DE3506615C2 - Vorrichtung zur Steuerung der Brennstoffversorgung bei einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Vorrichtung zur Steuerung der Brennstoffversorgung bei einer BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vor
richtung der im Anspruch 1 angegebenen Art, die zur Steue
rung der Brennstoffversorgung bei einer Brennkraftmaschine
dient.
Wenn eine Brennkraftmaschine elektronisch gesteuert
bzw. geregelt wird, ist es notwendig, ihren Betriebs zustand
immer zu überwachen. Es wurden bereits mehrere Überwa
chungseinrichtungen für den Betriebszustand vorgeschlagen,
wie etwa eine Drehzahl-Abtastvorrichtung eine Motortempera
tur-Erkennungsvorrichtung, eine Abgastemperatur-Erkennungs
vorrichtung, eine Drosselöffnung-Erkennungsvorrichtung,
sowie eine Meßvorrichtung für den Ansaugluftstrom. Einrich
tungen dieser Art sind beispielsweise in der DE 31 06 508 A1
sowie der US 4 089 214 A beschrieben.
Als Meßvorrichtung für den Ansaugluftstrom wird bei
spielsweise ein beheizter Luftstromsensor verwendet. Dieser
Sensor ist in einem Luftansaugrohr bzw. -durchgang angeord
net, der der Brennkraftmaschine Verbrennungsluft liefert,
und weist eine geregelte Heizvorrichtung zum Heizen auf;
dieser Sensor ist in der Lage, die Temperaturänderungen der
Heizvorrichtung zu erkennen und zu messen.
Die Heizvorrichtung ist so angeordnet, daß sie dem
Luftstrom im Luftansaugrohr ausgesetzt ist, und ihr Wärme
verlust ändert sich in Abhängigkeit von dem Luftstrom. Dem
zufolge entspricht die Temperatur der Heizvorrichtung der
Strömungsgeschwindigkeit im Ansaugrohr, und der Luftstrom
im Ansaugrohr kann durch Überwachung der Temperaturänderung
der Heizvorrichtung festgestellt werden. Genauer gesagt
weist die Heizvorrichtung einen Temperaturfühler auf, des
sen Widerstandswert sich abhängig von der Temperatur än
dert, wobei der Temperaturfühler zur analogen Regelung des
Heizstromes ausgebildet ist. Wenn ein Wärmeverlust, der dem
Luftstrom im Ansaugrohr entspricht, vom Temperaturfühler
erfaßt wird, wird der Heizstrom erhöht, um die Temperatur
des Temperaturfühlers, wenn der Luftstrom ansteigt, kon
stant zu halten. Genauer gesagt wird die Temperatur des
Temperaturfühlers anhand des jeweiligen Widerstandswerts
des Temperaturfühlers bestimmt.
Jedoch ist der Temperaturführer in einer solchen Luft
strommeßvorrichtung derart ausgebildet, daß er einen analog
geregelten Strom in einem konstanten Temperaturzustand
steuert. Wenn beispielsweise der Luftstrom hundertmal geän
dert wird, ändert sich der dem Temperaturfühler zugeführte
elektrische Heizstrom ungefähr doppelt so oft. Deshalb ist
es notwendig, eine Offsetverarbeitung vorzusehen, um die
Meßvorrichtung zur Regelung verwenden zu können, wobei ein
solcher Regelkreis vergleichsweise kompliziert ist. Wenn
eine Brennkraftmaschine von einem Mikrocomputer geregelt
wird, muß das analoge Signal, das von den jeweiligen Senso
ren ausgegeben wird, in einen digitalen Wert umgewandelt
und dem Regelkreis zugeführt werden. Demzufolge muß zur Er
zielung eines genauen Meßausgangssignals eine höchstgenaue
A/D-Umwandlung vorgenommen werden und eine äußerst genaue
Referenzspannungsquelle für den A/D-Wandler verwendet wer
den.
Eine Steuerungsvorrichtung der im Anspruch 1 angegebe
nen Art ist beispielsweise aus der DE 30 37 340 A1 bekannt.
Diese bekannte Steuerungsvorrichtung dient insbesondere zur
Lösung des Problems, daß die einer Brennkraftmaschine zuge
führte Ansaugluft zyklischen Schwankungen unterliegt, die
synchron zu den Kolbenhüben auftreten, wodurch die jewei
lige Messung der Luftströme ggf. verfälscht wird. Dieses
Problem wird im Falle der aus der DE 30 37 340 A1 bekannten
Steuerungsvorrichtung dadurch gelöst, daß der Wert eines
Spannungsabfalls an einem Hitzdraht, dessen Widerstandswert
sich mit dem durch ihn fließenden elektrischen Strom än
dert, abgetastet und gespeichert wird. Dieser Wert wird mit
einer Spannung an einen Temperaturkompensations-Widerstand
verglichen, wobei die sich ergebene Spannungsdifferenz in
tegriert wird. Die integrierte Spannung wird daraufhin mit
der Ausgangsspannung eines Sägezahngenerators verglichen.
Auf der Grundlage dieses zweiten Vergleiches wird das Tast
verhältnis eines durch den Hitzdraht fließenden Konstant
stromes derartig geändert, daß die Differenz zwischen der
Temperatur des Hitzdrahtes und einer Umgebungstemperatur,
die durch den Temperaturkompensations-Widerstand angegeben
wird, konstant gehalten wird.
Diese bekannte Steuerungsvorrichtung arbeitet somit
ebenfalls im wesentlichen analog und leidet folglich an den
bereits genannten Problemen einer eingeschränkten Genauig
keit in der Steuerung bzw. Regelung sowie an einem relativ
komplizierten und damit entsprechend kostspieligen Schal
tungsaufbau.
Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die
Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Steuerung der Brenn
stoffversorgung bei einer Brennkraftmaschine zu schaffen,
die sich einerseits durch eine äußerst genaue Steuerung der
Brennstoffversorgung und andererseits durch einen einfachen
Aufbau auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Anspruch
1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Hierdurch wird erreicht, daß die für die Steuerung maß
geblichen Signale bereits in digitaler Form in Gestalt von
Impulssignalen vorliegen. Die Steuerung der Brennstoffver
sorgung ist damit entsprechend präzise; gleichzeitig werden
keine komplizierten A/D-Wandler benötigt, so daß die erfin
dungsgemäße Steuerungsvorrichtung mit geringem Schaltungs
aufwand, d. h. vergleichsweise kostengünstig zu realisieren
ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegen
stand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung
von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeich
nung näher erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht zur Beschreibung
des Aufbaus einer Regeleinrichtung für eine Brennkraftma
schine (nachfolgend als "Motor" bezeichnet) mit einer Luft
ansaugstrecke gemäß einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 und 3 Ansichten von Ausführungsbeispielen von
Temperaturfühlern, welche zur Anordnung in der
Ansaugluftstrom-Meßvorrichtung der obigen
Ausführungsform verwendbar sind;
Fig. 4 ein Schaltbild zur Beschreibung der
Meßeinrichtung;
Fig. 5A bis 5D Diagramme zur Beschreibung der Arbeitszustände
der Meßeinrichtung;
Fig. 6 und 7 grafische Darstellungen der Beziehung zwischen
der Anzahl der Umdrehungen des Motors und der
Luftmenge bzw. der Pulsbreite eines
Meßausgangssignals und der Luftmenge;
Fig. 8 und 9 zweite bzw. dritte Ausführungsbeispiele der
Meßeinrichtung;
Fig. 10 eine vierte Ausführungsform der Meßeinrichtung,
zur Erläuterung einer ersten Pulssignalerzeu
gungseinrichtung zur Erzeugung eines ersten
Pulssignals;
Fig. 11 und 12 Flußdiagramme zur Beschreibung der
Arbeitszustände der Pulssignalerzeugungs
einrichtung;
Fig. 13 ein Schaltbild einer fünften Ausführungsform
der Meßeinrichtung;
Fig. 14 ein Schaltbild, einer Ausführungsform eines in
der Meßeinrichtung verwendeten Konstantstrom-
Schaltkreises;
Fig. 15 ein Schaltbild einer sechsten Ausführungsform
der Meßeinrichtung;
Fig. 16 eine Ansicht eines Opencollector-Puffer
schaltkreises, wie er in der Meßeinrich
tung verwendet wird;
Fig. 17A bis 17C Signal-Wellenform-Darstellungen zur
Beschreibung der Arbeitsweise der oben
beschriebenen Ausführungsbeispiele;
Fig. 18 und 19 Ausführungsformen eines Tristate-Puffer
schaltkreises;
Fig. 20A bis 20D Wellenform-Darstellungen, welche das
Vibrationsrauschen in einem von der
Meßvorrichtung erzeugten Signal darstellen;
Fig. 21A und 21B Wellenform-Darstellungen der Zustände des
Vibrationsrauschens;
Fig. 22 ein Schaltbild zur Beschreibung einer siebten
Ausführungsform zur Unterdrückung des
Rauschens;
Fig. 23A und 23B Signal-Wellenform zur Beschreibung der
Arbeitsweise der obigen Ausführungsbeispiele;
und
Fig. 24 ein Schaltbild zur Beschreibung von anderen
Methoden zur Rauschunterdrückung.
