DE1526504C - Kraftstoffeinspritzanlage - Google Patents

Description

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ze des Regelbereichs die Brennkraftrr aschine durch 22 enthaltende Schaltvorrichtung 23 gesteuert, die Sperren ihrer Kraftstoffzufuhr stillsetzen. Für den ihrerseits von der Spannung am Ausgang eines Zeit-Einbau eines Fliehkraftreglers oder Fliehkraftschal- glieds 24 gesteuert wird. Dem Eingang dieses Zeitters müssen jedoch konstruktive Maßnahmen getrof- glieds werden die Ausgangsimpulse eines ersten mofen werden, durch welche der Einbau auch bei 5 nostabilen Multivibrators 25 zugeführt, der zwei beengten Raumverhältnissen sichergestellt werden pnp-Transistoren 26, 27 enthält und über einen Verkann. Darüber hinaus haben derartige Geräte den stärker 28 und einen Umschalter 29 zwei pnp-Lei-Nachteil, daß sie für die vorkommende Höchstdreh- stungstransistoren 32, 33 steuert, an deren Kollektozahl bemessen sein müssen und dann in dem für die ren jeweils zwei Einspritzventile 13 über Widerstände der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe in Be- io 31 angeschlossen sind. (Die anderen Anschlüsse der tracht kommenden Ansprechbereich, der unterhalb Einspritzventile liegen jeweils an Masse.) Der Vereines Hundertstels der Höchstdrehzahl liegt, un- stärker 28 und die Transistoren 32 und 33 bilden zuzuverlässig arbeiten würden. Demgegenüber bietet sammen eine Leistungsstufe 30, die mit strichpunkdie erfindungsgemäße Ausbildung der drehzahlab- tierten Linien umrandet ist.

hängigen Schaltvorrichtung den Vorteil, daß der für 15 Zum Steuern der zeitlichen Dauer seiner Ausdie Steuerung der Öffnungsdauer des oder der Ein- gangsimpulse (die am Kollektor des Transistors 27 spritzventile bereits vorhandene Steuermultivibrator abgenommen werden) enthält der Multivibrator 25 zur Bildung einer sich im Takt der Kurbelwellenum- ein Zeitglied, das von einem mit seiner Primärwickdrehungen wiederholenden Impulsreihe ausgenutzt lung 40 in den Kollektorkreis des Transistors 27 einwird, welche zur Bildung einer innerhalb des interes- 20 gefügten Übertrager 39 sowie den Widerständen 61 sierenden Ansprechbereiches stark mit der Drehzahl bzw. 66 gebildet wird. Damit die Induktivität der wechselnden Summen- oder Integrationsspannung Wicklung 40 abhängig vom jeweiligen Vakuum im dient. Saugrohr 12 auf verschiedene, diesem Vakuum angeln weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann in paßte Impulsdauern (und damit Einspritzmengen) der Schaltvorrichtung ein zweiter Transistor vorgese- 25 eingestellt wird, ist der Übertrager 39 mit einem verhen sein, der mit seinem Emitter an eine von zwei stellbaren Anker 41 versehen. Dieser ist über eine Betriebsstromleitungen und mit seinem Kollektor Stellstange 42 mit einem Druckgeber 43 verbunden, über die Wicklung eines Anlasser-Relais an die ande- der mit dem Saugrohr 12 verbunden ist, und zwar re Betriebsstromleitung angeschlossen ist und ferner unmittelbar hinter der mit einem Pedal 45 verstellbamit seiner Basis an den ersten Transistor, Vorzugs- 30 ren Drosselklappe 46. Wird die Drosselklappe 46 geweise an den Emitter des ersten Transistors und an schlossen, so steigt das Vakuum im Saugrohr 12 und einen zur ersten Betriebsstromleitung führenden die Stellstange 42 wird in Richtung des eingezeichne-Widerstand angeschlossen ist, sowie mit der zweiten ten Pfeiles nach oben verschoben. Dadurch wird der Betriebsstromleitung über einen Widerstand und Anker 41 aus dem Übertrager 39 herausgezogen und einen im Ruhezustand offenen Anlasserschalter ver- 35 die Induktivität der Wicklung 40 verkleinert. Wird bindbar ist. Bei einer solchen Anordnung kann ein umgekehrt die Drosselklappe 46 geöffnet, so wird die besonders sicheres Schaltverhalten dadurch erzielt Induktivität der Wicklung 40 vergrößert,
werden, daß zwischen der Basis des zweiten Transi- Die Sekundärwicklung 47 des Übertragers 39 ist stors und dem mit dem Anlasserschalter verbünde- mit einem ihrer Wicklungsenden an die Basis des nen Widerstand eine Diode angeordnet ist und zwi- 40 Transistors 26 und mit dem anderen Wicklungsende sehen der Diode und dem Widerstand ein zur ersten an den Verbindungspunkt zweier Widerstände 48, 49 Betriebsstromleitung führender Widerstand ab- angeschlossen, die als Spannungsteiler zwischen zwei zweigt. Stromversorgungsleitungen 50, 51 liegen, die im fol-In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der genden entsprechend ihrer Polarität als Plus- und Erfindung eine Kraftstoffeinspritzanlage in einem 45 Minusleitung bezeichnet werden und z. B. an eine teilweise vereinfachten Schaltschema wiedergege- 12V-Batterie angeschlossen sind. Die Minusleitung ben. 51 ist mit Masse verbunden.

