DE2262050A1 - Steuerungssystem - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein elektronisches Steuerungssystem, und die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Anwendung bei einem Einspritzsystem. Das nachstehend beschriebene elektronische Steuerungssystem ist insbesondere mit Vorteil für die Verwendung bei Einspritzdüsen in Kraftfahrzeugmotoren geeignet. Es kann jedoch auch zur Steuerung anderer wiederholt in Tätigkeit gesetzter Einrichtungen verwendet werden, bei denen die Zeit der Tätigkeit von meßbaren Variablen abhängig ist.

Für die Kraftstoffeinspritzung sind bereits zahlreiche Steuer rungssysteme vorgeschlagen worden. Im allgemeinen arbeiten Steuerungssysteme für die Kraftstoffeinspritzung in Abhängigkeit von bestimmten Eingangsparametern eines Motors, um diejenige Kraftstoffmenge zu bestimmen, die in jeden Zylinder einzuspritzen ist. Die bekannten Einspritzsysteme können noch nicht als vollkommen bezeichnet werden, und sie weisen zahlreiche Nachteile auf. Einer dieser Nachteile ist die Tatsache,

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daß System« dieser Art eine große Zahl diskreter elektronischer Komponenten aufweisen und daher oft schwerer und sperriger sind, als es zweckmäßig und vorteilhaft wäre. Hinzu konrat, daß Systeme dieser Art im allgemeinen die von Jedem Zylinder benötigte Kraftstoffmenge durch Näherungsverfahren von ungenügender Genauigkeit bestimmen, welche nicht ausreicht, um die bestehenden und projektierten gesetzlichen Luftreinhaltungsvorschriften zu erfüllen. In vielen Fällen wird der Kraftstoff auch nicht in Jeden Zylinder in dem für die Einspritzung optimalen Zeitpunkt eingespritzt, sondern die Einspritzung erfolgt gleichzeitig in die Ansaugrohrteile benachbarter Zylindergruppen. Weitere Probleme treten bei Systemen bekannter Art auch dadurch auf, daß ihre Zuverlässigkeit im Betrieb und ihre Ansprechempfindlichkeit unvollkommen sind.

Das gemäß der Erfindung vorgesehene Steuerungssystem für die Kraftstoffeinspritzung ermöglicht eine selbsttätige Einstellung der für jeden Zylinder erforderlichen Kraftstoffmenge, und zwar entsprechend den in Ansaugrohr und Atmosphäre herrschenden Drücken, der Einlaßlufttemperatur, der Zylinderkopftemperatur, der Kraftstofftemperatur, der Motordrehzahl, der Batteriespannung, der Drosselklappeneinstellung und in Abhängigkeit von anderen vorgegebenen Eingangsgrößen. Zu diesen sonstigen Eingangsgrößen gehören auch Signale, welche angeben, daß die Drosselklappe weit geöffnet oder vollständig geschlossen ist, und weitere Faktoren, welche den Kraftstoffverbrauch beeinflussen.

Gemäß der Erfindung enthält eine elektronische Steuerung für ein Kraftstoffeinspritzsystem Abtasteinrichtungen zum Abtasten der Werte mehrerer Parameter, welche die in Jeden Zylinder einzuführende Kraftstoffmenge bestimmen und mehrere Eingangssignale

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erzeugen, welche diese Werte repräsentieren; dabei sind Signalverarbeitungseinrichtungen vorhanden, welche diese Eingangssignale derart verarbeiten, daß sie die für die Einführung der erforderlichen Kraftstoffmenge in jeden Zylinder notwendige Einspritzzeit bestimmen, und es sind Steuersignalerzeuger vorgesehen, welche derart auf die Einspritzzeit ansprechen, daß sie Steuersignale zur Steuerung der Öffnung und des Schließens der mit jedem Zylinder zusammenwirkenden Kraftstoffeinspritzdüsen erzeugen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erihält die Einrichtung zur Umwandlung der Werte der Eingangsparameter in Eingangssignale, welche die von jedem Zylinder benötigte Kraftstoff menge wiedergeben, mehrere Verstärker, deren Verstärkungen entsprechend den Werten der Eingangssignale geändert werden. Die AusgangsSignale aus diesen Verstärkern steuern die Frequenz des Ausgangssignals eines Schwingungserzeugers, welcher auch als "rechnender Schwingungserzeuger" bezeichnet wird. Über eine Verzögerungsstrecke werden mit einer durch die Frequenz des Ausgangssignals des Schwingungserzeugers*Verschiebungsfrequenz Impulse gegeben. Wenn die Frequenz des Ausgangssignals des Schwingungserzeugers steigt, steigt auch die Verschiebungsfrequenz der Impulse durch die Verzögerungsstrecke, und umgekehrt'. Die Zeit, welche für den Durchgang der Impulse durch die Verzögerungsstrecke erforderlich ist, steuert die Öffnungszeit der Kraftstoffeinspritzdüsen.

Die Frequenz des Schwingungserzeugers kann sich kontinuierlich in Abhängigkeit von Änderungen der Werte von Eingangssignalen ändern. Die Öffnungs- und Schließzeiten der mit jedem der

* bestimmten

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Zylinder zusammenarbeitenden Einspritzdüsen können sich in gleicher Weise von Umdrehung zu Umdrehung ändern. Außerdem kann sich die Zeit, in der die Kraftstoffeinspritzdüse offenbleibt, von Einspritzdüse zu Einspritzdüse ändern, und zwar abhängig von Änderungen in der Frequenz des Schwigungserzeugers.

Außerdem sind Einspritzeinrichtungen zur Einführung von zusätzlichem Kraftstoff in bestimmte Zylinder vorgesehen, und zwar in Abhängigkeit von plötzlichen Erhöhungen der Leistungsaufnahme, und Einrichtungen zum Absperren Jeglicher Kraftstoffeinführung in die Zylinder bei bestimmten Arten des Abfalls der verlangten Leistung.

Das elektronische Steuerungssystem gemäß der Erfindung ist so beschaffen, daß es mit einem Motor zusammenarbeiten kann, in dem Jeder Zylinder eine ihm zugeordnete Einspritzdüse aufweist, welche entsprechend dem Kraftstoffbedarf des Zylinders einzeln gesteuert wird; das Steuerungssystem gemäß der Erfindung kann Jedoch auch so abgeändert werden, daß es mit einem Motor zusammenarbeiten kann, bei dem eine satzweise Kraftstoffeinspritzung erfolgt.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Operationsverstärker verwendet, um diejenigen Signale zu erzeugen, welche die Periode des Ausgangssignals aus dem rechnenden Schwingungserzeuger steuern. Vorzugsweise ist ein Wandler in den Eingangs- oder Rückkopplungskreis des Operationsverstärkers eingeschaltet. Wenn der von dem Wandler abgetastete Wert des Parameters sich ändert, ändert sich die in die Schaltung eingeführte Impedanz, und es ändert sich dadurch die Verstärkung

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des Verstärkers. Dadurch, daß z.B. selektiv gepolte Dioden zwischen der Eingangsleitung und der Ausgangsleitung eines Operationsverstärkers parallel und in Reihe mit einem Widerstand zusammengeschaltet werden, wird das Ausgangssignal des Operationsverstärkers stückweise linear gemacht. Die Eingangssignal-Spannung, bei der der Operationsverstärker mit der Erzeugung eines linearen Ausgangssignals beginnt, kann gesteuert werden durch Änderung der Nennspannung auf einer der Eingangsleitungen des Operationsverstärkers. Durch Kombination mehrerer stückweise linearer Ausgangssignale aus einer entsprechenden Zahl von Operationsverstärkern kann das System zur Erzeugung von Steuersignalen verwendet werden, welche den jeweiligen charakteristischen Betriebsgrößen eines bestimmten Motors gut angepaßt sind. Auf diese Weise kann z.B. die zeitliche Dauer der Kraftstoffeinspritzung sehr genau denjenigen Parametern angepaßt werden, von denen die Zeitdauer abhängig ist.

Die Eingangsparameter, z.B. Temperaturen, können in Ausgangssignale umgewandelt werden, welche für die Verwendung in diesem Steuerungssystem geeignet sind, indem man beispielsweise Thermistoren, temperaturabhängige Widerstände oder andere Elemente, deren Eigenschaften in geeigneter Weise temperaturabhängig sind, in der Eingangs- oder Rückkopplungsschaltung des Operationsverstärkers unterbringt,, so daß Temperaturänderungen die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers beeinflussen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben.

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Figur 1 zeigt schematisch ein Blockschaltbild der allgemeinen Anordnung der Funktionskomponenten des elektronischen Steuerungssystems gemäß der Erfindung.

Figur 2 zeigt Einzelheiten des in Figur 1 dargestellten rechnenden Schwingungserzeugers 30.

Figur 3 zeigt die Schaltung zur Abtastung bestimmter Temperaturen, welche auf die Arbeitsweise des Motors Einfluß haben.

Figuren 4a - 4h zeigen Schaltungen zur Feststellung des Ansaugrohrdrucks und anderer Parameter» welche von Einfluß auf die Arbeitsweise des Motors sind, und es sind zusätzlich Diagramme zur Erklärung der Wirkungsweise dieser Schaltungen dargestellt.

Figuren 5a, 5b und 5c zeigen Einzelheiten der Verzögerungsschaltung 20 (Figur 1).

Figur 6 zeigt die Schaltungen zur Dekodierung und Steuerung der Einspritzung, welche in den Blocks 60, 70, 80, 90 und 100 der Figur 1 enthalten sind.

Figur 7 zeigt besondere Schaltungen zum Liefern von Eingangssignalen für den rechnenden Schwingungserzeuger 30 (Figur 1), welche Änderungen im Kraftstoffbedarf wiedergeben.

Figur 8 zeigt die Schaltung zur Erzeugung eines Signals, welches die Stellung der Drosselklappe wiedergibt.

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Figur 9 zeigt die Steuerung der Kraftstoffpumpe und weitere Schaltungen, z.B. zur Analyse der Abgaszusammensetzung.

Das elektronische Steuerungssystem gemäß der Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit. einem Kraftstoffeinspritzsystem für einen 8-Zylinder-Kraftfahrzeugmotor beschrieben. Mit entsprechenden Änderungen kann dieses System auch bei Motoren mit anderen Zylinderzahlen verwendet werden. Im übrigen ist zu beachten, daß das elektronische Steuerungssystem gemäß der Erfindung mit Vorteil Verwendung finden kann bei allen wiederholt aktivierten Einrichtungen, bei denen die Zeit der Aktivierung von meßbaren Variablen abhängt.

Figur 1 zeigt schematisch ein Blockdiagramm des Steuerungssystems gemäß der Erfindung. Dabei ist angenommen, daß ein Wandler jedesmal dann ein Signal erzeugt, wenn sich die Kurbelwelle des Motors um 90° gedreht hat. Dieses Signal wird an den Eingang einer Verarbeitungsschaltung 10 weitergegeben, welche veranlaßt wird, einen Impuls zu erzeugen, der zu einer Verzögerungsschaltung 20 weitergegeben wird. Der Impuls gelangt durch Verzögerungsschaltung 20 bei einer Frequenz, welche abhängig ist von der Grundfrequenz eines Taktsignals aus einem rechnenden Schwingungserzeuger 30.

Die Periode der von dem Schwingungserzeuger 30 erzeugten Impulse ist abhängig von Eingangssignalen, die aus mehreren Quellen eingehen. Die wichtigsten Eingänge, die die Frequenz des Ausgangssignals des Schwingungserzeugers 30 steuern, sind Signale, wel-' ehe abhängig sind von dem absoluten Druck im Ansaugrohr, der Motortemperatur (welche an vielen Stellen überwacht werden' kann,

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beispielsweise in der Auspuffleitung, im Zylinderkopf, im Kurbelgehäuse, in den Zylindern oder an anderen geeigneten Punkten, an denen eine Temperatur herrscht, welche für die Motortemperatur repräsentativ ist), der Lufteinlaßtemperatur, der Kraftstoff temperatur, der Motordrehzahl und der Stellung der Drosselklappe. Zusätzlich können auch der Wert der Batteriespannung und eine Messung des von dem Motor abgegebenen Drehmoments verwendet werden, um die Frequenz des Signals aus dem Schwingungserzeuger 30 zu beeinflussen.

Der Einfluß jedes dieser Eingangsparameter auf die Kraftstoffmenge ist verschieden. Einige Parameter haben einen vorherrschenden Einfluß auf die Kraftstoffmenge, während andere nur einen sehr geringen Einfluß haben. Unter normalen Betriebsbedingungen wird die Kraftstoffmenge, die von jeder Einspritzdüse eingespritzt wird, hauptsächlich von dem Druck im Ansaugrohr und der Motordrehzahl bestimmt. Die Temperatur der Luft, des Kraftstoffs und des Wassers haben ebenfalls einigen Einfluß auf den Kraftstoffbedarf, und zwar in abnehmender Bedeutung nach der angegebenen Reihenfolge nur bei Arbeit unter normaler Betriebstemperatur. Während des Warmlaufens ist die Wassertemperatur jedoch der wichtigste Temperaturparameter, gefolgt von Luft- bzw. Kraftstofftemperatur.

Ein Ausgleichsrechner 50 errechnet Eingangssignale für die Steuerung des Schwingungserzeugers 30 nach der Lage der Kurbelwelle und der Drosselstellung. Durch den Ausgleichsrechner 50 werden außerdem getrennte Signale verarbeitet, welche repräsentativ sind für die weit geöffnete Drosselstellung (WOT), für die vollständig geschlossene Drosselstellung (FCT), die Motordrehzahl, die Leistung des Anlaßmotors und dne Information über

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die Betriebsunterbrechung. Der rechnende Schwingungserzeuger 30 verarbeitet Signale aus dem Ausgleichsrechner 50 sowie die anderen Eingangssignale, und er erzeugt ein Ausgangssignal, dessen Frequenz von diesen und anderen Eingangssignalen abhängig ist.

Die funktioneilen Beziehungen zwischen der erforderlichen Kraftstoffmenge und den Eingangsparametern hängen von den besonderen Eigenschaften des jeweils verwendeten Motors ab. Zur Erforschung und Bestimmung dieser Beziehungen ist bereits umfangreiche Arbeit geleistet worden. In diesem Zusammenhang wird auf ein Buch "Aircraft Powaplant Handbook¹¹ Bezug genommen, welches im Januar 1949 vom U.S. Department of Commerce herausgegeben wurde; in diesem Buch sind viele dieser Beziehungen und Abhängigkeiten untersucht und beschrieben.

