DE2262864B2 - Elektronisch gesteuerte brennstoffeinspritzvorrichtung fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronisch gesteuerte Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen, die vorzugsweise für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine einen elektrisch betätigten Brennstoffinjektor aufweist, mit einer stabilisierten Spannungsquelle, einem im Ruhezustand gesperrten ersten Transistor, einer mit diesem Transistor und dem Injektor in Reihe liegenden, insbesondere durch einen steuerbaren Siliziumgleichrichter gebildeten Schalteinrichtung und einer die Schalteinrichtung mit einem Pol der Spannungsquelle verbindenden Induktivität sowie mit einer Zeitstufe zum Erzeugen von ein Maß für den Brennstoffbedarf darstellenden und die Öffnungszeit des Injektors bestimmenden Spannungssignalen.

Es sind bereits Brennstoffeinspritzvorrichtungen für Brennkraftmaschinen vorgeschlagen worden, in welchen die einzelnen Injektoren aufeinanderfolgend betätigt werden. Bei hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine müssen die Injektoren während einer Umdrehung der Brennkraftmaschine relativ lange Zeit geöffnet bleiben, um die in diesem Falle verhältnismäßig große Menge an Brennstoff zuführen zu können. Damit sind insofern Nachteile verbunden, als bei hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine die Injektoren rasch aufeinanderfolgend betätigt werden müssen und für jeden einzelnen Injektor nur eine kurze Arbeitsdauer zur Verfügung steht. Eine weitere Schwierigkeit bei mit elektromagnetisch gesteuerten Injektoren ausgestatteten Brennstoffeinspritzvorrichtungen liegt darin, daß die Einspritzzeiten der einzelnen Injektoren wegen kleiner Verschiedenheiten im Aufbau und anderer Faktoren untereinander verschieden sind. Es ist daher unter anderem wichtig, daß die Injektoren äußerst rasch geöffnet werden, um Schwankungen der Zeitspanne zwischen dem Aufsteuern des Injektors und dem Beginn

der Brennstoffeinspritzung möglichst klein zu halten

Bei einer bekannten Vorrichtung zur Steuerung der Erregung von einem oder mehreren Elektromagneten oder von Gruppen von Elektromagneten, insbesondere zur Steuerung elektromagnetischer Einspritzdüsen wobei den Elektromagneten oder Gruppen von Elektromagneten zu Beginn ihrer Erregung ein Signal hoher Spannung und zur Aufrechterhaltung ihrer Erregung eine konstante Spannung variabler Dauer zugeführt wird, ist in dem Schaltkreis zur Steuerung der Elektromagnete oder der Gruppen von Elektromagneten mindestens eine Selbstinduktionsspule vorgesehen die mit derselben Frequenz wie die Elektromagnete bzw. Gruppen von Elektromagneten mittels selektiver Steuermittel periodisch erregt wird und deren elektro- i$ magnetische Energie bei Unterbrechung ihrer Erregung direkt oder indirekt einem nachfolgend zu erregenden Elektromagneten zugeführt wird (DT-OS 10 64 543). Bei einem solchen prinzipiellen Aufbau ergäbe sich beim Einschalten des ersten Elektromagneten nicht nur kerne Beschleunigung des Stromanstieges, sondern durch die zusätzlich eingeschaltete Selbstinduktion beim Anlegen des stromlosen Kreises an eine Spannungsquelle sogar eine Verlangsamung des Stromanstieges. Im Dauerbetrieb wäre der gewünschte Effekt auch nur bei einer bestimmten Schaltfrequenz bzw. einer bestimmten Pausendauer zwischen dem Abschalten eines Elektromagneten und dem Einschalten des nächstfolgenden Elektromagneten erzielbar, da an der zusätzlichen Induktivität nach dem Unterbrechen des Stromes durch parasitäre Kapazitäten eine gedämpfte Schwingung auftreten wird und eine günstige Energieausnützung nur beim Einschalten des nächstfolgenden Elektromagneten in einer günstigen Phasenlage dieser gedämpften Schwingung erfolgen kann. Die Ausführungsbeispiele der bekannten Vorrichtung betreffen die Steuerung der Injektoren von Brennkraftmaschinen, und hierbei sind stets zusätzlich zu der im Ruhezustand stromlosen Induktivität mindestens ein Gleichrichter und ein Speicherkondensator erforderlich, um die gewünschte Energiespeicherung unabhängig von der Motordrehzahl bzw. Arbeitsfrequenz bewerkstelligen zu können.

