DE2002667A1 - Elektronische Steuereinrichtung zum Betrieb einer Einspritzanlage fuer eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

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Lr/Ri

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Anlage zur

Patentanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart 1, Breitscheidstraße 4

Elektronische Steuereinrichtung zum Betrieb einer Einspritzanlage für eine -Brennkraftmaschine

Die Erfindung betrifft eine elektronische Steuereinrichtung ' zum Betrieb einer wenigstens ein elektromagnetisches Einspritzventil umfassenden Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine, bei welcher das Einspritzventil in einer zu den Kurbelwellenumdrehungen synchronen Folge mit einem rechteckförmigen elektrischen Impuls geöffnet und über eine Dauer offengehalten wird, .die von der Steuereinrichtung in Abhängigkeit von wenigstens
einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine - insbesondere vom Saugrohrdruck - bestimmt wird.

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Bei derartigen Kraftstoffeinspritzanlagen kann die bei jedem Ansaughub in einen Zylinder der Brennkraftmaschine gelangende Kraftstoffmenge den jeweiligen Arbeitsbedingungen, insbesondere der Drehzahl und der Last der Brennkraftmaschine sehr genau angepaßt werden. Dies ergibt vor allem den Vorteil, daß die Abgase der Brennkraftmaschine auf einen sehr geringen Wert eingestellt v/erden können. Eine derartige Einstellung erfolgt im betriebswarmen Zustand der Brennkraftmaschine, wenn diese bereits längere Zeit gelaufen ist und sich wenigstens nahezu in einem stabilen, durch ihr Kühlsystem "begrenzten obersten W Temperaturbereich befindet. Wenn jedoch die Brennkraftmaschine aus dem kalten Zustand heraus gestartet v/ird, kann ein einwandfreier Leerlauf nur gewährleistet werden, wenn die bei jedem Ansaughub in einen Zylinder gelangende Kraftstoffmenge wesentlich erhöht und der Brennkraftmaschine daher ein fetteres Gemisch zugeführt wird im Vergleich zu jenen Werten, die nach dem Erreichen der vorher erwähnten Betriebstemperatur notv/endig sind.

Es sind bereits in der Praxis in großer Zahl erprobte elektronisch gesteuerte Benzineinspritzanlagen bekannt, welche einen im Zylinderkopf einer luftgekühlten Brennkraftmaschine angeordfe neten Temperaturfühler haben, durch welchen das Kraftstoffluftgemisch während des Warmlaufs der Brennkraftmaschine, d.h. im Zeitraum zwischen dem Kaltstart bis zum Erreichen der Betriebstemperatur wesentlich erhöht wird. Die dort verwendete elektronische Steuereinrichtung enthält einen monostabilen, bei jeder Kurbelwellenumdrehung auslösbaren Multivibrator mit einem Eingangstransistor und einem Ausgangstransistor und einem kapazitiven oder induktiven Rückkopplungskreis, dessen elektrischer Energiespeicher zusammen mit elektrischen Spannungen und Strömen, welche sich in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine (Lufttemperatur, Druck im Anoaugrohr und Drehzahl) verändern, die zeitliche Dauer der zum Öffnen des oder der Ein-

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spritzventile verwendeten Öffnungsimpulse bestimmt. Bei einer bekannten Steuereinrichtung wird die jeweilige Betriebstemperatur mit einem im Kühlwasser bzw. im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeordneten Widerstand abgefühlt, der einen positiven oder negativen Temperaturkoeffizienten hat und im Kollektorkreis des Ausgangstransistors des Steuermultivibrator s angeordnet ist. Bei einer anderen bekannten Steuereinrichtung ist an den Steuermultivibrator eine Multiplizierstufe angeschlossen, die den jeweils vom Steuermultivibrator gelieferten Grundimpuls um einen temperaturabhängig veränderbaren- Faktor verlängert und mit dieser verlängerten Dauer an den Einspritzventilen zur Wirkung bringt.

