DD159511A3

DD159511A3 - Sicherheitsvorrichtungen fuer impulsgesteuerte elektronische brennstoffeinspritzvorrichtungen,insbesondere an brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DD159511A3
Application number: DD21948980A
Authority: DD
Inventors: Rolf Sobadky; Gert Kunert; Klaus Pasieka
Original assignee: Rolf Sobadky; Gert Kunert; Klaus Pasieka
Priority date: 1980-03-06
Filing date: 1980-03-06
Publication date: 1983-03-16
Also published as: DE3046073A1; SU1225905A1

Abstract

Impulsgesteuerte elektronische Brennstoffeinspritzvorrichtung, die insbesondere an Brennkraftmaschinen zum Einsatz kommen. Es soll das Auftreten von Dauerstrom als Folgen von fehlerhaftern Impulssteuerungen, von Kontaktunsicherheit oder Bauelementeausfall durch selbsttätige Unterbrechung des Laststromkreises verhindert werden. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Abschalten des über die Einspritzventile führenden Laststromkreises zu schaffen, die sowohl bei Transistor- als Thyristorleistungsstufen anwendbar ist. Der Laststromkreis wird durch einen Sicherheitsschalter unterbrochen, sobald die Impulsbreite im Laststromkreis um einen kleinen Betrag größer ist als der von der Steuerelektronik vorgegebene Wert. Hauptanwendungsgebiet sind impulsgesteuerte elektronische Brennstoffeinspritzvorrichtungen für Brennkraftmaschinen. Außerdem ist die Anwendung dort möglich, wo an Vorrichtungen mittels elektronischer Impulse Schalt- und Regelvorgänge ausgelöst werden, welche auf Grund plötzlich und unkontrollierbar auftretender Impulse so gestört, dass eine schnelle selbsttätige Außerbetriebnahme der zu überwachenden Anlage notwendig ist, um Folgeschäden an der Anlage selbst und an der Schaltelektronik zu vermeiden. Fig. 1

Description

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Titel der Erfindung ' ,

Sicherheitsvorrichtung für impulsgesteuerte elektronische Brennstoffeinspritzvorrichtungen, insbesondere an Brennkraftmaschinen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung für impulsgesteuerte elektronische Brennstoffeinspritzvorrichtunggen, insbesondere an Brennkraftmaschinen, bei denen der Brennstoff über elektromagnetisch betätigte Ventile zugeführt und in seiner Menge durch Variation der Impulsbreite bestimmt wird, zum Einsatz gelangt. Außerdem sind Anwendungsgebiete überall dort denkbar, wo an Vorrichtungen mittels elektronischer Impulse Schalt- und Regelvorgänge ausgelöst werden, welche auf Grund plötzlich und unkontrollierbar auftretender Impulse so gestört werden, daß eine selbsttätige Außerbetriebnahme der zu überwachenden Anlage notwendig ist, um Folgeschäden an der Anlage selbst und an der Schaltelektronik zu vermeiden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Vorbekannt ist eine Vorrichtung zur Verhinderung von Übereinspritzmengen nach'DT-AS 195Ο764-. Hierbei erfolgt eine Abschaltung vor dem Treiberkreis der Leistungsstufe, sobald eine bestimmte maximale Impulszeit überschritten wird. Nachteilig bei dieser Ausführung ist, daß bei Störungen im Treiberkreis oder der Leistungsstufe, welche zu Dauerstrom im Erregerstromkreis der Einspritzventile führen, mit dieser Vorrichtung

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das Einbringen von Übereinspritzmengen nicht verhindert wird* Außerdem ist diese Schaltung nicht für Thyristor-Leistungsstufen geeignet*

!O Es ist 7/eiterhin eine Vorrichtung zum Außerbetriebsetzen von elektromagnetischen Einspritzdüsen nach WP 198688 vorbekannt, bei der parallel zum Laststromkreis ein Thyristor geschaltet ist? der "beim. Auftreten von unzulässig großen Impulszeiten gezündet wird und den Laststromkreis bis auf einen sehr kleinen Strom entlastet, bei dem die Einspritzventile nicht mehr offen gehalten werden können_e Nachteilig wirkt sich dabei aus? daß die Leistungsstufe beim Ansprechen dieses Thyristors im Dauerbetrieb arbeitet - entgegen dem ursprünglichen Impulsbetrieb » und daß sie dabei mit einem höheren

