DE2331264C3 - Folgeeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht; sich auf ein Folgeeinspritzsyütem nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine derartige Einspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen ist aus der DT-OS 20 39 487 bekannt. Hierbei sind drei abwechslungsweise in ihre Offenstellung gelangende Gruppen mit je zwei Einspritzventilen zusammengefaßt. Die dort zwischen UND-Gattern zwischengeschalteten Speicher begrenzen mittels der Länge ihrer Äusgangsämpüise die öflfnungsdauer der Einspritzventile. Da sich die Einspritzimpulse teilweise überschneiden müssen, ist bei dieser bekannten Einspritzvorrichtung der Aufwand an UND- und ODER-Gattem verhältnismäßig groß.

Aus der DT-OS 20 08 350 ist es bekannt, Einspritz-

ventile von einer Zeitstufe mit Hilfe einer bistabilen Kippstufe anzusteuern, die zu Beginn der Laufzeit der Zeitstufe eingeschaltet und nach Ablauf der Laufzeit von der Zeitstufe ausgeschaltet wird, wobei die Einschaltzeit der Ventile gleich der Einschaltzeit der Kippstufe ist und die Dauer des von dieser Kippstufe gelieferten Signals die Einspritzmenge bestimmt. Die Einbeziehung der Kippstufe nach dieser bekannten Einspritzvorrichtung in einen einen Sägezahngenerator enthaltenden Regelkreis legt es jedoch nicht nahe, eine solche Kippstufe zwischen der Zeitstufe und einer Logik anzuordnen, um das Ende des Einspritzvorganges eines bestimmten Einspritzventils auszulösen, wobei es zusätzlicher Maßnahmen bedarf, bei Verwendung von zwei Kippstufen für gruppenweise anzusteuernde Einspritzventile die Einschaltzeiten aufeinander abzustimmen.

Aus der DT-OS 15 76 280 ist es schließlich bekannt, Einspritzventile der Reihe nach mittels einer bistabilen Kippstufe zu betätigen, die von einem Trigger-Impuls eingeschaltet und nach Ablauf der Laufzeit einer Zeitstufe wieder ausgeschaltet wird, um hierdurch Beginn und Ende der Einspritzdauer zu steuern. Auch bei dieser bekannten Einspritzvorrichtung wird ein Sägezahngenerator verwendet, dessen Frequenz jedoch in bestimmten Fällen nicht genügend hoch ist, um eine ausreichende Feinheit der Regelung der Einspritzdauer als Funktion der verschiedenen Betriebsparameter des Motors zu erreichen.

Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, ein Folgeeinspritzsystem der eingangs genannten Bauart unter Verwendung von Festkörper-Elementen zu schaffen, mit welchem ein schnelles und exaktes öffnen und Schließen der Einspritzventile möglich ist, wobei die Einspritzdauer sich auf etwa 180° Kurbelwellendrehung erstrecken soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einspritzventile in zwei Gruppen mit je vier Ventilen zusammengefaßt sind, die von zwei Zeitstufen mit Hilfe einer ersten und einer zweiten Flip-Flop-Stufe steuerbar sind, wobei jeder Gruppe eine Flip-Flop-Stufe zugeordnet ist, welche mit ihrem Ausgang an den einen Eingängen der zur Gruppe gehörenden UND-Gatter und mit ihrem Setzeingang über Dioden an den Ausgängen des Dekodierers liegt und welche zu Beginn des Zeitsignals eingeschaltet und am Ende des Zeitsignals über ihren Rücksetzeingang ausgeschaltet wird, wobei die Einschaltzeit der Einspritzventile gleich der Einschaltzeit der Flip-Flop-Stufen ist, und daß der Einschaltzeitpunkt der beiden Flip-Flop-Stufen jeweils um 90° Kurbelwellendrehung zueinander phasenverschoben ist

Die Einspritzbedingungen jedes Einspntzventils sind im wesentlichen Einspritzbeginn und Einspritzende und damit Einspritzdauer und Menge des pro Spritzhub eingespritzten Kraftstoffes.

Um die Einspritzmenge pro Spritzhub variieren zu können, haben die Zeitsignale eine variable Dauer von einigen Winkelgraden bis zu 180° Kurbelwellendrehung. Im Mittel dauern sie etwa 90° Kurbelwellendrehung.

Bei einer 8zylindrigen Brennkraftmaschine sind also zur Zeitverzögerung zwei Flip-Flop-Stufen vorgesehen, die eine erste und eine hierzu phasenverschobene zweite Zeitsignalfolge erzeugen und den Eingängen einer ersten und zweiten Gruppe von UND-Gattern zuführen. Die Phasenverschiebung entspricht 90° Kurbelwellendrehung.

