DE2450988A1 - Elektronisch gesteuerte kraftstoffeinspritzanlage mit warmlauf-einrichtung und kaltstartventil - Google Patents

Description

R. 2 4 24

11. Ιο. 197¹* Lr/Do

Anlage zur
Patentanmeldung

Robert Bosch GmbH, 7 Stuttgart 1

Elektronisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzanlage mit Warmlauf-Einrichtung und Kaltstartventil

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für einen mit Saugrohreinspritzung arbeitenden Kraftfahrzeugmotor, mit einer elektronischen, die Öffnungsdauer wenigstens eines elektromagnetischen Einspritzventils bestimmenden Steuereinrichtung, die einen - vorzugsweise monostabilen - Multivibrator enthält, bei welchem die Dauer seiner Ausgangsimpulse in Abhängigkeit von mindestens einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine - insbesondere von dem in Ansaugrohr hinter der Drosselklappe herrschenden Ansaugluftdruck veränderbar ist, und mit einer an den Multivibrator angeschlossenen elektronischen ImpulsVerlängerungsstufe, die

einen sich jeweils an einen Ausgangsimpuls des Multivibrators anschließenden Verlängerungsimpuls liefert, dessen Dauer von der Dauer des vorhergehenden Ausgangsimpulse« abhängt, sowie mit einem Kaltstartventil mit zugehörigem Zeitschalter und ferner mit einer Einrichtung zur temperatur- und zeitabhängigen Anreicherung des Kraftstoff-Luft-Gemisches während des Warmlaufs der Brennkraftmaschine.

Bei derartigen Kraftstoffeinspritzanlagen kann die bei jedem Ansaughub in einen Zylinder der Brennkraftmaschine gelangende Kraftstoffmenge den jeweiligen Arbeitsbedingungen, insbesondere der Drehzahl und der Last der Brennkraftmaschine-, sehr genau angepaßt werden. Dies ergibt vor allem den Vorteil, daß die gesundheitsschädlichen Abgase der Brennkraftmaschine auf einen sehr niedrigen Wert eingestellt werden können. Infolge des hierbei entstehenden mageren Kraftstoff-Luft-Gemisches können sich vor allem bei Brennkraftmaschinen mit hohem Verdichtungsverhältnis Schwierigkeiten im Leerlauf ergeben, wenn die Brennkraftmaschine in kaltem Zustand gestartet wird und dann während der bis zum Erreichen ihrer Betriebstemperatur von etwa UO⁰C sich ersteckenden Warmlaufphase dazu neigt., stehen zu bleiben.

Es sind bereits mechanisch wirkende, mit einem Dehnkörper beispielsweise aus Bimetall ausgerüstete Einrichtungen bekannt geworden, die den Durchgangsquerschnitt eines in der Leerlaufstellung der Drosselklappe vor und hinter dieser einmündenden Umgehungskanals um so stärker öffnen, je niedriger die Temperatur der Brennkraftmaschine ist. Diese Einrichtungen sind zwar verhältnismäßig einfach in ihrem Aufbau, bewirken jedoch eine beträchtlich erhöhte

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Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine bei kalten Temperaturen, ohne daß dabei der nach einem Kaltstart erforderliche, erhöhte Kraftstoffbedarf gedeckt werden kann.

Aus der DT-AS 1 526 5o6 ist eine elektronische Impulsverlängerungsstufe der eingangs genannten Art bekannt, die einen Kondensator enthält, der während der Impulsdauer der Ausgangsimpulse eines Multivibrators über ^ einen mit seinem Emitter über einen Widerstand an eine der Betriebstromleitungen angeschlossenen Transistor mit konstantem Strom geladen wird und mit dem Kollektor eines ebenfalls mit seinem Emitter über einen Vorwiderstand an die gleiche Betriebsstromleitung angeschlossenen Transistors verbunden ist, welcher während des sich an den Ausgangsimpuls anschließenden Entladevorgangs dieses Kondensators einen Entladestrom von während des Entladevorgangs praktisch konstanter Stärke liefert, wobei die Stromstärke kontinuierlich durch einen mit der Brennkraftmaschine in wärmeleitender Verbindung stehenden NTC-Widerstand auf um so niedrigere Werte und demgemäß langsamere Entladung eingestellt wird, je niedriger die Temperatur der Brennkraftmaschine ist. Bei dieser bekannten Impulsverlängerungsstufe werden die Ausgangsimpulse des Steuermultivibrators über den gesamten Drehzahlbereich und bei allen Lastzuständen der Brennkraftmaschine um den gleichen, jedoch mit steigender Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine abfallenden Verlängerungsfaktor f verlängert.

