DE1776103C3 - Steuereinrichtung zum Betrieb einer Einspritzanlage für eine Brennkraft- maschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung zum Betrieb einer wenigstens ein elektromagnetisches Einspritzventil umfassenden Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine, mit einem die Öffnungsdauer des Einspritzventils in Abhängigkeit von wenigstens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine — insbesondere vom Saugrohrdruck — bestimmenden, monostabilen, synchron zu den Kurbelwellenumdrehungen der Brennkraftmaschine auslösbaren Steuermultivibrator und mit einer wenigstens einen Schalttransistor und mindestens ein Kondensator-Widerstand-Diodeii-Netzwerk umfassenden Sperrvorrichtung, die bei geschlossener oder nahezu geschlossener Drosselklappe und bei gleichzeitig wesentlich über der Leerlaufdrehzahl liegender Antriebsdrehzahl der Brennkraftmaschine wirksam wird und eine Betätigung des Einspritzventils verhindert, wobei die Basis des Schalttransistors über das mindestens eine Netzwerk und über je eine dem mindestens einen Netzwerk vorgeschaltete Entkopplungsdiode an einen zu den Kurbelwellenumdrehungen synchron arbeitenden Rechteckimpulsgeber und über eine weitere Diode an einen nur in der Leerlaufstellung der Drosselklappe geschlossenen Schalter angeschlossen ist und wobei der Kollektor des Schalttransistors mit der Basis eines Hiifstransistors verbunden ist.

Eine Steuereinrichtung dieser Art ist bereits aus den Unterlagen des belgischen Patents 7 06 058 bekannt. Sie dient dazu, im sogenannten Schiebebetrieb, bei welchem die Kompression der Brennkraftmaschine zum Abbremsen eines Kraftfahrzeugs benutzt wird, zur Einsparung von Kraftstoff und zur Vermeidung von schädlichen Abgasen die Auslösung von Einspritzvorgängen zu blockieren. Diese Abschaltung der Einspritzanlage soll jedoch nur dann eintreten, wenn bei geschlossener oder nahezu geschlossener Drosselklappe die Antriebsdrehzahl der Brennkraftmaschine noch nicht bis zu einem unteren Grenzwert abgesunken ist. Bei diesem unteren Grenzwert, der noch oberhalb der Leerlaufdrehzahl liegt, müssen die Einspritzvorgänge selbsttätig wieder eingeschaltet werden, damit die Brennkraftmaschine nicht stehenbleibt. Um ein instabiles Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine zu vermeiden, dürfen die Einspritzvorgänge bei weiterhin geschlossener Drosselklappe erst dann erneut blockiert werden, wenn infolge der seitherigen Einspritzvorgänge die Drehzahl der Brennkraftmaschine über einen höherliegenden, zweiten Grenzwert hinaus ansteigt. Wegen dieser beiden Grenzwerte sind bei der bekannten Steuereinrichtung zwei getrennte Kondensator-Dioden-Widerstands-Netzwerke vorgesehen. Damit sich die Grenzwerte nicht verschieben, muß man für diese Netzwerke Kondensatoren vorsehen, welche trot?: der beim Betrieb auf Kraftfahrzeugen auftretenden starken Temperaturschwankungen eine hohe Langzeit-Konstanz haben. Solche Kondensatoren sind teurer, haben einen verhältnismäßig großen Raumbe-

darf und müssen möglichst wärmegeschützt angeordnet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Steuereinrichtung der eingangs beschriebenen Art eine Schaltungsanordnung vorzusehen, welche statt zweier Netzwerke nur ein einziges Netzwerk benötigt, aber trotzdem einen ausreichend großen Bereich zwischen der unteren Grenzdrehzahl und der oberen Grenzdrehzahl sicherstellt

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Basis des Schalttransistors über einen Rückkopplungswiderstand mit dem Kollektor des Hilfstransistors verbunden ist und die Basis des Hilfstransistors sowohl am Abgriff eines Spannungsteilers als auch über einen zu diesem Spannungsteiler gehörenden Widerstand und über einen parallel zu diesem geschalteten Kondensator am Ausgang des Steuermuitivibrators liegt, an den auch der Eingang des mindestens einen Netzwerkes angeschlossen ist.

Der Steuermultivibrator liefert zwar, solange das Kraftfahrzeug von der Brennkraftmaschine angetrieben wird und demzufolge die Drosselklappe je nach dem Lastzustand mehr oder weniger geöffnet ist, öffnungsimpulse für die elektromagnetischen Einspritzventile, deren zeitliche Dauer bei ein und derselben Drehzahl stark vom jeweiligen Lastzustand der Brennkraftmaschine abhängen. Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung kann die drehzahlabhängige Abschaltung und Wiedereinschaltung der Einspritzvorgänge im Gegensatz zu den bekannten, einen mechanisch betätigten Unterbrecher voraussetzenden Steuereinrichtungen trotzdem durch die vom Steuermultivibrator Belieferte Impulsfolge bewirkt werden, weil bei allen in genügendem Abstand oberhalb der Leerlaufdrehzahl liegenden betriebsdrehzahlen der Brennkraftmaschine und bei geschlossener oder nahezu geschlossener Drosselklappe der Saugrohrunterdruck hinter der Drosselklappe derart groß ist, daß ein an das Ansaugrohr angeschlossener, induktiver Druckgeber auf praktisch seinen kleinsten Induktionswert eingestellt wird und demzufolge eine von der Drehzahl praktisch unabhängige, kleinste Impulsdauer der vom Steuermultivibrator gelieferten, jedoch oberhalb der oberen Grenzdrehzahl nicht wirksam werdenden Öffnungsimpulse sich einstellt. _4S

Die Erfindung ist nachstehen an Hand eines in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert.

