DE1751410A1

DE1751410A1 - Temperaturabhaengige Schalteinrichtung fuer eine elektronisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzeinrichtung

Info

Publication number: DE1751410A1
Application number: DE19681751410
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl-Ing Rabus; Hermann Dipl-Ing Schmid
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1968-05-24
Filing date: 1968-05-24
Publication date: 1971-07-01
Also published as: US3533381A; FR2009288A1

Description

15.5.1968 Chr/Κη

Anlage zur
Patentanmeldung

ROBERT B 0 S C H GMBH, Stuttgart W. Breitscheidatraße 4

Temperaturabhängige Schalteinrichtung für eine elektronisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzeinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine temperaturabhängige Schalteinrichtung

für eine elektronisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brenn- ™ kraftmaschine und betrifft die Steuerung einer zusätzlichen Starthilfe.

Bei elektronisch gesteuerten Kraftstoffeinspritzanlagen ist es bekannt, die pro Arbeitszyklus eingespritzte Kraftstoffmenge bei tiefen Temperaturen der Brennkraftmaschine abhängig von diesen Temperaturen zu erhöhen. Da jedoch bei tiefen Temperaturen der Vergaserkraftstoff nur schlecht vergast, ergeben sich gelegentlich bei tiefen Temperaturen Startschwierigkeiten.

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Um diesen Nachteil zu Termeiden, muß für Motoren, die verhältnismäßig tiefen Umgebungstemperaturen ausgesetzt sind, eine Starthilfe geschaffen «erden, um sie auch unter ungünstigen Bedingungen starten zu können, liit Hilfe einer temperaturabhängigen Schalteinrichtung verwirklicht dies die Erfindung in besonders vorteilhafter Weise dadurch, daß die eingangs genannte Schalteinrichtung eine mit einer Spannungsquelle verbindbare, aus Widerständen bestehende Brückenanordnung mit mindestens einem Widerstand mit temperatürabhängigem Wideretandswert aufweist, und daß im Diagonaizweig der Brücke die Basia-Emitter-Strecke eines Eingangstransistors und in Reihe dazu ein Element mit Diodencharakteristik, vorzugsweise eine Halbleiterdiode, und zwischen dem Baaisanschluß des Eingangstransistors und einem mit der Spannungsquelle verbindbaren Betriebsspannungsanschluß der Schalteinrichtung ein Torwiderstand angeordnet ist.

Der Schaltungsaufbau der Schalteinrichtung selbst ist gemäß der Erfindung temperaturunabhängig ausgebildet dadurch, daß die Halbleiterdiode entgegengesetzt zur Basis-Emitter-Diodenstrecke des Eingangstransistors gepolt und daß der Vorwiderstand parallel zum temperaturabhängigen Widerstand angeordnet ist*

Besonders gute Starteigenschaften der Brennkraftmaschine werden dadurch erreicht, daß in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Eingangstransistor -vorzugsweise über weitere Schaltelemente - ein zusätzliches elektromagnetisches Kraftstoff-Einspritzventil steuert, das in dem allen Zylindern gemeinsamen Teil des Ansaugrohres der Brennkraftmaschine angeordnet iat.

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Weitere Einzelheiten und Torteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.

Es zeigen

Fig. 1 eine elektronisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Starthilfe in schentati scher Darstellung,

Fig. 2 einen Stromlaufplan der temperaturabhängigen Schalteinrichtung nach der Erfindung, und

Fig. 3 eine schematische Kennlinie dieser temperaturabhängigen Schalteinrichtung.

Die in Fig. 1 dargestellte Kraftstoffeinspritzanlage ist für eine vierzylindrige Brennkraftmaschine 10 bestimmt, deren vier Zündkerzen 11 von einer nicht dargestellten Hochspannungszündanlage mit Zündenergie versorgt werden. Zu ihren einzelnen Zylindern führt jeweils ein Abzweigstutzen eines Saug- : * 12; in jedem Abzweigstutzen ist ein elektromagnetisch betätigbares i· '*>' pritzvantil 13 eingeschraubt, das über Leitungen 14 aus einer

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Ringleitung 15 mit Kraftstoff versorgt wird, der unter einem konstanten Druck von z.B. 2 atii steht. Wenn ein Einspritzventil 13 durch einen Strom während _einer_be.s.timm.tßn.-Zei-t t, geöffnet—wird , ao~ist die~~eingesprTt'/;te Kraftstoffmenge proportional zu dieser Öffnungszeit t. .

