DE2002667C3 - Elektronische Steuervorrichtung zum Betrieb einer Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Steuervorrichtung zum Betrieb einer wenigstens ein elektromagnetisches Einspritzventil umfassenden Emspntzanlage 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, und bei welcher ein zum Starten der Brennkraftmaschine vorgesehener Schalter dazu benutzt ist, beim Kaltstart eine Einrichtung zur Erzielung einer Kraftstoffmehrmenge in Tätigkeit zu setzen.

Eine elektronisch gesteuerte Benzineinspritzanlage mit diesen Merkmalen ist aus der BE-PS 7 15 539 bekannt.

Bei derartigen Kraftstoffeinspritzanlagen kann die bei jedem Ansaughub in einen Zylinder der Brennkraftmaschine gelangende Kraftstoffmenge den jewei-Iigen 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 werden 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 Temperaturbereich befindet. Wenn jedoch die Brennkraftmaschine aus dem kalten Zustand heraus gestartet wird, 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 notwendig sind.

Es sind bereits in der Praxis in großer Zahl erprobte elektronisch gesteuerte Benzineinspritzanlagen bekannt, welche einen im Zylinderkopf einer luftgekühlten Brennkraftmaschine angeordneten 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 Auseangstransistor und einem kapazitiven oder induktiven Riickkopplungskreis, dessen elektrischer Energiespeicher zusammen mit elektrischen Spannungen und Strömen, welche sich in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine (Lufttemperatur, Druck im Ansaugrohr und Drehzahl) verändern, die zeitliche Dauer der zum öffnen des oder der Einspritzventile verwendeten Öffnungsimpulse bestimmt. Bei einer bekannten Steuereinrichtung wird die jeweilige Betriebstemperatur mit einem im Kühlwasser bzw. im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeordneten Widerstand abgefühU, der einen positiven oder negativen Tempeiaturkoeffizienten hat und im Kollektorkreis des Ausgangstransistors des Steuermultiviörators angeordnet ist. Bei einer anderen bekannten Steuereinrichtung ist an den Steuermultivibrator eine Multiplizierstufe angesch'.ossen, die den jeweils vom Steuermultivibratorgelieferten Grundimpuls um einen temperaturathängig 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 um außerdem ein gutes Ansprechen auf plötzliches Gasgeben zu gewährleisten. Bereits nach kurzer Laufzeit des Motors von beispielsweise 5 bis etwa 30 Sekunden, häufig schon nach 20 Sekunden, ist ein derart fettes Gemisch nicht mehr erforderlich; vielmehr kann dann die Kraftstoffmenge mn bis zu 5O°/o 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 Sekunden auf wesentlich kleinere, den Dauerbetriebswerten entsprechende oder doch wenigstens angenäherte Kraftstoffmengen während der einzelnen Einspritzvorgänge können diese Nachteile vermieden werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einer elektronischen Steuereinrichtung der eingangs beschriebenen Art eine über den Anlaßvorgang hinausreichende Kraftstoffanreicherung zu erzieler..

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Betätigungsdauer der zur Erzielung einer Kraftstoffmehrmenge dienenden Einrichtung unabhängig vom Ende des Startvorgangs ist und nur durch die Laufzeit eines auf 5 bis 30 Sekunden, Vorzugsweise bis etwa 25 Sekunden, eingestellten Zeitglieds bestimmt wird, welches von dem Schalter für den Start der Brennkraftmaschine eingeschaltet wird.

