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Dokumentenidentifikation DE3400711C2 26.05.1988
Titel Einrichtung zum Regeln und Steuern des Einspritzzeitpunktes von Kraftstoff, der einer Brennkraftmaschine von einer Kraftstoff-Einspritzpumpe zugeführt wird
Anmelder Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama, Kanagawa, JP;
Diesel Kiki Co., Ltd., Tokio/Tokyo, JP;
Japan Electronic Control Systems Corp., Ltd., Isezaki, Gunma, JP
Erfinder Okada, Hiroshi, Isezaki, JP;
Hagiwara, Mitsuo;
Inoue, Kazuo, Higashimatsuyama, Saitama, JP;
Fujimori, Kyoichi;
Sekiguchi, Akira, Saitama, JP;
Yasuhara, Seishi, Yokohama, Kanagawa, JP
Vertreter Schwabe, H., Dipl.-Ing.; Sandmair, K., Dipl.-Chem. Dr.jur. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 8000 München
DE-Anmeldedatum 11.01.1984
DE-Aktenzeichen 3400711
Offenlegungstag 19.07.1984
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 26.05.1988
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.05.1988
IPC-Hauptklasse F02D 41/40
IPC-Nebenklasse F02D 1/18   
Zusammenfassung Eine Steuerschaltung zum Steuern eines Einspritzzeitpunkts von Kraftstoff, der in einen Verbrennungsmotor einzuspritzen ist, weist ein Closed-Loop-System auf, in welchem die Daten, welche den tatsächlichen Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt anzeigen, rückgekoppelt werden. Wenn der Betriebszustand des Motors ein vorbestimmter Zustand wird, wird das Steuersystem von dem Closed-Loop-System auf ein anderes System umgeschaltet, in welchem ein Einstellteil zum Einstellen des Kraftstoff-Einspritzzeitpunkts durch ein Signal gesteuert wird, welches sich nicht auf den tatsächlichen oder Isteinspritzzeitpunkt bezieht. Folglich ist die Betriebsstandfestigkeit im niedrigen Drehzahlbereich merklich verbessert.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Regeln und Steuern des Einspritzzeitpunktes von Kraftstoff, der einer Brennkraftmaschine von einer Kraftstoff-Einspritzpumpe zugeführt wird gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Einrichtung zum Regeln und Steuern des Einspritzzeitpunktes von Kraftstoff ist aus der DE-OS 31 34 667 bekannt. Diese bekannte Einrichtung umfaßt eine Kraftstoffeinspritzpumpe mit einem Einstellteil, durch welches der Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt eingestellt werden kann. Die Steuer- und Regelschaltung umfaßt eine erste Einrichtung zum Erzeugen eines ersten Signals, das sich auf den tatsächlichen Einspritzzeitpunkt des von der Kraftstoff-Einspritzpumpe zugeführten Kraftstoffes bezieht, enthält ferner eine zweite Einrichtung zum Erzeugen eines zweiten Signals, welches sich auf den Kraftstoff-Solleinspritzzeitpunkt bezieht, der durch den Betriebszustand der zugeordneten Brennkraftmaschine vorgegeben wird. Ferner ist eine Einrichtung vorgesehen, die auf das erste und zweite Signal anspricht, um ein Betätigungssignal zum Ansteuern einer Betätigungseinrichtung für die Betätigung des genannten Einstellteils zu erzeugen, um so den Ist-Einspritzzeitpunkt mit dem Soll-Einspritzzeitpunkt mittels einer Regelung in Übereinstimmung zu bringen. Mit Hilfe einer noch weiteren Einrichtung wird schließlich ein drittes Signal zum Ansteuern der Betätigungseinrichtung erzeugt. Mit Hilfe einer Auswahleinrichtung kann normalerweise das Betätigungssignal oder das genannte dritte Signal an die genannte Betätigungseinrichtung angelegt werden, wobei das dritte Signal eine Steuerung des Einspritzzeitpunktes bewirkt. Mit Hilfe einer Fehlerüberprüfungseinrichtung kann der Ausfall eines Fühlers festgestellt werden und im Falle einer Fehlerfeststellung kann bei der bekannten Schaltungsanordnung eine Umschaltung eingeleitet werden, um das genannte dritte Signal wirksam werden zu lassen.