Die Ringleitung 15 wird über ein Filter 16 und eine von einem Elektromotor angetriebene Kraftstoffpumpe 1Θ ständig mit Kraftstoff aus einem Vorratstank 19 versorgt. Über einen Druckregler 20 und eine Rücklaufleitung 21 fließt der nicht benötigte Kraftstoff in den Vorratstank 19 zurück.

Am Einlaß dea Ansaugrohrs 12 befindet sich eine Drosselklappe 25, die in üblicher Weise mittels eines Pedals 26 verstellbar ist. Vor ihr ist ein Luftfilter 27 angeordnet. Durch Betätigen der Drosselklappe 25 bei laufender Brennkraftmaschine 10 ändert sich der Druck im Saugrohr 12, der im folgenden kurz Saugrohrdruck genannt werden soll: Ist die Drosselklappe 25 völlig geöffnet, so herrscht im Saugrohr 12 nahezu der barometrische Luftdruck, also der Druck, der am Barometer abgelesen werden kann und der auch von der Höhe abhängt, auf der sich die Brennkraftmaschine 10 befindet. Ist dagegen die Drosselklappe 25 nicht völlig geöffnet, so hängt der Saugrohrdruck zusätzlich von zwei weiteren Einflußgrößen ab, nämlich der Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 und dem Gchließwinkel W der Drosselklappe 2'j. Der Saugrohrdruck ist also eine Betriebsvariable der Brennkraftmaschine 10.

Zum periodischen Öffnen und Schließen der Einspritzventile im Synchror. isniiiB mit don Umdrehungen der Brennkraftmaschine 10 dient fine? in Fig. 1 schemati och dnrgpgtel 1 to elektronische Steuereinrichtung, die im wr-Hont liehen aim oinor

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monostabilen Kippschaltung (monoatabiler Multivibrator) 28 und einem an ihrem Ausgang angeschlossenen Verstärker 29 besteht, der außerdem einen -Ums-ehal-te-r -enthält, nrtt—dem"^rie~Ausgängsimpülse def~K£ppschaItung 28 abwechselnd auf die zwei linken und die zwei rechten Einspritzventile 13 ge« schaltet werden« Die beiden linken Ventile 13 sind über je einen Widerstand 30, die beiden rechten Ventile 13 über je einen Widerstand 31 an den Verstärker 29 angeschlossen. Ihr anderer Anschluß liegt jeweils an Masse. Die monostabile Kippschaltung 28 und der Verstärker 29 sind ebenfalls jeweils an Masse und an den Pluspol einer nicht dargestellten Spannungsquelle, z.B. einer Batterie, angeschlossen, wobei in Kraftfahrzeugen im Verlauf der Anschlußleitung im allgemeinen noch ein sogenannter Zündschalter angeordnet ist.

Zum Auslösen der Impulse der monostabilen Kippschaltung 28 dient ein von der Nockenwelle 34 der Brennkraftmaschine IO über einen zweihöckrigen Nocken 35 betätigbarer Kontakt 36. Jedesmal, wenn dieser Kontakt 36 geschlossen wird, gibt die Kippschaltung 28 einen Impuls ab. Dieser Impuls wird vom Verstärker 29 verstärkt; die aufeinanderfolgenden Impulse werden einzeln abwechselnd den linken und rechten Ventilen 13 zugeleitet.

Die Länge tj, der Impulse der monostabilen Kippschaltung 28 wird gesteuert durch den Druck im !Saugrohr 12, und zwar über einen Geber 37» der über eine Leitung 38 an das üaugrohr 12 angeschlossen ist, und der den Druck im Saugrohr 1? in eine elektrische Größe umformt, die über eine achematisch dargestellte Leitung 39 die Impulsdauer t^ der Kippschaltung 28 ateuerb. Die Länge t. der Impulse wird dabei im Prinzip ao geändert, daß einem nit-drigen

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Druck im Saugrohr 12 (geschlossene Drosselklappe 23) eine kleine Impulsdauer t. (z.B. 2 Millisekunden), einem höheren Druck (geöffnete Drossulklappe 25) dagegen eine große Impulsdauer t. (z.B. θ Millisekunden) entspricht.

Die Impulsdauer t. kann außerdem von weiteren Betriebsgrößen abhängig sein, beispielsweise von der Drehzahl und der Temperatur der laufenden Brennkraftmaschine 10 .

