DE19518332C2 - Kraftstoffeinspritzungs-Steuersystem für Automobilmotoren - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftstoffein­ spritzungs-Steuersystem für einen Automobilmotor und insbe­ sondere eine Kraftstoffeinspritzvorrichtungs-Treiberschaltung zum Steuern eines durch eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung eines Motors fließenden Stroms.

Im allgemeinen wird bei einen Kraftstoffeinspritzungs­ system, in welchem einem Motor Kraftstoff durch Einspritzen von unter Druck stehenden Kraftstoff durch eine aus einem Magnetventil bestehende Kraftstoffeinspritzvorrichtung zuge­ führt wird, der durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung fließende Strom durch eine Treiberschaltung gesteuert, um den dynamischen Bereich der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu vergrößern, indem diese sehr schnell gemacht wird. In den offenbarten Treiberschaltungen nach dem Stand der Technik sind viele Techniken vorgeschlagen, in welchen, wenn ein den Einspritzzeitpunkt angebender Einspritzimpuls eingegeben wird, zuerst der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ein relativ hoher Strom zugeführt wird, um die Kraftstoffeinspritz­ vorrichtung mit hoher Geschwindigkeit zu öffnen, und danach dieser zunächst einmal abgeschaltet wird, um den Stromwert zu verringern, und dann der durch die Kraftstoffeins­ pritzvorrichtung fließende Strom so gesteuert wird, daß ein zum Offenhalten der Kraftstoffeinspritzvorrichtung aus­ reichender niedriger Haltestrom beibehalten wird, indem eine Steuerung im geschlossenen Regelkreis durch Detektion des durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung fließenden Stroms ausgeführt wird. In diesem Treiberschaltungstyp ist eine sogenannte Schwungrad-Schaltung vorgesehen, um die in einer Spule der Kraftstoffeinspritzvorrichtung erzeugte Gegen-EMK abzuführen, wenn der Strom abgeschaltet wird. Wenn diese Schwungrad-Schaltung nach dem Umschalten von dem Ventil­ öffnungsstrom auf den Haltestrom eingeschaltet wird, wird die Abfallgeschwindigkeit des durch die Kraftstoffeinspritz­ vorrichtung fließenden Stroms verlangsamt und zusätzlich wird der Strom entlang einer Kurvenlinie verringert, die von einer Zeitkonstante der Kraftstoffeinspritzvorrichtungsspule be­ stimmt wird. Die für das Umschalten von dem Ventilöffnungs­ strom auf den Haltestrom benötigte Dauer wird als "tote Zone" bezeichnet, welche Kraftstoffzumessungsfehler und andere Fehler bewirken kann.

Deswegen offenbart beispielsweise die JP-A-60-26136 eine Technik, in welcher die Schwungradschaltung während der Abfalldauer des durch die Spule fließenden Stroms von dem hohem Strom für die Ventilöffnung auf den Haltestrom abge­ schaltet wird. Ferner wird in der JP-A-63-55345 die Beziehung zwischen der Schwungradsteuerung und der Haltstromsteuerung offenbart.

Nach dem Stand der Technik gemäß der vorgenannten JP-A- 63-55345 sind zwei Komparatorpaare vorgesehen, um die Span­ nung eines Widerstandes zum Detektieren des durch die Kraft­ stoffeinspritzvorrichtung fließenden Stroms mit dem Referenz­ spannungswert zu vergleichen. Nach diesem Stand der Technik wird nach dem Eingeben des Kraftstoffeinspritzimpulses und dem Einschalten des Transistors zum Ansteuern der Kraftstoff­ einspritzvorrichtung dann, wenn die Spannung des Widerstandes für das Detektieren des durch die Kraftstoffeinspritz­ vorrichtung fließenden Stroms eine erste Referenzspannung überschreitet, die höher als die dem Ventilöffnungsstrom entsprechende Spannung eingestellt ist, der vorgenannte Tran­ sistor abgeschaltet, um den Strom durch die Kraftstoffein­ spritzvorrichtung mittels eines von dem einen Komparator ausgegebenen Signals zu reduzieren. Ferner wird dann, wenn die Spannung des vorgenannten Widerstandes auf einen Pegel unterhalb eines zweiten Referenzspannungswertes absinkt, der Strom durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung so gesteuert, daß er in den vorbestimmten Bereich des Haltestroms kommt und gleichzeitig wird die Schwungradschaltung durch ein Ausgangs­ signal von dem anderen Komparator vom AUS- in den EIN-Zustand umgeschaltet.

Jedoch ist in einem Fall, bei dem der durch die Kraft­ stoffeinspritzvorrichtung fließende Strom von dem hohen Strom zum Ventilöffnen abgesenkt wird, während die Schwungrad­ schaltung ausgeschaltet ist, die Abfallgeschwindigkeit dieses Stroms so groß, daß es unmöglich wird die Betriebsverzögerung der den geschlossenen Regelkreis bildenden Schaltungen zu ignorieren, wie z. B. einer Stromdetektionsschaltung, einer Steuerschaltung für den Treiberstrom und/oder dergleichen. Demzufolge sinkt dann, wenn wie in der JP-A-63-55345 der Zeitpunkt für das Einschalten der Schwungradschaltung auf der Annahme bestimmt wird, daß diese Verzögerung Null oder klein genug ist, um vernachlässigt werden zu können, wie es durch unterbrochene Linien in Fig. 4 gezeigt oder in Fig. 12 dar­ gestellt ist, der durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung fließende Strom auf einen ziemlich niedrigen Pegel für die Dauer von dem Zeitpunkt an, an dem der Strom der Kraftstoff­ einspritzvorrichtung, nämlich deren Treiberstrom von dem Stromdetektionswiderstand detektiert wird bis zu dem Zeit­ punkt, an dem der Treibertransistor eingeschaltet wird, ab.

Demzufolge wird der durch die Kraftstoffeinspritzvorrich­ tung fließende Strom niedriger als der Haltestrom und schließlich kann die Einspritzung abgebrochen werden, bevor der Einspritzimpuls endet. Insbesondere in Kraftstoffein­ spritzvorrichtungen für den Typ des Direkteinspritzungs­ motors, bei dem Kraftstoff unter Hochdruck eingespritzt wird, ist eine große elektromagnetische Kraft im Vergleich zu normalerweise verwendeten Einspritzvorrichtungen für den Typ des Einlaßeinspritzungsmotors erforderlich und demzufolge ist auch der Strom zum Ventilöffnen hoch (beispielsweise etwa 10 A). In diesem Fall wird daher dann, wenn der Strom bei abge­ schalteter Schwungradschaltung abgesenkt wird, die Abfallge­ schwindigkeit des Stromes schneller und die Betriebsver­ zögerung der Schaltungen größer als in dem Fall herkömmlicher Motoren. Demzufolge besteht in dem Fall, bei dem dieser Stand der Technik bei einem Direkteinspritzungsmotor angewendet wird, eine sehr hohe Wahrscheinlichkeit, daß solche Probleme, wie z. B. eine Einspritzunterbrechung oder dergl. auftreten.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Kraft­ stoffeinspritzungs-Steuersystem bereitzustellen, welches Kraftstoff mit einer hohen Genauigkeit einspritzen kann und welches frei von Fehlern, wie z. B. einer Einspritzungsunter­ brechung und dergl. ist.

Um diese Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfin­ dung eine Kraftstoffeinspritzungs-Steuerschaltung bereit, welche eine Schwungradschaltungs-Steuereinrichtung für den Betrieb einer Schwungradschaltung aufweist, während der durch eine Kraftstoff­ einspritzvorrichtung fließende Strom von dem Ventilöffnungs­ strompegel zum anfänglichen Öffnen der Kraftstoffeinspritz­ vorrichtung abfällt, wobei die Schwungradschaltung nicht ar­ beitet, und bevor die Steuerschaltung mit geschlossenem Re­ gelkreis arbeitet, welche den Strom auf einen Haltepegel re­ gelt, um die Kraftstoffeinspritzvorrichtung offen zu halten.

