weiterentwicklung des elektronisch geregelten...

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Elektronisch geregelte Dieseleinspritzpumpe Von Hans-Peter Bauer, Joachim Berger, Werner Fischer und Peter Wannenwetsch Das seit Jahren in der Serie bewährte System der elektro- nisch geregelten Diesel- Verteilereinspritzpumpe der Robert Bosch GmbH wurde weiterentwickelt. Kernstück der elektronischen Regelung ist ein Drehmagnet- Stellwerk, in dem für die Positions-Rückmeldung ein Halbdifferential-Kurzschluß- ringgeber (HDK) verwendet wird. Der Geber ist berührungslos und damit prinzipbedingt verschleißfrei und unempfind- lich gegenüber Veränderungen und Verunreinigungen des Kraftstoffs etwa durch Wasser. mm M ¡muiui Weiterentwicklung des elektronisch geregelten Verteilereinspritzpumpe\ Systems ¡e heut findliche: ¿lieselein n eben de tormanaj eine Reif zum Fa 1 Einleitung Mit steigenden Anforderungen bezüglich Abgas, Wirtschaftlichkeit und Fahrkom- fort des Dieselmotors werden mecha- nisch geregelte Einspritzpumpen immer stärker durch Systeme mit elektroma- gnetischen Stellern und elektronischer Regelung abgelöst. An die in den Regel- kreisen eingesetzten Rückmelder für Weg oder Winkel werden höchste Anfor- derungen gestellt: - hohe Genauigkeit und Reproduzier- barkeit - verschleißfreier Betrieb - hohe Störsicherheit - breiter Betriebstemperaturbereich - hohe Schüttelbelastbarkeit - Korrosionsbeständigkeit - Unempfindlichkeit gegen Veränderun- gen und Verunreinigungen des Kraft- stoffs. Bei der elektronisch geregelten Verteiler- einspritzpumpe wurde die Positions- rückmeldung weiterentwickelt. Ein be- rührungsloses Geberprinzip, welches schon seit mehreren Jahren mit positiver Erfahrung bei Reiheneinspritzpumpen is Serie ist, wurde für die Verteilereiw spritzpumpe angepaßt. Ein induktiven Kurzschlußringsensor erfüllt als Geba für die Position des Regelschiebers alle Anforderungen. Eine hohe Störsichen heit wird durch den Betrieb des RücN meiders mit einer Trägerfrequenz erzielt Für die Einsetzbarkeit eines solchen Ge bersystems in Produkten, die mit hohe Stückzahl gefertigt werden, ist es jedocl nicht nur erforderlich, daß es alle techn« sehen Anforderungen erfüllt, sondern ß] muß auch wirtschaftlich darstellbar seiii Das Blechpaket des Winkelgebers kanfl heute in der vorteilhaften Stanzpaketiefl Technik gefertigt werden. Für die Auj wertung von Kurzschlußring-Geberi wurde eine integrierte Schaltung entwis] kelt. Unter den Gesichtspunkten QuaB tat und Wirtschaftlichkeit bestehen dj mit für die Produktion gute RandbedW gungen hinsichtlich der Belange ein^ Großserienfertigung. 240 werden 1 gum M Funktior - Menge _ Startrr torterr - Anpas an dii dingui Drehz _ Überh - Spritz - Leeria - Laufn - Glühz - Laded - Abgas rung. Das Fa) gende F - Aktiv schwi - Fahrg - Anste Abscl maan stand Diebs - Verar von i steue tviebs - Eiger Die Fw samtko nen Vt den [1] naue 1 Übereil gensoll messen Um da Erreich Regelg Umset; Pfades - Menj - Stell Ford - Ford Stoff Die ze genau v or. di beiien Wäre d mit ei] erfaßb ten v MT? MTZ Motortechnische Zeitschrift 53 (1992)

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Page 1: Weiterentwicklung des elektronisch geregelten ...dmn.kuulalaakeri.org/dmn-edc/hdk/Weiterentwicklung_des_elektronisch... · The electronically governed distributor diesel injection

