DE3103183A1 - Elektronisch gesteuertes brennstoffeinspritzsystem fuer einen verbrennungsmotor mit zuendkerzenzuendung - Google Patents
Elektronisch gesteuertes brennstoffeinspritzsystem fuer einen verbrennungsmotor mit zuendkerzenzuendungInfo
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Description
HOFFMANN · EITLE & PARTNER
PATENTANWÄLTE 3 1 U 3 I Q
DIPl.-ING. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN
ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) · D-8000 MD NCH EN 81 . TELEFON (08?) 911087 . TELEX 05-29619 (PATHE)
34 606 p/hl
Mikuni Kogyο Co., Ltd., Tokyo / Japan
Noboru Tominari, Tokyo / Japan
Elektronisch gesteuertes Brennstoffeinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor mit Zündkerzenzündung
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektronisch gesteuertes Brennstoffeinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor
mit innerer Verbrennung und einer Zündkerzenzündung, und mehr noch auf eine Technik zum elektronischen Steuern des
Brennstoffeinspritzsystems für die Bemessung der Luftströmungsmenge
als Funktion der Brennstoffströmungsmenge.
Bei üblichen Motoren mit innerer Verbrennung wurde bisher üblicherweise ein Vergaser verwendet, um die Brennkammer
des Motors mit innerer Verbrennung mit Luft und Brennstoff zu versorgen. Obwohl ein Vergaser als eine vorzügliche Vorrichtung
zum Einstellen eines Luft-Brennstoff-Gemisches hinsichtlich der Kostenleistung erkannt wurde, ist jedoch dieses
System zu kompliziert, um einige der komplizierten Einstellungen genau vorzunehmen, die für die Versorgung eines Fahrzeugmotors
mit Brennstoff notwendig sind. Insbesondare ist der
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Vergaser alleine unzureichend, um den Erfordernissen der
Brennstoffwirtschaftlichkeit und der niedrigen Abgasemissionen
gerecht zu werden, und er wird daher typischerweise durch eine Strömungsmittelkorrekturvorrichtung, eine
elektronische Korrekturvorrichtung oder eine Kombination dieser beiden unterstützt, um verschiedene Luft/Brennstoffgemisch-Korrektur
funkt ionen vorzusehen.
Als eine Verbesserung gegenüber dem Vergaser hat die Bendix Corporation ein elektronisch gesteuertes Brennstoffeinspritzsystem
(EFI) entwickelt und in weitem Umfang verkauft. Dieses System verwendet die moderne elektronische
Technik für die Einstellung des Luft-Brennstoff-Gemisches. Bei diesem System wird kein Vergaser verwendet, um das Luft-Brennstoff-Verhältnis
einzustellen. Vielmehr wird ein elektronischer Kreis verwendet, um ein für das Luft-Brennstoff-Verhältnis
repräsentatives Steuersignal zu entwickeln, welches die Brennstoffabgabe mit einem elektronischen Betätigungsglied
bemißt. Dieses System zieht verschiedene Faktoren in Betracht, um den Anforderungen der Umgebungsbedingungen, des Emissionsniveaus, der jeweiligen Motorbelastung
und des Brennstoffverbrauchs zu genügen. Obwohl dieses System teurer ist als ein herkömmlicher Vergaser,
wurde dieses System in weitem. Umfang wegen einer Anzahl von
anderen Vorteilen verwendet.
Jedoch bei einem Vergaser und beim EFI-System wird das
Luft-Brennstoff-Verhältnis des dem Motor zugeführten Brennstoffgemisches durch das Betätigen eines Beschleunigungspedals
durch die Bedienungsperson hinsichtlich des öffnens oder Schließens eines Luftansaugdrosselventils
gesteuert, welches am Motor angebracht ist. Beide wählen beim Betätigungshub die Luftströmungsmenge, erfassen geeignet
die Ansaugluftmenge und bestimmen in Balance mit der Luft-
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— ο —
strömungsmenge die Brennstoffströmungsmenge. Dies bedeutet,
daß die Luftströmungsmenge bevorzugt als ein Anfangswert gewählt wird und daß dann die Brennstoffströmungsmenge als
Funktion der Luftströmungsmenge berechnet wird.
Es wurde jedoch herausgefunden, daß ein herkömmliches Luftbevorzugungssystem
nicht sowohl die Brennstoffverbrauchswirtschaftlichkeit und eine reine Verbrennung bei allen Betriebsbedingungen
des Motors hervorrufen kann. Mehr noch ist es schwierig, eine konsistente BrennstoffWirtschaftlichkeit
und eine gewünscht niedrige Emissionsdichte zu e-r zielen, weil der Betriebsmodus eines Drosselventils hinsichtlich des
vorübergehenden Betriebs des Motors und das Brennstoffströmungsmengenmuster,
bestimmt entsprechend dem Betriebsmodus des Drosselventils, sowie die Zeitentwicklung des Luft/Brennstoff
Verhältnisses (A/F) zu einem bestimmten gecebenen Augenblick die Brennstoffwirtschaftlichkeit und die Eimissionsdichte
und die Antriebsleistung eines Motorfahrzeuges beeinträchtigen Sie stören sich häufig gegeneinander. Aus diesem Grund ist es
im wesentlichen schwierig, eine Kompatibilität inter diesen
Faktoren zu erreichen. Da die Luftströmungsmenge, welche anfänglich
durch die Bedienungsperson gewählt wird, häufig stufenweise wunschgemäß verändert wird, und da die Luftdichte
wesentlich geringer ist als die des Brennstoffs, kann ein Vergaser schneller auf eine Veränderung der Luftströmungsmenge
reagieren als auf einen Wechsel der Brennstoffströmungsmenge,
so daß die bei einem gewählten Brennstoff/Luftveirhältriis abgerufene
Luft den Motor erreicht, und zwar vor clem Brennstoffwechsel
in Assoziation mit dem gewählten Luft-Brennstof£-Verhältnis. Weiterhin wird bei einem Beschleuniguncszustand des
Motors der Differenzdruck zwischen der Vorderseite und der Rückseite des Drosselventils, welches als Luftar.saug-Steuerventil
arbeitet, bis zu der Zeit groß, zu der es schrittweise verändert wird, so daß ein großer Anteil der Lift zu Beginn
der stufenweisen Änderung des Ventils in das Drosselventil
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strömt. Beide Situationen resultieren in einem mageren Luft-Brennstoff
-Gemisch. Entsprechend ist es notwendig, ein übermäßig magores Luftbrennstoffgemischverhältnis dadurch
zu korrigieren, daß eine große Menge von Brennstoff zugeführt wird, uin das Brennstoff gemisch in der Verbrennungskammer
des Motors au.: einem gewünschten Verbrennungsumfang zu
halten. Wenn die Korrektur unzureichend ist, wird die Antriebsleistung des Fahrzeuges beeinträchtigt. Wenn die Korrektur
übermäßig ist, werden der Brennstoffverbrauch und die Emissionsdichte erhöht. So ist das Hinzufügen dieser Menge
sehr kritisch.
Im Falle des Keduzierens der Drossel (Loslassen des Beschleunigungspedals)
tritt ein entgegengesetztes Phänomen auf, welches gleiche kritische Eigenschaften hat.
Wegen der vorcrenannten Probleme ist die Luftströmungsmengenbevorzugung,
welche weitgehend angenommen wurde, von zweifelhaftem Wert. Es wird dementsprechend entsprechend der vorliegenden
Erfindung ein Brennstoffbevorzugungssystem verwendet. Ein guter Vergleich zwischen den beiden unterschiedlichen
Systemen ist in der Schrift 780346 der Society of Automotive Engineers von D. L. Stivender mit dem Titel "Engine Air Control-Basis
of a Vehicular Systems Control Hierarchy" beschrieben.
Das grundsätzliche Brennstoffbevorzugungssystem wurde anfänglich in der US-Patentschrift 3 771 504 mit dem Titel
"Fluidic Fuel Injection Device Having Air Modulator" beschrieben und ist Gegenstand der Schrift 78-WA/DSC-21
der American Society of Mechanical Engineers (ASME) mit dem Titel "An Air Modulated Fluidic Fuel Injection System",
und zwar hinsichtlich der mit einem solchen System tatsächlich durchgeführten Versuche. Das in dieser Patent-
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schrift offenbarte Grundkonzept besteht in der Steuerung der Luft-Brennstoffmenge als Funktion der Brennstoffströmungsmenge
im Brennstoffbevorzugungssystem durcn Durchführen
einer sensormäßigen Erfassung, einer Berechnung und einer Betätigung des Systems durch einen pneumatischen und/oder
flüssigen Kreis. Dieses System ist im Vergleich mit dem herkömmlichen Vergaser kostenmäßig günstig.