Es zeigt

Fig.1 eine elektrisch gesteuerte Saugrohr-Ein-Spritzanlage für eine Brennkraftmaschine in ihrem elektrischen Schaltbild und teilweise in schematischer Darstellung,

F i g. 2 ein Schaubild zur Erklärung der Wirkungsweise des in der Steuereinrichtung nach F i g. 1 enthaltenen, drehzahlabhängigen Netzwerkes,

Fig.3 einen Schaltungsausschnitt für ein zweites Ausführungsbeispiel, bei welchem zwei drehzahlabhängige Netzwerke vorgesehen sind, in den

F i g. 4a bis 4c sind verschiedene Kennlinien für zwei nach F i g. 3 parallelgeschaltete Netzwerke angegeben.

Die Kraftstoffeinspritzanlage nach F i g. 1 ist zum Betrieb einer Vier-Zylinder-Brennkraftmaschine 1 bestimmt, deren Zündkerzen 2 an eine nicht dargestellte Hochspannungszündanlage angeschlossen sind. In unmittelbarer Nähe der nicht dargestellten, zu den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine gehörenden Einlaßventile sitzt auf jedem der zu diesen Zylindern führenden Verzweigungsstutzen des Ansaugrohres 3 je ein elektromagnetisch betätigbares Einspritzventil 4. Jedem Einspritzventil wird über eine der bei S angedeuteten Kraftstoffleitungen aus einem Verteiler 6 Kraftstoff zugeführt. Der Kraftstoff wird im Verteiler und in den Leitungen 5 durch eine elektromotorisch angetriebene Pumpe 7 unter annähernd gleichbleibendem Druck von etwa 2 Atmosphären (2 atü) gehalten.

Jedes der Einspritzventile 4 enthält eine nicht dargestellte Magnetisierungswicklung, die mit einem ihrer Enden an Masse liegt, während das andere Ende jeder der Wicklungen über Anschlußleitungen 8 mit einem von vier Widerständen 9 verbunden ist. Jeweils zwei der Widerslände 9 sind an einen von zwei Leistungstransitoren 10,11 angeschlossen, die an ihren Emittern über eine gemeinsame, den Sperrzustand dieser Leistungstransistoren zwischen je zwei Spitzvorgängen sicherstellende Diode 12 mit einer gemeinsamen Plusleitung 13 verbunden sind.

Der Leistungstransistor 10 bildet zusammen mit einem ihm vorgeschalteten Treibertransistor 14 vom npn-Typ sowie einem weiteren, als UND-Glied wirkenden Transistor 16 den ersten Steuerkanal und der Leistungstransistor U zusammen mit seinem Treibertransistor 15 und einem weiteren, ebenfalls als UND-Glied wirkenden Transistor 17 den zweiten Steuerkanal der Einspritzeinrichtung. Jeweils einer der beiden Steuerkanäle kann abwechslungsweise für einen nachfolgenden Spritzvorgang an zwei der vier Einspritzventile durch einen gemeinsamen bistabilen Multivibrator 20 ausgewählt werden, der in der Zeichnung mit unterbrochenen Linien umrahmt ist. Dieser Multivibrator hat zwei mit ihren Emittern unmittelbar an die Minusleitung 19 angeschlossene Transistoren 21 und 22 vom npn-Typ, deren Kollektoren über je einen Arbeitswiderstand 23 bzw. 24 an die Plusleitung 13 angeschlossen sind. Vom Kollektor bzw. vom Kollektorwiderstand 24 des Transistors 22 führt ein in dieser Reihenfolge aus einem Widerstand 25, einem Widerstand 26 und einer Diode 27 zusammengesetzter Rückkopplungskreis an die Basis des Transistors 21, welche über einen Widerstand 28 mit der Minusleitung 19 in Verbindung steht. In analoger Weise ist der Kollektor des Transistors 21 mit der Basis des Transistors 22 über die beiden Widerstände 251 und 261 sowie die Diode 271 verbunden, wobei diese Basis über den Widerstand 281 mit der Minusleitung 19 in Verbindung steht. Die jeweilige Auswahl des Steuerkanals erfolgt durch die beiden Schalter 31 und 32, welche in dem nicht dargestellten Zündverteiler der Hochspannungszündanlage der Brennkraftmaschine untergebracht und jeweils mit ihrem feststehenden Kontakt an die Minusleitung 19 angeschlossen sind. Der Schaltarm des Schalters 31 ist an den Verbindungspunkt der beiden Rückkopplungswiderstände 25 und 26 und der Schaltarm des Schalters 32 an den Verbindungspunkt der zur Basis des Transistors 22 führenden Widerstände 251 und 261 angeschlossen. Der als UND-Glied wirkende Transistor 16 kann nur dann in seinen Sperrzustand gelangen und seinen zugehörigen Leistungstransistor 10 samt dessen Treibertransistor 14 in den stromleitenden Zustand bringen, wenn der Transistor 21, an dessen Kollektor er mit seiner Basis über den Widerstand 34 angeschlossen ist, sich in seinem stromleitenden Zustand befindet. Dieser Leitungszustand tritt immer dann ein, wenn der Schaller 32 geschlossen wird. Sobald nach einer weiteren Umdrehung der Kurbelwelle 30 der