Fig. 1 zeigt eine Regeleinrichtung einer Brennkraftma
schine in Form eines Motors 11 zur elektronischen Rege
lung der eingespritzen Kraftstoffmenge in Übereinstimmung
mit dem Arbeitszustand des Motors.
Luft wird durch ein Luftansaugrohr 13 von einem
Luftfilter 12 zu dem Motor 11 angesaugt. Die Menge der
Luft wird durch eine Drosselklappe 15 gesteuert, welche
von einem Gaspedal 14 betätigt und gesteuert wird. Ein
Temperaturfühler bzw. ein temperaturempfindliches Element
17, welches Teil einer beheizten Lufttemperaturmeßein
richtung 16 ist, ist in dem Luftansaugrohr 13 angeordnet.
Das Element 17 ist aus einer Wärmeerzeugungsvorrichtung
gebildet, die ihrerseits aus einem Platindraht gebildet
ist, welcher eine Temperaturcharakteristik aufweist, die
zur Erzeugung von Wärme mittels eines elektrischen Stro
mes gesteuert wird und dessen Widerstandswert sich in
Übereinstimmung mit der Temperatur ändert. Ein Meß-Aus
gangssignal von der Lufttemperaturmeßeinrichtung 16 wird
einer Motorregelungseinheit 18 zugeführt, welche einen
Mikrocomputer enthält. Der elektrische Heizstrom des
Elements 17 wird von einem Befehl aus der Regeleinheit 18
geregelt.
Die Regeleinheit 18 wird zusätzlich mit einem Ausgangs
signal eines Drehzahlmessers 19 gespeist zur Überwachung
der Drehzahl des Motors 11, und, nicht in Fig. 1 gezeigt,
mit einem Kühlmitteltemperatur-Signal, einem Abgastempe
ratur-Signal, einem Signal des Luft-Brennstoffverhält
nisses des Motors 11 als weitere Arbeitszustands-Signale
des Motors 11. Die Menge des eingespritzten Kraftstoffs
für den Arbeitsstatus des Motors 11 wird zu jedem Zeit
punkt auf der Basis dieser Signale berechnet und als ein
Signal zum Festsetzen des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes
in den Zylindern des Motors 11 angeordneten Kraft
stoffeinspritzdüsen 201, 202, . . . zugeführt.
Hierbei werden Signale für das entsprechende Festsetzen
der Menge des zu den Kraftstoffeinspritzdüsen 201, 202,
. . . zu befördernden Kraftstoffs als pulsförmige Signale
mit einem bestimmten Zeitverhalten geformt. Der
Zeitdauer der Signale entsprechende Daten werden zeitwei
lig gespeichert und in entsprechende Register 211, 212,
. . . zur Stabilisierung gesetzt, um die Öffnung der Ein
spritzdüsen in dem Bereich des Zeitraums und dabei die
eingespritzte Kraftstoffmenge in Übereinstimmung mit der
Zeitdauer zu steuern.
Der Drehzahlmesser 19 weist Nocken 191, 192 auf, welche
koaxial mit dem Motor 11 gedreht werden, sowie eine
Drehwinkelabtast-Drehplatte 193, mit einer Anzahl von
Zähnen, elektromagnetische Aufnehmer 194 bis 196, welche
den Nocken 191, 192 und der Drehplatte 193 entsprechend
gegenüberliegend angeordnet sind, so daß ein Winkel
signal entsprechend dem spezifischen Drehwinkel des Mo
tors 11 und pulsförmige Signale zur Abtastung und Zählung
der weiterhin spezifizierten Drehwinkelpositionen von den
Aufnehmern 194 bis 196 aufgenommen werden.
Kraftstoff wird von einem Kraftstofftank 23 mittels ei
ner Kraftstoffpumpe 22 angesaugt und durch einen Vertei
ler 24 auf die den Zylindern des Motors 11 zugeordneten
Kraftstoffeinspritzdüsen 201, 202, . . . verteilt. Hier
wird der Druck des Kraftstoffs, welcher dem Verteiler 24
zugeführt wird, mittels eines Druckreglers 25 auf einen
konstanten Wert gehalten, und die eingespritzte Kraft
stoffmenge wird während der Zeitdauer, in der der Injek
tor offen ist, genau gesteuert.
Die Motorregeleinheit 18 gibt weiterhin einen Befehl zu
einem Zündschaltkreis 26, verteilt Zündungssignale über
einen Verteiler 27 an Zündspulen 281, 282, . . . , welche
entsprechend an den Zylindern des Motors 11 angeordnet
sind, und führt die Regelung des Zündablaufs angepaßt an
den Betrieb des Motors 11 aus.
Fig. 2 zeigt das Element 17, welches in der Lufttempera
turmeßeinrichtung 16 verwendet wird, die in der Re
geleinrichtung für den oben beschriebenen Motor verwendet
wird. Ein Platinwiderstandsdraht 172 ist als Wider
standsdraht mit einer Temperaturcharakteristik auf eine
keramische Spule 171 gewickelt. Wellenzapfen 173, 174 aus
gut leitendem Material sind als Stützwellen ausgehend von
beiden Enden der keramischen Spule 171 ausgebildet, um
beide Enden des Drahtes 172 mit den Wellenzapfen 173, 174
zu verbinden. Die Wellenzapfen 173, 174 werden entspre
chend von Zapfen 175, 176 aus leitendem Material gehal
ten, und ein elektrischer Heizstrom wird durch den Draht
172 zu den Zapfen 175, 176 geleitet. Der so ausgebildete
Widerstandsdraht 172 des Elementes 17 wird so angeordnet,
daß er dem Luftstrom in dem Luftansaugrohr 13 ausgesetzt
ist.
Fig. 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel des Ele
ments 17. Der Widerstandsdraht 172, der ein Wärmegenera
tor ist, ist durch einen auf einer Membran 177 aus Iso
latormaterial aufgedruckten Schaltkreis gebildet. Die
Membran 177 wird von einer Trägersubstanz 178 aus Isola
tormaterial getragen, und Leitungsschaltkreise 179a,
179b, welche mit dem Draht 172 verbunden sind, sind auf
dem Trägersubstrat 178 aufgedruckt, und ein elektrischer
Heizstrom wird durch die Leitungsschaltkreise zu dem
Draht geleitet.