Die Kraftstoffeinspritzanlage ist zum Betrieb einer Die Emitter der Transistoren 26 und 27 sind divierzylindrigen Brennkraftmaschine 10 bestimmt, de- rekt an die Plusleitung 50 angeschlossen. Der Kollekren Zündkerzen 11 an eine nicht dargestellte Zünd- 50 tor des Transistors 26 ist über einen Kopplungsanlage angeschlossen sind. In unmittelbarer Nähe der widerstand 52 mit der Basis des Transistors 27 und nicht dargestellten Einlaßventile der Brennkraftma- über einen Kollektorwiderstand 53 mit der Minusleischine sitzt auf jedem der zu den einzelnen Zylindern tung 51 verbunden. Zwischen der Basis des Transiführenden Verzweigungsstutzen eines Saugrohrs 12 stors 27 und der Plusleitung 50 liegt ein Widerstand ein elektromagnetisch betätigbares Einspritzventil 13. 55 54.

Die vier Ventile 13 bilden zusammen die Einspritz- Damit die Ausgangsimpulse des Multivibrators 25 vorrichtung der Brennkraftmaschine 10. — Jedem synchron zur Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 Ventil 13 wird über eine Kraftstoffleitung 14 aus sind, ist ein mit deren Nockenwelle gekuppelter zweieinem Verteiler 15 Kraftstoff zugeführt. Dieser wird höckriger Nocken 56 vorgesehen, der bei jeder Umdurch eine Pumpe 16 aus einem Vorratsbehälter 17 60 drehung der Nockenwelle zweimal einen mit Masse angesaugt, und im Verteiler 15 unter annähernd kon- verbundenen Schaltarm 57 gegen einen feststehenden stantem"Druck gehalten, z. B. durch ein Überdruck- Kontakt 58 drückt. Der Kontakt 58 ist über einen ventil oder eine^Drossel in einer nicht dargestellten Kondensator 59 mit der Basis des Transistors 26 und Rücklaufleituno. über einen Widerstand 60 mit der Plusleitung ver-

Die Pumpe 16 wird durch einen Elektromotor 18 65 bunden.

anuetrieben. der über den Kontakt /■ eines Relais R Kondensator 59 und Widerstand 49 dienen zusam-

einseschaltet werden kann. Der Strom durch dieses men als Diffcrenzierglied. Durch den beim Öffnen

Refais R wird durch eine zwei npn-Transisloren 2!. de*- Seiiahanns 57 entstehenden positiven Impuls

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wird der zuvor leitende Transistor 26 gesperrt, und Transistors 22 in Verbindung steht, dessen Kollektor

der Transistor 27 beginnt zu leiten und über die Pri- an der Plusleitung 50 liegt und dessen Emitter über

märwicklung 40 einen Strom zu führen, der exponen- einen Widerstand 73 mit der Basis des Transistors 21

tiell mit einer Zeitkonstante anwächst, die von der in Verbindung steht, dessen Emitter seinerseits direkt

Induktivität der Primärwicklung 40 abhängig ist. Der 5 an der Minusleitung 51 liegt.

