DE2243037C3

DE2243037C3 - Electrically controlled fuel injection device for internal combustion engines with an air flow meter arranged in or on the intake manifold

Info

Publication number: DE2243037C3
Application number: DE19722243037
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Bernd 7000 Stuttgart Kraus
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-09-01
Filing date: 1972-09-01
Publication date: 1981-04-30
Also published as: DE2243037B2; GB1449491A; JPS4967017A; DE2243037A1; FR2163241A5; JPS58195028U; IT973297B

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrisch gesteuerte, vorzugsweise intermittierend arbeitende Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit einer in ihrer Ansaugleitung angeordneten Drosselklappe und mit wenigstens einem elektromagnetisch betätigbaren Einspritzventil — vorzugsweise mit mehreren Einspritzventilen, von denen je eines einem der Zylinder zugeordnet ist — und mit einem zur Magnetisierungswicklung des Ventils in Reihe liegenden LeistUngstransistor sowie mit einer diesem vorgeschalteten Transistorschalteinrichtung, die synchron zu den Kurbelwellenumdrehungen der Brennkraftmaschine unter gleichzeitigem öffnen des Einspritzventils eingeschaltet und für eine die jeweilige Einspritzmenge bestimmende Zeitdauer in diesem Zustand während der Entladezeit eines elektrischen, als Kapazität oder als Induktivität ausgebildeten Energiespeichers gehalten wird, der vor jedem Entladevorgang in definierter Weise geladen wird, sowie ferner mit einem im oder am Ansaugrohr der Brennkraftmaschine angeordneten Luftmengenmesser, der mit wenigstens einem auf den Lade- und/oder Entladevorgang des Energiespeichers einwirkenden Mittel — insbesondere mit dem Abgriff eines verstellbaren Widerstandes - gekuppelt ist, an welchem eine von der Ansaugluftmenge abhängige Steuerspannung entstehtThe invention relates to an electrically controlled, preferably intermittently operating fuel injection device for internal combustion engines with a throttle valve arranged in their intake line and with at least one electromagnetically actuated injection valve - preferably with several injection valves, one of which is assigned to one of the cylinders - and one to the magnetization winding of the valve in series with a power transistor and a transistor switching device connected upstream of this, which are synchronous with the crankshaft revolutions of the internal combustion engine opening of the injection valve switched on and for a period of time that determines the respective injection quantity in this state during the discharge time of an electrical, as a capacitance or as an inductance trained energy store is held, which is charged in a defined manner before each discharge process as well as with an air flow meter arranged in or on the intake manifold of the internal combustion engine, with at least one acting on the charging and / or discharging process of the energy store Means - is coupled to - in particular with the tap of an adjustable resistor which a control voltage that is dependent on the amount of intake air arises

Ein wesentlicher Vorteil derartiger, elektrisch gesteuerter Einspritzeinrichtungen besteht darin, daß die beim Ansaughub zusammen mit der Ansaugluft in jeden einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine gelangende Kraftstoffmenge sehr genau an die angesaugte Luftmenge angepaßt werden kann und daß demzufolge bei guter Ausnutzung der Leistungsfähigkeit der Brennkraftmaschine die Einstellung so getroffen werden kann, daß die Auspuffgase in allen Last- und Drehzahlbereichen ein Minimum an gesundheitsschädlichen Anteilen enthalten.A major advantage of such electrically controlled injection devices is that the on the intake stroke together with the intake air in each individual cylinder of the internal combustion engine Amount of fuel can be adapted very precisely to the amount of air drawn in and that consequently with good utilization of the performance of the internal combustion engine the setting can be made so that the exhaust gases have a minimum of harmful substances in all load and speed ranges contain.

Bei bekannten Einspritzanlagen wird die angesaugte Luftmenge nicht direkt gemessen, sondern dadurch ermittelt, daß ein in Ansaugrichtung hinter der Drosselklappe an das Ansaugrohr angeschlossener, induktiver Druckfühler den dort herrschenden Ansaugluftdruck mißt, wobei die den jeweiligen Luftdruckwerten entsprechende Induktivität einer zu diesem Druckwandler gehörenden Eisendrossel die Dauer des instabilen Betriebszustandes eines Steuermultivibrators bestimmt, der in einer zu den Kurbelwellenumdrehungen synchronen Folge ausgelöst wird.In known injection systems, the amount of air sucked in is not measured directly, but through it determines that a connected to the intake pipe downstream of the throttle valve in the intake direction, inductive pressure sensor measures the intake air pressure prevailing there, with the respective air pressure values corresponding inductance of an iron choke belonging to this pressure transducer is the duration of the unstable operating state of a control multivibrator determined in one to the crankshaft revolutions synchronous sequence is triggered.