Es hat sich bei einer großen Zahl von untersuchten Typen von Brennkraftmaschinen gezeigt, daß bei sämtlichen Brennkraftmaschinen nach dem Kaltstart ein relativ fettes Gemisch im Leerlauf benötigt wird, um die Brennkraftmaschine am Laufen zu halten und ein ein-- oder mehrmaliges Stehenbleiben der Brennkraftmaschine zu verhindern und ic? außerdem ein gutes Ansprechen auf plötzliches Gasgeben zu gewährleisten. Bereits nach kurzer Laufzeit des Motors von beispielsweise 5 bis etwa 30 see, häufig schon nach 20 see, ist ein'derart fettes Gemisch nicht mehr erforderlich; vielmehr kann dann die Kraftstoffmenge um bis zu 50 <fo erniedrigt werden. Wenn jedoch die Brennkraftmaschine mit dem fetten ,Anfangsgemisch weiterläuft, führt dies schon nach kurzer Zeit zum Verrußen der Zündkerzen und demzufolge zum Aussetzen der Zündung. Außerdem stellt sich ein unzulässig hoher Anteil an unverbranntem Kraftstoff in den Abgasen der Brennkraftmaschine ein. Durch umschalten der Steuereinrichtung innerhalb dieses genannten Zeitraumes von 5 bis zu 30 see auf wesentlich kleinere, den Dauerbetriebswerten entsprechende oder doch wenigstens angenäherte Kraftstoffmengen währ end der einzelnen Είπε pr it zvorgänge können diese liachteile vermieden -werden. Der Ei¹- findung liegt die Aufgabe zugrunde, in einer elektrOniscben

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Steuereinrichtung der eingangs beschriebenen Art eine Vorrichtung zu schaffen, welche eine ausreichend schnelle Abmagerung des Gemisches bewirkt. Diese Aufgabe kann dadurch gelöst werden, daß erfindungsgemäß ein auf 5 bis zu etwa 30 see, vorzugsweise auf etwa 20 see einstellbares Zeitglied vorgesehen ist, das über diese Zeit auf die Impulsdauer in verlängerndem Sinne einwirkt und beim Startvorgang der Brennkraftmaschine eingeschaltet wird. Ein solches nach dem Start von fettem Gemisch auf mageres Gemisch umschaltendes Zeitglied kann in verschiedener Weise ausgeführt sein, beispielsweise elektrisch , elektronisch, thermo- ■ elektrisch oder mechanisen, außerdem auch hydraulisch oder pneu- " matisch. Wichtig ist dabei jedoch, daß die Umschaltung durch Schließen oder Öffnen eines Schalters, beispielsweise eines Kontaktes oder eines Transistors oder aber durch eine sprungartige Widerstandsänderung erfolgt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Zeitglied derart ausgebildet ist, daß es die Impulsdauer kontinuierlich von einem hohen Anfangswert auf den für Dauerbetriebstemperatur gültigen Wert zurückregelt. Eine solche kontinuierliche Abmagerung des Gemisches läßt sich in besonders einfacher Weise bei einer solchen Steuereinrichtung verwirklichen, bei welcher der die Öffnung des oder der Einspritzventile bewirkende elektrische Öffnungsimpuls aus einem an wenigstens eine der Betriebsgrößen der Brennkraftmaschinen angepaßten Grundimpuls und aus einem Verlängerungsimpuls zusammengesetzt ist, welcher in einer Multiplizierstufe erzeugt wird und um einen zwischen 0 und etwa 5 einstellbaren Faktor größer ist als der Grundimpuls. In diesem Falle kann in vorteilhafte:!?¹ Ausgestaltung der Erfindung das Zeitglied auf den Faktor der Multiplizierstufe erhöhend einwirken.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das Zeitglied einen ersten Transistor und einen zweiten, zum gleichen Leitungstyp gehörenden Transistor, von denen der erste

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sowohl in seiner Eraitteranschlüßleitung als auch in seiner KollektOranschlußleitung einen Widerstand enthält und durch einen parallel zu seiner Emitter-Basis-Strecke und dem Emitterwiderstand angeordneten Basisableitwiderstand im Ruhezustand gesperrt gehalten wird und mit seiner Basis - vorzugsweise , über eine Diode - mit dem zum Betätigen des Startermotors der Brennkraftmaschine dienenden Starterschalter und außerdem mit einer der Elektroden eines für die eingestellte Zeit maßgeblichen Kondensators verbunden ist, dessen andere Elektrode an den Kbllektor des zweiten Transistors angeschlossen ist.

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Bei bekannten Steuereinrichtungen der eingangs beschriebenen Art M enthält die dort vorgesehene Multiplizierstufe einen mit dem · Emitterwiderstand und der Emitterkollektorstrecke eines Emitterfolgertransistors in Reihe liegenden Speicherkondensator und einen mit seinem Kollektor an die andere Elektrode des Speicher,, kondensators angeschlossenen Entladetransistor, Wenn das Zeitglied in der vorher beschriebenen Weise ausgebildet ist, laßt sich eine kontinuierliche Verringerung des Verlängerungsfaktors der Multiplizierstufe dadurch erreichen, daß in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Kollektor des zweiten Transistors des Zeitgliedes mit der Basis des Ladetransistors * insbesondere über eine KOppeldiode und vorzugsweise über einert mit dieser in Reihe liegenden Widerstand - verbunden ist, wobei zur Emitter-Basis- j| Strecke des Ladetransistors und zu einem Emitterwiderstand ein Widerstand parallelgeschalte't ist, der die Basiö des Lade-' transistors während eines Grundimpulses in Verbindung mit einem als TOD-Grlied dienenden Transistor auf einem vorgesehenen Potential Mit.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher beschrieben und "erläutert.

