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DE4143094A1 - Electronic fuel injection for IC engine - uses flywheel sensor to ascertain crankshaft speed and angle, camshaft providing fuel pressure to operate injectors - Google Patents

Electronic fuel injection for IC engine - uses flywheel sensor to ascertain crankshaft speed and angle, camshaft providing fuel pressure to operate injectors

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Publication number
DE4143094A1
DE4143094A1 DE19914143094 DE4143094A DE4143094A1 DE 4143094 A1 DE4143094 A1 DE 4143094A1 DE 19914143094 DE19914143094 DE 19914143094 DE 4143094 A DE4143094 A DE 4143094A DE 4143094 A1 DE4143094 A1 DE 4143094A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
injectors
crankshaft
control unit
engine
cylinders
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19914143094
Other languages
German (de)
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DE4143094C2 (en
Inventor
Jonas Dyberg
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.)
Volvo AB
Original Assignee
Volvo AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Volvo AB filed Critical Volvo AB
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Publication of DE4143094C2 publication Critical patent/DE4143094C2/en
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Abstract

The fuel injectors are supplied with fuel by pump (18) driven by the pulley belt (12). The fuel pressure is not enough to operate the valve at the injector nozzle. The extra pressure required to operate the injector is derived from the cams on the camshaft (32) and the sequencing of the injectors comes from an electronic control box (10), whose outputs operate electromagnetic valves. The input to the control box is a signal supplied by an inductive sensor mounted by the flywheel. The sensor sends a stream of pulses to the control box which indicate rotational speed and crankshaft angle and for a 6-cylinder engine, there are three angles at which one or other of a pair of injectors can be operated. The mark-space ratio of the sensor output is different for these three angular positions, so that the absolute crankshaft position is known by the control box at any time. USE/ADVANTAGE - Electronic fuel injection for vehicles. Uses flywheel to give necessary crankshaft speed and position; obviates the need for camshaft sensor.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung für die elektronische Steuerung von Brennstoffinjektoren für einen Verbrennungsmotor gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs.The present invention relates to an arrangement for the electronic control of fuel injectors for one Internal combustion engine according to the preamble of the main claim.

In Verbrennungsmotoren, bei denen die Nockenwelle nicht im Takt mit der Kurbelwelle rotiert, was zum Beispiel bei Vier­ taktmotoren der Fall ist, ist es bekannt, für die elektro­ nisch gesteuerten Brennstoffinjektoren einen Geber zur Fest­ stellung der Winkellage der Nockenwelle zu verwenden. Der Geber gibt Information darüber, in welchen Zylinder Brenn­ stoff eingespritzt werden soll.In internal combustion engines in which the camshaft is not in the Clock rotates with the crankshaft, which is for example four is the case, it is known for the electro nically controlled fuel injectors a donor to the fixed position of the angular position of the camshaft. The The encoder gives information about which cylinder is burning substance to be injected.

Um eine Brennstoffeinspritzung zu liefern, bei der Beginn und Ende der Einspritzung genau in Beziehung zur Winkellage der Kurbelwelle stehen, ist außerdem ein Geber erforderlich, der den Winkel der Kurbelwelle fühlt, d. h. die Winkellage der Kurbelwelle während der Rotation. Die Genauigkeit der Brennstoffeinspritzung ist von größter Bedeutung, um die Emission der Abgase minimieren zu können. Wenn strenge Emis­ sionsanforderungen nicht vorliegen, ist es ausreichend, In­ formation über den Winkel der Nockenwelle zu erhalten; aber aufgrund von Spiel und Federung in der Transmission zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle kann eine genaue Einspritzung nicht erhalten werden. Der Geber für die Kur­ belwelle wird daher für die Bestimmung des Einspritzwinkels und der Drehzahl des Motors eingesetzt, während der Geber für die Nockenwelle nur für die Synchronisierung verwendet wird, d. h. zur Indizierung und Bestimmung des Zylinders, der die Einspritzung von Brennstoff bekommen soll. Beide Geber werden zusammen für die Bestimmung der Rotationsrichtung verwendet.To deliver fuel injection, at the beginning and end of injection exactly in relation to the angular position the crankshaft, an encoder is also required who feels the angle of the crankshaft, d. H. the angular position the crankshaft during rotation. The accuracy of the Fuel injection is paramount to that To be able to minimize emissions of the exhaust gases. If strict emis sion requirements do not exist, it is sufficient to In to obtain formation about the angle of the camshaft; but due to play and suspension in the transmission between the camshaft and the crankshaft can be accurate  Injection cannot be obtained. The giver for the cure Belwelle is therefore used to determine the injection angle and the speed of the motor used during the encoder used for the camshaft only for synchronization will, d. H. for indexing and determining the cylinder, the to get the injection of fuel. Both donors are used together for determining the direction of rotation used.