Die Ausgangsimpulse aus dem Schwingungserzeuger 30 bewirken, daß Impulsgruppen aus der Verarbeitungsschaltung 10 durch die Verzögerungsschaltung 20 gelangen. Die Zeiten, die die Impulsgruppen benötigen, um durch die Verzögerungsschaltung 20 zu gelangen, sind umgekehrt proportional der Frequenz des Ausgangssignals aus dem Schwingungserzeuger 30.

Durch den Durchgang der Impulsgruppen durch die Verzögerungsschaltung 20 werden zwei Arten von Informationen erhalten. Ein Datenentschlüssler 100 stellt die Anwesenheit jeder Impulsgruppe am Anfang der Verzögerungsschaltung 20 fest. Daraufhin erzeugt der Datenentschlüssler 100 ein Steuersignal, welches weitergegeben wird zu einem A-Zähler 90. Dieses Signal schaltet den Zähler 90 um einen Wert weiter. Zähler 90 kann bis zum Wert N zählen, wobei N eine ganze Zahl ist, welche die Gesamtzahl der Zylinder eines Motors angibt. (Bei der vorliegenden Beschreibung ist angenommen, daß acht Zylinder vorhanden sind.) Die .Änderung der Zählung im Zähler 90 bewirkt, daß ein Signal zu einem

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Einspritzentschlüssler 80 weitergegeben wird. Dieses Signal identifiziert jeweils denjenigen Zylinder, in den Kraftstoff einzuspritzen ist. Der Einspritzentschlüssler 80 gibt dann ein Signal weiter, welches die öffnung der entsprechenden Einspritz· düse veranlaßt. Anschließend wird Kraftstoff entweder in die Ansaugleitung oder direkt in einen Zylinder eingespritzt.

Wenn die durch die Verzögerungsschaltung 20 hindurchgeführte Impulsgruppe das Ende der Verzögerungsschaltung 20 erreicht, wird ein Signal zu einem Datenentschlüssler 60 weitergegeben. Der Datenentschlüssler 60 erzeugt dann einen Impuls, welcher zu einem B-Zähler 70 weitergegeben wird. Der Zähler 70 kann ebenfalls N verschiedene Stellen aufweisen. Die Änderung der Zählung im Zähler 70 bewirkt, daß ein Signal zum Einspritzentschlüssler 80 weitergegeben wird. Dieses Signal beendet dann die Kraftstoffeinspritzung.

Mehrere Impulsgruppen werden nacheinander durch die Verzögerungsschaltung 20 hindurchgeführt. Jede Impulsgruppe aktiviert nacheinander die Datenentschlüssler 100 und 60 und sorgt dafür, daß die Einspritzung von Kraftstoff in die entsprechenden Zylinder eingeleitet und dann wieder unterbrochen wird. Auf diese Weise wird jede Einspritzdüse nacheinander derart angesteuert, daß sie die vorgeschriebene Kraftstoffmenge in den entsprechenden Zylinder einführt.

Die Zeit, welche Impulsgruppen benötigen, um durch die Verzögerungsschaltung 20 zu gelangen, ändert sich abhängig von der Frequenz des Ausgangssignals aus dem Schwingungserzeuger 30. Auf diese Weise ist erreicht, daß dieses Steuerungssystem sehr

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schnell auf Änderungen in den Betriebsbedingungen des Motors anspricht und dafür sorgt, daß die optimale Kraftstoff menge in jeden Zylinder eingespritzt wird.

Figur 2 zeigt Einzelheiten der Schaltung des Schwingungserzeugers 30 (Figur 1). Die zu dieser Schaltung gelangenden Signale enthalten Signale (+TEMP und -TEMP), welche bestimmte Temperaturen angeben, und ein für den Druck im Ansaugrohr repräsentatives Signal. Im allgemeinen steigt die von jedem Zylinder benötigte Kraftstoffmenge an, wenn Lufttemperatur, Wassertemperatur und Kraftstofftemperatur fallen, und wenn der Druck in der Ansaugleitung ansteigt. Die Periode des von dem Schwingungserzeuger 30 (Figur 2) erzeugten Signals muß daher ansteigen, wenn die genannten Temperaturen fallen. Wenn die Periode des Schwingungserzeugers 30 ansteigt, steigt auch die Zeitj welche für den Durchgang der Impulse durch die Versögerungsschaltung 20 erforderlich ist, und damit die Einspritzzeit.

In den Schwingungserzeuger 30 werden über Widerstände 301 und 302 zusammengesetzte Signale eingeführt, welche den Einfluß bestimmter Temperaturen wiedergeben. Ein positives Signal, welches der Temperatur proportional ist (+TEMP-Signal) wird durch Widerstand 301 eingegeben. Ein umgekehrtes Signal (-TEMP-Signal) wird durch Widerstand 302 eingeben. Die Erzeugung dieser beiden Signale wird nachfolgend noch im.Zusammenhang mit Figur 3 beschrieben werden. MOS-Transistoren 303, 304, 305 und 306 sind derart miteinander verbunden, daß sie einen Schaltkreis bilden. Die Quellen (sources) der Transistoren 303 und 306 sind miteinander verbunden, und auch die Gatter der Transistoren 304 und 305. Die Gatter der MOS-Transistoren 304 und 305 sind durch Leitung 318a

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mit dem Kollektor eines Transistors 316 verbunden. Die Gatter der MOS-Transistoren 303 und 306 sind über Leitung 317a mit dem Kollektor eines Transistors 317 verbunden.

Bei der folgenden Beschreibung der Arbeitsweise der Schwingungserzeugerschaltung wird angenommen, daß bei Betriebsbeginn Transistor 318 sperrt und Transistor 317 leitend ist. Die Kollektorspannung des Transistors 318 ist daher die negative Spannung einer Spannungsquelle 312, während die Kollektorspannung des Transistors 317 entweder gleich der Spannung der Spannungsquelle 312 plus dem Spannungsabfall über Widerstand 322 ist oder etwa null Volt beträgt. Dementsprechend liegt eine negative Spannung, welche etwa gleich der der Spannungsquelle 312 ist, an den Gattern der Transistoren 304 und 305 und versetzt sie in den Ausschaltzustand, während eine wesentlich höhere Spannung (etwa null Volt), welche ausreicht, um die Transistoren 303 und 306 einzuschalten, an den Gattern dieser letzteren beiden Transistoren anliegt. Dementsprechend bilden die Transistoren 303 und 306 Stromwege niedrigen Widerstands für Signale, welche von ihren Abzügen (drains) zu anderen Quellen (sources) fließen. Transistor 306 ist verbunden mit der einen Eingangsleitung eines Operationsverstärkers 307. Die andere Eingangsleitung des Verstärkers 307 ist geerdet durch ein Filter, welches eine Kapazität 307a und einen Widerstand 307b enthält. Transistor 303 ist so geschaltet, daß die nicht verwendete +TEMP-Signalquelle an Erde liegt.

Wenn Transistor 318 sich in Ausschaltstellung befindet, ist Transistor 306 in Einschaltstellung, und die von dem -TEMP-Eingangswandler erzeugte Eingangsspannung liegt an dem integrierenden Verstärker307. Der Eingangsstrom zu diesem Verstärker 307 wird durch eine Kapazität 3O7f integriert. Widerstände 307i,

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3O7d und 307h bilden ein zusätzliches Mittel zur Steuerung der Zeit, welche erforderlich ist, damit die Spannung über der Kapazität 307f den gewünschten Wert erreicht. Zenerdioden 307k und 307n begrenzen die Ausgangsspannung des Verstärkers 307 auf ¥erte innerhalb der Eingangsspannungsgrenzen von Vergleichsschaltungen 308 und 309. Unter normalen Betriebsbedingungen werden die Dioden 307k und 307 nicht benötigt.

Die Ausgangsspannung des Verstärkers 307 hat daher zu Anfang eine linear ansteigende positive Form. Dieses Ausgangssignal gelangt auf die positiven und negativen Eingangsleitungen zu den Vergleichsschaltungen 308 bzw. 309ο Eingangsleitungen 308c und 309h zu den Vergleichsschaltungen 308 und 309 nehmen Spannungen auf, welche dem absoluten Druck im Ansaugrohr (V__m -Eingang 308b) bzw. der Beschleunigung (ΔΤΗ für die Änderung der Drosselklappeneinstellung, Eingang 309g) entsprechen. Diese beiden Leitungen sind auch durch Kondensatoren 308a und 309a mit Erde verbunden. Außerdem ist Eingangsleitung 309h über einen veränderbaren Widerstand 309c und Widerstand 309b mit einer positiven Spannungsquelle 310b verbunden, und er ist auch über Widerstände 3O9d, 309f und 3O9e mit einer negativen Spannungsquelle 312 verbunden. Der Schleifkontakt auf dem Widerstand 309c stellt die Schwellenspannung für die Vergleichsschaltung 309 ein.

Die Vergleichsschaltung 309 erzeugt ein niedriges Ausgangssignal bei Eingang eines positiv gerichteten Rampensignals auf Leitung 3O9J, welches stärker zum positiven gerichtet ist als die Spannung an dem Schleifer des Potentiometers 309c Dieses niedrige Ausgangssignal wird angelegt an die eine Eingangsleitung eines

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NOR-Gatters 315. Wie noch beschrieben werden wird, erzeugt das NOR-Gatter 315 dann ein hohes Signal.

Die NOR-Gatter 314 und 315 sind als RS-Kippschaltung geschaltet. Wenn das Ausgangssignal aus dem Verstärker 307 unterhalb des Niveaus des Bezugssignals auf Leitung 309h liegt, erzeugt die Vergleichsschaltung 309 ein hohes Ausgangssignal. Das Bezugssignal auf Leitung 309h zur Vergleichsschaltung 309 hat dabei stets einen höheren Wert als das Bezugssignal aus Signalquelle 308b, welches auf Leitung 308c zur Vergleichsschaltung 308 weitergegeben wird (es ist also V,q₈ <c V^qou) » ^^as Ausgangssignal aus dem NOR-Gatter 315 hat daher einen niedrigen Wert. Dieses niedrige Signal wird über Widerstand 316 zu der Basis des pnp-Transistors 317 weitergegeben und versetzt dadurch Transistor 317 in den Einschaltzustand. Wie bereits beschrieben, hält die Kollektorspannung des Transistors 317 die mit den FET-Transistoren 303 und 306 verbundenen Kanäle im leitenden Zustand. Wenn Jedoch, wie beschrieben, das positiv gerichtete Rampensignal aus dem Verstärker 307 einen vorgegebenen Wert erreicht (^V3O9h^» fällt das Ausgangssignal aus der Vergleichsschaltung 309 auf einen niedrigen Wert und schaltet dadurch das Ausgangssignal aus NOR-Gatter 315 von einem niedrigen auf ein hohes Niveau. Dieses hohe Ausgangssignal versetzt Transistor 317 in den Ausschaltzustand und wird zu dem anderen Eingang des NOR-Gatters 314 rückgekoppelt .

Das NOR-Gatter 314 erzeugt ein Eingangssignal von niedrigem Niveau, welches an die Basis des Transistors 318 über Widerstand 319 angelegt wird. Dieses niedrige Signal versetzt Transistor 318 in den Einschaltzustand und erhöht den Wert der Spannung an den Gattern der FET-Transistoren 304 und 305 auf null. Dementsprechend werden diese beiden Transistoren in den Einschaltzustand

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versetzt, während Transistor 317 abgeschaltet wird und die Gatterspannungen der FET-Transistoren 303 und 306 herabsetzt, wobei sie in den Ausschaltzustand versetzt werden. Das +TEMP-Signal aus dem Temperatur-Wandler wird nun über Widerstand 301 an die Eingangsleitung des Operationsverstärkers 307 angelegt. Die ursprünglich auf Kondensator 307f vorhandene Ladung ist jetzt nicht mehr vorhanden. Dementsprechend fällt das Niveau des Ausgangssignals aus dem Operationsverstärker 307 ab. Wenn dieses Ausgangssignal unter das Niveau des Signals V_„„ aus Quelle 308b auf Leitung 308c zur Vergleichsschaltung 308 fällt, fällt das Ausgangssignal aus der Vergleichsschaltung 308 auf einen niedrigen Wert. Dadurch wird Transistor 318 in den Ausschaltzustand und Transistor 317 wieder in den Einschaltzustand versetzt. '

Auf diese Weise erhält das Ausgangssignal aus Verstärker 307 eine dreieckige Form, wie es in Figur 2 dargestellt ist. Die Periode der Schwigungsform ändert sich mit der Geschwindigkeit, mit der Kondensator 5O7f geladen und entladen wird. Je höher die Aufladungsgeschwindigkeit bzw. der Ladestrom, umso kürzer ist die Periode. Der Strom ist wiederum unmittelbar proportional der Spannungsdifferenz zwischen den +TEMP- und -TEMP-Eingangsleitungen. Wenn die Potentialdifferenz zwischen den Signalen auf Leitung 308c zur Vergleichsschaltung 308 und auf Leitung 309h zur Vergleichsschaltung 309 ansteigt, steigt die Amplitude der periodisch dreieckförmig ausgebildeten Schwingungsform des Verstärkers 307 an* und die Periode dieser Schwingungsform wird erhöht. Das Ergebnis ist eine längere Einspritzzeit. Wenn umgekehrt die Potentialdifferenz zwischen den Signalen auf diesen beiden Leitungen geringer wird, wird die Einspritzzeit verkürzt. Das Potential auf Leitung 308c wird im wesentlichen durch den absoluten Druck im Ansaugrohr gesteuert (vgl. Figur 4b,

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Verstärker 430). Außerdem hat auch die Drehzahl des Motors Einfluß auf das jeweilige Signalniveau auf Leitung 308c.

Die Spannung ΔΤΗ aus Quelle 309g» welche die Spannung auf Leitung 309h zur Vergleichsschaltung 309 steuert, hängt in erster Linie ab von dem Ausgangssignal aus der in Figur 8 dargestellten Schaltung, welches die Lage der Drossel und die Änderungsgeschwindigkeit der Drosselstellung angibt.

