DE2215325C3 - Schaltungsanordnung zum Steuern des Erregungswertes einer elektrisch betätigten Brennstoffeinspritzventileinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Steuern des Erregungswertes einer elektrisch betätigten Brennstoffeinspritzventileinrichtung eines Brennstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine, mit einer Energiequelle, die Schwankungen unterworfen ist, mit Meßfühlern zum Abtasten der Betriebsparameter, einer auf die Meßfühler ansprechenden Computereinrichtung zum Erzeugen eines intermittierenden Betätigungssignals für die Brennstoffeinspritzventileinrichtung und mit einer Verbindungseinrichtung, die zwischen der Energiequelle und der Einspritzventileinrichtung angeordnet ist und auf das Betätigungssignal anspricht, um bei Vorhandensein des Betätigungssignals die Energiequelle mit der Einspritzventileinrichtung zu verbinden.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus der DT-OS 20 15 589 bekannt und dient dazu, die Öffnungszeit eines zugeordneten Magnetventils trotz der hierbei auftretenden einschränkenden Bedingungen zu erhöhen, so daß die Brennstoffzufuhr genauer vorgenommen werden kann. Zu diesem Zweck wird sowohl die Verzögerungszeit beim Einschalten der Ansteuerspannung an die Spule des Magnetventils, bis dieses, also anspricht, verkürzt und es wird die Verzögerunjrszeit beim Abschalten der Ansteuerspannung, bis das Magnetventil schließt, verkürzt, so daß dadurch eine größere maximale Öffnungszeit erreicht wird. Die Verkürzung der Verzögerungszeit besteht darin, daß man am Anfang, also beim Anschalten der Erregerspannung, die Stromstärke des Stromes bedeutend größer macht als für das öffnen des Magnetventils notwendig ist und daß man die Stromstärke auf die Größe des erforderlichen Haltestromes absenkt oder etwas oberhalb des Wertes des erforderlichen Haltestromes

absenkt, der zum Offenhalten des Magnetventils notwendig ist, so daß dadurch die Verzögerungszeit beim Abschalten des Magnetventils verkürzt wird.

Bekanntlich ist jedoch die Stromversorgung bei Kraftfahrzeugen nicht nur geringeren Schwankungen, sondern auch sehr starken Schwankungen unterworfen, beispielsweise beim Anlassen einer Brennkraftmaschine oder beim Einschalten irgendwelcher elektrischer Anlagen.

Die bekannte Schaltungsanordnung arbeitet auf Grund dieser Schwankungen der Spannung bzw. Stromversorgung nicht zufriedenstellend. Da außerdem bei der bekannten Schaltungsanordnung die Dauer des anfänglich erhöhten Stromimpulses aus einer RC-Kombination bzw. RL-Kombination gewonnen wird bzw. von der Zeitkonstanten dieser Kombination abhängig ist, so ist die Dauer dieses anfänglichen Stromimpulses stark von dem momentan vorhandenen Spannungswert abhängig und kann aus den genannten Gründen stark schwanken. Daher ist mit Hilfe der bekannten Schaltungseinrichtung eine genaue, dosierte Brennstoffabgabe an die Brennkraftmaschine nicht mit ausreichender Sicherheit gewährleistet.

Bekannt ist auch eine elektrische Schaltung mit einem Induktor, der periodisch mit einer Gleichspannungsquelle verbunden wird. Diese elektrische Schaltung ist so ausgelegt, daß das Anfangsmaß des Stromanstiegs im Induktor erhöht wird. Jedoch tritt auch bei dieser bekannten elektrischen Schaltung der Nachteil auf, daß sich die Dauer des Anfangs-Stromdurchflusses durch die Induktivität nicht an die gesamte Einschaltdauer anpassen läßt und daß auch diese Schaltung mit einer Trägheit behaftet ist, da IRC-Glieder bzw. RL-Glieder die maßgebenden Schaltelemente darstel'cn (DT-OS 20 28 435).

Auch bei einer weiteren bekannten Vorrichtung zur Steuerung der Erregung von Elektromagneten, insbesondere zur Steuerung elektromagnetischer Einspritzdüsen bei Brennkraftmaschinen gelangen zusätzliche Selbstinduktionsspulen zur Anwendung, um die verschiedenen Elektromagnete zu erregen, wobei die elektrische Speicherkapazität der Selbstinduktionsspule von ihrem Induktivitätswert abhängig ist und ebenso von der an diese angelegten Spannung. Die Selbstinduktionsspule wird dabei mit derselben Frequenz wie die Elektromagnete bzw. Gruppen von Elektromagneten mittels selektiver Steuermittel periodisch erregt und die in der Selbstinduktionsspule gespeicherte elektromagnetische Energie wird bei Unterbrechung ihrer Erregung direkt oder indirekt einem nachfolgend zu erregenden Elektromagneten zugeführt. Auch diese bekannte Schaltungsanordnung ist somit nicht gegenüber Spannungsschwankungen der Stromversorgung unempfindlich (DT-OS 19 64 643).

Schließlich ist auch ein Brennstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit mindestens einem elektromagnetisch betätigten Brennstoffinjektor und einem Steuerimpulsgenerator bekannt, der Impulse zum Betrieb des mindestens einfach vorhandenen Injektors derart erzeugt, daß der oder ein Injektor für eine Zeitdauer geöffnet wird, die von der Länge jedes Impulses abhängig ist, um dem Motor Brennstoff zuzuführen. Bei diesem bekannten System sind zwar Maßnahmen getroffen, um Schwankungen in der Stromversorgung bzw. Versorgungsspannung weitgehend auszuschalten, zu welchem Zweck jedoch Kompensationseinrichtungen Verwendung finden, die beispielsweise einen Steuerimpulsgenetator beeinflussen,

so daß dadurch die Impulsdauer an die Änderungen der Batterieversorgungsspannung angepaßt wird, was je doch eine vergleichsweise aufwendige und auch keinc sehr sichere Maßnahme darstellt, da die Spannungssohwankungen bekanntlich bei einer Kraftfahrzeugbatterie beträchtliche Ausmaße erreichen können, so daß auch die Maßnahmen bei dem bekannten System nicht mehr wirksam sind. Eine derartige Kompensationseinrichtung kann beispielsweise aus einer Zenerdiode bestehen, wobei jedoch bekannt ist, daß derartige Dioden einen bestimmten Arbeitsbereich besitzen, so daß durch derartige Einrichtungen größeren Spannungsschwankungen nicht mehr Rechnung getragen werden kann. Ferner führen Kompensationsanordnungen zusätzliche potentielle Fehler oder Fehlerquellen zum Nachteil der Genauigkeit ein und zwar im Hinblick auf die Tatsache, daß die zusätzliche Schaltung zum Steuern der Impulslänge inhärent Faktoren einführt, die sich während der Lebensdauer des Systems verändern können und sich ebenso von System zu System ändern können (DT-OS 16 01 358).

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, die Schaltungsanordnung der eingangs definierten Art derart zu verbessern, daß sie nicht mehr dem Einfluß von Schwankungen der Energieversorgung bzw. Stromversorgung ausgesetzt ist, welche Schwankungen sehr häufig und insbesondere auch in starkem Ausmaß auftreten.

Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine auf den Wert des zur Einspritzventileinrichtung fließenden Erregerstromes ansprechende Stromreguliereinrichtung, welche den Stromfluß durch Regelung des Verbindungsgrades der Verbindungseinrichtung reguliert, und eine Spannungsreguliereinrichtung, die auf den Wert der der Einspritzventileinrichtung zugeführten Erregerspannung anspricht und diese zugeführte Spannung durch Regelung des Verbindungsgrades der Verbindungseinrichtung reguliert.