Brennkraftmaschine bzw. nach einer halben Umdrehung der Verteilerwelle des Zündverteilers der andere Schalter 31 geschlossen wird, gelangt der Transistor 21 in den Sperrzustand und demzufolge der Transistor 22 in seinen stromleitenden Zustand. Der an seiner Basis s über einen Widerstand 35 an den Kollektor des Transistors 22 angeschlossene UND-Transistor 17 wird dann gesperrt. Die zum Leistungstransistor 10 gehörende erste Ventilgruppe kann daher nur zur Auslösung eines Einspritzvorgangs veranlaßt werden, wenn zuvor der Transistor 21 durch Schließen des Schalters 32 stromleitend geworden ist, wohingegen die zweite Ventilgruppe durch Schließen des Schalters 31 ausgewählt wird.

Die beiden Schalter 31 und 32 wählen jedoch nicht nur die jeweilige Ventiigruppe aus; vielmehr bestimmen sie jeweils mit ihrem Schließzeitpunkt den Beginn eines nachfolgenden Einspritzvorganges. Von der Dauer der Einspritzvorgänge hängt die während des Ansaughubes in die Zylinder der Brennkraftmaschine gelangende Kraftstoffmenge ab. Um diese Kraftstoffmenge den jeweiligen Bedingungen der Brennkraftmaschine anpassen zu können, ist eine als monostabiler Multivibrator ausgebildete Steuereinrichtung 40 vorgesehen, die einen Eingangstransistor 41 und einen Ausgangstransistor 42 enthält. Als zeitbestimmendes Glied dient ein mit seiner Primärwicklung 43 in dem Kollektorkreis des Transistors 42 angeordneter Transformator 44, dessen Sekundärwicklung 45 an einem Wicklungsende an zwei zwischen der gemeinsamen Minusleitung 19 und der Plusleitung 13 liegende Spannungsteilerwiderstände 46 und 47 angeschlossen ist. Der Eingangstransistor 41 ist an seiner Basis über einen nicht näher bezeichneten Widerstand mit der Minusleitung 19 verbunden und wird in den Pausen zwischen zwei jeweils durch Schließen eines der beiden Schalter 31 und 32 entstehenden Auslösevorgängen stromleitend gehalten, da seiner Basis über einen mit der Plusleitung 13 verbundenen Widerstand 47 und eine in dieser Richtung stromdurchlässige Diode 48 der erforderliche Basisstrom zufließen kann. Mit der Anode dieser Diode 48 sind die Anoden von drei weiteren Dioden 50, 51, 52 verbunden, von denen die Diode 50 mit ihrer Kathode an die Sekundärwicklung 45 des Transformators 44 angeschlossen ist Über die beiden anderen Dioden 51 und 52 wird der Steuermultivibrator 40 jedesmal dann zur Abgabe eines am Kollektor des Ausgangstransistors 42 auftretenden Einspritzimpulses 53 ausgelöst wenn der bistabile Multivibrator 20 beim Schließen eines der beiden Schalter 31, 32 seinen Betriebszustand ändert Hierzu sind zwei Differenzierkondensatoren 54, 55 vorgesehen, von denen der eine mit dem Kollektor des Transistors 21 und der andere mit dem Kollektor des Transistors 22 verbunden ist Die Gegenelektroden der Differenzierkondensatoren 54 und 55 sind an die beiden Dioden 51 bzw. 52 angeschlossen und liegen außerdem an je einem aus zwei nicht näher bezeichneten Widerständen gebildeten Spannungsteiler, der zwischen der Plusleitung 13 und der Minusleitung 19 angeordnet ist

Da die bei jedem Einspritzvorgang während der Dauer der Öffnungsimpulse 53 aus den Einspritzventilen 4 austretende Kraftstoffmenge den jeweiligen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine angepaßt werden muß, ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel — stellvertretend für alle übrigen, ebenfalls bekannten Möglichkeiten zur Beeinflussung der Dauer der Öffnungsimpulse 53 — vorgesehen, daß in Ansaugrichtung hinter der mit einem Gaspedal 56 betätigbarei Drosselklappe 57 eine Druckdose 58 angeordnet ist um daß von der nicht dargestellten Membran dieser Dos< über ein mit einer strichpunktierten Linie angedeutete! Gestänge ein Anker 59 zwischen der Primärwicklung 43 und der Sekundärwicklung 45 des Transformators 44 un so weiter herausgezogen und dabei die Induktivität de: Transformators um so stärker verkleinert wird, je tiefei der Ansaugluftdruck im Ansaugrohr 3 unter der Außenluftdruck absinkt. Je niedriger der Ansaugluft druck wird, desto kürzer werden die vom Steuermultivl· brator 40 gelieferten Öffnungsimpulse 53.