Fig. 4 zeigt ein Schaltbild der wie oben beschrieben
verwendeten Meßeinrichtung 16. Das temperaturempfindli
che Element 17 ist fest als eine Heizvorrichtung in dem
Luftansaugrohr 13 angeordnet und ein auf Untertemperatur
reagierendes Element 30 ist ebenfalls stromauf des Ele
mentes 17 in dem Luftansaugrohr 13 befestigt. Das Element
30 ist aus einem Widerstandsdraht (wie beispielsweise
Platindraht) in derselben Weise aufgebaut wie das oben
beschriebene
Element 17. Der Widerstandswert ist entsprechend der
Temperatur der durch das Ansaugrohr 13 strömenden Luft
gesetzt, und der Draht wird als eine Lufttemperatur
meßeinrichtung verwendet. Festwiderstände 31 bzw. 32 sind
mit den Elementen 17 bzw. 30 verbunden und aus den Wi
derständen 31, 32 und den Elementen 17, 30 wird eine
Brückenschaltung gebildet.
Verbindungspunkte a und b zur Verbindung der Elemente 17
bzw. 30 mit den Widerständen 31 bzw. 32, sind die Aus
gangsanschlüsse der Brückenschaltung und sind mit den
Eingangsanschlüssen eines Komparators 33 verbunden, der
die sich ändernde Temperatur des Elements 17 abtastet.
Mit anderen Worten wird ein elektrischer Heizstrom zu dem
Element 17 geleitet und wenn dessen Temperatur bis zu
einem Punkt ansteigt, an dem die Differenz zwischen sei
ner Temperatur und die der Luft die gleiche ist wie eine
vorbestimmte spezifische Temperaturdifferenz (angezeigt
von dem Element 30), steigt ein Ausgangssignal des Kom
parators 33.
Das Ausgangssignal des Komparators 33 wird als Reset
signal einem Flip-Flop 34 zugeführt. Dieses Flip-Flop 34
ist so gesteuert, daß es von einem ersten Pulssignal,
welches mit jeder Drehung des Motors 11 erzeugt wird,
gesetzt wird, und das Flip-Flop 34 wird in dem gesetzten
Status während einer Zeitdauer von dem ersten Pulssignal
zu einem zweiten Pulssignal gehalten, entsprechend dem
Ausgang des Komparators 33.
Das von dem Komparator 33 erzeugte Ausgangssignal wird,
solange das Flip-Flop 34 sich in dem Setz-Zustand befin
det, als ein Ausgangssignal durch einen Pufferverstärker
35 erzeugt, und zu der Basiselektrode eines Transistors
36 geleitet, welcher einen elektrischen Strom zu der
Brückenschaltung, die die Elemente 17 und 30 enthält,
regelt. Mit anderen Worten,
wenn das Flip-Flop 34 sich in dem Setzzustand befindet,
wird das Element 17 von dem elektrischen Heizstrom ge
speist. In diesem Fall ist der Spannungswert des das
Element 17 speisenden Stromes als Referenzwert gesetzt.
Wie in Fig. 5A dargestellt, wird das erste Pulssignal
beispielsweise entsprechend dem spezifischen Drehwinkel
des Motors 11 mit jeder Drehung des Motors 11 erzeugt.
Das Flip-Flop 34 wird von dem ersten Pulssignal gesetzt
und das Ausgangssignal des Flip-Flops 34 steigt an wie
in Fig. 5B dargestellt. Der Transistor 36 wird von dem
Ausgangssignal in den EIN-Zustand gesteuert, und das
Element 17 wird von dem Strom gespeist. Mit anderen Wor
ten wird die Temperatur des Elements 17 allmählich ange
hoben wie in Fig. 5C dargestellt, nachdem das Flip-Flop
34 in den gesetzten Zustand invertiert wurde und der
Strom angestiegen ist. Die Anstiegsgeschwindigkeit der
Temperatur des Elements 17 wird von dem Wärmeverlust be
stimmt, entsprechend der Luftstromgeschwindigkeit, welche
auf das Element 17 wirkt.
Wenn die Temperatur des Elements 17 ansteigt, so nimmt
dessen Widerstandswert zu. Wenn das Potential bei dem
Punkt a der Brückenschaltung auf einen Wert unterhalb
des Potentials an dem Punkt b fällt, so steigt das Aus
gangssignal von dem Komparator 33 als ein zweites Puls
signal wie in Fig. 5D gezeigt, wodurch das Flip-Flop 34
zurückgesetzt wird. Genauer gesagt wenn der elektrische
Heizstrom, der auf einen Referenzwert festgelegt ist, dem
Element 17 zugeführt wird, steigt die Temperatur des
Elements 17 mit einer Geschwindigkeit entsprechend der
Luftstrommenge in dem Ansaugrohr 13, und die Zeitdauer
vom Setzen des Flip-Flops 34 zum Zurücksetzen des Flip-
Flops 34 wird proportional zu der Menge des Luftstroms.
Mit anderen Worten wird die Zeitdauer der Periode, in
der das Flip-Flop 34 gesetzt ist, eine Funktion des an
gesaugten Luftstromes, die Zeitdauer des pulsförmigen
Signals, welches von dem Setzen des Flip-Flops 34 zu dem
Zurücksetzen des Flip-Flops 34 erzeugt wird, wird ein
Luftstrommeßsignal, welches als Ausgangssignal der
Meßeinrichtung erzeugt wird und der Motorregeleinheit 18
zugeführt wird.
In der Lufttemperaturmeßeinrichtung wird, wie oben
beschrieben, das Element 17 von dem Zeitdauersignal ge
steuert aufgeheizt. Demzufolge kann der Veränderungs-Zu
stand des Ausgangssignals zu der Veränderung in der Menge
des Luftstroms vergrößert werden im Vergleich mit dem
Fall, daß der elektrische Heizstrom kontinuierlich zuge
führt und gesetzt ist. Da die Form des Ausgangssignals
ein pulsförmiges Signalformat aufweist und die gemessene
Größe durch die Zeitdauer angegeben wird, kann das Aus
gangssignal einfach in einen digitalen Wert durch Zählung
der Taktpulse konvertiert werden. Weiterhin wird das
Ausgangssignal, welches von der Zeitdauer und der Menge
des Luftstroms gesetzt ist, in einem Zeitraum erzeugt,
welcher einer Drehung des Motors 11 entspricht. Mit an
deren Worten, wird das Luftstrommeßsignal, welches zur
Berechnung der dem Motor zugeführten Kraftstoffmenge
verwendet wird, mit jeder Drehung des Motors 11 erzeugt.
Demzufolge kann die Regelung der Berechnung der einzu
spritzenden Kraftstoffmenge durchgeführt werden, so daß
sie so weit wie möglich dem Arbeitszustand des Motors 11
angepaßt ist.
Wenn der Arbeitsbereich des Motors in einer Beziehung
zwischen der Drehzahl N des Motors 11 und der Luftstrom
menge betrachtet wird, ergibt sich daraus ein Bild wie in
Fig. 6 gezeigt. In Fig. 6 bezeichnet a einen Leerlaufzu
stand, Bezugsziffer b einen Leerlaufzustand bei
Vollast, Bezugsziffer c die maximale Drehzahl bei
Vollast und Bezugsziffer d die maximale Drehzahl
ohne Last. Das Innere A des von dem Streckenzug
a bis d beschriebenen Vierecks ist der tatsächlich ver
wendbare Bereich des Motors, wobei die Außenbereiche B
und C des Vierecks für den gewöhnlich verwendbaren Be
reich bedeutungslos sind.
Fig. 7 zeigt die Beziehung zwischen der Zeitdauer des
Ausgangspulssignals der Lufttemperaturmeßeinrichtung 16
und der momentanen Luftstrommenge. Die Punkte a bis d
und die Bereich A bis C entsprechen denen von Fig. 6.