Während dieses System bezeichnenderweise die Steuerung gegenüber
dem Brennstoff-Luft-Verhältnis verbessert, insbesondere während des Übergangsmotorbetriebs, da das System
im wesentlichen mit einer Flüssigkeitssteuerung durchgeführt wird, sind in seiner Ansprechbarkeit auf die von der Bedienungsperson
durchgeführten Änderungen langsam. Der Betätigungsbereich, über den Einstellungen hinsichtlich der LuftstrÖ-mungs-
und Brennstoffströmungsmenge erzielt werden können, ist begrenzt. Dies wiederum begrenzt die Fähigkeit des
Systems in allen Betriebszuständen des Motors geeignet zu funktionieren. Ebenso kann das System die gewähLte Brennstoffströmungsmenge oder Luftströmungsmenge kompensieren
oder "fein tunen", um das Luft-Brennstoff-Verhältnis in Übereinstimmung mit den Kompensationsfaktoren fain einzustellen,
die durch die Motorbetriebsbedingungen bestimmt werden. Außerdem kann dieses System nicht in zufriadenstellendem
Maße die miteinander in Konflikt stehenden Erfordernisse hinsichtlich des Brennstoffverbrauchs und der niedrigen Emissionen
vereinigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektronisch gesteuertes Brennstoffeinspritzsystem mit einer geschlossenen
Schleife für einen Verbrennungsmotor mit innerer Verbrennung und Zündkerzenzündung zu schaffen, welches die vorgenannten
Nachteile des herkömmlichen Brennstoffeinspritz systems
eliminiert und die Luftströmungsmenge zum Motor als Funktion der Brennstoffströmungsmenge steuert.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein elektronisch gesteuertes Brennstoffeinspritzsystem gelöst, welches
den Betätigungshub der Bedienungsperson auf das Beschleunigungspedal über ein mechanisches und/oder elektrisches
Gestänge auf einen Brennstoffwählmechanismus (wie beispielsweise einen Bemessungsmechanismus) überträgt, um
dadurch eine Brennstoffströmungsmenge zu bestimmen. Das
System erfaßt elektrisch die Brennstoffströmungsmenge als elektrisches Signal und versorgt einen Computer mit diesem
Signal. Weiterhin werden beim System weitere Informationen, wie die Motordrehzahl, die Kühltemperatur des Motors, die
Zylinderkopftemperatur, die atmosphärische Temperatur,
der atmosphärische Druck, die Oxidation und/oder die reduzierende katalytische Temperatur usw. als ähnliche elektrische
Signale dem Computer zugeführt, um die Luftströmungsmenge zu korrigieren und einen exakten Betriebszustand
aufrechtzuerhalten. Der Computer setzt diese Signale in bezug zu den programmierten Daten, die ein funktionelles Verhältnis
unter diesen Parametern bestimmen. Dann berechnet und korrigiert der Coirputer die optimale Luftströmungsmenge anhand
dieser Parameter als Funktion des Eingangs hinsichtlich der Brennstoffströmungsmenge zu jedem gegebenen Zeitpunkt, erzeugt
ein elektrisches Signal für die Bestimmung der öffnung des Drosselventils und konseguenterweise der Luftströmungsmenge
vom berechneten Resultat und versorgt einen Drosselventil-Servoiuechanismus
mit diesem elektrischen Signal, um dadurch das Lrosselventil zur Einstellung der optimalen Strömungsmenge
7Λ, betätigen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Ein Vorteil der Erfindung liegt in der Schaffung
eines elektronisch gesteuerten Brennstoffeinspritzsystems
in Form einer geschlossenen Schleife für einen Verbrennungsmotor mit innerer Verbrennung und Zündkerzenzündung,
welches die optimale Luftströmungsmenge dadurch steuert, daß das Drosselventil entsprechend den Ergebnissen betätigt
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wird, die von einem Computer anhand eines von der Bedienungsperson
gewählten BrennstoffStrömungsverhältnisses
und verschiedenen anderen Informationen, wie beispielsweise der Kühltemperatur oder der Zylinderkopftempere tür des
Motors, der Atmosphärentemperatur, dem Atmosphärendruck,
der Oxidation und/oder reduzierenden katalytischen Temperatur berechnet wurde. Ein weiterer Vorteil besteht darin,
daß das System die Luftströmungsmenge so steuern kann,
daß das Luft-Brennstoff-Gemisch unmittelbar nach der Beschleunigung
reicher und unmittelbar nach der Verzögerung des Motors oder des Fahrzeuges magerer wird, wehrend gleichzeitig
sowohl ein geringer Brennstoffverbrauch als auch eine niedrige Schadstoffemission erzielt werden. Dies wird dadurch
erreicht, daß ein geeignetes Übergangs-Li.ft-Brennstoff-Gemisch
gewählt wird. Mit dem erfindungscemäßen System kann der Brennstoffverbrauch und die Emissionsdichte
sogar dann bezeichnend verbessert werden, wenn die Bedienungsperson wiederholt eine Beschleunigung v.nd Verzögerung
abwechselnd dadurch vornimmt, daß in relativ kv.rzer Folge das Gaspedal losgelassen oder wieder getreten vird, was
insbesondere beim Stadtverkehr häufig der Fall ist. Dabei wird die Luftströmungsmenge rapide als Funktion der Brennstoffströmungsmenge
unmittelbar nach den Gaspedalbewegungen der Bedienungsperson gesteuert.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele,,
Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines elektronisch gesteuerten Brennstoffeinspritzsystems für einen Verbrennungsmotor
mit einer Zündkerzenzündung, konstruiert entsprechend der Erfindung,
Fig. 2 eine Schnittansicht einer anderen bevorzugten Ausführungsform
eines in Fig. 1 verwendeten Meßmechanis mus,
Fig. 3 eine Seitenansicht des in Fig. 2 dargestellten
Meß.Tiechanismus,
Fig. 4 eine Vorderansicht des Verbindungsteiles zwischen einem Beschleunigungspedal und einem Drosseldraht,
welcher kooperativ mit dem in Fig. 2 dargestellten Beschleunigungspedal betrieben wird,
Fig. 5 eine Vorderansicht eines Gelenkhebels des in Fig. dargestellten Meßmechanismus, wenn er sich in der
Leerlauflage befindet,
Fig. 6 eine Vorderansicht der in Fig. 5 dargestellten Brenn stoff meßöffnung,
Fig. 7 eine Vorderansicht des Gelenkhebels, wenn der Motor mit einer Zwischendrehzahl, beispielsweise einer
Drehzahl von 2500 Upm gedreht wird,
Fig. 8 eine Vorderansicht der in Fig. 7 dargestellten Brenn stoff raeßöff nung,
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Fig. 9 " eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform des in Fig. 1 dargestellten Meßmechanismus,
Fig. 10 eine graphische Aufzeichnung der Wertetabelle, der Zeittabelle und der Strömungscharakteristik
des Ausgangs des in Fig. 9 dargestellten Doppelventils,
Fig. 11 ein Blockdiagramm des elektronisch gesteuerten
Brennstoffeinspritzsystems, welches den entsprechend
der Darstellung in Fig. 10 betriebenen digitalen logischen Kreis verwendet,
Fig. 12 eine graphische Darstellung der charakteristischen Kurven des elektronisch gesteuerten Brennstoffeinspritzsystems
gemäß der Erfindung,
Fig. 13 ein Blockdiagramm einer anderen bevorzugten Ausführungsform
des elektronisch gesteuerten Brennstoff einspritzsystems der in Fig. 1 dargestellten
Erfindung,
Fig. 14 ein Blockdiagramm eines noch weiterem bevorzugten
Ausführungsbeispiels des elektronisch gesteuerten Brennstoffeinspritzsystems der in F:.g. 1 dargestellten
Erfindung und
Fig. 15 ein Signalflußdiagramm mit der Darstellung des
Betriebs des in Fig. 1 dargestellten Computers.
Figur 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines elektronisch gesteuerten Brennstoffeinspritzsystems für eine
Verbrennungsmaschine mit Zündkerzenzündung, konstruiert
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entsprechend dieser Erfindung. Dieses System umfaßt im
wesentlichen ein Brennstoffuntersystem mit einem Brennstoffmeßmechani.-smus,
ein Luftströmungsuntersystem mit einem Drosselven :il-Servomechanismus, eine Steuereinheit (elektronischer
Computer) und ein Korrekturelement mit vier Hauptelementen.
Jedes der jSlemente wird nun im einzelnen beschrieben.
I» Brennstoffuntersystem
Das Brenns"offuntersystem umfaßt einen Meßmechanismus 10
und ein Bronnstoffversorgungsuntersystem 20. Der Meßmechanismus
10 besieht aus einem teleskopisch in einen Zylinder 11
eingesetzton Spulenventil 12, einer in eine obere und untere
Kammer aufgeteilten Differenzdruckkammer 13, einem
Motorkaltsnarter 14, einem Lenker 16 zum Umwandeln der Bewegungen dos Beschleunigungspedals 15 in eine Verschiebung
des Spulen-<rentils 12, ein Meß-Spulenpotentiometer 17, welches
am Ende des Zylinders 11 vorgesehen ist und ein am Ende des Zylinders 11 vorgesehenes Begrenzerpotentiometer.
Das Spulenventil 12 hat eine abgeschrägt ausgeschnittene Nut 12a übor seine Länge zwischen dem Brennstoffeinlaß-
und der Brennstoffauslaßöffnung, wie dies später noch mehr im einzelnem beschrieben wird. Eine Schraubenfeder 12b
ist an der Stirnseite des Spulenventils 12 zusammengedrückt, um das Spuj.enventil 12 in die Rückkehrrichtung zu drücken.
Das Potentj.ometer 18 beinhaltet einen Begrenzerservomotor
19, der daran angebracht ist, um die Rückkehrgrenzlage des
SpulenventaIs 12 zu steuern.
Das Brennstoffversorgungsuntersystem 20 besteht entsprechend
der Darstellung in Fig. 1 aus einem· Brennstofftank 21,
einer Brennstoffpumpe 22, einem Filter 23, einer Leitung 24, einem Entspannungsventil oder Regulator, wie ein Drucksteuer-
ventil 25, ein in der Leitung 24 vorgesehenes Abstellventil 26, eine Leitung 27, die von der Abgabeseite des
Abstellventils 26 über die obere Kammer der Differenzdruckkamer 13 in die Einlaßöffnung des Zylinders 11 führt,
eine Leitung 28, die von der Auslaßöffnung des Zylinders 11 zur unteren Kammer der Differenzdruckkammer 13 führt,
eine Leitung 29, die von der Ausgangsöffnung der "Diff erenzdruckkamraer
13 zu einem Injektor 30 führt, welcher in einer Einlaßsaugbohrung 41 vorgesehen ist und ein an der Leitung
29 befindliches Abstellventil 31 . Das Druckst.euerventil 25
ist entsprechend der Darstellung in Fig. 1 durch eine Membran 32 in eine obere und untere Kammer aufgeteilt. In
die obere Kammer mündet eine Leitung 32a für das Rückführen des Brennstoffs zum Brenntank 21. Die untere Kammer ist mit
einer Vakuumleitung 33 versehen, um die Membran 32 durch das in der Einlaß saugbohr ung 41 bestehende Vcikuum zu steuern.
