DE3802418A1 - Verfahren zur zumessung der kraftstoffeinspritzmenge - Google Patents
Verfahren zur zumessung der kraftstoffeinspritzmengeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zumessung der
Kraftstoffeinspritzmenge bei einer Kraftstoffeinspritzpumpe
der Verteilerbauart für Brennkraftmaschinen der im
Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.
Ein solches Verfahren mit Transformation von bestimmten
Förderhüben des Pumpenkolbens repräsentierenden Drehwinkeln
des Pumpenkolbens in eine Schließzeit für das Magnetventil
ist in der deutschen Patentanmeldung P 37 21 352.0
beschrieben. Um bei der Zumessung der Einspritzmenge die
Momentandrehzahl des Pumpenkolbens und damit die
Momentandrehzahl der Brennkraftmaschine zu erfassen, wird
ein unmittelbar vor Einspritzbeginn liegendes definiertes
Meßfenster zeitmäßig ausgewertet und damit die für die
gewünschte Einspritzmenge erforderliche Schließzeit des
Magnetventils errechnet.
Wie Untersuchungen gezeigt haben, ändert sich jedoch im
Motorbetrieb der Brennkraftmaschine die Momentandrehzahl
zwischen Meßfenster und der eigentlichen Zumessung und damit
die Basis für die Berechnung der Zumeßzeit, so daß bei der
Zumessung ein erheblicher Fehler entstehen kann. Hierzu sei
auf Fig. 1 der Zeichnung verwiesen, in welcher der
Drehzahlverlauf von Kurbelwelle (a) und Nockenwelle (b)
eines vierzylindrigen Motors mit
Verteilerkraftstoffeinspritzpumpe über den Drehwinkel des
Pumpenkolbens bei einer mittleren Drehzahl von 1200 U/min
und einer mittleren Belastung dargestellt ist. Der
unterschiedliche Drehzahlverlauf an Kurbelwelle und
Nockenwelle ist durch die unvermeidbare Schwingung des die
Nockenwelle mit der Kurbelwelle verbindenden Riemens
bedingt. In dem Diagramm ist deutlich zu erkennen, daß
zwischen der Drehzahl im Meßfenster und der Drehzahl während
der Zumessung ein Drehzahlabfall von ca. 70 U/min besteht.
Die aufgrund der im Meßfenster herrschenden Momentandrehzahl
berechnete Schließzeit des Magnetventils ist damit im
Hinblick auf diesen Drehzahlabfall im Moment der Zumessung
zu klein. Die zu geringe Kraftstoffzumessung führt zu einem
weiteren Drehzahlabfall. Insgesamt setzt ein
Mitkopplungseffekt ein, der durch die ungenaue
Kraftstoffzumessung zu einem wesentlichen Drehzahlabfall
führt.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß
Drehzahländerungen zwischen dem Zeitpunkt der Berechnung der
Schließzeit und der tatsächlichen Zumessung erfaßt und
entsprechend dem Betrag des Drehzahlabfalls oder der
Drehzahlzunahme die berechnete Schließzeit des Sperrventils
verlängert oder verkürzt wird. Der Korrektur- oder
Wichtungsfaktor wird zwar aufgrund von Messungen während des
vorhergehenden einspritzwirksamen Förderhubs des
Pumpenkolbens ermittelt, doch sind Drehzahländerungen
zwischen zwei Hubperioden des Pumpenkolbens - im Gegensatz
zu Drehzahländerung innerhalb der Hubperiode des
Pumpenkolbens zwischen Meßfenster und Zumessung -
vernachlässigbar gering. Hierzu sei auf Fig. 1 der Zeichnung
verwiesen, wo insgesamt drei von vier Hubperioden während
einer Umdrehung des Pumpenkolbens dargestellt sind. Die
Minima und Maxima des Drehzahlverlaufs sowie die Meßfenster
und die Zumeßimpulse liegen jeweils um 90°, bezogen auf eine
Umdrehung von 360° des Pumpenkolbens, auseinander. Deutlich
ist zu sehen, daß die Drehzahl an gleichen Stellen in den
einzelnen Hubperioden in etwa konstant ist. Bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren wird der Drehzahlabfall zwischen
dem Meßfenster und der eigentlichen Zumessung in jeder
Hubperiode dadurch kompensiert, daß die aufgrund der
Durchlaufzeit des Meßfensters ermittelte Schließzeit des
Sperrventils mit dem Verhältnis aus der
Winkelgeschwindigkeit im Meßfenster zu der
Winkelgeschwindigkeit während der Zumessung korrigiert wird.