Von den beigefügten Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Schaltbildansicht einer Treiberschaltung für Kraftstoffeinspritzvorrichtungen gemäß einer ersten Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Schaltbildansicht, welche eine Stromsteuer­ schaltung, eine Schwungradschaltung und eine Stromdetektions­ schaltung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 3 ein Diagramm, welches Formen von Signalen dar­ stellt, die einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zugeordnet sind;

Fig. 4 ein Diagramm, welches ein Beispiel des Zeitpunkts und der Wellenform von Signalen in der Haltestromsteuerung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 5 ein Diagramm, welches ein weiteres Beispiel des Zeitpunkts und der Wellenform von Signalen in der Haltestrom­ steuerung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 6 eine schematische Ansicht, welche ein vollständi­ ges Motorsteuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung dar­ stellt;

Fig. 7 eine schematische Ansicht, welche ein elektro­ nisches Steuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung dar­ stellt;

Fig. 8 eine Schaltbildansicht einer Treiberschaltung für Kraftstoffeinspritzvorrichtungen gemäß einer zweiten Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 ein Diagramm, welches Wellenformen von Signalen darstellt, die einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zugeordnet sind;

Fig. 10 eine Schaltbildansicht einer Treiberschaltung für Kraftstoffeinspritzvorrichtungen gemäß einer dritten Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 11 ein Diagramm, welches Formen von Signalen dar­ stellt, die einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zugeordnet sind; und

Fig. 12 ein Diagramm, welches Formen von Signalen dar­ stellt, die einer Treiberschaltung für Kraftstoffeinspritz­ vorrichtungen nach dem Stand der Technik zugeordnet sind.

In Fig. 6 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Motor mit Hochdruck-Einspritzung (in dieser Ausführungsform ist ein Zweitakt-Vierzylinder-Direkteinspritzungsmotor dargestellt). Eine mit einer Sekundärseite einer Zündspule 6a verbundene Zündkerze 7 und ein Kraftstoffeinspritzventil 8 (nachstehend als Kraftstoffeinspritzvorrichtung bezeichnet) sind in einer Verbrennungskammer 5 angeordnet, welche einem Zylinderkopf 2, einen Zylinderblock 3 und einen Kolben 4 aufweist, und eine Zündvorrichtung 6b ist mit einer Primärseite der Zündspule 6a verbunden.

Ferner ist der Zylinderblock 3 mit einem Spülschlitz 3a und einem Auslaßschlitz 3b versehen. Ein Kühlmitteltem­ peratursensor 9 ist in einem in dem Zylinderblock 3 ausge­ formten Kühlmittelkanal 3c angeordnet. Ein Zuführungsrohr 10 ist mit dem Spülschlitz 3a verbunden und in Anströmrichtung des Zuführungsrohres 10 ist ein Luftfilter 11 installiert.

Ein Drosselventil 13, welches der Bewegung eines Gaspedals 13 entsprechend geöffnet und geschlossen wird, ist in Ab­ strömrichtung des Luftfilters 11 angeordnet. Ein Gaspedal- Öffnungswinkelsensor 14 ist mit dem Gaspedal 12 verbunden.

Eine Spülpumpe 15 ist in Abströmrichtung des Drosselven­ tils 13 angeordnet. Die von der Drehbewegung einer Kurbel­ welle 1a angetriebene Spülpumpe 15 dient zum Zuführen von Frischluft zu der Verbrennungskammer 5 und zum Zwangsaus­ spülen des Abgases. Ferner ist ein Umgehungsventil 17, welches von einem (nicht dargestellten) Steller geöffnet und geschlossen wird, in einem Umgebungskanal 16 angeordnet und bildet eine Umgehung zur Spülpumpe 15. Ferner ist ein Abgas­ drehventil 18, welches der Drehung der Kurbelwelle 1a entsprechend geöffnet und geschlossen wird, am Auslaßschlitz 3b angeordnet, und in Abströmrichtung des Drehventils 18 ist ein Abgasrohr 19 vorgesehen. Ferner ist ein Katalysator 20 in Anströmrichtung zu dem Abgasrohr 19 vorgesehen und ein Auspuff 21 an einem abstromseitigen Ende davon angeschlossen.

Ferner ist ein Kurbelwellenrotor 22 zum Detektieren der Kurbelwellenwinkel koaxial auf der im Zylinderblock 3 montierten Kurbelwelle 1a befestigt. Ein aus einem elektro­ magnetischen Aufnehmer oder dergleichen bestehender Kurbel­ wellenwinkelsensor 23 ist in der Nähe des Außenumfangs des Kurbelwellerotors 22 angeordnet. Ferner ist ein (nicht dargestellter) Kurbelwellenrotor zum Unterscheiden der Zylin­ dernummern zusammen mit dem Kurbelwellenrotor 22 zum Detektieren der Kurbelwellenwinkel koaxial fest mit der Kurbelwelle 1a verbunden. Ein aus einem elektromagnetischen Aufnehmer oder dergleichen bestehender Zylindernummer-Unter­ scheidungssensor 24 ist in der Nähe des Außenumfangs des Kurbelwellerotors zum Unterscheiden der Zylinder angeordnet.

Ferner bezeichnet das Bezugszeichen 25 einen Kraftstoff­ tank, aus welchen über eine Niederdruck-Kraftstoffleitung 26 einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe 30 Kraftstoff zugeführt wird. Eine Förderpumpe 27 und ein Kraftstoff-Filter 28 sind in dieser Reihenfolge in der Kraftstoffleitung angeordnet und von einem Membran-Druckregler 29 für Niederdruck-Kraftstoff geregelter Kraftstoff wird der Hochdruck-Kraftstoffpumpe zugeführt. Ferner ist ein Hochdruck-Kraftstoff-Filter 32 in einer Hochdruckleitung 31 vorgesehen, welche die Hochdruck- Kraftstoffpumpe 30 mit einem elektromagnetischen Druckregler 37 für Hockdruck-Kraftstoff verbindet. Eine Kraftstoffkammer 33 ist zwischen dem Hochdruck-Kraftstoff-Filter 32 und dem elektromagnetischen Druckregler 37 für Hockdruck-Kraftstoff vorgesehen. Die Kraftstoffkammer 33 weist mehrere abzweigende Kraftstoffzuführungsleitungen 34, um über diese Kraftstoff der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 8 jedes Zylinders zuzu­ führen. Ferner steht die Kraftstoffkammer 33 mit einem Speicher 35 zum Dämpfen der Pulsation des Kraftstoffdrucks und mit einem Kraftstoffdrucksensor 36 zum Detektieren des Kraftstoffdrucks in Verbindung.

Eine Kraftstoffabführleitung des Membran-Druckreglers 29 ist mit einer Kraftstoffabführleitung des elektromagnetischen Druckreglers 37 auf einer Kraftstoffrückführleitung 38 ver­ bunden, um Restkraftstoff nach der Regelung in jedem Druck­ regler in den Kraftstofftank 25 zurückzuführen.

Der elektromagnetische Druckregler 37, welcher beispiels­ weise ein lineares Magnetventil oder dergl. aufweist, steuert den Kraftstoffdruck so, daß er auf einen erforderlichen Druck in einer solchen Weise geregelt, wird, daß, wenn ein von dem Kraftstoffsdrucksensor 36 detektiertes Kraftstoffdrucksignal in eine elektronische Steuereinheit 40, welche nachstehend beschrieben wird, eingegeben wird, der von der elektronischen Steuereinheit 40 ausgegebene Treiberstrom dem elektromag­ netischen Druckregler 37 zugeführt wird, um darin die an den Kraftstofftank 25 zurückzuführende Kraftstoffmenge zu regeln.

