DE2243052A1 - ELECTRICALLY CONTROLLED, INTERMITTING FUEL INJECTION SYSTEM FOR COMBUSTION MACHINES - Google Patents
ELECTRICALLY CONTROLLED, INTERMITTING FUEL INJECTION SYSTEM FOR COMBUSTION MACHINESInfo
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Description
R.I 060R.I 060
7.8.1972 Lr/Dr7/8/1972 Lr / Dr
Anlage zurAttachment to
PatentanmeldungPatent application
Elektrisch gesteuerte, intermittierend arbeitende Kraftstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschinen __s_ Electrically controlled, intermittently working fuel injection system for internal combustion engines __ s _
Die Erfindung betrifft eine elektrisch gesteuerte, intermittierend arbeitende Kraftstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschinen mit wenigstens einem elektromagnetisch betätigbaren Einspritzventil und mit einem zur Magnetisierungswicklung des Ventils in Reihe liegenden Leistungstransistor sowie mit einer diesem vorgeschalteten Transistorschalteinrichtung, die synchron zu den Kurbelwellenumdrehungen der Brennkraftmaschine zur Abgabe eines Öffnungsimpulses für das Einspritzventil eingeschaltet und für eine die jeweilige Einspritzmenge bestimmende Öffnungsdauer eingeschaltet gehalten wird, wobei die Öffnungsdauer selbsttätig wenigstens einer beim Betrieb der Brennkraftmaschine sich ändernden physikalischen Größe, insbesondere der Ansaugluftmenge angepaßt wird, und ferner mit einer den Betriebsstrom für die Transistorschalteinrichtung liefernden Gleichstromquelle.The invention relates to an electrically controlled, intermittent working fuel injection system for internal combustion engines with at least one electromagnetic actuatable injection valve and with a power transistor in series with the magnetization winding of the valve as well as with a transistor switching device connected upstream of this, the synchronous to the crankshaft revolutions of the internal combustion engine for the delivery of an opening pulse for the injection valve is switched on and switched on for an opening duration which determines the respective injection quantity is held, the opening duration automatically changing at least one during operation of the internal combustion engine physical size, especially adapted to the amount of intake air and also with a direct current source which supplies the operating current for the transistor switching device.
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Robert Bosch GmbH R, 1 06 0 Lr/DrRobert Bosch GmbH R, 1 06 0 Lr / Dr
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Bei den seither in großer Zahl benützten Magnetventilen ist die Genauigkeit bei den kleinsten, von den Ventilen bei einem einzelnen Einspritzvorgang eingespritzten Kraftstoffmengen dadurch begrenzt, daß die elektromagnetisch erregten Einspritzventile eine gewisse, bis zu einigen Millisekunden betragende Zeit benötigen, bis ihr Magnetisierungszustand weit genug abgeklungen ist. Diese Schwierigkeiten treten vor allem bei solchen Magnetventilen auf, die zur Direkteinspritzung des Kraftstoffs in die Brennkraftmaschine, insbesondere für Diesel-Brennkraftmaschinen vorgesehen sind und die wegen der dort erforderlichen, gegenüber Saugrohr-Einspritzung wesentlich höheren Einspritzdrücke entsprechend kräftige Elektromagnete benötigen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die seither bei derartigen Magnetventilen beobachtete hohe Abfallzeit durch schaltungstechnische Maßnahmen stark zu reduzieren.With the solenoid valves that have been used in large numbers since then is the accuracy for the smallest amounts of fuel injected by the valves in a single injection process limited by the fact that the electromagnetically excited injectors have a certain, up to some It takes milliseconds to reach their magnetization state has subsided far enough. These difficulties occur especially with such solenoid valves that intended for direct injection of fuel into the internal combustion engine, in particular for diesel internal combustion engines and because of the injection pressures required there, compared to intake manifold injection, which are considerably higher need correspondingly powerful electromagnets. The invention is based on the object that since then with such Solenoid valves observed high drop-out times to be greatly reduced by means of circuitry measures.