Elektronisch geregelte Dieseleinspritzpumpe

Von Hans-Peter Bauer, Joachim Berger,

Werner Fischer und Peter Wannenwetsch

Das seit Jahren in der Serie bewährte System der elektro-

nisch geregelten Diesel-Verteilereinspritzpumpe der Robert Bosch GmbH wurde

weiterentwickelt. Kernstück der elektronischen Regelung ist ein Drehmagnet-

Stellwerk, in dem für die Positions-Rückmeldung ein

Halbdifferential-Kurzschluß-ringgeber (HDK) verwendet

wird. Der Geber ist berührungslos

und damit prinzipbedingt verschleißfrei und unempfind-lich gegenüber Veränderungen

und Verunreinigungen des Kraftstoffs etwa durch

Wasser.

mm

M

¡muiui

Weiterentwicklung des elektronisch geregelten Verteilereinspritzpumpe\ Systems

¡e heut findliche: ¿lieselein neben de tormanaj eine Reif zum Fa

1 Einleitung

Mit steigenden Anforderungen bezüglich Abgas, Wirtschaftlichkeit und Fahrkom-fort des Dieselmotors werden mecha-nisch geregelte Einspritzpumpen immer stärker durch Systeme mit elektroma-gnetischen Stellern und elektronischer Regelung abgelöst. An die in den Regel-kreisen eingesetzten Rückmelder für Weg oder Winkel werden höchste Anfor-derungen gestellt:

- hohe Genauigkeit und Reproduzier-barkeit

- verschleißfreier Betrieb - hohe Störsicherheit - breiter Betriebstemperaturbereich - hohe Schüttelbelastbarkeit - Korrosionsbeständigkeit - Unempfindlichkeit gegen Veränderun-

gen und Verunreinigungen des Kraft-stoffs.

Bei der elektronisch geregelten Verteiler-einspritzpumpe wurde die Positions-rückmeldung weiterentwickelt. Ein be-rührungsloses Geberprinzip, welches schon seit mehreren Jahren mit positiver

Erfahrung bei Reiheneinspritzpumpen is Serie ist, wurde für die Verteilereiw spritzpumpe angepaßt. Ein induktiven Kurzschlußringsensor erfüllt als Geba für die Position des Regelschiebers alle Anforderungen. Eine hohe Störsichen heit wird durch den Betrieb des RücN meiders mit einer Trägerfrequenz erzielt

Für die Einsetzbarkeit eines solchen Ge bersystems in Produkten, die mit hohe Stückzahl gefertigt werden, ist es jedocl nicht nur erforderlich, daß es alle techn« sehen Anforderungen erfüllt, sondern ß] muß auch wirtschaftlich darstellbar seiii Das Blechpaket des Winkelgebers kanfl heute in der vorteilhaften Stanzpaketiefl Technik gefertigt werden. Für die Auj wertung von Kurzschlußring-Geberi wurde eine integrierte Schaltung entwis] kelt. Unter den Gesichtspunkten QuaB tat und Wirtschaftlichkeit bestehen dj mit für die Produktion gute RandbedW gungen hinsichtlich der Belange ein^ Großserienfertigung.

240

werden 1 gum M Funktior - Menge _ Startrr

torterr - Anpas

an dii dingui Drehz

_ Überh - Spritz - Leeria - Laufn - Glühz - Laded - Abgas

rung. Das Fa) gende F - Aktiv

schwi - Fahrg - Anste

Abscl maan stand Diebs

- Verar von i steue tviebs

- Eiger Die Fw samtko nen Vt den [1] naue 1 Übereil gensoll messen Um da Erreich Regelg Umset; Pfades - Menj - Stell

Ford - Ford

Stoff Die ze genau vor. di beiien Wäre d mit ei] erfaßb ten v

MT? MTZ Motortechnische Zeitschrift 53 (1992)

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2 Funktion des Winkelsensors im Gesamtsystem

pie heute im breiten Serieneinsatz be-findlichen elektronisch geregelten nieseleinspritzanlagen für Pkw erfüllen „eben den Kernfunktionen, die zum Mo-tormanagement gezählt werden, auch eine Reihe von weiteren Funktionen, die zum Fahrzeugmanagement gerechnet werden können.