Bei den Kraftstoffeinspritzanlagen nach der BE-PS 715 539 wie aus der CH-PS 4 59*660 wird zwar eine Kraftstoffmehrmenge während des Startvorganges erzeugt, jedoch nur während des Startvorganges, nicht jedoch über diesen hinaus, wie dies erfindungsgemäß während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine vorgesehen ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Zeitglied derart ausgebildet ist, daß es die Impulsdauer kontinuierlich von einem hohen Anfangswert auf einen für den Weiterbetrieb der Brennkraftmaschine gültigen niedrigeren Wert zurückregelt. Eine solche kontinuierliche Abmagerung des Gemisches läßt sich in besonders einfacher Weise mit einer die Einrichtung zur Erzielung einer Kraftstoffmehrmenge bildenden Multiplizierstufe verwirklichen, durch welche ein Verlängerungsimpuls erzeugt wird, der um einen zwischen 0 und etwa 5 einstellbaren Faktor größer ist als ein wenigstens einer der Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine angepaßter Grundimpuls, der zur Bestimmung der Öffnungsdauer verwendet ist, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung das Zeitglied auf den Faktor der Multiplizierstufe erhöhend einwiifct.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das Zeitglied einen ersten Transistor und einen zweiten, zum gleichen Leitungstyp gehörenden Transistor, von denen der erste sowohl in seiner Emitteranschlußleitung 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 Startmotors der Brennkraftmaschine dienenden Starterschalter und außerdem mit einer der Elektroden eines für die eingestellte Zeit maßgeblichen Kondensators verbunden ist, dessen andere Elektrode an den Kollektor des zweiten Transistors angeschlossen ist.

Bei bekannten Steuereinrichtungen der eingangs beschriebenen Art 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 Speicherkondensators angeschlossenen Entladetransistor. Wenn das Zeitglied in der vorher beschriebenen Weise ausgebildet ist, läßt 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 einen mit dieser in Reihe liegenden Widerstand — verbunden ist, wobei zur Emitter-Basis-Strecke des Ladetransistors und zu einem Emitterwiderstand ein Widerstand parallel geschaltet ist, der die Basis des Ladetransistors während eines Grundimpulses in Verbindung mit einem als UND-Glied dienenden Transistor auf einem vorgesehenen Potential hält.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand von in dei Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispieler näher beschrieben und erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine in ihrem Schaltbild und teilweise in schematischer Darstellung,

¹⁷ i g. 2 in einem Zeitdiagramm die Wirkungsweise des zur Steuerungseinrichtung der Einspritzanlage nach F i g. 1 gehörenden Zcitgliedes und

F i g. 3 ein vereinfachtes, in ähnlicher Weise wirkendes Zeitglied sowie

&rf V W Mm* V/ W f

F i g. 4 ein gegenüber F i g. 1 abgewandeltes Zeitglied.

Die Kraftstoffeinspritzanlage nach F i g. 1 ist zum Betrieb einer Vier-Zylinder-Brennkraftmaschine 11 bestimmt, deren Zündkerzen 12 an eine nicht dargestellte Hochspannungszündanlage angeschlossen sind. In unmittelbarer Nähe der nicht dargestellten, zu 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 und in den Leitungen 15 durch eine elektromotorisch angetriebene Pumpe 17 unter annähernd gleichbleibendem, mit einem Druckregler 18 überwachten absoluten Druck von etwa 3 Atmosphären (= 2 atü) gehalten.

Jedes der Einspritzventile 14 enthält eine nicht dargestellte Magnetisierungsentwicklung, 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 ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel werden alle vier Einspritzventile gleichzeitig und in einer zu den Kurbelwellenumdrehungen 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 der im folgenden 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 Leistungsstufe 22 angeschlossen ist und außerdem das erfindungsgemäße Zeiiglied 30.

Der Steuermultivibrator 25 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 ein Gestänge 38 mit der nicht dargestellten Membran einer Druckdose 39 verbunden, welche am Ansaugrohr 13 der Brennkraftmaschine in Ansaugrichtung hinter der mit einem Pedal 40 verstellbaren Drosselklappe 41 sitzt.

Der Eingangstransistor 31 des Steuermultivibrators 25 wird im Ruhezustand durch einen von seiner Basis zur gemeinsamen Plusleitung 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 Widerstände 46 und 47 liegt.