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß mit der an den Leistungstransistor angeschlossenen Magnetisierungswicklung des Einspritzventiles ein Widerstand und eine für den Erregerstrom durchlässige Diode in Reihe geschaltet sind und daß parallel zu dem Widerstand und der Diode die Reihenschaltung aus einer mit der Magnetisierungswicklung verbundenen zweiten Diode und einer Selbstinduktionsspule liegt, an deren Verbindungspunkt ein Hilfstransistor mit seinem Kollektor angeschlossen ist, daß ferner in einem die Kollektoren der beiden Transistoren verbindenden Strompfad eine mit dem Kollektor des Hilfstransistors verbundene dritte Diode in Reihe mit einem an den Kollektor des Leistungstransistors angeschlossenen Halbleiterschalter, insbesondere einem Thyristor angeordnet ist, der am Ende eines Öffnungsimpulses in den stromleitenden Zustand gesteuert wird und dabei die Entladung eines Speicherkpndensators bewirkt, der an einer seiner Elektroden mitTo solve this problem, the invention provides that with the connected to the power transistor Magnetization winding of the injection valve has a resistor and one permeable to the excitation current Diode are connected in series and that in parallel with the resistor and the diode, the series circuit of one connected to the magnetization winding second diode and a self-induction coil is at the connection point an auxiliary transistor is connected to its collector, that also the collectors of the two transistors in one connecting current path one to the collector of the auxiliary transistor connected third diode in series with one connected to the collector of the power transistor Semiconductor switch, in particular a thyristor, is arranged, which at the end of an opening pulse in the current-conducting State is controlled and thereby the discharge of a storage capacitor causes the one of its electrodes with
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der gleichen Stromzuführungsleitung wie die Induktivität verbunden und mit seiner anderen Elektrode an den Verbindungspunkt der dritten Diode und des Halbleiterschalters angeschlossen ist. Mit der auf dem Speicherkondensator sitzenden Ladung wird am Ende eines Öffnungsimpulses ein zu dem seither fließenden Erregerstrom entgegengesetzt gerichteter Entmagnetisierungsstrom über den Halbleiterschalter bzw. Thyristor bereitgestellt. Dies hat zur Folge, daß die Abfallzeit des Magnetventils auf weniger als die Hälfte reduziert werden kann. Der Hilfstransistor hat in der erfindungsgemäßen Anordnung die Aufgabe, einen bis möglichst nahe an den Sättigungswert ansteigenden Magnetisierungsstrom über die Selbstinduktionsspule zu führen und diesen Magnetisierungsstrom schlagartig zu unterbrechen, so daß ein über die dritte Diode fließender und den Speicher in positiver Richtung aufladender Ausgleichsstrom entsteht. Hierzu kann der Hilfstransistor in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zweckmäßig jeweils am Ende eines Öffnungsimpulses für eine kürze - vorzugsweise wenigstens eine, vorteilhaft zwei Millisekunden betragende Zeitdauer in den stromleitenden Zustand gesteuert werden. Die Dauer des stromleitenden Zustands des Hilfstransistors kann zweckmäßig mit einem monostabilen Multivibrator bestimmt werd'en, der am Ende der Öffnungsimpulse in seine instabile Kipplage gebracht wird und dabei den Hilfstransistor stromleitend hält.connected to the same power supply line as the inductance and connected with its other electrode to the connection point of the third diode and the semiconductor switch is. With the charge sitting on the storage capacitor, at the end of an opening pulse one becomes the one since then flowing excitation current opposite directional demagnetizing current provided via the semiconductor switch or thyristor. As a result, the Fall time of the solenoid valve can be reduced to less than half. The auxiliary transistor has in the Arrangement according to the invention the task of one to possible close to the saturation value increasing magnetizing current over the self-induction coil and this To interrupt magnetizing current abruptly, so that a flowing through the third diode and the memory in positive Direction of charging equalizing current arises. For this purpose, the auxiliary transistor can be expedient in a further embodiment of the invention at the end of an opening impulse for a short time - preferably at least one, advantageously two milliseconds amount of time is controlled in the current-conducting state will. The duration of the current-conducting state of the auxiliary transistor can expediently be determined with a monostable multivibrator werd'en, which is brought into its unstable tilted position at the end of the opening pulses and thereby conducts the auxiliary transistor holds.