Damit diese Öffnungsimpulse an einem der beider Leistungstransistoren 10 und 11 zur Wirkung gebracht werden können, ist an den Kollektor des Ausgangstransistors 42 des Steuermultivibrators 40 ein Hilfstransistot 60 in der Weise angeschlossen, daß seine Basis übet einen Widerstand 61 mit der Minusleitung 19 und außerdem mit der Plusleitung 13 über zwei hintereinandergeschaltete Widerstände 62 und 63 verbunden ist, wobei der Verbindungspunkt der Widerstände 62 und 63 über eine Leitung 64 unmittelbar an den Kollektoranschlußpunkt C des Ausgangstransistors 42 angeschlossen ist. Von dem über einen Widerstand 65 mit der Plusleitung 13 verbundenen Kollektor des H ilfstransistors 60 führt ein Widerstand 66 zur Basis eines Vortransistors 67, der ebenfalls vom npn-Typ ist. Mit dem Kollektor dieses Transistors ist über einen Widerstand 68 die Basis des UN D-Transistors 17 und außerdem über einen Widerstand 69 die Basis des anderen UND-Transistors 16 verbunden. Sobald ein Öffnungsimpuls 53 erzeugt wird, gelangt der Hilfstransistor 60 in seinen Sperrzustand und der Vortransistor 67 in seinen stromleitenden Zustand. Dies hat zur Folge, daß derjenige UN D-Transistor 16 und 17 gesperrt wird, dessen zugehöriger Transistor 21 oder 22 stromleitend wird. Der Einspritzvorgang wird jedoch beendigt, sobald der Vortransistor 67 in seinen ursprünglichen Sperrzustand zurückkehrt.

Damit der Anteil an verbranntem Kraftstoff in den Auspuffgasen der Brennkraftmaschine 1 so klein wie irgend möglich gehalten werden kann, wenn die Brennkraftmaschine unter Ausnutzung ihrer jeweils bei einem Kompressionshub entstehenden Bremswirkung bei geschlossener Drosselklappe und bei gleichzeitig über der Leerlaufdrehzahl liegender Geschwindigkeit läuft ist eine Sperrvorrichtung vorgesehen, welche beim gleichzeitigen Vorliegen dieser beiden Betriebsbedingungen eine Betätigung der Einspritzventile 4 verhindert und im wesentlichen aus einem Schalttransistor 70 und einem frequenzabhängigen Kondensator-Widerstand-Dioden-Netzwerk 71 besteht Im einzelnen enthält das Netzwerk einen im Punkte C an den Kollektor des Ausgangstransistors 42 angeschlossenen Widerstand 72 und einen mit diesem in Reihe liegenden Kondensator 73 sowie eine an deren Verbindungspunkt mit ihrer Kathode angeschlossene Diode 74, einen zur Diode parallelgeschalteten, einstellbaren Widerstand 75 sowie einen hierzu in Reihe liegenden zweiten Kondensator 76 und einen von dort zur Minusleitung 19 führenden Widerstand 77. Die von den Widerständen 72 und 75 abgekehrte Elektrode des anderen Kondensators 73 ist an den Verbindungspunkt P zweier über der Betriebsspannung zwischen der Plusleitung 13 und der Minusleitung 19 angeordneter Spannungsteilerwiderstände 78 und 79 angeschlossen. Am gleichen Verbindungspunkt liegt auch die Kathode einer Diode 80, deren Anode mit der Basis des Schalttransistors 70

verbunden ist und an diesem als erstes Kriterium die jeweilige Drehzahl der Brennkraftmaschine zur Wirkung bringt.

Wie oben dargelegt wurde, ist für die Absperrung der Kraftstoffzufuhr im Schiebebetrieb als zweites Kriterium erforderlich, daß sich die Drosselklappe 57 in der Leerlaufstellung befindet. Hierzu ist ein mit dem Gaspedal 56 gekuppelter Schalter S vorgesehen, welcher mit seinem Schaltarm an Masse liegt, während sein Gegenkontakt 81 über eine Klemme 82 mit dem Verbindungspunkt zweier Widerstände 83 und 84 verbunden ist, von denen der erstgenannte an die Plusleitung 13 angeschlossen ist und der zweite über eine in dieser Richtung durchlässige Diode 85 mit der Basis des Schalttransistors 70 verbunden ist. Von der Basis dieses Schalttransistors führt außerdem ein Rückkopplungswiderstand 86 zum Kollektor des Hilfstransistors 60, der mit seiner Basis seinerseits über einen Koppelwiderstand 87 an den mit der Plusleitung 13 über einen Arbeitswiderstand 88 verbundenen Kollektor des Schalttransistors 70 angeschlossen ist.

Mit dem seither beschriebenen Teil des Netzwerks 71 ergeben sich folgende Möglichkeiten beim Betrieb der Brennkraftmaschine:

1) Bei geöffneter Drosselklappe 57 ist auch der Schalter S geöffnet und daher nur eine der beiden obengenannten Bedingungen erfüllt, so daß die Benzinzufuhr nicht abgesperrt werden darf.

a) Wenn der Ausgangstransistor 42 des Steuermultivibrators 40 sich im Sperrzustand befindet und demzufolge kein Öffnungsimpuls 53 für die Einspritzventile 4 erzeugt wird, befindet sich der Hilfstransistor 60 im stromleitenden Zustand. Der Schalttransistor 70 wird dann über die Widerstände 83 und 84 sowie die Diode 85 in stromleitenden Zustand gehalten und könnte auch durch einen etwa am Punkt P auftretenden negativen Impuls nicht gesperrt werden.