Zum elektronischen Steuern des Zeitpunktes der Kraftstoffzufuhr zu einem Verbrennungsmotor entsprechend den Betriebsbedingungen des Motors sind bereits weitere verschiedene Arten von Einrichtungen zum Steuern des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes vorgeschlagen worden (c. F. SAE 800167). Im allgemeinen umfaßt diese Art Einrichtung einen Fühler, um den Zeitpunkt einer vorbestimmten Bezugswinkelstellung (z. B. den Zeitpunkt des oberen Totpunktes) der Kurbelwelle des Motors festzustellen, und umfaßt noch einen weiteren Fühler, um den Istzeitpunkt einer Kraftstoffeinspritzung durch eine Kraftstoffeinspritzpumpe festzustellen; hierbei ist die Einrichtung so angeordnet, daß die Stellung eines den Einspritzzeitpunkt einstellenden Teils der Kraftstoffeinspritzpumpe in der Weise gesteuert wird, daß der tatsächliche Einspritzzeitpunkt, wie er aus den Ausgängen von den vorerwähnten Fühlern festgelegt ist, jeden Augenblick mit dem optimalen Einspritzzeitpunkt übereinstimmt, der auf der Basis von Betriebsparametern, wie der Drehzahl des Motors, berechnet worden ist. Bei Verwendung eines Regel-Systems, wie es vorstehend erwähnt ist, kann erwartet werden, daß eine hochgenaue Steuerung des Kraftstoffeinspritzzeitpunktes realisiert werden kann. In dem niedrigen Drehzahlbereich des Motors kommt es jedoch zu einer Verschlechterung des Steuerzustandes. Die Gründe hierfür werden nachstehend erläutert.

In dem niedrigen Drehzahlbereich, wo die Einspritzmenge ziemlich klein ist, werden die Steuerbedingungen unstabil, da die Signalwellenform, die erforderlich ist, um den tatsächlichen Einspritzzeitpunkt festzustellen, aufgrund des niedrigen Pegels des Ausgangssignals von dem Fühler, mit welchem der tatsächliche Kraftstoffeinspritzzeitpunkt festgestellt wird (beispielsweise ein Nadelventil-Hubfühler, der in dem Krafteinspritzventil vorgesehen ist) erhalten werden kann. Darüber hinaus würde eine übermäßige Verstärkung des Fühlersignals das Signal/Rauschverhältnis des Signals verschlechtern und zu einem fehlerhaften Betrieb führen. Ferner kommt es wegen der großen Änderungen, die bei der Drehzahl in jedem Verbrennungszyklus vorkommen, zu einem großen Fehler bei der Berechnung des tatsächlichen Kraftstoffeinspritzzeitpunktes.

Ein weiterer Nachteil ist der, daß beim Ansteuern und Antreiben des den Einspritzzeitpunkt einstellenden Teils mit Hilfe eines hydraulischen Zeitgebers u. ä., da der Öldruck bei niedriger Drehzahl zum Steuern des Einstellteils nicht hoch genug ist, die gewünschte Wirkung nicht erhalten werden kann, selbst wenn ein Regel-System verwendet wird.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Einrichtung zum Regeln und Steuern des Einspritzzeitpunktes von Kraftstoff der angegebenen Gattung zu schaffen, welche den Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt bei niedrigen Drehzahlbereichen des Brennstoffmotors sehr genau zu steuern vermag.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 6.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform der Einrichtung zum Regeln und Steuern des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts mit Merkmalen nach der Erfindung;

Fig. 2A und 2B Wellenformen erster bzw. zweiter Impulsfolgesignale;

Fig. 3 ein Flußdiagramm eines in einem Mikrocomputer zu speichernden Steuerprogramms, wenn ein in Fig. 1 durch eine gestrichelte Linie eingerahmter Schaltungsblock einen Mikrocomputer verwendet, und

