DE1526505A1

DE1526505A1 - Kraftstoffeinspritzanlage

Info

Publication number: DE1526505A1
Application number: DE19661526505
Authority: DE
Inventors: Gloeckler Dipl-Ing Otto; Reichardt Dipl-Ing Wolfgang
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1966-11-11
Filing date: 1966-11-11
Publication date: 1970-04-16
Also published as: NL6715291A; CH461178A; DK129365C; GB1133539A; US3430616A; ES346989A1; FR1550353A; AT284551B; SE329051B; DK129365B; BE706294A

Description

P 15 26 505.1-13
R.Nr. 8757
7.11.1966 Rb/Sz

Anlage zur
Patentanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart W, Breitscheldstraße 4 Kraf t s toffe insprit zanlage

Die Erfindung bezieht sich auf eine für Brennkraftmaschinen, insbesondere Kraftfahrzeugmotoren mit Saugrohreinspritzung bestimmte Kraftstoffeinspritzanlage, mit einem monostabilen Multivibrator, dessen . Impulsdauer abhängig vom-ck· im Saugrohr veränderlich ist, wobei die Ausgangsimpulse dieses Multivibrators zum Steuern einer Mehrzahl von Einspritzventilen dienen und wobei ein Signalgeber vorgesehen ist, der dem Eingang des Multivibrators mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine synchronisierte Impulse zuführt,

Kraftstoffeinspritzanlagen sind gewöhnlich so aufgebaut, daß einem oder mehreren Zylindern der Brennkraftmaschine jeweiln ein Einspritzventil zugeordnet ist, das bei Anlagen der hier interessierenden Art elektrisch gesteuert wird. Dabei wird das Einspritzventil entsprechend

*) von einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine, insbesondere dem Druck 6/0S2*

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der benötigten Kraftstoffmenge mehr oder weniger lang geöffnet, und zwar durch einen entsprechend langen Stromimpuls.

Da die einzelnen Zylinder den Kraftstoff zu verschiedenen Zeiten benötigen, müssen auch die Einspritzventile zu verschiedenen Zeiten geöffnet werden. Ohne wesentliche Beeinträchtigung der Funktion können die Einspritzventile zu Gruppen zusammengefaßt werden, z. B. boi einer Brennkraftmaschine mit vier Zylindern zu zwei Gruppen von zwei Einspritzventilen, bei sechs Zylindern zwei Gruppen von je drei Eirispritzventilen, denen dann jeweils gemeinsam ein entsprechender stromimpuls zugeführt wird.

Zum Erzeugen zeitlich gegeneinander versetzter i!tromimpulr;e "sind bereits verschiedene Wege bekannt.

So zeigt die deutsche Patentschrift 1 2θ6 204 (R.Nr. 8o48)" der An-' meiderin eine Kraftstoffeinspritzanlage mit einem einzigen Multivibrator, der die Stromimpulse für beide Ventilgruppen steuert. Zu diesem Zweck wird der Ausgang dieses Multivibrator^ durch einen von <\qv Nockenwelle gesteuerten Umschalter einmal mit der einen und einmal mit der anderen Gruppe von Einspritzventilen verbunden.

Eine solche Anordnung arbeitet sehr zufriedenstellend; jedoch bertoht bei mechanischen Umschaltern stets die Gefahr, daß die Kontaktgabe nicht zuverlässig ist, z. B. durch Verschmutzung oder Prellen. Man erhält also hier eine zusätzliche Störungsquelle. Außerdem wird der Umschalter sehr kompliziert, wenn eine größere Anzahl von Ventilgrupperi gesteuert werden soll.

Aus der US-Patentschrift 2 867 200 ist ferner eine Schaltung für· eine Kraftstoffeinspritzanlage bekannt, bei der zwei Ventile oder Ventilgruppen ohne einen solchen Umschalter gesteuert werden. Hierzu sind zwei getrennte monostabile Multivibratoren vorgesehen, denen je um

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l8o° versetzte Triggerimpulse von einer Eingangsschaltung zugeführt werden. Die Impulsdauer beider Multivibratoren wird gleichsinnig in Abhängigkeit vom Unterdruck verstellt. Jeder Multivibrator steuert nur die ihm zugeordnete Gruppe von Ventilen.

Diese Schaltung ißt sehr aufwendig, da zwei getrennte monostabile Multivibratoren mit weitgehend gleichen Eigenschaften erforderlich sind. Ferner ißt besonders bei Multivibratoren mit induktiver Steuerung der Impulsdauer eine gleichartige Verstellung der Impulsdauer nur mit hohem Aufwand zu erreichen.

Forner ist es aus der deutschen Auslegeschrift 1 175 9¹^ (R.Nr. der Anmelderin bereits bekannt, zwei getrennte Gruppen von Einspritzventilen mit einem einsigen Multivibrator zu steuern. Hierfür sind zwei getrennte Signalgeber und zwei getrennte bistabile Multivibratoren vorgesehen, die jeweils eine Gruppe von Einspritzventilen steuern. Jeder bistabile Multivibrator wird von dem ihm zugeordneten Signalgeber eingeschaltet und vom aonostabilen Multivibrator wieder ausgeschaltet.

