DE3800177A1

DE3800177A1 - Steuerschaltung und verfahren zur steuerung der drehzahl einer elektrischen kraftstoffpumpe fuer brennkraftmaschinen mit kraftstoff-einspritzung

Info

Publication number: DE3800177A1
Application number: DE3800177A
Authority: DE
Inventors: Hans Heim; Hermann-Josef Dipl Phys Klein
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1988-01-07
Filing date: 1988-01-07
Publication date: 1989-07-20
Also published as: JPH01224448A; US4940034A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung nach der Gattung des Hauptanspruchs sowie ein Verfahren zur Steuerung der Dreh zahl einer elektrischen Kraftstoffpumpe für Brennkraftmaschi nen mit Kraftstoff-Einspritzung.

Steuerschaltungen der genannten Art dienen insbesondere dazu, die Geräusch- und Wärmeentwicklung der Kraftstoffpumpe von Kraftfahrzeugen im Teillast und Leerlaufbetrieb durch Vermin derung der Drehzahl der Kraftstoffpumpe zu reduzieren. Eine solche Steuerschaltung ist aus der DE-OS 36 17 247 bekannt. Diese Steuerschaltung enthält eine Einheit, die dazu dient, daß die Kraftstoffpumpe wenigstens mit einer Mindestdrehzahl läuft und somit eine entsprechende Mindestkraftstoffversorgung aufrechterhält. Dies ist insbesondere bei Brennkraftmaschinen mit Kraftstoff-Einspritzung erforderlich, da bei allen Kraft stoff-Einspritzsystemen von der elektrischen Kraftstoffpumpe eine Mindestfördermenge zum Aufbau des Systemdrucks bereitge stellt werden muß.

Es ist allgemein bekannt, eine Brennkraftmaschine durch den Einbau einer Drehzahlbegrenzungseinrichtung vor unzulässig hohen Drehzahlen zu schützen. Dazu sind zwei unterschiedliche Möglichkeiten bekannt:

Eine Drehzahlbegrenzung wird durch Abschaltung der Kraftstoff einspritzung oberhalb einer vorgegebenen maximalen Drehzahl erreicht. Dazu muß eine entsprechende Steuerfunktion in der jeweiligen Einspritzsteuerung vorhanden sein.

Die zweite Art einer Drehzahlbegrenzung wird bei Otto-Motoren durch Abschalten der Zündung durchgeführt. Dies führt zu einer unerwünscht hohen Schadstoffimission, wobei auch ein eventuell vorhandener Katalysator ungünstig beeinflußt werden kann.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Steuerschaltung hat demgegenüber den Vor teil, daß eine Drehzahlbegrenzung zum Schutz der Brennkraft maschine über die drehzahlabhängige Steuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe erreicht wird. Dazu wird beim Überschreiten einer Maximaldrehzahl für die Brennkraftmaschine die elektri sche Kraftstoffpumpe so gesteuert, daß die Drehzahl unter die Mindestdrehzahl bzw. Mindestfördermenge zur Aufrechterhaltung des erforderlichen Systemdrucks im Kraftstoff-Einspritzsystem gesteuert wird. Dadurch wird praktisch eine Kraftstoffabschal tung erreicht, die jedoch in einem engen Drehzahlbereich aus und wieder eingeschaltet werden kann. Dadurch ist eine Dreh zahlbegrenzung mit enger Hysterese darstellbar. Gegenüber einer Drehzahlbegrenzung durch Abschaltung der Zündung erfolgt hier nur eine geringere Schadstoffimission und ein eventuell vorhandender Katalysator wird besser geschützt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserungen der im Hauptan spruch angegebenen Steuerschaltung möglich. Besonders vorteil haft ist es, auch den Drehzahlgradienten der Drehzahl der Brennkraftmaschine zum Erhalt einer engen Hysterese für die Abschaltung mit heranzuziehen.

Zeichnung

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 zeigt ein Prinzipschaltbild einer Steuerschaltung für eine elektrische Kraftstoffpumpe und

Fig. 2 ein Flußdiagramm des Steuerverfahrens zur Erkennung der Grenzdrehzahl der Brennkraftmaschine und zur Absteue rung der Drehzahl der elektrischen Kraftstoffpumpe.

In Fig. 1 wird eine elektrische Kraftstoffpumpe 1 über eine Steuerschaltung 2 betrieben. Die Steuerschaltung 2 hat Eingän ge für die Drehzahl der Brennkraftmaschine 3, für die Last 4, für die Kraftstofftemperatur 5 und für die Batteriespannung 6. Anhand strichlierter Pfeile 7 ist die Möglichkeit für den An schluß weiterer den Kraftstoffbedarf beeinflußender Größen dargestellt. Abhängig von diesen Eingangsgrößen ermittelt die Steuerschaltung 2 den Kraftstoffbedarf der Brennkraftmaschine und steuert die elektrische Kraftstoffpumpe mit Hilfe eines variablen Tastverhältnisses 10, so daß die Drehzahl der Kraft stoffpumpe an den Kraftstoffbedarf angepaßt ist. Die Kraft stoffpumpe kann aber auch mit Hilfe einer variablen Spannung gesteuert werden. Die unmittelbare Ansteuerung der Kraftstoff pumpe erfolgt über eine Endstufe 8.

