EP0857865A2 - Zünd- und Einspritzsteuervorrichtung für die Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Zünd- und Einspritzsteuervorrichtung für die Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges Download PDF

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EP0857865A2
EP0857865A2 EP98102293A EP98102293A EP0857865A2 EP 0857865 A2 EP0857865 A2 EP 0857865A2 EP 98102293 A EP98102293 A EP 98102293A EP 98102293 A EP98102293 A EP 98102293A EP 0857865 A2 EP0857865 A2 EP 0857865A2
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ignition
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injection control
injection
control unit
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Bruno Lindl
Manfred Adolf
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BorgWarner Ludwigsburg GmbH
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    • F02D37/00—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for
    • F02D37/02—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for one of the functions being ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02P15/00—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
    • F02P15/006—Ignition installations combined with other systems, e.g. fuel injection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/266—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the computer being backed-up or assisted by another circuit, e.g. analogue

Definitions

  • the invention relates to an ignition and injection control device for the internal combustion engine of a motor vehicle with an ignition unit and an injection control unit, the are connected to the central machine control.
  • Such an ignition and injection control device is known from EP 0 640 762 A1 and serves, on the one hand for the ignition of the fuel mixture in the cylinders of the Internal combustion engine via the spark plugs and arranged there on the other hand for the injection of fuel into the Internal combustion engine at the appropriate times to care.
  • the ignition unit and the injection control unit as separate units, each with its own power supply intended.
  • the known device Due to the separate arrangement of the ignition unit and the injection control unit each with its own power supply
  • the known device has the disadvantage a high susceptibility to failure due to the large number electrical connection points.
  • Such device is also the assembly effort on the production line on the part of the motor vehicle manufacturer very large and results from the separate power supplies a considerable cost disadvantage.
  • the object underlying the invention is therefore, in the ignition and injection control device of the trained in such a way that they have a low Susceptibility to failure.
  • the Ignition unit and the injection control unit including their power supplies through the power supply to one Assembly module summarized what the number of electrical Contacts significantly reduced and thereby a lower Guaranteed failure of the device.
  • the ignition and injection control device has the further advantage that the assembly and Cabling expenditure on the production line of the motor vehicle manufacturer less that is due to the training in shape of an assembly module, the logistics effort is lower because no handling of cables and components is required, and that due to the common power supply of the Ignition unit and the injection control unit by the power supply a cost advantage arises.
  • the only figure shows the schematic diagram of the Embodiment of the device according to the invention.
  • the ignition and injection control device shown in the drawing 9 for the internal combustion engine of a motor vehicle those with spark plugs 7 and injection valves 8 is equipped, comprises an ignition unit 3 and an injection control unit 2, each with the spark plugs 7 and the injection valves 8 are connected and control them.
  • the ignition unit 3 usually contains a charging capacitor, a transformer or an ignition coil, semiconductor power switch etc. as well as a spark plug connector to the spark plugs 7 and possibly an evaluation circuit for ignition diagnosis and misfire detection.
  • a charging capacitor for charging the charging capacitor are at based on today's shunt-proof ignition concepts of HKZ or AC voltage ignitions compared to the vehicle electrical system voltage increased voltages of 60 to 500 V are required.
  • the injection control unit 2 also requires control of the injection valves 8 with piezo capacitors increased charging voltage of 60 compared to the vehicle electrical system voltage up to 500 V.
  • the power section of the injection control unit 2 is directly via a plug connection with the injection valves 8 connected.
  • the ignition unit 3 and the injection control unit 2 are via a central plug 4 with the central machine control ECU 6 connected for machine management worries.
  • the mentioned increased DC voltages from 60 to 500 V for the ignition unit 3 and the injection control unit 2 are supplied by a single power supply 1, which via the central plug 4 is connected to the electrical system 5, the is essentially called the battery voltage of the motor vehicle lies.
  • the ignition and in the form of an assembly module Injection control device 9 with a single power supply 1, that the supply voltages for the ignition unit 3 and Injection control unit 2 delivers, is in particular designed that they can be contacted directly on the machine built-in spark plugs 7 and the injection valves 8 can be plugged on without additional wiring necessary is. If you have problems with the available space in the engine room, however, it may be necessary be the power supply 1 from the rest of the mounting module 9 separate.