Diese bekannte Anordnung liefert gute Ergebnisse, doch entsteht durch die Verwendung jeweils eines bistabilen Multivibrators Je Ventilgruppe ein erhöhter Aufwand an Bauteilen.

Es 1st eine Aufgabe der Erfindung, die Nachtelle der bekannten Kraftstoffe inspr it zanlagen zu vermeiden. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzanlage zu schaffen, die nur einen monostabilen Multivibrator mit vom Unterdruck im Saugrohr abhängiger Impulsdauer benötigt und die ohne Umschalter in einfacher Weise mindestens zwei getrennte Einspritzventile bzw· Gruppen von Einspritzventilen steuern kann.

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Erfindungsgemäß wird dies bei einer eingangs genannten Anlage dadurch erreicht, daß eine Mehrzahl von Signalgebern vorgesehen ist, die zeitlich gegeneinander versetzte Ausgangsimpulse erzeug^ und daß eine, vorzugsweise der Zahl der Signalgeber entsprechende, Mehrzahl von UND-Gliedern vorgesehen ist, an deren Ausgänge die zu steuernden Einspritzventile angeschlossen sind und deren Eingängen jeweils die

Ausgangsimpulse des monostabilen Multivibrators und die Ausgangsimpulse eines zugeordneten Signalgebers zugeführt werden, so daß die angeschlossenen Einspritzventile nur betätigt werden, wenn anr zugeordneten Signalgeber und am monpstabilen Multivibrator ein Ausgangsimpuls vorhanden ist.

Es ist also nur nötig, für jede zu steuernde Ventilgruppe (bzw. jedes zu steuernde Einzelventil) einen Signalgeber und ein UND-Glied vorzusehen. Dadurch lassen sich mit einem einzigen monostabilen Multivibrator mehrere Ventilgruppen steuern, und zwar ohne Zwischenschaltung eines Umschalters.

Für den Aufbau der Signalgeber liegen verschiedene Möglichkeiten vor. In vorteilhafter Weise werden sie so ausgebildet, daß die Ausgangsimpulse der Signalgeber mindestens gleich lang sind wie die Ausgangsimpulse des monostabilen Multivibrators. Die Einspritzdauer wird dann nur durch den monostabilen Multivibrator bestimmt.

Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, für einzelne Betriebszustände der Brennkraftmaschine die Ausgangsimpulse der Signalgeber kürzer zu machen als die Ausgangsimpulse des monostabilen Multivibrators. Eine solche Lösung bietet sich z. B. dort an, v/o bei bestimmten Betriebsbedingungen die Kraftstoffeinspritzung reduziert werden soll, z. B. wenn die Brennkraftmaschine als Bremse arbeitet, oder in bestimmten Drehzahlbereichen.

Eine einfache Möglichkeit ist ferner die, daß als Signalgeber Kontakte dienen, die jeweils bis kurz vor Schließen des nächsten Kontakts ge-

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schlossen sind. Mit^v Vorteil werden diese Kontakte im Zündverteiler der Brennkraftmaschine angeordnet·

Eine andere vorteilhafte Art der Signalgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß ein bistabiler Multivibrator vorgesehen ist, dessen beide Eingänge synchron mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine abwechselnd ausgesteuert werden, und daß die beiden Ausgänge des bistabilen Multivibrators als Signalgeber-dienen, Zur Steuerung der Eingänge können hier auch kurze Impulse dienen, da der bistabile Multivibrator so lange in seiner einen Stellung bleibt, bis an den anderen Eingang der nächste Impuls gelegt wird. Eine solche Anordnung eignet sich also besonders für Eingangsimpulse, die von einem sogenannten "kontaktlosen" Impulsgeber stammen, z. B. einem magnetischen oder fotoelektrischen Impulsgeber.

Eine besonders einfache Lösung ergibt sich, wenn die Eingangsimpulse von der Hochspannungsseite des Zündverteilers abgenommen werden. Durch eine kapazitive oder induktive Ankopplung an Zündkabel kann der Einbau zusätzlicher Teile in den Zündverteiler vermieden werden. Man wählt hierzu solche Zündkabel, bei denen der Zündimpuls zeitlich richtig liegt, z. B, bei einer Vierzylindermaschine in der Weise, daß bei einer Gruppe von zwei Einspritzventilen das eine Einspritzventil über das geöffnete Einlaßventil direkt in den zugehörigen Zylinder einspritzen kann.

Eine erfindungsgemäße Anlage erlaubt es auch in besondess einfacher Weise, die besonderen Bedingungen beim sogenannten Schiebebetrieb zu berücksichtigen, d_f h. für den Fall, daß das Fahrzeug bei gefichlofisener Drosselklappe durch die Brennkraftmaschine abgebremst wird. Es ist bekannt, in diesem. Fahrzustand die Kraftstoffzufuhr zu unterbrechen.

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Hierfür wird die Anlage mit Vorteil so ausgebildet, daß die UND-Glieder einen weiteren Eingang aufweisen, dem ab einer bestimmten Drehzahl bei geschlossener Drosselklappe eine Sperrspannung zugeführt wird.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden dargestellten •Ausführungsbeispielen zusammen mit deren Beschreifiung.