Im Gegensatz zu dem bekannten wird also bei der Schaltungsanordnung nach der Erfindung sowohl der der Einspritzventileinrichtung zugeführte Strom geregelt, als auch die der Einspritzventileinrichtung zugeführte Spannung geregelt, so daß dadurch vollkommen unabhängig von der jeweils herrschenden Spannung der Stromversorgung, der für die Einschaltung, für die Offenhaltung, und für die Schließung der Ventileinrichtung erforderliche Strom vorgesehen werden kann.

Auch kommt bei der Schaltungsanordnung nach der Erfindung nicht mehr eine RL-Kombination oder RC-Kombination zur Anwendung, so daß die Dauer des Einschaltimpulses bzw. des anfänglichen erhöhten Einschaltimpulses der jeweiligen Gesamtöffnungszeit angepaßt werden kann und die gesamte Schaltung auch trägheitslos bzw. ohne Verzögerung arbeitet.

Besonders zweckmäßige'Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 beschrieben.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausfühiungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen schematischen Schaltplan eines elektronischen Brennstoffsleuersystems, welches bei Kolben-Brennkraftmaschinen zur Anwendung gelangen kann,

F ig. 2 schematisch einen Schaltplan einer Ausführungsform einer Hauptcomputerschaltung eines elektronischen Brennstoffsteuersystems, bei welchem die vorliegende Erfindung verwirklicht werden kann, Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Einspritzsteuerein-

richtung nach der vorliegenden Erfindung,

Fig. 4 schematisch einen Schaltplan der Signalverstärkerstufen der elektromagnetischen Einspritzventileinrichtung und eine Einspritzsteuereinrichtung gemäß einer Ausfiihrungsform nach der Erfindung,

Fig. 5 eine Reihe von graphischen Darstellungen, die ausgewählte Signalwerte wiedergeben, die bei der Einspritzsteuereinrichtung während eines Betriebszyklusses auftreten, und eine Kurve, welche die Öffnungszeit des Einspritzventils wiedergibt und

F i g. 6 eine Schnittdarstellung eines Einspritzventils desjenigen Typs, bei welchem die vorliegende Erfindung zur Anwendung gelangen kann.

F i g. 1 zeigt in schematischer Form ein elektronisches Brennstoffsteuersystem. Das System besteht aus einer Computerschaltung 10, einem Druckansaugrohr-Abtaster 12, einem Temperaturabtaster 14, einer Eingangs-Zeitsteuereinrichtung 16 und aus verschiedenen weiteren Abtastern 18. Der Abtaster 12 zum Abtasten des Ansaugrohrdruckes und die zugeordneten weiteren Abtaster 18 sind am Drosselkörper 20 angeordnet. Der Ausgang der Computerschaltung 10 ist an ein elektromagnetisches Einspritzventil 22 gekoppelt, welches irr Ansaugrohr 24 gelegen ist und so angeordnet ist, daß Brennstoff aus dem Tank 26 über eine Pumpe 28 und durch geeignete Brennstoffleitungen 30 in einen Verbrennungszylinder 32 einer Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) abgegeben werden kann. Obwohl das Einspritzventil 22 so dargestellt ist, daß ein Brennstoffsprühstrahl in ein offenes Eingangsventil 34 abgegeben wird, sei hervorgehoben, daß diese Darstellung nur beispielhaft gelten soll, und daß auch andere Abgabevorrichtungen verwendet werden können, die gut bekannt sind. Es ist auch weiterhin auf dem vorliegenden Gebiet gut bekannt, daß die Computerschaltung 10 eine Einspritzventileinrichtung steuern kann, die aus einem oder aus mehreren Einspritzventilteilen 22 besteht, die entweder einzeln oder in Gruppen mit sich ändernder Anzahl in einer Aufeinanderfolge betätigt werden, jedoch auch gleichzeitig betätigt werden. Die Computerschaltung wird durch die Batterie 36 erregt, die eine Fahrzeugbatterie oder eine gelrennte eigene Batterie sein kann.

Fig.2 zeigt nun die Hauptcomputerschaltung 110 eines elektronischen Brennstoffsteuersystems. Die Schaltung wird durch eine Stromversorgung, die mit Βλ- bezeichnet ist, an verschiedenen Stellen erregt. Bei der Anwendung dieses Systems in einem Brennstoff-Steuersystem einer Maschine kann die Stromversorgung von der Batterie 36 und/oder dem Batterieladesystem dargestellt sein, welches üblicherweise die elektrische Energieversorgung des Fahrzeuges darstellt. Der Fachmann erkennt, daß die elektrische Polarität der Versorgungsspannung auch umgedreht werden kann.

Die Schaltung 110, die einen Abschnitt der elektronischen Steuereinheit 10 beinhaltet, empfängt zusammen mit der Versorgungsspannung verschiedene Abtaster-Eingangsgrößen, und zwar in Form von Spannungssignalen, die in diesem Ausführungsbeispiel kennzeichnend für verschiedene Betriebsparameter der zugeordneten Maschine sind. Der Ansaugrohr-Druckabtaster 12 sieht eine Spannung vor, welche kennzeichnend für den Druck im Ansaugrohr ist, der Temperaturabtaster 14 ändert die Spannung über den diesem zugeordneten und parallelgeschalteten Widerstand, um ein Spannungssignal vorzusehen, welches die Maschinentemperatur wiedergibt, weiterhin werden Spannungssignale eingegeben, die kennzeichnend für die Maschinenumdrehungszahl sind und von der Eingangs-Zeitsteuervorrichtung 16 am Schaltungseingangsanschluß 116 erscheinen. Dieses Signal kann von irgendeiner Quelle abgeleitet werden, welche den Kurbelwinkel der Maschine wiedergibt, es wird jedoch bevorzugterweise vom Zündverteiler der Maschine abgeleitet.

Die Schaltung 110 sieht zwei aufeinanderfolgende Impulse veränderlicher Dauer vor, und zwar über aufeinanderfolgende Netzwerke am Schaltungspunkt

ίο 118, um dadurch die »E1N«-Zeit des Transistors 120 zu steuern. Der erste Impuls wird von demjenigen Abschnitt der Schaltung 110 über den Widerstand 122 vorgesehen, dessen Eingangsgrößen kennzeichnend für den Kurbclwinkel der Maschine und den Druck im

iS Ansaugrohr sind. Das Ende dieses Impulses leitet einen zweiten Impuls ein, der von dem Schaltungsabschnitt der Schaltung 110 über den Widerstand 124 vorgesehen wird, welcher Abschnitt eine Eingangsgröße vom Temperaturabtaster 14 erhält. Diese Impulse erscheinen

2c aufeinanderfolgend am Schaltungspunkt 118, und sie schalten den Transistor 120 »Ein«, d. h. der Transistor 120 wird in den leitenden Zustand getriggert, und es erscheint am Ausgangsanschluß 126 der Schaltung ein relativ niedriges Spannungssignal. Dieser Anschluß kann über die Schaltung nach der vorliegenden Erfindung (Fig.5) und geeignete Inverterstufen und/oder Verstärkerstufen mit der Einspritzventileinrichtung (in F i g. 6 gezeigt) so verbunden werden, daß die ausgewählte Einspritzventileinrichtung erregt wird, immer, wenn der Transistor 120 »EIN« geschaltet wird. Es ist üblich, eine Schaltervorrichtung zum Steuern zu verwenden, und zwar welche der Einspritzventilvorrichtungen an den Schaltungspunkt 126 gekoppelt werden, wenn das System dazu verwendet wird, weniger als alle Einspritzventile zu irgendeinem Zeitpunkt zu betätigen. Da die Einspritzventileinrichtung relativ langsam arbeitet, und zwar verglichen mit der Geschwindigkeit elektronischer Vorrichtungen, so führen die am Schaltungspunkt 118 aufeinanderfolgend erscheinenden Impulse dazu, daß die Einspritzventileinrichtung offen bleibt bis zum Ende des zweiten Impulses.

