DE4302383A1

DE4302383A1 - Fuel and air supply to IC engine e.g. for road vehicle or water-craft - is controlled by electronic circuit adjusting fuel pump speed in accordance with rate of air intake

Info

Publication number: DE4302383A1
Application number: DE19934302383
Authority: DE
Inventors: Peter P Kuperus
Original assignee: Walbro Corp
Current assignee: Walbro Corp
Priority date: 1992-02-03
Filing date: 1993-01-28
Publication date: 1993-08-05
Also published as: FR2686947A1

Abstract

The amt. of fuel delivered by a pump (24) from the tank (22) is controlled by a PWM amplifier (30) of the signal from a sensor (26) of the position of the throttle valve (18) in the passage between the intake air cleaner (16) and the inlet manifold (14). The valve is operated by means of a rod (20) in accordance with engine requirements estimated by the operator. USE/ADVANTAGE - On e.g. motor vehicles or boats, the pump speed is adjusted by the engine operator, producing less noise at low speeds and delivering a min. flow when the engine is idling.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffzuführeinrichtung für eine Brennkraftmaschine, wie sie z. B. bei Kraftfahrzeugen oder Wasserfahrzeugen eingesetzt werden, insbesondere eine Kraftstoffzuführeinrichtung, die Kraftstoff als Funktion des durch eine Bedienungsperson eingegebenen Bedarfs an die Brennkraftmaschine abgibt.The invention relates to a fuel supply device for an internal combustion engine, such as. B. in motor vehicles or watercraft are used, especially one Fuel supply device that uses fuel as a function of input by an operator to the Internal combustion engine delivers.

Bei Kraftstoffzuführeinrichtungen werden üblicherweise von einem elektrischen Motor angetriebene Kraftstoffpumpen dazu eingesetzt, Kraftstoff unter Druck von einem Kraftstoffvor rat zu der Brennkraftmaschine zu fördern.In fuel supply systems are usually from an electric motor driven fuel pumps used, fuel under pressure from a fuel pre advice to promote the internal combustion engine.

Ein allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine derartige Kraftstoffzuführeinrichtung zu schaffen, bei der die Kraft stoffpumpe so betrieben wird, daß sie Kraftstoff aus dem Vorrat zu der Brennkraftmaschine als Funktion des durch die Bedienungsperson bestimmten Bedarfs der Brennkraftmaschine fördert. Insbesondere soll durch die vorliegende Erfindung eine Kraftstoffzuführeinrichtung geschaffen werden, die die Pumpendrehzahl als Funktion des durch die Bedienungsperson bestimmten Bedarfs der Brennkraftmaschine regelt, bei der das Pumpengeräusch bei kleinen Drehzahlen der Pumpe und der Brennkraftmaschine verringert ist und bei der der Pumpe im Leerlauf der Brennkraftmaschine möglichst wenig Strom zuge führt wird, was besonders wichtig ist bei Anwendung in Wasserfahrzeugen.A general one The aim of the present invention is to provide such To create a fuel supply device that uses the force fuel pump is operated so that it fuel from the Stock to the internal combustion engine as a function of through the Operator of certain internal combustion engine needs promotes. In particular, by the present invention a fuel supply device will be created that the Pump speed as a function of by the operator regulates specific needs of the internal combustion engine at which the pump noise at low pump speeds and Internal combustion engine is reduced and the pump in the Idle the engine as little power as possible leads what is particularly important when applied in Watercraft.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin dung sind in den Patentansprüchen angegeben. The invention and advantageous refinements of the invention tion are specified in the claims.

