DE1576280C3 - Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit direkter oder indirekter Einspritzung - Google Patents
Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit direkter oder indirekter EinspritzungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennstoffeinspritzvorrichtung
für Brennkraftmaschinen mit direkter oder indirekter Einspritzung in den bzw. die
Zylinder, bei welcher mindestens ein elektromagnetisch betätigtes Einspritzventil dadurch gesteuert
wird, daß eine elektronisch arbeitende bistabile Kippschaltung von der Drehung eines Motorteils
durch einen den Beginn der.Einspritzung bestimmenden ersten Impuls in den einen und durch einen
weiteren Impuls, der das Ende der Einspritzung bestimmt, in den anderen stabilen Zustand gebracht
wird, wobei durch verschiedene voneinander unabhängige Eingänge Parameter entsprechend den
Motorbetriebsbedingungen eingegeben werden, durch welche die Zeitdauer unter Vermittlung eines Zeitglieds
vom ersten bis zum weiteren Impuls veränderbar ist. ; ' : .
Bekanntlich bietet bei Benzinmotoren die direkte Einspritzung an Stelle eines 'Vergasers verschiedene
Vorteile, da sie eine bessere "Regulierung und eine bessere Anpassung an den jeweiligen Motortyp erlaubt.
Dadurch kann der Brennstoffverbrauch verringert, die Leistung erhöht, und vor allem der
CO-Gehalt der Abgase herabgesetzt werden, was in Anbetracht der besorgniserregenden Verunreinigung
der Luft für den Stadtverkehr von besonderer Bedeutung ist. Die Verwendung der für Dieselmotoren
üblichen Einspritzpumpen führt jedoch zu sehr hohen Gestehungskosten, da'diese Pumpen Präzisionsgeräte
mit sehr engen Toleranzen darstellen.
Es ist auch bereits bekannt, an Stelle von Einspritzpumpen elektromagnetisch betätigte Einspritzdüsen
zur Brennstoffeinspritzung zu verwenden.
Derartige elektromagnetisch betätigte Einspritzdüsen weisen im allgemeinen genügend kurze Ansprechzeiten
auf, so daß jedem Zylinder des Motors
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eine eigene Einspritzdüse zugeordnet werden kann. Hierbei werden die Einspritzdüsen durch elektronische
Schaltungen gesteuert.
Es ist bereits eine elektronische Schaltung bekannt, bei der Anfang und Ende der Brennstoffeinspritzung
mit Hilfe einer bistabilen Kippschaltung durch Impulse gesteuert werden, die von einem mit einer
Welle des Motors verbundenen Rotor in zwei Abnehmerspulen oder in einer Abnehmerspule induziert
werden. Diese Impulse werden in Abhängigkeit von einem dem Unterdruck in der Ansaugleitung proportionalen
Grundregelparameter sowie in Abhängigkeit von verschiedenen Korrekturparametern phasenverschoben. Die vom Grundregelparameter
und den Korrekturparametern bewirkten Phasenverschiebungen wirken sich im wesentlichen additiv
auf die Einspritzdauer aus. Dies hat den Nachteil, daß die durch die Korrekturparameter verursachten
Änderungen des zeitlichen Abstands zwischen Anfang und Ende der Einspritzung unabhängig vom
Grundregelparameter sind, wodurch z. B. auch Einspritzungen stattfinden, wenn der Grundregelparameter
Null ist. Diese unerwünschten Einspritzungen bewirken einen hohen CO-Gehalt in den Abgasen
und einen unnötigen Brennstoffverbrauch und sollten daher unbedingt vermieden werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines elektronischen Brennstoffeinspritzsystems,
bei dem die Einspritzdauer unabhängig von der Drehung des Motors ist und die Nachteile der bekannten
Brennstoffeinspritzsysteme vermieden werden.
Diese Aufgabe wird, ausgehend von der eingangs umrissenen Brennstoffeinspritzvorrichtung, erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß ein drehzahlunabhängiges Zeitglied vorgesehen ist, das synchron mit
der bistabilen Kippschaltung ausgelöst wird und nach einer nicht unmittelbar von der Drehung des
Motors abhängigen und von der Kippschaltung unabhängigen Zeitdauer den weiteren Impuls erzeugt,
wobei das Zeitglied die Eingänge aufweist, die Zeitdauer von der Auslösung des ersten Impulses bis
zur Auslösung des weiteren Impulses in Abhängigkeit von einem Grundregelparameter vom Wert Null
bis zu einem vorbestimmten Maximalwert veränderbar ist und der Wert durch Korrekturparameter
multiplikativ überlagert wird.
Die erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzvorrichtung bietet den Vorteil, daß vermieden wird, daß
auf Grund der durch die Korrekturparameter verursachten Änderungen des zeitlichen Abstandes zwischen
Anfang und Ende der Einspritzung Einspritzungen stattfinden, wenn der Grundregelparameter
Null ist.
Es ist bereits eine Brennstoffeinspritzvorrichtung mit einer monostabilen Kippschaltung und einem
die Einspritzdauer bestimmenden Zeitglied, das die Impulsbreite und damit auch die Menge des unter
konstantem Druck eingespritzten Kraftstoffs bestimmt, bekannt, bei der einige Korrekturparameter
den Grundregelparameter multiplikativ überlagern. Da bei dieser bekannten Vorrichtung aber auch
Korrekturparameter vorgesehen sind, die den Grundregelparameter additiv überlagern, besitzt auch diese
bekannte Brennstoffeinspritzvorrichtung den Nachteil, daß nicht sichergestellt ist, daß die Brennstoffeinspritzung
vollständig unterbrochen wird, wenn der Grundparameter Null wird.
Bei einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung umfaßt das Zeitglied einen Transistor mit
einem pn-übergang, dessen Emitter mit einem vorzugsweise in Abhängigkeit von dem im allgemeinen
als Grundregelparameter dienenden Druck in der Ansaugleitung des Motors regelbaren Widerstand
und einem Kondensator verbunden ist, wobei letzterer über diesen Widerstand auf ein bestimmtes
regelbares Potential aufgeladen wird, während die beiden Basen des Transistors an ein den Korrekturparametern
entsprechendes, vorzugsweise in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Motors,
wie z. B. Motortemperatur, Ansauglufttemperatur, Betätigungsgeschwindigkeit des Gaspedals,
Luftfüllungsfaktor des Motors usw., steuerbares Potential angeschlossen sind, derart, daß die Auslösung
des Impulses zur Beendigung der Einspritzung erfolgt, sobald die Potentiale an Emitter und Basis
bis auf einen bestimmten Faktor gleich sind.
Als besonders vorteilhaft erwies es sich, einen Sägezahngenerator mit einem Transistor mit einem
pn-Ubergang, einem Widerstand und einem niederwertigen regelbaren Kondensator vorzusehen, vorzugsweise
in Form eines durch einen Faltenbalg betätigten Drehkondensators oder eines durch einen
Faltenbalg betätigten, aus axial verschiebbaren Zylindern bestehenden Kondensators, wobei die Kapazität
dieser Kondensatoren in linearer Abhängigkeit von dem als Grundregelparameter dienenden Druck
in der Ansaugleitung des Motors variiert und wobei die Frequenz des Sägezahngenerators vom Wert des
Widerstandes und des Kondensators abhängt und der Sägezahngenerator am Ende jeder Kipperiode
einen Impuls an die Basis eines Transistors gibt, der Bestandteil einer monostabilen oder bistabilen vom
Sägezahngenerator gesteuerten Kippschaltung ist, die Rechteckimpulse mit konstantem Spitzenwert, aber
veränderlicher Frequenz in Abhängigkeit vom Grundregelparameter erzeugt, wobei die Impulse zum
Laden des Kondensators des Zeitgliedes dienen und die Einspritzung beendet wird, sobald das Potential
dieses Kondensators bis auf einen bestimmten Faktor dem an den beiden Basen des einen pn-übergang
aufweisenden Transistors des Zeitgliedes liegenden Potential entspricht.
Die erfindungsgemäße elektronisch gesteuerte Brennstoffeinspritzvorrichtung bietet den Vorteil,
daß individuelle Unterschiede zwischen den einzelnen Einspritzdüsen, wie sie insbesondere durch Herstellungstoleranzen
verursacht werden, in einfacher Weise mittels jeder Einspritzdüse zugeordneter, auf
das Zeitglied einwirkender, vorzugsweise einstellbare Widerstände aufweisender Regelvorrichtungen ausgeglichen
werden können. .
Andere Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 6 bis 29 enthalten.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand schematischer
Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht einer
erfindungsgemäßen Einspritzanlage,
Fig. 2 einen Ausschnitt der schematischen Gesamtansicht
der Einspritzanlage,
Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung einer
Einspritzdüse,
F i g. 4 eine graphische Darstellung zur Einspritzdüse gemäß Fig. 3,
F i g. 5 ein schematisches Öffnungs-Zeit-Diagramm der Einspritzdüse gemäß F i g. 3, .
11 12
Fig. 6 ein Brennstoffvolumen-Zeit-Diagramm der Fig. 35 ein anderes Schaltschema einer individu-
Einspritzdüse gemäß Fig. 3, eilen Einspritzzeit-Regelung,
Fig. 7 eine-schematische Darstellung eines Unter- Fig. 36 eine schematische Gesamtdarstellung der
brechers der Einspritzanlage, Einspritzanlage mit Thyratrons für die bistabile
F i g. 8 ein Schaltschema der bistabilen Kippschal- 5 Einspritzzeit-Kippschaltung,
tung der Einspritzanlage, : F i g. 37 ein Schaltschema einer weiteren Ausfüh-
F i g. 9 ein Schaltschema der Verzögerungsschal- rungsform einer elektronischen Verteilervorrichtung,
tung der Einspritzanlage, die das Auftreten zu hoher Spannungen an den
Fig. 10 eine schematische Darstellung der ansaug- Lamellenkontakten beim Unterbrechen des Einspritz-
druckabhängigen Regelvorrichtung, 10 düsenstromes vermeidet,
Fig. 11 eine abgewandelte Ausführungsform der Fig. 38 ein Schaltschema mit Steuerung eines
Regelvorrichtung, Dieselstromaggregates in Abhängigkeit von der
Fig. 12 ein Schaltschema der Kippschaltung mit Klemmenspannung am Stromerzeuger,
Verzögerungsschaltelement, Fig. 39 ein Schaltschema zur Steuerung eines
Fig. 13 eine schematische Darstellung eines in 15 Dieselstromaggregates in Abhängigkeit von der an
der Einspritzanlage verwendeten Verteilers, den Generatorklemmen abgenommenen Leistung.
Fig. 14 einen Teilschnitt entlang der Linie a-a in Eine Pumpe 1 saugt über einen Filter 2 entweder
Fig. 13, direkt aus einem Brennstoffbehälter 3 oder über eine
Fig. 15 eine graphische Darstellung der Einspritz- zwischengeschaltete Speisepumpe 4 Brennstoff an
dauer in Abhängigkeit von einem Regelpotential, 20 und fördert ihn über einen Filter 5 zu elektromagne-
Fig. 16 ein Schaltschema einer handverstellbaren, tischen Einspritzdüsen 7 bis 10. Die Anlage umfaßt
an das Verzögerungsschaltelement angeschlossenen ein Druckregulierventil 6 und gegebenenfalls einen
Kaltstartvorrichtung zur Anreicherung der Brenn- mechanisch oder pneumatisch druckbelasteten Aus-
stoffmischung, wenn der Motor kalt ist. gleichsbehälter 11.
Fig. 17 ein Schaltschema einer automatischen, 25 Die elektrische und elektronische Anlage wird im
an das Verzögerungsschaltelement angeschlossenen allgemeinen von einer Batterie 13 gespeist, die in der
Kaltstartvorrichtung, üblichen Weise an die Lichtmaschine 14 über eine
Fig. 18 ein Schaltschema einer automatischen Regelvorrichtung 15 angeschlossen ist. Mit einem
Kaltstartvorrichtung in Verbindung mit einem luft- Schalter 16 wird die elektrische Einspritzanlage ein-
temperaturabhängigen Gemischregler, 30 geschaltet. Dieser Schalter kann mit dem Zündschloß
Fig. 19 ein elektronisches Schaltschema einer mit verbunden sein oder nicht. In die Schaltvorrichtung
dem Gaspedal verbundenen Gemischreglervorrich- 12 wird über einen Impulsgeber 17 die Winkelstellung
tung, eines sich drehenden Gliedes des Motors eingegeben
Fig. 20 ein elektronisches Schaltschema eines und in Form von Stromstößen als Befehle an die
drehzahlabhängigen Einspritzzeit-Korrekturgerätes, 35 Einspritzdüsen 7 bis 10 über einen Verteiler 18
Fig. 21 eine andere Ausführung der Schaltung weitergegeben. Dieser Verteiler wird über eine Vor-
eines drehzahlabhängigen Einspritzzeit-Korrektur- richtung 19 in Abhängigkeit von der Motordrehzahl
gerätes, . gesteuert.