Die Dauer des ersten impulses wird durch das monostabile Multivibratornetzwerk gesteuert, welchem die Transistoren 128 und 130 zugeordnet sind. Durch das Erscheinen eines Impulses am Eingangsanschluß 116 wird der Multivibrator in seinen unstabilen Zustand getriggert, wobei sich der Transistor 128 im leitenden Zusland und der Transistor 130 im nicht leitenden Zustand befinden. Die Zeitperiode, während welcher der Transistor 128 leitend ist, wird durch das vom Ansau^druck-Abtaster 12 gelieferte Spannungssigna¹ gesteuert. Das Leiten des Transistors 128 hat zur Folge daß der Kollektor 128c desselben ein relativ niedriges Spannungspotential einnimmt, welches sich nahe Erde oder Masse bzw. dem gemeinsamen Spannungspotential befindet. Diese niedrige Spannung bewirkt, daß die Basis 134Z> des Transistors 134 auf eine niedrige Spannung abfällt, die unterhalb demjenigen Wert liegt der dazu erforderlich ist, um den Transistor 134 in einen leitenden Zustand zu triggern, so daß der Transistor 134 geschlossen wird. Die Spannung am Kollektor 134c steigt daher auf den B+ -Wert an und wird über den Widerstand 122 zum Schaltungspunkt 118 übertragen wo dann der Transistor 120 in seinen leitenden Zustand getriggert wird und demzufolge eine relativ niedrige Spannung am Schaltungsanschluß 126 erscheint. Wie bereits erwähnt, bewirk! das Vorhandensein eines niedrigen Spannungssignals am Schaltungsanschluß 126

daß das ausgewählte Einspritzventil bzw, Einspriizvenlileinrichlung öffnet. Wenn das vorn Ansaugrohr--Druckabtaster 12 kommende Spannungssignal auf einen Wert abgefallen ist, der erforderlich ist, damit der Multivibrator in seinen stabilen Zustand zurückkehrt, wird der Transistor 130 in den leitenden Zustand und der Transistor 128 in den nicht leitenden Zustand getriggert. Dadurch wird wiederum der Transistor 134 leitend, der Transistor 120 nicht leitend, und das Einsprit;;steuersignal wird vom Schaltungsanschluß 126 entfernt.

Während der Zeitperiode, während welcher der Transistor 134 im nicht leitenden Zustand gehalten wurde, konnte die relativ hohe Spannung am Kollektor 134c zur Basis des Transistors 136 gelangen, wodurch der Transistor 136 leitend getriggert wurde. Das Widerstandsnetzwerk 138, welches an die Stromversorgung angeschlossen ist, wirkt zusammen mit dem Transistor 136 als Stromquelle, so daß Strom durch den leitenden Transistor 136 fließt, und die Kapazität 140 aufgeladen wird. Gleichzeitig wurde der Transistor 142 in den leitenden Zustand vorgespannt, wobei das Widerstandsnetzwerk 144 zusammen mit diesem eine zweite Stromquelle darstellt. Die aus beiden Quellen stammenden Ströme fließen zur Basis des Transistors 146, wodurch dieser Transistor leitend gehalten wird und am Kollektor 146c eine niedrige Spannung erscheint. Diese niedrige Spannung wird über den Widerstand 124 zur Basis des Transistors 120 übertragen.

Wenn der Transistor 128 schließt, was das Ende des ersten Impulses angibt, wird der Transistor 134 »EIN« geschaltet, und das Potential am Kollektor 134cfällt auf einen niedrigen Wert. Der Strom aus, der Stromquelle, bestehend aus dem Transistor 136 und dem Widerstandsnetzwerk 138, fließt nun über die Basis des Transistors 136, und die Kapazität 140 wird nicht langer aufgeladen. Die Kapazität ist dann mit der in F i g. 2 gezeigten Polarität aufgeladen, und zwar auf einen Wert, welcher die Dauer des ersten Impulses kennzeichnet. Arn Ende des ersten Impulses, wenn der Transistor 134 »EIN« geschaltet wird, wird jedoch der Kollektor-Basisübergang des Transistors 134 vorwärts vorgespannt, so daß dadurch die positive Seite der Kapazität 140 nur leicht positiv gegenüber Masse oder Erde ist, und zwar als Ergebnis der Trennung derselben von Masse oder Erde durch einige PN-Übergänge. Dadurch wird dem Schallungspunkt 14« eine negative Spannung aufgedrückt, die die Diode 150 rückwärts vorspannt und den Transistor 146 schließt. Dadurch entsteht ein hohes Spannungssignal am Kollektor des Transistors 146 und gelangt über den Widerstand 124 zum Schaltungspunkt 118, welches Signal den Transistor 120 in den leitenden Zustand triggert, so daß ein zweiter Einspritzsteuerimpuls am Schaltungsanschluß 126 erscheint. Die Zeitdauer zwischen dem ersten und dem zweiten Impuls ist ausreichend kurz bemessen, so daß die Einspritzventileinrichtung nicht auf den kurzen Signalausfall ansprechen kann.

Während die Diode 150 rückwärts vorgespannt ist. fließt der Strom aus der Stromquelle, bestehend aus dem Transistor 142 und dem Widerstandsnetzwerk 144, über den SDhaltungspunkt 148 in die Kapazität 140, so daß die Kapazität auf einen Punkt aufgeladen wird, entsprechend welchem der Schaltungspunkt 148 erneut positiv ist. Dadurch wird dann die Diode 150 vorwärts vorgespannt, und der Transistor 146 wird erneut »EIN« geschaltet. Dadurch wird der zweite Impuls beendet.

und die Einspritzventileinrichtung (nicht gezeigt) schließt anschließend.

Für die Dauer des zweiten Impulses ist eine Funktion der Zeit, die für den Schaltungspunkt 148 erforderlich ist, um in ausreichendem Maße für eine Vorwärtsspannung der Diode 150 positiv zu werden. Dies ist wiederum eine Funktion der Ladung der Kapazität 140 und der GiöUe des Ladestromes, der von der Stromquelle, bestehend aus dem Transistor 142 und dem

ίο Widerstandsneuwerk 144, zugeführt wird. P>» Ladung auf der Kapazität 140 ist natürlich eine Funktion der Dauer des ersten Impulses. Die Größe des Ladestromes ist jedoch eine Funktion der Basisspannung am Transistor 142. Dieser Wert wird durch die Spannungs-

] 5 teilernetzwerke 152 und 154 gesteuert, mit der Wirkung, daß das Netzwerk 154 durch den Maschinentemperaturabtaster 14 veränderlich gesteuert wird.

Es sei hier erwähnt, daß die vorliegende Erfindung nicht auf Anwendungsfälle beschränkt ist, bei denen eine Schaltungsanordnung ähnlich der beschriebenen (F i g. 2) zur Anwendung gelangt, sondern daß das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 nur beispielsweise eine Ausführungsform einer Hauptcomputerschaltung darstellt und weitere Ausführungen gut bekannt sind.

