DE2042648A1 - Verfahren und Vorrichtung zur elek tronischen Steuerung fur Kraftstoffein spntzdusen - Google Patents

Description

Beschreibung

zu der Patentanmeldung

Societe des Procedes Modernes d' Injection SOPROMI 103, avenue du Marechal Foch 78 - LES MUREAUX (France)

betreffend

Verfahren und Vorrichtung zur elektronischen Steuerung für Kraftstoffeinspritzdüsen

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen von Verfahren und Vorrichtungen zur elektronischen Steuerung der Kraftstoffeinspritzung bei Brennkraftmaschinen.

Es sind bereits verschiedene Formen solcher Vorrichtungen bekannt. Diese bekannten Vorrichtungen weisen im allgemeinen elektromagnetische Einspritzdüsen auf, die Stromimpulse bzw. -signale empfangen, deren Dauer jeweils eine Funktion der Betriebsbedingungen bzw. des Betriebszustandes des Motors 1st, wobei diese Signale mittels eines Zeltgliedes bestimmt werden, das z.B. eine monostabile Kippstufe umfaßt. Die bekannten Vorrichtungen umfassen darüber hinaus einen Impulsgeber und einen Verteiler um die Signale gemäß der Einspritzreihenfolge auf die Einspritzdüsen zu verteilen.

109812/1197

babbbobtbv 1 roiTiomonoiTO nttvoKBV aas· · batbbiiobb ktvotbbkbv· v, wbobiblbamk utMommm «/it«eo

Es ist zu bemerken, daß die von der Kippstufe herrührenden Signale im allgemeinen nicht direkt den Einspritzdüsen zugeführt werden,sondern vielmehr einer Leistungssteuervorrichtung. Es sind auch bereits Einspritzsteuerungen bekannt, die EnergieSpeichervorrichtungen aufweisen, mittels denen die bei der Unterbrechung des Stromes einer Einspritzdüse freigesetzte Energie gespeichert und bei der t folgenden Einspritzung wieder abgegeben wird um eine schnellere öffnung der Einspritzdüsen zu erreichen.

Die bekannten Vorrichtungen besitzen jedoch alle gewisse Nachteile. So sind sie alle relativ kompliziert und benötigen viele teure Bauelemente. Darüber hinaus ist es wichtig zu bemerken, daß es bei allen diesen Vorrichtungen vorkommen kann, daß ab einer erhöhten Drehzahl die Einspritzsteuersignale für die Zylinder sich überschneiden, wobei eine neue Einspritzung vor dem Ende der P vorhergehenden Einspritzung beginnen muß. In diesem Moment ist keine Kontrolle der Einspritzdüsen mehr möglich, insbesondere, wenn man Thyristoren zur Verteilung verwendet, da die Thyristoren dann nicht mehr gelöscht werden und alle Einspritzdüsen beginnen, zur gleichen Zeit und ohne Unterbrechung einzuspritzen. Während dieser Zeit ist die Vorrichtung überlastet, da sie gleichzeitig den Strom für alle Einspritzdüsen liefern muß und da man, wenn schließlich die Drehzahl sinkt und der Motor normal läuft, riskiert,

109812/1197

die Energiespeichervorrichtung zu zerstören, der dann gleichzeitig die Energie aller Einspritzdüsen zugeführt

Man kann sich natürlich vorstellen einen Überdrehzahlregler vorzusehen, der von einer bestimmten Drehzahl ab die Zündung oder die Einspritzung unterbricht. Diese Lösung ist jedoch nicht brauchbar bei Motoren für Kraftfahrzeuge. So kann es gefährlich sein, die Antriebskraft plötzlich zu unterbrechen, wenn der Fahrer z.B. im Begriff ist, ein anderes Fahrzeug zu überholen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung, die die vorstehend beschriebenen Nachteile vermeiden und eine Überschneidung der Einspritzsteuersignale verhindern.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren zur elektronischen Steuerung für Kraftstoffeinspritzdüsen in Brennkraftmaschinen, wobei die Einspritzung mittels elektromagnetischer Einspritzdüsen vorgenommen wird, die elektrische Einspritzsteuersignale empfangen, deren mittels eines Zeitgliedes in Abhängigkeit von Parametern des Betriebszustandes bzw. der Betriebsbedingungen des Motors bestimmte Dauer T die eingespritzte Brennstoffmenge bestimmt, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein von einer Impulsgeber- und Verteilervorrichtung abgegebenes

109812/1187

Signal jedesmal dann einem rechteckige Signale konstanter Dauer T-, erzeugenden Generator zugeführt wird, wenn eine Einspritzung stattfinden soll, und das Signal konstanter Dauer T₁ einerseits einer Auslösevorrichtung des Zeitglieds zugeführt wird, die das Zeitglied am Ende des Signals T-, auslöst und andererseits einer Auslösevorrichtung der Leistungssteuerung der Einspritzdüsen zugeführt wird, der darüber hinaus das Einspritzsteuersignal