Am oder im Gehäuse der Brennkraftmaschine 10 ist an geeigneter Stelle ein temperaturabhängiger Widerstand 4I> zweckmäßigerweise ein NTC-Widerstand, angebracht, dessen einer Anschluß mit dem Gehäuse der Brennkraftmaschine verbunden ist und dessen anderer Anschluß an den Eingang einer temperaturabhängigen Schalteinrichtung 42 führt. Diese Schalteinrichtung 42 steuert direkt über eine Leitung 43 ein zusätzliches Einspritzventil 44» das im Saugrohr 12 in der Nähe des Ansaugkrümmers mit den Einspritzventilen 13 angeordnet ist und ähnlich wie diese über eine Leitung 43 aus der Rirgleitung 15 mit Kraftstoff versorgt wird. Die temperaturabhängige Schalteinrichtung 42 ist an Masse und den Pluspol der nicht dargestellten batterie eventuell über den ebenfalls nicht eingezeichneten Zündschalter - angeschlossen. Ein Teil der Schalteinrichtung 42 ist über einen sogenannten Anlaßschalter 46 an den Pluspol geführt, so daß dieser Schaltungsteil nur während des Startvorgangs in Betrieb ist.

Im Stromlaufplan der temperaturabhäntfigen Schalteinrichtung 42, den Fig. zeitft, ist der Minuspol einer Batterie 50 an Masae angeschlossen; über den Anlaßschal her 46 He#t daa eine Ende der KrregürwickiunK oinefl Anlaßma^rn» t-

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Behälters 51 - der den Anlaßmotor der Brennkraftmaschine 10 steuert - am Pluspol der Batterie 50· Das andere Ende der Erregerwicklung 51 führt ebenfalls an Masse.

Am Pluspol der Batterie liegt - über den Zündschalter 52 - eine Plusleitung 53» an die die Reihenschaltung aus einem ersten Brückenwiderstand 54 ' und dem NTC-Widerstand 41 angeschlossen ist. Mit dem Abgriff 60 dieser Reihenschaltung - dem einen Eckpunkt der Brückenschaltung - ist die Anode einer Diode 55 verbunden; die Kathode dieser Diode 55 führt an die Basis eines pnp-Transistors 56, der Bestandteil einer bistabilen Kippschaltung ist, die auch bistabiler Multivibrator genannt wird und mit dem Transistor 56 und

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zwei npn-Transistoisi/ aufgebaut ist. Zwischen der Basis des Transistors und Masse liegt ein Vorwiderstand 57« zwischen der Basis und der Plusleitung 53 ein Kondensator 58» zwischen dem Emitter und Masse ein einstellbarer Brückenwiderstand 59» vom Emitter des Transistors 56 führt - über den anderen Eckpunkt 70 der Brückenschaltung - außerdem ein zweiter Brückenwiderstand an den Abgriffeines Spannungsteilers, der aus einem mit dem freien Ende an die Plusleitung 53 angeschlossenen einstellbaren Widerstand 62 und einem mit dem freien Ende an einen Verbindungspunkt 63 führenden Spannungsttilerwiderstand 64 besteht.

Der Kollektor des Transistors 56 ist über einen Strombegrenzungswiderstand mit dor Basis des npn-Transistors 66 verbunden. Die Basis des Transistors ist über den Widerstand 68 mit Masse verbunden, zwischen seinem Kollektor und dor Plualeitung 53 liegt der Arbeitswiderstand 69 und zwischen seinem Kolloktor und der Basis eines npn-Endstufen-Transistör« 67 eine Diode 7I,

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deren Anode dem Kollektor des Transistors 66 zugekehrt ist· Zwischen der Basis des Transistors 66 und der Basis des Transistors 67 ist die Reihenschaltung eines Widerstands 72 und eines Kondensators 73 angeschlossen.

Eine Anzahl von als Konstantepannungsquelle dienenden Dioden 74 liegt

zwischen der Basis des Endstufen-Transistors 67 und Masse; die Basis selbst ist mit dem Widerstand 75 Auf das Emitterpotential des Transistors 67 bezogen. Der Emitter des Transistors 67 ist über den Meßwideretand 76 an Masse, der Kollektor an den Verbindungspunkt 65 angeschlossen.

Zwischen dem Kollektor des Endstufen-Transistors 67 und dem Anlaßschalter ist ein Relais 77 angeschlossen j parallel zu diesem Relais 77 liegt die Reihenschaltung einer Freilauf diode "JB, deren Kathode dem Anlaßschalter zugewandt ist, und eines DämpfungsWiderstands 79* Vom Verbindungepunkt nach Masse führt eine Schutzdiode Θ1 mit dem Masseanschluß zugewandter Anode. Mit dem Anker des Relais 77 let ein Gehälter Θ2 mechanisch verbunden; der eine Schaltkontakt dieses Schalters Θ2 ist mit dem Anlaßschalter 46 und der andere Schaltkontakt mit dem einen Ende der Erregerwicklung 83 des zusätzlichen Kraftstoff-Einspritz-Ventile 44 verbunden. Das andere Ende der Erregerwicklung 83 liegt an Masse.

