• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1985001083A1
    申请号:PCT/DE1984/000159
    申请日:1984-07-25
    公开日:1985-03-14
    发明作者:Herbert Arnold；Werner Jundt；Siegfried Malicki；Peter Werner
    申请人:Robert Bosch Gmbh；
    IPC主号:F02D41-00
    专利说明:
    [0001] Einrichtung zur Kraftstoffzumessung bei einer Brennkraftmaschine
    [0002] Stand der Technik
    [0003] Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zur Kraftstoffzumessung bei einer fremdgezündeten, mit einer Einspritzanlage ausgerüsteten Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs. Derartige Einrichtungen beinhalten als wesentliche Komponente ein Steuergerät, dessen Funktionen entweder hardwaremäßig fest verdrahtet oder beispielsweise durch den Einsatz eines Mikrocomputers frei programmierbar sind. Derartige Steuergeräte wurden schon ausführlich in der betreffenden Fachliteratur beschrieben und gehören seit langem zum Stand der Technik. In der Praxis haben sich diefee Steuergeräte bezüglich des Fahrverhaltens und der Abgasemission der Erennkraftmaschine gut bewährt. Allerdings besteht aufgrund des relativ komplizierten Aufbaus dieser Steuergeräte die Möglichkeit des Ausfalls einzelner Komponenten. Ein Fehler in einer an sich nebensächlichen Komponente kann unter Umständen die Funktion des gesamten Steuergerätes und damit auch die Brennkraftmaschine lahmlegen. Zur Umgehung dieses Nachteils wurden schon zahlreiche Vorschläge unterbreitet, so z.B. in der Patentanmeldung WO 80/00597. In dieser Patentanmeldung wird vorgeschlagen, dem Steuergerät wenigstens eine gebergesteuerte Eilfsvorrichtung zuzuordnen, deren Ausgangssignale alternativ zu den Ausgangssignalen des Steuergerätes über eine Umschaltvorrichtung den Steuerendstufen, beispielsweise den Steuerendstufen einer elektrischen Einspritzanlage zuführbar sind. Dabei werden die Hilfsvorrichtungen von den Ausgangssignalen des gleichen Gebers angesteuert, der auch an das Steuergerät angeschlossen ist.
    [0004] Vorteile der Erfindung
    [0005] Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß eine Realisierung eines Notfahrbetriebes bei Ausfall des Steuergerätes ohne den Einsatz derartiger relativ aufwendiger Hilfsvorrichtungen möglich ist. Anstelle der Ausgangssignale derartiger Hilfsvorrichtungen werden die Signale der Zündanlage zur Ansteuerung der Kraftstoffeinspritzventile benutzt. Damit läßt sich ein extrem kostengünstiges Notlaufkonzept realisieren, das den Fahrer eines in dieser Art ausgerüsteten Kraftfahrzeuges in die Lage versetzt, auch bei einem. Ausfall des Steuergerätes in einer Art Notfahrbetrieb die nächste Werkstatt zu erreichen. Ein weiterer Vorteil besteht in der Tatsache, daß die Zündsignale von einem Geber abgeleitet werden, der nicht zur Ansteuerung des Steuergerätes dient. Somit erweist sich dieses System auch dann als wirksam, wenn ein Geber für die Haupteingangsgrößen des Steuergerätes ausfällt.
    [0006] Durch die in den Unteranspruchen aufgeführten Maßnahmen sind weitere vorteilhafte Ausbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch vorgeschlagenen Einrichtung möglich. Insbesondere die einfache Kopplung des Zündsystems mit dem Einspritzsystem, nämlich die Kopplung über eine Diode und einen einfachen Umschalter, erweist sich als besonders einfach und kostengünstig. Dieses Merkmal ist besonders hoch in solchen Fällen zu bewerten, in denen schon existierende Steuergeräte mit einer derartigen Einrichtung nachzurüsten sind.
    [0007] Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung.
    [0008] Zeichnung
    [0009] Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Figur 1 und 2 dargestellt. Figur 3 zeigt eine mögliche Ausgestaltung der beiden Ausführungsbeispiele der Figur 1. und Figur 2.