^ der Dauer T vom Zeitglied zugeführt wird, und daß die Leistungssteuerung der Einspritzdüsen während der Dauer des Signals T-, blockiert ist, selbst wenn zu Beginn des Signals konstanter Dauer T-, das vorhergehende Einspritzsteuersignal T noch nicht beendet ist, und daß das Ende des Signals konstanter Dauer.T-, darüber hinaus über die Auslösevorrichtung der Leistungssteuerung der Einspritzdüsen und über die Impulsgeber- und Verteilervorrichtung einem Thyristor-Verteiler zugeführt wird um dessen

^ Thyristoren gemäß der Einspritzreihenfolge auszulösen. Mittels dieses Verfahrens wird in einfacher Weise eine Überschneidung von Einspritzsteuersignalen vermieden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt in Kombination eine von der Drehung des Motors gesteuerte Impulsgeberund Verteilervorrichtung, einen monostabilen Multivibrator, dessen Kippen von Signalen der Impulsgeber- und Verteilervorrichtung ausgelöst wird,und der Signale konstanter Dauer

109815/1197

- 'I!:¹¹'!! IMIfIfRiII I I,¹«

T-. erzeugt, eine von dem monostabilen Multivibrator gesteuerte Auslösevorrichtung für das Zeitglied, eine Auslösevorrichtung für die Leistungssteuerung der Einspritzdüsen, wobei die Auslösevorrichtung die Einspritzsteuersignale der Dauer T des Zeitglieds sowie die Signale konstanter Dauer T₁ des monostabilen Multivibrators über für diesen Zweck vorgesehene Verbindungsmittel empfängt und weiter eine Verbindung zwischen der Auslösevorrichtung der Leistungssteuerung und der Impulsgeber- und Verteilervorrichtung vorgesehen ist, die die Steuerung des Thyristor-Verteilers gemäß der Einspritzreihenfolge sicherstellt, wenn die Einspritzsteuersignale letzterem über eine Verbindung zwischen dem Thyristor-Verteiler und der Leistungssteuerung der Einspritzdüsen zugeführt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind insbesondere bei Motoren von Kraftfahrzeugen verwendbar um die Leistung und den Wirkungsgrad zu erhöhen und die Luftverschmutzung zu vermindern.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung können den Unteransprüohen entnommen werden.

109812/1197

Im folgenden wird die Erfindung an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 In einem vereinfachten Blockschaltbild eine erfindungsgemäße Einspritzsteuervorrichtung;

Fig. 2 Ein detailliertes elektrisches Schaltschema der Elemente der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung;

Fig. 3 Eine graphische Darstellung des Spannungsverlaufes an den Anschlüssen des Zeitglieds.

Aus den Figuren ist zu ersehen, daß die in dem Ansaugleitungssystem 51 des Motors 1 angeordneten Einspritzdüsen 4 mittels einer Pumpe 50, die aus einem Tank 46 fördert, mit Brennstoff unter konstantem Druck gespeist werden. Der Brennstoff wird den Einspritzdüsen 4 über einen Filter 49 zugeführt, während ein hydraulischer Ausgleichsbehälter bzw. Sammler 47 und ein Druokregelventil 48 den Druck so gleichmäßig wie möglich halten.

Die elektromagnetischen Einspritzdüsen 4 werden von einer elektronischen Vorrichtung gesteuert, die eine von der Drehung des Motors gesteuerte Impulsgeber- und Verteilervorrichtung 2 umfaßt, die einem monostabilen Multivibrator 3 jedesmal dann ein Signal zuführt, wenn eine

109812/11*7

Einspritzung stattfinden soll. Der monostabile Multivibrator gibt ein Rechteck-Signal konstanter Dauer T₁ ab, das unter möglicher Zwischenschaltung eines weiteren monostabilen Multivibrators 6 einer Auslösevorrichtung 7 für das Zeitglied 5 zugeführt wird, die am Ende des Signals der Dauer T₁ die Auslösung des Zeitgliedes 5 steuert. Das Signal T-, wird darüber hinaus einer Auslösevorrichtung 8 der Leistungssteuerung 10 der Einspritzdüsen zugeführt, wobei diese Vorrichtung so aufgebaut ist, daß während der Dauer des Signals T₁ die Leistungssteuerung 10 blockiert ist, selbst wenn das Einspritzsteuersignal der Dauer T der vorhergehenden Einspritzung noch nicht beendet ist. Dieses Einspritzsteuersignal der Dauer T wird von dem Zeitglied 5 bestimmt und seine Dauer bestimmt die Dauer der öffnung der Einspritzdüsen 4 und damit der eingespritzten Brennstoffmenge, wobei diese Menge eine Punktion der Betriebsbedingungen bzw. des Betriebszustandes des Motors wie z.B. der Drehzahl, des Drucks in dem Ansaugleitungssystem 51, der Temperatur usw. ist. Um diese verschiedenen Parameter zu berücksichtigen umfaßt das Zeitglied 5 mehrere mit entsprechenden Abnehmern bzw. Fühlern verbundene Eingänge. Die Einspritzsteuersignale werden von der Leistungssteuerung 10 dem Thyristor-Verteiler 9 zugeführt, der ihre Verteilung auf die Einspritzdüsen gemäß der Einspritzfolge sicherstellt, wobei die Verteilungssignale mittels der Impulsgeber- und Verteilervorrichtung

109812/1197

übertragen werden, die von der,Auslösevorrichtung 8 Impulse zu Beginn Jeder Einspritzung erhält.

