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DE2758324C2 - Mengenregler für die einzuspritzende Kraftstoffmenge bei einer Brennkraftmaschine mit Selbstzündung - Google Patents

Mengenregler für die einzuspritzende Kraftstoffmenge bei einer Brennkraftmaschine mit Selbstzündung

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Publication number
DE2758324C2
DE2758324C2 DE2758324A DE2758324A DE2758324C2 DE 2758324 C2 DE2758324 C2 DE 2758324C2 DE 2758324 A DE2758324 A DE 2758324A DE 2758324 A DE2758324 A DE 2758324A DE 2758324 C2 DE2758324 C2 DE 2758324C2
Authority
DE
Germany
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regulator according
control rod
accelerator pedal
signal
quantity regulator
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DE2758324A
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English (en)
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DE2758324A1 (de
Inventor
Manfred Dipl.-Ing. 7141 Schwieberdingen Krämer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Priority to GB15615/78A priority patent/GB1579506A/en
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Priority to US05/973,661 priority patent/US4252089A/en
Publication of DE2758324A1 publication Critical patent/DE2758324A1/de
Application granted granted Critical
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Expired legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/406—Electrically controlling a diesel injection pump
    • F02D41/407—Electrically controlling a diesel injection pump of the in-line type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D1/00—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type
    • F02D1/02—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type not restricted to adjustment of injection timing, e.g. varying amount of fuel delivered
    • F02D1/08—Transmission of control impulse to pump control, e.g. with power drive or power assistance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/12—Engines characterised by fuel-air mixture compression with compression ignition
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

ίο Die Erfindung geht aus von einem Mengenregler nach der Gattung des Hauptanspruches. Bekannt ist, die Stellung der Regelstange sowohl durch einen Fliehkraftregler als auch durch ein magnetisches Stellwerk zu beeinflussen. Dabei gewinnt die Wirkung des Flieh-Vraftreglers mit steigender Drehzahl zunehmend an Bedeutung.
Dem bekannten Mengenregler haftet der Nachteil an, gegen unkorrekte Ansteuersignale für den Steilmagneten nur unzureichend gesichert zu sein. Dabei ist der Ort der Fehlerquelle von sekundärer Bedeutung. Unkorrekte Ansteuersignale für der. Steürr.agneten ergeben sich einerseits bei defekten Gebern, andererseits aber auch bei Fehlern in der Signalverarbeitung.
Aufgabe der Erfindung ist es. den bekannten Mengenregier und damit die vom Mengenregler versorgle Brennkraftmaschine gegen Fehler der elektronischen Steuereinrichtung zu schützen.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale.
Der erfindungsgemäße Mengenregler hat gegenüber dem bekannten den Vorteil, daß beim Auftreten eines fehlerhaften Signales aas Stellwerk von der Regelstange getrennt werden kann, ein Notbetrieb jedoch weiterhin gewährleistet ist, bei dem keine thermische Überlastung der Brennkraftmaschine auftreten kann. Dabei kann im einfachsten Fall dieser Notbetrieb mit einem Enddrehzahlregler realisiert werden.
Durch die in den Unterenspnkr^n aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Mengenreglers möglich. Besonders vorteilhaft ist, wenn zwischen den Regelhebel und das Fahrpedal eine Anschlagsanordnung vorgesehen wird und die Abstimmung des Regelverhaltens in der Weise erfolgt, daß einem Fahrpedalweg von 100% ein Regelhebelwcg von 70% entspricht. Dadurch wird sichergestellt, daß im Normalbetrieb der Anschlag nicht zur Anlage kommt, weil die Verstellhebellage der Fahrpedalstellung in Richtung Mehrmenge voreilt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Ze'chnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläuter.
