DE1576328B1

DE1576328B1 - Thyristorsteuereinrichtung fuer elektromagnetische Einspritzduesen

Info

Publication number: DE1576328B1
Application number: DE19671576328
Authority: DE
Inventors: Jacques Bassot; Louis Monpetit
Original assignee: Societe des Procedes Modernes dInjection SOPROMI
Current assignee: Societe des Procedes Modernes dInjection SOPROMI
Priority date: 1966-09-30
Filing date: 1967-09-29
Publication date: 1970-07-30
Also published as: SE325444B; US3433207A; FR1501958A; DE1576328C2; GB1204903A

Description

Die Erfindung betrifft eine Thyristorsteuereinrich- im Kondensator 14 und eine Löschung des Thyritung für elektromagnetische Einspritzdüsen von stors 9 nach einer Halbschwingung zur Folge. Brennkraftmaschinen mit einer Rückspeicherung der Zur Herbeiführung der nächsten Einspritzung

magnetischen Energie in einem oder mehreren Kon- zündet man gleichzeitig die Thyristoren 8 und 6, wodensatoren. 5 bei der auf den Thyristor 6 einwirkende Impuls

Die Geschwindigkeit, mit der ein elektronisches während einer bestimmten Zeit aufrechterhalten Steuersystem für die Einspritzung anspricht, ist ein wird. Die Zündung des Thyristors 8 bewirkt, daß in wichtiges Merkmal, welches es ermöglicht, einerseits dem Stromkreis mit dem Kondensator 14, der zu erreichen, daß direkt oder indirekt über eine Spule 4, dem Thyristor 8 und einer Diode 13 ein Winkelbewegungen übertragende Vorrichtung ge- ίο starker Strom auftritt, welcher eine schnelle Öffnung steuerte Einspritzungen exakt erfolgen, und welches der durch die Spule 4 angedeuteten Einspritzdüse beandererseits die Verwendung nur einer einzigen wirkt; wenn der Kondensator 14 genügend weit ent-Einspritzzeitsteuereinrichtung für die Einspritzung laden ist, so daß das Potential an der Kathode des mehrerer unabhängiger Einspritzdüsen ermög- Thyristors 6 unterhalb des Wertes E/2 sinkt, erfolgt licht. 15 die Speisung der Spule 4 unter einer verminderten

Wenn man auf der anderen Seite ein rasches Leistung über die Schaltkreishälfte 2,6,4, 8, 3. Öffnen der Einspritzdüse erreichen will, so muß man Um die Einspritzung zum Stillstand zu bringen,

vorübergehend eine hohe Kraft ausüben. Sobald aber wird der Thyristor 10 gezündet, wodurch die die Öffnung bewirkt ist, soll die Energie, die benötigt Löschung des Thyristors 6 und danach des Thyriwird, um die Einspritzdüse in der geöffneten Stellung 20 stors 8 bewirkt wird und am Kondensator 14 eine zu halten, möglichst gering sein. Aufgabe der vor- Ladung mit umgekehrter Polarität erscheint. Die liegenden Erfindung ist die Schaffung einer Ein- Vorrichtung befindet sich nun in einem Zustand, in richtung, die diese Anforderungen erfüllt. dem eine nachfolgende Einspritzung über die Ein-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- spritzdüse bei 5 (oder eine andere Einspritzdüse der löst, daß die Schaltung in zwei analoge Schaltkreise 35 gleichen Gruppe) erfolgen kann, indem durch den unterteilt ist, welche an Anschlüssen mit dem Kondensator 14 eine erhöhte Öffnungsleistung über Potential E und E/2 bzw. E/2 und O anliegen und den Stromkreis mit dem Kondensator 14, der Spule 5, alternierend erregt werden, wobei jeder der Schalt- dem Thyristor 9 und einer Diode 12 geliefert wird, kreise einen allen Düsen dieses Schaltkreises gemein- Die Stromkreise zur Steuerung und Regelung um-

sam zugeordneten ersten Thyristor aufweist sowie 30 fassen:

weitere Thyristoren zur Steuerung der Düsen- „ __T ., . , ... ,. „„ , _.