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Es zeigen:

Fig. 1 eine Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine

- in ihrem Schaltbild und teilweise in schematischer Darstellung,

Pig. 2 in einem Zeitdiagramm die Wirkungsweise des zur Steuerungseinrichtung der Einspritzanlage nach Pig. 1 gehörenden Zeitgliedes und

Fig. 3 ein vereinfachtes, in ähnlicher Weise wirkendes Zeitglied sowie

^ Fig. 4 ein gegenüber Fig. 1 abgewandeltes Zeitglied.

Die Kraftstoffeinspritzanlage nach Fig. 1 ist zum Betrieb einer Yier-Zylinder-Brennkraftmaschine 11 bestimmt, deren Zündkerzen 12 an eine nicht dargestellte Hochspannungszündanlage angeschlossen sind. In unmittelbarer Nähe der nicht dargestellten, au den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine gehörenden Einlaßventile sitzt auf jedem der zu diesen Zylindern führenden Verzweigungsstutzen des Ansaugrohres 13 je ein elektromagnetisch betätigbares Einspritzventil 14. Jedem Einspritzventil wird über eine der bei 15 angedeuteten Kraftstoffleitungen aus einem Verteiler 16 Kraftstoff zugeführt. Der Kraftstoff wird im Verteiler P und in den Leitungen 15 durch eine elektromotorisch angetriebene Pumpe 7 unter annähernd gleichbleibendem, mit einem Druckregler tiberwachten absoluten Druck von etwa 3 Atmosphären (=2 atü) gehalten.

Jedes der Einspritzventile 14 enthält eine nicht dargestellte Magnetisierungswicklung, die mit einem ihrer Enden an Masse liegt, während das andere Ende jeder der Wicklungen über Anschlußleitungen 19 mit einem von vier Widerständen 20 verbunden iet. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel werden alle vier Einepritssventile gleichzeitig und in einer au den Kurbelwellenum-

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drehung©» der Brennkraftmaschine synchronen Folge in ihre Offenstellung gebracht.. Dies geschieht jeweils mit einem elektrischen Öffnungsimpuls Jg, der die Öffnungsdauer der Einspritzventile bestimmt und für die Dauer der Einspritzvorgänge die Leistungsstufe 22 derimfolgenden näher beschriebenen elektronischen Steuereinrichtung stromleitend macht.

Die elektronische Steuereinrichtung enthält als wesentliche Teile einen monostabilen Multivibrator 25_} eine Umkehrstufe 26 und eine an diese angeschlossene Multiplizierstufe 27 und ein ODER-Glied 28, an welches die Ieistungsstufe 22 angeschlossen ' ist und außerdem das erfindungsgemäße Zeitglied 30. ■-.'."-. τ Der SteuerTnultivibrator25 enthält im einzelnen einen Eingangstransistor 31 und einen mit seiner Basis an dessen Kollektor angeschlossenen Ausgangstransistor 32. Vom Kollektor des Ausgangstransistors führt zur gemeinsamen Plusleitung 33 die.Primärwicklung eines Transformators 36, der einen verstellbaren Kern 37 hat. Dieser ist über, e? η Gestänge 38 mit der nicht dar- ' gestellten Membran einer Druckdo.. ·» 39 verbunden, welche am Ansaugrohr 13 der Brennkraftmaschine in Ansaugrichtung hinter der mit einem Pedal 40 verstellbaren Drosselklappe 41 sitzt. '

Der Eingängstransistor 51 des Steuermultivibrators 25 wird im Ruhezustand durch einen von seiner Basis zur gemeinsamen Plus- d leitung 33 führenden Widerstand 43 stromleitend gehalten. Über eine Diode 44 ist an seine Basis außerdem die Primärwicklung 45 " des Transformators 36 angeschlossen, welche mit ihrem anderen Wicklungsende am Verbindungspunkt zweier als Spannungsteiler wirkender Widerstände46 und 47 liegt.