Die Mittelpunkte der Leitungen 27 und 28 sind verzweigt, um eine Kurzleitung 34 zu bilden, deren öffnung durch einen
Motorkaltstarter 14 gesteuert wird. Der Motorkaltstarter schließt progressiv die Leitung 24 in Erwiderung auf die
Zunahme der Motortemperatur. So ist für das Kaltstarten die Leitung 34 offen, währerid sie im wesentlichen geschlossen
wird, wenn der Motor eine geeignete Betriebstemperatur erreicht. Eine Leitung 201 repräsentiert die Temperaturerfassende
Kupplung des Kaltstarters 14 mit dem Zylinderkopf des Motors, beispielsweise eine Heizrohrvorrichtung.
II. Luftströmungsuntersystem
Das Luftströmungsuntersystem 40 umfaßt einen Luftreiniger
42, der am Ende der Einlaßsaugbohrung 41 montiert ist, ein
Drosselventil 43 und einen Servomotor 44 für die Einstellung des Drosselventils. Das Drosselventil 43, der Servomotor 44
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und das Potentiometer 46 und ein später noch mehr im einzelnen beschriebener Differenzdruckmesser 48 bilden eine
Luftströmungssteuerung und Kontrolle 45.
III.Steuereinheit
Die Steuereinheit 50, die nachfolgend als "Computer" beschrieben wird, kann ein Analogcomputer oder ein Digitalcomputer
sein. Letzterer umfaßt einen Mikroprozessor, ein Eingangs/Ausgangs-Interface und einen Speicher. Diese
Einheit steuert das Öffnen des Drosselventils in Erwiderung auf die von der Bedienungsperson gewählte Brennstoffeinspritzmenge
und in Erwiderung auf verschiedene Korrekturfaktoren, wie sie nachfolgend noch angegeben werden. Die
Steuereinheit kann weiterhin die zeitliche Zündfolge, den Zündzeitpunkt und den Abgasrezirkulations-Betriebszustand
des Motors entsprechend der späteren Beschreibung steuern.
IV. Korrekturelement
Das Korrekturelement besteht aus einem Potentiometer 46 zum Erfassen der öffnung des Drosselventils 43, einen Differenzdruckmesser
48 in einer Leitung 47, die von der Vorderseite der Einlaßsaugbohrung 41 zu den Rückseiten des
Drosselventils 43 verläuft, einen Sauerstoffsensor 51,
welcher an der Abgas-Leitung 49 vorgesehen ist, einen Ansaug
luft-Temperatursensor 53, einen Sensor 53 für den absoluten
Atmosphärer.druck, einen Kaltstarter 14, welcher im Inneren
einen Regler 57 und ein Umschaltventil enthält, einen Sensor für die Motorkühltemperatur, einen Zündzeitregler
57 und einen Sensor 58 für die Temperatur des Zylinderkopfes des Motors. Außerdem kann zu dem elektronisch gesteuerten
Brennstoffeinspritzsystem ein' EGR-Steuerventil 54, ein
katalytischer Wandler 55 und ein Sensor 55a für die Temperatur des reduzierten Katalysators hinzugefügt sein.
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In Figur 1 bezeichnet das Bezugszeichen 59 eine Einlaßleitung und 60 einen Verbrennungsmotor mit Zündkerzenzündung.
Entsprechend der Darstellung in Figur 1 sind die Elemente
des obigen Paragraphs IV elektrisch mit dem Computer und seinen bezüglichen Komponenten verbunden. In Fig. 1
bedeutet D ein Ausgangssignal, welches vom Spulenpotentiometer 17 ausgeht, zum Computer 50 führt und eine von der
Bedienungsperson gewählte Brennstoffströmungsmenge repräsentiert.
E ist ein Ausgangssignal vom Computer 5 0 zum Begrenzerservomotor 19 zur Begrenzung der vor. der Bedienungsperson
gewählten Brennstoffströmungsmenge. F ist ein
Ausgangssignal vom Begrenzerpotentiometer 18 zum Computer 50, repräsentierend die tatsächliche Brennstoffbegrenzungsstellung
eines Begrenzungselementes.
Betriebsweise:
Die Betriebsweise der Anlage gemäß der vorstehend beschriebenen Konstruktion wird nachfolgend im einzelnen
beschrieben.
Wenn eine Bedienungsperson das Beschleunigungspedal 15
drückt, bewegt der Lenker 16 das zylindrische- Spulenventil
12 mit seiner Nut 12a im Zylinder 11 des Meßirechanismus
10 nach links. Dementsprechend strömt der duich die Leitungen
24 und 27 herangebrachte Brennstoff vcn der Einlaßöffnung der Nut 12a durch die Ausgangsöf fr.ung in die Leitung
28 und dann in die Differenzdruckkammer 13. Zu diesem Zeitpunkt wird die Brennstoffströmungsmenge durch den Öffnungsbereich
bestimmt, welcher durch die Einlaßöffnung und die Nut 12a gebildet wird. Da die Differenzdruckkammer
13 den Brennstoff mit dem Differenzdruck APC an der Vorderseite und Rückseite der öffnung zwischen der oberen
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— ι y —
Kammer und der unteren Kammer erzeugt, wird dieser immer unabhängig von der Größe des Öffnungsbereiches der Einlaßöffnung
des Zylinders 11 konstant gehalten. Der so zugemessene Brennstoff wird durch die Leitung 29 in den
Injektor 3D eingeführt und an der Lufteinlaßöffnung in
die Einlaß Leitung 59 eingespritzt und nach dem Vermischen mit der Sa agluft in die Brennkammer des Motors 16 eingebracht.
Gleichzeitig erfaßt das Meßspulpotentiometer 17
die Verschiebung der Spule 12 und fördert den erfaßten Ausgang als Brennstoffmengensignal D in den Computer 50.
Der Computer nimmt dieses Brennstoffmengensignal sowie eine Vielzahl von Informationen in Form der Spannung,des
Stromes, des Digitalsignals und/oder des Frequenzsignals oder dgl. ^on den Sensoren auf, die in den Paragraphen II
und IV beschrieben wurden. Der Computer integriert dieses Signal in Übereinstimmung mit deren Funktionsverhältnis
zur Luftst::ömungsmenge, berechnet die optimale Luftströmungsmenge
zu jeder gegebenen Zeit und gibt die Resultate in Form von elektrischen Signalen an den Drosselventil-Servomotor
44 des Luftströmungsreglers 45 ab, um dadurch den Servomotor 44 zur Erzielung einer geeigneten Drosselstellung
anzutreiben. In der Zwischenzeit erfaßt der Differenzdruckmesser
48 s.tets die Druckdifferenz zwischen der Vorderseite
und der Rückseite des Drosselventils in Form eines Signals ΔΡ£5 und der Computer 50 berechnet kontinuierlich
den optimalen Wert der Luftströmungsmenge und so der Drosselöffnung,
die erforderlich ist, um diese durch das Signal ÄPS zu erzielen, welches die tatsächliche LuftstrÖ-ntungsmenge
und das Signal der Drosselventilstellung Q repräsentiert, die gleichzeitig durch das Drosselveritilpotentiomet.er
46 erfaßt wird, wobei das Potentiometer 46 die tatsächliche Drosselstellung repräsentiert, um so
den Servomotor 44 einem Kommandoausgang zuzuführen.
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Figur 15 illustriert mehr im einzelnen die S;.gnalbehandlung und die vom Computer 50 durchgeführte Berechnung. Ein
Brennstoffkommandosignal D vom Potentiometer 17 wird in
den Computer eingegeben, welcher daraus eine anfängliche Luftströmungsmenge berechnet, um ein geeignetes Brennstoffluftgemisch
für den Motor einzustellen. Die Berechnung der anfänglichen Luftströmungsmenge kann unter Vorwendung
einer arithmetischen Vorrichtung durchgeführt werden. Bei Verwendung eines Digitalcomputers kann eine riabellenablesefunktion
erfolgen. Dabei sind verschiedene Luftströmungsmengenwerte in Übereinstimmung mit verschiedenen Brennstoffeinlaßkommandos
gespeichert. Nach der anfänglichen Berechnung
der Luftströmungsmenge wird die berechnete Luftströmungsmenge
in Übereinstimmung mit dem vom Sensor c>6 herangeführten
Erfassungsiignal für die Motortemperatur für die entsprechende Motortemperatur korrigiert. Diese Korrektur schafft eine
geringe Abweichung von der anfänglich berechneten Luftströmungsmenge. Nach der Korrektur des Luftströmungsmengensignals
wird es substraktiv mit einem tatsächlichen Luftströmungsmengensignal
kombiniert, welches von Computer aus dem vom Sensor 48 erhaltenen Aps Signal und aus dem
vom Sensor 46 erhaltenen Drosselöffnungslagensignal θ berechnet wird. Zusätzliche Verfeinerung der berechneten
tatsächlichen Luftströmung kann erfolgen, wenn die Umgebungstemperatur durch einen Sensor 42 und der Umgebungsdruck
durch einen Sensor 53 in die Berechnung eingegeben werden. Der Unterschied zwischen der gewünschten Luftströmungsmenge
Aj, berechnet durch den Computer, und die tatsächliche
Luftströmungsmenge A„, welche durch den Computer
ebenso berechnet worden ist, werden als ein Ausgangssignal zum Antrieb des Drosselservomotors 44 verwendet, um die
Drossel in eine gewünschte Stellung zu bringen. Wie bei der Berechnung der anfänglichen Luftströmungsmentre kann sowohl
die Korrektur für -die Motorteraperatur und die Berechnung der
tatsächlichen Luftströmungsmenge gleicherweise bei Ver-
SADORfGfMAL 130048/0648 ^
Wendung eines Digitalcompuüors eine gespeicherte Plantabelle
se n, in der ein vorbestiminter Ausgaagswert für
vorbestimmi.e Kombinationen von Eingangssignalen für verschiedene Parameter angezeigt sind.