Es ist bereits vorgeschlagen worden (DE-OS 20 34 497), bei einem Einspritzsystem der eingangsbeschriebenen Art eine wesentliche Vereinfachung der die Dauer der Öffnungsimpulse bestimmenden Steuereinrichtung dadurch zu erzielen, daß in der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine eine als Luftmengenmesser dienende Stauscheibe angeordnet ist, die entgegen einer Rückstellkraft durch den Ansaugluftstrom um eine am Rande des Ansaugquerschnittes verlaufende Achse schwenkbar und mit wenigstens einem auf den Ladeoder Entladevorgang des Energiespeichers einwirkenden Mittel, nämlich mit dem Abgriff eines verstellbaren Widerstandes gekuppelt ist, wobei die Stauscheibe an dem Widerstand eine Steuerspannung einstellt, die proportional oder umgekehrt proportional zur Ansaugluftmenge ist.It has already been proposed (DE-OS 20 34 497) for an injection system of the type described above Kind of a substantial simplification of the control device which determines the duration of the opening pulses to achieve that in the intake line of the internal combustion engine as an air flow meter Serving baffle plate is arranged, which counter to a restoring force by the intake air flow by an am The edge of the suction cross-section pivotable axis and with at least one on the loading or Discharge process of the energy store acting means, namely with the tap of an adjustable Resistance is coupled, the baffle plate on the resistor sets a control voltage that is proportional or inversely proportional to the amount of intake air.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, im Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine einen temperaturabhängigen, in einer Widerstandsmeßbrücke angeordneten Widerstand zur Messung der Ansaugluftmenge zu verwenden, wobei an die Diagonale der Meßbrücke ein mit hoher Innenverstärkung ausgerüsteter Regler angeschlossen ist, der an der anderen Brückendiagonale eine umso höhere Spannung einspeist, je stärker sich der temperaturabhängige Widerstand unter dem Einfluß eines wachsenden Ansaugluftstromes abkühlt. In diesem Falle kann die eingespeiste Spannung unmittelbar als Steuerspannung benützt werden.It has also already been proposed that a temperature-dependent, Resistor arranged in a resistance measuring bridge to measure the amount of intake air to use, with one equipped with high internal reinforcement on the diagonal of the measuring bridge Controller is connected, which feeds a higher voltage at the other bridge diagonal, the stronger the temperature-dependent resistance increases under the influence of a growing intake air flow cools down. In this case, the voltage fed in can be used directly as a control voltage will.

Bei anderen bekannten Einspritzeinrichtungen wird der im Ansaugrohr hinter der Drosselklappe der Brennkraftmaschine sich einstellende SaugrohrdruckIn other known injection devices, the is in the intake pipe behind the throttle valve Internal combustion engine adjusting intake manifold pressure

dazu benutzt, Ober eine evakuierte Druckdose und ein empfindliches Hebelsystem den Abgriff eines Potentiometers zu verstellen, das an einer konstanten Spannung liegt und zwischen dem Abgriff und einem der beiden Potentiometerenden eine Steuerspannung abzugreifen gestattet, die proportional oder umgekehrt proportional zum Ansaugluftdruck istused to over an evacuated pressurized can and a sensitive lever system to adjust the tap of a potentiometer, which is at a constant voltage and to tap a control voltage between the tap and one of the two potentiometer ends which is proportional or inversely proportional to the intake air pressure

Eine derartige Einspritzeinrichtung ist z. B. in der DE-OS 20 51 974 offenbart Um der Brennkraftmaschine während Beschleunigungsphasen ein ausreichendes Gemisch zti Verfugung stellen zu können, wird dort vorgeschlagen, ein elektrisches Drucksignal zu differenzieren und davon ausgehend Korrektursignale für die Einspritzmenge zu erzeugen.Such an injector is, for. B. in the DE-OS 20 51 974 discloses to the internal combustion engine during acceleration phases a sufficient To be able to provide a mixture zti, is there proposed to differentiate an electrical pressure signal and, based on this, correction signals for the To generate injection quantity.