Außer der vorstehend beschriebenen Schaltungsanordnung gibt es noch andere bekannte Möglichkeiten zur Beschleunigung des Stromanstieges beim Einschalten einer induktiven Last, wobei jedoch nicht von der Reihenschaltung einer zusätzlichen Induktivität Ge brauch gemacht wird. So ist die Verwendung eines Kondensators als kapazitiver Energiespeicher oder eines Transformators als induktiver Energiespeicher bekannt, wobei die Zuführung zusätzlicher Anfengsenergie zum Aufsteuern eines Injektors über eine Diode und/oder Transistoren erfolgt (DT-OS 17 51403). Gemäß einem weiteren Vorschlag ist entweder in Reihe mit der Erregerwicklung eines Injektors ein ohmscher Widerstand geschaltet, der durch einen Kondensator oder einen anfänglich leitenden Transistor überbrückt ist, oder es wird die Basis des Schalttransistors für den Injektorstromkreis über eine Parallelschaltung aus Widerstand und Kondensator angesteuert (DT-OS 20 15 589). In den letztgenannten Fällen wird die Energie und insbesondere die Spannung der Speisequelle nicht günstig ausgenützt, weshalb im ersteren Fall e:n Gleichspannungswandler zur Versorgung vorgesehen

ISt. fts

Die Erfindung zielt darauf ab, eine einfache Schaltung ^:ür eine elektronisch gesteuerte Brennstoffeinspritzvor-•ichtung für Brennkraftmaschinen zu schaffen, bei welcher im Stromkreis der Erregerwicklungen der Injektoren eine Induktivität liegt und mittels welcher von Beginn an, d.h. auch bereits für den ersten aufzusteuernden Injektor, und unabhängig von tier Drthzahl der Brennkraftmaschine beim Einschalten eines Injektors ein Energieimpuls zur Beschleunigung des Ansprechens zur Verfügung gesteüt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die die Induktivität mit der Schalteinrichtung verbindende Leitung im Ruhezustand mit dem anderen, an Masse liegenden Pol der Spannungsquelle in Verbindung steht und daß eine auf die ein Maß für den Brennstoffbedarf darstellenden Spannungssignale ansprechende Steuereinrichtung vorgesehen ist, welche den ersten Transistor und die Schalteinrichtung in den leitenden Zustand überführt und bewirkt, daß die Induktivität dem Injektor einen Impuls hoher Energie zum raschen Öffnen desselben zuführt, wobei Steuereinrichtung, erster Transistor und Schalteinrichtung in einem Ansteuerschaltkreis angeordnet sind.

Im Gegensatz zur bekannten Schaltung mit Serieninduktivität im Stromkreis der Erregerwicklungen der Injektoren, bei welcher der Stromkreis der Serieninduktivität im Ruhezustand offen ist, ist gemäß der Erfindung die Induktivität im Ruhezustand stromdurchflossen, und dadurch ist in dieser ein Magnetfeld vorhanden. Beim Einschalten eines Injektors über den ersten Transistor und die Schalteinrichtung wird die Überbrückung von dem vom einen Pol der Spannungsquelle abgewandten Anschluß der Induktivität zum anderen, an Masse liegenden Pol der Spannungsquelle aufgehoben und durch das hierbei zusammenbrechende Magnetfeld der induktivität wird unmittelbar ein elektrischer Energieimpuls für die Beschleunigung der Erregung des Injektors gewonnen, ohne das eine Zwischenspeicherung der von der Induktivität gelieferten Energie mittels Gleichrichter und Kondensator erforderlich ist wie im bekannten Fall.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild des den Erregerstrom für den Magnet eines Injektors liefernden Stellkreises in einem einzigen Zweig einer erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzvorrichtung und die F i g. 2A und 2B zusammen ein Schaltschema für eine erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzvorrichtung.

