DE2433441A1

DE2433441A1 - Elektronisches brennstoffsteuersystem

Info

Publication number: DE2433441A1
Application number: DE2433441A
Authority: DE
Inventors: Junuthula Nirdosh Reddy
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1973-09-26
Filing date: 1974-07-11
Publication date: 1975-04-03
Also published as: FR2270449A1; US4180020A; JPS5060631A; FR2270449B1

Description

s Patentanwälte 9 A *3 *3 / / 1

Dipl. Ing. Karl A. BrosQ * * * * * * ' Dipl. Ing. D. Karl Brose

D-8023 München-Pullach WienerStr.2,T. Mdm. 7930570,7931782

v.l/sta - 5183-A München-Pullach, 11. Juli 1974

THE BENDIX COEPORATION, Executive Offices,. Bendix Center, Southfield. Michigan 48075, USA

Elektronisches Brennstoffsteuersystem

Die Erfindung betrifft allgemein elektronische Brennstoff-Steuersysteme desjenigen Typs, bei welchem abgemessene Brennstoffmengen einer Brennkraftmaschine zugeführt werden, und betrifft insbesondere eine Einrichtung, um die abgemessene Brennstoffmenge in Abhängigkeit von genau zeitlich gesteuerten elektrischen Impulsen vorzusehen. Mehr im einzelnen betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Beseitigung von Schwingungen in den Impulsen, die aufgrund einer Abnahme in der System-Vers orgungs spannung auftreten.

Bei elektronischen Brennstoffsteuersystemen, bei welchen eine Computerschaltung zur Anwendung gelangt, um zeitlich genau gesteuerte elektrische Impulse zu erzeugen, durch die abgemessene Brennstoffmengen einer Brennkraftmaschine zugeführt werden, be-, steht ein Problem darin, daß bei System-Versorgungsspannungen, die unterhalb eines vorbestimmten Spannungswertes liegen, die Regelung verlorengeht. Die dabei resultierenden Versorgungsspannungs-Übergänge gelangen zur Computerschaltung, und es entstehen am Ende der Impulse aufgrund der .Impulsregeneration Schwingungen, wobei diese Schwingungen die Brennstoff-Unterbrechungsfunktion beeinflussen. Früher, also vor der vorliegenden Erfindung, war es nicht möglich, diesen Zustand ohne Beeinflussung der normalen Systembetriebsweise zu beseitigen. Es ist

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ι Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen.

Durch die vorliegende Erfindung wird eine Schaltung geschaffen, durch die Schwingungen verhindert werden, welche am Ende der Brennstoffeinspritzimpulse auftreten, wobei diese Impulse von einem elektronischen Brennstoffsteuersystem für eine Brennkraftmaschine erzeugt werden.. Die genannten Schwingungen entstehen dann, wenn die System-Versorgungsspannung unter einen vorbestimmten Wert abfällt, was beispielsweise während des Anlassens der Maschine der Fall sein kann. Wenn dieser Zustand auftritt, bleibt die Systemspannung ungeregelt, und eine Bezugsspannung, die einem Eingang des Systems zugeführt wird, folgt den Versorgungsspannungs-Übergängen, um eine Impulsregeneration zu bewirken und damit die Schwingungen. Die Schaltung enthält eine Einrichtung, um festzustellen, wann die Versor— gungsspannung unter einem vorbestimmten Wert liegt, und um da-' nach einen Sperrkreis zu aktivieren, der durch Absenken der Bezugsspannung am Systemeingang die Schwingungen eliminiert, um dadurch eine Impulsregeneration zu verhindern. Wenn sich die Versorgungsspannung auf dem vorbestimmten Wert befindet, wird der Sperrkreis entregt, woraufhin das System in den norma-

; len Betriebszustand zurückkehrt.

Es ist Ziel der vorliegenden Erfindung, für ein elektronisches Brennstoffsteuersystem desjenigen Typs, bei dem abgemessene Brennstoff mengen einer Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von ■ zeitlich genau gesteuerten elektrischen Impulsen zugeführt

werden, eine Impulsglättungsschaltung zu schaffen, um am Ende j der Impulse·Schwingungen zu verhindern, die die Brennstoffun— terbrechungsfunktion nachteilig beeinflussen,

; Auch soll erfindungsgemäß der Wert der Versorgungsspannung abgetastet werden, und es soll ein Sperrkreis aktiviert werden, wenn der abgetastete Wert unterhalb eines vorbestimmten Wertes fällt, um die Impuls—Schwingungen zu vermeiden und um dann den Sperrkreis zu entregen, wenn die Versorgungsspannung auf den

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vorbestimmten Wert zurückkehrt.

Es ist auch Ziel der Erfindung, die geschilderte Wirkungsweise ohne Beeinflussung der Betriebsweise des Systems zu erreichen.

Schließlich ist es auch Aufgäbe der Erfindung, die Impulsschwingungen dadurch zu beseitigen, daß man eine Bezugsspannung am Systemeingang derart einstellt, daß eine Impulsregeneration verhindert wird.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnungen. Es sei jedoch besonders hervorgehoben, daß die Zeichnungen den Gegenstand der vorliegenden Erfindung nur veranschaulichen sollen, und die Erfindung nicht auf das gewählte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines elektronischen Brennstoffsteuersystems für eine Brennkraftmaschine, bei welchem der Gegenstand der Erfindung zur Anwendung gelangen kann;

Figur 2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer elektronischen Steuereinheit, die bei dem System von Figur 1 zur Anwendung gelangt;

Figur 3 einen schematischen elektrischen Schaltplan einer Schaltung, welche die elektronische Steuereinheit von Figur 2 enthält; !

