DE2517233A1

DE2517233A1 - Elektrisch gesteuerte kraftstoffeinspritzanlage

Info

Publication number: DE2517233A1
Application number: DE19752517233
Authority: DE
Inventors: Ulrich Drews; Adolf Leonberg Kugelmann; Helmut Dipl Ing Moeder; Peter Dipl Ing Werner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-04-18
Filing date: 1975-04-18
Publication date: 1976-11-04
Also published as: JPS6011219B2; GB1548770A; FR2307966A1; FR2307966B1; JPS51127930A; DE2517233C2; US4222352A

Description

Elektrisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzanlage

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschinen, insbesondere mit Fremdzündung, mit wenigstens einem elektromagnetisch betätigbaren Einspritzventil - vorzugsweise mit mehreren Einspritzventilen, von denen je mindestens eines jeweils einem der Zylinder zugeordnet ist -, das mit einer von einer Steuermultivibratorschaltung angesteuerten Endstufe verbunden ist, wobei die Steuermultivibratorschaltung durch ihren einen, durch die Entladedauer eines Kondensators bestimmten Schaltzustand die Kfaftstoffeinspritzdauer festlegt und wobei dem Kondensator zur Entladung und Ladung je-

6098 45/0382

1135/ot/Wl

weils eine Konstantstromquelle zugeordnet ist, deren Schaltverhalten jeweils bestimmt ist durch die der Brennkraftmaschine zugeführte Luftmenge bzw. die jeweilige Drehzahl.

Eine bekannte Kraftstoffeinspritzanlage umfaßt eine mit den Magnetisierungswicklungen der Einspritzventile in Reihe liegende und wenigstens aus einem Halbleiterschaltelement bestehende Leistungsstufe, der ein sogenannter Division-Steuermultivibrator vorgeschaltet ist, der synchron zu den KurbeiwellenUmdrehungen der Brennkraftmaschine unter gleichzeitigem öffnen des Einspritzventils eingeschaltet und für eine die jeweilige Einspritzmenge bestimmende Zeitdauer in diesem Zustand während der gesteuerten Entladezeit eines elektrischen, als Zeitglied dienenden Kondensators gehalten wird. Der Kondensator wird vor jedem Entladevorgang während eines festgelegten Kurbelwellendrehwinkels geladen, wobei der Entladevorgang bestimmt ist durch die der Brennkraftmaschine zugeführte Luftmenge. Hierzu ist bevorzugt in der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine ein Luftmengenmesser angeordnet, der eine dem zeitlichen Mittelwert der Ansaugluftmenge zugeordnete elektrische Steuergröße für entweder den Lade- oder Entladevorgang liefert.

Die bekannte Schaltung ist weiterhin so aufgebaut, daß den Einspritzventilen der einzuspritzende Kraftstoff unter konstantem Druck zugeführt wird, so daß die Kraftstoffeinspritzanlage lediglich durch die Festlegung der Öffnungsdauer der Einspritzventile die den Zylindern jeweils zugeführte Kraftstoffmenge bestimmt. Der Kraftstoffeinspritzanlage wird dabei bei jeder Kurbelwellenumdrehung bevorzugt von der Zündeinrichtung der Brennkraftmaschine jeweils ein

609845/0382

1135/ot/wi

Triggerimpuls zugeführt, der über eine Impulsformerstufe und ggf. eine Frequenzteilerstufe auf die sogenannte Divisions-Steuermultivibratorschaltung gelangt, die durch die Dauer ihres Ausgangsimpulses im wesentlichen die Einspritzdauer der Einspritzventile festlegt. Der im folgenden noch als Steuermultivibratorschaltung bezeichneten Schaltung kann eine Impulsverlängerungsstufe sowie eine Spannungskorrekturstufe zugeordnet sein, wodurch zusätzliche Bedingungen berücksichtigt werden können, beispielsweise eine Abhängigkeit von der Drosselklappenstellung, eine Start- oder Nachstartanreicherung sowie eine Warmlauf anr e i eher ung.

Grundsätzlich ist der Aufbau der Steuermultivibratorschaltung so getroffen, daß die von ihr abgegebene und die Einspritzdauer im wesentlichen bestimmende Impulsdauer abhängt von einer bevorzugt an einen Potentiometer eingestellten, luftmengenabhängigen Steuerspannung und von der Drehzahl, wobei der Ausgangsimpuls t ein der Luftmenge je Zeiteinheit (Q) proportionales Signal sein muß, das durch die Zahl der in die Zeiteinheit fallenden Ansaugtakte, d.h. durch die Drehzahl η der Kurbelwelle dividiert sein muß, um so zu einem Einspritzsignal zu gelangen, welches der Luftmenge je Ansaugtakt entspricht. Auf diese Weise erzielt man ein im gesamten Luftmengen- und Drehzahlbereich näherungsweise stöchiometrisch richtiges Kraftstoff-/Luftgemisch. Die Division und die Bestimmung der Impulse t λ* Q wird von der Steuermultivibratorschaltung vorgenommen.

609845/0382

1135/ot/wi

26.2.1975 - 4 - 2 5 *| 7233

Hierbei können sich jedoch Schwierigkeiten insofern ergeben, als sich Störspannungen im Bordnetz des die Brennkraftmaschine enthaltenden Kraftfahrzeugs auf das Schaltverhalten der Steuermultivibratorschaltung auswirken können. So ist beispielsweise das Potential des mit der Basis des Triogsftondensators verbundenen Transistors durch dessen Ladung festgehalten, während der Emitter dieses Transistors Störspannungseinkopplungen, die beispielsweise aus Zündung, Lichtmaschine und diversen Schaltern herrühren können, ausgesetzt ist. Im ungünstigsten Fall kann es dann, da der Zeitkondensator sich nicht so schnell in seiner Ladung anpassen kann, zu vorgetäuschten Triggerimpulsen kommen, die vermieden werden müssen. Ein möglicher anderer Nachteil ergibt sich durch die, wenn auch sehr geringen, so doch vorhandenen Signallaufzeiten in den Rückkopplungsnetzwerken der Steuermultivibratorschaltung. Dies kann zu einem Divisionsfehler führen, da die Impulszeit t um diese drehzahlunabhängigen Zeiten verkürzt am Ausgang erscheint.

Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, die Steuermultivibratorschaltung einer elektronischen Behzineinspritzungsanlage in der Weise zu verbessern, daß diese störspannungsunempfindlich wird und sich die Umladezeit und damit die Dauer des Einspritzimpulses ausschließlich bestimmt durch die der Steuermultivibratorschaltung zugeführten Drehzahl- und Luftmengeninformationen .

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von der eingangs als bekannt vorausgesetzten Benzineinspritzanlage und

609845/0382

26.2.1975 - 5 -

besteht erfindungsgemäß darin, daß dem monöstabilen Vibrator der Steuermultivibratorschaltung eine von dem Auslöseimpuls getriggerte Triggerschaltung vorgeschaltet ist, die einmal durch unmittelbare Ansteuerung einer Ausgangsstufe den Beginn des Aüsgangsimpulses (t ) bestimmt und andererseits den monostabilen Multivibrator in seinen instabilen Zustand kippt zur Festlegung der Äusgangsimpulsdauer durch diesen infolge der gesteuerten Umladung des Kondensators.

Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß der normalerweise stets ausreichend stark eintreffende Auslöseimpuls für die Steuermultivibratorschaltung praktisch zeitgleich von dieser ausgangsmäßig abgebildet wird, während die Dauer des Ausgangsimpulses der Steuermultivibratorschaltung bestimmt ist durch die Kondensatorumladung. Signallaufzeiten sind dadurch eliminiert; in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Steuermultivibratorschaltung dann noch selbst—verriegelnd in der Weise ausgelegt, daß das Rückkippen in den Normalzustand ohne jede Verzögerung auftritt und ohne daß die Möglichkeit besteht, daß sich während des Übergangszustandes, in welchem im wesentlichen beide, einen monostabilen Multivibrator bildenden aktiven Schaltelemente in einem halbleitenden Zustand befinden, Schwingungen anfachen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt.

