische Kurve, die der in F i g. 1 dargestellten Kurve gleicht, bei der als Abszissenwert der mittlere Druck Pm in dem Ansaugkrümmer und als Ordinatenwert die pro Zyklus angesaugte Luftmenge Qa aufgetragen sind. Es zeigt sich, daß der Verlauf dieser Kurve einer Geraden entspricht, die nicht durch den Nullpunkt des Koordinatensystems geht.

Es sei nun unterstellt, daß sich der atmosphärische Druck von dem der Meereshöhe entsprechenden Wert auf den einer vorgegebenen Höhe entsprechenden Wert ändert.

Damit wird sich der Druck in dem Ansaugkrümmer ändern. Da zwischen dem Einlaßventil und der in F i g. 3 mit 6 bezeichneten Drosselklappe ein beträchtlicher Speicherraum 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 Ansaugkrümmer liefert, weil 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 in dem Ansaugkrümmer unmittelbar oberhalb der Einlaßventile angeordnet werden.

Da die vier Ansaugphasen bei einem Viertakt-Vierzylindermotor mit nur einer Drosselklappe den gesamten Funktionszyklus überdecken, ändert sich der Augenblickswert des Druckes in dem Ansaugkrümmer unterhalb der Drosselklappe nur wenig, so daß der Mittelwert und der Augenblickswert zusammengefaßt werden können. Der Druck entspricht insbesondere mit guter Annäherung auch dem der angesaugten Luft in dem Zylinder beim Schließen des betreffenden Ventils. Zusammenfassend kann also festgestellt werden, daß bei einem Luftregelsystem mit nur einer Drosselklappe der absolute Druck in dem Ansaugkrümmer (als Mittelwert) bei Gleichheit aller anderen Bedingungen eindeutig mit der Luflmenge pro Zyklus in Beziehung steht. Diese Korrelation ist linear.

Insbesondere ist der Mittelwert 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 zu dem hier interessierenden Fall eines mit Benzineinspritzung arbeitenden Viertakt-Vierzylindermotors mit je einer Drosselklappe pro Zylinder übergegangen, wie er in F i g. 4 dargestellt ist. Die Drosselklappen 4 sind fest miteinander verbunden und gemeinsam durch das Gaspedal betätigbar. Wenn dieser Motor denselben Prüfbedingungen ausgesetzt wird, die bei den mit dem Ansaugkrümmer gemäß Fig. 3 ausgestatteten Motor zu dem in Fig. 1 dargestellten Diagramm führen, erhält man die in F i g. 2 dargestellten Ergebnisse, wenn man mit Hilfe entsprechender Sensoren die Drücke mißt, die in den Stutzen der Ansaugleitungen zwischen jeder Drosselklappe und dem betreffenden Zylinder herrschen und im übrigen die gleichen Bedingungen zugrunde liegen. Den Abszissenwert bildet der Mittelwert des absoluten Drucks Pm in dem Ansaugkrümmer, der durch Mittelwertbildung der von den Sensoren gelieferten Signale gewonnen wird. Der Ordinatenwert wird von dem Betrag der Luftmasse Qa gebildet, die von dem Motor während jedes Arbeitszyklus angesaugt wird.

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 miniere Druck nicht in einer eindeutigen Beziehung zu der angesaugten Luft steht. Die Ursache für die große Differenz zwischen dem in Fig. 2 und dem in Fig. 1 dargestellten Diagramm kann in dem sehr variablen Verlauf des Druckes gesehen werden. Im Fall von F i g. 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 F i g. 5 ist der typische Verlauf des Augenbiickswerts des Drucks in einer der Ansaugleitungen 6 von F ι g. 4 eines Vienakt-Vierzylindermotors dargestellt. Auf der Ordmatenachse ist der Augenblickswert Pi des Drucks aufgetragen, während auf der Abszissenachse die Zeit t auf gel ragci μ ι g. 6 zeigt das Diagramm der Hubbewegung Λ des hinlaßvenuls desjenigen Zylinders.

dem das in Fig. 5 dargestellte Druckdiagramm entspricht. Die Hubbewegung h bildet in Fig.6 die Ordinate, während auf der Abszissenachse wieder die Zeit ίdargestellt ist.

