DE1526505C - Kraftstoffemspritzanlage - Google Patents
KraftstoffemspritzanlageInfo
- Publication number
- DE1526505C DE1526505C DE1526505C DE 1526505 C DE1526505 C DE 1526505C DE 1526505 C DE1526505 C DE 1526505C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fuel injection
- injection system
- multivibrator
- transistor
- internal combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims description 50
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims description 50
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 33
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 28
- 230000001702 transmitter Effects 0.000 claims description 17
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 6
- 230000001360 synchronised Effects 0.000 claims description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 13
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 7
- 230000000903 blocking Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 3
- 230000001808 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible Effects 0.000 description 1
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzanlage für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine,
insbesondere für einen mit Saugrohreinspritzung arbeitenden Kraftfahrzeugmotor, mit mindestens
zwei abwechslungsweise öffnenden, jeweils wenigstens ein elektromagnetisch betätigbares Einspritzventil
umfassenden Ventilgruppen und mit einem für alle Einspritzventile gemeinsamen Steuermultivibrator,
der an seinem Ausgang elektrische, die Öffnungsdauer der Einspritzventile bestimmende Impulse
liefert, die in ihrer Dauer abhängig von wenigstens einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine
— insbesondere von dem im Ansaugrohr hinter der Drosselklappe herrschenden Ansaugluftdruck
— veränderbar sind, und ferner mit einer der Anzahl der Ventilgruppen entsprechenden Zahl von
Signalgebern, von denen jeder mit einem der voneinander getrennten Eingänge des Steuermultivibrators
verbunden ist und im Wechsel mit den anderen Signalgebern synchron zu den Kurbelwellenumdrehungen
betätigbar ist.
Kraftstoffeinspritzanlagen sind gewöhnlich so aufgebaut, daß einem oder mehreren Zylindern der
Brennkraftmaschine jeweils ein Einspritzventil zugeordnet ist, das bei Anlagen der hier interessierenden
Art elektrisch gesteuert wird. Dabei wird das Einspritzventil entsprechend 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. bei einer Brennkraftmaschine mit
vier Zylindern zu zwei Gruppen von zwei Einspritzventilen, bei sechs Zylindern zwei Gruppen von je
drei Einspritzventilen, denen dann jeweils gemeinsam ein entsprechender Stromimpuls zugeführt
wird.
Zum Erzeugen zeitlich gegeneinander versetzter Stromimpulse sind bereits verschiedene Wege bekannt.
So zeigt die deutsche Patentschrift 1 206 204 des Erfinders eine Kraftstoffeinspritzanlage mit einem
einzigen Multivibrator, der die Stromimpulse für beide Ventilgruppen steuert. Zu diesem Zweck wird
der Ausgang dieses Multivibrators durch einen von der Nockenwelle gesteuerten Umschalter einmal mit
der einen und einmal mit der anderen Gruppe von Einspritzventilen verbunden.
Eine solche Anordnung arbeitet sehr zufriedenstellend; jedoch besteht 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 Ventilgruppen gesteuert werden soll.
Aus der USA.-Patentschrift 2 867 200 ist ferner eine Schaltung für eine Kraftstolfeinspritzanlage bekannt,
bei der zwei Ventile oder Ventilgruppen ohne einen solchen Umschalter gesteuert werden. Hierzu
sind zwei getrennte monostabile Multivibratoren vorgesehen, denen je um 180° 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 Grupj von Ventilen.
Diese Schaltung ist sehr aufwendig, da zwei g trennte monostabile Multivibratoren mit weitgehei
gleichen Eigenschaften erforderlich sind. Ferner : besonders bei Multivibratoren mit induktiver Steu
rung der Impulsdauer eine gleichartige Verstellui der Impulsdauer nur mit hohem Aufwand zu e
reichen.
Ferner ist es aus der deutschen Patentschr 1 175 944 des Erfinders bereits bekannt, zwei j
trennte Gruppen von Einspritzventilen mit eine einzigen Multivibrator zu steuern. Hierfür sind zv
getrennte Signalgeber und zwei getrennte bistab Multivibratoren vorgesehen, die jeweils eine Grup
von Einspritzventilen steuern. Jeder bistabile MuI vibrator wird von dem ihm zugeordneten Signalget
eingeschaltet und vom monostabilen Multivibrai
wieder ausgeschaltet.