Weitere Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen . ergeben sich aus den nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind. Obwohl die Erfindung bevorzugt für die Direkteinspritzung bei Dieselmotoren vorgesehen ist, bei denen die Steuerung der Einspritzventile taktgenau und jeweils bei einer festgelegten . Kurbelwellenstellung erfolgen muß, ist der einfacheren Darstellung halber für die Ausführungsbeis.piele eine Saugrohr-Einspritzanlage gewählt worden.Further refinements and expedient further developments. result from the exemplary embodiments described below, which are shown in the drawing. Even though the invention is preferably provided for direct injection in diesel engines in which the control of the Injection valves with precise timing and each at a specified time. Crankshaft position must be done is the simpler one For the sake of illustration, an intake manifold injection system has been selected for the exemplary embodiments.
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Es zeigen:Show it:
Pig. 1 eine Vier-Zylinder-Viertakt-Brennkraftmas chine mit einer Einspritzanlage,Pig. 1 a four-cylinder four-stroke internal combustion engine with an injection system,
Fig. 2 die zum Betrieb ihrer Einspritzventile dienende Leistungsstufe in ihrem Schaltbild und2 shows the one used to operate its injection valves Power level in your circuit diagram and
Fig. 3 ein Zeitdiagramm zur Erklärung der Wirkungsweise bei der Verkürzung der Abfallzeiten der Einspritzventile,3 shows a timing diagram for explaining the mode of operation in reducing the injection valve drop times,
Fig. 4 eine andere Ausführungsform einer Leistungsstufe, bei welcher nicht nur die Abfallzeiten der Einspritzventile, sondern auch deren Anzugszeiten verkürzt sind, und4 shows another embodiment of a power stage, in which not only the dropping times of the injection valves, but also their opening times are shortened, and
Fig. 5 ein Zeitschaubild zur Erklärung der Wirkungsweise der Leistungsstufe nach Fig. Ί.5 shows a time diagram for explaining the mode of operation the power level according to Fig. Ί.
Die für den Betrieb der Brennkraftmaschine 10 bestimmte Einspritzanlage umfaßt als wesentliche Bestandteile vier elektromagnetisch betätigbare Einspritzventile 11 mit je einer zu einem Verteiler 12 führenden Benzinleitung 13, eine elektromotorisch angetriebene Kraftstoff-Förderpurnpe 15, einen Druckregler 16 sowie eine im folgenden näher beschriebene Steuereinrichtung, die durch einen mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gekuppelten Signalgeber 18 bei jeder Kurbelwellenumdrehung einmal ausgelöst wird und dann je einen rechteckfertigen, elektrischen Öffnungsimpuls 19 für die Einspritzventile 11 liefert. Die in der Zeichnung angedeutete zeitliche Dauer ti der Öffnungsimpulse bestimmt die Öffnungsdauer der Einspritzventile und demzufolge diejenige Kraftstoffmenge, welche während der jeweiligen Öffnungsdauer aus dem Innenraum der unter einem praktisch konstanten Kraftstoffdruck von 2 atü stehenden Einspritzventile 11 austritt.The injection system intended for the operation of the internal combustion engine 10 comprises four essential components electromagnetically actuated injection valves 11 each with a gasoline line 13 leading to a distributor 12, one fuel delivery pump 15 driven by an electric motor, a pressure regulator 16 and a control device described in more detail below, which is controlled by a with the crankshaft the internal combustion engine coupled signal generator 18 is triggered once for each crankshaft revolution and then each a rectangular, electrical opening pulse 19 for the Injectors 11 supplies. The duration ti of the opening pulses indicated in the drawing determines the opening duration of the injection valves and consequently the amount of fuel which during the respective opening period from the interior of the under a practically constant fuel pressure from 2 atü standing injectors 11 exits.
