DE2623254B2 - Elektronisches Brennstoffsteuersystem für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Elektronisches Brennstoffsteuersystem für eine BrennkraftmaschineInfo
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Description
so Die Erfindung betrifft ein elektronisches Brennstoffsteuersystem
für eine Brennkraftmaschine mit Fühlern zum Erzeugen von Signalen, welche die Betriebsbedingungen
der Maschine wiedergeben, mit einer elektronischen Steuereinheit zum Erzeugen von Einspritzsignalen,
welche die Brennstoffanforderung der Maschine in Abhängigkeit von Eingangssignalen inklusive der
Eingangssignale von den Fühlern der Maschine wiedergeben, mit wenigstens einer elektrisch betätigten
Einspritzvorrichtung für die Abgabe von Brennstoff an die Maschine in Abhängigkeit von den Einspritzsignalen,
wobei die Fühler der Maschine einen Temperaturfühler zum Erzeugen eines Temperatursignals, welches
die Maschinentemperatur wiedergibt, und einen Lastfühler zum Erzeugen eines Lastsignals, welches die
Belastung der Maschine wiedergibt, enthalten.
Aus der DE-OS 22 42 795 ist bereits ein elektronisches Brennstoffsteuersystem mit Steuerung der Ansaugluftmenge
bekannt, welches mehrere Einspritzven-
tile aufweist, von denen mindestens eines jeweils einem
der Zylinder zugeordnet ist und mit einer zur MagnetisierwickJung des Ventils in Reihe liegenden,
wenigstens einen Transistor enthaltendet'. Leistungsstufe, sowie mit einem dieser vorgeschalteten Divisions-Steuermultivibrator,
der synchron zu den Kurbelwellenumdrehungen der Brennkraftmaschine unter gleichzeitigem
öffnen des Einspritzventils eingeschaltete und für eine die jeweilige Einspritzmenge bestimmenden
Zeitdauer in diesem Zustand während der Entladezeit eines elektrischen, als Zeitglied dienenden Kondensators
gehalten wird, der vor jedem Entladevorgang während eines festgelegten Kurbelwellendrehwinkels
geladen wird. Das System enthält ferner einen in der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine angeordneten
Luftmengenmesser, der eine dem zeitlichen Mittelwert der Ansaugluftmenge zugeordnete elektrische Steuergröße
für den Lade- oder Entladevorgang liefert Das Wesentliche dieses bekannten Brennstoffeinspritzsystems
besteht darin, daß ein synchron mit den Kurbelwellenumdrehungen betätigbarer Signalgeber
zum Auslösen des Steuermultivibrators vorgesehen ist und über eine Impulsformerstufe auf einem dem
Steuermultivibrator vorgeschalteten Frequenzteiler arbeitet, und daß an den Steuermultivibrator eine
Impulsverlängerungsstufe angeschlossen ist, die zusammen mit einer zum Ausgleich des Spannungseinflusses
dienenden Korrekturstufe die Dauer der Öffnungsimpulse in Abhängigkeit von solchen Betriebsgrößen der
Brennkraftmaschine beeinflußt, die sich während des Betriebes ändern. Bei diesem bekannten System wird
eine Brennstoffanreicherung nur bei einer vollen Maschinenbelastung erzeugt, was jedoch unabhängig
von der Temperatur der Maschine erfolgt. Alternativ erzeugt dieses bekannte System eine Brennstoffanreicherung
aufgrund der Maschinentemperatur während der Aufwärmperiode der Maschine, die jedoch von der
Belastung der Maschine unabhängig ist, ausgenommen dem Fall, bei welchem das Drosselklappenventil voll
geöffnet ist, d. h. also, wenn die Maschine voll belastet ist. Dieses bekannte Brennstoffeinspritzsystem arbeitet
daher, ausgenommen bei voller Belastung der Maschine, nach dem Einschalt-Ausschalt-Prinzip. Die Lastkorrekturschaitung
arbeitet auch unabhängig von der Aufwärmkorrekturschaltung.
Aus der DE-OS 23 00 177 ist eine Schaltungsanordnung
für die Aufwärmungs-Brennstoffanreicherung bei einem elektronischen Brennstoffeinspritzsystem für
Brennkraftmaschinen mit einer die Maschinenbetriebsparameter abtastenden Einrichtung bekannt, um u. a. die
Maschinentemperatur abzutasten, wobei diese Einrichtung auf die Betriebsbedingungen der Maschine
anspricht und Signale erzeugt, welche die Beiriebspararneter der Maschine kennzeichnen. Diese Schaltungsanordnung
enthält eine Recheneinrichtung, die auf die Signale der Abtasteinrichtung anspricht und ein
Brennstoffeinspritz-Befehlssignal erzeugt, weiter eine Brennstoffabgabeeinrichtung, die auf das Prennstoffeinspritz-Befehlssignal
anspricht und eine entsprechende Brennstoffmenge an die Maschine abgibt. Die Recheneinrichtung
enthält Mittel, die wechselseitig auf die Abtasteinrichtung ansprechen, um einen Schwellwert zu
erzeugen und um das Brennstoffabgabe-Befehlssignal zu erzeugen. Mit Hilfe dieser bekannten Schaltungsanordnung
werden die Einspritzimpulse bei kalter Brennkraftmaschine entsprechend der jeweils erreichten
Temperatur verändert. Eine gleichzeitige Berücksichtigung der jeweils an der Maschine häneenden Last
ist hier jedoch nicht möglich.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe soll
darin gesehen werden, das elektronische Brennstoff-Steuersystem der eingangs defuverten Art insbesondere
derart zu verbessern, daß es während der Aufwärmperiode einer Brennkraftmaschine eine bessere Anpassung
der der Maschine zugeführten Brennstoffmenge an die an die Maschine angehängte Last ei möglicht
Ausgehend von dem elektronischen Brennstoffsteuersystem
der eingangs definierten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine
Hochiast-Aufwärm-Anreicherungsvorrichtung vorgesehen
ist, die ein Eingangssignal für die elektronische Steuereinheit zur Erhöhung der Brennstoffabgabe an
die Maschine, wenn die Belastung der Maschine eine vorbestimmte Last während einer Aufwärmperiode der
Maschine überschreitet, erzeugt, und daß die Hochlast-Aufwärm-Anreicherungsvorrichtung
folgendes enthält: Eine Temperatur-Vorspannschaltung, die das Temperatursignal
empfängt und ein Temperatur-Vorspannsignal erzeugt, dessen Wert als inverse Funktion der
Temperatur für Temperatursignale veränderbar ist, die anzeigen, daß die Maschinentemperatur unter einer
vorbestimmten Temperatur liegt, und dessen Wert für Temperatursignale konstant ist, die anzeigen, daß die
Maschinentemperatur über der vorbestimmten Temperatur liegt; eine Last-Schwellwertschaltung, welche dta
Lastsignal zur Erzeugung eines Last-Schwellwertsignals empfängt, wobei das Last-Schwellwertsignal einen
ersten konstanten Wert für Lastsignale hat, die anzeigen, daß die Maschinenbelastung unter der
vorbestimmten Last liegt, und einen zweiten Wert hat, der als Funktion der Maschinenbelastung für Lastsignale
veränderbar ist, die angeben, daß die Maschinenbelastung oberhalb der vorbestimmten Last liegt; und eine
Vergleichseinrichtung, welche das Temperatur-Vorspannsignal und das Last-Schwellwertsignal zur Erzeugung
des Eingangssignals vergleicht.