Bei einer mit Saugrohreinspritzung arbeitenden Brennkraftmaschine können sich beim Start der Brennkraftmaschine dadurch Schwierigkeiten ergeben', daß sich ein Teil des im Kraftstoff-Luft-Gemisch enthaltenen Kraftstoffes, an den kalten Wänden der Zylinder und deren Ansaugleitungen niederschlägt. Es ist deshalb üblich,

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während des Startvorgangs ein für alle Zylinder gemeinsames, dicht hinter der Drosselklappe der Brennkraftmaschine in die Ansaugleitung eingeschraubtes Kaltstartventil zu verwenden, das während des StartVorgangs über den Starterschalter mit Strom versorgt wird und dann zusätzlich Kraftstoff in fein versprühter Form in die Ansaugleitung gelangen läßt. Bei länger andauernden Startvorgängen ist es jedoch notwendig, die Öffnungszeit des Kaltstart-Hilfsventils auf etwa 15 Sekunden zu begrenzen. Hierzu kann ein aus der DT-AS 1 949 7o3 bekannter Thermo-Zeitschalter verwendet werden, welcher das Kaltstart-Hilfsventil so lange geöffent hält, bis ein zu einem Miller-Integrator gehörender, als Zeitglied dienender Kondensator aufgeladen ist.

Dieser Kondensator muß verhältnismäßig hohe Kapazitätswerte aufweisen und eine hohe Langzeit-Konstanz haben.

Damit nach dem StartVorgang die noch nicht betriebswarme Brennkraftmaschine ohne stehenzubleiben weiterläuft, ist es bei den seither in großer Anzahl in Kraftfahrzeugen verwendeten elektronisch gesteuerten Einspritzanlagen der eingangs beschriebenen Art außerdem üblich, den Verläng;erungsfaktor f einer oben angedeuteten Impulsverlängerungsstufe so lange beträchtlich zu erhöhen, bis die Brennkraftmaschine sich wenigstens annähernd auf ihre Dauerlauf-Temperatur .erwärmt hat. Zu diesem Zweck kann gemäß der DT-OS 2 002 667 ein Warmlauf-Zeitschalter vorgesehen sein, der ebenfalls einen Kondensator von beträciitlicher Kapazität enthält und für eine Dauer von etwa 30 Sekunden den Verlängerungsfaktor f der Impulsverlängerungsstufe beträchtlich erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den zur Betätigung des Kaltstart-Hilfsventils erforderlichen Zeitschalter so mit der Einrichtung zur temperatur- und zeitabhängigen Anreicherung während den Warmlaufs dienenden Einrichtung zu verbinden, daß nur ein einziger, als Zeitglied wirksamer Kondensator erforderlich ist. Dies

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läßt sich erfindungsgenüi!?- dadurch ei reichen, daß sowohl die Auflandung als auch die Entladung des gemeinsamen Kondensators dazu benützt wird, mit einem dieser Vorgänge die Öffnungsdauer des Kaltstart-Hilfsventils und mit dem anderen Vorgang die Dauer der Anreicherung während des Warmlaufs zu begrenzen.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine elektronisch gesteuerte Benzin-Einspritzanlage mit einem Kaltstart-Hilfsventil und mit einer Einrichtung zur Anreicherung des Kraftstoff-Luft-Gemisches während der Warmlaufphase beschrieben und in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigen:

Fig.- 1 die Benzineinspritzanlage in einem Übersichtsbild und in einem Schaltbild ihrer wesentlichen, elektronischen Einrichtungen,

Fig. 2 ein Zeitdiagramm zur Erklärung der Wirkungsweise bei Begrenzung der Öffnungsdauer des Kaltstart-Hilfsventils j

Fig. 3 ein Schaubild zur Darstellung der Abhängigkeit der Öffnungsdauer t, des Kaltstart-Hilfsventils von der jeweiligen Betriebstemperatur T der Brennkraftmaschine beim Beginn des Startvorgangs und

Fig. 4 ein Schaubild für die Abhängigkeit des Verlängerungsfaktors f der ImpulsVerlängerungsstufe von der jeweiligen Betriebstemperatur T der Brennkraftmaschine.

Fig. 5 zeigt eine verbesserte Schaltung für einen in der Anordnung nach Fig» I verwendbaren elektronischen Zeitschalter zur Begrenzung der Öffnungszeit des Kaltstart-Hilfsventils und der Anreicherungsphase während des Warmlaufs der Brennkraftmaschine und

Fig. 6 ein Schaubild zur Darstellung der Abhängigkeit der Öffnungsdauer des Kaltstart-Hilfsventils von verschieden hoch eingestellten Schaltschwellen für die Kondehsatorspannung Uc.