Öffnungsbewegung, welche jeweils einer einzigen Ein- ^L Verteilervorrichtung für die Öffnung der Einspritzdüse zugeordnet sind und gleichzeitig mit dem spritzduserx,

ersten Thyristor gezündet werden, und wobei jeder ²· ^em Zeitscha tghed, welches die Ernspritzdauer der Schaltkreise ferner einen Thyristor zur Steuerung 35 ^m Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Düsenschließbewegung aufweist, welcher allen ^{des Motors} bestimmt,

Einspritzdüsen des betreffenden Schaltkreises ge- ³· ^eme Verteilervorrichtung, welche dem Zeitghed meinsam zugeordnet ist. nachgeschaltet ist und eine abwechselnde Be-

Mit dieser Schaltanordnung wird einerseits ein tätigung der Thyristoren 10 und 11 bewirkt.

Energiespeicherungssystem geschaffen, welches er- 40 In der F i g. 2 ist eine vorteilhafte Abwandlung gelaubt, auf die Einspritzdüse eine Kraft auszuüben, zeigt. Die Schaltung wird zwischen den Anschlüssen die während der Öffnungsbewegung einen erhöhten 21, 22 und 23 gespeist, dabei soll die Anschluß-Spitzenwert aufweist, und es wird andererseits ein klemme 23 am Nullpotential, die Anschlußklemme System geschaffen, mit dem auf die Einspritzdüsen, 21 am Potential E und die Anschlußklemme 22 am während dieselben geöffnet sind, eine geringere be- 45 Potential E/2 anliegen, ständige Kraft ausgeübt werden kann. Die Arbeitsweise dieser Schaltung wird für den

Im folgenden wird die Erfindung an Hand schema- Fall zweier unabhängiger Einspritzdüsen, durch die tischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher Spulen 24 und 25 angedeutet, beschrieben. Wie in erläutert. Es zeigt der Fig. 2 mit gestrichelten Linien dargestellt, kann

Fig. 1 ein elektrisches Schaltschema einer ersten 50 jedoch die Schaltung ohne weiteres auch auf eine Ausführungsform der Erfindung, beliebige Zahl von Einspritzdüsenpaaren ausgedehnt

Fig. 2 ein elektrisches Schaltschema einer zweiten werden. Zur Einschaltung der Einspritzdüse bei 25 Ausführungsform der Erfindung, zündet man mittels einer nicht dargestellten Vor-

F i g. 3 eine Abwandlung des Schaltschemas ge- richtung gleichzeitig zwei Thyristoren 27 und 29. maß F i g. 2, 55 Nun baut sich der Strom in der Spule der Einspritz-

F i g. 4 ein elektrisches Schaltschema einer Vor- düse bei 25 unter der Spannung E/2 auf und verrichtung zum Steuern des Schließvorgangs, läuft über den Thyristor 27, eine Diode 31, den

F i g. 5 ein Diagramm der bei der Vorrichtung Thyristor 29 und die Anschlußklemme 22. Zur Abgemäß Fig. 4 entwickelten magnetischen Impulse. schaltung der Einspritzdüse muß einer der Thyristo-

Die Schaltung gemäß F i g. 1 wird zwischen den 60 ren 27 oder 29 gelöscht werden. Zu diesem Zweck Anschlüssen 1, 2 und 3 gespeist. Eine nicht darge- zündet man mittels einer nicht dargestellten Vorstellte Vorrichtung dient zur gleichzeitigen Zündung richtung zur Beendigung der Einspritzung einen von Thyristoren 7 und 9, was eine Öffnung einer Thyristor 33 über dessen Steuerelektrode, wobei die durch eine Spule 5 angedeuteten Einspritzdüse zur Verbindungsstelle der beiden Einspritzdüsen bei 24 Folge hat. Am Ende einer vorbestimmten und ein- 65 und 25 mit dem Anschluß 23 (Nullpotential) über gestellten Zeit zündet eine ebenfalls nicht dargestellte einen Kondensator 35 verbunden wird. Der Schwingvorrichtung den Thyristor 11. Letzteres hat eine kreis, welcher sich nun zwischen den Klemmen 21 Löschung des Thyristors 7, eine Energiespeicherung und 23 über 27, 25, 35, 33 aufbaut, bewirkt die