Um den Steuermultivibrator 25 in einer zu den Kurbelwellenumdrehungen der Brennkraftmaschine 11 synchronen Folge jeweils für die Dauer der Grundimpulse /„ in seine instabile Kipplage zu bringen, ist mit der bei 50 angedeuteten Nockenwelle der Brennkraftmaschine ein Steuernocken 51 gekuppelt, welcher mit einem an der gemeinsamen Minusleitung 52 einer im übrigen nicht dargestellten Betriebsstromquelle angeschlossenen Schaltern 53 zusammenarbei tet, an dessen feststehendem Gegenkontakt 54 eir Ladewiderstand 55 und eine Elektrode eines Koppel· kondensators 56 angeschlossen sind. Die andere Elek· trode dieses Kondensators ist über einen zweiter Ladewiderstand 57 mit der Minusleitung 52 und übei eine Diode 58 mit der Basis des Eingangstransiston 31 verbunden. Solange sich der Schaltarm 53 in dei dargestellten Offenstellung befindet, kann sich dei

ίο Kondensator 56 über die beiden Widerstände 55 und 57 auf die zwischen der Minusleitung 52 und dei Plusleitung 33 herrschende Betriebsspannung aufladen. Wenn dann der Schaltarm 53 vom Steuernokken 51 gegen den feststehenden Kontakt 54 geclrückl

wird und die positiv aufgeladene Elektrode des Kondensators 56 mit Minuspotential verbindet, erhält die Basis des Transistors 31 stark negatives Potential, se daß der Transistor gesperrt wird und dann den Ausgangstransistor 32 in seinen stromleitenden Zustand

so 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 Brennkraftmaschine 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 Kollektor des Ausgangstransistors abgenommene Grundimpuls /„ nur eine kurze

Dauer von etwa 1,2 msec auf. Wenn jedoch das Gaspedal 40 niedergetreten und dabei die Drosselklappe 41 in ihre Offenstellung gebracht wird, herrscht auch bei hohen Drehzahlen in Ansaugrichtung hinteir 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 /„ von einer Umkehrstufe 26 am Ausgangstransistor 32 abgenommen und einer Multipli-

zierstufe 27 zugeführt, die einen unmittelbar sich an dem Grundimpuls anschließenden Verlängeningsimpuls/_v erzeugt, dessen Dauer um einen einstellbaren Faktor größer als die Dauer des Grundimpialses ist. Dieser Faktor kann in bekannter Weise in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine, beispielsweise von der jeweiligen Kühlwassertemprratur, 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 Wider-

stand 64 als auch mit einer Elektrode des Speicherkondensators 60 und mit dem Kollektor des Entladetransitors 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. 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 78 an den Kollektor des zur Multiplizierstufe 27 gehörenden Schalttransistors 63 angeschlossen ist. as Der Kollektor des Transistors 75 ist mit der gemeinsamen Plusleitung 33 durch einen Widerstand 79 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 53 in seine Schließstellung bringt, wird der im Ruhezustand stromleitende Eingangstransistor 31 gesperrt und in der bereits beschriebenen Weise ein Grundimpuls /„ erzeugt, dessen Dauer von der Drehzahl und von der Drosselklappenstellung abhängt. Während der Dauer dieses Grundimpulses ist der im Ruhezustand leitende Transistor 70 der Umkehrstufe 26 gesperrt, so daß dann der zum ODER-Glied 28 gehörende Transistor 75 über den ersten Koppelvviderstand 76 stromleitend gemacht werden kann, der den Transistor 81 und den Leistungstransistor 82 ebenfalls stromleitend macht. Im Ruhezustand liegt das Kollekte rpotential des Ladetransistors 61 ebenso wie das Kollektorpotential des dann stromleitenden Umkehrtransistors 70 nahezu auf dem Wert des Potentials der Minusleitung 52. Die Spannung U_c am Speicherkondeiisator 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-Stufe75 auf einen etwa m 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 U_c am Speicherkondensator 60 linear an, wie dies in F i g. 2 für den vom Schließzeitpunkt r, bis zum Endzeitpunkt f₂ reichenden Grundimpuls J_n dargestellt ist. Sobald jedoch am