Dieses bekannte Kraftstoffzumeßsignal vermag zwar '5 im großen und ganzen befriedigende Ergebnisse zu liefern, es läßt jedoch dann die geforderte Genauigkeit vermissen, wenn ein sehr sauberes Abgas in allen Betriebszuständen gewünscht wird. Dies aus Gründen der nicht eindeutigen Zuordnung von geforderter JCraftstoffmenge und dem Ausgangssignal einer der Druckmeßdose nachgeschalteten Differenzierstufe. Man hat dieses Problem auch mittels eines Funktionsgenerators zu lösen versucht, doch erwies sich diese Lösung als zu aufwendig für eine Serienfertigung.This known fuel metering signal is capable of '5 to give generally satisfactory results, but then leaves the required accuracy miss if a very clean exhaust gas is desired in all operating states. This is for reasons the ambiguous assignment of the required fuel quantity and the output signal of one of the Pressure cell downstream differentiation stage. Attempts have also been made to solve this problem by means of a function generator, but this has proven itself Solution as too complex for series production.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine möglichst einfache Schaltungsanordnung zu schaffen, mit welcher während der Beschleunigungsphase die gewünschte Übergangsanreicherung erzielt werden kann.The object of the invention is therefore to create the simplest possible circuit arrangement with which the desired transition enrichment can be achieved during the acceleration phase.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß zugeführt, einen Luftmassenmesser mit einem Differrnzierglied zu kombinieren, d. h., daß die Steuerspannung von einem Luftmassenmesser einem Differenzierglied zugeführt ist, an dessen Ausgang eine beschleunigungsabhängige Hilfsspannung entsteht. Vorteilhaft kann die am Ausgang des Differenziergliedes zur Verfugung stehende Hilfsspannung dazu benützt werden, die Kippdauer einer monostabilen Kippstufe zu beeinflussen, das einen zur Beschleunigungsanreicherung dienenden Verlängerungsimpuls liefert.To solve this problem, according to the invention, an air mass meter with a differential element is provided to combine, d. that is, the control voltage from an air mass meter to a differentiator is supplied, at the output of which an acceleration-dependent auxiliary voltage is produced. The auxiliary voltage available at the output of the differentiating element can be used for this purpose To influence the tilting duration of a monostable triggering stage, the one serving for acceleration enrichment Lengthening pulse delivers.

Wenn zur Luftmengenmessung in der oben erwähnten Weise ein temperaturabhängiger Widerstand im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine verwendet wird, können bei bestimmten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine starke Saugrohr-Druckschwankungen auftreten, die dazu führen, daß die Steuerspannung um einen dem zeitlichen Mittelwert der Luftmenge mit mehr oder weniger großer Genauigkeit entsprechenden Mittelwert pendelt. Derartige Schwingungen können zwar mit Hilfe eines Tiefpasses weitgehend unterdrückt werden. Es bestehen jedoch Schwierigkeiten hinsichtlich des Frequenzganges eines solchen Tiefpasses als auch hinsichtlich seiner Dämpfung, da die hierbei auftretenden Forderungen sich zum Teil widersprechen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß ein beiden Erfo-dernissen einigermaßen genügendes Tiefpaß-System ein schlechtes Übergangsverhalten beim Beschleunigen der Brennkraftmaschine zeigt, weil für diesen Betriebsfall die Dämpfung bzw. die Zeitkonstante des Tiefpasses zu groß ist. Um diesen Nachteil zu vermeiden, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung während einer Übergangsphase, die durc^w t)O".''ive Werte der als Differentialquotient der Steuerspannung gewonnenen Hilfsspannung signalisiert wird, mit Hilfe eines an die Hilfsspannung angeschlossenen Schwellwertschalters die Dämpfung des Tiefpasses reduziert bzw. die Grenzfrequenz des Tiefpasses auf höhere Werte umgeschaltet werden. Hierbei kann diese Umschaltung auch in der Weise erfolgen, daß die Grenzfrequenz des Tiefpasses davon abhängig gemacht wird, wie stark die Beschleunigung ist Hierzu kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein aktiver Tiefpaß vorgesehen sein, bei dem die Zeitkonstante durch ^wei Kondensatoren verändert wird, die in Stufen umgeschaltet oder zugeschaltet werden. Die Steuerung des Umschalters kann durch die beschleunigungsabhängige Hilfsspannung erfolgen. Fernerhin ist es möglich, die frequenzbestimmenden Kapazitäten des Tiefpasses in Abhängigkeit von der Hilfsspannung zu verändern, so daß eine von der Beschleunigung abhängige Veränderung des Tiefpaßcharakters erreicht wird.If a temperature-dependent resistor is used in the intake pipe of the internal combustion engine to measure the amount of air in the above-mentioned manner, strong intake pipe pressure fluctuations can occur in certain operating states of the internal combustion engine, which lead to the control voltage being adjusted by a time mean value of the amount of air with greater or lesser accuracy corresponding mean value fluctuates. Such vibrations can be largely suppressed with the help of a low pass. However, there are difficulties with regard to the frequency response of such a low-pass filter as well as with regard to its damping, since the requirements that arise in this case contradict each other in some cases. It has been shown, however, that a low-pass system which is more or less sufficient for both requirements shows poor transition behavior when accelerating the internal combustion engine, because the damping or the time constant of the low-pass is too great for this operating case. In order to avoid this disadvantage, in a further embodiment of the invention, during a transitional phase By J ^w t) O ". '' Ive values of the auxiliary voltage obtained as a differential quotient of the control voltage is signaled by means of a device connected to the auxiliary voltage threshold value, the damping of the low pass This switching can also take place in such a way that the limit frequency of the low-pass is made dependent on how strong the acceleration is , in which the time constant is changed by ^ two capacitors, which are switched or connected in steps. The control of the switch can be done by the acceleration-dependent auxiliary voltage. Furthermore, it is possible to change the frequency-determining capacities of the low-pass filter depending on the auxiliary voltage Change so that a change in the low-pass filter that is dependent on the acceleration is achieved.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung und diese weiterausbildende Einzelheiten ergeben sich aus den nachstehend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigtAppropriate refinements of the invention and details developing it further emerge from the embodiments described below and shown in the drawing. It shows