Ein besonderer Vorteil der beschriebenen Schaltung ist, daß das dreieckförmige Signal aus dem Operationsverstärker 307 eine einfache Wartung und Überwachung des Systems ermöglicht, da es lediglich erforderlich ist, Neigung und Amplitude des Ausgangssignals aus dem Operationsverstärker 307 zu beobachten· Die .Amplitude dieses Ausgangssignals hängt in erster Linie ab von dem absoluten Druck im Ansaugrohr, und in zweiter Linie ist sie abhängig von der Frequenz der Kurbelwelle des Motors. Die Neigung der dreieckförmigen Schwingungsform wird dagegen in erster Linie durch die Eingangstemperaturen beeinflußt und in zweiter Linie durch vorübergehende Betriebsbedingungen, beispielsweise die weite Öffnung der Drossel. Fehler in der Einspritzperiode können daher entweder zurückgeführt werden auf eine unrichtige Amplitude des Ausgangssignals aus dem Operationsverstärker 307 oder auf eine unrichtige Neigung dieses Ausgangssignals. Dieses Merkmal erlaubt daher, daß das System analysiert waden kann, wenn die Einspritzperiode unrichtig ist. Man kann bestimmen, ob der Fehler darauf beruht, daß das Ausgangssignal aus Verstärker eine unrichtige Amplitude hat, und in diesem Fall liegt der Fehler in dem Teil des Systems, in dem der absolute Druck der Ansaugleitung gemessen wird, oder aber das Signal hat eine unrichtige Neigung, und in diesem Fall liegt der Fehler in demJenigenTeil des Systems, in dem die Temperatur abgetastet wird.

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Jede besondere Komponente des Systems kann ohne "besondere Schwierigkeiten durch eine andere, genau funktionierende ersetzt werden, und der Einfluß dieser Komponente auf das Ausgangssignal kann bestimmt werden. Wenn sich keine Änderung der Form dieses Signals einstellt, ist dies ein Zeichen dafür, daß die ersetzte Komponente korrekt arbeitet, und es kann die Suche nach der ungenau arbeitenden Komponente fortgesetzt werden, bis sie gefunden ist.

Wenn der Fehler jedoch nicht in den externen Wandlern liegt, sondern in der Prozeßschaltung selbst, kann eine Analyse des dreieckigen Ausgangssignals aus Verstärker 307 für bekannte Werte aller Eingansparameter, welche dJsses Signal beeinflussen, vorgenommen werden, und man kann auf diese Weise denjenigen Teil der Prozeßschaltung ermitteln, welcher unrichtig arbeitet.

Die RS-Kippschaltung mit den Gattern 314 und 315 erzeugt eine rechteckige Schwingungsform an der Ausgangsleitung des NAND-Gatters 314a. Die Schwingungsform ist in. Figur 2 gezeigt. Erforderlichenfalls kann ein Ausgangssignal auch von der Ausgangsleitung des NOR-Gatters 315 oder von zahlreichen anderen Stellen der Schaltung abgenommen werden. Das Ausgangssignal aus Schwingungserzeuger 30 wird, wie bereits beschrieben, zum Hindurchführen der Impulsgruppen durch Verzögerungsschaltung 20 (Figur 1) verwendet.

Figur 3 zeigt die Schaltung zum Erkennen und Verarbeiten von Signalen aus Wandlern, welche mit der Drosselklappenbetätigung, dem Steuerkreis für den Starter des Motors, der Wassertemperatur und der Lufttemperatur zusammenarbeiten. Zuerst wird die Betriebsweise der Schaltung beschrieben, welche dem Wandler für

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die weit geöffnete Drosselstellung zugeordnet ist. Die Drosselklappe ist nur dann voll geöffnet, wenn der Fahrer maximal beschleunigt. Eine maximale Beschleunigung erfordert mehr Kraftstoff als eine normale Beschleunigung. In diesem Fall ist vorgesehen, daß ein Nocken, ein elektronischer Sensor oder eine andere vom Drosselgestänge betätigte Einrichtung die in Figur 3 mit WOT gekennzeichnete Leitung erdet oder auf ein niedriges Niveau versetzt, wobei Transistor 331 gesperrt wird. (Dioden 331a und 331b, welche mit der Basis des Transistors 331 verbunden sind, reduzieren mögliche Rauscherscheinungen, welche die Arbeitsweise des Transistors 331 nachteilig beeinflussen könnten. Diese Dioden können Jedoch im Bedarfsfall fortgelassen werden.) Die Kollektorspannung am Transistor 331 wird auf diese Weise auf ein hohes Niveau versetzt, welches wiedergegeben ist durch die positive Spannungsquelle V . Dadurch wird Transistor 332 in die Einschaltstellung versetzt. Die Kollektorspannung am Transistor 332 fällt dann ab auf einen niedrigen Wert, und es wird die Eingangsspannung zum Operationsverstärker 338 herabgesetzt. Diese Eingangsspannung wird an den Operationsverstärker 338 durch ein Filter angelegt, welches Widerstand 338a und Kondensator 337 enthält. Der Kondensator 337 glättet den Übergang von der weit geöffneten Drosselstellung zu dem ausgeglichenen Zustand des Normalbetriebs. Wie bekannt, ist die Ausgangsspannung V_Q eines Operationsverstärkers von der Eingangsspannung V₁ nach der folgenden Beziehung abhängig:

^Vo - "

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Diese Beziehung kann in bezug auf Verstärker 338 wie folgt geschrieben werden:

^Vi340 ^ ~ ^V337a ^^R338b/^R338a)

In Gleichung (1) ist R^, der Rückkopplungswiderstand und Rp Eingangswiderstand, durch den das Eingangssignal zu der Eingangsleitung gelangt. Im allgemeinen hat ein Operationsverstärker eine hohe Verstärkung, so daß die nicht geerdete Eingangsleitung des Operationsverstärkers als eine virtuelle Erdung behandelt werden kann.

Das Ausgangssignal aus dem Operationsverstärker 338 wird anschließend weitergegeben zu einem Widerstandsnetzwerk, welches Widerstände 340a, 342, 340b, 34Od und 340c enthält. Die Widerstände 34Ob und 342 sind Thermistoren mit negativem Temperaturkoeffizienten, und ihre Widerstände nehmen geringere Werte an, wenn die Wassertemperatur des Motors steigt. Dieses Netzwerk dient im wesentlichen als der Eingangswiderstand (R₂ in Gleichung (1)) zwischen dem Eingangssignal und der Eingangsleitung zum Operationsverstärker 340. Rückkopplungswiderstand 34Of ist dem Widerstand R«- in Gleichung (1) äquivalent. Die kreisförmigen Symbole 34Oi, 340j und 340k zeigen Anschlüsse, durch die äußere Wandler an die Verarbeitungsschaltung angeschlossen sind. Diese Verarbeitungsschaltung ist vorzugsweise eine integrierte Schaltung. Wenn die Widerstandswerte der Widerstände 342 und 340b abnehmen, nimmt die Ausgangsspannung aus Operationsverstärker 340 zu. Wie bereits im Zusammenhang mit Gleichung (1) erläutert, ' erhöht dies die Differenz zwischen der Spannung auf den

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Leitungen +TEMP und -TEMP (Figuren 2 und 3) und verkleinert die Periode des Ausgangssignals aus Schwingungserzeuger 30 (Figuren 1 und 2).

Operationsverstärker 341 stellt zusammen mit Eingangswiderständen 341 e, 341f, Rückkopplungsdiode 341c und Kondensator 341b, Ausgangswiderstand 341 g und Diode 341 a eine Rücklcopplungsschaltung dar, welche verhindert, daß das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 340 größer wird als "bei Einheitsverstärkung. Diese Rückkopplungsschaltung tritt in Tätigkeit, wenn die Widerstände der Thermistoren 340b und 342 unter denjenigen Wert abfallen, der der Einheitsverstärkung für den Operationsverstärker 340 zugeordnet ist. Die gesamte Rückkopplungsschaltung liegt parallel zum Rückkopplungswiderstand 340f.

Die Dioden 341a und 341c, welche mit dem Operationsverstärker 341 zusammenarbeiten, haben mehrere Aufgaben. Die Diode 341a sorgt dafür, daß das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 341, bezogen auf den Eingang von Operationsverstärker 340, nur eine Polarität hat. Diode 341c begrenzt unerwünschte Abweichungen am Operationsverstärker 341. Kondensator 341b, welcher parallel zur Diode 341c liegt, sichert die Verstärkung und die Phasenkompensation der Operationsverstärker 340 und 341, um Schwingungen in der Schaltung zu vermeiden.

Die nächste Stufe der Schaltung enthält eine weitere Operationsverstärkerstufe mit Rückkopplung, welche der vorbeschriebenen Operationsverstärkerstufe sehr ähnlich ist. Operationsverstärker 344 besitzt ein Eingangs-Widerstandsnetzwerk mit Widerständen 344a, 344b (beide Widerstände sind Thermistoren, welche die Lufttemperatur messen) sowie Widerstände 344c und 344d. Kondensator

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344g dient zur Ausfilterung von unerwünschtem Rauschen. Widerstand 344h und der veränderliche Widerstand 344i liegen in dem Rückkopplungsweg des Operationsverstärkers 344. Der veränderliche Widerstand 344i ermöglicht die Einstellung der Verstärkung in der Stufe. Diese Widerstände sind dem Widerstand R^ in Gleichung (1) äquivalent. Operationsverstärker 345 und die ihm zμgeordnete Schaltung bilden einen Rückkopplungsweg zur Steuerung des Ausgangssignals aus dem Operationsverstärker 344 in der gleichen Weise wie es oben im Zusammenhang mit den Operationsverstärkern 340 und 341 beschrieben wurde. Verstärker 345 und die ihm zugeordnete Schaltung können erforderlichenfalls fortfallen, abhängig davon, in welcher Weise das beschriebene System auf die Eingangstemperatur und die absoluten Werte der Thermistoren reagiert, welche für die Widerstände 344a und 344b gewählt sind. Wenn beispielsweise das Steuerungssystem über einem verhältnismäßig weiten TEmperaturbereich verwendet wird, kann Operationsverstärker 345 fortfallen.

Das Ausgangssignal aus Operationsverstärker 344 repräsentiert den Einfluß der Lufttemperatur auf die Periode des Schwingungserzeugers 30 (Figuren 1 und 2). Aus Gleichung (1) geht hervor, daß das Ausgangssignal V _o-xjj, aus Verstärker 344 von dem Eingangssignal "Vj^₀ zum Verstärker 340 in folgender Weise abhängig ist (vorausgesetzt, daß die Rückkopplungsschaltungen, welche die Verstärker 341 und 345 enthalten, sich nicht im aktiven Zustand befinden);

^νο344 " ^ R2 ^;344 ^Ä ^"R2~"^;340 ^{Λ v}i340

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Die Widerstände R1 und R2 mit den entsprechenden Beizahlen repräsentieren die kombinierten Widerstände, welche in den Rückkopplungsschaltungen bzw. Eingangsschaltungen der entsprechend bezifferten Operationsverstärker liegen. Aus Gleichung (3) ist ersichtlich, daß das Ausgangssignal V 3^4 den multiplikativen Effekt von Temperaturänderungen wiedergibt, welche in den Werten von Rp340 ^¹¹^ ^2-344 ^en^^^al^^en sind.

Wenn ein kalter Motor in Betrieb genommen wird, wird mehr Kraftstoff benötigt als bei normalen Betriebsbedingungen bei der gleichen Temperatur. In Figur 3 ist daher vorgesehen, daß ein Anlaßmotor-Wandler ein positives Ausgangssignal auf Leitung 335 erzeugt, wenn eine Spannung an den Startermotor angelegt wird. Dieses Signal versetzt Transistor 333 in die Einschaltstellung, Der Transistor 333 erniedrigt dann die Ausgangsspannung an einer der Eingangsleitungen des Operationsverstärkers 338. Kondensator 337 speichert eine Ladung, welche das Anliegen einer neuen Eingangsspannung am Operationsverstärker 338 wiedergibt. (Kondensator 337 arbeitet im wesentlichen in der gleichen Weise, abhängig davon, ob der Spannungsabfall über Widerstand 334 durch das Signal einer weit geöffneten Drosselstellung erzeugt ist oder durch ein Anlaßmotor-Signal.) Die Zeit, in der nach dem Verschwinden des Anlaßsignals eine zusätzliche Kraftstoffmenge in den Motor eingeführt wird, bestimmt sich durch die Werte der Widerstände 334 und 338a sowie des Kondensators 337. Die auf Kondensator 337 gespeicherte Ladung hängt von dem Spannungsabfall über Widerstand 334 ab. Wenn am Startermotor keine Spannung mehr anliegt, verhindert die Ladung auf Kondensator 337, daß die Schaltung sofort die zusätzliche Kraftstoffversorgung des Motors unterbricht. Wenn jedoch die Ladung dieses Kondensators zum Normalwert zurückkehrt, wird die Periode des Schwingungserzeugers 30 und demgemäß die den Einspritzdüsen zugeführte Kraftstoff menge stufenweise auf den Normalwert zurückgeführt, wie er

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von den sonstigen Betriebsbedingungen des Motors bestimmt ist. Die Kenngrößen des Kondensators. 337 werden so eingestellt, daß eine Anpassung an die verschiedenen Motoren oder Fahrzeuge erfolgt, bei denen das elektronische Steuersystem gemäß der Erfindung verwendet wird^ Je größere Motoren verwendet werden, umso länger braucht der Motor, um sich auf Änderungen der Leistungsabnahme „einzustellen, und die Kapazität 337 wird entsprechend größer zu bemessen sein. Auch wird bei größeren Fahrzeugen die Kapazität des Kondensators 337 größer sein, da mehr Kraftstoff benötigt wird, um das Fahrzeug zu beschleunigen.

Wenn ein Fahrer den Motor bei weit geöffneter Drosselstellung beschleunigt, dann aber plötzlich seinen Fuß vom Gaspedal fortnimmt, sperrt eine weitere Schaltung, die nachfolgend noch beschrieben wird, die gesamte Kraftstoffzufuhr zum Motor. In der Zwischenzeit nimmt die Ladung auf Kondensator 337 wieder den Normalwert an. Das Ergebnis ist, daß die geringstmögliche Menge überschüssiger Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxide als unvollständig verbrannter Kraftstoff an die Atmosphäre abgegeben wird. Bei einer großen Maschine beträgt die Zeitkonstante der RC-Schaltung, zu welcher der Kondensator 337 gehört, etwa 1-2 Sekunden.