Die Zeichnung zeigt einen Mengenregler für die cinzuspritzende Kraftstoffmenge bei einer Brennkraftmaschine mit Selbstzündung zusammen mit einem groben Blockschaltbild. Mit 10 ist eine Regelstange bezeichnet, deren Stellung die Fördermenge bestimmt. 11 stellt ein mit Fliehgewichten ausgestattetes Drehzahlmeßwerk dar. welches von einer mit der Brennkraftmaschine verbundenen Welle 11a angetrieben wird und dem ausgangsseitig eine Schleppfeder 12 und ein Koppelglied 13 folgt. Dieses Koppelglied 13 hält ein Ende eines Rcgelhebels 14 mit einer Kulisse 15, während das andere Ende des Regelhebels 14 an einem Zwischenglied 16 angclenkt ist. Das Zwischenglied 16 stellt die Verbindung von Regelhebel 14 und Regelstange 10 her und weist eine Aussparung 17 auf. Das Gegenstück dieser Ausspa-
rung 17 bildet eine um einen Schwenkpunkt 18 schwenkbare Klinke 19, deren Lage durch einen Elektromagneten 20 steuerbar ist
In der Kulisse 15 des Regelhebels 14 ist ein Ende eines Verslellhebels 25 geführt, dessen zweites Ende 26 zwisehen einem festen Anschlag 27 und einem mittelbar mit einem Fahrpedal 28 gekoppelten zweiten Anschlag 29 bewegbar ist Zwischen diesem Anschlag 29 und dem Fahrpedal 28 \Λ noch eine Feder 30 sowie ein Geber 32 für die Fahrpedalstellung vorgesehen.
Ein hydraulisches Stellwerk 35 mit einer Rückstellfeder 36 wirkt mit seinem Stellglied 37 über einen Geber 38 für die Stellung des Stellgliedes 37 und über ein Federglied 39 auf die Lage des Schwenkpunktes 18 der Klinke 19 ein.
Eine elektronische Steuereiniichtung 40 mit Eingängen für Betriebskenngrößen wie Drehzahl, Druck, verschiedene Temperaturen und die Fahrpedalstellung erzeugt ein Ausgangssignal als Sollwert für einen Regler 41. Der entsprechende Ist-Wert kommt vom Geber 38, und die Differenzbildung findet in einem Summiergiied 42 statt. Der Ausgang dieses Summiergliedes 42 ist mit dem Regler 41 und mit einem Eingang 44 eir.tr Fehlererkennungsschaltung 45 verbunden. Der Ausgang der Fehlererkennungsschaltung 45 ist mit der Magnetwicklung des Elektromagneten 20 gekoppelt.
Das Ausgangssignal des Reglers 41 gelangt zu einem federbelasteten 2-Wege-Magnetventil 47. das in der erregten Stellung Hydraulikmedium von einem Behälter 48 mittels einer Pumpe 49 über das Magnetventil 47 in die Druckkammer des federbelasteten hydraulischen Stellwerks 35 fließen läßt. Im nichterregten Zustand des Magiietventiles strömt das Druckmedium wegen der Feder 36 im Stellwerk 35 durch eine Rückwegleitung in den Behälter 48 zurück.
Die Wirkungsweise deb oben s>ki/iier ieii Tviengciii cgiers ist wie folgt:
in der elektronischen Steuereinrichtung 40 sind Kennfelder für die einzelnen Betriebskenngrößen abgespeichert und am Ausgang der elektronischen Steuereinrichtung 40 liegt ein Soll-Signal für die Stellung des Stellgliedes 37 an. Dieses Soll-Signal wird mit einem Ist-Signal im Summierglied 42 verglichen, dessen Ausgangssignal der Fehlererkennungsschaltung 45 und dem Regler 41 Tiigefüh-t wird. Bei Nomalbetrieb und korrekter Arbeitsweise der einzelnen Elemente weist das Eingangssignal des Reglers 41 laufend einen Wert um Null auf. Der Regler 41 liefert dabei ein Rechtecksignal an das Magnetventil 47 mit einem Tastverhältnis von 1:1, was ein impulsweises Beaufschlagen und Entlasten des Stellwerks 35 mit Hyd-aulikmedium bewirkt.