F i g. 22 ein Einspritzzeit-Drehzahl-Diagramm Die Schaltvorrichtung 12 gibt über den Verteiler 18
unter Einschaltung eines Korrekturgerätes gemäß 40 Impulse mit gleichbleibender Amplitude und unver-
F i g. 20, änderlicher Impulsbreite bzw. -dauer aus. Die lineare
Fig. 23 ein Einspritzzeit-Drehzahl-Diagramm Veränderung der Impulsdauer erfolgt über eine
unter Einschaltung eines Korrekturgerätes gemäß Vorrichtung 20 in Abhängigkeit vom Ansaugdruck
Fig. 21, in den Ansaugleitungen 27 in Höhe der Ventile.
Fig. 24 eine andere Schaltung für ein drehzahl- 45 Dieser Druck stellt den Grundregelparameter dar.
abhängiges Einspritzzeit-Korrekturgerät, Die beschriebenen Ausführungen nutzen die Ge-
F i g. 25 ein Schaltschema einer bistabilen Kipp- schwindigkeits-Dichte-Verhältnisse aus, können aber
schaltung, auch andere Parameter als Grundlage haben, wie
Fig. 26 ein Schaltschema einer Schaltung gemäß z. B. Dichte und Drosselklappenöffnung, u. a.
F i g. 25 in Verbindung mit dem Verzögerungsschalt- 50 Die von 12 ausgegebenen Impulse werden durch
element, die Vorrichtungen 21 bis 25 korrigiert:
Fig. 27 ein allgemeines Regelschaltschema mit a) durch die gegebenenfalls'in die Vorrichtung20
Kippschaltung, eingebaute Vorrichtung 21 in Abhängigkeit vom
Fig. 28 einen ansaugdruckabhängigen Kondensa- Luftdruck;
tor im Schnitt, 55 b) durch die Vorrichtung 22 in Abhängigkeit von
Fig. 29 eine schematische Darstellung einer elek- der Motortemperatur;
ironischen Verteilervorrichtung, c) durch die Vorrichtung 23 in Abhängigkeit von
Fig. 30 ein elektronisches Schaltschema einer der Temperatur der Ansaugluft;
Regelvorrichtung gemäß Fig. 29, d) durch die Vorrichtung 24 in Abhängigkeit von
Fig. 31 eine Schutzschaltung für den Leistungs- 60 der Betätigung des Gaspedals; die Vorrichtung
transistor, 24 entspricht der Beschleunigungspumpe bei
Fig. 32 eine andere Schutzschaltung für den den üblichen Vergasermotoren;
Leistungstransistor, e) durch die Vorrichtung 25 in Abhängigkeit vom
Fig. 33 ein Schaltschema einer individuellen Ein- Luft-Füllungsgrad des Motors, der von der
spritzzeit-Regelung, 65 Drehzahl des Motors und der Ausführung der
Fig. 34 ein Brennstoffvolumen-Zeit-Diagramm Ansaugleitung abhängt;
unter Einschaltung einer Einspritzzeit-Regelung ge- f) durch die Vorrichtung 26 in Abhängigkeit von
maß F i g. 33, . der Spritzverstellung.
Wie' schon gesagt, bestimmt die Pumpe 1 den
Förderdruck; diese Pumpe arbeitet wie ein einfacher Kompressor ohne jegliche Dosierung. Dieser Druck
ist also nur abhängig von der Pumpe und nicht von den Einspritzdüsen, die für mehrere hundert Bar
ausgelegt sind. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit liegt der Betriebsdruck bei Saugrohreinspritzung bei
10 Bar und bei Zylindereinspritzung bei 30 Bar. Die verwendeten Pumpen sind übliche Zahnrad- od. ä.
Pumpen. Bei Verwendung von Kolben- oder Zahnradpumpen kann durch das Druckregulierventil 6
und den Ausgleichsbehälter 11 der Einspritzdruck in allen Fällen konstant gehalten werden. Die Pumpe
kann durch den Motor selbst oder durch einen zusätzlichen Elektromotor angetrieben werden.
Vorzugsweise wird eine über einen Elektromotor angetriebene Zahnradpumpe verwendet; der Ausgleichsbehälter
11 ist dann praktisch überflüssig und kann entfallen. Der Elektromotor wird in diesem
Fall automatisch über einen mit dem üblichen Zündschloß verbundenen Schalter in Betrieb gesetzt.
Bei Antrieb der Pumpe durch den Motor muß in den meisten Fällen ein Ausgleichsbehälter 11 vorgesehen
werden. Das Druckregulierventil kann entweder ein übliches Entlastungsventil oder ein elektrisch
gesteuertes Ventil sein.
Bei Verwendung eines elektrisch gesteuerten Ventils wird vorzugsweise ein Ventil der Bauart einer
nachstehend beschriebenen Einspritzdüse verwendet.
Bei motorgetriebener Pumpe kann beim Anlassen nach längerem Stillstand des Motors der Druck in
den Brennstoffleitungen zu den Einspritzdüsen 7 bis 10 (Fig. 1) sehr niedrig sein, obwohl die Düsen 7
bis 10 vollkommen dicht sind. Dieser Druckabfall rührt von den Leckverlusten des Druckregulierventils
6 und des Rückschlagventils 28 (Fig. 1) her.
Um sich Wartezeiten beim Anlassen des Motors bis zur Erreichung eines ausreichenden Betriebsdruckes zu ersparen, kann ein Magnetventil 200
(F i g.' 2) zwischen die Speisepumpe 4 und die Einspritzdüsen 7 bis 10 eingebaut werden. Dieses Magnetventil
wird über den Druckregler 201 betätigt, der über eine Relaisvorrichtung 202 die elektrische
Stromversorgung der Einspritzdüsen 7 bis 10 von der normalen Stromversorgung auf eine getrennte elektrische
Spannungsquelle umschaltet.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Einspritzanlage
ist mit elektromagnetischen Einspritzdüsen ausgerüstet. Eine Ausführung dieser Düsen wird
nachstehend beschrieben.
Die Einspritzdüse besteht aus einem Düsenkörpei 300, dessen unteres Ende durch einen Spritzzapfen
301 verschlossen ist. Der Zapfen wird in seinem Sitz durch einen Gewindering 308 gehalten. Zwischen
dem Gewindering und dem Zapfen liegen die Düse 302, das Zwischenstück 303, das Elektrogehäuse 304,
der Magnetkern 305 und der Deckel 306 mit der Dichtung 307.
Die Wicklung 309 wird über die Klemme 310 mit •Strom versorgt und ist über 311 an Masse geschlossen.
Bei manchen Ausführungen ist die Klemme 310 so ausgebildet, daß sie die isolierte Durchführung
der beiden Wicklungsenden ermöglicht. Der gepanzerte geschichtete Magnetkern 305 ist dreischenklig
ausgeführt. Die drei unteren Pole liegen gegenüber dem Lamellenanker 312, der über einen Halter 313
mit dem Zwischenstück 314 verbunden ist. Das Zwischenstück trägt an seinem unteren Ende eine
Scheibe 315 und im oberen Teil einen Bund, auf schenstück 314 verschweißt ist. In Ruhestellung wird
durch die Nadel 317 verschlossen, die mit dem Zwischenstück 314 verschweißt ist, In Ruhestellung wird
die Düse außer durch den Brennstoffdruck auch durch den Ring 318 verschlossen gehalten, der eine
Krümmung der Membran bewirkt. Mit dem Ring 319 kann ohne Schwierigkeit ein bestimmter Luftdruck
hergestellt werden. Die Kunststofflamellen 320 aus
ίο Polyäthylenterephthalat verhindern Schwingungen
der Düsennadel beim Öffnen und Schließen. Der Brennstoff wird über die mit dem eine Dichtung 307
aufweisenden Deckel 306 verschweißte Leitung 321 zugeführt. Es ist nicht zu übersehen, daß diese Einspritzdüse
nie klemmen kann, gleichgültig, welcher Brennstoff verwendet wird.
Die vorstehend beschriebene Ausführung der Einspritzdüse zeichnet sich durch folgende Eigenschaften
aus:
Die Magnetisierung des Magnetkerns durch die Spule 309 reicht aus, um mindestens den Mittelschenkel
des Kerns magnetisch zu sättigen. Die in Abhängigkeit vom Luftspalt auf den Anker 312
wirkende Kraft F hat also den durch die Kurve 400 in F i g. 4 dargestellten Verlauf. Wenn in Ruhestellung
die Lage der Membran und die auf sie wirkende Kraft Fp dem Punkt 402 entspricht, und die Gerade
401 die Verformung der Membran 316 wiedergibt, so sind die beweglichen Teile der Einspritzdüse bei
403 im Gleichgewicht. Dem Anheben e der Nadel entspricht der Abszissenabstand der Punkte 402 und
403. Um zu vermeiden, daß der Anker 312 gegen den festen Teil des Magnetkerns schlägt, genügt es, die
verschiedenen Teile so zu berechnen, daß die doppelt gestrichelte Fläche ebenso groß oder größer als die
einfach gestrichelte Fläche ist. Der Nadelhub ist zudem minimal und in dem Augenblick beendet, in
dem der Druckabfall an der Nadelspitze gegenüber dem Druckabfall in den Spritzlöchern vernachlässig-
■40 bar gering ist.
Die Einspritzdüse zeichnet sich also durch einen Magnetkern aus, der keinen unnötigen Luftspalt
aufweist und es dadurch ermöglicht, bei einer gegebenen Ampere-Windungszahl eine maximale Induktion
zu erzielen und der darüber hinaus große Anziehungsfiächen besitzt. Diese beiden Eigenschaften
bewirken hohe Anziehungskräfte und ermöglichen die Erzielung genauer Frequenzen der beweglichen
Teile in der Größenordnung von 1 kHz.
Man erhält also für die Einspritzdüse eine eindeutig
lineare Ansprechkurve. Wie schon vorstehend beschrieben, sind zwischen die beweglichen Teile
und die festen Kontaktstücke des Magnetkerns Kunststofflamellen 320 (F i g. 3) eingebracht, deren
Gesamtstärke etwas geringer ist als der verbleibende Luftspalt, so daß die beweglichen Teile wirkungsvoll
abgebremst werden, sobald sie sich der Gleichgewichtslage nähern. Um Schwingungen beim Schließen
der Düse zu vermeiden, sind derartige Kunststofflamellen ebenfalls zwischen der Scheibe 315 und der
Düse 302 eingebracht (F i g. 3).
Die BewegungZ in Abhängigkeit von der Zeit?
ist in F i g. 5 dargestellt, die Fördermenge Q in Abhängigkeit von der Zeit t{ in F i g. 6.
Bei einer Einspritzdüse dieser Ausführung beträgt ^1 etwa 400 Mikrosekunden, to etwa 300 Mikrosekunden
und ti 400 Mikrosekunden, so daß die Gesamtöffnungszeit
praktisch der Dauer des Stromimpulses
15 16
um ungefähr 400 Mikrosekunden verschoben ent- anschließend über die Diode 701 entlädt, in den
spricht. Kippgenerator eingegeben. Der Impuls geht über die
Die Fördermenge in Abhängigkeit von dem Strom- Diode 702 und den Widerstand 704 an die Basis
impuls wird, wie die Erfahrung zeigt, von einem sehr eines npn-Transistors 705. Dieser Impuls bewirkt die
schwachen Impulswert ab linear verändert. Die Ein- 5 schnelle Umschaltung des Transistors, der seinerseits
Spritzanlage arbeitet also zwischen dem Zeitpunkt i^ über die Widerstände 706 und 708 und den Konden-(Fig.
6) (= Leerlauf des Motors) und tP (= Höchst- sator709 die Umschaltung des pnp-Transistors 710
leistung des Motors). Aus F i g. 6 ist noch zu ersehen, auslöst. Die beiden Transistoren 705 und 710 sind
daß bei einer geringfügigen Verringerung der Impuls- also gesättigt, wodurch die Sättigung des Schaltdauer
unterhalb tR keine Einspritzung mehr erfolgt. io transistors 713 der Einspritzdüsen bewirkt wird.