Operationsverstärker 338 sollte eine niedrige Ausgangsimpedanz haben, um die Fehler gering zu halten, welche aufgrund dieser Impedanz an dem von Thermistor 3^Ob erzeugten Signal auftreten. Ebenfalls sollte die Ausgangsimpedanz des Operationsverstärkers 340 niedrig sein, um in ähnlicher Weise den unerwünschten Einfluß dieser Impedanz auf die folgenden temperaturabfühlenden Thermistoren möglichst gering zu halten. Die Ausgangswiderstandswerte der Operationsverstärker liegen vorzugsweise unter 10 Ohm. Demgegenüber haben Thermistoren Impedanzen von mehreren 100 bis mehrere 1.000 0hm.

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Im Zusammenhang mit Figur 3 wurden Thermistoren beschrieben zum Abflinien der Wassertemperatur und der Lufttemperatur, Falls erforderlich, kann auch eine zusätzliche Operationsverstärkerstufe für die Kraftstofftemperatur vorgesehen sein. Weitere Operationsverstärker mit verstarkungssteuernden Thermistoren können zusätzlich vorhanden sein, um andere wichtige Temperaturen zur Steuerung des Kraftstoffbedarfs des Motors abzufühlen. In diesem Zusammenhang sind insbesondere die Abgastemperatur, die Öltemperatur, die Blocktemperatur und - in noch weiter vervollkommneten Systemen - die einzelnen Zylindertemperaturen zu nennen.

Die Verarbeitungsschaltung 10 verarbeiter die Signale aus den 90°- und 720°-Wandlern. Sie die:
zeiten und der Synchronisation.

90°- und 720°-Wandlern. Sie dient zur Steuerung der Einspritz-

Figuren 5a und 5b zeigen Einzelheiten der Verstärkerschaltungen, welche im Zusammenhang mit dem 90°-Wandler und dem 720°-Wandler verwendet werden. Die Arbeitsweise dieser Wandler wird noch im Zusammenhang mit der 90°-Abtastschaltung beschrieben. Die mit der 72O°-Abtastung zusammenarbeitende Schaltung arbeitet im wesentlichen in gleicher Weise, nur weniger häufig. Ein Signal aus dem 90°-Wandler, welcher auf der Verteilerwelle, der Kurbelwelle oder der Steuerwelle angeordnet sein kann, wird festgestellt und unmittelbar auf Leitungen 501 und 502 zu Differenzverstärker 507 weitergegeben. Das Ausgangssignal aus Verstärker 507 wird an die eine Eingangsleitung eines UND-Gatters 511 gelegt und durch Kondensator 509 gefiltert. Die andere Eingangsleitung zu diesem UND-Gatter ist mit einer positiven SpannuqsBquelle verbunden. Das Ausgangssignal auf Leitung 513 aus UND-Gatter 511 ändert sich von einem niedrigen Wert in einen hohen Wert,

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wenn ein Impuls am 9O°-Abtastwandler auftritt. Die Differentialverbindung von dem 9O°-Wandler zum Differenzverstärker 507 verhindert Gleichtaktsignale und Streusignale bei der Aktivierung des UND-Gatters 511.

Das 720°-Signal wird in gleicher Weise in einer Schaltung gemäß Figur 5a verarbeitet*

Das Ausgangssignal aus der 9O°-Abtastschaltung auf Leitung 514 wird weitergegeben zum Ausgleichsrechner 50 (Figur 1), welcher noch beschrieben werden wird. Der Ausgleichsrechner 50 nimmt besondere Korrekturen für bestimmte Betriebszustände vor. Das Ausgangssignal aus der 720°-Abtastschaltung wird nur in die" Verarbeitungsschaltung 10 eingegeben.

In diesem Zusammenhang ist klarzustellen, daß alle in dieser Beschreibung angegebenen Gradzahlen Grade der Drehung der Kurbelwelle sind. In einem Viertakt-Achtzylindermotor wird ein Kraftstoffluftgemisch jeweils nach einer Kurbelwellendrehung von 90° in einen neuen Zylinder eingebracht. Für alle Typen von Viertaktmotoren 1st ein Maschinenzyklus jeweils nach einer Drehung von 720° der Kurbelwelle abgeschlossen.

Figur 5c zeigt Einzelheiten der logischen Schaltung der Verarbeitungsschaltung 10 und der Verzögerungsschaltung 20. Das Ausgangssignal aus der Verarbeitungsschaltung 10 (Figur 1) enthält zwei Impulse, wenn dieses Ausgangssignal von einem Signal aus einem 90°-Äbtastwandler erzeugt ist. Wenn jedoch ein Eingangssignal von dem 720°-Abtastwandler eingeht, erzeugt die Verarbeitungsschaltung 10 ein Ausgangssignal mit vier Impulsen.

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Das Zweiimpuls-Ausgangssignal nimmt zwei Stellen in der Verzögerungsschaltung 20 ein, während das Vierimpuls-Ausgangssignal aus der Verarbeitungsschaltung 10 vier Stellen der Verzögerungsschaltung 20 einnimmt. Das 9O°-Abtastsignal wird in Verstärker 523 (Figur 5c) umgekehrt und dann weitergeleitet zum 9O°-Speicher 525. Dort wird das 90°-Signal während einer Zeitdauer gehalten, welche ausreicht, um zwei Impulse im Schieberegister 530-1, dem ersten Register in der digitalen Verzögerungsstrecke 20, unterzubringen. Die Anwesenheit von Impulsen in den ersten beiden Stellen im Schieberegister 530-1 wird durch NAND-Gatter 527 festgestellt. Das Signal auf der Eingangsleitung zum NAND-Gatter 527 vom 720°-Speicher 526 hat normalerweise einen hohen Wert. Die Signale auf den beiden Eingangsleitungen zum NAND-Gatter aus Schieberegister 530-1 haben im Normalfall einen niedrigen Wert. Das NAND-Gatter 527 erzeugt daher ein normalerweise hohes Ausgangssignal. Bei der Weitergabe der beiden Impulse mit hohem Wert von dem Speicher 525 zu den ersten beiden Stellen im Schieberegister 530-1 nimmt jedoch die Signalhöhe auf allen drei Eingangsleitungen zum NAND-Gatter 527 einen hohen Wert an, und das Ausgangssignal aus NAND-Gatter 527 erhält einen niedrigen Wert. Dadurch wird ein hohes Ausgangssignal aus NOR-Gatter 528 erzeugt, welches über Inverter 529 weitergegeben wird zur Rückstellklemme des 9O°-Speichers 525 und den Speicher wieder in den Ausgangszustand versetzt. Das Ausgangssignal aus dem 90°-Speicher 525 fällt daher wieder auf einen niedrigen Wert zurück. Dementsprechend führen die restlichen Taktimpulse aus dem Schwingungserzeuger 30 niedrige Signale in die erste Stelle des Schieberegisters 530-1 ein, und kein hohes Signal. Mittlerweile sind die Impulse hohen Wertes, welche sich früher in dieser Stellung befanden, durch Verzögerungsstrecke 20 verschoben worden.

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Das Signal auf der Ausgangsleitung aus dem 720°-Speicher 526 hat normalerweise einen hohen Wert. Wenn jedoch das 72O°-Abtastsignal eingeht, fällt das Ausgangssignal aus dem 720 -Speicher 526 auf einen niedrigen Wert und versetzt NAND-Gatter 527 in den Aus-Zustand. Wenn aber das Schieberegister 530-1 vier Impulse in seinen vier Stellen erhält, wird NAND-Gatter 534 aktiviert und erzeugt ein Ausgangssignal von niedrigem Wert. Dieses niedrige Ausgangssignal wird durch NOR-Gatter 528 und Inverter weitergeleitet, und das Ausgangssignal aus dem 90 -Speicher wird wieder vom hohen Wert zum niedrigen Wert geändert.

Der 720°-Speicher 526 wird mit Absicht etwas früher als der 90°-Speicher 525 aktiviert; dadurch wird NAND-Gatter 527 in den Aus-Zustand versetzt, bevor Speicher 525 aktiviert wird. Der 90°-Speicher wird daher wähend vier Perioden des Signals aus Schwingungserzeuger 30 ein Ausgangssignal von hohem Niveau*und während dieser Zeit hat das Ausgangssignal aus dem 72O°-Speicher 526 einen niedrigen Wert (aktiviert). Der Ausgangsimpuls aus Inverter 529 versetzt auch den 720°-Speicher 526 in den Anfangszustand«,

Wenn zwei Impulse im Schieberegister 530-1 vorhanden sind und dadurch angeben, daß ein Signal aus dem 90°-Wandler von der verarbeitungsschal tung 10 aufgenommen ist, erzeugt NAND-Gatter einen .Ausgangsimpuls mit niedrigem Wert. Die NAND-Gatter 534 und 535 gehören zum Datenentschlüssler 100 (Figur 1). Der niedrige Ausgangsimpuls aus Gatter 535 wird weitergegeben zum A-Zähler 90 (Figur 1). Zähler 90 steuert über Einspritzentschlüssler 80 die jeweilige Einspritzdüse, durch welche Kraftstoff einzuspritzen ist, und er leitet durch Änderung seines Zustande nach Eingang eines Signals vom Datenentschlüssler 100 die

*speic?iern_F

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Kraftstoffeinspritzung ein. Einspritzentschlüssler 80 wählt nacheinander die zu aktivierenden Einspritzdüsen, und zwar im Einklang mit der Zünd- bzw. Einspritzfolge des Motors. Die zuerst zu aktivierende Einspritzdüse wird für einen Zeiträum geöffnet, welcher bestimmt ist durch diejenige Zeit, die erforderlich ist, daß die zwei Impulse in der Verzögerungsschaltung 20 von dem ersten Schieberegister 530-1 (Figur 5c) in der Verzögerungsschaltung 20 zu dem letzten Schieberegister 531 in dieser Verzögerungsschaltung gelangen. NAND-Gatter 532 und 533 gehören zum Datenentschlüssler 60 (Figur 1). Wenn die beiden Impulse aus einem 90°-Abtastwandler Schieberegister 531 erreichen, wird ein Signal aus NAND-Gatter 533, welches die Anwesenheit dieser beiden Impulse in den ersten beiden Stellen des Schieberegisters 531 anzeigt, auf Leitung 539 zum B-Zähler 70 (Figur 1) geschickt. Zähler 70 sendet dann ein Signal zum Einspritzentschlüssler 80 zum Schließen des Einspritzventils. Jedes Signal aus dem B-Zähler 70 zum Einspritzentschlüssler 80 wird durch die logische Matrix im Einspritzentschlüssler 80 zu dem richtigen Einspritzventil geleitet, und ebenso auch jedes Signal aus dem A-Zähler 90. Der Einspritzentschlüssler 80 kann eine Demultiplex-Schaltung üblicher Bauart sein.

Wie bereits erwähnt, ändert sich die Frequenz des Ausgangssignals aus dem rechnenden Schwingungserzeuger 30, und dementsprechend die Periode dieses Signals, in Abhängigkeit von den Eingangssignalen, die bei dem steuernden Schwingungserzeuger 30 eingehen. Die Verzögerungsschaltung 20 hat eine feste Zahl von Stufen M, wobei M-X=N. Xist die Zahl von Sonderstufen in der Verzögerungsschaltung 20, welche erforderlich sind, um die Anwesenheit von Impulsgruppen am Beginn und am Ende der Verzögerungsstrecke 20 festzustellen. Im vorliegenden Fall ist X gleich

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vier (4). Der wirkliche Zeitraum, welchen ein Signal benötigt, um durch die Verzögerungsschaltung 20 hindurchzugelangen, ist diejenige Zeit, welche der rechnende Schwingungserzeuger benötigt, um N Impulse zu erzeugen. Durch diesen Zeitraum ist die Periode beschrieben, in der eine jeweils aktivierte Einspritzdüese offengehalten wird. Dementsprechend ändern sich die Zeiten, während derer die Einspritzdüsen offengehalten werden, in Abhängigkeit von Steuersignalen aus der Einspritz-Verschlüsselungsmatrix 80 in weicher und ausgeglichener Weise im Einklang mit den Änderungen der Frequenz des Ausgangssignals aus Schwingungserzeuger 30. Das Ausgangssignal aus dem Schwingungserzeuger erscheint N-mal, wenn ein Einspritzventil geöffnet ist. Da die Zeit, in der eine Einspritzdüse geöffnet ist, gleich dem Integral über die Zeit der Periode des Ausgangssignals aus Schwingungserzeuger 30 ist, hat Rauschen nur einen geringen Einfluß auf die resultierende Einspritzzeit. Die Frequenz (in Schwingungen pro Sekunde) des Ausgangssignals aus dem Schwingungserzeuger 30 ist vorzugsweise größer als 2/5 der Motordrehzahl (UPM).

Die im 90°-Speicher 525 und im 720°-Speicher 526 (Figur 5c) vorhandenen Impulse werden gleichbleibend entfernt oder gelöscht, bevor die 90°- oder 720°-Abtastsignale auf Leitungen 521 bzw.' 522 entfernt werden, und auf jeden Fall lange bevor' die Ventilsteuerung einen Winkel von 90° zurückgelegt hat.

Bei Aktivierung des 720°-Wandlers werden vier Impulse nacheinander in die Verzögerungsstrecke 20 eingeführt. Beim Eingang des zweiten der vier Impulse hohen Wertes im Schieberegister 531 wird NAND-Gatter 533 aktiviert, welches den B-Zähler 70 fortschaltet zur Bezeichnung der gerade offenen Einspritzdüse.

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Dadurch wird Einspritzentschlüssler 80 aktiviert, um diese Einspritzdüse zu schließen.

Beim Eingang des vierten Impulses hohen Wertes in Schieberegister 531 (Figur 5c) wird NAND-Gatter 532 aktiviert. NAND-Gatter 532, welches normalerweise ein Ausgangssignal hohen Wertes erzeugt, sendet jetzt ein niedriges Signal zum B-Zähler 70 (Figur 1), um diesen Zähler in den Anfangszustand zurückzuversetzen. Das Ausgangssignal aus NAND-Gatter 534 (Figur 5c) wird in ähnlicher Weise zum A-Zähler 90 (Figur 1) geschickt, um diesen Zähler bei jedemMotorzyklus in den Anfangszustand zurückzuversetzen. Die NAND-Gatter 534 und 532 synchronisieren also das System einmal je Motorzyklus.