Ein Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffzuführeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Kraftstoffvor rat und eine von einem elektrischen Motor angetriebene Kraftstoffpumpe, die auf das Anlegen elektrischer Energie anspricht, um Kraftstoff unter Druck vom Vorrat zu der Brennkraftmaschine mit einem Durchsatz zu fördern, der sich als Funktion der an die Pumpe angelegten elektrischen Ener gie ändert. Mit der Luftansaugleitung der Brennkraftmaschine ist ein Sensor gekoppelt, der die Menge der an die Brenn kraftmaschine abgegebenen Verbrennungsluft und somit den durch die Bedienungsperson bestimmten Bedarf der Brennkraft maschine mißt. Eine elektronische Schaltung spricht auf den Sensor an, um elektrische Energie an die Pumpe als direkte Funktion der Menge der der Brennkraftmaschine zugeführten Verbrennungsluft anlegt und dadurch die Pumpe mit einer Drehzahl betreibt, die gerade ausreicht, um den Bedarf zu decken. Vorzugsweise umfaßt diese Schaltung einen impuls breitenmodulierten Verstärker, der den Strom einer Gleich stromquelle der Pumpe als Funktion des durch die Bedienungs person bestimmten Bedarfs der Brennkraftmaschine zuführt. Bei zwei Ausführungsbeispielen der Erfindung besteht der auf den Lufteinlaßstrom ansprechende Sensor aus einem Drossel ventilstellungs-Sensor bzw. einem im Luftansaugkanal ange ordneten Luftmassenstrom-Sensor.An embodiment of a fuel supply device according to the present invention comprises a fuel pre rat and one powered by an electric motor Fuel pump on the application of electrical energy responds to fuel under pressure from the supply To promote internal combustion engine with a throughput that is as a function of the electrical energy applied to the pump gie changes. With the air intake line of the internal combustion engine is a sensor coupled to the amount of burning Combustion air emitted by the engine and thus the the need for the internal combustion engine determined by the operator machine measures. An electronic circuit responds to that Sensor to supply electrical energy to the pump as a direct Function of the amount supplied to the internal combustion engine Combustion air creates and thus the pump with a Operating speed that is just sufficient to meet the demand cover. This circuit preferably comprises a pulse wide-modulated amplifier that carries the current of an equal power source of the pump as a function of the operating Person supplies certain internal combustion engine needs. In two embodiments of the invention, there is the air inlet flow responsive sensor from a throttle valve position sensor or one in the air intake duct arranged air mass flow sensor.

Anhand der Zeichnung werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigt:Based on the drawing, two embodiments of the Invention explained. It shows:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäß ausgebil deten Kraftstoffzuführeinrichtung und Fig. 1 is a block diagram of an inventive ausgebil Deten fuel supply device and

Fig. 2 ein fragmentarisches Blockdiagramm zum Veranschau lichen einer Modifikation der in Fig. 1 gezeigten Kraftstoffzuführeinrichtung. FIG. 2 is a fragmentary block diagram illustrating a modification of the fuel supply device shown in FIG. 1.

Fig. 1 zeigt eine Kraftstoffzuführeinrichtung 10, die Kraft stoff unter Druck einer Brennkraftmaschine 12 zuführt, wel che eine mit einem Luftreiniger 16 gekoppelte Luftansauglei tung 14 aufweist. Ein Drosselventil 18 ist innerhalb der Leitung 14 angeordnet und ist durch eine Bedienungsperson über ein Gestänge 20 betätigbar, um der Brennkraftmaschine Verbrennungsluft in Abhängigkeit von dem durch die Bedie nungsperson bestimmten Bedarf der Brennkraftmaschine zuzu führen. Die Kraftstoffzuführeinrichtung 10 umfaßt einen Kraftstoffvorrat 22 wie z. B. einen Kraftstofftank sowie eine von einem elektrischen Motor betriebene Kraftstoffpumpe 24, die bei Zufuhr von Gleichstromenergie Kraftstoff vom Vorrat 22 unter Druck zu der Brennkraftmaschine 12 fördert. Mit dem Drosselventil 18 ist durch ein Gestänge 28 ein Sensor 26 gekoppelt, der ein elektrisches Signal als Funktion der Stellung des Drosselventils 18 innerhalb der Leitung 14 erzeugt. Ein impulsbreitenmodulierter Verstärker 30 empfängt dieses elektrische Signal und gibt Gleichstrom einer Batte rie 32 an die Motorwicklung der Kraftstoffpumpe 24 ab, und zwar als direkte Funktion, vorzugsweise als direkte lineare bzw. proportionale Funktion der an die Brennkraftmaschine 12 abgegebenen Verbrennungsluftmenge. Dies wird bei dem bevor zugten Ausführungsbeispiel der Erfindung dadurch erreicht, daß gepulster Strom der Pumpe 24 mit einer Frequenz und/oder einem Tastverhältnis zugeführt wird, die bzw. das sich als direkte Funktion des Stellungs-Ausgangssignals des Sensors ändert. Fig. 1 shows a fuel supply device 10 , which supplies fuel under pressure to an internal combustion engine 12, which has a device coupled to an air cleaner 16 Luftansauglei 14 . A throttle valve 18 is arranged within the line 14 and can be actuated by an operator via a linkage 20 in order to supply combustion air to the internal combustion engine in dependence on the need of the internal combustion engine determined by the operator. The fuel supply device 10 comprises a fuel supply 22 such as. B. a fuel tank and a fuel pump operated by an electric motor 24 , which promotes fuel from the supply 22 under pressure to the internal combustion engine 12 when DC power is supplied. A sensor 26 is coupled to the throttle valve 18 by a linkage 28, which sensor generates an electrical signal as a function of the position of the throttle valve 18 within the line 14 . A pulse width modulated amplifier 30 receives this electrical signal and outputs direct current from a battery 32 to the motor winding of the fuel pump 24 , as a direct function, preferably as a direct linear or proportional function of the amount of combustion air delivered to the internal combustion engine 12 . This is achieved in the preferred embodiment of the invention in that pulsed current is supplied to the pump 24 at a frequency and / or a duty cycle which changes as a direct function of the position output signal of the sensor.