Figur 4 einen schematischen elektrischen Schaltplan ent- : sprechend der vorliegenden Erfindung, der in der Schaltung von Figur 3 enthalten ist; und ι

i Figur 5 eine graphische Darstellung von Wellenformen, die

die Betriebsweise des Systems nach der Erfindung veranschaulichen.

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In Figur 1 ist ein elektronisches Brennstoffsteuersystem schematisch dargestellt. Das System besteht aus einer Haupt computer-= einrichtung oder einer elektronischen Steuereinheit 10, einem Ansaugrohr-Druckabtaster 12, einem Temperaturabtaster 14» einem Taktgeber 16 und verschiedenen weiteren mit 18 bezeichneten Abtastern, Der Ansaugrohr—Druckabtaster 12 und die zugeordneten weiteren Abtaster 18 sind an einem Drosselkörper 20 angeordnet, es sei jedoch erwähnt, daß andere Befestigungsstellen ebenfalls möglich sind· Der Ausgang der Steuereinheit 10 ist mit einem elektromagnetischen Einspritzventilteil 22 gekoppelt, welches in einem Einlaß-Ansaugrohr 24 angeordnet ist, und zwar derart, daß Brennstoff aus dem Tank 26 über eine Pumpeinrichtung 28 und geeignete Brennstoffleitungen 30 einer Verbrennungskammer 32 zugeführt wird, die eine von verschiedenen Formen von Brennkraftmaschinen haben kann, die nicht weiter dargestellt ist. Obwohl das Einspritzventilteil 22 so gezeichnet ist, daß es einen Sprühstrahl von Brennstoff in ein offenes Einlaßventil abgibt, sei hervorgehoben, daß diese Darstellung lediglich als Beispiel gewählt wurde, und daß andere Abgabeanordnungen verwendet werden können und bekannt sind. Darüber hinaus ist es auf dem Gebiet der elektronischen Brennstoffeinspritzsysteme gut bekannt, daß die Steuereinheit 10 eine Einspritzventileinrichtung steuern kann, die aus einem oder aus mehreren Einspritzventilteilen besteht, die so angeordnet sein können, daß sie einzeln oder in Gruppen variierender Anzahl in einer Aufeinanderfolge, aber auch gleichzeitig betätigt werden. Die Computereinrichtung wird von der Batterie 36 gespeist, die aus der Batterie des Fahrzeuge und/oder dem Ladesystem für die Batterie, aber auch aus einer getrennten Batterie bestehen kann.

Das in Figur 2 gezeigte Blockschaltbild zeigt die Steuerein- : heit 10, die allgemein in Figur 1 dargestellt ist, und zwar in Anwendung bei einer Zweigruppen-Einspritzung. In Figur 2 ist ; eine Schaltervorrichtung 38 gezeigt, die Wechselstromausgangs- ' signale erzeugen kann und als Eingangsgröße ein Signal oder Signale empfängt, die kennzeichnend für den Kurbelwinkel der Maschine entsprechend der Vorgabe durch den Taktgeber 16 sind.

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Bei der mechanischen Ausführung kann der Taktgeber 16 aus einem Nocken mit einem einzelnen Nockenvorsprung bestehen, der durch die Maschine angetrieben wird und der abwechselnd ein Paar von Kontakten öffnet und schließt_β Da diese Anordnung Störsignale erzeugen kann, wie beispielsweise durch Kontaktprellung, soll bei der folgenden Beschreibung angenommen sein,, daß die Schaltervorrichtung 38 aus einem Flip-Flop besteht ₉ da ein Flip-Flop bekanntlich eine Ausgangsgröße an einem Ausgangsanschluß mit im wesentlichen konstantem Wert und am anderen Ausgangsanschluß mit einem Wert von null in Abhängigkeit von einem Triggersignal erzeugen kann, wobei dieses Triggersignal lediglich aus einer Spannungsspitze, wie durch die Kurvenzügs 1 und 2 angedeutet, bestehen braucht, jedoch dieses Triggersignal auch länger dauern kann, und da darüber hinaus ein Flip-Flop unmittelbar unempfindlich gegenüber anderen Signaltypen gemacht werden kann. Die am Nichttriggereingang empfangenen Signal© haben n.®/*· türlich keinen Einfluß auf dan Flip-Flop₀ Di© Ausgaagsleitun= gen 40 und 42 des Flip-Flops 38 sind mit "dam Eingang sin©x° Einheit 50 verbunden_o Die Ausgangsleitungen 40 und 42 sind ©"bans© mit den Eingängen ©ines Paares von UND-Gattern 46 uad 48 vorbundenj, wobei die Ausgangsleitung 40 mit einem Eingang des UND-Gatters 46 und die Ausgangsleitung 42 mit einem Eingang äts UND-Gatters 48 verbunden ist_o Di® Einheit 50 empfängt als primäre Steuereingangsgröße Signal® vom Druckabtastor 12_P die kennzeichnend für ein© Batriebsbedingung ä©r Maschin® sind und daher kennzeichnend für άχ@ Brennstoff©nrSicherung der Maschine sind«, Der Fühler 12 ist mit ©in©r Ansaugrohrlsitung ©dsr einem Ausläufer 52 gekoppelte Die tatsächliche Lag© das Fühlers 12 hängt von den dynamischen Eigenschaften des Ansaugrotees oder Einlaßkrümmers und des Dross©lk©rp©rs ab₀ Di© Einhalt 50 empfängt auch von der Einrichtung 54p di© Informations!signal© 'hinsichtlich der Umdrehungszahl liefert ₉ ein Sigiaalg wo"b©i ä-i@<~ se Einrichtung so angsordnet ist_P daß si© von dan tungen 40, 42 Triggersignale empfängt₀ Der Ausgang dar . heit 50 ist mit eine® gw®it@n Eingang j ©dos USffiMlattsrs 46 ; und 48 verbundeno Der Ausgang &©ü' UJ9B~&att©rs 46 ist mit Qin©a Verstärker 56 verbunden^ a©r ssinorssits ®in@n Si

die erste Einspritzgruppe zuleitet. Der Ausgang des UND-Gatters 48 ist mit einem Verstärker 58 verbunden, der einen ; Steuerstrom für die zweite Einspritzgruppe liefert. Der Einj fachheit halber wurden die zusätzlichen Steuereingänge weggelassen.