Fig. 4 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform einer Einrichtung zum Regeln und Steuern des Kraftstoff-Einspritzzeitpunkts mit Merkmalen nach der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Einrichtung zum Regeln und Steuern des Kraftstoff-Einspritzzeitpunkts mit Merkmalen nach der Erfindung dargestellt. Die Einrichtung 1 weist Mittel auf, um den Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt mittels einer Kraftstoffeinspritzpumpe zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Verbrennungsmotor zu steuern; in der vorliegenden Ausführungsform ist es eine Einrichtung zum elektronischen Steuern eines hydraulischen Zeitgebers 4, der in einer Verteilungs-Kraftstoffeinspritzpumpe 3 vorgesehen ist, um den Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt der Kraftstoffeinspritzpumpe 3 zu steuern, um Kraftstoff auf jeden Zylinder eines Viertakt-Vierzylinder-Dieselmotors 2 zu verteilen und jedem Zylinder zuzuführen. Die Einrichtung 1 weist einen ersten Detektor 5 mit einem (nicht dargestellten) Nadelventil-Hubfühler, welcher an einem der (nicht dargestellten) Kraftstoff-Einspritzventile an einem Zylinder des Dieselmotors 2 angebracht ist, und einen zweiten Detektor 6 mit einem (nicht dargestellten) Fühler für den oberen Totpunkt (T.D.C.), welcher verwendet wird, um einen Impuls für jede halbe Umdrehung der Kurbelwelle des Motors zu erzeugen. Der erste Detektor 5 erzeugt ein erstes Impulsfolgesignal S1, welches aus impulsförmigen Signalen P11, P12, P13, . . . besteht, die jedesmal dann erzeugt werden, wenn das Nadelventil des Kraftstoffeinspritzventils angehoben wird. Der zweite Detektor 6 erzeugt ein zweites Impulsfolgesignal S2, welches aus impulsförmigen Signalen P21, P22, P23, . . . besteht, welche jedesmal dann erzeugt werden, wenn einer der vorher bestimmten Kolben des Motors seinen oberen Totpunkt erreicht (siehe Fig. 2B).

Da in dieser Ausführungsform der Dieselmotor 2 ein Vierzylinder-Viertakt-Motor ist, wird ein Impuls von dem ersten Detektor 5 jedesmal dann erzeugt, wenn vier Impulse von dem zweiten Detektor 6 erzeugt werden, wie in Fig. 2a und 2b dargestellt ist. Die Impulsfolgesignale S1 und S2 werden an eine erste Rechenschaltung 7 angelegt, in welcher der zeitliche Unterschied zwischen jedem Impuls P11, P12, . . . des ersten Impulsfolgesignals S1 und jeder entsprechende Impuls P21, P25 . . . des zweiten Impulsfolgesignals S2 als Unterschied im Drehwinkel der Kurbelwelle berechnet wird; das Ergebnis dieser Berechnung wird dann in Form von ersten Daten D1 abgegeben, welche jeden Augenblick den tatsächlichen Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt anzeigen.

Ferner ist eine zweite Rechenschaltung 8 vorgesehen, um jeden Augenblick den optimalen Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt entsprechend den Betriebsbedingungen des Dieselmotors 2 zu berechnen. Drehzahldaten DN, welche die Drehzahl des Dieselmotors 2 anzeigen, Beschleunigungsdaten DA, welche die Stellung eines (nicht dargestellten) Gaspedals anzeigen, Hülsenpositionsdaten DR, welche die Stellung einer Steuerhülse anzeigen, und Kühltemperaturdaten DT, welche die Temperatur des Motorkühlmittels anzeigen, werden von einer Fühlereinheit 9 aus an die zweite Rechenschaltung 8 angelegt; der optimale Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt entsprechend den Betriebsbedingungen des Motors zu jedem Zeitpunkt werden dann entsprechend diesen Eingangsdaten berechnet. Das berechnete Ergebnis wird in Form von zweiten Daten D2 ausgegeben, welche den Kraftstoff-Solleinspritzzeitpunkt anzeigen. Die zweite Rechenschaltung 8 kann beispielsweise in der Weise angeordnet werden, daß verschiedene den Einspritzzeitpunkt betreffende Daten im voraus in einem Festwertspeicher (ROM) gespeichert werden, und dadurch, daß Adressenwerte, die durch die jeweiligen Eingangsdaten festgelegt worden sind, bei dem Festwertspeicher (ROM) als Adressensignale verwendet werden, können die Daten, welche den geforderten Kraftstoff-Solleinspritzzeitpunkt anzeigen, entsprechend der Verknüpfung der eingegebenen Daten aus dem ROM-Speicher ausgelesen werden.