Der A-Zähler 90 und der B-Zähler 70 sind vorzugsweise binäre Register, welche Impulse speichern können, durch die P Digitalzahlen wiedergegeben werden, welche die Zahlen der Zylinder darstellen, in welche Kraftstoff einzuspritzen ist. Bei einem 8-Zylindermotor können die Zähler 70 und 90 Impulse speichern, welche Digitalziffern von null bis sieben wiedergeben. Bei Anwendung einer Rückkopplung bei einem Drei-Bit-Zähler kann man die in dem Zähler gespeicherte maximale Zählung auf Sechs begrenzen und dadurch den Zähler so ändern, daß er bei einem 6-Zylindermotor verwendet werden kann. Die im A-Zähler 90 gespeicherte Zahl gibt denjenigen Zylinder an, welcher den Kraftstoff aufzunehmen hat, der eingespritzt wird oder eingespritzt worden ist. Die Einstellung der Zählung im A-Zähler 90 auf Null aufgrund einer Änderung des Zustande des 720°-Abtastsignals bedeutet, daß die Einspritzdüse entsprechend einer Null-Zählung im A-Zähler 90 geöffnet worden ist. Eine Einstellung des B-Zählers

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70 auf Null, wenn das verzögerte 720°-Abtastsignal das Schieberegister 531 erreicht, bedeutet, daß die Einspritzdüse entsprechend der Null-Zählung geschlossen wird.

Nachfolgend werden die Zähler 70 und 90 sowie der Einspritzentschlüssler 80 beschrieben.

Figur 6 zeigt, wie die Signale aus den NAND-Gattern 534 und 535 (Figur 5c) zur Steuerung des Zustands des A-Zählers 90 (Figur 1) verwendet werden. Der in Figur 6 dargestellte Zähler 90 enthält einen monostabilen Multivibrator 605 und einen Zähler 608. Signale, welche die voll geschlossene Drosselstellung (FCT) und das Fluten der Maschine anzeigen, werden über NOR-Gatter 603 zu einen Eingangsleitung von UND-Gatter 604 weitergegeben. Offen-Taktimpulse aus NAND-Gatter 535 (welches ein Teil des Datenentschlüsslers 100 ist, Figuren 1 und 5c) werden zu der anderen Eingangsleitung des UND-Gatters 604 weitergegeben. Wie noch erläutert werden wird, verhindern Signale aus Multivibrator 605 im Fall vollständig geschlossener Drossel (FCT) oder bei Flutung, daß zusätzlicher Kraftstoff in jeden Zylinder eingespritzt wird. Das UND-Gatter 604 aktiviert den monostabilen Multivibrator 605. Die Periode des Multivibrators 605 wird gesteuert durch die Werte von Widerstand 605b und Kondensator 605a, die in der dargestellten Weise mit dem Multivibrator 605 und der positiven Spannungsquelle verbunden sind. Die andere Eingangsleitung zum UND-Gatter 604 ist durch Leitung 601 mit der Ausgangsleitung aus dem NAND-Gatter 535 (Figur 5c) verbunden. NAND-Gatter 535 erzeugt einen Ausgangsimpuls jedesmal dann, wenn der 90°-Abtastwandler einen Impuls erzeugt. Der Impuls aus Gatter 535 triggert den Multivibrator 605 und wird auch direkt zum Zähler 608 weitergegeben, wo er die Zählung um eine Einheit ändert. Durch NAND-

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Gatter 534 wird periodisch ein Ausgangsimpuls erzeugt, welcher angibt, daß ein Signal aus dem 720°-Wandler eingegangen ist. Dieser Ausgangsimpuls wird auf Leitung 602 unmittelbar zum Zähler 608 weitergegeben, und er stellt den Zähler 608 auf Null. Die Zählung im Zähler 608 steuert die Zustände der Ausgangssignale auf den Leitungen 609a - 6O9n aus dem Öffnungs-Entschlüssler 609. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß Zähler 608 bis zu einem Drei(3)-Bit-binär-Schlüsselwort speichern kann. Bei anderen Ausführungsformen des Zählers 608 können n-Bit-binär-Schlüsselwörter gespeichert werden, wobei η eine ganze Zahl ist. Wenn der Zähler 608 demnach einen Impuls empfängt, nimmt das Signal auf der Ausgangsleitung aus öffnungsentschlüssler 609 entsprechend dem neu gespeicherten Binär-Schlüsselwort in Zähler 608 einen niedrigen Wert an. Die Dauer dieses niedrigen Signals wird gesteuert durch den Ausgangsimpuls aus dem monostabilen Multivibrator 605. Vibrator 605 wurde durch den gleichen Impuls aus NAND-Gatter 535 getriggert, welcher den Zustand des Zählers 608 änderte.

Wenn sich das System im Zustand der Synchronisation befindet, wird die Zählung im Zähler 608 den Wert Null annehmen unmittelbar bevor der72O°-Rückstellimpuls eingeht. Wie bereits im Zusammenhang mit Figur 5c beschrieben wurde, ist dabei zu berücksichtigen, daß der 720°-Rückstellimpuls vom NAND-Gatter 534 um zwei Taktperioden später ankommt als das 90°-Impulssignal aus NAND-Gatter 535. Wenn sich daher das System im Zustand der Synchronisation befindet, wird der offene Zähler 608 bereits auf Null gestellt worden sein und der Rückstellimpuls aus NAND-Gatter 534 (welcher das 720 -Wandlersignal feststellt) ankommen, nachdem der 90°-Wandlerimpuls den Zähler 608 auf Null

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weitergeschaltet hat. Wenn also der Zähler 608 mit dem übrigen System synchronisiert ist, findet keine Änderung im Zustand dieses Zählers statt, wenn auf Leitung 602 das Ausgangssignal aus NAND-Gatter 534 (Figur 5b) eingeht.

Wenn sich dagegen der Zähler 608 nicht im Zustand der Synchronisation befindet, würde der Rückstellimpuls aus dem 720°-Entschlüssler-NAND-Gatter 534 den Zähler 608 auf Null zurückstellen. Der Fehler in der Einspritzzeit des ersten Zylinders in der Einspritzfolge, welcher sich aus dieser. Nicht-Synchronisation ergibt, ist die Verzögerung von zwei Taktimpulsen, welche zur Erzeugung des 720°-Signals erforderlich ist. Wegen der Trägheit des Ventils wird die Einspritzdüse in dieser Zeit noch nicht wesentlich geöffnet haben. Durch Erhöhung der Länge der Verzögerungsstrecke oder der Taktfrequenz oder beide Maßnahmen kann dieser Fehler herabgesetzt werden. Die Nicht-Synchronisation kann möglicherweise auch verursachen, daß in einigen Zylindern überschüssiger Kraftstoff anfällt, während sich in anderen Zylindern zu wenig Kraftstoff befindet.

In Figur 6 ist auch Entschlüssler 611 dargestellt, welcher die Einspritzdüsen schließt. Das Schließ-Taktsignal wird zu Schließ-Zähler 610, welcher Teil des B-Zählers 70 (Figur 1) ist, aus einer von zwei Quellen weitergegeben; NAND-Gatter 533 erzeugt einen Ausgangsimpuls, wenn die in die Verzögerungsschaltung 20 eingeführte 90°-Abtastimpulsgruppe Schieberegister 531 erreicht. Dieser Impuls aus NAND-Gatter 533 wird zum Schließ-Zähler 610 weitergegeben, und er ändert die in diesem Zähler gespeicherte Zählung. Bei Eingang der neuen Zählung werden die Signale aus dem Schließ-Zähler 610, welche diese neue Zählung wiedergeben,

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zum Schließ-Entschlüssler 611 weitergeleitet, welche die entsprechenden Ausgangsleitungen 611a - 611n aktiviert, um die Einspritzdüse zu schließen, welche zu dem Zylinder gehört, der durch die neue Zahl im Zähler 610 angegeben ist.„ Zähler 610 wird durch ein Signal aus NAND-Gatter 532 (Figur 5c) synchronisiert.

Die Ausgangssignale aus der Öffnungs-Entschlüsslerschaltung werden an zwei Stellen weitergegeben. Erstens werden diese Signale zu der entsprechenden Eingangsleitung von Schaltungen UiU 615 weitergegeben. Die Schaltungen 614 und 615 enthalten jeweils vier Kippstufen und steuern dementsprechend acht Einspritzdüsen. Ein Signal niedrigen Werts auf Ausgangsleitung 609a wird zu der Eingangsleitung zur Kippstufe 1 der Schaltung 614 weitergegeben, und zwar auf der Leitung 609a. Dieses Signal ändert den Schaltzustand dieser Kippstufe. Das Signal auf der Ausgangsleitung aus Kippstufe 1 in Schaltung 614 wird weitergegeben über Halbaddierer 616a und Puffer-Inverter 617a. Inverter 617a sendet einen niedrigen Haltestrom aus, welcher eine Einspritzdüse offenhält, bis ein Signal aus dem Schließ-Entschlüssler 611 den Zustand der Kippstufe ändert. Das Ausgangssignal auf Leitung 609a von dem Öffnungs-Entschlüssler 609 wird gleichzeitig zu dem entsprechenden NOR-Gatter 613a geschickt. Hierdurch wird ein hohes Signal auf der Ausgangsleitung aus NOR-Gatter 613a erzeugt. Dieses hohe Signal treibt das gleiche Einspritzventil kräftig in die öffnungsstellung und erhöht dabei die Geschwindigkeit, mit der das Einspritzventil öffnet, und es wird dadurch auch die in einer gegebenen Zeit in den Zylinder eingeführte Kraftstoff menge erhöht.

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Die Zeit, in der eine Einspritzdüse geöffnet bleibt, wird durch diejenige Zeit bestimmt, welche die Impulsgruppen benötigen, um durch die Verzögerungsschaltung 20 (Figuren 1 und 5c) zu wandern. Wenn die Motordrehzahl zunimmt, kann es vorkommen, daß eine Impulsgruppe, welche eine erste Einspritzdüse öffnet, noch durch Verzögerungsschaltung 20 wandert, wenn eine zweite Impulsgruppe in Verzögerungsschaltung 20 durch das nächste Signal aus dem 90°-Wandler eingeführt wird. Beim Eintreten dieser zweiten Impulsgruppe in die Verzögerungsschaltung wird eine zweite Einspritzdüse geöffnet, während die erste Einspritzdüse noch geöffnet ist. Bei zunehmender Motordrehzahl können bei dem beschriebenen erfindungsgemäßen System bis zu sieben Einspritzdüsen gleichzeitig geöffnet sein. Theoretisch könnten alle acht Einspritzdüsen gleichzeitig geöffnet sein. Schließ-Zähler 610 erzeugt jedoch ein Schließsignal über eine Drehung der Kurbelwelle um 90°. Infolgedessen muß jede der Einspritzdüsen für 1/8 eines Motorzyklus geschlossen sein. Dementsprechend muß in jedem Augenblick während des Maschinenzyklus eine Einspritzdüse geschlossen sein. Erforderlichenfalls kann das System jedoch auch so geändert werden, daß diese Begrenzung vermieden wird, indem Schließ-Zähler 610 veranlaßt wird, einen "Schließen"-Impuls geringerer Dauer zu erzeugen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Kraftstoffeinspritzung wenige Grade bevor das Einlaßventil zum Zylinder öffnet. Im allgemeinen wird das Einlaßventil während etwa 200° - 230° der Kurbelwellendrehung geöffnet sein. Dagegen spritzen die Einspritzdüsen Kraftstoff über Drehwinkel von 10° 20° der Kurbelwelle bei Leerlauf ein, und bis zu 600° bei Volllast. Wenn der Fahrer sich zur Beschleunigung entschließt, bevor

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der in einen Zylinder eingebrachte Kraftstoff gezündet hat, kann die mit dem entsprechenden Zylinder zusammenwirkende Einspritzdüse wieder geöffnet werden, so daß aufgrund des Beschleunigungssignals mehr Kraftstoff in die ,Ansaugleitung eingespritzt und dementsprechend in den Zylinder gebracht wird. Dieses Merkmal der Erfindung ermöglicht eine zusätzliche vorteilhafte Anpassungsfähigkeit der Arbeitsweise des Systems und wird nachfolgend beschrieben im Zusammenhang mit den Doppel-Einspritzentschlüsslern 607, 612, 616 und 618.

Doppel-Einspritzentschlüssler 612 ist in Figur 6 dargestellt. Dieser Entschlüssler hat die Aufgabe, eine zuvor geöffnete und jetzt geschlossene Einspritzdüse zu öffnen, wenn ein Signal aus Ausgleichsrechner 50 (Figur 1) eingeht, welches anzeigt, daß der Fahrer das Gaspedal niedergedrückt hat.

Das Niederdrücken des Gaspedals bewirkt, daß ein hohes Signal auf Leitung 606 zu einer der Eingangsleitungen des NAND-Gatters 607 weitergegeben wird, so daß NAND-Gatter 607 in den Einschaltzustand versetzt wird. Die Erzeugung dieses Impulses wird nachfolgend im Zusammenhang mit Figur 8 beschrieben werden. Wenn der Impuls aus NAND-Gatter 535 (Figur 5c) auf Leitung 601 zum UND-Gatter 604 weitergegeben wird und dadurch den monostabilen Multivibrator 605 aktiviert, nimmt das Ausgangssignal aus Multivibrator 605 einen hohen Wert an. Dieses Ausgangssignal wird an die andere Eingangsleitung von NAND-Gatter 607 angelegt. NAND-Gatter 607 sendet dann ein niedriges Ausgangssignal aus, welches den Doppel-Einspritzentschlüssler 612 aktiviert. Der Doppel-Einspritzentschlüssler 612 arbeitet in der gleichen Weise wie Öffnungsentschlüssler 609, jedoch ist er so programmiert, daß er die Einspritzdüse öffnet, welche mit einem Zylinder zusammenarbeitet, für den vorher Kraftstoff eingespritzt worden war, so

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daß eine zusätzliche Kraftstoffmenge für den Verbrauch in diesem Zylinder eingespritzt werden kann.

Das Beschleunigungssignal auf Leitung 606 wird zu den Halbaddierern 616a bis 6i6d und 618a bis 618d weitergegeben. Diese -Gatter werden aktiviert entweder durch ein einzelnes Signal aus der entsprechend geschalteten Kippstufe in Register 614 oder 615 oder durch die gleichzeitige Anwesenheit eines Beschleunigungssignals auf Leitung 606 zusammen mit einem Signal auf der nächstfolgenden Kippstufe in den Registern 614 oder 615. Die Anwesenheit eines Signals auf Beschleunigungsleitung 606 bewirkt daher, daß in einer vorgegebenen Kippstufe in den Registern oder 615 nicht nur die mit dieser Kippstufe verbundenen Halbaddierer 616 oder 618 aktiviert werden, sondern auch der vorangehende Halbaddierer, welcher mit dieser Kippstufe verbunden ist.