Zur Erzeugung der Öffnungsimpulse 19 ist in der Steuerein-To generate the opening pulses 19, the control unit
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richtung ein monostabiler Steuermultivibrator 20 vorgesehen, der einen im Ruhezustand s'tromleitenden. Eingangs transistor 21 und einen an dessen Kollektor über einen Widerstand 22 mit seiner Basis angeschlossenen, im Ruhezustand gesperrten Ausgangstransistor 23 und außerdem ein die jeweilige Impulsdauer ti bestimmendes Zeitglied enthält. Dieses besteht bei dem lediglich als Ausführungsbeispiel zu wertenden Steuernmltivibrator 20 aus einem Transformator, dessen Primärwicklung 24 in Reihe mit einem Widerstand 2 5 zwischen dem Kollektor und der für die elektronische Steuereinrichtung gemeinsamen Minusleitung 26 liegt. Die Sekundärwicklung 27 ist induktiv mit der Primärwicklung über ein verstellbares Kraftlinienleitstück 28 gekoppelt, das von einer an das Ansaugrohr 30 der Brennkraftmaschine angeschlossenen Druckdose '31 in Richtung des eingezeichneten Pfeiles von dem nicht dargestellten Eisenkern des Transformators abgehoben wird, wenn der absolute Luftdruck im Ansaugrohr 30, beispielsweise durch Schließen der Drosselklappe 32, verringert wird. Bei steigendem Druck im Ansaugrohr 30 wird das Kraftlinienleitstück 28 unter der Wirkung nicht dargestellter Federn in der Gegenrichtung bewegt und vergrößert dann die Induktivität des als Zeitglied wirkenden Transformators. Die Sekundärwicklung 27 ist in der für Steuermultivibratoren dieser Art bekannten Weise einerseits an den Verbindungspunkt P zweier Widerstände 33 und 3*4 angeschlossen, die als Spannungsteiler zwischen der mit Masse verbundenen Minusleitung 26 und einer gemeinsamen Plus leitung 35 angeordnet sind. Mit ihrem anderen Wicklungsende ist die Sekundärwicklung 27 über eine Diode 36 an die Basis des Eingangstransistors 21 angeschlossen, welcher ebenso wie der Ausgangstransistor 23 zum pnp-Typ gehört und daher mit seinem Emitter an die Plusleitung 35 angeschlossen ist.direction a monostable control multivibrator 20 is provided, the one that conducts electricity in the idle state. Input transistor 21 and one at its collector via a resistor 22 with its base connected, blocked in the quiescent state output transistor 23 and also the respective pulse duration contains ti determining timing element. This exists in the case of the one that is only to be evaluated as an exemplary embodiment Steuermltivibrator 20 from a transformer whose primary winding 24 in series with a resistor 2 5 between the collector and the common negative line 26 for the electronic control device. The secondary winding 27 is inductively coupled to the primary winding via an adjustable force line guide piece 28, which is connected to the intake pipe by one 30 of the internal combustion engine connected pressure cell '31 is lifted in the direction of the arrow from the iron core of the transformer, not shown, if the absolute air pressure in the intake pipe 30, for example by Closing the throttle valve 32 is reduced. When the pressure in the intake pipe 30 increases, the force line guide piece becomes 28 moves in the opposite direction under the action of springs (not shown) and then increases the inductance of the transformer acting as a timing element. The secondary winding 27 is in the manner known for control multivibrators of this type on the one hand at the connection point P of two resistors 33 and 3 * 4 connected as a voltage divider between the negative line 26 connected to ground and a common one Plus line 35 are arranged. The other end of the winding is the secondary winding 27 via a diode 36 connected to the base of the input transistor 21, which, like the output transistor 23, is of the pnp type and therefore connected to the positive line 35 with its emitter is.