Die ersten und zweiten Daten D1 und D2, die von den beiden Rechenschaltungen 7 und 8 erzeugt worden sind, werden als binäre Digitaldaten ausgegeben, und diese Daten werden in einem Addierer 10 mit den in Fig. 1 dargestellten Polaritäten addiert, wodurch Fehlerdaten D3 erzeugt werden, welche den Unterschied zwischen den Daten D1 und D2 anzeigen. Die Fehlerdaten D3 werden an eine PI-Steuerschaltung 11 angelegt um einer Datenverarbeitung unterzogen zu werden, die für eine Proportional- und Integralsteuerung erforderlich ist, und der sich ergebende Ausgang wird in Form von Daten D4 zur Durchführung einer Regelung erzeugt. Die Daten D4 für eine Regelung werden über einen Schalter 12 an einen Impulsbreitenmodulator 13 angelegt, und ein Ansteuerimpuls S3, dessen Tastverhältnis sich entsprechend den Daten D4 ändert, wird von dem Impulsbreitenmodulator 13 erzeugt. Das Signal S3 wird als ein Ein-/Aus- Steuersignal zum zeitlichen Steuern des hydraulischen Taktgebers 4 an ein Solenoidventil 14 angelegt.

Der Kraftstoff, der in der Einspritzpume 3 unter Druck gesetzt ist, wird dem Taktgeber 4 über eine Öffnung 16 in einem Gehäuse 15 des Taktgebers 4 zugeführt, und der unter Druck gesetzte Kraftstoff strömt durch eine Öffnung 18, die in einem Taktgeberkolben 17 in dem Gehäuse 15 festgelegt ist, in eine Kammer 19. Folglich wird der Taktgeberkolben 14 in Fig. 1 nach links gedrückt. Der Kolben 17 ist in Fig. 1 durch eine Dehnungsfeder 20 nach rechts vorgespannt, wodurch er in einer Lage angeordnet ist, in welcher die Kraft der Feder 20 dem Kraftstoffdruck in der Kammer 19 entspricht. Die Kammer 19 ist über ein Rohr 21, in welchem das Solenoidventil 14 vorgesehen ist, mit einem (nicht dargestellten) Kraftstofftank verbunden. Da die durchschnittliche Öffnungsfläche des Solenoidventils 14 sich entsprechend dem Tastverhältnis des Ansteuerimpulses S3 ändert, ist der Kraftstoffdruck in der Kammer 19 durch das Tastverhältnis des Ansteuerimpulses S3 festgelegt. Somit wird der Taktgeberkolben 17 entsprechend den Daten D4 für eine Regelung in einer entsprechenden Lage angeordnet.

Ein Rollenhalter 22, welcher dazu verwendet wird, den Einspritzzeitpunkt in der Kraftstoff-Einspritzpumpe 3 einzustellen, ist mit dem Taktgeberkolben 17 verbunden, und die Drehstellung des Rollenhalters 22 wird entsprechend der Stellung des Taktgeberkolbens 10 eingestellt. Folglich wird die Regelung des Kraftstoff-Einspritzzeitpunkts mittels des Taktgebers 4 mit Hilfe des Regel-Systems entsprechend dem Ergebnis eines Vergleichs des Ist- mit dem Soll- Einspritzzeitpunkt durchgeführt, und der Ist-Einspritzzeitpunkt wird so gesteuert, daß er mit dem Soll-Einspritzzeitpunkt übereinstimmt.