^r) In dem Bereich A-B-Q in dem das Einlaßventil des betreffenden Zylinders geöffnet ist, sinkt der Druck ab, während der Kolben seine Ansaugphase durchläuft, bis das Ventil (im Bereich des Punktes erschließt. Von dem Punkt Can wächst der Druck wieder, wobei die durch

ι» die Drosselklappe einströmende Luft sich dem Wert des Atmosphärendrucks Palm annähert. In Abhängigkeit von dem Grad der Drosselwirkung der Drosselklappe wird dieser Wert mehr oder weniger schnell erreicht. In Fig. 5 und 6 ist eine Situation mit starker Drosselwir-

\ί kung dargestellt. Bei der zugrunde liegenden Drehzahl steht dem Druck deshalb nicht die zum Erreichen des atmosphärischen Drucks erforderliche Zeil zur Verfügung. Dieser Wert wird im Zeitpunkt der öffnung des Einlaßventils erreicht und überschritten, weil dort eine

2u Überkreuzung zwischen dem Ansaug- und dem Auslaßdiagramm liegt. (Dies bedeutet, daß die Auspuffgase sich in der Ansaugleitung ausdehnen.)

Während der Öffnungszeit des Einlaßventils folgt der Druck im Innern des Zylinders dem in der Ansauglei-

?-> tung 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.

in Der in dem Zylinder beim Schließen des Einlaßventils herrschende Druck weicht nur wenig von dem in F i g. 5 mit Pc bezeichneten Druck ab. Dieser Druck Pc kennzeichnet deshalb bei Gleichheit der Temperatur mit guter Annäherung die Dichte der während des

i'i Arbeitszyklus beteiligten Luft. Aus diesem Grunde kann das Drucksignal, das in diesem Zeitpunkt in einem ausgewählten Zylinder ermittelt wird, der Berechnung des Luftdurchsatzes zugrunde gelegt werden.

Der am besten geeignete Zeitpunkt für die Signalent-

4i> nähme hängt hauptsächlich von dem Winkel nach dem Schließen des Einlaßventils ab. Er muß durch entsprechende Versuchsreihen für jeden Motortyp bestimmt werden. Der Druck muß mittels eines geeigneten Wandlerelements ermittelt werden, das hinreichend

•r> schnell wirkt, um auch auf die weiteren Umdrehungen des Motors keine Verzerrungen des Ausgangssignals auszuüben. Die im folgenden beschriebene elektronische Vorrichtung ermittelt den Druck indessen lediglich während einer bestimmten Winkelstellung der Kurbel-

'■>» stangen. Auf dies Weise wird der Druck stichprobenartig in einem geeigneten Zeitpunkt ermittelt, der mit der Position der Motorwelle synchronisiert ist. Es wurde experimentell ermittelt, daß f»r pinpn Motor von 1800 ecm mit einem Nachlauf nach dem Schließen des

¹^ Einlaßventils von 20^c der Druck bei 10° bis 30^c. insbesondere 15° bis 20° nach dem unteren Totpunkt des betreffenden Kolbens abgetastet werden kann. Der am besten geeignete Augenblick liegt in jedem Fall dem Schließzeitpunkt des Einlaßventils sehr nahe.

«ι Bei 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 Winkelstellung der Motorwelle) 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 Luftmenge 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 F i g. 7 dargestellten Blockschaltbildes erläutert:

In F i g. 7 ist ein mit Benzineinspritzung arbeitender Motor mit 2 bezeichnet Das Bezugszeichen 10 kennzeichnet ein Rad, welches einen Zahn 12 trägt. Vor dem Rad 10 ist ein erstes Aufnehmerelement 14 angeordnet. Ein weiteres Rad 16 trägt ein Paar von einander gegenüberliegenden Zähnen. Vor diesen ist ein zweites Aufnehmerelement 20 angeordnet. Ein drittes Aufnehmerelement ist den Zähnen 23 eines Zahnkranzes des weiteren Rades 16 zugeordnet. Die Teile 20 und 23 bilden einen Winkelsensor zur Ermittlung des Kurbelwellenwinkels. Die Ausgangssignale der Aufnehmerlemente 14, 20 und 22 werden Schaltungen 24, 26 bzw. 28 zur Signalumformung zugeführt. Das Ausgangssignal der Umformschaltung 24 wird einem Setz-Eingang 30 eines bistabilen Multivibrators 32 zugeführt, der über einen Eingang 68 rückstellbar ist. Das Ausgangssignal des bistabilen Multivibrators 32 wird einem ersten Eingang 34 eines UND-Gliedes 36 zugeführt, an dessen zweitem Eingang 38 das Ausgangssignal der Umformschaltung 26 anliegt Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 36 ist mit einem Setz-Eingang 40 eines weiteren bistabilen Multivibrators 41 verbunden, dessen Ausgangssignal einem ersten Eingang eines weiteren UND-Gliedes 44 zugeführt wird, dessen zweitem Eingang das Ausgangssignal der Umformschaltung 28 anliegt Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 44 gelangt zu einem ersten Eingang 48 eines Zählers 50, an dessen zweitem Eingang 52 das Ausgangssignal der Umformschaltung 24 anliegt Der Zähler 50 ist mit einem ersten Eingang 53 eines Komparator 54 verbunden, dessen zweitem Eingang 56 das Ausgangssignal einer Winkelposition-Wähleinrichtung 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 Löschsignal zu den Eingängen 68 und 70 der bistabilen Multivibratoren 32 bzw. 41. Das Ausgangssignal des elektronischen Schalters 64 wird einem analog arbeitenden Speicher 72 zugeführt, der mit einem Anpassungsverstärker 74 verbunden ist, welcher seinerseits mit einer nicht dargestellten Zentralsteuerung in Verbindung steht