2um Motormanagement gehören die Funktionen: - Mengenregelung - Startmenge in Abhängigkeit der Mo-

tortemperatur - Anpassung der Vollastcharakteristik

an die augenblicklichen Betriebsbe-dingungen (Temperaturen, Luftdruck, Drehzahl...)

- Überhitzungsschutz des Motors - Spritzbeginnregelung - Leerlaufregelung - Laufruheregelung - Glühzeitsteuerung - Ladedruckregelung - Abgasrückführregelung oder -Steue-

rung. Das Fahrzeugmanagement umfaßt fol-gende Funktionen: - Aktive Dämpfung von Fahrzeuglängs-

schwingungen (Ruckeldämpfer) - Fahrgeschwindigkeitsregelung - Ansteuerung des Automatgetriebes - Abschaltung des Kompressors der Kli-

maanlage bei bestimmten Betriebszu-ständen

- Diebstahlwarnanlage - Verarbeitung von Mengeneingriffen

von anderen Systemen wie Getriebe-steuerung oder zukünftig ASR (An-triebsschlupfregelung)

- Eigendiagnose des Systems. Die Funktionen und Vorteile dieses Ge-samtkonzepts sind bereits in verschiede-nen Veröffentlichungen dargelegt wor-den [1] bis [4]. Wichtig ist hierbei eine ge-naue Einspritzmengenzumessung, also Übereinstimmung des berechneten Men-gensollwertes mit der tatsächlich zuge-messenen Einspritzmenge.

Um dabei eine geringe Abweichung zu erreichen, ist der Einsatz verschiedener Regelgrößen denkbar, die sich aus den Umsetzungsstufen des gesamten Zumeß-pfades ergeben: - Mengensollwert in Stellerstrom - Stellerstrom in Regelschieberweg und

Förderdauer ¡ Förderdauer in Spritzdauer und Kraft-

stoffmasse. Die zentrale Frage lautet: Wo liegt eine genau und schnell erfaßbare Meßgröße vor, die sich als Regelgröße weiterverar-beiten läßt? Eine denkbare Regelgröße Wäre die gemessene Kraftstoffmasse, die <nit einem geeigneten Massenrückmelder erfaßbar sein müßte. Die heute bekann-ten wirtschaftlichen Einspritzmassen-

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Elektronisch geregelte Dieseleinspritzpumpe

Drehzahl Steuergerät Krailslaff Sollwert

Berechnung lemperalur

Pumpe Schieberweg Solivien

Schieber- , Schieber-

weg- «eg auswertung _w

Schieber weggeber Stellregler - » - Endstufe

Mengen steller

Stelle rslrom

Einspitzmenge

Bild 1: Struktur der Schieberwegauswertung und -Verarbeitung im System Fig. 1: Block diagram showing handling of position sensor signal and process in the system

rückmelder sind mit solch großen Feh-lern behaftet, daß deren Einsatz nicht zielführend ist. Indirekte Mengenrück-melder, wie z. B. spezielle Lambdason-den, mit denen das Luft-Kraftstoff-Ver-hältnis gemessen werden kann und die im Magerbereich arbeiten (Grenzstrom-sonden), erfüllen nicht die Dynamikan-forderungen. Mengenvorsteuerungen auf der Basis von unterlagerten Regelgrößen wie z. B. des Schieberweges bei der Ver-teilerpumpe sind notwendig.

Auch die Spritz- oder Förderdauer könnte als Regelgröße in Betracht gezo-gen werden. Jedoch sind hierbei die Er-fassungstoleranzen zu groß. Es verbleibt somit die Regelschieberpo-sition. Sie ist bei der Verteilereinspritz-pumpe von Bosch ein Maß für das För-derende und stellt bei konstantem För-derbeginn ein Maß für die Einspritz-masse dar. Die Regelschieberposition ist schnell und sicher zu erfassen. Exem-plarstreuungen der nachfolgenden Strecke, die in der Hochdruckhydraulik begründet sind, können - falls dies not-wendig sein sollte - durch Exemplarab-gleich in der Ansteuerelektronik kom-pensiert werden.