Andererseits bezeichnet gemäß Fig. 7 das Bezugszeichen 40 eine elektronische Steuereinheit (ECU), die solche Bauteile wie z. B. eine CPU 41, ein ROM 42, ein RAM 43, ein Reserve-RAM 44, eine I/O-Schnittstelle 45 (Eingangs/Ausgangs-Schnitt­ stelle) und eine mit jedem dieser Bausteine verbundene Bus­ leitung 46 aufweist. Die ECU 40 besitzt eine Konstantspan­ nungsschaltung 47, um eine stabilisierte Spannung an jedes Bauteil in der ECU 40 zu liefern. Diese Konstantspan­ nungsschaltung 47 ist über einen Relaiskontakt eines ECU- Relais 48 mit einer Batterie 49 verbunden und ferner ist die Batterie 49 direkt und permanent mit dem RAM 44 verbunden, um eine Reservespannung dafür zu liefern.

Ferner ist die Batterie 49 über einen Zündungsschalter 50 mit einer Relaisspule des ECU-Relais 48 und über einen Relaiskontakt eines Förderpumpenrelais 51 mit der vorge­ nannten Förderpumpe 27 verbunden. Ferner ist die Batterie 49 mit einem Eingangsport der I/O-Schnittstelle 45 zum Über­ wachen der Batteriespannung verbunden. Ferner ist jeweils ein Eingangsport der I/O-Schnittstelle 45 mit dem Kühlmitteltem­ peratursensor 9, dem Gaspedal-Öffnungswinkelsensor 14, dem Kurbelwellenwinkelsensor 23, dem Zylindernummer-Unterschei­ dungssensor 24 und dem Kraftstoffdrucksensor 36 verbunden.

Andererseits ist ein Ausgangsport der I/O-Schnittstelle 45 mit der Zündvorrichtung 6b zum Ansteuern der Zündspule 6a und zusätzlich mit einer Teiberschaltung 52 verbunden, die eine Relaistreiberschaltung 52a zum Ansteuern der Relaisspule des Förderpumpenrelais 51, eine Druckregler-Treiberschaltung 52b zum Ansteuern des elektromagnetischen Druckreglers 37, und eine Einspritztreiberschaltung 52c zum Betreiben der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 8 aufweist. Wenn ein den Einspritzzeitpunkt anzeigendes Einspritzimpulssignal in die Einspritztreiberschaltung 52c eingegeben wird, führt sie der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 8 zuerst einen relativ hohen Strom zu, um die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 8 mit hoher Geschwindigkeit zu öffnen, und danach wird die Einspritz­ treiberschaltung 52c so gesteuert, daß ein relativ niedriger Haltestrom zugeführt wird, der ausreicht das Einspritzventil im offenen Zustand zu halten, was nachstehend im Detail beschrieben wird.

Nachstehend wird der Aufbau der Einspritztreiberschaltung 52c beschrieben.

Gemäß Fig. 1 weist die Einspritztreiberschaltung 52c eine Stromsteuerschaltung 60 zum Steuern des durch die Kraftstoff­ einspritzvorrichtung 8 fließenden Stroms, eine Stromdetek­ tionsschaltung 80 zum Detektieren des durch die Kraftstoff­ einspritzvorrichtung 8 fließenden Stroms über die Klemmen­ spannung eines mit der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 8 in Reihe geschalteten Widerstandes 53, eine Schwungradschaltung 90 zum Abfuhren der erzeugten Gegen-EMK, wenn die Kraftstoff­ einspritzvorrichtung abgeschaltet wird, und eine Zeitpunkt­ signal-Erzeugungsschaltung 110 zum Erzeugen von Zeitpunkt­ signalen zum Steuern der Betriebsvorgänge der vorgenannten Stromsteuerschaltung 60 und Schwungradschaltung 90 auf.

Das Einspritzimpulssignal wird sowohl in die Stromsteuer­ schaltung 60 als auch in die Zeitpunktsignal-Erzeugungsschal­ tung 110 eingegeben. In der Zeitpunktsignal-Erzeugungsschal­ tung 110 wird ein Ventilöffnungs-Impulssignal erzeugt, um an­ zuzeigen, daß ein Ventilöffnungsstrom in die Kraftstoff­ einspritzvorrichtung 8 eingespeist werden soll, und gleichzeitig wird auch ein Schwungradschaltungs-Steuersignal zum Steuern des Betriebs der Schwungradschaltung 90 auf der Basis des Ventil­ öffnungs-Impulssignals erzeugt.

Ferner wird in der Zeitpunktsignal-Erzeugungsschaltung 110 nach der Verzögerung des Einspritzimpulssignals durch eine aus einem Widerstand 11 und einem Kondensator 112 aufgebaute integrierende Schaltung, dieses in einen nicht­ invertierenden Eingangsanschluß von Komparatoren 113 bzw. 114 eingegeben. Andererseits wird an einen invertierenden Eingangsanschluß der Komparatoren 113 und 114 eine Referenzspannung V_REF1 und V_REF2 jeweils über einen einstellbaren Widerstand 115 und 116 von einer Konstantspannungsquelle V_CC angelegt. Jeder der Komparatoren 113 und 114 ist ein Open-Collector-Komparator (Komparator mit offenen Kollektorausgang). Ein Ausgangsanschluß des Komparators 113 ist über einen Widerstand 117 mit der Konstantspannungsquelle V_CC und auch mit einem der zwei Eingangsanschlüsse eines EXKUSIV-ODER-Gatters 118 verbunden, an welches das Einspritzsignal über dessen anderen Eingangsanschluß eingegeben wird. Ferner ist ein Ausgangs­ anschluß des Komparators 114 über einen Widerstand 119 mit der Konstantspannungsquelle V_CC und auch mit einem der zwei Eingangsanschlüsse eines ODER-Gatters 120 verbunden.

Ein Ausgangsanschluß des EXKUSIV-ODER-Gatters 118 ist mit dem anderen Eingangsanschluß des ODER-Gatters 120 und mit der Stromsteuerschaltung 60 verbunden. Ferner ist ein Ausgangs­ anschluß des ODER-Gatters 120 mit der Schwungradschaltung 90 verbunden.

Die über den einstellbaren Widerstand 116 eingestellte Referenzspannung V_REF2 ist höher als die über den ein­ stellbaren Widerstand 115 eingestellte Referenzspannung V_REF1 eingestellt. Gemäß nachstehender Beschreibung wird der Zeit­ punkt zum Umschalten des durch die Kraftstoffeinspritz­ vorrichtung 8 fließenden Stroms von dem hohen Strom bei der Ventilöffnung auf den Haltestrom auf der Basis der Referenz­ spannung V_REF1 bestimmt und andererseits wird der Zeitpunkt für den Betrieb der Schwungradschaltung 90 auf der Basis der Referenzspannung V_REF2 bestimmt, bevor ein geschlossener Regelkreis zu Beginn der Steuerung des Haltestroms der Kraft­ stoffeinspritzvorrichtung 8 gebildet wird.

Eine Schaltung welche den Zeitpunkt für den Betrieb der vorgenannten Schwungradschaltung 90 erzeugt, d. h., eine Schwungradsteuereinrichtung weist eine den Widerstand 111 und den Kondensator 112 umfassende integrierende Schaltung, den einstellbaren Widerstand 116, den Komparator 114, den Wider­ stand 119 und das ODER-Gatter 120 auf.

In Fig. 1 dargestellte Bezugszeichen, wie z. B. S_A, S_B sind wie folgt definiert: S_A ist ein Klemmenspannungssignal des Kondensators 112; S_B ist ein Ausgangssignal des Kompara­ tors 113; S_C ist ein Ausgangssignal des Komparators 114; S_D ist ein Ausgangssignal des EXKLUSIV-ODER-Gatters 118 oder ein Impulssignal zum Bestimmen der Dauer des Ventilöffnungs­ stroms; S_E ist ein Ausgangssignal des ODER-Gatters 120 oder ein Steuersignal der Schwungradschaltung; S_F ist ein an den invertierenden Eingangsanschluß (Referenzspannung V_REF1) des Komparators 113 angelegtes Signal; und S_G ist ein an den in­ vertierenden Eingangsanschluß (Referenzspannung V_REF2) des Komparators 114 angelegtes Signal.