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Abstract

Zünd- und Einspritzsteuervorrichtung 9 für die Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges. Eine Zündeinheit 3 und eine Einspritzsteuereinheit 2 sind mit der zentralen Maschinensteuerung 6 über einen Zentralstecker 4 verbunden. Es ist ein Netzgerät 1 vorgesehen, an dem über dem Zentralstecker 4 die Bordnetzspannung des Kraftfahrzeuges liegt und das die Versorgungsspannungen für die Zündeinheit 3 und die Einspritzsteuereinheit 2 jeweils liefert. Da die Zündeinheit 3 und die Einspritzsteuereinheit 2 eine gemeinsame Spannungsversorgung haben, läßt sich die Zünd- und Einspritzsteuervorrichtung in Form eines Montagemoduls mit geringer Störanfälligkeit aufgrund einer geringen Anzahl von elektrischen Verbindungsstellen ausbilden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zünd- und Einspritzsteuervorrichtung für die Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit einer Zündeinheit und einer Einspritzsteuereinheit, die mit der zentralen Maschinensteuerung verbunden sind.
Eine derartige Zünd- und Einspritzsteuervorrichtung ist aus der EP 0 640 762 A1 bekannt und dient dazu, einerseits für die Zündung des Kraftstoffgemisches in den Zylindern der Brennkraftmaschine über die dort angeordneten Zündkerzen und andererseits für die Einspritzung des Kraftstoffes in die Brennkraftmaschine jeweils zu den geeigneten Zeitpunkten zu sorgen. Dabei sind die Zündeinheit und die Einspritzsteuereinheit als separate Baueinheiten jeweils mit eigener Spannungsversorgung vorgesehen.
Aufgrund der getrennten Anordnung der Zündeinheit und der Einspritzsteuereinheit jeweils mit eigener Spannungsversorgung hat die bekannte Vorrichtung jedoch den Nachteil einer hohen Störanfälligkeit aufgrund der großen Anzahl elektrischer Verbindungsstellen. Bei der Fertigung einer derartigen Vorrichtung ist darüber hinaus der Montageaufwand am Fertigungsband auf Seiten des Kraftfahrzeugherstellers sehr groß und entsteht durch die getrennten Spannungsversorgungen ein erheblicher Kostennachteil.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, die Zünd- und Einspritzsteuervorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie eine geringe Störanfälligkeit hat.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Netzgerät gelöst, an dem die Bordnetzspannung des Kraftfahrzeuges liegt und das die Versorgungsspannungen für die Zündeinheit und die Einspritzsteuereinheit jeweils liefert.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind somit die Zündeinheit und die Einspritzsteuereinheit einschließlich ihrer Spannungsversorgungen durch das Netzgerät zu einem Montagemodul zusammengefaßt, was die Anzahl der elektrischen Kontakte erheblich herabsetzt und dadurch eine geringere Störanfälligkeit der Vorrichtung gewährleistet.
Die Zünd- und Einspritzsteuervorrichtung gemäß der Erfindung hat den weiteren Vorteil, daß der Montage- und Verkabelungsaufwand am Fertigungsband des Kraftfahrzeugherstellers geringer ist, daß aufgrund der Ausbildung in Form eines Montagemoduls der Logistikaufwand niedriger ist, da kein Handling von Kabeln und Komponenten erforderlich ist, und daß aufgrund der gemeinsamen Spannungsversorgung der Zündeinheit und der Einspritzsteuereinheit durch das Netzgerät ein Kostenvorteil entsteht.
Besonders bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Patentansprüche 2 und 4.
Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher beschrieben.