Die beiden Flip-Flop-Stufen sind durch zwei Zeitstufen gesteuert. In dem einen Ausführungsbeispiel sind die '.wei Zeitstufen durch 90° phasenverschobene Signale getriggert, wobei jede Zeitstufe eine der Flip-Flop-Stufen steuert. In einer abgewandelten Ausfuhrungsform sind die Zeitstufen in Kaskade geschaltet, wobei die erste Zeitstufe durch Impulse getriggert ist, die in ihrer Impulsfolge jeweils 90° phasenverschoben sind und wobei die zweite Zeitstufe von der ersten Zeitstufe getriggert wird. Eine hier verwendete dritte Flip-Flop-Stufe steuert die beiden anderen Flip-Flop-Stufen je nach dem Zustand der zweiten Zeitstufe.

Weitere Schaltungsanordnungen ermöglichen einen verringerten Vor- und Haltestrom vor bzw. nach einem kurzen Stromstoß von voller Stärke zum öffnen der Einspritzventile. Der im Vergleich hierzu niedrige Vor- und Haltestrom erlaubt kurze öffnungs- und Schließzeiten der Einspritzventile und gewährleistet einen exakt durchgeführten Einspritzvorgang.

Anhand von Ausführungsbeispielen ist die Erfindung in der Zeichnung dargestellt und im nachfolgenden erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 die Schaltungsanordnung einer ersten Ausführungsform für eine 8zylindrige Brennkraftmaschine,
F i g. 2 das dazugehörige Impuls-Diagramm,
F i g. 3 die Schaltungsanordnung einer abgewandelten Ausführungsform für eine 8zylindrige Brennkraftmaschine,

Fig.4 die Schaltungsanordnung einer weiteren Ausführungsform für eine 8zylindrige Brennkraftmaschine,

F ig. 5 ein Impuls-Diagramm für die Auswertung der Schaltungsanordnungen der F i g. 3 und 4,

Fig.6 die Schaltungsanordnung einer der in den Systemen der Fig. 1, 3 und 4 verwendeten Treiberstufen,

F i g. 7 die Schaltungsanordnung eines des im System der Fig.4 verwendeten elektronischen Schalters mit zugehörigem monostabilem Multivibrator.

Das in F i g. 1 gezeigte Folgeeinspritzsystem 130 besitzt Einspritzventile 131 bis 138, die zwischen einer Spannungsversorgungsleitung 140 und den Ausgängen von acht Treiber-Stufen 141 bis 148 geschaltet sind. Die Trieber-Stufen haben zusätzliche, an Masse gelegte Anschlüsse.

Von den zwei vorgesehenen Flip-Flop-Stufen 149 und 150 ist der Ausgang der Flip-Flop-Stufe 149 an die einen Eingänge einer Gruppe von vier UND-Gattern 151, 153, 155 und 157, und der Ausgang der Flip-Flop-Stufe 150 an die einen Eingänge einer zweiten Gruppe vor vier UND-Gattern 152, 154, 156 und 158 angeschaltet wobei die Ausgänge aller dieser Gatter 151 bis 158 mil den Eingängen der Treiberstufen 141 bis 148 verbunder sind.

Die zusätzlichen Eingänge der UND-Gatter 151 bii 158 führen an die Ausgänge von acht ODER-Gatten 161 bis 168, deren Eingänge über Leitungen 171 bis 171 mit den Ausgängen eines Dekodierers 179 verbündet sind. Dieser Dekodierer ist an ein 3-Bit-Zählwerk 18< angeschlossen. Wie F i g. 1 zeigt, sind die Eingänge de ODER-Gatters 161 mit den Leitungen 171 und 172, dl· Eingänge des ODER-Gatters 163 mit den Leitungen 17; und 174, die Eingänge des ODER-Gatters 165 mit de; Leitungen 175 und 176 und die Eingänge de ODER-Gatters 167 mit den Leitungen 177 und 17 verbunden. In ähnlicher Weise sind die Eingänge de ODER-Gatters 162 mit den Leitungen 172 und 173, di Eingänge des ODER-Gatters 164 mit den Leitungen 17

und 175, die Eingänge des ODER-Gatters 166 mit den Leitungen 176 und 177 und die Eingänge des ODER-Gatters 168 mit den Leitungen 178 und 171 verbunden. Das 3-Bit-Zählwerk 180 ist über Leitungen 181 und 182 an einen von einem auf die Zündungen ansprechenden Fühler 184 gesteuerten Zündkreis 183 angeschlossen, der als Verzögerungsglieder wirksame monostabile Multivibratoren enthält. Der Fühler 184 ist mit dem Zündverteiler und der Zündspule verbunden.