Es ist weiter bekannt, daß man in einer solchen Anordnung eine elektrische Steuereinheit benutzen kann, in der Geber­ signale von dem Geber der Nockenwelle und demjenigen der Kurbelwelle so gespeichert werden, daß die Steuereinheit Steuersignale im richtigen Moment zum richtigen Brennstof­ finjektor zur genauen Brennstoffeinspritzung abgibt. Nachdem der Motor gestartet und der richtige Zylinder bestimmt wor­ den ist, um den zugehörigen Injektor zu aktivieren, kann die Steuereinheit lediglich durch Verwendung von Signalen von dem Kurbelwellengeber den Zylinder feststellen, der die nachfolgende Einspritzung erhalten soll, da die Einspritz­ folge vorbestimmt ist. Wenn der Motor läuft, arbeitet dann der Motor ähnlich gut ohne Nockenwellengeber. Prinzipiell ist es aus mehreren Gründen, wie z. B. Kosten, Zuverlässig­ keit und Raumbedarf wünschenswert, die Anzahl der Geber zu verringern, insbesondere weil bei Verbrennungsmotoren hohe Ansprüche an alle eingesetzten Komponenten aufgrund hoher Umgebungseinflüsse gestellt werden. Diese Umgebungseinflüsse betreffen Temperatur, Vibration, Verschmutzung usw. und hän­ gen auch davon ab, an welcher exponierten Stelle bezüglich des Motors eine Plazierung dieser Teile stattfindet.It is further known that such an arrangement an electrical control unit can be used in the encoder signals from the sender of the camshaft and that of the Crankshaft can be stored so that the control unit Control signals at the right moment for the right fuel finjector for accurate fuel injection. After this the engine started and the right cylinder determines what is to activate the associated injector, the Control unit only by using signals from the crankshaft sender determine the cylinder that the subsequent injection should get because the injection sequence is predetermined. When the engine is running, it works the engine is similarly good without a camshaft sensor. In principle it is for several reasons, e.g. B. Cost, Reliable the number of donors is desirable reduce, especially because high in internal combustion engines High demands on all components used Environmental influences. These environmental influences affect temperature, vibration, pollution etc. and hän also depend on at which exposed point regarding these parts are placed in the engine.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung zu schaffen, bei welcher die Brennstoffeinspritzung in einer korrekten Weise ohne Verwendung eines Nockenwellengebers ge­ steuert wird, wobei die Anzahl der am Motor mechanisch ange­ ordneten Komponenten verringert werden kann, um durch die Anordnung einen geringeren Kostenaufwand zu erzielen.The object of the present invention is to provide an arrangement create in which the fuel injection in one correct way without using a camshaft sensor  is controlled, the number of mechanically on the engine ordered components can be reduced by the Arrangement to achieve a lower cost.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kenn­ zeichnenden Teil des Hauptanspruchs gelöst.The task is inventively characterized by the features in drawing part of the main claim solved.

Durch die erfindungsgemäßen Merkmale wird ein zusätzlicher Nockenwellengeber entbehrlich, was zum einen eine erhebliche Komponentenreduzierung sowie eine große Arbeits- und Kosteneinsparung mit sich bringt, da Anbringung, Montage und Wartung zum Wegfall gelangen.The features of the invention make an additional one Camshaft sensors can be dispensed with, which on the one hand is considerable Component reduction and a large work and Saving costs, because installation, assembly and Maintenance can be eliminated.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestal­ tungen des Erfindungsgegenstands angegeben.Further advantageous configurations are in the subclaims ment of the subject of the invention.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:In the following, the invention is illustrated by means of an embodiment game explained with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsge­ mäßen Anordnung im Zusammenwirken mit einem Ver­ brennungsmotor, Fig. 1 is a schematic representation of a erfindungsge MAESSEN arrangement in cooperation with a Ver brennungsmotor,

Fig. 2 und 3 eine schematische Schnittdarstellung durch einen zu einem Verbrennungsmotor gehörenden Brenn­ stoffinjektor in zwei Stellungen und, Figs. 2 and 3 is a schematic sectional view through a belonging to a combustion engine combustion stoffinjektor in two positions and,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Konfiguration eines bei der Anordnung verwendeten Kurbelwellen­ winkelgebers. Fig. 4 is a schematic representation of a configuration of a crankshaft angle encoder used in the arrangement.

Fig. 1 zeigt die Anordnung der Erfindung bei einem Verbren­ nungsmotor, im vorliegenden Fall eines Sechszylinder-Vier­ takters, beispielsweise einem Dieselmotor mit einer vorbe­ stimmten Zündfolge, die schematisch durch die verschiedenen Winkellagen der sechs Kurbelkröpfungen 2 der Kurbelwelle 1 veranschaulicht ist. Jedem Zylinder ist ein Brennstoffinjek­ tor 3-8 zugeordnet, der teils mechanisch mit den Nocken der Nockenwelle 9 gekoppelt (die Nockenwelle ist lediglich durch ihre Achse dargestellt) und teils elektrisch mit einer Steuereinheit 10 via Ausgang 11 für jeden Injektor 3-8 ver­ bunden ist. Über den Nockenwellentrieb 32 und den Nockenrie­ men 12 oder über Zahnräder ist die Nockenwelle in üblicher Weise mit der Kurbelwelle gekoppelt und bei einem Viertakt­ motor so eingerichtet, daß sie bezüglich der Drehgeschwin­ digkeit der Kurbelwelle mit halber Rotationsgeschwindigkeit dreht. Die Anordnung weist auch einen Kurbelwellenwinkelge­ ber 13 auf, der so eingerichtet ist, daß er ein Gebersignal einem Eingang 14 an der Steuereinheit liefert, durch welches im Zusammenwirken mit der Steuereinheit der momentane Kur­ belwellenwinkel und die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbel­ welle 1 angezeigt werden kann. Fig. 1 shows the arrangement of the invention in a combus- tion engine, in the present case a six-cylinder four-stroke, for example a diesel engine with a pre-determined firing order, which is illustrated schematically by the different angular positions of the six cranked portions 2 of the crankshaft 1 . Each cylinder is assigned a fuel injector 3-8 , which is partly mechanically coupled to the cams of the camshaft 9 (the camshaft is only represented by its axis) and partly electrically connected to a control unit 10 via output 11 for each injector 3-8 . About the camshaft drive 32 and the Nockenrie men 12 or gears, the camshaft is coupled in the usual manner with the crankshaft and set up in a four-stroke engine so that it rotates at half the speed of rotation of the crankshaft with respect to the speed. The arrangement also has a crankshaft angle sensor 13 , which is set up in such a way that it supplies an encoder signal to an input 14 at the control unit, through which, in cooperation with the control unit, the instantaneous cure angle and the rotational speed of the crankshaft 1 can be displayed.