Gemäß F i g. 1 ist für jeden Zylinder, der im vorliegenden Falle acht Zylinder besitzenden Brennkraftmaschine, ein logischer Schaltkreis 10 vorgesehen, welcher synchron zu den zugehörigen Zylindern den Brennstoffbedarf simulierende Rechteckimpulse abgibt. Diese Rechteckimpulse werden nach einer negativen Logik verarbeitet, d. h. daß die negativen Teile dieser Impulse als ElN-lmpulse und die positiven Teile als AUS-lmpulse verwendet werden. Die Dauer der EIN-Impulse ist gleich dem Brennstoffeinspritzintervall und proportional dem Brennstoffbedarf, der von der Brennkraftmaschine zugeordneten geeigneten Fühlern erfaßt wird. In F i g. 1 ist nur der für den Zylinder 5 der Brennkraftmaschine zugeordnete Zweig der Brennstoffeinspritzvorrichtung dargestellt. Dieser Zweig ist mit einem einen Stellimpuls an den Magnet für den zugehörigen Injektor liefernden, im folgenden Stellkreis genannten Ansteuerschaltkreis 300 und einem Startkreis 400 ausgestattet. Die vom logischen Schaltkreis 10 gelieferten Impulse gelangen an den Eingang des Verstärkers 12. welcher eine StromeesenkoDDlune 15

besitzt und über die Leitung 14 an eine spannungsstabilisierte Stromquelle angeschlossen ist. Dieser Verstärker 12 ist ein vielstufiger Verstärker, der entsprechend F i g. 2A aufgebaut ist. Gemäß F i g. 2A gelangt im wesentlichen die volle Versorgungsspannung über die Leitung 14, den Widerstand /?309, die Diode D 304 und die Leitung 16 an einen Pol des Magneten des Injektors, welcher als elektromagnetisch gesteuertes Ventil ausgebildet ist und in üblicher Weise mit der Brennstoffleitung in Verbindung steht. Zunächst fließt jedoch durch den Magnet des Injektors noch kein Erregerstrom, da die Leitung 18 durch den Transistor Q304 noch gesperrt ist, der seinerseits über den Ausgang 20 des Verstärkers 12 gesperrt gehalten wird, weil der Verstärker 12 mit dem gleichen Ausgang am Tor 22 des gesteuerten Siliziumgleichrichters SCR 301 liegt.

Während der EIN-Impuls an den Verstärker 12 gelangt, wird der Verstärker 12 eingeschaltet und der Transistor Q304 leitend, womit Strom durch die Leitung 14,16 den Magnet des Injektors, die Leitung 18 und den Transistor ζ804 fließt, also der Injektor während der Dauer des EIN-Impulses offengehalten wird. Um den Injektor rascher zu öffnen und damit den Zeitpunkt des Aufsteuerns des Injektors genauer festzulegen, wird der Magnet des Injektors zusätzlich mit einem hohen Erregerstrom versorgt, was im gezeigten Ausführungsbeispiel mittels des Startkreises 400 erreicht wird. Dieser Startkreis 400 besitzt einen monostabilen Multivibrator 24, eine Verstärkerwirkung besitzende Nebenschiußschaltung 26, eine Induktivität L401 und einen Widerstand /7411. Die vom logischen Schaltkreis 10 gelieferten Impulse 11 gelangen über die Leitung 28 an den Multivibrator 24. Im AUS-Zustand fließt Strom über die Leitung 14 und die Serienschaltung von /?411 und MOl und dann über die letzte Stufe der Nebenschlußschaltung 26 direkt gegen Masse, da die Nebenschlußschaltung 26 durch den Multivibrator 24 leitend gemacht wurde. Über den gesteuerten Silizium-Gleichrichter SCR30i fließt jedoch kein Strom zum Magnet des Injektors, da dieser durch die an seinem Tor liegende Spannung gesperrt ist und der Transistor ζβΟ4 ebenfalls gesperrt ist Sobald ein EIN-Impuls einsetzt, wird der Multivibrator 24 über die Leitung 28 für eine kurze Zeit von etwa 1 msec in den EIN-Zustand umgeschaltet, womit die Nebenschlußschaltung 26 gesperrt und gleichzeitig durch den Verstärker 12 der gesteuerte Silizium-Gleichrichter SC/Ö01 und der Transistor Q3Q4 in den leitenden Zustand gebracht wird, so daß nun der über die Induktivität £401 fließende Strom über den gesteuerten Silizium-Gleichrichter SCIQOi, den Magnet des Injektors und den Transistor Q304 fließt Der von der Induktivität £401 zu Beginn des EIN-Impulses gelieferte hohe Eingangsstrom fließt nur so lange, als es zum raschen Aufsteuern des Injektors erforderlich ist Anschließend schaltet der monostabile Multivibrator 24 wieder in seinen AUS-Zustand um und macht die Ausgangsstufe der Nebenschlußschaltung 26 leitend, womit die Leitung 30 und auch die Anode des gesteuerten Silizium-Gleichrichters SCR30i an Masse gelegt wird und damit auch verhindert wird, daß weiter Strom über die Induktivität 1401 dem Magnet des Injektors zugeführt wird. Für die restliche Dauer des EIN-Impulses wird der Injektor lediglich durch den über den Widerstand 309, die Diode £804 und die Leitung 16 fliessenden Strom offengehalten. Da der Verstärker 12 durch die Stromgegenkopplung 15 stabilisiert ist, kann der E.rregerstroin für den Magnet des Injektors genau auf einen bestimmten Wert festgelegt werden und damit erreicht werden, daß der Injektor beim Ablauf eines EIN-Impulses rasch schließt Durch die beschriebene Anordnung kann mittels eines einzigen Startkreises 400 jeder der Zweige der Brennstoffeinspritzvorrichtung so beaufschlagt werden, daß zum richtigen Zeitpunkt ein äußerst kurzer Einschaltstromimpuls hoher Stärke zu Beginn eines jeden EIN-impulses an den Stellkreis 300 des Zweiges geliefert wird.