Die grundsätzliche Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach Fig. 2 der Zeichnung ist folgende 1 Beim Starten der Brennkraftmaschine wird zuerst der Zündschalter 52 geschlossen und dann der Anlasser mittels des AnIaßschalters 46 betätigt. Wenn die Brennkraftmaschine gestartet ist, öffnet sich der Anlaßschalter 46 wieder, über den Zündschalter 52 ist die

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Plusleitung 53 mit dem Pluspol der Batterie 50 verbunden, so daß die aus den Widerständen 41» 54 und 59» 61, 62 bestehende Brückenschaltung an der Batteriespannung liegt. Den Widerstand 64 und den daran anschließenden Teil der Schaltung kann man zunächst außer acht lassen. Ebenso wird die Funktion der Diode 55» des Widerstands 57 und des Kondensators 58 erst weiter unten beschrieben. Im Diagonalzweig der Brückenschaltung, also zwischen den Eckpunkten 60 und 70, liegt die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 56 der bistabilen Kippschaltung. Läßt man den Wert des Widerstands 59 zunächst unverändert, so wird die Spannung über dem Diagonalzweig der Brückenschaltung und damit die Steuerspannung für den Transistor 56 allein durch den NTC-Widerstand 4I gesteuert. Der Wert dieses Widerstands ist aber abhängig von der Temperatur der Brennkraftmaschine 10.

Hat während des Startens die Brennkraftmaschine 10 eine niedere Temperatur, dann weist der NTC-Widerstand 4I einen hohen Widerstandswert auf, und die Basis des Transistors 56 ist positiver als sein Emitter. Infolgedessen ist der Transistor 56 gesperrt. Der Transistor 66, dessen Basis über den Widerstand 68 an Masse liegt, ist ebenfalls geeperrt; über den Widerstand 69 fließt ein Strom in die Basis dee Endstufentransistors 67 und macht diesen leitend.

Während de» Anlassens wird zum Betätigen des Anlaß-Magnetschalters 51 der Anlaßschalter 46 geschlossen! wenn der EndBtufentraneistor 67 leitend ist, fließt daher ein Erregerstrom vom Pluspol der Batterie 50 über den Anlaßschal ter 46 durch das Relais 77 und den Transistor 67 nach Masse. Der Anker des Relaie 77 zieht an und schließt die Kontakte Θ2. Dadurch fließt ein

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Strom in die Erregerwicklung 83 des zusätzlichen Kraftstoffeinspritzventils 44t das dann öffnet und während des Startvorgangs eine zusätzliche Kraftstoffmenge in das Ansaugrohr 12 der Brennkraftmaschine 10 gelangen läßt. Die Temperatur, bei der die Schalteinrichtung anspricht, ist veränderbar mit einem einstellbaren Brücken-Teilwiderstand 62. Durch diese zusätzliche Kraftstoffmenge wird ein sicherer Start auch bei tiefen Temperaturen gewährleistet.

Selbstverständlich ist statt des Relais 77 allein oder statt der Kombination aus Endstufentransistor 67 und Relais 77 auch ein Leistungstransistor verwendbar, dessen Schaltstrecke dann an Stelle der Kontakte 82 tritt.

Liegt die Temperatur der Brennkraftmaschine 10 während des Startvorgangs schon bei höheren Werten, etwa, weil die Maschine bis kurz zuvor noch in Betrieb gewesen war, so weist der H TC-Wi der stand 4"· einen niederen Widerstandswert auf. Hach SohlieBen des Zündschalter 32 ist dann die Basis des Transistors 56 negativer als der zugehörige Emitter, und Transistor56 ist leitend. Über die Brückenwideretände 62 und 61 und über die Bmitter-Iollektor-Streoke des Transistors 56 sowie über den Strombegrenzungswiderstand 65 fliefit ein Basisstrop in den Transistor 66, der ebenfalls leitend wird und damit den Strom in die Basis des Endstufentransistors 67 zum Versiegen bringt. Weil der Transistor 67 nun gesperrt ist, zieht der Anker des Relais 77 nicht an und durch die Erregerwicklung 83 des zusätzlichen Kraftstoffeinspritzventils 44 fließt kein Strom. Auf diese Weise unterbleibt während des Start* vorgänge eine zusätzliche Kraftstoffeinspritzung, wenn die Brennkraftmaschine 10 schon vorgewärmt 1st.