In den Figuren 4a - 4d sind diejenigen elektronischen Schaltungen dargestellt, welche zur Erzeugung von Signalen dienen, die den Druck im Ansaugrohr wiedergeben. Wenn der Ansaugrohrdruck steigt, nimmt die Luftströmung im Ansaugrohr zu, und es muß dementsprechend mehr Kraftstoff in jeden der Zylinder eingespritzt werden. Das bedeutet, daß auch die Einspritzzeit zunehmen muß. Eine Erhöhung der Einspritzzeit erfordert eine Herabsetzung der Frequenz des Ausgangssignals des Schwingungserzeugers 30 (Figur 1). Dementsprechend muß die Äusgangsspannung ^AMP ^aus Operationsverstärker 430 (Figur 4b) zur Vergleichsschaltung 308 (Figur 2) algebraisch abnehmen. Diese Ausgangsspannung ändert den Bezugspegel auf einer der Eingangsleitungen zur Vergleichsschaltung 308, so daß die Zeit geändert wird, welche das Ausgangssignal aus Operationsverstärker 307 benötigt, um den Zustand der aus Elementen 314 und 315 bestehenden Kippschaltung zu ändern.

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Das den Ansaugdruck wiedergebende Signal gelangt durch Widerstand 411a zur Eingangsleitung 411h eines Operationsverstärkers 411. Die Spannung auf Eingangsleitung 411h des Operationsverstärkers 411 wird auf virtueller Erde gehalten, wie es in üblichen Operationsveniärkern mit Rückkopplung der Fall ist. Diode 411d sorgt dafür, daß bei Abfallen der Eingangsspannung V. unter eine vorgegebene Bezugsspannung, welche durch Spannungsquelle 412 und Widerstände 411a und 411b dargestellt ist, die. Ausgangsspannung aus Operationsverstärker 421 über dem Wert der virtuellen Erde festgelegt wird durch den Spannungsabfall an einem in Vorwärtsrichtung vorgespannten pn-übergang. Wenn jedoch die Eingangsspannung V. zum Operationsverstärker 411 über die vorgegebene Bezugsspannung steigt, fällt die Ausgangsspannung aus dem Operationsverstärker linear auf einen Wert, welcher vom Verhältnis des Widerstands 411g zum Widerstand 411a abhängig ist. Diode 411d arbeitet bei diesem Betriebszustand als offene Schaltung, wobei an Diode 411e eine Spannung in Vorwärtsrichtung anliegt.

Durch Änderung der durch Spannungsquelle 412 angedeuteten Spannung oder eines der Widerstände 411a und 411b wird die Spannung V_in, bei der die Kurve von V^ über V_in eine negative Neigung erhält, geändert, wie aus Figur 4d hervorgeht. Figur 4d zeigt mehrere Kurven mit verschiedenen Werten von VjJ, bei denen der kritische Punkt in der Kurve von V_Qut über V_in auftritt. Bei der Kurve, welche durch den Mittelpunkt des Diagramms geht, ist die Spannung an Spannungsquelle 412 gleich Null. Wenn Spannungsquelle 412 positive Werte hat, verschiebt sich der kritische Punkt in der Kurve zu einem negativen Wert von V. .

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Die Neigung der nicht-horizontalen Teile der in Figur 4d dargestellten Kurven ist gegeben durch die Beziehung V +/V. = -R^/Rp. Eine Umkehrung der Polarität der Diode, wie es durch die Diode in Figur 4e in gestrichelten Linien angedeutet ist, führt zu einer Kurve, welche in Figur 4d gestrichelt gezeichnet ist. Das Ausgangssignal aus Operationsverstärker 411 hat daher bei Dioden, welche in der dargestellten Weise geschaltet sind, eine stückweise lineare Charakteristik.

Operationsverstärker 421 arbeitet in gleicher Weise wie Operationsverstärker 411.

Die Bezugsspannung 412, welche an Eingangsleitung 411h anliegt, ist so gewählt, daß sie einem bestimmten niedrigen Druck entspricht, beispielsweise etwa 13 cm (5 inch) Quecksilbersäule absolut, und dies entspricht einer sehr geringen Geschwindigkeit des Luftstroms zum Motor. Wenn daher der Ansaugrohrdruck unter 13 mm (5 inch) Quecksilbersäule liegt, hat die Einspritzzeit einen gegebenen Mindestwert. Unter diesen Verhältnissen hat ein normaler Motor ein negatives Ausgangsdrehmoment. Wenn der Druck« im Ansaugrohr ansteigt und dadurch ein stärkerer Luftstrom zum Motor angezeigt wird, beginnt Operationsverstärker 411 eine zunehmend negative Ausgangsspannung zu erzeugen. Diese Ausgangsspannung wird dann eingegeben in eine Multiplikationsschaltung 414. In gleicher Weise erzeugt Operationsverstärker 421 eine zunehmend negative Ausgangsspannung, wenn der Ansaugrohrdruck über den seiner Bezugsspannung zugeordneten Druck ansteigt, wie er durch Widerstände 421a, 421e und 421f eingestellt ist. Das Ausgangssignal aus Operationsverstärker 421 wird in gleicher V/eise durch Widerstand 422 zur Multiplikati ons schaltung 424 v/eitergegeben.

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Einzelheiten der Schaltungen 414 und 424 sind in Figur 4f dargestellt. Die Eingangsspannung zu der Schaltung ist abhängig von den Einstellungen von Potentiometerwiderständen 440c"und 44Od. Die Ausgangsspannungen aus den Operationsverstärkern werden in die Schaltungen 414 und 424 über Leitungen 9 eingegeben.

Auf Leitung 4 wird ein zusätzliches Signal in jede der Multiplikationsschaltungen 414 und 424 eingegeben. Diese Signale stammen von Operationsverstärkern 407 und 408 (Figur 4a), welche ihrerseits auf Signale aus Operationsverstärkern 403» 404 und 405 (Figur 4a) ansprechen. Diese letzteren drei Verstärker arbeiten in gleicher Weise wie die Operationsverstärker 411 und 421, mit der Ausnahme, daß die Dioden in den Rückkopplungskreisen der Verstärker 403, 404 und 405 die umgekehrte Polarität haben. Die Polaritäten der Dioden, welche mit jedem der Operationsverstärker in Figur 4a zusammenarbeiten, hängen ab von der Form der Ubergangsfunktion, die für die Schaltung gewünscht ist. Die Charakteristik dßser Operationsverstärker entspricht der gestrichelten Kurve in Figur 4d, wobei der kritische Punkt der Charakteristik jedes Verstärkers in der beschriebenen Weise eingestellt wird.

Die Eingangssignale zu den Operationsverstärkern 403, 404 und 405 sind proportional der Motordrehzahl. Diese Signale können erzeugt werden aus einem Frequenzsignal, welches man von der Kurbelwelle, vom Zündverteiler oder geeigneten anderen rotierenden Teilen des Motors abnimmt, welche für eine Messung dieser Art geeignet sind. Figur 7 zeigt eine bevorzugte Ausführung sSbrm einer Schaltung zur Erzeugung dieser Signale.

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Die Ausgangssignale aus den Operationsverstärkern 403 und 404 werden in die Eingangsleitungen von Operationsverstärkern 408 eingegeben. Das Ausgangssignal aus diesem Operationsverstärker wird als S1 bezeichnet und ist das Eingangssignal auf Leitung 414a der Multiplikationsschaltung 414 (Figur 4b). Figur 4h zeigt eine bevorzugte Form der Übergangsfunktion von S1 über der Motorfrequenz.

In gleicher Weise wird das Ausgangssignal aus Operationsverstärker 405 durch Operationsveisbärker 407 hindurchgeführt und gelangt auf Leitung S2 zur Leitung 424a der in Figur 4b dargestellten Multiplikationsschal'tung 424. Figur 4g zeigt eine bevorzugte Form der Übergangsfunktion von S2 über der Motordrehzahl. Die Übergangsfunktion von Figur 4g hat nur einen Unstetigkeitspunkt, weil nur eine aktive Diodenschaltung (die mit Verstärker 405 zusammenarbeitende Schaltung) gebraucht wird, um die in Figur 4g dargestellte Kurve zu erzeugen. Die Funktion gemäß Figur 4h hat dagegen zwei Unstetigkeitspunkte, weil zwei solcher Schaltungen (die mit den Verstärkern 403 und 404 zusammenwirkenden Schaltungen) benutzt werden, um die Kurve gemäß Figur 4h zu erzeugen.

Die Multiplikationsschaltungen sind an sich bekannte und kommerziell zur Verfügung stehende Schaltungen, beispielsweise uA 795, welche von Fairchild Camera & Instrument Corporation hergestellt werden. Jeder Verstärker nimmt zwei Eingangssignale auf den Leitungen 4 und 9 auf und erzeugt auf Leitung 14 ein Ausgangssignal, welches dem Produkt dieser beiden Eingangssignale proportional ist. Die Betriebsweise dieser Multiplikationsschaltungen ist bekannt, so daß sich eine genauere Beschreibung erübrigt ,

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Die Ausgangssignale aus den Multiplikationsschaltungen 414 und 424 (Figur 4b) werden durch Eingangswiderstände 414b, 414c und 424b, 424c zu den Eingangsleitungen der Operationsverstärker 415 bzw. 425 weitergegeben. Die Ausgangssignale aus den Operationsverstärkern 415 und 425 werden dann an eine Eingangsleitung von Operationsverstärker 430 über Widerstände 415c und 425c weitergegeben. Die aus Operationsverstärker 430 austretende resultierende Spannung V^p wird an Eingangsleitung 3Q8b (Figur 2) angelegt.

Figur 4c zeigt die Kurve der Einspritzzeit über dem Verhältnis des absoluten Ansaugrohrdrucks zum Atmosphärendruck. Wenn die Einspritzzeit zunimmt, muß die Periode des Signals des Schwingungserzeugers 30 (Figur 1) zunehmen, und V^p muß daher algebraisch abnehmen. Die Neigung des. Äusgangssignals aus Operationsverstärker 307 ist unabhängig von Vamp· Die Periode des Ausgangssignals aus Verstärker 307 ist daher unmittelbar proportional der Amplitude von

Die Zahl der Unstetigkeitsstellen in der Kurve in Figur 4c kann dadurch beeinflußt werden, daß die Zahl der Operationsverstärker, welche zur Erzeugung dieser Kurve verwendet werden, passend gewählt wird.

Zur Erläuterung des Ausgleichsrechners 50 zeigt Figur 7 die Schaltung, welche zur Steuerung der Absperrung der Kraftstoffzufuhr zum Motor verwendet wird. Von dem Tachometerwandler (welcher beispielsweise auf der Kurbelwelle angeordnet ist) erzeugte Impulse werden über Leitung 700a in einen monostabilen Multivibrator 701 eingegeben. Multivibrator 701 erzeugt einen Ausgangsimpuls von etwa 3 Millisekunden Dauer. Operationsverstärker 703 besitzt eine Rückkopplungsschaltung mit einer

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Parallelschaltung von Kondensator 7O3d und Widerstand 703c sowie einen Eingangswiderstand 703a. Diese Schaltung bewirkt, daß in Operationsverstärker 703 eine Ausgangsspannung erzeugt wird, welche proportional der Frequenz der Impulse aus Multivibrator 701 ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wurde Verstärker 703 so eingestellt, daß er 1 Volt je 1.000 Motorumdrehungen erzeugte.

Das Ausgangssignal aus Operationsverstärker 703 wird über Widerstände 705a und 7O5f zu den ungeerdeten Eingangsleitungen von Vergleichsschaltungen 706 bzw. 707 weitergegeben. Ausgangsleitung 700b, welche am Verzweigungspunkt 70Oe an die Ausgangsleitung aus Verstärker 703'angeschlossen ist, befördert das Signal aus Verstärker 703 zur Eingangsleitung 403i des Operationsverstärkers 403 (Figur 4a). Das Ausgangssignal aus Verstärker 703 ist bei der beschriebenen Ausführungsform stets negativ.

Eine Eingangsspannung, welche von einem Temperaturwandler abgenommen ist (der z.B. die Kühlmitteltemperatur des Motors messen kann) wird zu Verstärker 704 auf Leitung 700c weitergegeben. Das Ausgangssignal aus Verstärker 704, welches ein Korrektursignal zur Kompensierung von Abweichungen der Motortemperatur von seiner normalen Betriebstemperatur darstellt, gelangt zu den nicht geerdeten Eingangsleitungen der Vergleichsschaltungen 706 und 707 über Widerstände 705c bzw. 705d.

Bei der Einrichtung gemäß der Erfindung sind Vorkehrungen getroffen, um zu vermeiden, daß der Motor stehenbleibt, nachdem die vollständige Schließung der Drosselklappe, festgestellt wurde, Die Feststellung der vollständigen Schließung der Drosselklappe

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trifft ein Wandler am Gestänge der Drosselklappe. Ein Ausgangssignal, welches die vollständige Schließung der Drosselklappe anzeigt, wird auf Leitung 70Od zur JK-Kippstufe 708 geleitet. Das Ausgangssignal aus Kippstufe 708 unterbricht die Einspritzung von Kraftstoff. Wenn dann die Drehzahl des Motors einen niedrigeren Betrag erreicht hat, welcher um einen bestimmten Wert über derjenigen Drehzahl liegt, bei der der Motor stehenbleiben würde, wird dem Motor wieder Kraftstoff zugeführt. Ein entsprechendes Signal, welches zur Kippstufe 708 von Vergleichsschaltung 707 weitergegeben wird, sorgt dafür, daß keine Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr eintritt, wenn nicht die Drehzahl des Motors um einen genügenden Wert über der Grenzdrehzahl liegt, um sicherzustellen, daß eine bestimmte Hysteresis in der Steuerfunktion der KraftstoffVersorgung des Motors vorhanden ist.