Die Fig. 2 stellt eine exemplarische Schaltung der Strom­ steuerschaltung 60, der Stromdetektionsschaltung 80 und der Schwungradschaltung 90 dar, obwohl auch andere gut bekannte Schaltungen angewendet werden können.

In der Stromsteuerschaltung 60 ist eine Referenzspan­ nungserzeugungsschaltung 61 aus einem Open-Collector-UND- Gatter 62, in welches ein Einspritzimpuls eingegeben wird, und aus Teilerwiderständen 63 und 64 zum Teilen der Konstant­ spannung V_CC aufgebaut. Ein Ausgangsanschluß des UND-Gatters 62 ist mit einem Verbindungspunkt dieser Teilerwiderstände 63 und 64 verbunden.

Ein von der Referenzspannungserzeugungsschaltung 61 er­ zeugtes Referenzspannungsausgangssignal wird über einen Widerstand 65 an einen nicht-invertierenden Eingangsanschluß des Komparators 67 angelegt. Andererseits wird eine Ausgangs­ spannung der Stromdetektionsschaltung 80 über einen Wider­ stand 66 an einen invertierenden Eingangsanschluß des Kompa­ rators 67 angelegt. Der Komparator 67 weist eine Schmitt- Charakteristik auf und sein Ausgangsanschluß ist sowohl über einen Widerstand 69 mit der Konstantspannungsquelle V_CC als auch über einen Rückkopplungswiderstand 68 mit seinen nicht­ invertierenden Eingangsanschluß verbunden. Das heißt, die an den nicht-invertierenden Eingang des Komparators 67 angelegte Spannung weist eine Hysterese in der Weise auf, daß ein oberer und unterer Schwellenwert V_H und V_L (V_L < V_H) vorliegt, wobei die Referenzspannung aus der Referenzspan­ nungserzeugungsschaltung 61 in der Mitte liegt, und wird mit der Ausgangsspannung der Stromdetektionsschaltung 80 ver­ glichen, wodurch der Strom der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 8 so gesteuert wird, daß er zum Haltestrom wird.

Ferner ist der Ausgangsanschluß des Komparators 67 mit einem Eingangsanschluß des ODER-Gatters 70 verbunden. Der andere Eingangsanschluß des ODER-Gatters 70 ist mit der Zeitpunktsignal-Erzeugungsschaltung 110 verbunden, um darüber das Ventilöffnungsimpulssignal einzugeben. Ein Ausgangs­ anschluß des ODER-Gatters 70 ist über einen Widerstand 71 mit einer Basis eines NPN-Transistors 73 verbunden, dessen Basis­ anschluß über einen Basis-Vorspannungswiderstand 72 auf Masse gelegt ist und dessen Emitter ebenfalls auf Masse liegt. Ein Kollektor des Transistors 73 ist mit einem Gate-Anschluß eines Leistungs-MOSFET 77 über einen Widerstand 74 verbunden.

Ein Source-Anschluß des Leistungs-MOSFET 77 ist mit einer Batteriespannungsquelle V_B verbunden, und zwischen der Spannungsquelle und dem Gate des Leistungs-MOSFET 77 sind eine Konstantspannungsdiode 75 (mit umgekehrter Richtung bezogen auf die Batteriespannungsquelle V_B) und ein Wider­ stand parallel angeschlossen. Ferner ist ein Drain-Anschluß des Leistungs-MOSFET 77 mit einem Anschluß der Kraftstoff­ einspritzvorrichtung 8 verbunden. Der andere Anschluß der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 8 ist über einen Stromdetek­ tionswiderstand 53, dessen beide Anschlüsse mit der Strom­ detektionsschaltung 80 verbunden sind, auf Masse gelegt.

Die Stromdetektionsschaltung 80 weist einen Operations­ verstärker 83 zum Verstärken der Klemmenspannung des Strom­ detektionswiderstandes 53 auf. Ein nicht-invertierender An­ schluß des Operationsverstärkers 83 ist der Kraftstoffein­ spritzvorrichtung 8 über einen Widerstand 81 verbunden und ein invertierender Eingangsanschluß ist mit einer Masseseite des Stromdetektionswiderstandes 53 über einen Widerstand 82 verbunden.

Ein Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 83 ist sowohl über einen Rückkopplungswiderstand 84 mit seinem invertierenden Eingangsanschluß als auch mit einem Ende eines Widerstandes 85 verbunden. Das andere Ende des Widerstandes 85 ist über einen Kondensator 87 auf Masse gelegt und auch mit dem invertierenden Eingangsanschluß des Komparators 67 über den Widerstand 66 der Stromsteuerschaltung 60 verbunden. Ferner ist ein nicht-invertierender Eingangsanschluß des Operationsverstärkers 83 über einen Widerstand 86 auf Masse gelegt.

In der Schwungradschaltung 90 wird das von der Zeitpunkt­ signal-Erzeugungsschaltung 110 erzeugte Schwungradschaltungs- Steuersignal in eine Basis eines NPN-Transistors 94 über einen Widerstand 92 eingegeben. Ein Emitter des Transistors 94 liegt auf Masse und sein Basisanschluß ist über einen Basisvorspannungswiderstand 93 auf Masse gelegt. Ein Kol­ lektor des Transistors 94 ist mit einer Basis eines PNP- Transistors 97 über einen Widerstand 95 verbunden. Die Batterie-Spannungsquelle V_B ist sowohl mit der Basis des Transistors 97 über einen Widerstand 96 als auch mit seinem Emitter verbunden.

Ferner ist ein Kollektor des Transistors 97 mit einer Basis eines NPN-Transistors 103 über einen Widerstand 98 verbunden. Ferner weist dieser Transistor 103 eine Darling­ ton-Verschaltung mit einem NPN-Transistor 104 auf. D.h., die Kollektoren der Transistoren 103 und 104 sind miteinander verbunden und ein Emitter des Transistors 103 ist mit einer Basis des Transistors 104 verbunden. Ferner sind Widerstände 101 und 102 zwischen der Basis und dem Emitter des Tran­ sistors 103 bzw. 104 vorgesehen.

Ferner ist der Emitter des Transistors 104 mit einem Verbindungspunkt des Drain-Anschlusses des Leistungs-MOSFET 77 in der Stromsteuerschaltung 60 und der Kraftstoffein­ spritzvorrichtung 8 über eine Diode 105 verbunden, wobei deren Polarität in einer Vorwärtsrichtung orientiert ist. Die Basis des Transistors 103 ist mit jedem Kollektor des Transistors 103 und 104 über in Reihe geschaltete Konstant­ spannungsdioden 99 und 100 verbunden, wobei deren Polaritäten in der Vorwärtsrichtung orientiert sind, und ferner über diese Konstantspannungsdioden 99 und 100 auf Masse gelegt.

Anhand der Konstruktion von derartig aufgebauten Schal­ tungen wird unter Bezugnahme auf die in den Fig. 3 bis Fig. 5 gezeigten Wellenformdarstellungen die Betriebsweise der Einspritztreiberschaltung 52c beschrieben.

Wenn in der Zeitpunktsignal-Erzeugungsschaltung 110 ein Einspritzimpulssignal mit hohem Pegel eingegeben wird, wird der Kondensator 112 über den Widerstand 111 der integrieren­ den Schaltung und die Klemmenspannung S_A (die ein verzögertes Signal des vorgenannten Einspritzimpulssignals bezeichnet) des Kondensators 112 wird an den jeweils nicht-invertierenden Eingangsanschluß des Komparators 113 bzw. 114 angelegt. Die Ausgangssignale S_B und S_C der Komparatoren 113 bzw. 114 nehmen beide den niedrigen Pegel an, wenn die Klemmenspannung (Signal S_A) des Kondensators 112 niedriger als die an jeden invertierenden Eingangsanschluß der Komparatoren 113 und 114 angelegten Referenzspannungen V_REF1 und V_REF2 (Signale S_F bzw. S_G) sind. Ferner nehmen zu diesem Zeitpunkt das Ausgangs­ signal S_D des EXKLUSIV-ODER-Gatters 18 und das Ausgangssignal S_E des ODER-Gatters 20 beide den hohen Pegel an.