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Die temperaturabhängige Schalteinrichtung 42 benützt den NTC-Widerstand 41 als Temperaturfühler; die Schalteinrichtung 42 selbst arbeitet aber unter normalen Betriebsbedingungen nahezu unabhängig von der Umgebungstemperatur. Der Temperaturgang des Knicks in der Durchlaß-Kennlinie der BasiB-Emitter-Diode des Transistors 56 wird durch den entsprechenden Temperaturgang der Diode 55 weitgehend kompensiert. Zweckmäßigerweise werden für den Transistor und die Diode 55 Halbleiterelemente aue Silizium verwendet.

Bei niederen Temperaturen der Brennkraftmaschine 10 hat - wie schon erläutert - der NTC-Widerstand 4I einen hohen Wideretandswert; infolgedessen ist die Diode 55 leitend, es fließt ein Strom von der Plusleitung 55 über den Brückenwiderstand 54» die Diode 55 und den Widerstand 57 nach Masse. Der Brückeneckpunkt 60 iet positiver als der Brückeneckpunkt 70» der Transistor ist gesperrt. Steigt die Gehäusetemperatur der Brennkraftmaechine 10, dann wird der Widerstandswert des NTC-Widerstands 4I kleiner, vom Brückeneckpunkt 60 fließt ein immer größerer Teil des über den Widerstand 54 kommenden Stroms in den NTC-Widerstand 4I ab, schließlich sperrt die Diode 55· Über den Widerstand 57 fließt nun ein Basisstrom in den Transistor 56 und macht diesen leitend. Der Transistor 56 wird leitend, sobald die Basis-Emitter-

Spannung einen typischen Wert, beispielsweise 0,6 YoIt, überschreitet. Dieser typische Wert ist von der Temperatur abhängig; dadurch, daß die Diode 55 entgegengesetzt gepolt ist, wird diese Temperaturabhängigkeit weitgehend ausgeglichen.

Die erfindungsgemäße Verwendung der Diode 55 bringt außer dem Vorteil der weitgehend von der Umgebungstemperatur unabhängigen Arbeiteweise der

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Schalteinrichtung 42 noch den Vorteil, daß für den Transistor 56 keine Gefahr der Übersteuerung besteht. Ohne die Diode 55 würde bei hohen Temperaturen der Brennkraftmaschine 10 der NTC-Widerstand 41 sehr kleine ---Werte""SHn"«äKmen und infolgedessen ein starker Strom in die Basis des Transistors 56 fließen, was zu einer bleibenden Änderung der Eigenschaften dieses Transistors führen könnte. Weil die Diode 55 aber in diesen Fällen sperrt, ist der Basiastrom des Transistors 56 allein durch den Wert des Widerstands 57 bestimmt.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist der Brückenzweig mit dem Widerstand 61 nicht direkt an die Plusleitung 53 geführt, sondern an einen Spannungsteiler mit den Widerständen 62, 64, der beim Startvorgang parallel zum Relais 77 geschaltet ist. Durch diese Maßnahme· weist die temperaturabhängig-e Schalteinrichtung ein verbessertes Kippverhalten auf. Wird beispielsweise der Transistor 56 leitend, so wird - wie geschildert - der Endstuf entransistor 67 nichtleitend. Ober den Spannungsteilerwiderstand 64 fließt nun kein Strom mehr ab, infolgedessen wird der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 61, 62, 64 und damit der Emitter des Transistors positiver, d.h. der Transistor 56 wird noch stärker durchgesteuert. Der Transistor 56 sperrt erst wieder, wenn das Potential am Brückeneckpunkt um so viel positiver ist, wie sein Emitterpotential beim Sperren des Transistors 67 positiver geworden war. Die Schalteinrichtung zeigt also ein Hystereseverhalten; der Abstand der Schaltpunkte ist veränderbar mit dem einstellbaren Brückenwiderstand 62.