Höchstwert dieses Stromes ist durch den Widerstand Zwischen dem Kollektor des Transistors 21 und

der Wicklung 40 und des mit ihr in Serie liegenden der Plusleitung 50 liegt das Relais R, zu dem eine

Widerstands 61 bestimmt. Löschdiode 74 parallelgeschaltet ist. Die Basis des

Während dieser Strom exponentiell ansteigt, wird Transistors 21 ist direkt mit der Kathode einer Diode

in der Sekundärwicklung 47 eine Spannung induziert, io 75 verbunden und über einen Widerstand 76 an die

die exponentiell abklingt und die Basis des Transi- Minusleitung 51 angeschlossen. Die Anode der Dio-

stors 26 weiterhin positiv hält, so daß dieser zunächst de 75 ist an einen Verbindungspunkt 77 angeschlos-

gesperrt bleibt. Sobald diese Spannung so weit abge- sen, der über einen Widerstand 78 mit der Minuslei-

klungen ist, daß sie den durch das Teilerverhältnis tung 51 verbunden ist und über einen Widerstand 79

der Widerstände 48, 49 festgelegten Wert unter- 15 und einen mit diesem in Serie liegenden Anlaßschal-

schreitet, wird die Basis des Transistors 26 wieder ter 80 an die Plusleitung 50 angeschlossen werden

negativ und dieser Transistor wird wieder leitend, kann,

wobei er den Transistor 27 sperrt. Es sei zunächst angenommen, daß der Anlaßschal-

Am Kollektor des Transistors 27 entsteht also bei ter 80 wie dargestellt geöffnet ist und daß die Brenn-

jedem Öffnen des Schaltarms 57 ein positiver Impuls, 20 kraftmaschine 10 z. B. mit einer Drehzahl von

der über den Umschalter 29 entweder den Leistungs- 2000 U/min arbeitet. Der Multivibrator 25 gibt dann

transistor 32 und den Leistungstransistor 33 leitend in der Minute 2000 positive Impulse ab, die über die φ

steuert und eine entsprechende Einspritzung bewirkt. Diode 70 dem Kondensator 72 zugeführt werden und

Der Verstärker 28 bewirkt dabei wie ersichtlich eine diesen aufladen, wobei sich dieser Kondensator je-

Umkehrung der Polarität dieser Impulse. 25 weils in den Impulspausen über den Widerstand 71

Um bei niedrigen Temperaturen der Brennkraft- teilweise wieder entlädt.

maschine 10 eine größere Impulsdauer und damit Am Kondensator 72 bildet sich dabei eine Span-Einspritzmenge zu erreichen, ist zwischen den Lei- nung aus, die den Transistor 22 und durch ihn auch tungen 50, 51 die Serienschaltung eines temperatur- den Transistor 21 leitend hält, so daß ein Strom stabilen Widerstands 66 und eines NTC-Widerstands 30 durch das Relais R fließt und der Kontakt r geschlos-67 angeschlossen. Diese Widerstände liegen über sen wird. Der Motor 18 ist also in Betrieb und treibt einen Verbindungspunkt 5 in Serie. An diesen die Kraftstoffpumpe 16 an.

PunktS ist die Kathode eines Gleichrichters 65 ange- Sinkt die Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 un-

schlossen, dessen Anode an der Verbindung zwi- ter einen mit dem Widerstand 71 einstellbaren untc-

schen Widerstand 61 und Wicklung 40 liegt. Der 35 ren Grenzwert, z. B. 30 U/min, so wird die Spannung

Widerstand 67 steht mit der Brennkraftmaschine 10 am Kondensator 72 so klein, daß der Transistor 22

in wärmeleitender Verbindung. Bei niedrigen Tempe- und durch ihn auch der Transistor 21 abgeschaltet

raturen der Brennkraftmaschine 10 hat er einen so werden und die Kraftstoffpumpe 16 stillgesetzt wird,

großen Widerstandswert, daß die Kathode des Es wird also kein Kraftstoff mehr gefördert, und auf

Gleichrichters 65 negativer ist als dessen Anode, so 40 diese Weise wird sicher verhindert, daß einer oder

daß ein Ausgleichsstrom fließt, der die Impulsdauer mehrere der Zylinder der Brennkraftmaschine 10 mit

und damit die Einspritzdauer verlängert. Kraftstoff vollaufen.