Da bei Drehzahlabfall bis zur Zumessung die
Winkelgeschwindigkeit abnimmt, wird die Schließzeit des
Sperrventils in richtiger Weise verlängert und so der
Drehzahlreduzierung entgegengewirkt. Da die
Momentandrehzahlen an gleichen Stellen in
aufeinanderfolgenden Einspritzhüben des Pumpenkolbens bei
konstanter mittlerer Drehzahl nahezu konstant sind, wird
auch dadurch kein Fehler gemacht, daß der Korrekturfaktor
bei dem unmittelbar vorhergehenden einspritzwirksamen
Förderhub ermittelt wird. Macht man Meßfenster und
Zumeßfenster bezüglich des von ihnen überspannten
Drehwinkels gleich groß, so kann man als Korrektur- oder
Wichtungsfaktor anstelle des Verhältnisses der
Winkelgeschwindigkeiten unmittelbar das Verhältnis der
Durchlaufzeit des Zumeßfensters zu der Durchlaufzeit des
Meßfensters verwenden.
Man könnte sich überlegen, den durch Drehzahländerung
bedingten Zumeßfehler bei dem bekannten Verfahren - anders
als bei dem erfindungsgemäßen Verfahren - dadurch auszuglei
chen, daß man aus dem Drehzahlverlauf - beispielsweise gemäß
Fig. 1 der Zeichnung - einen Korrekturfaktor V als
Verhältnis des Betrages der Drehzahl im Meßfenster und des
Betrages der Drehzahl während des Zumeßimpulses berechnet
und damit die aufgrund der Durchlaufzeitmessung im
Meßfenster ermittelte Schließdauer des Sperrventils
multipliziert. Dies setzt allerdings die Aufnahme solcher
Drehzahlverläufe für eine Vielzahl von mittleren Drehzahlen,
was beispielsweise in einer Prüfbankmessung des Motors bzw.
der Brennkraftmaschine vorgenommen werden kann, sowie deren
Reproduzierbarkeit voraus.
Aber auch gegenüber einem solchen Korrekturverfahren hat das
erfindungsgemäße Verfahren wesentliche Vorteile. Es entfällt
zum einen die Aufnahme eines aus der Vielzahl der
Drehzahlverläufe gebildeten Kennfeldes (Applikation). Zum
anderen werden auch solche Drehzahlfehler erfaßt, die durch
Exemplarstreuungen der Brennkraftmaschine entstehen. Im
Gegensatz hierzu können wegen des Meßaufwandes bei dem
skizzierten Verfahren nur typische Kennfelder abgespeichert
und für alle Kraftstoffeinspritzpumpen generell zur
Korrektur der Schließdauer des Sperrventils herangezogen
werden. Individuelle Abweichungen von diesen Kennfeldern
bleiben unberücksichtigt. Schließlich führen bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren auch Drehzahländerungen, die
durch mehr oder weniger große Riemenlose zwischen
Kurbelwelle und Nockenwelle entstehen, nicht zu Fehlern in
der Zumessung der Kraftstoffeinspritzmenge. Hierzu sei auf
Fig. 2 der Zeichnung verwiesen, in welcher ein gleiches
Diagramm wie in Fig. 1 dargestellt ist, jedoch für einen
losen Riemen zwischen Kurbelwelle (a) und Nockenwelle (b).
Im Vergleich zu Fig. 1 ist deutlich der vergrößerte
Drehzahlabfall zwischen dem Bereich des Meßfensters und dem
Bereich der eigentlichen Zumessung zu sehen, der hier ca. 80
U/min beträgt. Mittels eines wie vorstehend beschriebenen
abgespeicherten Kennfeldes könnte diese Drehzahldifferenz
nicht kompensiert werden. Bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren hingegen werden durch individuelle
Drehzahlmessungen bei jeder Kraftstoffzumessung auch solche
Drehzahldifferenzen erfaßt und entsprechend die Zumeßdauer
korrigiert.