-0 Strom belastet wird« Dadurch ist es möglich, daß die Lei— stungsstufe infolge thermischer Überlastung zerstört wird«

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, an impulsgesteuerten elektronischen Brennstoffeinspritzvorrichtungen das Auftreten von 5 Dauerstrom als Polge von fehlerhaften ImpulsSteuerungen, von Kontaktunsicherheit oder Bauelementeausfall im Störungsfall durch selbsttätige Unterbrechung des Laststromkreises zu vermeiden«

Darlegung des Wesens der Erfindung

»0 Aufgabe der Erfindung ist es, eine "Vorrichtung zum. Abschalten des über die Sinspritzventile führenden Laststromkreises zu schaffen, die sowohl bei Transistor- als auch Thyristorleistungsstufen anwendbar ist und dann wirksam wird, wenn die dem Jeweiligen Lastzustand der Brennkraftmaschine

•5 entsprechende Impulsbreite um einen bestimmten Betrag überschritten wird«

Erfindungsgemäß wird eine Sicherheitsvorrichtung zum Abschalten des über die Sinspritzventile führenden Laststromes dadurch erreicht, daß in diesem Stromkreis ein Sicher-

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lieitssehalter angeordnet ist, der den Stromkreis öffnet, sobald die im normalen Betrieb der Einspritzanlage - entsprechend dem jeweiligen Lastzustand - vorhandene Impulsbreite um einen bestimmten Betrag.überschritten wird.Die Bestätigung des Sicherheitsschalters erfolgt über eine entsprechende Steuerschaltung. Hierzu ist ein Meßumformer angeordnet, über dessen Eingang die Signaldauer der Einspritzimpulse der Leistungsstufe erfaßt wird. Ein Bezugssignalgeber, dessen Eingang entweder mit dem Ausgang des Meßumformers oder dem Steuerteil bzw. - in einer anderen Variante - dessen einer Eingang mit dem Ausgang des Meßumformers und dessen zwei- · ter Eingang mit dem Seuerteil in Verbindung steht, liefert am Ausgang ein Bezugssignal, welches um einen bestimmten Betrag größer ist, als das im Hormalbetrieb von dem Steuerteil der Einspritzanlage gelieferte Signal· Ein Yergleicher erfaßt an getrennten Eingängen die Ausgangssignale des Meßumformers und des Bezugssignalgebers und liefert am Ausgang nur dann ein Signal, wenn im Störungsfall das Ausgangssignal des Meßumformers größer ist als das Ausgangssignal des Bezugssignalgebers. Über einen Leistungstreiber wird dann der Sicherheitsschalter betätigt und der Laststromkreis unterbrochen.

Der vorgenannte Meßumformer kann als Stromtransformator mit nachgeschaltetem Impulsformer, als Stromtransformator mit nachgeschaltetem Integrator, als Meßwiderstand mit nachgeschaltetem Impulsformer oder als Meßwiderstand mit nachgeschaltetem Integrator ausgebildet sein. Der Bezugssignalgeber liann ausgebildet sein als lastabhängig spannungsgesteuerter monostabiler Multivibrator, als monostabiler Multivibrator mit fester Kippzeit, als lastabhängig steuerbare Spannungsquelle, als Spannungsquelle mit fester Ausgangsspannung, als lastabhängig voreinstellbarer Zähler, der über eine mit dem Meßumformer in Verbindung stehende Torschaltung an einen Taktgenerator angeschlossen ist oder als ein auf einen vorgegebenen Wert eingestellter Zähler.

Die vorbeschriebene erfindungsgemäße Ausführung einer Sicherheitsvorrichtung sorgt dafür, daß der Laststromkreis 11V* +· s*.-i

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stufe oder durch Fehler im Steuerteil Dauerstrom auftritt« Dadurch werden der Motor vor Übereinspritzmengen und die Lei-)0 stungsstufe vor Überlastung geschützt..