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Die Kraftstoffeinspritzanlage nach Pig. 1 ist zum Betrieb einer Vier-Zylinder-Brennkraftmaschine 11 bestimmt, deren Zündkerzen 12 an. eine nicht dargestellte Hochspannungszündanlage angeschlossen sind. In unmittelbarer Nähe der nicht dargestellten, zu den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine gehörenden Einlaßventile sitzt auf jedem der zu diesen Zylindern führenden Verzweigungsstutzen des Ansaugrohres IJ> je ein elektromagnetisch betätigbares Einspritzventil 14. Jedem Einspritzventil wird über eine der bei 15 angedeuteten Kraftstoffleitungen aus einem Verteiler 16 Kraftstoff zugeführt. Der Kraftstoff wird im Verteiler und in den Leitungen 15 durch eine -elektromotorisch angetriebene Pumpe IJ unter annähernd gleichbleibendem, mit ^einem Druckregler l8 überwachten absoluten Druck von etwa J5 Atmosphären (- 2 atü) gehalten.

Jedes der Einspritzventile lh enthält eine nicht dargestellte Magnetisierungswicklung, die mit einem ihrer Enden an Masse liegt, während das andere Ende jeder der Wicklungen über Anschlußleitungen 19 mit einem von vier Widerständen 20 verbunden ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel werden alle vier Einspritzventile gleichseitig und in einer zu den Kurbelwellenumdrehungen der Brennkraftmaschine synchronen Folge in ihre Offenstellung gebracht. Dies geschieht jeweils mit einem elektrischen öffnungsirnpuls Jg₅ der die Öffnungsdauer der Einspritzventil bestimmt und für die Dauer der Einspritzvorgänge die Leistungsstufe 22 der im folgenden näher beschriebenen elektronischen Steuereinrichtung stromleitend macht.

Die elektronische Steuereinrichtung enthält als wesentliche Teile einen monostabilen Multivibrator 25,' eine Umkehrstufe 26 und eine an diese angeschlossene Impuls-Verlängerungsstufe 27 und ein ODER-Glied 28, an welches die Leistungsstufe 22 angeschlossen ist, und außerdem erfindungsgemäß eine Einrichtung 20 zur V/armlauf anreicherung und zur Zeitsteuerung eines auf. dem Ansaugrohr 13 sitzenden Kaltstart-Hilfsventils 21,. das zugleich mit dem Anlaßmötor' 2j5 durch Drücken eines Starterschalters 24 betätigt werden kann. ^: ■

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* Nachstart-

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Der Steuermultivibrator 25 enthält im einzelnen einen Eingangstransistor 31 und einen mit seiner Basis an dessen Kollektor angeschlossenen Ausgangstransistor 32. Vom Kollektor des Ausgangstransistors führt zur gemeinsamen Plusleitung 33 die mit einem Arbeitswiderstand 3^ in Reihe liegende Primärwicklung 35 eines Transformators 36, der einen verstellbaren Kern 37 hat. Dieser ist über ein Gestänge 38 mit der nicht dargestellten Membran einer'Druckdose 39 verbunden, welche am Ansaugrohr 13 der Brennkraftmaschine in Ansaugrichtung hinter der mit einem Pedal 4o verstellbaren Drosselklappe hl sitzt*

Der Eingangstransistor 31 des Steuermultivibrators 25 wird im Ruhezustand durch einen von seiner Basis zur gemeinsamen Plusleitung 33 führenden Widerstand 43 stromleitend gehalten. Über eine Diode hh ist an seine Basis außerdem die Senkundärwicklung.45 des Transformators 36 angeschlossen, Vielehe mit ihrem anderen Wicklungsende am Verbindungspunkt zweier als Spannungsteiler wirkender Widerstände h6 und h"J liegt.

Um den Steuermultivibrator 25 in einer zu den Kurbelwellenumdrehungen der Brennkraftmaschine 11 synchronen Folge jeweils für die Dauer der Grundimpulse Jn in seine instabile Kipplage zu bringen, ist mit der bei 50 angedeuteten Kurbelwelle "der Brennkraftmaschine ein Steuernocken 5I gekuppelt, welcher mit einem an der gemeinsamen Minusleitung 52 einer im übrigen nicht dargestellten Betriebsstromquelle angeschlossenen Schaltarm 53 .zusammenarbeitet, an dessen feststehendem Gegenkontakt 5^ ein Ladewiderstand 55 und eine Elektrode eines Koppelkondensators '56 angeschlossen sind. Die andere Elektrode dieses Kondensators ist über einen zweiten Ladewiderstand 57 mit der Minusleitung und über eine Diode 58 mit der Basis des Eingangstransistors 3I verbunden. Solange sich der Schaltarm 53 in der dargestellten Offenstellung befindet, kann sich der Kondensator 56 über die beiden Widerstände¹55 und 57 auf die zwischen der Minusleitung 52 und der Plusleitung 33 herrschende Betriebsspannung aufladen.