609845/0382

26.2.1975 - 6 - «.vif

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung im einzelnen näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 ein prinzipielles Blockschaltbild der Steuermultivibratorschaltung mit zugeordneten Auflade- und Entladekonstantstromquellen und

die Figuren 2a und 2b die erfindungsgemäße Schaltung in detaillierter Darstellung.

In Fig. 1 ist die den monostabilen Multivibrator mit einem Kondensator C- enthaltende Steuermultivibratorschaltung mit dem Bezugszeichen 1 versehen; der Steuermultivibratorschaltung wird an Klemme 2 ein die Drehzahlinformation enthaltender, auslösender Triggerimpuls zugeführt; am Ausgang der Steuermultivibratorschaltung erscheint dann der schon erwähnte Ausgangsimpuls t , der eine Information der Luftmenge je Ansaughub liefert. Zugeordnet sind der Steuermultivibratorschaltung eine Aufladestromquelle und eine Entladestromquelle 4, die letztere ist ihrerseits wieder gesteuert von einem Block 5?der eine Information über die der Brennkraftmaschine jeweils zugeführte Luftmenge liefert.

Im folgenden wird anhand der Darstellung der Figuren 2a und 2b auf Aufbau und Wirkungsweise der Steuermultivibratorschaltung im einzelnen eingegangen. Zum besseren Verständnis seien sofort einleitend die Halbleiterschaltelemente, üblicherweise die Transistoren angegeben, die jeweils zusammengehören, Kippstufen bilden oder als Rückkopp lung snetzwerke dienen. Der weiter vorn schon erwähnte

609845/0 382,

1135/ot/wi _Ογλ

26.2.1975- - 7 - £ *> »

monostabile Multivibrator der Steuermultivibratorschaltung ist gebildet aus den beiden Transistoren T20 und T21, dessen Kollektor einmal über einen Widerstand R61 direkt _und über einen zwischengeschalteten Transistor T36 indirekt mit dem die Standzeit des monostabilen Multivibrators bestimmenden Kondensator C₂ verbunden ist, dessen anderer Anschluß an der Basis des soeben genannten Transistors T20 liegt. Die den monostabilen Multivibrator ansteuernde Triggerstufe umfaßt den Transistor T 40, die den Ausgangsimpuls t abgebende Endstufe ist aus den Transistoren T24 und T25 gebildet. Schließlich ist noch ein bistabiler Hilfsmultivibrator vorgesehen, der als Rückkipphilfe dient und gebildet ist im wesentlichen aus den Transistoren T38 und T34. Die restlichen Transistoren sind Ansteuertransistoren oder bilden ein Rückkopplungsnetzwerk; im folgenden wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltung zusammen mit ihrem Aufbau erläutert.

Zuvor sei darauf hingewiesen, daß der die Standzeit des monostabilen Multivibrators T2O und T21 bestimmende Kondensator C₂, wie der Darstellung der Fig. 2b entnommen werden kann, weiterhin noch in den Stromkreisen der Aufladestromquelle 3 und der Entladestromquelle 4 liegt, auf deren speziellen Aufbau weiter unten noch eingegangen wird.

über die Eingangsklemme 6 der Schaltung (s. Figur 2b) gelangt der Auslöseimpuls in Form eines Rechteckimpulses zunächst auf den Kondensator C_c und dann auf die Basis des Transistors T 40, die über einen Ableitwiderstand R66

609845/0382,

1135/ot/wi λ ε -ι η *\ ο ο

26.5.Iq?=;. - R - 4 9 I / a ^ ν

an der positiven Stromschiene 7 liegt. Die negative Stromschiene ist mit dem Bezugszeichen 8 versehen. Es sei sofort darauf hingewiesen, daß diese Bezeichnungen selbstverständlich, je nach Art und Aufbau der verwendeten Transistoren und der sonstigen Schaltungselemente auch umgekehrt werden können und lediglich beispielhaft zur Erläuterung der Schaltung in diesem speziellen Sinn angegeben sind.

Die Rückflanke des Auslöse-Rechteckimpulses J,durch die Differenzierung am Kondensator C_g entstanden, triggert die Basis des Transistors T40 und der nicht geladene Kondensator C,- lädt sich über dem Basistrom des Transistors T40 auf, so daß dieser für einen vorgegebenen Zeitraum, nämlich die Umladezeit des Kondensators C_c leitend ist. Für .diesen Zeitraum liefert die von diesem Transistor T40 gebildete Triggerschaltung einen Ansteuerstrom an den beiden Hollektoranschlüssen K1 und K2 des Transistors T40. über den Kollektor K1 wird daher unmittelbar nach Triggerung des Transistors T40 die von den Transistoren T24 und T25 gebildete Ausgangsstufe der Schaltung angesteuert, wodurch der Transistor T24 leitend und der Endtransistor T25 gesperrt wird.

Zwar steuert der gleiche Kollektor K1 des Transistors T40 über den Widerstand R58 auch zum monostabilen Multivibrator gehörende Schaltungselemente an, es gelingt aber durch das gleichzeitige unmittelbare Ansteuern auch der Ausgangsstufe den Ausgangsimpuls praktisch sofort mit Triggerbeginn entstehen zu lassen, ohne daß die Umsteuerung des monostabilen Multivibrators abgewartet zu werden braucht.

609845/0382 ,

1135/ot/wi

Auf die durch die Triggerung von T40 bewirkte Potentialverschiebung am zweiten Kollektor K2 wird weiter unten noch eingegangen. Im übrigen handelt es sich bei dem Transistor T40 um einen sogenannten Lateraltransistor. Das durch die Triggerung bewirkte Leitendwerden des Transistors T40 bewirkt auf jeden Fall eine Potentialverschiebung an seinen Kollektoranschlüssen in Richtung positive Werte, so daß für den kurzen Zeitraum, für welchen der Transistor T40 auf Grund des Triggerimpulses leitet, auch der über die Widerstände R58 und R59 angesteuerte Transistor T37 leitend wird und das Potential des zum monostabilen Multivibrator gehörenden Transistors T21 an seiner Basis ~söweii in Richtung negative Werte verschiebt, daß dieser ebenfalls, zusammen mit seinem zugeordneten Transistor T36 (beide Transistoren MMen ^eine sogenannte Lin-5ciaa±tttng) leitend wird.

Der strukturelle Schaltungsaufbau bis hier sieht so aus, daß der Lateraltransistor T40 mit seinem Emitter über einen Widerstand R68 an positivem Potential und über einen Widerstand R69 an negativem Potential liegt, der Kollektor Kl des Transistors T40 geht über die Reihenschaltung zweier Widerstände R70 und R71 gegen negatives Potential oder Masse; der Verbindungspunkt dieser beiden Widerstände ist an die Basis des ersten Transistors T24 der Ausgangsstufe angeschlossen, dessen Emitter an Masse und dessen Kollektor über einen Widerstand R72 an positivem Potential liegt. Unmittelbar mit diesem Kollektor ist auch die Basis des Eiidtransistors T25 verbunden, dessen Emitter an Masse und

609845/0382 .

1135/ot/wi

dessen Kollektor über einen Widerstand R73 an positivem Potential liegt. Der Kollektoranschluß des Endtransistors T25 bildet den Ausgangsanschluß 9 der Steuermultivibratorschaltung und ist vorteilhafterweise noch mit einer Multiplizier stufe und einer Stufe zur Impulszeitbegrenzung verbunden.