Durch die in den weiteren Ansprüchen 3-6 angegebenen
Maßnahmen läßt sich eine Vorrichtung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer
Kraftstoffeinspritzpumpe der Verteilerbauart vorteilhaft
realisieren.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 und 2 jeweils ein Diagramm des Drehzahlverlaufs
über den Umdrehungswinkel an Kurbelwelle (a) und
Nockenwelle (b) eines vierzylindrigen Motors mit
Verteilereinspritzpumpe bei festem (Fig. 1)
bzw. losem (Fig. 2) Riemen zur Kopplung
von Kurbelwelle und Nockenwelle,
Fig. 3 eine Prinzipskizze einer Kraftstoffeinspritz
pumpe der Verteilerbauart für eine
vierzylindrige Brennkraftmaschine,
Fig. 4 einen Längsschnitt einer konkreten Ausbildung
der Kraftstoffeinspritzpumpe in Fig. 3,
Fig. 5 in zeitlicher Zuordnung ausschnittweise
Diagramme des zeitlichen Verlaufs der
Nockenerhebungskurve (a) am Nockenantrieb der
Kraftstoffeinspritzpumpe in Fig. 3 oder 4, des
Ausgangssignals (b) eines Winkelrad-Sensors zur
Definition von Meß- und Zumeßfenster, der
Steuerspannung (c) am Magnetventil und des
Bewegungshubs (d) des Magnetventils in der
Kraftstoffeinspritzpumpe gemäß Fig. 3 oder 4.
Bei der in Fig. 3 schematisch und in Fig. 4 im Längsschnitt
dargestellten Kraftstoffeinspritzpumpe der Verteilerbauart
ist in einer Bohrung 10 eines Gehäuses 11 eine Buchse 12
angeordnet, in deren Zylinderbohrung 13 ein Pumpenkolben 14
in bekannter Weise eine hin- und hergehende und zugleich
rotierende Bewegung ausführt. Der Pumpenkolben 14 ist durch
einen Nockenantrieb 15 über eine Welle 16 angetrieben,
welche synchron zu der Drehzahl der von der
Kraftstoffeinspritzpumpe mit Kraftstoff versorgten
Brennkraftmaschine rotiert. Von der Stirnfläche des
Pumpenkolbens 14 wird ein Pumpenarbeitsraum 17 begrenzt,
welcher über einen Versorgungskanal 18 mit einem
Kraftstoffniederdruckraum oder Saugraum 19 im Gehäuse 11 der
Kraftstoffeinspritzpumpe verbunden ist. Der Saugraum 19 wird
über eine Förderpumpe 20, die auf der Welle 16 drehfest
sitzt, mit Kraftstoff versorgt, den die Förderpumpe 20 über
eine Förderleitung 21 aus einem nicht dargestellten
Kraftstoffvorratsbehälter absaugt. Aus dem Pumpenarbeitsraum
17 wird über eine Verteileröffnung 22, die am Umfang des
Pumpenkolbens 14 mündet und über einen Axialkanal 23
ständig mit dem Pumpenarbeitsraum 17 verbunden ist, der
Kraftstoff bei entsprechender Drehung des Pumpenkolbens 14
zu Druckleitungen 24 (Fig. 3) hin verteilt. Die
Druckleitungen 24 führen über Rückschlagventile 25 zu
Einspritzdüsen 26 der Brennkraftmaschine. Die Anzahl der von
der Verteileröffnung 22 versorgten Druckleitungen 24
entspricht der Zahl der zu versorgenden Einspritzdüsen 26
der Brennkraftmaschinen. Eine gleiche Anzahl von Nocken 27
sind im Nockenantrieb 15 vorgesehen. Bei dem hier als
Beispiel einer Brennkraftmaschine dargestellten
vierzylindrigen Verbrennungsmotor mit jeweils einer
Einspritzdüse pro Verbrennungszylinder sind insgesamt vier
Druckleitungen 24, vier Einspritzdüsen 26 und vier Nocken 27
im Nockenantrieb 15 vorhanden. Der Drehwinkelabstand der
Nocken im Nockenantrieb 15 beträgt dabei 90°. In dem dem
Pumpenarbeitsraum 17 zugewandten Endbereich des
Pumpenkolbens 14 sind zur Stirnfläche und damit zum
Pumpenarbeitsraum 17 hin offene Längsnuten 28 am Umfang des
Pumpenkolbens 14 vorgesehen, über die während des Saughubs
des Pumpenkolbens 14 eine Verbindung zwischen dem
Versorgungskanal 18 und dem Pumpenarbeitsraum 17 hergestellt
wird.