Wenn dann der Schaltarm 53 vom Steuernocken 51 gegen den feststehenden Kontakt 54 gedruckt wird und die positiv aufgeladene /Elektrode des Kondensators 56 mit Minuspotential verbindet, er-■^; hält die Basis des Eingangstransistors 31 stark negatives Potential^ so daß der Transistor 31 gesperrt wird und dann den Ausgangstransistor 32 in, seinen stromleitenden Zustand gelangen läßt.

Der dann über die Primärwicklung 35 fließende Kollektorstrom des Ausgangstransistors J2 induziert in der Selomdärwicklung 45 eine Spannung, mit welcher der Eingangstransistor 31 weiterhin gesperrt gehalten werden kann,,- wobei die Dauer dieses Sperrzustandes von dem jeweils im Ansaugrohr 13 der Brennkraftmaschine herrschenden Druck abhängig ist„ Wenn nämlich dieser Druck bei geschlossener oder nahezu geschlossener Drosselklappe 4l weit unter den äußeren Atmosphärendruek absinkt,, hebt die Membrandose 39 öen Eisenkern

ver— in der mit einem Pfeil angedeuteten Richtung an und großert dabei einen Luftspalt im Transformator J6, so daß die Induktivität der Primärwicklung 35 erheblich erniedrigt wird. Da dann der Eingangstransistor 31 infolge der niedrigen induzierten Spannung rasch wieder in seinen ursprünglichen Leitungszustand zurückkehrt und dabei den Ausgangstransistor J2 erneut sperrt, weist der am Kollektor des Ausgangstransistors abgenommene Grundimpuls J nur eine kurze Dauer von etwa 1,2 msec auf. Wenn-Jedoch das Gaspedal 4o niedergetreten und dabei die Drosselklappe 4l in ihre Offenstellung gebracht wird, herrscht auch bei hohen Drehzahlen in Ansaugrichtung hinter der Drosselklappe ein Luftdruck, der nur geringfügig unter demjenigen der äußeren Atmosphärenluft liegt. Da dann der Eisenkern Y( nur ganz wenig angehoben werden kann, wird ein langsamer Anstieg des Kollektorstromes in der Primärwicklung 35 und eine größere Impulsdauer des Grundimpulses J bis zu-etwa 4,2 msec .erzielt.

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Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird dieser Grundimpuls J von einer Umkehrstufe 26 am Ausgangstransistor 32 abgenommen und der Impuls-Verlängerungsstufe 27 zugeführt, die einen unmittelbar sich'an dem Grundimpuls anschließenden Verlängerungsimpuls J_y erzeugt, dessen Dauer um einen einstellbaren Paktor größer als die Dauer des Grundimpulses ist. Dieser Faktor kann in bekannter Weise in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine, beispielsweise von der jeweiligen Kühlwassertemperatur, veränderbar sein, '

Im einzelnen enthält die Impulsverlängerungsstufe 27 einen Speicherkondensator 60, einen Ladetransistor 61, einen Entladetransistor 62 und einen Schalttransistor 6^>_s der mit seinem Emitter unmittelbar an die Minusleitung 52 angeschlossen ist, während seine Basis sowohl mit einem zur Minus leitung führenden V/id-erstand 64 als auch über eine Diode 65 mit einer Elektrode des Speicherkondensators 60 und mit dem Kollektor des'Entladetransistors 62 verbunden ist. Der Entladetransistor 62 liegt mit seiner Basis am Ausgang der weiter unten beschriebenen Einrichtung 30, sein Emitter ist über einen Widerstand 67 mit der gemeinsamen Plusleitung 33 verbunden _o

Der Ladetransistor 6l ist mit seinem Kollektor an die andere Elektrode des Speicherkondensators 60 angeschlossen. Er ist als Emitterfolger geschaltet, da er mit seinem Emitter über den Emitterwiderstand 69 an die Plusleitung 33 und mit seiner Basis direkt an den Kollektor des zur Umkehrstufe 26 gehörenden Transistors 70 angeschlossen ist. Dieser hat einen mit 73 bezeichneten Arbeitswiderstand und ist an seiner Basis über einen Widerstand 7I mit der Minusleitung 52 und über einen Widerstand 72 mit dem Kollektor des Ausgangstransistors 32 verbunden.