Der über die Widerstände R58 und R59 an seiner Basis vom Kollektor Kl des Transistors T40 angesteuerte Transistor T37 liegt mit seinem Emitter an Masse und über die Reihenschaltung · zweier Widerstände R62 und R63 an der Versorgungsschiene mit positivem Potential, wobei der Verbindungspunkt dieser beiden Widerstände den Basisanschlußpunkt für den Transistor T21 bildet, dessen Emitter über einen Widerstand R60 an der Schiene 7 mit positivem Potential und dessen Kollektor über einen Widerstand R61 einmal an dem einen Anschluß M des Kondensators C2 und zum anderen am Emitter des nachgeschalteten, als Emitterfolger arbeitenden Transistors T36 liegt. Die Basis des Transistors T36 ist direkt.mit dem Kollektor des Transistors T21 und sein Kollektor direkt mit der positiven Potentialschiene 7 verbun-

nach der Triggerung des,Monoflops den. Da die Lin-Schaltung der Transistoren T21 und T36Vleitet, wird das Potential am Anschlußpunkt M des Kondensators C2 lediglich um die Flußspannung des Transistors T36 plus der Sättigungsspannung des Transistors T21 verringert auf positives Potential angehoben. Da andererseits die Ladung am Kondensator C2 erhalten bleibt und dieser, wie weiter unten noch erläutert wird, auf einen vorgegebenen Wert aufgeladen ist, geht das Potential an der

beim Urokippen
Kondensatorklemme L>(über T³IuS-hinaus und der Transistor T20 sperrt. Bisher floß': der Entladestrom der Entladestromquelle 4 in die

609845/0382 ,

1135/ot/wi

26. 2.1975 -11- ip ι τιιο

Ι I /zoo

Basis des Transistors T20; nunmehr fließt der Entladestrom über den Kondensator C2 und zwar, wenn man den Stromlauf von positivem Potential verfolgt im wesentlichen über die Kollektoremitterstrecke des Transistors T36, die Anschlüsse M und L des Kondensators C2 in den Kollektoranschluß des Transistors T28, der als Endstufe mit einem zugeordneten Transistor T27 der Entladestromquelle in Darlington-Schaltung angeordnet ist. Dadurch ergibt sich eine Umladung des Kondensators C2 und das Potential an seinem Anschluß L läuft nach unten in Richtung negative Werte, bis der Transistor T20 wieder leitend wird und den Rückkippvorgang innerhalb der Steuermultivibratorschaltung auslöst. Der so gewj nnene Zeitraum zwischen Sperrung des Transistors T20 und seiner Rückkehr in den leitenden Zustand stellt die Standzeit des monostabilen Multivibrators im metastabilen Zustand dar und ist ein Maß für die Dauer des Ausgangsimpulses t .

Der Vorgang des Rückkippens in den Normalzustand läuft dabei über die folgenden, im Rückkopp lungs zweig liegenden Transistoren, nämlich über den vom Transistor T20 angesteuerten Transistor T33, den Transistor T22 und den nachgeschalteten Transistor T23, der den Transistor T35 ansteuert, der seinerseits wieder dann über den Transistor T37 den zweiten Transistor des monostabilen Multivibrators T21 sperrt. Allerdings ist hierbei noch eine besondere Rückkipphilfe vorgesehen, auf die jedoch weiter unten erst eingegangen wird. Der strukturelle Aufbau dieser Schaltungsteile ist wie folgt. Der Transistor T20 liegt mit seinem Emitter an der

609845/0382 ,

1135/ot/wi

Schiene 7 mit positivem Potential; sein Kollektor liegt über einem Widerstand R49 und die Kollektor-Emitter strecke eines Transistors T32 an Masse, wobei die Basis dieses letzteren Transistors T32 ebenfalls direkt an Masse liegt und der Transistor daher für

hoher die folgenden Betrachtungen als normaler Widerstand angesehen werden kann. Am Kollektor des Transistors T20 ist die Basis des von ihm angesteuerten Transistors T33 angeschlossen, der mit seinem Kollektor an positivem Potential und mit seinem Emitter über die Reihenschaltung zweier Widerstände R51 und R50 an der Basis des nachgeschalteten und von ihm aus gesteuerten Transistors T22 liegt, dessen Emitter direkt an Masse und dessen Kollektor über einen Widerstand R52 an positivem Potential liegt. Wird daher der Transistor T20 wieder leitend oder befindet er sich im leitenden Zustand, dann liegt die Basis des Transistors T33 praktisch auf positivem Potential; dieser Transistor T33 leitet dann und steuert den nachgeschalteten Transistor T22 ebenfalls in den leitenden Zustand.

Am Kollektor des Transistors T22 ist der ebenfalls den unmittelbaren Rückkopplungspfad für den monostabilen Multivibrator bildende Transistor T23 mit seiner Basis angeschlossen, wobei sein Emitter unmittelbar an Masse und sein Kollektor über die Reihenschaltung zweier Widerstände R56 und R55 am positiven Pol liegt.

genannten Schaltzustand.

T23 sperrt daher imV Gleichzeitig sperrt der am Verbindungspunkt der Widerstände R55 und R56 mit seiner Basis angeschlossene Transistor T35, dessen Emitter an positiver Spannung liegt und dessen Kollektor über die Reihenschaltung zweier Widerstände R57

609845/0382,

1135/ot/wi

26.2.1975 -13- ? R 1 7 ? 3

und R59 mit der Basis des Transistors T37 verbunden ist, dessen Emitter an Masse und dessen Kollektor über die Reihenschaltung zweier Widerstände R62 und R63 am positiven Pol liegt. Durch die Ansteuerung der Basis des Transistors T37 über den Kollektor des sperrenden Transistors T35 sperrt auch der Transistor T37, wodurch der Transistor T21 nicht mehr leitend gehalten werden kann und ebenfalls sperrt, da seine Basis am Verbindungspunkt der Widerstände R62 und R63 angeschlossen ist und dann über den Widerstand R62 praktisch auf demgleichen Potential an der positiven Versorgungsspannung liegt wie der Emitter des Transistors T21. Mit dem Transistor T21 sperrt auch der Transistor T36 und das Potential am Anschluß L wird frei, da lediglich noch gesperrte Halbleiterübergänge vorliegen. Dies ist deshalb erwünscht, weil sich bei diesem Vorgang die Basisemitterspannung des Transistors T20 um einen Wert zwischen etwa 100 mV und 2oo mV verschiebt, was einen Ladungsfehler auf dem Kondensator C2 verursachen könnte, falls das Potential am Anschluß M festgehalten werden würde. Dieser Fehler könrievon Bedeutung sein, wenn im Bereich hoher Drehzahlen mit relativ kleinen Ladehüben gearbeitet wird. Wie schon erwähnt fließt in diesem stabilen Schaltzustand des monostabilen Multivibrators der Entladestrom, der nicht abgeschaltet wird, voll in die Basis des Transistors T20 und hält den monostabilen Multivibrator in diesem Schaltzustand,

Solange der monostabile Multivibrator sich in seinem metastabilen Zustand befunden hat (Transistor T20 gesperrt), befand sich der Transistor T35 in seinem leitenden Zustand und hielt über die

609845/0382,

1135/ot/wi

26.2.1975 -14- 9517233

Reihenschaltung der Widerstände R57/R58 und R70 sowie über seine Kollektor-Emitterstrecke die Basis des Transistors T24 der Ausgangsstufe auf ausreichend positivem Potential, so daß dieser Transistor T24 weiter leitend und der Transistor T25 zur Erzeugung des Ausgangsimpulses t gesperrt blieb.

Dieser Transistor T35 hatte ja auch über die Widerstände R57 und R59 mit seinem Kollektorpotential den Transistor T37 im metastabilen Zustand leitend gehalten, wodurch sich der monostabile Multivibrator in diesem metastabilen Zustand verriegelte und erst nach Umladung des Kondensators C2 wieder in den Normalzustand zurückkippen konnte.