Wie sich erkennen läßt, tritt ein Ausgangssignal aus dem Flip-Flop 38 an einem Ausgangsanschluß unter Ausschluß des anderen auf. Dieses Signal erscheint an einem Eingang von nur einem ; UND-Gatter von nur einem Verstärker. Dieses Signal bestimmt selektiv eine Einspritzvorrichtung oder Einspritzgruppe für eine bevorstehende Einspritzusgo Zur Veranschaulichung sei angenommen,, daß das Äusgan-sssignal des Flip-Flops 38 am Ausgangsanschluß 40 erscheint, so daß das Signal auch an einem Eingang des UKD«=&atters 46 erscheint. Das Signal vom Ausgang 40 des Flip^Flops 38 erscheint auch bei der Einheit 50, als auch der ; Eins·!©3ä.ttang 54_g die Informationssignale hinsichtlich der Umdreaiii liefert. Die Einheit 50 erzeugt während des Verstrei- ©iner vorbestimmten Zeitdauer eine Ausgangsgröße. Diese Zeit wird durch die Werte der Fühlereingangsgröße bestimmt, die zur Einfeeit 50 gelangt, als auch durch die von der Einrichtung 54 vorgesehene Eingangsgröße» Während dieser Zeitperiode erzeugt die Einheit 50 ein Ausgangssignal mit voller Stärke. Dieses Signal gelangt zu ©inem Eingang von jedsm der UND-Gatter 46 und 48. Aufgrund der Wirkungsweise bzw» Natur von UND-Gattern wird nur ein Ausgangssignal erzeugt$ wenn ein Eingangssignal jedem und allen Eingängen zugeführt ist. Dies führt dann dagu, daß das UHD-CJatter 46 eine Ausgangsgröße erzeugt, die im Verstärker 56 verstärkt wird, um die erste Einspritzgruppe -su öffnen^ da dieses eine Auswähl-Einspritzbefehlsgröße direkt vom Flip-Flop 38 empfängt und ebenso eine Einspritz-Steusrfoefehlsgröße von der Einheit 50» Am Ende der Zeitverzögea^i@de erzeugt die Einheit 50 ein Signal mit dem Wert m® daB das Sinsprits-Steuerbefehlssignal vom Eingang des ,tters 46 entfernt wird, und der Ausgang dem ÜSD-Gattorss 46 GMf null fällt, s© daß dadurch die erste Einspritzgrupksmn_e Wätsreael der Zeitperiode, während welcher

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die erste Einspritzgruppe geöffnet ist_r wird ©ine abgemessene ; Brennstoffmenge unter Druck durch die erste Einspritzgruppe eingespritzt. In Abhängigkeit von der speziellen Elektronik, die gewählt wird, können geeignete Verstärker und/oder Inverter-, stufen verwendet werden, um die erzielbaren Signale an das gewünschte oder erforderliche Schaltungs-Änsprechverhalten anzupassen. . j

In Figur 3 ist eine elektronische Schaltung veranschaulicht, durch die die funktionellen Anforderungen des Blockes 50 in dem Blockschaltbild von Figur 2 zufriedengestellt werden. Die Einheit 50 besteht aus einem Paar von Stromquellen 101, 102, die abwechselnd mit einem Paar von Zeitsteuer-Kapazitäten 103» 104 j mit Hilfe eines Schalter-Netzwerkes 105 verbunden werden, wo- ι bei dieses Netzwerk Triggersignale von den Ausgängen 40, 42 j (Fig. 2) empfängt,, Ein Netzwerk 106, welches ebenso von den Ausgängen 40, 42 Triggersignale smpfängt, steuert den Spannungswert auf den ausgewählten Kapazitäten 103» 104 vor der Erzeugung des Einspritz-Befehlssignals. Eine Sohwellenschal·= tung 107 tastet'die höchste Spannung, die an den Kapazitäten 103, 104 entsteht, ab und vergleicht diesen Wert mit dem Wert, der durch das vom Druckabtaster 12 an einem Eingangsanschluß 170 empfangene Signal aufgebaut wird, um das Brennstoffeinspritz-Befehlssignal zu berechnen, wobei letzteres an einem Ausgangsanschluß 174 erscheint. Der Druckabtaster 12 wird durch eine Versorgungspotentialquelle gespeist, die mit B+ bezeichnet ist und über einen Spannungsregler 13 zugeführt wird, der eine geregelte Spannung Bg+ dem Druckabtaster 12 zuführt.