Es zeigen:

Fig. 1 das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzanlage,

Fig. 2 ein Schaubild zum Erläutern der Wirkungsweise der Anlage • nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Schaltbild einer Kraftstoffeinspritzanlage,

Fig. 4 eine Schaltungsvariante zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 5, und

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In dem Blockschaltbild nach Fig. 1 ist eine Anlage dargestellt, die für eine vierzylindrige Brennkraftmaschine bestimmt ist und vier Sinspritzventile 11, 12, IjJ, 14 aufweist, von denen jedes kurz vor dem Einlaßventil eines der vier Zylinder angeordnet ist. (Eine solche Anordnung ist in Fig. 5 dargestellt.) Diese Ventile sind in zwei Gruppen zusammengefaßt. Jede dieser Gruppen ist an den Ausgang eines Schaltverstärkers I5, 16 angeschlossen.

Zum taktrichtigen Steuern dieser Schaltverstärker I5, 16 sind zwei Signalgeber 17, l8 vorgesehen, die von der Nockenwelle der Brennkraftmaschine angetrieben werden. Sie erzeugen an ihrem Ausgang Spannungen u, und Ug, deren Spannungsform in Fig. 2 in den beiden obersten

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Reihen dargestellt ist, und zwar schließt jeweils der eine Kontakt kurz nachdem der andere Kontakt geöffnet hat.

Die Spannungen u, und Up werden einem Differenzierglied I9 zugeführt, in dem die Spannungen u, und Up getrennt differenziert werden. Dabei erzeugt dfcweils die Vorderflanke dieser Spannungen (die Vorderflanke von u liegt z. B. in Fig. 2 zum Zeitpunkt t, an, und die Vorderflanke von Up zum Zeitpunkt t,) einen Impuls, der einen monostabilen Multivibrator 22 jeweils in seine instabile Lage bringt, aus der er nach einer bestimmten Zeit wieder in seine Ruhelage zurückkippt. Diese Zeit wird bestimmt durch den Druck im Saugrohr 32 der Brennkraftmaschine, an das eine Druckmeßdose 24, ζ. B. von der in Barometern verwendeten Art, angeschlossen ist, die ihrerseits das Zeitglied des monostabilen Multivibrators 22 in bekannter Weise verstellt.

Am Ausgang des Multivibrators 22 erhält man Impulse u.,, die mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine synchronisiert sind. Diese Impulse ,werden auf die Schaltverstärker I5 und l6 verteilt, und zwar durch zwei UND-Tore 25, 26, an deren Ausgänge die Schaltverstärker 15 und 16 angeschlossen sind. Ihre Zeitdauer ist vom Druck im Saugrohr J2 abhängig.

Jedes der UND-Tore 25, 26 ist mit drei Eingängen dargestellt. Der Ausgang des Multivibrators 22 ist mit einem Eingang jedes der beiden UND-Tore verbunden. Ferner ist ein Eingang des UND-Tores 2J5 an die Spannung u, und ein Eingang des UND-Tores 26 an die Spannung u« angeschlossen. An den dritten Eingang jedes der beiden UND-Tore ist ein Geber 27 angeschlossen, der von der Drehzahl der Brennkraftmaschine und der Stellung ihrer Drosselklappe abhängig ist und bei bestimmten Betriebszuständen beide UND-Tore sperrt, wie das im folgenden bei Fig. 4 noch beschrieben wird.

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Für die Erläuterung der Arbeitsweise der Anordnung nach Fig. 1 kann zunächst angenommen werden, daß die Ausgangsspannung des Gebers 27 stets so groß ist, daß die UND-Tore 25 und 26 durch sie nicht gesperrt werden. ·

Da das UND-Tor 25 an. die Spannung u, angeschlossen ist, kann es einen Impuls u, vom Multivibrator 22 nur durchlassen, wenn die Spannung u, eine bestimmte Größe hat, z., B. in Fig. 2 vom Zeitpunkt t, bis zum Zeitpunkt t,. Ebenso kann das UND-Tor 26, das an die Spannung Up angeschlossen ist, nur dann einen -Impuls u, vom Multivibrator 22 durchlassen, wenn die Spannung Up eine bestimmte Größe hat, z. B. in Fig. vom Zeitpunkt t-, bis zum Zeitpunkt t^.

Am Ausgang des UND-Tores 25 erhält man deshalb Impulse u^ und am Ausgang des UND-Tores 26 Impulse Uj-, die jeweils die gleiche Zeitdauer, aber die halbe Frequenz wie die Impulse u, haben. Die Impulse xij, steuern die Ventile 11 und 12, die Impulse u,- die Ventile IJ und Diese beiden Ventilgruppen werden also immer abwechselnd geöffnet.

Die Signalgeber· 17 und 18 werden zweckmäßig im Zündverteiler eingebaut.

Fig. 3 zeigt die Schaltung der Einspritzanlage. Gleiche oder gleichwirkende Teile wie in den Fig. 1 und 2 sind mit den gleichen Bezugszeichen wie dort versehen.