Bild 1 zeigt die strukturelle Verknüp-fung von - Schieberweggeber nach dem HDK-

Prinzip (Halbdifferential-Kurzschluß-ring), das in den folgenden Abschnit-ten noch näher erläutert wird.

- Auswerteschaltung - Sollwertberechnung: Hier werden die

Funktionsalgorithmen bearbeitet, und es wird der Sollwert für.die Einspritz-menge berechnet. Ausgehend vom Mengensollwert wird der Schieber-wegsollwert berechnet. Bei dieser Um-rechnung werden alle Nichtlinearitä-ten der Pumpe berücksichtigt. Die vorgeschalteten Drehzahlregler (Leer-laufdrehzahlregelung und Laufruhe-regelung) können auf die dadurch li-nearisierte Strecke optimal angepaßt werden. Da die Zumessung über die Regelschieberlage volumetrisch ge-schieht, wird der Kraftstofftempera-tureinfluß auf die Einspritzmasse über ein entsprechendes Korrekturfeld kompensiert.

- Stellregler, der als einzige, jedoch komplexe Aufgabe die Lagerregelung des Regelschiebers der Einspritz-pumpe auf die vom Block „Sollwert-

Further Development of the Elec-tronically Governed Distributor Type Injection Pump by Hans-Peter Bauer, Joachim Berger, Werner Fischer and Peter Wannenwetsch

The electronically governed distributor diesel injection pump of Robert Bosch GmbH, whose proven system has been for some years hi prudnction. is to be fur-ther developed. A key component of the electronic governing is a rotary actuator whose actual position is fed back by a half differential eddy current sensor It is contactless and is therefore principally wear free and thus insensitive to chan-ges and contamination of fuel e. g. by water.

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Elektronisch geregelte Dieseleinspritzpumpe

Drehzahl Spritzbeginn Temperatur Ladedruck Fahrpedal

Stellung

Rücklauf

Einspritz-düse

Zulauf

Bild 2: Mengenregelung und Spritzbeginn-Verstellung 1 Förderpumpe 2 Magnetventil 3 Spritzversteller • 4 Regelschieber 5 Drehmagnetstellwerk mit Rückmelder 6 Steuergerät Fig. 2: Fuel quantity governing arid timing control 1 Transfer pump 2 Solenoid valve 3 Timing mechanism 4 Control sleeve 5 Rotary actuator with position feedback 6 E.C.U.

berechnung" vorgegebene Sollposi-tion hat.

- Endstufe - Mengensteller, d. h. elektromagneti-

scher Drehsteller und Pumpenhydrau-lik.

Symbolisch ist die Verarbeitung der son-stigen im System vorhandenen Sensoren wie z. B. Drehzahl-, Pedalwert-, Tempe-ratur-, Spritzbeginnsensor durch Pfeile dargestellt.

Bild 3: Schnitt durch das Stellwerk: Fig. 3: Cross-section through actuator:

^ 2 5

Bild 4: Gebergrundplatte im Stellwerk 1 Sensorspulen 2 Referenz-Kurzschlußring 3 Meß-Kurzschlußring 4 Blechpaket 5 Temperaturfühler Fig. 4: Position sensor mounting above actuator 1 Sensor coils 2 Reference ring 3 Measurement'

ring

242

4 Laminated core 5 Temperature

sensor

3 Aufbau und Funktion von Einspritzpumpe und Stellwerk

In der Einspritzpumpe und im angebau-ten Mengenstellwerk werden die folgen-den Funktionen realisiert: - Umsetzung Stellerstrom in Regelschie-

berweg durch das Stellwerk - Erfassung der Regelschieberposition

durch den im Stellwerk integrierten HDK-Geber

- Umsetzung Regelschieberweg in Ein-spritzmasse.