Wenn der Kondensator weiter geladen wird und das an den nicht-invertierenden Eingangsanschluß des Komparators 113 an­ gelegte Signal S_A das an dessen invertierenden Eingangsan­ schluß angelegte Signal S_F übersteigt, wird das Ausgangssig­ nal S_B des Komparators 113 auf den hohen Pegel umgeschaltet und das Ausgangssignal des EXKLUSIV-ODER-Gatters 118 und des ODER-Gatters 120 nimmt ebenfalls den niedrigen Pegel an.

Das heißt, daß gemäß Darstellung in Fig. 3 das Impuls­ signal S_D für die Zuführung eines hohen Stroms zu der Kraft­ stoffeinspritzvorrichtung 8 bei Beginn der Ventilöffnung während der Dauer der Zeit T ausgehend von der Eingabe des Einspritzimpulses bis zu dem Umschalten des Ausgangssignals des Komparator 113 gebildet wird. In der Stromsteuerschaltung 60 nimmt während dieser Zeit T das Ausgangssignal des ODER- Gatters 70 den hohen Pegel unabhängig von einem Ausgangs­ status des Komparators 67 an. Folglich wird der Transistor 73 eingeschaltet und darauffolgend der Leistungs-MOSFET 77 eingeschaltet, wodurch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 8 eingeschaltet wird. Die Spule der Kraftstoffeinspritzvorrich­ tung 8 weist eine kurze Zeitkonstante auf, um ihre Reaktions­ geschwindigkeit zu erhöhen. Durch Erhöhen des Reaktions­ scheitelpunktes kann der Strom steil hochgefahren werden, und daher ein hoher Strom innerhalb einer sehr kurzen Zeitdauer zugeführt werden, wodurch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit hoher Geschwindigkeit geöffnet wird, um unter Hochdruck stehenden Kraftstoff direkt in die Verbrennungskammer 5 des Motors 1 einzuspritzen.

Zu diesem Zeitpunkt wird das Signal S_E mit hohem Pegel (eine logische Summe der Signale S_D und S_C mit hohen Pegel) zum Steuern der Schwungradschaltung in die Schwungradschal­ tung 90 eingegeben. Dieses Signal S_E mit hohen Pegel schaltet die Transistoren 94 und 97 ein, wobei jedoch die Transistoren 99 und 100 ausgeschaltet bleiben, da sie über die Dioden 99 und 100 auf Masse gelegt sind. Der durch die Kraftstoff­ einspritzvorrichtung 8 fließende Strom fließt auch durch den Stromdetektionswiderstand 53. Die Klemmenspannung des Wider­ standes 53 wird durch den Operationsverstärker 83 in der Stromdetektionsschaltung 80 verstärkt und danach an den invertierenden Eingangsanschluß des Komparators 67 in der Stromsteuerschaltung 60 angelegt. Wenn zu diesem Zeitpunkt die an den invertierenden Eingangsanschluß angelegte Spannung einen Referenzpegel V_H der nicht-invertierenden Eingangsseite übersteigt, nimmt das Ausgangssignal des Komparators 67 den niedrigen Pegel an.

Nach Ablauf der Dauer T nimmt das Signal S_D den niedrigen Pegel an und auch das Ausgangssignal des Komparators 67 nimmt den niedrigen Pegel an. Daher nimmt das Ausgangssignal des ODER-Gatters 70 den niedrigen Pegel an und demzufolge wird der Transistor 73 abgeschaltet und der Leistungs-MOSFET abge­ schaltet, um den durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 8 fließenden Strom zu unterbrechen. Gleichzeitig nimmt das Ausgangssignal S_E aus der Zeitpunktsignal-Erzeugungsschaltung 110, nämlich das Eingangssignal zu der Schwungradschaltung 90 den niedrigen Pegel an. Demzufolge werden die Transistoren 94 und 97 der Schwungradschaltung 90 abgeschaltet. Da die Tran­ sistoren 103 und 104 ausgeschaltet gehalten werden, wird die in der Spule der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 8 erzeugte Gegen-EMK an die Seite der Batteriespannungsquelle abgeführt und der durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 8 fließende Strom fällt steil ab.

Wenn der Kondensator 112 der Zeitpunktsignal-Erzeugungs­ schaltung 110 in diesem Zustand noch weiter geladen wird und der Pegel des an den nicht-invertierenden Eingangsanschluß des Komparators 114 angelegten Signals S_A über dem des an dessen invertierenden Eingangsanschluß angelegten Signals S_G liegt, wird das Ausgangssignal S_C des Komparators 114 auf den hohen Pegel umgeschaltet und auch das Ausgangssignal S_E des ODER-Gatters 120 nimmt wieder den hohen Pegel an.

Dann wird der Transistor 94 der Schwungradschaltung 90 eingeschaltet und darauffolgend auch der Transistor 97 ein­ geschaltet. Die Transistoren 103 und 104 werden einge­ schaltet, da die Basen dieser Transistoren von der in der Spule der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 8 erzeugten Gegen- EMK vorgespannt sind, wodurch eine in der Spule der Kraft­ stoffeinspritzvorrichtung 8 gespeicherte Energie über den Transistor 104 und die Diode 105 abgeführt wird. Demzufolge wird gemäß Darstellung in Fig. 4 die Abfallgeschwindigkeit des durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 8 fließende Strom abgeschwächt.

Der Zeitpunkt, an dem das Signal S_E den hohen Pegel annimmt und die Schwungradschaltung 90 betreibt, d. h. der Zeitpunkt, an dem das Signal S_C den hohen Pegel annimmt, ist damit bestimmt bevor der geschlossene Regelkreis der Halte­ stromsteuerung für die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 8 ge­ bildet wird. Der geschlossene Regelkreis der Haltestrom­ steuerung wird wie folgt gebildet. Zuerst wird im Betriebs­ zustand der Schwungradschaltung 90 die Klemmenspannung des Stromdetektionswiderstandes 53 durch den Operationsverstärker 83 der Stromdetektionsschaltung 80 verstärkt und an den invertierenden Eingangsanschluß des Komparators 67 angelegt. Wenn dann die an den invertierenden Eingangsanschluß des Komparators 67 angelegte Spannung auf den Pegel unter dem Referenzpegel V_L des nicht-invertierenden Eingangs absinkt und das Ausgangssignal des Komparators 67 auf den hohen Pegel umschaltet, nimmt das Ausgangssignal des ODER-Gatters 70 den hohen Pegel an und der Leistungs-MOSFET 77 wird eingeschal­ tet, womit der geschlossene Regelkreis der Haltestrom­ steuerung gebildet ist.

Bei genauerer Betrachtung wird jedoch eine Zeitverzöge­ rung aufgrund der Betriebsverzögerung der Stromdetektions­ schaltung 80 bewirkt bis das Ausgangssignal des Komparators 67 auf den hohen Pegel umgeschaltet wird. Zusätzlich addiert sich eine Betriebsverzögerung der Stromsteuerschaltung 60 hinzu, weshalb eine gewisse Zeitverzögerung zwischen dem Ansteuerzeitpunkt des Leistungs-MOSFET 77 und dem Umschalt­ zeitpunkt des Stroms durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 8 von dem Abfallstatus zu dem Anstiegsstatus bewirkt wird, auch wenn die Spannung des Stromdetektionswiderstandes 53 einen dem Referenzpegel V_L an dem nicht-invertierenden Ein­ gangsanschluß des Komparators 67 entsprechenden Sollwert V_L′ erreicht.