Das Last-Schwellwertsignal bei dem Brennstoffsteuersystem nach der Erfindung besitzt also einen
konstanten Wert für Lastsignale, die angeben, daß die Maschinenbelastungen unter einer vorgegebenen Last
liegen und besitzt einen zweiten Wert, der sich als Funktion der Maschinenlast für Lastsignale ändert, die
anzeigen, daß die Maschinenbelastung oberhalb der vorbestimmten Last liegen. Durch das elektronische
Brennstoffsteuersystem nach der Erfindung kann also eine sehr viel bessere Anpassung der erforderlichen
Brennstoffmenge an die Maschinenbelastung erreicht werden.
Besonders vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Ansprüchen 2 bis 7.
Weitere Vorteile der Erfindung und diese ausgestaltende Einzelheiten ergeben sich aus der nun folgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung. Es zeigt
F i g. 1 eine graphische Darstellung der bei einer Brennkraftmaschine als Funktion der Maschinenlast
erforderlichen Brennstoffmenge;
F i g. 2 eine graphische Darstellung des Aufwärm-Brennstoffanreicherungsfaktors
(Q/q) als Funktion der Maschinentemperatur;
F i g. 3 eine graphische Darstellung der Brennstoffmenge, die als Funktion der Maschinenlast für
ausgewählte Maschinentemperaturen gefordert wird;
F i g. 4 eine graphische Darstellung der erfindungsgemäß erreichten Vollast-Aufwärmanreicherune:
F i g. 5 ein Blockschaltbild eines elektronischen Brennstoffsteuersystems mit der erfindungsgemäßen
lastabhängigen Aufwärm-Brennstoffanreicherungsschaltung;
Fig.6 ein Blockschaltbild der grundlegenden Elemente
des Brennstoffsteuersystems;
F i g. 7 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform der lastabhängigen Aufwärm-Brennstoffanreicherungsschaltung;
Fig.8 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform
der lastabhängigen Aufwärm-Brennstoffanreicherungsschaltung;
F i g. 9 einen Stromlaufplan des Ausführungsbeispiels nach F i g. 8;
Fig. 10 Wellenformen an verschiedenen Punkten in der Schaltung gemäß F i g. 9;
F i g. 11 eine graphische Darstellung der Ausgangsgröße
der Temperatur-Vorspannschaltung;
F i g. 12 eine graphische Darstellung der Ausgangsgröße
der Last-Schwellwertschaltung und des Sägezahngenerators;
Fig. 13a die Eingangs- und Ausgangswellenformen
für die Vergleichsstufe für eine warme Maschine mit einer geringen Last;
Fig. 13b die Eingangs- und Ausgangswellenformen für die Vergleichsstufe einer kalten Maschine und einer
geringen Last;
Fig. 13c Eingangs- und Ausgangswellenformen für die Vergleichsstufe einer kalten Maschine und einer
hohen Last; und
Fig. 14 eine graphische Darstellung des Entladestroms als Funktion der Maschinenlast für verschiedene
Maschinentemperaturen.
Die grundlegende Brennstoffanreicherung einer Brennkraftmaschine, die auf ihrer normalen Betriebstemperatur
(t„) arbeitet, ist in F i g. 1 veranschaulicht
Die pro Maschinenzyklus oder pro Einspritzung im Falle einer mit einem Einspritzsystem ausgestatteten
Maschine erforderliche Brennstoffmenge (q) ist als Funktion der Maschinenlast aufgetragen. Es kann
entweder die Maschinendrehzahl oder der Ansaugrohrdruck als Maß der Maschinenlast verwendet werden,
wie dies bereits in Verbindung mit dem Stand der Technik erläutert wurde. Der Fachmann erkennt, daß
die Beziehung zwischen der Brennstoffmenge (q) und der Maschinenlast eine lineare Funktion sein kann, wie
dies durch das Liniensegment 1 gezeigt ist, oder aus einer mehr komplexeren Funktion bestehen kann,
gemäß welcher eine Brennstoffanreicherung bei hohen Maschinenbelastungen vorgesehen wird, wie dies durch
die Segmentkurve 2 angezeigt ist. Die Segmentkurve 2 kennzeichnet die Brennstoffabgabe-Pläne der gewöhnlichen
Brennstoffsteuersysteme gemäß dem Stand der Technik.
Der Anreicherungsfaktor, der für einen zufriedenstellenden Betrieb der kalten Maschine als Funktion der
Maschinentemperatur erforderlich ist, ist in Fig.2
dargestellt Der Anreicherungsfaktor kann eine lineare Funktion der Maschinentemperatur sein, wie dies durch
die Kurve 3 dargestellt ist oder kann aus Segmenten bestehen, wie dies durch die Kurve 4 veranschaulicht ist
Der Anreicherungsfaktor (Q/q), wie durch die Kurven 3
oder 4 angezeigt wird bei der normalen Betriebstemperatur (t„) der Maschine zu NuIL
Gemäß der Lehre des Standes der Technik ist die Brennstoffmenge Q, die für die Maschine während der
Aufwärmperiode als Funktion der Maschinenbelastung erforderlich ist in F i g. 3 dargestellt Die Segmentkurve 2 gibt die Brennstoffanforderungskurve von F i g. 1 wieder, wobei die Maschine auf ihrer normalen
Temperatur arbeitet. Die Segmentkurven 5 und 6 geben die Brennstoffanforderungen der Maschine bei Maschinentemperaturen
wieder, die niedriger sind, als die normale Betriebstemperatur. Die Segmentkurven 5 und
6 sind typisch für die Brennstoffabgabepläne, wie sie gemäß dem Stand der Technik gelehrt werden.
Bei einer hohen Last ist jedoch bei einer kalten
ίο Maschine eine noch weitere Anreicherung erforderlich,
um die nicht vollständige Brennstoffaufbereitung, bevor dieser in die Verbrennungszylinder eingesogen wird, zu
kompensieren. Dieser in Fig.4 dargestellte Typ der Aufwärmanreicherung ist eine Funktion von sowohl der
Maschinentemperatur als auch der Maschinenlast Auch hier zeigt die Segmentkurve 2 die Brennstoffanforderungen
der Maschine bei ihrer normalen Betriebstemperatur an. Die Segmentkurve 5 gibt die Aufwärm-Anreicherungsmaßnahmen
gemäß dem Stand der Technik an, wie dies in F i g. 3 gezeigt ist. Die strichlierte Linie 7
zeigt die erhöhte Anreicherung an, die bei hohen Maschinenlasten gemäß der Lehre der vorliegenden
Erfindung erforderlich ist Obwohl die lastabhängige Aufwärm-Anreicherung gemäß Kurve 7, wie dies
gezeigt ist, bei der gleichen Maschinenlast wie die herkömmliche Lastanreicherung beginnt, kann die Last
bei welcher die lastabhängige Aufwärmanreicherung beginnt in Abhängigkeit von den Anforderungen der
Maschine unterschiedlich sein.