F ig. 3 zeigt nun im Blockschaltbild den Gegenstand der Erfindung, wobei die Hauptkomponenten, die erfindungsgemäß zur Anwendung gelangen, und weitere funktionell Beziehungen und Wirkungen veranschaulicht, sind. Das Blockschaltbild enthält eine Leistungsverstärkerstufe 302, welche ein Signal vom Schaltungsanschluß 126 der Fig.2 empfängt, welches Signal einen Spannungsimpuls darstellt, dessen Dauer kennzeichnend für die Brennstoffanforderung der zugeordneten Maschine ist. Die Leistungsstufe 302 empfängt ebenso die B+ -Spannung und ist über den ersten und zweiten veränderlichen Schalter vom Ventiltyp, die mit 304 und 306 bezeichnet sind, mit Masse oder Erde verbunden. Die Schalter 304 und 306 sind in Reihe geschaltet, so daß deren Wirkung auf die Schaltung nach der Erfindung kumulativ ist. Die Leistungsstufe 302 sieht einen Erregerstrom über den Widerstand 308 für die verschiedenen Einspritzventile 22 bzw. insbesondere für die elektromagnetischer Wicklungen 606 derselben vor. Das logische Diagramrr nach der Erfindung enthält ferner eine erste Vergleichs stufe 310 und eine zweite Vergleichs^tufe 312. Die erst« Vergleichsstufe 310 überprüft die Spannung an dei LeistungsstuFe auf der Seite des Widerstandes 308 an Schaltungspunkt 314, während die zweite Vergleichsstu fe 312 die Spannung überprüft, die den verschiedenei elektromagnetischen Wicklungen 606 am Schaltungs punkt 316 zugeführt wird.

Die zweite Vergleichsstufe 312 ist mit dem zweitei Schalter 306 verbunden. Die zweite Vergleichsstufe 31 empfängt eine mit V2 bezeichnete Bezugsspannung, um sie vergleicht die Spannung am Schaltungspunkt 316 mi der Bezugsspannung V2, um den veränderliche Schalter 306 vom Ventiltyp so zu steuern, daß di Spannung am Schaltungspunkt 316 auf dem Bezugswei V2 gehalten wird. Beispielsweise wurde in der Praxi also bei einer Ausführung des erfindungsgemäße Systems, bestimmt, die Bezugsspannung V2 mit 93 Vo festzusetzen, wodurch sichergestellt wird, daß die ai Schaltungspunkt 316 erhaltene Spannung nicht niedr ger als die Bezugsspannung liegt, mit Ausnahme sokh( Fälle, bei denen der Schalter 304 dominiert Die zweii Vergleichsstufe 312 steuert die Anfangs- oder öffnung phase des Betriebes der Einspritzventileinrichtung 22.

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Die erste Vergleichsstufe 310 ist mit dem ersten Schalter 304 gekoppelt und empfängt eine mit Vr bezeichnete Bezugsspannung, mit welcher die am Schaltungspunkt 314 vorhandene Spannung verglichen wird. Die erste Vergleichsstufe 310 steuert den Schalter 304 derart, daß die am Schaltungspunkt 314 erscheinende Spannung nahezu gleich dem Momentanwert von VV ist. In solchen Fällen, bei denen der Schalter 306 dominiert, ist jedoch die Spannung arn Schaltungspunkt 314 etwas niedriger als die Bezugsspannungsgröße.

Die Schalter 304 und 306 wurden als veränderliche Schalter vom Ventiltyp bezeichnet, wobei diese Bezeichnung zum Ausdruck bringen soll, daß die elektrische Energiemenge, die durch diese hindurchfließt, gesteuert werden kann, so daß eine größere, oder eine kleinere Energiemenge von der Stromversorgung bzw. B+ durch die Leistungsstufe 302, über die Schalter 304 und 306 nach Masse oder Erde geleitet werden kann. Die erste Vergleichsstufe 310 und die zweite Vergleichsstufe 312 können daher die Schalter 304 und 306 so regulieren, daß eine größere oder eine kleinere Energiemenge durch die Leistungsstufe 302 an die elektromagnetischen Wicklungen 606 fließen kann. Bei dieser Regulierung hat die erste und die zweite Vergleichsstufe die Aufgabe, die Schalter 304 und 306 in schwankendem Ausmaß zu öffnen oder zu schließen.

Es sei hervorgehoben, daß ein Schalter in der geschlossenen Stellung Energie hindurchläSt und ein Schalter in der offenen Stellung Energie nicht Ausgangsspannung KdesSpannungsgenerators318auf den zweiten Wert ab, und die erste Vergleichsstufe 310 stellt fest, daß die dann am Schaltungspunkt 314 erscheinende Spannung oberhalb der dann aufgebauten Bezugsspannung Vr liegt. Die erste Vergleichsstufe 310 reguliert dann in geeigneter Weise den ersten Schalter 304, um die von der Leistungsstufe 302 zu den elektromagnetischen Wicklungen 606 fließende Energie zu reduzieren, so daß die Spannung am Schaltungspunkt 314 wieder auf den Bezugswert Vr abfällt. Eine Abnahme der Spannung am Schaltungspunkt 314 bewirkt eine weitere Abnahme der Spannung am Schaltungspunkt 316, und die zweite Vergleichsstufe 312 versucht, den Schalter 306 weiter zu schließen, da jedoch der Schalter 304 dominiert, so bleibt dieser Versuch, den Schalter 306 weiter zu schließen, ohne Wirkung auf die Spannungen an den Schaltungspunkten 314 und 316.

Die Bezugsspannung V2 wird durch den Spannungsregler 322 aufgebaut. Der Spannungsregler 322 sieht in geeigneter Weise eine Bezugsspannung mit festem Wert für die zweite Vergleichsstufe 312 vor.

Bei einem Betriebszyklus des Blockschaltbildes gemäß Fig.3 findet das anfängliche Zuführen von Strom über die Schaltungspunkte 314 und 316, durch Empfang eines Einspritzsteuerimpulses von der Hauptcomputerschaltung 110 über den Anschluß 126 der Schaltung, unter den Induktivitätsübergangsbedingungen statt, bei welchen die elektromagnetischen Wick-

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hindurchläßt. Für bestimmte Betriebsphasen steuert die 30 lungen 606 dem Energiefluß einen hohen Widerstand

entgegensetzen. Die zweite Vergleichsstufe schließt beim Versuch, die Spannung am Schaltungspunkt 316 zu regulieren, den Schalter 306 im wesentlichen bis zu einem Punkt, so daß die zu diesem Zeitpunkt von der Leistungsstufe 302 den elektromagnetischen Wicklungen 606 zugeführte Spannung sich in der Nähe des maximalen Regelwertes befindet. Zusätzlich schließt auch die erste Vergleichsstufe den Schalter 304. so daß die Schalter 304 und 306 einen Kreis mit minimaler Impedanz zwischen der L.eistungsstufe 302 und Masse oder Erde darstellen. Wenn der Strom zwischen den Schaltungspunkten 314 und 316 und den elektromagnetischen Wicklungen 606 zu fließen anfängt, so wird die von der zweiten Vergleichsstufe vom Schaltungspunkt 316 empfangene Spannung auf den Bezugswert V2 reguliert. Wenn die Impedanz der Einspritzvorrichtungen bzw. elektromagnetischen Spulen 606 abnimmt, so fällt die Spannung am Schaltungspunkt 316 ab, und der Schalter 306 wird durch die zweite Vergleichsstufe weiter geschlossen. Wenn der durch die elektromagnetischen Wicklungen 606 fließende Strom anfängt zuzunehmen, und der Schalter 306 versucht, den

eine oder die andere der Vergleichsstufen deren zugeordneten Schalter, um ihn vollständiger zu schließen, da die von der Vergleichsstufe vom Schaltungspunkt 314 oder 316 erhaltene Spannung bedeutend unterhalb der zugeführten Bezugsspannung liegen kann. In solchen Fällen beeinflußt die Yergleichsstufe und ihr zugeordneter Schalter in der Tat nicht den Betrieb der Einspritzventileinrichtung 22, und zwar auf Grund der Tatsache, daß ein Schalter nur bHS zu einem maximalen Ausmaß geschlossen werden kann, unterhalb welchem ein weiteres Bemühen, den Schalter zu schließen, ohne Wirkung bleiben wird.