Mit der Einrichtung gemäß Pig. 1 erhält man also einen Einspritzsteuerimpuls der Dauer T, der eine Zeit T₁ nach dem von der Impulsgeber- und Verteilervorrichtung 2 abgegebenen Impuls den Einspritzdüsen zugeführt wird. Daher kann während der Dauer des Signals T-, keine Einspritzung stattfinden, wodurch jede Überschneidung der • Einspritzungen im Fall einer Überdrehzahl des Motors verhindert wird.

Es ist zu bemerken, daß die Dauer des Signals T-, etwa 0,1 bis 0,2 Millisekunden beträgt, während die Dauer des Signals T zwischen etwa 0,5 und 4 Millisekunden von der Verzögerung des Motors bzw. Motorbremsung bis zur Vollast variiert.

In bestimmten Fällen kann es erwünscht sein, dem Signal der Dauer T eine konstante Größe T₂ hinzuzufügen. Dies wird erreicht, indem ein weiterer monostabiler Multivibrator 6 zwischen dem ersten monostabilen Multi- ' vibrator 3 und der Auslösevorrichtung 7 für das Zeitglied vorgesehen wird. Diese zweite monostabile Kippstufe 6 ist so eingestellt, daß die Dauer ihres instabilen Zustandes T₂ beträgt, wobei sich diese Dauer an die Dauer • des Signals T anfügt, da die Auslösevorrichtung 8 der

109812/1197

Leistungssteuerung 10 der Einspritzdüsen gleich am Ende . des Signals T₁ aktiviert wird und nicht früher aufs neue blockiert wird, als bis das Signal T beendet ist oder ein neues Signal T-, sie blockiert.

Die Stromversorgung der elektronischen Vorrichtung geschieht mittels einer Batterie 5J3 über einen Unterbrecherschalter 52.

Wie aus Pig. 2 zu ersehen weist der monostabile Multivibrator J> eine herkömmliche monostabile Kippstufe mit zwei Transistoren 11 und 12 auf, die jeweils mit ihrem Kollektor über einen Widerstand 15 bzw. 16 mit der Spannungsquelle und über einen gemeinsamen Widerstand 70 mit Masse verbunden sind, während die Basis des Transistors 11 über einen Widerstand 69 mit dem Kollektor des Transistors 12 und über einen Widerstand 14 mit Masse verbunden ist und die Basis des Transistors 12 über einen Widerstand 17 mit der Spannungsquelle und über einen Widerstand l8 mit Masse verbunden ist, wobei darüber hinaus ein Kondensator l~j> zwischen die Basis des Transistors 12 und den Kollektor des Transistors 11 geschaltet ist. Der Kollektor des Transistors 12 stellt den Ausgang S des monostabilen Multivibrators 5 dar, während die Basis dieses Transistors 12 den Eingang E des monostabilen Multivibrators darstellt.

1 09812/1107

Die Impulsgeber- und Verteilervorrichtung 2 umfaßt in an sich bekannter Weise Lamellenunterbrecherkontakte 2a wie z.B. sogenannte Reed-Kontakte, die gemäß der Einspritzreihenfolge mittels eines von der Drehung des Motors gesteuerten Elektromagneten betätigt werden. Diese Laraellenunterbrecherkontakte 2a sind über Dioden und 23 und einen Kondensator 21 mit dem Eingang E des monostabilen Multivibrators 3 verbunden, wobei die Anschlüsse des Kondensators 21 darüber hinaus über die Widerstände 20 bzw. 22 mit der Spannungsquelle verbunden sind. Die Lamellenunterbrecherkontakte 2a sind ferner mit den Steuerelektroden von Thyristoren 9a des Thyristor-Verteilers 9 verbunden.

Die Auslösevorrichtung 7 des Zeitgliedes 5 weist einen Transistor 26 auf, dessen Basis das Signal der Dauer T₁ vom Ausgang S des monostabilen Multivibrators 3 über einen Spannungsteiler,der die Widerstände 24 und 25 umfaßt, empfängt. Der Emitter des Transistors 26 ist mit Masse verbunden, während der Kollektor über einen einstellbaren Widerstand 27* einen weiteren einstellbaren Widerstand 29 und einen festen Widerstand 28, die zum Zeitglied 5 gehören mit der Spannungsquelle verbunden ist.