Das mechanische System ist derart ausgebildet daß der günstige Zeitpunkt für die stichprobenartige Abtastung des Zylinders mit dem Drucksensor 8 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Totpunktsignalen liegt, die nach dem Eintreffen eines Synchronsignals gezählt werden.

Die von den Aufnehmerelementen 14, 20 und 22 stammenden Signale werden in den Impulsformerschaltungen 24, 26 bzw. 28 in Rechtecksignale umgewandelt. Das Synchronsignal des Aufnehmerelementes 14 wird nach dieser Umformung dem bistabilen Multivibrator 32 als Setz-Signal zugeführt. Daraufhin wird das UND-Glied 36 für den Durchgang der von dem Aufnahmelement 20 gelieferten Totpunktsignale durchlässig. 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 Aufnehmerelement 22 gelieferten Signale des Winkelsensors durchlässig wird.

Das Synchronsignal setzt auch den Zähler 50 zurück, der daraufhin von dem Totpunkt an jedesmal einen Schritt weitergeschaltet wird, wenn ein Zahn 23 unter dem Aufnehmerelement 22 vorbeiläuft.

In der Wählvorrichtung für die Winkelposition 58 wird die Winkellage der Motorwelle eingestellt, bei welcher das von dem Sensor 8 gelieferte und von dem Verstärker 60 verstärkte Drucksignal abgetastet werden soll. Wenn der Zähler 50 einen Zählstand erreicht, der der Zahl der Zähne entspricht die dem in der Wählvorrichtung 58 eingestellten Winkel zugeordnet ist, liefert der Komparator 54 ein Signal, das dem elektronischen Schalter 64 zugeführt wird. Dieser Schalter arbeitet als Unterbrecher und ist dann geschlossen, wenn das Steuersignal (das ist im vorliegenden Fall das von dem Komparator 54 gelieferte Signal) atiliegt 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 dem 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 größer ist als die größte Wiederholungsperiodendauer der Abtastung (wenn der Motor mit geringstmöglicher Drehzahl läuft). Der Verstärker 74 überträgt das von dem Speicher 72 empfangene Signal an nicht dargestellte nachgeschaltete Einrichtungen, in denen dieses Signal ausgewertet wird.

Der Verstärker 74 besitzt eine hohe Eingangsimpedanz, so daß die Funktion des Speichers 72 nicht beeinträchtigt wird. Der Verstärker 74 besitzt gleichzeitig eine niedrige Ausgangsimpedanz, wodurch eine korrekte Funktion der erwähnten nachgeschalteten Verbraucher gewährleistet ist

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur indirekten Bestimmung des Luftdurchsatzes durch Messung des zwischen Einlaßventil und Drosselklappe herrschenden Druk- ί kes in einer mit elektrisch gesteuerter Benzineinspritzung arbeitenden Otto-Brennkraftmaschine mit vier Zylindern und einer Drosselklappe pro Zylinder, dadurch gekennzeichnet, daß der Augenblickswert des zwischen der Drosselklappe und dem in Einlaßventil wenigstens eines Zylinders herrschenden Druckes mittels eines Drucksensors ermittelt wird, daß das von diesem Drucksensor gelieferte Ausgangssignal während eines genau definierten Winkelbereiches der Kurbelstange abgetastet wird ΐΐ und daß der entsprechende Abtastwert den den Luftdurchsatz kennzeichnenden Parameter zur Steuerung der Benzineinspritzung bildet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Brennkraftmaschine mit einem Nachlauf von 20° für das Schließen der Einlaßventile der Druck nach einem Winkel von 15° bis 20° hinter dem unteren Totpunkt gemessen wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Winkelsensor zur Ermittlung des Augenblickswertes der Winkelstellung der Kurbelwelle, einem Totpunktsensor, der von einem mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine rotierenden Organ beeinflußbar ist und einem Sensor für Synchronsignale, der von einem mit der m halben Drehzahl der Brennkraftmaschine rotierenden Organ beeinflußbar ist. dadurch gekennzeichnet.