Der zum Auslösen des Steuermultivibrators 20 dienende Signalgeben Io ist im Gehäuse eines nicht dargestellten, zur Hoch-The signal used to trigger the control multivibrator 20 Io is in the housing of a not shown, for high-
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spannungszündanlge der Brennkraftmaschine gehörenden Zündvorteilers untergebracht und enthält im einzelnen einen zweihöckrigen Nocken 37, welcher auf der bei 38 angedeuteten Verteilerwelle sitzt und mit einem Kontakthebel 39 zusammenarbeitet. Der Kontakthebel ist über einen V/i de rs t and ^O an die Minusleitung 26 angeschlossen und mit einer der Elektroden eines Differenzierkondensators ^i verbunden. Er wird vom Schaltnocken 37 gegen einen feststehenden, mit der PluGleitung 35 verbundenen Schaltkontakt l\2 gedruckt und in dieser Schließstellung während einer Viertel-Umdrehung der Verteilervelle 38 gehalten.Voltage ignition system of the internal combustion engine is housed ignition advantage and contains in detail a two-humped cam 37, which sits on the distributor shaft indicated at 38 and cooperates with a contact lever 39. The contact lever is connected to the negative line 26 via a V / i de rs t and ^ O and connected to one of the electrodes of a differentiating capacitor ^ i. It is pressed by the switching cam 37 against a stationary switching contact l \ 2 connected to the PluGleitung 35 and held in this closed position during a quarter turn of the distributor shaft 38.
Bei jedem Sch lic^Vorgang wird der Steuermultivibrator 20 in seinen instabilen Kippzustand gebracht,· dessen Dauer die Impulslänge ti ergibt und von der jeweils vom Kraftlinienleitstück eingestellten Induktivität abhängt. Um im Auslösezeitpunkt den Eingangstransistor 21 sperren zu können, ist der Kondensator 4l über eine Diode J)3 mit der Basis des Eingangstransistors und außerdem über einen Ladewiderstand ^4 mit der Plusleitung 35 verbunden. Solange der Kontakthebel 39 sich in der Offenstellung befindet, kann sich der Differenzierkondensator 1H jeweils aufladen und seine Ladung in den Schlieiv zeitpunkten des Kontakthebels zur Sperrung des Eingangstransistors 21 abgeben. Sobald der Eingangstransistor 21 in den Sperrsustand übergeht, wird der Ausgangstransistor 23 in seinen strorleiter.deη Zustand gebracht. Sein die Primärwicklung 2k durchfließender, exponentiell ansteigender Kollektorstrom erzeugt in der Sekundärwicklung 27 eine Rückkopplungsspannung, welche den Eingangstransistor 21 über den jeweiligen Schließzeitpunkt hinaus noch solange gesperrt hält, bis die Rückkopplungsspannung unter einen durch das Potential des Spannungsteilerabgriffs P festgelegten Wert absinkt, bei welchem der Eingangstransistor wieder in seinen ursprünglichen leitenden Zustand zurückkehren kann. Während des stromleitenden Zustandes des Ausgangstransistors 23 entsteht .der bei 19 angedeutete Öffnungsimpuls für die Einspritzventile.With each shift, the control multivibrator 20 is brought into its unstable tilted state, the duration of which results in the pulse length ti and depends on the inductance set by the force line guide in each case. In order to be able to block the input transistor 21 at the time of triggering, the capacitor 4l is connected to the base of the input transistor via a diode J ) 3 and also to the positive line 35 via a charging resistor ^ 4. As long as the contact lever 39 is in the open position, the differentiating capacitor 1 H can be charged and release its charge at the closing times of the contact lever to block the input transistor 21. As soon as the input transistor 21 goes into the blocking state, the output transistor 23 is brought into its strorleiter.deη state. Its exponentially increasing collector current flowing through the primary winding 2k generates a feedback voltage in the secondary winding 27, which keeps the input transistor 21 blocked beyond the respective closing time until the feedback voltage falls below a value determined by the potential of the voltage divider tap P, at which the input transistor can return to its original conductive state. While the output transistor 23 is in the conductive state, the opening pulse indicated at 19 for the injection valves arises.
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Zur Stromversorgung der Ventile 11 ist eine Leistungsstufe 45 vorgesehen, Vielehe über einen nicht dargestellten Zwischenverstärker an den Kollektor des Ausgangstransistors 23 des Steuerimltivibrators 20 angeschlossen ist und von diesem zur Abgabe.der Öffnungsimpulse 19 für die Einspritzventile 11 veranlaßt wird.A power stage 45 is provided for supplying power to the valves 11, plural via an intermediate amplifier (not shown) is connected to the collector of the output transistor 23 of the Steuerimltivibrators 20 and from this zur Abgabe.der opening pulses 19 for the injection valves 11 is initiated.