Die Kraftstoffeinspritzanlage ist zum Betrieb einer vierzylindrigen Brennkraftmaschine 30 bestimmt, deren Zündkerzen 31 an eine nicht dargestellte HochspannungsZündanlage angeschlossen sind. In unmittelbarer 1,'ähe der nicht dargestellten Einlaßventile sitzt auf jeder Verzweigung des Saugrohres j52 je eines der elektromagnetisch betätigbaren Einspritzventile 11 bis lh. Jedem Ventil wird über eine der bei 33 angedeuteten Kraftstoffleitungen Kraftstoff mit einem bestimmten Druck aus einem Vorratsbehälter 34 zugeführt.

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Am Einlaß des Saugrohrs 32 befindet sich eine Drosselklappe 35> die von einem Gaspedal 36 aus betätigt werden kann. An dieses Gaspedal ist außerdem ein Schalter J57 angeschlossen, der nur geschlossen ist, ' wenn sich das Gaspedal 36 in oder in der Nähe seiner Leerlaufstellung befindet. - Vor der Drosselklappe 35 liegt ein Luftfilter 38.

Zur taktrichtigen Steuerung der vier Einspritzventile 11 bis 14, deren Magnetwicklungen in der Schaltung nach Fig. 3 getrennt dargestellt.und ebenfalls mit den Bezugsziffern 11 bis 14 bezeichnet sind, dienen die zwei Signalgeber 17, 18, die mit der Drehzahl der Nockenwelle der Brennkraftmaschine 30 angetrieben werden; an sie ist das -Differen-• zierglied 19 angeschlossen, dessen Ausgang den monostabilen Multivibrator 22 steuert, der zwei npn-Transistoren 41, 42 enthält. Sein Ausgang sowie der Ausgang des Signalgebers I7 wird dem UND-Tor 25 zugeführt, das einen npn-Transistor 43 enthält. Ebenso wird der Ausgang des Multivibrators 22 und des Signalgebers 18 dem UND-Tor 26 zugeführt, das einen npn-Transistor 44 enthält.

Die Ausgänge der UND-Tore 25 und 26 steuern zwei npn-Leistungstran« sistoren 45 und 46, die den Sehaltverstärkern 15 und 16 nach Fig. l· entsprechen. Diese beiden Leistungstsansistoren steuern ihrerseits den Strom durch die vier Einspritzventile 11 bis 14.

An die beiden UND-Tore 25 und 26 ist außerdem noch der Geber 27 angeschlossen, der aus dem Schalter 37 besteht, der mit einem Hiinetallschalter 49 und einem drehzahlabhängigen Schalter 47 in Serie geschaltet ist. Der Schalter 47 wird bei hohen Werten der Motordrehzahl durch ein Fliehkraftpendel 48 oder eine gleichwertige elektronische Einrichtung geschlossen. Der Geber 27 ist ebenfalls an den Eingang der UND-Tpre 43 und 44 angeschlossen, könnte jedoch z. B. auch so geschaltet sein, daß er bei Ansprechen den Eingang der Leistungstransistoren 45 und 46 kurzschließt. Der Bimetallschalter 49 ist mit der Brennkraftmaschine 30 wärmeleitend verbunden und schließt nur, wenn diese ihre Betriebstemperatur erreicht hat·

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Im einzelnen ist die Schaltung wie folgt aufgebautί Zur Spannungsversorgung dient z. B. eine - nicht dargestellte - Autobatterie mit einer Spannung von 12 V, an die eine im folgenden als Plusleitung bezeichnete Leitung 5I und eine im folgenden als Minusleitung bezeichnete Leitung 52 angeschlossen sind. Die Minusleitung 52 liegt an Masse. .

Die als Signalgeber dienenden Kontakte 17 und 18 sind mit ihrem einen Anschluß direkt an die Minusleitung 52 angeschlossen. Der andere Anschluß ^des Kontakts 17 ist über einen Verbindungspunkt 53 und einen Widerstand 54 an die Plusleitung 51 angeschlossen, an die auch der andere Anschluß des Kontakts 18 über einen Verbindungspunkt 55 und einen Widerstand 56 angeschlossen ist.

Der Verbindungspunkt 53 ist über einen Kondensator 57 mit der Kathode einer Diode 58 und dem einen Anschluß eines V/iderstandes 59 verbunden, dessen anderer Anschluß an der Minusleitung 52 liegt. Die Anode der Diode 58 liegt an der Basis des Transistors 41.

Ebenso ist der Verbindungspunkt 55 über einen Kondensator 62 mit der Kathode einer Diode 63 sowie dem einen Anschluß eines Widerstands 64 verbunden> dessen anderer Anschluß .an der Minusleitung 52 liegt. Die Anode der Diode 63 liegt ebenfalls an der Basis des Transistors 41.

Wie ersichtlich bilden Kondensator 57 und Widerstand 59 sowie Kondensator 62 und Widerstand 64 jeweils ein Differenzierglied, das bei jedem Schließen des Kontakts 17 bzw. l8 einen negativen und bei jedem Öffnen einen positiven Impuls erzeugt. Die Dioden 58 bzw. 63 lassen jeweils nur den negativen Impuls durch.