Im Verbraucherstromkreis 32 wird am Ende eines jeden vom logischen Schaltkreis 10 gelieferten Impulses die Erregerwicklung des Magneten des Injektors kurzgeschlossen und der zugeführte Strom in Verlustleistung umgesetzt

tj Wie bereits erwähnt, liefert der logische Schaltkreis 10 die EIN-Impulse für jeden Injektor. Das vom Schaltkreis 10 abgegebene Signal kommt über die in F i g. 2A gezeigte Leitung 55 an und ist nach einer negativen Logik programmiert, so daß bei hohem

J₀ Potential, beispielsweise Batteriespannung, der Leitung 55 der zugehörige Injektor geschlossen und bei niedrigem Potential, beispielsweise einem nahe bei Nullpotential liegenden Potential, der Leitung 55 der Injektor geöffnet ist.

Die Arbeitsweise der Schaltung gemäß F i g. 2 wird im folgenden im Zusammenhang mit dem Zweig Nr. 5 der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert. Bei hohem Eingangssignal 11 fließt durch die Dioden £801 und £802 kein Strom und der Transistor 0302 ist gesperrt. Die Diode £805 ist in Sperrichtung vorgespannt, womit der gesteuerte Silizium-Gleichrichter SC773O1 und der Transistor ζ801 gesperrt ist und im Widerstand Ä314 kein Strom fließt Auch die Transistoren (*J03 und Q304 sind gesperrt, so daß kein Erregerstrom den Magnet des zugehörigen Injektors durchfließt.

Bei abfallendem Signal 11 fließt Strom durch den Widerstand Ä301, womit die Dioden £001 und £302 in Durchlaßrichtung vorgespannt und damit leitend werden. Der Widerstandswert der Widerstände /GO f, /Ö02, Ä303 und des Regelwiderstandes VR301 sind so bemessen, daß durch die Diode /3301 dann Strom fließt, wenn das Potential der Leitung 55 mehrere Volt über Nullpotential liegt und daher die Stärke des die Widerstände /Ö03, Ä302 und VR30t durchfließenden Stromes vom genauen Betrag der Spannung in der Leitung 55 nicht nennenswert abhängt Die Widerstände Ä303, Ä302 und V7Ö01 bilden einen Spannungsteiler, durch weichen an die Basis des Transistors Q3O2 eine genau bestimmte Spannung gelegt wird. Diese Spannung, weiche den Erregerstrom für den Magnet des Injektors bestimmt, setzt sich aus dem Spannungsabfall am Widerstand /Z303 und dem Spannungsabfall an den stromdurchflossenen Dioden £002 und £801 zusammen, wobei der Spannungsabfall an diesen beiden Dioden eine Temperaturkompensation der Schaltung ergibt, da der Spannungsabfall an diesen Dioden die gleiche Temperaturabhängigkeit besitzt wie die Emitter-Basis-Spannung am Transistor Q302. Auf diese Weise kann eine ausreichend genaue Temperaturkompensation erzielt werden. Im Hinblick auf die Durchlaßkennlinie der Dioden £801 und £802 ist auch der Spannungsabfall an dem erwähnten Spannungsteiler gleich der etwa 5 V betragenden Spannung an der