Diese Eigenschaft erlaubt es, ohne Zuhilfenahme Der Kippgenerator wird in diesem die Einspritzung irgendwelcher Hilfsmittel, den CO-Gehalt und den auslösenden Zustand gehalten, wobei über einen Anteil an unverbrannten Bestandteilen bei plötzlicher Widerstand 715 der Basissättigungsstrom des Tran-Bremsung des Fahrzeuges (Schiebebetrieb) auf ein sistors 705 zurückgeleitet wird dank der Spannung, Minimum herabzusetzen, im Gegensatz zu Vergaser- 15 die an den Klemmen des Widerstandes 714 erscheint motoren, die gerade dann in ihren Verbrennungs- und der Speisespannung nahezu gleich ist. Die Widergasen einen hohen Anteil an CO und unverbrannten stände 703, 707 und 712 bewirken die notwendigen Bestandteilen aufweisen. . Vorspannungen und verhindern Umschaltungen auf
Diese Eigenschaft erlaubt es, ohne Zuhilfenahme Der Kippgenerator wird in diesem die Einspritzung irgendwelcher Hilfsmittel, den CO-Gehalt und den auslösenden Zustand gehalten, wobei über einen Anteil an unverbrannten Bestandteilen bei plötzlicher Widerstand 715 der Basissättigungsstrom des Tran-Bremsung des Fahrzeuges (Schiebebetrieb) auf ein sistors 705 zurückgeleitet wird dank der Spannung, Minimum herabzusetzen, im Gegensatz zu Vergaser- 15 die an den Klemmen des Widerstandes 714 erscheint motoren, die gerade dann in ihren Verbrennungs- und der Speisespannung nahezu gleich ist. Die Widergasen einen hohen Anteil an CO und unverbrannten stände 703, 707 und 712 bewirken die notwendigen Bestandteilen aufweisen. . Vorspannungen und verhindern Umschaltungen auf
Der Impulsgeber 17, der drehzahlabhängige Infor- Grund von Aufladungen.
mationen ausgibt, liefert einfach einen Impuls bei ao Der Kippgenerator wird durch einen an die Basis
Durchgang des Motors durch eine bestimmte Anzahl des Transistors 705 angelegten negativen Impuls
von vorher festgelegten Positionen, wie z. B. Öffnung zurückgeschaltet,
der einzelnen Einlaßventile. Die Einspritzdauerregelvorrichtung (F i g. 9) wird
In einer bevorzugten Ausführung verwendet man über Punkt 801 mit der Speisespannung VA und über
als Impulsgeber 17 eine von der Zündanlage unab- 25 Punkt 800 mit einer Spannung E gespeist,
hängige Vorrichtung mit magnetisierbaren Lamellen- Die Spannung E lädt über einen Widerstand 802
kontaktgebern. Diese Vorrichtung bietet den Vorteil, und ein als Regelwiderstand geschaltetes Potentio-
klare, direkt von der Schaltvorrichtung 12 verwend- meter 803 und eine Diode 807 einen Kondensator 806.
bare Signale auszugeben und die Verstellung des Eine Doppelbasis-Diode bzw. ein Transistor 805
Einspritzzeitpunktes unabhängig von der Zünd- 30 mit einem pn-übergang ist mit ihrer bzw. seiner Basis
verstellung vornehmen zu können. 812 über den Widerstand 804 und Punkt 801 an die
Fig. 7 gibt eine schematische Darstellung dieser Speisespannung^ gelegt, wobei an der Basis 812
Vorrichtung: eine feste Scheibe 601 trägt eine oder die Spannung VB2 herrscht. Ihre Basis 810 ist mit
mehrere Kontaktlamellen, wie z. B. 604, die in einer Erde verbunden. In Ruhestellung ist die Diode, die
zylindrischen Ausbuchtung liegen. Eine andere, ahn- 35 durch den Emitter 811 und die Basis 810 gebildet
liehe Scheibe 600 trägt einen oder mehrere Perma- wird, nichtleitend. Sie spricht plötzlich an, wenn das
nentmagnete 605, die über die Lamellen 604 zu liegen Potential des Emitters 811 den Wert
kommen. Die Einstellung erfolgt in der Form, daß
kommen. Die Einstellung erfolgt in der Form, daß
unter der Einwirkung eines Magneten ein Kontakt γ _ γ
geschlossen wird. Mit Hilfe mehrerer magnetisier- 40 /2
barer Lamellen 602, die z.B. durch die Verteilerwelle
barer Lamellen 602, die z.B. durch die Verteilerwelle
603 bewegt werden, kann zwischen die Lamellen 604 erreicht, wobei η der Transistorfaktor von 805 ist.
und die Permanentmagnete 605 ein Magnetschirm Das Ansprechen bzw. Leitendwerden geschieht nach
geschoben werden. Bei einer entsprechenden Anzahl einer Ansprechzeit t, wobei
von Kontaktelementen und/oder Magnetschirmen 45
erhält man ein Signal pro Arbeitszyklus eines E(I- β-(ΐκα) = VP = η Vb2 ,
Zylinders. ■ · .
Der sich drehende Teil kann gegebenenfalls mit und R den Wert der Widerstände 802 und 803 angibt
einem Fliehkraftversteller bekannter Ausführung und C den Wert des Kondensators 806.
versehen werden. 50 Es folgt also:
Die Schaltvorrichtung gibt einen Impuls ab, dessen
Dauer eine lineare Funktion des Hauptbetriebsd M i iki
Dauer eine lineare Funktion des Hauptbetriebsd M i iki
parameters des Motors ist und in Abhängigkeit von ~ °^β Ig 77 Vn
Korrekturparametern berichtigt ist.
. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendet 55
einen bistabilen Kippgenerator mittlerer Leistung, Im Augenblick der Zündung von 805 erreicht die
der einerseits durch die Vorrichtung 17 und anderer- Spannung bei 809, die gleich Null war (allgemeiner
seits durch ein Signal in Abhängigkeit von den durch Minuspol), den Wert — VP, wobei die Polarität der
die Vorrichtungen 20 bis 27 ausgegebenen Informa- Diode 807 sich umkehrt. Dieser negative Impuls wird
tionen betätigt wird. Es wird immer unter Spannung 60 zur Blockierung des Kippgenerators verwendet.
geschaltet, so daß bei Verwendung von Transistoren Die äußerst einfache Schaltung gemäß F i g. 9, die
ein sehr schnelles Schalten gewährleistet ist. ein Zeitglied darstellt, ergibt die Berechnungsgrund-
Der bistabile Kippgenerator mittlerer Leistung ist lage für die Einspritzdauer.. Die Einspritzdauer t
in F i g. 8 dargestellt, wobei der Schalttransistor 713 ändert sich also linear mit R oder C.
der Einspritzdüsen (Ausgang S) eigentlich nicht zum 65 Da der Grundregelparameter sich linear mit der
Kippgenerator gehört. Luftfüllung der Zylinder oder, was das gleiche ist,
Ein von der Vorrichtung 17 ausgehender positiver mit dem Druck P in der oder den Ansaugleitungen
Impuls wird über den Kondensator 700, der sich bei einer gegebenen Lufttemperatur ändert, wirkt der
17 18
Druck P auf den Wert R des Potentiometers 803 die Schaltung wird unter Berücksichtigung von η,
entsprechend Fig. 10. ' VA, 714, 715, 811, 704 und 703 berechnet, um
Ein an einem genau berechneten Punkt von der folgenden Wert zu erhalten: .
Ansaugleitung 27 (Fig. 1, nach der Drosselklappe) ■ . ;
Ansaugleitung 27 (Fig. 1, nach der Drosselklappe) ■ . ;
abgehender Stutzen ist mit dem Eingang 813 einer 5 y = nV
Unterdruckmeßkammer 814 verbunden, die durch p ■■ ■ ■ A' .
eine Membran 815 luftdicht abgeschlossen ist. Der " - : ;'".'"-.
Kolben 821 bewegt sich entsprechend dem Druck in so daß beim Schalten der spannungsgesteuerten
der Kammer 814 und dem Druck der Feder 816; Transistoren 705, 710 und 713 die Abweichnung nur
er ist mit einer Zahnstange 817 starr verbunden, io durch Veränderungen von?? (positiv; oder negativ)
wodurch das mit dem Potentiometer 803 verbundene herrühren kann, die unter 0,001 % pro Grad liegen.
Ritzel 818 bewegt wird. Die gesamte nach diesem Prinzip ausgeführte
Wenn man mit P den absoluten Druck in dem Schaltung weist also eine Temperaturabweichnung
Stutzen bezeichnet, mit Pq den Umgebungsluftdruck von weniger als 0,01% pro Grad auf,. wobei die
und mit Rn, den Maximalwert des verwendeten varia- 15 Transistoren 705, 710 und 713 Gerrnaniumtransi^·
blen Widerstandes, so erhält man für den Wider- stören sind. Die Temperaturabweichnung ist mit
standswert R des Potentiometers 803: Silizium-Transistoren noch geringer, jedoch ist ihre
Verwendung in Anbetracht ihres hohen Preises im
allgemeinen nicht zu vertreten. ;
_ _ P 20 Da außerdem die Einspritzdauer nur vom Ver-
Po hältnis EIVB 2 abhängt, zeichnet sich die Schaltung
■somit durch große Stabilität auch ■ bei möglichen
. Schwankungen der Speisespannung aus. .
Bei geringen Veränderungen von Po (Höhenunter- Aus praktischen und wirtschaftlichen Erwägungen
schiede, Luftdruckänderungen) erhält man: 25 kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die
Verteilervorrichtung für die verschiedenen Zylinder vorzugsweise an der Basis der Leistungstransistoren
Δ -K __ — Δ Po 713 vorgesehen sein. In diesem Fall wäre jeder Ein-
H P0 spritzdüse ein eigener Leistungstransistor zugeordnet.
30 Die in Fig. 13 und 14 schematisch dargestellte
Verteilervorrichtung wird, soweit es die Drehzahl des
. Um dem entgegenzuwirken, wird ein mit dem Motors erlaubt, als Lamellenkontaktgeber bzw.
Träger des Potentiometers 803 durch einen Hebel 819 -schalter ausgeführt.
verbundener Faltenbalg 820 verwendet. . In der Praxis bildet der Verteiler 18 .mit dem
Die damit erzielbare Korrektur ist jedoch nur bei 35 Impulsgeber 17 (Fig. 1) einen Block, dessen bewegeinem
ganz bestimmten Wert von P wirksam. . liehe Teile über eine Welle 603 mit einer Welle des
Deswegen wird vorzugsweise die in Fig. 11 dar- Motors, z.B. der Zündverteilerwelle .verbunden sind,
gestellte Vorrichtung verwendet. Dieser Verteiler besteht (für einen. .4-Zylinder-
Ein luftdicht geschlossenes Gehäuse 900 ist mit Motor) aus vier Lamellenkontaktgebern 610 bis 613,
der Ansaugleitung 27 durch ein bei 901 angesetztes 40 die, wie aus den Fig. 13 und 14 ersichtlich, symme-Rohr
verbunden. Die einzigen (abgedichteten)Durch- irisch angeordnet und in den zylindrischen .Verführungen
sind die der Verbindungskabel zum tiefungen einer festen nicht magnetischen Scheibe. 619
-Potentiometer 803. . . !eingelassen sind.· Dieser Scheibe gegenüber ist in
Der Druck in dem Stutzen wirkt auf einen Falten- einem gewissen Abstand eine andere feste Scheibe 620
balg 902, der über eine Stange 903 und eine Zahn- 45 angebracht, die entsprechend den Lamellen- 610 bis
stange 904 und einen Zahnradsatz 905, 906, 907 mit 613 der Scheibe 619 kleine Permanentmagnete 614
.der Potentiometerwelle 803 verbunden ist. . . bis 617 trägt, durch die,, wenn kein Magnetschirm
1 Man erhält also: .... ■',..''. vorhanden ist, die Kontaktgeber:610.bis.613 ge
schlossen werden. Der Verteiler besteht weiterhin
-^ = -^m ' P '50 aus einer drehbaren magnetischen Scheibe 618 mit
, ! einem Sektorausschnitt, so daß die Kantaktgeber 610
Die Ausführung des Fältenbalges und des Gerätes bis 613 nacheinander für eine längere Dauer als die
kann natürlich auch anders gewählt werden; Fig. 11 ^maximale Einspritzdauer geschlossen werden! " „.·.-gibt
nur eine beispielsweise Ausführung. Das entsprechende Teil des impulsgebers 17 ist
..Das entsprechende Schaltschema der elektronischen 55 gegenüber dem Sektorausschnitt des Verteilers 18 um
Schaltvorrichtung 12 ist in Fig. 12 wiedergegeben. einen genau berechneten Winkel versetzt, so daß der
In dieser.Figur ist der Transistor 713 (Fig. 8) nicht Kontaktgeber (z.B. 610).vor Abgabe des."Einspritzdargestellt.