F i g. 1 eine Saugrohr-Einspritzanlage für eine Vierzylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine in einem Übersichtsbild und teilweise in schematischer Darstellung,F i g. 1 an intake manifold injection system for a four-cylinder four-stroke internal combustion engine in an overview image and partly in a schematic representation,

Fig.2 einen Teil der elektrischen Steuereinrichtung der Einspritzanlage in einem vereinfachten Schaltbild und2 shows a part of the electrical control device the injection system in a simplified circuit diagram and

F i g. 3 ein Zeitschaubild zur Erklärung der Wirkungsweise der Einrichtung nach F i g. 1,F i g. 3 shows a time diagram to explain the mode of operation of the device according to FIG. 1,

Fig.4 eine abgewandelte Einrichtung zur Übergangsanreicherung in ihrem Blockschaltbild und4 shows a modified device for transitional enrichment in their block diagram and

Fig. 5 ein Zeilschaubild zur Erklärung ihrer Wirkungsweise sowieFig. 5 is a line diagram to explain their mode of operation and

F i g. 6 eine Weilerbildung der Anordnung nach den F i g. 1 oder 4 mit einem umschaltbaren Tiefpaß-Filter.F i g. 6 shows a hamlet of the arrangement according to FIGS. 1 or 4 with a switchable low-pass filter.

Die in F i g. 1 dargestellte Benzineinspritzeinrichtung dient zum Betrieb der Brennkraftmaschine 10 und umfaßt als wesentliche Bestandteile vier elektromagnetisch betätigbare Einspritzventile 11, denen aus einem Verteiler 12 über je eine Rohrleitung 13 der einzuspritzende Kraftstoff zugeführt wird, eine elektromotorisch angetriebene Förderpumpe 14, einen Druck regler 15, der den Kraftstoffdruck auf einem konstanten Wert von 2 atü hält, sowie eine im folgenden näher beschriebene elektronische Steuereinrichtung. Diese wird durch einen mit der Nockenwelle 16 der Brennkraftmaschine gekuppelten Signalgeber 17 bei jeder Nockenwelienumdrehung zweimal ausgelöst und liefert dann je einen rechteckförmigen, elektrischen Öffnungsimpuls Jviür die Einspritzventile 11. Die in der Zeichnung angedeutete zeitliche Dauer Tv der Öffnungsimpulse bestimmt die Öffnungsdauer der Einspritzventile und demzufolge diejenige Kraftstoffmenge, welche während eines Öffnungsimpulses von den Einspritzventilen 11 abgespritzt wird. Die Magnetwicklungen 18 der Einspritzventile sind zu je einem Entkopplungs-Widerstand 19 in Reihe geschaltet und an eine gemeinsame Leistungsstufe 20 angeschlossen, die wenigstens einen bei 21 angedeuteten Leistungstransistor enthält. Um das gewünschte stöchiometrische Verhältnis zwischen Ansaugluft und Kraftstoff zu erzielen, ist im Ansaugrohr 22 der Brennkraftmaschine in Ansaugrichtung hinter deren Filter 23, jedoch vor ihrer mit einem Gaspedal 24 verstellbaren Drosselklappe 25 ein Luftmengenmesser LM angeordnet, der im wesentlichen aus einer Stauklappe 26 und einem Potentiometer 27 besteht, dessen verstellbarer Abgriff 28 mit der Stauscheibe gekoppelt ist. Das Potentiometer 27 isi. an eine konstante Spannung angeschlossen und liefert eine von der Ansaugluftmenge Q abhängige Steuerspannung Uu die beim dargestellten Ausführungsbeispiel mit der Ansaugluftmenge zunimmt. DerThe in F i g. 1 shown gasoline injection device is used to operate the internal combustion engine 10 and comprises, as essential components, four electromagnetically actuated injection valves 11, to which the fuel to be injected is supplied from a distributor 12 via a pipe 13, an electric motor-driven feed pump 14, a pressure regulator 15 that controls the fuel pressure at a constant value of 2 atm, as well as an electronic control device described in more detail below. This is triggered twice by a signal generator 17 coupled to the camshaft 16 of the internal combustion engine with each revolution of the camshaft and then delivers a rectangular, electrical opening pulse Jvi for each of the injectors 11. The duration Tv of the opening pulses indicated in the drawing determines the opening duration of the injectors and, consequently, that Amount of fuel which is injected by the injection valves 11 during an opening pulse. The magnet windings 18 of the injection valves are each connected in series to a decoupling resistor 19 and connected to a common power stage 20 which contains at least one power transistor indicated at 21. In order to achieve the desired stoichiometric ratio between intake air and fuel, an air flow meter LM is arranged in the intake pipe 22 of the internal combustion engine in the intake direction behind its filter 23, but in front of its throttle valve 25, which can be adjusted with an accelerator pedal 24, which essentially consists of a damper 26 and a potentiometer 27 consists, the adjustable tap 28 is coupled to the baffle plate. The potentiometer 27 isi. is connected to a constant voltage and supplies a control voltage Uu which is dependent on the amount of intake air Q and increases with the amount of intake air in the illustrated embodiment. Of the