Die Stromquelle 101 besteht aus einem Transistor 108, dessen Basis mit dem Verbindungspunkt eines Paares von Spannungsteilerwiderständen 110, 111 verbunden ist, und dessen Emitter mit einem Widerstand 112 verbunden ist. Die Widerstände 111 und sind mit der B+-Versorgungsspannung verbunden, und der Widerstand 110 ist nach Masse geführt. Die Stromquelle 102 besteht in ähnlicher Weise aus einem Transistor 109, dessen Basis mit dem Verbindungspunkt von Spannungsteilerwiderständen 114, 115 '

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gekoppelt ist, und dessen Emitter mit dem Widerstand 113 verbunden ist, der auch zur Stromversorgungsquelle B+ führt. Diese Anordnung kann in den Kollektoren der Transistoren 108, 109 jeweils einen bekannten Stromflußwert aufbauen. Der Kollektor des Transistors 108 wird dann mit den Kollektoren eines Paares von Transistoren 131, 132 verbunden. Ähnlich ist der Kollektor des Transistors 109 mit den Kollektoren eines Paares von Transistoren 133, 134 verbunden. Die Basisanschlüsse der Transistoren 131 und 134 sind über Widerstände 141» 142 zusammengeschaltet, während die Basisanschlüsse der Transistoren 132, 133 über Widerstände 143, 144 angeschaltet sind. Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen Hl, 142 empfängt die Triggersignale vom Ausgang 40, während der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 143s 144 die Triggersignale vom Ausgang 42 empfängt. Die Emitter der Transistoren 131 und 133 sind mit der Kapazität 103 verbunden, während die Emitter der Transistoren 132 und 134 mit der Kapazität 104 in Verbindung stehen. Diese Schaltung kenn einen Stromfluß von der Stromquelle 101 über den Transistor 131 zur Kapazität 103 schicken und ebenso einen Stromfluß von der Stromquelle 102 über den Transistor 134 zur Kapazität 104, und zwar immer dann, wenn ein hohes Spannungssignal am Ausgang 40 erscheint, und ein niedriges Spannungssignal am Ausgang 42 erscheint. Immer dann, wenn ein niedriges Spannungssignal am Ausgang 40 und ein hohes Spannungssignal am Ausgang 42 vorhanden ist, so fließt Strom aus der Stromquelle 101 über den Transistor 132 zur Kapazität 104, während Strom aus der Quelle 102 über den Transistor 133 zur Kapazität 103 fließt.

Die Schwellenschaltung 107 empfängt ein Bezugssignal, welches den Ansaugrohrdruck am Eingangsanschluß 170 wiedergibt, und dieses Signal gelangt zur Basis des Transistors 172. Die Basis des Transistors 171 empfängt über Dioden 161, 162 das Signal von einer der Kapazitäten 103» 104, und zwar von derjenigen Kapazität, deren Ladung oder Spannung am größten ist. Die Emitter der Transistoren 171, 172 sind zusammengeschaltet, und einer dieser Transistoren befindet sich im leitenden Zustand, was da-

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von abhängt, welcher der Transistoren an seiner Basis einen höheren Spannungswert aufweist_o Wenn die an der Basis des Transistors 171 erscheinende Spannung die Spannung überschreitet,"die am Schaltungseingang 170 erscheint, so gelangt der Transistor 171 in den leitenden Zustand^ und der Transistor 172 gelangt in den nichtleitenden Zustand* Die Beendigung des Leitzustandes des Transistors 172 führt demzufolge zu einer Beendigung des Leitzustandes des Transistors 173· Während der Transistor 172 leitend war, befand sich auch der Transistor 173 im leitenden Zustand, und es war ein relativ hohes Spannungssignal am Ausgangsanschluß 174 der Schaltung vorhanden^ und zwar aufgrund der spannungsteilenden Wirkung der Widerstände 182, 183. Die Beendigung des Leitzustandes des Transistors 173 führt jedoch dazu, daß am Ausgangsanschluß 174 ein Signal mit im wesentlichen dem Wert null oder Massepotential erscheint, und zwar aufgrund des Fehlens eines Stromflusses durch die Widerstände 182, 183. Dieses Ausgangssignal gelangt zu den UKD-Gattern 46, 48 in Figur 2 und stellt ein Bfennstoffeinspri%z-Befehlssignal dar»

Die den Entladevorgang der ZeitSteuerkapazität und die anfängliche Aufladung steuernde Schaltung 106 besteht aus einer Vielzahl von Bezugswert aufbauenden Vorrichtungen 210, 212 und 214, aus einem Paar von Entladungseinrichtungen 216, 218, einer Schaltereinrichtung 220 und einer Stromquelle 222. Die den Bezugswert aufbauende Einrichtung 210, 212 und 214 ist mit der Potentialquelle entsprechend B+ verbunden und besteht aus einer jeweiligen Spannungsteilereinrichtung 224, 226 und 228 und einer das Spannungssignal übertragenden Transistoranordnung 230,; 232 und 234. Die die Spannung übertragende Transistoranordnung 230, 232 und 234 ist so geschaltet, daß die Basisanschlüsse dieser Anordnung mit einem Abschnitt der Spannungsteilereinrichtung derart in Verbindung stehen, daß ein bekannter Spannungswert an diesen erscheinen kann, wobei die Emitter mit. einem gemeinsamen Punkt verbunden sind. Die Kollektoren der _t Transistoren 230 und 232 sind zusammengeschaltet und sind über ' eine Diodenanordnung mit Masse verbunden, während der Koilek—

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ι tor des Transistors 234 über eine separate Diodenanordnung mit Masse verbunden ist. Der Kollektor/Diodenverbindungspunkt der Transistoren 230, 232 und der Diodenanordnung 236 ist mit der Entladeeinrichtung 216 verbunden, während der Kollektor/ Diodenverbindungspunkt des Transistors 234 und der Diodenanordnung 238 mit der Entladeeinrichtung 218 verbunden ist.