Statt eine:- gespeicherten Programm/Data-Digitalcomputers,
beispielsweise ein Mikroprozessor und ein zugehöriges Interface und Speicher, kann der Computer 50 ein Analogcomputer sein, welcher den erforderlichen Ausgang durch
Berechnung von Analogwerten abgibt, und zwar unter Verwendung eines elektronischen Kreises. Für die Anwendung eines
Digitalcomputers können die von verschiedenen Sensoren kommenden Analogsignale durch einen A/D-Wandler in digitale
Ausgänge ungewandelt und durch den Computer in eine arithmetische Sektion umgerechnet werden. Die Computerausgänge
können durch einen D/A-Wandler in einen Analogwert umgewandelt werden, um dadurch einen Analog-Servomotor des
Drossel-Servoelementes anzutreiben. Wenn ein Schrittmotor verwendet vird, um das Drosselventil anzutreiben, kann
dieser als ein Servomotor ohne D/A-Wandlung angetrieben werden oder es kann eine Bang-Bang-Steuerung zusammen mit
einem preiswerten Gleichstrommotor verwendet werden. Das Drosselventil kann leicht durch irgendeine dieser bekannten
Verfahren £uf eine gewünschte öffnung eingestellt werden.
Der Computer 5 0 kann nicht nur die öffnung dos Drosselventils
bestimmen, sondern kann auch einen EGR-Mengenbefehl
und einen I'rühzündungsbefehl erzeugen, um einen weichen Motorbetrieb, einen wirtschaftlichen Brennstoffverbrauch
und eine gewünschte Emissionsdichte sicherzustellen.
EGR-Mengemteuerung wird durch den Computer bewirkt,
indem ein 1IGR-Steuersignal berechnet wird, welches an x 0-
das EGR-Stouerventil 54 angelegt wurde, und zwar in über- ^
einstimmunc mit vom RPM-Sensor (Verteiler 57) und dem Brennstoffkommando-Eingang (bei 17) angelegten Signalen.
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Die Temperatur des katalytischen Wandlers wird ebenso in die Berechnung von Sensor 55 eingegeben. Als Ergebnis der
Berechnung der Abgasmengennotwendigkeit in Abhängigkeit von deren verschiedenen Parameter wird ein Ausgangssignal
formuliert, welches an das EGR-Steuer^entil 54
angelegt wird, um auf geeignete Weise die Abcfasrezirkulation zu steuern und um ein gewünscht niedriges Emissionsniveau zu erzielen. Wenn ein katalytischer Wandler im Motor
verwendet wird, welcher ein im wesentlichen stöchiometrisches Motorluftfeldverhältnis für einen ordnungsgemäßen
Betrieb erfordert, kann ein Signal vom Sauerstoffsensor
51 ebenso bei der grundsätzlichen Luftmengenberechnung
angewandt werden, die vom Computer durchgeführt wird, um ein geeignetes Absetzen vorzusehen, damit sichergestellt
ist, daß ein im wesentlichen stöchiometrischos Luft-Brennstoffverhältnis
durch das angewendete optima.".e Luftfeldmengensignal
erzielt wird, welches an das Drosselventil 44 angelegt wird. Dies wird in Figur 15 durch do.n Ausgang
des Sensors 51 illustriert, welcher auf die Korrekturberechnung angewendet wird, die das Luftströnungssignal
A, erzeugt.
Die Frühzündungssteuerung wird ebenso in Figxir 15 dargestellt.
In diesem Fall wird das Brennstoffkommandosicfnal vom Sensor 17 an einen Frühzündungssteuerkreis angelegt, welcher ein
am Verteiler 57 angelegtes Frühzündungssigna., bildet. Dieser Steuerkreis stellt ebenso eine bestimnte Voreinstellung
für vorbestimmte Niveaus des angelegten Brennstoffkommandosicjnals
17 ein. Entsprechend kann, w..e zuvor diskutiert, die Vor Zündungssteuerung als Ablese-:abelle durchgeführt
werden, die Zeitkorrekturen für verschiedene Niveaus von Brennstof fkommandosignalen enthält, die :.n einem Computer
50 gespeichert sind.
!AD ORIQLMAL & 130048/0648
Entsprechend der Darstellung im unteren rechten Abschnitt der Figur '5 kann der Computer ebenso ein offenes und geschlossene!
Signal für die Ventile 26 und 31 formulieren. Diese Vent, le sind vorgesehen, um exakt den Brennstoffstrom
anzuhalten, wenn der Motor aus ist. Entsprechend nimmt der Computer beispielsweise ein Signal vom Zündschalter
auf, anzeigend ob der Motor an oder aus ist und verwendet
zweckdienlich ein Steuersignal zum Öffnen der Ventile 26 und 31, wer.n der Motor an ist und schließt die Ventile,
wenn der Motor aus ist.
Vom Leerli ufbetrieb zu einem Teillastzustand des Motors
bewegt sich der Betätigungshub des Beschleunigungspedals bei der Bei ätigung durch die Bedienungsperson in einem Verhältnis
voi 1:1 zum Verschieben des Spulenventils. Jedoch in einem Bereich, in dem die Drossel im Hochlastzustand
des Motors weit geöffnet ist, wird die Verschiebung des Spulenventils begrenzt und herabgesetzt, wie dies nachfolgend
noch beschrieben wird, um die Brennstoffströmungsmenge
zu begrenzen. Dies bedeutet, daß das Spulenvontil seinen vollen Hub einnimmt, um eine Brennstoffströmungsmenge vorzusehen,
die für die maximale Motordrehzahl erforderlich ist, wenn c ie Drossel weit geöffnet ist. Wenn entsprechend
die Motordrehzahl nicht maximal ist, d.h. bei einer maximalen
Drehzahl von 6000 üpm beispielsweise bei einer Motordrehzahl von 3000 Upm, wenn das Spulenventil bei einem Verhältnis
vor 1:1 des Eindrückhubes des Beschlounigungspedals
in Erwiderung auf das Kommando der Bedienungsperson für.
volle öffnung der Drossel verschoben wird, ist die dem Motor zugeführte Brennstoffströmungsmenge das Doppelte der
erforderlichen Brennstoffströmungsmenge, bei der das Luft-Brennstoff
cemisch ein übersättigtes Luft-Brennstoffverhältnis
hat. Als Ergebnis ergibt sich ein abnormaler Motorbetrieb mit übermäfiger Emissionsdichte.
130048/064 8
Daher muß die Verschiebung des Spulenventils begrenzt werden. Um dieses Problem zu lösen, formuliert der Computer
50 ein Brennstoffmengengrenzsteuersignal vom eingegebenen
Brennstoffmengensignal D und der Motordrehzahl (Motor RPM) (Figur 15). Dieses Grenzsteuersignal repräsentiert
eine geeignete Begrenzung der Verschiebung des Spulenventils 12 nach links, um sicherzustellen, daß für
jede gegebene Drehzahl keine übermäßige Brennstoffmenge dem Motor zugeführt wird. Dieses Grenzsteuer:signal betätigt
den Begrenzer-Servomotor 19, der an der linksn Stirnseite
des Spulenventils 12 angebracht ist (sieh-2 Fig. 1).
Diese Brennbegrcnzungsberechnung (dargestell ; in Fig. 15) kann ebenso in Form einer Ablesefunktion ein<:r Tafel von
gespeicherten Grenzwerten gegen verschiedene Drehzahlwerten sein. Zu dieser Zeit erfaßt das Begrenzerpotentiometer
18 die tatsächliche Grenzlage des Servomotors 19 und führt das erfaßte Signal zum Computer 50 zurück, welcher
den BegrenzerServomotor 19 auf die genaue Gronzlage einstellt,
die für den Servomotor 19 berechnet wurde. Wenn so das Drosselventil voll geöffnet wird, steLlen der Begrenzerservomotor
19 und das BegrenzerpotentLometer 18
immer sicher, daß dem Motor nicht mehr Brennstoff zugeführt
wird als notwendig ist, um ein angemessenes Luft-Brennstoff
verhältnis (A/F) zu erreichen, und zwar sogar in jedem Zustand des Motors infolge des weit geöffneten
Drosselventils und des übermäßig eingedrückten Hubes des
Beschleuniyerpedals durch die Bedienungsperson.
Der Motorkaltstarter 14 kann ein Bypass-VentlI 14a unterbringen,
welches die Verkürzungsleitung 34 zwischen dem Einlaß und dem Auslaß der Meß spule 12 nach d-^m Betrieb
öffnet, beispielsweise einer Thermowax-KapseL in Erwiderung
auf die Kühltemperatur oder die Temperazur des Zylinderkopfes
und der atmosphärischen Temperatur entsprechend der Erfassung durch die Sensoren 56, 58 und S2.
130048/Q6A8
Die öffnunt. des Bypass-Ventils 14a wird von -iinem Potentiometer
auf c.ieselbe Weise erfaßt wie beim Begrenzerpotentiometer 18 OC.er dem Meßpotentiometer 17. Das erfaßte Signal
wird zum Computer rückgeführt, welcher diese.; während des Kaltstarters als Brennstoff-Strömungskommando bei der
Berechnung des Luftströmungssignals A-, verwendet, welches
zum Servomotor 44 abgegeben wird, um eine geeignete öffnung
desselben ;u erzielen. Es ist festzustellen, daß das Bypass-Ventil
14a des Kaltstarters 14 ebenso durch einen Servomotor,
einen Impulsmotor oder ein pneumatisches Betätigungsglied oder dgl. auf dieselbe Weise ersetzt werden kann, wie
der Begrenzerservomotor 19 oder der Drosselventil-Servomotor
44 ohne VeiWendung der Thermowax-Kapsel. Diese Betätigungsglieder körnen das Ventil durch das Ausgangskommando vom
Computer 5C antreiben, nach Berechnung des Signals vom Kühltemperetursensor 56. Die diesbezüglichen Einzelheiten
werden zum Zweck der Vereinfachung der Beschreibung weggelassen.
