DE2731441C2

DE2731441C2 - Elektronische Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2731441C2
Application number: DE2731441A
Authority: DE
Inventors: Shigeo Tokio Aono; Masaharu Yokosuka Asano
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1976-07-13
Filing date: 1977-07-12
Publication date: 1991-07-04
Also published as: JPS5311235A; CA1106031A; DE2731441A1; JPS602504B2; US4221191A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Kraftstoffeinspritzanlage der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art

Bei einer solchen, aus der DE-OS 21 42 013 bekannten elektronischen Kraftstoffeinspritzanlage weist die erste Einrichtung ein ÄC-Glied auf, dessen Zeitkonstante die vorbestimmte Zeitdauer bestimmt Die erste Einrichtung arbeitet dabei so, daß sie unmittelbar nach Abgabe eines Ausgangssignals von dem Sensor für die Drosselstellung auch an ihrem Ausgang ein Ausgangssignal abgibt, das die als UND-Glied ausgebildete dritte Einrichtung dann leitend schaltet, wenn diese an ihrem zweiten Eingang vp? der zweiten Einrichtung ein Ausgangssignal erhält, das eine Drehzahl der Brennkraftmaschine oberhalb der vorbestimmten Drehzahl angibt Die dritte Einrichtung gibt dann ein Ausgangssignal ab, das die Ki&ftstoffeinspritzimpulse erzeugende Impulsgeneratoren sperrt Das RC-G\\ed der ersten Einrichtung läßt sich nach Empfang des Ausgangssignals von dem Sensor für die Drosselstellung bis auf eine bestimmte Ladespannung auf, wonach dann zwei Transistoren der ersten Einrichtung gesperrt werden, um das Ausgangssignal der ersten Einrichtung zu ändern, d. h, das Ausgangssignal zu beenden. Die dazu erforderliche Ladezeit des ÄC-Gliedes beträgt bei der bekannten Kraftstoffeinspr'nzanlage vorzugsweise 0,5 Sek. Bei Beendigung des Ausgangssignals von der ersten Einrichtung wird auch die dritte Einrichtung gesperrt und damit nicht länger ein die Impulsgeneratoren sperrendes Signal erzeugt, so daß die Kraftstoffeinspritzung erneut einsetzt Andererseits kann die erste Einrichtung auch bei Empfang eines Ausgangsssignals von dem Sensor für die Drosselstellung immer dann zur Sperrung der Impulsgeneratoren nicht wirksam werden, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine unterhalb der vorbestimmten Drehzahl liegt, da dann die dritte Einspritzung von der zweiten Einrichtung kein Ausgangssignal erhält. Bei der bekannten Kraftstoffeinspritzanlage wird daher die Kraftstoffeinspritzung immer dann kurzzeitig unterbrochen, wenn bei einer Drehzahl der Brennkraftmaschine oberhalb der vorbestimmten Drehzahl die Drosselklappe nahezu geschlossen wird. Durch diese Maßnahme soll beim Schubbetrieb der Brennkraftmaschine die Brennstoffwirtschaftlichkeit erhöht und die Abgabe von Schadstoffen in den Abgasen vermindert werden. Da die erste Einrichtung aber zur Unterbrechung der Kraftstoffeinspritzung auch immer dann sofort anspricht, wenn z. B. beim Heraufschalten eines Getriebes das Gaspedal kurzzeitig losgelassen und damit die Drosselklappe kurzzeitig geschlossen wird, findet auch immer dann eine plötzliche starke Vergrößerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses statt, wenn ein Schubbetrieb der Brennkraftmaschine gar nicht vorliegt sondern diese vielmehr

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durch Betätigung der Kupplung vom Getriebe, also ihrer Belastung, abgetrennt ist Dieses führt aber wiederum infolge des zu armen Gemisches zu einer übermäßigen Abgabe von schädlichen Stoffen in den Abgasen und kann außerdem ein starkes Schwinge^ einer mit einer geschlossenen Regelschleife arbeitenden Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuereinrichtung führen, die z. B. einen Abgassens&r benutzt

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kraftstoffeinspritzanlage der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß beim tatsächlichen Schubbetrieb der Brennkraftmaschine, also einem Verzögern eines mit der Brennkraftmaschine ausgerüsteten Fahrzeuges durch die Brennkraftmaschine, die Kraftstoffeinspritzung unterbrochen, bei einem kurzzeitigen Schließen der Drosselklappe infolge eines kurzzeitigen Loslassens des Gaspedals z.B. beim Schalten des Getriefces, aber noch aufrechterhalten wird.