Ende eines solchen Grundimpulses der Umkehrtran sistor 70 erneut stromleitend wird, erhält dessen Kol· lektor ein stark negatives Potential und demzufolgf auch der Kollektor des Ladetransistors 61, was zui Folge hat, daß die inzwischen auf dem Speicher 6( gesammelte Ladung den Schalttransistor 63 an seinei Basis ebenfalls stark negativ macht und daher der Schalttransistor 63 sperrt, und zwar so lange, bis dies< Ladung über den Entladetransistor 62 abgeflossen ist Der Transistor 62 stellt sicher, daß der Entladestron einen gleichbleibenden Wert beibehält. Unter den dei F i g. 2 zugrunde gelegten Bedingungen reicht danr der Entladevorgang vorn Zeitpunkt t₂ bis zum Zeit punkt J₃, in welchem der Schalttransistor 63 erneu stromleitend wird. Da während dieses Sperrzustande! des Schalttransistors 63 der ODER-Transistor 7f über den zweiten Koppelwiderstand 78 und den Kol· lektorwiderstand 68 des Schalttransistors stromleitenc gehalten werden kann, schließt sich an den Grund impuls J_n ein Verlängerungsimpuls J_v an, welcher zusammen mit dem Grundimpuls den die öffnungs dauer und daher die während dieses öffnungsvor gangs der Einspritzventile eingespritzte Kraftstoffmenge bestimmenden Gesamtimpuls J_g ergibt.

Bei betriebswarmer Brennkraftmaschine hat dei Faktor

einen zwischen 0 und etwa 5 einstellbaren Wert, welcher nach vielen praktischen Erprobungen etwa be / = 1 liegt, wenn mil T₁, die Dauer des Verlängerungsimpulses J₁, und mit T_n die Dauer des Grundimpulses J_n des Steuermultivibrators 25 bezeichnei wird.

Da es erwünscht ist, unmittelbar nach dem Starter der Brennkraftmaschine dieser mehr Kraftstoff zuzuführen, als dies nach einem bereits längere Zeit anhaltenden Betrieb notwendig wäre, ist erfindungsgemäß das Zeitglied 30 vorgesehen, welches mit elektronischen Mitteln über eine Zeit von etwa 20 see den oben erläuterten Verlängerungsfaktor / 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 85 und der Minusleitung 52 ein Widerstand 88 vorgesehen. Von der Basis dieses Transistors führt außerdem ein Kondensator 89 von etwa 3μΡ zum Kollektor des zweiten Transistors 86 und zu einem diesen mit der Plusleitung 33 verbindenden Widerstand 90 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

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Transistors 85, dessen Kollektor mit einem Widerstand 93 an die Plusleitung 33 angeschlosser· 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 Punkt P mit einem Ende der Magnetwicklung 97 eines im übrigen nicht dargestellten Anlasserschützes verbunden ist, das beim Eindrücken des Starterschalters 96 Strom erhält und dann den ebenfalls nicht dargestellten Startermotor in Gang setzt. Außerdem zweigt zwischen dem Widerstand 94 und der Diode 95 ein Widerstand 98 zur Minusleitung 52 ab.