Die Setzeingänge der Flip-Flop-Stufen 149 und 150 sind an Leitungen 185 und 186 angeschlossen, von denen die Leitung 185 über vier Dioden 187 mit den Leitungen 171, 173, 175 und 177 in Verbindung steht und die Leitung 186 über vier weitere Dioden 188 an die Leitungen 172, 174, 176 und 178 angeschlossen ist. Die Dioden-Sätze 187 und 188 bilden zwei ODER-Gatter, durch die den Flip-Flop-Stufen 149 und 150 Triggersignale in Abhängigkeit vom Wechsel der Signalzustände auf den Leitungen 171 bis 178 zugeführt werden. Diese Triggersignale werden auch einer /l-Zeitstufe 189 und einer ß-Zeitstufe 190 zugeführt, die nach Aufbereitung dieser Triggersignale die Flip-Flop-Stufen 149 und 150 steuern. Beide Zeitstufen 189 und 190 sind über eine gemeinsame Leitung an einen Rechner angeschlossen.

Fig.2 zeigt das Impuls-Diagramm des Folgeeinspritzsystems 130 nach Fig. 1. In den obersten acht Zeilen 1 bis 8 bedeuten / der Ansaughub, C der Verdichtungshub, P der Arbeitshub und E der Auspuffhub der acht Zylinder mit den acht Einspritzventilen 131 bis 138. Die in Fig.2 veranschaulichte Reihenfolge entspricht der Zündfolge der Brennkraftmaschine, nicht dagegen der Lage der einzelnen Zylinder. Hat die Maschine beispielsweise eine Zündfolge 1,8, 4, 3, 6, 5, 7, 1 so entspricht die Darstellung der jeweiligen Hübe in den Zeilen 1 bis 8 des Impuls-Diagramms den Zylinder-Anordnungen 6, 5, 7, 2, 1, 8, 4 und 3.

Die Zeilen 201 bis 208 veranschaulichen die Form der Signale auf den Leitungen 171 bis 178. Die sich während 90°-Kurbelwellendrehung auf niedrigem Potential befindlichen Signale wiederholen sich nach Ablauf eines vollständigen Arbeitstaktes, also nach zwei Umdrehungen der Kurbelwelle. ·

Zeilen 211 bis 218 veranschaulichen die Signale an den Ausgängen der ODER-Gatter 161 bis 168, wobei diese Signale sich während 180°-Kurbelwellendrehung auf niedrigem Potential befinden, also während zwei aufeinanderfolgenden »0«-Signalen auf den Leitungen 171 bis 178.

Die Impuls-Darstellung in den Zeilen 219 und 220 entspricht den Signalen an den Ausgängen der Flip-Flop-Stufen 149 und 150, wie sie an den UND-Gattern 151, 155, 153 und 157 und an den UND-Gattern 152, 154, 156 und 158 anliegen. Soweit eine der Leitungen 171, 173 und 175 oder 177 O-Polential aufweist, gelangt ein Signal über eine der Dioden 187 an die Flip-Flop-Stufe 149 und bringt deren Ausgang auf das O-Potential. Gleichzeitig wird durch das gleiche Signal über die Leitung 185 die Λ-Zeitstufe 189 aktiviert. Nach einem durch die Spannung auf der Leitung 191 bestimmten Zeitintervall gibt die Λ-Zeitstufe 189 ein Rücksetzsignal an die Flip-Flop-Stufe 149, so daß diese in den »L«-Zustand umkippt und der Ausgang dieser Stufe ebenfalls diesen Zustand annimmt. In ähnlicher Weise wird die Flip-Flop-Stufe 155 getriggert und gelöscht, wenn eines der Signale auf den Leitungen 172, 174, 176 oder 178 ein niedriges Potential aufweist, und wenn nach einem bestimmten Zeitintervall die ß-Zeitstufe 190 ein Signal abgegeben hat.

Die Darstellung in den Zeilen 221 bis 228 entspricht den Signalen an den Ausgängen der UND-Gatter 151 bis 158. Im einzelnen läßt dieser Teil des Impuls-Diagramms erkennen, daß das Signal am Ausgang des Gatters 151 »0« ist, wenn die Signale vom ODER-Gatter 161 (Zeile 211) und das Signal am Ausgang der Flip-Flop-Stufe 149 (Zeile 219) gleichzeitig »0« sind. In ähnlicher Weise ist das Signal am Ausgang des