Die unnötigen Bereiche B und C sind jene, in denen die
Kräfte des Motors groß und klein sind, wobei kritische
Werte in diesen Bereichen nicht gemessen werden können,
jedoch ein großer Bereich von Luftströmen. Sogar wenn
das Ausgangssignal in digitale Werte konvertiert wird,
wird die Auflösung in dem hohen Drehzahl-Niedriglastbe
reich bei d nur äußerst gering gestört, was kein Problem
darstellt, da dieser Punkt nicht speziell für die Meß-
Regelgenauigkeit notwendig ist.
Wenn das Ausgangssignal eines solchen Pulszustandes er
reicht ist, wird der integrierte Wert einer einzelnen
Pulsperiode des Signals ausgegeben. Wenn man dies in Be
tracht zieht, wird das Meß-Ausgangssignal in dem ersten
Zustand erzeugt, welcher dem Umdrehungszustand des Motors
entspricht. Demzufolge ist der Einfluß des Luftansaug
pulsierens, welches durch das Öffnen und Schließen der
Motoransaugventile verursacht wird, deutlich reduzier
bar.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird der Meß
vorgang in einem Zeitraum durchgeführt, der dem Umdre
hungszustand des Motors 11 entspricht. Dies kann dem Ar
beitszustand der Maschine 22 entsprechen. Beispielsweise
kann der Meßzeitraum entsprechend des Kraftstoffein
spritzzeitraums gesetzt werden, der in Bezug auf die
Drehzahl des Motors gesteuert wird. Wenn so gesetzt, kann
der Durchschnittsmeßausgang in dem Einspritzbereich sogar
erreicht werden, wenn der Einspritzzeitraum verändert
wird, und die Luftstrommengenmessung kann in dem für den
Arbeitszustand des Motors angepaßten Zustand durchgeführt
werden.
Fig. 8 zeigt eine zweite Ausführungsform der Meßeinrich
tung 16. Diese Einrichtung ist so ausgebildet, daß ein
Ausgangssignal von dem Komparator 33 einem Einchip-Mi
krocomputer 40 zugeführt wird. Ein erstes Pulssignal,
welches dem Arbeitszustand des Motors entspricht, wird
dem Mikrocomputer 40 zugeführt, und ein Schaltkreis mit
konstanter Spannung, welcher einen Transistor 36, einen
Differenzverstärker 38 und eine Referenzspannungsquelle
37 aufweist, wird von dem Mikrocomputer 40 geregelt.
Genauer gesagt weist das von dem Komparator 33 dem Mi
krocomputer 40 zugeführte Signal die Form wie in Fig. 5D
gezeigt auf, und der Mikrocomputer 40 mißt das Intervall
zwischen dem Eingangssignal von dem Komparator 33 und dem
ersten Pulssignal. Dann wird die Zeitdauer, welche der
Pulslänge des pulsförmigen Signals wie in Fig. 5B gezeigt
beispielsweise mittels einer Einrichtung zur Messung ei
nes Taktpulses gemessen.
Demzufolge ist das Ausgangssignal von dem Mikrocomputer
40 nicht das in der Puls länge wie in Fig. 4 gezeigt ge
steuerte Impulssignal, sondern wird als ein Wert erzeugt,
welcher von einem analogen Wert in einen binären Wert
konvertiert wurde, und wird dann der Motorregeleinheit 18
übertragen. Es kann aber auch in ein Signal wie der
Luftstromwert oder in einen Kraftstoffeinspritzmengen-
Grundwert konvertiert werden, beispielsweise durch Be
rechnung im Mikrocomputer 40 und eines "Table-look-up"-
Prozesses.
Das in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ver
wendete Element 17 ist als Wärmeerzeugungselement mit
einer selbsterzeugten Temperatur-Widerstandscharakteri
stik ausgebildet. Das Element 17 kann jedoch auch in
Kombination mit einem Wärmeerzeugungselement 171 gebildet
sein, zur Erzeugung von Wärme mittels des elektrischen
Heizstromes wie in Fig. 9 dargestellt, und mit einem
wärmeempfindlichen Widerstandselement 172 mit einer Tem
peratur-Widerstandscharakteristik, wobei der Aufbau so
ist, daß beide derart angeordnet sind, daß das Element
172 von dem Element 171 gesteuert geheizt wird.
Für den Fall, daß die Menge der in dem Ansaugrohr 13
strömenden Ansaugluft mittels einer Einrichtung wie in
den Fig. 4 und 8 dargestellt gemessen wird, wurde be
reits beschrieben, daß der Anstieg des elektrischen
Heizstromes zu dem Element 17 in Übereinstimmung mit dem
ersten Pulssignal gesteuert wurde, welches in einem
Zeitraum erzeugt wurde, der einer Umdrehung des Motors
entspricht, und daß die Zeitdauer der Messung der Luft
strommenge festgesetzt wurde. Doch, da der Motor 11 seine
Drehzahl zwischen 500 und 10.000 Umdrehungen pro Minute
ändert, variiert die Meßdauer entsprechend der Änderung in
der Drehzahl des Motors sehr weit, so daß es schwierig
wird, eine stabile Luftstrommeßoperation zu jeder Zeit
durchzuführen. Weiterhin ist es bei extrem kurzer Meßpe
riode schwierig, die Auflösung und Meßgenauigkeit beizu
behalten.
Fig. 10 zeigt den Aufbau eines ersten Pulssignal-Erzeu
gungsreglers zum Setzen der Meß-Zeitdauer unter Berück
sichtigung der oben beschriebenen Punkte. Mit anderen
Worten, wird ein Drehzahlsignal N, welches bei jeder Um
drehung des Motors 11 erzeugt wird, einem Drehzahlan
zahldiskriminator 41 zugeführt. Dieser Diskriminator 41
setzt einen Referenzwert NO der Anzahl der Drehungen des
Motors, unterscheidet den ersten Zustand von "N < NO" und
den zweiten Zustand "N < NO" durch Vergleich der ermit
telten Anzahl der Umdrehungen N mit dem Referenzwert NO,
und gibt ihn aus. Wenn der Diskriminationsausgang des
ersten Zustandes von dem Diskriminator 41 erzeugt ist,
gibt der Diskriminator 41 einem ersten Pulszyklusgeber 42
ein Kommando, um die Zahl der Drehungen N des Motors in
Frequenzen aufzuteilen und ein periodisches Signal zu
erzeugen, welches dem als Ergebnis ermittelten Signal
entspricht. Dann ermöglicht der Diskriminator einem
Pulssignalgenerator die Erzeugung eines ersten Puls
signals, welches der in Frequenzen aufgeteilten Zeitdauer
des Rotationssignals N entspricht.
Wenn der Diskriminator 41 den zweiten Zustand unter
scheidet, gibt er einem zweiten Pulszyklusgeber 44 einen
Befehl. Der zweite Pulszyklusgeber 44 erzeugt ein perio
disches, der Periode des Drehzahlsignals N entsprechendes
Signal, und ermöglicht dem Pulssignalgeber 44 die Erzeu
gung des ersten Pulssignals der Periode, welcher der
Drehzahl N des Motors entspricht.
Wenn die Drehzahl N des Motors 11 geringer ist als die
gesetzte Referenz-Drehzahl NO, erzeugt der Pulssignalge
ber 43 das erste Pulssignal, welches der Umdrehungszeit
des Motors 11 entspricht, und führt dabei den Meßvorgang
zur Regelung der elektrischen Heizstromzuführung zu den
temperaturempfindlichen Elementen durch. Wenn die Dreh
geschwindigkeit des Motors 11 ansteigt, so daß die Pe
riode des Drehzahlanzeigesignals kurz wird, wird das
Signal N frequenzgeteilt, um in ein Signal konvertiert
zu werden, welches eine lange Periode aufweist, und der
Geber 43 erzeugt das erste Pulssignal entsprechend der
Periode des konvertierten Signals.