Beim Rückkippen der monostabilen Multivibrator stufe in ihren stabilen Zustand kann sich jedoch ein Fehlverhalten ergeben, das zu einer Verfälschung der Standzeit des monostabilen Multivibrators führen kann. Beim praktischen Ausführungsbeispiel kann der Entladestrom für den Kondensator C2 infolge von Luftmengen- und BatteriespannungsSchwankungen sich im Bereich zwischen etwa 100 μΑ und 10 mA bewegen. Insbesondere bei einem kleinen Entladestrom wird daher der Transistor T20 vor dem Zurückkippen des monostabilen Multivibrators in den stabilen Zustand nur langsam leitend, da der Hauptteil des Entlade Stroms noch durch den Kondensator C2 fließt, während sich am Transistor T20 die zum Zurückkippen notwendige Emitter-Basisspannung aufbaut, andererseits aber doch schon ein gewisser Basisstrom in den Transistor

609845/0382,

1135/ot/wi

fließt. Zu diesem Zeitraum ist der Transistor T20 nicht mehr völlig gesperrt., sondern befindet sich in einem aktiven Arbeitsbereich, und zwar gleichzeitig mit den Transistoren T21 und T36 der anderen Seite, so daß sich zusammen mit Teilen der Rückkopplungsschaltung ein Schwingverhalten ergeben könnte, was die erwähnte Verfälschung der Standzeit der monostabilen Stufe zur Folge haben könnte.

Entsprechend einem erfindungsgemäßen Merkmal ist die weiter vorn schon erwähnte bistabile und aus den Transistoren T34 und T38 aufgebaute Kippstufe vorgesehen, die diese Schwingung verhindert und die monostabile Multivibratorschaltung schlagartig in ihren stabilen Zustand zurückkippt und sich gleichzeitig verriegelt.

Die bistabile Kippstufe der Transistoren T34 und T38 wird gesetzt durch den über den Widerstand R67 fließenden Kollektorstrom des Transistors T40, der über seinen anderen Kollektor Kl und den Widerstand R58 das Kippen der monostabilen Multivibrator stufe in ihren metastabilen Zustand veranlaßt. Gleichzeitig hiermit wird der Transistor T39, der mit seinem Emitter unmittelbar an Masse liegt, durch den in seine Basis fließenden Kollektorstrom über den Widerstand R67 leitend gesteuert und sperrt den Transistor T38 , der mit seinem Emitter unmittelbar an Masse und über die Reihenschaltung zweier Widerstände R54 und R64 am positiven Pol liegt und über den Verbindungspunkt dieser beiden Widerstände die Basis des Transistors T34 ansteuert und diesen ebenfalls in den Sperrzu-

609845/0382.

stand bringt,, wodurch sich der von diesen beiden Transistoren gebildete bistabile Multivibrator in seinem Setzzustand befindet. Der Transistor T34 liegt mit seinem Emitter am positiven Pol 7 und ist mit seinem Kollektor an den dem Transistor T20 des monostabilen Multivibrators zugeordneten Transistor T33 angeschlossen und findet dadurch über die Widerstände R51, R53 und R65 einen Rückführstrompfad zur Basis des Transistors T38 und gegen Masse.

Durch entsprechende Widerstandsdimensionierung ist die Steuermultivibratorschaltung so ausgelegt, daß bei dem allmählichen Leitendwerden der Transistoren T20 und T33 der Transistor T38 der bistabilen Kippstufe bei einem kleineren Kollektor strom des Transistors T33 anspricht als der im eigentlichen Rückkopplungspfad befindliche Transistor T22. Die bistabile Kippstufe kippt daher durch Leitendwerden ihrer Transistoren T38 und des von diesem angesteuerten Transistors T34 (beide leiten) in ihren anderen Zustand, noch bevor die Rückkopplung des monostabilen Multivibrators anspricht, auf jeden Fall jedoch unabhängig zu diesem. Der auf diese Weise leitend gesteuerte Transistor T34 überholt somit sozusagen den Transistor T20, unabhängig in welchem Zustand (gegebenenfalls Schwingzustand) dieser sich befindet und die Rückkopplung setzt durch die durch den Transistor T34 eindeutig bewirkte Potential verschiebung an seinem Kollektor bzw. am Emitter des Transistors T33 in Richtung auf positive Werte schlagartig ein. Die Schaltung ist so getroffen, daß der Verbindungspunkt des Kollektors des Transistors T34 mit»dem Emitter des Transistors T33 zunächst mit einem Widerstand R51 verbunden ist, an dessen ande-

609845/0382 ,

1135/ot/wi

rem Ende die Parallelschaltung zweier Widerstände R50 und R53 angeschlossen ist., wobei der Widerstand R50 mit der Basis des Transistors T22 und der Widerstand R53 mit der Basis des Transistors T38 verbunden ist. Die beiden Transistoren T38 und T34 bringen sich daher durch diese Rückkopplung sehr schnell in ihren jeweiligen Schaltzustand.

In der Zwischenzeit., also bevor der monostabile Multivibrator aus seinem metastabilen Zustand in den anderen Schaltzustand zurückgefallen ist, ist dann schon der den Transistor T40 beaufschlagende Triggerimpuls abgeklungen und die Ausgangsstufe folgt, angesteuert über den Widerstand R58, präzise nunmehr dem Schaltverhalten der eigentlichen Steuermultivibratorschaltung.

Die Triggerschaltung des Transistors T40 ist außerordentlich störspannungssicher, da sowohl Basis als auch Emitter dieses Transistors über die Widerstände R66 und R68 an positiver Spannung liegen, wobei sich der Kondensator C6 voll auf das positive Potential der Leitung 7 auflädt. Der Emitter des Transistors T40 liegt um einen durch die Widerstände R68 und R69 bestimmten Wert tiefer als das positive Potential, so daß dann, wenn man annimmt, daß die Basis durch die Ladung am Kondensator C6 praktisch festgehalten wird, die sich auf den Emitter übertragenden Sp annungs Schwankungen im Bordnetz um beträchtliche Potentialwerte springen müssen, bevor der Emitter um eine Flußspannung das Potential der Versorgungsspannung überschreitet.

609845/0382,

1135/ot/wi

Bei den Schaltungsteilen, die aus den Transistoren T41 und T32 gebildet sind, die weiter vorn schon einmal erwähnt worden sind, handelt es sich um sogenannte Reststromquellen, die Ströme vorgegebener Größenordnung aufnehmen und für die Auslegung der Schaltung in Form von integrierten Schaltkreisen (IC) von praktischer Bedeutung sind. Man erreicht mit solchen Reststromquellen ein präziseres Arbeiten der Schaltung, dabei sind jedoch die Transistoren, da sie mit Basis und Emitter stets am gleichen Potential liegen, praktisch im gesperrten Zustand und führen dadurch nur einen definierten Reststrom.

Die hauptsächlich aus dem. Transistor T40 bestehende Triggerschaltung in der Darstellung der Fig. 2a hat jedoch noch einen weiteren wesentlichen Vorteil, der sich durch entsprechende Dimensionierung der Kapazität des Kondensators C6 und des, zu diesem Zweck einstellbar ausgebildeten Widerstandes R66 erzielen läßt.

Wird nämlich eine Brennkraftmaschine bei hoher Drehzahl im Schub betrieben, dann ergibt die Kombination aus Drehzahl und Luftmenge eine sehr kleine Einspritzzeit. Bei manchen Brennkraftmaschinen ist ein solches Kraftstoff-/Luftgemisch im Zylinder nicht mehr entflammbar, wodurch unverbrannter Kraftstoff in das Auspuff system gelangt und je nach Luftzufuhr verbrennen kann. Die Folge sind Explosionen im Auspuff, was als sogenanntes AMspuffpatschen bekannt ist. Um hier vorzubeugen, muß die Dauer t der Einspritz impulse nach unten begrenzt werden, was durch entsprechende Auslegung des Differenziergliedes für die Erzeugung des der Steuermulti vibrator schaltung zugeführten Triggerimpulses möglich ist.

609845/0382 <

1135/ot/wi

Die Dauer dieses Triggerimpulses hängt, wie soeben schon erwähnt, von dem Kondensator C6 und dem Widerstand R66 ab und stellt man diese beiden Werte in vorgegebener Weise ein, dann gelingt es, unabhängig vom Schaltzustand (Standzeit) des monostabilen Multivibrators einen entsprechenden Impuls der Dauer t . am Ausgang des Transistors T2 5 zu erhalten, da die Trigpmm ^ö

gerimpulse über den Transistor T40 und die Umkehrstufe des Transistors T24 direkt auf den Endtransistor T2 5 der Steuermultivibratorschaltung gelangen und durch ihre Länge unbeeinflußt von der monostabilen Multivibrators chaltung die Minimal dauer der Impulszeit bestimmen, die nie kleiner werden kann als die Mindestdauer des Triggerimpulses.