Eine einen Bezugswert aufbauende Einrichtung 210 besteht weiter aus einem Transistor 24Ο, dessen Kollektor und Emitter so geschaltet sind, daß wenigstens ein Teil der Spannungsteilereinrichtung 224 kurzgeschlossen wird, wenn sich der Transistor im

leitenden Zustand befindet. Die Basis des Transistors 240 ist mit dem Widerstand 242 gekoppelt, der seinerseits mit dem externen Anschluß 244 gekoppelt ist. Ähnlich besteht die bezugswert auf bauende Einrichtung 214 aus einem Transistor 246, der wenigstens einen Abschnitt der Spannungsteilereinrichtung 228 kurzschließen kann. Der Widerstand 248 ist im Basiskreis 246 enthalten und ist mit dem äußeren Anschluß 250 verbunden«

Eine Energie vernichtende Einrichtung 216 und 218 besteht bei dem gewählten Ausführungsbeispiel aus Transistorelementen, deren Emitter mit Masse verbunden sind, und deren Basisanschlüsse jeweils mit den Kollektoren der Transistoren 230 und 232 und dem Transistor 234 verbunden sind. Der Kollektor des Transistors 216 ist mit der Schaltereinrichtung 220 gekoppelt, während der Kollektor des Transistors 218 mit dem Widerstand 219 gekoppelt ist, der seinerseits mit der Schaltereinrichtung 220 gekoppelt ist.

Die Schaltereinrichtung 220 besteht aus einem Transistorpaar : 252, 254 mit Widerständen 256 und 258, die in den Basiskreisen enthalten sind. Der Widerstand 256 führt zum Anschluß 40, und der Widerstand 258 führt zum Anschluß 42. Die Emitter der Transistoren 252 und 254 sind am gemeinsamen Schaltungsverbindungspunkt 260 zusammengekoppelt, und dieser gemeinsame Schaltungs-Verbindungspunkt ist seinerseits mit der energievernichtenden Einrichtung 216 und 218 verbunden. Bei dem dargestellten

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Ausführungsbeispiel wird dies dadurch erreicht, daß man den Kollektor des Transistors 216 mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt 260 verbindet und den Kollektor des Transistors 218 über einen weiteren Widerstand 219, der dann mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt 260 in Verbindung steht. Der Kollektor jedes der Schaltertransistoren 252, 254 ist mit der Basis eines Regeltransistors 262, 264 jeweils verbunden, und jede dieser Kollektor-Basisverbindungen ist mit einem der zwei Zeitsteuerkapazitäten 103, 104 derart verbunden, daß der Schaltertransistor 252 mit dem Regeltransistor 262 gekoppelt wird und auch mit der Zeitsteuerkapazität 103» während der Sehaltertransistor 254 mit dem Regeltransistor 264 gekoppelt ist und ebenso mit der Zeitsteuerkapazität 104·

Die Regeltransistoren 262, 264 und die gesteuerten Regeltransistoren 23Oy 232 und 234 sind in einer gemeinsamen Emitterschaltungsanordnung miteinander gekoppelt, und zwar über den gemeinsamen Schaltungspunkt 266, der direkt mit jedem der Emitter der zuvor angeführten fünf Transistoren gekoppelt ist. Jeder der fünf Transistoren ist vom PNP-Typ, wobei die Regeltransistoren 262, 264 bzw«, deren Kollektoren mit Masse verbunden sind, und die Kollektoren der Regeltransistoren 230, 232 und 234 über eine Diodenanordnung nach Masse führen, wobei diese hier aus einem Diodenpaar 236 und 238 besteht.

Die Stromquelle 222, die hier als herkömmliche transistorisierte Stromquelle wiedergegeben ist? kann über den gemeinsamen Schaltungsverbindungspunkt 266 einen Strom mit bekanntem Wert vorsehen. Die aus den Transistoren 230, 232, 234, 262 und 264 bestehende Transistoranordnung, wobei jedem Transistor an der Basis ein Spannungssignal aufgedrückt ist, kann, wie dies bekannt ist, nur diejenigen Transistoren in den Leitzustand versetzen, die die niedrigste identische Basisspannung aufweisen. Für den Fall, daß nur eine einzige Basis ein niedrigstes Potential aufweist, ist dieser Transistor und nur dieser Transistor leitend, und alle anderen sind aufgrund der Tatsache nichtleitend, daß die gemeinsamen Emitter sich auf einem Potential be-

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finden, welches um einen PN-Übergang oberhalb dem Wert der niedrigsten Basisspannung liegt, wobei dieser Wert nicht ausreicht, irgendwelche weiteren Emitter-Basisübergänge vorwärts vorzuspannen.

Die gezeigte Schaltung ist so ausgelegt, daß die Basis des gesteuerten Regeltransistors 232 das niedrigste Spannungspotential erhält, wenn an jedem der Eingangs anschlüsse 244, 250 Signale vorhanden sind. Bei dieser Anordnung und unter der Annahme, daß an beiden Zeitsteuer-Kapazitäten 103» 104 eine sich verändernde Spannung erscheint, wird immer dann, wenn das an der richtigen Kapazität der Zeitsteuerkapazitäten erscheinende Potential identisch mit der an der Basis des gesteuerten Regeltransistors 232 erscheinenden Spannung wird, der Regeltransistor, der mit der richtigen Zeitsteuerkapazität gekoppelt ist, ■in den Leitzustand versetzt, um dadurch diese Zeitsteuerkapazität auf dem Potential zu halten, wenn die Spannung an der Basis des Transistors 232 erscheint. Durch geeignete Auswahl der verschiedenen Widerstandswerte der Widerstände des Spannungsteiler-Widerstandsnetzwerks 224, 226 und 228 kann man erreichen, daß die Basis des gesteuerten Regeltransistors 232 sich auf einem Spannungswert befindet, der niedriger liegt als die Spannung der Basis eines der gesteuerten Regeltransistoren 230, 234» während die Kurzschlußtransistoren 240 und 246 eingeschaltet sind und sich auf einem höheren Spannungswert befinden, als wenigstens einer der Basisanschlüsse der gesteuerten Regel— transistoren 230, 234» wobei einer der Kurzschlußtransistoren 240 und 246 sich im nichtleitenden Zustand befindet. Die Schaltung kann weiter so ausgelegt werden, daß die niedrigste Spannung, die an irgendeinem der drei Basisanschlüsse der Transistoren 230, 232, 234 erscheint, aufeinanderfolgend dadurch verändert werden kann, indem man die Leitzustände der Kurzschlußtransistoren durch Signale steuert, die den äußeren Anschlüssen 244» 250 zugeführt werden.