Fig. 11 zeigt ein Flußdiagramm des Flusses des ersten
Pulssignalerzeugungsregelungszustands zur Regelung der
Meßoperation wie oben beschrieben. Im Schritt 100 wird
zunächst der Status einer Frequenzteilungsmarke oder
-flag Xh diskriminiert. Wenn das Flag Xh als "0" im
Schritt 100 bewertet wird, geht der Fluß zu Schritt 101
weiter. Im Schritt 101 wird die Drehzahl N des Motors 11
zu dieser Zeit mit 4000 Umdrehungen verglichen, um den
Zustand des Motors in diesem Zeitpunkt zu diskriminieren.
Wenn die Drehzahl des Motors bei diesem Zeitpunkt als
kleiner als 4000 Umdrehungen beurteilt wird, wird der
Fluß beendet, da das Frequenzteilungsflag oder größer als
4000 Umdrehungen beurteilt wird, wird der Fluß zu Schritt
102 weitergeleitet, das Flag Xh wird zu "1" konvertiert
und der Fluß wird beendet.
Wenn das Flag Xh als "1" im Schritt 100 beurteilt wird,
wird der Fluß zu Schritt 103 weitergeleitet, um zu un
terscheiden, in welchem Zustand die Drehzahl N des Motors
bezüglich 3000 Umdrehungen ist. Wenn die Drehzahl N als
kleiner als 3000 Umdrehungen beurteilt wird, wird der
Fluß zu Schritt 104 weitergeleitet, das Flag Xh zu "0"
konvertiert und der Fluß beendet. Wenn die Drehzahl N als
gleich oder größer als 3000 Umdrehungen im Schritt 103
beurteilt wird, wird der Fluß so beendet wie er ist.
Fig. 12 zeigt den Erzeugungsprozeß des ersten Puls
signals zur Durchführung der Meßoperation entsprechend
dem Frequenzteilerflag Xh, um zunächst den Zustand des
Flags Xh im Schritt 200 zu diskriminieren. Wenn im
Schritt 200 das Flag Xh als "0" beurteilt wird, wird der
Fluß zu dem Schritt 201 weitergeleitet, und das einer
Umdrehung des Motors 11 entsprechende erzeugte Signal
wird unverändert als erstes Pulssignal ausgegeben. Danach
wird im Schritt 202 ein Sprungflag Xs auf "1" gesetzt und
der Fluß beendet.
Wenn das Flag Xh mit "1" im Schritt 200 beurteilt wird,
wird der Fluß zu Schritt 203 weitergeleitet, um den Zu
stand des Sprungflags Xs im Schritt 203 zu diskriminie
ren. Wenn das Flag Xs im Schritt 203 als mit "0" beur
teilt wird, wird der Fluß unverändert zu 201 weiterge
leitet, das erste Pulssignal, welches der Drehperiode des
Motors 11 entspricht, wird ausgegeben, und das Flag Xs
nach "1" in dem nächsten Schritt 202 konvertiert. Wenn
das Flag Xs gleich "1" ist, wird das erzeugte Signal,
welches einer Drehung des Motors 11 entspricht, über
sprungen, um die Erzeugung des Pulssignals zu eliminie
ren, und das Flag Xs wird in dem nächsten Schritt 204 zu
"0" konvertiert.
Genauer gesagt, wird das Flag Xh so geregelt, daß es
entsprechend der Drehzahl des Motors 11 gesetzt ist, und
wenn das Flag Xh gleich "1" ist, wird das Flag Xs so ge
regelt, daß jedesmal wenn das abgetastete Signal, welches
der Periode einer Umdrehung des Motors 11 entspricht,
eingegeben wird, ehe es von "1" nach "0" konvertiert
wird. Sodann wird das Ausgangssignal erzeugt, welches das
erste Pulssignal wird, wenn das Flag Xs gleich "0" ist,
und das erste Pulssignal, das erzeugt wird, weist eine
Periode auf, welche der durch 2 geteilten Frequenz des
Drehzahlsignals N entspricht.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Um
drehungszahl des Motors in Hoch- und Nieder-Geschwindig
keitsbereich aufgeteilt, wobei das erzeugte Zeitsignal,
welches der Umdrehung des Motors in dem Hochgeschwindig
keitsbereich entspricht in seiner Frequenz geteilt wird,
und das erste Pulssignal zur Durchführung der Meßopera
tion gesetzt wird. Jedoch kann auch ein spezielles
Verhältnis zwischen dem periodischen Signal N, welches
den Umdrehungen des Motors entspricht und dem ersten
Pulssignalzeitraum gespeichert und gesetzt werden, kann
die auf der Basis der Drehzahl N des Motors gespeicherte
Zeit ausgelesen werden, und das erste Pulssignal ent
sprechend der Auslesezeit erzeugt werden.
Fig. 13 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der in der
vorliegenden Erfindung verwendeten Meßeinrichtung, worin
die Bezugsziffern in dem Ausführungsbeispiel in Fig. 4
dieselben Teile wie in dem fünften Ausführungsbeispiel
bezeichnen. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Ver
bindungspunkt des temperaturempfindlichen Elements 17 mit
dem Widerstandselement 31 durch einen Widerstand 50 mit
dem Komparator 33 verbunden, und der Eingangsanschluß des
Komparators 33 ist durch einen Konstantstromschaltkreis
51 geerdet. Mit anderen Worten arbeitet der Schaltkreis
51 so, daß er den Wert der Temperaturregelung des Ele
ments 17 bestimmt.
Der Konstantstromschaltkreis 51 ist mit der Ausgangssei
te des Widerstands 50 gemäß Fig. 14 verbunden, und die
Ausgangsseite des Widerstands 50 ist mittels eines Tran
sistors 511 und eines Widerstandes 512 geerdet. Weiterhin
wird die Spannung von einer Referenzspannungsquelle 37
zur Regelung des Spannungszustandes eines dem Element 17
zugeführten elektrischen Heizstromes in einen konstanten
Spannungszustand mittels Widerständen 513 und 514 geteilt
und abgetastet; die geteilte Referenzspannung wird mit
tels eines Komparators 515 mit der Spannung am Anschluß
des Widerstandes 512, d. h., der Spannung, welche dem dem
Widerstand 50 zugeflossenen Stromwert entspricht vergli
chen, wobei der Transistor 511 von einem Transistor 516
geregelt wird, der wiederum von dem Vergleicher-Ausgang
des Komparators 515 geregelt wird. Mit anderen Worten ist
die Referenzstromquelle des Schaltkreises 51 so aufge
baut, daß sie gemeinsam die Referenzspannungsquelle 37
zur Regelung des elektrischen Heizstromes bei einer kon
stanten Spannung aufweisen.
Um einen genauen Meßwert in der oben beschriebenen
Meßeinrichtung zu erreichen, ist es eine wichtige Bedin
gung, daß der dem Element 17 zugeführte Strom bei einer
konstanten Spannung geregelt wird. Demzufolge wird ge
fordert, daß die Referenzspannungsquelle 37 zur Durch
führung der Regelung der konstanten Spannung extrem genau
ist. Demzufolge wird die Meßeinrichtung dadurch besonders
teuer.
Jedoch wird der Konstantstromschaltkreis 51 in der oben
beschriebenen Ausführungsform vorgesehen, die Temperatur
des Elementes 17 zu regeln, und die Referenzspannungs
quelle 37 wird gemeinsam als Referenzspannungsquelle des
Schaltkreises 51 verwendet. Somit können Ausgangsfehler
zu dem Konstantspannungsregelungsschaltkreis des Stromes
und des Konstantstromschaltkreises 51 aufgrund eines
Fehlers in der Referenzspannungsquelle 37 einander aus
löschen.
Anders ausgedrückt, selbst wenn die Genauigkeit der Re
ferenzspannungsquelle 37 nicht ausreicht, kann die Ge
nauigkeit des gemessenen Ausgangssignals, welches von der
Meßeinrichtung 16 erzeugt wird, ausreichend hoch sein. In
der in den vorausgegangenen Ausführungsbeispielen darge
stellten und beschriebenen Meßeinrichtung 16 wird das
erste Pulssignal zur Ansteuerung der Meßoperation ent
sprechend dem Signal zum Erkennen des Rotationszustandes
des Motors erzeugt, und der Meßeinrichtung 16 zugeführt.