Ib) Wenn jedoch der Ausgangstransistor 42 des Steuermultivibrators unter Abgabe eines Öffnungsimpulses 53 für die Einspritzventile stromleitend ist, wird auch der Schalttransistor 70, da ein negativer, am Punkt P auftretender Impuls ihn nicht zu sperren vermag, stromleitend gehalten. Wenn die Transistoren 42 und 70 gleichzeitig leiten, so sperrt auch der Hilfstransistor 60 und ermöglicht dann die Weitergabe des Öffnungsimpulses 53 an einen der beiden Leistungstransistoren 10 oder 11, so daß für die Dauer des Öffnungsimpulses 53 ein Einspritzvorgang an den beiden durch den bistabilen Multivibrator 20 ausgewählten Ventilen erfolgen kann.

2) Wenn sich hingegen die Drosselklappe 57 in ihrer Leerlaufstellung befindet und demzufolge der Schalter S geschlossen ist, besteht die Möglichkeit, daß bei ausreichend hoher Drehzahl der Brennkraftmaschine die Brennstoffzufuhr abgesperrt wird.

2a) In den Pausen zwischen zwei öffnungsimpulsen 53 befindet sich der Ausgangstransistor 42 in seinem Sperrzustand, so daß der Hilfstransistor 60 in stromleitendem Zustand und der Schalttransistor 70 in seinem Sperrzustand gehalten wird. Da der Verbindungspunkt der beiden Widerstände 83 und 84 über die Klemme 82 und den Schalter S auf dem Potential der Minusleitung 19 gehalten wird, könnte ein am Ausgangs punkt P des Netzwerks 71 auftretendei

negativer Impuls den Schalttransistor nur noch

stärker sperren und bliebe daher wirkungslos.

2b) Wenn hingegen bei sehr niedrigen Drehzahler der Ausgangstransistor 42 zur Abgabe eines

Öffnungsimpulses 53 stromleitend wird, befindet

sich zunächst der Schalttransistor 70, wie im

vorher erwähnten Fall, in der Pause zwischen zwei Öffnungsimpulsen in seinem Sperrzustand

ίο so daß der Hilfstransistor 60 über die beiden

Widerstände 87 und 88 weiterhin stromleitend gehalten würde. Der den Basisstrom des Hilfstransistors 60 führende Widerstand 62 ist jedoch durch eine Reihenschaltung aus einem etwa 1 μΡ großen Kondensator 90 und einen Widerstand 91 überbrückt. In den Pausen zwischen zwei Öffnungsimpulsen kann sich der Kondensator 90 auf die vom Basisstrom des Hilfstransistors 60 am Widerstand 62 erzeugte

Spannung aufladen. Die gespeicherte Ladung

des Kondensators 90 bewirkt, daß bei Beginn eines Öffnungsimpulses der Hilfstransistor 60 einen Sperrimpuls erhält, in den Sperrzustand übergeht und den Schalttransistor 70 über den

2s Rückkopplungswiderstand 86 stromleitend werden läßt. Da der Hilfstransistor 60 dann für die ganze Dauer des laufenden Öffnungsimpulses 53 gesperrt bleibt, wird an den Einspritzventilen ein Einspritzvorgang ausgeführt.

2c) Wenn jedoch die Drehzahl der Brennkraftmaschine so hoch ist, daß bei Beginn des nächstfolgenden Öffnungsimpulses 53 infolge noch nicht beendigter Entladung des Kondensators 73 am Punkt P ein negatives Potential entsteht, dann kann der Schalttransistor 70 nur während der etwa ΙΟμεεο dauernden Entladezeit des an der Basis des Hilfstransistors 60 wirksamen Kondensators 90 leitend werden und vermag über diese Entladezeit des Kondensa tors 9Oi hinaus den Hilfstransistor 60 nicht gesperrt zu halten. Obwohl dann der Öffnungsimpuls 53 noch läuft, kehrt der Hilfstransistor 60 sofort wieder in seinen leitenden Zustand zurück. Da die Einspritzventile derartig kurzen,

nur etwa lOusec dauernden Öffnungsströmen nicht zu folgen vermögen, bleiben sie geschlossen; die Benzinzufuhr bleibt dann gesperrt bis entweder die Drosselklappe 57 geöffnet wird oder die Drehzahl auf einen niedrigeren, jedoch über der Leerlaufdrehzahl liegenden Einschaltwert m absinkt, unterhalb welchem die Öffnungsimpulse 53 auch dann in der oben unter 2b) geschilderten Weise über den Hilfstransistor 60 zu den Leistungsstufen 11, 15 bzw. 10, 14 weitergegeben werden, wenn die Drosselklappe 57 noch geschlossen bleibt

Bei dem insoweit beschriebenen Drehzahlnetzwerk würde der Einschaltwert m wie auch der für die Abschaltung der Brennstoffzufuhr bei steigenden Drehzahlen im Schiebebetrieb maßgebliche Abschaltwert m von der jeweiligen Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine unabhängig und praktisch konstant bleiben. Es ist jedoch bekannt, daß vor allem im Winter die Leerlaufdrehzahl stark erhöht werden muß. um einen strömungsfreien Rundlauf der Brennkraftmaschine sicherzustellen.