Um den Steuermultivibrator 25 in einer zu den Kurbelwellenumdrehungen a er Brennkraftmaschine 11 synchronen Polge jeweils für die Dauer der Grundimpulse Jn in seine instabile Kipplage ^: zu bringen, ist mit der bei 50 angedeuteten Nockenwelle der '

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Brennkraftmaschine ein Steuernocken 51 gekuppelt, welcher mit einem an der gemeinsamen Minusleitung 52 einer im übrigen nicht dargestellten Betriebsstromquelle angeschlossenen Schaltarm 53 zusammenarbeitet, an dessen feststehendem Gegenkontakt 54 ein Ladewiderstand 55 und eine Elektrode eines Koppelkondensators angeschlossen sind. Die andere Elektrode dieses Kondensators ist über einen zweiten Ladewiderstand 57 mit der Minusleitung 52 und über eine Diode 58 mit der Basis des Eingangstransistors 31 verbunden. Solange sich der Schaltarm 53 in der dargestellten Offenstellung befindet, kann sich der Kondensator 56 über die · beiden Widerstände 55 und 57 auf die zwischen der Minusleitung

^F ' 52 und der Plusleitung 33 herrschende Betriebsspannung aufladen. Wenn dann der Schaltarm 53 vom Steuernocken 51 gegen den feststehenden Kontakt 54 gedruckt wird und die positiv aufgeladene Elektrode des Kondensators 56 mit Minuspotential verbindet, erhält die Basis des Transistors 31 stark negatives Potential, so daß der Transistor gesperrt wird und dann den Ausgangstransistor 32 in seinen stromleitenden Zustand gelangen läßt. Der über die Primärwicklung 35 fließende Kollektorstrom des Ausgangstransistors 32 induziert dann in der Sekundärwicklung 45 eine Spannung, mit welcher der Eingangstransistor 31 weiterhin gesperrt gehalten werden kann, wobei die Dauer dieses Sperrzustandes von dem jeweils im Ansaugrohr 13 der Brennkraft-

m maschine herrschenden Druck abhängig ist. Wenn nämlich dieser Druck bei geschlossener oder nahezu geschlossener Drosselklappe 41 weit unter den äußeren Atmosphärendruck absinkt, hebt die Membrandose 39 den Eisenkern 37 in der mit einem , Pfeil angedeuteten Richtung an und vergrößert dabei einen Luftspalt im Transformator 36, so daß die Induktivität der Primärwicklung 35 erheblich erniedrigt wird. Da dann der Eingangstransistor 31 infolge der niedrigen induzierten Spannung rasch wieder in seinen ursprünglichen Leitungszustand zurückkehrt und dabei den Ausgangstransistor 32 erneut sperrt, weist der am

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Kollektor des Ausgangstransistors abgenommene Grundimpuls J_n nur eine kurze Dauer von etwa 1,2 msec auf.-Wenn jedoch das . Gaspedal 4-0 niedergetreten und dabei die Drosselklappe - 41 in ihre Offenstellung gebracht wird, herrscht auch bei hohen Drehzahlen in Ansaugrichtung hinter der Drosselklappe ein Luftdruck, der nur geringfügig unter demjenigen der äußeren Atmosphärenluft liegt. Da dann der Eisenkern 37 ^nur ganz geringfügig angehoben werden kann, weist die Primärwicklung 35 eine hohe Induktivität auf, was zu einem langsamen Anstieg des Kollektorstromes in der Primärwicklung, 35 und zu einer größeren Impulsdauer des Grundimpulses J_n bis zu etwa 4,2 msec führt.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird dieser Grundimpuls J_n von einer Umkehrstufe 26 am Ausgangstransistor 32 abgenommen und einer Multiplizierstufe 27 zugeführt, die einen unmittelbar sich<an dem Grundimpuls anschließenden Yerlängerungsimpuls J_v erzeugt, dessen Dauer um einen einstellbaren Faktor größer als die Dauer des Grundimpulses ist. Dieser Paktor kann in bekannter Weise in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine, beispielsweise von der jeweiligen Kütilwassertemperatuf, veränderbar sein. · ■

Im einzelnen enthält die Multiplizierstufe einen Speicherkondensator 60, einen Ladetransistor 61, einen EntladetransistOr 62 und einen Schalttransistor 63, der mit seinem Emitter unmittelbar an die Minusleitung 52 angeschlossen'ist, während seine Basis sowohl mit einem zur Minusleitung führenden Widerstand 64 als auch mit einer Elektrode des Speicherkondensators 60 und mit dem Kollektor des Entladetransistors-.62 verbunden ist. Der Entladetransistor 62 liegt am Verbindungspunkt zweier als Spannungsteiler wirkenden Widerstände 65 und 66, sein Emitter ist über einen Widerstand 67 mit der gemeinsamen Plusleitung 33 verbunden.

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Der Ladetransistor 61 ist mit seinem Kollektor an die andere Elektrode des Speicherkondensators 60 angeschlossen. Er ist als Emitterfolger geschaltet, da er mit seinem Emitter über den Emitterwiderstand 69 an die Plusleitung 33 und mit seiner Basis direkt an den Kollektor des zur Umkehrstufe 26 gehörenden Transistors 70 angeschlossen ist. Dieser hat einen mit 73 bezeichneten Arbeitswiderstand und ist an seiner Basis über einen Widerstand 71 mit der Minusleitung 52 und über einen Widerstand 72 mit dem Kollektor des Ausgangstransistors 32 verbunden.