ίο UND-Gatters 152 (Zeile 222) »0«, wenn sowohl der Ausgang des ODER-Gatters 162 (Zeile 212) und der Ausgang der Flip-Flop-Stufe 150 (Zeile 220) »0« sind. Durch die Aufteilung der Schaltungsanordnung in zwei Gruppen und durch die Verwendung von zwei Flip-Flop-Stufen und zwei Zeitstufen können sich die Ausgangssignale überlappen. Es kann also der Fall eintreten, daß der O-Zustand am Eingang der Treiberstufe 141 später beendet ist als er am Eingang der Treiberstufe 142 aufzutreten beginnt. Die weiter unten im Zusammenhang mit F i g. 6 beschriebenen Treiberstufen sind so ausgelegt, daß sie die zugeordneten Einspritzventile immer dann öffnen, wenn an ihren Eingängen niedriges Potential anliegt. Die jeder der Flip-Flop-Stufen 149 und 150 zugeführten Zeitsignale der entsprechenden Zeitstufen 189 oder 190 erscheinen zu einem beliebigen Zeitpunkt innerhalb eines Zeitintervalls vor 90° bis nahezu 180° Kurbelwellendrehung und folgen den Triggerimpulsen für die Flip-Flop-Stufen, um diese in ihre gelöschte Ausgangsstellung zurückzukippen, wodurch während der entsprechenden Zeitintervalle Brennstoff in jeden der Zylinder eingespritzt wird. F i g. 3 zeigt, ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Folgeeinspritzsystems 230 für eine 8zylindrige Brennkraftmaschine. Das System entspricht im wesentliehen dem System 130 der F i g. 1 und umfaßt acht Einspritzventile 131 bis 138, Treiberstufen 141 bis 148, Flip-Flop-Stufen 149 und 150, UND-Gatter 151 bis 158, ODER-Gatter 161 bis 168, einen Dekodierer 179, ein 3-Bitzählwerk 180, einen Zündkreis 183, auf die Zündungen ansprechende Fühler 184 und Dioden 187 und 188, die in der gleichen Weise wie in Fig. 1 untereinander verkoppelt sind.

Die Rücksetzeingänge der Flip-Flop-Stufen 149 und 150 sind hier mit den Ausgängen von jeweils zwei UND-Gattern 231 und 232 verbunden, deren Eingänge mit den Rückselz- und Setz-Ausgängen einer zusätzlichen Flip-Flop-Stufe 234 in Verbindung stehen. Die Setz- und Rücksetzeingänge dieser Stufe sind wiederum an die Ausgänge von zwei Gattern 235 und 236 angeschlossen, deren Eingänge mit Leitungen 185 und 186 verbunden sind. Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist eine A- und ß-Zeitslufe 237 und 238 vorgesehen, welche hintereinandergeschaltet und nacheinander wirksam sind, wobei die Λ-Zeitstufe 237 durch ein Signal des Zündkreises 183 immer dann angesteuert wird, wenn ein verzögerter Zündimpuls vom Zündkreis 183 dem 3-Bit-Zählwerk 180 zugeführt wird. Die ß-Zeitstufe 238 wird von der -4-Zeitstufe 237 immer dann angesteuert, wenn letztere kein Signal abgibt. Die

jeweiligen Ausgänge dieser Zeitstufen sind an die Eingänge der Giatter 235,236 bzw. der UND-Gatter 231 und 232 angeschlossen.

Die Wirkungsweise des Folgeeinspritzsystems 230 ist ähnlich der des Systems 130 in Fig. 1 im Hinblick auf

das Impuls-Diagramm in Zeilen 201 bis 208 und 211 bis 218 nach Fig.:2. Unterschiede in der Wirkungsweise ergeben sich aus dem oberen Teil des Impuls-Diagramms nach Fig.5. Hierin bedeutet die lmpuls-Dar-

stellung in Zeile 241 die Signalfolge am Ausgang der /4-Zeitstufe 237. Diese Signale entstehen in Abhängigkeit von den Signalen des Zündkreiseis 183, also etwa gleichzeitig mit den an das Zählwerk 180 gelieferten Impulsen, durch welche das Zählwerk um eins weitergestellt wird. Der Ausgang der Zeitstufe 237 bleibt für ein bestimmtes Zeitintervall im Zustand »ix<, welches durch ein Signal über die Leitung 240 vom Rechner geliefert wird. Wenn der Ausgang der Λ-Zeitstufe 237 sich im 2'ustand »0« befindet, steuert er die ß-Zeitstufe 238, so daß deren Ausgang den »^«-Zustand annimmt. Diesen Zustand nimmt die Zeitstufe 238 auch durch das eine oder andere der Gatter 235 oder 236 bzw. durch die Flip-Flop-Stufe 234 an. Wenn auf den Leitungen 171,173,175 oder 177 kein Signal vorliegt, trigger! die ins Negative gehende Hinterflanke des von der Zeitstufe 237 erzeugten Ausgangssignals die Flip-Flop-Stufe 234 in ihren stabilen Zustand. Aus diesem Zustand wird die Flip-Flop-Stufe 234 in den Zustand »0« zurückgekippt, wenn auf einer der Leitungen 172, 174, 176 oder 178 kein Signal vorliegt. Nach einer bestimmten Zeit wird das Triggersignal der Zeitstufe 238 von »L« auf »0« gewechselt, so daß das Impuls-Diagramm in Zeile 242 entsteht.