Wie das Schaltbild nach Fig. 2 erkennen läßt, umfaßt die Leistungsstufe einen Leistungstransistor 46, an dessen Kollektor jeweils die Magnetisierungswicklung 47 der einzelnen Einspritzventile 11 mit einem ihrer Wicklungsenden angeschlossen sind. In Fig. 2 ist nur eine dieser Hagnetisierungswicklungen 47 wiedergegeben. Mit ihrem anderen Wicklungsende sind die einzelnen Magnetisierungswicklungen über einen gemeinsamen Widerstand 48 und eine Diode 49 an die gemeinsame Plusleitung 35 angeschlossen, welche zum Pluspol der bei 51 angedeuteten Starterbatterie 51 führt.As the circuit diagram of FIG. 2 shows, includes the Power stage a power transistor 46, at the collector of each of the magnetization winding 47 of the individual Injectors 11 are connected with one of their winding ends. In Fig. 2 there is only one of these magnetizing windings 47 reproduced. With the other end of the winding, the individual magnetizing windings are connected to one another Resistor 48 and a diode 49 are connected to the common positive line 35, which leads to the positive pole of the indicated at 51 Starter battery 51 leads.
Um den Abbau des Magnetfeldes in den zur Wicklung 47 der Einspritzventile 11 gehörenden Eisenteilen zu beschleunigen und dadurch die Abfallzeit der Ventile erheblich zu reduzieren ist vorgesehen, daß am Ende eines öffnungsinpulses kurzzeitig ein zum seither fließenden Magnetisierungsstrom entgegengesetzter Entmagnetisierungsstrom durch die Magnetisierungswicklung fließen k'ann. Hierzu ist eine mit einem Eisenkern 53 versehene Selbstinduktionsspule 54, die eine große Induktivität hat, in Reihe mit der Emitter-Kollektor-Strecke eines Hilfstransistors 55 an die Plusleitung 35 angeschlossen.To reduce the magnetic field in the winding 47 of the To accelerate injection valves 11 belonging iron parts and thereby reduce the fall time of the valves considerably it is provided that at the end of an opening pulse briefly a demagnetizing current through the magnetizing winding opposite to the magnetizing current that has been flowing since then can flow. For this purpose, a self-induction coil 54 provided with an iron core 53, which has a large inductance has, connected in series with the emitter-collector path of an auxiliary transistor 55 to the positive line 35.
Von dem mit dem Widerstand 48 verbundenen Wicklungsende der Magnetisierungswicklung 47 führt zur Selbstinduktionsspule 54 und zum Kollektor des Transistors 55 eine zweite Diode 56, während in einem den Kollektor des HilfstransistorsFrom the winding end of the magnetizing winding 47 connected to the resistor 48 leads to the self-induction coil 54 and to the collector of the transistor 55 a second diode 56, while in one the collector of the auxiliary transistor
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55 mit dem Kollektor des Leistungstransistors 46 verbindenden Strompfad eine dritte Diode 57 und die Anoden-Kathoden-Strecke eines Thyristors 58 liegt. An den Verbindungspunkt der Diode 57 und des Thyristors 58 ist mit einer seiner beiden Elektroden ein Speicherkondensator 60 angeschlossen, dessen zweite Elektrode an der Plusleitung 35 liegt, an die auch die Selbstinduktionsspule 5'4 und die Diode ^S angeschlossen ist. Wenn der Hilfstransistor in der weiter unten näher beschriebenen Weise stromleitend gemacht wird, kann sich ein kräftiger, die Wicklung der Selbstinduktionspule durchfließender Magnetisierungsstrom einstellen, der innerhalb von 1 .bis 2 Millisekunden seinen Maximalwert erreicht. Sobald der Hilfstransistor 55 in seinen Sperrzustand übergeführt wird, bildet sich an dem mit dem Kollektor des Transistors 55 verbundenen V.'ick lungs ende der Selbstinduktionsspule 5^ eine hohe positive Selbstinduktionsspannung aus, die bewirkt, daß über die dann stromleitend werdende Diode 57 der mit dieser Diode verbundenen Elektrode des Kondensators 