Ein Blockschaltbild, bei welchem die lastabhängige Aufwärm-Anreicherung gemäß F i g. 7 der F i g. 4 zur
Anwendung kommt ist in F i g. 5 gezeigt. Das elektronische Brennstoffsteuersystem enthält eine elektronische
Steuereinheit 10, die von Fühlern Eingangssignale empfängt welche die Maschinenbetriebsparameter
kennzeichnende Signale erzeugen, wie beispielweise einen Triggersignalgenerator 12, einen Temperaturfühler
14 und einen Druckfühler 16. Die elektronische Steuereinheit 10 spricht auf die Signale der gezeigten
Fühler an und spricht auch auf andere nicht gezeigte Signale an und erzeugt Signale, welche die Brennstoffanforderungen
der Maschine wiedergeben und zwar in Einklang mit entweder der Kurve ! oder 2 der Fig. 1.
Um die lastabhängige Aufwärm-Anreicherung gemäß der Kurve 7 der F i g. 4 zu erreichen, enthält das System
eine lastabhängige Aufwärmschaltung 18, die von dem Temperaturfühler 14 und einem Lastfühler Eingangssignale
empfängt wobei der Lastfühler als Druckfühler 16 gezeigt und ein Signal erzeugt welches den Druck im
so Ansaugrohr der Maschine wiedergibt Die lastabhängige Aufwärm-Anreicherungsschaltung 18 spricht auf das
Temperatursignal und das Drucksignal an und erzeugt ein Eingangssignal für die elektronische Steuereinheit
10, welche die Brennstoffabgabe an die Maschine während der Aufwärmperiode erhöht wenn die
Maschine mit einer Belastung arbeitet die größer ist als eine vorbestimmte Last
Einzelheiten der lastabhängigen Aufwärmschaltung 18 und der elektronischen Steuereinheit 10 und deren
Die elektronische Steuereinheit enthält eine Stromquelle 20, die eine Kapazität 22 lädt Diese Einheit
enthält auch eine Impulsgeneratorschaltung 24, eine Zeitsteuerschaltung 26 und eine Impulsverteilerschal
tung 28. Diese elektronische Steuereinheit ähnlich
derjenigen gemäß F i g. 5, empfängt von einem Temperaturfühler 14, dem Triggersignalgenerator 12 und
einem Druckfühler 16 Eingangssignale.
Die Betriebsweise der elektronischen Steuereinheit 10 ist wie folgt:
Die Stromquelle 20 erzeugt einen temperaturabhängigen Strom, der die Kapazität 22 auflädt. Die
Impulsgeneratorschaltung 24 überwacht die Spannung an der Kapazität 22 und erzeugt ein Impulssignal, wenn
die Spannung an der Kapazität 22 einen vorbestimmten Wert erreicht, der durch den Druck im Ansaugrohr
bestimmt wird, wie dies durch die von dem Druckfühler 16 empfangenen Signale angezeigt wird. Die Zeitsteuerschaltung
26 empfängt von dem Triggersignalgenerator 12 Triggersignale und erzeugt Zeitsteuersignale, die der
Impulsgeneratorschaltung 18 und der Impulsverteilerschaltung 28 zugeführt werden. Die der Impulsgeneraiorschaitung
zugeführten Zeitsieuersägnale synchroni- is
sieren den Aufladevorgang und den Entladevorgang der Kapazität 22 mit der Drehung der Maschine. Die
Impulsgeneratorschaltung erzeugt ein Ausgangssignal, welches eine Funktion von wenigstens der Maschinentemperatur
und dem Druck im Ansaugrohr ist, und welches auch eine Funktion der Maschinendrehzahl ist
Die Ausgangsimpulse der Impulsgeneratorschaltung, welche die Brennstoffanfoderungen der Maschine
kennzeichnen und die Zeitsteuersignale der Zeitsteuerschaltung gelangen als Eingang zur Impulsverteiler-Schaltung
28, welche die Impulse an die jeweiligen Brennstoffeinspritzvorrichtungen, die der Maschine
zugeordnet sind, verteilt Wie dies auf dem vorliegenden Gebiet gut bekannt ist, verteilt die Impulsverteilerschaltung
die Einspritzimpulse an die einzelnen Brennstoffeinspritzvorrichtungen. Die Verteilung kann aufeinanderfolgend
durchgeführt werden oder sie kann die Einspritzimpulse zwischen zwei alternativen Gruppen
von Einspritzvorrichtungen aufteilen, wie dies gezeigt ist Die Einspritzimpulse werden normalerweise mit
Hilfe von Verstärkern, wie beispielsweise den Verstärkern 30 und 32 verstärkt, bevor sie für die Aktivierung
der Brennstoffeinspritzvorrichtungen verwendet werden.
Die druckabhängige Aufwärm-Anreicherungsschaltung 18 umfaßt eine Lastschwelienschaitung 34, die
Signale von dem Druckfühler 16 empfängt, welche die Maschinenlast wiedergeben, eine Temperaturvorspannschaltung
36, welche Signale von dem Temperaturfühler 14 empfängt und eine Vergleichsschaltung 40, die
Signale von der Schwellenschaltung 34 und der Temperaturvorspannschaltung 36 empfängt Die Ausgangsgröße
der Vergleichsschaltung gelangt zu der Stromquelle 20 in der elektronischen Steuereinheit 10
und steuert den Ausgangsstrom der Stromquelle 20 während der Aufwärmperiode als Funktion von sowohl
der Maschinentemperatur als auch dem Druck im Ansaugrohr der Maschine, wenn diese kalt ist und unter
Lastbedingungen arbeitet, gemäß welchen die Belastung höher liegt als eine durch die Lastschwellenschal-
tung 34 vorbestimmte Last
Die Betriebsweise der lastabhängigen Aufwärm-Brennstoffanreicherungsschaltung ist wie folgt: Die die
Maschinenbelastung anzeigenden Drucksignale gelangen zur Lastschwellenschaltung 34, die ein lastabhängi-
ges Ausgangssignal erzeugt, wenn der Druck eine Last
anzeigt, die oberhalb eines vorbestimmten Wertes liegt Die die Maschinentemperatur wiedergebenden Temperatursignale gelangen zur Temperaturvorspannschaltung 36, die ein Temperaturvorspannsignal erzeugt
wenn die Maschinentemperatur unterhalb einer vorbestimmten Temperatur liegt Die Vergleichsschaltung 40
vergleicht die Signale aus der Lastschwellenschaltung 34 und der Temperaturvorspannschaltung 36 und erzeugt ein Ausgangssignal, welches die erhöhte
Aufwärmanreicherung anzeigt, die erforderlich ist, um die Brennstoffanforderungen der Maschine während
des Aufwärmvorganges und unter hohen Lastbedingungen zufrieden zu stellen. Das Signal aus der Vergleichsschaltung
40 gelangt zur Stromquelle 20 und steuert die Ausgangsgröße der Stromquelle, wenn die Maschine
kalt ist und unter einer hohen Belastung arbeitet.