Der Buchse 12 und der dem Pumpenarbeitsraum 17 begrenzenden
Stirnfläche des Pumpenkolbens 14 gegenüberliegend ist ein
Magnetventil 29 in die Bohrung 10 eingeschraubt (Fig. 4), so
daß der Pumpenarbeitsraum 17 von dem Ventilglied des
Magnetventils 29 abgeschlossen bzw. entlastet werden kann.
Wie in Fig. 3 schematisch dargestellt ist, ist das als
2/2-Wegeventil ausgebildete Magnetventil 29 mit dem Saugraum
19 verbunden. Je nach Schaltstellung des Magnetventils 29
ist damit der Pumpenarbeitsraum 17 abgeschlossen oder mit
dem Saugraum 19 verbunden. Dabei ist das Magnetventil 29 so
ausgelegt, daß in der unbestromten Ruhestellung die
Verbindung zum Saugraum 19 hergestellt ist und in der
bestromten Arbeitsstellung der Pumpenarbeitsraum 17
verschlossen ist. Das Magnetventil 29 wird von einem
Steuergerät 30 gesteuert, das einen Steuerrechner 31
enthält, der in Abhängigkeit von Betriebsparametern der
Brennkraftmaschine, wie Drehzahl, Last, Stellung des
Fahrpedals, Temperatur u. dgl., die für einen optimalen
Betrieb der Brennkraftmaschine erforderliche
Kraftstoffeinspritzmenge errechnet. Eine bestimmte
Kraftstoffeinspritzmenge erfordert einen bestimmten
Förderhub des Pumpenkolbens 14 und bei vorgegebenen
Nockenbahnen der Nocken 27 im Nockenantrieb 15 einen
bestimmten Drehwinkel ϕ Q des Pumpenkolbens 14. Die Zuordnung
der Betriebsparameter zu dem einspritzwirksamen Drehwinkel
ϕ Q des Pumpenkolbens 14 bzw. der Welle 16 ist in sog.
Kennfeldern abgespeichert, so daß der Steuerrechner 31
anhand der ihm zugeführten Betriebsdaten den entsprechenden
Drehwinkel ϕ Q aus diesen Kennfeldern ermitteln kann.
Da das Steuergerät 31 zur Steuerung des Magnetventils 29
keine Drehwinkel sondern nur Zeiten verarbeiten kann, ist
ein sog. Winkel-Zeit-System 32 vorgesehen, mit dessen Hilfe
der Steuerrechner 31 den ermittelten einspritzwirksamen
Drehwinkel ϕ Q des Pumpenkolbens 14 entsprechend dessen
Drehzahl in eine Zeitdauer umrechnen kann. Das
Winkel-Zeit-System 32 besteht aus einem Winkelrad 33, das
drehfest mit der Welle 16 gekoppelt ist (Fig. 4) und aus
einem Sensor 34, der die Winkelstellung des Winkelrads 33
sensiert. Das Winkelrad 33 weist zunächst vier über den
Umfang gleichmäßig verteilte Zahnpaare 35, 36 auf, deren
Zähne um ca. 10° gegeneinander am Umfang des Winkelrads 33
versetzt sind. Jedes Zahnpaar 35, 36 spannt über einen
Drehwinkel von ca. 10° des Pumpenkolbens 14 ein Meßfenster
auf, in welchem die Durchlaufzeit eines Punktes am Umfang
des Pumpenkolbens 14 durch das Meßfenster bestimmt wird. Das
Meßfenster wird geöffnet, sobald der Sensor 34 den
Vorbeilauf des ersten Zahnes 35 detektiert und wieder
geschlossen, sobald der Sensor 34 den Vorbeilauf des zweiten
Zahnes 36 eines jeden Zahnpaares 35, 36 detektiert.
Entsprechend treten im Ausgangssignal des Sensors 34 zwei
Spannungsimpulse auf, wie diese in Fig. 5b dargestellt sind.