Diese bekannte Anordnung liefert gute Ergebnis doch entsteht durch die Verwendung jeweils eir
bistabilen Multivibrators je Ventilgruppe ein erhöh Aufwand an Bauteilen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Nachte der bekannten Kraftstoffeinspritzanlagen zu verm
den. Insbesondere ist es die Aufgabe der Erfindu eine Kraftstoffeinspritzanlage zu schaffen, die ι
einen monostabilen Multivibrator mit vom Unt druck im Saugrohr abhängiger Impulsdauer benöi
und die ohne Umschalter in einfacher Weise mini stens zwei getrennte Einspritzventile bzw. Grupj
von Einspritzventilen steuern kann.
Erfindungsgemäß wird dies bei einer eingangs nannten Anlage dadurch erreicht, daß jeder der V
tilgruppen ein elektronisches UND-Glied vorgescr tet ist, das mit einem seiner Eingänge an den A
gang des Steuermultivibrators und mit einem an ren Eingang an einen der Signalgeber angeschl
sen ist.
Es ist also nur nötig, für jede zu steuernde Ver gruppe (bzw. jedes zu steuernde Einzelventil) ei
Signalgeber und ein UND-Glied vorzusehen. Dadu lassen sich mit einem einzigen monostabilen Mi
vibrator mehrere Ventilgruppen steuern, und ζ ohne Zwischenschaltung eines Umschalters.
Für den Aufbau der Signalgeber liegen versc dene Möglichkeiten vor. In vorteilhafter Weise \
den sie so ausgebildet, daß die Ausgangsimpulse Signalgeber mindestens gleich lang sind wie die /
gangsimpulse des monostabilen Multivibrators. Einspritzdauer wird dann nur durch den monost
len Multivibrator bestimmt.
Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, für zelne Betriebszustände der Brennkraftmaschine
Ausgangsimpulse der Signalgeber kürzer zu mac als die Ausgangsimpulse des monostabilen M
vibrators. Eine solche Lösung bietet sich z. B. an, wo bei bestimmten Betriebsbedingungen
Kraftstoffeinspritzung reduziert werden soll, ζ wenn die Brennkraftmaschine als Bremse arb
oder in bestimmten Drehzahlbereichen.
Eine einfache Möglichkeit ist ferner die, dat Signalgeber Kontakte dienen, die jeweils bis kurz
Schließen des nächsten Kontakts geschlossen ! Mit Vorteil werden diese Kontakte im Zündvert
der Brennkraftmaschine angeordnet.
Eine andere vorteilhafte Art der Signalgabe is durch gekennzeichnet, daft ein hkiabiier Multiv
tor 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 ίο
»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 besonders einfacher Weise, die besonderen Bedingungen
beim sogenannten Schiebebetrieb zu berücksichtigen, d. h. für den Fall, daß das Fahrzeug bei
geschlossener Drosselklappe durch die Brennkraftmaschine abgebremst wird. Es ist bekannt, in diesem
Fahrzustand die Kraftstoffzufuhr zu unterbrechen.
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 züge- 3
führt wird.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den folgenden
dargestellten Ausführungsbeispielen zusammen mit deren Beschreibung. Es zeigt
Fig. 1 das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen
Kraftstoffeinspritzanlage,
F i g. 2 ein Schaubild zum Erläutern der Wirkungsweise der Anlage nach Fig. 1,
F i g. 3 ein Schaltbild einer Kraftstoffeinspritzanlage,
F i g. 4 eine Schaltungsvariante zum Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 und
F i g. 5 eine zweite Schaltungsvariante zum Ausführungsbeispiel nach F i g. 3.
In dem Blockschaltbild nach F i g. 1 ist eine Anlage dargestellt, die für eine vierzylindrige Brennkraftmaschine
bestimmt ist und vier Einspritzventile 11, 12, 13, 14 aufweist, von denen jedes kurz vor
dem Einlaßventil eines der vier Zylinder angeordnet ist. (Eine solche Anordnung ist in F i g. 3 dargestellt.)