Die einzige Figur zeigt das schematische Schaltbild des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die in der Zeichnung dargestellte Zünd- und Einspritzsteuervorrichtung 9 für die Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, die mit Zündkerzen 7 und Einspritzventilen 8 ausgestattet ist, umfaßt eine Zündeinheit 3 und eine Einspritzsteuereinheit 2, die jeweils mit den Zündkerzen 7 und den Einspritzventilen 8 verbunden sind und diese ansteuern.
Die Zündeinheit 3 enthält üblicherweise einen Ladekondensator, einen Transformator oder eine Zündspule, Halbleiterleistungsschalter usw. sowie einen Zündkerzensteckanschluß zu den Zündkerzen 7 und gegebenenfalls eine Auswerteschaltung für die Zünddiagnose und die Erkennung von Zündaussetzern. Für das Laden des Ladekondensators werden bei heutigen nebenschlußfesten Zündungskonzepten auf der Basis von HKZ- oder Wechselspannungszündungen gegenüber der Bordnetzspannung erhöhte Spannungen von 60 bis 500 V benötigt.
Auch die Einspritzsteuereinheit 2 benötigt zur Ansteuerung der Einspritzventile 8 auf Piezobasis Kondensatoren mit gegenüber der Bordnetzspannung erhöhter Ladespannung von 60 bis 500 V. Der Leistungsteil der Einspritzsteuereinheit 2 ist dabei direkt über einen Steckanschluß mit den Einspritzventilen 8 verbunden.
Die Zündeinheit 3 und die Einspritzsteuereinheit 2 sind über einen Zentralstecker 4 mit der zentralen Maschinensteuerung ECU 6 verbunden, die für das Maschinenmanagement sorgt.
Die erwähnten erhöhten Gleichspannungen von 60 bis 500 V für die Zündeinheit 3 und die Einspritzsteuereinheit 2 werden von einem einzigen Netzgerät 1 geliefert, das über den Zentralstecker 4 mit dem Bordnetz 5 verbunden ist, das heißt an dem im wesentlichen die Batteriespannung des Kraftfahrzeuges liegt.
Die in Form eines Montagemoduls ausgebildete Zünd- und Einspritzsteuervorrichtung 9 mit einem einzigen Netzgerät 1, das die Versorgungsspannungen für die Zündeinheit 3 und die Einspritzsteuereinheit 2 liefert, ist insbesondere so ausgebildet, daß sie zur Kontaktierung direkt auf die in die Maschine eingebauten Zündkerzen 7 und die Einspritzventile 8 aufgesteckt werden kann, ohne daß eine zusätzliche Verkabelung notwendig ist. Bei Problemen hinsichtlich des Platzangebotes im Maschinenraum kann es allerdings notwendig sein, das Netzgerät 1 von dem Rest des Montagemoduls 9 zu trennen.

Claims (4)

  1. Zünd- und Einspritzsteuervorrichtung für die Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit einer Zündeinheit und einer Einspritzsteuereinheit, die mit der zentralen Maschinensteuerung verbunden sind, gekennzeichnet durch ein Netzgerät (1), an dem die Bordnetzspannung des Kraftfahrzeuges liegt und das die Versorgungsspannungen für die Zündeinheit (3) und die Einspritzsteuereinheit (2) jeweils liefert.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinheit (3), die Einspritzsteuereinheit (2) und das Netzgerät (1) in Form einer Baueinheit ausgebildet sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie so ausgebildet ist, daß sie direkt auf die Zündkerzen (7) und die Einspritzventile (8) der Brennkraftmaschine aufsteckbar ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen Zentralstecker (4), über den das Netzgerät (1) mit dem Bordnetz (5) und die Zündeinheit (3) und die Einspritzsteuereinheit (2) mit der zentralen Maschinensteuerung (6) verbunden sind.
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