Das Ausgangssignal des Sensors 34, der als Feldplatte,
Hall-Sensor, induktiver Geber oder Wirbelstromgeber
ausgebildet sein kann, wird dem Steuerrechner 31 zugeführt,
der die Durchlaufzeit T M des Winkelrades 33 also die Zeit
zwischen den beiden Spannungsimpulsen, mißt. Die Messung
kann dabei beispielsweise durch einen einfachen Zähler
erfolgen, der mit fester Zählfrequenz getaktet ist und mit
dem ersten Spannungsimpuls des Meßfensters gestartet und mit
dem zweiten Spannungsimpuls des Meßfensters gestoppt wird.
Da der konstante Umdrehungswinkel ϕ 0 des Meßfensters dem
Steuerrechner 31 bekannt ist, kann er aus dem aus den
Kennfeldern ermittelten Einspritzwinkel ϕ Q und der
Durchlaufzeit T M die Schließdauer T Q des Magnetventils 29
gemäß
bestimmen.
Durch den Antrieb der Antriebswelle 16 wird der Pumpenkolben
14 gedreht und führt infolge der mitdrehenden, sich auf
einem Rollenring 39 abrollenden Nocken 27 neben der
Drehbewegung eine hin- und hergehende Pumpenbewegung aus.
Befindet sich dabei der Pumpenkolben 14 auf der abfallenden
Flanke der Nockenerhebungskurve (Fig. 5a), so führt er in
bekannter Weise einen Saughub aus, bei welchem der
Pumpenarbeitsraum 17 mit Kraftstoff aus dem Saugraum 19
gefüllt wird. Nach Durchgang durch die untere Totpunktlage
wird der Pumpenkolben 14 durch die ansteigende Nockenkurve
des folgenden Nockens 27 in einem Aufwärtshub, dem sog.
Förderhub, angetrieben. Ist die Verbindung zu dem Saugraum
19 unterbrochen, so wird der vom Pumpenkolben 14 verdrängte
Kraftstoff über die Verteileröffnung 22 in eine der
Druckleitungen 24 gefördert, mit der die Verteileröffnung 22
gerade entsprechend der Drehstellung des Pumpenkolbens 14
in Verbindung ist.
Die Förderung des unter Hochdruck geförderten Kraftstoff in
die Druckleitungen 24 zu den Einspritzdüsen 26 wird bestimmt
durch das Magnetventil 29, das von dem Steuergerät 30 bei
Förderbeginn FB bestromt wird und dadurch den
Pumpenarbeitsraum 17 gegenüber dem Saugraum 19 abschließt.
Nach der vom Steuerrechner 31 innerhalb der Rechenzeit T R
nach Messen der Meßfenster-Zeit T M berechneten Schließdauer
T Q wird von dem Steuergerät 30 die Bestromung des
Magnetventils 29 abgebrochen. Dieses kehrt in seine Ruhelage
zurück und verbindet den Pumpenarbeitsraum 17 mit dem
Saugraum 19. In diesem Moment bricht der Hochdruck im
Pumpenarbeitsraum 17 zusammen und der restliche, vom
Pumpenkolben 14 geförderte Kraftstoff wird bis zur
Erreichung der oberen Totpunktlage des Pumpenkolbens 14 über
das geöffnete Magnetventil 29 in den Saugraum 19
ausgeschoben. Bei der sich anschließenden Abwärtsbewegung
des Pumpenkolbens 14 wird der Pumpenarbeitsraum 17 wie
vorstehend beschrieben wieder mit Kraftstoff gefüllt. Die
Förderdauer ist in Fig. 5a mit FD bezeichnet. Durch die
unvermeidlichen Schaltzeiten des Magnetventils 29 stimmt
diese nicht exakt mit dem Zeitpunkt der Erregung bzw.
Entregung des Magnetventils 29 überein. Die Spannungsimpulse
zur Erregung des Magnetventils 29 sind in Fig. 5c
dargestellt, während die Hubbewegung des Ventilglieds des
Magnetventils 29 in Fig. 5d zu sehen ist.