Aus Gründen der Anschaulichkeit ist der schematische Aufbau gezeigt und die prinzipielle Wirkungsweise der Brennstoffin­ jektoren beschrieben, von denen ein Injektor 3 in einem ver­ tikalen Schnitt in den Fig. 2 und 3 widergegeben ist.For the sake of clarity, the schematic structure is shown and the principle of operation of the fuel injector is described, of which an injector 3 is shown in a vertical section in FIGS . 2 and 3.

Der Brennstoffinjektor, auch Injektoreinheit genannt, weist eine von einer Nocke 14 auf der Nockenwelle 9 mechanisch be­ aufschlagbare Pumpe 15 mit einem in einer Zylinderbohrung 16 beweglichen Pumpenkolben 17 auf. Der Brennstoff wird durch eine in Fig. 1 veranschaulichte Speisepumpe 18 zum Verbren­ nungsmotor gefördert und unter kontinuierlichem Speisedruck gehalten, der auch im Einlaß 19 des Injektors 3 vorherrscht. Dieser Druck ist jedoch nicht ausreichend, um die Spritzna­ del 20 öffnen zu können, welche während des größten Teils der Motorumdrehung das Spritzmundstück unter Einwirkung ei­ ner Druckfeder 22 verschlossen hält. Ein Magnetventil 23 ist in dem Injektor so eingerichtet, daß es während des größten Teils der Motorumdrehung offen gehalten wird, um die Ablei­ tung des Brennstoffs zu einem Rückauslaß 24 über eine Stichleitung 25 bereitzustellen. Die Kolbenpumpe ist zwar dazu eingerichtet, daß während des Kompressionstaktes, der in einem Viertaktmotor bei jeder zweiten Umdrehung auftritt, durch die Wirkung, ausgehend von der Nockenwelle 9, den erforderlichen Einspritzdruck in der Brennstoffleitung 26 aufzubauen. Dies setzt aber gleichzeitig voraus, daß das Ma­ gnetventil 23 geschlossen ist und dies ist wiederum nur un­ ter einem vorher bestimmten Winkelintervall der Kurbelwel­ lenrotation der Fall, nämlich dann, wenn die Einspritzung des Brennstoffs erfolgen soll. Die Umstellung des Magnetven­ tils wird über Steuersignale, die an den einzelnen Ausgängen 11 für jeden Injektor anliegen, über die Steuereinheit 10 gesteuert.The fuel injector, also called an injector unit, has a pump 15 which can be mechanically opened by a cam 14 on the camshaft 9 and has a pump piston 17 movable in a cylinder bore 16 . The fuel is conveyed by a feed pump 18 illustrated in FIG. 1 to the combustion engine and kept under continuous feed pressure, which also prevails in the inlet 19 of the injector 3 . However, this pressure is not sufficient to be able to open the Spritzna del 20 , which keeps the spray nozzle closed under the action of a compression spring 22 during most of the engine revolution. A solenoid valve 23 is arranged in the injector so that it is kept open during most of the engine revolution in order to provide the fuel line to a back outlet 24 via a stub 25 . The piston pump is set up to build up the required injection pressure in the fuel line 26 during the compression stroke, which occurs in a four-stroke engine with every second revolution, by the action, starting from the camshaft 9 . But at the same time this presupposes that the magnetic valve 23 is closed and this is in turn only the case under a predetermined angular interval of the crankshaft lenrotation, namely when the fuel is to be injected. The changeover of the Magnetven valve is controlled via control signals which are present at the individual outputs 11 for each injector, via the control unit 10 .

Fig. 2 zeigt den Einspritzmoment, d. h. den Zeitpunkt, bei dem die Pumpe 15 heruntergedrückt und das Magnetventil 23 geschlossen ist. Fig. 3 zeigt den Zeitpunkt nach dem Ein­ spritzmoment, bei welchem der Pumpenkolben immer noch herun­ tergedrückt ist, aber das Magnetventil 23 offen ist, was dazu führt, daß der Einspritzdruck nicht mehr aufrechterhal­ ten wird und somit die Brennstoffnadel in die geschlossene Stellung übergeht. Fig. 2 shows the injection torque, ie the time at which the pump 15 is pressed down and the solenoid valve 23 is closed. Fig. 3 shows the time after the injection torque at which the pump piston is still pressed down, but the solenoid valve 23 is open, which leads to the fact that the injection pressure is no longer maintained and thus the fuel needle changes to the closed position.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird ermittelt, ob sich ein spezieller Zylinder in seinem Kompressions- oder in sei­ nem Gasaustauschtakt befindet, so daß stets der richtige In­ jektor für die Brennstoffeinspritzung im rechten Moment ak­ tiviert werden kann ohne daß die Anordnung mit einem Noc­ kenwellengeber versehen ist. Eine Voraussetzung dafür ist, daß der Kurbelwellengeber so eingerichtet ist, daß die Zen­ traleinheit 10 mittels des Gebersignals von dem Kurbelwellengeber die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbel­ welle und dessen momentanen Kurbelwellenwinkel bestimmen kann.The arrangement according to the invention determines whether a special cylinder is in its compression or in its gas exchange cycle, so that the correct injector for fuel injection can always be activated at the right moment without the arrangement being provided with a Noc kenwellengeber . A prerequisite for this is that the crankshaft encoder is set up so that the central unit 10 can determine the rotational speed of the crankshaft and its instantaneous crankshaft angle by means of the encoder signal from the crankshaft encoder.

Dies ist mit Hilfe eines Kurbelwellengebers möglich, der be­ züglich des Aufbaus seines Winkelindizierelements unsym­ metrisch ist.This is possible with the help of a crankshaft encoder, which be regarding the construction of its angle indicator unsym is metric.