Die Basis des Transistors 41 ist über einen Widerstand 66 mit der Plusleitung 51 verbunden. Außerdem steht diese Basis mit der Anode einer Diode 67 in Verbindung, deren Kathode mit dem einen Anschluß der Sekundärwicklung eines Übertragers 68 mit verschiebbarem Eisen-

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kern 69 verbunden ist. Der andere Anschluß dieser Sekundärwicklung ist über einen Widerstand 71 mit der Minusleitung 52 und über einen Widerstand 72 mit der Plusleitung 5I verbunden. Die Primärwicklung des Übertragers 68 ist einerseits mit dem Kollektor des Transistors 42, andererseits über einen Widerstand 75 mit der Plusleitung 5I verbunden.

Der verschiebbare Eisenkern 69 ist mit der Druckmeßdose 24 verbunden, die an das Saugrohr 32 angeschlossen ist. Wird die Drosselklappe geschlossen, so daß sich im Saugrohr 32 ein Unterdruck (Vakuum) bildet, so wird der Eisenkern 69 aus dem Übertrager 68 herausgezogen und die Induktivität der Primärwicklung entsprechend verkleinert.

Die Emitter der Transistoren 41 und 42 sind jeweils mit der Minusleitung 52 verbunden. Der Kollektor des Transistors 41 steht über einen Kollektorwiderstand 75 mit der Plusleitung 5I und über einen Widerstand 76 mit der Basis des Transistors/in Verbindung.

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'Die Transistoren 4l und 42 bilden zusammen den monostabilen Multivibrator 22 von an sich bekannter Bauart, weshalb seine Wirkungsweise nur kurz beschrieben wird. Normal ist der Transistors4l leitend und der Transistor 42 gesperrt, da die Basis des Transistors 41 über den Widerstand 66 ein positives Potential gegenüber dem Emitter hat. .Kommt jetzt ein negativer Impuls von einem der Signalgeber 17 oder Io auf die Basis des Transistors 41, so wird dieser gesperrt; gleichseitig wird der Transistor 42 leitend und beginnt, über die in seinem Kollektorkreis liegende Primärwicklung des Übertragers 68 einen Strom zu führen, der rasch auf einen stationären Wert ansteigt, der durch die Größe des Wicklungswiderstandes mnd des Widerstandes 73 determiniert ist.

Während dieses Anstiegs entsteht in der Sekundärwicklung eine exponentiell abklingende Spannung, die die Basis des Transistors 41 negativer macht. Sobald diese Spannung genügend abgeklungen ist, wird die Basis

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des Transistors 41 wieder positiv und dieser Transistor wird wieder leitend, wobei er gleichzeitig den Transistor 42 sperrt·

Auf diese Weise entstehen am Kollektor des Transistors 42 Impulse α, (vgl. Fig. 2), deren Zeitdauer vom Unterdruck im Saugrohr 32 abhängt. (Falls erwünscht und für die Funktion der Brennkraftmaschine zweckmäßig, kann diese Impulsdauer auch noch von anderen Parametern beeinflußt werden, z. B. der Motortemperatur - vgl. hierzu das eingangs genannte deutsche Patent 1 206 204 der Anmelderin -, der Batteriespannung, der Motordrehzahl - vgl. hierzu die deutsche Patentanmeldung B 74 964 Ia/46c2 der Anmelderin -, der Startübermenge und anderen.) Die Impulse u werden über einen Widerstand 77 der Basis des Transistors 44 und über einen Widerstand 78 der Basis des Transistors 43 zugeführt.

Die Basis des Transistors 44 ist außerdem über einen Widerstand 82 mit dem Verbindungspunkt 55 und über einen Widerstand 83 mit dem Geber 27 verbunden.

Die Basis des Transistors 4j5 ist über einen Widerstand 84 mit dem Verbindungspunkt 53 und über einen Widerstand 85 mit dem Ausgang des Gebers 27 verbunden. Die Widerstände 85 und 83 sind so bemessen, daß die Eingänge der Transistoren 43 und 44 nicht miteinander gekoppelt sind. Gegebenenfalls können zur Entkopplung auch zwei Dioden vorgesehen werden.

Jeder der Transistoren 43 und 44 ist nur gesperrt, wenn an seinem Eingang über keinen der Widerstände 77, 78, 82 bis 85 ein positives Potential liegt. Die beiden Transistoren 43 und 44 wirken also als UND-Tore 25 und 26 mit Signalumkehr«

Dir Emitter der beiden Transistoren 43 und 44 sind an die Minusleitung 52 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors 44 ist mit der

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Basis des Transistors 46 und über einen Kollektorwiderstand 90 mit der Plusleitung 51 verbunden.; Ebenso ist der Kollektor des Transistors 43 mit der Basis des Transistors 45 sowie über einen Kollektorwiderstand 91 mit der Plusleitung 5I verbunden.

Die Emitter der Transistoren 45 und 46 sind miteinander und mit der Ano'de einer Diode 92 verbunden, deren Kathode an der Minusleitung liegt. Diese Diode dient zum Erzeugen einer entsprechenden Vorspannung.