Wie der Darstellung der Fig. 2b entnommen werden kann, wird der die Standzeit des monostabilen Multivibrators bestimmende Kondensator C2 an seiner Klemme L· von einer kontinuierlich arbeitenden Entlade stromquelle 4 in Abhängigkeit zu der der Brennkraftmaschine zugeführten Luftmenge entladen und über die Klemme M von einer Auflade stromquelle 3 geladen; die Aufladestromquelle arbeitet jedoch getriggert von einem ihrer Eingangsklemme 10 zugeführten, drehzahlbezogenen Auslöseimpuls.

Zunächst wird auf Aufbau und Wirkungsweise der Entladestromquelle 4 genauer eingegangen. Der von der Entlade stromquelle über die Leitung 11 gezogene Strom bestimmt sich in Abhängigkeit zu der der Brennkraftmaschine zugeführten Luftmenge; in entsprechender Weise werden die beiden Operationsverstärker 12 und 13 der Entladestromquelle 4 gesteuert. Bei dem dargestellten Ausführungs-

609845/0382 .

1135/ot/wi

26.2.1975 -20- ? R 1 7 2 3

beispiel erfolgt die Messung der Luftmenge mit Hilfe einer von der Luftströmung ausgelenkten und im Ansaugbereich angeordneten Stauklappe, die zweckmäßigerweise unmittelbar mit dem Schleiferarm eines Potentiometers verbunden ist. Dieses Potentiometer ist in der Darstellung der Fig. 2b mit dem Bezugszeichen R34 versehen; das Potentiometer sowie der von der Stauklappe freigegebene Querschnitt als Funktion der Auslenkung sind so ausgebildet, daß die am Potentiometer abgegriffene Steuerspannung U umgekehrt proportional ist zur je Zeiteinheit vom

Motor aufgenommenen Luftmenge Q. Die Entladestromquelle hat die Aufgabe, aus dieser Spannung einen hierzu proportionalen, eingeprägten Entladestrom I zu bilden, der, wie weiter vorn schon erwähnt, die Standzeit des monostabilen Multivibrators T20, T21 bestimmt.

Wie der Darstellung der Fig. 2b entnommen werden kann, liegt das Potentiometer R34 in Reihenschaltung mit den Widerständen R33 und R35 an der gleichen Versorgungsspannungsquelle wie auch die Aufladestromquelle und die weiter vorn mit Bezug auf die Fig. 2a ausführlich geschilderte Schaltung. Dadurch läßt sich der Einfluß der Versorgungsspannung eliminieren.

Da, wie weiter vorn schon erläutert, der Anschluß L des Kondensators C2 beim Umschalten des monostabilen Multivibrators auf einen Spannungswert über der positiven Versorgungsspannung angehoben wird, arbeitet der Entladestrom gegen dieses Potential, das höchstens um eine Emitter-Basisflußspannung, nämlich die des Transistors T20 unter der positiven Versorgungspannung liegen kann.

609845/0382,

113 5/ot/wi

26.2.1975 -21- 9R17233

An den Entladestrom werden beträchtliche Anforderungen hinsichtlich seiner Genauigkeit gestellt, insbesondere benötigt die Entladestromquelle einen sehr hohen Innenwiderstand, um von dem. jeweiligen Potential am Anschlußpunkt L unabhängig zu sein.

Die Entladestromquelle ist wie folgt aufgebaut. Der festliegende Spannungsanschluß am Potentiometer R34 ist mit dem Bezugszeichen 14 versehen und liegt über einem Widerstand R36 am nichtinvertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 12; der bewegliche Abgriff 15 des Potentiometers R34 liegt unmittelbar am nichtinvertierenden Eingang eines weiteren Operationsverstärkers 13. Die Operationsverstärker 12 und 13 sind in üblicher Weise mit den positiven und negativen Versorgungsspannungen verbunden. Die jeweils invertierenden Eingänge der Operationsverstärker 12 und 13 liegen an den Anschlüssen E und F eines Widerstandes R39, wobei der Ausgang des Operationsverstärkers 13 unmittelbar an den Anschlußpunkt F und der Ausgang des Operationsverstärkers 12 über die Darlington-Schaltung zweier Transistoren T27 und T28 an den Anschlußpunkt E angeschlossen ist. Die Operationsverstärker 12 und 13 belasten das Potentiometer nur mit einem sehr kleinen Strom und bilden, wie ohne weiteres ersichtlich ist, über den Widerstand R3 9 die Steuerspannung U , verfälscht um die Differenz der Offs et spannungen der beiden Operationsverstärker 12 und 13 ab.

Hier wirkt sich dann noch der Widerstand R36 am Eingang des Operationsverstärkers 12 aus, der durch geeignete Auslegung eine mögliche Temperatur drift des Entladestroms kompensiert; dies ist erforderlich, da der Eingangsstrom im invertierenden Eingang des

609845/0382'

1135/ot/wi

Operationsverstärkers 12 sich zum Entladestrom addiert. Im Idealfall ist der Widerstand R36 so groß wie der Widerstand R39, wobei eine Fehlkonipens ation nicht kritisch ist und sich lediglich als zusätzliche Offsetspannung auswirkt.

Bei einer vorausgesetzten maximalen Luftmengenvariation von 1 : 40 ergibt sich bei einem praktischen Ausführungsbeispiel und unter der Annahme einer niedrigen Versorgungsspannung eine kleinste Steuer spannung U von etwa 70 Milivolt. In diesem Falle können die Offsetspannungen im Operationsverstärker hiergegen nicht mehr vernachlässigt werden und es ist eine Kompensation dieser Offsetspannungen erforderlich. Die Offs et spannungen wirken sich additiv zur Steuerspannung U aus und haben einen nicht

luftmengenabhängigen Anteil im Entlade strom zur Folge. Das Potential über dem Widerstand R39 ist, wie leicht einzusehen ist,

Differenz der
um dieYOffsetspannungen zu gering, wodurch sich in den Kollektorkreisen der Transistoren T27 und T28 ein etwas zu kleiner Entladestrom ergibt. Zur Kompensation der Offsetspannungen wird nun der Emitter des Transistors T28 bzw. der Anschlußpunkt E mit dem Verbindungspunkt zweier in Reihenschaltung zwischen positiver und negativer Versorgungs spannung geschalteter Widerstände R41 und R42 verbunden. Der Widerstand R41 ist dabei einstellbar ausgebildet. Der Spannungsteiler der Widerstände R41 und R42 ist hochohmig ausgebildet und weist am Verbindungspunkt der beiden Widerstände im Idealfall unbelastet das Potential des festen Luftmengenabgriffs 14 am Teilerpunkt auf. Durch Verstimmung mit dem Widerstand R41 erzielt man dann? die Kompensation, da der Opera tionsver stärker 12 am Spannungsteilerabgriff der Widerstände R41

609845/0382,

1135/ot/wi

und R42 trotz der Verstimmung näherungsweise das Potential des

nach

festen Abgriffs 14 erzwingt,, wodurch je Verstimmung ein Strom in den Anschlußpunkt E hinein- oder aus diesem herausfließt. Dieser Strom ist luftmengenunabhängig (wie der durch den Offsetspannungsfehler verursachte Strom) und additiv zum Entladestrom, wie leicht einzusehen ist. Der durch den Widerstand R39 fließende Strom bleibt dabei gleich, da das Potential über diesem., wie schon erwähnt, festgehalten wird, es ändert sich lediglich durch die Verstimmung der Teil er schaltung der zusätzlich oder abzüglich in den Kollektorkreisen der Transistoren T27 und T28 fließende Strom. Man erzielt auf diese Weise eine gute Genauigkeit bei der Umsetzung der Steuer spannung U in einen der Entladung des Kondensators C2

dienenden Konstantstrom.