Fig. 4 zeigt schematisch ein Beispiel einer Ausführungsform eines Kurbelwellengebers, der wie eine Scheibe 13 geformt ist und an der Peripherie der Scheibe mit den genannten In­ dizierungselementen 27 (s. Fig. 1) versehen ist. In der Fi­ gur ist eine geradlinige Abwicklung dargestellt. Die physikalische Gestaltung der Indizierungselemente ist vom Typ des Winkelgebers abhängig und kann beispielsweise in üb­ licher Weise mit einer Zahnperipherie ausgeführt sein und einen an der Peripherie angeordneten induktiven Sensor 28 aufweisen (s. Fig. 1). Fig. 4 shows schematically an example of an embodiment of a crankshaft sensor, which is shaped like a disc 13 and is provided on the periphery of the disc with the mentioned in dicating elements 27 (see FIG. 1). A straight line processing is shown in the figure. The physical design of the indexing elements depends on the type of the angle encoder and can, for example, be designed with a tooth periphery in the usual manner and have an inductive sensor 28 arranged on the periphery (see FIG. 1).

Der Sensor 28 ist eingerichtet, Impulse an die Steuereinheit 10 zu liefern, welche ihrerseits dazu eingerichtet ist, die Anzahl der Pulse zu zählen und zu berechnen und die Zeit zwischen bestimmten, aufeinanderfolgenden Pulsen zu verglei­ chen. Die Asymmetrie wird dadurch erreicht, daß die regelmä­ ßigen Zähne oder alternativ hierzu Bohrungen, an der Peri­ pherie der Scheibe an gewissen Stellen ausgelassen sind, so daß Lücken gemäß eines vorherbestimmten Musters auftreten. Auf diese Weise kann die momentane absolute Winkellage der Kurbelwelle indiziert werden.The sensor 28 is set up to supply pulses to the control unit 10 , which in turn is set up to count and calculate the number of pulses and to compare the time between certain successive pulses. The asymmetry is achieved in that the regular teeth or, alternatively, holes are omitted at certain points on the periphery of the disk, so that gaps occur according to a predetermined pattern. In this way, the current absolute angular position of the crankshaft can be indicated.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat man die Indi­ zierungselemente so gestaltet, daß eine Lücke 29, 30, 31 für jede Drittel-Kurbelwellenumdrehung erscheint, d. h. drei Lücken pro jede Kurbelwellenumdrehung. Die Asymmetrie ist so erreicht, daß die Breite der Lücken und damit der Puls zwi­ schen der Zeitdauer des Lückenraums verschieden ist und bei­ spielsweise eine gewisse Anzahl ausgelassener Indi­ zierelemente einem regelmäßigen Muster entsprechen.In the illustrated embodiment, the indexing elements have been designed so that a gap 29 , 30 , 31 appears for every third crankshaft revolution, ie three gaps per crankshaft revolution. The asymmetry is achieved so that the width of the gaps and thus the pulse between the duration of the gap space is different and, for example, a certain number of omitted indexing elements correspond to a regular pattern.

Wenn man einen Kurbelwellengeber der vorbeschriebenen Art verwendet, kann die Steuereinheit als Hardware oder als Hardware in Kombination mit Software ausgebildet sein, um einen Arbeitsgang durchzuführen, der gemäß eines der ersten Beispiele darin besteht, daß die Steuereinheit vor dem Start, den Takt, den Kompressionstakt oder den Gasaus­ tauschtakt, in welchem ein bestimmter Zylinder sich gerade befindet als "Vermutung" ermittelt. Mit einer asymmetrischen Kurbelwellenindizierung ist die Wahrscheinlichkeit für eine richtige Vermutung Anzahl Nockenwellenumdrehung pro Kurbel­ wellendrehungen groß. Für einen Viertaktmotor wird die Wahr­ scheinlichkeit 1/2 weil die Nockenwelle eine Umdrehung ro­ tiert, während die Kurbelwelle zwei Umdrehungen durchführt. Die Anzahl von Zylindern hat keine Auswirkung auf die Wahr­ scheinlichkeit. Der Ablauf ist dann der folgende:If you have a crankshaft encoder of the type described above used, the control unit as hardware or as Hardware in combination with software designed to to carry out an operation according to one of the first Examples are that the control unit before Start, the stroke, the compression stroke or the gas off Exchange cycle in which a certain cylinder is currently is determined as "guess". With an asymmetrical Crankshaft indexing is the probability of one correct guess number of camshaft revolutions per crank shaft rotations large. For a four-stroke engine, the truth Probability 1/2 because the camshaft turns one turn ro animals while the crankshaft makes two revolutions. The number of cylinders has no effect on the true probability. The process is as follows:

  • 1. Die Rotationsrichtung und der Kurbelwellenwinkel werden erfaßt, was mittels eines Gebers gemäß Fig. 4 dadurch geschieht, daß die Steuereinheit 10 die Anzahl von Pulse in zwei aufeinanderfolgende Gruppen zwischen den Lücken 29, 30 und 31 errechnet. Die Lücken werden da­ durch ermittelt, daß die Steuereinheit die Zeit zwi­ schen einigen aufeinanderfolgenden Impulsen vergleicht.1. The direction of rotation and the crankshaft angle are detected, which happens by means of an encoder according to FIG. 4 in that the control unit 10 calculates the number of pulses in two successive groups between the gaps 29 , 30 and 31 . The gaps are determined by the fact that the control unit compares the time between a few successive pulses.
  • 2. Die Steuereinheit 10 geht vorläufig davon aus (vermutet) aufgrund der Informationen, die unter Pkt. 1 erhalten worden sind, daß, wenn der Motor zum letzten Mal angehalten worden ist, ein bestimmter Zylinder sich in einem gewissen Takt befindet, beispielsweise der Zy­ linder 1 im Kompressionstakt.2. The control unit 10 tentatively assumes (presumably) based on the information obtained under point 1 that when the engine has been stopped for the last time, a certain cylinder is in a certain stroke, for example the Zy linder 1 in the compression cycle.
  • 3. Die Steuereinheit gibt während einer geraden Anzahl von Motorumdrehungen, beispielsweise sechs Umdrehungen Steuersignale auf die Ausgänge 11 zu den Injektoren 3-8 in für die Brennstoffeinspritzung richtiger Zündfolge. Die Anzahl der Motorumdrehungen kann evtl. von der Kühlflüssigkeitstemperatur bestimmt werden, da die Startfähigkeit temperaturabhängig ist.3. During an even number of engine revolutions, for example six revolutions, the control unit sends control signals to the outputs 11 to the injectors 3-8 in the correct firing order for the fuel injection. The number of engine revolutions can possibly be determined by the coolant temperature, since the starting ability depends on the temperature.
  • 4. Die Zündung wird mittels der Steuereinheit durch Messen der momentanen Kurbelwinkelgeschwindigkeit indiziert.4. The ignition is measured by means of the control unit the instantaneous crank angular velocity.
  • 5. Wenn die Zündung nicht indiziert wird, d. h. wenn die momentane Kurbelwellenwinkelgeschwindigkeit einen vor­ bestimmten Wert nicht überschreitet, wird die Sequenz der Steuersignale von der Steuereinheit zu einem pha­ senverschobenen Zustand umgestellt und zwar im Verhält­ nis zu dem momentanen Kurbelwinkel auf eine Vermutung gegründet, daß der Motor sich in seiner zweiten Kurbel­ wellenumdrehung befindet, d. h. die Umdrehung den Gas­ wechseltakt für den Zylinder 1 bei Pkt. 2 durchgeführt hätte.5. If the ignition is not indicated, that is, if the current crankshaft angular velocity does not exceed a predetermined value, the sequence of the control signals is changed from the control unit to a phase-shifted state, namely in relation to the current crank angle based on a presumption that the engine is in its second crankshaft revolution, ie the revolution would have performed the gas exchange cycle for cylinder 1 at point 2.
  • 6. Der Verlauf entsprechend der Punkte 3, 4 und 5 wieder­ holt sich, bis der Motor startet.6. The course according to points 3, 4 and 5 again picks up until the engine starts.
  • 7. Wenn der Motor abgestellt werden soll, ist es vorteil­ haft, daß man stets die Brennstoffeinspritzung bei ei­ nem bestimmten Zylinder beginnend einstellt. Praktische Versuche gaben Antwort darüber, in welcher Lage der Mo­ tor üblicherweise anhielt und durch die Ermittlung der Anzahl von Pulsen vom Kurbelwellengeber 13 kann die Steuereinheit 10 ungefähr abschätzen, auf welcher Mo­ torumdrehung der Motor anhielt. Diese Information wird in der Steuereinheit bis zum nächsten Start gespeichert und vergrößert die Genauigkeit der Berechnung der Wahr­ scheinlichkeit gem. Pkt. 2.7. If the engine is to be turned off, it is advantageous that one always adjusts the fuel injection starting with a particular cylinder. Practical tests gave an answer about the position in which the engine usually stopped and by determining the number of pulses from the crankshaft sensor 13 , the control unit 10 can roughly estimate the engine revolution at which the engine stopped. This information is stored in the control unit until the next start and increases the accuracy of the probability calculation acc. Point 2.

Durch Wählen eines alternativen Verlaufs können gewisse Nachteile des oben genannten Verfahrens eliminiert werden und zwar dadurch, daß man während der Startphase gleichzei­ tig Steuersignale zu mehreren Injektoren sendet. Für einen Sechszylindermotor mit Kurbelwellenindizierung gemäß Fig. 4 ist es ausreichend, Steuersignale zur Aktivierung von zwei Injektoren gleichzeitig abzugeben, weil die Kolben in den Zylindern 1 und 6 und 5 und 2 bzw. 3 und 4 parallel arbei­ ten. Der Verlauf des Starts des Motors kann wie folgt ablau­ fen:By choosing an alternative course certain disadvantages of the above method can be eliminated by sending control signals to several injectors simultaneously during the start phase. For a six-cylinder engine with crankshaft indexing according to FIG. 4, it is sufficient to emit control signals for activating two injectors simultaneously, because the pistons in cylinders 1 and 6 and 5 and 2 or 3 and 4 work in parallel. The course of the start of the engine can proceed as follows:

  • 1. Die Steuereinheit 10 ermittelt zusammen mit dem Kurbel­ wellengeber 13 die Rotationsrichtung und einen Kurbel­ wellenwinkel. Mittels eines Gebers gem. Fig. 4 ge­ schieht dies dadurch, daß die Anzahl der Pulse in zwei aufeinanderfolgenden Gruppen mit Schwungradpulsen ge­ rechnet werden. Die Lücken werden dadurch ermittelt, daß die Steuereinheit die Zeit zwischen einigen der aufeinanderfolgenden Pulse vergleicht.1. The control unit 10 determines together with the crank shaft encoder 13, the direction of rotation and a crank shaft angle. Using an encoder according to Fig. 4 ge this happens in that the number of pulses in two successive groups with flywheel pulses are calculated GE. The gaps are determined by the control unit comparing the time between some of the successive pulses.
  • 2. Die Steuereinheit gibt Steuersignale auf die Ausgänge 11 zu mehreren Injektoren 3-8 gleichzeitig ab. Nur der Injektor, dessen Pumpe 15 einen Einspritzdruck für den Brennstoff aufgebaut hat, führt eine Einspritzung durch und dies geschieht somit beim richtigen Zylinder im richtigen Kurbelwinkel, wie von dem Kurbelwinkelgeber 13 und der Steuereinheit 10 bestimmt. In einem Sechszy­ linder-Viertaktmotor werden Stromimpulse zu nur zwei Injektoren für die Zylinder gleichzeitig gegeben, die kolbenparallel arbeiten.2. The control unit outputs control signals to the outputs 11 to several injectors 3-8 simultaneously. Only the injector, the pump 15 of which has built up an injection pressure for the fuel, carries out an injection and this therefore takes place in the correct cylinder at the correct crank angle, as determined by the crank angle sensor 13 and the control unit 10 . In a six-cylinder four-stroke engine, current pulses are given to only two injectors for the cylinders that work in parallel with the piston.
  • 3. Wenn der Motor startet und sauber läuft, dann geht die Steuereinheit zunächst davon aus (vermutet), daß ein gewisser Zylinder sich in einem gewissen Arbeitstakt befindet und stützt sich hierbei auf die Information, die unter Pkt. 5 erhalten worden sind. Von nun an be­ kommt nur ein Injektor von der Steuereinheit 10 ein Steuersignal entsprechend der Zündreihenfolge.3. When the engine starts and runs cleanly, the control unit first assumes (assumes) that a certain cylinder is in a certain work cycle and relies on the information obtained under point 5. From now on, only one injector from the control unit 10 receives a control signal according to the firing order.
  • 4. Durch Messung der Kurbelwinkelgeschwindigkeit kann die Steuereinheit 10 entscheiden, ob der vorläufige Aus­ gangspunkt gemäß Pkt. 3 richtig war oder nicht. Wenn dies nicht der Fall ist, wird aufgrund der gemessenen Verringerung der Kurbelwinkelgeschwindigkeit ein neuer Ausgangspunkt gewählt, d. h. ein gewisser Zylinder, der sich in einem gewissen anderen Arbeitstakt befindet, als unter dem in Pkt. 3 gewählten. Für einen sechszy­ lindrigen Viertaktmotor ist nur eine Bestimmung zu ma­ chen, um die richtige Zylinderfolge zu finden.4. By measuring the crank angle speed, the control unit 10 can decide whether the provisional starting point according to item 3 was correct or not. If this is not the case, a new starting point is selected on the basis of the measured reduction in the crank angle speed, that is to say a certain cylinder which is in a different working cycle than that selected in item 3. For a six-cylinder four-stroke engine, only one determination has to be made to find the correct cylinder sequence.
  • 5. Wenn der Motor abgestellt werden soll, ist es günstig, daß die Brennstoffeinspritzung bei einem bestimmten Zy­ linder die Arbeit einzustellen beginnt. Praktische Ver­ suche ergaben Antwort darauf, wo der Motor üblicher­ weise hielt und weil die Steuereinheit auch die Anzahl der Pulse von dem Kurbelwellengeber errechnet, bevor die Rotation ganz aufhört, kann die Steuereinheit grob abschätzen, auf welcher Motorumdrehung (Winkelstellung) der Motor hielt. Diese Information wird bis zum näch­ sten Start in der Steuereinheit gespeichert und vergrö­ ßert die Genauigkeit hinsichtlich der Wahrscheinlich­ keit bei der Bestimmung unter Pkt. 3.5. If the engine is to be switched off, it is convenient that the fuel injection at a certain Zy the work begins to stop. Practical Ver search gave an answer to where the engine is more common wisely held and because the control unit also the number the pulses from the crankshaft encoder are calculated before the rotation stops completely, the control unit can roughly Estimate on which engine revolution (angular position) the engine stopped. This information will be available until next Most start stored in the control unit and enlarged  improves the accuracy of the probabilities speed in the determination under point 3.

Mittels der Erfindung, die eine Anordnung und ein Verfahren beinhaltet, kann ein Nockenwellengeber überflüssig gemacht werden, weil die Anordnung mit einer "Vermutung" her­ ausfindet, daß ein gewissen Zylinder sich bei einer gewissen Kurbelwellenwinkellage in einem bestimmten Arbeitstakt be­ findet, wobei die Anordnung erst durch Messung der Kur­ belwellendrehzahl erkennt, ob die Vermutung korrekt war. Ab­ hängig davon behält die Anordnung den gewählten Verlauf ein oder schaltet zu einer Vermutung mit einem phasenverscho­ benen Einspritzverlauf.By means of the invention, an arrangement and a method includes, a camshaft sensor can be made redundant be because the arrangement comes with a "guess" finds out that a certain cylinder is with a certain Crankshaft angular position in a certain work cycle be takes place, the arrangement only by measuring the cure belwell speed detects whether the guess was correct. From depending on this, the arrangement retains the chosen course or switches to a guess with a phase shift injection course.