Bei korrekter Betriebsweise ist der Elektromagnet 20 nicht erregt, und die Klinke 19 rastet in der Aussparung des Zwischengliedes 16 zwischen der Regelstange 10 und dem Regelhebel 14 ein. Mit der dadurch gegebenen starren Verbindung von Stellglied 37 und Regelstange 10 erhält man eine Kraftstoffördermenge entsprechend der Stellung des Stellgliedes 37.
Beim Betrieb der Brennkraftmaschine dreht sich die Welle lla, und daß Meßwerk. 11 legt eine bestimmte Stellung des Koppelgliedes 13 fest. Über die Kulisse 15 erhält auch der Verstellhebel 25 als Einstellglied eine bestimmte Lage. Da 100% des Fahrpedalweges einer Laststellung von ca. 70% (QVLmin) am Verstellhebel entsprechen, gelangt der Verstellhebel 25 normalerweise nicht in seine AnscHigstellung, die durch den Anschlag 29 gegeben ist. Dies deshalb, weil die Verstellhebellage der Fahrpedalstellung in Richtung Mehrmenge voreilt.
Das Federglied 30 wird überdrückt (der Anschlag 79 tritt in Wirkung), wenn bei durchgetretenem Fahrpedal die Brennkraftmaschine mit Hilfe des Stellwerks abgestellt wird oder bei Zwischendrehzahi abregelt
Zwei Ausfallsituationen können auftreten.
Bei der ersten wird ein falsches Drehzahlsignal angezeigt, so daß die Gefahr besteht daß die Brennkraftmaschine überdreht wird. Für diesen Fall greift das Meßwerk 11 ein, überdrückt das Federglied 39 oder/und die Feder 36 des Stellwerks 35. Gleichzeitig wird die Regelstange 10 in Richtung Stop verschoben und dadurch der Brennkraftmaschine eine geringere Kraftstoffmenge zugeführt.
Bei der zweiten Ausfallsituation soll die Fehlererkennungsschaltung 45 ansprechen. Dann trennt der Elektromagnet 20 Zwischenglied 16 und Klinke 19. Als Folge davon wirkt das Stellwerk 35 nicht auf die Regelstange 10 ein, der Anschlag 29 kommt zum Tragen, und ein normaler Fahrbetrieb mit einem E -drehzahlregler ist gewährleistet, in diesem Faii entspricht iie maximal zugeführte Kraftstoffmenge der minimalen Menge bei Vollast, und es tritt keine zu hohe thermische Belastung der Brennkraftmaschine auf. Die Situation des ungewollte" Stops der Brennkraftmaschine bei Regelkreisausfall wird ebenfalls vermieden.
Da der mechanische Regler den elektrohydraulischen Regler in Richtung Stop überspielen kann, indem das Federglied 39 bzw. die Feder 36 übt-rdrückt werden, werdeii die Abregeldrehzahlen des Fliehkraftreglers mit dem Meßwerk 10 zweckmäßigerweise etwas höher gewählt als die des elektrohydraulischen Reglers.
Als Sicherheitseinrichtung weist der Mengenregler noch eine Rollstartsperre auf. d. h. es soll kein Start der Brennkraftmaschine ohne entsprechende Betätigung des Fahrschalters möglich sein. Dazu dient eine Nase 50 auf dem Zwischenglied 16 zwischen Regelstange 10 und Regelhebel 14, wobei die Lage der Nase 60 in dt." Stop-Stellung der Regelstange mittels e.nes Elektromagneten 61 arretiert werden kann. Da diese Verriegelung nur über den Fahrschalter aufzuheben ist, kann die Brennkraftmaschine nicht unbeabsichtigt in Gang kommen.