■1o

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Mit dem Kollektor des Transistors 70 ist über einen ersten Koppe lwiderstand 76 die Basis eines zum ODER-Glied 28 gehörenden Transistors 75 verbunden, welche außerdem über einen Widerstand 77 an die Minus leitung und über einen zweiten Koppelwiderstand an den Kollektor des zur Multiplizierstufe 27 gehörenden Schalt-.transistors 63 und dessen Arbeitswiderstand 68 angeschlossen ist. Der Kollektor des Transistors 75 ist mit der gemeinsamen Plus leitung 53 durch einen Widerstand 79 verbunden, wohingegen ein von seinem Emitter zur Minusleitung führender Widerstand 80 als Arbeitswiderstand dient, an welchen die Basis eines Transistors 8l vom npn-Typ angeschlossen ist, der zusammen mit einem pnp-Leistungstransistor -82 die Leistungsstufe 22 bildet«,

Die bisher beschriebene Schaltanordnung ist im Prinzip bekannt. Ihre Wirkungsweise kann daher in großen Zügen wie folgt beschrieben v/erden* Wenn die laufende Brennkraftmaschine bei jeder Kurbel-■Wellenumdrehung einmal mit Hilfe des Nockens 51 den Schaltarm 52 in seine Schließstellung bringt, wird der im Ruhezustand stromleitende Eingangstransistor Jl gesperrt und in der bereits beschriebenen V/eise ein Grundimpuls J erzeugt, dessen Dauer von der Drehzahl und von der Drosselklappenstellung abhängt. Während der Dauer dieses Grundimpulses ist der im Ruhezustand leitende Transistor 70 des UND-Gliedes 26 gesperrt, so daß dann der zum ODER-Glied 28 gehörende Transistor 75 über den ersten Koppelwiderstand 76 stromleitend gemacht werden kann, der den Transistor 81 und den Leistungstransistor 82 ebenfalls stromleitend macht. Im Ruhezustand liegt das Kollektorpotential des Ladetransistors 6l ebenso wie das Kollektorpotential des dann stromleitenden Umkehrtransistors 70 nahezu auf dem Wert des Potentials der Minusleitung 52. Die Spannung U am Speicherkondensator 60 ist dann praktisch- gleich Null. Sobald jedoch ein Grundimpuls J_n zu laufen beginnt, gelangt das Basispotential des Ladetransistors 6l infolge des über den Widerstand 75 fließenden Basis-

'-.·■■ " ■ · ■' ~ ^ΛΛ ' 609819/0494-

Stroms der ODER-Stufe 75 auf einen etwa in der Mitte zwischen dem Potential der Plus leitung 55 und demjenigen der Minus leitung 52 /liegenden Potentialwert, so daß der Lade transistor 61 einen konstant en Ladestrom für den Speicherkondensator 6o liefern kann.' .' Während der Dauer eines Grundimpulses J steigt die Spannung U am Speicherko ndensator 6o linear an. Sobald jedoch am Ende eines solchen Grundimpulses der Umkehrtransistor 70 erneut stromleitend wird, erhält dessen Kollektor ein stark negatives Potential und demzufolge auch der Kollektor des Ladetransistors 61, was zur Folge hat, daß die inzwischen auf dem Speicher 6θ gesammelte *" Ladung den Schalttransistor 6Z> an seiner Basis ebenfalls stark - negativ macht und daher den Sehalttransistor 6j5 sperrt, und zwar so lange, bis diese Ladung über den Entladetransistor 62 abgeflossen ist» ■

Da während des Sperrzustandes des Schalttransistors 63 der ODER-Transistor 75 über den zweiten Koppelwiderstand 78 und den Kollektorwiderstand 68 des Schalttransistors stromleitend gehalten wird, schließt sich an den Grundimpuls J ein Verlängerungsimpuls J an, welcher zusammen mit dem Grundimpuls den die Öffnungsdauer und daher die während dieses Öffnungsvorgangs der Einspritzventile eingespritzte Kraftstoffmenge bestimmenden Gesamtimpuls J ergibt.