Die Ausgangssignale der Flip-Flop-Stufen 149 und 150 sind in Zeilen 243 und 244 und der Setzausgang der Flip-Flop-Stufe 234 ist in Zeile 246 der Fig.5 dargestellt. Der Rücksetzausgang der Flip-Flop-Stufe 234 ist hierzu gegenphasig und liegt am Gatter 231 an.

Die Flip-Flop-Stufe 149 wird immer dann getriggert, wenn kein Signal an einer der Leitungen 171, 173, 175 oder 177 vorliegt. Solange am Ausgnag dieser Flip-Flop-Stufe keines der Signale nach der Impulsfolge in Zeile 243 anliegt, bleibt diese Stufe gelöscht, und zwar so lange, bis der Ausgang des Zählwerkes 238 in den Zustand »0« zurückgekippt wird, während gleichzeitig der Rücksetzausgang der Flip-Flop-Stufe 234 auf »0« liegt. Die Flip-Flop-Stufe 149 bleibt also während eines Zeitintervalls gelöscht, das sich aus der Impulsdauer der Zeitimpulse beider Zeitstufen 237 und 238 zusammensetzt.

In ähnlicher Weise wird die Fli;p-Flop-Stufe 150 immer dann getriggert, wenn auf einer der Leitungen 172, 174, 176 oder 178 kein Signal vorliegt. Entsprechend bleibt der Ausgang der Flip-Flop-Stufe 150 im »0«-Zustand, bis der Ausgang der Zeitstufe 238 in den »0«-Zustand übergeht, während sich gleichzeitig die Flip· Flop-Stufe 234 im getasteten Zustand befindet. Die Flip-Flop-Stufe 150 bleibt also während eines Zeitintervalls gelöscht, das sich aus der Impulsdauer der Zeitimpulse beider Zeitstufen 237 und 238 zusammensetzt. Wie das Impuls-Diagramm in Fig. 5 erkennen läßt, überlappen sich diejenigen Zeiten, in denen die Flip-Flop-Stufen 149 und 150 wirksam bzw. getastet sind. Dieser Fall tritt dann ein, wenn die Ausgangssignale für die Einspritzventile eine Impulslänge von mehr als 90° Kurbelwellendrehung haben. Die Schaltungsanordnung arbeitet jedoch in der gleichen Weise, wenn diese Signale weniger als 90° Kurbelwellendrehung andauern.

Die an den Treiberstufen 141 bis 148 gemäß Fig. 3 anliegenden Signale sind in den Zeilen 251 bis 258 in Fig. 5 dargestellt. So repräsentiert die Impulsfolge in Zeile 251 beispielsweise eine Kombination der Impulse am Ausgang der Flip-Flop-Stufe 149 gemäß Zeile 243 und der Ausgangssignale des ODER Gatters 161 gemäß Zeile211 in Fig.2.

Fig.4 veranschaulicht eine weitere abgewandelte Ausführungsform eines Folgeeinspritzsystems 260 für eine 8zylindrige Brennkraftmaschine. Dieses System ist ähnlich den Systemen 130 in F i g. 1 und 230 in F i g. 3 und umfaßt Einspritzventile 131 bis 138, Treiberstufen 141 bis 148, Flip-Flop-Stufen 149 und 150, Gatter 151 bis 158, Gatter 161 bis 168, einen Dekodierer 179, ein Zählwerk 180, einen Zündkreis 183 und einen auf die Zündungen ansprechenden Fühler 184, welche in ähnlicher Weise wie in F i g. 1 miteinander verkoppelt sind. Das Folgeeinspritzsystem nach diesem Ausführungsbeispiel umfaßt weiterhin Gatter 231 und 232, eine Flip-Flop-Stufe 234, Gatter 235 und 236 und Zeitstufen 237 und 238 in ähnlicher Anordnung wie in F i g. 3. Auch das Einspritzsystem der F i g. 4 kann mit wechselweise arbeitenden Zeitstufen wie jene Zeitstufen 189 und 190 der F i g. 1 versehen sein.