An den Kollektor des Transistors 27 ist außerdem Die Kraftstoffpumpe 16 wird dann eingeschaltet,

die Anode einer Diode 70 angeschlossen, deren Ka- Während des Anlaßvorgangs wird der Anlaßschalter >

thode über einen Widerstand 71 und einen zu diesem 45 80 geschlossen. Hierdurch erhält der Transistor 21

parallelgeschalteten Kondensator 72 an die Minuslei- über den Widerstand 79 und die Diode 75 einen Ba-

tuna5I angeschlossen ist und direkt mit der Basis des sisstrom und wird leitend.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

ί 2 strpm mit einem Schalter eingeschaltet wird, der zur Patentansprüche: Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine geschlossen werden muß, d. h. beispielsweise durch den Zünd-

1. Kraftstoffeinspritzanlage für eine gemisch- schalter. An diesen kann bei den bekannten Einverdichtende Brennkraftmaschine, mit minde- 5 Spritzanlagen auch der elektrische Antriebsmotor der stens einem Einspritzventil und mit einem mono- Kraftstoffpumpe angeschlossen sein. Hierbei läßt sich stabilen Steuermultivibrator, der von einem mit jedoch keine ausreichende Sicherheit dagegen erreider Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gekup- chen, daß die Zündung nach dem Stillsetzen der pelten Signalgeber ausgelöst wird und dann einen Brennkraftmaschine eingeschaltet bleibt und von der Öffnungsimpuls von bestimmter Dauer für das io dann weiterlaufenden Kraftstoffpumpe in unzuläs-Einspritzventil liefert, sowie mit einer Kraftstoff- sigerweise Kraftstoff in einen der Zylinder der pumpe, die einen elektrischen Antriebsmotor auf- . Brennkraftmaschine gefördert wird, wenn durch irweist, dadurch gekennzeichnet, daß in gendeinen Fehler eines der Magnetventile in seiner an sich bekannter Weise der Antriebsmotor von Offenstellung bleibt. Wenn auch die Wahrscheinlicheiner selbsttätigen Schaltvorrichtung ausgeschal- 15 keit für einen solchen Fehler sehr gering ist, muß tet wird, wenn die Maschinendrehzahl unter doch eine weitere Sicherheitsmaßnahme dagegen geeinen niedrigen Grenzwert, beispielsweise unter troffen werden, daß bei stillstehender Brennkraftma-30 U/min abfällt, jedoch eingeschaltet wird, schine sich einer der Zylinder mit Kraftstoff in flüssiwenn die Brennkraftmaschine von ihrem Anlas- gern Zustand füllt, weil in diesem Falle beim nächsermotor getrieben wird und daß die Schaltvor- 20 sten Kompressipnshub des vollgelaufenen Zylinders richtung (23, 24) als unmittelbar auf die Dreh- eine starke mechanische Beschädigung der Brennzahl der Maschine ansprechender Schalter ausge- kraftmaschine entstehen könnte.

bildet ist, dem mindestens ein Transistor (22) zu- Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß geordnet ist, sowie ein in dessen Basiskreis an- vorgesehen, daß in an sich bekannter Weise der Angeordnetes Zeitglied aus einem Entlade-Wider- 35 triebsmotor der Kraftstoffpumpe von einer selbsttätistand (71) und einem Speicherkondensator (72), gen Schaltvorrichtung ausgeschaltet wird, wenn die dem im Takt der Öffnungsimpulse Ladestromim- Maschinendrehzahl unter einen niedrigen Grenzwert, pulse zugeführt werden, wobei der Speicherkon- beispielsweise unter 30 U/min abfällt, jedoch eingedensator an den Ausgang des Steuetmultivibra- schaltet wird, wenn die Brennkraftmaschine von ihtors (25) angeschlossen ist. 30 rem Anlassermotor angetrieben wird, und daß die