Das Zeitglied 5 weist eine steuerbare Doppelbasisdiode 33 auf, deren Steuerelektrode über den Widerstand

109812/1197

auf ein·vorbestimmtes Potential festgelegt ist, während die Anode über einen Widerstand 31 sowie die Widerstände 29 und 28 mit der Spannungsquelle verbunden ist, wobei ein Kondensator 30 den Verbindungspunkt der Widerstände 27, 29 und 31 mit Masse verbindet.

Die Auslösevorrichtung 8 der Leistungssteuerung 10 " weist einen Transistor 38 auf, dessen Basis mit der Kathode der steuerbaren Doppelbasisdiode 33 sowie über einen Widerstand 34 und eine Diode 35 mit dem Ausgang S des monostabilen Multivibrators 3 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 38 ist mit Masse verbunden, während der Kollektor einerseits über einen Kondensator 4o einen Widerstand 39 und eine Diode 37 mit dem Verbindungspunkt zwischen der Diode 23 und dem Unterbrecher mit seinen Lamellenkontakten 2a verbunden ist, wobei die Verbindung zwischen dem Kondensator 4o und dem Widerstand 39 darüber hinaus über einen Widerstand 41 mit Masse verbunden ist,

r·

und wobei der Kollektor andrerseits mit dem Eingang E der Leistungssteuerung 10 in Verbindung steht, der darüber hinaus über einen Widerstand 42 mit der Spannungsquelle verbunden ist.

Die Leistungssteuerung weist die Transistoren 54, 57 und 59 auf, deren erster mit seiner Basis über einen Widerstand 45 mit dem Eingang E, mit seinem Emitter mit Masse und seinem Kollektor über einen Widerstand 55 mit der

109612/1197

Spannungsquelle verbunden ist. Die Transistoren 57 und 59 bilden eine sogenannte "Darlington-Schaltung", wobei der Emitter des ersteren Transistors und der Kollektor des zweiten mit der Spannungsquelle verbunden sind, während die Basis des Transistors 57 über einen Widerstand 56 mit der Spannungsquelle und über einen Widerstand 58 mit dem Kollektor des Transistors 54 verbunden ist, und der Kollektor des Transistors 57 einerseits mit der Basis des Transistors 59 und andererseits über einen Widerstand 60

Ψ mit dessen Emitter verbunden ist. Die Einspritzdüsenerregerspulen 4a der Einspritzdüsen werden ausgehend vom Transistor 59 über einen Widerstand 6l und eine Diode 64 gespeist, wobei eine Energie-Rückgewinnungsvorrichtung vorgesehen ist, die eine Reihenschaltung aus einem Kondensator 63 und einer Diode 67 aufweist, die zwischen den Verbindungspunkt der Diode 64 mit dem Widerstand 6l und Masse geschaltet ist und wobei die Energie-Rückgewinnungsvorrichtung weiter einen Thyristor 66 aufweist, der

Jk zwischen den Verbindungspunkt zwischen der Diode 67 und dem Kondensator 63 und den gemeinsamen Anschluß der Einspritzdüsenerregerspulen 4a geschaltet ist. Dabei ist die Steuerelektrode des Thyristors 66 einerseits über einen Kondensator 62 mit dem Emitter des Transistors 59 und andererseits über einen Widerstand 65 mit dem gemeinsamen Ansohluß der Einspritzdüsenerregerspulen 4a verbunden, der darüber hinaus über einen Widerstand 68 mit Masse verbunden

109812/1197

2O42648

Im folgenden wird die Punktion der Vorrichtung beschrieben. Wenn man annimmt, daß die Vorrichtung an einem laufenden Motor verwendet wird und gerade keine Einspritzung stattfindet, ist zu sehen, daß der Transistor 12 auf Grund der positiven seiner Basis zugeführten Spannung leitend ist und daß der Transistor 11 blockiert bzw. nichtleitend ist.

Auf Grund dessen befindet sich der Ausgang S des monostabilen Multivibratorsyauf einem sehr geringen Potential.

" ' Hierdurch wird bewirkt, daß der Transistor 26 der Auslösevorrichtung 7 des Zeltgliedes 5 nichtleitend ist. Jedoch ist die steuerbare Doppelbasisdiode 33 des Zeitgliedes wie in Flg. 3 gezeigt, mit einem geringen Strom leitend, und hält den Transistor 38 der Auslösevorrichtung 8 für die Leistungssteuerung 10 leitend, was bewirkt, daß das an den Eingang E der Leistungssteuerung 10 angelegte Potential auf einen sehr geringen Wert zurückgeführt wird. Daher sind die Transistoren $k, 57 und 59 blockiert bzw. nichtleitend und es findet keine Einspritzung statt.