Bei einer Kraftstoffeinspritzanlage ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzaniage arbeitet die erste Einrichtung derart, daß sie nach dein Empfang eines Ausgangssignals von dem Sensor für die Drosselstellung während der vorbestimmten Zeitdauer noch nicht wirksam ist, d.h. noch kein die dritte Einrichtung ansteuerndes Ausgangssignal abgibt um die Kraftstoffeinspritzung zu unterbrechen. Vielmehr findet die Änderung des Ausgangssignals der ersten Einrichtung, die zu einem Wirksamwerden der dritten Einrichtung führt immer erst nach Verstreichen der vorbestimmten Zeitdauer statt, so daß ein Ausgangssignal von dem Fühler für die Drosselstellung während einer Zeitdauer unterdrückt wird, die einem kurzzeitigen Freigeben des Gaspedals während des Schaltens des Getriebes entspricht. Die Kraftstoffeinspritzung wird also immer erst dann verhindert wenn tatsächlich ein Schubbetrieb der Brennkraftmaschine auftritt, wobei die Unterdrückung der Kraftstoffeinspritzung so lange andauert, bis die Drehzahl der Brennkraftmaschine unter die vorbestimmte Drehzahl abgefallen ist. Die Abgabe von schädlichen Bestandteilen in den Abgasen bei einer nur kurzzeitigen Freigabe des Gaspedals wird also bei der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzaniage sicher verhindert, und es kann auch kein Schwingen einer mit einer geschlossenen Regfflschleife arbeitenden Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Steuereinrichtung auftreten.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

AusführungsbeispieL- der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 schematisch ein Funktionsblockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels,

Fig.2 ein Schaltbild der Taststeuerschaltung aus Fig. 1,

F i g. 3 eine Abwandlung des in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels,

F i g. 4 eine Reihe von Signalformen zur Erläuterung der Arbeitsweise des in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiels und

F Ί g. 5 eine Reihe von Signalformen zur Erläuterung der Arbeitsweise des in Fig.3 dargestellten Ausführnngsbeispiels.

In Fig. 1 ist ein schematisches Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen elektronischen Kraftstoffcitispritzanlage dargestellt. Eine elektronische Steuereinhci* 10 ist in Form eines Funktionsschaltungsblockes dargestellt, da ihre Hauptfunktion allgemein bekannt ist Sie empfängt insbesondere die wahrgenommenen Maschinenparameter von einem Sensor 11 für die Drehzahl der Maschine, einem Sensor 12 für den Luftstrom und einem Sensor 13 für die Maschinentemperatur, um Impulse mit einer Dauer abzugeben, die eine Funktion der fortlaufend gemessenen Maschinenparameter ist Die von der Steuereinheit

10 abgegebenen Impulse werden über ein UND-NICHT-Glied 15 den Kraftstoffeinspritzern 14 zugein führt, das unter der Steuerung des Ausgangssignals einer Taststeuerschaltung 16 steht Die Taststeuerung 16 empfängt ihre Ausgangssignale vom Sensor 11 für die Drehzahl der Maschine und von einem Sensor 17 für die Drosselstellung, um ein Ausgangssignal dann zu erzeugen, wenn die Drossel nahezu geschlossen ist und die Drehzahl der Maschine unter einem vorbestimmten Wert liegt

Wie es in F i g. 2 dargestellt ist weist die Taststeuerschaltung 16 einen Komparator 20 auf, dessen invertierender Eingang mit dem Ausgang des Sensors

11 für die Drehzahl der Maschin, verbunden ist und dessen nicht invertierender Eingang ^n einem festen Bezugspotential liegt das vom Verbindungspunkt der Widerstände R 1 und R 2 abgenommen wird, wobei der Ausgang dieses Komparators mit dem Eingang eines ΝΑΝΠ-GIiedes 21 mit zwei Pegeln verbunden ist Der Komparator 20 erzeugt ein Ausgangssignal mit hoher Spannung, wenn die Drehzahl der Maschine unter einem vorbestimmten Wert liegt, der durch die feste Bezugsspannung wiedergegeben wirJ. Die Taststeuerschaltung 16 enthält weiterhin eine einen Impuls absorbierende Schaltung, die auf einen Eingangsimpuls kurzer Dauer nicht anspricht jedoch auf ein Eingangssignal mit größerer Dauer anspricht, indem sie ein verzögertes Ausgangssignal erzeugt Die einen Impuls absorbierende Schaltung wird von einem Komparator 22 und einer Ladeentladeschaltung 23 gebildet, die einen Kondensator C1 enthält, der über einen Widerstand R 3 aufgeladen und über eine Diode D\ unJ einen Widerstand R 4 entladen wird. Es ist ein Sensor oder ein Schalter 17 für die Drosselstellung vorgesehen, der so arbeiten kann, daß er schließt, wenn die Drossel zur Verzögerung oder zum Abbremsen nahezu geschlossen ist. Das Schließen des Drosselschalters Ϊ7 läßt einen