Über die vorstehend beschriebene, bekannte Anordnung hinaus enthält die Benzineinspritzanlage eine bereits erwähnte Einrichtung 3o, zu welcher ein Kondensator 118 gehört, dessen im folgenden näher beschriebener Aufladevorgang das Kaltstart-Hilfsventil 21 während des .StartVorgangs für eine bestimmte, temperaturabhängige Zeit bis zu etwa 15 Sekunden in seine Öffnungsstellung bringt, wohingegen der Entladevorgang dieses Zeitkondensators 118 während der Warmlaufphase den Verlängerungsfaktor f der Impulsverlängerungsstufe 27 beträchtlich erhöht, jedoch innerhalb einer Zeit von etwa 30 Sekunden diese.zusätzliche Anhebung der Kraftstoff-

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Einspritzmenge linear bis auf Null zurückstellt.

Bei Betätigung des Startschalters 24 xtfird das Kaltstart-Hilfsventil eingeschaltet und der Kondensator 118 mit · einem von der Temperatur T der Brennkraftmaschine abhängigen Ladestrom aufgeladen. Hierbei steigt die Spannung U am Kondensator 118 gemäß der Linie lol in Fig. 2 linear an. Wenn die Kondensatorspannung U eine vorgegebene, durch die unterbrochene Linie Io2 in Fig. 2 angedeutete Schaltschwelle erreicht, wird das Kaltstart- Hilfsventil 21 abgeschaltet. Der geforderte Verlauf der Einschaltzeit t des Kaltstart-Hilfsventils in Abhängigkeit von der Temperatur T der Brennkraftmaschine ist in Fig. 3 dargestellt.

Nach beendetem Startvorgang wird der Kondensator 118 mit konstantem Strom entladen. Die Kondensatorspannung·U beeinflußt die Warmlauf-Mehrmenge, die bereits während des Starts durch starke Erhöhung des Verlängerungsfaktors f der Impulsverlangerungsstufe 27 erzielt wird. Nach dem Start geht die Erhöhung mit abnehmender K^hdensatorspannung U bis auf Null zurück. In Fig. 4 ist die Abregelung der

Warmlaufanreicherung skizziert, wobei noch eine gewünschte Temperaturabhängigkeit erreicht wird. Entsprechend den Funktionen zur Warmlauf-Anreicherung und zur temperatur- und zeitabhängigen Begrenzung der Öffnungsdauer des Kaltstart-Hilfsventils 21 müssen bei der gemeinsamen Schalteinrichtung 3o noch folgende Forderungen erfüllt werden:

1. Arn Ende eines Startvorganges muß der Kondensator 118 stets aufgeladen sein, damit die Warmlauf-Anreicherung immer voll v/irksam werden kann. Wenn die Dauer des Start Vorgangs kürzer ist als die Aufladezeit des Kondensators 118, muß durch eine Zusatzeinrichtung der Kondensator 118 am Ende des Starts möglichst schnell aufgeladen werden. Hierzu wird in einfacher und zweckmäßiger Weise die Abschaltspitze eines im einzelnen nicht dargestellten Anlaß-Magnetschalters

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benutzt, der während des Startvorgangs über den geschlossenen Starterschalter 24 erregt wird.

2. Eine Wiederholsperre soll dafür sorgen, daß bei einem Fehlstart das Zeitglied für das Kaltstart-Hilfsventil nicht sofort wieder ausgelöst werden kann. Hierzu kann vorteilhaft die Entladung des Kondensators 118 für die Warmlauf-Anreicherung mitbenutzt werden. Wird der Startvorgang, wiederholt , solange sich die Kondensatorspannung U oberhalb der in Fig. 2 angedeuteten Schaltschwelle Io2 befindet, zieht das Kaltstart-Hilfsventil 21 nicht an. Mit größer werdender Pause nimmt bei fortschreitender Entladung des Kondensators 118 die Einschaltzeit zu. Die volle Einschaltzeit t des Kaltstart-Hilfsventils ergibt sich, wenn der Kondensator 118 nach Fig. 4 vollständig entladen ist, d.h. nach 3o Sekunden.

Die Abregelung der Warmlauf-Anreicherung soll außerdem drehzahl- und lastabhängig sein. Dies wird erreicht durch eine im folgenden näher beschriebene, mit den Einspritzimpulsen Jg getaktete Entladung des Kondensators 118.

4. Im Ruhezustand soll der Kondensator 118 möglichst vollständig entladen sein, damit in der Pause zwischen dem Einschalten der Zündung der Brennkraftmaschine 11 und der Betätigung des Starterschalters 24 der Kondensator 118 nicht aufgeladen werden muß, was bei einer zu kurzen Aufladezeit die Öffnungsdauer des Kaltstart-Hilfsventils 21 beeinflussen würde.