Die Erfindung ist nicht auf die in der oben angegebenen Be­ schreibung der beiden Ausführungsbeispiele und auf die in den Zeichnungen dargelegten Ausführungsformen beschränkt, sondern umfaßt im Rahmen der Patentansprüche auch weitere Ausführungsvariationen. So kann beispielsweise die Erfindung auf andere Typen von Verbrennungsmotoren mit kurbelwellen­ winkelgesteuerter Brennstoffeinspritzung oder Zündung und mit einem oder mehreren phasenverschoben arbeitenden Zylin­ dern verwendet werden, unabhängig davon, ob es sich bei dem Motor um einen Dieselmotor, Ottomotor oder einen anderen Typ (Wankelmotor) handelt. Weiter kann der Kurbelwellenwinkelge­ ber eine andere physikalische Lösung aufweisen, bei der min­ destens für gewisse Winkel die faktische Winkellage für die Kurbelwelle indizierbar ist. Unter phasenverschoben arbei­ tenden Zylindern versteht man die Phasenlage der zu den Zy­ lindern gehörenden Kolben, die mit der Kurbelwelle gekoppelt sind, bei denen die Kurbelwellenkröpfungen gegenseitig ver­ schieden oder gruppenweise verschiedene Winkellagen in bezug auf die Rotationsumdrehung der Kurbelwelle aufweisen.The invention is not based on the Be writing of the two embodiments and on the in limited to the embodiments set forth in the drawings, but also includes others within the scope of the claims Execution variations. For example, the invention on other types of internal combustion engines with crankshafts angle controlled fuel injection or ignition and with one or more phase-shifted cylinders be used regardless of whether the Engine around a diesel engine, gasoline engine or another type (Wankel engine). Furthermore, the crankshaft angle Have another physical solution where min at least for certain angles, the actual angular position for the Crankshaft is indexable. Working out of phase tendency cylinders one understands the phase position of the to the Zy alleviate associated pistons that are coupled to the crankshaft are in which the crankshaft crankings mutually ver different or grouped different angular positions in relation have the rotation of the crankshaft.

Claims (6)