■»5 Strom von einer Spannungsquelle Vcc über den Widerstand R 3 und den Kondensator Cl zur Masse fließen und entwickelt eine zeitveränderliche Spannung über den Kondensator Cl. Diese Spannung liegt als Eingangssignal am invertierenden Eingang des Komparators 22, um sie mit einer festen Bezugsspannung zu vergleichen, die von den Widerständen R 5 und Λ 6 an seinem nicht invertierenden Eingang liegt. Die Spannung über dem Kondensator Cl steigt mit einer Geschwindigkeit an, die durch die Zeitkonstante des ÄC-Gliedes Λ 3Cl bestimmt ist. Wenn die feste Bezugsspannung erreicht ist, liefert der Konparator 22 ein Ausgangssignal mit einem niedrigen Spannungspegel dem anderen Eingang des NOR-Gliedes 21.

Im folgenden sei angenommen, daß das Gaspedal während des Zeitintervalle /ι bis h in F i g. 4b kurzzeitig freigegeben wird, wenn der Fahrer versucht, während der Beschleunigung der Maschine das Ge«.ritbe in die Leerlaufstellung zu schalten oder die Kupplung zu lösen. Die Zeitkonstante des /?C-Gliedes R 3Ci und der Schwellenwert des Komparators 22 sind so gewählt, daß die Spannung über dem Kondensator Cl während des Intervalls ii bis ti die feste Bezugsspannung nicht erreicht, so daß der Komparator 22 auf Ausgangssignale

mit kurzer Dauer vom Sensor 17 für die Drosselstellung nicht anspricht. Der Widerstand Λ 4 hat einen Widerstandswert, der etwas kleiner als der des Widerstandes R 3 ist. so daß auf das öffnen des Schalters 17 für die Drosselstellung zum Zeitpunkt f₂ der Kondensator CX über die Diode DX und den Widerstand Λ 4 schneller entladen als er aufgeladen wird.

Während des Abbremsvorganges, der mit dem Zeitpunkt h beginnt, schließt der Sensor 17 für die Drosselstellung seinen Kontakt zum Zeitpunkt /₃ (Fig.4a, 4b). Der Komparator 22 bewirkt eine Zeitverzögerung und spricht auf das Schließen des Kontaktes dadurch an, daß er sein Ausgangssignal auf einen niedrigen Spannungspegel zum Zeitpunkt U bringt, wie es in Fig.4c dargestellt ist. Wenn die Drehzahl der Maschine zum Zeitpunkt fs den festen Bezugswert erreicht, liefert der Komparator 20 ein Äusgangssigriai mit höher Spannung, so daß während des Zeitintervalls U bis /₅ das Ausgangssignal vom NOR-Glied 21 einen hohen Spannungspegel hat, wie es in F i g. 4e dargestellt ist, und verhindert, daß Einspritzimpulse von der Steuereinheit 10 durch das UND-NICHT-Glied 15 hindurchgehen.

Es versteht sich daher, daß das Freigeben des Gaspedals für eine kurze Zeitdauer beim Umschalten während der Beschleunigung der Maschine Einspritzimpulse durch das UNDNICHT-Glied 15 hindurchgehen läßt und daß dann, wenn tatsächlich mit dem Abbremsen der Maschine begonnen wird, die Einspritzimpulse gesperrt werden.

Fig.3 zeigt eine Abwandlung des vorhergehenden Ausführungsbeispiels, bei der ein Kupplungssensor 30 vorgesehen ist, um wahrzunehmen, wenn die Kupplung betätigt wird, um die Maschine vom Getriebe zu trennen. Das Ausgangssignal vom Kupplungssensor 30 liegt an der Basis eines Transistors 31, dessen Emitter an Masse liegt und dessen Kollektor mit dem invertierenden Eingang des Komparator 22 über einen Widerstand R7 verbunden ist. Der Transistor 31, der

ίο normalerweise durch eine Vorspannung gesperrt ist, wird auf das Ausgangssignal vom Kupplungssensor 30 leitend, so daß der Kondensator C1 kurzgeschlossen ist. Die Arbeitsweise der in Fig.3 dargestellten Schaltung ist im wesentlichen der Arbeitsweise ähnlich, die in

Verbindung mit der in Fig. 2 dargestellten Schaltung beschrieben wurde, außer, daß im Zeitintervall fi bis ft der Kupplungssensor 30 einen Impuls 40 erzeugt, wie es in F i g. 5c dargestellt ist. Da der Kondensator C X durch den Transistor 3! kurzgeschlossen ist. ist es möglich, einen kleineren Wert für die Zeitkonstante des KC-GIiedes Λ 3Cl als beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel vorzusehen, so daß der Komparator 22 schnell auf das Ausgangssignal vom Drosselsensor 17 zum Zeitpunkt U ansprechen kann, wie es in F i g. 5f dargestellt ist.