Bei der letzteren Funktion übernimmt die elektronisch geregelte Verteiler-pumpe das Prinzip der bewährten me-chanischen Verteilereinspritzpumpe VE. Es ist ein Pumpenkolben vorhanden, der alle Motorzylinder bedient. Der Kolben fördert den Kraftstoff mit einer Hubbe-wegung und verteilt ihn mit einer Dreh-bewegung auf die einzelnen Auslässe. Pro Umdrehung der Antriebswelle macht er deshalb so viele Hübe, wie Zy-linder zu versorgen sind. Solange inner-halb eines Arbeitshubes die Absteuer-bohrung im Kolben verschlossen ist, för-dert die Pumpe, Bild 2. Die Förderung ist zu Ende, wenn die Absteuerbohrung aus dem Regelschieber austritt. Die Re-gelschieberposition bestimmt daher die Einspritzmenge.

In Bild 2 ist auch der in die Einspritz-pumpe integrierte Spritzversteller sche-matisch dargestellt. Es ist eine elektro-nisch geregelte Spritzbeginn-Verstel-lung, bei der Spritzbeginn-Abweichun-gen durch die Ansteuerung eines getak-teten Magnetventils ausgeregelt werden. Das Magnetventil ist an den Arbeitsraum des Spritzverstellerkolbens angeschlos-sen und beeinflußt den Druck auf diesen Kolben.

Die weiteren Funktionen der Pumpe werden im Stellwerk, Bild 3, realisiert, das vom Dieselkraftstoff durchflossen wird. Diese Randbedingung hat ent-scheidenden Einnuß auf die konstruk-tive Ausführung, da im Kraftstoff ver-schiedene Additive und Wasser enthal-ten sein können. Wenn der Kraftstoff z. B. durch Wasser verunreinigt ist, kann elektro-chemische Korrosion auftreten.

Daher werden elektrische Spannung füh-rende Teile, wie der Temperaturfühler und die verschiedenen Anschlußdrähte und Leitbleche, beschichtet, mit Kunst-stoff umspritzt oder durch Abdeckkap. pen geschützt.

Die Verbindung zwischen Steuergerät und Stellwerk erfolgt mit einer 7poligen Steckverbindung, mit der der Steller, der HDK-Geber und der Kraftstoff-Tempera-turfühler kontaktiert werden. Die beiden letzteren Komponenten sind auf der Ge-bergrundplatte angeordnet, Bild 4. Auf der Grundplatte werden auch die beiden Anschlußdrähte der Stellerspule mit Schrauben festgeklemmt und kontak-tiert.

Der Drehmagnet-Steller setzt den vom Steuergerät vorgegebenen Strom in eine Drehbewegung der Stellwelle um. Ein in der Stellwelle exzentrisch eingepreßter Kugelbolzen dient zur Umwandlung der Drehbewegung in eine Linearbewegung des Pumpen-Regelschiebers.

Als Basis für den HDK-Geber ist auf der Stellwelle ein Meß-Kurzschlußring mit Konus und Schraube befestigt.

4 Winkelgeber

4.1 Funktionsprinzip des Winkelgebers

Bei dem Rückmeldesystem handelt es sich um einen induktiven Geber, der nach dem Kurzschlußringgeber-Prinzip arbeitet [5]. Ein solcher Sensor besteht im wesentlichen aus einem Blechpaket, einer Spule und dem beweglichen Kurz-schlußring, Bild 5. Eine an der Spule an-liegende Spannung erzeugt ein magneti-sches Wechselfeld, welches in dem elek-trisch leitenden Kurzschlußring einen Strom induziert. Dieser baut wiederum gemäß der Lenzschen Regel ein der Än-derung entgegengerichtetes Magnetfeld auf. Dadurch kommt es zu einer Be-grenzung des Feldes auf den Bereich zwischen Spule und Kurzschlußring. Durch eine entsprechende geometrische Gestaltung der Blechkontur und damit des Magnetkreises wird eine nahezu li-neare Abhängigkeit der Induktivität oder Impedanz von der Winkelposition des Kurzschlußrings erreicht, Bild 6.