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Damit die temperaturabhängige Schalteinrichtung vor allem gegen Störspannungsspitzen, die am Brückeneckpunkt 60 auftreten, unempfindlich ist, soll die Hysterese der Schalteinrichtung möglichst groß sein, oder, anders ausgedrückt, die Schaltpunkte sollen möglichst weit auseinanderliegen. Beim Starten der kalten Brennkraftmaschine 10, wenn also der Zündschalter 52 geschlossen ist, liegt die Temperatur T der Brennkraftmaschine 10 bei niederen Werten,und durch das Relais 77 fließt ein Strom i . Dieser Fall ist in Fig. 3 schematisch durch einen Kurvenast 91 dargestellt. Weil ein Strom durch das Relais 77 fließt, ist das zusätzliche Kraftstoffeinspritzventil 44 geöffnet und sorgt während des Startens für eine zusätzliche Kraftstoffmenge.

Steigt die Temperatur T der Brennkraftmaschine 10, so wird die Kennlinie auf dem Kurvenast 91 und weiter auf einem Kurvenast 92 bis zu einem Schaltpunkt 93 durchwandert. An dieser Stelle unterbricht die Schalteinrichtung 42 den Relaisstrom X_n; liegt die Temperatur der Brennkraftmaschine 10 über

diesem durch den 1-unkt 93 bestimmten Wert auf einem Kurvenast 94» so wird

*
beim Gtartvorgang keine zusätzliche Kraftstoffmenge eingespritzt.'Bedingt durch die Hysterese, könnte die Schaltvorrichtung bei entsprechender Temperatur der Brennkraftmaschine 10 nach dem Einschalten des Zündschalters 52 auch auf dem durch einen Kurvenast 95 dargestellten Zwischenbereich der Kennlinie liegen. Während des Startvorgangs würde in diesem Fall auch bei niedrigen Temperaturen T kein zusätzlicher Kraftstoff eingespritzt. Da3 zusätzliche Einspritzventil 441 03 würde erst wieder geöffnet, wenn die Temperatur nach einer weiteren Abkühlung der Brennkraftmaschine 10 den einem weiteren Schaitpunkt 96 entsprechenden Wert unterschreitet.

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Um beim Starten der Brennkraftmaschine 10 in jedem Fall einen wohlbestimmten Anfangszustand der Schalteinrichtung 42 si_cherzustelleji^-i.s-t-der

Kondensator !jÖ vorgesehen. Beim Einschalten der Zündung mit dem Schalter gelangt über den Kondensator 5⁸ ein positiver Impuls auf die Baais des Tranaistors 56, der damit auf alle Fälle kurzzeitig gesperrt wird. Die Schalteinrichtung durchläuft dann - je nach der Temperatur der Brennkraftmaschine 10 - ihre Kennlinie, beginnend mit dem Kurvenast 91· In Bezug auf die Schalttemperatur tritt damit die Hysterese nicht mehr in Erscheinung.

Da beim Betrieb der Brennkraftmaschine 10, beispielsweise, wenn sie in ein Kraftfahrzeug eingebaut ist, in der elektrischen Anlage häufig Störspannungsspitzen auftreten, ist vorteilhafterweise die Basis des Endstufentransistors mit der .Basis des zweiten Transistors 66 der bistabilen Kippschaltung über ein integrierendes Netzwerk, vorzugsweise eine Reihenschaltung aus dem Widerstand 72 und dem Kondensator 73» verbunden.

Bei der Teilemontage in der Kraftfahrzeugherstellung und im Kraftfahrzeugservice sind fehlerhafte Verbindungen in der elektrischen Ausrüstung der Fahrzeuge durch Vertauschen von Anschlüssen nicht ganz vermeidbar. Bei einem Kraftfahrzeug kann es hierbei vorkommen, daß ein steuerbares Halbleiterelement - wie beispielsweise der Endstufentransistor 67 - mit seiner Schaltstrecke direkt an die Klemmen der Fahrzeugbatterie 50 angeschlossen wird, wenn statt eines an sich vorgesehenen Verbrauchers, nämlich des Relais 77» fälschlicherweise zum Beispiel ein Stück Kabel in dem zu schaltenden Stromkreis liegt. Beim Betätigen des Anlaßechalters 46 wäre die sofortige Zerutörung des Transistors 67 durch Überlastung die Folge.

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Eine besonders einfache Lösung ergibt sich dadurch, daß zum Schutz des EndstufentranBistors 67 Schaltmittel vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von seinem Kollektorstrom seinen Basiastrom beeinflussen. Diese Aufgabe .._erfiil-li—do-r -Meßwdderstand -76r~der in Tier Emittef^ZUTeiHung" zwischen dem Emitter des Transistors 67 und Masse angeordnet ist.