Löschung des Thyristors 29. Sobald am Ende einer gen die Speisung einer Anzahl von Einspritzdüsenviertel Periode der Kondensator 35 geladen ist, er- paaren. Derartige elektronische Einspritzvorrichtunlöschen die Thyristoren 27 und 33. Der Kondensator gen haben im wesentlichen die Aufgabe, eine dosierte 35 ist jedoch auf eine Spannung aufgeladen, welche und gesteuerte Menge Brennstoff einzuspritzen, woüber der Gesamtspeisespannung liegt (etwa auf einer 5 bei die Steuerinformation von einem elektronischen doppelten Spannung). Für die folgende Einspritzung System in Abhängigkeit von den Betriebsbedingunder Einspritzdüse bei 24 zündet man gleichzeitig über gen des Motors bereitgestellt wird. Das Hauptorgan, eine ebenfalls nicht dargestellte Einrichtung die welches Umwandler genannt wird, kann entweder Thyristoren 26 und 28. Der Kondensator 35, welcher aus der eigentlichen Einspritzdüse, die vorhergehend bei der vorausgehenden Schaltphase eine Aufladung io stets verwendet wurde, bestehen, es kann aber auch gemäß der in der Fig. 2 eingetragenen Polarität er- eine sehr komplexe Baugruppe sein, z. B. eine einzige hielt, polarisiert die Diode 30 im umgekehrten Sinn Einspritzdüse bzw. -vorrichtung mit einem mecha- bzw. in Sperrichtung, derart, daß durch die Öffnung nischen Verteiler oder auch eine einzige Einspritzder Thyristoren 26 und 28 ein Strom sich zwischen düse bzw. -vorrichtung, welche in einem bestimmten den Klemmen 22 und 23 über 28, 35, 24, 26 aufbaut 15 Schaltzyklus ohne eine Winkelbewegungen über- und die in dem Kondensator 35 gespeicherte Energie tragende Vorrichtung eine bestimmte Anzahl von zur sehr schnellen Öffnung der Einspritzdüse bei 24 Zylindern speist. Es erscheint vorteilhaft, auch im dient. Sobald die Spannung an den Klemmen des Falle einer einzigen Einspritzdüse oder einer unKondensators 35 so weit abgefallen ist, um den Wert geraden Anzahl von Einspritzdüsen in ebenso wirk-NuIl zu erreichen (Spannung, welche direkt an der ao samer Weise eine zwischenzeitliche Rückgewinnung Diode 30 anliegt), wird der Stromkreis unter ver- der Energie unter Erhöhung der Leistung und daminderter Leistung über die Schaltelemente 28,30, nach eine Aufrechterhaltung der Speisung der Ein-24 und 26 aufrechterhalten. Zur Abschaltung der spritzdüse unter verminderter Leistung zu erzielen. Einspritzdüse bei 24 verfährt man in einer analogen In Fig. 3 ist ein Schaltschema angegeben, welches Weise wie bei der Abschaltung der Einspritzdüse bei 25 dieses Problem löst. Die F i g. 3 ist für den Fall 25, d. h., man zündet über eine nicht dargestellte einer einzigen Einspritzdüse dargestellt, sie kann Vorrichtung zur Beendigung der Einspritzung den aber ohne weiteres auf eine beliebige gerade oder Thyristor 32 über seine Steuerelektrode. Die Zündung ungerade Zahl von Einspritzdüsen (gestrichelt gedes Thyristors 32 bewirkt eine Schließung des zeichnet) ausgedehnt werden. Die Vorrichtung ist Schwingkreises 21, 32, 34, 24, 26, 23. Dadurch wird 30 beständig an die drei Klemmen 51, 52, 53 angeder Thyristor 28 gelöscht und dem Kondensator 34 schlossen. Wenn die Klemme 53 das Potential O beeine Ladung erteilt, deren Polarität in der F i g. 2 sitzt, so weisen die Klemme 52 das Potential E/2 und eingezeichnet ist, worauf die Löschung der Thyristo- die Klemme 51 das Potential E auf. Die Einspritzren 32 und 26 erfolgt. Die Schaltung ist nun für eine düse ist durch ein Schaltelement 50 dargestellt. Die weitere Einspritzung über die Einspritzdüse bei 25 35 Arbeitsweise soll, wie dies oben schon geschah, für bereit, wobei die Energie der Einspritzdüse bei 24 den Fall beschrieben werden, daß die Anlage vor rückgewonnen wird, welche nun in dem Kondensator Inbetriebnahme eine längere Ruhepause hatte. Die 34 gespeichert ist. In dem nun folgenden Schalt- Einspritzdüse wird während der ersten Einspritzung zyklus zündet man gleichzeitig die Thyristoren 27 unter der Spannung E/2 z. B. zwischen den Klemmen und 29. Dies führt unter der Wirkung der in dem 40 51 und 52 über einen Thyristor 54, eine Diode 55 Kondensator 34 gespeicherten potentiellen Energie und einen Thyristor 56 gespeist, d. h., sobald die zu einer raschen Öffnung der Einspritzdüse bei 25, Thyristoren 54 und 56 mittels einer nicht dargewonach, sobald die Speicherenergie verbraucht ist, stellten Einrichtung gleichzeitig über ihre Steuerdie Einspritzdüse bei 25 über den Stromkreis mit den elektroden gezündet werden. Der Stromkreis baut Schaltelementen 25, 27, 31, 29 in der geöffneten 45 sich nun über die Schaltelemente 51,54,50,55,56, Stellung gehalten wird. Eine Schließung erfolgt 52 auf. Zur Unterbrechung dieses die öffnung der wiederum bei Zündung des Thyristors 33, worauf Einspritzdüse bewirkenden Stroms muß man den sich der gesamte Schaltzyklus wiederholt. Thyristor 54 oder den Thyristor 56 löschen. Man