Mit dem Kollektor des Transistors 70 ist über einen ersten Koppelwiderstand die Basis eines zum ODER-Glied 28 gehörenden Transistors 75 verbunden, welche außerdem über einen Widerstand 77 an die Minusleitung und über einen zweiten Koppelwiderstand an den Kollektor des zur Multiplizierstufe 27 gehörenden Schalttransistors 63 angeschlossen ist. Der Kollektor des Transistors ist mit der gemeinsamen Plusleitung 33 durch einen Widerstand verbunden, wohingegen eine von seinem Emitter zur Minusleitung führender Widerstand 80 als Ableitwiderstand dient, an welchen die Basis eines Transistors 81 vom npn-Typ angeschlossen ist, der zusammen mit einem pnp-Leistungstransistor 82 die Leistungsstufe 22 bildet.

Die bisher beschriebene Schaltanordnung ist im Prinzip bekannt. Ihre Wirkungsweise kann daher in großen Zügen wie folgt beschrieben werden. Wenn die laufende Brennkraftmaschine bei jeder Kurbelwellenumdrehung einmal mit Hilfe des Nockens 51 den Schaltarm in seine Schließstellung bringt, wird der im Ruhezustand stromleitende Eingangstransistor 31 gesperrt und in der bereits beschriebenen Weise ein Grundimpuls J_n erzeugt, dessen Dauer von der Drehzahl und von der Drosselklappenstellung abhängt. Während der Dauer dieses Grundimpulses ist der im Ruhezustand leitende Transistor 70 des UND-Gliedes 26 gesperrt, so daß dann der zum

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ODER-Glied 28 gehörende Transistor 75 über den ersten Koppelwiderstand 76 stromleitend gemacht werden kann, der den Transistor 81 und den Leistungstransistor 82 ebenfalls stromleitend macht. Im Ruhezustand liegt das Kollektorpotential des Ladetransistors 61 ebenso wie das Kollektorpotential des dann stromleitenden Umkehrtransistors 70 nahezu auf dem Wert des Potentials der Minusleitung 52. Die Spannung U₀ am Speicherkondensator 60 ist dann praktisch gleich Null. Sobald jedoch ein Grundimpuls J_n zu laufen beginnt, gelangt das Basispotential des Ladetransistors 61 infolge des über den Widerstand 73 fließenden Basisstroms der ODER-Stufe 75 auf einen etwa in der Mitte zwischen dem Potential der Plusleitung 33 und demjenigen der Minusleitung 52 liegenden Potentialwert, so daß der Ladetransistor 61. einen konstanten Ladestrom.für den Speicherkondensator 60 liefern kann. Während der Dauer eines Grundimpulses J_n steigt die Spannung U₀ am Speicherkondensator 60 linear an, wie dies in Fig.. 2 für den vom Schließzeitpunkt t-j bis zum Endzeitpunkt t₂ reichenden Grundimpuls J_n dargestellt ist. Sobald jedoch am Ende eines solchen Grundimpulses der UmkehrtransIstor 70 erneut stromleitend wird, erhält dessen Kollektor ein stark negatives Potential und demzufolge auch der Kollektor des Ladetransistors 61, was ,zur Folge hat, daß die inzwischen auf dem Speicher 60 gesammelte Ladung den Schalttransistor 63 an seiner Basis ebenfalls stark negativ macht xtnd daher den Schalttransistor 63 sperrt, und zwar so lange, bis diese Ladung über den Entladetransistor 62 abgeflossen ist. Der Transistor 62 stellt sicher, daß der Entladestrom einen gleichbleibenden Yfert beibehält. Unter den der Pig. 2 zugrunde gelegten Bedingungen reicht dann der Entladevorgang vom Zeitpunkt ±2 bis zum Zeitpunkt t.,, in welchem der Schalttransistor erneut stromleitend wird. Da während dieses Sperrzustandes des Schalttransistors 63 der ODER-Translstor 75 über den zweiten Koppelwiderstand 78 und den Kollektorwiderstand 68 des Schalt- / transistors stromleitend gehalten werden kann, schließt sich an

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den Grundimpuls J_n ein Verlängerungsimpuls J_y an, welcher zusammen mit dem Grundimpuls den die Öffnungsdauer und daher die während dieses Öffnungsvorgangs der Einspritzventile eingespritzte Kraftstoffmenge bestimmenden Gesamtimpuls J ergibt.