Eine spezifische Ausführungsform der lastabhängigen Auf wärm- Brennstoff anreicherungsschal tung und deren
Wechselbeziehung zur Steuerstromquelle 20 ist in F i g. 7 veranschaulicht Wie bereits unter Hinweis auf
F i g. 6 gezeigt wurde, umfaßt die lastabhängige Auiwärm-Anreichcrungsscha'.tur.g eine Lastschwellenschaltung
34, die von einem Druckfühler 16 ein Lastsignal empfängt Die Lastschwellenschaltung 34
erzeugt ein Ausgangssignal, welches für Eingangsdrucksignale unterhalb eines vorbestimmten Wertes einen
konstanten Wert besitzt und erzeugt ein Ausgangssignal, welches umgekehrt proportional zur Last ist, wenn
die Last oberhalb eines vorbestimmten Wertes liegt Die Ausgangsgröße der Lastschwellenschaltung 34 gelangt
zum Eingang eines Sägezahngenerators 38, der ein Sägezahnsignal mit einem vorbestimmten Minimalwert
und einem Spitzenwert erzeugt welcher direkt proportional zum Wert des Ausgangssignals der Schwellenschaltung
ist Das Sägezahnsignal gelangt als Eingangsgröße zu einem Anschluß einer Vergleichsstufe 40. Der
andere Anschluß der Vergleichsstufe 40 wird durch ein Signal von einer Temperaturvorspannschaltung 36
vorgespannt die ein Signal von dem Temperaturfühler 14 empfängt Die Ausgangsgröße einer Vergleichsstufe
gelangt zu einer Stromquellen-Steuerschaltung 44, die den Wert des Ausgangsstroms aus der Stromquelle 46
zur Kapazität 22 steuert Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 7 empfängt die Stromquellen-Steuerschaltung
44 auch eine Eingangsgröße vom Temperaturfühler 14, der dazu verwendet wird, die normale
Aufwärm-Anreicherungssteuerung des Ausgangsstromes der Stromquelle 46 vorzusehen.
Der Fachmann erkennt daß die Stromquellen-Steuerschaltung 44 verschieden ausgeführt werden kann und
auf verschiedene Weise gesteuert werden kann. Eine vereinfachte Ausführungsform der Anreicherungsschaltung
ist in Fig.8 gezeigt Bei dieser alternativen Ausführungsform gelangt ein Signal des Temperaturfühlers
14 unmittelbar als Eingangsgröße in die Temperaturvorspannschaltung 36, die ein Vorspannpotential
für die Vergleichsstufe 40 liefert Bei dieser Ausführungsform werden die Signale so eingestellt daß
die Signale der Vergleichsstufe 40 direkt die Stromquelle 46 steuern und die normale Aufwärm-Anreicherung
vorsehen, wodurch die Forderung nach der Stromquellensteuerschaltung 44, die bei der Ausführungsform von
F i g. 7 gezeigt ist, eliminiert wird.
Eine Schaltungsausführungsform der lastabhängigen Aufwärm-Brennstoffanreicherungss:haltung 18 des in
Fig.8 gezeigten Typs in Kombination mit einer elektronischen Steuereinheit 10 ist in F i g. 9 gezeigt Die
Schaltung wird von einer elektrischen Energiequelle versorgt, die an verschiedenen Stellen der Schaltung mit
B+ bezeichnet ist Die Stromversorgungsquelle kann aus einer Batterie oder einer von der Maschine
angetriebenen Stromquelle, wie einem Synchrongenerator oder dem Generator bestehen, der üblicherweise
einer Brennkraftmaschine zugeordnet ist Die elektronische Steuereinheit 10 enthält, wie dies gezeigt ist, zwei
Kapazitäten 50 und 52, die abwechselnd über ein Paar von Stromquellen 54 und 56 unter der Steuerung eines
Schaiternetzwerkes 58 geladen werden. Das Schalternetzwerk empfängt Triggersignale an den Eingangsanschlüssen
60 und 62 von einer Zeitsteuerschaltung wie beispielsweise der Zeitsteuerschaltung 26 (nicht gezeigt).
Die Impulsgeneratorschaltung 24 besteht aus einer Entladeschaltung 64 und einer Vergleichsschaltung 66.
Die Entladeschaltung 64 empfängt Zeitsteuersignale von der Zeitsteuerschaltung 26 an den Eingangsanschlüssen
60 und 62, während die Vergleichsschaltung 66 ein Lastsignal am Anschluß 68 also beispielsweise ein
Signal vom Druckfühler 16 empfängt, der ein den Druck im Ansaugrohr der Maschine wiedergebendes Signa!
liefert. Die Vergleichsschaltung 66 erzeugt einen Ausgangsimpuls am Anschluß 70, der die Brennstoffanforderungen
der Maschine in Abhängigkeit von den Potentialen an den Kapazitäten 50 und 52 und dem
Wert des Drucksignals wiedergibt.
Die Betriebsweise der elektronischen Steuereinheit wird im folgenden unter Hinweis auf F i g. 9 und die
Wellenformen von Fig. 10 erläutert. Die Stromquelle 54 besteht aus einer Konstantstromquelle, welche die
Kapazitäten 50 und 52 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit auf einen vorbestimmten Wert aufladen
kann. Die Stromquelle 56 besteht ebenfalls aus einer konstanten Stromquelle mit einem konstanten Stromausgangssignal,
welche die Kapazitäten 50 und 52 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit auf Potentiale
auflädt, die gut oberhalb des vorbestimmten Wertes der Stromquelle 54 liegen. Die Triggersignale 77? 1 und
77? 2 in Form von zwei wechselnden Rechteckwellen, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist, werden jeweils den
EingangsanschlCssen 60 und 62 des Schalternetzwerks 58 zugeführt und steuern die aufeinanderfolgende
Aufladung der Kapazitäten 50 und 52 durch die zwei Stromquellen 54 und 56. In dem Intervall, wenn das
Signal 77? 1 positiv ist und das Signal 77? 2 negativ oder auf Massepotential liegt, wird die Kapazität 52 durch die
Stromquelle 54 geiaden und die Kapazität 50 wird durch die Stromquelle 56 geladen. Wenn die Triggersignale
die Polarität umkehren, werden die zwei Kapazitäten durch die jeweils andere der Stromquellen geiaden.
Die Vorderflanken der Triggerimpulse 77? 1 und 77? 2, die der Ladeschaltung 64 zugeführt werden,
aktivieren den Verzögerungsimpulsgenerator 74, der beispielsweise aus einem Univibrator bestehen kann
und einen Verzögerungsimpuls »p« mit einer vorbestimmten Impulsbreite erzeugt, die merklich kurzer ist
als die Impulsbreite des Triggerimpulses. Ein positives Triggersignal am Singangsanschluß 60, welches mit dem
positiven Verzögerungsimpuls »p« koinzidiert, beseitigt das wirksame Massenpotential an der Basis des
Transistors 76, so daß dieser Transistor und der Transistor 78 leitend werden. Der Transistor 78 entlädt
die Kapazität 52 bis auf nahe Massepotential während der Periode des Verzögerungsimpulses. Die Beendigung
des Verzögerungsimpulses führt zum Wiedererscheinen eines Massepotentials am Ausgang des Verzögerungsimpulsgenerators 74, welches zur Basis des Transistors
76 über die Diode 80 gelangt Das Massesignal an der genannten Basis blockiert den Transistor 76, der
seinerseits den Transistor 78 blockiert und die Möglichkeit gibt, daß die Kapazität 72 durch die
Stromquelle 54 auf den vorbestimmten Wert geiaden wird. Wenn die Triggersignale 77? 1 und 77? 2 die
Polarität ändern, gelangt ein positives Potential zum Anschluß 62 und der Verzögerungsimpuls »p« ermöglicht
der Basis des Transistors 82 eine vorwärts gerichtete Vorspannung einzunehmen und die Kapazität
50 wird über den Transistor 84 in einer Weise entladen, die äquivalent ist der Entladung der Kapazität
52. Das Schalternetzwerk 58 ändert auch den Zustand in Abhängigkeit von der Inversion der Triggersignale und
die Kapazität 52 wird von der Stromquelle 56 geladen und die Kapazität 50 von der Stromquelle 54 geladen.