Luftmengenmesser LM arbeitet mit einer Transistor-Schalteinrichtung 30 zusammen, welche an ihrem Ausgang Grundimpulse Jo liefert, deren Impulsdauer zur Ansaugluftmenge proportional ist. Diese Grundimpulse werden in einer nachfolgenden Multiplizierstufe 40 in Steuerimpulse Js mit etwa doppelt so großer Impulsdauer umgewandelt und einem ODER-Glied 50 zugeführt. Hier kann der einzelne Steuerimpuls Js zum Zwecke der Übergangsanreicherung um die Dauer eines Anreicherungsimpulses Jr verlängert werden, to welcher während der Warmlaufphase der Brennkraftmaschine in der unten näher beschriebenen Weise geliefert wird und dann zusammen mit einem Steuerimpuls Js einen Öffnungsimpuls Jv ergibt.Air flow meter LM works together with a transistor switching device 30, which supplies basic pulses Jo at its output, the pulse duration of which is proportional to the amount of intake air. These basic pulses are converted in a subsequent multiplier 40 into control pulses Js with approximately twice as long a pulse duration and fed to an OR gate 50. Here, the individual control pulse Js can be extended by the duration of an enrichment pulse Jr for the purpose of transition enrichment, which is supplied during the warm-up phase of the internal combustion engine in the manner described in more detail below and then, together with a control pulse Js, results in an opening pulse Jv.

Die Transistorschalteinrichtung 30 enthält nach ihrem in F i g. 2 dargestellten Prinzipschaltbild zwei zueinander jeweils im entgegengesetzten Betriebszustand befindliche und hierzu kreuzweise miteinander rückgekoppelte Transistoren, nämlich einen Eingangstransistor Ti und einen Ausgangstransistor TT.. Zwischen beiden ist ein als Energiespeicher dienender Kondensator C angeordnet, der jeweils während eines der von dem Signalgeber 17 gelieferten Ladeimpulses LJ aus einer Ladestromquelle mit einem konstanten, jedoch in seinem Stromwert von der Höhe der Steuerspannung Ul abhängigen Ladestrom Ia geladen wird. Die Ladeimpulse L] erstrecken sich jeweils über einen Kurbelwellendrehwinkel von 180°. Mit dem Ende eines Ladeimpulses beginnt der Entladevorgang des Speicherkondensators C bei welchem von einer Entladestromquelle E ein konstanter Entladestrom Ie geliefert wird, der bewirkt, daß die Spannung am Speicherkondensator Crasch linear abnimmt. Während der Dauer dieses Entladevorgangs bleibt der Ausgangstransistor 72 in seinem Sperrzustand. Er kehrt erst dann in seinen stromleitenden Ruhezustand zurück, wenn die Spannung am Kondensator C nahezu auf Null abgesunken ist. Dann wird der am Kollektor des Ausgangstransistors T2 zur Verfügung stehende Grundimpuls Jo beendetThe transistor switching device 30 contains according to its in FIG. 2, two transistors that are in opposite operating states and are cross-fed back to one another, namely an input transistor Ti and an output transistor TT .. Between the two, a capacitor C serving as an energy store is arranged, which in each case during one of the charging pulses LJ supplied by the signal generator 17 is charged from a charging current source with a constant, but in its current value of the level of the control voltage Ul dependent charging current Ia . The charging pulses L] each extend over a crankshaft rotation angle of 180 °. At the end of a charging pulse, the discharge process of the storage capacitor C begins, in which a constant discharge current Ie is supplied by a discharge current source E , which causes the voltage at the storage capacitor Crasch to decrease linearly. During the duration of this discharge process, the output transistor 72 remains in its blocking state. It only returns to its current-conducting state of rest when the voltage on the capacitor C has dropped to almost zero. Then the basic pulse Jo available at the collector of the output transistor T2 is terminated