In Fig. 1 ist der bei einem mit der mittleren Drehzahl von
1200 U/min laufenden Motor gemessene Drehzahlverlauf über
den Umdrehungswinkel dargestellt, wobei die Kurve a den
Drehzahlverlauf an der Kurbelwelle und Kurve b den
Drehzahlverlauf an der Nockenwelle darstellt. Dem
Drehzahlverlauf an der Nockenwelle entspricht der
Drehzahlverlauf am Pumpenkolben 14 über den Umdrehungswinkel
ϕ des Pumpenkolbens 14. In dem Diagramm sind die Meßfenster
eingezeichnet, in welchem von dem Winkel-Zeit-System 32 die
Durchlaufzeit T M gemessen wird. Um einige Winkelgrade später
erfolgt im Bereich des Förderhubs des Pumpenkolbens 14 die
Einspritzung während der Förderdauer FD, im Diagramm als
Zumeßimpuls bezeichnet. Es ist deutlich zu sehen, daß
während der Messung der Durchlaufzeit T M im Meßfenster die
Momentandrehzahl weit höher ist als während der Einspritzung
im Zumeßimpuls. Demzufolge kommt es aufgrund der bei höherer
Drehzahl gemessenen Durchlaufzeit T M zu einem Fehler in der
Dosierung der zugemessenen Einspritzmenge. Dieser Fehler
wird nunmehr durch folgendes Verfahren kompensiert:
Mittels des relativen Winkel-Zeit-Systems 32 wird ein
weiteres Meßfenster, das sog. Zumeßfenster, über einen
festen Umdrehungswinkel ϕ 0 des Pumpenkolbens 14 von
ebenfalls ca. 10° definiert. Hierzu erhält das Winkelrad 33
Zahnpaare 37, 38, die gegeneinander wiederum um einen Winkel
versetzt sind, der sich aus Division von 360° durch die Zahl
der Verbrennungszylinder, im Beispiel bei vier Zylindern zu
90°, ergibt. Jedes Zahnpaar 37, 38 ist wiederum einem Nocken
27 des Nockenantriebs 15 zugeordnet. Bezüglich der
Nockenerhebungskurve sind die Zahnpaare 37, 38 so angeordnet,
daß der Sensor 34 den Durchlauf des Zahnpaares 37, 38 während
des einspritzwirksamen Förderhubs des Pumpenkolbens 14, also
dann wenn bei geschlossenem Magnetventil 29 die
Kraftstoffeinspritzung stattfindet, sensiert. Im
Ausgangssignal des Sensors 34 tritt also während der
Förderdauer FD zwei das Zumeßfenster definierende
Spannungsimpulse auf, wie dies in Fig. 5b dargestellt ist.
Im Steuerrechner 31 wird nunmehr der zeitliche Abstand der
beiden Impulse, die Durchlaufzeit T Z durch das Zumeßfenster,
bestimmt. Aus dem Verhältnis der Durchlaufzeit T Z durch das
Zumeßfenster und der Durchlaufzeit T M durch das Meßfenster
wird ein Korrektur- oder Wichtungsfaktor K gemäß
berechnet. Mit diesem Korrekturfaktor K wird die in der
unmittelbar folgenden Hubperiode des Pumpenkolbens 14 von
dem Steuergerät 30 aufgrund der erneuten Messung der
Durchlaufzeit T M im Meßfenster ermittelte Schließzeit T Q
gemäß Gl. (1) multipliziert gemäß
T Q* = K · T Q (3)
Damit ergibt sich die korrigierte Zumeßzeit T Q , in welcher
die Drehzahländerung zwischen Meßfenster und eigentlicher
Kraftstoffeinspritzung berücksichtigt ist, so daß die
zugemessene Kraftstoffmenge exakt auf die Drehzahl im
Augenblick der Zumessung abgestimmt ist.
Wird das Zumeßfenster nicht über den gleichen Drehwinkel
ϕ 0M (hier ca. 10°C) wie das Meßfenster, sondern über einen
davon abweichenden Drehwinkel ϕ 0Z aufgespannt, so muß dies
bei dem Korrekturfaktor K berücksichtigt werden. Der
Korrekturfaktor K berechnet sich dann aus dem Verhältnis der
Winkelgeschwindigkeiten im Meßfenster ( ω M ) und im
Zumeßfenster ( ω Z ) gemäß
mit
und
Wie leicht zu sehen ist, ergibt sich dann, wenn ϕ 0M = ϕ 0Z =
ϕ₀ ist, der Korrekturfaktor K wieder gemäß Gl. (2).