Demzufolge ist eine spezielle Signalleitung zur Verbin
dung des ersten Pulssignales zu der Meßeinrichtung 16
notwendig und ebenfalls ist ein Anschluß für den Input
des Pulssignales notwendig.
Da die Meßeinrichtung 16 immer in einer Umgebung an
geordnet ist, in welcher normalerweise eine Anzahl von
Störungen auftritt, d. h. in dem Motorraum eines Automo
bils, ist die Anwendung der Signalleitungen zum Ausführen
der Meßoperation jedoch beschränkt.
Fig. 15 stellt ein Ausführungsbeispiel dar, welches un
ter Berücksichtigung der oben beschriebenen Punkte auf
gebaut ist. Wenn ein Ausgangssignal von dem Flip-Flop 34
als Meßausgang durch den Pufferverstärker 35 erzeugt
wird, wird das Signal durch einen Ausgang 61 eines Puf
ferschaltkreises 60 mit offenem Kollektor ausgegeben und
der Motorregelungseinheit zugeführt.
Weiterhin wird der Ausgang 61 ebenfalls als ein Eingang
für das erste Pulssignal zu der Meßeinrichtung 16 ver
wendet, wobei das erste Pulssignal durch einen Puffer
schaltkreis 62 mit offenem Kollektor dem Ausgang 61 zu
geführt wird und als Setzbefehl dem Flip-Flop 34 zuge
führt wird. In dem Schaltkreis in Fig. 15 wird die Ein
gabe/Ausgabe in einer negativen Logik durchgeführt.
Fig. 16 zeigt ein detailliertes Schaltkreisbeispiel des
Pufferschaltkreises 60. Wenn der Ausgang auf einem ho
hen Niveau ist, ist der Schaltkreis 60 so ausgelegt, daß
er eine hohe Impedanz aufweist. Der Pufferschaltkreis 62,
zu dem das erste Pulssignal geleitet wird, ist ebenso mit
einem Schaltkreis wie in Fig. 16 dargestellt, versehen.
In der Meßeinrichtung gemäß Fig. 15 wird das erste Puls
signal, welches in einem der Umdrehung des Motors ent
sprechenden Zustand erzeugt wird, durch den Puffer
schaltkreis 62 dem Ausgang 61 zugeführt, um das Flip-Flop
34 zu setzen. Sodann wird die Menge der in dem Ansaugrohr
strömenden Luft in derselben Weise, wie es bezüglich der
Fig. 5a bis 5d beschrieben ist, gemessen.
Ein von dem Flip-Flop 34 kommendes Ausgangssignal wird
dem Ausgang 61 beim Eingeben des oben beschriebenen er
sten Pulssignales zugeführt, und das Meßausgangssignal,
welches den Setz- und Rücksetzoperationen des Flip-Flops
34 entspricht, wird durch den Pufferschaltkreis 60 er
zeugt. Wenn das Ausgangssignal ansteigt, wird das Flip-
Flop 34 gesetzt. Deshalb beeinträchtigt dies nicht die
Wirkungsweise der Meßeinrichtung, selbst dann nicht das
Ausgangssignal von dem Setzeingang zu dem Flip-Flop 34
geleitet wird.
Die Wirkungsweise des oben beschriebenen Ausführungsbei
spiels wird nachfolgend beschrieben. Angenommen, das er
ste Pulssignal, welches dem Pufferschaltkreis 62 zuge
leitet wird, befindet sich in dem Zustand wie in Fig. 17A
dargestellt, dann wird das Flip-Flop 34 in die Zustände
wie in Fig. 17B dargestellt, gesetzt oder zurückgesetzt,
und das Signal zu Steuerung des Transistors 36 ist in
Fig. 17C dargestellt.
Fig. 18 zeigt einen Tristate-Schaltkreis, welcher als
Pufferschaltkreis 60 verwendet wird. Ein Eingangssignal
wird einem Eingangsanschluß 601 zugeleitet und ein
Steuersignal wird einem Steueranschluß 602 zugeleitet.
Dann werden Transistoren 603 und 604 in umgekehrter Wei
se entsprechend dem logischen Zustand des Steuersignals
gesteuert.
Anders ausgedrückt, wenn sich das Steuersignal auf einem
hohen Level befindet, wird das Eingangssignal inver
tiert, um an einem Ausgangsanschluß 605 anzuliegen.
Wenn das Steuersignal sich auf einem niedrigen Level be
findet, hat der Ausgangsanschluß 605 eine hohe Impedanz.
Wenn dieser Schaltkreis bei der Meßeinrichtung gemäß
Fig. 15 verwendet wird, ist der Eingangsanschluß 601 mit
dem Anschluß 602 verbunden und wird als Eingangsanschluß
verwendet.
Fig. 19 zeigt einen Tristate-Schaltkreis in der Verwen
dung als Pufferschaltkreis 62. Wenn ein Steuersignal zu
dem Steueranschluß 602 sich auf einem niedrigen Level
befindet, wird ein mit dem Eingangsanschluß 601 verbun
denes Signal zu dem Ausgangsanschluß 605 unverändert
übertragen. Wenn das Kontrollsignal sich auf einem hohen
Level befindet, weist der Ausgangsanschluß 605 eine hohe
Impedanz auf.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele werden noch
weiterhin betrachtet. Angenommen, daß das erste Puls
signal zur Steuerung des Flip-Flops 34 in dem Zustand
gemäß Fig. 20A erzeugt wird, wird das Flip-Flop 34 durch
das Signal gesetzt, um den Transistor 36 zu steuern und
ein pulsförmiger elektrischer dem Element 17 zugeführter
Heizstrom wird wie in Fig. 20B gezeigt erzeugt. In diesem
Fall schwankt wie in Fig. 20C gezeigt, der Strom, welcher
zu dem Element 17 und dem Widerstandselement 31 fließt
aufgrund der Streukapazität und der Leitfähigkeit der
Drähte, welche den Strom steuern und übertragen. Das Po
tential am Punkt eines Eingangssignals zu dem Komparator
33 der Verbindungsstelle zu dem Element 17 und dem Ele
ment 31 ist proportional zu dem in Fig. 20C dargestell
ten. Daher schwankt, wie in Fig. 20D dargestellt, eben
falls das Eingangspotential an dem Komparator 33 in Ab
hängigkeit von dem Potential der Verbindungsstelle des
Elements 30 mit dem Widerstandselement 33. Weiterhin
werden die Zeitkonstanten zum Anheben des Potentials an
bei den Eingangsstellen des Komparators 33 aufgrund der
unterschiedlichen Impedanzen ebenfalls unterschiedlich.
Die sich ändernde Höhe V1 der Wellenform von Fig. 20D
beträgt in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen
mehrere mV, und wenn der Spitzenwert der Schwingungen
der Wellenform größer als V1 wird, so daß die Randhöhe
V2 gleich 0 wird, beurteilt der Komparator 33 feh
lerhaft, daß die Temperatur des Elements 17 die gesetzte
Temperatur erreicht hat und unterbricht den Strom.
Um wirksam das Auftreten des oben beschriebenen Problems
zu eliminieren, ist das Flip-Flop 34 als dynamisches
Flip-Flop ausgebildet, derart, daß wenn ein Eingangs
signal am Setzanschluß anliegt, das Flip-Flop gesetzt
bleibt, selbst dann wenn ein Resetsignal dem Resetan
schluß des Flip-Flops zugeführt wird. Dann wird die
Zeitlänge T1 zum Erhalt einer wirksamen Polarität des
ersten Pulssignals, welches für die Regelung des Stromes
verwendet wird, auf einen Wert gesetzt, der größer ist
als der der Schwingung des Stromes, wie in Fig. 21A ge
zeigt.