Im folgenden soll nun auf die Figuren 2, 3 und 5 näher eingegangen werden. Der Empfang eines Triggersignals an der geeigne-

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ten Eingangsleitung führt zu dem Entstehen von Signalen an den Ausgangsleitungen 40 und 42 des Flip~Flops 38» wie dies in Figur 5 (a) veranschaulicht ist ο Dies bedeutet, daß ein relativ hohes Spannungssignal auf der Leitung 40 erscheint, und daß ein Signal entsprechend dem Massepotential oder mit einem Wert von null auf der Leitung- 42 erscheint. Das auf der Leitung 42 empfangene Signal mit dem Wert null kann, wenn es den richtigen Anschlüssen der Schaltung von Figur 3 zugeführt wird, die verschiedenen Transistoren in den Sperrzustand bringen, die durch ihren Steueranschluß mit der Leitung 42 in Verbindung stehen (beispielsweise die Transistoren 132, 133 vmdf 254). Durch das Vorhandensein eines hohen Spannungssignals auf der Leitung 40 werden diejenigen Transistoren in den leitenden Zustand geschaltet, deren Steueranschlüsse sich in Verbindung mit der Leitung 40 befinden (beispielsweise die Transistoren 131» 134 und 252). Der in Figur 3 mit I₁ bezeichnete Strom gelangt zur Zeitsteuerkapazität 103k während der mit Ip bezeichnete Strom zur Zeitsteuerkapazität 104 fließt. Weiter wird die Zeitsteuer— kapazität 103 mit Hilfe des Transistors 252 mit dem gemeinsamen Schaltungspunkt 260 verbunden, und die Zeitsteuerkapazität wird mit Hilfe des Transistors 254 mit dem gemeinsamen Schaltung spunkt verbunden.

Während des vorangegangen geschilderten Betriebszyklusses erreicht die Zeitsteuerkapazität 103 im Moment des Schaltens eine relativ hohe Spannung. Diese Spannung gelangt zur Basis des Transistors 262^ während die an der Zeitsteuerkapazität 104 erscheinende Spannung, die einen etwas niedrigeren Wert hat, zur Basis des Transistors 264 übertragen wird. Unmittelbar auf . > einen Triggervorgang fließt ein Strom über die Diodenanord- J nung 236 von der Bezugswert aufbauenden Einrichtung 210· Das ^: Vorhandensein dieses Stromflusses führt dazu, daß der Energie vernichtende oder abbauende Transistor 216 eingeschaltet wird und in Tätigkeit tritt. Dieser Transistor, der eingeschaltet wird und mit dem gemeinsamen Schaltungspunkt 260 in Verbindung steht, dämpft die Spannung, die an der Zeitsteuerkapazität 103 erscheint, und es wird die Spannung an der Basis des Trarisi— '

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stors 262 abfallen. Wenn sich diese Spannung der an der Basis des einen Transistors des Transistorpaares 230 und 232 erscheinenden Spannung nähert, die für den Stromfluß durch die Diodenanordnung 236 sorgt, so wird dieser Transistor ausgeschaltet bzw. in den nichtleitenden Zustand gebracht, und der Transistor 262 wird erneut in den leitenden Zustand versetzt, und zwar aufgrund der Emitterzusammenschaltung. Das Ausschalten des Transistors 230 führt dazu, daß der Transistor 216 in den nichtleitenden Zustand gelangt, und die beispielsweise an der Zeitsteuerkapazität 103 erscheinende Spannung wird dann auf die niedrigste Spannung geregelt, die dann an den Basisanschlüssen der Transistoren 230, 232 und 234 erscheint. Unter diesen Bedingungen werden am Ausgangsanschluß 174, wie dies in Figur 5 (d) gezeigt ist, Impulse erzeugt.

Es läßt sich nunmehr erkennen, daß die dem Druckfühler 12 (B_R+) zugeführte Spannung so lange geregelt wird, als sich das B+- Versorgungspotential innerhalb eines vorbestimmten Bereiches befindet, welcher zwischen elf und achtzehn Volt liegen kann, um hier ein Beispiel zu nennen. Wenn die Versorgungsspannung B+ unterhalb elf Volt abfällt, was im allgemeinen während des Anlassens der Maschine der Fall ist, so geht die Spannungsregelung verloren, und die Bezugsspannung am Systemeingangsanschluß 170 folgt den B+^Versorgungspotential-Übergängen. Dies führt nun zur Entstehung von Schwingungen am Ende der Impulse, die am Ausgangsanschluß 174 vorhanden sind, wobei diese Schwingungen in Figur 5 (e) veranschaulicht sind. Die Schwingungen treten deshalb auf, da die an den Kapazitäten 103 und 104 anstehenden Spannungen sich nicht momentan ändern, während dies die Spannung am Anschluß 170 tut.