T Bei betriebswarmer Brennkraftmaschine hat der Faktor f = γ-einen zwischen 0 und etwa 5 einstellbaren Wert, welcher nach vielen praktischen Erprobungen etwa bei f = 1 liegt, wenn mit Τ_γ die Dauer des Verlängerungsimpulses J_y und mit T_n die Dauer des Grundimpulses J des Steuermultivibrators 25 bezeichnet wird.

Da es erwünscht ist, unmittelbar nach dem Starten der Brennkraftmaschine dieser mehr Kraftstoff zuzuführen als dies nach einem bereits längere Zeit anhaltenden Betrieb notwendig wäre, ist erfindungsgemäß das Zeltglied 30 vorgesehen, welches mit elektronischen Mitteln über eine Zeit von etwa 20 see den oben erläuterten Verlängerungsfaktor f der Multiplizierstufe 27 beträchtlich erhöht, wobei beim dargestellten Ausführungsbeispiel dieser Verlängerungsfaktor gegen Ende dieser Zeitspanne kontinuierlich auf einen Wert zurückgeht, welchen die Multiplizierstufe für den Dauerbetrieb zu liefern hat und dann beibehalten kann.

Im einzelnen enthält das elektronische Zeitglied einen ersten Transistor 85 und einen zweiten Transistor 86, der ebenso wie der erste Transistor vom npn-Typ ist und mit seinem Emitter an der gemeinsamen Minusleitung 52 liegt. Die Basis dieses zweiten Transistors ist mit dem Emitter des ersten Transistors 85 und mit einem zur Minusleitung 52 führenden Widerstand 87 verbunden. Damit beide Transistoren während des dargestellten Ruhezustandes stromlos sind, ist zwischen der Basis des ersten Transistors und der Minusleitung 52 ein Widerstand 88 vorgesehen. Von der

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Basis dieses Transistors führt außerdem ein Kondensator 89 von'etwa 3 ρΐ zum Kollektor des zweiten Transistors 86 und zu einem diesen mit der Plusleltung 33 verbindenden Widerstand sowie zu einem Begrenzungswiderstand 91,-welcher mit einer Diode 92 in Reihe geschaltet ist, deren.Anode mit der Basis des Ladetransistors 61 "bzw. mit dem Kollektor des Transistors 70 verbunden ist. Die Basis des ersten Transistors 85, dessen Kollektor mit einem Widerstand 93 an die Plusleltung 33 angeschlossen ist, steht über einen Widerstand 94 mit einem einseitig mit der Plusleitung 33 verbundenen Starterschalter 96 in Verbindung. Der Anschluß ist dabei so getroffen, daß der Widerstand 94 im ,.m Punkte P mit einem Ende der Magnetwicklung 97 eines im übrigen nicht dargestellten Anlasserschützes verbunden ist, das beim Eindrücken des Starterschalters 96 Ström erhält und dann den ebenfalls nicht dargestellten Startermotor in Gang setzt. Außerdem zweigt zwischen dem T/iderstand.94 und der Diode 95 ein Widerstand"98 zur Minusleitung 52 ab. .

Wenn die stillstehende Brennkraftmaschine in Gang gesetzt wenden soll und hierzu der Starterschalter 96 geschlossen wird, erhält der erste Transistor 85 über diesen Schalter, den Widerstand und die Diode 95 Basisstrom und wird daher stromleitend. Gleichzeitig wird auch der Transistor 86 stromleitend. Dies hat zur Folge, daß der vor Beginn des Startvorgangs auf nahezu die volle "H Betriebsspannung aufgeladene Kondensator 89 sich entlädt, da in leitendem Zustand des zweiten Transistors 86 dessen Kollektorpotential nahezu mit demjenigen der Minusleitung 52 übereinstimmt. Da dann der Widerstand 91 ebenfalls nahezu auf Minuspotential liegt, ergibt sich ein wesentlich höherer Ladestrom durch den Ladetransistor 61, sobald der Umkehrtransistor 70 während des nächsten Grundimpulses J„ in seinen Sperrzustand. übergeht. Es entsteht dadurch während des Startvorganges eine Reihe von gleichbleibenden Verlängerungsimpulsen J„, die eine

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entsprechende Verlängerung der Einspritzvorgänge bewirken und daher den Start der Brennkraftmaschine erleichtern. Bei einem praktisch ausgeführten Anwendungsbeispiel beträgt der oben definierte Verlängerungsfaktor f. ungefähr gleich 5 "bei einer Grundimpulslänge von 2,5 msec, so daß der Gesamtimpuls eine Dauer T von 15 msec bei jedem Einspritzvorgang hat.