Die der ersten Vergleichsstufe 310 zugeführte Bezugsspannung wird durch den Spannungsgenerator 318 erzeugt. Der Spannungsgenerator 318 empfängt die B+ -Eingangsspannung und empfängt ebenso als ein Rückkopplungssignal die am Spannungspunkt herrschende Spannung. Der Spannungsgenerator wird mit Hilfe von Mitteln eingestellt, die gut bekannt sind, und ein Ausführungsbeispiel soll anschließend beschrieben werden, um also eine Ausgangsspannung Vr aufzubauen, die einen ersten Wert während des

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anfänglichen Betriebes der Schaltung nach der Erfin- Bezugswert V2 am Schaltungspunkt 316 beizubehalten

dung und einen zweiten niedrigeren Wert während des so weist die von der ersten Vergleichsstufe vom

darauffolgenden Betriebes aufweist. Während der 55 Schaltungspunkt 314 empfangene Spannung ebenfalls

Anfangsperiode fließt nur sehr wenig Strom durch die eine Zunahme auf, die eine Funktion der Spannung arr elektromagnetischen Spulen 606 und die Spannung am
wird auf den Vi-Bezugswert

Schahungspunkt 316

reguliert. Wenn jedoch mehr und mehr Strom zu fließen anfängt, so erreicht die Spannung am Schaltungspunkt 314 den ersten Bezugswert Vr. Der Stromfluß wird dann auf den dann vorhandenen Wert begrenzt. Da dann der Stromwert konstant bleibt bzw. sich der Strom nicht weiter ändert, fällt die Spannung am Schaltungspunkt 316 ab, und dieser Abfall wird vom Spannungsgenerator 318 mit Hilfe des Rückkopplungspfades 320, der am Schaltungspunkt 316 endet, erfaßt. Nach dem Auftreten des Spannungsabfalls am Schaltungspunkt 316 fällt die Schaltungspunkt 316 (der aufgebaute Bezugswert) der durch den Widerstand 308 fließende und mit desser Widerstandswert multiplizierte Strom bzw. Strommen ge ist. Der Zweck des Widerstandes 308 besteh lediglich darin, eine Meßquelle für den durch di( elektromagnetischen Spulen fließenden Strom vorzuse hen, und als Ergebnis hiervon kann der Widerstands wert des Widerstandes 308 sehr klein gehalten werde! (d. h. von etwa '/10 Ohm bis etwa 2/10 Ohm). Gemäß den Stand der Technik mußten die in Reihe mit de; elektromagnetischen Spulen geschalteten Widerstand eines Brennstoffeinspritzsystems wesentlich höher

Widersiandswerte aufweisen, und zwar um einige Größenordnungen höhere Widerstandswerte, um die durch den hohen Stromfluß unter Dauerzustandsbedingungen erzeugte Energie zu vernichten, wenn der Widerstandsabfall oder Widerstandsabnahme über den elektromagnetischen Spulen sehr klein war. Beispielsweise betrug der Widerstandswert eines solchen Widerstandes nach dem Stand der Technik in einem ähnlichen System 5 oder 6 Ohm. Wenn die Spannung am Schaltungspunkt 314 anfängt, zuzunehmen, was für wachsenden Stromfluß kennzeichnend ist (wenn die Einspritzventile ihre Offen-Stellungen ei reichen), so nähert sich die Spannung bei 314 dem Bezugswert Vr, zu welchem Zeitpunkt die erste Vergleichsstufe anfangt, den Schalter 304 zu öffnen.

Am Anfang des öffnens des Schalters 304 nimmt die Energiemenge, die durch die Leistungsstufe den elektromagnetischen Spulen 606 angeboten wird, ab. Diese Abnahme hat zur Wirkung, daß die Spannung am Schaltungspunkt 316 abfällt, hat aber auch eine Verminderung der Spannungszunahme entsprechend dem Stromfluß am Schaltungspunkt 314 zur Folge, und die zweite Vergleichsstufe schließt zu diesem Zeitpunkt erneut den Schalter 306. Dieses Schließen hat keine Wirkung auf die gesamte Leistung oder Energie, die durch die Leistungsstufe erzeugt wird, und zwar auf Grund der Reihenanordnung der Schalter 304 und 306. Wenn jedoch die Spannung am Schaltungspunkt 316 beginnt, abzufallen, so stellt der Spannungsgenerator 318 dies fest, und er reduziert demzufolge den Wert der Ausgangsspanr mg Vrum einen zweiten vorbestimmbaren Betrag. Diese Verminderung der Bezugsspannung Vr bewirkt, daß die erste Vergleichsstufe, die erkennt, daß die Spannung am Schaltungspunkt 314 nun wesentlich über diesem Wert liegt, den Schalter 304 öffnet, wodurch weiterhin die Energiemenge reduziert wird, die von der Leistungsstufe den elektromagnetischen Spulen 606 angeboten wird. Durch geeignete Auswahl des unteren Wertes, auf den das Ausgangsspannungssignal Vr durch den Spannungsgenerator 318 geschaltet wird, kann die durch die elektromagnetischen Wicklungen 606 fließende Strommenge während des Dauerzustandsbetriebes oder -bedingung auf einen Wert gehalten werden oder gebracht werden, der nur leicht oberhalb dem Stromwert liegt, der zum Offenhalten der Einspritzventileinrichtung 22 entsprechend einer Brennstoffabgabe erforderlich ist.

Durch Begrenzung der maximalen direkt an die elektromagnetischen Spulen 606 angelegten Spannung wird erfindungsgemäß die Forderung nach teuren, komplizierten und Fehlerquellen einführenden Spannungskorrekturschemata, die gemäß dem Stand der Technik erforderlich sind, eliminiert. Durch die weitere Begrenzung des Stromflusses durch die elektromagnetischen Spulen wird auch die gesamte in jeder elektromagnetischen Spule gespeicherte Energie bedeutend reduziert, so daß daraus auch eine Verbesserung der Ventilschließeigenschaften oder -kennlinien resultiert. Darüber hinaus wird durch die Begrenzung des maximalen Stromflusses durch die elektromagnetischen Wicklungen die Forderung nach in Reihe geschalteten Widerständen mit vergleichsweise hohem Widerstandswert und Leistungsvemichtungswert als Leistungs- bzw. Energievernichtungselement eliminiert, und die gesamte Ventilöffnungskennlinie oder -öffnungscharakteristika werden verbessert.

F i g. 4 zeigt nun einen Stromlaufplan nach der Erfindung, in welchem die verschiedenen logischen Schaltungsblöcke von Fig.3 mit ihren elektrischen Schaltungskomponenten dargestellt sind und ein bevorzugtes Ausführungsbeispiei nach der Erfindung ergeben. Die Leistungsstufe ^02 besteht aus einem Leistungstransistor 401, der durch einen Steuertransistor 402 gesteuert wird. Der Leistungstransistor 401 befindet sich im leitenden Zustand, wann immer er geeignete Signale vom Steuertransistor 402 empfängt, und das Ausmaß des Leitens des Transistors 401 wird durch den

ίο speziellen Stromwert bestimmt, der zur Basis 4016 vom Transistor 402 fließt. Dieser Wert wird seinerseits durch den speziellen Stromwert bestimmt, der von der Basis 4026 des Transistors 402 fließt. Die Leistungsstufe 302 enthält ferner Eingangstransistoren 403 und 404. Immer, wenn ein Eingangssignal am Eingangsanschiuß 126 empfangen wird, wird der Transistor 403 »AUS« geschaltet, und es wird ein B+ -Signal zur Basis des Transistors 404 übertragen, wodurch der Transistor 404 »EIN« geschaltet wird. Nimmt man an, daß die Schalter 304 und 306 voll geschlossen sind (d. h. leitend sind), so fließt Strom durch den Transistor 404 und den Widerstand 406, und es wird der durch die Basis 4026 des Steuertransistors 402 fließende Strom aufgebaut. Wie noch im Laufe der folgenden Beschreibung hervorgehen wird, so hat eine Änderung des Zustandes (der Leitfähigkeit) der Schalter 304 und 306 die Wirkung, daß der durch diese Basis 4026 fließende Strom verändert wird und damit der zur Basis 4016 des Leistungstransistors 401 fließende Strom beeinflußt wird. Im Endeffekt führt dies zu einer Regelung der über den Widerstand 308 den elektromagnetischen Spulen 606 angebotenen Energie.