ίο Das dem Druckeingangsanschluß 68 zugeführte
Drucksignal spannt den Transistor 88 in Vorwärtsrichtung vor, der dann den Transistor 90 in Vorwärtsrichtung
vorspannt Der Leitzustand des Transistors 90 führt zur Entstehung eines positiven Potentials am
!5 Ausgangsap.schluß 70, welcher mit dem Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 92 und 94 verbunden
ist, die ein Spannungsteilernetzwerk zwischen dem Kollektor des Transistors 90 und Masse oder Erde
bilden. Der Leitzustand des Transistors 88 führt auch zum Vorspannen des Emitters des Transistors 96 auf ein
Potential, was nahezu gleich ist dem Wert des Drucksignals, welches am Anschluß 68 erscheint Die
Ladesignale der Kapazitäten 50 und 52 gelangen zur Basis des Transistors 96 über die Dioden 98 und 100.
Wenn die Signale an beiden Kapazitäten einen Potentialwert unterhalb des Wertes des Drucksignals
erreichen, wird der Transistor 96 blockiert Wenn jedoch der Potentialwert an einer der Kapazitäten 50,
52 oder an beiden den Wert des Drucksignals überschreitet wird der Transistor 96 leitend. Der
Leitzustand des Transistors 96 führt zur Anhebung des Wertes des Potentials, welches am Emitter des
Transistors 88 erscheint und zwar über den Wert des Drucksignals an der Basis, wodurch der Transistor 88
blockiert wird. Das Blockieren oder Sperren des Transistors 88 sperrt den Transistor 90 und wenn sich
der Transistor 90 im gesperrten Zustand befindet, erreicht das Potential am Ausgangsanschluß 70 Masseoder
Erdpotential, wodurch das Ausgangssignal beendet wird.
Die Spannungswellenformen, die an den Kapazitäten 50 und 52 entstehen und z'var in Abhängigkeit von einer
Reihe von Triggersignalen 77? 1 und TR 2 und von dem verzögerten impuls »p«, sind in Fig. 10 gezeigt. Die
abnehmende Periode der gezeigten aufeinanderfolgenden Triggersignale entspricht einem übertriebenen
Ausführungsbeispiel der Änderung der Impulsbreite der Triggersignale als Funktion der Maschinendrehzahl. Bei
der Wellenform für die Kapazität 52 wird das Anfangssegment von A bis B dann erzeugt wenn das
Triggersignal TR1 positiv ist und die den Verzögerungsimpuls
erzeugende Schaltung einen Verzögerungsimpuls »p« erzeugt wobei die Kapazität 52
entladen wird. Nach dem Ende des Verzögerungsimpul- ses »p«, entsprechend dem Punkt B, wird die Kapazität
52 mit einer Geschwindigkeit geladen, die durch die Stromquelle 54 bestimmt wird und zwar auf den
vorbestimmten Wert, der als Punkt Cdargestellt ist Die
Ladung in der Kapazität 52 bleibt auf dem vorbestimm ten Wert und zwar für den Rest des positiven Abschnitts
des Triggersignals 77? 1. Am Punkt D kehren die Triggersignale 77? 1 und 77? 2 die Polarität um und die
Kapazität 52 wird nun durch die Stromquelle 56 während des Intervalls von D bis E geladen, der gleich
ist dem Intervall, wenn der Triggerimpuls 77? 2 positiv ist
Wenn die Ladung an einer der Kapazitäten 50 oder 52 oberhalb dem Wert des dem Emitter des Transistors 96
zugeführten Signals liegt, befindet sich das Signal am Ausgangsanschluß 70 auf Massepotential. Beim Auftreten
eines Triggersignals wird die Kapazität, die durch die Stromquelle 56 aufgeladen wurde, auf nahezu
Massepotential durch die Entladeschaltung 64 entladen und die Ladung an der Kapazität, die durch die
Stromquelle 54 aufgeladen wurde, liegt unter dem Wert des dem Emitter des Transistors 96 zugeführten Signals,
welches den Wert des Drucksignals wiedergibt. Da die Ladung an beiden Kapazitäten unterhalb des Wertes
des Drucksignals liegt, wird der Transistor % blockiert
bzw. gesperrt, wodurch die Transistoren 88 und 90 in den leitenden Zustand gelangen und ein positives Signal
am Ausgangsanschluß 70 erzeugt wird, mit einem Wert, der durch den jeweiligen Wert der Widerstände 92 und
94 bestimmt ist. Das Signal am Ausgangsanschluß 70 bleibt positiv bis die Ladung in der Kapazität, die durch
die Stromquelle 56 aufgeladen wurde, den Wert des Drucksignals übersteigt Wenn die Ladung in der
Kapazität den Wert des Drucksignals übersteigt, entsprechend Punkt Fauf dem Segment DE, werden die
Transistoren 88 und 90 blockiert und das Signal am Ausgangsanschluß 70 kehrt wieder auf Massepotential
oder Erdpotential zurück. Der Zeitintervall, wenn das Signal am Ausgangsanschluß 70 positiv ist, kennzeichnet
die Brennstoffanforderungen der Maschine als Funktion der Maschinendrehzahl und des Druckes im Ansaugrohr.
Gemäß F i g. 9 sollen nun die Schaltungseinzelheiten der lastabhängigen Aufwärm-Anreicherungsschaltung
18 erläutert werden. Der Eingangsanschluß 68 (im oberen Teil der Figur) empfängt ein Lastsignal von dem
Druckfühler 16. Der Anschluß 68 ist mit der Basis des Transistors 102 über einen Widerstand 104 verbunden.
Der Kollektor des Transistors 102 ist mit Masse und der Emitter des Transistors ist über einen Widerstand 106
mit B+ verbunden. Der Emitter des Transistors 102 ist auch mit der Basis des Transistors 108 verbunden. Der
Kollektor des Transistors 108 führt zum positiven Anschluß einer Vergleichsstufe 110 über eine Diode 112.
Der positive Anschluß der Vergleichsstufe 110 ist über ein Widerstandsteilernetzwerk mit den Widerständen
114 und 116 vorgespannt, welches zwischen B+ und
Masse oder Erde geschaltet ist Der Emitter des Transistors 108 führt über den Widerstand 118 zum
Mittelpunkt eines Spannungsteilernetzwerks mit den Widerständen 120 und 122, welches zwischen B+ und
Masse oder Erde geschaltet ist Die Vergleichsstufe 110
besitzt einen nicht gebundenen npn-Kollektorausgang, der über ein Spannungsteilernetzwerk mit den Wider- so
ständen 124 und 126 mit Masse oder Erde verbunden ist. Der nicht gebundene Ausgang der Vergleichsstufe ist
auch rückwärts mit dem positiven Eingangsanschluß der Vergleichsstufe 110 über einen Widerstand 128
verbunden. Die Basis des Transistors 130 ist mit dem Verbindungspunkt zwischer den Widerständen 124 und
126 in Schaltungsbeziehung mit dem Ausgangsanschluß der Vergleichsstufe 110 verbunden. Der Emitter des
Transistors 130 führt nach Masse und der Kollektor des Transistors 130 ist ober den Widerstand 132 mit S 4- eo
verbunden. Der Kollektor des Transistors 130 ist auch mit einem negativen Anschluß eines Norton-Operationsverstärkers
134 über einen Widerstand 136 verbunden. Der positive Anschluß des Norton-Operationsverstärkers
134 ist über einen Widerstand 138 mit B+ verbunden. Der Ausgang des Norton-Operationsverstärkers
führt zum negativen Eingangsanschluß des Norton-Verstärkers und zwar über eine Diode 140 und
eine Kapazität 142. Die Verbindungsstelle zwischen der Diode 140 und der Kapazität 142 ist über einen
Widerstand 144 mit Masse oder Erde verbunden, ebenso mit dem negativen Eingangsanschluß der Vergleichsstufe
110 und mit dem positiven Eingangsanschluß einer Vergleichsstufe 146.