Wenn sich jetzt einer der Lamellenunterbrecherkontakte 2a schließt, baut sich ein geringer Strom über die Verbindung zwischen Steuerelektrode und Kathode des entsprechen-

109812/1197

den Thyristors 9a auf ohne letzteren auszulösen, was die Erscheinung eines negativen Impulses am Eingang E der monostabilen Kippstufe J5 zur Folge hat. Der Transistor 12 wird nichtleitend, der Transistor 11 wird entblockiert bzw. leitend und ein positives Rechtecksignal der Dauer T-. erscheint am Ausgang S, wobei die Dauer dieses Signals T₁ durch die Zeitkonstante des die Widerstände 18 - 70 und den Kondensator 13 aufweisenden ^ Schaltkreises bestimmt ist. Das Signal T-, wird der Basis ^: des Transistors 2β zugeführt der leitend wird und die

Spannung am Anschluß A der steuerbaren Doppelbasisdiode J5j5 auf einen genügend niedrigen Wert zurückführt, daß diese sich blockiert bzw. nichtleitend wird, da das Signal T₁ darüber hinaus der Kathode dieser steuerbaren Doppelbasisdiode 33 zugeführt wird. Gleichzeitig empfängt die Basis des Transistors 38 das Signal T-,, das diesen Transistor 38 leitend hält, obwohl die steuerbare Doppelbasisdiode 33 jetzt blockiert bzw. nichtleitend ist. Die " Leistungssteuerung 10 ist also während der Dauer des Signals T₁ blockiert bzw. nichtleitend. Bei Verschwinden des Signals T₁ werden die Transistoren 26 und 38 nichtleitend und der Kondensator 30 lädt sich über die Widerstände 28 und 29 auf, wobei die Zeltkonstante dieses Sohaltkreises von den Werten der Widerstände 28 und 29 und der Kapazität des Kondensators 30 abhängt, Jedooh wird darüber hinaus die Leistungssteuerung 10 entblockiert bzw. leitend

109812/1197

gemacht, da die Speisespannung dem Eingang E der Leistungssteuerung 10 zugeführt wird, während gleichzeitig ein kräftiger positiver Impuls der steuerelektrode eines der Thyristoren 9a über den Kondensator 40, den Widerstand 39, die Diode 37 und den entsprechenden Lamellenunterbrecherkontakt 2a zugeführt wird. Dieser Impuls I8st also zur selben Zeit einen Thyristor 9a aus bzw. macht diesen leitend, zu der die Leistungssteuerung 10 entblockiert bzw. leitend gemacht wird. Das am Emitter des Transistors 59 erscheinende Signal löst über den Kondensator 62 den Thyristor 66 aus, bzw. macht diesen leitend und der Kondensator 63 wird über die Einspritzdüsenerregerspule 4a entladen, die dem in diesem Moment leitenden Thyristor 9a entspricht. Nach der Entladung des Kondensators 63 speist der durch den Transistor 59 hindurchfließende Haltestrom die EinspritzdUsenerregerspule und blockiert den Thyristor 66. Die Dauer T des Haltestromes wird durch das Zeitglied 5 bestimmt.' Die steuerbare Doppelbasisdiode 33 bleibt blockiert solange die Spannung an den Anschlüssen des Kondensators 30 und damit an der Anode nicht einen vorbestimmten Wert erreicht hat, der durch die bei B der Steuerelektrode der steuerbaren Doppelbasisdiode 33 zugeführte Spannung bestimmt ist. Wenn diese Spannung erreicht ist wird die steuerbare Doppelbasisdiode 33 plötzlich mit einem Lawineneffekt leitend, der Kondensator 30 entlädt sich fast völlig über diese steuerbare Doppelbasisdiode und der Transistor 38 wird leitend. Auf Grund dessen wird

109812/1197

- ^l6 - 2042HA8

die Leistungssteuerung 10 aufs neue blockiert und der in der Einspritzdüsenerregerspule 4a, deren Speisung abgeschaltet wird, entstehende Unterbrechungsstrom fließt während einer viertel Periode über den entsprechenden Thyristor 9&, die Diode 6j, den Kondensator 63 und die Diode 64, wird jedoch auf Grund der Dioden 64 und 67 gestoppt, sobald er seine Richtung ändern muß und der Kondensator 63 bleibt bis zur folgenden Einspritzung ge- w laden, während die Thyristoren 9a ebenfalls aufs neue blockiert bzw. nichtleitend sind. Der Unterbrechungsstrom in der Einspritzdüsenerregerspule rührt von der freigewordenen magnetischen Energie her, welche sich in potentielle Energie umwandelt.

Der schwache jetzt durch die steuerbare Doppelbasisdiode 33 fließende Strom (Fig. 3) hält den Transistor 38 leitend, so daß die Leistungssteuerung blockiert bleibt.

™ Beim folgenden Schließen eines anderen Lamellenunter-

brecherkontaktes 2a beginnt dieser Vorgang aufs neue.