Um das System des Taktgebers 4 von dem Regelbetrieb in den Steuerbetrieb zu wechseln, wenn die Drehzahl des Motors niedriger wird als eine vorbestimmte niedrige Drehzahl, hat die Einrichtung 1 eine dritte Rechenschaltung 23, um einen Kraftstoff-Solleinspritzzeitpunkt für eine Steuerung zu berechnen, welche angewendet wird, wenn die Motordrehzahl niedriger als die vorbestimmte Drehzahl ist, und hat eine Schalter-Steuerschaltung 24, um zu unterscheiden, ob die Motordrehzahl niedriger als die vorbestimmte Motordrehzahl ist oder nicht.

Im Falle der zweiten Rechenschaltung 8 werden die Drehzahldaten DN, die Beschleunigungsdaten DA, die Hülsenpositionsdaten DR und die Kühlmittel-Temperaturdaten DT an die dritte Rechenschaltung 23 angelegt, um den optimalen Kraftstoff- Einspritzzeitpunkt entsprechend diesen Eingangsdaten zu berechnen; hieraus werden dann die die Steuerung betreffenden Daten D5 erzeugt, welche das erforderliche Tastverhältnis des Ansteuerimpulses S3 anzeigen, um den optimalen Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt zu erhalten. Die Daten D5 werden an den Schalter 12 angelegt und werden, wenn der Schalter 12 umgeschaltet ist, wie durch die gestrichelte Linie angezeigt ist, anstelle der Daten D4 dem Impulsbreitenmodulator 13 zugeführt. Folglich wird das System 1 von dem Regelbetrieb auf Steuerbetrieb umgeschaltet.

Die dritte Rechenschaltung 23 kann beispielsweise in der Weise angeordnet sein, daß die verschiedenen die Steuerung betreffenden Daten im voraus in dem ROM-Speicher gespeichert werden, und die in dem ROM-Speicher gespeicherten Daten, welche das gewünschte Tastverhältnis anzeigen, werden ausgewählt und aus dem ROM-Speicher als die die gewünschte Steuerung betreffenden Daten entsprechend der Verknüpfung der Eingangsdaten ausgelesen, wenn Adressenwerte, welche durch die jeweiligen Eingangsdaten festgelegt worden sind, als Adressensignale an den ROM-Speicher angelegt werden.

Die Drehzahldaten DN werden an die Schalter-Steuerschaltung 24 angelegt, und wenn die Drehzahl des Motors unter den vorbestimmten Wert fällt, ändert sich der Pegel auf der Ausgangsleitung 25 von "L" auf "H", und der Schalter wird von dem durch die ausgezogene Linie wiedergegebenen Schaltzustand in den durch die gestrichelte Linie wiedergegebenen Schaltzustand umgeschaltet. Folglich werden die die Steuerung betreffenden Daten D5 anstelle der Daten D4 für die Regelung an den Impulsbreitenmodulator 13 angelegt. Folglich wird in dem vorbestimmten niedrigen Drehzahlbereich des Motors das Tastverhältnis des Ansteuerimpulses S3 entsprechend den Daten D5 gesteuert, und der Takt- oder Zeitgeber 4 wird ebenfalls entsprechend den Daten D5 gesteuert.