Wenn die Brennkraftmaschine kalt und der Anlaßschalter 46 geschlossen ist, dann fließt vom Pluspol der Batterie 50 ein Strom über den Widerstand 69, die Diode 7I ^un(* die Diodenreihe 74 nach Masse. Außerdem fließt über den Widerstand 69 und die Diode 7I ein Strom in die Basis des Endstufentransistors 67 und macht diesen leitend. Der Wert des Ableitwiderstands 75 ist so hoch, daß der- durch ihn fließende Strom vernachlässigt werden kann. Der leitende Transistor 67 ermöglicht nun den Strom i_n vom Pluspol der

Batterie 50 über das Relais 77» ^*^e Schaltstrecke des Transistors 67 und den Meßwiderstand 76. Der Meßwiderstand "J6 hat einen so kleinen Wert, daß im normalen Betrieb die über ihm zu messende Spannung klein ist im Vergleich zur Spannung über der durch die Dioden 74 dargestellte Konstantspannungsquelle. Deshalb bleibt der Transistor 67 leitend·

Die Schutzvorrichtung begrenzt im Kurzschlußfall den Kollektorstrom auf folgende Weiset Bei eingeschaltetem Anlaßschalter 46 gibt die durch die Dioden 74 dargestellte Konstantspannungsquelle an die Reihenschaltung aus der Basis-Emitter-Strecke des Transistors 67 - der Ableitwiderstand 75 kann wieder vernachlässigt werden - und dem Meßwiderstand 76 eine Spannung von festem Wert ab. Die Steuerspannung über der Basis-Emitter-Diode dee Transistors 67 kann ebenfalls einen nahezu konstanten Wert nicht über-

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steigen, der bei gewöhnlichen Siliziumtransistoren bei etwa + 0,8 V liegt. Sie Spannung über dem Meßwideretand 76 ist in jedem Fall gleich der Differenz aus der Spannung über den Dioden 74 und der Spannung zwischen Basis und Emitter. Sollte der KoIlektorstrom und damit der Strom durch den Meßwideret and 76 infolge eines Kurzschlusses im K-ollektorkreis unzulässig stark ansteigen, dann bewirkt dieser Strom zunächst auch ein Ansteigen der Spannung über dem Meßwiderstand 76. Die Basis-Emitter-Spannung sinkt, der Basisstrom des Transistors 67 nimmt ab. Der Transistor 67 wird weniger leitend - und zwar so weit, daß gerade das duroh den Basisstrom, den Kollektorstrom und den gegebenen Stromverstärkungsfaktor des Transistors 67 bedingte Gleichgewicht eingehalten wird. Der Meßwideretand 76 ist so bemessen, daß der im Kurzschlußfall über die Schaltetrecke fließende Strom den Endstufentransistor 67 nicht zerstört. Der Wert des Meßwiderstands 76 ist so bemessen, daß der Anker des Relais 77 sicher anzieht, wenn der Transistor 67 leitend gemacht ist, daß aber der zulässige Höchstwert des Kollektorstroms im Kurzschlußfall nicht überschritten wird. Die Zahl der Dioden 74 der Konstantspannungsquelle ist so gewählt, daß im normalen BetriebafaLl die geforderte Basis-Emitter-Spannung von etwa 0,8 V gewährleistet ist·

Die Erfindung schafft mittels einer temperaturabhängigen Schalteinrichtung in besonders einfacher Weise eine Starthilfe für Brennkraftmaschinen, die in Gegenden höherer Breitengrade und bei niederen Umgebungstemperaturen eingesetzt sind. Durch die »weckmäßige Ausgestaltung arbeitet der elektrische Aufbau der Schalteinrichtung selbst von der Umgebungstemperatur nahezu unabhängig, stellt aber in Abhängigkeit von der Temperatur der Brennkraftmaschine in zuverlässiger Weis· über ein zusätzliches Einspritz-

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ventil während des Startens eine zusätzliche Kraftstoffaenge zur Verfügung. Durch sinnvolle Einrichtungen ist dafür gesorgt, daß diese zusätzliche Kraftstoffmenge nur bereitgestellt wird, solange der Anlasaerschalter geschlossen

ist, und daß die Schalteinrichtung vor Beginn dee Startens stets in eine bestimmte Anfangslage gebracht ist. Eine zweckmäßige Schaltungsanordnung verhindert die Zerstörung des Endstufentransistors bei unbeabsichtigten Kurzschlüssen im geschalteten Stromkreis.