1. Verfahren zur elektronischen Steuerung von Brennstof­ finjektoren (3-8) in einem Verbrennungsmotor vom Mehr­ takttyp mit einem oder mehreren Zylindern, wobei die Brennstoffeinspritzung der Injektoren in bestimmte Zy­ linder in dem Motor in Abhängigkeit vorbestimmter Win­ kellagen der Kurbelwelle des Motors während des Kom­ pressionstaktes des Arbeitszyklus des Motors ge­ schieht, der sich über mindestens zwei Kurbelwellenum­ drehungen erstreckt, unter Verwendung eines Win­ kelgebers (13) für die Kurbelwelle und einer von dem Winkelgeber gesteuerten Steuereinheit (10) für die Steuerung der Injektoren mit Hilfe von Steuersignalen, gekennzeichnet dadurch, daß der Winkelgeber und die Steuereinheit während der Startphase des Motors einer­ seits die Rotationsrichtung und den Kurbelwellenwinkel feststellen und andererseits eine gewisse Winkellage vorläufig feststellt, bei dem ein bestimmter oder be­ stimmte Zylinder sich in der Bewegung, die den Kom­ pressionstakt enthält, befindet und dabei die Steuereinheit Steuersignale an die zugehörigen Injekto­ ren (3-8) für die Brennstoffeinspritzung abgibt und die Änderung der Rotationsgeschwindigkeit bei einer vorge­ kommenen Zündung mißt und die Änderung der Rotationsge­ schwindigkeit der Kurbelwelle bei eingetroffener Zün­ dung anzeigt und bei festgestellter ausgebliebener Zün­ dung Steuersignale zu einem oder mehreren anderen In­ jektoren für die Brennstoffeinspritzung der zugehörigen Zylinder abgibt.1. A method for electronic control of fuel injectors ( 3-8 ) in an internal combustion engine of the multi-stroke type with one or more cylinders, the fuel injection of the injectors into certain cylinders in the engine depending on predetermined win kellagen the crankshaft of the engine during the comm pressionstaktes the working cycle of the engine happens ge, which extends over at least two crankshaft revolutions, using a Win kelgebers ( 13 ) for the crankshaft and a control unit ( 10 ) controlled by the angle encoder for the control of the injectors with the aid of control signals, characterized thereby in that the angle encoder and the control unit during the starting phase of the motor to determine the one hand, the direction of rotation and the crankshaft angle and on the other hand, provisionally detects a certain angular position, in which one, is certain or be agreed cylinder in the movement, which includes the Kom pressionstakt and the control unit outputs control signals to the associated injectors ( 3-8 ) for the fuel injection and measures the change in the rotational speed in the case of a previous ignition and indicates the change in the rotational speed of the crankshaft when the ignition has arrived and, if no ignition is found, control signals are added one or more other injectors for fuel injection of the associated cylinders. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit vor dem vorläufigen Feststellen Steu­ ersignale an mehr als einen Brennstoffinjektor (3-8) abgibt, nämlich sowohl an einen oder mehrere Injektoren für Zylinder, die bei einer bestimmten Winkellage der Kurbelwelle sich im Kompressionstakt befinden, wie auch an einen oder mehrere Injektoren für Zylinder, die sich gleichzeitig in einem anderen Arbeitstakt befinden.2. The method according to claim 1, characterized in that the control unit before the preliminary determination of control signals to more than one fuel injector ( 3-8 ), namely both to one or more injectors for cylinders which are at a certain angular position of the crankshaft Compression cycle, as well as on one or more injectors for cylinders, which are simultaneously in another work cycle. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, mit mittels Kurbel­ wellenwinkelgeber (13) an einer mit der Kurbelwelle (1) rotierenden Indizierscheibe mit einer Anzahl an der Pe­ ripherie der Scheibe liegenden Indizierelementen und einem festen Sensor (28) für das Erfassen der Indizie­ rungselemente während der Rotation der Scheibe, ein Ge­ bersignal in Form von Puls und zwar ein Pulsen für je­ des Indizierelement zur Steuereinheit abgegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß asymmetrische Zwischenräume zwischen bestimmten Indizierelementen (27) vorgesehen sind und die Steuereinheit eine Anzahl von Pulse minde­ stens bei zwei nacheinanderfolgenden Gruppen von Indizierelementen anzeigt und diese miteinander ver­ gleicht, wodurch die aktuelle Winkellage durch Fest­ stellen der Zwischenräume zwischen den Indizierelemen­ ten bestimmt wird. 3. The method according to claim 1 or 2, with by means of crank angle encoder ( 13 ) on a with the crankshaft ( 1 ) rotating indexing disk with a number of peripheral elements of the disk and indexing elements and a fixed sensor ( 28 ) for detecting the indexing elements during the rotation of the disk, a Ge signal in the form of a pulse, namely a pulse for each of the indexing element, is delivered to the control unit, characterized in that asymmetrical spaces are provided between certain indexing elements ( 27 ) and the control unit has a number of pulses at least at least displays two successive groups of indexing elements and compares them with each other, whereby the current angular position is determined by determining the gaps between the indexing elements. 4. Anordnung für eine elektronische Steuerung von Brenn­ stoffinjektoren (3-8) für einen Verbrennungsmotor vom Mehrtakttyp mit einem oder mehreren Zylindern, wobei die Brennstoffeinspritzung durch dem Zylinder zugeord­ neten Injektoren bei bestimmter Winkellage der Kurbel­ welle des Motors während des Kompressionstaktes des Ar­ beitszyklus des Motors geschieht, der sich über minde­ stens zwei Kurbelwellenumdrehungen erstreckt, mit einem Winkelgeber (13) für die Kurbelwelle und einer mit dem Winkelgeber zusammenwirkenden Steuereinheit (10) für die Steuerung der Injektoren unter Zuhilfenahme von Steuersignalen an die Injektoren, dadurch gekennzeich­ net, daß der Winkelgeber (13) und die Steuereinheit (10) eingerichtet sind, während der Startphase des Mo­ tors sowohl die Rotationsrichtung und den Kurbelwinkel tatsächlich und eine gewisse Winkellage vorläufig festzustellen, in dem ein bestimmter oder bestimmte Zy­ linder sich in der Umdrehung des Kompressionstaktes be­ finden und dabei die Steuereinheit der Steuersignale an die zugehörigen Injektoren (3-8) für die Brennstoffein­ spritzung abgibt, und eingerichtet sind, die Änderung der Rotatiosgeschwindigkeit bei eingetroffener Zündung für die Anzeige zu messen und bei festgestellter aus­ gebliebener Zündung Steuersignale zu einem oder mehre­ ren anderen Injektoren für die Brennstoffeinspritzung in die zugehörigen Zylinder abzugeben.4. Arrangement for an electronic control of fuel injectors ( 3-8 ) for an internal combustion engine of the multi-stroke type with one or more cylinders, the fuel injection by the cylinder assigned injectors at a certain angular position of the crankshaft of the engine during the compression stroke of the working cycle of the Motors happens, which extends over at least two crankshaft revolutions, with an angle encoder ( 13 ) for the crankshaft and a cooperating with the angle encoder control unit ( 10 ) for controlling the injectors with the aid of control signals to the injectors, characterized in that the Angle encoder ( 13 ) and the control unit ( 10 ) are set up, during the start phase of the engine both the direction of rotation and the crank angle actually and a certain angular position to be determined temporarily, in which a certain or certain cylinders are in the rotation of the compression stroke un d the control unit of the control signals to the associated injectors ( 3-8 ) for fuel injection, and are set up to measure the change in the rotational speed when the ignition arrives for the display and when the ignition is not detected, control signals to one or more of the other To deliver injectors for fuel injection into the associated cylinders. 5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (10) so eingerichtet ist, daß sie vor der erwähnten vorläufigen Feststellung Steuersignale an mehr als einen Brennstoffinjektor (3-8) abgibt, nämlich sowohl an einen oder mehreren Injektoren auf Zylindern, die sich für eine gewisse Winkellage der Kurbelwellen (1) im Kompressionstakt befinden, als auch an einen oder mehrere Injektoren auf Zylindern, die gleichzeitig sich in einem anderen Arbeitstakt befinden.5. Arrangement according to claim 1, characterized in that the control unit ( 10 ) is set up in such a way that it emits control signals to more than one fuel injector ( 3-8 ) before the provisional determination mentioned, namely both to one or more injectors on cylinders, which are in a compression stroke for a certain angular position of the crankshafts ( 1 ), as well as on one or more injectors on cylinders which are simultaneously in a different stroke. 6. Anordnung gemäß Anspruch 1, wobei der Kurbelwellengeber (13) einer mit der Kurbelwelle (1) rotierenden In­ dizierscheibe mit einer Anzahl auf ihrer Peripherie liegender Indizierelemente (27) aufweist und mit einem festen Sensor (28) für die Erfassung der Indizierele­ mente während des Durchgangs bei der Rotation der Scheibe, wobei ein Gebersignal in Form von Pulsen, ein Puls für jedes Indizierelement zur Steuereinheit gege­ ben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Indizierungs­ elemente (27) gruppenweise mit asymmetrisch angeordne­ ten (unterschiedlich langen) Zwischenräumen (29, 30, 31) angeordnet sind und daß die Steuereinheit (10) einge­ richtet ist, eine Anzahl von Pulsen mindestens zweier aufeinanderfolgender Gruppen von Indizierungselementen anzuzeigen und die Zeit zwischen einigen aufeinander­ folgenden Pulsen zu vergleichen, wodurch die Zwischen­ räume und die aktuelle Winkellage ermittelt wird.6. Arrangement according to claim 1, wherein the crankshaft encoder ( 13 ) has a rotating with the crankshaft ( 1 ) In dizierscheibe with a number of lying on its periphery indexing elements ( 27 ) and with a fixed sensor ( 28 ) for the detection of the Indizierele elements during of the passage during the rotation of the disk, wherein an encoder signal in the form of pulses, a pulse for each indexing element is given to the control unit, characterized in that the indexing elements ( 27 ) in groups with asymmetrically arranged (different lengths) spaces ( 29 , 30 , 31 ) are arranged and that the control unit ( 10 ) is set up to display a number of pulses of at least two successive groups of indexing elements and to compare the time between several successive pulses, thereby determining the spaces and the current angular position.
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