Zenerdiode 2401, welcher über die Leitungen 29 und 14 an den Dioden £801 und £802 wirkt

Wenn man zunächst den Startkreis 400 unberücksichtigt läßt, ergibt sich folgende Arbeitsweise, Wenn das

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Eingangssignal an der Leitung 55 abfällt, wird, weil der Widerstandswert für R309 nur etwa 1 Ω beträgt, der Transistor Q302 stark leitend, womit auch der Transistor Q303 und dann der Transistor Q304 leitend wird. Bei leitendem Transistor Q304 wird dem Magnet des Injektors Erregerstrom zugeführc. Da eine hohe Stromverstärkung erzielt wird, wird der Transistor Q304 bis in den Sättigungsbereich ausgesteuert, wobei allerdings der Basistrom dieses Transistors durch den Widerstand Λ312 begrenzt wird. Im Hinblick darauf liegt am Magnet des Injektors die nahezu unverminderte Batteriespannung. Der Erregerstrom durchfließt die Diode D304 und den Widerstand Λ309. Der Widerstand Λ309 mißt den fließenden Strom und liefert ein für Gegenkopplungszwecke verwendetes Steuersignal, und zwar wird, wenn der Erregersirom für den Magnet am Widerstand Λ309 einen den Spannungsabfall am Widerstand R303 nahezu gleichen Spannungsabfall ergibt, der Verstärker 12 in einen Gleichgewichtszustand gebracht und der sich hierbei ergebende Strom so lange gehalten, als die Leitung 55 an niedrigem Potential liegt. Um den im Verstärker konstant gehaltenen Strom auch innerhalb eines weiten Arbeitstemperaturbereiches konstant halten zu können, ist es zweckmäßig, in der den Transistor Q303 aufweisenden zweiten Verstärkerstufe eine Temperaturkompensation vorzusehen, welche im gezeigten Ausführungsbeispie! durch die Widerstände Λ313, R307 und /?306 und die Diode D3O3 erreicht wird. Die Widerstände /?314 und R3t2 sind Begrenzerwiderstände und dienen hierbei dazu, eine Aussteuerung bis in den Sättigungsbereich zu verhindern.

Der so konstant gehaltene Strom hält den Injektor offen und ermöglicht es, den Zeitpunkt der Beendigung des Einspritzvorganges genau festzulegen. Wenn nämlich das Eingangssignal an der Leitung 55 ansteigt, wird zwar der Transistor Q304 sofort stromlos, jedoch muß wegen der induktivitätbehafteten Erregerwicklung des Magneten der Erregerstrom noch zusätzlich unterdrückt werden. Zu diesem Zwecke wird folgendes unternommen. Bei stromlosem Transistor Q304 fließt der Strom über den Widerstand R3i5, die Stromquelle, den Widerstand R309 und die Diode 304 und die Erregerwicklung des Magneten zum Kondensator C304, wobei ein Teil der Energie an den Widerständen des Stromkreises vernichtet und der Rest im Kondensator C304 gespeichert wird. Sobald der Strom in diesem Resonanzkreis das erste Mal durch Null geht (nach einer halben Periode der Resonanzfrequenz), wird die Diode D304 in Sperrichtung vorgespannt und damit auch der Erregerstrom unterbrochen. Die hierbei entstandene Ladung am Kondensator C304 wird dadurch rasch vernichtet, daß die Ladung am Kondensator C304 über die Erregerwicklung des Injektors und den Widerstand Ä303 abgeleitet wird und damit der Transistor Q30i leitend gemacht wird Das vom Transistor Q30i abgegebene Signal gelangt verstärkt an den Transistor ζ804, über welchen dann die Ladung des Kondensators C304 rasch abgeleitet wird, wobei die Energie im Widerstand Ä315 vernichtet wird.