Die Schalter 306 und 304 bestehen aus den Transistoren 407 und 408. Die Transistoren 407 und 408 sind mit den Transistor 404 in einer Ernitter-zu-Kollektor-Beziehung derart gekoppelt, daß die Transistoren 404, 407 und 408 gleichmäßig hintereinander geschaltet sind und die ?u den Basisanschlüssen 4076 und 4086 der Transistoren 407 und 408 fließenden Ströme verändert werden, was die Wirkung hat, daß die Leitfähigkeit oder der Leitzustand der Transistoren 407 und 408 verändert wird. Die Transistoren 407 und 408 arbeiten somit als veränderliche Widerstände, um den durch die Basis 402£ des Transistors 402 fließenden Strom zu verändern.

Die zweite Vergleichsstufe 312 besteht aus einer Konstantstromquelle mit dem Transistor 410, der Diodenanordnung 411 und dem Widerstand 412, der nach Masse oder Erde führt. Die Konstantstromquelle erzeugt einen Ausgangsstrom mit konstantem Wen, dei vom Kollektor 410c des Transistors 410 abfließt. Dei Kollektor 410c ist mit den Emitteranschlüssen eines emittergekoppelten Transistorpaares 413, 414 verbunden. Entsprechend der Eigenart eines derartiger emittergekoppelten Transistorpaares leitet derjenige Transistor, dessen Basis sich auf den niedrigster Potential gegenüber Masse oder Erde befindet. Die Basis des Transistors 414 ist über die Diode 415 mit den Schaltungspunkt 316 verbunden. Wenn am Schaltungs punkt 316 kein Strom fließt, so befindet sich die Basii des Transistors 414 im wesentlichen auf Masse- odei Erdpotential, so daß also der Transistor 414 normaler weise leitend ist. Der Kollektor dieses Transistors ist mi der Basis 4076 des Transistors 407, der den Schalter 3W darstellt, verbunden. Wenn der durch die Konstant stromquelle erzeugte volle Strom in der zweiter Vergleichsstufe 312 durch den Kollektor 414c fließt, se wird dadurch ein maximaler Stromfluß durch die Basil 4076 hervorgerufen, und der Transistor 407 befinde

sich im voll leitenden Zustand. Die Basis des Transistors

413 ist über die Diode 416 mit dem Spannungsregler 322 verbunden. Dieser Spannungsregler besteht aus einem Widerstand 420, der zwischen der Stromversorgung B+ und einer Zenerdiode 421 geschaltet ist. Die Zenerdiode ist so angeordnet, daß ihre Kathode sich auf einem festen positiven Spannungspotential zwischen Masse und Erde und B+ der Versorgungsspannung befindet, und diese feste Spannung baut die Bezugsspannung Vi auf. ίο

Wenn nun der Strom in der elektromagnetischen Spule 606 zu fließen anfängt, so steigt das Potential am Schaltungspunkt 316 an. Sobald es den Wert der Bezugsspannung Vj erreicht hat, wird der Transistor

414 geschlossen, und der Transistor 413 wird »EIN« geschaltet. Diese Wirkung wird zur Basis 4076 übertragen, und der Transistor 407 wird geöffnet, wodurch eine weitere Spannungszunahme am Schaltpunkt 316 begrenzt wird. Die Gesamtwirkung dieses Vorgangs besteht darin, daß die Spannung am Schaltungspunkt 316 so eingestellt wird, daß sie im wesentlichen gleich oder äquivalent der aufgebauten Bezugsspannung V2 ist.

In ähnlicher Weise besteht die erste Vergleichsstufe 310 aus einer Konstantstromquelle, welche Strom für ein emittergekoppeltes Transistorpaar liefert. Die Stromquelle besteht in diesem Fall aus dem Transistor 430, der Dioder.anordnung 431 und dem Widerstand 432, der nach Masse oder Erde führt. Das emittergekoppelte Transistorpaar 433 und 434 arbeitet in geradezu der gleichen Weise wie das emittergekoppelte Transistorpaar 413 und 414 der zweiten Vergleichsstufe 312. Die Basis des Transistors 434 ist über die Diode 435 mit dem Schaltungspunkt 314 verbunden und überwacht oder tastet die dort erscheinende Spannung an. Die Basis des Transistors 433 ist mit dem Emitter des Transistors 436 gekoppelt, so daß der Transistor 436 die Spannung steuert, die an der Basis des Transistors 433 erscheint. Die Basis des Transistors 436 empfängt eine Spannung, die vom Spannungsgenerator 318 abgeleitet wird. Der Kollektor 434cdes Transistors 434 ist mit der Basis 4080 des Transistors 408 verbunden, der den Schalter 304 darstellt, und steuert den Zeitzustand desselben. Auch hier ist der Vorgang der Steuerung und der Regelung ähnlich dem an früherer Stelle unter Hinweis auf den Kollektor 414cdes Transistors 4 J4 und des Transistors 407 beschriebenen. Die erste Vergleichsstufe 310 steuert den Transistor 408 derart, daß die am Schaltungspunkt 314 erscheinende Spannung im wesentlichen gleich oder äquivalent der der Basis des Transistors 436 aufgedrückten Spannung ist.

Wie zuvor erwähnt, wird die der Basis des Transistors 436 zugeführte Spannung von dem Spannungsgenerator 318 abgeleitet. Der Spannungsgenerator 318 weist eine Konstantstromquelle auf, die den Transistor 440, die Diodenanordnung 441 und den Widerstand 442 umfaßt.

Der von der Konstant stromquelle gelieferte Strom, die den Transistor 440 beinhaltet, fließt über das Widerstandsnetzwerk, beinhaltend die Widerstände 443 und 444 und den Transistor 453, nach Masse oder Erde. Das Bezugsspannungs-Ausgangssignal Vr wird vom Kollektor aes Transistors 440 abgegriffen, welches dem Spannungsabfall über den Widerständen 443 und 444 entspricht. Eine zweite Stromquelle, welche den Transistor 445 und die Widerstände 446, 447 und 448 enthält, ist ebenso im Spannungsgenerator 318 enthalten. Die den Widerständen 447 und 448 zugeführte Spannung wird von einer Konstantspannungsquelle abgeleitet, welche den Widerstand 449 und die Zenerdiode 450 enthält. Der Fachmann erkennt, daß diese spezielle Bezugsspannung auch direkt von der Bezugsgröße V2, die zuvor erläutert wurde, abgeleitet werden kann.