Ausführungsbeispiel

Der schematische Aufbau der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung soll anhand der Figur 1 und Figur 2 dargestellt werden«. Es zeigen

! Fig· 1 eine schematische Darstellung der Sicherheitsvorrichtung

Fig« 2 eine Darstellung der Signalausgänge der einzelnen Baugruppen (1| 2j 5» 4j 5) der Sicherheitsvorrichtung ' ' _ ) a) bei normalem Betrieb,

b) im Störungsfall«

Die Sicherheitsvorrichtung nach Fig* 1 besteht aus einem Meßumformer 1, dessen Eingang mit einem Leistungsschalter 7» einer Einspritzelektronik 8 und dessen Ausgang sov/ohl direkt als auch über einen Bezugssignalgeber 2 mit einem Yergleicher in Verbindung steht, welchem seinerseits ein Leistungsverstärker 4 und ein Sicherheitsschalter- 5 nachgeschaltet sind. Der Sicherheitsschalter 5 steht über den Leistungsschalter 7 mit einer Spannungsquelle 9 und mindestens einem Magnetven-

) til 10 in Verbindung* Ein zweiter Eingang des Bezugssignalgebers 2 ist mit einem Steuerteil 6 der Einspritzelektronik verbunden«,

Der Meßumformer 1 ist als Stromtransformator oder Meßwiderstand jeweils mit nachgeschaltetem Impulsformer oder Inte- grator ausgebildet«, Der Bezugssignalgeber 2 kann ausgebildet sein als lastabhängig spannungsgesteuerter monostabiler Multivibrator oder als lastabhängig steuerbare Spannungsquelle oder als lastabhängig voreinstellbarer Zähler* der über eine mit dem Meßumformer 1 in Verbindung stehende Tor-. schaltung an einen nicht näher dargestellten Taktgenerator

Pur einfache Anwendungsfälle ist es ausreichend, wenn ein monostabiler Multivibrator mit fester Kippzeit oder eine Spannungsquelle mit fester Ausgangsspannung oder ein auf einen vorgegebenen Wert eingestellter Zähler zum Einsatz kommt· In diesem Falle entfällt die Verbindung des Bezugssignalgebers 2 mit dem Steuerteil 6 der Einspritzelektronik 8,

Wirkungsweise:

Die Punktion der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung ist folgendes Im Meßumformer 1 wird mit dem Einschalten des zu überwachenden Stromes ein Signal erzeugt, dessen G-rö'ße der Stromflußdauer entspricht· Mit dem Einschalten des Stromes wird gleichzeitig mittels des Bezugssignalgebers 2 ein Signal definierter Größe erzeugt, welches als Referenzsignal dient und um einen kleinen Betrag größer ist als die für den jeweiligen Lastzustand vom Steuerteil 6 vorgegebene notwendige Signalgröße· Bei fehlerhaftem Signal des Steuerteils 6 liefert der Bezugssignalgeber automatisch das dem Tollastbetrieb entsprechende Eeferenzsignal· Ist das Ausgangssignal des Meßumformers 1 größer als das Ausgangssignal des Bezugssignalgebers 2, so erstellt der Yergleicher 3 ein Ausgangs signal, welches den zu überwachenden Strom mittels des Leistungsverstärkers 4 und des Sicherheitsschalters unterbricht.

In Pig, 2 sind hierzu die Signalausgänge der einzelnen Baugruppen 1, 2, 3, 4 und 5 am Beispiel einer Ausführung des Meßumformers als Stromtransformator mit Impulsformer oder Integrator und des Bezugssignalgebers 2 als monostabiler Multivibrator für die zwei möglichen Betriebszustände dargestellt·

Der Meßumformer 1 liefert ein dem Stromimpulsverlauf zur Betätigung des Magnetventils 10 proportionales Signal. Im normalen Betriebszustand des. Motors.liefert der Meßumformer das in Pig. 2a dargeetellte Ausgangssignal, welches bezüglich Impulslänge einer bestimmten Motorbelastung entspricht.

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Der vom Bezugssignalgeber 2 gelieferte Signalausgang weist eine etwas größere Impulsbreite auf, so daß am Vergleicher kein Signal abgeht und demzufolge der Sicherheitsschalter

Ό geschlossen bleibt«

In Pig» 2b ist das Signal des Meßumformers 1 im Störungsfall dargestellt, welches das vom Bezugssignalgeber 2 gelieferte Signal in seiner Impulsbreite überschreitet«. Der Yergleicher 3 liefert demzufolge an seinem Ausgang ein Sig-

^r5 nalf welches im Leistungsverstärker 4 darart.verstärkt wird, daß der Sicherheitsschalter 5 öffnet. Hierdurch wird der Stromfluß über das Magnetventil 10 unterbrochen, wodurch Folgeschäden am Motor und an der Einspritzelektronik 8 vermieden werden»