    [0010] Beschreibung der Ausführungsbeispiele
    [0011] In Figur 1 ist mit 10 eine Zündspule bezeichnet, die eine Primärwicklung 11, eine Sekundärwicklung 12 sowie einen Eisenkern 13 beinhaltet. Die Primärwicklung 11 ist zwischen die Batteriespannung U3 und den Kollektor eines Transistors 14, dessen Emitter auf Massepotential liegt, geschaltet. Die Basis dieses Transistors 14 wird von einem Zündimpulsgeber 15 angesteuert, der beispielsweise als mechanischer Unterbrecher, Induktionsgεber, Hall-Geber, Wiegand-Geber oder auch als optischer Geber ausgebildet sein kann. Die Sekundärspule 12 der Zündspule 10 ist eingangsseitig an den Verbindungspunkt 16 zwischen Primärspule und Kollektor des Transistors 14 angeschlossen. Ausgangsseitig führen die Hochspannungszündsignale zu einer nicht weiter dargestellten Zündanlage.
    [0012] Ein mit der Ziffer 17 bezeichnetes Steuergerät, dem Daten über verschiedene Betriebsparameter, wie der Druck p, die Drehzahl n, die Temperatur
    , Lastinformationen L oder die angesaugte Luft- bzw. eingespritzte Kraftstoffmenge Q zugeführt werden, liefert über eine Leitung 18, einen Schalter 19, der sich in Stellung A befindet, Einspritzimpulse an ein schematisch dargestelltes Einspritzventil 20. Es versteht sich, daß die erfindungsgemäße Einrichtung auch bei Anlagen mit mehreren Einspritzventilen im gleichen Sinne einsetzbar ist. Das Einspritzventil 20 ist ausgangsseitig an die Batteriespannung UB angeschlossen. Für die Schalterstellung des
    [0013] Schalters 19 in Position B liegt eine Verbindung zwischen dem Verbindungspunkt 16 über eine Diode 28 mit dem Einspritzventil 20 vor.
    [0014] Eine mit 21 bezeichnete Kraftstoffpumpe bezieht ihre Versorgungsspannung UB über einen Schalter 22 und ist mit ihrem anderen Anschluß auf Massepotential gelegt. Der Schalter 22 ist über eine Steuerleitung 23 mit dem Steuergerät 17 verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen Kraftstoffpumpe 21 und Schalter 22 kann über eine weitere, durch einen Schalter 24 unterbrochene Leitung ebenfalls auf das Potential der Versorgungsspannung UB gelegt werden. Die Schalter 19 und 24 werden über ein Relais 25 angesteuert, das durch Anlegen der 3atteriespannung UB über eine Leitung vom Steuergerät aktiviert wird. Im aktivierten Zustand des Relais 25 befinden sich die Schalter 19 und 24 in der mit A bezeichneten Stellung. Die Ausgangsleitungen des Steuergerätes 17 können über einen Zentralstecker 26 vom Steuergerät getrennt werden.
    [0015] Im Normalfall eines störungsfreien Betriebes des Steuergerätes 17 ist das Relais 25 durch Anlegen der Batteriespannung UB über den Zentralstecker 26 aktiviert. Die Einspritzimpulse des Steuergerätes gelangen über die Leitung 18 und den Schalter 19 (in Stellung A) zu den Einspritzventilen. Über die Steuerleitung 23 ist der Schalter 22 geschlossen und die Kraftstoffpumpe 21 liefert über nicht dargestellte Kraft Stoffleitungen den Kraftstoff zu den Einspritzventilen 20.
    [0016] Die Zündung arbeitet unabhängig von der Funktion des Steuergerätes und liefert die entsprechenden Zündimpulse an die Zündkerzen der Brennkraftmaschine, die in diesem Bild nicht dargestellt sind.
    [0017] Im Falle des Auftretens eines ernsthaften Störfalles des Steuergerätes 17, in dem ein Funktionieren der Brennkraftmaschine nicht mehr gewährleistet ist, läßt sich die Notfahrfunktion dadurch einschalten, daß der Zentralstecker 26 vom Steuergerät abgezogen wird. Bei dieser Maßnahme handelt es sich um eine ganz spezielle Ausführungsform; es wäre ebenso denkbar, daß die Ausgangsleitungen des Steuergerätes über einen im Kraftfahrzeug angebrachten Schalter unterbrechbar sind.