In Fig. 1 ist zum besseren Verständnis eine vereinfachte Version der Einrichtung 3o zur Steuerung des Kaltstart-Hilfsventils 21 und zur Warmlauf-Anreieherung dargestellt, die bereits einen Großteil der obengenannten Anforderungen erfüllt..

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Die Einrichtung 3o nach Pig. 1 arbeitet folgendermaßen:

Es sei zunächst angenommen, daß der· Kondensator 118 vollständig entladen ist. Wird nun der Startschalter 24 eingelegt und der Anlassermotor 23 eingeschaltet, so wird der Kondensator 118 durch die aus dem Transistor 12o und dessen Emitter-Vorwiderstand 121 bestehende Konstantstromquelle über die Diode 119 aufgeladen, wobei die Größe des vom Transistor 12o gelieferten Ladestroms von dem jeweiligen Wert des mit der Brennkraftmaschine 11 in wärmeleitender Verbindung stehenden NTC-Widerstandes Io9 bestimmt wird und demzufolge temperaturabhängig ist. Die Spannung U des Kondensators 118 wird hochohmig durch den Emitterfolger 139 abgegriffen, der mit seinem Emitter über einen Vorwiderstand 137 an die gemeinsame Plusleitung 33 angeschlossen ist. An diesem Emitterfolger-Transistor 139 ist ein Schwellwertschalter, bestehend aus den beiden Transistoren I38 und 146, angeschlossen, überschreitet die Kondensatorspannung U den vorgegebenen Schwellwert, so wird der an den Schwellwertschalter angeschlossene Leistungstransistor 149 in den Sperrzustand gebracht und schaltet das Kaltstartventil 21 ab.

Bei fest vorgegebener Schwelle kann die in Abhängigkeit von der Temperatur T der Brennkraftmaschine 11 erreichbare. Variation der Einschaltdauer t, des Kaltstart-Hilfsventils 21 zu klein sein. Aus diesem Grunde wird die Schwelle temperaturabhängig verschoben. Hierzu ist der Emitter des Schalttransistors 138 an den Emitter des Emitterfolger-Transistors 139 angeschlossen. Außerdem liegt die Basis des Transistors I38 über einen Widerstand 133 am Emitter des temperaturabhängig arbeitenden Emitterfolger-I'ransisoors Ho. Der Verlauf der Kondensatorspaanung U mit drei verschieden hohen Schaltschwellen Io2, Io3> Io4 ist in Fig. 6 angedeutet.

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Nach dem Startvorgang entlädt sich der Kondensator 118 über die aus dem Transistor 13o und den beiden Widerständen 135 und 125 bestehende Konstant-Stromquelle bis auf eine Restspannung. Die Warmlauf-Anreicherung könnte nun dadurch realisiert werden, daß ein Widerstand vom Emitter des Transistors I39 zum Ladetransistor 6l oder zum Entladetransistor 62 der Impulsverlängerungsstufe 27 geführt ist. Voraussetzung ist jedoch für diesen Eingriff, daß die Restspannung keine Vergrösserung der Warmlauf-Anreicherung mehr zur Folge hat. Wenn ein solcher Eingriff nicht möglich ist, kann durch einen Diff^e**enzverstärker 155 der Spannungsverlauf so verschoben werden, daß beim Erreichen der Restspannung der Ausgang des Operationsverstärkers I55 auf Null liegt.

In Fig. 5 ist eine Variante der Einrichtung 3o in ihrem Schaltbild dargestellt, welche alle obengenannten Forderungen erfüllt. Hierzu gehört vor allem, daß der Kondensator 118 jeweils am Ende des Startvorgangs voll aufgeladen sein soll. Durch die beim übergang des Starterschalters 24 in die Offenstellung entstehende negative Abschaltspitze des Anlaßmotors 23 werden die beiden Transistoren 113 und 114 kurzzeitig stromleitend, so daß über den niederohmigen Widerstand II6 der Kondensator II8 auf die von ^rl-.r Temperatur T der Brennkraftmaschine 11 abhängige Spannung aufgeladen wird. Die den Transistor 130 umfassende Konstantstromquelle für die Entladung des Kondensators 118 ist ebenfalls von der Temperatur abhängig. Es ergeben sich somit die in Fig. 4 skizzierten Abregelkurven.