Der Spannungsgenerator 318 enthält weiter der, RÜL-kkopplungstransistor 451, dessen Emitter zur Basis des Transistors 445 führt, und dessen Kollektor zur Kathode der Zenerdiode 450 führt, und dessen Basis über die Leitung 320 der Schaltung zurück zum Schaltungspunkt 316 führt. Der von der Stromquelle erzeugte Ausgangsstrom, welche den Transistor 445 enthält, fließt über den Widerstand 452 nach Masse oder Erde. Dadurch wird eine Spannung aufgebaut, die der Basis des Steuertransistors 453 zugeführt wird. Der Kollektor des Transistors 453 ist mit dem Kollektor des Transistors 440 verbunden und befindet sich da'ier ebenso auf dem Bezugsspannungswert Vr. In Abhang 2-keit von der durch den veränderlichen <\usgangsstron des Transistors 445 erzeugten Spannung, wobei dieser Strom durch den Widerstand 452 fließt, wird c.er Transistor 453 in seiner Leitfähigkeit verändert. Die durch den Steuertransistor 453 fließende Strommenge ist eine Funktion seines Leitfähigkeitszustandes, und er wird von der Konstantstromquelle gezogen, welche den Transistor 440 enthält. Die durch den Widerstand 443 fließende Strommenge stellt daher den von der Konstantstromquelle erzeugten Strom dar, welche den Transistor 440 enthält, vermindert um den durch den Steuertransistor 453 fließenden Strom. Per Schaltungspunkt 455. welcher der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 443 und 444 ist, ist durch die Diode 456 mit der Leitung 320 der Schaltung verbunden, welche, wie bereits zuvor erwähnt, mit dem Schaltungspunkt 316 verbunden ist. Demnach wird die am Schaltungspunkt 455 erscheinende Spannung direkt als Funktion der Spannung am Schaltungspunkt 316 gesteuert. Daher stellt der Spannungssignal-Ausgangsweri V> denjenigen Wert dar, der am Schaltungspunkt 316, erhöht um den durch den Widerstand 443. multipliziert mit dem Widerstandswert desselben, fließenden Strom erscheint,

Bei einem Spannungswert entsprechend dem regulierten Wert V2 am Schaltungspunkt 316 wird der Wen von Vr auf einen Anfangswert eingestellt bzw. aufge baut. Dies wird durch den Leitfähigkeitszustand de; Transistors 453 bestimmt, der indirekt durch der Leitfähigkeitszustand des Transistors 451 gesteuc-r wird und durch die Kopplung der Leitung 320 dei Schaltung mit dem Schaltungspunkt 455 durch du Diode 456. Wenn die Spannung am Spannungspunkt 31* den Anfangswert der Ausgangsspannung W erreicht, se wird das emittergekoppelte Transistorpaar 433, 43' geschaltet, und der Leitfähigkeitszustand des Transi stors 408 wird dadurch eingestellt. Dieser Anfangs schritt der Einstellung hat zur Folge, daß da Anwachsen der Spannung am Schaltungspunkt 3l· begren/i wird. Als Folge hiervon fällt das Potential an Schaltungspunkt 316 ab. Dieser Abfall wird überdi Leitung 320 der Schaltung und die Diode 456 zur Schaltungspunkt 455 übertragen. Daher fängt de Abschnitt des Ausgangsspannungssignals Vr, welche durch die Spannung am Schaltungspunkt 455 gesteuer wird, an, abzufallen. Darüber hinaus wird die ar Schaltungspunkt 316 abfallende Spannung zur Basis de Transistors 451 zurückübertragen, wodurch der Leitft higkeitszustand desselben geändert wird. Diese geär derte Leitfähigkeit hat eine Änderung des Stromes zi Folge, der durch die veränderliche Stromquell

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beinhaltend den Transistor 445, erzeugt wird, und diese Änderung im Ausgangsstrom steuert die Leitfähigkeit des Transistors 453 derart, daß der Abschnitt des Wertes des Ausgangssignals Vr, der durch die Leitfähigkeit des Transistors 453 gesteuert wird, ebenso geändert wird. Dadurch wird der zweite, niedrigere Wert von Vr aufgebaut und die Einstellung des Transistors 408, erreicht durch das emittergekoppeite Transistorpaar 433 und 434. wird dadurch geändert, um den Schaltungspunkt 314 auf einen neuen aufgebauten Wert von Vrzu halten.

F i g - 5 zeigt nun eine graphische Darstellung, welche den durch eine der elektromagnetischen Spulen 606 als Funktion der Zeit, gemessen vom anfänglichen Anlegen des Einspritzsteuerimpulses, über den Schaltungsan-Schluß 126 (von Fig.2) fließender Strom veranschaulicht. Der in der Kurve auftretende Knick zum Zeitpunkt To ist kennzeichnend für das Öffnen des Ventils. Man erkennt, daß bei Zunahme des durch die elektromagnetische Spule ließenden Stromes auf einen mit Ia bezeichneten Wert der Strom aufhört, zuzunehmen und dann plötzlich auf einen mit /c? bezeichneten Wert abfällt. Dies tritt als Ergebnis der Absenkung der Bezugsspannung V, auf ihren zweiten niedrigeren Wert ein. Der mil lei bezeichnete Stromwert ist nur geringfügig größer als der mit In bezeichnete Stromwert, welcher der minimale Strom ist, der durch die Spule 606 fließen muß, um den Widerstand der Rückholfeder 632 (s. Fig.6) zu überwinden. Eine Analyse der Gleichung, gemäß welcher die Kurvenform gesteuert wird, zeigt, daß die Reduzierung des gesamten Reihenwiderstandswertes der elektromagnetischen Spule des Einspritzventiles oder -ventileinrichtung stark das Ausmaß oder Verhältnis beeinflußt, mit welchem der gesamte durch die elektromagnetische Spule fließende Strom zunimmt, und auch die Geschwindigkeit stark beeinflußt, und daß die Geschwindigkeit, mit welcher das Ventil geöffnet wird, direkt auf den durch die elektromagnetischen Spulen 606 fließenden Strom bezogen ist. Damit beeinflußt die Folge oder Rate, mit welcher der Stromfluß zunimmt, direkt die Ventilöffnungszeiten.

Fig. 6 zeigt ein typisches Einspritzventil 22, bei welchem der Gegenstand der Erfindung zur Anwen-

Ein mit einem Flansch versehener Rohrstutzen 614 ist am Ventiigehäuseabschnitt 600 angeordnet. Der Stößelmechanismus 608 enthält ein rohrförmiges Kernteil 616, mit einem konisch geformten Flächenabschnitt am oberen Ende desselben, welcher konische Abschnitt gegen eine Einstellschraube 618 stößt, die im Rohrstutzen 614 montiert ist. Das Kernteil 616 ist in Längsrichtung mit Hilfe des konischen Endabsriuiities und der Einstellschraube 618 einstellbar. Das untere Ende des rohrförmigen Kernes 616 erstreckt sich in die Zone innerhalb der Solenoidspule 606. Sowohl der Gehäuseabschnitt 600 als auch das rohrförmige Kernteil 616 sind in bevorzugter Weise aus einem magnetisierbaren Material hergestellt. Die bewegbare Armatur 620 ist koaxial in dem Gehäuseabschnitt 602 und im Kernteil 616 angeordnet und erstreckt sich ebenso in die Gegend des inneren Bereiches der Solenoidspule 606, so daß ihr oberes Ende normalerweise einen Abstand vom unteren Ende des Kernteiles 616 aufweist. Das Armaturteil 620 ist in dem Gehäuseabschnitt 602 axial beweglich. Die hier angewendeten Ausdrücke »obere«, »untere« beziehen sich auf die Richtungen entsprechend der verschiedenen Figuren der Zeichnung, und sie dienen hier lediglich zur Verdeutlichung, sollen jedoch nicht die Konstruktion auf irgendeine spezielle Orientierung relativ zu anderen verwendbaren Konstruktionen einschränken. Ähnlich bezieht sich der Ausdruck »axial« auf eine »Aufwärts-Abwärlsw-Bewegung, und zwar in Verbindung mit Fig. 6. Am Armaturteil 620 ist ein hohles Ventilstiftteil 622 aulgehängt, welches ein konisches unteres Ende aufweist, das mit dem Düsenteil 610 zusammenarbeitet. Der Gehäuseabschnitt 604 drückt, wenn er über das Gewinde in den Gewindeabschnitt 624 des Gehäuseabschnittes 602 eingeschraubt ist, den Flansch 626 des Düsenteiles 610 gegen eine Schulter 628, die im Gehäuseabschnitt 602 ausgebildet ist. Ein elastischer Dichtungsring 630 ist zwischen dem Gehäuseabschnitt 604 und dem Flansch 626 angeordnet. Nach dem Empfang eines Erreger-Stromsignals an der Solenoidspule 606 wird ein elektromagnetisches Feld aufgebaut, wodurch die Armatur oder Anker 62C zusammen mit dem daran angebrachten Ventilstifttei¹ 622 nach oben zum stationären Kernteil 616 gedrücki wird, und zwar gegen die Wirkung der Rückholfedei