Fig. 2 zeigt ein modifiziertes Ausführungsbeispiel, bei dem der Drosselventilstellungs-Sensor 26 in Fig. 1 durch einen Luftmassenstrom-Sensor 34 ersetzt ist. Der Sensor 34 ist mit einem Heißdraht 36 oder dergleichen gekoppelt, um dem impulsbreitenmodulierten Verstärker 30 ein elektrisches Signal in Abhängigkeit von der Verbrennungsluftmenge zuzu führen. Die Modifikation der Fig. 2 ist besonders vorteil haft bei Brennkraftmaschinen mit Turboaufladung. FIG. 2 shows a modified exemplary embodiment in which the throttle valve position sensor 26 in FIG. 1 is replaced by an air mass flow sensor 34 . The sensor 34 is coupled to a hot wire 36 or the like in order to supply the pulse width modulated amplifier 30 with an electrical signal as a function of the amount of combustion air. The modification of FIG. 2 is particularly advantageous in internal combustion engines with turbocharging.

Claims

1. Fuel supply device for an internal combustion engine, which is provided with a device for supplying combustion air to the internal combustion engine, comprising:
a fuel supply ( 22 ) and a fuel pump ( 24 ) operated by an electric motor which, depending on the electrical energy applied, supplies pressurized fuel from the fuel supply ( 22 ) to the internal combustion engine ( 12 ) with a throughput which is a function of that to the Pump ( 24 ) applied electrical energy is changeable,
a sensor device ( 26 , 28 ; 34 , 36 ) which is coupled to the air supply device ( 14 , 18 ) in order to detect the amount of combustion air emitted to the internal combustion engine ( 12 ), and
a responsive to the sensor device A device ( 30 , 32 ) for the supply of electrical energy to the pump ( 24 ) as a direct function of the amount of combustion air delivered to the internal combustion engine ( 12 ).

2. Fuel supply device according to claim 1, characterized in that the device ( 30 , 32 ) for the supply of electrical energy delivers direct current as a direct function of the amount of combustion air to the pump ( 24 ).

3. Fuel supply device according to claim 1 or 2, characterized in that the device for the supply of electrical energy has a direct current source ( 32 ) and a pulse-width modulated amplifier ( 30 ) in order to provide pulsed current from the direct current source ( 32 ) to the pump ( 24 ) to supply a frequency and / or a duty cycle that changes as a function of the amount of combustion air supplied to the internal combustion engine ( 12 ).

4. Fuel supply device according to one of the preceding claims, characterized in that the air supply device has a throttle valve ( 18 ) which can be actuated by an operator to supply combustion air as a function of the operator's input of the internal combustion engine ( 12 ), and in that the Sensor device has a sensor ( 26 ) which responds to the position of the throttle valve ( 18 ).

5. Fuel supply device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sensor device has an air mass flow sensor ( 34 ).