Nun wieder zu Figur 1 , die das Verhältnis unter den jeweiligen Untersystemen einer bevorzugten Ausführungsform gemäß
der Erfindung zeigt. Der Injektor 30 befindet sich stromabwärts des Erosseiventils 43. Der Injektor 30 kann jedoch
stromaufwärts des Drosselventils angeordnet sein. Jedoch in diesem Pail kann der erfaßte Wert des Differenzdruckes
APS infolge der umgekehrten Wirkung des atomisierten Brennstoffes
und des Vakuumbrennstoffes an der Vorder- und Rückseite des Drosselventils verändert werden, um dadurch die
Sensorgenauigkeit der Luftströmungsmenge entsprechend abzusenken. Es ist ebenso festzustellen, daß die Einzelpunktinjektion
ersetzt werden kann durch eine sog. Mehrpunktinjektion, um Brennstoff in die verschiedenen Zylinder
einzuspritzen, indem das Innere des Meßmechanismus 10 leicht
modifiziert wird.
Modifizierung des Meßmechanismus;
Die Konstruktion und der Betrieb bevorzugter anderer Aus-
13 004.8/0648
f ührungsf orinen.
Figuren 13 und 14 zeigen andere bevorzugte Au 3führungsformen
des elektronisch gesteuerten Brennstoffei:ispritzsystems
der vorliegenden Erfindung.
I. Brennstoffuntersystem
Bei diesen Ausführungsformen wird die Brennstoffströmungsmenge
durch einen Computer 50 bemessen, welcher zunächst •eine erforderliche Brennstoffströmungsmenge und dann eine
optimale Brennstoffströmungsmenge berechnet. Brennstoff wird durch eine Pumpe 22 und ein Filter 23 zu einer Vielzahl
von Solenoid-Ventiltypinjektoren 25 gebracht, die an den Einlaßöffnungen der jeweiligen Zylinder eines Motors 60
montiert sind. Übermäßiger Brennstoff wird einem Druckbegrenzungsventil 25 zugeführt, um festzusetzen, daß der
Brennstoffdruck in der Injektorleitung stets auf einem vorbestimmten
konstanten Wert bleibt. Die Brennstoffinjektionsmengen
von den jeweiligen Injektoren 30 werden vom Computer
50 gesteuert, der den Ausgang eines mit dem Ende einer Stange 16 eines Beschleunigungspedals 15 verbundenen Potentiometers
16a aufnimmt, für verschiedene Faktoren, wie beispielsweise
Temperatur, Saugluft-Absolutdruck usw. korrigiert und die Zeitdauer zum öffnen der Ventile der ;eweiligen Injektoren
30 bestimmt, um eine gewünschte Brenr.stoff strömungsmenge zu erzielen. Der Computer 5 0 kann ebenso die maximale
Zeitdauer zum Öffnen der Ventile der jeweiligen Injektoren 30 hinsichtlich der Motordrehzahl oder der Amahl der Umdrehungen
pro Minute des Motors einstellend, im dadurch die Brennstoff strömung wie bei dem zuvor genannter. Ausführungsbeispiel zu begrenzen. In diesem Fall kann das Brennstoffinjektionssignalmuster,
angewandt auf die jeweiligen Injektoren, die Strömungsmenge in Übereinstimmurg mit einem
Drehzahltrigger steuern, wobei eine EIN-Zeitdsuersteuerung
eine vorbestimmte Frequenz mit variabler Impulsbreite, eine
130048/0648 §
Brennstoff Strömungsmengensteuerung mit Frequenzmodulation
einer konstanten EIN-Zeitdauer oder ein zusammengesetztes
Steuermustsr hat, welches die beiden letzteren Techniken verwendet.
II. Luftströmungsuntersystem
Ein Luftst römungsuntersystem 40 entsprechend der Darstellung
in Fig. 13 verkörpert dieselbe Konstruktion wie das System in Figur 1 Ein Luftströmungsuntersystem 4 0 der Darstellung
in Fig. 14 umfaßt einen herkömmlichen Luftströmungssensor 48a für einen elektrischen Ausgang (Gleichstromausgang),
proportional zur Saugluftmenge, oder einen Karman-Turbulenz-
oder überschallfrequenzvariationsausgang, anstatt einer
Erfassung der Differenzdruck-Luftströmung. Das Bezugszeichen
57a bezeichnet einen Verteiler, welcher einen Motordrehzahlsensor und einen Zündzeitpunktregler enthält.
III. Steuereinheit
Der Computeir 50 nimmt nach der Berechnung der Brennstoffströmungsmonge
die Luftströmungsmenge auf, welche vom zuvor genannten Luftströmungsuntersystem erfaßt wurde, berechnet
diese mit verschiedenen Korrektursignalen, die gleichzeitig aufgenommen wurden und instruiert einen Servomotor
44 W-" e bei der Ausführungsform gemäß Figur 1 mit
einem optinalen Drosselwinkel.
Drossel-Servo-Untersystem
Der Servomotor 44 in einem Drossel-Servomechanismus kann
ein Gleichi.trom-Servomotor sein. Jedoch kann auch ein
Schrittmotor vorteilhafterweise verwendet werden. Der Schrittmotor kann einen Schrittwinkel von (1/2)n mit
Zahnrädern, angebracht durch geeignete Reduzierung der
13.0 048/0848
31Q3T83
Winkelschritte oder durch geeignete Auswahl das Antriebstyps des Motors. Daher kann der Schrittmotor einen weichen
Betrieb mit ausreichend kleinen Schrittwinkel sicherstellen.
Startuntersystem
Die Ausführungsformen gemäß Figuren 13 und 14 verwenden
dasselbe Startuntersystem wie dies in Figur 1 verwendet wird, jedoch ist ein getrenntes Startuntersystem entsprechend
Figur 1 nicht notwendig, wie dies nachfolgend noch beschrieben wird.
Da der Computer 50 immer verschiedene Korrektarfaktoren,
wie beispielsweise der atmosphärische Druck, Ixe Temperatur, die Motorkühltemperatur usw. aufnimmt, kann dieser die Zeitdauer
des öffnens des Injektors 3 0 berechnen, um die Zeitdauer in Übereinstimmung mit diesen Korrekturfaktoren zu
erhöhen oder zu vermindern und um ebenso gleichzeitig den
Schrittmotor oder den Gleichstromservomotor ζ λ betreiben,
damit auf geeignete Weise die Luftströmungsmeage bestimmt
werden kann. Daher kann der Computer, wenn ein kalter Motor gestartet wird und der Motor aufgewärmt wird, eine ausreichende
Kaltstart- und Aufwärm-Luftströmungsmenge und
ein Luft-Brennstoffmischungsverhältnis A/F nuc durch sein
Programm und ohne jeglichen zusätzlichen Mechanismus einstellen.
Dies bedeutet, daß der Computer mit oinem Startoder Aufwärmmuster programmiert werden kann oder andere
Faktoren der. Motors in jedem Zustand korrigieren und die
Betätigungsräder antreiben kann, um gewünschte Resultate
zu erzielen.
Obwohl die Ausführungsformen gemäß Figuren 13 und 14 jeweilige
Injektoren für die Zylinder verwenden, kann ein einzelner Injektor in der Einlaßsaugbohrung 41 unmittelbar hinter dem
Drosselventil 43 angeordnet sein, um den Brennstoff ent-
130048/0648
sprechend der Darstellung in Figur 1 einzuspritzen. Weiterhin können die jeweiligen Injektoren 3 0 durch
Strömungsrrittel-StrÖmungswerte entsprechend der Darstellung in Fig. 9 ersetzt werden, die tatsächlich als Injektoren
3 0 funktionieren.
Nun wird auf Figuren 2 bis 8 Bezug genommen, in denen ein andere·-; bevorzugtos Ausführungsbeispiel des Meßmechanismus
gezeigt wird, welches beim elektronisch gesteuerten Brennstoffexnspritzsystem gemäß der Erfindung
Verwendung findet, und zwar unter Anwendung eines Drehventils anstelle eines Spulenventils.
In Figur 2, die den Drehmeßmechanismus im Schnitt zeigt, ist das Kommando oder die Bewegung des von der Bedienungsperson
einzudrückenden Beschleunigungspedals 15 über einen Drosseldraiit 61, welcher an einer in Figur 4 dargestellten
Anlenkung befestigt ist, mit seinem äußeren Kabel auf geeignete Weise mit einer Konsole 62 und mit seinem inneren
Kabel mit sinem Terminal 63 verbunden. Da das Terminal
an einem Habel 64 befestigt ist, dreht sich der Hebel 64
entsprechend der Darstellung in Figur 4, 5 oder 7 im Uhrzeigersinn gegen eine Feder 66, die sich am Hebel 64
und an einam Körper 65 abstützt. Das Einstellendes Leelaufbetrieoes
des Motors wird durch eine Einstellschraube 68 vorgenommen, welche an einer Konsole 67 installiert
ist. Die Konsole 67 ist am Körper 65 befestigt, und zwar bei geschlossener Lage des Hebels 64, wie dies in Fig. 5
dargestellt ist. Die Welle 70 kann über ein Lager 71 weich gedraht werden, und zwar integriert mit einem Hebel
73, welcher an dieser über eine Mutter 72 an. linken äußeren Ende bafestigt ist. Eine Rolle 74 ist air. Hebel 73 befestigt,
-απ den Hebel 64 über eine Feder 75 mit dem Hebel
73 zu verbinden. Dementsprechend kann die Rclle 74 sich in Berührung mit der linken Seitenfläche des Hebels 64
entsprechend der Darstellung in Figur 5 drehen. Der Brenn-
\ J U u-4 i / υ S 4 8
stoff wird durch ein Paar von stationären Lochventilen 76 bemessen, die im Körper 65 installiert sind und von einem
Drehventil 77 zum Bestimmen der Öffnung des Loches nach
der Drehung desselben hinsichtlich den stationären Lochventilen 76 auf solche Weise, daß das Loch des Ventils 76
schmäler ist als die Öffnung 78, wie dies in Figur 6 oder 8 dargestellt ist. Andererseits ist die öffnvng des Drehventils
77 weiter als die öffnung 79, so daß der Überlappungsbereich der öffnungen 78 und 79 der Bemessungsbereich
wird, um dadurch eine wirksame Bemessungsöffrung zu bilden.