60 starke positive Ladungen zufließen können. Diese Ladung wird dazu benützt, im Ausschaltaugenblick des Leistungstransistors kS über die Magnetisierungswicklung ^7 des zugehörigen Einspritzventils einen Entmagnetisierungsstrom zu führen, der dann die zweite Diode 56 durchfließt und über den leitend gewordenen Transistor 55 nach Masse geht. Damit dieser Entmagnetisierungsstrom im richtigen Augenblick einsetzt, wird im Sperrzeitpunkt des Leistungstransistors *J6 der Thyristor 58 eingeschaltet. Dann kann der in Fig. 3 im untersten Kurvenzug sich als Stromstoß darstellende Entladestrom Ie fließen.55 to the collector of the power transistor 46 connecting current path a third diode 57 and the anode-cathode path of a thyristor 58 is located. At the junction of the diode 57 and the thyristor 58, one of its two electrodes is connected to a storage capacitor 60, the second electrode of which is connected to the positive line 35, to which the self-induction coil 5'4 and the diode ^ S are also connected. If the auxiliary transistor is made conductive in the manner described in more detail below, a strong magnetizing current flowing through the winding of the self-induction coil can set in, which reaches its maximum value within 1 to 2 milliseconds. As soon as the auxiliary transistor 55 is switched to its blocking state, a high positive self-induction voltage is formed at the V.'ick lungs end of the self-induction coil 5 ^ connected to the collector of the transistor 55, which causes the diode 57 to become conductive This diode connected electrode of the capacitor 60 can flow strong positive charges. This charge is used to conduct a demagnetizing current via the magnetization winding ^ 7 of the associated injection valve when the power transistor kS is switched off, which then flows through the second diode 56 and goes to ground via the transistor 55 that has become conductive. So that this demagnetizing current starts at the right moment, the thyristor 58 is switched on when the power transistor * J6 is blocked. The discharge current Ie, which is shown as a current surge in the lowest curve in FIG. 3, can then flow.
In Fig. 3 ist mit einem Kurvenzug 6l die zeitliche Zuordnung der Einschaltvorgänge an der Selbstinduktionsspule in Bezug auf die Öffnungsimpulse 19 der Einspritzventile dargestellt. Zur Vereinfachung der Schaltung wird nämlich der Hilfstransistor 55 gleichzeitig mit dem Thyristor 58 eingeschaltet und für eine zur Erreichung des Sättigungsstromes in der Selbstinduktionsspule 5*4 ausreichende Zeitspanne ta stromleitend gehalten. In FIG. 3, a curve 6l is used to refer to the temporal assignment of the switch-on processes at the self-induction coil shown on the opening pulses 19 of the injection valves. To simplify the circuit, namely, the auxiliary transistor 55 switched on at the same time as the thyristor 58 and kept conductive for a period of time ta sufficient to achieve the saturation current in the self-induction coil 5 * 4.
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Die Einschaltdauer ta des Hilfstransistors 55 kann auf einfache V/eise durch einen in seiner Kippdauer auf diese Zeit eingestellten, in der Zeichnung nicht dargestellten monostabilen Multivibrator sichergestellt werden.The duty cycle ta of the auxiliary transistor 55 can be simple V / else by means of a monostable multivibrator which is set to this time in its tilting period and is not shown in the drawing be ensured.
Beim Ausfuhrungsbeispiel nach Fig. k sind zur Verkürzung der Abfallzeit des bzw. der Einspritzventile die gleichen Bauelemente wie in Pig. 2 verwendet und mit den gleichen Bezugszeichen wie dort versehen.In the exemplary embodiment according to FIG. K , the same components as in Pig are used to shorten the fall time of the injection valve or valves. 2 and given the same reference numerals as there.