Diese Ventile sind in zwei Gruppen zusammengefaßt. Jede dieser Gruppen ist an den Ausgang eines Schaltverstärkers
15, 16 angeschlossen.
Zum taktrichtigen Steuern dieser Schaltverstärker 15, 16 sind zwei Signalgeber 17, 18 vorgesehen, die
von der Nockenwelle der Brennkraftmaschine angetrieben werden. Sie erzeugen an ihrem Ausgang
Spannungen M1 und M2, deren Spannungsform in
F i g. 2 in den beiden obersten Reihen dargestellt ist, und zwar schließt jeweils der eine Kontakt kurz
nachdem der andere Kontakt geöffnet hat.
Die Spannungen U1 und w., werden einem Differenzierglied
19 zugeführt, in dem die Spannungen M1 und M2 getrennt differenziert werden. Dabei erzeugt
jeweils die Vorderfianke dieser Spannungen (die Vorderflanke von M1 liegt z. B. in F i g. 2 zum Zeitpunkt ty
an, und die Vorderflanke von M2 zum Zeitpunkt t3)
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 M3, die mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine
synchronisiert sind. Diese Impulse werden auf die Schaltverstärker 15 und 16 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 32 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 25
an die Spannung M1 und ein Eingang des UND-Tores 26 an die Spannung M2 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 F i g. 4 noch beschrieben wird.
Für die Erläuterung der Arbeitsweise der Anordnung nach F i g. 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 M1 angeschlossen
ist, kann es einen Impuls M3 vom Multivibrator 22 nur durchlassen, wenn die Spannung M1
eine bestimmte Größe hat, z. B. in F i g. 2 vom Zeitpunkt I1 bis zum Zeitpunkt i3. Ebenso kann das
UND-Tor 26, das an die Spannung M2 angeschlossen ist, nur dann einen Impuls M3 vom Multivibrator 22
durchlassen, wenn die Spannung M2 eine bestimmte Größe hat, z. B. in F i g. 2 vom Zeitpunkt t3 bis zum
Zeitpunkt f5.
Am Ausgang des UND-Tores 25 erhält man deshalb Impulse M4 und am Ausgang des UND-Tores 26
Impulse u5, die jeweils die gleiche Zeitdauer, aber die
halbe Frequenz wie die Impulse M3 haben. Die Impulse
M4 steuern die Ventile 11 und 12, die Impulse M5
die Ventile 13 und 14. Diese beiden Ventilgruppen werden also immer abwechselnd geöffnet.
Die Signalgeber 17 und 18 werden zweckmäßig im Zündverteiler eingebaut.
F i g. 3 zeigt die Schaltung der Einspritzanlage. Gleiche oder gleichwirkende Teile wie in den F i g. 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
Nähe der nicht dargestellten Einlaßventile sitzt auf jeder Verzweigung des Saugrohres 32 je eines
der elektromagnetisch betätigbaren Einspritzventile
11 bis 14. Jedem Ventil wird über eine der bei 33 angedeuteten Kraftstoffleitungen Kraftstoff mit einem
bestimmten Druck aus einem Vorratsbehälter 34 zugeführt.
Am Einlaß des Saugrohres 32 befindet sich eine Drosselklappe 35, die von einem Gaspedal 36 aus
betätigt werden kann. An dieses Gaspedal ist außerdem ein Schalter 37 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 F i g. 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 Differenzierglied 19 angeschlossen, dessen Ausgang den monostabilen
Multivibrator 22 steuert, der zwei npn-Transistoren 41, 42 enthält. Sein Ausgang sowie der Ausgang des
Signalgebers 17 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-Leistungstransistoren 45 und 46, die den
Schaltverstärkern 15 und 16 nach F i g. 1 entsprechen. Diese beiden Leistungstransistoren 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 Bimetallschalter 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-Tore 25 und 26 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.
Im einzelnen ist die Schaltung wie folgt aufgebaut:
Zur Spannungsversorgung dient z. B. eine — nicht dargestellte — Autobatterie mit einer Spannung von
12 V, an die eine im folgenden als Plus-Leitung bezeichnete Leitung 51 und eine im folgenden als
Minus-Leitung bezeichnete Leitung 52 angeschlossen sind. Die Minus-Leitung 52 liegt an Masse.