Wenn die stillstehende Brennkraftmaschine in Gang gesetzt werden soll und hierzu der Starterschalter 96 geschlossen wird, erhält der erste Transistor 85 über diesen Schalter, den Widerstand 94 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 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_n in seinen Sperrzustand übergeht. Es entsteht dadurch während des Startvorganges eine Reihe von gleichbleibenden Verlängerungsimpulsen J_v, die eine entsprechende Verlängerung der Einspritzvorgänge bewirken und daher den Start der Brennkraftmaschine erleichtern. Bei einem praktisch ausgeführten Anwendungsbeispiel beträgt der oben definierte Verlängerungsfaktor / ungefähr gleich 5 bei einer Grundimpulslänge von 2,5 msec, so daß der Gesamtimpuls eine Dauer T_e 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 Sekunden der Verlängerungsfaktor / wesentlich über dem für Dauerbetrieb erforderlichen Wert von etwa /₀ = 1 gehalten wird, jedoch von seinem hohen Anfangswert / = 5 kontinuierlich auf den Dauerbetriebswert /₀ = 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. Hie: zu ist ein in der Zeichnung bei J_c 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 Aufladestrom 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 Sekunden 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 wan-

rend der nächsten nach dem Loslassen des Starter schalters erzeugten Grundimpulse, beispielsweise be dem in Zeitpunkt r, beginnenden Grundimpuls, lang sanier ansteigt als bei den vorausgehenden Grund impulsen.

Bei gleicher Grundimpulslänge hat dies zur Folge daß auch die Entladezeit sich entsprechend verkürz und der Verlängerungsfaktor / verkleinert wird. Ii F ι g. 2 ist für den im Zeitpunkt i₃₁ beginnende! ίο Grundimpuls derjenige Zustand angedeutet, bei wel ehern der Verlängerungsfaktor während der vom Zeit schalter 30 festgelegten 20 Sekunden auf den Wer I₀ Äi 1 zurückgegangen ist, der für den Weiterbetriel der Brennkraftmaschine ausreicht. Es muß jedoch er gänzend bemerkt werden, daß in F i g. 2 der Zeit maßstab für die Impulsfolge stark gedrängt ist. Dem in Wirklichkeit würden bei einer Leerlaufdrehzah von etwa 600 U/min = 10 U/sec während diese; 20 Sekunden insgesamt 200 Einspritzvorgänge ausge ao lost, wobei die Dauer der einzelnen Einspritzvorgäng» mit fortschreitender Verkleinerung des Verlängerung* faktors / kürzer wird.

Der im Schaltbild nach F i g. 1 vorgesehene Zeit schalter 30 stellt ein bevorzugtes Ausführungsbeispie >5 dar, dessen Vorteil darin besteht, daß die Zeitspanni von .0 Sekunden unabhängig von der Drehzahl dei Brennkraftmaschine und von der jeweiligen Länge dei Grundimpulse /„ beibehalten wird. F i g. 3 zeigt einei wesentlich vereinfachten Zeitschalter, welcher in rtinzip lediglich aus einem mit seinem Emitter an dei Minusleitung 52 liegenden Transistor Tr, einem KoI-lektorwiderstand A₁, aus einem mit der Basis unc dem Kollektor des Transistors verbundenen Kondensator C sowie zwei Basiswiderständen R„ und R, besteht, von welchen der erstgenannte die Verbindunf zwischen der Basis und der Minusleitung 52 herstellt und der andere den Anschluß der Basis des Transistors an den Verbindungspunkt P zwischen der Wicklung y₇ des Anlasserschützes und dem Starterschaltei vo. um in dieser Schaltung eine Überlastung der Basisstrecke des Transistors Tr durch Spannungsspitzen zu vermeiden, welche nach erfolgtem Startvorgang beim öftnen des Schalters 96 entstehen könnten, Kann zwischen dem Verbindungspunkt P und der Minusleitung 52 eine Frei] auf diode D vorgesehen sein. iJer in F ι g. 4 dargestellte Zeitschalter stellt nur eine geringfügige Abwandlung des unmittelbar daneben wiedergegebenen Zeitschalters30 nach Fig. 1 dar. c 7_n ^u"^terscheidet sich von diesem lediglich dadurch, so daß der m Fi g. 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 a *„ ^Z?^hntel desjenigen Wertes zu verringern, den der Kondensator in der Anordnung nach Fig.l naoen muß, nämlich auf etwa 0,3 μΚ Die von dem zeitschalter nach Fig. 4 bereitgestellte Zeitdauer von etwa 20 Sekunden ist jedoch im Gegensatz zum Zeitschalter nach Fig. 1 sowohl von der Drehzahl als auch von der jeweiligen Länge der Grundimpulse J„ aDnangig, da für die Entladung des Kondensators w in diesem Falle nur dann ein Ausgleichsstrom zur verfugung 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 Er-