Deswegen wurde beispielsweise gemäß Darstellung in Fig. 4, um das Ausgangssignal S_C des Komparators 114 in der Zeit­ punktsignal-Erzeugungsschaltung 110 umzuschalten und um die Schwungradschaltung 90 zu betätigen bevor die Spannung des Stromdetektionswiderstandes 53 den dem Referenzpegel V_L an dem nicht-invertierenden Eingangsanschluß des Komparators 67 entsprechenden Sollwert V_L′ erreicht, was die aus dem Wider­ stand 111 und dem Kondensator 112 aufgebaute integrierende Schaltung betrifft, die Referenzspannung V_REF2 auf einen ge­ eigneten davorliegenden Wert durch Einstellen des einstell­ baren Widerstandes 116 gesetzt, wobei eine Zeitkonstante der Spule der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 8, deren Spulenwi­ derstand, eine Batteriespannung und dergl. berücksichtigt wurde.

Im allgemein wird der Stromabfall in der Kraftstoffein­ spritzvorrichtung aufgrund der vorstehend beschriebenen Zeit­ vergrößerung groß, wenn die Abfallgeschwindigkeit des durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung fließenden Stroms steigt. Nach dem Stand der Technik, bei dem die betriebsbedingte Zeitverzögerung der Schaltung vernachlässigt wird, besteht eine Wahrscheinlichkeit, daß wenn das Signal zum Ansteuern der Kraftstoffeinspritzvorrichtung an dem Zeitpunkt ausgege­ ben wird, an dem die Spannung des Stromdetektionswiderstandes einen Sollwert erreicht, der durch Kraftstoffeinspritzvor­ richtung fließende Strom übermäßig abfällt, wie es durch gestrichelte Linien in Fig. 4 dargestellt ist, so daß der Strom auf einen Pegel abfallen kann, an dem der Ventil­ öffnungszustand der Kraftstoffeinspritzvorrichtung nicht mehr aufrechterhalten werden kann, bevor der geschlossene Regel­ kreis der Haltestromsteuerung gebildet wird, um die Schwung­ radschaltung zu betreiben.

Da andererseits der vorliegenden Erfindung entsprechend, die Schwungradschaltung 90, wie in Fig. 4 dargestellt, be­ trieben wird, bevor der durch die Kraftstoffeinspritzvorrich­ tung 8 fließende Strom (deren Treiberstrom) den Sollwert er­ reicht, d. h., bevor die Spannung des Stromdetektionswider­ standes 53 zu dem Wert V_L′ wird, verlangsamt sich die Abfall­ geschwindigkeit des Stroms. Dadurch kann nicht nur ein nachteiliger Effekt der Betriebsverzögerung der Schaltung auf das Minimum reduziert werden, sondern auch der Abfall des durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung fließenden Stroms auf einen Pegel begrenzt werden, an dem der unmittelbare Übergang auf die Haltestromsteuerung möglich ist.

In diesem Fall ist es gemäß Darstellung in Fig. 5 mög­ lich, den Zeitpunkt für die Ansteuerung der Schwungradschal­ tung 90 unmittelbar nach dem Zeitpunkt zu legen, an dem die Spannung des Stromdetektionswiderstandes 53 den Sollwert V_L′ erreicht und bevor der geschlossene Regelkreis für die Haltestromsteuerung gebildet wird. Das heißt, die Abfallge­ schwindigkeit des Stroms wird träge gemacht, indem der Betrieb der Schwungradschaltung 90 unmittelbar nach dem Zeitpunkt gestartet wird an dem an dem die Spannung des Stromdetektionswiderstandes 53 den Sollwert V_L′ erreicht. Somit kann auch dann, wenn die Bildung des geschlossenen Regelkreises aufgrund der Betriebsverzögerung der Stromdetek­ tionsschaltung 80 oder der Stromsteuerschaltung 60 verzögert wird, der während dieser Dauer sich daraus ergebende Strom­ abfall verhindert werden.

Ferner wird dann, wenn der Leistungs-MOSFET 77 der Strom­ steuerschaltung 60 eingeschaltet und die Haltestromsteuerung begonnen wird, der durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung fließende Strom erhöht. Wenn dann die Spannung des Strom­ detektionswiderstandes 53 die dem Referenzpegel V_H des Komparators 67 entsprechende Spannung V_H′ übersteigt, wird das Ausgangssignal des Komparators auf den niedrigen Pegel umgeschaltet und das Ausgangssignal des ODER-Gatters 70 nimmt den niedrigen Pegel an, um den Leistungs-MOSFET 77 auszu­ schalten. Ferner wird der durch die Kraftstoffeinspritzvor­ richtung 8 fließende Strom in einer Sägezahnform gesteuert indem diese Einschalt- und Ausschaltvorgänge wiederholt werden, womit der Ventilöffnungszustand beibehalten wird. Wenn das Einspritzimpulssignal den niedrigen Pegel annimmt, werden die Vorgänge in den Schaltungen eingestellt und dementsprechend der durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 8 fließende Strom beendet, um die Kraftstoffeinpritzung zu stoppen.

Fig. 8 und Fig. 9 sind Zeichnungen, welche eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform darstellen, wovon Fig. 8 ein Schaltbild ist, das eine Kraftstoffeinspritzvorrichtungs- Treiberschaltung darstellt und Fig. 9 ein Diagramm ist, das die Wellenformen für Signale darstellt.

In dieser zweiten Ausführungsform wurde anstelle der Einspritztreiberschaltung 52c der ersten Ausführungsform eine Einspritztreiberschaltung 150 eingeführt. Wie in Fig. 8 dar­ gestellt, sind in der Einspritztreiberschaltung 150 die Stromsteuerschaltung 60, die Stromdetektionsschaltung 80 und die Schwungradschaltung 90 dieselben, die in der ersten Ausführungsform eingesetzt wurden, und nur die Zeitpunkt­ signal-Erzeugungsschaltung 151, welche Zeitpunktsignale zum Steuern der Betriebsabläufe der Stromsteuerschaltung 60 und der Schwungradschaltung 90 erzeugt, unterscheidet sich.

Die Zeitpunktsignal-Erzeugungsschaltung 151 der zweiten Ausführungsform ist mit einer monostabilen Schaltung (einem monostabilen Multivibrator) 152, welche ein Impulssignal S_D zum Festlegen der Ventilöffnungsstromdauer für die Strom­ steuerschaltung 60 erzeugt, und mit einer Steuersignaler­ zeugungsschaltung 151a zum Steuern der Schwungradschaltung 90 versehen. Die Steuersignalerzeugungsschaltung 151a weist einen monostabilen Multivibrator 153, welcher ein Signal S_C zum Festlegen des Steuerzeitpunkts der Schwungradschaltung 90 erzeugt, ein EXKLUSIV-ODER-Gatter 154 und ein ODER-Gatter 155 auf.

Die vorgenannten monostabilen Multivibratoren 152 bzw. 153 weisen Anschlüsse C_X, R_X zum Anschließen von Kondensa­ toren C und Widerständen R, welche als die Breite der Aus­ gangsimpulse bestimmende Elemente wirken, und ferner An­ schlüsse A, B für die Eingabe von Trigger-Eingangssignalen auf. Dieses monostabilen Multivibratoren 152 und 153 sind in der Weise nachtriggerbar, daß Einspritzimpulse in die Ein­ gangsanschlüsse B, B eingegeben werden, wenn Signale ansteigen bzw. Triggerimpulse in die auf Masse liegenden Eingangsanschlüsse A, A, wenn Signale abfallen.

Der Anschluß C_X des monostabilen Multivibrators 152 ist mit der negativen Seite eines Kondensators 156 verbunden und sein Anschluß R_X ist mit der positiven Seite des Kondensators 156 mit der Konstantspannungsquelle V_CC über einen Widerstand 157 verbunden. In ähnlicher Weise ist der Anschluß C_X des monostabilen Multivibrators 153 mit der negativen Seite eines Kondensators 158 verbunden und sein Anschluß R_X ist mit der positiven Seite des Kondensators 158 mit der Konstant­ spannungsquelle V_CC über einen Widerstand 159 verbunden.