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Schaltvorrichtung als unmittelbar auf die Drehzahl zeichnet, daß in der Schaltvorrichtung ein zweiter der Maschine ansprechender Schalter ausgebildet ist. Transistor vorgesehen ist, der mit seinem Emitter dem mindestens ein Transistor zugeordnet ist, sowie an eine (51) von zwei Betriebsstromleitungen (50, ein in dessen Basiskreis angeordnetes Zeitglied aus 51) und mit seinem Kollektor über die Wicklung 35 einem Entlade-Widerstand und einem Speicherkon- (R) eines Anlasser-Relais an die andere Betriebs- densator, dem im Takt der Öffnungsimpulse Ladestromleitung (50) angeschlossen ist und ferner Stromimpulse zugeführt werden, wobei der Speichermit seiner Basis an den ersten Transistor (22), kondensator an den Ausgang des Steuermultivibravorzugsweise an den Emitter des ersten Transi- tors angeschlossen ist.

stors, und an einen zur ersten Betriebsstromlei- 40 Es sind zwar bereits Kraftstoffeinspritzanlagen betung führenden Widerstand (76) angeschlossen kannt, die eine mittelbar drehzahlabhängige, nämlich sowie mit der zweiten Betriebsstromleitung über durch den Unterdruck im Ansaugrohr betätigbare einen Widerstand und einen im Ruhezustand of- Abschaltvorrichtung für die Kraftstoffpumpe enthalfenen Anlasserschalter verbindbar ist. ten. Derartige Schaltvorrichtungen eignen sich für

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekenn- 45 den angestrebten Zweck nur bedingt, weil der Ansaugzeichnet, daß zwischen der Basis des zweiten luftdruck außer von der Drehzahl noch stark von Transistors (21) und dem mit dem Anlasserschal- der jeweiligen Stellung der Drosselklappe abhängt, ter (80) verbundenen Widerstand (79) eine Diode Es sind auch bereits unmittelbar drehzahlabhängig (75) angeordnet ist, und daß zwischen der Diode arbeitende Schaltvorrichtungen bekanntgeworden, (75) und dem Widerstand (79) ein zur ersten Be- 50 die eine Brennkraftmaschine gegen zu hohe Drehzahtriebsstromleitung (51) führender Widerstand len schützen sollen und mit der Zündanlage der (78) abzweigt. Brennkraftmaschine in der Weise zusammenarbeiten,

daß sie die Zündvorgänge unterbrechen, wenn der zeitliche Abstand zwischen zwei Zündvorgängen klei-

55 ner wird als eine voreingestellte, beispielsweise durch

die Schwingungsperiode eines Oszillators eingestellte Zeit. Hierfür ist bei der bekannten Einrichtung eine

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzanla- aufwendige Koinzidenz-Schaltung vorgesehen. Eine ge für eine gemischverdichtende Brennkraftmaschine solche Schaltung würde die Anlage nicht nur erhebmit mindestens einem Einspritzventil und mit einem 60 Hch verteuern, sondern auch große, die Schwingfremonostabilen Steuermultivibrator, der von einem mit quenz des Oszillators bestimmende Energiespeicher der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gekuppelten (Induktivitäten und/oder Kapazitäten) erfordern.
Signalgeber ausgelöst wird und dann einen öffnungs- Es sind auch bereits mechanisch wirkende Abstellimpuls von bestimmter Dauer für das Einspritzventil vorrichtungen für Brennkraftmaschinen bekanntgeliefert, sowie mit einer Kraftstoffpumpe, die einen 65 worden, die mit Fliehgewichten arbeiten und die elektrischen Antriebsmotor aufweist. Kraftstoffzufuhr um so stärker erhöhen, je weiter die

Bei bekannten, elektronisch gesteuerten Kraftstoff- jeweilige Drehzahl die Brennkraftmaschine unter iheinspritzunlagen ist vorgesehen, daß der Betriebs- ren Vollastwert absinkt, jedoch an der unteren Gren-