Ein weiterer Vorteil der Entladestromschaltung ergibt sich dann, wenn aus irgendwelchen Gründen, beispielsweise beim Betrieb die Verbindung zu den Anschlußpunkten 14 und 15, also zu dem Potentiometer im Luftansaugbereich unterbrochen wird. In diesem Fall gehen die invertierenden Eingänge der Operationsverstärker 12 und 13 beide auf das Potential Null und der Widerstand R39 wird stromlos, was bedeutet, daß im wesentlichen kein Entladestrom mehr fließt. Dadurch ergibt sich eine Notlaufeigenschaft, da der von der Steuermultivibratorschaltung abgehende Impuls auf jeden Fall ausreichend groß ist und durch eine nachgeschaltete Impulsbegrenzungsstufe entsprechend begrenzt werden kann.

Auf die Aufladestromquelle 3 wird nur noch kurz eingegangen; sie hat die Aufgabe, einen abgleichbaren, eingeprägten Aufladestrom

I zu liefern, der
a

nrapAKiional zur_QV£rsorgungsspannung ist und

1135/ot/wi

26.2.1975 -24-

durch ein äußeres Signal, welches an der Klemme 10 zugeführt wird, ein- und ausgeschaltet werden kann. Eine Schaltverzögerung ist hierbei unerwünscht, außerdem soll der Aufladestrom bei möglichst hohem Innenwiderstand der Stromquelle möglichst

T
wenig emperaturgang haben.

Die Aufladestromquelle umfaßt einen Operationsverstärker 16, dessen nichtinvertierendemEingang über einen Widerstand R45 das Potential einer über die Versorgungs spannung geschalteten Spannungsteilerschaltung aus den Widerständen R43 und R44 zugeführt wird. Der invertierende Eingang des Operations'verstärkers 16 ist über einen Widerstand R46, der einstellbar ausgebildet ist, an Masse geschaltet, desgleichen der Ausgang des Operationsverstärkers über die Darlington-Schaltung der Transistoren T30 und T31. Der Operationsverstärker 16 arbeitet daher als Spannungsfolger, der die an seinem nichtinvertierenden Eingang gegen Masse anstehende Spannung des Spannungsteilers R43, R44 am Widerstand R46 reproduziert, wobei dieser Widerstand den Aufladestrom I bestimmt und abgleichbar ist. Da der Operationsverstärker an seinem invertierenden Eingang nur einen kleinen Eingangsstrom aufnimmt, ist durch den Strom durch den Widerstand R46 auch der Emitterstrom der Darlington-Schaltung der Transistoren T30 und T31 bestimmt. Infolge der hohen Stromverstärkung der Darlington-Schaltung erzielt man den gewünschten hohen Innenwiderstand der Aufladestromquelle, die durch drehzahlsynchrone Impulse an der Eingangsklemme 10 jeweils ein- und ausgeschaltet wird. Beim Ausschalten nimmt der Ausgang des Operationsverstärkers 16 Null-Potential an . Im Einschaltzustand erscheint jedoch an diesem Ausgang die am Widerstand R46 liegende Spannung zuzüglich der Basis-Emitterspannungen der beiden Transistoren T3o und T31.

609845/0382

1135/ot/wi

26.2.1975 -25-

7 51723

Dadurch wird über die gegen Masse geschaltete

Spannungsteilerschaltung der Widerstände R47 und R48 eine Rückkopplungs sperre für die monostabile Multivibratorschaltung bewirkt, und zwar dadurch, daß am Verbindungspunkt der Widerstände R47 und R48 die Basis des im Rückkopplungs zweig des monostabilen Multivibrators liegenden Transistors T22 angeschlossen ist. Der Transistor T22 wird dadurch in seinem Leitendzustand gehalten.

Der Ladestromquelle 3 ist noch eine Besonderheit zugeordnet, und zwar eine Anordnung zur Höhenkorrektur. Mit zunehmender Höhe über dem Meeresspiegel nimmt bekanntlich die Dichte der Luft ab, so daß je Ansaughub bei gleichem Volumen eine kleinere Luftmasse in die Zylinder gelangt. Bei der beschriebenen Luftmengenmessung mit Hilfe einer Stau klappekann dieser Masseverlust nicht vollständig erfaßt werden, wodurch sich mit zunehmender Höhe eine unerwünschte Anreicherung des Kraftstoff-/ Luftgemisches ergeben würde. Diese Anreicherung wird durch die Höhenkorrekturschaltung, die im nachfolgenden noch beschrieben wird, beseitigt. Zu diesem Zweck ist zunächst eine in diesem Zusammenhang übliche, auf den äußeren Luftdruck reagierende Membrandose vorgesehen, die nicht dargestellt ist, die jedoch dem Schleifer eines mit der Versorgungsspannung der Stromschienen 7 und 8 verbundenen Potentiometers in Abhängigkeit zum Luftdruck verstellt. Dabei sind die Membrandose und das zugeordnete Potentiometer so ausgebildet, daß rait zunehmender Höhe die Spannung an der Eingangsklemme 18 der Darstellung der Fig. 2b, die zum Höhenfühler führt, positivere Werte annimmt.

609845/0382

1135/ot/wi

26.2.1975 -26- 9517233

Diese Spannung gelangt über einen Widerstand R86 auf den Verbindungspunkt des Emitters des Transistors T31 und des Widerstandes R46.

Dabei ist jedoch Sorge getroffen, daß die Spannung am Widerstand R86 dann, wenn sich das entsprechende Kraftfahrzeug auf Meereshöhe oder einem hierzu vergleichbaren Niveau befindet, gleich ist der Spannung, die sich aufgrund des Teilerverhältnisses der Widerstände R43 und R44 ergibt und am Widerstand R46 reproduziert ist. In diesem Fall findet ein Eingriff durch die Höhenkor rekturschaltung nicht statt. Steigt dann das Potential an der Eingangsklemme 18, dann fließt der dadurch entstehende Strom

durch den Widerstand R46, dessen Potential jedoch durch den Operationsverstärker 16 festgehalten wird. Dies hat zur Folge, daß der über die Emitter-Kollektorstrecken der Transistoren T30 und T31 fließende Strom mit zunehmender Höhe abnimmt, damit nimmt auch die Aufladung des Kondensators C2 und die Standzeit des zugeordneten monostabilen Multivibrators ab. Es ergibt sich eine entsprechende Verkürzung der Ausgangsimpulszeit t .

Die den Operationsverstärkern 12, 13 und 16 zugeordneten Kondensatoren C3, C4 und C5 verhindern, daß die Operationsverstärker zu schwingen beginnen; dies kann jedoch im Fall des Operationsverstärkers 16, der im Schaltbetrieb arbeitet, zu Schaltverzögerungen führen.. Es ist Aufgabe des Transistors T29, solche Schaltverzögerungen zu vermeiden, da er es ermöglicht, daß sich die auf dem Kondensator C5 sitzende Ladung beim Schaltvorgang nur sehr wenig zu verändern braucht.

609845/0382

1135/ot/EO
9.4.1975

Der Entladestromquelle 4 ist noch eine Besonderheit zugeordnet, und zwar eine Einrichtung zur definierten Einstellung eines Kraftstoff-Luftgemisches während des Anlassens der Brennkraftmaschine. Der Luftmengenmesser kann die in diesem Zustand angesaugte geringe Luftströmung noch nicht zuverlässig messen. Er liefert das dem leerlaufseitigen Anschlag entsprechende Signal, welches von der Luftmenge unabhängig ist. Die Aufladehöhe, die sich am Kondensator C2 ergibt, steigt im Normalbetrieb mit sinkender Drehzahl. Unterhalb einer bestimmten Drehzahl, die unterhalb der Leerlaufdrehzahl, aber oberhalb der beim Anlassen (Starten) vorkommenden Drehzahlen liegt, wird die weitere Aufladung des Kondensators dadurch begrenzt, daß der Transistors T3o in die Sättigung gerät. Dadurch ergibt sich unabhängig von der Anlaßdrehzahl immer die gleiche Einspritzzeit. Diese Einspritzzeit kann nur dadurch beeinflußt werden, daß man beim Start den Entladestrom für den Kondensator verändert.