Der durch die gestrichelte Linie eingefaßte Schaltungsblock 26 kann durch einen Mikrocomputer gebildet werden. In Fig. 3 ist ein Flußdiagramm des Programms wiedergegeben, das in diesem Fall in dem Mikrocomputer durchzuführen ist. Zuerst wird beim Schritt 31 unterschieden, ob die Drehzahl N größer ist als die vorbestimmte Drehzahl N&sub0; oder nicht; wenn N > N&sub0; ist, werden der tatsächliche Einspritzzeitpunkt Ri und der Soll-Einspritzzeitpunkt Rs bei den Schritten 32 bzw. 33 berechnet, und die Berechnung, um den Fehler a zwischen dem Soll-Einspritzzeitpunkt Rs und dem Ist-Einspritzzeitpunkt Ri zu erhalten, wird entsprechend der Formel Rs - Ri durchgeführt (Schritt 34). Die Daten D3, welche den Fehler a anzeigen, weden beim Schritt 35 der Datenverarbeitung unterzogen, welche für eine PI-Steuerung erforderlich ist, worauf dann der sich ergebende Ausgang in Tastverhältnisdaten umgesetzt wird (die Daten D4 für eine Regelung), welche das Tastverhältnis des impulsförmigen Ansteuersignals S3 festlegen, welches an das Solenoidventil 14 anzulegen ist. Dann werden die Daten D4 beim Schritt 36 abgegeben und an den in Fig. 1 dargestellten Impulsbreitenmodulator 13 angelegt, wodurch dann das impulsförmige Ansteuersignal S3, dessen Tastverhältnis sich entsprechend den Daten D4 ändert, von dem Impulsbreitenmodulator 13 erzeugt wird.

Wenn beim Schritt 31 unterschieden wird, daß NN&sub0; ist, wird beim Schritt 37 das Solltastverhältnis bei niedriger Drehzahl berechnet, und die die Steuerung betreffenden Daten D5 werden beim Schritt 37 erzeugt, um an den Impulsbreitenmodulator 17 angelegt zu werden.

Wenn entsprechend der oben beschriebenen Anordnung die Drehzahl des Dieselmotors 2 höher als die vorbestimmte Drehzahl ist und der Einspritzzeitpunkt mittels des Regel- Systems gesteuert wird, in welchem die Daten D1, welche den tatsächlichen Einspritzzeitpunkt anzeigen, der auf der Basis der Zeitsteuerimpulse berechnet worden ist, die von den ersten und zweiten Detektoren 5 und 6 erhalten worden sind, rückgekoppelt werden, kann eine hochgenaue Regelung des Kraftstoff-Einspritzzeitpunkts verwirklicht werden. Wenn dagegen die Drehzahl des Motors niedriger als der vorbestimmte Wert ist, wird der Takt- oder Zeitgeber 4 mittels der Steuerung auf der Basis der in der dritten Rechenschaltung 23 berechneten Daten D5 gesteuert. Selbst wenn die Einspritzmenge abnimmt, der Hubwert des Nadelventils des Kraftstoffeinspritzventils abnimmt, ein erstes Impulsfolgesignal S1 keinen ausreichenden Wert erhalten kann, und selbst wenn das Signal/Rauschverhältnis des Signals in der Weise abfällt, daß eine genaue Berechnung des tatsächlichen Einspritzzeitpunkts schwierig ist, kann trotzdem eine Steuerung mit hoher Zuverlässigkeit durchgeführt werden, die frei von irgendeinem Einfluß auf den Steuervorgang für den Einspritzzeitpunkt ist. Wenn die Drehzahl des Motors fällt, ändert sich die Drehzahl in dem Verbrennungszyklus, wodurch eine genaue Berechnung des tatsächlichen Istzeitpunkts schwierig wird. In dem niedrigen Drehzahlbereich wird jedoch durch das Umschalten des Schalters 12 mit der Steuerung begonnen, und irgendein nachteiliger Einfluß, welcher durch Drehzahländerungen in dem Verbrennungszyklus hervorgerufen werden könnte, kann ausgeschlossen werden. Das heißt, wenn die Drehzahl niedrig ist, da der Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt durch Verwenden des Steuer- Systems gesteuert wird, wird das Steuersystem des Takt- oder Zeitgebers 4 nicht durch irgendwelche Störungen infolge verschiedener instabiler Komponenten gestört, die bei einer niedrigen Drehzahl auftreten können, und es kann eine Steuerung mit einer höheren Standfestigkeit sichergestellt werden.