Die wesentliche Einflußgröße für die Steuerung stellt die Drehzahl 3 dar, da mit höherer Drehzahl der Kraftstoffbedarf zunimmt. Erfindungsgemäß ist das Drehzahlsignal auch einem als Drehzahl-Grenzwertgeber 9 für eine Grenzdrehzahl der Brenn kraftmaschine ausgebildeten Schaltungsteil zugeführt. Bei Überschreiten der Grenzdrehzahl schaltet der Drehzahl-Grenz wertgeber 9 und steuert das Tastverhältnis bzw. die Drehzahl und Fördermenge der elektrischen Kraftstoffpumpe auf einen Wert unter eine Mindestfördermenge zum Aufbau des Systemdrucks im Kraftstoff-Einspritzsystem. Die Kraftstoffpumpe wird aber dabei nicht völlig abgeschaltet, sondern lediglich unter der vorgegebenen Mindestdrehzahl betrieben.

Anhand der Fig. 2 wird die Funktion der Steuerschaltung nach Fig. 1 bzw. das Verfahren zur Drehzahlüberwachung erläutert. Die Drehzahlgröße wird daraufhin verglichen, ob sie über- oder unterhalb einer vorgegebenen Grenzdrehzahl für die Brennkraft maschine liegt. Liegt die Drehzahl unterhalb der Grenzdreh zahl, stellt die Steuerschaltung den im wesentlichen von der Drehzahl der Brennkraftmaschine unter Last abhängigen Kraft stoffbedarf durch eine entsprechende Drehzahl der Kraftstoff pumpe zur Verfügung.

Liegt die Drehzahl der Brennkraftmaschine oberhalb der Grenz drehzahl, wird durch eine entsprechende Programmierung der Drehzahlabhängigkeit die Fördermenge unter die Mindestförder menge abgesenkt.

In einer Ausgestaltung kann auch der Drehzahlgradient der Drehzahl der Brennkraftmaschine mit in die Steuerung so einbe zogen werden, daß bei einer schnellen Annäherung des Drehzahl wertes an die Grenzdrehzahl eine Absteuerung der Kraftstoff pumpendrehzahl schon etwas vor der Grenzdrehzahl erfolgt, so daß diese durch ein Überschwingen der Steuerung nur gering überschritten wird. Ähnlich kann der Drehzahlgradient auch wieder für den Übergang zum Normalbetrieb bzw. Hochsteuern der Drehzahl verwendet werden.

Claims

1. Steuerschaltung zur Steuerung der Drehzahl einer elektri schen Kraftstoffpumpe für Brennkraftmaschinen mit Kraftstoff- Einspritzung mit der abhängig vom Kraftstoffbedarf der Brenn kraftmaschine die Drehzahl bzw. die Förderleistung der Kraft stoffpumpe steuerbar ist, mit einem Eingang für ein Drehzahl signal, dessen Größe ein Maß für die Drehzahl der Brennkraft maschine ist, wobei tendenziell mit höherer Drehzahl der Brennkraftmaschine eine höhere Drehzahl der Kraftstoffpumpe gesteuert wird und mit einer Einheit zur Steuerung wenigstens einer vorgebbaren Mindestdrehzahl bzw. Mindestfördermenge zur Aufrechterhaltung des Systemdrucks im System für die Kraft stoff-Einspritzung, gekennzeichnet durch einen die Drehzahl bzw. Fördermenge der Kraftstoffpumpe (1) unter die Mindest drehzahl bzw. Mindestfördermenge bei einer Drehzahl der Brenn kraftmaschine über einer bestimmten vorgegebenen, unzulässig hohen Grenzdrehzahl steuernden Drehzahl-Grenzwertgeber (9).

2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Drehzahl-Grenzwertgeber (9) eine Einheit zur Bestimmung des in die Steuerung einbezogenen Drehzahlgradienten der Dreh zahl der Brennkraftmaschine vorgesehen ist.

3. Steuerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß Signaleingänge für in die Steuerung weiter ein bezogene Größen für Last (4) und/oder Kraftstofftemperatur (5) und/oder Batteriespannung (6) vorgesehen sind.

4. Verfahren zur Steuerung der Drehzahl einer elektrischen Kraftstoffpumpe für Brennkraftmaschinen mit Kraftstoff-Ein spritzung in Abhängigkeit der Drehzahl der Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl bzw. Fördermenge der Kraftstoffpumpe (1) oberhalb einer bestimmten vorgegebenen, unzulässig hohen Grenzdrehzahl der Brennkraftmaschine auf einen Wert unterhalb einer vom Einspritzsystem der Kraftstoff- Einspritzung vorgegebenen Mindestdrehzahl bzw. Mindestförder menge der Kraftstoffpumpe gesteuert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzahlgradient bei der Steuerung einbezogen wird in der Weise, daß bei schnellem Anstieg der Drehzahl der Brennkraft maschine die Absteuerung auf den Wert unter die Mindestdreh zahl der Kraftstoffpumpe schon vor Erreichen der Grenzdrehzahl einsetzt und/oder bei einem schnellen Abfall nach Überfahren der Grenzdrehzahl die Hochsteuerung der Drehzahl der Kraft stoffpumpe schon vor Erreichen der Grenzdrehzahl erfolgt.