Der negative Eingangsanschluß der Vergleichsstufe 146 ist mit einer Temperaturvorspann-Schaltung 36 mit
einem Widerstand 148 verbunden, der in Reihe mit dem Temperaturfühler 14 in Form eines Thermistors 150
zwischen B+ und Masse liegt Die Verbindungsstelle zwischen Widerstand 148 und Thermistor 150 ist mit
dem negativen Eingangsanschluß der Vergleichsstufe 146 über eine Diode 152 verbunden. Die Teilerschaltung
aus dem ^^idiarstsnd 14S und deni Thermistor i5Q läe^t
parallel zu einer Niedriggrenzwertschaltung mit Widerständen 154 und 156, die in Reihe zwischen B+ und
Masse geschaltet sind. Die Verbindungsstelle zwischen den Widerständen 154 und 156 ist auch mit dem
negativen Anschluß der Vergleichsstufe 146 über die Diode 158 verbunden. Der Ausgang der Vergleichsstufe
146 führt zum Kollektor des Transistors 72 in der Stromquelle 56 und zwar über einen Widerstand 160.
Die Betriebsweise der lastabhängigen Aufwärm-Anreicherungsschaltung
ist wie folgt: Es sei zunächst die Temperaturvorspannschaltung betrachtet Wenn sich
die Temperatur der Maschine oberhalb einer vorbestimmten Temperatur befindet, welche die normalen
Betriebstemperaturen der Maschine wiedergibt, ist der Widerstandswert des Thermistors 150 niedrig und das
am Verbindungspunkt zwischen dem Thermistor 150 und dem Widerstand 148 erscheinende Potential liegt
niedriger als das Potential am Verbindungspunkt der Widerstände 154 und 156 der Niedrigbegrenzungsschaltung.
Die Werte der Widerstände 154 und 156 sind so ausgewählt daß dann, wenn die Maschine warm ist, das
Potential an deren Verbindungspunkt niedriger liegt als das niedrigste dem positiven Eingangsanschluß der
Vergleichsstufe 146 durch den Sägezahngenerator zugeführte Potential. Das am Verbindungspunkt der
Widerstände 154 und 156 erscheinende Potential gelangt über die Diode 158 zum negativen Eingangsanschluß
der Vergleichsstufe 146 und macht die Vergleichsstufe 146 nicht empfindlich gegenüber der am
positiven Eingangsanschluß erscheinenden Sägezahnspannung. Wenn die Temperatur der Maschine niedrig
liegt (kalt), so ist der Widerstandswert des Thermistors 150 hoch und das Potential am Verbindungspunkt
zwischen dem Thermistor 150 und dem Widerstand 148 liegt höher als das Potential am Verbindungspunkt der
Widerstände 154 und 156 und wird über die Diode 152 zum negativen Anschluß der Vergleichsstufe 146
übertragen. Dadurch hängt das Potential am negativen Eingang der Vergleichsstufe 146 von der Temperatur
der Maschine nur dann ab, wenn die Maschinentemperatur sich unterhalb eines vorbestimmten Wertes
befindet, wie dies in F i g. 11 veranschaulicht ist
Die Betriebsweise der Lastschwellenschaltung 34 ist wie folgt: Das Dnicksignal gelangt vom Eingangsanschluß
68 zur Basis des Transistors 102, wodurch dieser leitend wird. Das am Emitter des Transistors 102
erscheinende Potential ist nahezu gleich dem Wert des Drucksignals, welches dem Eingangsanschluß 68 zugeführt
wird. Das am Emitter des Transistors 102 erscheinende Signal gelangt zur Basis des Transistors
108, während der Emitter des Transistors 108 durch das
Potential vorgespannt wird, welches am Verbindungspunkt der Widerstände 120 und 122 erscheint Wenn das
am Eingangsanschluß 68 erscheinende Drucksignal kleiner ist als der Schwellenwert, der durch das
Teilernetzwerk mit den Widerständen 120 und 122 bestimmt wird, so wird der Transistor 108 blockiert und
das Potential an dem positiven Eingangsanschluß der Vergleichsstufe 110 wird durch das Potential am
Verbindungspunkt der Widerstände 114 und 116 bestimmt Wenn das am Eingangsanschluß 68 erscheinende Drucksignal größer ist als der zwischen den
Widerständen 120 und 122 erscheinende Schwellenwert, leitet der Transistor 108 und es entsteht ein Strompfad
parallel zum Widerstand 116 und das Potential am positiven Anschluß der Vergleichsstufe 110 wird zu
einer inversen Funktion des Drucksignals, wie dies in F i g. 12 veranschaulicht ist
Das Ausgangssignal der Lastschwellenschaltung 34 gelangt zum positiven Eingangsanschluß der Vergleichsstufe 110 im Sägezahngenerator 38. Die Betriebsweise des Sägezahngenerators 38 ist wie folgt: Wenn
der Wert des Signals am negativen Anschluß der Vergleichsstufe 110 kleiner ist als der Wert des Signals
am positiven Anschluß, so ist die Ausgangsgröße der Vergleichsstufe 110 nicht gebunden bzw. neutral und ein
Vorspannstrom gelangt von der Stromversorgung B+ über die Widerstände 114, 128 und 124 zur Basis des
Transistors 130. Der Basisstrom bewirkt, daß der Transistor 130 in den leitenden Zustand gelangt und daß
dessen Kollektor nahezu Masse oder Erdpotential erreicht Das nahezu Massepotential am Kollektor des
Transistors 130 reduziert den Stromfluß zum negativen Anschluß des Norton-Operationsverstärkers 134 von
B+ über die Widerstände 132 und 136. Das in der Kapazität 142 gespeicherte Signal wird dann über den
negativen Eingang des Norton-Verstärkers 134 entladen. Der Norton-Operationsverstärker erzeugt ein
Ausgangssignal, welches über die Diode 140 die Kapazität 142 in einer Richtung entgegengesetzt zur
anfänglichen Polarität auflädt. Das Potential an der Kapazität 142, welches weiterhin steigt und zwar mit
zunehmender Aufladung durch den Ausgang des Norton-Operationsverstärkers wird zum negativen
Eingangsanschluß der Vergleichsstufe 110 übertragen. Wenn das Potential an der Kapazität 142 einen Wert
erreicht hat, der größer ist als das Potential am positiven Eingangsanschluß der Vergleichsstufe 110, so ändert die
Vergleichsstufe 110 ihren Zustand und ein Massesignal wird am Ausgangsanschluß erzeugt. Dieses Massesignal
setzt den Widerstand 128 parallel zum Widerstand 116 nach Masse und senkt das dem positiven Eingangsanschluß der Vergleichsstufe 110 zugeführte Potential ab
und beendet den Vorspannstrom, welcher der Basis des Transistors 130 zugeführt wird. Die Beendigung des
Basisstromes an der Basis des Transistors 130 führt zum Sperren dieses Transistors und ein positives Potential
erscheint nun an dessen Kollektor. Das positive Signal am Kollektor des Transistors 130 erhöht den Stromfluß
zum negativen Eingangsanschluß des Norton-Operationsverstärkers 134 von der Stromversorgung B+ über
die Widerstände 132 und 136. Dieser Stromfluß lädt die Kapazität 142 auf ihren Anfangszustand wieder auf,
wodurch das Potential am negativen Anschluß positiver wird. Wenn das Stromsignal am negativen Eingang des
Norton-Operationsverstärkers zunimmt, so nimmt dessen Ausgangssignal ab und das Potential an der
Kapazität 132 fängt an, abzufallen, wodurch ein abfallendes positives Signal am negativen Eingangsanschluß der Vergleichsstufe 110 erzeugt wird. Wenn das
Signal am negativen Eingang der Vergleichsstufe 110
auf einen Wert abgefallen ist, der weniger positiv ist, ah
das Signsl am positiven Eingangsanschluß der Ver
gleichsstufe 110, so ändert letztere ihren Zustand. Da!