Aus der vorstehend gegebenen Beschrei- signals durch den Impulsgeber an die Schaitvorrichbung
ist zu ersehen, daß bei der Betätigung des . tung 12 geschlossen ist. ; .. : '""/\\
Kippgenerators durch den vom . Impulsgeber 17 60 Auf diese Weise bewirkt der Verteiler selbst keiner-(Fig. 1) ausgegebenen Impuls die Einspritzdauer- lei Schaltung beim Schließen und .öffnen. Die erreguliervorrichtung in Aktion tritt und. nach einer wähnte versetzte Anordnung gewährleistet auch ein zum Druck? proportionalen Zeitdauer das Signal sicheres Funktionieren der.Kontäktgeber 610 bis.613 zur Beendigung der Einspritzung ausgibt, d. h. einen nach dem durch die Schwingungen der Lamellen negativen Impuls, der über den Widerstand 854 an 65 bedingten Übergang beim Schließen,
die Basis von 705 gegeben wird. Die Temperatur- Da die Einspritzung primär von dem Druck P in
Kippgenerators durch den vom . Impulsgeber 17 60 Auf diese Weise bewirkt der Verteiler selbst keiner-(Fig. 1) ausgegebenen Impuls die Einspritzdauer- lei Schaltung beim Schließen und .öffnen. Die erreguliervorrichtung in Aktion tritt und. nach einer wähnte versetzte Anordnung gewährleistet auch ein zum Druck? proportionalen Zeitdauer das Signal sicheres Funktionieren der.Kontäktgeber 610 bis.613 zur Beendigung der Einspritzung ausgibt, d. h. einen nach dem durch die Schwingungen der Lamellen negativen Impuls, der über den Widerstand 854 an 65 bedingten Übergang beim Schließen,
die Basis von 705 gegeben wird. Die Temperatur- Da die Einspritzung primär von dem Druck P in
Stabilität der Schaltung ist sehr groß; der entschei- der Ansaugleitung 27 abhängt, ist es nötwendig, einige
dende Faktor, der eine Änderung bewirkt, ist VP ; für den einwandfreien Lauf des Motors unerläßliche
Korrekturmöglichkeiten vorzusehen, und zwar hinsichtlich
a) der Einspritzung beim Kaltstart,
b) der Temperatur der angesaugten Luft,
c) zusätzlicher Einspritzung bei schneller Be- ;. schleunigung,
d) des Füllungsgrades der Zylinder, der von der Drehzahl des Motors abhängt. :
• Zum besseren Verständnis der Kaltstartvorrichtung
ist in Fig. 15 das Arbeitsprinzip der Einspritzdauerregelvorrichtung
noch einmal dargestellt. Die Einspritzdauer tj ist gegeben durch:
= R C Loge
E-η VB2
■■■ Wenn bei Kaltstart der Wert von VB 2 erhöht wird,
wird die Einspritzdauer verlängert, und es wird mehr eingespritzt. Diese verstärkte Einspritzung wird praktisch
auf die in Fig. 16 dargestellte Weise bewirkt. ■r Ein Potentiometer 821 und ein nicht regelbarer
Widerstand 822 sind als Spannungsteiler an die Basis 812 des Transistors 805 gelegt. Bei Normalbetrieb
liegt der Schleifkontakt des Potentiometers 821 am Verbindungspunkt zwischen 821 und 822. Für den
Kaltstart wird der Schleifkontakt entlang 821 verschoben, wodurch die Spannung Vg2 erhöht wird.
■Man erzielt also auf einfache Weise eine entsprechende erhöhte Einspritzung durch Handverstellung.
■ Eine abgewandelte Ausführungsform ermöglicht eine automatische Verstellung, mit oder ohne zusätzliche
Handverstellung.
• In Fig. 17 ist diese automatische Einspritzregulierung dargestellt. Aus den Widerständen 828, 827
und dem Transistor 823 wird ein Spannungsteiler gebildet. Die Basis dieses Transistors ist durch die
Widerstände 824, 825 und 826 vorgespannt. Die Spannung VB 2 von 805 hängt also vom Kollektorstrom
des Transistors 823 ab.
- Man nützt die Wärmeempfindlichkeit eines Si-Transistors
aus, der ziemlich hohe Temperaturen aushalten kann. Dieser in einen Ölbehälter eingelassene
Transistor wird in den Motorblock eingebaut. ■Wenn sich der Motor erwärmt, wächst der Kollektorstrom
des Transistors 823, und VB 2 fällt ab, wodurch
die Einspritzung progressiv verringert wird. Die Schaltung ist äußerst sicher, da der Transistor 823
der Wassertemperatur direkt ausgesetzt ist.
Um die Veränderung der Einspritzung von einer bestimmten Wassertemperatur ab zu beschränken,
kann eine Zener-Diode 829 an den Klemmen des Widerstands 828 vorgesehen werden. Es ist aber einfacher,
die Widerstände 824, 825 und 826 so einzu- : stellen, daß der Transistor bei einer bestimmten Was-'
sertemperatur gesättigt ist.
; Eine andere Ausführung ermöglicht es, eine zusätzliche
Einspritzung durch Einbau eines mit dem Potentiometer 803 reihengeschalteten Widerstandes
zu erreichen. : . .
: Für die Lufttemperaturkorrektur wird die in
P i g. 18 dargestellte Schaltung verwendet, die der in
Fig. 17 dargestellten Wassertemperaturkorrekturvorrichtung
im Motorblock ähnlich ist und nach demselben Prinzip arbeitet und einen Transistor 830
umfaßt. Die Einstellung der Widerstände 831, 832, 833, 834 und 835 wird in der Weise vorgenommen,
■ daß man bei Normalbetrieb eine Korrektur der Einspritzdauer von 0,2 bis 0,3 % pro Grad erreicht, wobei
dieser Wert natürlich auch dem jeweiligen Motor angepaßt werden kann.
Die Reguliervorrichtung für schnelle Beschleunigung ist in F igM 9 dargestellt. . ., .
. Diese Vorrichtung, die der Beschleunigungspumpe in Vergasermotoren entspricht, besteht aus einem
Kondensator 836, einem Widerstand 837 und einem Potentiometer 838 in der in F i g. 19 wiedergegebenen
Der Schleifkontakt des Potentiometers 838 ist mit dem Gaspedal 29 oder mit der Drosselklappenachse
verbunden.. Bei Beschleunigung wird der Schleifkontakt nach links (s. Figur) verschoben, wodurch während
einer veränderlichen, von der Zeitkonstanten der Schaltung 826, 836, 837 und 837 abhängigen Zeitdauer
der Basisstrom des Transistors 823.und damit der Kollektorstrom verringert wird. Gegebenenfalls
wird dadurch auch eine EntSättigung des Transistors 823 bewirkt, wenn die Vorrichtung entsprechend eingestellt
war, oder andernfalls die Enterregung der Zener-Diode 829, was zu einer vorübergehenden Erhöhung
von VB 2 an 805 und damit zu einer vorübergehenden
verstärkten Einspritzung führt. Die Wirkung hängt von der Schnelligkeit ab, mit der das
Gaspedal betätigt wird.
Es muß dabei vermerkt werden, daß die Ansprechzeit der Vorrichtung kürzer als die Einströmzeit der
Luft ist, so daß also niemals ein »Loch« bei starker Beschleunigung auftreten kann.
Die vom Füllungsgrad des Motors abhängige Korrekturvorrichtung ist notwendig, da infolge der
aerodynamischen Effekte in den Ansaugleitungen und, bei gewissen Motoren, durch die Ventilüberschneidung
(Einlaß- und Auslaßventile) bedingt, der Füllungsgrad bei hohen Drehzahlen abfällt. Darüber
hinaus kommt es häufig vor, daß bewußt oder unbewußt bzw. erwünscht oder nicht erwünscht als Folge
von Resonanzerscheinungen in den Rohrleitungen mindestens eine Art und Weise der Ansaugung be-
vorzugtwird. : :.
Die F i g. 20 und 21 zeigen zwei mögliche Lösungen unter Verwendung eines Potentiometers, dessen
Schleifkontakt z. B. von einer bestimmten Drehzahl ab oder über den. gesamten Drehzahlbereich über
einen üblichen Tachometer oder in anderer .Weise bewegt wird. Fig. 20 enthält ein übliches Potentiometer
839, Fig. 21 ein Potentiometer 842 mit einem festen Abgriff. Man erhält somit Korrekturkurven
der Einspritzzeit tt in Abhängigkeit von der Drehzahl
ω des Motors, wie sie in Fig. 22 und.23 dargestellt sind. ; .... ·..,..-. ..■_: . . '.. ....
Die Verwendung von zusätzlichen Widerständen 843, 844, 845 und 846 ermöglicht es, fast jeden
gewünschten Kurvenverlauf zu erzielen. Die Vorrich-
.55 rung 840 steht stellvertretend für.die vorstehend angeführten
Korrekturen. Die .Korrekturvorrichtungen : in Abhängigkeit vom FüHungsgrad des Motors sind
' jedoch astatisch. Daher verwendet man in einer vor-
• zugsweisen Ausführung nach der Erfindung die vollkommen
statische Vorrichtung gemäß Fig. 24. Bei offenem Lamellenkontaktgeber 604 lädt sich der
• Kondensator 851 über die Diode 850 und den Widerstand 852 gemäß der Gleichung:
■=VA(l — e-".)
wobei F851 die Spannung am Kondensator 851, α der
Drehwinkel des Motors, durch den zwei Impulse
21 22
voneinander getrennt werden, und ω die Drehzahl ist. einem Transistor 121 mit einem pn-übergang, einem
Im Augenblick der Einspritzung durch Schließung Widerstand 101 und einem Kondensator 102 besteht,
des Kontaktgebers 604 ergibt sich am Verbindungs- Die Kipperiode ist proportional zum Wert des Wider-
punkt von 851, 850, 849 und 853 schlagartig der Standes 101 sowie zur Kapazität des Kondensators
Wert F4 + F851. Der Kondensator 851 gibt einen 5 102. Bei jedem Kippvorgang wird vom Widerstand
Teil seiner Ladung an den Kondensator 847 und ent- 104 über den Kondensator 103 an die Basis des
lädt sich dann über den Widerstand 853. Der Kon- Transistors 116 ein negativer Impuls gegeben. Dieser
densator 847 entlädt sich über die Widerstände 848, Impuls bewirkt ein Kippen des aus den zusätzlichen
835 und 828, wodurch eine Veränderung von VB 2 Transistoren 109 und 116 bestehenden monostabilen
(805) bewirkt wird. Man kann leicht nachweisen, daß io Kippgenerators in der Stellung »gesättigt-gesättigt«,
die Einspritzzeitänderung, die sich daraus ergibt, für Der Kippgenerator verbleibt in diesem Zustand, bis
einen gegebenen Impuls folgenden Wert hat: der Kondensator 113 so weit geladen ist, daß der
Basisstrom des Transistors 109 schwach genug ist,
um das Zurückkippen des Generators in die Stellung
1 _ e0n^ X5 »gesperrt-gesperrt« auszulösen. Die Werte der ver-
A U = schiedenen Elemente sind dabei so gewählt, daß der
I _ /Je-STT Zeitraum, in dem sich der monostabile Kippgenerator
in der Stellung »gesättigt-gesättigt« befindet,
1111 kürzer ist als die kleinste »Relaxationsperiode« des
h — Qsi · -#852 so Widerstands 104. Die Verwendung eines monosta-
I2 = C847 OR848 + .R828 + .R835) t>ilen Kippgenerators mit zusätzlichen Transistoren
ist natürlich nur beispielsweise hier angeführt. Die
β — 847 Rechteckimpulse, deren Frequenz sich in Abhängig-
C847 + C851 keit vom Druck in der Ansaugleitung ändert, liegen
25 an den Klemmen des Widerstandes 114 an und laden über die Diode 117 den Kondensator 806 der Ein-
Daraus ergibt sich, daß man durch geeignete An- Spritzanlage (Fig. 9); die Teile 802 und 803 in
Ordnung und Abstimmung der verschiedenen Bauele- F i g. 9 entfallen dabei. Man erhält somit eine zu den
mente alle den F i g. 22 bzw. 23 entsprechenden Kor- Werten von .R101 und C102 proportionale Einspritzrekturkurven
erhalten kann. Die gesamte vorstehend 30 dauer. Diese Schaltung kann gewisse Temperaturbeschriebene
Einspritzanlage umfaßt in einer ersten abweichungen aufweisen, vor allem bei Verwendung
Ausführung als Grundregelvorrichtung ein Potentio- von Ge-Transistoren.