    [0018] Auf jeden Fall wird dann Schalter 22 geöffnet, so daß die Kraftstoffpumpe 21 von der Versorgungsspannung abgekoppelt ist. Andererseits schaltet das Relais 25 in seine Ruhestellung, d.h. die beiden Schalter 19 und 24 gelangen in die eingezeichnete Position B. Dies hat zur
    [0019] Folge, daß das Einspritzventil 20 über Schalter 19 (in
    [0020] Position 3) sowie die Diode 28 am Verbindungspunkt 16 liegt. Die Spannungsversorgung der Kraftstoffpumpe 21 wird über den zweiten Schalter 2k (in Position B) wieder hergestellt.
    [0021] Ist der Transistor 14 leitend, d.h., daß sich die Zündanlage in der Phase "induktive Zündenergiespeicherung" befindet, so liegt der Verbindungspunkt 16 annähernd auf Massepotential und das Einspritzventil 20 wird über die leitende Diode 28 aktiviert. Wird der Transistor 14 dagegen von den Zündimpulsgeber 15 zwecks Erzeugung eines Zündfunkens gesperrt, so treten am Verbindungspunkt 16 hohe positive Spannungen auf, so daß die Diode 28 sperrt und damit das Einspritzventil 20 schließt. Auf diese Weise werden das Einspritzventil 20 und die Zündkerzen wechselweise angesteuert.
    [0022] Für Ausführungsbeispiele, bei denen der Schalter 22 nicht vom Steuergerät 17 angesteuert, sondern von anderen unabhängigen Komponenten betätigt wird, kann der Schalter 24 entfallen.
    [0023] Im Ausführungsbeispiel der Figur 2 sind glei che Komponenten gleich be ziffert . Im weiteren werden nur die Abweichungen vom Ausführungsbeispiel der Figur 1 näher erläutert. Die Einspritzimpulse ti bzw. die Lastsignale tp werden, wie gehabt, über den Schalter 19 (in Stellung A) dem Einspritzventil 20 zugeführt. Darüber hinaus liegen diese Signale auch an einem Drehzahlrelais 29 an, mit dem der Schalter 19 betätigt wird. Weiterhin können diesem Drehzahlrelais Startsignal-Informationen von einem Startsignal-Geber 30 zugeführt werden. Der Schalter 22 zur Unterbrechung der Versorgungsspannung wird in diesem Ausführungsbeispiel nicht von dem Steuergerät 17 sondern von einem Drehzahlrelais 31 betätigt, das eingangsseitig an den Verbindungspunkt 16 angescchlossen ist.
    [0024] Diese an sich bekannten Drehzahlrelais 29 und 31 funktionieren in der Weise, daß sie bei Unterschreiten eines bestimmten Wertes der an ihrem Eingang anliegenden Impulsfolgefrequenz schalten, d.h. ihre Ausgangsgröße ändern bzw. den zugeordneten Schalter betätigen. Im einzelnen wird das Relais von einer elektronischen
    [0025] Zeitstufe angesteuert, die entweder als retriggerbare monostabile Kippstufe oder als retriggerbarer Timer ausgeführt ist. Beim Anlegen der Batteriespannung wird die Zeitstufe gesetzt, das Relais zieht für eine bestimmte Zeitdauer an und fällt dann wieder ab, wenn keine Impulse ankommen. Die Zeitdauer wird so gewählt, daß sie größer ist als der zeitliche Impulsabstand bei der niedersten Drehzahl. Außerdem wird im Störfall das Relais ebenfalls sofort aktiviert.
    [0026] Bei laufendem Motor wird das Drehzahlrelais von den Zündimpulsen immer erneut getriggert, so daß die Standzeit nicht abläuft und das Relais dauernd angezogen bleibt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel liegt die Schaltschwelle für die Pulsfolgefrequenz in der Gegend um 1 Hz, sie kann jedoch durchaus auch andere, fahrzeugspezifisch angepaßte Werte annehmen. Das Drehzahlrelais 31 schaltet aus Sicherheitsgründen die Kraftstoffversorgung der Kraftstoffpumpe 21 bei Zündimpulsfolgen, die den eingestellten Schwellwert unterschreiten, ab.