Es bestehen auch andere Möglichkeiten, in der Erregerwicklung des Magneten des Injektors die gewünschte Stromverzögerung zu bewirken, jedoch besitzt die beschriebene Möglichkeit den Vorteil, daß die stärkste Stromänderung dann erzielt werden kann, wenn die Stromstärke gegen Null abfällt Da angenommen werden kann, daß die mechanisch beweglichen Teile des Injektors kanpp vor Stromnulldurchgang bewegt werden, besitzen Schwankungen des tatsächli ehen Abschaltzeitpunktes des Erregerstromes nur einer geringen Einfluß auf den tatsächlichen Schließzeitpunk des Injektors.

Der Stellkreis 300 ist somit eine stabilisiert« Stromquelle für den erforderlichen Stellstrom und is zusätzlich mit einer Schaltung zum Steuern de: Stromabfalls ausgestattet. Da der Stellkreis einer rückgekoppelten Verstärker hoher Verstärkung auf

ίο weist, muß auch der Schwingneigung des Verstärker: entgegengewirkt werden. Zu diesem Zwecke ist dei Kondensator C302 und der Widerstand R305 vorgese hen, welche in Kombination eine Filterwirkung ergeber und den Stellkreis stabilisieren.

Der Stellkreis 300 ist auch mit Schaltelemente)· ausgestattet, welche in Kombination mit dem Startkrei: 400 die erforderlichen Schaltvorgänge auslösen.

Zu diesem Zwecke ist der Kondensator C301, di( Diode 306 und der Widerstand 308 vorgesehen, welche an der voreilenden Flanke des EIN-lmpulses für der Injektor an den Startkreis 400 einen negativer l;IN-lmpuls abgeben. Ein solcher EIN-Impuls wird vor jedem Zweig der Brennstoffeinspritzvorrichtung abge geben, wobei alle Impulse übe: den Widerstand /?401 ar den Startkreis 400 gelangen. Auf diese Weise wird dei Startkreis 400 mit der voreilenden Flanke eines jeder EIN-lmpulses für jeden Injektor angesteuert. Das von Startkreis 400 abgegebene Ausgangssignal wird mittel: des gesteuerten Siliciumgleichrichter SCR30i und der zugehörigen Schaltelementen in jedem Zweig geson den verarbeitet. Wenn das Eingangssignal in dei Leitung 55 abfällt (EIN-Signal für den Injektor), wird ir der vorher beschriebenen Weise der Transistor ζβΟί voll durchgesteuert, wobei über den Kondensator C303 die Diode D305 und den Widerstand 311 der gesteuert« Siliziumgleichrichter 5C/?301 aufgesteuert wird, wel eher seinerseits das vom Startkreis 400 ankommend« positive Ausgangssignal in den Stellkreis 300 einleitet Es kann somit nur ein solcher Stellkreis 300 eir Ausgangssignal vom Startkreis 400 verarbeiten, welche: eben über die Leitung 55 einen Eingangsimpuh empfangen hat.

Durch den vom gesteuerten Siliziumgleichrichtei SCR301 zugeführten positiven Impuls des Startkreise:

400 werden die Dioden D305 und /3304 in Sperrichtunf vorgespannt (der Impuls selbst fließt über den Magne des Injektors und durch den Transistor Q304 geger Masse). Da während dieses positiven Impulses di« Diode D304 in Sperrichtung vorgespannt ist, wird dei Widerstand R3G9 nicht von Strom durchflossen, so dai der Verstärker durch das über die Leitung 5! herangeführte Signal weiterhin bis in den Sättigungszu stand aufgesteuert bleibt Aber auch wenn das in dei Leitung 55 aufscheinende Signal zu irgendeinen Zeitpunkt während eines Leistungsimpulses ansteig (AUS-Signaf), ist es wichtig, den Transistor Q304 bis ii den Sär^:gungszustand durchgesteuert zu halten. Un dies zu erreichen, wird der positive Impuls von Startkreis 400 über den Widerstand Λ304 an dei Transistor Q30\ gelegt und damit über den Verstärker transistor Q303 auch der Transistor Q304 bis in dei Sättigungsbereich durchgesteuert Es ist hierbei au: Kostengründen und im Hinblick auf die erforderlich! Betriebssicherheit wichtig, den Transistor Q304 nich zum Modulieren von Einschalt- oder Abschaltimpulsei zu verwenden, da diese Transistoren nur eine begrenzt* Druchbruchspannung besitzen.
Der Startkreis 400 ist so bemessen, daß er in de