Mit dem vorstehend beschriebenen Mengenregler wird ein Höchstmaß an Flexibilität hinsichtlich der Eingriffsmöglichkeiten für Betriebskenngrößen bei gleichzeitiger optimaler Sicherung gewährleistet. Abwandlungen sind z. B. insoweit denkbar, als anstelle des hydraulisch mechanischen Stellwerks 35 ein elektrisches Stellwerk treten kann. Darüber hinaus können auch die elektronische Steueren richtung 40 und der Regler 41 zusammengefaßt werden, sofern ein Abgriff für ein Eingangssignal der Fehlereikennungsschaltung45 gewährleistet üleibt. Dieses Signal für die Fehlererkennungsschaltung 45 kann jedoch auch am Ausgang des Reglers 41 abgenommen werden. Weiterhin kann Jas Federglied 39 bei entsprechender Dimensionierung der Feder 36 entfallen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:
1. Mengenregler für die einzuspritzende Kraft stofi.nenge bei einer Brennkraftmaschine mit Selbstzündung, mit einer Regelstange, deren Stellung die Fördermenge unmittelbar bestimmt, mit einem vorzugsweise mit Fliehgewichten ausgestatteten Drehzahlmeßwerk, das über wenigstens einen Regelhebel und gegebenenfalls über Zwischenglieder an der Regelstange angelenkt ist, und mit einem die Stellung der Regelstange beeinflussenden Stellwerk, dessen Verbindung mit der Regelstange in bestimmten Betriebsfällen lösbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Position des Stellwerkes (35) und damit die Position der Regelstange (16) vom Ausgangssignal einer Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine verarbeitenden elektronischen Steuereinrichtung (40) beeinflußt wird und da& die Verbindung von Regelstange (10) und Stellwerk (35) bei Auftreura eines von einer Fehlererkennungseinrichtung (45) erkannten Fehlers in der elektronischen Steuereinrichtung (40) mit Hilfe elektromagnetischer Mittel lösbar ist
2. Mengenregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Verbindung mittels schwenkbarer Klinke (19) und Aussparung (17) im Gegenstück verwirklicht ist.
3. Mengenregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fehlersignal vom Eingangssignal des Stel'werks (35) und/oder vom Eingangssignal eines dem Stellwerk (35) vorgeschalteten Reglers (41) abgeleitet wird.
4. Mengenregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Regler (·. 1) eine Vergleichsstufe (Summierglied 42) für Ist- und Soll-Wert der Regelstangenstellung vorgeschaltet ist.
5. Mengenregler nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 4, mit einem aus einem hydraulisch gegen eine Federkraft in einem Zylinder geführten Kolben bestehenden Stellwerk, dadurch gekennzeichnet, daß die das Stellwerk (35) betätigenden Druckmittel elektrisch aktivierbar sind.
6. Mengenregler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stellwerk (35) ein Federglied (39) nachgeschaltet ist.
7. Mengenregler nach Anspruch 1, mit einem Fahrpedal zur Vorgabe der einzuspritzenden Kraftstoffmenge, Hadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Regelhebel (14) und dem Fahrpedal (28) eine Anschlaganordnung vorgesehen ist.
8. Mengenregler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung von Regelhebel (14) und einem Verstellhebel (25) eine Kulisse (15) aufweist und die mittelbare oder unmittelbare Kiipplungsstelle von Verstellhebel (25) und Fahrpedal (28) einen Anschlag (29) für den Verstellhebel (25) bildet.
9. Mengenregler nach Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Anschlag (29) und dem Fahrpedal (28) eine Feder (30) angeordnet ist.
10. Mengenregler nach einem oder meh; ren der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß 100% Fahrpedalweg einem Weg kleiner als 100%, vorzugsweise 70%, am Verstellhebel (25) entsprechen.
11. Mengenregler nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10. dadurch gekennzeichnet, daß eine Verriegelung der Regelstange (10) in Slop-Lage vorgesehen ist, die mit einem Fahrschalter lösbar ist.
12. Mengenregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellwerk (35) elektrisch ausgebildet ist.
DE2758324A 1977-12-27 1977-12-27 Mengenregler für die einzuspritzende Kraftstoffmenge bei einer Brennkraftmaschine mit Selbstzündung Expired DE2758324C2 (de)

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