Mit anderen Worten, bleibt das Flip-Flop 34 unberück
sichtigt von dem Ausgangszustand des Komparators 33 wäh
rend der Zeitdauer T1 gesetzt, und das Flip-Flop 34 wird
von dem Ausgang des Komparators 33 in der Periode T2 ge
steuert, d. h. der Ausgang des Komparators 33 wird ge
prüft. Dies bedeutet, daß der Ausgang des Komparators 33
während der Zeitdauer T1 des ersten Pulssignales maskiert
wird, und die Luftstrommeßoperation wird stabil durchge
führt.
Das erste Pulssignal, welches eine vorbestimmte Puls
länge aufweist, kann in dieser Weise gesetzt werden,
jedoch wird die Pulslänge T1 unverändert an den unteren
Grenzwert des Meßausgangs gesetzt. Demzufolge ist er
wünscht, daß die Länge des ersten Pulssignales so kurz
wie möglich ist. Jedoch kann manchmal eine Schwierigkeit
auftreten, bei Verwendung des ersten Pulssignales mit
einer kurzen Zeit T1 entsprechend den Umgebungsbedingun
gen in der Gestalt der verwendeten Leitung oder des
Rauschzustandes. Die Last des Wärmesingalgenerators nimmt
zu.
Fig. 22 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung
zur Erzeugung des ersten Pulssignales zur Regelung des
Heizens durch einen elektrischen Strom und berücksich
tigt die oben beschriebenen Punkte. Ein flankengetrig
gerter monostabiler Multivibrator 66 ist so ausgelegt,
daß er den Anstieg des eingehenden ersten Pulssignals an
der Flanke erfaßt, und das Flip-Flop 34 wird von dem
Ausgangssignal gesteuert, welches während der Länge des
Pulses von dem Multivibrator 66 gesetzt wird.
Mit anderen Worten, wenn das erste Pulssignal wie in
Fig. 23A dargestellt, erzeugt wird, steigt entsprechend
der ansteigenden Flanke des Signals wie in Fig. 23B dar
gestellt, das Ausgangssignal des Multivibrators 66 an,
und das Flip-Flop 34 bleibt während der Zeitdauer T1,
welche von einem Widerstand 221 und einem Kondensator 222
festgelegt wird gesetzt, um die Zeitkonstante des Multi
vibrators 66 festzulegen.
Fig. 24 zeigt noch ein weiteres Ausführungsbeispiel ei
ner Signalerzeugungseinrichtung zur Steuerung des Heizens
durch einen elektrischen Strom. Ein Schalterschaltkreis
67 ist zwischen dem Komparator 33 und dem Flip-Flop 34,
in Form eines flankengetriggerten Typs angeordnet.
In diesem Fall kann der Schalterschaltkreis 67 aus einem
digitalen Schalterschaltkreis gebildet sein, welcher in
Kombination einen analogen Schalter und einen logischen
Schaltkreis aufweist.
Genauer gesagt wird der Ausgang des Komparators 33 nicht
während einer vorbestimmten Zeitdauer durch das Aus
gangssignal des Multivibrators 66 auf das Flip-Flop 34
übertragen, und der Maskierungsvorgang wird während der
Zeitdauer T1 in derselben Weise wie oben beschrieben
durchgeführt.
Zusätzlich kann der Ausgang des Multivibrators 66, wenn
das Flip-Flop 34 aus einem flankengetriggerten Typ mit
einem Preset-Anschluß gebildet ist, dem Preset-Anschluß
des Flip-Flops 34 zugeführt werden.
Die oben beschriebene vorliegende Erfindung kann so mo
difiziert werden, daß das temperaturempfindliche Element,
welches als Heizeinrichtung verwendet wird, anstelle mit
konstanter Spannung, mit konstantem Strom gespeist wird.
Claims (12)
1. Vorrichtung zur Steuerung der Brennstoffversorgung bei
einer Brennkraftmaschine (11), die einen Luftansaugdurch
gang (13) aufweist, mit:
[a] einer Signaleinrichtung (19), die ein impulsförmi ges erstes Ausgangssignal synchron mit einer vorherbestimm ten Winkeldrehung der Brennkraftmaschine (11) erzeugt;
[b] einer ersten Widerstandsvorrichtung, die einen er sten Widerstand (30) enthält, dessen Widerstandswert sich in Abhängigkeit von der Temperatur der Luft ändert, die durch den Luftansaugdurchgang (13) hindurchtritt, und die ein dem jeweiligen Widerstandswert entsprechendes zweites Ausgangssignal erzeugt;
[c] einer zweiten Widerstandsvorrichtung, die einen zweiten Widerstand (17) enthält, der in dem Luftan saugdurchgang (13) angeordnet ist und einen sich in Abhän gigkeit von seiner Temperatur ändernden Widerstandswert aufweist, und die ein dem jeweiligen Widerstandswert ent sprechendes drittes Ausgangssignal erzeugt;
[d] einer Vergleichseinrichtung (33), die mit der er sten Widerstandseinrichtung und der zweiten Widerstandsein richtung verbunden ist, das dritte Ausgangssignal mit dem zweiten Ausgangssignal vergleicht und ein viertes Ausgangs signal erzeugt, wenn das dritte Ausgangssignal den Pegel des zweiten Ausgangssignales erreicht;
[e] einer Impulserzeugungsvorrichtung (34; 40), die mit der Vergleichseinrichtung (33) und der Signaleinrich tung (19) verbunden ist und die ein impulsförmiges fünftes Ausgangssignal erzeugt, das eine zeitliche Dauer aufweist, die mit dem impulsförmigen ersten Ausgangssignal beginnt und mit dem vierten Ausgangssignal endet;
[f] einer Leistungsversorgungsvorrichtung (36), die während der zeitlichen Dauer des impulsförmigen fünften Ausgangssignales die zweite Widerstandsvorrichtung mit elektrischer Energie versorgt; und
[g] einer Brennstoffsteuervorrichtung (20), die die Brennstoffversorgung entsprechend der zeitlichen Dauer des impulsförmigen fünften Ausgangssignales steuert.
[a] einer Signaleinrichtung (19), die ein impulsförmi ges erstes Ausgangssignal synchron mit einer vorherbestimm ten Winkeldrehung der Brennkraftmaschine (11) erzeugt;
[b] einer ersten Widerstandsvorrichtung, die einen er sten Widerstand (30) enthält, dessen Widerstandswert sich in Abhängigkeit von der Temperatur der Luft ändert, die durch den Luftansaugdurchgang (13) hindurchtritt, und die ein dem jeweiligen Widerstandswert entsprechendes zweites Ausgangssignal erzeugt;
[c] einer zweiten Widerstandsvorrichtung, die einen zweiten Widerstand (17) enthält, der in dem Luftan saugdurchgang (13) angeordnet ist und einen sich in Abhän gigkeit von seiner Temperatur ändernden Widerstandswert aufweist, und die ein dem jeweiligen Widerstandswert ent sprechendes drittes Ausgangssignal erzeugt;
[d] einer Vergleichseinrichtung (33), die mit der er sten Widerstandseinrichtung und der zweiten Widerstandsein richtung verbunden ist, das dritte Ausgangssignal mit dem zweiten Ausgangssignal vergleicht und ein viertes Ausgangs signal erzeugt, wenn das dritte Ausgangssignal den Pegel des zweiten Ausgangssignales erreicht;
[e] einer Impulserzeugungsvorrichtung (34; 40), die mit der Vergleichseinrichtung (33) und der Signaleinrich tung (19) verbunden ist und die ein impulsförmiges fünftes Ausgangssignal erzeugt, das eine zeitliche Dauer aufweist, die mit dem impulsförmigen ersten Ausgangssignal beginnt und mit dem vierten Ausgangssignal endet;
[f] einer Leistungsversorgungsvorrichtung (36), die während der zeitlichen Dauer des impulsförmigen fünften Ausgangssignales die zweite Widerstandsvorrichtung mit elektrischer Energie versorgt; und
[g] einer Brennstoffsteuervorrichtung (20), die die Brennstoffversorgung entsprechend der zeitlichen Dauer des impulsförmigen fünften Ausgangssignales steuert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Leistungsversorgungsvorrichtung (36) aufweist:
eine Spannungsquelle;
einen Referenzspannungsschaltkreis (37) zur Erzeugung einer vorbestimmten Referenzspannung;
einen Transistor (36), dessen Basisanschluß mit dem Ausgang der Impulserzeugungsvorrichtung (34; 40) verbunden ist und dessen Emitter-Kollektor-Pfad in Serie mit der Spannungsquelle und dem zweiten Widerstand (17) geschaltet ist, wobei der Transistor (36) während der zeitlichen Dauer des fünften Ausgangssignales eingeschaltet ist und dabei den zweiten Widerstand (17) mit der Spannungsquelle verbin det; und
einen Komparator (38), dessen Ausgang der mit der Ba sis des Transistors (36) verbunden ist und die am zweiten Widerstand (17) anliegende Spannung derart mit der Refe renzspannung vergleicht, daß die dem zweiten Widerstand (17) zugeführte Spannung konstant bleibt.