Die Magnetwicklungen der Einspritzventile 11 und 12 sind in Serie mit je einem Widerstand 93* 9$ zwischen den Kollektor des Transistors und die Plusleitung 51 geschaltet. Ebenso sind die Magnetwicklungen der Einspritzventile 13 und 14 in Serie mit je einem Widerstand" 95, 96 zwischen den Kollektor des Transistors 46 und die Plusleitung 51 geschaltet. · .

Für die ,Beschreibung der Arbeitsweise, sei zunächst angenommen, daß wenigstens einer der Kontakte 37 oder 47 geöffnet ist. Die Transistoren 43 und 44 sind dann gesperrt, falls sowohl der zugeordnete Signalgeberkontakt 17 oder 18 geschlossen ist und zugleich der Multivibrator 22 einen impuls abgibt. Wenn der Transistor 43 gesperrt ist, ist der Transistor 45 leitend und die Einspritzventile 11 und

12 werden geöffnet. Ebenso ist der Transistor 46 leitend, wenn der Transistor 44 gesperrt ist, und es werden dann die Einspritzventile

13 und 14 geöffnet.

Für die weitere Betrachtung'sei angenommen, daß durch Drehung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 30 der Kontakt 18 geöffnet und der Kontakt 17 geschlossen wird. Bei der Schließung des Kontakts 17 erhält der Eingang des Multivibrators 22 über den Kondensator 57* den Widerstand 59 und die Diode 58 einen negativen Impuls, der den Transistor 41 sperrt und den Transistor 42 während einer Zeitdauer leitend macht, die durch die Stellung der Druckmeßdose 24 bestimmt ist.

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Am Kollektor des Transistors 42 entsteht also ein negativer Impuls, der zusammen mit dem Schaltimpuls des Impulsgeberkontakts 17 dem Eingang des Transistors 43 zugeführt wird und diesen solange sperrt, wie beide Impulse zugleich anliegen. Während dieser Sperrzeit, die gleich der Impulsdauer des Multivibrators 22 ist, öffnen die Einspritzventile 11 und 12 und spritzen eine entsprechende Kraftstoffmenge in den Ansaugstutzen des zugeordneten Zylinders.

Der Transistor 44 kann während dieser Zeit nicht gesperrt werden, da der Signalgeberkontakt 18 geöffnet ist und über die Widerstände 56 und.82 positives Potential an seine Basis gelegt wird. Die Einspritzventile 13 und 14 bleiben also während dieser Zeit gesperrt.

In gleicher Weise werden beim Öffnen des Kontakts 17 und Schließen des Kontakts l8 die Einspritzventile I3 und 14 betätigt, während die Einspritzventile 11 und 12 nicht betätigt werden können. Die Ventilgruppen 11, 12 und 13, 14 werden also abwechselnd betätigt, ohne daß hierfür ein mechanischer Umschalter oder zwei getrennte Multivibratoren notwendig wärend

Wenn sich das Gappedal 36 in Leerlaufstellung befindet und die Drehzahl n, der Brennkraftmaschine/hoch ist, benötigt diese keinen Kraftstoff, da sie im sogenannten Schiebebetrieb arbeitet. In diesem Zuatand sind die Kontakte 37 und 47 geschlossen und die Basen der beiden Transistoren 43 und 44 erhalten über die Widerstände 85 und 83 ein positives Potential, so daß sie dauernd leitend werden und die Einspritzventile 11 bis 14 sperren. So wird auf einfache V/eise der Kraftstoffverbrauch verringert,· unverbrannte Abgase von der Brennkraftmaschine 30 können also nicht in die Atmosphäre hinausgestoßen werden. Solange jedoch die Brennkraftmaschine 30 nicht ihre Betriebstemperatur erreicht hat, wird eine Sperrung der Einspritzventile durch den Bimetallkontakt 49 verhindert, der dann geöffnet ist. Diese Maßnahme hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen.

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Fig. 4 zeigt eine andere AusfUhrungsform der Signalgeber. Da es schwierig ist, Kontakte ao zu justieren, daß sie auch bei hohen Drehzahlen nicht prellen und daß Öffnen und Schließen der beiden Signalgeber zeitlich dicht hintereinander erfolgen, ist hier ein bistabiler Multivibrator 97 vorgesehen, der an Stelle der beiden Signalgeber 17* 18 in die Schaltung nach Fig. 3 eingefügt werden kann. Die Verbindungspunkte 53 und 55 nach Fig. 3 sind auch in Fig. 4 eingetragen, ebenso die Kondensatoren 57 und 62.

Zur Betätigung des Multivibrators 97 kann man verschiedene Geber verwenden, z. B. induktive, kapazitive, fotoelektrische oder - wie dargestellt - Kontaktgeber 98, 99, die mit der Nockenwellendrehzahl der Brennkraftmaschine angetrieben werden.

Der bistabile Multivibrator 17 enthält zwei npn-Transistoren 100 und 101, deren Emitter direkt an die Minusleitung 52 angeschlossen sind.