Da vom Bezugssignalgeber 2 ein mit der Motorbelastung veränderliches Bezugssignal geliefert wird, erfolgt im Palle einer Störung bei kleiner Motorbelastung der letzte durch die Abschaltung bestimmte Einspritzvorgang nur mit minimaler Erhöhung der Einspritzmenge im Gegensatz zu einer Schalteinrichtung mit konstanten Bezugssignal, bei dem der im Störungsfall letzte Einspritzvorgang unabhängig von der jeweiligen Motorbelastung immer einer Einspritzmenge beispielsweise großer Überlast entspricht«

Claims

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Erfindungsanspruch

1. Sicherheitsvorriclitung für impulsgesteuerte elektronische -Brennstoffeinspritavorrichtungen, insbesondere an Brennkraftmaschinen, bei denen der Brennstoff über elektromagnetisch betätigte Ventile zuführbar ist und wobei die je Einspritzung abgegebene Brennstoffmenge durch Variation der Breite elektrischer Impulse bestimmbar ist, gekennzeichnet dadurch, daß der Eingang eines Meßumformers (1) mit einem Leistungsschalter (7) einer Einspritzelektronik (8) und deren Ausgang mit einem Vergleicher (3) verbunden ist, welchem ein leistungsverstärker (4) und diesem ein Sicherheitsschalter (5) nachgeschaltet ist, wobei der Vergleicher (3) gleichzeitig mit dem Ausgang eines Bezugssignalgebers (2) in Verbindung steht, dessen Eingang entweder mit dem Ausgang des Meßumformers (1) oder mit dem Steuerteil (6) der Einspritzelektronik (8) oder dessen einer Eingang mit dem Ausgang des Meßumformers (1) und dessen anderer Eingang mit dem Steuerteil (6) der Einspritzelektronik (8) verbunden ist, wobei der Sicherheits-. schalter (5) einerseits über den Leistungsschalter (7) mit einer Spannungsq.uelle (9) und andererseits mit mindestens einem Magnetventil (10) in Verbindung steht.

SicHi^keitsvorrichtung nach Punkt 1', gekennzeichnet dadurch, daß der Meßumformer (1) als Stromtransformator mit nachgeschaltetem Impulsformer ausgebildet ist·

3· Sicherheitsvorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Meßumformer (1) als Stromtransformator mit nachgeschaltetem Impulsformer ausgebildet ist.

4· Sicherheitsvorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Meßumformer (1) als Meßwiderstand mit nachgeschaltetem Impulsformer ausgebildet ist·

5· Sicherheitsvorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Meßumformer (1) als Meßwiderstand mit

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nachgeschaltetem Integrator ausgebildet ist·

j 6« Sicherheitsvorrichtung nach Punkt 1, 2 und 4» gekennzeichnet dadurch, daß der Bezugssignalgeber (2) als lastabhängig spannungsgesteuerter monostabiler Multivibrator ausgebildet ist«

It, Sicherheitsvorrichtung nach Punkt 1, 2 und 4» gekennzeichnet dadurch, daß der BezugsSignalgeber (2) als monostabiler Multivibrator mit fester Kippzeit ausgebildet ist*

8« Sicherheitsvorrichtung nach Punkt 1,3 und 5? gekennzeichnet dadurch$ daß der Bezugssignalgeber (2) als lastabhängig steuerbare Spannungsquelle ausgebildet ist«

9«. Sicherheitsvorrichtung nach Punkt 1,3 und 5» gekennzeichnet dadurch, daß der Bezugssignalgeber (2) als Spannungsquelle mit fester Ausgangsspannung ausgebil-D det ist

10© Sicherheitsvorrichtung nach Punkt 1, 2 und 4 oder 1,3 und. 5 j gekennzeichnet dadurch, daß der Bezugssignalgeber (2) als lastabhängig voreinstellbarer Zähler ausgebildet ist_f der über eine mit dem Meßum- _ former in Verbindung stehende Torschaltung an einen Taktgenerator angeschlossen ist«.

11» Sicherheitsvorrichtung nach Punkt 1, 2, 4 und 10 oder 1, 3> 5 und 10, gekennzeichnet dadurch, daß der Bezugssignalgeber (2) ein auf einen vorgegebenen Wert eingestellter Zähler ist«