Die Multiplizierstufe 40 ist im Prinzip gleich aufgebaut wie die Transistorschalteinrichtung 30 nach F i g. 2, weist jedoch in ihrer Arbeitsweise den Unterschied auf, daß die dort vorgesehene Aufladestromquelle A jeweils nur während der luftmengenabhängigen Grundimpulse Jo anstelle der Ladestromimpulse LJ eingeschaltet wird. Die in F i g. 1 mit unterbrochenen Linien umrahmte Einrichtung zur Erzielung einer Beschleunigungs-Anreicherung enthält eine monostabile Kippstufe 61, welche jeweils am Ende eines Steuerimpulses Js getriggert wird. Der instabile K.:ppzustand der Kippstufe 61 und demzu.clge der Dauer der Anreicherungs-Impulse Jr ändert sich linear mit der am Eingang der Kippstufe angelegten Hilfsspannung Uh- Zur Gewinnung dieser Hilfsspannung ist an die Steuerspannung Ul über einen Kondensator 62 ein als Differentiator geschalteter Operationsverstärker P angeschlossen. Der Rückkopplungswiderstand 63 des Operationsverstärkers kann vorteilhaft temperaturabhängig ausgebildet sein und mit dem Kühlwasser oder dem Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine in wärmeleitender Verbindung stehen. Dann erzeugt die Einrichtung 60 nur solange Anreicherungsimpulse Jr, bis die Brennkraftmaschine ihre normale Betriebstemperatur erreicht hat, d. h. nur während ihrer Warmlaurphase.In principle, the multiplier stage 40 is constructed in the same way as the transistor switching device 30 according to FIG. 2, however, has the difference in its mode of operation that the charging current source A provided there is only switched on during the air volume-dependent basic pulses Jo instead of the charging current pulses LJ . The in F i g. 1 device framed by broken lines for achieving acceleration enrichment contains a monostable multivibrator 61 which is triggered at the end of a control pulse Js. The unstable K.:ppzustand the flip-flop 61 and demzu.clge the duration of the enrichment pulses Jr varies linearly with applied at the input of flip-flop auxiliary voltage UH To obtain this auxiliary voltage is a switched to the control voltage Ul via a capacitor 62 as a differentiator Operational amplifier P connected. The feedback resistor 63 of the operational amplifier can advantageously be designed as a function of the temperature and be in heat-conducting connection with the cooling water or the lubricating oil circuit of the internal combustion engine. The device 60 then generates enrichment pulses Jr only until the internal combustion engine has reached its normal operating temperature, that is to say only during its warm laurel phase.

Wie die F i g. 3 erkennen läßt, nimmt die Hilfsspannung Un um so größere Werte an, je rascher die Ansaugluftmenge Q und demzufolge die zu dieser proportionale Steuerspannung Ul anwächst. Wenn jedoch die Drosselklappe 25 geschlossen wird und demzufolge die Steuerspannung Ul rasch abnimmt, bekommt die am Ausgang des Operationsverstärkers zur Verfügung stehende Hilfsspannung Uh negative Werte, mit welchen die monostabile Kippstufe 61 nicht beeinflußt werden kann und dann keine Anreicherungsimpulse Jr liefert. Mit den negativen Werten der beschleunigungsabhängigen Hilfsspannung Uh kann jedoch in einfacher Weise der Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine signalisiert werden, bei dem es empfehlenswert ist, die eingespritzte Kraftstoffmenge so zu verändern, daß bei erheblichem Luftüberschuß die Verbrennungsvorgänge in den Zylindern der Brennkraftmaschine 10 gerade noch aufrecht erhalten werden können.As the F i g. 3 shows, the auxiliary voltage Un assumes larger values, the faster the intake air quantity Q and, consequently, the control voltage Ul, which is proportional to it, grows. If, however, the throttle valve 25 is closed and consequently the control voltage Ul decreases rapidly, the auxiliary voltage Uh available at the output of the operational amplifier receives negative values with which the monostable multivibrator 61 cannot be influenced and then does not deliver any enrichment pulses Jr. With the negative values of the acceleration-dependent auxiliary voltage Uh , however, the overrun mode of the internal combustion engine can be signaled in a simple manner, in which it is advisable to change the amount of fuel injected so that the combustion processes in the cylinders of internal combustion engine 10 are just maintained in the event of a considerable excess of air can.