Obwohl sich die vorstehende Ausführungsform nur auf die Steuerung des Einspritzzeitpunkts in einer Kraftstoffeinspritzpumpe bezieht, ist die Erfindung auf diese Ausführungsform nicht beschränkt, sondern ist auch auf eine Einspritzzeitpunktsteuerung bei anderen Formen von Kraftstoffeinspritzpumpen genauso gut anwendbar, wie beispielsweise einer Inline-Kraftstoffeinspritzpumpe u. ä.

Obwohl die vorbeschriebene Ausführungsform so ausgelegt ist, um aufgrund der Tatsache, daß die Drehzahl des Motors unter den vorbestimmten Wert abnimmt, durch Umschalten des Schalters 12 von dem Regel-System auf das Steuer-System umzuschalten, kann sie so ausgelegt werden, um entsprechend anderer Betriebsparameter, wie beispielsweise der Stellung des Gaspedals, der Positionen der Steuerhülse u. ä. zu schalten. Mit anderen Worten, es kann so ausgelegt werden, daß der Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt mit Hilfe des Steuer- Systems gesteuert wird, wenn die Stärke des Nadelventil- Hubsignals von dem Kraftstoff-Einspritzventil nicht ausreicht, wie beispielsweise in dem Fall, daß die Betriebsstellung des Gaspedals niedriger als ein vorbestimmter Wert wird, oder daß die Steuerhülse über eine vorbestimmte Position in der Richtung hinausgeht, in welcher die einzuspritzende Kraftstoffmenge abnimmt.

Da sich in der dargestellten Ausführungsform der dem Zeit- oder Taktgeber 4 zugeführte Kraftstoffdruck entsprechend der Drehzahl des Motors ändert, kann es vorkommen, daß der Takt- oder Zeitgeber 4 in dem niedrigen Drehzahlbereich des Motors nicht in ausreichender Weise angetrieben wird. Folglich kann die Einrichtung in der Weise angeordnet werden, daß der Einspritzzeitpunkt entsprechend der Drehzahl des Motors (des auf den Takt- oder Zeitgeber 4 ausgeübten Kraftstoffdrucks) gesteuert wird, indem das Solenoidventil 14 in einem offenen oder geschlossenen Zustand gehalten wird oder indem eine impulsförmige Spannung mit einem vorbestimmten konstanten Tastverhältnis an das Solenoidventil 14 angelegt wird, während der Motor in dem niedrigen Drehzahlbereich arbeitet, wobei dann die Betriebsstandfestigkeit in dem unteren Drehzahlbereich noch mehr verbessert ist.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform einer Einrichtung 30 der Erfindung dargestellt, mit welcher der vorstehend beschriebene Zweck erreicht werden kann. In Fig. 4 sind dieselben Teile wie diejenigen, welche in Fig. 1 dargestellt sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Einrichtung 30 ist so angeordnet, daß die Daten D4 unmittelbar an den Impulsbreitenmodulator 13 angelegt werden, und das impulsförmige Ansteuersignal S3 an das Solenoidventil 14 über einen Schalter 27 angelegt wird, welcher durch die Schalter-Steuerschaltung 24 gesteuert wird. Die Einrichtung 30 hat anstelle der dritten Rechenschaltung 23 einen Signalgenerator 26, und ein Steuersignal S4, das von dem Signalgenerator 26 erzeugt worden ist, wird an den Schalter 27 angelegt. Der Schalter 27 wird, wie durch die ausgezogene Linie dargestellt ist, umgeschaltet, um das impulsförmige Ansteuersignal S4 zu wählen, wenn die Motordrehzahl gleich oder höher als eine vorbestimmte Drehzahl ist, und wird so umgeschaltet, wie durch die gestrichelte Linie dargestellt ist, um das Steuersignal S4 auszuwählen, wenn die Motordrehzahl kleiner als die vorbestimmte Drehzahl ist.