Durch die gewählte Ausführungsform des Zeitschalters 30 ist dafür Sorge getragen, daß auch nach dem Öffnen des Starterschalters 96 für eine Zeitspanne von etwa 20 see der Verlängerungsfaktor f wesentlich über dem für Dauerbetrieb erforderlichen Wert von etwa fo = 1 gehalten wird, jedoch von seinem hohen Anfangswert f = 5 kontinuierlich auf den Dauerbetriebswert f₀ = 1 absinkt. Sobald nämlich der Druckknopf des Anlasserschalters 96 losgelassen wird, haben die beiden Transistoren 85 das Bestreben, in ihren ursprünglichen Sperrzustand zurückzukehren, in welchem sich dann der beim Öffnen des Starterschalters noch entladene Kondensator 89 auf einem stationären Endzustand mit voller Ladung befindet. Hierzu ist ein in der Zeichnung bei J angedeuteter Ladestrom erforderlich, welcher im wesentlichen durch den Quotienten aus der Summe der Emitter-Basis-Spannungen der Transistoren 85, 86 sowie dem Widerstand 88 bestimmt wird. Dieser Aufiadestrom ist annähernd konstant und hat zur Folge, daß das Potential am Kollektor des Transistors 86 linear ansteigt und erst nach der angegebenen Zeitspanne von 20 see einen Wert erreicht, bei welchem die Diode 92 in ihren Sperrzustand übergeht. Mit einem in positiver Richtung ansteigendem Potential an der Basis des Ladetransistors 61 wird der von diesem Transistor bereitgestellte Ladestrom für den Speicherkondensator 60 jedoch kleiner. Dies hat zur Folge, daß die Spannung U_c am Kondensator während der nächsten nach dem Loslassen des Starterschalters erzeugten Grundimpulse, beispielsweise bei dem in Zeitpunkt t-, beginnenden Grundimpuls langsamer ansteigt als bei den vorausgehenden Grundimpulsen.

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Bei gleicher Grundimpulslänge hat dies zur Folge, daß auch die Entladezeit sich entsprechend verkürzt und der Verlängerungsfaktor f verkleinert wird. In Fig. 2 ist für den im Zeitpunkt¹ t,-beginnenden Grundimpuls-derjenige Zustand angedeutet, bei / welchem der Verlängerungsfaktor während der vom Zeitschalter festgelegten 20 see auf den Wert f_Q.c* .1 zurückgegangen ist, der für den Weiterbetrieb der Brennkraftmaschine ausreicht. Es muß jedoch ergänzend bemerkt werden, daß in Fig. 2 der Zeitmaßstab für. die.Impulsfolge stark gedrängt ist. Denn in Wirklichkeit würden bei einer Leerlaufdrehzahl von etwa 600 U/min = 10 U/sec während dieser 20 Sekunden insgesamt 200 Einspritzvorgänge ausgelöst, wobei die Dauer der einzelnen Einspritzvorgänge mit fortschreitender Verkleinerung·des Verlängerungsfaktors f kürzer wird. - .

Der im Schaltbild nach Fig. 1 vorgesehene Zeitsehalter 30 stellt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dar, dessen Vorteil darin besteht, daß die Zeitspanne von 20 see unabhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine und voii der jeweiligen länge der Grundimpulse J„ beibehalten wird. Fig. 3 zeigt einen-wesentlich vereinfachten Zeitschalter, welcher im Prinzip lediglich aus einem mit seinem Emitter an der .Minusleitung 52 liegenden Transistor Tr, einem Kollektorwiderstand R1, aus einem mit der Basis und dem Kollektor des Transistors verbundenen Kondensator 0 sowie zwei Basiswiderständen R2 und R3 besteht, von welchen der erstgenannte die Verbindung zwischen der Basis und der Minusleitung 52 herstellt und der andere den Anschluß der Basis des Transistors an den Verbindungspunkt P zwischen der Wicklung 97 des,Anlasserschützes und dem Starterschalter 96. Um in dieser Schaltung eine Überlastung der Basisstrecke' des Transistors Tr durch Spannungsspitzen zu vermeiden,- welche nach erfolgtem Startvorgang beim Öffnen des Schalters 96 entstehen könnten, kann zwischen dem Verbindungspunkt P und der Mi'nusleitung 52 eine Freilaufdiode Dvorgesehen sein.

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Der in Fig. 4 dargestellte Zeitschalter stellt nur eine geringfügige Abwandlung des unmittelbar daneben wiedergegebenen Zeitschalters 30 nach Fig. 1 dar. Er unterscheidet sich von diesem lediglich dadurch, daß der in Fig. 1 bei 90 wiedergegebene Kollektorwiderstand des zweiten Transistors 86 fehlt. Hierdurch ist es möglich, den Kapazitätswert des zwischen der Basis des ersten Transistors 85 und dem Kollektor des zweiten Transistors 86 liegenden Kondensators 89 auf ein Zehntel desjenigen Wertes zu verringern, den der Kondensator in der Anordnung nach Fig. 1 haben muß, nämlich auf etwa 0,3 uF. Die von dem Zeitschalter nach Fig. 4 bereitgestellte Zeitdauer von etwa 20 see ist jedoch im Gegensatz zum Zeitschalter nach Fig. 1 sowohl von der Drehzahl als auch von der jeweiligen Länge der Grundimpulse J abhängig, da für die Entladung des Kondensators 89 in diesem Falle nur 'dann ein Ausgleichsstrom zur Verfügung steht, wenn der zur Umkehrstufe 26 gehörende Transistor jeweils während eines Grundimpulses gesperrt ist.