Es versteht sich, daß der Kupplungssensor 30 durch einen Sensor 32 für die Stellung des Schalthebels ersetzt werden k Jm, der ein Ausgangssignal erzeugt, wenn sich der Schalthebel in der neutralen oder Leerlaufstellung befindet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektronische Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine mit einer Vielzahl von Sensoren zum Messen von Maschinenbetriebsparametern einschließlich der Drehzahl der Maschine und mit einer Steuereinheit, die auf die gemessenen Maschinenparameter anspricht und die Dauer der Kraftstoffeinspritzung bestimmt, wobei ein Sensor für die Drosselstellung durch Abgabe eines Ausgangssignals feststellt, wenn die Drosselklappe der Maschine nahezu geschlossen ist, mit einer mit dem Ausgang des Sensors für die Drosselstellung verbundenen ersten Einrichtung, die ihr Ausgangssignal nach Ablauf einer bestimmten Zeitdauer seit dem Anliegen eines Ausgangssignals vom Sensor für die Drosselstellung ändert, wenn das Ausgangssignal eine Dauer hat, die größer als die vorbestimmte Zeitdauer ist, mit einer zweiten Einrichtung, die auf das Ausgangsrägnal vom Sensor für die Drehzahl der Maschine anspricht und einen Vergleich mit einem festen Bezugswert vornimmt, der einer vorbestimmten Drehzahl der Maschine entspricht, um ihr Ausgangssignal zu ändern, wenn die gemessene Drehzahl der Maschine die vorbestimmte Drehzahl unterschreitet, und mit einer dritten Einrichtung, die auf das Ausgangssignal der ersten und der zweiten Einrichtung anspricht und die Kraftstoffeinspritzung für eine bestimmte Zeit verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Einrichtung (21) die Kraftstoffeinspritzung für die Zeit vom Zeitpunkt des Änderns des Ausgangssignals der ersten Einrichtung (22, 23) bit zum Zeitpunkt des Änderns des AusgangssifenzJs der zweiten Einrichtung (20) verhindert

2. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (22, 23) ein ÄC-Zeitglied (R 3d), das eine sich mit der Zeit ändernde Spannung über dem Kondensator (Ci) des Zeitgliedes beim Vorliegen des Ausgangssignals des Sensors (17) für die Drosselstellung erzeugt, und einen Komparator (22) enthält, der auf die sich mit der Zeit ändernde Spannung anspricht, um sie mit einem festen Bezugswert zu vergleichen und ein Ausgangssignal zu erzeugen, wenn der feste Bezugswert erreicht ist.

3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das /?C-Zeitglied (R 3Cl) einen ersten Widerstand (R3), der an einem Ende mit dem Sensor (17) für die Drosselstellung und am anderen Ende mit dem Komparator (22) verbunden ist, eine Diode (Di). die parallel zum ersten Widerstand (R 4) geschaltet ist, und einen zweiten Widerstand (R 4) enthält, der mit einem Ende an einem Ende des ersten Widerstandes (R 3) und mit dem anderen Ende an Masse liegt, wobei der Kondensator (CX) zwischen das andere Ende des ersten Widerstandes (R 3) und Masse geschaltet ist, der Widerstandswert des zweiten Widerstandes (R 4) kleiner als der des ersten Widerstandes (R 3) ist und die Diode (D 1) so geschaltet ist, daß der hindurchfließende Strom in die Richtung vom Kondensator (Ci) zum zweiten Widerstand (R4) Hießt.

4. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen Kupplungssensor (30), der die Trennung der Maschine vom Getriebe wahrnimmt und durch eine Einrichtung (31), die den

Kondensator (Ci) auf das Ausgangssignal vom Kupplungssensor (30) kurzschließt.

5. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen Sensor (32) für die Stellung des Schalthebels, der wahrnimmt, wenn der Schalthebel des Fahrzeuges sich in seiner neutralen oder Leerlaufstellung befindet, und durch eine Einrichtung (31), die den Kondensator (Ci) auf das Ausgangssignal vom Sensor (32) für die Stellung des Schalthebels kurzschließt