Das Signal, welches den monostabilen Multivibrator 605 (Figur 6) in die Aus-Stellung versetzt, wird von der Ausgangsleitung an Kippstufe 708 durch NOR-Gatter 709 zu NOR-Gatter 603 (Figur 6) weitergegeben. Normalerweise hat das Ausgangssignal aus NOR-Gatter 709 einen niedrigen Wert. Das niedrige Ausgangssignal aus Kippstufe 708, welches einer plötzlichen Abnahme der Drehzahl oder einem Aufheben des betätigenden Fußes vom Gaspedal entspricht, führt zur Erzeugung eines Ausgangssignals von hohem Wert an der Ausgangsleitung des NOR-Gatters 709. Dieses hohe Ausgangssignal versetzt den monostabilen Multivibrator 605 in die Aus-Stellung.

Zusätzlich kann ein hohes Ausgangssignal auf der Ausgangsleitung von NOR-Gatter 709 dadurch erzeugt werden, daß Transistor 710 in den Ein-Zustand versetzt wird. Dieser Transistor wird in den

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Ein-Zustand versetzt, wenn ein hohes Signal an seiner Basis von dem Anlaßmotor-Wandler eingeht und anzeigt, daß dem Anlaßmotor Energie zugeführt wird, wobei gleichzeitig ein niedriges Signal an seinem Kollektor aus der Leitung WOT anliegt und angibt, daß der Fahrer, die Drosselklappe voll durchgetreten hat. Dadurch wird der monostabile Multivibrator 605 in den Aus-Zustand versetzt und verhindert, daß zusätzlicher Kraftstoff in den Motor gelangt, von dem zu vermuten ist, daß er ohnehin geflutet ist. Der Startermotor kann dann den überschüssigen Kraftstoff entfernen, welcher sich in der Ansaugleitung und den Zylindern des Motors befindet.

Ein hohes Ausgangssignal aus Vergleichsschaltung 707 bewirkt, daß die JK-Kippstufe 708 angesteuert wird von einem die vollständige Schließung der Drosselklappe angebenden Signal aus dem mit dem Drosselgestänge zusammenwirkenden Wandler. Kippstufe 708 wird zurückgestellt, wenn eins von zwei Ereignissen eintritt. Erstens, wenn die Motordrehzahl unter den vorgegebenen Wert abfällt, nimmt der Ausgang der Vergleichsschaltung 706 einen nie- ' drigen Wert an, und Kippstufe 708 wird dadurch zurückgestellt. Zweitens, wenn die Drosselklappe aus der geschlossenen Lage geöffnet wird, wird ein Signal durch Kondensator 7Ö8a auf Leitung 700d gegeben, so daß in ähnlicher Weise die Kippstufe .708 zurückgestellt wird, so daß nun wieder Saftstoff in den Motor eingespritzt werden kann. Das Ausgangssignal der Kippstufe 708 nimmt daher einen hohen Wert an und setzt den monostabilen Multivibrator 605 (Figur 6) wieder in Tätigkeit.

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Wenn der Motor kalt ist, wird mehr Kraftstoff benötigt, damit er mit einer vorgegebenen Drehzahl läuft, da eine erhöhte Reibung besteht und die Umwandlung der Energie des Kraftstoffs mit geringerem Wirkungsgrad erfflgt. Um daher den Motor im Betrieb zu halten, ist zu beachten, daß die Drehzahl, bei der die' Absperrung eintritt, höher sein muß. Um diesen Gegebenheiten Rechnung zu tragen, wird ein Signal auf Leitung 700c in das mit Vergleichsschaltung 706 zusammenarbeitende Eingangsnetzwerk weitergegeben. Das auf Leitung 700c vorhandene Signal KOOL stellt eine Temperatur dar, welche von einem Temperaturwandler in einem bestimmten Punkt des Motors festgestellt ist. Dieses Signal wird durch Spannungsfolger 704 zu dem Verzweigungspunkt zwischen den Widerständen 705c und 705d weitergegeben. Das Signal versetzt dann die Eingangsleitung der Vergleichsschaltung 706 auf einen höheren Spannungszustand, als es sonst auf dieser Eingangsleitung der Fall wäre, wenn der Motor mit normaler Betriebstemperatur laufen würde. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Vergleichsschaltung 706 dafür sorgt, daß eine Kraftstoffabsperrung bei höherer Motordrehzahl als normal eintritt.

Rückkopplungswiderstand 706a, welcher mit Vergleichsschaltung 706 zusammenwirkt, liefert ein positives Rückkopplungssignal zu einer Eingangsleitung der Vergleichsschaltung 706. Die Aufgabe des Widerstands 706a zusammen mit Widerstand 706f ist, für eine gewisse Hysteresis in der Betriebsweise der Vergleichsschaltung 706 zu sorgen. Ein ähnliches Resultat erhält man bei den Widerständen 707a und 707b bei Vergleichsschaltung 707.

Figur 8 zeigt eine Schaltung zur Lieferung eines Ausgangssignals, welches unterschiedliche Drosselstellungen repräsentiert. Verstärker 801 und die mit ihm zusammenarbeitenden Schaltungsteile

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stellen Mittel dar zur Anreicherung bei Beschleunigung und zur Abmagerung bei Verzögerung. Wenn der Fahrer beschleunigen will und dementsprechend die Drosselklappe betätigt, erzeugt ein Drosselstellungswandler ein zunehmend- positives Signal auf Leitung 800a. Dieses Signal wird durch Kondensator 801a und Widerstand 801b differenziert und durch Spannungsfolger 801 verstärkt« Das Ausgangssignal aus Verstärker 801 wird dann ebenfalls zunehmend positive Dieses Ausgangssignal gelangt durch Beschleunigungsdiode 801i, Widerstand 801k und Leitung 309g zum Eingang ΔΤΗ des rechnenden Schwingungserzeugers (Figur 2), Dieses positiv zunehmende Signal erhöht die Amplitude der Schwingung des von Operationsverstärker 307 erzeugten periodischen Signals und erhöht dadurch die Einspritzzeit.

Wenn dagegen der Fahrer die Drosselklappe schließt, wird ein abnehmendes Signal durch Kondensator 801a und Widerstand 801b differenziert. Das differenzierte Signal wird durch Dioden 801c begrenzt. Dieses negative Signal gelangt durch Verstärker 801 und wird über Verzögerungsdiode 801 j und Widerstand 801e zur Leitung 309g (Δ TH-Eingang) des Schwingungserzeugers 307 (Figur 2) weitergegeben» Durch dieses negative Signal wird die Amplitude der periodischen Schwingungsform aus Verstärker 307 ein wenig herabgesetzt, und es erfolgt dementsprechend eine Herabsetzung der Einspritzzeit. Die Spannungen, welche zum Ausgleich der Spannungsfälle der Beschleunigungs- und Verzögerungsdioden 801i bzw. 801 j erforderlich sind, werden durch Dioden 801g und 801h in der Rückkopplungsschaltung des Verstärkers 801 ausgeglichen. Die Gesamt-Spitzenausgangsspannung, die am Verstärker 801 zur Verfügung steht, wird durch das Rückkopplungsnetzwerk bestimmt, welches Widerstände 801d und 801f sowie die Dioden 801g und 801h enthält. Das Ausgangssignal des Verstärkers 801 wird daher

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innerhalb eines Diodenabfalls über oder unter Erdpotential eine schnelle Zustandsänderung*der Doppel-Einspritzschaltung, welche nachfolgend beschrieben wird.

Die Doppel-Einspritzschaltung enthält einen Trigger-Vergleicher 802, eine logische Doppel-Einspritzschaltung 803ι 804, einen Doppel-Einspritztaktgeber mit Komponenten 805» 806 und 807 und eine Bezugsschaltung mit Komponenten 808, 809 und 810.

Der Trigger-Vergleicher 802 erzeugt ein positives Signal auf Leitung 802g, wenn das Eingangssignal zum Verstärker 801 über einem Bezugsniveau liegt, welches durch Trigger-Niveauwiderstand 802b gewählt ist. Dieses positive Signal auf Leitung 802g triggert D-Kippstufe 803, welche dadurch registriert, daß ein Triggersignal eingegangen ist. Das Ausgangssignal aus Kippstufe 803 versetzt Kippstufe 804 in den Ein-Zustand. Kippstufe 804 wird dann getriggert durch das nächstfolgende 90 -Signal aus dem 90 -Kurbelwellenwandler, und es wird dadurch der Arbeitsgang der Doppeleinspritzung eingeleitet. Das Doppel-Einspritzsignal gelangt von Kippstufe 804 auf Leitung 606 zur Doppel-Einspritzschaltung gemäß Figur 6.

Der Doppel-Einspritztaktgeber enthält die Komponenten 805, 806 und 807. Taktgeber-Kondensator 805f wird in positiver Richtung durch Spannungs-Strom-Wandler 805 geladen. Die Spannungsbezugsgröße für Umwandler 805 ist das -TEMP-Eingangssignal zum Schwingungserzeuger 307 (Figur 2). Die Anstiegsgeschwindigkeit der Spannung am Taktgeberkondensator 805f ist daher den im Motor gemessenen Betriebstemperaturen proportional.

*erfahren. Dieses Ausgangssignal wird verwendet zur Ansteuerung

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Vergleichsschaltimg 807 vergleicht die Spannung am Kondensator 805f mit der am Bezugsspeicherkondensator 809a. Wenn die Spannung am Kondensator 805f höher ist als die am Kondensator 809a, nimmt das .Ausgangssignal aus Vergleichsschaltung 807 einen niedrigen Wert an. Dieses niedrige Signal, welches über Widerstand 807a weitergegeben und durch Diode 807b begrenzt wird, nimmt die Rückstellung der D-Kippstufe 803 vor. Wenn die D-Kippstufe 803 zurückgestellt wird, nimmt ihr Ausgangssignal einen niedrigen Wert an, Kippstufe 804 wird in die Ausgangslage zurückversetzt und dadurch die Doppeleinspritzung beendet.

Wenn Kippstufe 803 ursprünglich in den Sin-Zustand versetzt war durch ein Signal aus Trigger-Vergleichsschaltung 802, nahm das Signal auf der Q-Ausgangsleitung der Kippstufe 803 einen hohen Wert an. Dieses hohe Signal gelangte durch Widerstand 810b zum Transistorschalter 810, schaltete den Transistorschalter 810 aus und unterbrach dadurch den Strom durch Kollektorwiderstand 810a. Dies bewirkte, daß die Spannung am Gatter des FET-Schalters 809 fiel, und es wurde sein Leitungsstrom von der Quelle zum.Abzug unterbrochen. Bevor die Doppeleinspritzung aktiviert wurde, hielt Operationsverstärker 808 Kondensator 809a auf einem Potential geladen, welches die Differenz zwischen V^p (dem absoluten Ansaugrohrdruck) und dem maximal möglichen Wert von ν»™ρ repräsentiert. Dieses Potential gab daher die maximale Differential-Einspritzzeit wieder, welche bei voller Drosselklappenöffnung erwartet werden konnte. Am Beginn der Doppel-Einspritzfolge wird Schalter 809 geöffnet und demgemäß diese.besondere Differential-Einspritzzeit als Spannung auf Kondensaotr 809a gespeichert. Gleichzeitig beginnt Kondensator 805 mit der Aufladung in positiver Richtung zum Potential auf Kondensator 809a»·Wenn Vergleichsschaltung 807 feststellt, daß die Potentiale auf

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diesen beiden Kondensatoren gleich sind, wird die Doppel-Elnspritzfolge durch Rückstellung der Kippstufe 803 beendet. Die Rückstellung der Kippstufe 803 schaltet Transistor 810 über Widerstand 810b ein, und es wird dadurch Schalter 809 einge-

sp schaltet und die Ladung auf Kondensator 809areingestellt, daß sie die Differenz zwischen dem neuen Wert von Vf^rp und dem Maximalwert von Vj^jp wiedergibt.

Die Gesamt-Doppeleinspritzzeit kann geändert werden durch Änderung der Übergangsfunktion des Spannung-Strom-Umwandlers 805 und/oder die Verstärkung der Verstärkerschaltung 808.

Mit dem Drosselklappengestänge sind Abtaster zum Abtasten der Drosselklappenstellung verbunden. Der primäre Drosselklappenabtaster kann ein analoger oder digitaler Sensor sein, welcher die genaue Lage der Drosselklappe angibt. Die Ausgangsleitung dieses Sensors kann mit einem Paar analoger bzw. digitaler Vergleichsschaltungen zusammenarbeiten, welche die Signalpegel angeben, die der voll geschlossenen und weit geöffneten Drosselklappenstellung entsprechen. Auch besteht die Möglichkeit, einen oder mehrere Sensoren unmittelbar am Drosselklappengestänge anzubringen, um die Drosselklappenstellung zu messen.

Figur 9 zeigt die Schaltung für die Abgasanalyse, die Schaltung für die Steuerung der Hochdruck-Kraftstoffpumpe und die Einschal t-Rückstell-Schaltung .

Die Einschalt-Rückstell-Schaltung synchronisiert das System, wenn der Motor angelassen wird. Wenn eine positive Speisespannung an das System angelegt wird, lädt sich der Kondenstor 911b in Richtung dieser Speisespannung über Widerstand 911a.

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Ein Schmidt-Trigger 912 wird über Widerstand 911d und Diode 911c aktiviert, wenn die Ladung auf Kondensator 911b ausreicht, um den Durchbruch bei Zenerdiode 911c zu veranlassen. Der Schmidt-Trigger 912 ist in bekannter Weise aufgebaut, so daß sich eine nähere Erläuterung erübrigt. Bei Aktivierung des Schmidt-Triggers 912 nimmt das Ausgangssignal aus Transistor 912e auf Leitung 900b einen hohen Wert an, und es wird dadurch das Einschalt= Rückstellsignal auf Leitung 621, welches an RS-Kippstufen 614 und 615 (Figur 6) anliegt, entfernt. Auf diese Weise werden die Kippstufen 614 und 615 rückgestellt.