In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß die Erzeugung der Impulse am Ausgangsanschluß 174 von dem Zeitpunkt an stattfindet, von dem an der Flip-Flop 38 seinen Zustand ändert, und zwar, bis die Spannung an der Kapazität 103» 104 über den Bezugssignalwert am Eingangsanschluß 170 steigt. Wenn die Impulse beendet werden (das heißt, sobald die Spannung an einer der

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Kapazitäten sich leicht oberhalb dem Bezugswert befindet), erhalten die Brennstoffeinspritzvorrichtungen 22 einen Befehl, zu schließen. Dieser Befehl bewirkt, daß der durch die Einspritzvorrichtungen fließende Strom unmittelbar aufhört, wobei dieser Zustand eine Sprung- oder Stufenänderung in der Versorgungsspannung hervorruft. Da die Spannungsregelung bei niedrigen Versorgungsspannungen verlorengeht, erscheint die Sprung- oder Stufenänderung in der Versorgungsspannung in Form einer Sprungänderung in dem Bezugssignal am Anschluß 170. Dies führt zu einer Regeneration der Impulse am Anschluß 174, da als Ergebnis der Sprungänderung in der Bezugsspannung am Anschluß 170 der Transistor 172 in den leitenden Zustand versetzt wird, das ' heißt, die Spannung an der Basis des Transistors 172 liegt höher als die Spannung an der Basis des Transistors 171· Wenn sich somit die Versorgungsspannung B+ oberhalb elf Volt befindet., so wird die geregelte Versorgungsspannung B„+ beispielsweise auf neun und einem halben Volt gehalten. Wenn B+ unter elf Volt abfällt, so fällt auch B_R+ ab. Unter diesen Bedingungen werden die B+-Schwankungen zum Druckabtaster 12 übertragen, so daß die Ausgangsgröße des Druckabtasters diesen Schwankungen

folgt. :

Durch die Impulsglättungsschaltung nach der vorliegenden Erfindung werden die zuvor geschilderten Schwingungen dadurch beseitigt, daß der Zustand, bei welchem sich die Versorgungsspannung unterhalb eines vorbestimmten Wertes befindet, abgetastet wird, ' und danach die Schwingungen dadurch beseitigt werden, indem man die Regeneration der Impulse am Ausgangsanschluß 174 verhindert, was durch Absenken der Bezugsspannung am Eingangsanschluß 170 geschieht, sobald die Spannung an den Kapazitäten und 104 über den Bezugswert steigt.

In Figur 4 ist die Impulsglättungsschaltung 300 in Verbindung mit einem solchen Schaltungsabschnitt von Figur 3 gezeigt, als dieser zur Beschreibung der Betriebsweise der Impulsglättungs- | schaltung erforderlich ist«, Die Schaltung 300 enthält einen ' Sperrkreis 302 und einen Schalterkreis 304. Der Sperrkreis 302

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enthält einen Widerstand 306, der den Druckabtaster 12 mit dem Eingangsanschluß 170 des Systems verbindet. Ein Kollektor eines Transistors 308 ist zwischen den Eingangsanschluß 170 und einen Widerstand 306 geschaltet, und der Emitter ist über einen Widerstand 310 geerdet oder mit Masse verbunden, und die Basis führt über Dioden 312 und 314 zum Kollektor eines Transistors 316. Der Transistor 316 besitzt einen geerdeten Emitter, und sein Kollektor ist über einen Widerstand 318 mit dem Stromversorgungspotential B+ verbunden. Die Basis des Anschlusses 316 ist über einen Widerstand 320 mit dem Ausgangsanschluß 174 des Systems verbunden. ——"

Die Versorgungsspannung oder das Potential B+ ist über einen Widerstand 322, der über Dioden 334, 336 und 338 geerdet oder an Masse gelegt ist, mit einem Punkt zwischen den Dioden 312 und 314 verbunden und ist weiter-über eine Diode 324 mit einem Punkt zwischen einem Widerstand 326 und dem Kollektor eines Transistors 328 verbunden, der den Schalterkreis 304 enthält. Der Emitter des Transistors 328 ist geerdet und die Basis ist mit einer Zenerdiode 330 verbunden. Das Stromversorgungspotential B+ ist mit dem Widerstand 326 verbunden und gelangt über einen Widerstand 332 zur Zenerdiode 330.

Die Beziehung zwischen der Spannung am Eingangsanschluß 170 und den Spannungen an den Kapazitäten 104, 103 ist jeweils in den Figuren 5 (b) und (c) gezeigt. Bei normalen Betriebsbedingungen, das heißt, wenn sich das Versorgungspotential B+ auf ca. vierzehn Volt befindet, ist die Zenerdiode 330 leitend, und der Punkt A in Figur 4 befindet sich auf 0,1 Volt. Der Sperrkreis 302 ist dann außer Betrieb. Wenn das Versorgungspotential B+ unter einen vorbestimmten Wert abfällt, der beispielsweise elf Volt betragen kann, wenn die Maschine angelassen wird, so wird die Zenerdiode 330 nichtleitend, und es wird der Basisstrom des Transistors 328 beendet, so daß die Spannung am Schaltungspunkt A auf das Versorgungspotential steigt. Die Dioden 312, 314 und 324 bilden ein UND-Gatter, wobei beide Eingänge auf einem hohen Spannungspotential liegen müssen, um den Sperr-

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kreis 302 zu aktivieren.