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Elektronisch geregelte Dieseleinspritzpumpe

Kurzschlußring -

Weg

Ringstrom •

Magnetisches Wechselfeld

geblechter Eisenkern

Bild 5: Prinzip des Kurzschlußring-Gebers Fig. 5: Principle of the shading ring sensor

beweglicher Meßkurzschlußring

1-1(0,)

L2(a2)

feststehender Referenz kurzschlußring

36 mm

Bild 6: Ausführung des HDK-Winkel. gebers Fig. 6: Realization of the angle sensor

4.2 Aufbau und Arbeitsweise Der komplette Geber ist als Halbdiffe-rentialanordnung realisiert, eines der bei-den Systeme arbeitet als veränderbares Meßsystem, das zweite System ist in ei-ner festen Winkelposition fixiert und dient als Referenz. Die genaue Sensor-größe für die Auswertung ist somit nicht ein Absolutwert, sondern das Verhältnis der beiden Impedanzen, Bild 7. Durch eine geometrisch voll symmetrische Aus-führung der beiden Teilsysteme werden Materialeigenschaften und Temperatur-effekte weitgehend kompensiert.

Für den Temperaturgang sind in erster Linie die Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes von Kurz-schlußring und Spule sowie der Permea-bilität des Kernblechmaterials verant-wortlich. Die beiden Anteile wirken un-terschiedlich stark abhängig von der Stellung des Kurzschlußringes. Deshalb stellt sich die Halbdifferentialausführung mit einer festen Referenzseite als eine

günstige Sensor-Anordnung dar. Ein Volldifferentialsystem würde nur eine geringe Verbesserung der Gebereigen-schaften ergeben, wäre fertigungstech-nisch jedoch bedeutend aufwendiger.

4.3 Eigenschaften Der Winkelgeber ist für einen Bereich von 60" ausgelegt. Real sind der Lineari-sierung, insbesondere für Winkel nahe der Spule oder am Ende der Magnet-schenkel, Grenzen gesetzt. Da aber die geforderte Genauigkeit und Reprodu-zierbarkeit erfüllt werden, spielt dies nur eine untergeordnete Rolle. Wegen des bereits erläuterten Funktionsprinzips hat der Geber nur einen geringen Tempera-turgang, der im Gesamtsytem teilweise noch weiter kompensiert werden kann.

Zu den störenden Eigenschaften der mit Wechselfeld arbeitenden Sensoren zählt die induktive Einstreuung durch Fremd-felder und der Umstand, daß das Eigen-streufeld in allen elektrisch leitenden

Materialien Wirbelströme induziert Durch einen geeigneten konstruktiven Aufbau werden diese Einflüsse elimi-niert.

5 Auswertung des Winkel-sensors

An die Schaltung zur Auswertung des Impedanzverhältnisses werden folgende Anforderungen gestellt: - Auswertung mit Sinusschwingung

konstanter Frequenz und mit gerin-gem Oberwellenanteil

- Stabilität der Schaltung bei kapaziti-ver Belastung der Geberanschlüsse ge-gen Massepotential

- Umsetzung in einen Spannungswert, ratiometrisch zur Referenzspannung' (5 V)

- Umsetzung in ein Datenwort mit einer' Auflösung von zwölf Bit

- Programmierbare Störausblendung - Fehlererkennung.

z W 2 0 1,5

| 1-3

1 1.1 § 0,9 •D S

f °-7 0,5 (

-

/

/

) 1,0° 20° 30° 40° 50° 60°

Winkelposition Kurzschlußring

Bild 7: Impedanzverhältnis Z/Z0

Fig. 7: Ratio of impedances ZIZ0

244

Winkelgeber

A0

Sinus-generator geregelt

'

2 A1 ~~

1

Amplituden-Auswertung

+ Regler

0

i

A2

i

Sinus-generator gesteuert

1 Amplituden-Auswertung

+ A/D-Wandler

DW

Uta

Bild 8: Blockschaltbild der Auswerteschaltung CC 212 Fig. 8: Block diagram of evaluation circuit CC212

MTZ Motortechnische Zeitschrift 53 (1992) I

11] Schw BMW

12] Käsn 1989

13] Anisi mobi

[*1 Eisel, 800K

15] Zabl< and (1982

Í6] Sturr Cont:

A-nschri Dr. rer. üitzing Üipl-In ö»PUfi

Ùr-Ing. Stuttga

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elektronisch geregelte Dieseleinspritzpumpe

gje Anforderungen werden von einer Schaltung CC 212, Bild 8, erfüllt, die in einem CMOS-Prozeß integriert wurde. Dabei wur-den „analoge" Funktionen mit sc-Technik (sc = switched capa-citor) realisiert. ¡¡^nktionsbeschreibung: Am Anschluß AO wird eine Sinus-schwingung konstanter Frequenz und Amplitude erzeugt, wo-bei die Amplitudenkonstanz durch unterlagerte Regelung auf einen Sollwert erreicht wird. Am Anschluß A2 wird eine Sinus-schwingung gleicher Frequenz wie an AO erzeugt, deren Phase ¡edoch um 180° versetzt ist und deren Amplitude steuerbar ist. píese Amplitudensteuerung erfolgt abhängig vom Amplituden-wert an Al so, daß dieser zu Null geregelt wird; hierbei erfolgt die Auswertung an Al phasensynchron zum Sinus an AO. Im ausgeregelten Fall gilt:

Die analoge Ausgangsspannung Uist und das digitale Daten-wort DW sind proportional zum Amplitudenverhältnis und somit zum Impedanzverhältnis des Gebers.

Zur Unterdrückung definiert auftretender Störungen, etwa durch Schaltimpulse beim Takten des Drehmagnetstellers, kann zum Zeitpunkt der Schaltflanke die Übernahme neuer Werte gesperrt werden. Damit bleibt der alte Wert unverändert, und Störimpulse führen nicht zu einer fehlerhaften Regler-fiinktion mit Verfälschung von Uis, oder dem DW. Durch Überwachung der Signalbereiche an Al, Uisl sowie dem DW werden alle Arten von Unterbrechungen oder Kurzschlüs-sen der Geberleitungen erkannt. In diesen Fällen werden die Signalausgänge Uist und DW definiert auf einen Wert außerhalb des nominalen Signalbereichs gelegt und somit wird eine si-chere Erkennung dieses Zustandes ermöglicht.

6 Überwachung der Schieberwegauswertung

Oberstes Entwicklungsziel sind äußerst zuverlässige System-komponenten. Dennoch sind Eventualmaßnahmen auch für unwahrscheinliche Ausfälle in einem Überwachungskonzept vorzusehen. Beim beschriebenen System sind alle denkbaren Einzelfehler von Sensor, Auswerteschaltung, Stelleransteue-rung und Mengensteiler abgedeckt. Dies wird durch folgende Maßnahmen erreicht, die im wesentlichen schon an anderer Stelle beschrieben wurden [6]: - Sensorüberwachung durch Kurzschlußerkennung in der

Auswerteschaltung - redundante Verarbeitungspfade für die Schieberposition in-

nerhalb des Steuergeräts zur Überwachung der Auswerte-schaltung

- Übergang von Schieberpositionsregelung auf -Steuerung im Schiebebetrieb

- Überwachung des Regelkreises auf Regelabweichung.

Literaturhinweise

!l] Schwarzbauer, G. und H. Weiß: Digitale Diesel-Elektronik beim BMW-Turbodieselmodell 324 td. MTZ 49 (1988)

ß] Käsmeier, K.: Elektronische Dieselregelung. VDI-Berichte Nr. 714, 1989

B] Anisits, F.: Partikelemissionen beim Personenwagen-Diesel. Auto-mobil Rev. 83 (1988)

tt) Eisele, H.: Electronic Control of Diesel Passenger Cars. SAE-Paper 800167, 1980

15] Zabler, E. und F. Heintz: Shading-Ring Sensors as versatile position and angle sensors in motor vehicles. Sensors and Actuators, 3 (1982/83), 315-326

16] Stumpp, G. und H. Kull: Strategy for a Fail Safe Electronic Diesel Control System for Passenger Cars. SAE-Paper 830527, 1983

Anschriften der Verfasser: °r. rer. nat. Hans-Peter Bauer, Gebersheimer Weg 28, D-7257 Ditzingen "ipl.ríng. Joachim Berger, Falkenstraße 11, D-7065 Winter bach Dipl.-Ing. Werner Fischer, Dickenbergstraße 911, D-7258 Heims-heim ^•-Ing. Peter Wannenwetsch, Untere Heckenstraße 52B, D-7000 Stuttgart 61

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