Das Ausgangssignal des Schmidt-Triggers 912 wird auch über Wider= stand 910a zu Transistor 910 weitergegeben. Die Richtung des Signals am Kollektor des Transistors 910 ist die gleiche wie auf Leitung 621, beispielsweise niedrig während Einschalt-Rückstellung. Die Länge der Einschalt-Rückstell-Periode ist so gewählt, daß sie in der Größenordnung von 1/4 Sekunde bis 4 Sekunden liegt, und sie stellt die Periode dar von der Einschaltung des Systems bis das Signal auf Leitung 621 einen hohen Wert annimmt„

Die Einspritzpumpensteuerung 110 enthält Kippstufen 903 und 904, Gatter 905, 906 und 907, Transistoren 909 und 910 sowie eine Ausgangs-Treiberschaltung 908. Es ist zweckmäßig, die Ausbringung der Kraftstoffpumpe etwas geringer zu halten als die von dem Motor benötigte Kraftstoffmenge. Dies wird dadurch erreicht, daß der Arbeitszyklus der der elektrischen Kraftstoffpumpe zugeführten Leistung bei plötzlichem Kraftstoffbedarf geändert wird. Dieser Bedarf des Motors wird gemessen durch Kombinierung einer Unter-Vielfachen der Injektionszeit mit der ^lvIotordrehzahlo

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Signale aus dem Datenentschlüssler 100, welche jeden 90°-Impuls des Kurbelwellen-Stellungswandlers auf Leitung 535a (Figur 5c) wiedergeben, werden in den "Direkte Einstellung"-Eingang der Kippstufe 903, welche mit CK bezeichnet ist, eingeführt. Diese Signale bewirken, daß der Q-Ausgang der Kippstufe 903 einen hohen Wert annimmt und dadurch Kippstufe 904 einschaltet. Gleichzeitig nimmt der Signalpegel am Q-Ausgang der Kippschaltung 903 einen niedrigen Wert an. Die Q-Ausgänge der Kippschaltungen 903 und 904 gelangen durch NOR-Gatter 905 und NAND-Gatter 906. NAND-Gatter 906 wird eingeschaltet durch ein Mindestöldruck-Signal, welches von einem Öldruckwandler auf Leitung 900c eingeht und angibt, daß ausreichender Öldruck in dem Motor vorhanden ist. Der Ausgang des NAND-Gatters 906 wird dann Über NAND-Gatter 907 in Ausgangs-Treiberschaltung 908 eingeführt, welche Einschalttransistor 908b und Leistungstransistor 908c enthält. Strom von Transistor 908c schaltet die Kraftstoffpumpe über Leitung 90Od ein. Der Q-Ausgang der Kippstufe 904 wird auch in NOR-Gatter 905 eingeführt. Jeder 90°-Impuls aus Datenentscitissler 100 auf Leitung 535a (Figur 5c) schaltet die Kraftstoffpumpe ein, wenn der entsprechende Mindestöldruck besteht. Sollte der Öldruck aus irgendeinem Grunde ausfallen, z.B. bei Stillsetzen der Maschine, so wird die Kraftstoffpumpe ausgeschaltet. Die Dauer des Impulses aus Kippstufe 903 wird bestimmt durch die Zeit, welche die Impulsgruppe, die NAND-Gatter 505 des Datenentschlüsslers 100 aktiviert, benötigt, um von dem rechnenden Schwingungserzeuger 30 durch Schieberegister 530-1 und 530-2 verschoben zu werden. Wenn der erste Impuls dieser Gruppe auf Leitung 530-2a eintrifft, wird eine logische Null über Kippstufe 903 eingeführt. Auf diese Weise wird das Signal auf (5-Ausgangsleitung der Kippstufe 903 auf einen hohen Wert versetzt, und es wird der Antrieb

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der Kraftstoffpumpe stillgesetzt. Der Ausgangsimpuls aus Kippschaltung 903 betätigt Kippschaltung 904, wie bereits erwähnt. Der Q-Ausgang der Kippschaltung 904 hat daher einen niedrigen Wert während des Intervalls zwischen jedem weiteren von Kippschaltung 903 erzeugten Impuls. (Das Q-Ausgangssignal aus Kippschaltung 904 ändert sich mit der halben Frequenz des Q-Ausgangssignals aus Kippschaltung 903). Dieses niedrige Signal wird dann weitergegeben durch NOR-Gatter 905, NAND-Gatter 906 und NOR-Gatter 907 zur Kraftstoff pumpen-Antriebsschaltung 908. Unter der Voraussetzung, daß entsprechender Öldruck vorhanden ist ~₉ ist das Ergebnis, daß die Kraftstoffpumpe wenigstens 50 % der Zeit eingeschaltet ist, und die Länge des Q-Impulses aus Kippschaltung 903 wird dann diesen 50 % hinzugefügt, so daß die Einschaltzeit der Kraftstoffpumpe bis zu einem maximalen Wert ansteigen kann, welcher sich 100 % nähert, wenn eine lange Einspritzzeit und eine hohe Motordrehzanl besteht.

Weitere Eingänge zu der Kraftstoffpumpen-Antriebsschaltung 908 sind ein Anlaßsignal auf Leitung 336, welches durch Widerstand 909a zum Transistorschalter 909 weitergegeben wird. Das hohe Anlaßsignal hält die Kraftstoffpumpe kontinuierlich eingeschaltet, und es hat den Vorrang vor Signalen aus den Kippstufen und 904. Bei erster Zuführung vnn Leistung zu dem System, wenn das TORS-Signal auf Leitung 621 einen niedrigen Wert hat, wird Transistor 910 in die Einschaltstellung versetzt und schaltetdie Kraftstoffpumpe dementsprechend ein. Dadurch ist sichergestellt, daß während der Zeit unmittelbar nach der Einschaltung des Systems die Kraftstoffpumpe auch in dem Zustand gehalten wird, Anlaßkraftstoff einzuspritzen. Die Kraftstoffpumpenschaltung 908 ist eine Darlington-Schaltung. Widerstand 908d und

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Diode 913a schützen Transistor 908c vor Einschwingvorgängen, welche aufgrund der Induktivitäten der Kraftstoffpumpe 913 bei der Ausschaltung des Pumpenantriebs 908 entstehen.

Nunmehr wird die Schaltung zur Abgasanalyse beschrieben. Verstärkte Signale aus den verschiedenen Abgassensoren 900 (Figur 9) gelangen in das System über Leitungen 901a - 9DIc. Diese Signale werden durch Widerstände 902 beeinflußt, welche so ausgewählt sind, daß sie relative Gewichtungsfaktoren darstellen. An der Verzweigungsstelle, welche die Widerstände 902a - 902c mit der Quelle-Klemme des FET-Transistors 903 verbindet, wird ein Signal erzeugt, welches den relativen Verunreinigungsgrad des Auspuffsystems des Motors angibt, oder angibt, ob die gelieferte Mischung reicher oder magerer als erforderlich ist. Transistor 903 ist nur eingeschaltet, wenn das System in Betrieb ist, und er wird ausgeschaltet durch das Einschalt-Rückstell-Signal. Das gewichtete Signal, welches den Verunreinigungsgrad der Auspuffgase des Motors angibt, gelangt durch Transistorschalter 903 zum integrierenden Kondensator 904a. Kondensator 904a bildet zusammen mit den Widerständen 902 einen Langzeit-Integrator. Die über Kondensator 904a liegende Spannung wird durch Verstärker 904 verstärkt und über Widerstand 904d zur Leitung 347 (Figur 3) weitergegeben; sie ist bezeichnet mit den Buchstaben CEGA.

Das CEGA-Signal hat einen unmittelbaren Einfluß auf die dem Motor zugefUhrte Gesamtmischung, da sie das -TEMP-Signal (Figuren 2 und 3) beeinflußt. Wenn die Verunreinigungswerte unzulässig hoch werden, wie es beispielsweise durch die Anwesenheit von Stickoxiden oder Kohlenmonoxiden in den Auspuffgasen nachgewiesen wird, wird das Mischungsverhältnis so geändert, daß diese Verunreinigungen auf zulässigen Werten gehalten werden. Entsprechende Korrekturen werden vorgenommen, wenn HC und CO in

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unerwünschter Menge vorhanden sind. Vorzugsweise werden diese Korrekturen über einen Zeitraum vorgenommen, der in der Größenordnung zwischen 15 Minuten und mehreren Stunden liegt. Der Grund hierfür ist, daß Übergangszustände, des Motors _s welche geringfügige Überschreitungen der zulässigen Werte bedingen, insgesamt keine Auswirkung auf das durchschnittliche Mischungsverhältnis haben werden.

•Weitere bevorzugte Ausführungsformen des Systems der Abgasanalyse enthalten getrennte Integrierungsschaltungen für jeden Schadstoff und Begrenzungsschaltungen, wobei z.B„ im Fall, daß in der Abgasmischung, wie sie von den einzelnen Abgasdetektoren überwacht wird, eine vorgegebene Norm um einen bestimmten Betrag überschritten wird, eine schnellere Korrektur erfolgen kann. Wenn der Schadstoffauswurf einen zweiten vorgegebenen Pegel über» schreitet, wird ein entsprechendes Signal dies melden, und das System kann überprüft werden, um die Ursache der unzulässigen Schadstoffe oder sonstige Mängel festzustellen.

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Claims (1)

1. Ansprüche

   . 1 .J Elektronisches Steuerungssystem zur Steuerung der Arfaeitsdauer wiederholt aktivierter Funktionselemente, gekennzeichnet durch

   Abtasteinrichtungen zum Abtasten der Werte mehrerer Parameter, welche die Arbeitsdauer der Funktionselemente bestimmen, einen Signalerzeuger zur Erzeugung mehrerer erster Signale, welche die genannten Werte wiedergeben, eine Signalverarbeitungsschaltung, welche die ersten Signale derart verarbeitet, daß ein zweites Signal erzeugt wird, welches die Arbeitsdauer der wiederholt aktivierten Funktionselemente wiedergibt, und

   einen Signalempfänger zur Aufnahme des zweiten Signals und wiederholt eingehender Aktivierungssignale für die entsprechende Aktivierung der Funktionselemente, wobei die Dauer der durch die einzelnen A^tivierungssignale veranlaßten Aktivierung durch das zweite Signal gesteuert wird.

   2ο Elektronisches Steuerungssystem für eine Kraftstoffeinspritzung, gekennzeichnet durch

   Abtasteinrichtungen zum Abtasten der Werte mehrerer Parameter, welche die an der Verbrauchsstelle einzuspritzende Kraftstoffmenge bestimmen und mehrere erste Signale erzeugen, welche diese Werte wiedergeben,

   einen Signalerzeuger, welcher aufgrund der ersten Signale ein zweites Signal erzeugt, welches die Einspritzzeit wiedergibt, die zur Einspritzung der erforderlichen Kraftstoffmenge an der Verbrauchsstelle notwendig ist, und

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   einen Steuersignalerzeuger, welcher auf wiederholt auftretende Signale, durch die die Einspritzung des Kraftstoffs mit den Erfordernissen der Kraftstoffaufnahme des Motors synchronisiert wird, und auf das zweite Signal derart anspricht, daß Steuersignale zur Steuerung des Öffnens und Schließens der Einspritzmittel erzeugt werden.

   3. Steuerungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalerzeuger, welcher die ersten Signale aufnimmt und die zweiten Signale erzeugt, mehrere Verstärker enthält, deren Verstärkung in Abhängigkeit von den Werten der Parameter geändert wird, wobei die Ausgangssignale dieses Verstärkers die ersten Signale darstellen.

   4o Steuerungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuersignalerzeuger folgende Funktionsgruppen enthält:

   einen Taktgeber zur Erzeugung von Taktsignalen aus den wiederholten Signalen,

   eine Verzögerungsschaltung zur Aufnahme der Taktsignale, welche durch die Verzögerungsschaltung bei einer durch das zweite Signal bestimmten Frequenz hindurchgeleitet werden, und eine Öffnungssteuerung, welche auf die für den Durchgang der Impulse durch die Verzögerungsschaltung erforderliche Zeit anspricht und das Öffnen und Schließen der Kraftstoffeinspritzung im Zusammenwirken mit dem Kraftstoffverbraucher steuert.

   5. Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 2 - 4, wobei der Kraftstoffverbraucher ein Motor mit P-Zylindern und P eine ganze Zahl ist, welche die Zahl der Zylinder des Motors angibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuersignalerzeüger folgende

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   Funktionsgruppen enthält:

   einen Startsignalerzeuger, welcher bei Feststellung der Anwesenheit von Taktsignalen in der Verzögerungsschaltung aufgrund der Taktsignale ein Startsignal erzeugt,

   einen ersten Zähler, welcher aufgrund eines Signals aus dem Startsignalerzeuger die Zahl der Taktsignale zählt, welche sich in der Verzögerungsschaltung befinden, und welcher eine Einspritzentschlüssler-Wählermatrix in Abhängigkeit von jedem in der Verzögerungsschaltung vorhandenen Taktsignal steuert, eine Einspritzentschlüssler-Wählermatrix, welche aufgrund von Signalen aus dem ersten Zähler eine bestimmte Kraftstoffeinspritzdüse wählt, deren öffnungs- und Schließungszeiten durch ein entsprechendes. Taktsignal zu steuern sind, welches durch die Verzögerungsschaltung weitergegeben wird, und einen zweiten Zähler zum Feststellen und Zählen der Taktsignale, welche am Ende der Verzögerungsschaltung eintreffen, und zur Erzeugung eines Signals bei Eingang Jedes Taktsignals, um durch die Einspritzentschlüssler-Wählermatrix die Schließung der durch das Taktsignal geöffneten Einspritzdüse zu steuern.

   6. Steuerungssystem nach Anspruch 5» gekennzeichnet durch eine Öffnungseinrichtung zum erneuten öffnen wenigstens einer vorher geschlossenen Kraftstoffeinspritzdüse zur Einführung von zusätzlichem Kraftstoff in den Zylinder der vorher geöffneten Kraftstoff einspritzdüse, wenn ein bestimmtes Beschleunigungssignal eingeht.

   7*. Steuerungssystem nach Anspruch 5» gekennzeichnet durch einen Rückstell-Signalerzeuger zur Erzeugung eines Resynchronisationssignals, welches den ersten und den zweiten Zähler in Synchronisation mit der Betriebsweise des Motors in den Ausgangszustand zurückversetzt.

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   8. Steuerungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Resynchronisationssignal einmal während jedes Arbeitszyklus des Motors erzeugt wird.

   9. Steuerungssystem nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Signalerzeuger zur Erzeugung eines Abstellsignals bei einem plötzlichen Nachlassen des Kraftstoffbedarfs, welches die Einspritzentschlüssler-Wählermatrix außer Tätigkeit setzt und dadurch verhindert, daß weiterer Kraftstoff während der Dauer des Abstellsignals in den Motor eingespritzt wird.

   10. Steuerungssystem nach.Anspruch 5, gekennzeichnet durch Meßeinrichtungen zum Nachweis von Spuren unerwünschter Gase im Auspuff des Motors und zur Steuerung der eingespritzten Kraftstoffmenge derart, daß die Anteile der unerwünschten Gase verringert werden.

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