Hierzu ist in der Schaltung nach Fi g. 1 vorgesehen,

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daß sich die Auf- und Entladung des Kondensators 73 außer über die beiden Widerstände 78 und 79, die einen über der Betriebsspannung zwischen der Plusleitung 13 und der Minusleitung liegenden Spannungsteiler bilden, auch noch über einen Heißleiterwiderstand 93 (NTC-Widerstand), einen mit diesem in Reihe liegenden Widerstand 94 sowie über einen Widerstand 95 erfolgen kann, der den A/TC-Widerstand 93 und den Widerstand 94 mit den beiden Widerständen 78 und 79 und der an die Basis des Schalttransistors 70 angeschlossenen Diode 80 verbindet. Der NTC-Widerstand 93 steht in wärmeleitender Verbindung mit der Brennkraftmaschine 1 und nimmt um so höhere Widerstandswerte an, je niedriger die Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine, beispielsweise nach längerem Stillstand im Winder od. dgl., ist. Mit niedriger werdender Betriebstemperatur steigt das Potential an dem mit dem NTC-Widerstand 93 und dem Widerstand 94 über den weiteren Widerstand 95 angeschlossenen Punkt Pan. In den Pausen zwischen zwei Öffnungsimpulsen 53 kann sich der Kondensator 73 auf eine Spannung aufladen, welche der Differenz zwischen dem Potential am Punkte P und dem Potential der Plusleitung 13 entspricht. Demzufolge wird der Kondensator 73 mit fallender Betriebstemperatur weniger stark aufgeladen und erzeugt dann, wenn der Transistor 42 bei Beginn des nächsten Öffnungsimpulses 53 stromleitend wird, am Verbindungspunkt P einen um so kleineren negativen Impuls, der bereits zu einem früheren Zeitpunkt abklingt. Aus den oben unter 2c) geschilderten Gründen liegt dann die Abschaltdrehzahl /» entsprechend höher.

Die beiden Kondensatoren 73 und 76 werden nämlich entladen, solange der Ausgangstransistor 42 des Multivibrators 40 leitend ist und einen Öffnungsimpuls 53 erzeugt Ihre Entladezeit ist unabhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine. Die Aufladung der Kondensatoren 73 und 76 erfolgt, solange der Ausgangstransistor 42 gesperrt ist. Dabei ist jedoch nur die Aufladespannung des Kondensators 73 von der Temperatur des WTC-Widerstandes 93 abhängig, von der Drehzahl aber unabhängig und bewirkt einen mit kleiner Zeitkonstante erfolgenden Ladevorgang. Der Ladevorgang am Kondensator 76 hingegen erfolgt mit großer Zeitkonstante; die Aufladespannung für diesen Kondensator ist drehzahlabhängig. Die Summenspannung an den Kondensatoren 73 und 76 ist bei leitender Diode 74 maßgebend für die Höhe der am Punkte P entstehenden negativen Spannungsspitze. Wenn der NTC-Widerstand 93 mit sinkender Temperatur größere Werte annimmt und daher die Aufladespannung für den Kondensator 73 kleiner wird, so darf, da die Summe der zueinander entgegengesetzt gerichteten Spannungen an den Kondensatoren 73 und 76 konstant sein muß, zum Erreichen des Abschneidepunktes die Spannung am Kondensator nur niedriger liegende Werte erreichen. Dies tritt erst bei höheren Drehzahlen ein. Mit dem NTC-Widerstand 93 wird auf diese Weise erreicht, daß sowohl die Abschneidedrehzahl no, bei welcher die Benzinzufuhr abgeschnitten wird, als auch die die Wiedereinschaltung der Benzinzufuhr bewirkende Wiedereinschaltdrehzahl m sich mit fallender Betriebstemperatur gegen höhere Werte verschieben.

Um in der Nähe dieser beiden Drehzahlwerte no und nt eine ausreichende Stabilität im Schaltungszusland zu erzielen, ist vorgesehen, daß die Abschaltdrehzahl no jeweils wesentlich höher als die Wiedereinschaltdrehzahl /η liegt Hierzu ist gemäß dem Schaltplan nach Fig.l zwischen dem den Widerstand 77 mit dem Kondensator 76 verbindenden Punkt Q einerseits und dem Kollektor des Schalttransistors 70 andererseits ein Koppelwiderstand 98 angeordnet. Dieser bewirkt, daß das Potential am Punkt ζ) während des Leitungszustandes des Schalttransistors 70 nahezu auf dem Wert der Minusleitung 19, bei gesperrtem Transistor 70 jedoch auf einem wesentlich höheren Wert liegt, der dann durch das Teilerverhältnis der Widerstände 88, 98 und 77 festgelegt ist. Wenn daher am Punkt fein so großer

ίο negativer Impuls ansteht, daß der Schalttransistor 70 gesperrt gehalten und daher die Brennstoffzufuhr ausgeschaltet wird, so kann der Kondensator 76 während des stromleitenden, einen Öffnungsimpuls 53 ergebenden Zustandes des Ausgangstransistors 42 nicht vollständig über den Widerstand 72 und die Diode 74 entladen werden. Der Kondensator 76 behält vielmehr eine Restladung, wobei seine mit dem Punkt Q verbundene Elektrode positiv gegenüber seiner mit der Diode 74 und über diese mit dem Kollektor des Ausgangstransistors 42 verbundenen anderen Elektrode ist. Diese Restladung ist entgegengesetzt gerichtet zu derjenigen, die vom Kondensator 76 in den Pausen zwischen zwei Öffnungsimpulsen aufgenommen wird. Die erforderliche Aufladezeit wird demzufolge länger.