In dieser Ausführungsform wird das Steuersignal S4 von dem Signalgenerator als ein Signal erzeugt, um das Solenoidventil 14 offenzuhalten. Wenn somit die Drehzahl niedriger als die vorbestimmte Drehzahl wird, wird das Regel-System ausgeschaltet, und die Steuerung wird durch den Kraftstoffdruck in der Kraftstoffeinspritzpumpe durchgeführt. Das Steuersignal S4 kann ein Signal sein, um das Solenoidventil 14 geschlossen zu halten, oder es kann ein impulsförmiges Signal mit einem konstanten Tastverhältnis sein.


Anspruch[de]
  1. 1. Einrichtung zum Regeln und Steuern des Einspritzzeitpunktes von Kraftstoff, der einer Brennkraftmaschine von einer Kraftstoff-Einspritzpumpe zugeführt wird, welche ein Teil zum Einstellen des Kraftstoff-Einspritzzeitpunkts aufweist, mit einer Einrichtung zum Betätigen des Einstellteils, mit einer ersten Einrichtung zum Erzeugen eines ersten Signals, das sich auf den tatsächlichen Einspritzzeitpunkt des von der Kraftstoff- Einspritzpumpe zugeführten Kraftstoffs bezieht, mit einer zweiten Einrichtung zum Erzeugen eines zweiten Signals, das sich auf den Kraftstoff-Solleinspritzzeitpunkt bezieht, der durch den Betriebszustand der Maschine festgelegt ist, mit einer Einrichtung, die auf das erste und zweite Signal anspricht, um ein Betätigungssignal zum Ansteuern der Betätigungseinrichtung zu erzeugen, um so den Ist-Einspritzzeitpunkt mit dem Soll-Einspritzzeitpunkt mittels einer Regelung in Übereinstimmung zu bringen, mit einer dritten Einrichtung zum Erzeugen eines dritten Signals zum Ansteuern der Betätigungseinrichtung, wobei das dritte Signal sich nicht auf den Ist-Einspritzzeitpunkt bezieht, und mit einer Auswahleinrichtung, um wahlweise das Betätigungssignal oder das dritte Signal an die Betätigungseinrichtung anzulegen, wobei das dritte Signal eine Steuerung des Einspritzzeitpunktes bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß

    1. a) eine Einrichtung (24) vorgesehen ist, um anzuzeigen, daß die Brennkraftmaschine in einem niedrigen Drehzahlbereich arbeitet,
    2. b) die dritte Einrichtung (23) dafür ausgebildet ist, anhand mehrerer Betriebsparameter (DN, DA, DR, DT) das dritte, einen Leerlauf-Einspritzzeitpunkt angebende Signal (D5) abzuleiten, und
    3. c) die Auswahleinrichtung (12) auf die den niedrigen Drehzahlbereich erfassenden Einrichtung (24) so anspricht, daß das dritte Signal ausgewählt wird, wenn die Brennkraftmaschine innerhalb des niedrigen Drehzahlbereiches arbeitet, und das Betätigungssignal ausgewählt wird, wenn die Brennkraftmaschine nicht innerhalb des niedrigen Drehzahlbereiches arbeitet.


  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung ein hydraulischer Zeit- oder Taktgeber (4) ist, der auf den Druck des Kraftstoffs anspricht, der von der Einspritzpumpe zugeführt worden ist, und welcher einen Kolben (17), welcher mit dem Teil (22) verbunden ist, und ein Solenoidventil (14) aufweist, um den auf den Kolben (17) ausgeübten Kraftstoffdruck zu regulieren.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Signal (D5) ein Signal ist, um das Solenoidventil (14) offenzuhalten.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Signal einen konstanten Wert aufweist.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den niedrigen Drehzahlbereich erfassende Einrichtung (24) abhängig von einem Signal arbeitet, welches die Drehzahl der Brennkraftmaschine wiedergibt.
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Einrichtung (23) einen Speicher enthält, in welchem verschiedene Steuerdaten im voraus gespeichert sind und aus dem bei Anliegen wenigstens eines Signals, welches einen Betriebsparameter der Brennkraftmaschine angibt, erforderliche Steuerdaten auslesbar sind, so daß das dritte Signal aus dem Speicher ableitbar ist.






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