dung gelangen kann, im Schnitt. Das Ventil 22 besteht ₄₅ 632. Das untere~Ende des Ventilstiftes 622 wird vor

seinem Sitz abgehoben, wodurch die Öffnung 612 ir Düsenteil 610 geöffnet wird und Brennstoff, der untei Druck dem oberen Ende des Rohrstutzens 61^ zugeführt wird, durch die zylindrischen Teile 616, 62( und 622 und von dort durch eine quer verlaufend< Öffnung 634 in die Kammer 636 und durch die öffnunj 612 austreten kann. Nach dem Ende des Erregersignal! bewegt die Rückholfeder632 den Anker 620 nach unter daß der Ventilstift 622 wieder auf den Rand de und das Einspritzventil 2

aus einem dreiteiligen Gehäuse 600, 602, 604, einer Solenoidspule 606 und aus einem hin und her gehenden, die Strömung steuernden Stößelmechanismus 608. Ein Düsenteil 610 mit einer Meßöffnung 612 ist in dem Gehäuseabschnitt 602 über den Gewindeeingriff mit dem Gehäuseabschnitt 604 festgehalten. Die Meßöffnung 612 wird durch den unteren Endabschnitt des Stößelmechanismus 608 gesteuert, und die durch die öffnung 612 abgegebene Brennstoffmenge ist eine Funktion der Öffnungszeit und der Größe der öffnung, was durch die hin und her gehende Bewegung des Stößelmechanismus 608 erreicht wird.

so

Öffnung 612 aufsetzt
geschlossen wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

609 608/39

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Steuern des Erregungswertes einer elektrisch betätigten Brennstoffeinspritzventileinrichtung eines Brennstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine, mit einer Energiequelle, die Schwankungen unterworfen ist, mit Meßfühlern zum Abtasten der Betiriebsparameter, einer auf die Meßfühler ansprechenden Computereinrichtung zum Erzeugen eines intermittierenden Betätigungssignals für die Brennstoffeinspritzventileinrichtung und mit einer Verbindungseinrichtung, die zwischen der Energiequelle und der Einspritzventileinrichtung angeordnet ist und auf das Betätigungssignal anspricht, um bei Vorhandensein des Betätigungssignals die Energiequelle mit der Einspritzventiieinrichtung zu verbinden, gekennzeichnet durch eine auf den Wert des zur Einspritzventileinrichtung (22) fließenden Erreger- xo stromes ansprechende Stromreguliereinrichtung (304, 308, 310, 318), welche den Stromfluß durch Regelung des Verbindungsgrades der Verbindungseinrichtung (306) reguliert und eine Spa.nnungsreguliereinrichtung (306, 312, 322), die auf den Wert der der Einspritzventileinrichtung (22) zugeführten Erregerspannung anspricht und diese zugeführte Spannung durch Regelung des Verbindungsgrades der Verbindungseinrichtung (302) reguliert.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromregulierung (304,308, 310, 318) Mittel (318) zum Vorsehen einer ersten Bezugsspannung (Vr), ebenso Mittel (308) zum Vorsehen einer Signalspannung, die kennzeichnend für den Stromfluß zur Einspritzventileinrichtung (22) 3«, ist, eine erste Vergleichseinrichtung (310) zum Vergleichen der ersten Bezugsspannung (Vr) und der Signalspannung und zum Vorsehen eines ersten Ausgangssignals, welches das Vergleichsergebnis wiedergibt und zu einem bestimmten maximalen Wert des Stromflusses in der Einspritzventileinrichtung (22) führt, eine erste Steuereinrichtung (304), die auf das erste Ausgangssignal anspricht, um dadurch den Verbindungsgrad der Verbindungseinrichtung (302) zu begrenzen, so daß der Wert des Stromflußes in der Einspritzventileinrichtung (22) auf oder unterhalb demjenigen Wert gehalten wird, der der ersten Etezugsspannung (Vr) entspricht.

3. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsreguliereinrichtung (306, 312, 322) Mitlei (322) zum Vorsehen einer zweiten Bezugsspannung (Vi) aufweist, weiter eine zweite Vergleichüeinrichtung (312) zum Vergleichen de^r zweiten Bezugsspannung (V'-) und der an die Einspritzventileinrichtung (22) 5s angelegten Erregerspannung und zum Vorsehen eines zweiten Ausgangssignals, welches das Ergebnis des Vergleichs wiedergibt und zum Aufbauen eines maximalen Wertes der Erregerspannung für die Einspritzventileinrichtung (22) führt, der leicht unterhalb dem minimalen von der Energiequelle (B+) erhaltbaren Spannungswert gelegen ist, und eine zweite Steuereinrichtung (306) aufweist, die auf das zweite Ausgangssignal anspricht, um den Verbindungsgrad derVerbindungseinrchtung (302) 30 zu begrenzen, daß der Wert der Erregerspannung auf oder unterhalb dem Wert der zweiten Bezugsspannung (V2) gehalten wird.

4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Steuereinrichtung (304, 306) in Reihe geschaltet sind.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (3!8) zum Vorsehen einer ersten Bezugsspannung (Vr) ein Spannungssignalgenerator sind, der seine Spannungscharakteristik in Abhängigkeit von der der Einspritzventileinrichtung (22) zugeführten Erregerspannung ändern kann, und der eine Konstantstromquelle (440, 441, 442), eine veränderliche Stromquelle (445, 446, 447, 448), ein Widerstandsnetzwerk (443, 444), welches einen Stromflußpfad zwischen der Konstantstromquelle (440, 441, 442) und der Masse oder Erde vorsieht und die erste Bezugsspannung (Vr) liefert, einen parallel zum Widerstandsnetzwerk (443, 444) geschalteten steuerbaren Transistor (453), der in Abhängigkeit von einem Steuersignal aus der veränderlichen Stromquelle (445 bis 448) einen veränderlichen Impedanz-Stromflußpfad nach Masse oder Erde vorsieht, wodurch der von der Konstantstromquelle (440,441, 442) erzeugte Strom sich in einer bestimmbaren Weise zwischen den zwei Strompfaden nach Masse oder Erde aufteilen kann, und eine an die veränderliche Stromquelle (445 bis 448) angeschlossene Vorrichtung (451) aufweist, die auf die der Einspritzventileinrichtung (22) zugeführte Erregerspannung ansprechen kann, um die veränderliche Stromquelle (445 bis 448) und dadurch die erste Bezugsspannung (Vr) zu regulieren bzw. einzustellen.