Eine Feder 80 ist tätig, um exakt das Lochvertil 76 mit
dem Drehventil 77 in Berührung zu halten, und zwar als Druckfeder zum Verhindern einer Brennstoffleckage außerhalb
des Bemessungsbereiches. Das Drehventil 77 beinhaltet eine Radialnut auf einem Teil desselben, um mit einer Klammer
81 in Eingriff zu gelangen, welche am linken Ende der Welle 70 vorsteht. Mit dieser Konstruktion kann die Bedienungsperson
unmittelbar den Bemessungsbereich durch Eindrücken des Beschleunigungspedals steuern.
Der Brennstoff strömt von der Versorgungsöffnung zum Raum am linken Abschnitt des Drehventils 77 mit einer Öldichtung
82 zur Verhinderung der Leckage von Brennstoff vom Wellenbereich. Da die äußere Peripherie des Lochventils 76 im
Preßsitz auf den Körper 65 aufgesetzt ist, um dadurch eine Brennstoffleckage zu verhindern, gelangt der Brennstoff
nur durch den Bemessungsbereich in die linke Seite des Lochventils, welches mit O-Ringen in den Kanal des Brennstoffverteilungskörpers
83 eingesetzt ist und durch einen Satz Schrauben am Körper 65 und im Kanal des Körpers 65
befestigt ist, jeweils zur Verhinderung einer Brennstoffleckage nach außen und in die Kammer 84 des Körpers 83.
130048/0648
BAD
Wie aus Fi<rur 6 und 8 ersichtlich ist, befinden sich die Bemessungs .ocher 78 und 79 an vier Stellen (in diesem
Fall für v..er Zylinder) auf solche Weise, daß die Öffnungsbereiche untereinander innerhalb eines erlaubten Bereiches
genau gleich sind, und zwar entsprechend der Zylinder des Motors.
Der Brennstoff wird in die Kammer 84 eingeführt. Eine dünne Metallplatte 86 wird zwischen die Deckplatten 85 und den
Verteilerkörper 83 eingesetzt, um so die Kammern 84 und
87 aufzute. lon. Der Brennstoff wird ein der Vursorgungsseite
durch den durch unterbrochene Linien des Körpers 65 bezeichneten oberen Kanal in die Kammer 67 eingeführt, um
dadurch den Brennstoffdruck anzulegen. Eine Düse 88 ist in die Kamrier 84 des Körpers 83 preßeingesetzt, wobei eine
Feder an dar Außenseite der Düse 88 angeordnet ist, um ein Paar m: t einem Führungsring 89 auszubilden, um so
die Platte 36 unter Druck zu setzen und dadurch einen Freiraum zwischen der Platte 86 und dem Ende der Düse 88
vorzusehen.
Bei solch oiner Konstruktion gelangt der Brennstoff durch
den BemessiJigsbereich und füllt die Kammer 84 ♦ Wenn der
Brennstoff in der Kammer 84 gleich dem Versorgungsdruck wirkt, wire die Platte 86 konvex zur linken Seite verbogen
und zwar ir. Umfang des Unterdrucksetzens durt-h eine Feder
90, um dadi rch einen Freiraum zwischen eier P i.atte 86 und der
Düse 88 mit dem Resultat zu schaffen, daß der Brennstoff zum Auslaß strömt. Daraus resultiert, daß der Brennstoffdruck
in der Kammer 84 vermindert wird. Wenn der Gesamtdruck des Irennstoffdrucks in der Kammer 84 und die Spannung
der Feder SO kleiner wird als der Druck in der Kammer 87, wird die öifnung am linken Ende der Düse 88 durch die Platte
86 geschlossen, um die Strömung des Brennstoffs zum Aus-
x laß zu beer den. Dieser Begrenzungszyklus wirei kontinuier- \
1 30048/0648
lieh mit einer Frequenz von einigen 100 Hert;: (Hz)
wiederholt, um einen stabilen Ausgang über e..ne kleine Zeitperiode in der Ordnung von zwei vorzusehon und so
eine lastinsensitive Charakteristik hervorzurufen.
In Figuren 6 und 8 werden dieselben Vorgänge an vier Stellen durchgeführt, um dadurch für alle vier Stellen
dieselbe Brennstoffströmungsmenge zu erziele: .
Ein Begrenzermechanismus für die Situation, bei der die Drossel weit offen ist, muß ebenso auf dieselbe Weise
wie für das Spulenventil· in Figur 1 vorgesehen werden. Um diese Funktion durchzuführen, wird folgende Anordnung vorgesehen.
Das Versetzen des Drchventils ist mit der We]Ie des Potentiometers
92 über eine We^enverbindung 91 auf dieselbe Weise
verbunden wie beim zuvor beschriebenen Spulerventil. Der
Ausgang D des Potentiometers 92 in Figur 2 ertspricht dem
Ausgang D des Potentiometers 17 in Figur 1. Gleicherweise
entspricht der Eingang F vom Potentiometer 18 in Fig. 1 dem Ausgang F vom Potentiometer 94.
Wenn eine Bedienungsperson das Beschleunigunc spedal voll eindrückt, und zwar bei einerMotordrehzahl vcn 3000 Upm
auf dieselbe Weise wie dies zuvor beschrieber wurde, erzeugt der Computer 50 ein Kommandosignal E und leitet dies zum
Servomotor 93, um dadurch den an der Ausgangswelle 96
des Servomotors 93 befestigten Hebel 97 zu veranlassen, mit dem linken oberen Teil des Hebels 73 in Berührung zu
gelangen, wie dies in Figur 5 dargeste^t ist, und zwar durch
eine Stopperroile, die am Hebel 97 befestigt ist, um dadurch jede weitere Drehung des Hebels 73 im Uhrzeigersinn
zu begrenzen. Der Servomotor 93 verwendet einen Miniaturmotor. Somit kann sogar dann ein angemessener Bemessungsbereich-hinziehtlieh
der Motordrehzahl zur Verhinderung eines übermäßig roichen Brennstoffgemisches erzielt werden, wenn
130048/0648 BAD ORIGINA
das Beschl junigurigspedal durch die Bedienungsperson voll
eingedruckt wird.
Figur 7 zeugt eine Vorderansicht des Gelenkh.jbels, wenn
der Motor betrieben wird. Es ist deutlich sichtbar, daß die Rolle 74 von der Seitenfläche des Hebels 64 getrennt
ist. Die Rolle 74 berührt jedoch stattdessen die Seitenfläche des Hebels 73. Ein mit dem Hebel 97 verbundener
Verbindung.;hebel 99 wird mit einem auf der Welle 101
eines Potentiometers 94 befestigten Hebel 100 verbunden, und zwar zum Erfassen des Versetzens der Servomotorwelle,
um dadurch stets das Versetzen der Motorwelle als ein Ausgang F ::um Computer 5 zurückzubringen.
Beim Brennstoffzuführmechanismus des Spulen- als auch des
Drehtyps stehen in der Position zum Begrenzen die- Brennstoff
strömungsmenge bereit, so daß sie die Brennstoffströmungsmenge
nicht überbemessen, wenn das Drosselventil weit geöffnet ist, um eine Strömungsmittelmenge entsprechend
der Motordrehzahl zu dieser Zeit sicherzustellen.
Figur 5 ze:.gt den Gelenkhebel des Meßmechanismus (Bemessungsmechaiiismus)
in der Einstellung auf Leerlaufbetrieb. Wenn die Leerlaufdrehzahl des Motors beispielsweise 600 Upm
beträgt, besteht keine Möglichkeit des weiten Öffnens der Drossel, bei dieser Motordrehzahl (der Motor würde
sonst sich in einem gefährlichen Zustand befinden, welcher eine Beschädigung oder ein überdrehen verursachen würde,
was schließlich zur Beendigung des Betriebs führen würde).
Ebenso wie die minimale Motordrehzahl bei weit geöffneter Drossel im allgemeinen auf 1000 bis 1200 Upm eingestellt,
steht die Holle 9 8 des Begrenzerhebels in einer Lage in Bereitschaft, die um einen Abstand versetzt Lst, der der
minimalen ilotor-Leerlaufdrehzahl entspracht. Entsprechend
13 00.48/0648
ist ein mit "C" in Figur 5 bezeichneter SpaU: oder Freiraum
zwischen der Seitenfläche des Hebels 73 und der Begrenzerrolle 98 vorgesehen. Zu dieser Zeit werden die
öffnungen 78 und 79 so im Bemessungsbereich (entsprechend
der Darstellung in Figur 6 übereinander gebracht, daß ein geringer Brennstoffdurchströmungsbereich gebildet
wird.
In dem Fall, in dem das Spulenventil oder das Drehventil entsprechend der vorstehenden Beschreibung vorwendet wird,
um einen mechanischen Öffnungsbereich zu steuern, kann der Bemes&ungsbereich-Begrenzungsmechanismus jeglichen
Typs verwendet werden, wie er zuvor beschrieben wurde.
Zusätzlich zum direkten mechanischen Eingang zum Spulenventil oder Drehventil entsprechend der vorstehenden Beschreibung
unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2. ist es ebenso möglich, den Hub des Beschleunigungspedals in eine
elektrische Amplitude oder Signal umzuwandeln, welches dem Computer eingegeben wird. Dieser erzeugt das berechnete
Ergebnis und leitet dieses dem Servomotor zu, welcher daraufhin unmittelbar das Spulenventil· oder cas Drehventil
antreibt.
Bemessungsirechanismus unter Verwendung eines elektromagnetischen
Ventils:
Ein Bemessungsmechanismus unter Verwendung e:nes statischen
Steuerprozesses für den variablen Bereich wurde zuvor beschrieben. Nachfolgend wird ein dynamischer Lemessungsmechanismus
beschrieben als vollständig untei schiedliche Anordnung einer anderen Ausführungsform des lemessungsmechanismuE.
130048/0648
Wie in Figur 9 dargestellt, umfaßt der dynamische Bemessungsmechanismus
ein Spulen-3-Wegeventil, angetrieben durch zwei Sätze von elektromagnetischen Solenoiden, die
daran angeschlossen sind. Dieses Dreiwegeventil muß nicht
eine Spule verwenden, sondern kann auch ein Ventil anderer Art sein.