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1. Temperaturabhängige Schalteinrichtung für eine elektronisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung eint, mit einer Spannungsquelle rerbindbare, aus Widerständen bestehende Brückenanordnung mit mindestens einem Widerstand mit temperaturabhängigem Wideretandswert aufweist, und daß im Diagonalaweig der Brücke (4I, 54» 59t 6i) die Baeis-Emitter-Strecke eines Eingangstransistors (36) und in Reihe dazu ein Element (55) mit Diodencharakteristik, vorzugsweise eine Halbleiterdiode, und »wischen dem Batisanschluß des Eingangstransietors (56) und einem mit der Spannungsquelle (50) verbindbaren Betriebsspannungsanschluß der Schalteinrichtung ein Vorwideretand (37) angeordnet ist,

2· Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterdiode (55) entgegengesetzt zur Basis-Emitter-Diodcnstreoke des Eingangstransistors (56) gepolt 1st.

3* Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwiderstand (57) parallel zum temperaturabhängigen Widerstand (4I) angeordnet ist.

4. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangstransistor (56) - vorzugsweite über weitere Schaltelemente · ein zusätzliches elektromagnetisches Kraftstoff-Einspritzventil (44) steuert, das in dem allen Zylindern gemeinsamen Teil (12) des Ansaugrohrs der Brennkraftmaschine (10) angeordnet ist»

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5. Schalteinrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Kraftstoffeinspritzrentil (44) in der Nähe des Ansaugkrümmers angeordnet ist«

6. Schalteinrichtung nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung des zusätzlichen Kraftstoffeinspritzventils (44) mit der Betätigung des Anlassers gekoppelt ist, so daß dieses Ventil (44) nur dann Kraftstoff in das Ansaugrohr (12) einspritzt, wenn der Anlasser betätigt wird und die Temperatur des Widerstands (41) mit temperaturabhängigem Widerstandswert unterhalb eines bestimmten Wertes liegt.

7. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturabhängige Widerstand (41) an der Brennkraftmaschine (10) angeordnet ist.

8. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturabhängige Widerstand (41) ein NTC-Widerstand ist.

9· Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung eine an sich bekannte bistabile

,67 Kippschaltung mit drei komplementären Transistoren (56, 66n enthält.

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Robert Bosch GmbH a*

Stuttgart *V R. 9148 ^cW^Kn

10. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Basisahschluß des Eingangstransistors (56) und der nicht mit dem Vorwiderstand (57) direkt verbundenen Anschlußklemme der Spannungsquelle (50) ein Kondensator angeordnet ist.

11. Schalteinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transistor (56) der bistabilen Kippschaltung zugleich der Eingangstransistor der Schalteinrichtung ist.

12. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung eine das Einspritzventil (44) steuernde Endstufe, vorzugsweise mit einem Endstufen-Transistor (67) vom npn-Typ, enthält, und daß die Basis dieses Endstufentransistors (67) mit dem Kollektor des zweiten Transistors (66) der bistabilen Kippschaltung über ein Element mit Biodencharakteristik, vorzugsweise eine Halbleiterdiode (71), verbunden ist.

13. Schalteinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Endstufe ein von dem Endstufentransistor (67) gesteuertes Schaltelement, vorzugsweise ein Relais (77), enthält, dessen Schaltetrecke (62) im Stromkreis der Erregerwicklung des Kraftstoffeinspritzventils (44) liegt.

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Stuttgart R. 9143 Chr/Κη

14· Schalteinrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem Relais (77) ein Spannungsteiler aus zwei Widerständen (62, 64), von denen gegebenenfalls einer (62) einen einstellbaren Wert aufweist, liegt, an dessen Abgriff der dem Pluspol der Spannungsquelle (5O) zugewandte, mit dem Emitter des Eingangstransistors (56) verbundene Brückenwiderstand (61) angeschlossen ist.

15. Schalteinrichtung nach Anspruch 13 oder 14» dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel (74» 75» 76) vorgesehen sind, die in Abhängigkeit vom Relais strom den Basisstrom des Endstufentransistors (67) beeinflussen.

16. Schalteinrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßwiderstand (76) und die Basis-Emitter-Strecke des Endstufentransistors (67) unmittelbar aufeinanderfolgend in Serie im Stromkreis des Relais (77) liegen.

17. Schalteinrichtung nach Anspruch I5 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen der Basis-Emitter-Spannung für den Endstufentransistor (67) eine Konstantspannungsquelle (74) vorgesehen ist.

18. Schalteinrichtung nach Anspruch I7» dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantspannungsquelle (74) parallel zur Serienschaltung der Basis-Emitter-Strecke des Endstufentransistora (67) und des Meßwiderstande (76) angeordnet ist.

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