Der nicht-invertierte Ausgangsanschluß Q des monostabilen Multivibrators 153 ist mit einem Eingangsanschluß des vorge­ nannten EXKLUSIV-ODER-Gatters 154 verbunden und das Eins­ pritzimpulssignal wird in dessen anderen Eingangsanschluß eingegeben. Ferner ist der nicht-invertierte Ausgangsanschluß Q des monostabilen Multivibrators 152 sowohl mit der vorge­ nannten Stromsteuerschaltung 60 als auch mit einem Eingangs­ anschluß des vorgenannten ODER-Gatter 155 verbunden. Dessen anderer Eingangsanschluß ist mit einem Ausgangsanschluß des EXKLUSIV-ODER-Gatters 154 verbunden. Ferner ist ein Ausgangs­ anschluß des ODER-Gatters 155 mit der vorgenannten Schwung­ radschaltung 90 verbunden, um das Steuersignal S_E zum Steuern der Schwungradschaltung auszugeben. Die invertierten Aus­ gangsanschlüsse *Q, *Q der monostabilen Multivibratoren 152 bzw. 153 werden nicht verwendet.

Wenn in dieser Ausführungsform gemäß Darstellung in Fig. 9 der Einspritzimpuls mit dem hohen Pegel eingegeben wird, werden mit dessen Anstiegsflanke der monostabile Multi­ vibrator 152 bzw. 153 getriggert und die Signale S_D und S_C mit hohem Pegel mit einer vorgegeben Impulsbreite von jedem nicht-invertierten Ausgangsanschluß Q ausgegeben.

Die Impulsbreite des von dem monostabilen Multivibrator 152 ausgegebenen Signals S_D wird von dem Kondensator 156 und dem Widerstand 157 bestimmt. In gleicher Weise wie in der ersten Ausführungsform bestimmt die Impulsbreite die Dauer T, während welcher der hohe Strom durch die Kraftstoffeinspritz­ vorrichtung 8 fließt. Dieses Signal S_D wird als ein Impuls­ signal ausgegeben, um eine Ventilöffnungsstromdauer für die Stromsteuerschaltung 60 festzulegen, so daß die Kraftstoff­ einspritzvorrichtung 8 das Ventil mit hoher Geschwindigkeit öffnet, um unter hohen Druck stehenden Kraftstoff direkt in die Verbrennungskammer 5 des Motors 1 einzuspritzen.

Andererseits ist die Impulsbreite des von dem mono­ stabilen Multivibrator 153 ausgegebenen Signals S_C so von dem Kondensator 158 und dem Widerstand 159 festgelegt, daß sie länger als die des Signals S_D aus dem monostabilen Multivi­ brator 152 ist. Wenn das Signal S_C in das EXKLUSIV-ODER- Gatter 154 eingegeben wird, wird ein Signal mit einer invertierten Wellenform des Signals S_C basierend auf einer exklusiven logischen Summe des Einspritzimpulssignals mit hohen Pegel und des Signals S_C von diesem EXKLUSIV-ODER- Gatter 154 ausgegeben.

Dementsprechend wird ein Ausgangssignal des ODER-Gatters 155, in welches das Signal S_D und das Ausgangssignal aus dem EXKLUSIV-ODER-Gatter 154 eingeben werden, nämlich das Steuer­ signal S zum Steuern der Schwungradschaltung zu einem zusam­ mengesetzten Signal des invertierten S_C-Signals und des Signals S_D, wie es in Fig. 9 dargestellt ist. Die Abfall­ flanke dieses Signals S_C wird zu dem Zeitpunkt für den Betrieb der Schwungradschaltung 90, wenn der durch die Kraft­ stoffeinspritzvorrichtung 8 fließende Strom von dem hohen Strom für die Ventilöffnung absinkt und dann die Halte­ stromsteuerung gestartet wird.

Ähnlich zu der ersten Ausführungsform, wie sie in Fig. 4 oder Fig. 5 dargestellt ist, hat sich dieser Zeitpunkt für den Betrieb der Schwungradschaltung 90 eingestellt, bevor der geschlossene Regelkreis für die Haltestromschaltung gebildet wird, um den Verzögerungseinfluß der Schaltung an dem Übergangsvorgang zu der Haltestromsteuerung zu minimieren und um den Abfall des Einspritzvorrichtungstreiberstroms zu mini­ mieren.

Wenn in der ersten Ausführungsform das Zeitpunktsignal für die Stromsteuerschaltung 60 und die Schwungradschaltung 90 erzeugt wird, entsteht ein Problem, da z. B. wegen der Verwendung von Open-Collector-Komparatoren 113 und 114 die Anstiegscharakteristik von dem niedrigen Pegel (Masse) auf den hohen Pegel (Konstantspannung V_CC) ziemlich langsam ist. Da andererseits in der zweiten Ausführungsform das Zeitpunkt­ signal ohne die Verwendung der Open-Collector-Komparatoren erzeugt wird, steigt das Zeitpunktsignal schnell an, wodurch keine Verzögerung bei dem Anstieg des Signals S_E, welches ein Zeitpunktsignal für die Schwungradschaltung 90 ist, bewirkt wird und demzufolge kann die Schwungradschaltung mit einer besseren zeitlichen Steuerung betrieben werden.

Fig. 10 und Fig. 11 sind Zeichnungen, welche eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform darstellen, wovon Fig. 10 ein Schaltbild ist, das eine Kraftstoffeinspritzvorrichtungs- Treiberschaltung darstellt und Fig. 9 ein Diagramm, das die Wellenformen für Signale darstellt.

Diese dritte Ausführungsform ist ein Kraftstoffein­ spritzungs-Steuersystem, in welchem das ODER-Gatter 155 der Zeitpunktsignal-Erzeugungsschaltung 151 aus der vorstehenden zweiten Ausführungsform weggelassen und weitere Modifika­ tionen bei der Triggersignaleingabe und der Ausgangsimpuls­ breite des monostabilen Multivibrators 153 vorgenommen wur­ den, welcher das Signal S_C für die Festlegung des Steuer­ zeitpunktsignals der Schwungradschaltung 90 erzeugt.

Das heißt, das gemäß Darstellung in Fig. 10 in einer Einspritztreiberschaltung 200 gemäß einer dritten Aus­ führungsform der monostabile Multivibrator 152 vorgesehen ist, welcher das Impulssignal S_D für die Festlegung der Ventilöffnungsstromdauer für die Stromsteuerschaltung 60 in einer Zeitpunktsignal-Erzeugungsschaltung 201 und einer Steuersignalerzeugungsschaltung 151a zum Steuern der Schwung­ radschaltung erzeugt. Ferner ist in der Einspritztreiber­ schaltung 200 das ODER-Gatter 155 aus der Steuersignaler­ zeugungsschaltung 151a zum Steuern der Schwungradschaltung der zweiten Ausführungsform weggelassen.

Der monostabile Multivibrator 153 der Steuersignal- Erzeugungsschaltung 201 ist mit dem nicht-invertierten Ausgangsanschluß Q des monostabilen Multivibrators 152 verbunden, welcher das Impulssignal S_D für die Festlegung der Ventilöffnungsstromdauer für die Stromsteuerschaltung 60 über seinen Trigger-Eingangsanschluß A erzeugt, und ferner mit Masse über seinen Trigger-Eingangsanschluß B verbunden, um mit dem Signalanstieg zu triggern.

Ferner ist der Anschluß C_X des monostabilen Multivibra­ tors 153 mit der negativen Seite eines Kondensators 202 ver­ bunden und sein Anschluß R_X ist mit der positiven Seite des Kondensators 202 und ferner mit der Konstantspannungsquelle V_CC über einen Widerstand 203 verbunden. Das Ausgangssignal S_C des monostabilen Multivibrators 153 und das Einspritz­ impulssignal werden in das EXKLUSIV-ODER-Gatter 154 einge­ geben und daraus wird das Steuersignal S_E zum Steuern Schwungradschaltung an die Schwungradschaltung 90 ausgegeben.