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Induktivität LAOi eine bestimmte Energie speichert und diese Energie auf Abruf in die Erregerwicklung des Magneten des jeweilig angesteuerten Injektors geleitet werden kann. Zu diesem Zwecke ist eine Treiberschaltung vorgesehen, welche einen aus den Transistoren QW3, QW4 und QW5 und zugehörigen Schaltgliedern aufgebauten rückgekoppelten Verstärker hohen Verstärkungsgrades darstellt. Die Arbeitsweise dieses Verstärkers ist ähnlich jener des die Transistoren Q3Q2, Q303 und Q304 und zugehörige Schaltglieder aufweisenden Verstärkers.

Der die Transistoren Q4O3, QW4 und QW5 aufweisende Treiber wird durch das von einer die Transistoren QWi und QW2 aufweisenden Zeitverzögerungsschaltung gelieferte Signal normalerweise im EIN-Zustand gehalten. In dieser Zeitverzögerungsschaltung wird der Transistor QW2 durch die am Widerstand R407 erzeugte Basisspannung bis in den Sättigungsbereich durchgesteuerl. womit der von dem Einstellwiderstand VR401, den Widerständen Ä410 und Ä409 und von der Diode D401 gebildete Spannungsteiler von Strom durchflossen wird. Die an diesem Spannungsteiler liegende Spannung ist gleich der an der Zenerdiode Z401 auftretenden Spannung. Die Diode D401 ergibt eine Temperaturkompensation für den Transistor QW3.

Der Transistor QWi bildet zusammen mit dem Transistor QW2 einen für eine Zeitverzögerungsschaltung ausgenützten Multivibrator, in welchem der Transistor QWi so lange stromlos ist, als der Transistor QW2 leitet. Wenn nun in der beschriebenen Weise negative Eingangsimpulse einlangen, wird durch den den Widerstand RWi durchfließende Strom der Transistor QW2 sofort abgeschaltet und der Transistor QWi durch den den Widerstand Λ405 durchfließenden Strom eingeschaltet, wobei über den Koppelkondensator C401 der Transistor QW2 gesperrt gehalten wird. Der Kondensator OWi wird nun über den Widerstand RW7 so lange entladen, bis der Transistor QW2 wieder leitet, womit der Multivibrator wieder seinen stabilen Ausgangszustand einnimmt. Die Zeit, während welcher der Multivibrator umgeschaltet ist, wird durch den Kondensator C401 und den Widerstand RW7 bestimmt. Diese Übergangszeit von einem stabilen Zustand in den nächstfolgenden wurde in der Regel mit etwa 1 msec, gewählt, jedoch kann die beste Einstellung in Abhängigkeit von der Konstruktion des Injektors gewählt werden.

Im Ruhezustand des Startkreises 400 sind die Transistoren QW3, QW4 und Q405 gesperrt. Wenn der Transistor QWS in gesperrtem Zustand übergeht, gibt die Induktivität LAOi den zum öffnen des Injektors erforderlichen Stromimpuls an den Magnet des Injektors ab. Die Scheitelspannung dieses Stromimpulses wird durch den Widerstand R4i7 und die Impedanz der Erregerwicklung des Magneten begrenzt. Wegen der hohen Impulsleistung muß der Anstieg der Impulsleisiung begrenzt werden, um den Transistor QW5 nicht zu zerstören. Die Flankensteilheit des Impulses wird durch den Kondensator C402 und den Widerstand Λ416 begrenzt. In praktisch ausgeführten Ausführungsformen betrug der Einschaltstrom 2 bis 3 A.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims (10)