Die als Signalgeber dienenden Kontakte 17 und 18 sind mit ihrem einen Anschluß direkt an die Minus-Leitung
52 angeschlossen. Der andere Anschluß des Kontakts 17 ist über einen Verbindungspunkt 53 und
einen Widerstand 54 an die Plus-Leitung 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 Widerstandes 59 verbunden, dessen anderer Anschluß an der Minus-Leitung 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 Minus-Leitung
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. 18 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 Plus-Leitung 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 Eisenkern 69 verbunden ist. Der
andere Anschluß dieser Sekundärwicklung ist über einen Widerstand 71 mit der Minus-Leitung 52 und
über einen Widerstand 72 mit der Plus-Leitung 51 verbunden. Die Primärwicklung des Übertragers 68
ist einerseits mit dem Kollektor des Transistors 42, andererseits über einen Widerstand 73 mit der Plus-Leitung
51 verbunden.
Der verschiebbare Eisenkern 69 ist mit der Druckmeßdose 24 verbunden, die an das Saugrohr 32 angeschlossen
ist. Wird die Drosselklappe 35 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 Minus-Leitung 52 verbunden. Der Kollektor
des Transistors 41 steht über einen Kollektorwiderstand 75 mit der Plus-Leitung 51 und über einen
Widerstand 76 mit der Basis des Transistors 42 in Verbindung.
Die Transistoren 41 und 42 bilden zusammen den monostabilen Multivibrator 22 von an sich bekannter
Bauart, weshalb seine Wirkungsweise nur kurz beschrieben wird. Normal ist der Transistor 41 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 18 auf die Basis des Transistors 41, so wird dieser gesperrt; gleichzeitig 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 und 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 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 «3 (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 die eingangs
genannte deutsche Patentschrift 1 206 204 des Erfinders], der Batteriespannung, der Motordrehzahl
[vgl. hierzu das deutsche Patent 1 231 954 des Erfinders], der Startübermenge u. a.) Die Impulse u3
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 43 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.
Die Emitter der beiden Transistoren 43 und 44 sind an die Minus-Leitung 52 angeschlossen. Der
Kollektor des Transistors 44 ist mit der Basis des Transistors 46 und über einen Kollektorwiderstand 90
mit der Plus-Leitung 51 verbunden. Ebenso ist der Kollektor des Transistors 43 mit der Basis des Transistors
45 sowie über einen Kollektorwiderstand 91 mit der Plus-Leitung 51 verbunden.
Die Emitter der Transistoren 45 und 46 sind miteinander
und mit der Anode einer Diode 92 verbunden, deren Kathode an der Minus-Leitung 52 liegt.
Diese Diode dient zum Erzeugen einer entsprechenden Vorspannung.
Die Magnetwicklungen der Einspritzventile 11 und 12 sind in Serie mit je einem Widerstand 93, 94
zwischen den Kollektor des Transistors 45 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 Plus-Leitung 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.
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 so lange
sperrt, wie beiue 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
ίο 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 18 die Einspritzventile
13 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
wären.
Wenn sich das Gaspedal 36 in Leerlaufstellung befindet und die Drehzahl H1 der Brennkraftmaschine
30 hoch ist, benötigt diese keinen Kraftstoff, da sie im sogenannten Schiebebetrieb arbeitet. In diesem
Zustand 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 Weise 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.
F i g. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Signalgeber. Da es schwierig ist, Kontakte so 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 F i g. 3 eingefügt werden kann. Die Verbindungspunkte
53 und 55 nach F i g. 3 sind auch in F i g. 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 97 enthält zwei npn-Transistoren 100 und 101, deren Emitter direkt an
die Minus-Leitung 52 angeschlossen sind.
Die Basis des Transistors 100 ist direkt mit der Kathode einer Diode 104 sowie über einen Widerstand
105 mit der Minus-Leitung 52 verbunden. Die Anode der Diode 104 ist über einen Widerstand 106,
einen Verbindungspunkt 107 und einen Widerstand 108 mit dem Kollektor des Transistors 101 und dem
Verbindungspunkt 53 verbunden. Zwischen dem Verbindungspunkt 107 und der Minus-Leitung 52 liegt
der Kontaktgeber 98.