Wie zu bemerken war, erhält der Transistor 38 der Auslösevorrichtung 8 der Leistungssteuerung 10 Steuersignale vom Zeitglied 5 sowie von dem monostabilen Multivibrator 3. Hierdurch wird bewirkt, daß der Transistor 38 zwangsweise die Leistungssteuerung 10 jedesmal blockiert, wenn er ein Signal T-, des monostabilen Multivibrators 3 empfängt, selbst wenn die steuerbare Doppel-

10 9 8 12/1197

basisdiode 33 noch nicht wieder leitend geworden ist, daß heißt, wenn die Dauer des Signals T dazu neigt größer zu werden als die Zeit, die zwei aufeinanderfolgende Einspritzungen trennt. Nun wäre es jedoch aus den vorstehend bereits genannten Gründen nachteilig, bzw. ein ernstes Problem, wenn bei hohen Belastungen des Motors ein Überschneiden der Einspritzsteuersignale aufträte, da die Steuervorrichtung dann nicht mehr funktionieren könnte.

Da das Signal T₁ ebenfalls dem Transistor 26 zugeführt wird, wird der Kondensator 30 entladen und das Zeitglied 5 kann nach Beendigung des Signals T₁ einen neuen Zyklus beginnen. Daher erhalten die Einspritzdüsen selbst im Pail einer Überdrehzahl des Motors reguläre Einspritzsteuersignale in der Einspritzreihenfolge, deren Dauer gleich der zwei aufeinanderfolgende Einspritzungen trennenden Zeit abzüglich der Dauer des Signals T₁ ist. Da die zwei aufeinanderfolgende Einspritzungen trennende Zeit umgekehrt proportional der Drehzahl ist, ist es klar, daß die Dauer der Einspritzungen mit jeder Erhöhung der Drehzahl abnimmt, sobald dan Einsprltzfjteuersignal T einmal eine Dauer erreicht hat, die gleich derjenigen ist, die zwei aufeinanderfolgende Einspritzungen trennt, wobei jedoch die:5e Verringerung nur sehr al Irnählioh vonstatten geht, so daß die Leistung de;; Motors noch beträchtlich bleibt. Zur Information kann noch bemerkt werden, daß die

109812/1197

Dauer T des Einspritzsteuersignals etwa zwischen 0,5 und 4 Millisekunden beträgt, so daß für einen 4-Zylinder-Motor die maximale Drehzahl 7500 Umdrehungen pro Minute sein kann, ohne daß Überschneidungen der Einspritzsteuersignale auftreten.

Der monostabile Multivibrator j5 kann von sehr einfacher Konstruktion sein da man hier keine große Präzision und Stabilität benötigt, da das Signal T-,keine Rolle bei der Bestimmung der Einspritzdauer spielt. Die Dauer des Signals T-,wird auf etwa 0,1 bis 0,2 Millisekunden geregelt bzw. eingestellt, indem die Widerstände 70 und l8 und der Kondensator 30 entsprechend gewählt werden. Diese Dauer muß etwas höher sein als die Zeit für die Energierückgewinnung in dem Kondensator 6j5, da letztere beendet sein muß, bevor eine neue Einspritzung begonnen werden kann.

Es ist zu bemerken, daß es mit der beschriebenen Vorrichtung möglich ist, eine Impulsgeber und Verteilervorrichtung 2 zu verwenden, die mit denselben Lamellenunterbrecherkontakten 2a die Auslösung des monostabilen Multivibrators j5 und indirekt das Einspritzsteuersignal ebenso wie die Verteilung dieses Einspritzsteuersignals auf den Thyristor-Verteiler 9 gemäß der Einspritzreihenfolge bewirkt. Dies wird erreicht, indem ein im Moment des Schließens eines Lamellenunterbrecherkontaktes 2a

109812/1197

erzeugter Impuls verwendet wird, um den monostabilen Multivibrator 3 auszulösen und indem dieser Lamellenunterbrecherkontakt 2a mindestens bis zu dem Moment geschlossen

gehalten wird, in dem ihn das sehr starke vom Transistor 38 ausgehende Verteilungssignal erreicht. Auf diese Weise besitzt die Impulsgeber- und Verteilervorrichtung eine sehr lange Lebensdauer, da die starken Impulse erst dann über sie fließen, wenn sie ganz geschlossen ist und die Aufprallschwingungen der Kontakte aufgehört haben.

Eine weitere Besonderheit der vorliegenden Erfindung die zur Punktionssicherheit der Vorrichtung beiträgt, liegt darin, daß über eine Diode 44 und einen Widerstand 43 eine Verbindung zwischen dem Kollektor des Transistors 54 und dem Verbindungspunkt der Widerstände 28 und 29 vorgesehen ist. Auf diese Weise wird, wenn der Transistor 54 blockiert bzw. nichtleitend ist d.h. wenn keine Einspritzung stattfindet eine positive Rückwirkung auf die steuerbare Doppelbasisdiode ausgeübt, so daß letztere sicherer bzw. zuverlässiger leitend gehalten wird, selbst wenn der Wert des Widerstandes 28 hoch ist. Dies erlaubt einen Widerstand 28 zu verwenden, der z.B. mit der Temperatur variabel ist um eine größere Einspritzmenge bei Anlassen und tiefen Temperaturen zu erhalten. Für sehr kurze Einspritzzeiten d.h. für geringe Werte des Widerstandes 29 ist der Abfall des'Stromes über die steuerbare Doppelbasisdiode 33 im Moment des Entblockierens bzw. Leitendwerdens des Tran-