Damit der Schalttransistor 70 nach der oben unter 2b) beschriebenen Weise bei geschlossenem Drosselklappenschalter S den nächsten Öffnungsimpuls 53 an die Leistungsstufen 10, 11 weiterleiten und dazu den Hilfstransistor 60 für die Dauer dieses Impulses sperren

kann, darf bei beginn dieses Öffnungsimpulses am Punkte Pkein negativer Impuls entstehen, der länger als die Entladezeit des Kondensators 90 ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Abschaltdrehzahl no. von welcher ab bei steigender Drehzahl die Einspritzvorgänge bei

geschlossenem Drosselklappenschalter S blockiert werden, wesentlich höher liegt als die bei der gleichen Betriebstemperatur sich ergebende Widereinschaltdrehzahl m, bis zu der die Brennkraftmaschine abgebremst werden kann, ohne daß diese Blockierung

aufgehoben wird.

In Fig.2 ist die Abschaltdrehzahl no und die Wiedereinschaltdrehzahl m in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur # dargestellt und zwar jeweils mit einer ausgezogenen Linie für den Fall, daß die

Widerstände 78,79 hoch und die Widerstände 93,94,95 demgegenüber niedrig gewählt sind, so daß der Λ/TC-Widerstand 93 einen großen Einfluß hat Die punktiert ausgeführten Kurven gelten für einen wesentlich kleineren Temperatureinfluß. Schließlich ist

mit unterbrochenen Linien angedeutet wie no um einen konstanten Betrag über m erhalten bleibt, wenn an Stelle des NTC-Widerstandes ein Festwiderstand verwendet wird und daher kein Temperatureinfluß wirksam ist

Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig.3 sind zwei Drehzahlnetzwerke parallel zueinander wirksam. Das erste Drehzahlnetzwerk unterliegt einem hohen Temperatureinfluß und ist wie das Drehnetzwerk 71 nach Fig.l aufgebaut Seine Bauteile tragen daher die

gleichen Bezugszeichen wie in Fig.l. Das zweite Drehzahlnetzwerk 171 ist Ihnlich aufgebaut Seine Bauteile tragen Bezugsziffern, die jeweils um 100 gegenüber denjenigen der gleich wirkenden Bauteile des ersten Drehzahlnetzwerkes 71 erhöht sind. Da das

zweite Drehzahlnetzwerk 171 keinem Temperatureinfluß ausgesetzt sein soll, enthält es keinen ATTU-Widerstand. Außerdem ist sein Kondensator 173 mit einer Diode 180 an die Basis des Schalttransistors 70

<Γ

angeschlossen und mit einem Widerstand 196 verbunden, der mit seinem anderen Ende zusammen mit der Diode 174 und dem Widerstand 175 an den zweiten Kondensator 176 angeschlossen ist.

Wegen des fehlenden Temperatureinflusses stellen sich die Abschneidedrahzahl rm des zweiten Drehzahlnetzwerkes und dessen Wiedereinschaltdrehzahl /712 als Parallelen zur Temperaturachse ι9· dar; die Abschneide,-drehzahl 002 liegt hierbei wegen des mit dem Kollektor des Transistors 70 verbundenen Koppelwiderstandcs 198 um etwa 400 U/min höher als die im dargestellten Beispiel bei 1800 U/min angenommene Wiedereinschaltdrehzahl /712 des zweiten Netzwerkes. Wegen des /VrC-Widerstandes 93 hat das erste Netzwerk einen stark temperaturabhängigen Verlauf seiner mit unterbrochenen Linien wiedergegebenen Abschaltdrehzahl /»ι und seiner Wtedereinschaltdrehzahl /in.

In der Regel ist es für den Betrieb der Brennkraftmaschine und für ein günstiges Fahrverhalten des von der Brennkraftmaschine angetriebenen Fahrzeugs zweckmäßig, wenn beim Absinken der Betriebstemperatur unter einen festen Wert von etwa -10°C die Abschneidedrehzahl nicht weiter erhöht wird; trotzdem soll auch bei sehr tiefen Temperaturen noch eine Drehzahldifferenz gegenüber der jeweiligen Wiedereinschaltdrehzahl bestehen. Da beide Drehzahlnetzwerke 71 und 171 über je eine der beiden Dioden 80 bzw. 180 parallel zueinander, jedoch gegeneinander entkoppelt an die Basis des Schalttransistors angeschlossen sind, wird bei steigender Drehzahl die Benzinzufuhr durch dasjenige Netzwerk abgeschnitten, das auf die niedrigere Abschneidedrehzahl eingestellt ist. Für den in Fig.4a dargestellten Fall verläuft die resultierende Abschneidedrehzahl no nach der ausgezogenen Kurve bei Betriebstemperaturen unterhalb von -10° C gemäß der konstanten Abschneidedrehzahl /»2 des zweiten Netzwerks 171 und folgt bei höheren Temperaturen dem temperaturabhängigen Verlauf der Abschneidedrehzahl noi des ersten Netzwerks 71. Bei der für Fig.4a vorgesehenen Einstellung der Netzwerke bleiben die temperaturabhängigen Werte der Wiedereinschaltdrehzahl /?n des ersten Netzwerkes stets unterhalb der konstanten Wiedereinschaltdrehzahl mi des zweiten Netzwerks 171. Die resultierenden Werte stimmen daher dort mit denjenigen des ersten Netzwerks 71 überein.