höhung der Kraftstoff mengen gegenüber dem betriebswarmen Zustand ein sicherer Rundlauf der Brennkraftmaschine gewährleistet wird, ohne daß hierzu der Fahrzeugführer besondere Maßnahmen zu treffen hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (6)

Patentansprüche:

1. Elektronische Steuervorrichtung mm Betrieb einer wenigstens ein elektrolytisches Einspritzventifumfassenden Einsprißanlage für eine Brennkraftmaschine, bei welcher das Einspritzventil in einer zu den Kurbelwellenumdrehungen synchronen Folge mit einem rechteckförmigen elektrischen Impuls geöffnet und über eine Dauer offengehahen wird, die von der Steuereinrichtung in Abhängigkeit von wenigstens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine - insbesondere vom Saugrohrdruck — bestimmt wird, und bei welcher ein zum Starten der Brennkraftmaschine vorgesehener Schalter dazu benutzi ist, beim Kaltstan eine Einrichtung zur Erzielung einer Kraftstoffmehrmenge in Tätigkeit zu setzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsdauer der Einrichtung unabhängig vom Ende des Startvoreanas ist und nur durch die Laufzeit eines *o aur"5 bis 30 Sekunden, vorzugsweise bis etwa 25 Sekunden, eingestellten Zeitiglieds (30) bestimmt wird, welches von dem Schalter für den Start der Brennkraftmaschine eingeschaltet wird.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch »5 gekennzeichnet, daß das Zeitglied (30) die Impulsdauer kontinuierlich von einem hohen Anfangswert auf einen für den Weiterbetrieb gültigen niedrigeren Wert zurückregelt. "

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2 mit einer die Einrichtung zur Erzielung einer Kraftstoffmehrmenge bildenden Multiplizierstufe, durch welche ein "Verlängerungsimpuls erzeugt wird, der um einen zwischen 0 und etwa 5 einstellbaren Faktor größor ist als ein wenigstens einer der Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine angepaßter Grundimpuls, der zur Bestimmung der Öffnungsdauer verwendet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (30) auf den Faktor der Multiplizierstufe (27) erhöhend einwirkt.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (30) einen Transistor (7>) enthält, der iim Ruhezustand gesperrt gehalten wird und mit seiner Basis 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. Steuereinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied einen ersten (85) und einen zweiten (86), 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) ingeordneten Basisableitwiderstand (88) im Ruhezustand gesperrt gehalten wird und mit seiner Basis — vorzugsweise über eine Diode (95) — mit dem zum Einschalten des Startermotors dienenden Starterschalter (96) und außerdem mit einer der Elektroden eines für die eingestelite Zeit maßgeblichen Kondensators (89) verbunden ist, dessen andere Elektrode an den Kollektor des zweiten Transistors (86) angeschlossen ist.

6. Steuereinrichtung nach Anspruch 5 mit einer _die Einrichtung zur Erzielung einer Kraftstoffmehrmenge bildenden Multiplizierstufe^ die einen mit dem Emitterwiderstand und der Em,tter-kollektor-Strecke eines Ladetransistors in Reihe hegenden Speicherkondensator und einen mit semem Kollektor an die andere Elektrode des Spe.cherkondensators angeschlossenen Entladetransistor enthält, dadurch gekennzeichnet daß der Kollektor des zweiten Transistors (86) des Zeitschalters (30) 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) parallel geschaltet ist.