Bei den meisten Motortypen muß die Einspritzzeit im Startbetrieb gegenüber dem sich ohne besonderen Eingriff ergebenden Wert verlängert werden. Bei einigen Motoren ist jedoch auch eine Verkürzung der Einspritzzeit erforderlich. Für beide Möglichkeiten ist ein Transistor T26 vorgesehen, dessen Emitter mit der Versorgungsleitung 8 verbunden ist und der während des Anlassens leitend gesteuert wird. Dazu kann z.B. an der Klemme 19 ein in Fig. 2b nicht dargestellter Startschalter vorgesehen sein, der beim Anlassen die eine Seite des Widerstandes R37 mit der Versorgungsleitung 7 verbindet. Die andere Seite des genannten Widerstandes ist mit der Basis des Transistors T26 verbunden, von der außerdem ein zur Ableitung von Restströmen dienender Widerstand R74 zur Versorgungsleitung 8 führt.

609845/0382

9.4.1975 . - 2> -

Zur Ansteuerung des Transistors T26 kann jedoch auch am Anlasser des Motors ein geeignetes Signal abgenommen werden, indem die Klemme 19 der Fig. 2b z.B. mit der Anlasserklemme 5o verbunden wird. Somit ist der Transistor T26 in jedem Falle beim Anlassen leitend. Wird nun beim Anlassen eine Anreicherung des Kraftstoff-Luftgemisches mit Kraftstoff, d.h. eine Verlängerung der Einspritzzeit gewünscht, so kann diese mit dem abgleichbaren Widerstand R38 eingestellt werden. Dieser Widerstand bildet, wenn der Transistor T26 leitet, zusammen mit dem Widerstand R36 einen Spannungsteiler und das Potential am nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 12 wird erniedrigt, bezogen auf das Potential der Versorgungsleitung 8. Diese entspricht für die bereits beschriebene Entladestromquelle 4 einer Verkleinerung der Steuerspannung des Luftmengenmessers und führt zu einer Verlängerung der Einspritzzeit. Der Widerstand R4o braucht hierzu nicht vorhanden zu sein. Wenn im anderen Falle beim Anlassen eine Verkürzung der Einspritzzeit erforderlich ist, so kann dies durch den gleichfalls einstellbaren Widerstand R4o bewirkt werden, der mit der Klemme E verbunden ist. In diesem Falle braucht der Widerstand R38 nicht vorhanden zu sein. Dadurch ergibt sich ein Zusatzstrom zum normalen Entladestrom und die Einspritzzeit wird kürzer.

In Fig. 2b ist außerdem ein Widerstand R75 dargestellt, der den Kollektor des Transistors T26 mit der Versorgungsleitung 7 verbindet. Dieser Widerstand dient in Verbindung mit der Diode D1 entsprechend einem Merkmal der Erfindung dazu, den auch im Sperrzustand nicht völlig verschwundenen Reststrom der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors T26 so abzuleiten, daß dieser die Entladestromquelle nicht beeinflußt. Wäre der Widerstand R7 5 nicht vorhanden, so würde der Reststrom sich bei Anwendung des Widerstandes R4o zum Entlade-

609845/0382

1135/ot/EO 2517

9.4.1975 . -

strom addieren und auch im Normalbetrieb eine gewisse unerwünschte Verkürzung der Einspritzzeit bewirken. Bei Anwendung des Startsteuerungseingriffs über den Widerstand R38 würde der Reststrom entsprechend einen Spannungsabfall am Widerstand R36 hervorrufen, um den dann alle Werte der luftmengenabhängigen Steuerspannung U_g verkleinert würden. Eine entsprechende ungewollte Vergrößerung der Einspritzzeit wäre die Folge. Durch Einführung des Widerstandes R75 über den jetzt der Reststrom des Transistors T26 fließt, wird nun das Potential am Kollektor des Transistors bzw. an der Kathode der Diode D1 praktisch auf das Potential der Versorgungsleitung 7 angehoben. Die Diode D1 ist dadurch gesperrt und die Entladestromquelle wird an beiden Eingriff spunkten vom Reststrom des Transistors unabhängig. Der Sperrstrom der Diode ist so gering, daß er nicht stört.

609845/0382

Claims

1135/ot/wi
26. 2. 1975

Patentansprüche:

/ 1. !Elektrisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschinen, insbesondere mit Fremdzündung, mit wenigstens einem elektromagnetisch betätigbaren Einspritzventil - vorzugsweise mit mehreren Einspritzventilen, von denen je mindestens eines jeweils einem der Zylinder zugeordnet ist -, das mit einer von einer Steuermultivibratorschaltung angesteuerten Endstufe verbunden ist, wobei die Steuermultivibratorschaltung durch ihren einen durch die Entladedauer eines Kondensators bestimmten Schaltzustand die Kraftstoff-Einspritzdauer festlegt und wobei dem Kondensator zur Entladung und Ladung jeweils eine Konstantstromquelle zugeordnet ist, deren Schaltverhalten bestimmt ist durch die der Brennkraftmaschine zugeführte Luftmenge bzw. durch die jeweilige Drehzahl, dadurch gekennzeichnet, daß dem monostabilen Multivibrator (T20, T21) der Steuermultivibratorschaltung (1) eine von dem Auslöseimpuls getriggerte Triggerschaltung (T40) vorgeschaltet ist, die einmal durch unmittelbare Ansteuerung einer Ausgangsstufe (T24, T25) den Beginn des Ausgangsimpulses (t ) bestimmt und andererseits den monostabilen Multivi-

brator (T20, T21) in seinen instabilen Zustand kippt zur Festlegung der Ausgangsimpulsdauer durch diesen infolge der gesteuerten Umladung des Kondensators (C2).

609845/0382

1135/ot/wi

2. Anlage nach -Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der monostabile Multivibrator aus zwei Transistoren (T20, T21) besteht, in deren einem Rückkopplungszweig der durch seine Entladung die Standzeit bestimmende Kondensator (C2) und in deren anderem Rückkopplungszweig eine Folge sich gegenseitig steuernder Transistoren (T33, T22, T23, T35, T37) angeordnet ist.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Trigger stufe (T 40) dem monostabilen Multivibrator zugeführte Umschaltimpuls auf die Steuerelektrode eines der in dem einen Rückkopplungs zweig angeordneten Transistoren (T37) gelangt.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum schnellen Rückkippen des monostabilen Multivibrators aus seinem metastabilen Zustand nach Entladung'des Kondensators (C2) und zur Verriegelung ein bistabiles Kippglied (T34, T38) vorgesehen ist, welches unmittelbar bei Beginn der Rückkippphase in seinen anderen Zustand umschaltbar ist und derart mit den Transistoren (T22, T23, T35, T37) im Rückkopplungszweig verknüpft ist, daß ein schlagartiges Umkippen des monostabilen Multivibrators erfolgt.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einer Entladestromschaltung, die aus zwei Operationsverstärkern. gebildet ist, deren Ausgänge einmal direkt und einmal über die Darlington-Schaltung zweier Transistoren χ-nit einem Wider -

609845/0382

1135/ot/wi

derstand verbunden sind, an den auch die nicht mit den

Eingangs Signalen einer Luftmengenmessung beaufschlagten Eingänge der Operationsverstärker angeschlossen sind, wobei

dein
der Strom in die Ausgänge der Operationsverstärker verbindenden Widerstand als eingeprägter Entladestrom für den Kondensator des monostabilen Multivibrators proportional zur Steuerspannung der Operationsverstärker und damit zur je Zeiteinheit vom Motor aufgenommenen Luftmenge ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine über die Versorgungsspannung (7, 8) geschaltete Spannungsteilerschaltung (R41, R42) vorgesehen ist, deren Verbindungspunkt mit dem einen Anschluß (I) des im wesentlichen den Entladestrom führenden Widerstands (R39) verbunden ist, derart, daß durch entsprechende Abstimmung der Widerstandteilerschaltung mittels eines veränderlichen Widerstands (R41) die Of f set Spannungen der Operationsverstärker (12, 13) durch einen ebenfalls von der Luftmenge unabhängigen zusätzlichen Entladestrom kompensierbar sind.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einer drehzahlsynchron schaltbaren Auflade stromquelle für den Kondensator des monostabilen Multivibrators, bestehend aus einem eine aus einem Spannungsteilerverhältnis gewonnenen Eingangs spannung erhaltenden Operationsverstärker mit nachgeschalteter Darlington-Schaltung, deren Ausgang mit einem den Ladestrom bestimmenden Widerstand verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Höhenkorrektur der Verbindungspunkt des den Ladestrom (I ) bestimmenden Widerstands (R46) mit dem Ausgang der Darlington-

609845/0382

1135/ot/wi

26.2.1975 ?ζ 17933

Schaltung (T30, T31) über einen Widerstand (R86) mit einer veränderlichen Spannungsquelle verbunden ist, deren Ausgangsspannung sich in Abhängigkeit zum äußeren Luftdruck und damit zur jeweiligen Höhe des Kraftfahrzeugs ändert.

7. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Triggerschaltung die als Rechteckimpulse ausgebildeten drehzahlsynchronen Auslösetriggerimpulse über eine aus einem Kondensator (C6) und einem Widerstand (R66) gebildete Differenzierschaltung zuführbar sind, wobei Kapazität des Kondensators (C6) und der Wert des Widerstandes R66) so einstellbar sind, daß sich eine der Dauer des Triggerimpulses entsprechende Mindestdauer des Ausgangsimpulses (t ) ergibt.

8. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche nach 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Triggerstufe einen mit seiner Basis mit dem Verbindungspunkt des Kondensators (C6) und des Widerstands (R66) der Differenzierschaltung verbundenen Transistor (T40) mit zwei Kollektoranschlüssen (Kl, K2) umfaßt, dessen Emitter über einen Widerstand (R68) an dem einen Pol (7) der Stromversorgung und dessen einer Kollektor (Kl) über die Reihenschaltung zweier Widerstände (R-70, R71) am anderen Pol (8) der Versorgungsspannung liegt.

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungspunkt der beiden Kollektorwiderstände (R70, R71) des

609845/0382

1135/ot/wi ·

Transistors (T40) mit der Basis eines ersten Transistors (T24) der Ausgangsstufe verbunden ist, dessen Kollektor mit der Basis des Endtransistors (T25) verbunden ist, an dessen Kollektor die Ausgangsimpulse (t ) abnehmbar sind und der über einem Widerstand (R37) an dem einen Pol (7) der Versorgungsspannung liegt.

einem der 4,

10. Anlage nach/Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der

zweite Kollektor (K2) des Transistors (T40) der Trigger schaltung über einen Widerstand (R67) mit der Basis eines die bistabile Kippstufe (T34, T38) in den einen Schaltzustand bringenden Transistors (T39) verbunden ist.

11. Anlage nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des einen Transistors (T20) des monostabilen Multivibrators direkt mit dem einen Anschluß (L) des durch seine Umladung die Standzeit des monostabilen Multivibrators bestimmenden Kondensators (C2) verbunden ist, daß der Emitter dieses Transistors (T20) an dem einen Pol der Versorgungsspannung und sein Kollektor mit der Basis eines zugeordneten, als Emitterfolger geschalteten Transistors (T33) verbunden ist, der über eine an seinem Emitter angeschlossene Spannungsteilerschaltung (R51, R53, R65) die Basis des einen das bistabile Kippglied bildenden Transistors (T38) ansteuert, und über eine andere Spannungsteilerschaltung (R51, R50) die Basis des ersten im Rückführungszweig des monostabilen Multivibrators liegenden Transistors (T22) beaufschlagt.

609845/0382

ι χ ä ο/ υτ/ wi

•■JS-

12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bemessung der Teilerwiderstände (R51, R50, R53, R65) so getroffen ist, daß bei anfänglichem Kollektor strom des den monostabilen Multivibrator bildenden ersten Transistors (T20) und entsprechendem Emitterstrom des zugeordneten Transistors (T33) schlagartig das bistabile Kippglied (T34, T38) in seinen anderen Schaltzustand gelangt, wobei der Kollektor des anderen Transistors (T34) des bistabilen Kippgliedes mit denn Emitter des Transistors (T31) verbunden ist, derart, daß unabhängig vom jeweiligen Schaltzustand des Transistors (T20) durch entsprechende Ansteuerung der Transistoren der Rückführungskette (T22, T23, T35, T37) ein schlagartiges Rückkippen der monostabilen Multivibratorstufe erfolgt (Rückkipphilfe).

13. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste vom Emitterfolger (T33) angesteuerte Transistor (T22) der Rückführkette des monostabilen Multivibrators (T20, T21) an seinem Kollektor mit der Basis eines nachgeschalteten Transistors (T23) verbunden ist,

der

dessen Kollektor wiederum mit. Basis eines nachgeschalteten

ist
Transistors (T35) verbunden de'r mit seinem Kollektorkreis im Basiskreis des letzten Transistors (T37) der Rückführkette liegt, dem auch der Triggerimpuls der Triggerschaltung zugeführt ist und der mit seinem Kollektorkreis die Basis des anderen, die monostabile Multivibrator schaltung bildenden Transistors (T21) ansteuert.

609845/0382

α O/OT/Wl

26.2.1975 oc 1 T)O*) "" ?™ ""

14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Transistoren (T22, T23, T35, T37) der Rückführkette des monostabilen Multivibrators mit ihren Emittern unmittelbar an jeweils einen Pol (7, 8) der Versorgungsquelle geschaltet sind und über eine kollektorseitige Spannungsteilerschaltung (R52; R55, R56; R57, R59; R63, R62) den jeweils nachgeschalteten Transistor aussteuert.

15. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß dem anderen Transistor (T21) des monostabilen Multivibrators ein ebenfalls als Emitterfolger geschalteter Transistor (T36) zugeordnet ist.

16. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Transistor der Rückführkette (T22) des monostabilen Multivibrators ein Ausgangsimpuls des schaltbaren Operationsverstärkers (16) der Aufladestromquelle (3) zuführbar ist.

17. Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Operationsverstärkers (16) der Aufladestromquelle (3) über die Reihenschaltung zweier Widerstände (R47, R48) gegen den einen Pol (8) der Versorgungsspannung geschaltet ist und der Verbindungspunkt beider Widerstände mit der Basis des ersten Transistors (T22) im Rückführ zweig des monostabilen Multivibrators verbunden ist, derart, daß,wenn eine Spannung am Ausgang des

anliegt,
Operationsverstärkers (16) eine Rückkopp lungs sperre für den monostabilen Multivibrator wirksam ist.

609845/0382

1135/ot/Eo 9517233

9.4.1975 - ^ΔΏ ' ^/40°

18. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der im Normalbetrieb annähernd konstantes Potential führende, nicht invertierende Eingang des Operationsverstärkers (12) der Entladestromquelle (4) über die Reihenschaltung aus einem einstellbaren Widerstand (38) und einer Diode (D1) mit dem Kollektor eines beim Anlassen in geeigneter Weise gesteuerten Transistors (T26) verbunden ist, dessen Emitter an einer der Versorgungsleitungen angeschlossen ist, und daß zwischen dem genannten Eingang des Operationsverstärkers (12) und dem Luftmengenmesser ein weiterer Widerstand (R36) vorgesehen ist.

19. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der annähernd konstantes Potential führende, mit dem Emitter der dem Operationsverstärker (12) nachgeschalteten Darlington-Anordnung (T27,T28) verbundene Anschluß des im wesentlichen den Entladestrom führenden Widerstandes (R39) über die Reihenschaltung eines einstellbaren Widerstandes (R4o) und der Diode (D1) ebenfalls mit dem Kollektor des Transistors (T26) verbunden ist.

20. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor des Transistors (T26) über einen Widerstand (R75) mit der anderen Versorgungsleitung verbunden ist.

609845/0382

3?

Leerseite