Die Ventile #1 und #.° werden mit einem Ventilkörper 110
zusammengebracht und durch Muttern 111 daran befestigt.
Ein Soleno .d 114 wird in einem Solenoidhalter 112 vorgesehen.
In den Solenoidhalter 112 ist ein Ventilhalter 115 eingeschraubt, um dadurch das Solenoid 114 zu befestigen.
Oberhalb des Solenoids enthält eine Ventilfülirung 118
einen Vent .lanschlag 116 und ein Ventil 117. Sie ist in
dem Ventil 115 eingeschraubt. Eine Kappe 119 aus magnetischem
Material ist auf das untere Ende des Ventils 117
aufgepreßt um sich integriert mit dem Ventil 117 zu bewegen.
Eine Feder 120 ist so eingestellt, daß sie stets auf das Veitil 117 drückt, wenn das Solenoid 114 nicht
erregt ist.
Eine Federjpannungs-Steuerschraube 121 wird über eine
Riegelmuttsr 122 gesteuert und wird nach der Steuerung
verriegelt. Diese Schraube 121 steuert die List der Feder,
um einen a !gemessenen Betrieb sicherzustellen Der Brennstoff
wird von dem Einlaß zugeführt und strö:tit dann in
den Hohlraam 124 der Spule, Wenn das Solenoi!ventil #2
nicht errejt ist, strömt der Brennstoff in den unteren
Hohlraum 124. Der Brennstoff strömt dan ι durch einen unteren
Kanal 125 in das Ventil #1„ Wenn das Ventil #1 nicht
zu diesem 3eitpunkt erregt ist, strömt der Brennstoff in den Auslaß.
BADORiGIlSIAL M
4P^
130048/0
- 3 C -
Wenn nur das Ventil #2 erregt wird, strömt der vom Einlaß kommende Brennstoff in den oberen Hohlraum 124 und
durch den oberen Kanal 125· in den oberen Hohlraum des Ventils #1, strömt jedoch nicht in den Auslaß. Zu dieser
Zeit wird der Auslaß mit dem unteren Hohlraun des Ventils
#1 verbunden und weiter mit dem unteren Kanal 125 in den unteren Hohlraum des Ventils #2. Wenn jecoch der Auslaß
nicht mit dem Einlaß in Verbindung steht und nicht mit der Einlaßöffnung überlappt, kann kein Brennstoff von dem oberen
oder unteren Kanal 125 in den Auslaß strcmen. Wenn das Ventil #1 dann umgekehrt erregt wird, strömt der Brennstoff
durch den unteren Kanal 125 vom Einlaß zum Auslaß. So wird der Auslaß geöffnet. Wenn beide Ventile gleichzeitig
erregt werden, strömt Brennstoff lediglich vom Einlaß zum Auslaß.
Figur 10 zeigt in seinem oberen Abschnitt die Wertetabelle relativ zum Betrieb der beiden Werte einer Brennstoffbemessungsvorrichtung
mit einem logischen Ventil bei der zuvor beschriebenen Betriebsweise. Die Erregung (ein) und
die Entregung (aus) des Bemessungsmechanismus zu verschiedenen
Zeiten ist im Mittelabschnitt der Figur 10 dargestellt, während die Brennstoffströmungsmenge pro Zeiteinheit
gegen die Phasendifferenz 0 der erregten Ventile #1 und
#2 konstant ist, im unteren Abschnitt der Ficur 10 dargestellt
ist. Entsprechend der graphischen Darstellung im unteren Abschnitt der Figur 10 wird, wenn die Phasendifferenz
und die Brennstoffströmungsmenge niediig sind, die
Wiederholbarkeit und die Linearität besser, je höher die Frequenz der Erregung der beiden Ventile #1 und §2 ist,
um dadurch eine hohe Genauigkeit der Brennstoffströmungsmenge
sicherzustellen. Im allgemeinen ist im Falle von £ > 0 und θ
>> 1 die Brennstoffströmungslineerität entsprechend
der Darstellung in gebrochenen Linien in Fig. beeinträchtigt. Dies liegt daran, daß das Anheben und Fallen
der Werte im Betrieb einen bestimmten Zeitumiang einnimmt,
— 37 —
um dadurch eine Betriebsverzögerung zu verursachen.
um dadurch eine Betriebsverzögerung zu verursachen.
Wenn die Aitriebsmoden der Ventile nicht bei den EIN-
und AUS-Oparationen entsprechend der Darstellung in
Figur 10 eingestellt werden, sondern bei einer Sinuskurve
oder dgl., wie bei einem Antrieb über eine glatte Vibrationswellenform, wird, die Brennstoffströmungscharakteristik
bei einer niedrigen Strömungsmenge so, wie dies in unterbrochenen Linien in der Graphik in Fig.10
dargestell-: ist.
Dementsprechend kann der Antriebsmodus der Ventile in
einem gewissen Umfang frei gewählt werden. Der Einlaß und der Au:;laß des Bemessungsventils kann mit dem Einlaß
oder Auslaü des Spulenventils in Figur 1 als ein Einsatz für das Spulenventil verbunden sein.
Das Blockd..agramm des elektronisch gesteuerten Brennstoffeinspritzsystems
unter Verwendung eines digitalen Logikventils entsprechend der vorstehenden Beschreibung unter
Bezugnahme auf Fig. 10 ist in Fig. 11 dargestellt.
Wie aus Figur 11 ersichtlich ist, ist ein Beschleunigungspedal nicht über einen Draht oder ein Gestänge als eine
mechanische· Verbindung verbunden, sondern der Eindrückhub des Beschleunigers 15 wird beispielsweise über ein Potentiometer
150 in ein elektrisches Signal umgewandelt, welches dann entwecer einem Computer 50 zugeleitet wird, welcher
ein erforderliches BrennstoffStrömungsmengensignal zum
Antrieb dei Ventile 10 berechnet oder welches über einen Spannungs-in-Frequenz (V/F)-Wandler (nicht dargestellt)
unabhängig vom Computer in ein Frequenzsignal zum direkten Antrieb dei Ventile 10 umgewandelt wird, um die Brennstoff
strömung zum Injektor 30 zu steuern. Dies kann leicht in ÜbereinEtimmung mit den herkömmlichen digitalen elektronischen
Techniken durchgeführt werden. Ein Einzelpunkt-
130048/0648
injektor 30 wird bei dieser Anordnung vom KostenStandpunkt
her bevorzugt. Die BrennstoffVersorgungsbegrenzung, welche zuvor beschrieben wurde, kann ebenso leicht bei dieser
Anordnung verwendet werden, um die Brennstoffströmungsmenge
zu steuern. Das Bezugszeichen 11 in Figur 11 bezeichnet ein Potentiometer.
Dieses System umfaßt weiterhin eine Einlaß sa.ugbohrung 41,
ein Drosselventil 43, einen Servomotor 44 uid verschiedene Luftströmungsverbindungen auf dieselbe Weise wie beim
in Fig. 1 dargestellten System. Dementspreciend wird diesbezüglich
auf die Diskussion der Fig. 1 verwiesen.
Der Brennstoffbemessungsmechanismus kann ebenso leicht
mittels eines sogenannten Impulsdauerregler3 für einen
Solenoid-Injektor in einem EFE-System oder einem "Frequenzregler
mit einer konstanten Impulsdauer" varwendet werden, zuzüglich zu einem Mechanismus, verwendend Binen unabhängigen
Bemessungsmechanismus.
Vorteile und Wirkungen:
Das bevorzugte Brennstoffeinspritzsystern der so konstruierten
Art beinhaltet die folgenden Vorteile:
Es zieht Wechsel hinsichtlich der verschiedanen Parameter
in Betracht, die den Betriebszustand des Motors beeinträchtigen. Diese verändern sich zeitweilig durcι die Drehzahl,
die Belastung und die Luft- und Brennstoffströmungsmengen
bei der Einstellung des Laufmusters des Motors. Beim Betrieb
wird der Motor durch wiederholtes Auf Laufen und Abdrosseln in Übereinstimmung mit dem Eindrücken und Loslassen
des Beschleunigungspedals beeinträchtigt. Bei einem herkömmlichen Luftströmungsbezugssystem kam eine Ver-
130048/0648 BAD 0RIGINAL
zögerung hinsichtlich der Zunahme und der Abnahme der
Brennstoffströmungsmenge bei solchen Änderungen nicht vermieden
werden, weil diese Brennstoffströmungsmenge durch das Luftstiömungsmengenveränderungssignal bestimmt wird,
nachdem die Luftströmungsmenge bestimmt worden ist.
Figur 12 zeigt die Charakteristiken des herkömmlichen
Luftbevorzi gungssystems im oberen Abschnitt. Das Luftbevorzuguncssteuersystem
besitzt eine Verzögerung hinsiehtlieh des Arhebens der BrennstoffStrömungsrate, d.h. eine
Verzögerung szeit Tn und in gleicher Weise die Verzögerungszeit
T beim Abfallen der Brennstoffströmungsmenge. Als
Resultat wird das Luft-Brennstoff-Verhältnis A/F des
Luft-Brennstoff-Gemisches extrem mager unmittelbar nachdem
der Motor beschleunigt worden ist und wird extrem
reich unmittelbar nachdem der Motor entsprechend der graphischen Kurve· in dem oberen Abschnitt der Figur 12 verzögert
wurde. Diei. nennt man das "Stocken'\ oder "Einsacken" des
Fahrzeugmol ors, welches ein ungewünschtes Phänomen ist.
Wenn eine verzögerung hinsichtlich des Abfallens der
Brennstoff strömungsmenge beim Fahrzeugmotor auftritt, stößt
der Motor schädliche Emissionen wie HC, CO usw. mit einer hohen Dichte aus. Um dieses ungewünschte Phänomen zu beseitigen,
wird typischerweise eine Beschleunigungsanreicherungsvorrichtung verwendet, um dieses Stocken und die Verzögerung
hinsichtlich des Schließens des Drosselventils dadurch zu korrigieren, daß ein Puffer oder ein zusätzlicher Luftbypass verwendet wird, um die verstärkten Auspuffemissionen
zu korrigieren.