    [0027] Ein eventueller Störfall des Steuergerätes 17 wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch das Drehzahlrelais 29 erkannt. Beim Ausbleiben von Einspritzimpulsen bzw. beim Unterschreiten einer einstellbaren Anzahl von Einspritzimpulsen pro Zeiteinheit schaltet das Drehzahlrelais 29 den Schalter 19 in Position 3, so daß auch hier in der gleichen Weise wie im Ausführungsbeispiel der Figur 1 das Einspritzventil 20 über die Diode 28 von den Impulsen der Zündanlage am Verbindungspunkt 16 angesteuert wird. Für den Startfall ist ein Startsignalgeber 30 vorgesehen, der ein Ansprechen des Drehzahlrelais 29 während der Startphase verhindert.
    [0028] Im Ausführungsbeispiel der Figur 2 geschieht also der Umschaltvorgang auf "Notfahrbetrieb" automatisch, d.h. er wird vom Drehzahlrelais 29 erkannt.
    [0029] Das Ausführungsbeispiel der Figur 3 dient zu einer aktiven Entkopplung zwischen der Primärspule 11 der Zündspule 10 und dem Einspritzventil 20. Auch in diesem Ausführungsbeispiel werden identische Komponenten mit gleichen Nummern bezeichnet. Die für die Erklärung der Funktionsweise dieses Ausführungsbeispiels nicht wichtigen Komponenten wurden nicht dargestellt, aber es versteht sich, daß diese Anordnung in jedem der vorherigen Ausführungsbeispiele eingesetzt werden kann. Befindet sich Schalter 19 in Stellung B, d.h., es liegt Notfahrbetrieb vor, so ist im vorliegenden Fall das Einspritzventil 20 nicht mehr direkt mit der Diode 28 verbunden. Die Signale der Zündanlage laufen vom Verbinάungspunkt 16 über die Diode 28, einen Widerstand 32, die BasisKollektor-Strecke eines Transistors 33, die BasisKollektor-Strecke eines weiteren Transistors 34 und den Schalter 19 (Stellung B) zum Einspritzventil 20. Der Kollektor des Transistors 33 ist über einen Widerstand 35 mit der Versorgungsspannung UB verbunden, während die Emitter der Transistoren 33 und 34 an Massepotential angeschlossen sind. Diese an sich bekannte Schaltungsanordnung hat den Vorteil, daß die Primärspule 11 der nicht dargestellten Zündspule 10 kaum belastet wird und somit eine ausreichende Entkopplung zwischen dem Einspritzventil 20 und der Zündanlage erreicht wird.
    [0030] Eine alternative Maßnahme könnte darin bestehen, daß im Falle des "Notlaufbetriebes" eventuell nur noch die Hälfte der normal betriebenen Einspritzventile angesteuert würde und somit für eine ausreichend zur Verfügung stehende Zündenergie gesorgt wäre.
    [0031] Besonders vorteilhaft erweist sich, im Falle des "Notfahrbetriebes" die Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine über etwaige im Ansaugrohr angebrachte Zusatzluftschieber oder Bypässe zu erhöhen. Hierdurch wird eine Anfettung des Luft-Kraft stoff-Gemisches durch die im "Notfahrbetrieb" auftretenden Mehrfachspritzer wieder kompensiert, so daß ein gut zündbares Gemisch der Brennkraftmaschine zur Verfügung steht.
    权利要求:
    ClaimsAnsprüche
    1. Einrichtung zur Kraftstoffzumessung bei einer fremdgesündeten, mit einer Einspritzanlage ausgerüsteten Brennkraftmaschine mit einem Steuergerät, das zumindest in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine Einspritzimpulse zum Ansteuern von Einspritzventilen erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Störfall des Steuergerätes (17) auf eine Ansteuerung der Einspritzventile (20) mittels von der Zündanlage der Brennkraftmaschine abgeleiteten Einspritzimpulsen umgeschaltet wird.
    2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündanlage der Brennkraftmaschine als stromgeregelte Transistorzündanlage ausgebildet ist.
    3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzimpulse von einer Zündspule (10) über ein beispielsweise als Diode (28) ausgebildetes Ventilelement direkt an die Einspritzventile (20) geführt werden.