Zusätzlich zu diesen der Verkürzung der Abfallzeit dienenden Maßnahmen sind weitere Baüglieder vorgesehen, welche dazu dienen, die Anzugszeit des Einspritzventils bzw. der Einspritzventile zu verkürzen. Hierzu ist ein zweiter Speicherkondensator 65 vorgesehen, der über eine weitere., mit dem Kollektor des Transistors 55'verbundene Diode 67 parallel zum Speicherkondensator 60 aufgeladen wird, wenn der Transistor 55 nach einer in Fig. 5 angedeuteten Einschaltdauer tb ausgeschaltet wird.In addition to these which serve to shorten the fall time Further components are provided which serve to reduce the response time of the injection valve or injection valves To shorten. For this purpose, a second storage capacitor 65 is provided, which is connected to the collector of the Transistor 55 'connected diode 67 is charged in parallel to the storage capacitor 60 when the transistor 55 after a in Fig. 5 indicated duty cycle tb is switched off.
Der zweite Speicherkondensator 65 wird hierbei an seiner mit der Magnetisierungswicklung 47 verbundenen Elektrode auf ein Potential aufgeladen, das um mehr als das Doppelte, über dem Potential der Plusleitung 35 liegt. Wenn daher beim nächstfolgenden Öffnungsimpuls 19 der Leistungstransistor 46 stromleitend wird, steht als treibende Spannung eine um die Spannung des geladenen zweiten Speicherkonensators 65 erhöhte Spannung zur Verfügung, so daß im Einschaltaugenblick der die Magnetisierungswicklung 47 durchfließende Strom beträchtlich erhöht ist und demzufolge in einer um das erhöhte Spannungsverhältnis verkürzten Zeit der zum öffnen des Ventils erforderliche Stromwert erreicht wird.The second storage capacitor 65 is opened at its electrode connected to the magnetization winding 47 Potential charged that is more than twice the potential of the positive line 35. Therefore, if at the next Opening pulse 19 of the power transistor 46 conductive is, a voltage increased by the voltage of the charged second storage capacitor 65 is available as the driving voltage Available, so that at the moment the magnetization winding 47 is switched on, the current flowing through it is considerably increased and consequently the current value required to open the valve is shortened by the increased voltage ratio is achieved.
Anstelle der in Fig« 2 vorgesehene Diode 56 ist ein zusätzlicherInstead of the diode 56 provided in FIG. 2, there is an additional one
-ICH 6AD -I 6AD
409810/02S5409810 / 02S5
Robert Bosch GmbH R. J 0 6 0 Lr/KbRobert Bosch GmbH R. J 0 6 0 Lr / Kb
StuttgartStuttgart
Transistor 66 vorgesehen, der nach dem vierten, in Fig. 5 dargestellten Kurvenzug 68 im gleichen Augenblick stromleitend wird, wie der Thyristor 58 und dann den vom Kondensator 60 gelieferten Entmagnetisierungsstrom übernimmt und über Masse durch die Batterie hindurch zur Plusleitung-35 und von dort zur negativ geladenen Elektrode des Kondensators 65 zurückführt. Gemäß Fig. 5 endigt der stromleitende Zustand des Transistors 66 gleichzeitig mit dem stromleitungen Zustand des Hilfstransistors 55, was die Ansteuerung der beiden Transistoren 55 und 66 erheblich vereinfacht.Transistor 66 is provided which, after the fourth curve 68 shown in FIG. 5, conducts current at the same instant becomes like the thyristor 58 and then that of the capacitor 60 takes over the demagnetizing current supplied and via ground through the battery to the positive line -35 and from there back to the negatively charged electrode of the capacitor 65. According to FIG. 5, the current-conducting one ends State of transistor 66 simultaneously with the power lines State of the auxiliary transistor 55, which considerably simplifies the control of the two transistors 55 and 66.
Bei einem praktisch erorobten Ausführungsbeispiel nach Fig. konnte die Anzugszeit eines Einspritzventils von ursprünglich 2,5 Millisekunden auf 0,5 Millisekunden verkürzt und die Abfallzeit von 5 Millisekunden auf 1 Millisekunde reduziert v/erden.In a practically conquered embodiment according to Fig. was able to reduce the response time of an injection valve from originally 2.5 milliseconds to 0.5 milliseconds and the Fall time reduced from 5 milliseconds to 1 millisecond.
-11--11-
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
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