Claims (6)
1. Verfahren zur Zumessung der Kraftstoffeinspritzmenge bei
einer Kraftstoffeinspritzpumpe der Verteilerbauart für
Brennkraftmaschinen, bei welchem die während des
Förderhubs eines durch einen Nockenantrieb in rotierende
und zugleich axial oszillierende Bewegung versetzten
Pumpenkolbens zur Einspritzung geförderte
Kraftstoffmenge durch die Schließdauer (T Q ) eines
Sperrventils, insbesondere eines Magnetventils,
festgelegt wird, das in einer Entlastungsleitung
angeordnet ist, die einen von dem Pumpenkolben
begrenzten Pumpenarbeitsraum mit einem Entlastungsraum,
insbesondere einem kraftstoffgefüllten Pumpeninnenraum,
verbindet, und bei welchem zur Bestimmung der
Schließdauer (T Q ) des Sperrventils ein einem
einspritzwirksamen Förderhub des Pumpenkolbens
entsprechender Solldrehwinkel (ϕ Q ) des Pumpenkolbens in
Abhängigkeit von Betriebsparametern der
Brennkraftmaschine, wie Drehzahl, Last,
Fahrpedalstellung u. dgl., berechnet, vorzugsweise aus
einem Kennfeld ermittelt, die Durchlaufzeit (T M ) durch
ein vor dem Förderhub des Pumpenkolbens über einen
konstanten Drehwinkel ( ϕ 0M ) des Pumpenkolbens
aufgespanntes Meßfenster gemessen und diese mit dem
Verhältnis aus Solldrehwinkel ( ϕ Q ) und
Meßfensterdrehwinkel ( ϕ 0M ) multipliziert wird, dadurch
gekennzeichnet, daß im Bereich des Förderhubs des
Pumpenkolbens (14) ein Zumeßfenster über einen
konstanten Drehwinkel (ϕ0Z ) des Pumpenkolbens (14)
aufgespannt und die Durchlaufzeit (T Z ) durch dieses
gemessen wird und daß aus dem Verhältnis der
Winkelgeschwindigkeit ( ω M ) im Meßfenster und der
Winkelgeschwindigkeit ( ω Z ) im Zumeßfenster ein
Wichtungsfaktor (K) gebildet wird, mit dem die jeweils
für den folgenden Förderhub des Pumpenkolbens (14)
berechnete Schließdauer (T Q ) des Sperrventils (29)
korrigiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Zumeßfenster und das Meßfenster über einen gleich
großen konstanten Drehwinkel (ϕ 0) des Pumpenkolbens
(14) aufgespannt sind und der Wichtungsfaktor (K) als
Verhältnis der Durchlaufzeit (T Z ) im Zumeßfenster und
der Durchlaufzeit (T M ) im Meßfenster berechnet wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein mit dem
Pumpenkolben (14) starr gekoppeltes Winkelrad (33),
dessen Winkelstellung von einem feststehenden Sensor
(34) abgestastet wird, und dadurch, daß das Sensorsignal
einem Steuergerät (30) mit Steuerrechner (31) zugeführt
ist, der aus dem Sensorsignal die
Zumeßfenster-Durchlaufzeit (T Z ) und die
Meßfenster-Durchlaufzeit (T M ) ermittelt und die
Schließdauer (T Q ) des Sperrventils (29) berechnet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das Winkelrad (33) zur Festlegung des Meßfensters und
des Zumeßfensters pro Hubperiode des Pumpenkolbens
jeweils ein Zahnpaar (35, 36 bzw. 37, 38) trägt, dessen
Zähne (35, 36 bzw. 37, 38) um den konstanten Drehwinkel
(ϕ 0) der Fenster am Umfang des Winkelrads (33)
gegeneinander versetzt sind, und daß der Sensor (34) so
ausgebildet ist, daß er bei Vorbeidrehen eines jeden
Zahnes (35-38) einen Spannungsimpuls generiert.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die dem Meßfenster bzw. Zumeßfenster zugehörigen Zähne
(35, 36 bzw. 37, 38) um ca. 10° gegeneinander versetzt
sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sensor (34) induktiv arbeitet
oder z. B. als Hallsensor oder Wirbelstromgeber
ausgebildet ist.
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
DE3802418A DE3802418A1 (de) | 1988-01-28 | 1988-01-28 | Verfahren zur zumessung der kraftstoffeinspritzmenge |
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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DE3802418A1 true DE3802418A1 (de) | 1989-08-10 |
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Country | Link |
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