109812/1197

sistors 26 gering, so daß diese steuerbare Doppelbasisdiode 33 nicht notwendigerweise in ihren blockierten bzw. nichtleitenden Zustand zurückfällt wenn das Signal T-, dem Transistor 26 zugeführt wird. Erfindungsgemäß wird diese Wirkung dazu verwendet, die Einspritzungen völlig einzustellen, wenn die Dauer derselben dazu neigt, unter einen vorbestimmten Wert zu fallen, indem man den Widerstand 27 relativ zu dem Widerstand 29 derart wählt, h daß keine Löschung der steuerbaren Doppelbasisdiode 33 mehr stattfindet, wenn der Wert des Widerstandes 29 unter einen vorbestimmten Wert fällt, der z.B. einem minimalen Druck in dem Ansaugleitungssystem 51 des Motors entspricht, wobei dieser Druck wiederum z.B. dem Fahrzustand eines Kraftfahrzeugs entspricht, das mit Mo'torbremsung ein Gefälle hinunterfährt.

Schließlich ist es mit der erfindungsgemaßen Vorrichtung möglich, vorrübergehend oder dauernd an die ™ variable Einspritzdauer T einen konstanten Wert Tp anzufügen, indem man in der Verbindung des Ausgangs S des monostabilen Multivibrators J> mit dem Transistor 26 und vor dem Widerstand 24 einen weiteren monostabilen Multivibrator 6 vorsieht, dessen Zeitkonstante T₂ ist. Mit dieser Vorrichtung wird das Zeitglied 5 sowie der Transistor 3Q durch das Signal T-, blockiert, so daß eine

109812/1197

Einspritzung beginnt, der Kondensator ^O jedoch während der Zeit Tg entladen gehalten wird, so daß das Signal T erst am Ende des Signals T^ beginnen kann.

Diese Lösung ist vorteilhaft bei verschiedenen Motoren um eine konstante Menge hinzuzufügen, die völlig unabhängig von den anderen Parametern ist, um z.B. bei Beschleunigung eine Gemischanreicherung zu erreichen.

Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale werden, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind, als erfindungswesentlich beansprucht.

Ansprüche ι

109812/1197

Claims (6)

Patentansprüche

1.) Verfahren zur elektronischen Steuerung für Kraftstoffeinspritzdüsen in Brennkraftmaschinen, wobei die Einspritzung mittels elektromagnetischer Einspritzdüsen vorgenommen wird, die elektrische Einspritzsteuersignale empfangen, deren mittels eines Zeitgliedes in Abhängigkeit von Parametern des Betriebszustandes bzw. der Bet triebsbedingungen des Motors bestimmte Dauer T die eingespritzte Brennstoffmenge bestimmt, dadurch g e k e η η zeichnet, daß ein von einer Impulsgeber- und Verteilervorrichtung abgegebenes Signal jedesmal dann einem rechteckige Signale konstanter Dauer T₁ erzeugenden Generator zugeführt wird, wenn eine Einspritzung stattfinden soll, und das Signal konstanter Dauer T-, einerseits einer Auslösevorrichtung des Zeitglieds zugeführt wird, die das Zeitglied am Ende des Signals T-, auslöst und andererseits einer Auslösevorrichtung der Leistungssteuerung der Einspritzdüsen zugeführt wird, der darüber hinaus das Einspritzsteuersignal der Dauer T vom Zeitglied zugeführt wird, und daß die Leistungssteuerung der Einspritzdüsen während der Dauer des Signals T-, blockiert ist, selbst wenn zu Beginn des Signals konstanter Dauer T-, das vorhergehende Einspritzsteuersignal T noch nicht beendet ist, und daß das Ende des Signals konstanter Dauer T₁ darüber hinaus über die

109812/1197

Auslösevorrichtung der Leistungssteuerung der Einspritzdüsen und über die Impulsgeber- und Verteilervorrichtung einem Thyristor-Verteiler zugeführt wird um dessen Thyristoren gemäß der Einspritzreihenfolge auszulösen.