Der Kollektor des Transistors 100 ist über einen
109 512/289
Widerstand 111, der Kollektor des Transistors 101 über einen Widerstand 112 mit der Plus-Leitung 51
verbunden.
Die Basis des Transistors 101 ist direkt mit der Kathode einer Diode 113 verbunden sowie über
einen Widerstand 114 mit der Minus-Leitung 52. Die Anode der Diode 113 ist über die Serienschaltung
zweier über einen Verbindungspunkt 115 in Serie liegender Widerstände 116, 117 mit dem Verbindungspunkt
55 und dem Kollektor des Transistors 100 verbunden. Zwischen dem Verbindungspunkt 115
und der Minus-Leitung 52 liegt der Kontaktgeber 99. — Die Dioden 104 und 113 dienen dazu, die
Transistoren 100 und 101 vor negativen Spannungsspitzen zu schützen.
Der bistabile Multivibrator 97 nach F i g. 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 Minus-Leitung
52, und dieser Transistor wird gesperrt, wobei zur Sperrung schon ein kurzer Impuls genügt.
Dadurch wird der Transistor 101 leitend und bleibt es so lange, bis der Kontaktgeber 98 seinerseits kurzschließt.
Man erhält also an den Kollektoren der Transistoren 100 und 101 eine Serie von rechteckförmigen
Spannungsimpulsen, wobei jeweils der Beginn eines Impulses ganz kurz auf das Ende des vorausgehenden
Impulses folgt. — Die Einrichtung nach F i g. 4 hat den Vorteil, daß man sehr gleichmäßige
Spannungsimpulse bekommt und Fehlschaltungen durch Kontaktprellen verschmutzte Kontakte und
dergleichen weitgehend vermieden werden. — Wie ersichtlich, wirkt jeder der Transistoren 100 und 1.01
als Signalgeber für die nachfolgende Schaltung.
Auch bei der Schaltung nach F i g. 4 werden die Kontaktgeber 98 und 99 zweckmäßig im Zündverteiler
angeordnet.
F i g. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Signalgeber. Auch diese Schaltungsvariante kann an
Stelle der Signalgeber 17, 18 in die Schaltung nach F i g. 3 eingefügt werden. Die Verbindungspunkte 53,
55 und die Kondensatoren 57, 62 nach F i g. 3 sind deshalb auch in F i g. 5 eingetragen.
Die Schaltung nach F i g. 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
360° jeweils 180° geöffnet und 180° geschlossen ist. Er ist mit seinem einen Anschluß mit der Minus-Leitung
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 Plus-Leitung 51 verbunden
ist.
Die Emitter der Transistoren 122 und 123 sind miteinander und mit der Anode einer Diode 126 verbunden,
deren Kathode an die Minus-Leitung 52 angeschlossen ist. Diese Diode dient dazu, eine Vorspannung
für die Emitter der Transistoren 122 und 123 zu erzeugen.
Der Kollektor des Transistors 122 ist über den Knotenpunkt 55 und einen Kollektorwiderstand 127
mit der Plus-Leitung 51 verbunden, außerdem über einen Koppelwiderstand 128 mit der Basis des Transistors
123, die ihrerseits über einen Widerstand 129 mit der Minus-Leitung 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 Plus-Leitung 51 angeschlossen.
Die andere Elektrode des Kondensators 132 ist mit der Basis des Transistors 122 verbunden.
Die Signalgebeeinrichtung nach F i g. 5 arbeitet
ίο wie folgt:
Solange der 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 F i g. 5 durch
die Zeichen + und — angedeutet, auf. Der Verbindungspunkt 55 hat während dieser Zeit etwa das
Potential der Minus-Leitung 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
auch dann gesperrt, wenn 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 132 wirkt also der zweistufige Verstärker 121 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.