eine Spannungsquelle;
einen Referenzspannungsschaltkreis (37) zur Erzeugung einer vorbestimmten Referenzspannung;
einen Transistor (36), dessen Basisanschluß mit dem Ausgang der Impulserzeugungsvorrichtung (34; 40) verbunden ist und dessen Emitter-Kollektor-Pfad in Serie mit der Spannungsquelle und dem zweiten Widerstand (17) geschaltet ist, wobei der Transistor (36) während der zeitlichen Dauer des fünften Ausgangssignales eingeschaltet ist und dabei den zweiten Widerstand (17) mit der Spannungsquelle verbin det; und
einen Komparator (38), dessen Ausgang der mit der Ba sis des Transistors (36) verbunden ist und die am zweiten Widerstand (17) anliegende Spannung derart mit der Refe renzspannung vergleicht, daß die dem zweiten Widerstand (17) zugeführte Spannung konstant bleibt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Emitter-Kollektor-Pfad des Transistors (36) ferner mit
dem ersten Widerstand (30) verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:
einen Referenzspannungsschaltkreis (37) zur Erzeugung einer vorbestimmten Referenzspannung;
einen dritten Widerstand (52), der zwischen dem zwei ten Widerstand (17) und der Vergleichseinrichtung (33) an geordnet ist; und
einen Konstantstrom-Schaltkreis (51), der dem zweiten Widerstand (17) und dem dritten Widerstand (52) parallelge schaltet ist und der in Abhängigkeit von der an ihm anlie genden Referenzspannung den durch den dritten Widerstand (52) fließenden Stromes auf einen zur Referenzspannung pro portionalen Wert regelt.
einen Referenzspannungsschaltkreis (37) zur Erzeugung einer vorbestimmten Referenzspannung;
einen dritten Widerstand (52), der zwischen dem zwei ten Widerstand (17) und der Vergleichseinrichtung (33) an geordnet ist; und
einen Konstantstrom-Schaltkreis (51), der dem zweiten Widerstand (17) und dem dritten Widerstand (52) parallelge schaltet ist und der in Abhängigkeit von der an ihm anlie genden Referenzspannung den durch den dritten Widerstand (52) fließenden Stromes auf einen zur Referenzspannung pro portionalen Wert regelt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeich
net, daß der Komparator (38) und der Konstantstrom-Schalt
kreis (51) an den gleichen Referenzspannungsschaltkreis
(37) angeschlossen sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Signaleinrichtung (19) aufweist:
einen Drehzahlmesser (19) zur Erzeugung eines Dreh zahlimpulses bei jedem vorbestimmten Drehwinkel der Brenn kraftmaschine (11);
eine Diskriminierungseinrichtung, die unterscheidet, ob die Drehzahl der Brennkraftmaschine (11) oberhalb oder unterhalb eines vorgegebenen Werts liegt und dementspre chend entweder ein erstes oder ein zweites Diskriminie rungssignal erzeugt;
eine Einrichtung, den den Drehzahlimpuls im Ansprechen auf das zweite Diskriminierungssignal in verschiedene Fre quenzen aufteilt; und
eine Einrichtung, die im Ansprechen auf das erste und zweite Diskriminierungssignal entweder den Drehzahlimpuls oder den frequenzgeteilten Drehzahlimpuls als impulsförmi ges erstes Ausgangssignal auswählt.
einen Drehzahlmesser (19) zur Erzeugung eines Dreh zahlimpulses bei jedem vorbestimmten Drehwinkel der Brenn kraftmaschine (11);
eine Diskriminierungseinrichtung, die unterscheidet, ob die Drehzahl der Brennkraftmaschine (11) oberhalb oder unterhalb eines vorgegebenen Werts liegt und dementspre chend entweder ein erstes oder ein zweites Diskriminie rungssignal erzeugt;
eine Einrichtung, den den Drehzahlimpuls im Ansprechen auf das zweite Diskriminierungssignal in verschiedene Fre quenzen aufteilt; und
eine Einrichtung, die im Ansprechen auf das erste und zweite Diskriminierungssignal entweder den Drehzahlimpuls oder den frequenzgeteilten Drehzahlimpuls als impulsförmi ges erstes Ausgangssignal auswählt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
bei sich ändernder Drehzahl der Brennkraftmaschine (11) der
vorgegebene Wert der Diskriminierungseinrichtung derart ge
ändert wird, daß er bei steigender Drehzahl erhöht und bei
fallender Drehzahl herabgesetzt wird.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das impulsförmige erste Ausgangssignal
bzw. das impulsförmige fünfte Ausgangssignal zu und von der
Impulserzeugungsvorrichtung über eine gemeinsame Signallei
tung (61) übertragen werden.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Impulserzeugungsvorrichtung (34)
eine Einrichtung (67) aufweist, die einen auf dasjenige
Ausgangssignal zurückzuführenden Invertierungsvorgang ver
hindert, das von der Vergleichseinrichtung (33) in einem
bestimmten Zeitintervall ausgegeben wird, sobald das im
pulsförmige erste Ausgangssignal angestiegen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Impulserzeugungsvorrichtung (34) durch ein dynami
sches Flip-Flop (34) gebildet ist, das von dem impulsförmi
gen ersten Ausgangssignal in einen ersten Zustand gesetzt
und von dem vierten Ausgangssignal in einen zweiten Zustand
invertiert wird, wobei das Flip-Flop (34) den ersten Zu
stand selbst dann beibehält, wenn das vierte Ausgangssignal
während des Anliegens des impulsförmigen ersten Ausgangssi
gnals erzeugt wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dauer des impulsförmigen ersten Ausgangssignals so
gewählt ist, daß das Invertieren der Impulserzeugungsvor
richtung (34) zur Erzeugung des impulsförmigen zweiten Aus
gangssignals verhindert wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung (67), die den Invertierungsvorgang ver
hindert, aus einem Schalter (67) gebildet ist, der zwischen
der Vergleichseinrichtung (33) und der Impulserzeugungsvor
richtung (34) angeordnet ist und der während derjenigen
Zeitdauer, die von der ansteigenden Flanke des impulsförmi
gen ersten Ausgangssignals festgesetzt ist, offen ist.
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JP59043701A JPS60187816A (ja) | 1984-03-07 | 1984-03-07 | 空気流量検出装置 |
JP59072188A JPS60214223A (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | 熱式空気流量検出装置 |
JP59076267A JPH06100484B2 (ja) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | 熱式空気流量測定装置 |
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ID=27521538
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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