Gemäß Fig. 11 wird in dieser Ausführungsform, wenn der Einspritzimpuls mit dem hohen Pegel eingegeben wird, der monostabile Multivibrator 152 mit dessen Anstiegsflanke getriggert und dann aus dem nicht-invertierten Ausgangsan­ schluß Q ein Signal S_D mit einer vorgegebenen Impulsbreite (hohen Pegel) ausgegeben. Wie vorstehend bei der ersten und zweiten Ausführungsform beschrieben, bestimmt dieses Signal S_D als ein Impulssignal zum Festlegen der Ventilöffnungs­ stromdauer die Dauer T, während welcher der hohe Strom durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 8 fließt.

Danach, wenn das Signal S_D abfällt, wird der durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung fließende Strom ausgeschaltet und der Ventilöffnungsstrom verringert. Gleichzeitig wird der monostabile Multivibrator 153 von dem Signal S_D getriggert, um das Signal S_C mit einer von dem Kondensator 202 und dem Widerstand 203 bestimmten Impulsbreite auszugeben. Ferner wird durch die exklusive logische Summe des Signals S_C und des Einspritzimpulssignals, das nur während der der Impuls­ breite des Signals S_C entsprechenden Dauer auf den niedrigen Pegel geschaltete Steuersignal S_E von dem EXKLUSIV-ODER- Gatter 154 an die Schwungradschaltung 90 ausgegeben.

Ähnlich zu der vorstehenden zweiten Ausführungsform dient in dieser Ausführungsform die Abfallflanke des Impulses des Signals S_C aus dem monostabilen Multivibrator 153 als ein Zeitpunkt für den Betrieb der Schwungradschaltung 90, wenn die Haltestromsteuerung gestartet wird. Der Zeitpunkt hat sich eingestellt, bevor der geschlossene Regelkreis für die Haltestromschaltung in derselben Weise wie in der ersten und zweiten Ausführungsform gebildet wird, um den Verzögerungs­ einfluß der Schaltung an dem Übergangsvorgang zu der Halte­ stromsteuerung zu minimieren und um einen Abfall des Ein­ spritzvorrichtungstreiberstroms zu minimieren.

Da auch in dieser dritten Ausführungsform das Zeitpunkt­ signal ohne Verwendung von Open-Collector-Komparatoren 113 und 114 erzeugt wird, kann die Schwungradschaltung 90 in derselben Weise wie in der zweiten Ausführungsform mit einer besseren zeitlichen Steuerung betrieben werden kann. Ferner werden in der ersten und zweiten Ausführungsform das Signal S_C und das Impulssignal S_D jeweils unabhängig gebildet und daher ist es bei einer Einstellung des Zeitpunktes des Impulssignals S_D erforderlich, auch den Zeitpunkt des Signals S_C neu einzustellen. Da in dieser dritten Ausführungsform jedoch das Impulssignal S_D als ein Triggersignal des mono­ stabilen Multivibrators 153 für die Erzeugung des Signals S_C verwendet wird, wird der Erzeugungszeitpunkt des Signals S_C automatisch verändert, wenn der Zeitpunkt des Impulssignals S_D eingestellt wird, wodurch es nicht erforderlich ist, den Zeitpunkt des Signals S_C neu einzustellen.

Zusammengefaßt wird erfindungsgemäß gemäß vorstehender Beschreibung nach dem Zuführen des Stroms zum Öffnen der Kraftstoffeinspritzvorrichtung an diese die Energiezuführung zu der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gestoppt, um den Strom auf den Haltestrompegel für das Offenhalten der Kraftstoff­ einspritzvorrichtung zu reduzieren, wobei die Schwungrad­ schaltung nicht arbeitet. Bevor der durch die Kraftstoff­ einspritzvorrichtung fließende Strom abfällt und den Halte­ strompegel erreicht, d.h., bevor der geschlossene Regelkreis zum Regeln des Strompegels auf dem Haltepegel gebildet wird, wird die Schwungradschaltung in Betrieb gesetzt, wodurch der Einfluß der Betriebsverzögerung der Stromsteuerschaltung reduziert und ferner der durch die Kraftstoffeinspritz­ vorrichtung fließende Strom schnell auf den Haltestrompegel übergeleitet werden kann, bevor er zu weit abfällt.

Nachdem die derzeit bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, dürfte es selbstverständlich sein, daß diese Offenbarungen nur dem Zweck der Darstellung dienen und daß verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von Umfang der Erfindung, wie er in den beigefügten An­ sprüchen beschrieben ist, abzuweichen.

Claims (7)

1. Kraftstoffeinspritzvorrichtungs-Treiberschaltung mit einer Schwungradschaltung zum Steuern eines Treiberstroms einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, mit:
einer Einrichtung zum Anheben des Treiberstroms von einem Null-Pegel auf einen hohen Pegel, um die Kraft­ stoffeinspritzvorrichtung zu öffnen;
einer Einrichtung zu Halten des Treiberstroms auf dem hohen Pegel für eine vorbestimmte Zeit;
einer Einrichtung zum Reduzieren des Treiberstroms von dem hohen Pegel, während die Schwungradschaltung nicht arbeitet;
einer Schwungradschaltung-Steuereinrichtung zum Er­ zeugen eines Betriebssignals und zum Betreiben der Schwungradschaltung als Reaktion auf das Signal, während dem der Treiberstrom reduziert wird; und
einer Steuereinrichtung mit geschlossenem Regelkreis, um den Treiberstrom mittels einer Steuerung im geschlos­ senen Regelkreis auf einem niedrigen Pegel zu halten, um so die Kraftstoffeinspritzvorrichtung offen zu halten während die Schwungradschaltung in Betrieb ist.

2. Schaltung nach Anspruch 1, wobei das Betriebssignal ein verzögertes Signal eines Einspritzimpulssignals ist.

3. Schaltung nach Anspruch 1, wobei das Betriebssignal ein verzögertes Signal eines einen hohen Strom anzeigenden Signals ist.

4. Schaltung nach Anspruch 1, wobei das Betriebssignal ein Ausgangssignal eines Komparators zum Vergleichen eines integrierten Ausgangssignals eines Einspritzimpulssignals mit einem Referenzwert ist.

5. Schaltung nach Anspruch 1, wobei das Betriebssignal ein Ausgangssignal der Steuereinrichtung mit geschlossenem Regelkreis ist.

6 Schaltung nach Anspruch 1, wobei das Betriebssignal ein Ausgangssignal aus einer monostabilen Schaltung ist, die von einem den niedrigen Strom anzeigenden Signal betätigt wird.

7. Kraftstoffeinspritzverfahren für Automobilmotoren mit einem Kraftstoffeinspritzventil (8) im Zylinderkopf (2) einer Einspritztreiberschaltung (52c) zum Erzeugen eines Treiberstromes und Steuern des Kraftstoffeinspritzventi­ les (8) und einer mit der Einspritztreiberschaltung (52c) verbundenen Schwungradschaltung (90) zur Steuerung des Treiberstromes des Kraftstoffeinspritzventiles (8) und zur Stabilisierung der Einspritzmenge mit den Schritten:

• (a) Anheben des Treiberstromes von einem Null-Pegel zu einem vorherbestimmten hohen Pegel,
• (b) Einspritzen einer großen Kraftstoffmenge bei hohem Pegel des Treiberstromes,
• (c) Halten des Treiberstromes auf dem hohen Pegel für eine vorbestimmte Zeit T,
• (d) Reduzieren des Treiberstromes von dem hohen Pegel während die Schwungradschaltung (90) nicht arbeitet,
• (e) Betreiben der Schwungradschaltung (90) während der Treiberstrom reduziert wird,
• (f) Halten des Treiberstromes auf einem vorherbestimmten niedrigen Pegel während die Schwungradschaltung in Betrieb ist, und
• g) Einspritzen einer geringen Kraftstoffmenge in den Zylinder bei niedrigem Pegel des Treiberstromes.