Das Folgeeinspritzsystem 260 unterscheidet sich von den vorbeschriebenen Systemen darin, daß elektronische Schalter 261 und 262 vorgesehen sind, von denen der Schalter 261 zwischen einer Stromversorgungsleitung 140 und den oberen Anschlüssen der Einspritzventile 131,133,135 und 137 und von denen der Schalter 262 zwischen dieser Stromversorgungsleitung 140 und den oberen Anschlüssen der Einspritzventile 132, 134, 136 und 138 angeschaltet ist. Die elektronischen Schalter 261 und 262 werden durch monostabile Multivibratoren 263 und 264 angesteuert, die ihrerseits von den Flip-Flop-Stufen 149 und 150 gesteuert werden. Der Schalter 261 wird durch den monostabilen Multivibrator 263 während einer kurzen Impulsspitze angeschlossen, mit der die Ausgangssignale der Flip-Flop-Stufe 149 belegt sind. Wenn eine der Treiberstufen 141, 143, 145 oder 147 während dieser Zeit wirksam ist, fließt der volle Betriebsstrom durch eins der Einspritzventile 131, 133, 135 oder 137. Kurz darauf wird der Schalter 261 zwar wieder geöffnet, es fließt jedoch weiterhin ein Strom durch den Widerstand des Schalters 261 von einer solchen Größe, die ausreicht, daß das gerade wirksame Einspritzventil geöffnet bleibt, bis die Flip-Flop-Stufe 149 getastet ist.

Dieser Haltestrom ist wesentlich geringer als der volle Betriebsstrom zum öffnen eines Einspritzventils, reicht hierzu völlig aus. Beim Schließen des Einspritzventils wird hierdurch ein entsprechend geringer Strom in umgekehrter Richtung benötigt. Auch ist hierdurch die Schließzeit geringer und besser unter Kontrolle zu halten.

Ein weiteres unterscheidendes Merkmal des Systems 260 liegt in der Anwendung eines Vorstromes für die Einspritzventile. Hierzu sind acht Dioden 271 bis 278 vorgesehen, die innerhalb von Zeitintervallen von 90 elektrischen Graden vor den entsprechenden Öffnungszeiten der Einspritzventile Signale an die Treiberstufen 141 bis 148 liefern. Diese Dioden 271 bis 278 sind zwischen den Eingängen der Treiberstufen 141 bis 148 und den Leitungen 178 und 171 bis 177 geschaltet.

Das Impuls-Diagramm des in Fig.4 gezeigten Systems ist im unteren Teil der Fi g. 5 wiedergegeben. Die in den Zeilen 281 bis 288 dargestellten Impulsfolgen entsprechen den Eingangssignalen an den Treiberstufen 141 bis 148 und repräsentieren jeweils eine Kombination der Signale, wie sie an den Ausgängen der Gatter 151 bis 158 (Zeilen 251 bis 258 in Fig. 5) und an den Leitungen 178 und 171 bis 177 (Zeilen 208 und 201 bis 207 in F i g. 2) entwickelt werden.

Zeilen 291 bis 298 veranschaulichen den Stromfluß durch die jeweiligen Einspritzventile 131 bis 138 unter Verwendung des Folgeeinspritzsystems nach Fig.4.

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Während eines ersten Teils des beispielsweise der Treiberstufe 141 zugeführten Signals ist der Strom durch den Widerstand im elektronischen Schalter 261 auf einen verhältnismäßig kleinen Betrag begrenzt. Dieser sogenannte Vorstrom ist jedoch ausreichend hoch, um das Einspritzventil 131 zu öffnen. Wird jedoch der Schalter 261 für ein kurzes Zeitintervall geschlossen, liegt der volle Betriebsstrom am Einspritzventil 131 an und öffnet dieses voll. Am Anschluß daran durchfließt ein durch den Widerstand des elektronischen Schalters 261 reduzierter Haltestrom das Einspritzventil 131 von gleicher Höhe wie der Vorstrom, wodurch auch in dieser Phase das Einspritzventil geöffnet bleibt, bis ein Steuersignal der Zeitstufen vorliegt.

F i g. 6 zeigt die Schaltungsanordnung der Treiberstufe 141. Die übrigen Treiberstufen 142 bis 148 sind entsprechend gestaltet. Das Eingangssignal gelangt hierbei an die Basis eines Transistors 300, der über einen an die Basis gelegten Widerstand 301 von einer Stromversorgungsleitung 302 mit beispielsweise fünf Volt gespeist wird. Der Emitter des Transistors 300 ist an Masse geschaltet, während der Kollektor über einen Widerstand 303 an eine Leitung 304 einer Spannungsquelle von 12 bis 14 V angeschlossen ist. Der Kollektor des Transistors 300 liegt weiterhin an der Basis eines Leistungstransistors 305 an, dessen Emitter an Masse gelegt ist und dessen Kollektor an einen Anschluß 306 angeschaltet ist, der mit dem Einspritzventil 131 verbunden ist.