am Ausgang der Vergleichsstufe 110 erzeugte Massesi
gnal wird beendet und der Vorspannstrom gelangi
wieder zur Basis des Transistors 130, so daß eir Betriebszyklus des Sägezähngenerators vervollständigi
ist Das an der Kapazität 142 erzeugte Signal besteht au: einer Sägezahnwelle mit einem Spitzenwert, der durch
das Potential bestimmt ist, welches den positiver Eingangsanschluß der Vergleichsstufe 110 von dei
Lastschwellenschaltung 34 zugeführt wurde und besitzi einen minimalen Spitzenwert der durch das Potentia
zwischen den Widerständen 20 und 122 bestimmt ist
Diese Sägezahnwelle gelangt zum positiven Eingang
der Vergleichsstufe 146.
Die Vergleichsstufe 146 besitzt ähnlich wie die Vergleichsstufe UO einen nicht gebundenen odei
neutralen npn-Kollektor, der als Entladeschaltung odei
Stromsenke für das Stromsignal dient, welches durch die Stromquelle 56 erzeugt wird. Der Ausgang dei
Vergleichsstufe 146 ist während des Intervalls dei Sägezahnwelle, wenn der Wert der Sägezahnwelle
größer ist als der Wert des Signals aus dei
Temperaturvo/spannschaltung, nicht belegt oder neutral. Während desjenigen Abschnitts des Zyklus jedoch
wenn der Wert der Sägezahnwelle kleiner ist als dei Wert des Signals aus der Temperaturvorspannschaltung, besteht das Ausgangssignal der Vergleichsstufe
146 aus einem Massesigna!, welches Strom aus dei Stromquelle 56 über den Widerstand 160 abzieht Wie
bereits an früherer Stelle erwähnt wurde, ist der Wen des Signals aus der Temperaturvorspannschaltung
wenn die Maschine erwärmt wurde, kleiner als dei
niedrigste Wert des vom Sägezahngenerator erzeugter
Signals und spricht daher nicht auf Änderung dei Gestalt der erzeugten Sägezahnwelle an, die am
positiven Eingang der Vergleichsstufe 146 erscheint wie dies durch die Wellenformen der Fig. 13a gezeigt ist
Die Wellenformen der Fig. 13b kennzeichnen die Eingangs- und Ausgangssignale der Vergleichsstufe 146
für eine kalte Maschine und einer geringen Last und die Wellenformen der Fi g. 13c zeigen eine kalte Maschine
und eine hohe Last. Wenn die Maschine kalt ist und die
Last der Maschine gering ist, besitzt das Vorspannpotential am negativen Anschluß der Vergleichsstufe 14t
einen bestimmbaren Wert und die Spitzenspannung dei Sägezahnwelle am positiven Anschluß der Vergleichsstufe 146 besitzt ihren Maximalwert Bei diesem Zustand
besitzt der Hauptabschnitt der Sägezahnwelle einer Wert größer als das Vorspannpotential, welches dem
negativen Anschluß zugeführt wird und die Vergleichsstufe 146 zieht daher Strom aus der Stromquelle 56 als
Funktion von lediglich dem Temperatursignal. Es läßt
sich auch erkennen, daß bei zunehmendem Druck im
Ansaugrohr der Maschine, wodurch höhere Belastungen angezeigt werden, die Spitzenspannung dei
Sägezahnwelle des Sägezahngenerators abnimmt, wie dies in Fig. 12 gezeigt ist und daher ein großei
Abschnitt der Sägezahnwelle sich nunmehr unterhalb des Temperaturvorspannpotentials befindet und die
Vergleichsstufe 146 eine große Strommenge aus dei Stromquelle 56 zieht. Die Menge des von dei
lastabhängigen Aufwärm-Anreicherungsschaltung al:
Funktion des Druckes und der Temperatur gezogener Stroms ist in F i g. 14 gezeigt, wobei die Kurve »a« eine
warme Maschine kennzeichnet die Kurve wc«eine kalte
Maschine wiedereibt und »b« eine dazwischenliegende
Maschinentemperatur kennzeichnet, die kalter ist als die
vorbestimmte Maschinentemperatur, jedoch nicht so kalt wie die Maschine gemäß der Kurve a
Das Abziehen eines Teiles des Stromes aus der Stromquelle 56 führt zur Verminderung der Geschwindigkeit,
mit welcher dir Kapazität 50 oder 52 durch die Stromquelle 56 geladen wird, so daß die Zeitperiode
gedehnt wird, die dazu erforderlich ist, damit die Kapazität eine ausreichende Ladung erreicht, um das
Vorspannpotential am Emitter des Transistors % in der Vergleichsschaltung 66 zu überwinden. Wie bereits an
früherer Stelle erläutert wurde, kennzeichnet diese Zeitperiode die Brennstoffanforderungen der Maschine.
Das beschriebene Brennstoffsteuersystem besitzt also erstens die Fähigkeit einer Aufwärm-Brennstoffanreicherung
als Funktion der Maschinentemperatur alleine, wenn die Maschine unter geringen Belastungen arbeitet.
Wenn die Maschinenlast jedoch einen vorbestimmten Wert während der Aufwärm-Periode überschreitet, so
wird durch das System eine erhöhte Brennstoffanreicherung als Funktion von sowohl der Maschinenlast als
auch der Maschinentemperatur vorgesehen. Diese erhöhte Anreicherung sorgt für die richtige Brennstoffmenge,
die für einen zufriedenstellenden und glatten oder runden Lauf einer kalten Maschine erforderlich ist.