Patentansprüche:

1. Elektronisch gesteuerte Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen, die vorzugsweise für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine einen elektrisch betätigten Brennstoffinjektor aufweist, mit einer stabilisierten Spannungsquelle, einem im Ruhezustand gesperrten ersten Transistor, einer mit diesem Transistor und dem Injektor in Reihe liegenden, insbesondere durch einen steuerbaren Siliziumgieichrichter gebildeten Schalteinrichtung und einer die Schalteinrichtung mit einem Pol der Spannungsquelle verbindenden Induktivität sowie mit einer Zeitstufe zum Erzeugen von ein Maß für den Brennstoffbedarf darstellenden und die Öffnungszeit des Injektors bestimmenden Spannungssignalen, dadurch gekennzeichnet, daß die die Induktivität (Z. 401) mit der Schalteinrichtung (SCR30t) verbindende Leitung (30) im Ruhezustand mit dem anderen, an Masse liegenden Po! der Spannungsquelle in Verbindung steht und daß eine auf die ein Maß für den Brennstoffbedarf darstellenden Spannungssignale (11) ansprechende Steuereinrichtung (12) vorgesehen ist, welche den ersten Transistor (<?304) und die Schalteinrichtung (SCR 301) in den leitenden Zustand überführt und bewirkt, daß die Induktivität (Z.401) dem Injektor einen Impuls hoher Energie zum raschen Öffnen desselben zuführt, wobei Steuereinrichtung (12), erster Transistor (Q304) und Schalteinrichtung (SCR 301) in einem Ansteuerschaltkreis (300) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Einrichtung (26) vorgesehen ist, die nach einem vorgegebenen und im Vergleich zur Dauer des ein Maß für den Brennstoffbedarf darstellenden Spannungssignals (11) kurzen Zeitintervall den dem Injektor zugeführten Impuls hoher Energie beendet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (26) einen zweiten Transistor (Q 405) aufweist, welcher normalerweise im leitenden Zustand ist und den mit der Schalteinrichtung (SCR 301) verbundenen Anschluß der Induktivität(Z.401)an Masse legt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem zweiten Transistor (Q 405) ein den Leitzustand desselben steuernder monostabiler Multivibrator (24; <?401. Q 402, R 404 bis /?407, C401) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Multivibrator auf ein einsetzendes Spannungssignal (II) anspricht, um während des öffnens des Injektors den zweiten Transistor (Q405) zu sperren.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Spannungssignale (11) ansprechende Steuereinrichtung ein Verstärker (12) ist und daß eine auf den Erregerstrom des Injektors ansprechende zweite Einrichtung (Ä309) vorgesehen ist, welche für diesen Verstärker (12) eine Stromgegenkopplung bildet, um den dem Injektor zugeführten Strom auf einen Betrag zu stabilisieren, welcher etwas größer ist als sein Haltestrom.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehrzyiindrigen Brennkraftmaschinen für den Injektor jedes Zylinders ein gesonderter Ansteuerschaltkreis (300) und eine gesonderte Zeitstufe (10) und für alle Ansteuerschaltkreise die Induktivität (L 401) gemeinsam vorgesehen ist

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der beim Abschalten des Stromes im Magneterregerstromkreis des Injektors gespeicherten Energie eine Reihenschaltung aus einem Kondensator (C304) und einem Widerstand (Ä315) vorhanden ist und daß eine auf den Erregerstrom des Injektors ansprechende drifte Einrichtung (32) zur Ableitung der im Kondensator (C304) gespeicherten Ladung vorgesehen ist

9 Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der zweiten Einrichtung (/?309) und der Erregerwicklung des Injektors ein Schaltelement (D304) angeordnet ist, durch welches bei einem nahe bei Null Hegenden Erregerstrom des Injektors der Strompfad von der Spannungsquelle zum Injektor unterbrochen wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transistor (Q 304) mit der dritten Einrichtung (32) verbunden ist und die Reihenschaltung aus Kondensator (C304) und Widerstand (Ä315) überbrückt und daß der erste Transistor (Q304) bei einem nahe bei Null liegenden Erregerstrom des Injektors durch die dritte Einrichtung (32) leitend gemacht wird.