    4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ventilelement (Diode 28) und Einspritzventile (20) eine als Impedanzwandler ausgebildete Transistorkombination (33, 34 ) geschaltet ist.
    5. Einrichtung nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, bei der das Steuergerät über einen Zentralstecker mit den anzusteuernden elektrischen Geräten verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung durch ein Abziehen des Zentralsteckers (26) erfolgt.
    6. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche
    1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung mittels eines auf eine Impulsfolge, insbesondere die Einspritzimpulsfolge empfindlichen Drehzahlrelais (29) beim Unterschreiten eines vorgebbaren Minimalwertes erfolgt.
    7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Startfall das Drehzahlrelais (29) außer Betrieb gesetzt wird.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    DE3621541C2|1989-01-12|
    EP0848159B1|2002-07-10|Startvorrichtung zum Starten einer Brennkraftmaschine
    US4479161A|1984-10-23|Switching type driver circuit for fuel injector
    EP0808420B1|1999-04-07|Startvorrichtung zum starten einer brennkraftmaschine
    US3570460A|1971-03-16|Control system for blocking fuel injection in an internal combustion engine
    US3456628A|1969-07-22|High-speed fuel injection system
    US5622148A|1997-04-22|Control for a motor vehicle cranking system
    US5323743A|1994-06-28|Sure-start device for internal combustion engines
    US6918367B2|2005-07-19|Method for starting an internal combustion engine, particularly an internal combustion engine having direct fuel injection
    CN100383378C|2008-04-23|用于内燃机的电源单元
    US3589345A|1971-06-29|Electromechanical control system
    EP2282046B1|2019-12-04|Verbrennungs- und Notstartsteuerungssystem mit Hilfsstrom
    CA1096012A|1981-02-17|Circuit for controlling the operability of one or more cylinders of a multicylinder internal combustion engine
    US6845315B2|2005-01-18|Engine air-intake control device and engine air-intake control method
    EP2492478A1|2012-08-29|Injektoransteuerschaltung
    DE102004038798B4|2016-10-20|Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit Zylindereinspritzung
    US6675784B2|2004-01-13|Engine ignition system having fail-safe function
    US6605921B2|2003-08-12|Electric power supply system for engine starters
    DE4102076C2|1993-06-17|
    US4146006A|1979-03-27|Fuel injection split engine
    US6732708B2|2004-05-11|Automotive engine control apparatus
    US4294327A|1981-10-13|Safety interlock for machine and engine with magneto ignition
    US3280809A|1966-10-25|Ignition arrangement for internal combustion engines
    DE4039062C1|1992-06-04|
    US5213078A|1993-05-25|Method for determining at least one end position of a displacement device in a motor vehicle
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    IT8422501D0|1984-09-03|
    JPH0654098B2|1994-07-20|
    IT1176637B|1987-08-18|
    DE3332399C1|1985-02-28|
    JPS60502162A|1985-12-12|
    EP0155273A1|1985-09-25|
    US4653450A|1987-03-31|
    EP0155273B1|1988-01-07|
    BR8407061A|1985-08-13|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1985-03-14| AK| Designated states|Designated state(s): BR JP US |
    1985-03-14| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): AT BE CH DE FR GB LU NL SE |
    1985-04-02| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1984902912 Country of ref document: EP |
    1985-09-25| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1984902912 Country of ref document: EP |
    1988-01-07| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1984902912 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DEP3332399.2||1983-09-08||
    DE19833332399|DE3332399C1|1983-09-08|1983-09-08|Einrichtung zur Kraftstoffzumessung bei einer fremdgezuendeten,mit einer Einspritzanlage ausgeruesteten Brennkraftmaschine|BR8407061A| BR8407061A|1983-09-08|1984-07-25|Conjunto para dosagem de combustivel em um motor de combustao|
    DE19843468482| DE3468482D1|1983-09-08|1984-07-25|Fuel metering device for an internal combustion engine|
    JP59502934A| JPH0654098B2|1983-09-08|1984-07-25|内燃機関の燃料供給制御装置|
    AT84902912T| AT31781T|1983-09-08|1984-07-25|Einrichtung zur kraftstoffzummessung bei einer brennkraftmaschine.|
    [返回顶部]