Obwohl ein Brennstoffsteuersystem mit einer lastabhängigen Aufwärm-Anreicherungsschaltung unter Hinweis
auf einen spezifischen Typ einer elektronischen Steuereinheit beschrieben wurde und ebenso in
Verbindung mit bestimmten Schaltungsanordnungen, so ist es offensichtlich, daß der Gegenstand der Erfindung
nicht auf diese Schaltungen beschränkt ist Der Fachmann erkennt daß das offenbarte Konzept auch
durch andere Typen von elektronischen Steuereinheiten realisiert werden kann und daß die durch diese spezielle
Schaltung vorgesehenen Funktionen auch durch andere Schaltkreise realisiert werden können, ohne dabei vom
Rahmen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
ίο Zusammenfassend schafft die Erfindung somit ein
elektronisches Brennstoffsteuersystem für eine Brennkraftmaschine, die an ein angereichertes Brennstoff/
Luftgemisch für die Maschine als Funktion der Maschinentemperatur und der Maschinenbelastung
während der Obergangsaufwärmperiode vorsehen kann. Die Brennstoffsteuereinheit enthält eine Hochlast-Aufwärm-Anreicherungsschaltung,
die in Abhängigkeit davon, ob die Maschinentemperaturen unterhalb einer vorbestimmten Temperatur liegen und in Abhängigkeit
von den Maschinenbelastungen, die durch den Druck im Ansaugrohr der Maschine bestimmt werden,
die an die Maschine abgegebene Brennstoffmenge steuert. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
besteht die Hochlast-Aufwärm-Anreicherungsschaltung aus einer Stromentladeschaltung, die einen Teil des
Stromes abzieht, der die Injektions-Zeitsteuerkapazität in der elektronischen Steuereinheit auflädt, um die
Dauer der erzeugten Einspritz-Brennstoffabgabeimpulse zu erhöhen.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Elektronisches Brennstoff Steuersystem für eine Brennkraftmaschine mit Fühlern zum Erzeugen von
Signalen, welche die Betriebsbedingungen der Maschine wiedergeben, mit einer elektronischen
Steuereinheit zum Erzeugen von Einspritzsignalen, welche die Brennstoffanforderung der Maschine in
Abhängigkeit von Eingangssignalen inklusive der Eingangssignale von den Fühlern der Maschine
wiedergeben, mit wenigstens einer elektrisch betätigten Einspritzvorrichtung für die Abgabe von
Brennstoff an die Maschine in Abhängigkeit von den Einspritzsignalen, wobei die Fühler der Maschine
einen Temperaturfühler zum Erzeugen eines Temperatursignals, welches die Maschinentemperatur
wiedergibt, und einen Lastfahler zum Erzeugen eines Lastsignals, welches die Belastung der
Maschine wiedergibt, enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hochlast-Aufwärm-Anreicherungsvorrichtung
vorgesehen ist, die ein Eingangssignal für die elektronische Steuereinheit
zur Erhöhung der Brennstoffabgabe an die Maschine, wenn die Belastung der Maschine eine
vorbestimmte Last während einer Aufwärmperiode der Maschine überschreitet, erzeugt, und daß die
Hochlast-Aufwärm-Anreicherungsvorrichtung folgendes enthält: Eine Temperatur-Vorspannschaltung
(36), die das Temperatursignal empfängt und ein Temperatur-Vorspannsignal erzeugt, dessen
Wert als inverse Funktion der Temperatur für Temperatursignale veränderbar ist, die anzeigen,
daß die Maschinentemperatur unter einer vorbestimmten Temperatur liegt, und dessen Wert für
Temperatursignale konstant ist, die anzeigen, daß die Maschinentemperatur über der vorbestimmten
Temperatur liegt; eine Last-Schwellwertschaltung (34), welche das Lastsignal zur Erzeugung eines
Last-Schwellwertsignals empfängt, wobei das Last-Schwellwertsignal einen ersten konstanten Wert für
Lastsignale hat, die anzeigen, daß die Maschinenbelastung unter der vorbestimmten Last liegt, und
einen zweiten Wert hat, der als Funktion der Maschinenbelastung für Lastsignale veränderbar ist,
die angeben, daß die Maschinenbelastung oberhalb der vorbestimmten Last liegt; und eine Vergleichseinrichtung (40), welche das Temperatur-Vorspannsignal
und das Last-Schwellwertsignal zur Erzeugung des Eingangssignals vergleicht.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Last-Schwellwertschaltung (34) eine
Schwellwertschaltung (102—122) enthält, die das Lastsignal zum Erzeugen eines Regulatorsignals
empfängt, wobei das Regulatorsignal einen ersten konstanten Wert für Lastsignale hat, die anzeigen,
daß die Maschinenbelastung unterhalb der vorbestimmten Last liegt, und einen zweiten, sich als
inverse Funktion der Maschinenlast ändernden Wert für Lastsignale erreicht, welche anzeigen, daß
die Maschinenbelastung oberhalb der vorbestimmten Last liegt, und daß in der Last-Schwellwertschaltung
(34) ein Sägezahngenerator (38) vorgesehen ist, der ein Sägezahnsignal mit einem vorbestimmten
Minimalwert und einem Spitzenwert entsprechend dem Wert des Regulatorsignals erzeugt.
3. System nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinheit
wenigstens eine Kapazität (50) und eine Stromquelle
(56) zum Erzeugen eines Stromsignals, welches die Kapazität (50) mit einer bestimmbaren Geschwindigkeit
auflädt, enthält, daß die Brennstoffanforderungen
der Maschine aus der Zeit bestimmbar sind, welche die Stromquelle (56) benötigt, um wenigstens
eine Kapazität (50) auf einen bestimmbaren Wert aufzuladen, und daß die Vergleichseinrichtung (40)
aus einer Entladeschaltung oder Stromsenke (146) besteht, die elektrisch zwischen der Stromquelle (56)
und der Kapazität (50) angeordnet ist, um einen Teil des Stromsignals der Stromquelle (56) mit einer
Geschwindigkeit abzuleiten, die proportional zum Wert des Temperatur-Vorspannsignals ist und
umgekehrt proportional zum Spitzenwert des Sägezahnsignals ist.
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladeschaltung oder Stromsenke (146)
aus einer elektronischen Vergleichsschaltung (146) mit einem positiven Eingangsanschluß, einem
negativen Eingangsanschluß und einem nicht belegten bzw. neutralen npn-Kollektor-Ausgangsanschluß
besteht, daß weiter die Vergleichsschaltung (146) das Sägezahnsignal an dem positiven Eingangsanschluß,
das Temperatur-Vorspannsignal am negativen Eingangsanschluß empfängt und ein
Massesignal am Ausgangsanschluß während der Intervalle erzeugt, in welchen das Sägezahnsignal
einen Wert erreicht, der kleiner ist als der Wert des Temperatur-Vorspannsignals.
5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sägezahngenerator (38) eine Einrichtung
(114, 116, 128) zum Steuern des minimalen Spitzenwertes des Sägezahnsignals auf einen Wert
gleich dem Wert der festen Größe des Temperatur-Vorspannsignals enthält.
6. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sägezahngenerator (38) eine Einrichtung
(120, 122) für die Steuerung des minimalen Spitzenwertes des Sägezahnsignals auf einen Wert
größer als der Wert der festen Größe des Temperatur-Vorspannsignals enthält.
7. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastfühler ein Druckfühler (16) ist, der
als Lastsignal ein den Druck im Ansaugrohr der Maschine wiedergebendes Drucksignal erzeugt.
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