Das gleiche gilt für die der F i g. 4b zugrunde liegende Einstellung der Wiedereinschaltdrehzahl πι. Abweichend gegenüber Fig.4a bleibt hier jedoch die mit einem unterbrochenen Linienzug wiedergegebene Abschaltdrehzahl noi bei allen Betriebstemperaturen mit einer beträchtlichen Differenz über der resultierenden, durch das erste Netzwerk festgelegten.temperaturabhängigen Wiedereinschaltdrehzahl πι. Da sie aber auch über dem temperaturunabhängigen Abschaltwert no2 des zweiten Netzwerks liegt, bestimmt dieser den für die Parallelschaltung gültigen Abschaltwert no, der mit einer durchgehenden, parallel zur Temperaturachse verlaufenden Geraden wiedergegeben ist.

Für Fig.4c gelten hinsichtlich des geknickten, ausgezogenen Linienzuges der resultierenden Abschaltdrehzahl /το ungefähr die gleichen Verhältnisse wie für Fig.4a. Die Einstellung der beiden Netzwerke ist hier jedoch so getroffen, daß bei Betriebstemperaturen unterhalb von -10⁰C die resultierende Wiedereinschaltdrehzahl m mit derjenigen πι2 des zweiten Netzwerks übereinstimmt, mit höher werdenden Temperaturen dann der Kurve für die Wiedereinschaltdrehzahl mi des ersten Netzwerks folgt und dabei bis auf den für Temperaturen von über 60° C geltenden Mindestwert absinkt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung zum Betrieb einer wenigstens ein elektromagnetisches Einspritzventil umfassen- s den Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine, mit einem die Öffnungsdauer des Einspritzventils in Abhängigkeit von wenigstens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine — insbesondere vom Saugrohrdruck — bestimmenden, monostabilen, synchron zu den Kurbelwellenumdrehungen der Brennkraftmaschine auslösbaren Steuermultivibrator und mit einer wenigstens einen Schalttransistor und mindestens ein Kondensator-Widerstand-Dioden-Netzwerk umfassenden Sperrvorrichtung, die bei geschlossener oder nahezu geschlossener Drosselklappe und bei gleichzeitig wesentlich Ober der Leerlaufdrehzahl liegender Antriebsdrehzahl der Brennkraftmaschine wirksam wird und eine Betätigung des Einspritzventils verhindert, wobei die Basis des Schalttransistors über das mindestens eine Netzwerk und über je eine dem mindestens einen Netzwerk vorgeschaltete Entkopplungsdiode an einen zu den Kurbelwellenumdrehungen synchron arbeitenden Rechteckimpulsgeber und über eine weitere Diode an einen nur in der Leerlaufstellung der Drosselklappe geschlossenen Schalter angeschlossen ist und wobei der Kollektor des Schalttransistors mit der Basis eines Hilfstransistors verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des Schalttransistors. (70) über einen Rückkopplungswiderstand (86) mit dem Kollektor des Hilfstransistors (60) verbunden ist und die Basis des Hilfstransistors (FO) sowohl am Abgriff eines Spannungsteilers (61,62,63) als auch über einen zu diesem Spannungsteiler gehörenden Widerstand (62) und über einen parallel zu diesem geschalteten Kondensator (90) am Ausgang des Steuermultivibrators (40) liegt, an den auch der Eingang (C) des mindestens einen Netzwerkes (7t) angeschlossen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Netzwerk (71) einen mit der Brennkraftmaschine (1) in wärmeleitender Verbindung stehenden, temperaturabhängigen Widerstand (93) enthält, der zusammen mit einem anderen Widerstand (94) einen Netzwerkspannungsteiler bildet, an welchen der Verbindungspunkt (P) der zur Basis des Schalttransistors (70) führenden Entkopplungsdiode (80) und eines Netzwerkkondensators (73) — vorzugsweise über einen weiteren Widerstand (95) — angeschlossen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Netzwerk (71, 171) einen Längszweig mit einem an den Kollektor eines zum Steuermultivibrator (40) gehörenden Ausgangstransistors (42) angeschlossenen ersten Ladewiderstand (72, 172) und mit einem zu diesem in Reihe liegenden ersten Kondensator (73, 173) und einen Querzweig enthält, der einen an den Verbindungspunkt des ersten Ladewiderstandes und <>o des ersten Kondensators angeschlossenen zweiten, durch eine Netzwerkdiode (74, 174) überbrückten Ladewiderstand (75, 175) sowie in Reihe hierzu einen zweiten Kondensator (76, 176) und einen dritten, an eine (19) der Betriebsstromleitungen (13, 19) angeschlossenen Ladewiderstand (77, 177) umfaßt, und daß vom Verbindungspunkt (Q.Q¹ ^ des dritten Ladewiderstandes (77, 177) und des zweiten Kondensators (76, 176) ein Koppelwiderstand (98, 198) zum Kollektor des Schalttransistors (70) führt

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang (C) des Steuermultivibrators (40) und dem Schalttransistor (70) zwei Netzwerke (71, 171) parallel zueinander vorgesehen sind, von denen mindestens das erste den temperaturabhängigen Netzwerkspannungsteiler (93,94) enthält.