Andererseits justiert das Brennstoff-Präferenzbrennstoff-Einspritzsystem
gemäß der Erfindung das Luft-Brennstoff-Gemisch so, daß es unmittelbar nach dem Beschleunigen
des Motors reich wird und unmittelbar nach der Verzögerung des Motors mager wird.
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Da zusätzlich der Brennstoff eine höhere Dichte hat und Viskosität als Luft, wird der Strömungswiderstand mit
einer entsprechenden Strömungsverzögerung hinsichtlich einer Stufensteuerung der Menge derselben, so wie sie
dem Motor zugeführt wird, hoch. Dementsprechend kann die Zeitverzögerung der Luftströmung, die den Brennstoff
folgt, auf geeignete Weise gesteuert werden, um den Brennstoff im Motor zu begegnen. Daher tritt bei den Fahrzeugmotoren
nicht das vorgenannte "Stocken" oder "Einsacken" .auf. Das Luft-Brennstoffgemisch kann leicht sogar während
Übergangsperioden im gewünschten Verhältnis erzielt werden, so daß ein wirtschaftlicher Brennstoffverbrauch und die
gewünscht niedrige Emissionsdichte erzielt w:.rd. Diese Charakteristiken werden im unteren Abschnitt der Figur
dargestellt. In diesem Fall kann die Zeitverzögerung T '
beim Abfallen der Luftströmungsmenge mit der Brennstoffströmungsmenge
dadurch zusammenfallen, daß e: η geeignetes Steuern der Zunahme der Brennstoffströmungsmenge erfolgt.
Im Fall der Verzögerung des Fahrzeugmotors können diese Charakteristiken auf gleiche Weise gesteuert werden.
Wie aus dem Vergleich des herkömmlichen Brennstoffeinspritzsystems
mit dem bevorzugten Brennstoffe-.inspritzsystem
gemäß der "Erfindung hervorgeht, verbrc.uchte das frühere System in erheblichem Umfang Brennstoff, welcher
nicht zum Antrieb des Fahrzeuges besonders während der Verzögerung
beitrug. Das letztere System reduziert jedoch die Brennstoffströmungsmenge unmittelbar nachdem die Bedienungsperson
das Beschleunigungspedal losgelassen hat, um das Fahrzeug zu verzögern. Sogar wenn der Fahrzeiigmotor dieselbe
Menge an Brennstoff beim normalen Fahrbetrieb mit dem bevorzugten Einspritzsystem gemäß der Erfindung verbraucht
im Vergleich zu herkömmlichen MotorbrennstofίSteuersystemen,
kann jedoch der Gesamtbrennstoffverbrauch erheblich reduziert werden, wenn das Fahrzeug wiederholt' beschleunigt und verzögert
wird, was insbesondere beim Fahren in der Stadt der
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Fall ist. Außerdem führt der Betrieb bei Verzögerungen und
bei Beschlaunigungen zu einer leichten Steuerung der schädlichen
Abgasemissionen.
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Claims (1)
- 31 OFFMANN · ISITUS & PAIlTNJSIi 3103183PAT K N TAN W ALTläDR. ING. E. HOFFMANN ( 930-1976) · DIPL-ING. W.EITLE ■ D R. REP. NAT. K. HOFFMAN N · DIPL.-ING. W. LEHNDIPL.-ING. K. FDCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STE NHAUS) · D-8000 MO N CH EN 81 · TELEFON (089) 91108? · TELEX 05-29619 (PATH E)34 606 p/-ilMikuni Kogyo Co., Ltd., Tokyo / Japan
Noboru Tomim.ri, Tokyo / JapanElektronisch gesteuertes Brennstoffeinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor mit ZündkerzenzündungPatentansprücheElektronii ch gesteuertes Brennstoffeinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor mit Zündkerzenzündung für eine bevorzugte Bestimmung der Brennstoffströmungsmenge entsprechend dem Betätigungshub eines Beschleunigungspedals und zum urtergeordneten Bestimmen der Luftströmungsmenge zum Motor in Erwiderung auf den Motorbetriebszustand, gekennzeichnet durch einen Brennstoffbemessungsmechc.nismus für die Wahl einer Brennstoffabgabemenge in Übereir Stimmung mit dem Betätigungshub eines Beschleunigungspec als, durch zumindest einen Brennstoffinjektor zum Einspritzen der Brennstoffabgabemenge in den Motor, eine Ansax. gluf tstrom-Sensorvorrichtung zum Erfassen der Menge der angesaugten Luft, einen Motordrehzahl-Erfas- X" sungssensor, zumindest einen die Motortemperatur und die130 048/064 8atmosphärische Temperatur erfassenden Sensor, einen Computer zur wahlweisen Aufnahme der Ausgangssignale vom Brennstoffbemessungsmechanismus, anzeigend die Brennstoff abgabemenge, und der Ansaugluftstrom-Sensorvorrichtung, anzeigend den tatsächlichen Luftstrom, und von Ausgangssignalen der jeweiligen Sensoren zur Berechnung einer optimalen Luftversorgungsmenge und durch einen Drosselventil-Servomechanismus zum Bestimmen der Öffnung des Drosselventils entsprechend dem Ausgang des Computers zum Vorsehen einer optimalen Luftversorgungsmenge für den Motor.2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil einen öffnungserfassungssensor hat, welcher ein Rückführsignal zum Computer bringt, welches repräsentativ für die" Öffnung des Drosselventils ist.3. System nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselventil-Servomechanismus als Betätigungsglied einen Schrittmotor umfaßt.4. System nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselventil-Servomechanismus als Betätigungsglied einen Gleichstrommotor amfaßt.5. System nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Brennstoffbemessungsmechanismus ein Spulenventil und ein Drehventil zur Veränderung einer Bemessungsöffnuig umfaßt und daß jedes Ventil ein Teil umfaßt, welches de ι Bemessungsöf fnungsabschnitt bildet bzw. begrenzt, und 'äin zugehöriges Teil für die Bestimmung des öffnungsbereLches umfaßt.130048706486. System nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Bemessungsabschnitt des Brennstoffbemessungsmechanismus ein System mit konstintem Druck nach Art einer Düsenklappe ist, um stets cen Brennstoffdruck vor und hinter dem Bemessungsabschnitt konstant zu halten»7. System nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß dor Brennstoffbemessungsmechanismus den Computer umfaßt und daß der Betätigungshub des Beschleunigungspedals als elektrisches Signal zum Computer ausgegeben wird, welcher die Brennstoff ladungsmenge berechnet und den berechneten Wert zum Brennstoffeinspritzventil abgibt.ο System nacn mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gakennzeichnet, daß der Brennstoffbemessungsnechanismus eine Vielzahl von Solenoidventilen umfaßt, weLche in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten logischen /erhältnis untereinander betrieben werden, um die Menge des dem Injektor zugeführten Brennstoffs zu variieren.9. System nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge -kennzeichnet , daß die Ansaugluftstrom-Sensorvorrichtung ein Luftstromsensor zum direkten Erfassen der Ansaugluftmenge und zum Vorsehen eines dafür repräsentativen Signals im Computer ist.Oo System nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge: kennzeichnet , daß der Saugluftstrom durch den Ausgang einer Sensorvorrichtung bestimmt ist, die die Drücke stromaufwärts und stromabwärts des Drosselvent ils erfaßt oder welche unmittelbar die Druck-{f\ fri ft0 S 4differenz zwischen der stromaufwärts und stromabwärts des Drosselventils liegenden Stelle erfaßt und daß außerdem der Ansaugluftstrom durch die Öffnung des Drosselventils bestimmt ist.11. System nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß der Computer als Rückführsignal (Rückkopplungssignal) die Druckdifferenz vor und hinter dem Drosselventil, das Erfassungssignal des Luftstromsensors oder die Öffnung des Drosselventils aufnimmt, um den Drosselventil-Servotiechanismus entsprechend dem berechneten Ausgang zu betreiben.12. System nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch einen Brannstoffbegrenzungsmechanismus zum Begrenzen der Brennstoffabgabemenge unabhängig vom Betätigungshub des Beschleunigungspedals, wenn das Drosselventil sich in einem vorbestimmten geöffneten Zustand befindet.13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoffbegrenzungsmechanismus zum Begrenzen der Brennstpffbemessungsmenge unabhängig vom Betätigungshub, des Beschleunigungspedals den Computer umfaßt, welcher verschiedene eingegebene Korrektursignale berechnet und eine Begrenzung der vom Brennstoffeinspritzventil abgegebenen Brennstoffmenge auf einen berechneten Wert verursacht.14. Elektronisch gesteuertes Brennstoffeinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor mit Zündkerzenzündung zum bevorzugten Bestimmen der Brennstoffströmungsmenge entsprechend dem Betätigungshub eines Beschleunigungspedals und untergeordnet zum Bestimmen einer Luftströmungsmenge zum Motor in Erwiderung auf den Motorbetriebszustand, gekennzeichnet durch einen Brennstoffbemessungsmechanismus zum Wählen einer Brennstoffabgabe-130048/0648 Jmenge in Übereinstimmung mit dem Betätigungshub eines Beschleun.gungspedals, zumindest einem Brennstoffinjektor zun Injizieren der Brennstoffabgabemenge in den Motor, eine Saugluftstrom-Sensorvorrichtung zum Erfassen der Monge der angesaugten Luft, einen Computer zum wahlweises Aufnehmen von Ausgangssignalen des Brennstof fbeme£;sungsrnechanismus, anzeigend die Brennstoffabgabemenge , und von der Saugluftstrom-Sensorvorrichtung, anzeigend den tatsächlichen Luftstrom, und zur Aufnahme von Ausgangssignalen der Sensorvorrichtung für die Berechnung e:iner optimalen Luftversorgungsmenge und einen Drosselventil-Servomechanismus zum Bestimmen der öffnung des Drosselventils entsprechend dem Ausgang des Computers zur Schaffung einer optimalen Luftversorgungsmenge zum Motor.
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