Es ist außerdem möglich, von der am Ausgang des Differentiators P zur Verfügung stehenden Hilfsspannung Uh mit Hilfe eines zusätzlichen, in der Zeichnung mit unterbrochenen Linien angedeuteten Differenziergliedes 64 ein Signal abzuleiten, das zur Triggerung der monostabilen Kippstufe 61 herangezogen werden kann. In diesem Falle wird bei jeder Änderung der Ansaugluftmenge Q bzw. der luftmengenabhängigen Steuerspannung Ul ein zusätzlicher Einspritzimpuls hervorgerufen, welcher in den Pausen zwischen zwei Steuerimpulsen Js jeweils einen zusätzlichen Einspritzvorgang bewirkt.It is also possible to derive a signal from the auxiliary voltage Uh available at the output of the differentiator P with the aid of an additional differentiating element 64, indicated in the drawing by broken lines, which can be used to trigger the monostable multivibrator 61. In this case, each time the intake air quantity Q or the air quantity-dependent control voltage Ul changes, an additional injection pulse is generated, which in each case causes an additional injection process in the pauses between two control pulses Js.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig.4 ist eine bistabile Kippstufe 71 und ein Schwellwertschalter 72 vorgesehen, der in bekannter Weise als Schmitt-Trigger ausgebildet sein kann. Der Schwellwertschalter 72 hat eine Schweiispannung Uo, die durch einen Zwischenverstärker 73 linear mit der Größe der luftmengenabhängigen Steuerspannung Ul erhöht wird. Die Steuerspannung Ul wird über ein Verzögerungsglied, das aus einem im Längszweig angeordneten Widerstand 74 und einem im Querzweig angeordneten Kondensator 75 besteht, dem Eingang des Schwellwertschalters zugeführt Die am Kondensator 75 entstehende, zeitverzögernd ansteigende Spannung Uz erreicht im Zeitpunkt f 2 den dann vorhandenen Wert der Schwellspannung Uo und bewirkt dann, daß in diesem Zeitpunkt die bistabile Kippstufe 71 in ihren ursprünglichen Schaltzustand zurückkehrt (F i g. 5).In the embodiment according to FIG. 4, a bistable multivibrator 71 and a threshold switch 72 are provided, which can be designed as a Schmitt trigger in a known manner. The threshold switch 72 has a welding voltage Uo, which is increased linearly by an intermediate amplifier 73 with the size of the air volume-dependent control voltage Ul. The control voltage Ul is via a delay element, which consists of a arranged in the series branch resistor 74 and, arranged in the transverse branch capacitor 75, the input of the threshold switch is supplied with the voltage developed across capacitor 75, a time-delaying rising voltage Uz achieved at the time f 2 the then existing value of Threshold voltage Uo and then causes the bistable multivibrator 71 to return to its original switching state at this point in time (FIG. 5).

Dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist dem zweiten Eingang der bistabilen Kippstufe 71 eine Differenzierstufe 76 vorgeschaltet, welche an die luftmengenabhängige Steuerspannung U_L angeschlossen ist und einen Triggerimpuls für die bistabile Kippstufe 71 liefert wenn beispielsweise im Zeitpunkt il die Steuerspannung U_L ansteigt Auf diese Weise kann ein vom Zeitpunkt fl bis f2 reichender Anreicherungsimpuls Jr auf die ODER-Stufe 50 gegeben werden, die ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 an ihrem zweiten Eingang 77 mit einer Multiplizierstufe 40 verbunden ist Die Multiplizierstufe 40 liefert einen Steuerimpuls /5; welcher zusammen mit einem in der Übergangsphase erzeugten Anreicherungsimpuls Jr in der Leistungsstufe 20 einen verlängerten Öffnungsimpuls Jv für die Ventile 11 erzeugtIn the illustrated embodiment, the second input of the bistable multivibrator 71 is preceded by a differentiating stage 76, which is connected to the air volume-dependent control voltage U _L and delivers a trigger pulse for the bistable multivibrator 71 if, for example, the control voltage U _L rises at the time il Time fl to f2 reaching enrichment pulse Jr are given to the OR stage 50, which, as in the embodiment of FIG. 1, is connected at its second input 77 to a multiplier 40. The multiplier 40 supplies a control pulse / 5; which, together with an enrichment pulse Jr generated in the transition phase in the power stage 20, generates a prolonged opening pulse Jv for the valves 11