meter, das durch einen sogenannten Unterdruck- Aus diesem Grunde wird in F i g. 26 eine vorzugs-
messer gesteuert wird. weise Ausführung entsprechend der Erfindung dar-
Eine andere Ausführungsform ermöglicht es, unter 35 gestellt. Die Oszillatorschaltung besteht im wesent-
Beibehaltung der wesentlichen Dosierungsvorrich- liehen nicht mehr aus einem monostabilen Kippgene-
tungen (bistabiler Kippgenerator in Verbindung mit rator in Verbindung mit einem Multivibrator, der
einem Zeitglied mit einem Transistor mit einem pn- einen Transistor mit einem pn-übergang aufweist,
Übergang) das Signal für den in der Ansaugleitung sondern aus einem bistabilen Kippgenerator, der
des Motors ermittelten Druck über einen regelbaren 40 doppelt gesteuert ist einerseits durch einen ersten
Kondensator in ein elektrisches Einspritzdauersignal Sägezahngenerator mit einem einen pn-übergang auf-
zu verwandeln. Dieser Kondensator ist in Anbetracht weisenden Transistor 121 und einem einstellbaren
seiner geringen Kapazität (höchstens in der Größe Kondensator 120 und zugehörigen Widerständen 119,
von Nanofarad) und seiner geringen Abmessungen 123 und 126 und andererseits durch einen zweiten
ein Gerät üblicher Konstruktion. 45 Sägezahngenerator, der das Zurückkippen des bista-
- Wie schon gesagt, wird das Ende der Einspritzung bilen Kippgenerators steuert und einen Transistor
durch Erreichung des Spitzenwertes des Emitter- 140 mit einem pn-übergang sowie einen Konden-
potentials eines Transistors (805 in Fig. 9) bewirkt. sator 138 und Widerstände 136 und 137 sowie eine
Bei einer anderen Ausführung wird jedoch die La- Diode 139 aufweist.
dung des Kondensators 806 (Fig. 9) nicht mehr 50 Der bistabile Kippgenerator umfaßt Transistoren
durch einen regelbaren Widerstand 803 (F i g. 9), 128 und 130, die Kondensatoren 122 und 132, die
sondern durch eine Folge elektrischer Impulse von Widerstände 124, 125, 129, 133, 134 und 135 sowie
bestimmtem Spitzenwert und von konstanter Dauer die Dioden 127 und 131. Von der Schaltung gemäß
bewirkt. Die Impulse werden mittels eines Sägezahn- Fig. 26 werden über eine Diode 117 bei S eine Folge
generators erzeugt, dessen Frequenz durch einen 55 von rechteckigen Impulsen abgegeben, wobei diese
regelbaren Kondensator gesteuert wird. Die Kapazität Impulse sukzessive den Kondensator 806 des Zeit-
des Kondensators ist zu jedem Zeitpunkt linear vom gliedes gemäß Fig. 9 aufladen.
Wert des Grundregelparameters abhängig: dem Die Speisung dieser Schaltung geschieht auf eine
Druck in der Ansaugleitung des Motors. Die mittlere ähnliche Weise wie bei der Schaltung gemäß F i g. 25
Kippfrequenz liegt bei 105 Hz. 60 und wirkt über die Diode 117 in ähnlicher Weise auf
F i g. 25 zeigt eine erste Ausführung eines solchen die Einspritzregulierung wie bei der Schaltung gemäß
Generators. Der Sägezahngenerator wird an die all- Fig. 25.
gemeine Stromversorgung der Einspritzanlage über Die Schaltung gemäß F i g. 26 weist die gleiche
118 angeschlossen; zu Beginn der Einspritzung wird Temperaturstabilität wie die allgemeine Schaltung
übrigens eine positive Spannung bei 100 angelegt 65 gemäß F i g. 12 auf.
(Kippen des bistabilen Kippgenerators). Dieses zwei- F i g. 27 stellt die Gesamtschaltung der Einspritzfache
Anlegen von Spannungen vom Beginn der Ein- anlage ohne die Antriebs- bzw. mechanischen EIespritzung
an betätigt den Sägezahngenerator, der aus mente und die Zubehörteile (Kaltstart, Beschleuni-
gimgsvorrichtung usw.) dar; diese Teile fügen sich
jedoch in diese Schaltung in ähnlicher Weise wie vorstehend beschrieben ein.
Es kann ohne Schwierigkeit gezeigt werden, daß die Impulsdauer tt an der Einspritzdüse folgende
Größe hat:
■"119 ' ^120 '
Loge
^806
• Loge
,12Ij [E — ^805 VBi, 805
i?i37 * C-
137 ^138
— Vuo Vb2,
Wie schon gesagt, wirkt der Druck P in der Ansaugleitung
auf den Kondensator 120, der einen geringen Wert hat und somit klein ausgeführt werden
kann. Der Kondensator 120 ist ein handelsüblicher Drehkondensator, der auf ähnliche Weise wie das
Potentiometer803 (Fig. 10 oder 11) betätigt wird. Er kann auch aus einem oder mehreren konzenirischen
Zylindern bestehen, die nur ein geringes Spiel aufweisen und mit Teflon überzogen sind
(Fig. 28). Ein dichtes Gehäuse900 ist mit der Ansaugleitung
27 über einen aufgesetzten Stutzen 901 verbunden. Die einzigen Durchführungen sind die der
elektrischen Verbindungsdrähte zum Kondensator 120. Dieser Kondensator ist im Innern eines Faltenbalges
902 angeordnet. Der bewegliche zylindrische Teil 1201 ist über eine Stange 1202 mit dem Deckel
1203 des Faltenbalges 902 verbunden und folgt somit dessen Bewegung. Dieser Zylinder 1201 ist mit einer
Teflonschicht 1204 versehen und bewegt sich mit geringem Spiel bei 1206 in dem entsprechenden Teil
1205, das ebenfalls mit Teflon überzogen ist. Um eine größere Kapazität des Kondensators zu erzielen,
genügt es, mehrere konzentrische Zylinder 1201 vorzusehen. ■
Wird der Druck in der Ansaugleitung im Verhältnis zum Luftdruck gemessen, so muß in Abhängigkeit
von diesem korrigiert werden (Höhe usw.). Eine korrekte Korrektur wird durch Steuerung des Widerstands
über einen Faltenbalg erreicht.
Die verschiedenen Korrekturen werden in der vorbeschriebenen Weise durchgeführt; die Korrektur in
Abhängigkeit von der Temperatur der Ansaugluft wird jedoch in genauer und einfacher Weise dadurch
erreicht, daß als Widerstand 137 ein temperaturempfindlicher Widerstand mit positivem linearem
Koeffizienten, z. B. ein Si-Stab, verwendet wird.
Außerdem muß erwähnt werden, daß geringfügige Änderungen der Kapazitäten der Kondensatoren 120
und 138 (deren Kapazität sowieso gering ist) Einspritzkorrekturen ermöglichen. Dabei kann man jedes
beliebige Korrekturverfahren anwenden, indem man z. B. parallel zu den Klemmen der Kondensatoren
138 und/oder 120 einen Hilfskondensator schaltet, der von veränderlichen Parametern, wie z.B. der
Drosselklappenöffnung oder einer von der Motordrehzahl abhängigen Bewegung gesteuert wird. Man
kann also Kondensatoren in ähnlicher Ausführung wie gedruckte Schaltungen verwenden und damit
jede Art von Korrektur erzielen.
Wie schon gesagt, kann die Verteilung der Impulse an die verschiedenen Einspritzdüsen am Ausgang S
des Transistors 710 (F i g. 8 und 12) vorgesehen werden, und zwar mittels einer rotierenden, motorabhängigen
Verteilervorrichtung, die mit Lamellenkontaktgebern versehen ist und die Verbindung zwischen der
Basis jedes Transistors 713 (Fig. 8) und dem Emitter
des Transistors 710 herstellt.
Bei dieser Art von Verteilung hat der zu verteilende (nicht zu schaltende) Strom eine Stärke von etwa
1 A, weswegen dieser Verteiler ebensoviele Leistungstransistoren mit Zenerdioden verlangt, wie Einspritzdüsen
vorhanden sind sowie außer dem Impulsgeber 17 eine, wenn auch einfache mechanische Vorrichtung.
F i g. 29 zeigt in schematischer Darstellung eine vorzugsweise Ausführungsform eines Verteilers.
Der gegenüber dem Impulsgeber 17 abgewandelte und nunmehr mit 1017 bezeichnete Impulsgeber gibt
einerseits Signale an die Vorrichtung 12 (F i g. 1), die alle schon beschriebenen Korrekturgeräte umfaßt,
und andererseits an eine vollstatische Verteilervorrichtung 1001 (Fig. 29); durch diese Vorrichtung
werden Impulse an die verschiedenen Einspritzdüsen, die z. B. im Falle eines 4-Zylmdermotors mit den
Nummern 7 bis 10 bezeichnet sind, geleitet.
F i g. 30 zeigt das elektrische Schaltschema. Die Vorrichtung 12 umfaßt den bistabilen Hauptkippgenerator,
das Zeitglied mit einem einen pn-Übergang aufweisenden Transistor, die Temperatur-, Beschleunigungs-
und Drehzahlkorrekturvorrichtungen wie zuvor beschrieben, die hier nicht dargestellt sind.
Das heißt, daß das Zurückkippen des bistabilen Kippgenerators durch ein Potentiometer oder einen
regelbaren Kondensator in Abhängigkeit vom Druck in der Ansaugleitung gesteuert wird.
Im Falle, eines 4-Zylindermotors umfaßt die Vorrichtung
1017 vier Lamellenkontaktgeber 1002 bis 1005, die fest angebracht sind. Im Falle der Ausführung
gemäß F i g. 30 werden die vier Kontaktgeber 1002 bis 1005 durch einen Permanentmagneten 1029
geschlossen, der seine Drehbewegung von der Nockenwelle des Motors erhält. Das drehende Teil
kann, wie schon früher ausgeführt, ein einfaches Magnetblech sein, das nacheinander zwischen jede
Lamelle und den ihr gegenüberliegenden Magneten zu liegen kommt.
Beim Schließen eines der ■ Kontaktgeber 1002 bis
1005 durch den Magneten wird jeweils ein positiver Rechteckimpuls erzeugt, der über die aus den Dioden
1006 bis 1009, dem Widerstand 1010 und dem Ableitungszweig am Eingang der Vorrichtung 12 (700
und 701) bestehende Schaltung zu dieser Vorrichtung geleitet wird, wodurch der bistabile Kippgenerator
betätigt wird. Die Kontaktgeber 1002 bis 1005 werden über den gemeinsamn Punkt 1031 von 1030 aus
mit der allgemeinen positiven Speisespannung verbunden.
Außerdem werden die Signale, diesmal unabhängig voneinander, über die Schaltungen 1012, 1016; 1013,
1018; 1014, 1019; 1015, 1020 zu den Schaltelek-
309 521 /347
troden der Thyristoren 1021 bis 1024 geleitet, wobei je ein Thyristor einerseits einem bestimmten Kontaktgeber
und andererseits einer bestimmten Einspritzdüse (7 bis 10) entspricht.
Die Sperrung des Stromes und die Sperrung der Thyristoren wird, wie bei der schon beschriebenen
Steuerung, durch die Sperrung des Transistors 713 bewirkt.
Dieser Transistor 713 wird durch eine Zenerdiode gegen Überlastung beim Abschalten geschützt; im
allgemeinen sind der Transistor und die Diode in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht; das so
aufgebaute Gerät wird als »Ignistor« bezeichnet. Diese Kombination von Transistor und Diode ist in
den F i g. 32, 33 und 35 mit 713' bezeichnet.
In einer anderen Art und Weise ist der Transistor 713 in Fig. 31 geschützt, wo eine Diode 1032 und
ein Widerstand 1033 zu der Einspritzvorrichtung parallel geschaltet sind.