2. Vorrichtung ;zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 dadurch* gekennzei cn net, daß sie in Kombination eine von der Drehung des Motors gesteuerte Impulsgeber- und Verteilervorrichtung (2), einen monostabilen Multivibrator (>) dessen Kippen von Signalen der Impulsgeber- und Verteilervorrichtung (2) ausgelöst wird und der Signale konstanter Dauer T₁ erzeugt, eine von dem monostabilen Multivibrator (j5) gesteuerte Auslösevorrichtung (7) für das Zeitglied (5), eine Auslösevorrichtung (8) für die Leistungssteuerung (10) der Einspritzdüsen (4) umfaßt und daß die Auslösevorrichtung (8) die Einspritzsteuersignale der Dauer T des Zeitglieds (5) sowie die Signale konstanter Dauer T-, des monostabilen Multivibrators (J>) über für diesen Zweck vorgesehene Verbindungsmittel empfängt und weiter eine Verbindung zwischen der Auslösevorrichtung (8) der Leistungssteuerung (10) und der Impulsgeber- und Verteilervorrichtung (2) vorgesehen ist, die die Steuerung des Thyristor-Verteilers (9) gemäß der Einspritzreihenfolge sicherstellt, wenn die Einspritzsteuersignale letzterem Über eine Verbindung zwischen dem Thyristor-Verteiler (9) und der Leistungs-

109812/1197

2 04 2 6 /-:-

Steuerung (10) der Einspritzdüsen zugeführt werden.

3· Vorrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter monostabiler Multivibrator (6) zwischen dem monostabilen Multivibrator (3) und der Auslösevorrichtung (7) des Zeitgliedes (5) vorgesehen ist, der ein Signal konstanter Dauer Tp abgibt, das zu dem Signal variabler Dauer T des Zeitgliedes (5) addiert wird um vorübergehend oder dauernd die Dauer des Einspritzsteuersignals T um einen vorbestimmten festen Wert zu erhöhen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (5) einen abgewandelten Sägezahngenerator aufweist, der eine steuerbare Doppelbasisdiode (33) umfaßt, die über konstante Widerstände (28, 3I, 36) und einen einstellbaren Widerstand 29 zwischen die Spannungsquelle und Masse geschaltet ist, wobei ein Kondensator (30) einerseits mit dem Verbindungspunkt der Widerstände (29 und 3I) und andererseits mit Masse verbunden ist und die Steuerelektrode dieser steuerbaren Doppelbasisdiode (33) über einen Widerstand (32) mit einer vorbestimmten Bezugsspannung verbunden ist und daß die Auslösevorrichtung (7) des Zeitgliedes (5) einen Transistor (26) aufweist, dessen Kollektor über einen einstellbaren Widerstand (27) mit dem Verbindungspunkt zwischen den Widerständen (29 und 3I) verbunden und dessen

109812/1197

Basis mit dem Verbindungspunkt zweier einen Spannungsteiler bildender Widerstände (24, 25) verbunden ist, der vom Ausgang S des monostabilen Multivibrators (3) gespeist wird, und daß die Auslösevorrichtung (8) der Leistungssteuerung (10) der Einspritzdüsen (4) einen Transistor (38) aufweist, dessen Kollektor mit dem Eingang E der Leistungssteuerung (10), dessen Emitter mit Masse und Basis mit der Kathode der steuerbaren Doppelbasisdiode (33) sowie über einen Widerstand (34) und eine Diode (35) mit dem Ausgang S des monostabilen Multivibrators (3) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß eine positive Rückwirkung auf den Sägezahngenerator ausgeübt wird, indem eine Verbindung zwischen dem Verbindungspunkt der Widerstände (28 und 29) und einem Punkt der Leistungssteuerung (10) vorgesehen ist, der die Speisespannung aufweist, wenn keine Einspritzung stattfindet, wobei diese Verbindung über eine Diode (44) und:einen Widerstand (43) hergestellt wird,

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5 dadurch gekennzei chnet , , daß die Impulsgeber- und Verteilervorrichtung (?) ebensoviel Lamellenunterbrecherkontakte (2a) aufweist, wie Einspritzdüsen (4) vorhanden sind, wobei diese Lamellenunterbrecherkontakte (2a) einerseits mit den Steuerelektroden der Thyristoren (9a) des

109812/1197

Thyristoren-Verteilers (9) und andererseits mit dem Eingang E des monostabilen Multivibrators (j5) sowie über eine Diode (37)* einen Widerstand (59) und einen Kondensator (40) mit dem Eingang E der Leistungssteuerung (10) verbunden ist, wobei die Periode während der die Lamellenunterbrecherkontakte (2a) geschlossen sind, derart bestimmt 1st, daß im Moment ihrer Schließung der monostabile Multivibrator (3) ausgelöst wird und daß sie noch geschlossen bleiben, wenn ihnen das Signal zur Auslösung der Einspritzung über den Kondensator (4o) zugeführt wird um den Steuerelektroden der Thyristoren (9a) gemäß der Einspritzreihenfolge der Einspritzdüsen zugeführt zu werden.

7· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare Widerstand (27) im Verhältnis zu dem einstellbaren Widerstand (29) so gewählt und justiert ist, daß für kleine Werte des Widerstandes (29), d.h. für sehr kurze Einspritzzeiten, die h steuerbare Doppelbasisdiode (33) nicht gelöscht wird und damit unterhalb einer geringen, minimalen Dauer der Einspritzung die Einspritzungen unterbunden sind.

109812/1197

It

Leerseite