Fig.7 zeigt die Schaltungsanordnung des elektronischen Schalters 261 und des monostabilen Multivibrators 263. Der gemeinsame Ausgang 307 der Einspritzventile 131,133,135 und 137 ist an den Kollektor eines Transistors 308 angeschlossen, dessen Emitter an eine Spannungsquelle von beispielsweise 12 bis 14 V angeschaltet ist. Parallel zu den Anschlußpunkten 307 und 309 des Transistors 308 liegt ein Dämpfungswiderstand 310, der den elektrischen Schalter 261 bedämpft und somit den Vor- und Haltestrom begrenzt. Die Basis des Transistors 308 ist über einen Widerstand 311 an den Anschlußpunkt 309 und über einen Widerstand 312 an den Kollektor eines weiteren Transistors 313 angeschlossen. Der Emitter dieses Transistors 313 ist geerdet und die Basis ist über einen Widerstand 314 an den Ausgang 315 des sich anschließenden monostabilen Multivibrators 263 angeschaltet Dieser Ausgang 315 liegt über einen Widerstand 316 an einem Anschluß 317 für die Versorgung mit einer Spannung von beispielsweise 10 V an. Der Ausgang 315 ist weiterhin verbunden mit dem Kollektor eines Transistors 318, dessen Emitter geerdet ist und dessen Basis über einen in Serie

ίο geschalteten Widerstand Sie und einstellbaren Widerstand 320 an dem Anschlußpunkt 317 angeschlossen ist. Die Basis des Transistors 318 ist weiterhin über einen Kondensator 321 mit dem Kollektor eines Transistors 322 verbunden, wobei von diesem Kollektor ein Widerstand 323 an einen Stromversorgungsanschluß 324 für die Speisung mit beispielsweise 5 V abzweigt. Der Emitter des Transistors 322 ist geerdet, und die Basis ist über einen Widerstand 325 mit dem Ausgang 315 und über einen Kondensator 326 an den Ausgang der Flip-Flop-Stufe 149 angeschlossen.

Der Transistor 318 ist normalerweise leitend, wobei der Kollektor dieses Transistors und die Basis des Transistors 313 auf niedrigem Potential liegen um zu verhindern, daß die Transistoren 313 und 308 leitend werden. Wenn ein Signal mit positiver Eingangsflanke den Kondensator 326 passiert und an der Basis des Transistors 322 anliegt, wird dieser leitend und der Transistor 318 sperrt infolge des den Kondensator 321 passierenden, vom Kollektor des Transistors 322 gelieferten Signals. Bei gesperrtem Transistor 318 werden auch der Transistor 313 und der durch den Dämpfungswiderstand 310 überbrückte Transistor 308 leitend, so daß der volle Betriebsstrom durch das entsprechende Einspritzventil fließen kann. Nach einem bestimmten Zeitintervall ändert sich die Aufladung des Kondensators 321 infolge des durch die Widerstände 319 und 320 fließenden Stromes, wodurch der Transistor 318 leitend wird und daraufhin die Transistoren 322,313 und 308 sperren. Durch den einstellbaren Widerstanc 320 läßt sich die Einstellung des monostabiler Multivibrators 263 ändern.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Folgeeinspritzsysiem für das elektrisch gesteuerte Einspritzen von Brennkraftstoff während des Ansaughubes in die Zylinder einer Brennkraftmaschine unter Verwendung von Einspritzventilen, von denen jeweils eine bestimmte Anzahl zu einer Gruppe zusammengefaßt sind, die einzeln nacheinander, ein Ventil einer Gruppe mit einem Ventil der nächsten Gruppe abwechselnd, und taktrichtig in ihre Offenstellung gelangen und die mittels jedem einzelnen Ventil vorgeschalteter transistorbestückter Treiberstufe und wiederum jeder einzelnen Treiberstufe vorgeschaltetem UND-Gatter betätigt werden, welches dann leitet und das ihm zugeordnete Einspritzventil offenhält, wenn gleichzeitig an seinem einen Eingang ein von mindestens einer Zeitstufe erzeugtes Zeitsignal und an seinem anderen Eingang ein von einem ein Zählwerk und einen Dekodierer enthaltenden Steuerschaltkreis erzeugtes und mit den Ansaughüben taktrichtig synchronisiertes Folgesteuersignal anliegen, wobei die Zeitsignale etwa zu Beginn der Ansaughübe erzeugt werden und eine variable Dauer von weniger oder mehr als 90° Kurbelwellendrehung bezüglich des Beginns der Ansaughübe haben und wobei die Folgesteuersignale eine Dauer von etwa 180° Kurbelwellendrehung besitzen und im wesentlichen während des Ansaughubes auftreten, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzventile (131 bis 138) in zwei Gruppen mit je vier Ventilen zusammengefaßt sind, die von zwei Zeitstufen (189, 190 bzw. 237, 238) mit Hilfe einer ersten und einer zweiten Flip-Flop-Stufe (149 bzw. 150) steuerbar sind, wobei jeder Gruppe eine Flip-Flop-Stufe zugeordnet ist, welche mit ihrem Ausgang an den einen Eingängen der zur Gruppe gehörenden UND-Gatter (151, 153, 155, 157 bzw. 152, 154, 156, 158) und mit ihrem Setzeingang über Dioden (187 bzw. 188) an den Ausgängen des Dekodierers (179) liegt und welche zu Beginn des Zeitsignals eingeschaltet und am Ende des Zeitsignals über ihren Rücksetzeingang ausgeschaltet wird, wobei die Einschaltzeit der Einspritzventile gleich der Einschaltzeit der Flip-Flop-Stufen ist, und daß der Einschaltzeitpunkt der beiden Flip-Flop-Stufen jeweils um 90° Kurbelwellendrehung zueinander phasenverschoben ist.