Bei Verwendung einer Zenerdiode oder einer Schutzdiode wählt man diese so, daß der Stromabfall
in der Einspritzdüse abgebremst wird und im Falle der Verwendung einer Schutzdiode:
dl dL _
— +1 —— — .K
dt at
1053 ·
und im Falle der Verwendung einer Zenerdiode:
30
dt
—
dt
= F2ist,
wobei L die Selbstinduktion der Einspritzdüsenwicklung, / der Strom im Moment des Abschaltens und
V7, die Spannung an der Zenerdiode bedeutet. Somit
wird also beim Schließen eine elektrische Drosselung
der Bewegung der Düsennadel, die von -5- abhän-
Qt
gig ist, bewirkt, wodurch ein Aufprall und Schwingungen der Düsennadel vermieden werden.
Die Widerstände 1025 bis 1028 können natürlich durch einen einzigen Widerstand 1028' entsprechend
der Ausführung nach F i g. 32 ersetzt werden.
Vorstehend wurden Einspritzdüsen beschrieben und das entsprechende Diagramm der Einspritzmenge
in Abhängigkeit von der Impulsdauer (F i g. 4 und 6) aufgezeigt. Die Neigung des geraden Teils der
Kurve Q (i) ist weitgehend reproduzierbar, ohne daß die Einspritzdüsen mit höchster Genauigkeit ausgeführt
sein müssen; diese Neigung hängt nur vom Querschnitt der Spritzöffnungen ab.
Das Teilstück von 0 bis tR (F i g. 6) jedoch bedingt
hohe Präzision in der Ausführung und der Auslegung der elastischen Eigenschaften der Membran, um für
alle Einspritzdüsen gleich und reproduzierbar zu sein. Ein elektronischer Kniff erlaubt eine gewisse
Toleranz bei der Ausführung, wodurch die Gestehungskosten der Einspritzdüsen verringert werden
können. Damit wird auch einer möglichen ungleichmäßigen Luftfüllung der Zylinder Rechnung getragen,
die trotz sorgfältigster Führung der Ansaugleitung eintreten kann.
Wenn man eine gewisse Abweichung bei den Membranen zuläßt, so weichen die entsprechenden Kurven
der Einspritzdüsen gemäß F i g. 34 um den Betrag Δ t, um den sie parallelverschoben sind, voneinander ab.
Wenn man mit ί;· die Einspritzdauer für eine Einspritzdüse
bezeichnet, deren Einspritzmenge Q1 durch
die linke Kurve dargestellt wird, so muß die Einspritzdauer einer Einspritzdüse mit einer um Δ V1 verschobenen
Kurve gleich /;· + Δ t-x mit 0
< Δ tt < Δ t sein, um die gleiche Einspritzmenge Q1 zu erzielen.
Δί ist hierbei die maximal zulässige Verschiebung
der Kurve Q1 (?,·).
Wie schon erläutert, ist die Einspritzdauer:
a) proportional zu (R802+ R893) C808 (Fig. 12)
bei Verwendung eines Potentiometers;
b) proportional zu R110 RU1 C120 C800 (Fig. 27)
bei Verwendung eines regelbaren Kondensators.
RS03 oder C120 sind je nach der gewählten Ausführungsart
proportional zum Grundparameter, d. h. dem Druck in der Ansaugleitung, so daß durch Verwendung
eines zu den Widerständen 802, 803 oder 119 zusätzlichen, für jede Einspritzdüse eingestellten
Widerstandes die bei der Herstellung der Düsen zugestandene Abweichung ausgeglichen wird.
Die F i g. 33 und 35 zeigen entsprechende Schaltungen, bei denen an jede Kathode der Thyristoren
ein Schaltglied angeschlossen ist, das aus je einer Diode 1038 bis 1041 und einem regelbaren Widerstand
1034 bis 1037 besteht, die an einen gemeinsamen Ausgang 1042 angeschlossen sind. Dieser Ausgang
ist bei Verwendung eines Zeitgliedes mit Potentiometer 803 (F i g. 9 und 12) mit den Widerständen
802 oder 803 verbunden, die dann nicht mehr über den Transistor 710 gespeist werden. Bei Verwendung
einer Schaltung mit regelbarem Kondensator 102 bzw. 120 gemäß F i g. 25 bzw. 26 wird der Ausgang
1042 mit dem Punkt 118 verbunden.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 33 sind die Erregerspulen der Einspritzdüsen über separate
Widerstände 1025 bis 1028 mit Masse verbunden. Bei der Ausführungsform nach Fig. 35 ist an Stelle
dieser Widerstände nur ein gemeinsamer Widerstand 1028' vorgesehen, wobei zusätzliche Dioden 1043
bis 1046 notwendig sind, um die Unabhängigkeit der . Schaltungen zu gewährleisten.
F i g. 36 schließlich zeigt eine komplette Regelschaltung nur mit Thyristoren und einem Transistor
mit einem pn-übergang und gegebenenfalls den Korrekturgliedern.
Die Thyristoren 2000 bis 2004 (im Falle eines 4-Zylindermotors) werden durch Impulse gesteuert,
die von einem Verteiler 2005 ähnlich dem schon beschriebenen Gerät ausgehen. Jeder Thyristor bewirkt,
wenn er leitend ist, über eine der Wicklungen 2021 bis 2024 die Schließung eines der Lamellenkontakt-'
gebers 2006 bis 2009. Außerdem wird von einem Thyristor aus ein zu einem Zeitglied 1042 gehörender
Transistor mit einem pn-übergang gespeist (oder ein Schwingkreis, wenn zur Schaltung ein regelbarer
Kondensator verwendet wird), der nach einer mit der Einspritzdauer übereinstimmenden Zeitdauer
einen Impuls an den Eingang eines anderen der Thyristoren 2017 bis 2020 gibt, durch den die ersten
Thyristoren 2000 bis 2004 abgeschaltet werden und an ihren Klemmen ein Kondensator 2015 entladen
wird, der mit einer höheren als der Speisespannung durch einen Schwingkreis geladen worden war; der
Schwingkreis besteht aus der Selbstinduktionsspule 2014 und dem Kondensator 2015 sowie einer der
Dioden 2010 bis 2013.
Die beschriebenen Vorrichtungen weisen jedoch einen Nachteil auf. Bei der Schließung einer Düse
entsteht an ihren Klemmen infolge Selbstinduktion eine ziemlich hohe Spannung. Das Kathodenpotential
jedes Thyristors in der vorbeschriebenen Schaltung ist jedoch veränderlich, und die Verbindung Schaltelektrode-Kathode
ist leitend. Daraus ergibt sich, daß die starken negativen Impulse (im Vergleich zum
positiven Pol der Batterie), die an der Kathode der Thyristoren erscheinen, an die entsprechenden
Lamellenkontaktgeber weitergeleitet werden. Wenn das Ende der Einspritzung vor der Öffnung des entsprechenden
Kontaktgebers liegt, so wird dieser vorübergehend einer unnötigen Belastung ausgesetzt.
Außerdem entsteht, wenn eine Düse im gleichen Augenblick geschlossen wird wie der entsprechende
Lamellenkontaktgeber geöffnet wird, eine Überlastung des Kontaktgebers, die den Wert seiner
Mindestbelastung bei Normalbetrieb übersteigt; ja bei genauer Koinzidenz kann es zu unerwünschten
schaltungen der Schaltvorrichtung kommen.
Um diesen Nachteil auszuschalten, kann man eine gemäß Fi g. 37 abgeänderte Vorrichtung verwenden.
Aus dieser Figur geht hervor, daß die Einspritzdüsen durch einen Verteiler mit Lamellenkontaktgebern
1002 bis 1005 betätigt werden, durch den jedesmal ein Signal einerseits über die Dioden 1006 bis 1009
an eine elektronische Schaltvorrichtung 12 und andererseits direkt an die Steuerelektrode eines der Schalt-Thyristoren
1021' bis 1024' über eine aus jeweils einem Widerstand 1012 bis 1015 und einem zu einem
Teil dieses Widerstandes parallelgeschalteten Kondensator 1016 bis 1019 bestehende Schaltung gegeben
wird. Der entsprechende Sehalt-Thyristor ist daher entsprechend der Einspritzfolge leitend. Das
von der Schaltvorrichtung 12 aufgenommene Signal wird an den Ignistor 713' weitergegeben, der dadurch
während einer entsprechend den Betriebsbedingungen des Motors berechneten Einspritzdauer leitend wird,
wodurch die Einspritzdüsenerregerspulen 7', 8', 9' und 10' erregt werden. Wie aus F i g. 37 zu ersehen
ist, sind die Wicklungen T, 8', 9', 10' einerseits an die Anode ihres entsprechenden Thyristors, andererseits
über den Widerstand 1028 an den Ignistor 713' angeschlossen. Die Kathoden der Thyristoren 1021'
bis 1024' sind dabei direkt mit Masse verbunden. Durch diese Schaltung werden die vorerwähnten
Nachteile vermieden, d. h., die gefährliche Überspannung infolge Selbstinduktion wird nicht an die
Lamellenkontaktgeber 1002 bis 1005 weitergegeben.
Die Anwendung dieser Schaltung auf eine größere Anzahl von Einspritzdüsen ist ohne Schwierigkeiten
möglich.
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzsystem ist mit sehr hohen Einspritzdrücken erprobt worden
(mehrere hundert Bar) und kann für Dieselmotoren Verwendung finden.
Es ist bekannt, daß die Schmierfähigkeit der Dieselkraftstoffe
den Bau von Einspritzpumpen erlaubt, ohne daß ein Klemmen der sehr genau eingepaßten
Teile, wie etwa Einspritznadel oder -kolben, zu befürchten ist, und daß andererseits bei diesen Motoren
die Regulierung leichter zu bewerkstelligen ist als bei Motoren mit Fremdzündung. In zwei Fällen jedoch dürfte die Verwendung einer elektromechanischen
Vorrichtung mit elektronischer Steuerung besonders vorteilhaft sein, und zwar bei den Freikolbenmaschinen
und den schnellen Dieselmotoren, speziell den 2-Takt-Dieselmotoren.
Bei den Freikolbenmaschinen muß die Einspritzung in dem Augenblick erfolgen, in dem die Bewegungsgeschwindigkeit
der Teile praktisch null ist, d. h. in der Nähe des inneren Totpunktes. Ein unabhängiges
Einspritzverfahren ist folglich sehr angebracht.
Bei einer derartigen Venvendung wird die Kraftstoffpumpe durch ein Hilfsaggregat, z. B. einen Elektromotor
angetrieben, wie schon vorstehend beschrieben (s. F i g. 1). Die der Größe des Motors entsprechende
Einspritzanlage wird den schon beschriebenen Grundsätzen gemäß ausgeführt. Versuchsmodelle
werden schon bis zu 350 Bar eingesetzt.
Die Regelung eines Stromaggregats kann über die Spannung, die Stromstärke oder über die Leistung
durch Steuerung der Basis 2 des Transistors 805 (Fig. 38) erfolgen. Das Potentiometer 803 wird
so eingestellt, daß die für Vollastbetrieb notwendige Brennstoffmenge gefördert wird. Die Spannungsregulierung
besteht in einer Verringerung der Einspritzmenge, wenn die Belastung absinkt. Bei einer
Freikolbenmaschine, die direkt mit einem speziellen Wechselstromgenerator mit variabler Reluktanz verbunden
ist, wird die durch diesen Wechselstromgenerator erzeugte Wechselspannung 869 mit Hilfe
einer Diodenbrücke 871 und eines Kondensators 873 gleichgerichtet und nach Übersteigen eines durch
eine Zenerdiode 872 festgelegten Schwellenwertes an einen Widerstand 870 angelegt. Der Widerstand 870
ist über den Widerstand 804 mit der Basis 812 des einen pn-übergang aufweisenden Transistors 805
verbunden. Wenn die erzeugte Spannung die Schwellenspannung der Zenerdiode 872 übersteigt, verringert
der Strom, der in 870 fließt, die Spannung VB 2 und
somit die Einspritzmenge.
Die Regelung über die Stromstärke geschieht auf eine sehr ähnliche Weise.
Die Leistungsregelung erfolgt mit Hilfe der Schaltung
gemäß Fig. 39, wobei von einer der Leerlauf leistung
des Motors entsprechenden Einstellung des Widerstandes 803 ausgegangen wird. Von dem vorstehend
erwähnten Wechselstromgenerator wird über einen Spannungswandler bzw. -transformator 874 an
zwei Diodenpaare 878, 879 und 880, 881 eine Spannung gegeben, die proportional zu der vom Wechselstromgenerator
abgegebenen Spannung ist. Die beiden Dioden jedes Diodenpaares sind mit umgekehrter
Polarität parallel zueinander geschaltet. Ein Stromwandler 875 liefert über zwei gleiche Widerstände 876
und 877 an die anderen Anschlüsse der vorgenannten Diodenpaare eine Spannung, die proportional dem
vom Wechselstromgenerator erzeugten Strom ist. Diese Dioden 878 bis 881 sind Spitzendioden, die im
parabolischen Bereich der Kennlinie verwendet werden.
Wenn der Wert γ der Widerstände 876 und 877
gegenüber dem Widerstand der Dioden groß ist, so ist die Spannung F882 an der Primärwicklung eines
Transformators 882
= 4 Xr k k' UI
Dieser Wert ist der entwickelten Leistung proportional (selbst bei einem Leistungsfaktor cos φ ungleich
1). In der obigen Formel ist λ der Parabolikkoeffizient
der Dioden 878 bis 881, γ der Widerstandswert der Widerstände 876 und 877, k das
Übersetzungsverhältnis des Spannungswandlers 874
im unbelasteten Zustand, k' das Verhältnis zwischen Spannung und Strom des Stromwandlers 875, U der
Vektor der vom Wechselspannungsgenerator gelieferten Eingangsspannung und / der Vektor des
vom Wechselstromgenerator gelieferten Stromes.
Die Sekundärspannung von 882 wird, wie aus Fig. 39 hervorgeht, an den Widerstand 870 gelegt,
derart, daß die Einspritzmenge zunimmt, wenn die abzugebende Leistung steigt.
Schließlich kann man mit Hilfe bekannter Geräte die Maschinenfrequenz in ein elektrisches Signal um-
wandeln und durch Anlegen an 870 eine Frequenzregelung erreichen.
Bei den schnellaufenden Dieselmotoren, vor allem, bei den 2-Takt-Motoren, ist die Drehzahl unter anderem
durch die den mechanischen Hochdruckeinspritzvorrichtungen zumutbare Drehzahl begrenzt.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kennt eine solche Beschränkung nicht. Die Vorrichtung ist derjenigen
für Freikolbenmaschinen ähnlich. Die Einspritzdüse jedoch muß in Anbetracht der Zylinderkopfabmessungen
eine besondere Ausführung erhalten.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (29)
1. Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit direkter oder indirekter Einspritzung
in den bzw. die Zylinder, bei welcher mindestens ein elektromagnetisch betätigtes Einspritzventil
dadurch gesteuert wird, daß eine elektronisch arbeitende bistabile Kippschaltung
von der Drehung eines Motorteils durch einen den Beginn der Einspritzung bestimmenden
ersten Impuls in den einen und durch einen weiteren Impuls, der das Ende der Einspritzung
bestimmt, in den anderen stabilen· Zustand gebracht wird, wobei durch verschiedene voneinander
unabhängige Eingänge Parameter entsprechend den Motorbetriebsbedingungen eingegeben
werden, durch welche die Zeitdauer unter Vermittlung eines Zeitglieds vom ersten
bis zum weiteren Impuls veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein drehzahlunabhängiges
Zeitglied (802 bis 807) vorgesehen ist, das synchron- mit der bistabilen
Kippschaltung (700 bis 712) ausgelöst wird und nach einer nicht unmittelbar von der Drehung
des Motors abhängigen und von der Kippschaltung unabhängigen Zeitdauer den weiteren Impuls
erzeugt, wobei das Zeitglied die Eingänge aufweist, die Zeitdauer von der Auslösung des
ersten Impulses bis zur Auslösung des weiteren Impulses in Abhängigkeit von einem Grundregelparameter
vom Wert Null bis zu einem vorbestimmten Maximalwert veränderbar ist. und der Wert durch Korrekturparameter multiplikativ
überlagert wird.
2. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied
(802 bis 807) einen Transistor (805) mit einem pn-übergang umfaßt, dessen Emitter mit
einem Widerstand (802, 803; 141) und einem Kondensator (806) verbunden ist, wobei letzterer
über diesen Widerstand (802, 803; 141) auf ein bestimmtes regelbares Potential aufgeladen wird,
während die beiden Basen des Transistors (805) an ein anderes Potential angeschlossen sind,
derart, daß die Auslösung des Impulses zur Beendigung ■ der Einspritzung erfolgt, sobald die
beiden Potentiale bis auf einen bestimmten Faktor gleich sind.
3. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Sägezahngenerator (101, .102, 121; 119, 120, 121) mit einem Transistor (121) mit einem pnübergang,
einem Widerstand (101; 119) und einem niederwertigen regelbaren Kondensator (102; 120) vorgesehen ,ist. wobei die Frequenz
des Sägezahngenerators vom Wert des Widerstandes (101; 119) und des Kondensators (102;.
120) abhängt und der Sägezahngenerator (101, 102, 121; 119, 120, 121) am Ende jeder Kipp-Periode
einen Impuls an die Basis eines Transistors (116; 130) gibt, der Bestandteil einer
monostabilen (108 bis .116) oder bistabilen (127 bis 140) vom Sägezahngenerator gesteuerten
Kippschaltung ist. die Rechteckimpulse mit konstantem Spitzenwert, aber veränderlicher Frequenz
in Abhängigkeit vom Grundregelparameter erzeugt, wobei die Impulse zum Laden des Kondensators
(806) des Zeitgliedes dienen und die Einspritzung beendet wird, sobald das Potential
dieses Kondensators. (806) bis auf einen bestimmten Faktor dem an den beiden Basen des einen
pn-übergang aufweisenden Transistors (805) des. Zeitgliedes liegenden Potential entspricht.
4. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der am Emitter des einen pn-übergang aufweisenden Transistors (805) des Zeitgliedes angeschlossene
Widerstand (803), über den der Kondensator (806) geladen wird, in Abhängigkeit
vom Grundregelparameter (20) regelbar ist.
5. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Potential an den beiden Basen des einen pn-übergang aufweisenden Transistors (805) des
Zeitgliedes in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Motors, wie z. B. Motortemperatur
(22), Ansauglufttemperatur (23), Betätigungsgeschwindigkeit (24) des Gaspedals, Luftfüllungsfaktor
(25) des Motors usw., steuerbar ist.
• 6. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die monostabile
Kippschaltung (106 bis 116) aus mindestens zwei Transistoren (109, 116) mit dem
Sägezahngenerator (101, 102, 121) über einen" Kondensator (103) verbunden ist, der bei jeder
Kippschwingung einen Impuls an die Basis des ersten Transistors (116) gibt, durch den die
monostabile Kippschaltung (106 bis 116) auf »gesättigt-gesättigt« umgeschaltet wird, wobei
ein anderer mit der Basis des zweiten Transistors (109) und dem Emitter des ersten Transistors
(116) verbundener Kondensator (113), wenn er geladen ist,' das Zurückkippen der monostabilen
Kippschaltung (106 bis 116) in die Stellung »gesperrt-gesperrt« bewirkt, wobei die Schaltelemente
der Kippschaltung (106 bis 116) so gewählt sind, daß ihre Periode kürzer ist alsxdie
kleinste Relaxationsperiode und das Ende der Einspritzung durch die Verbindung des Emitters
des ersten Transistors (116) mit dem Emitter des einen pn-übergang aufweisenden Transistors
(805) des Zeitkonstantenkreises (802 bis 807) über eine Diode (117) bewirkt wird.
7. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die vom Sägezahngenerator (119, 120, 121) geschaltete bistabile Kippschaltung (127 bis 140)
mit mindestens zwei Transistoren (128, 130) mit dem Sägezahngenerator (119, 120, 121) über
einen Kondensator (122) verbunden ist, der bei jeder Kippschwingung einen Impuls an die Basis
des ersten Transistors (130) weitergibt, durch den die vom Sägezahngenerator (119, 120, 121)
geschaltete bistabile Kippschaltung (127 bis 140) gekippt wird, während ein anderer einerseits mit
der Basis des zweiten Transistors (128) und andererseits mit dem Emitter eines anderen einen
pn-übergang aufweisenden Transistors (140) verbundener Kondensator (138) vorgesehen ist, derart,
daß er über einen mit dem Emitter des ersten Transistors (130) verbundenen Widerstand (137)
geladen wird und bei Erreichen eines bestimmten Potentials ein Signal abgibt, durch das die
vom Sägezahngenerator (119, 120, 121) geschaltete bistabile Kippschaltung (127 bis 140) zurückgekippt
wird, wobei die Bauteile dieser Kippschaltung (127 bis 140) so gewählt sind, daß seine
Periode kürzer als die kleinste Kipperiode ist und wobei das Ende der Einspritzung durch die
Verbindung des Emitters des ersten Transistors (130) mit dem Emitter des einen pn-übergang
aufweisenden Transistors (805) des Zeitgliedes (802 bis 807) über eine Diode (117) bewirkt
wird.
8. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach einem der Ansprüche 3, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet,
daß Widerstände (137,101,119) und niederwertige regelbare Kondensatoren (120, 138) in
den Sägezahngeneratoren (119, 120, 121; 101, 102, 121) und den Kippschaltungen (106 bis 116;
127 bis 140) so angeordnet sind, daß die Dauer eines zu den Einspritzdüsen (7 bis 10) geleiteten
Impulses proportional dem Produkt eines Wider-Standes (101; 119) mit einer bestimmten Kapazität
(102, 120), geteilt durch das Produkt eines anderen Widerstandes (112; 137) mit einer anderen
Kapazität (113; 138) ist, wodurch die Einspritzdauer in Abhängigkeit vom Grundregelparameter
regelbar und der sich aus der Größe des Grundregelparameters ergebende Wert in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des
Motors variierbar ist.
9. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach An-Spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der regelbare
Kondensator (102, 120), dessen Kapazität in Abhängigkeit vom Grundregelparameter (20)
verändert wird, aus einem oder mehreren konzentrischen Zylindern (1201) mit Teflonbelag·
(1204) besteht, die in einem ähnlichen Teil (1205) mit geringem Spiel gleiten, wobei der Kondensator
(102, 120) in einem Faltenbalg angeordnet ist, mit dessen Deckel (1203) sein beweglicher
Teil verbunden ist, und der Faltenbalg mit dem Kondensator in einem dichten Gehäuse (900) angeordnet
ist, das mit der Ansaugleitung (27) des Motors verbunden ist, so daß die Kapazität dieses
Kondensators (102, 120) in Abhängigkeit von dem im Ansaugrohr (27) herrschenden Druck
variiert, wobei die Änderungen des äußeren Luftdruckes durch den Faltenbalg (902) ausgeglichen
werden.
10. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die regelbaren
Kondensatoren (120, 138) mit geringen Kapazitäten aus einander gegenüber angeordneten
kleinen metallischen Flächen bestehen, deren Form so gewählt ist, daß bei einer linearen
Änderung der relativen Lage der Flächen zueinander die Kapazität des Kondensators sich
entsprechend einem nichtlinearen Gesetz in Abhängigkeit von den Regelparametern ändert.
11. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen
Flächen der regelbaren Kondensatoren (120, 138) durch einen ähnlichen metallischen
Auftrag erzielt werden wie bei den sogenannten gedruckten Schaltungen, um die gewünschte
Form und damit die entsprechende Kapazität zu erhalten.
12. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß
einer der regelbaren Kondensatoren (120, 138) vom Druck des Brennstoffs nach einer Speisepumpe
(1) abhängig ist, um die Einspritzdauer entsprechend den Änderungen dieses Druckes
zu korrigieren.
13. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein als
Potentiometer ausgebildeter Spannungsteiler (821, 822) an der Basis des einen pn-übergang aufweisenden
Transistors (805) des Zeitgliedes (802 bis 807) angeordnet ist, durch den die Spannung
an dieser Basis von Hand verändert und dadurch die Dauer der Einspritzung beeinflußt werden
kann, um eine Gemischanreicherung bei Kaltstart zu erzielen.
14. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannungsteiler
aus zwei Widerständen (828, 827) und einem in das Kühlwasser eintauchenden temperaturempfindlichen Si-Transistor (823) verwendet
wird und zwischen den Widerständen (828, 827) die Basis des einen pn-Ubergang aufweisenden
Transistors (805) des Zeitgliedes (802 bis 807) angeschlossen ist, so daß bei Ansteigen
des Kollektorstromes des in das Kühlwasser eintauchenden Transistors (823) infolge Ansteigens
der Motortemperatur das an die Basis des Transistors (805) mit einem pn-übergang anliegende
Potential abnimmt und somit die Gemischbildung in Abhängigkeit von der Temperatur des
Kühlwassers beeinflußt.
15. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Zenerdiode (829) an den Klemmen des ersten Widerstandes (828) angeordnet ist, wodurch die
Beeinflussung der Gemischbildung von einer bestimmten Temperatur an, z. B. 70° des Kühlwassers,
begrenzt wird.
16. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die an
der Basis des temperaturempfindlichen Transistors (823) angeordneten Widerstände (824,
825, 826) so eingestellt sind, daß dieser von einer bestimmten Temperatur an, z. B. 70° C,
gesättigt ist.
17. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 5 und 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß ein zweiter Spannungsteiler aus zwei Widerständen und einem temperaturempfindlichen
Transistor (830) mit dem ersten als Potentiometer ausgebildeten Spannungsteiler (823, 827,
828) in Reihe geschaltet ist, wobei die Basis des Transistors (805) mit einem pn-übergang des
Zeitgliedes (802 bis 807) zwischen den beiden Widerständen (834, 835) des zweiten Spannungsteilers
angeschlossen ist, so daß das an die Basis des einen pn-übergang aufweisenden Transistors
(805) gelegte Potential in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlwassers und der Ansaugluft
abnimmt, wodurch die Gemischanreicherung verringert wird.
18. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 5 und 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Basis des einen oder anderen Transistors (823 oder 830) der Korrekturschaltungen in Abhängigkeit
von der Temperatur über einen Kondensator (836) und einen Widerstand (837) mit dem Schleifkontakt eines Spannungsteilers (838)
verbunden ist, wobei der Schleifkontakt mit dem Gaspedal (29) verbunden ist, so daß bei schnellem
Betätigen des Gaspedals (29) bei Beschleunigung während einer von der Zeitkonstanten der
Schaltung abhängigen Zeit eine Verringerung des Basisstromes des Transistors (823 oder 830)
sowie eine Verringerung des Kollektorstromes bewirkt wird, was eine vorübergehende Erhöhung
des an der Basis des einen pn-übergang aufweisenden Transistors (805) des Zeitgliedes (802
bis 807) anliegenden Potentials und damit eine vorübergehende Anreicherung des Gemisches
bewirkt.
19. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 5 und 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Korrekturgerät (839, 841) für die Einspritzmenge an einen Drehzahlgeber angeschlossen
ist, um eine Änderung der Gemischbildung in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors
zu bewirken, wobei das Korrekturgerät aus einem zwischen Masse und den vorerwähnten Korrekturgeräten
angeordneten Potentiometer (839) besteht, dessen Schleifkontakt mit der Basis des
einen pn-übergang aufweisenden Transistors (805) des Zeitgliedes (802 bis 807) verbunden ist.
20. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruchs
und 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einspritzmengenkorrekturgerät an einen
Drehzahlgeber angeschlossen ist, um eine Änderung der Gemischbildung in Abhängigkeit von
der Drehzahl des Motors zu bewirken, welches aus einem Potentiometer (842) mit einem festen
Abgriff besteht, wobei der Schleifkontakt mit der Basis des einen pn-übergang aufweisenden Transistors
(805) des Zeitgliedes (802 bis 807) verbunden ist, während seine Klemmen einerseits
an Masse über zwei Widerstände (843, 844) gelegt sind und andererseits über zwei andere
Widerstände (845, 846) an die vorerwähnten Korrekturgeräte sowie den festen Abgriff angeschlossen
sindj so daß alle gewünschten Korrekturkurven in Abhängigkeit von der Drehzahl und dem Motortyp durch Verändern der zusätzlichen
Widerstände (843 bis 846) erzielt werden können.
21. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruchs
und 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein Einspritzmengenkorrekturgerät die
Einspritzdauer in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors verändert wird, wobei dieses Korrekturgerät
einen ersten Kondensator (851) aufweist, der über eine Diode (850) und einen Widerstand (852) geladen wird, wenn der Kontaktgeber
(604) zur Auslösung der Einspritzung offen ist, und einen zweiten Kondensator (847)
besitzt, der über einen Widerstand (848) mit der Basis des einen pn-übergang aufweisenden Transistors
(805) des Zeitgliedes (802 bis 807) und über eine Diode (849) einerseits mit der Verbindungsstelle
des ersten Kondensators (851) mit seiner Diode (850) und andererseits mit der Masse über einen Widerstand (853) verbunden
ist, so daß das an die Basis des einen pn-übergang aufweisenden Transistors (805) des Zeitkonstantenkreises
(802 bis 807) gelegte Potential von der Drehzahl abhängt, wobei diese Abhängigkeit
beliebig durch Einstellung der Widerstände (848, 852, 853) und der Kapazitäten (851, 847) dieser Schaltung verändert werden
kann.
22. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
bistabile Kippschaltung ebenso viele Löschthyristoren (2017 bis 2020), Schaltthyristoren
(2000 bis 2004) und Dioden (2010 bis 2013) aufweist, wie unabhängige Einspritzdüsen (7 bis
10) vorhanden sind, wobei die Anoden der Löschthyristoren (2017 bis 2020) an einen für
alle unabhängigen bistabilen Kippgeneratoren gemeinsamen oder nicht gemeinsamen Kondensator
(2015) und die Kathoden dieser Löschthyristoren (2017 bis 2020) an die Kathoden der
entsprechenden Schaltthyristoren (2000 bis 2004) angeschlossen sind, während die Eingänge dieser
Löschthyristoren (2017 bis 2020) mit dem Zeitglied (1042) über einen biegsame Lamellen aufweisenden
Unterbrecher verbunden sind, der durch einen durch den Strom des Schaltthyristors
(2000 bis 2004) erregten Elektromagneten (2021 bis 2024) gesteuert wird, wobei die Eingänge
dieser Schaltthyristoren (2000 bis 2004) mit dem Verteiler (2005) über einen Kondensator (1012,
1013, 1014, 1015) und einen Widerstand (1016, 1018, 1019, 1020) verbunden sind und die
Anoden der Dioden (2010 bis 2013) mit den Verbindungsstellen der Kathoden der Schalt- und
Löschthyristoren und die Kathoden der Dioden (2010 bis 2013) über eine für alle unabhängigen
bistabilen Kippgeneratoren gemeinsame oder nicht gemeinsame Selbstinduktionsspule (2014)
mit dem Kondensator (2015) verbunden sind, der Teil eines die Selbstinduktionsspule (2014) sowie
jeweils eine der Dioden (2010 bis 2013) umfassenden Schwingkreises ist und durch diesen
auf eine höhere als die Speisespannung aufgeladen wird, die dann zum Sperren der Schaltthyristoren
(2000 bis 2004) dient.
23. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Wechselspannung als Regelparameter an eine Gleichrichterbrücke (871) mit vier Dioden gelegt
ist, wobei die Spannung über eine Zenerdiode (872) an die Anschlüsse eines Widerstandes (870)
gelegt ist, der mit der Basis des einen pn-übergang aufweisenden Transistors (805) des Zeitgliedes
(802 bis 807) in Verbindung steht, so daß die Einspritzdauer automatisch sinkt, wenn die
Wechselspannung steigt und wobei der an den Emitter dieses einen pn-übergang aufweisenden
Transistors (805) angeschlossene Widerstand (803) auf einen feststehenden, der maximalen
Einspritzdauer entsprechenden Wert einstellbar ist.
24. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3 und 23, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wechselspannung der Sekundärwicklung eines Transformators (882) entnommen wird,
dessen Primärwicklung einerseits mit zwei Sätzen von antiparallel angeordneten Spitzendioden
(878, 879 und 880, 881), die im parabolischen Bereich ihrer Charakteristik verwendet werden,
und andererseits mit zwei gleichen Widerständen (876, 877) verbunden ist, von denen je einer an
eine Klemme dieser Primärwicklung angeschlossen ist, und daß der Mittelabgriff der Sekundärwicklung
eines Spannungswandlers (874) an eine
α 576
der Klemmen eines Stromwandlers (875) angeschlossen
ist, während die übrigen Klemmen des Spannungswandlers (874) an die beiden Diodensätze
(878, 879; 880, 881) und die zweite Klemme des Stromwandlers (875) an die beiden
gleichen Widerstände (876, 877) angeschlossen sind, so daß an der Basis des einen pn-übergang
aufweisenden Transistors. (805) des Zeitgliedes (802 bis 807) eine Spannung anliegt, die sich
mit der in einer elektrischen Schaltung entwickelten Leistung verändert, wobei die Primärwicklungen
der Spannungs- und Stromwandler mit dieser Schaltung verbunden sind, so daß die Einspritzdauer
in Abhängigkeit von dieser Leistung geändert wird.
25. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Wicklungen der Einspritzdüsen (T, 8', 9', 10') und ihre zugehörigen Schaltthyristoren (1021',
1022', 1023', 1024') in Reihe geschaltet sind und daß die Anschlüsse dieser Wicklungen mit
der Anode des entsprechenden Thyristors (1021', 1022', 1023', 1024') einerseits und mit einem
Leistungstransistor (713) andererseits über andere Elemente der Schaltung verbunden sind,
wobei diese Anordnung den Durchgang durch die Kathode und die Schaltelektrode des Schaltthyristors
(1021', 1022', 1023', 1024') für eine durch die Selbstinduktion der Wicklungen der
Einspritzdüsen im Augenblick der Stromabschalrung entstehende hohe Spannung verhindert.
26. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
durch den Impuls zum Beginn der Einspritzung eingeschaltete und durch den Impuls zu Beendigung
der Einspritzung ausgeschaltete Einspritzdüsenbetätigungsstrom über einen Verteiler
(18) den Einspritzdüsen (7 bis 10) zugeführt wird, der in eine Schaltung eingebaut ist, die
einerseits aus Dioden (1006 bis 1009) für jeden Verteilerausgang besteht, die über einen Widerstand
(1010) mit der Masse sowie mit dem Eingang der bistabilen Kippschaltung (700 bis 712)
verbunden sind, durch den die Einspritzung ausgelöst wird, und andererseits aus einem Widerstand
(1012 bis 1015) und einem Kondensator (1016 bis 1019) für jeden Verteilerausgang, über
die eine Verbindung zu den Schaltelektroden von Schaltthyristoren (1021 bis 1024) besteht,
die für jede Einspritzdüse (7 bis 10) vorgesehen sind, wobei die Schaltthyristoren (1021 bis 1024)
mit einem durch die bistabile Kippschaltung (700 bis 712) und das Zeitglied (802 bis 807) gesteuerten,
den Strom zur Betätigung der Einspritzdüsen (7 bis 10) schaltenden Leistungstransistor (713)
verbunden sind.
27. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3 und 26, dadurch gekennzeichnet,
daß der Leistungstransistor (713) durch eine Zenerdiode und durch mit den Einspritzdüsenwicklungen
(7 bis 10) in Reihe geschaltete Widerstände (1025 bis 1028) geschützt ist, wobei die
Widerstände (1025 bis 1028) so ausgelegt sind, daß sie den Stromabfall in den Düsenwicklungen
(7 bis 10) begrenzen und dadurch in den Einspritzdüsen (7 bis 10) eine elektrische Bremswirkung
auslösen.
28. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach einem
oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, 26 und 27, dadurch gekennzeichnet, daß Dioden (1032) und
Widerstände (1033) mit den.Düsenwicklungen (7 bis 10) parallel geschaltet sind, um den Leistungstransistor (713) zu schützen, wobei die Widerstände
(1033) so ausgelegt sind, daß. sie den Stromabfall in den Düsenwicklungen (7 bis 10)
begrenzen und dadurch in den Einspritzdüsen (7 bis 10) eine elektrische Bremswirkung auslösen.
29. Brennstoffeinspritzvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 und 26
bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Einspritzdüse eine Regelvorrichtung vorgesehen
ist, mittels der das Ende der Einspritzung für jede Düse (7 bis 10) einstellbar ist, wobei die
Regelvorrichtung aus einer Diode (1038 bis 1041) und einem regelbaren Widerstand (1034
bis 1037) besteht, die einerseits an die Kathode des Thyristors (1021 bis 1024) und andererseits
entweder an den Regelwiderstand (803) des Zeitgliedes (802 bis 807) bei Regelung mit einem
Potentiometer oder an den Eingang des Sägezahngenerators (101, 102; 121, 119, 120, 121)
bei Regelung durch einen regelbaren Kondensator (102, 120) angeschlossen sind, wodurch die
Einspritzdüsen (7 bis 10) aneinander angeglichen und Fabrikationsabweichungen ausgeglichen
werden.
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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