Die Basis des Transistors 100 ist direkt mit der Kathode einer Diode '104 sowie über einen Widerstand'105 mit der Minusleitung 52 verbunden. Die Anode der Diode 104 ist über einen Widerstand 1Ou, einen Verbindungspunkt 107 und einen Widerstand I08 mit dem Kollektor des Transistors 101 und dem Verbindungspqnkt 53 verbunden. Zwischen dem Verbindungspunkt 107 und der Minusleitung 52 liegt der Kontaktgeber 98,

Der Kollektor des Transistors 100 ist über einen Widerstand 111, der Kollektor des Traneistors 101 über einen Widerstand 112 mit der Plusleitung 51 verbunden.

Die Basis des Transistors 101 ist direkt mit der Kathode einer Diode II3 verbunden sowie über einen Widerstand 114 mit der Minusleitung Die Anode der Diode II3 ist über die Serienschaltung zweier über einen Verbindungspunkt 115 in Serie liegender Widerstände 116, II7 mit dem Verbindungspunkt 55 und dem Kollektor des Transistors 100 verbunden. Zwisohen dem Verbindungspunkt II5 und. der Minusleitung 52 lieg':, der

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Kontaktgeber 99. - Die Dioden 104 und 113 dienen dazu, die Transistoren 100 und 101 vor negativen Spannungsspitzen, zu schützen.

Der bistabile Multivibrator 97 nach Pig. 4 arbeitet wie folgt: Es sei angenommen, daß zunächst der Transistor 100 leitend und der Transistor 101 gesperrt ist. Wird jetzt der Kontaktgeber 98 geschlossen, so erhält die Basis des Transistors 100 das Potential der Minusleitung 52j und dieser transistor wird gesperrt, wobei zur Sperrung schon ein kurzer Impuls genügt. Dadurch wird der Transistor 10Di leitend und bleibt es so lange, bis der Kontaktgeber 98 seinerseits kurz schließt. Man erhält also an den Kollektoren der Transistoren 100 und 101 eine Serie von rechteckförmigen Spannungsimpulsen, wobeijjeweils ' der Beginn eines Impulses ganz kurz auf das Ende des vorausgehenden Impulses folgt. - Die Einrichtung nach Fig. k hat den Vorteil, daß man sehr gleichmäßige Spannungsimpulse bekommt und Fehlschaltungen durch Kontaktprellen verschmutzte Kontakte und dergleichen weitge« hend vermieden werden. - Wie ersichtlich, wirkt jeder der Transistoren 100 und 101 als Signalgeber für die nachfolgende Schaltung.

Auch bei der Schaltung nach Fig. k Werden die Kontaktgeber 98 und zweckmäßig im Zündverteiler angeordnet.

ζ zeigt eine weitere Ausführungsform der Signalgeber. Auch diese Schaltungsvariante kann an Stelle der Signalgeber 17* 18 in die Schaltung nach Fig. 3 eingefügt werden. Die Verbindungspunkte 53* 55 und die Kondensatoren 57* 62 nach Fig. 3 sind deshalb auch in Fig. 5 eingetragen.

Die Sbhaltung nach Fig. 5 enthält einen von einem einzigen Kontaktgeber 120 gesteuerten zweistufigen Verstärker 121, der zwei npn-Transistoren 122, 123 enthält und zusammen mit dem Kontaktgeber 120 als Signalgeber dient. Der Kontaktgeber 120 ist dabei so ausgebildet, daß er bei einem vollen Umlauf von 360⁰ jeweils l80^Q geöffnet und l80° geschlossen ist. Er ist mit seinem einenAnschluß -mit der Minuslei-

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tung 52 und mit dem anderen Anschluß mit der Kathode einer Diode 124 verbunden, deren Anode mit der Basis des Transistors 122 und Über einen Widerstand 125 mit der Plusleitung 51 verbunden ist.

Die Emitter der Transistoren 122 und 123 sind miteinander und mit der Anode einer Diode 126 verbunden, deren Kathode an die Minaaleitung 52 angeschlossen ist. Diese Diode dient dazu, eine Vorspannung für die Emitter der Transistoren 122 und 125 zu erzeugen.

Der Kollektor des Transistors 122 1st über den Knotenpunkt 55 und einen Kollektorwiderstand 127 mit der Plusleitung 51 verbunden, außerdem über einen Koppelwiderstand 128 mit der Basis des Transistors 123, die ihrerseits über einen Widerstand 129 mit der Minusleitung 52 verbunden ist.

Der Kollektor des Transistors 123 ist über den Knotenpunkt 53 mit der einen Elektrode eines Kondensators 132 verbunden und über einen Kollektorwiderstand 133 an die Plusleitung 51 angeschlossen. Die andere Elektrode des Kondensators 132 ist mit der Basis des Transistors 122 verbunden.