Die Spannung am 'Schaltungspunkt B in Figur 4 steigt an (auf die Versorgungsspannung) ₉ wenn die Sägezahn-flammige Spannung an den Kapazitäten 103 oder 104 über die Bezugsspannung am Eingangsanschluß 170 steigt. Wenn dies stattfindet, und wenn die Spannung am Punkt A in Figur 4 hoch liegt, wird der Sperrkreis 302 aktiviert und er treibt einen Strom 1, der durch den Widerstand 310 bestimmt wird, durch den Widerstand 306. Dies führt dazu, daß die Spannung am Eingangsanschluß 170 um den Wert R-«_ogX I abgesenkt wird, und daß die Regeneration der Impulse am Ausgangsanschluß 174 des Systems verhindert wird. Mit anderen Worten, wenn beide Eingänge des Gatters, welches aus den Dioden 312, 314, 324 besteht, auf hohem Spannungspotential liegen, wird der Transistor 308 in Bereitschaft gesetzt, um die Spannung am Anschluß 170 abzusenken« Der Sperrkreis 302 wird nur dann in Bereitschaft gesetzt, wenn die Versorgungsspannung B+ niedriger ist als eine Bezugsspannung, die durch die Zenerdiode 330 bestimmt wirdj, wobei gleichzeitig die Ausgangsimpulse am Anschluß 174 vorhanden sind, und die Spannung an den Kapazitäten 103» 104 die Bezugsspannung am Eingangsanschluß 170 überschreitet. Es sei darauf hingewiesen, daß der Widerstandswert des Widerstandes 306 so ausgewählt ist, daß die Regeneration der Impulse bei Bedingungen entsprechend dem schlechtesten Fall verhindert wird, das heißt, der Widerstandswert des Widerstands 306 und der durch diesen fließende Strom sind so bemessen, daß das Produkt aus diesen Größen die Übergangsbedingungen am Anschluß 170-entsprechend dem schlechtesten Fall überschreitet.

Aus der vorangegangenen Beschreibung des Gegenstandes der Erfindung geht hervor, daß der Schalterkreis 304 unmittelbar dazu verwendet werden kann, in das System als Funktion der Ver— sorgungsspannung B+ einzuschalten oder auszuschalten. Demnach ist der Sperrkreis nur dann betriebsfähig, wenn die Versor— gungsspannung B+ unterhalb einem vorbestimmten Wert liegt, so daß dadurch die Regeneration von Impulsen am Ausgangsan—

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Schluß 174 verhindert wird, und somit unerwünschte Impulsschwingungen unterdrückt werden. Der Schaltvorgang wird ohne • negative Beeinflussung des normalen Betriebes des verbleibenden Abschnitts des Systems erreicht.

Obwohl ein einziges Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht ist und im einzelnen beschrieben wurde, so sei hervorgehoben, daß die vorliegende Erfindung auf dieses Ausführungsbeispiel nicht beschränkt ist. Es sind eine Reihe von Änderungen hinsichtlich der Auslegung und der Anordnung der Abschnitte möglich, ohne dadurch den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in den Zeichnungen veranschaulichten technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims

Pat ent ansprüche

.,/Brennst offsteuersyst em für eine Brennkraftmaschine, das durch die Spannung einer System-Stromversorgungsquelle erregt wird, mit auf Zustände der Maschine ansprechenden Abtastern, die die Betriebspärameter der Maschine wiedergebende Signale erzeugen, von denen eines als Bezugssignal zugeführt wird, mit auf die Signale ansprechenden Einrichtungen zur Erzeugung zeitlich genau gesteuerter elektrischer Impulssignale zur- Abgabe abgemessener Brennstoffmengen an die Maschine, dadurch gekennzeichnet, daß das System mit einer Impulsglättungsschaltung (300) ausgestattet ist und folgende Merkmale und Einrichtungen enthält: einen Sperrkreis (302) zur Einstellung des Wertes des Bezugssignals zur Unterdrückung einer Regeneration der Brennstoffabgabe-Impulssignale; und einen Schalterkreis (304) zum Ein- und Ausschalten des Sperrkreises (302) in bzw. aus dem System als Funktion des Wertes der Versorgungsspannung, wobei die Betriebsweise des Systems nicht nachteilig beeinflußt wird»

System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalterkreis (304) mit der Stromversorgungsquelle (B+) des Systems verbunden ist, um den Spannungswert dieser Quelle abzutasten, und daß der Sperrkreis (302) mit dem Ausgang (174) des Systems und mit dem Schalterkreis (304) verbunden ist, um den Wert des Bezugssignals einzustellen, wenn die Versorgungsspannung unter einem vorbestimmten Wert liegt.

System nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, ; daß der Schalterkreis (304) eine den Stromfluß steuernde Vorrichtung (330) enthält, die dann in den nichtleitenden Zustand gebracht wird, wenn die Versorgungsspannung unter einem vorbestimmten Wert liegt, und die in den leitenden Zu- | stand gebracht wird_? wenn die Versorgungsspannung oberhalb diesem Wert liegt5 und daß der Sperrkreis (302) aktivierbar ist, wenn die Steuervorrichtung (330) für den Stromfluß nichtleitend ist, und entregbar ist, wenn die Vorrich-

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tung (330) leitend ist.

4· System nach Anspruch. 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Schalterkreis (304) eine erste Ausgangsgröße mit einem hohen Wert erzeugt, wenn die Steuervorrichtung (330) für den Stromfluß nichtleitend ist; und daß der Sperrkreis (302) eine Einrichtung (316) zum Erzeugen " einer

zweiten Ausgangsgröße mit hohem Wert enthält, wenn die Brennstoffabgabe-Impulssignale vorhanden sind, und daß eine Gattereinrichtung (312, 314» 324) vorgesehen ist, die auf die erste und die zweite Ausgangsgröße mit dem hohen Wert anspricht und ein Ausgangssignal erzeugt, um die Regeneration der Brennstoffabgabe-Impulssignale zu unterdrücken.

5. System nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Ausgangsgröße mit dem hohen Wert sich auf dem Wert bzw. Potential der Versorgungsspannung "befinden.

6. System nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrkreis (302) eine Widerstandsanordnung (306) enthält, die so ausgelegt ist, daß die Regeneration der Brennstoffabgabe-Impuls signale bei vorbestimmten schlechtesten Bedingungen in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Gattereinrichtung unterdrückbar ist.

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