Nach der oben unter 3· angeführten Forderung soll die Warmlauf-Anreicherung last- und drehzahlabhängig erfolgen. Dies wird erreicht durch den Transistor I36, der im Takte der Einspritzimpulse Jg leitend wird und dabei einen Widerstand 134 zum Widerstand 135 parallelschaltet, wel- ' eher den Entladestrom bestimmt. Bei hoher Drehzahl und großer Impulsdauer der Öffnungsimpulse Jg wird somit der Kondensator H8 wesentlich schneller entladen, was zur

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Folge hat, daß die V/armlauf-Anreiche rung schneller abklingt.

Die Transistoren 122 und 129 sorgen dafür; daß der Widerstand 121 mit der gemeinsamen Plusleitung 33 verbunden wird. Dies bringt gegenüber der in Fig. dargestellten Einrichtung 3o den Vorteil mit sich, daß sich keine unerwünschte Restspannung infolge der Diode 123 ergeben kann.

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Claims (1)

1. ' t

   Ansprüche

   Elektronisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzanlage für eine Brennkraftmaschine - insbesondere für einen mit Saugrohreinspritzung arbeitenden Kraftfahrzeugmotor mit einer elektronischen, die Öffnungsdauer wenigstens eines elektromagnetischen Einspritzventils bestimmenden Steuereinrichtung, die einen - vorzugsweise monostabilen Multivibrator enthält, bei welchem die Dauer seiner Ausgangsimpulse in Abhängigkeit von minßestens einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine - insbesondere von dem im Ansaugrohr hinter der Drosselklappe herrschenden Ansaugluftdruck - veränderbar ist, und mit einer an den Multivibrator angeschlossenen elektronischen Impulsverlängerungsstufe, die einen sich jeweils an einen Ausgangsimpuls des Multivibrators anschließenden Verlängerungsimpulsliefert, dessen Dauer von der Dauer des vorhergehenden Ausgangsimpulses abhängt, sowie mit einem Kaltstartventil mit zugehörigem Zeitschalter und ferner mit einer Einrichtung zur temperatur- und zeitabhängigen Anreicherung des Kraftstoff-Luft-Gemisches während des V/armlaufs der Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Ladevorgang als auch der Entladevorgang eines gemeinsamen Kondensators zur Zeitbestimmung benützt wird, wobei einer die-

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   ser Vorgänge die Öffnungsdauer des Kaltstart-Hilfsventils (21) und der andere Vorgang die Dauer der Warmlauf-Anreicherung nach dem Start bestimmt.

   2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem zur Betätigung eines Anlaßmotors (23) dienenden Starterschalter (24) die Emitter-Kollektor-Strecke eines als Konstantstromquelle dienenden Transistors (12o) verbunden ist, die in Reihe mit einem Emitter-Vorwiderstand (121) und vorzugsweise einer Diode (119) zu. einer der beiden Elektroden des Kondensators (118) führt, der mit seiner anderen Elektrode an eine gemeinsame Betriebsstromleitung (Minusleitung 33) angeschlossen ist.

   3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kondensator die Basis eines Emitterfolge-Transistors (139) angeschlossen ist, an dessen Emitter ein aus zwei Transistoren (139, 1^6) bestehender Schwellwertschalter angeschlossen ist, durch welchen ein mit dem Kaltstart-Hilfsventil (21) in Reihe liegender Leistungstransistor (1*19) gesteuert wird.

   k. Anlage nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß an einen mit der Brennkraftmaschine (11) in wärmeleitender Verbindung bestehenden Widerstand (Io9) die Basis eines Emitterfolger-Transistors (Ho) angeschlossen ist, an dessen Emitter die Basis des als Konstantstromquelle

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   während des Aufladevorgangs v/irksamen Transistors (12o) angeschlossen ist.

   5·· Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Lieferung eines konstanten Entladestromes vorgesehener Transistors an seiner Basis mit dem Abgriff eines Spannungsteilers (131> 132) verbunden ist, welcher zwischen dem Emitter des temperaturabhängig gesteuerten Emitterfolger-Transistors (llo) und einer gemeinsamen Stromversorgungsleitung (Minusleitung 52) vorgesehen ist und mit einem die Größe des Entladestromes bestimmenden Widerstand (135) in Reihe liegt.

   6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem den Entladestrom bestimmenden Widerstand (135) die Emitter-Kollektor-Strecke eines Schalttransistors (136) parallelliegt, der an seiner Basis von den Öffnungsimpulsen (Jg) der Einspritzventile beaufschlagt wird.

   7. Anlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Basis des Entladetransistors (13o) der invertierende Eingang eines Operationsverstärkers (155) verbunden ist, dessen nichtinvertierender Eingang an den Emitter des mit seiner Basis an den Kondensator (118) angeschlossenen Emitterf olger-Transistors (139) angeschlossen ist.

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