Es muß bemerkt werden, daß ein wesentlicher nimmt im allgemeinen die Löschung des Thyristors Vorteil dieser Vorrichtung darin besteht, daß die 50 56 vor. Zu diesem Zweck zündet man mittels einer Steuerung ausschließlich über Thyristoren erfolgt, nicht dargestellten Einrichtung zum Beenden der d. h. über Siliziumschaltelemente und über andere Einspritzung den Thyristor 57 über seine Steuerwenig zerbrechliche Schaltelemente. Ein wesentlicher elektrode. Der Schwingkreis, der sich nun zwischen Vorteil besteht ferner darin, daß die Energie ge- den Klemmen 51 und 53 über die Schaltelemente 54, speichert wird und die Öffnung der Einspritzdüse 55 50, 58, 57 aufbaut, wobei mit 58 ein Kondensator unter einer hohen Spannung und mit großer Ein- bezeichnet ist, bewirkt die Löschung des Thyristors spritzdüsenenergie erfolgt, wonach die Einspritzdüse 56 und die Aufladung des Kondensators 58 gemäß unter vermindertem Energieaufwand im geöffneten der in der Figur angegebenen Polarisierung und da-Zustand gehalten wird. Die vorliegende Schaltung nach die Löschung der Thyristoren 54 und 57.
erfordert nicht die Verwendung von Kondensatoren 60 Für die nachfolgende Einspritzung über die Einmit symmetrischem Dielektrikum, d. h., man kann spritzdüse bei 50 wird die Spannung zwischen den zur vorübergehenden Speicherung von Energie z. B. Klemmen 52 und 53 herangezogen. Zu diesem Zweck elektrochemische Kondensatoren bzw. Elektrolyt- werden mittels einer nicht dargestellten Einrichtung kondensatoren verwenden, d. h. polarisierte Konden- die beiden Thyristoren 59 und 40 über ihre Steuersatoren, deren Gestehungskosten extrem niedrig 65 elektroden gleichzeitig gezündet. Der Kondensator liegen. 58 wird dabei gemäß der in der Figur eingezeichne-

Die elektrischen Schaltungen der vorliegenden Er- ten Polarität aufgeladen. Die Diode 41 weist eine findung erlauben unter den angegebenen Bedingun- umgekehrte Polarität auf und ist nichtleitend. Der

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Stromkreis baut sich nun zwischen den Klemmen 52 jedoch die Zündung des Steuerthyristors, d. h. der und 53 und über die Schaltelemente 59, 58, 50,40 in Beginn der Einspritzung, durch eine herkömmliche Form einer Viertelschwingung auf. Einrichtung gesteuert, vorzugsweise unter Ver-

Nachdem die an den Klemmen des Kondensators wendung von Transformatoren, welche im einfach-58 anliegende Spannung auf einen genügend 5 sten Fall ein Ferrittoroid oder ein Toroid aus einem niedrigen Wert abgesunken ist, wird die Diode 41 anderen ferromagnetischen Material aufweisen, deren leitend, und die Einspritzdüse bei 50 wird über den Steuerung in bekannter Weise mittels einer Vorrich-Stromkreis 52, 59, 41, 50, 40, 53 unter Spannung ge- tang erfolgt, die z. B. mit der Nockenwelle verhalten, allerdings bei reduzierter Leistung (E/2). Die bunden ist.