Die Signalöebeeinrichtung nach Fig· 5 arbeitet wie folgt: Solange Hör Kontaktgeber 120 geöffnet ist, wird der Transistor 122 über den"Widerstand 125 leitend gehalten und der Transistor 123 ist gesperrt. Dabei lädt sich der Kondensator 132, wie .in Fig. 5 durch die Zeichen + und angedeutet, auf. Der Verbindungspunkt 55 hat während dieser Zeit etwa das Potential der Minusleitung 52. ■

Wird der Kontaktgeber 120 geschlossen, so wird der Transistor 122 gesperrt, da dank der Vorspannungsdiode 126 sein Emitter positiver ist als seine Basis. Dabei wird das Potential des Verbindungspunkts 55 positiver und entsprechend wird der Transistor 123 leitend, so daß sein Kollektorpotential (am Verbindungspunkt 53) negativer wird« Dieser Potentialsprung wird über den Kondensator 132 auf die Basis des Transistors 122 übertragen und hält, diesen auoh dann gesperrt, wenn

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der Kontaktgeber 120 beim Schließen zunächst prellen sollte,, also nochmals kurzzeitig öffnet» Kondensator 132 und Widerstand 125 sind dabei so klein gewählt, daß diese Spannungserhöhung an der Basis des Transistors 122 nur ganz kurzzeitig auftritt, z. B. 1 ... 2 msec, also kürzer, als die kürzeste Schließdauer des Kontaktgebers 120, die bei den höchsten Drehzahlen der Brennkraftmaschine 30 etwa 10 msec beträgt.

Durch den Kondensator Γ52 wirkt also der zweistufige Verstärker beim Schließen des Kontaktgebers 120 ganz kurzzeitig wie ein monostabiler Multivibrator, und dadurch werden Störungen durch Kontaktprellen vermieden.

Wie ersichtlich, ist es mit einer erfindungsgemäßen Anordnung möglich, auch eine größere Anzahl von Einspritzventilen einzeln zu steuern, wenn man eine entsprechende Anzahl von UND-Gattern und Signalgebern vorsieht. Bei Anwendung kontaktloser Geber kann auch die gesamte Schaltung ohne mechanische Kontakte aufgebaut werden.

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Claims

Robert Bosch GmbH R. Nr* 8757 Stuttgart · 7.II.I966 Rb/Sz Ansprüche

1. Für Brennkraftmaschinen, insbesondere Kraftfahrzeugmotoren mit Saugrohreinspritzung bestimmte Kraftstoffeinspritzanlage, mit einem monostabilen Multivibrator, dessen Impulsdauer abhängig von einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine, insbesondere dem Druck im Saugrohr veränderlich ist, wobei die Ausgangsimpulse dieses Multivibrators zum Steuern einer Mehrzahl von Einspritzventilen dienen und wobei ein Signalgeber vorgesehen ist, der dem Eingang des Mu '"1 vibrators mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine synchronisierte Impulse zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Signalgebern (17* 18; 97; 121) vorgesehen ist, die zeitlich gegeneinander vernetzte Ausgangsimpulse (U₁, u«) erzeugen und daß eine, vorzugsweise der Zahl der Signalgeber entsprechende, Mehrzahl von UND-Gliedern (23, 26) vorgesehen ist, an deren Ausgänge die zu· steuernden Einspritzventil (11, 12, 15, 14) angeschlossen sind und deren Eingängen jeweils die Ausgangsimpulse des monostabilen Multivibrators (22) und die Ausgangsimpulse eines zugeordneten Signalgebers zugeführt werden, so daß die angeschlossenen Einspritzventile nur betätigt werden, wenn am zugeordneten Signal*· geber und am monostabilen Multivibrator ein Ausgangsimpuls vorhanden ist.

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2· Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsimpulse (u,, Ug) der Signalgeber mindestens gleich lang sind wie die Ausgangsimpulse (u,) des monostabilen Multivibrators (22).

3. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Signalgeber Kontakte (17, 18) dienen, die jeweils bis kurz vor Schließen· des nächsten Kontakts geschlossen sind.

4. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte im Zündverteiler der Brennkraftmaschine angeordnet sind. , .

5· Kraftstoffeinspritzanlage nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein bistabiler Multivibrator (97) vorgesehen ist, dessen beide Eingänge synchron mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine, abwechselnd ausgesteuert werden, und daß die beiden Ausgänge (53, 55) des bistabilen Multivibrators als Signalgeber dienen (Fig. 4).

6. Kraftstoffeinspritza»iage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter monostabiler Multivibrator (129 vorgesehen ist, der synchron mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine (30 ) gesteuert wird, und daß zwei gegenphasige Ausgänge dieses Multivibrators in an sich bekannter Weise als Signalgeber dienen (Fig. 5)·

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7. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite monostabile Multivibrator (121) eine Zeitkonstante hat, die klein ist gegenüber der kürzesten im Betrieb vorkommenden* 'Einspritzdauer und daß zu seiner Steuerung ein mechanischer Kontakt (120) dient, dessen Schließ- und Öffnungszeiten mindestens nahezu gleich lang sind.

8« Kraftstoffeinspritzanlage nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die UNP-Glieder (25, 26) einen weiteren Eingang (85, 8j5) aufweisen, dem bei hohen Dreh-'zahlen Cn₁) und gleichzeitig in Leerlaufstellung befindlichem Gaspedal (J56) eine Sperrspannung zugeführt wird.

9. Kraftstoffeinspritzanlage nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalgeber durch kontaktlose Geber gesteuert werden.

10. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß als kontaktloser Geber ein elektromagnetischer Geber vorgesehen ist.

11. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, · daß als kontaktloser Geber ein fotoelektrischer Geber vorgesehen ist. ' ·

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