Claims (11)
1. Kraftstoffeinspritzanlage für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine,
insbesondere für einen mit Saugrohreinspritzung arbeitenden Kraftfahrzeugmotor, mit mindestens zwei abwechslungsweise
öffnenden, jeweils wenigstens ein elektromagnetisch betätigbares Einspritzventil umfassenden
Ventilgruppen und mit einem für alle Einspritzventile gemeinsamen Steuermultivibrator,
der an seinem Ausgang elektrische, die Öffnungsdauer der Einspritzventile bestimmende Impulse
liefert, die in ihrer Dauer abhängig von wenigstens einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine
— insbesondere von dem im Ansaugrohr hinter der Drosselklappe herrschenden Ansaugluftdruck
— veränderbar sind, und ferner mit einer der Anzahl der Ventilgruppen entsprechenden
Zahl von Signalgebern, von denen jeder mit einem der voneinander getrennten Eingänge des
Steuermultivibrators verbunden ist und im Wech-
sei mit den anderen Signalgebern synchron zu den Kurbelwellenumdrehungen betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der
Ventilgruppen ein elektronisches UND-Glied (25, 26) vorgeschaltet ist, das mit einem seiner Eingänge
an den Ausgang des Steuermultivibrators (22) und mit einem anderen Eingang an einen der
Signalgeber (17,18) angeschlossen ist.
2. Kraftstoff einspritzaniage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsimpulse
(M1, m„) der Signalgeber mindestens gleich
lang sind wie die Ausgangsimpulse (w3) 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 3, 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 (F i g. 4).
6. Kraftstoffeinspritzanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter monostabiler
Multivibrator (121) 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).
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 UND-Glieder (25, 26) einen weiteren Eingang (85, 83) aufweisen, dem
bei hohen Drehzahlen (H1) und gleichzeitig in
Leerlaufstellung befindlichem Gaspedal (36) 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.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1526505A1 (de) | Kraftstoffeinspritzanlage | |
DE2616693C3 (de) | Zündanlage für Brennkraftmaschinen | |
DE1576288C3 (de) | Einrichtung zur Erzeugung einer Kraftstoffmehrmenge für eine Brennkraftmaschine | |
DE1208944B (de) | Einspritzanlage fuer fremdgezuendete Brennkraftmaschinen | |
DE2243785A1 (de) | Brennstoff-absperrschaltung fuer das brennstoffsteuersystem einer brennkraftmaschine | |
DE1426136B1 (de) | Steuereinrichtung fuer eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung bei Brennkraftmaschinen | |
DE1175033B (de) | Kraftstoffeinspritzanlage fuer Brennkraftmaschinen | |
DE1526504B2 (de) | Kraftstoffeinspritzanlage | |
DE1277627B (de) | Elektronische Steuereinrichtung fuer die Saugrohreinspritzanlage einer Brennkraftmaschine | |
DE2552450C2 (de) | Elektronisches Kraftstoff-Einspritzsystem für eine Brennkraftmaschine mit geteiltem Luftansaug- und Abgassystem | |
DE1526505C (de) | Kraftstoffemspritzanlage | |
DE1576289B2 (de) | Steuereinrichtung zum betrieb der einspritzanlage einer brennkraftmaschine | |
DE1526505B (de) | Kraftstoffeinspritzanlage | |
DE2248294C3 (de) | Elektrisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit Luftmengenmesser | |
DE1231061B (de) | Kraftstoffeinspritzanlage | |
DE2250756B2 (de) | Brennkraftmaschine mit einer elektrisch gesteuerten Benzineinspritzanlage | |
DE2248530C3 (de) | Elektrisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Dieselbrennkraftmaschine | |
DE1290372B (de) | Saugrohreinspritzeinrichtung fuer eine Brennkraftmaschine | |
DE1948002C3 (de) | Elektrisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine | |
DE2736143C2 (de) | Zündeinrichtung für Brennkraftmaschinen | |
DE2111814A1 (de) | Elektrisch gesteuerte Einspritzanlage | |
DE2029128C (de) | Kraftstoffeinspritzanlage fur Brenn kraftmaschinen | |
DE2002667C3 (de) | Elektronische Steuervorrichtung zum Betrieb einer Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine | |
DE1576283C (de) | Einrichtung zur Erzeugung einer Kalt startmehrmenge bei einer elektronisch gesteuerten Benzineinspntzanlage fur Brennkraftmaschinen 4nm Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart | |
DE1751072C (de) | Elektronisch gesteuerte Brennstoff Einspntzanlage fur eine Brennkraftmaschi ne |