Öffnung der Einspritzdüse wird unter Heranziehung ία Bei allen elektronischen Einspritzvorrichtungen der nach Beendigung der vorhergehenden Ein- wird das Ende der Einspritzung nach einer vorspritzung durch die Einspritzdüse des komplemen- bestimmten Zeitdauer herbeigeführt, die mittels eines tären Stromkreises in dem Kondensator 58 aufge- die Einspritzdauer festlegenden Organs, welches verspeicherten Energie unter erhöhter Leistung bewirkt. sehiedene Betriebsbedingungen des Motors berück-Die Löschung der Thyristoren 59 und 40 erfolgt 15 sichtigt, bestimmt wird.

in der gleichen Weise wie die Löschung der Thyristo- Es ist klar, daß man an einer Erhöhung der Zahl

ren 54, 56 des symmetrisch geschalteten Strom- dieser Zeitglieder nicht interessiert ist und daß man kreises. Das heißt, daß man mittels einer nicht dar- vorzugsweise nur ein einziges Zeitglied verwendet, gestellten Einrichtung den Thyristor 42 über seine mit dem abwechselnd der eine oder der andere der Steuerelektrode zündet. Die Zündung des Thyristors so Löschthyristoren gesteuert wird. Zu diesem Zweck • 42, welche die Verbindung des Verbindungspunktes kann man natürlich die bekannten mechanischen zwischen 41 und 50 mit der Speiseklemme 51 über Relais oder Unterbrecher mit biegsamen Metallden Thyristor 42 und den Kondensator 43 herstellt, blättchen verwenden. Die Verwendung von ferrobewirkt die Löschung des Thyristors 59 und die Auf- magnetischen Toroiden oder Ferrittoroiden erlaubt ladung des Kondensators 43 gemäß der in der Figur 25 jedoch die Lösung dieses Problems in einfachster angegebenen Polarität. Sodann erfolgt die Löschung Weise.

der Thyristoren 40 und 42. Der Kondensator 43 ist Eine äußerst einfache Schaltanordnung einer

nun wiederum unter Rückspeicherung der magneti- solchen Zeitgebereinrichtung umfaßt, wie Fig. 4 sehen Energie der Einspritzdüse aufgeladen. Ent- zeigt, einen Transistor mit einem pn-übergang. Die sprechend der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise 30 F i g. 5 zeigt ein Diagramm, in dem die Magnetiwird der Stromkreis 54,56 von neuem betätigt, dies- sierung als Funktion der Magnetf eidstärke eines mal jedoch in umgekehrter Richtung wie bei dem ferromagnetischen Materials oder eines. Ferritersten, eingangs beschriebenen Arbeitszyklus; die materials eines der Steuertoroide aufgetragen ist. gleichzeitige Zündung der Thyristoren 54 und 56 be- Die vorliegende Erfindung ist vorgesehen, um z. B.

wirkt die Öffnung der Einspritzdüse bei 50 unter der 35 bei einer Schaltung gemäß Fig. 2 ein Ende der EinEinwirkung des Stroms, welcher zwischen den spritzung zu bewirken. Es besteht also das Problem, Klemmen 51 und 52 über die Schaltelemente 54,50, nach Ablauf einer bestimmten Einspritzzeit, welche 43, 56 bis zu dem Zeitpunkt fließt, in dem der Kon- von einem Zeitgeber oder einem Zeitglied gesteuert densator 43 in ausreichendem Maße entladen ist, da- wird, bald dem einen Thyristor 33, bald dem anderen mit die Diode 55 leitend wird. Die Löschung erfolgt 40 Thyristor 32 einen die Einspritzung beendenden wiederum durch die Zündung des Thyristors 57, Steuerimpuls zu erteilen.

worauf die Vorrichtung wieder für einen neuen Die F i g. 4 zeigt in schematischer Darstellung die

Schaltzyklus bereit ist. Schaltung eines Zeitgebers, welcher einen Transistor

Es muß bemerkt werden, daß diese Einrichtung 62 mit einem pn-übergang aufweist, der mittels eines im Falle einer ungeraden Zahl von Einspritzdüsen 45 an der Klemme 60 anliegenden positiven Potentials und insbesondere im Falle einer einzigen Einspritz- gespeist wird, das über eine Korrektureinrichtung 61 düse eine Rückspeicherung der Energie erlaubt so- an seiner zweiten Basis II anliegt. Eine nicht darwie eine Einspritzung unter verminderter Spannung gestellte Einrichtung setzt die Klemme 63 in dem und bei reduzierter Leistung nach einer Öffnungs- Moment unter Spannung, in dem die Einspritzung phase unter erhöhter Leistung und daß dabei wieder 50 beginnt. Von dieser Klemme 63 aus wird ein Konbillige Kondensatoren vom Typ des gepolten Kon- densator 65 über einen Regelwiderstand 64 aufgedensators (Elektrolytkondensator) verwendet werden laden, so daß am Ende eines bestimmten Zeitkönnen, abschnitts die Zündung des Transistors 62 mit einem Die verschiedenen beschriebenen Leistungssteuer- pn-übergang bewirkt wird. Im Stromkreis der ersten einrichtungen haben das Merkmal gemeinsam, daß 55 Basis I des Transistors 62 liegen Spulen 68 und 69, Löschthyristoren vorgesehen sind, d. h., das Ende welche auf Transformatoren oder Toroiden 66 und der Einspritzung wird durch Zündung eines Lösch- 67 aufgewickelt sind.