Der besondere Vorteil der beschriebenen Zeitschalter besteht darin, daß durch die selbsttätige Erhöhung der Kraftstoffmengen gegenüber dem betriebswarmen Zustand ein sicherer Rundlauf der Brennkraftmaschine gewährleistet wird, ohne daß hierzu der Fahrzeugführer besondere Maßnahmen zu treffen hat.

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Claims (6)

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   ■ Ansprüche

   Elektronische Steuereinrichtung zum Betrieb einer wenigstens ein elektromagnetisches Einspritzventil umfassenden Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine, bei welcher das Einspritzventil in einer-zu den Kurbelwellenumdrehungen synchronen Folge mit einem rechteckförmigen elektrischen Impuls geöffnet und über eine Dauer offengehalten wird, die von der Steuer- ^ einrichtung in Abhängigkeit von wenigstens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine - insbesondere vom Saugrohrdruck - bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf 5 bis etwa 30 Sekunden, vorzugsweise bis etwa 25 Sekunden, eingestelltes Zeitglied (30) vorgesehen ist, daß über diese Zeit auf die Impulsdauer in verlängerndem Sinne einwirkt und beim Startvorgang eingeschaltet wird.
2. 2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß das Zeitglied die Impulsdauer kontinuierlich von einem ™

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   hohen Anfangswert auf einen für den Weiterbetrieb gültigen niedrigeren Wert zurückregelt.
3. 3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Multiplizierstufe, durch welche ein Verlängerungsimpuls (J_v) erzeugt wird, der um einen zwischen 0 und etwa 5 einstell-

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   baren Paktor größer ist als ein wenigstens einer der Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine angepaßter Grundimpuls (J_n)» der zur Bestimmung der Öffnungsdauer verwendet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied auf den Faktor der Multiplizierstufe erhöhend einwirkt.
4. 4. Steuereinrichtung nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied einen Transistor (Tr) enthält, der im Ruhezustand gesperrt gehalten wird und mit seiner Basis - vorzugsweise über eine Diode - mit dem zum Einschalten des Startermotors dienenden Starterschalter (96) und außerdem mit einer der Elektroden eines für die eingestellte Zeit maßgeblichen Kondensators (C) verbunden ist, dessen andere Elektrode an den Kollektor angeschlossen ist.
5. 5. Steuereinrichtung nach Anspruch 4» dadurch, gekennzeichnet, daß das Zeitglied einen ersten (85) und einen zweiten (86),

   P zum gleichen Leitungstyp gehörenden Transistor enthält, von denen der erste sowohl in seiner Emitter- als auch in seiner Kollektorenanschlußleitung einen Widerstand (87 bzw. 93) enthält und durch einen parallel zur Emitter-Basis-Strecke und dem Emitterwiderstand (87) angeordneten Basisableiterwiderstand (88) im Ruhezustand gesperrt gehalten wird und mit

   seiner Basis - vorzugsweise über eine Diode - mit dem zum

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   Robert.Bosch GmbH . H. 9703

   Stuttgart

   Einsehalten des Startermotors dienenden Starterschalter (96) und außerdem.mit einer der Elektroden eines für die eingestellte Zeit maßgeblichenKondensators (89) verbunden ist, dessen andere Elektrode an den Kollektor des zweiten Transistors (86) angeschlossen ist.
6. 6. Steuereinrichtung nach Anspruch 5, mit einer Multiplizierstufe, die einen mit dem Emitterwiderstand und der Emitter-Kollektor-Strecke eines Ladetransistors (61) in Reihe liegenden Speieherkondensator (60) und einen mit seinem Kollektor an die andere Elektrode des Speicherkondensätors (60) angeschlossenen Entladetransistor (62) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor des zweiten Transistors (86) des Zeitschalters mit der Basis des Ladetransistors (61) - insbesondere über eine Entkopplungsdiode (92) und vorzugsweise über einen mit dieser in Reihe liegenden Widerstand (91) - verbunden ist,' wobei zur Emitter-Basis-Strecke des Ladetransistors (61) und zu seinem Emitterwiderstand (69) ein Widerstand (73) parällelgesehaltet ist.

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