Eine Temperaturabhängigkeit der Beschleunigungsanreicherung kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß die Höhe der Schwellspannung mittels eines temperaturabhängigen Widerstandes beeinflußt wird.A temperature dependency of the acceleration enrichment can thereby be achieved in a simple manner that the level of the threshold voltage is influenced by means of a temperature-dependent resistor will.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig.6 ist die beschleunigungsabhängige, in einer Einrichtung 60 nach Fig. 1 erzeugte Hilfsspannung Uh dazu benützt, die Dämpfung eines Tiefpasses zu erniedrigen, bzw. dessen Grenzfrequenz zu erhöhen. Zu diesem Tiefpaß gehören die frequenzbestimmenden Kondensatoren Cl und C2, denen mit Hilfe je eines Schalters 83 bzw. 84 zwei Kondensatoren 81 bzw. 82 parallelgeschaltet werden können. Der Schaltvorgang wird jeweils durch eine Schalteinrichtung 85 bewirkt, die dann betätigt wird, wenn die beschleunigungsabhängige Spannung Uh einen vorgegebenen Mindestwert überschreitet. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist die luftmengenabhängige Steuerspannung U_L über zwei Widerstände 86 und 87 an den nichtin vertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 88 gegeben, der mit seinem Ausgang 90 auf eine Transistorschalteinrichtung 30 derIn the embodiment according to FIG. 6, the acceleration-dependent auxiliary voltage Uh generated in a device 60 according to FIG. 1 is used to lower the attenuation of a low-pass filter or to increase its limit frequency. The frequency-determining capacitors C1 and C2, to which two capacitors 81 and 82 can be connected in parallel with the aid of a switch 83 or 84, belong to this low-pass filter. The switching process is effected in each case by a switching device 85 which is actuated when the acceleration-dependent voltage Uh exceeds a predetermined minimum value. In the embodiment of FIG. 6, the air volume-dependent control voltage U _{L is given} via two resistors 86 and 87 to the non-inverting input of an operational amplifier 88, which has its output 90 to a transistor switching device 30 of the

in F i g. 1 angedeuteten Art einwirkt oder die Kippzeit eines monostabilen Multivibrators beeinflußt.in Fig. 1 acts or affects the tilting time of a monostable multivibrator.

Die frequenzbestimmenden Kapazitäten Ci und C2 des Tiefpasses können unter Umständen auch spannungsabhängig ausgebildet sein, so daß mit Hilfe der luftmengenabhängigen Steuerspannung bzw. der von dieser abgeleiteten, beschleunigungsabhängigen Hilfsspannung eine stufenlose, von der Beschleunigung abhängige Veränderung des Tiefpaßcharakters erreicht wird.The frequency-determining capacitances Ci and C2 of the low-pass filter can also be voltage-dependent under certain circumstances, so that with the aid of the air volume-dependent control voltage or the acceleration-dependent auxiliary voltage derived from it, a stepless, acceleration-dependent change in the low-pass filter character is achieved.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnungen liegt darin, daß mit einfachen elektrischen Mitteln eine in ihrer Höhe mit der Luftmenge sich ändernde Beschleunigungsspannung erzielt werden kann, mit welcher ohne weitere mechanische Stellglieder eine Verlängerung der öiinungäimpülse zur Beschleunigungsanreicherung erzielt werden kann.The advantage of the arrangements according to the invention is that with simple electrical means a Accelerating voltage, which changes in height with the amount of air, can be achieved with which, without further mechanical actuators, is an extension of the oil sleeve for acceleration enrichment can be achieved.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 130218/87 For this purpose 2 sheets of drawings 130218/87

Claims

Patent claims:

1. Electrically controlled, preferably intermittently working fuel injection device for internal combustion engines with a throttle valve arranged in its intake line and with at least one electromagnetically actuated injection valve - preferably with several injection valves, one of which is assigned to one of the cylinders - and one in series with the magnetizing winding of the valve lying power transistor as well as with a transistor switching device connected upstream of it, which is switched on synchronously with the crankshaft revolutions of the internal combustion engine while opening the injection valve at the same time and is kept in this state for a period of time that determines the respective injection quantity during the discharge time of an electrical energy store designed as a capacitance or as an inductance, which is charged in a defined manner before each discharge process, and also with an L arranged in or on the intake manifold of the internal combustion engine Air flow meter, which is coupled to at least one means acting on the charging and / or discharging process of the energy storage device - in particular with the tapping of an adjustable resistor - at which a control voltage dependent on the intake air volume arises, characterized in that the control voltage (Ui) is a Differentiator (60) is supplied, at the output of which an acceleration-dependent auxiliary voltage (t7 _H ) is produced.

2. Device according to claim 1, characterized in that the auxiliary voltage (Uh) is connected to a monostable multivibrator (61), the duration of which depends on the auxiliary voltage and determines the length of an extension pulse f / r ^ used for transition enrichment.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the acceleration- dependent auxiliary voltage (Uh) is used to control a switching device (85) with which frequency-determining capacitors of a low-pass filter are switched when a predetermined value of the auxiliary voltage is exceeded.

4. Device according to claim 3, characterized in that the low-pass filter is an operational amplifier (88) contains, at the output of which a time-determining element of a monostable multivibrator or a transistor switching device (30) is connected.