thyristors herbeigeführt. Wie man leicht erkennt, er- Vorteilhafterweise verwendet man, wie in F i g. 5

fordert die zyklische Arbeitsweise dieser Einrichtun- dargestellt, ein Material mit rechteckiger Hysteresisgen die Eingabe eines Löschsteuersignals an die 60 schleife. Man ordnet dabei auf den Toroiden 66, 67 Steuerelektrode eines Löschthyristors bei einer Ein- Zündspulen 70 und 71 an, die beständig mit Gleichspritzung und danach während der Einspritzung des strom gespeist werden, sowie Hilfsspulen 72 und 73 komplementären Schaltkreises die Anwendung des und Steuerspulen 74 und 75, welch letztere mit ihren gleichen Löschsignals an einem anderen Lösch- Anschlüssen an den Kathoden und Steuerelektroden thyristor. 65 der Steuerthyristoren 32 und 33 liegen..

Es ist offensichtlich, daß man daran denken kann, Mit dem Beginn der Einspritzung wird die

zwei Steuersysteme zur Erzielung dieser komplemen- Klemme 63 unter Spannung gesetzt (F i g. 4), wotären Löschvorgänge zu verwenden. Indessen wird durch der Zeitgeber zu arbeiten beginnt. Die Er-

regerwicklungen 70,71 werden mit Gleichstrom gespeist. Der Strom durch die Basis I des Transistors 62 mit einem pn-übergang, d. h. der Strom durch die Wicklungen 68, 69, ist vernachlässigbar, und es darf, falls ein anderer Strom nicht fließt, angenommen werden, daß die Amperewindungen der Spulen 70 und 71 für die magnetischen Verhältnisse in den beiden Toroiden 66,67 verantwortlich sind, die in F i g. 5 durch die Punkte 100, 101 wiedergegeben sind. Zum Zeitpunkt der Öffnung fließt der Strom über die Einspritzdüsenspule 25, d. h. über den Stromkreis mit den Schaltelementen 27,25,31, 29, und über einige mit 72 bezeichnete Windungen auf das Toroid 66, derart, daß die Magnetfeldstärke in dem der Einspritzdüsenspule 25 zugeordneten Magnetkreis 66 zu den Stellen 102, 103 wandert (Fig. 5), während durch die Stromlosigkeit der Einspritzdüsenspule 24 der Kurvenpunkt der Magnetisierung des Toroids67 noch durch die Stellen 100, 101 gegeben ist.

Am Ende der Einspritzzeit, d. h. in dem Zeitpunkt, in dem die Spannung an dem aufgeladenen Kondensator65 (Fig.4) gleich der Grenzspannung des Emitters des Transistors 62 mit einem pn-übergang ist, erfolgt die Zündung desselben, und es entsteht ein genügend starker Stromimpuls in den in Reihe geschalteten Spulen 68, 69. Die augenblicklichen Amperewindungszahlen dieser Spulen führen zu einer gewissen Veränderung der Toroide 66 und 67. Der Magnetkreis 66 gelangt z. B. von den Stellen 102, 103 zu der Stelle 106,107. Eine solche Veränderung der Magnetfeldstärke oder der Amperewindungszahl an den Toroiden induziert praktisch keine Spannung in der Spule 74 und demgemäß kein Zündsignal in dieser Spule, die z. B. zwischen die Kathode und die Steuerelektrode des Thyristors 32 geschaltet ist.