2. System nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschaltkreis auf jeden Zündimpuls hin ein Folgesteuersignal erzeugt und daß jeweils zwischen dem anderen Eingang des UND-Gatters (151 bis 158) und zwei aufeinanderfolgenden Ausgängen des Dekodierers (179) ein gemäß der ODER-Funktion arbeitendes Gatter (161 bis 168) liegt.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zeitstufen (237,238) hintereinandergeschaltet sind und eine dritte Flip-Flop-Stufe (234) vorgesehen ist, die mit jedem Folgesteuersignal umgeschaltet wird, und daß zwischen dem Ausgang der nachgeschalteten Zeitstufe (238), dem Rücksetzeingang der ersten bzw. der zweiten Flip-Flop-Stufe (149 bzw. 150) und dem einen bzw. dem anderen Ausgang der dritten Fiip-Flop-Stufe (234) eine erste Torschaltung (231, 232) vorgesehen ist. die abwechselnd die erste und die zweite

Flip-Flop-Stufe (149 bzw. {50) zurücksetzt.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung der dritten Flip-Flop-Stufe (234) mit jedem Folgesteuersignal cm Ende der Laufzeit der vorgeschalteten Zeitstufe (237) mittels einer zweiten Torschaltung (235,236) erfolgt.

5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der ersten und zweiten Flip-Flop-Stufe (149 bzw. 150) über je einen monostabilen Multivibrator (263 bzw. 264) je einen elektronischen Schalter (261 bzw. 262) ansteuert, der während eines bestimmten Zeitintervalles einen die öffnung des jeweils zugeordneten Einspritzventils vorbereitende» Vorstrom fließen läßt und während der an das bestimmte Zeitintervall anschließenden Laufzeit des monostabilen Multivibrators (263 bzw. 264) mittels eines leitenden Transistors (308) den das jeweils zugeordnete Einspritzventil öffnenden vollen Betriebsstrom durchläßt.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Durchlassen des vollen Betriebsstromes der Transistor (308) wieder gesperrt ist und durch einen Dämpfungswiderstand (310) überbrückt isl, der durch das jeweils zugeordnete Einspritzventil einen zum Offenhalten ausreichenden Haltestrom fließen läßt.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorstrom und der Haltestrom gleich hoch einstellbar sind.

8. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor (308) des elektronischen Schalters (261 bzw. 262) zwischen zwei Anschlußstellen (307, 309) geschaltet ist, die im leitenden Zustand des Transistors (308) die Hauptversorgungsleitung (140) mit dem jeweils zugeordneten Einspritzventil (131 bis 138) bzw. deren Schaltmittel verbinden, und daß die Leitfähigkeit dieses Transistors (308) im Vergleich zu der des ihn überbrückenden Dämpfungswiderstandes (310) für die Laufzeit des monostabilen Multivibrators (263 bzw. 264) hoch ist.

9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor (308) durch eine Anzahl im elektronischen Schalter (261 bzw. 262) und in dem ihm vorgeschalteten monostabilen Multivibrator (263 bzw. 264) vorgesehener weiterer Transistoren (313, 318, 322) derart steuerbar ist, daß in seinem gesperrten Zustand bei leitenden weiteren Transistoren durch den ihn überbrückenden Dämpfungswiderstand (310) der Vor- und Haltestrom fließt.