Demgegenüber wird durch diesen von dem Basiskreis I des Transistors 62 herrührenden Impuls ein Strom in der Spule 69 des Toroids 67 hervorgerufen und damit eine Veränderung der Magnetisierung dieses Toroids von den Stellen 100, 101 zu den Stellen 104,105 hin bewirkt, wodurch wiederum ein Signal in der Spule 75 des Toroids 67 erzeugt wird. Falls die Spule 75 an die Kathode und an die Steuerelektrode des Thyristors 33 angeschlossen ist, bewirkt dieser von dem Transistor 62 abgegebene Impuls die Zündung des Thyristors 33 und somit die Löschung des Thyristors 27.

Es ist ersichtlich, daß bei dem nachfolgenden Schaltzyklus, bei dem man die Thyristoren 28,26 gleichzeitig zündet, der magnetische Zustand ganz links in der Fig.5 (Punktpaar 102,103) von dem Toroid 67 und nicht von dem des Toroids 66 angenommen wird, derart, daß, sobald die Thyristoren 28, 26 gezündet sind, Impulse, die zur Steuerung des Endes der Einspritzung von dem Transistor 62 abgegeben werden, diesmal auf den Löschthyristor 32 wirken.

Man kann die Arbeitsweise der Vorrichtung zusammenfassen, indem man sagt, daß der Strom, welcher über eine Einspritzdüsenspule oder im Falle einer einzigen Einspritzdüse über einen der Steuerkreise für diese Einspritzdüse fließt, die Sättigung eines der beiden Toroide und die Zündung des Löschthyristors bewirkt. In jedem Fall ist es das nicht übersättigte Toroid, d. h. dasjenige Toroid, welches nur mit den normalen Amperewindungszahlen erregt ist, entsprechend den Stellen 100,101, welches die Spule trägt, welche die Zündung desjenigen Löschthyristors herbeiführt, welcher den gerade im Betrieb befindlichen Thyristoren zugeordnet ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Thyristorsteuervorrichtung für elektromagnetische Einspritzdüsen von Brennkraftmaschinen mit Rückspeicherung der magnetischen Energie in einem oder mehreren Kondensatoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung in zwei analoge Schaltkreise unterteilt ist, welche an Anschlüssen mit dem Potential E und E/2 bzw. E/2 und O anliegen und alternierend erregt werden, wobei jeder der Schaltkreise einen allen Düsen (Spulen 50 und 4; 24 bzw. 5; 25) dieses Schaltkreises gemeinsam zugeordneten ersten Thyristor (6; 28; 59 bzw. 7; 29; 56) aufweist sowie weitere Thyristoren (8; 26; 40 bzw. 9; 27; 54) zur Steuerung der Düsenöffnungsbewegung, welche jeweils einer einzigen Einspritzdüse zugeordnet sind und gleichzeitig mit dem ersten Thyristor gezündet werden und wobei jeder der Schaltkreise ferner einen Thyristor (10; 32; 42 bzw. 11; 33; 57) zur Steuerung der Düsenschließbewegung aufweist, welcher allen Einspritzdüsen des betreffenden Schaltkreises gemeinsam zugeordnet ist.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Gruppe von einer oder mehreren elektromagnetischen Einspritzdüsen mit jeder ihrer Spulen (4) zwischen zwei Thyristoren (6, 8) geschaltet ist, wobei der Eingang des ersten Thyristors (8) mit dem Potential E und der Ausgang des zweiten Thyristors (6) mit dem Potential E/2 einer Spannungsquelle verbunden ist und wobei die Verbindungsstelle zwischen der jeweiligen Spule (4) und dem Eingang des zweiten Thyristors (6) über einen Kondensator (14) und eine Diode (12), welche parallel und umgekehrt zu einem dritten Thyristor (10) geschaltet ist, am Potential O anliegt, ein analoger Aufbau für eine Gruppe von einem oder mehreren elektromagnetischen Einspritzdüsen vorgesehen ist, deren Spulen (5) zwischen zwei weiteren Thyristoren (7,9) geschaltet sind, wobei der Eingang des ersten Thyristors (7) mit dem Potential E/2 und der Ausgang des zweiten Thyristors (9) mit dem Potential O verbunden ist und die Verbindungsstelle zwischen der jeweiligen Spule (5) und dem Eingang des ersten Thyristors (7) über den Kondensator (14) und eine Diode (13), welche parallel und in umgekehrter Schaltrichtung zu einem dritten Thyristor (11) liegt, mit dem Potential £ verbunden ist, und wobei die Steuerelektroden der beiden mit den Spulen (4) in Reihe geschalteten und zwischen den Klemmen mit dem Potentials und E/2 liegenden Thyristoren (6, 8) gleichzeitig einen Impuls zur Steuerung der Öffnung der Einspritzdüsen (Spule 4) empfangen, während deren Schließung durch einen Impuls gesteuert wird, welcher auf die Steuerelektrode des dritten Thyristors (10) einwirkt, und diese Schaltbetätigung abwechselnd mit der Schaltbetätigung der zweiten Einspritzdüsengruppe erfolgt.

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3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer ersten Gruppe von einer oder mehreren Einspritzdüsen jeweils die Spulen (24) in Reihe mit einem Thyristor (26) geschaltet sind, dessen Eingang am Potential E der Spannungsquelle liegt, während die gemeinsame Verbindungsstelle der Ausgänge aller der Spulen (24) einerseits über eine Diode (30) und einen Thyristor (28) mit dem Potential E/2 der Spannungsquelle verbunden ist und andererseits über einen Kondensator (34) und einen weiteren Thyristor (32) mit dem Potential O verbunden ist, und daß eine zweite Gruppe von einer oder mehreren elektromagnetischen Einspritzdüsen (25) mit einem analogen Aufbau vorgesehen ist, deren gemeinsame Verbindungsstelle einerseits über eine Diode (31) und einen Thyristor (29) an dem Potential E/2 und andererseits über einen zweiten Kondensator (35) und einen weiteren Thyristor (33) an dem Potential E anliegt und wobei der Ausgang jeder der Spulen ferner über einen Thyristor (27) mit dem Potential O verbunden ist, daß die Verbindungsstelle des Thyristors (33) und des Kondensators (35), welche zwischen die Klemmen mit dem PotentialE und E/2 geschaltet sind, mit der Verbindungsstelle der Diode (30) und des Thyristors (28), die die gemeinsame Verbindung der ersten Gruppe von Spulen (24) mit dem Potential E/2 gewährleisten, verbunden ist, während die Verbindungssteile des zweiten Kondensators (34) und des Thyristors (32), welche zwischen die Klemmen mit dem Potential E/2 und O geschaltet sind, mit der Verbindungsstelle des Thyristors (29) und der Diode (31), welche wiederum die gemeinsame Verbindung der zweiten Gruppe von Spulen (25) mit dem Potential E/2 herstellen, verbunden ist, wobei die Öffnung einer der Einspritzdüsen der ersten Gruppe dadurch herbeigeführt wird, daß ein Steuerimpuls gleichzeitig auf die Steuerelektrode des ihr zugeordneten Thyristors (26) und auf die Steuerelektrode desjenigen Thyristors (28) gegeben wird, welcher die gemeinsame Verbindung der Spule (24) mit dem Potential E/2 herstellt und die Schließung dieser Einspritzdüsen dadurch erreicht wird, daß ein Steuerimpuls auf die Steuerelektrode des Thyristors (32) gegeben wird, welcher die gemeinsame Verbindungsstelle der Spulen (24) mit dem Potential O herstellt und daß die Öffnung und die Schließung einer der Einspritzdüsen (25) der zweiten Gruppe in einer analogen Weise durch Betätigung der entsprechenden Thyristoren (27, 29; 33) erfolgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkreise zwischen dem Potential E und E/2 bzw. E/2 und O abwechselnd die Spule einer Einspritzdüse steuern.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung für die alternierende Ausschaltung der beiden Schaltkreise zwei Spulen (68,69) umfaßt, welche in einem einen Impuls für die Beendigung einer jeden Einspritzung abgebenden Schaltkreis in Reihe geschaltet sind, wobei jede der Spulen (68, 69) auf je ein Toroid (66 bzw. 67) gewickelt ist, welches aus einem Material mit im wesentlichen rechteckiger Hysteresisschleife besteht, wobei jeder der Toroide (66, 67) andererseits eine Erregerwicklung (70 bzw. 71) trägt, welche von einem beständigen Gleichstrom durchflossen ist und wobei jeder der Toroide (66, 67) eine Hilfswicklung (72 bzw. 73) trägt, welche mit der Spule der zugehörigen Einspritzdüse in Reihe geschaltet ist sowie eine Steuerwicklung, welche mit der Kathode und der Steuerelektrode des entsprechenden Löschthyristors verbunden ist, derart, daß dieser Schaltaufbau die Erzeugung eines Impulses in derjenigen Steuerwicklung erlaubt, deren zugehörige Einspritzdüse geöffnet ist, während der Impuls, der in dem das Ende der Einspritzung steuernden Steuerkreis erzeugt wird, nicht über die andere Steuerwicklung wirkt, und umgekehrt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen