DE2517233C2 - Elektrisch gesteuerte Kraftstoff-Einspritzanlage für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer elektrisch gesteuerten Kraftstoff-tinspritzanlage für Brennkraftrr.asciimen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer solchen Anlage ist es bekannt (DE-OS 20 34 497), durch die Standzeit eines monostabilen Multivibrators die Dauer von Kraftstoffeinspritzimpulsen zu bestimmen, wobei die Standzeit sich aus den Lade- und Entladeströmen ergibt, die einem Umladekondensator des monostabilen Multivibrators zugeführt sind. In der

oö Grundkonzeption der bekannten Kraftstoff-Einspritzanlage ist der monostabile Multivibrator, der einerseits drehzahlsynchron Auslöseimpulse und andererseits ein Luftmengen-Meßsignal zugeführt erhält, einer Ausgangsleistungsstufe vorgeschaltet, die ihrerseits die

b5 jeweiligen elektromagnetischen Einspritzventile an-, steuert.

Dabei löst jeweils die rückwärtige Flanke des Auslöseimoulses die Umschaltung des aus zwei

Transistoren bestehenden monostabilen Multivibrators aus, indem der vergleichsweise schwache differenzierte Triggerimpuls den einen Transistor in seinen Sperrzustand treibt und über die Rückkopplung der jeweils andere Transistor immer stärker leitend geschaltet wird, bis der Umkippvorgang des Multivibrators beginnt. Wegen der Ladungserhaltung am Kondensator muß dann zur Rückschaltung der Kondensator über eine Entladestromquelle entladen werden, damit der gesperrte Transistor wieder leitend werden und auf diese Weise die Dauer des jeweiligen Einspritzimpulses beenden kann. Als nachteilig könnte hierbei angesehen werden, daß der Beginn des jeweiligen Ausgangs-Einspritzimpulses für die elektromagnetischen Ventile nicht bezogen ist auf das effektive Auftreten des Auslöseim- iü pulses, sondern nur über den monostabilen Multivibrator ausgelöst werden kann.
Schwierigkeiten können auch durch Störspannungen

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der Steuermultivibratorschaltung auswirken, die den monostabilen Multivibrator enthalt. So ist beispielsweise das Potential des mit der Basis des Triggerkondensators verbundenen Transistors durch dessen Ladung festgehalten, während der Emitter dieses Transistors Störspannungscinkopplungen, die beispielsweise aus Zündung, Lichtmaschine und diversen Schaltern herrühren können, ausgesetzt ist. Im ungünstigsten Fall kann es daher, da der Zeitkondensator sich nicht hinreichend schnell in seiner Ladung anpassen kann, zu vorgetäuschten Triggerimpulsen kommen. Ein weiterer möglicher jo Nachteil ergibt sich durch die, wenn auch geringen, so doch vorhandenen Signallaufzeiten in den Rückkopplungsnetzwerken der SteuermultivibratorschaHung. Dies kann zu einem Divisionsfehler führen, da die Impulszeit I_n. die letztlich für die Dauer der Kraftstoff- )"> einspritzimpulse maßgebend ist, um diese drehzahlunaKkänmcrnn 7<»tti»n \mr\ii\ry1 am Ancirana prc/^hpint *"*"■*" *·β*θ""·· ——· ._...—.—._.... _o — _c

Der allgemeine Aufbau bekannter Kraftstoffeinspritzanlagen umfaßt eine Leistungsendstufe, die den Wicklungen der elektromagnetischen Einspritzventile die Kraftstoffeinspritzimpulse zuführt. Der Leistungsstufe ist ein sogenannter Divisions-Steuermultivibrator vorgeschaltet, der synchron zu den Kurbelwellenumdrehungen der Brennkraftmaschine unter gleichzeitigem öffnen des Einspritzventils eingeschaltet und für eine die jeweilige Einspritzmenge bestimmende Zeitdauer in diesem Zustand während der gesteuerten Entladezeit des als Zeitglied dienenden Kondensators gehalten wird. Der Kondensator wird vor jedem Entladevorgang während eines festgelegten Kurbelwellendrehwinkels geladen, wobei dt-r 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.

Da der einzuspritzende Kraftstoff unter konstantem Druck zugeführt wird, bestimmt sich die den Zylindern jeweils zugeführte Kraftstoffmenge durch die Öffnungs- «> dauer der Einspritzventile. Der Kraftstoffeinspritzanlage wird dabei bei jeder Kurbelwellenumdrehung bevorzugt von der Zündeinrichtung der Brennkraftmaschine jeweils ein Triggerimpuls zugeführt, der über eine Impulsformerstufe und gegebenenfalls eine Fre- 6S quenzteilerstufe als Auslöseimpuls auf die Steuermultivibratorschaltung gelangt Der Steuermultivibratorschaltung 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 Warmlaufanreichcrung.

Grundsätzlich ist der Aufbau der Steuermultivibratorsehaltung so getroffen, daß die von ihr abgegebene und die Einspritzdauer im wesentlichen bestimmende Impulsdauer abhängt von einer bevorzugt an einen Potentiometer eingestellten, luftmengenabhängigen Steiierspannung und von der Drehzahl, wobei der Ausgangsimpuls t_p 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. Es ergibt sich so ein im gesamten Luftmengen- und Drehzahlbereich näherungs-wcisc siöchicmetrisch richtige« Kraftstoff/Luft-Gemisch. Die Division und die Bestimmung der Impulse

tp~ — wird von der Steuermultivibratorschaltung

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vorgenommen.

Bekannt ist ferner(DE-OS 22 35 349) die Bestimmung der Dauer von Kraftstoffeinspritzimpulsen durch den Vergleich zweier Sägezahn-Spannungsverläufen mit Hilfe eines Komparators. Hierzu dient eine bistabile Kippschalung, die von Auslöseimpulsen in ihren einen Zustand getriggert und dann rückgetriggert wird, wenn entsprechende Rückstellimpulse eintreffen. Zur Erzeugung der RückstellLtipulse sind zwei Sägezahngeneratoren vorgesehen, wobei der Rückstellimpuls jeweils bei Identität der beiden erzeugten Sägezahnspannungen erfolgt.

Bei einer weiteren bekannten Einspritzeinrichtung (DE-AS 11 75 944) mit elektronischer Steuerung der F.inspritzzeit ist in einem Rückführzweig eine unter der Einwirkung des Saugrohrdrucks veränderliche Induktivität vorgesehen, die Teil einer monoflopähnlichen Schaltung ist. Zur Ansteuerung gelangt ein Geberimpuls auf einen Verstärker und von diesem zur Leistungsendstufe für die elektromagnetischen Einspritzventile; der Verstärker erzeugt dann seinerseits gleichzeitig über induktive Ankopplung einen Auslöseimpuls, der den Monoflop mit der Induktivität im Rückführkreis anwirft. Durch das Rückkippen des Monoflops wird schließlich die Dauer des Einspritzimpulses beendet, wobei der hierbei erzeugte Rücksteliimpuls wieder über den Verstärker zur Leistungsendstufe läuft. Bei dieser bekannten Einspritzeinrichtung ist der Verstärker beidseitig in den Signalverlauf eingebunden un^ nur über ihn gelangen die Ansteuerimpulse zur Endstufe: der Verstärker kann daher auch nicht als selbständiges Schaltungselement beispielsweise Kraftstoffeinspritzimpulse mit vorgegebener Minimaldauer erzeugen, unabhängig zum Verhalten des Monoflops.

Schließlich ist bei einer älteren elektrischen Kraftstoffeinspritzanlage (DE-OS 26 04 446) zur Impulsformung ein Monoflop vorgesehen, der mit seiner Vorderflanke den Ladebeginn eines Kondensators bestimmt und mit seiner Rückflanke einen bistabilen Flipflop in einen Zustand versetzt, der den Beginn eines Kraftstoffeinspritzimpulses darstellt Ein weiterer Flipflop wird von einem Pegeldetektor gesetzt, wodurch eine Verknüpfungsschaltung eine lineare Entladung des Kondensators beginnen kann. Bei Erreichen eines unteren Spannungswerts an diesem wird über einen Komparator der Ausgangsflipflop in seinen anderen

Zustand umgeschaltet und der Kraftstoffeinspritzimpuls beendet. Diese bekannte Kraftstoffeinspritzanlage hat nach Aufbau und Funktion keine Beziehung zur Erfindung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzanlage im Bereich ihrer Steuermultivibratorschaltung so zu verbessern, daß diese störspannungr:nempfindlich wird und die Umladezeit und damit die Üaiier des Einspritzimpulses sich ausschließlich bestimmt durch die der Steuermultivibratorschaltung zugeführten Drehzahl- und Luftmengenfun'<tionen.

Vortei'e der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzanlage löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs und hat den Vorteil, daß die von den Auslöseimpulsen unmittelbar beaufschlagte Zwischentriggerstufe direkt auf den Eingang der Endstufe arbeitet und hierdurch den Beginn der Aiisgangsimnnke bestimmt, während sich deren Dauer aus der Standzeit des monostabilen Multivibrators in der Steuermultivibratorschaltung bestimmt, der zeitgleich von der Zwischentriggerschaltung angeworfen wird, jedoch selbsttätig auf die Endstufe arbeitet.

Dabei ist von besonderem Vorteil, daß die Zwischentriggerschaltung durch ihr von dem monostabilen Multivibrator unabhängiges Schaltverhalten auch den sogenannten f_pm,„-lmpuls vorgeben kann, indem sie selbst nach Art eines Sparmonos mit einem ÄC-Glied im Eingang arbeitet.

Der Erfindung gelingt es daher, Signallaufzeiten zu eliminieren, wobei ausschließlich auf das Eintreffen der Auslöseimpulse reagiert wird und Störspannungen ohne Einfluß bleiben.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Kraftstofreinspritzanlage möglich. Durch zusätzliche, dem monostabilen Multivibrator zugeordnete Schaltungen ist die Steuermultivibratorschaltung selbstverriegelnd so ausgelegt, daß das Rückkippen in den normalen Zustand ohne jede Verzögerung auftritt und ohne daß sich die Möglichkeit einer Schwingneigung dann ergibt, wenn sich der monostabile Multivibrator im Übergangszustand befindet, in welchem im wesentlichen beide, ihn im Grundprinzip bildenden aktiven Schaltelemente sich in einem etwa halbleitenden Zustand befinden.

Vorteilhaft ist ferner die Möglichkeit der problemlosen Festlegung und Einflußnahme weiterer bestimmender Größen auf die Dauer des Kraftstoffeinspritzimpulses, die im Bereich der Erzeugung der Lade- und Entladeströme für den Kondensator des monostabilen Multivibrators angreifen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen F i g. 1 ein Blockschaltbild der Steuermultivibratorschaltung mit zugeordneten Auflade- und Entlade-Konstantstromquellen und die Fig.2a und 2b eine detaillierte Darstellung der Steuermultivibratorschaltung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In F i g. 1 ist die den monostabilen Multivibrator mit einem Kondensator C₂ 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 I_n, der eine Information der Luftmenge je Ansaughub liefert. Zugeordnet sind der Steuermultivibratorschaltung eine Aufladestromquelle 3 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 Fig. 2a und 2b auf Aufbau und Wirkungsweise der Steuermultivibratorschaltung im einzelnen eingegangen. Zum besseren Verständnis seien sofort einleitend

t5 die Halbleiterschaltelemente, üblicherweise die Transistoren angegeben, die jeweils zusammengehören. Kippstufen bilden oder als Rückkopplungsnetzwerke dienen. Der weiter vorn schon erwähnte monostabile .Multivibrator der Steuermuhivibruicrschalturig ist gcbildet aus den beiden Transistoren Γ20 und Γ21, dessen Kollektor einmal über einen Widerstand R 61 direkt und über einen zwischengeschalteten Transistor Γ36 indirekt mit dem die Standzeit des monostabilen Multivibrators bestimmenden Kondensator d verbunden ist,

2s dessen anderer Anschluß an der Basis des soeben genannten Transistors 7"20 liegt. Die den monostabilen Multivibrator ansteuernde Triggerstufe umfaßt den Transistor 740, die den Ausgangsimpuls t_p abgebende Endstufe ist aus den Transistoren Γ24 und T25 gebildet.

jo Schließlich ist noch ein bistabiler Hilfsmultivibrator vorgesehen, der als Rückkipphilfe dient und gebildet ist im wesentlichen aus den Transistoren Γ38 und Γ34. 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 Γ20 und Γ21 bestimmende Kondensator C₂, wie der Darstellung der F i g. 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.

Fig.2b) gelangt der Auslöseimpuls in Form eines Rechteckimpulses zunächst auf den Kondensator Q, und dann auf die Basis des Transistors Γ 40. die über einen Ableitwiderstand /?66 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 atich umgekehrt werden können und lediglich beispielhaft zur Erläuterung der Schaltung in diesem speziellen Sinn angegeben sind.

Die Rückflanke des Auslöse-Rechteckimpulses /, durch die Differenzierung am Kondensator Ce entstanden, triggert die Basis des Transistors T40 und der nicht geladene Kondensator Q, lädt sich über dem Basisstrom des Transistors T40 auf, so daß dieser für einen vorgegebenen Zeitraum, nämlich die Umladezeit des Kondensators Ce leitend ist Für diesen Zeitraum liefert die von diesem Transistor TAO gebildete Triggerschaltung einen Ansteuerstrom an den beiden Koilektoran-

Schlüssen Ki und K 2 des Transistors T40. Über den Kollektor K1 wird daher unmittelbar nach Triggerung des Transistors Γ40 die von den Transistoren Γ24 und T25 gebildete Ausgangsstufe der Schaltung anee-

steuert, wodurch der Transistor 724 leitend und der Endtransistor 725 gesperrt wird.

Zwar steuert der gleiche Kollektor K1 des Transistors 740 über den Widerstand R 58 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.

Auf die durch die Triggerung von 740 bewirkte Potentialverschiebung am zweiten Kollektor K 2 wird weiter unten noch eingegangen. Im übrigen handelt es sich bei dem Transistor 7"4O um einen sogenannten Lateraltransistor. Das durch die Triggerung bewirkte Leitendwerden des Transistors 740 bewirkt auf jeden Fall eine Potentialverschiebung an seinen Kollektoranschlüssen in Richtung positive Werte, so dall für den kurzen Zeitraum, für welchen der Transistor 740 auf Grund des Triggerimpulses leitet, auch der über die Widerstände R 58 und /?59 angesteuerte Transistor 737 leitend wird und das Potential des zum monostabilen Multivibrator gehörenden Transistors 721 an seiner Basis soweit in Richtung negative Werte verschiebt, daß dieser ebenfalls, zusammen mit seinem zugeordneten Transistor 736 (beide Transistoren bilden eine sogenannte Lin-Schaltung) leitend wird.

Der strukturelle Schaltungsaufbau bis hier sieht so aus, daß der Lateraltransistor 740 mit seinem Emitter über einen Widerstand /?68 an positivem Potential und über einen Widerstand R 69 an negativem Potential liegt, der Kollektor K 1 des Transistors 740 geht über die Reihenschaltung zweier Widerstände R 70 und R 71 gegen negatives Potential oder Masse; der Verbindungspunkt dieser beiden Widerstände ist an die Basis

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schlossen. dessen Emitter an Masse und dessen Kollektor über einen Widerstand R72 an positivem Potential liegt. Unmittelbar mit diesem Kollektor ist auch die Basis des Endtransistors 725 verbunden, dessen Emitter an Masse und dessen Kollektor über einen Widerstand R 73 an positivem Potential liegt. Der Kollektoranschluß des Endtransistors 725 bildet den Ausgangsanschluß 9 der Steuermuitivibratorschaltung und ist vorteilhafterweise noch mit einer Multiplizierstufe und einer Stufe zur Impulszeitbegrenzung verbunden.

Der über die Widerstände /?58 und R 59 an seiner Basis vom Kollektor K 1 des Transistors 740 angesteuerte Transistor 737 liegt mit seinem Emitter an Masse und über die Reihenschaltung zweier Widerstände R 62 und Ä63 an der Versorgungsschiene mit positivem Potential, wobei der Verbindungspunkt dieser beiden Widerstände den Basisanschlußpunkt für den Transistor 721 bildet, dessen Emitter über einen Widerstand /?60 an der Schiene 7 mit positivem Potential und dessen Kollektor über einen Widerstand /?61 einmal an dem einen Anschluß M des Kondensators C 2 und zum anderen am Emitter des nachgeschalteten, als Emitterfolger arbeitenden Transistors 736 liegt. Die Basis des Transistors 736 ist direkt mit dem Kollektor des Transistors 721 und sein Kollektor direkt mit der positiven Potentialschiene 7 verbunden. Da die Lin-Schaltung der Transistoren 721 und 736 nach der Triggerung des Monoflops leitet, wird das Potential am Anschlußpunkt M des Kondensators C 2 lediglich um die FluEspannung des Transistors 736 plus der Sättigungsspannur» des Transistors 721 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 Kondensatorkiemme L beim Umkippen über Plus hinaus und der Transistor 720 sperrt. Bisher floß der Entladestrom der Entladestromquelle 4 in die Basis des Transistors 720; nunmehr fließt der Entladestrom

to über den Kondensator C2 und zwar, wenn man den Stromlauf von positivem Potential verfolgt im wesentlichen über die Kollektoremitterstrecke des Transistors 736, die Anschlüsse M und L des Kondensators C2 in den Kollektoranschluß des Transistors 728. der als

15' Endstufe mit einem zugeordneten Transistor 727 de,-Entladestromquelle in Darlington-Schaltung angeordnet ist. Dadurch ergibt sich eine Umladung des Kondensators C 2 und das Potential an seinem Anschluß L läuft nach unten in Richtung negative werte, bis der

:o Transistor 720 wieder leitend wird und den Rückkippvorgang innerhalb der Steuermuitivibratorschaltung auslöst. Der so gewonnene Zeitraum zwischen Sperrung des Transistors 720 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 tp.

Der Vorgang des Rückkippens in den Normalzustand läuft dabei über die folgenden, im Rückkopplunjiszweig liegenden Transistoren, nämlich über den vom Transistör 720 angesteuerten Transistor T33, den Transistor 722 und den nachgeschalteten Transistor 723. der den Transistor 735 ansteuert, der seinerseits wieder dann über den Transistor 737 den zweiten Transistor des monostabilen Multivibrators 721 sperrt. Allerdings ist hierbei noch eine besondere Rückkipphilfe vorgesehen, auf die jedoch weiter unten erst eingegangen wird. Der

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Der Transistor 720 liegt mit seinem Emitter an der Schiene 7 mit positivem Potential; sein Kollektor liegt

■to über einem Widerstand R 49 und die Kollektor-Emitterstrecke eines Transistors 732 an Masse, wöbe! die Basis dieses letzteren Transistors 732 ebenfalls direkt an Masse liegt und der Transistor daher für die folgenden Betrachtungen als normaler hoher Widerstand angese-

■15 hen werden kann. Am Kollektor des Transistors 720 ist die Basis des von ihm angesteuerten Transistors 733 angeschlossen, der mit seinem Kollektor an positivem Potential und mit seinem Emitter über die Reihenschaltung zweier Widerstände R 51 und R 50 an der Basis des

nachgeschalteten und von ihm aus gesteuerten Transistors 722 liegt, dessen Emitter direkt an Masse und dessen Kollektor über einen Widerstand R 52 an positivem Potential liegt. Wird daher der Transistor 720 wieder leitend oder befindet er sich im leitenden Zustand, dann liegt die Basis des Transistors 733 praktisch auf positivem Potential: dieser Transistor 733

leitet dann und steuert den nachgeschalteten Transistor 722 ebenfalls in den leitenden Zustand.

Am Kollektor des Transistors 722 ist der ebenfalls

to den unmittelbaren Rückkopplungspfad für den monostabilen Multivibrator bildende Transistor 723 mit seiner Basis angeschlossen, wobei sein Emitter unmittelbar an Masse und sein Kollektor über die Reihenschaltung zweier Widerstände R 56 und R 55 am positiven

&5 i-o! liegt 723 sperrt daher irr. genannter. Schaltzustand. Gleichzeitig sperrt der am Verbindungspunkt der Widerstände R 55 und R 56 mit seiner Basis angeschlossene Transistor 735. dessen Emitter an positiver

Spannung liegt und dessen Kollektor über die Reihenschaltung zweier Widerstände R 57 und R 59 mit <?-r Basis des Transistors 737 verbunden ist, dessen Lmitter an Masse und dessen Kollektor über die Reihenschaltung zweier Widerstände R 62 und R 63 am positiven Pol liegt. Durch die Ansteuerung der Basis des Transistors Γ37 über den Kollektor des sperrenden Transistors 735 sperrt auch der Transistor 737, wodurch der Transistor 721 nicht mehr leitend gehalten werden kann und ebenfalls sperrt, da seine Basis am Verbindungspunkt der Widerstände R 62 und R 63 angeschlossen ist und dann über den Widerstand R 62 praktisch auf dem gleichen Potential an der positiven Verforgungsspannung liegt wie der Emitter des Transistors 721. Mit dem Transistor 721 sperrt auch der Transistor Γ36 und das Potential am Anschluß L wird frei, da lediglich noch gesperrte Halbleiterübergänge vorliegen. Dies ist deshalb erwünscht, weil sich bei diesem Vorgang die Basisetniiterspannung des Transistors 720 um einen Wert zwischen etwa 100 mV und 200 mV vei schiebt, was einen Ladungsfehler auf dem Kondensator C2 verursachen könnte, falls das Potential am Anschluß M festgehalten werden würde. Dieser Fehler könnte von Bedeutung sein, wenn im Bereich hoher Drehzahlen mit relativ kleinen Ladehüben gearbeitet wird. Wie schon erwähnt fließt in diesem stabilen Schaltzustand des inonostabilen Multivibrators der Entladestrom, der nicht abgeschaltet wird, voll in die Basis des Transistors T20 und hai·, den monostabilen Multivibrator in diesem Schaltzustand.

Solange der monostabile Multivibrator sich in seinem metastabilen Zustand befunden hat (Transistor 720 gesperrt), befand sich der Transistor T35 in seinem leitenden Zustand und hielt über die Reihenschaltung der Widerstände R 57/R 58 und R 70 sowie über seine Kollektor-Emitterstrecke die Basis des Transistors T24 der Ausgangsstufe auf ausreichend positivem Potential, so daß dieser Transistor 724 weiter leitend und der Transistor Γ25 zur Erzeugung des Ausgangsimpulses t_p gesperrt blieb.

Dieser Transistor 735 hatte ja auch über die Widerstände R 57 und R 59 mit seinem Kollektorpotential den Transistor 737 im metastabilen Zustand leitend gehalten, wodurch sich der monostabile Multivibrator in diesem metastabilen Zustand verriegelte und erst nach Umladung des Kondensators C 2 wieder in den Normalzustand zurückkippen konnte.

Beim Rückkippen der monostabilen Multivibraturstufe 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 C 2 infolge von Luftmengen- und Batteriespannungsschwankungen sich im Bereich zwischen etwa 100 uA und 10 mA bewegen. Insbesondere bei einem kleinen Entladestrom wird daher der Transistor 720 vor dem Zurückkippen des monostabilen Multivibrators in den stabilen Zustand nur langsam leitend, da der Hauptteil des Entladestroms noch durch den Kondensator C2 fließt, während sich am Transistor 720 die zum Zurückkippen notwendige Emitter-Basisspannung aufbaut, andererseits aber doch schon ein gewisser Basisstrom in den Transistor fließt Zu diesem Zeitraum ist der Transistor 720 nicht mehr völlig gesperrt, sondern befindet sich in einem aktiven Arbeitsbereich, und zwar gleichzeitig mit den Transistoren 721 und 736 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 aiss den Transistoren T34 und 738 aufgebajte Kippstufe vorgesehen, die diese Schwingung verhindert und die monostabile Multivibratorschaltung schlagartig in ihren stabilen Zustand zurückkippt und sich gleichzeitig

ίο verriegelt.

Die bistabile Kippstufe der Transistoren 734 und 738 wird gesetzt durch den über den Widerstand /?67 fließenden Kollektorstrom des Transistors 740, der ütx.r seinen anderen Kollektor K 1 und den Widerstand

is Λ 58 das Kippen der monostabilen Multivibratorstufe in ihren metastabilen Zustand veranlaßt. Gleichzeitig hiermit wird der Transistor 739, der mit seinem Emitter unmittelbar an Masse liegt, durch den in seine Basis fließenden Koiiektorstrom über den Widerstand K 67 leitend gesteuert und sperrt den Transistor 738, der mit seinem Emitter unmittelbar an Masse und über die Reihenschaltung zweier Widerstände /?54 und RfA am positiven Pol liegt und über den Verbindungspunkt dieser beiden Widerstände die Basis des Transistors 734 ansteuert und diesen ebenfalls in den Sperrzustand bringt, wodurch sich der von diesen beiden Transistoren gebildete bistabile Multivibrator in seinem Setzzustand befindet. Der Transistor 734 liegt mit seinem Emitter am positiven Pol 7 und ist mit seinem Kollektor an den dem Transistor 720 des monostabilen Multivibrators zugeordneten Transistor 733 angeschlossen und findet dadurch über die Widerstände R 51, R 53 und R 65 einen Rückführstrompfad zur Basis des Transistors 738 und gegen Masse.

Durch entsprechende Widerstandsdimensionierung ist die Steuermultivibratorschaltung so ausgelegt, daß bei dem allmählichen Leiieriuwerden tier Transistoren 720 und 733 der Transistor 738 der bistabilen Kippstufe bei einem kleineren Kollektorstrom des

■to Transistors 733 anspricht als der im eigentlichen Rückkopplungspfad befindliche Transistor 722. Die bistabile Kippstufe kippt daher durch Leitendwerden ihrer Transistoren 738 und des von diesem angesu verten Transistors 734 (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 734 überholt somit sozusagen den Transistor 720, unabhängig in welchem Zustand

so (gegebenenfalls Schwingzustand) dieser sich befindet und die Rückkopplung setzt durch die durch den Transistor 734 eindeutig bewirkte Potentialverschiebung an seinem Kollektor bzw. am Emitter des Transistors 733 in Richtung auf positive Werte schlagartig ein. Die Schaltung ist so getroffen, daß der Verbindungspunkt des Kollektors des Transistors 734 mit dem Emitter des Transistors 733 zunächst mit einem Widerstand 7? 51 verbunden ist, an dessen anderem Ende die Parallelschaltung zweier Widerstände R 50 und Ä53 angeschlossen ist, wobei der Widerstand R 50 mit der Basis des Transistors 722 und der Widerstand R 53 mit der Basis des Transistors 738 verbunden ist Die beiden Transistoren 738 und 734 bringen sich daher durch diese Rückkopplung sehr

S5 schnei« 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 7*40 beaufschlagende Triggerimpuls abgeklungen und die Ausgangsstufe folgt, angesteuert über den Widerstand Ä58, präzise nunmehr dem Schaltverhalten der eigentlichen Steuermultivibratorschaltung.

Die Triggerschaltung des Transistors Γ40 ist außerordentlich störspannungssicher, da sowohl Basis als auch Emitter dieses Transistors über die Widerstände R 66 und R 68 an positiver Spannung liegen, wobei sich der Kondensator C6 voll auf das positive Potential der Leitung 7 auflädt Der Emitter des Transistors Γ40 liegt um einen durch die Widerstände /?68 und R 69 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 Spannungsschwankungen im Bordnetz um beträchtliche Potentialwerte springen müssen, bevor der Emitter um eine Flußspannung das Potential der Versorgungsspannung überschreitet.

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 F i g. 2a hat jedoch noch einen weiteren wesentlichen Vorteil, der sich durch entsprechende Dimensionierung der Kapazität des Kondensators CS und des, zu diesem Zweck einstellbar ausgebildeten Widerstandes R 66 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 Auspuffsystem gelangt und je nach Luftzufuhr verbrennen kann. Die Folge sind Explosionen im Auspuff, was als sogenanntes Auspuffpatschen bekannt ist. Um hier vorzubeugen, muß die Dauer t_p der Einspritzimpulse nach unten begrenzt werden, was ^Μ durch entsprechende Auslegung des Differenziergliedes für die Erzeugung des der Steuermultivibratorschaltung zugeführtenTriggerimpulses möglich ist.

Die Dauer dieses Triggerimpulses hängt, wie soeben schon erwähnt, von dem Kondensator C 6 und dem Widerstand /?66 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_pmi„ am Ausgang des Transistors 725 zu erhalten, da die Triggerimpulse über den Transistor T40 und die Umkehrstufe des Transistors T24 direkt auf den Endtransistor T2S der Steuermultivibratorschaltung gelangen und durch ihre Länge unbeeinflußt von der monostabilen Multivibratorschaltung die Minimaldauer der Impulszeit bestimmen, die nie kleiner werden kann als die Mindestdauer des Trigger-impulses.

Wie der Darstellung der F i g. 2b entnommen werden

kann, wird der die Standzeit des monostabilen Multivibrators bestimmende Kondensator C 2 an seiner Klemme L von einer kontinuierlich arbeitenden Entladestromquelle 4 in Abhängigkeit zu der der Brennkraftmaschine zugeführten Luftmenge entladen und über die Klemme M von einer Aufladestromquelle 3 geladen; die AufladestromqueUe 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 Entladestromquelle 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 Entladestremquelle 4 gesteuert Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Messung der Luftmenge mit Hilfe einer von der Luftströmung ausgelenkten und im Ansaugbereich angeordneten Stauklappe, die zweckmäßigerweise unmittelbar mit dem Schieiferann eines Potentiometers verbunden ist Dieses Potentiometer ist in der Darstellung der F i g. 2b mit dem Bezugszeichen R 34 versehen; das Potentiometer sowie der von der Stauklappe freigegebene Querschnitt als Funktion der Auslenkung sind so ausgebildet daß die am Potentiometer abgegriffene Steuerspannung LZ₁ umgekehrt proportional ist zur je Zeiteinheit vom Motor aufgenommenen Luftmenge Q. Die Entladestromquelle hat die Aufgabe, aus dieser Spannung einen hierzu proportionalen, eingeprägten Entladestrom /_r zu bilden, der, wie weiter vorn schon erwähnt, die Standzeit des monostabilen Multivibrators Γ20, T 21 bestimmt

Wie der Darstellung der F i g. 2b entnommen werden kann, liegt das Potentiometer Λ 34 in Reihenschaltung mit den Widerständen Λ 33 und R 35 an der gleichen Versorgungsspannungsquelle wie auch die AufladestromqueUe 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 Versorgungsspannung liegen kann.

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

Die Entladestromquelle ist wie folgt aufgebaut. Der festliegende Spannungsanschluß am Potentiometer RM ist mit dem Bezugszeichen 14 versehen und liegt über einem Widerstand R 36 am nichtinvertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 12; der bewegliehe Abgriff 15 des Potentiometers R 34 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 feines Widerstandes R 39, wobei der Ausgang des Operationsverstärkers 13 unmittelbar an den Anschlußpunkt Fund

der Ausgang des Operationsverstärkers 12 über die Darlington-Schaliung zweier Transistoren 727 und 728 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 R 39 die Steuerspannung U₁, verfälscht um die Differenz der Offsetspannungen der beiden Operationsverstärker 12 und 13 ab.

Hier wirkt sich dann noch der Widerstand R 36 am Eingang des Operationsverstärkers 12 aus, der durch geeignete Auslegung eine mögliche Temperaturdrift des Entladestroms kompensiert; dies ist erforderlich, da der Eingangsstrom im invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 12 sich zum Entladestrom addiert Im Idealfall ist der Widerstand R 36 so groß wie der Widerstand R 39, wobei eine Fehlkompensation 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 Steuerspannung U_$ von etwa 70 Millivolt In diesem Falle können die Offsetspannungen im Operationsverstärker hiergegen nicht mehr vernachlässigt werden und es ist eine Kompensation dieser Offsetspannungen erforderlich. Die Offsetspannungen wirken sich additiv zur Steuerspannung U₁ aus und haben einen nicht luftmengenabhängigen Anteil im Entladestrom zur Folge. Das Potential über dem Widerstand /739 ist wie leicht einzusehen ist, um die Differenz der Offsetspannungen zu -ehering, wodurch sich in den Kollektorkreisen der Transistoren 727 und 728 ein etwas zu kleiner Entladestrom ergibt Zur Kompensation der Offsetspannungen wird nun der Emitter des Transistors 728 bzw. der Anschlußpunkt Emit dem Verbindungspunkt zweier in Reihenschaltung zwischen positiver und negativer Versorgungsspannung geschalteter Widerstände 7741 und R 42 verbunden. Der Widerstand /741 ist dabei einstellbar ausgebildet. Der Spannungsteiler der Widerstände /741 und /742 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 /741 erzielt man dann die Kompensation, da der Operationsverstärker 12 am Spannungsteilerabgriff der Widerstände R 41 und R 42 trotz der Verstimmung näherungsweise das Potential des festen Abgriffs 14 erzwingt, wodurch je nach Verstimmung ein Strom in den AnschluBpunkt £ hinein- oder aus diesem herausfließt. Dieser Strom ist luftmei.genunabhängig (wie der durch den Offsetspannungsfehler verursachte Strom) und additiv zum Entladestrom, wie leicht einzusehen ist Der durch den Widerstand R 39 fließende Strom bleibt dabei gleich, da das Potential über diesem, wie schon erwähnt, festgehalten wird, es ändert sich lediglich durch die Verstimmung der Teilerschaltung der zusätzlich oder abzüglich in den Kollektorkreisen der Transistoren 727 und Γ28 fließende Strom. Man erzielt auf diese Weise eine gute Genauigkeit bei der Umsetzung der Steuerspannung 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 /739 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

ίο begrenzt werden kann.

Auf die Aufladestromquelle 3 wird nur noch kurz eingegangen; sie hat die Aufgabe, einen abgleichbaren, eingeprägten Aufladestrom /, zu liefern, der proportional zur Versorgungsspannung ist und 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 wenig Temperaturgang

haben.

Die Aufladestromquelle umfaßt einen Operationsverstärker 16, dessen nichtinvertierendem Eingang über einen Widerstand /745 das Potenthl einer über die Versorgungsspannung geschalteten Spannungsteiler schaltung aus den Widerständen /743 und /744 zugeführt wird. Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers 16 ist über einen Widerstand R 46, der einstellbar ausgebildet ist, an Masse geschaltet, desgleichen der Ausgang des Operationsverstärkers über die Darlington-Schaltung der Transistoren 730 und 731. Der Operationsverstärker 16 arbeitet daher als Spannungsfolger, der die an seinem nichtinvertierenden Eingang gegen Masse anstehende Spannung des Spannungsteilers /743, /744 am Widerstand /746 reproduziert wobei dieser Widerstand den Aufladestrom /j bestimmt und abgleichbar ist Da der Operationsverstärker an seinem invertierenden Eingang nur einen kleinen Eingangsstrom aufnimmt, ist durch den Strom durch den Widerstand R 46 auch der

« Emitterstrom der Darlington-Schaltung der Transistoren 730 und 731 bestimmt. Infolge der hohen Stromverstärkung der Darlington-Schaltung erzielt man den gewünschten hohen Innen widerstand der Aufladestromquelle, die durch drehzahlsynchrone Im pulse 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 /746 liegende Spannung

so zuzüglich der Basis-Emitterspannungen der beiden Transistoren 730 und 731.

Dadurch wird über die gegen Masse geschaltete Spannungsteilerschaltung der Widerstände /7 47 und /748 eine Rückkopplungssperre für die monostabile Multivibratorschaltung bewirkt, und zwar dadurch, daß am Verbindungspunkt der Widerstände R 47 und R 48 die Basis des im Rückkopplungszweig des monostabilen Multivibrators liegenden Transistors 722 angeschlossen ist. Der Transistor 722 wird dadurch in seinem

SO 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 Stauklappe kann dieser Masseverlust nicht vollständig erfaßt

werden, wodurch sich mit zunehmender Höhe eine unerwünschte Anreicherung des Kraftstoff-ZLuftgemisches 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 den 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 mit zunehmender Höhe die Spannung an der Eingangsklemme 18 der Darstellung der Fig.2b, die zum Höhenfühler führt, positivere Werte annimmt

Diese Spannung gelangt über einen Widerstand R 86 auf den Verbindungspunkt des Emitters des Transistors Γ31 und des Widerstandes R 46.

Dabei ist jedoch Sorge getroffen, daß die Spannung am Widerstand R 86 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 R 43 und R 44 ergibt und am Widerstand R 46 reproduziert ist In diesem Fall findet ein Eingriff durch die Höhenkorrekturschaltung nicht statt Steigt dann das Potential an der Eingangsklemme 18, dann fließt der dadurch entstehende Strom durch den Widerstand R 46, dessen Potential jedoch durch den Operationsverstärker 16 festgehalten wird. Dies hat zur Folge, daß der über die Emitter-Kollektorstrecken der Transistoren Γ30 und 731 flieüende Strom mit zunehmender Höhe abnimmt, damit nimmt auch die Aufladung des Kondensators Cl und die Standzeit des zugeordneten monostabilen Multivibrators ab. t. ergibt sich eine entsprechende Verkürzung der Ausgangsimpulszeit tp.

Die den Operationsverstärkern 12, 13 und 16 zugeordneten Kondensatoren CZ, C4 und CS verhindern, daß die Operationsverstärker zu schwingen beginnen; dies kann jedoch im Fall des Operationsverstärkers 16, der im Schahbetrieb arbeitet, zu Schaltverzögerungen führen. Es ist Aufgabe des Transistors 729. solche Schaltverzögerungen zu vermeiden, da er es ermöglicht, daß sich die auf dem Kondensator CS sitzende Ladung beim Schaltvorgang nur sehr wenig zu verändern braucht

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 Kondesators dadurch begrenzt, daß der Transistors 730 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 R 37 mit der Versorgungsleitung 7 verbindet Die andere Seite des geuannten Widerstandes ist mit der Basis des Transistors 726 verbunden, von der außerdem ein zur Ableitung von Restströmen dienender Widerstand Ä47 zur Versorgungsleitung 8 führt

Zur Ansteuerung des Transistors Γ26 kann jedoch a'!ch am Anlasser des Motors ein geeignetes Signal abgenommen werden, indem die Klemme 19 der Fig.2b z.B. mit der Anlasserklemme 50 verbunden wird. Somit ist der Transistor 726 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 R 38 eingestellt werden. Dieser Widerstand bildet wenn der Transistor 7*26 leitet zusammen mit dem Widerstand Ä36 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 Ä40 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 R 40 bewirkt werden, der mit der Klemme Everbunden ist In diesem Falle braucht der Widerstand R 38 nicht vorhanden zu sein. Dadurch ergibt sich ein Zusatzstrom zum normalen Entltjestrom und die Einspritzzeit wird kürzer.

In Fig.2b ist außerdem ein Widerstand R75 dargestellt, der den Kollektor des Transistors 726 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 726 so abzuleiten, daß dieser die Entladestromquelle nicht beeinflußt Wäre der Widerstand R 75 nicht vorhanden, so würde der Reststrom sich bei Anwendung des Widerstandes R 40 zum Entladestrom addieren und auch im Normalbetrieb eine gewisse unerwünschte Verkürzung der Einspritzzeit bewirken. Bei Anwendung des Startsteuerungseingriffs über den Widerstand R 38 würde der Reststrom entsprechend einen Spannungsabfall am Widerstand /?36 hervorrufen, um den dann alle Werte der luftmengenabhängigen Steuerspannung Us verkleinert würden. Eine entsprechende ungewollte Vergrößerung der Einspritzzeit wäre die Folge. Durch Einführung des Widerstandes R 75 über den jetzt der Reststrom des Transistors 726 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 Eingriffspunkten vom Reststrom des Transistors unabhängig. Der Sperrstrom der Diode ist so gering, daß er nicht stört.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (20)

Patentansprüche:

1. Elektrisch gesteuerte Kraftstoff-Einspritzanlage 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 einen monostabilen Multivibrator mit Kondensator enthält, dessen durch eine gesteuerte Ladung und Entladung bestimmter Schaltzustand die Kraftstoff-Einspritzdauer festlegt, mit je einer Konstantstromquelle für Ladung und Entladung des Kondensators, deren Schaltverhalten bestimmt ist durch die der Brennkraftmaschine zugeführte Luftmenge bzw. durch die jeweilige Drehzahl, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuermultivibratorschaltung eine Zwischentriggerschaltung (40) vorgesehen ist, die parallel sowohl mit einer mindestens mittelbar auf die Einspritzventile einwirkenden Ausgangsstufe (724, 725) der Steuermultivibratorschaltung verbunden ist und diese zur Einleitung des Beginns der Ausgangsimpulse (t_p) unmittelbar ansteuert, als auch mit dem monostabilen Multivibrator (720, 721) zur zeitgleichen Ansteuerung, dessen Ausgang seinerseits direkt mit der Ausgangsstufe (T24. 725) verbunden ist zur Bestimmung der Dauer der AusgangsimpuLe.

2. Anlage nach Anspruch '.dadurch gekennzeichnet, daß der monojtabile Multivibrator zwei Transistoren (T20. 721) umfa.C und in seinem einen Rückkopplungszweig der durch seine Entladung die Standzeit bestimmende Kondensator (C2) und im anderen Rückkopplungszweig eine Folge sich gegenseitig steuernder Transistoren |T33. 722, 723, Γ35, 737) angeordnet ist.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der von der Zwischentriggerstufe (740) dem monostabilen Multivibrator zugeführte Umschaltimpuls auf die Steuerelektrode eines der in dem einen Rückkopplungszweig angeordneten Transistoren (T37) gelangt.

4. Anlage nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum schnellen Rückkippen des monostabilen Multivibrators aus seinem metastabilen Zustand nach Entladung des Kondensators (CT) und der Verriegelung ein bistabiles Kippglied (734, 738) vorgesehen ist. welches unmittelbar bei Beginn der Rückkippphase in seinen anderen Zustand umschaltbar und derart mit den Transistoren (722, 723, 735, 737) im Rückkopplungszweig verknüpft ist. daß ein schlagartiges Umkippen des monostabilen Multivibrators erfolgt.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine zwei Operationsverstärker (12, 13) umfassende Entladestromschaltung, deren Ausgänge einmal direkt Und einmal über die Darlington-Schaltung zweier Transistoren (727, 728) mit einem Widerstand (R 39) verbunden sind, an den auch die nicht mit den Eingangssignalen einer Luftmengenmessung beaufschlagten Eingänge der Operationsverstärker angeschlossen sind, wobei der Strom in dem die Ausgänge der Operationsverstärker verbindenden Widerstand als eingeprägter Entladestrom für den Kondensator (C 2) des

monostabilen Multivibrators proportional zur Steuerspannung der Operationsverstärker und damit zur je Zeiteinheit vom Motor aufgenommenen Luftmenge ist, und wobei ferner eine über die Versorgungsspannung (7,8) geschaltete Spannung?- teilerschaltung (R 41, Λ 42) vorgesehen ist, deren Verbindungspunkt mit dem einen Anschluß (E) des im wesentlichen den Entladestrom (h) fahrenden Widerstand (R 39) verbunden ist, derart, daß durch entsprechende Abstimmung der Widerstandsteilerschaltung mittels eines veränderlichen Widerstands (R 41) die Offsetspannungen der Operationsverstärker (12, 13) durch einen ebenfalls von der Luftmenge unabhängigen zusätzlichen Entladestrom kompensierbar sind.

6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine drehzahlsynchron schaltbare Aufladestromquelle für den Kondensator des monostabilen Multivibrators, bestehend aus einem eine aus einem Spannungsteilerverhältnis gewonnenen Eingangsspannung erhaltenden Operationsverstärker (16) mit nachgeschalteter Darlington-Schaltung (730, 731), deren Ausgang mit einem den Ladestrom (I_A) bestimmenden Widerstand (R 46) verbunden ist, daß zur Höhenkorrektur der Verbindungspunkt des den Ladestrom (ί_Λ) bestimmenden Widerstands (R 46) mit dem Ausgang der Darlington-Schaltung (T30, 731) über einen Widerstand (7? 86) 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 Zwischentriggerschaltung die als Rechteckimpulse ausgebildeten drehzahlsynchronen Auslösetriggerimpulse über eine aus einem Kondensator (Cb) und einem Widerstand (R 66) gebildete Differenzierschaltung zuführbar sind, wobei Kapazität des Kondensators (C6) und der Wert des Widerstandes (R 66) so einstellbar sind, daß sich eine der Dauer des Triggerimpulses entsprechende Mindestdauer (t_pm,_n) des Ausgangsimpulses (t_P) ergibt.

8. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischentriggerstufe einen mit seiner Basis mit dem Verbindungspunkt des Kondensators (C6) und des Widerstands (7? 66) der Differenzierschaltung verbundenen Transistor (740) mit zwei Kollektoranschlüssen (Ki, AC2) umfaßt, dessen Emitter über einen Widerstand (R 68) an dem einen Pol (7) der Stromversorgung und dessen einer Kollektor (K 1) über die Reihenschaltung zweier Widerstände (R 70. R 71) am anderen Pol (8) der Versorgungsspannung liegt.

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungspunkt der beiden Kollektorwiderstände (R 70. R7i) des Transistors (740) mit der Basis eines ersten Transistors (724) der Ausgangsstufe verbunden ist, dessen Kollektor mit der Basis des Endtransistors (725) verbunden ist. an dessen Kollektor die Ausgangsimpulse (t_P) abnehmbar sind und der über einen Widerstand (/?37) an dem einen Pol (7) der Versorgungsspannung liegt.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 4. 8 oder 9. dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kollektor (K 2) des Transistors (740) der Zwischentriggerschaltung über einem Widerstand (/?67) mit der

Basis eines die bistabile Kippstufe (TM, 7"38) in den einen Schaltzustand bringenden Transistors (T39) verbunden ist.

11. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 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 Ober eine an seinem Emitter angeschlossene Spannungsteilerschaitung (R 51, R 53, R 65) die Basis des einen das bistabile Kippglied bildenden Transistors (T3S) ansteuert, und über eine andere Spannungsteilerschaltung (7? 51, Ä50) die Basis des ersten im Rückführungszweig des monostabilen Multivibrators liegenden Transistors (T 22) beaufschlagt

12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bemessung der Teilerwiderstände (R 51, R 50, R 53, Λ 65) so getroffen ist, daß bei anfänglichem Kollektorstrom des den monostabilen Multivibrator bildenden ersten Transistors (Τ2ϋ) und entsprechendem Emitterstrom des zugeordneten Transistors (T33) schlagartig das bistabile Kippglied (Γ34, Γ38) in seinen anderen Schaltzustand gelangt, wobei der Kollektor des anderen Transistors (TM) des bistabilen Kippgliedes mit dem Emitter des Transistors (T3\) verbunden ist, derart, daß unabhängig vom jeweiligen Schaltzustand des Transistors (7"2O) durch entsprechende Ansteuerung der Transistoren der Rückführungskette (T22, T23, T35, T37) ein schlagartiges Rückkippen des monostabilen Multivibrators erfolgt (Rückkipphilfe).

13. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste vom als Emitterfolge geschalteten zugeordneten Transistors (T33) angesteuerte Transistor (T22) der Rückführkette des monostabilen Multivibrators (T20. 7"2I) an seinem Kollektor mit der Basis eines nachgrschalteten Transistors (7~23) verbunden ist, dessen Kollektor wiederum mit der Basis eines nachgeschalteten Transistors (T35) verbunden ist, der 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 Multivibratorschaltung bildenden Transistors (T2\) ansteuert.

14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Transistoren (7"22, T23, T35. Γ37) der Rückführkette des monostabilen Multivibrators mit ihren Emittern unmittelbar an jeweils einen Pol (7, 8) der Versorgungsquelle geschaltet sind und über kollektorseitige Spannungsteilerschaltungen (R 52; R 55, R 56; R 57, R 59; R 63, R 62) den jeweils nachgeschalteten Transistor ansteuern.

15. Anlage nach einem der Ansprüche 2 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 2 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 (R 47, R 48) gegen den einen Pol (8) der Versorgungsspannung geschaltet ist und der Verbindungspunkt beider Widerstände mit der Basis des ersten Transistors (T22) im Rückführzweig des monostabilen Multivibrators verbunden ist, derart, daß, wenn eine Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers (16) anliegt, eine Rückkopplungssperre für den monostabilen Multivibrator wirksam ist.

18. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 17, dadurch gekennzeichnet,daß der im Normalbetrieb annähernd konstantes Potential führende, nicht invertierende Eingang des einen Operationsverstärkers (12) der Entladestromquelle (4) über die Reihenschaltung aus einem einstellbaren Widerstand (38) und einer Diode (DX) mit dem Kollektor eines beim Anlassen angesteuerten Transistors (T26) verbunden ist, dessen Emitter an einer der Versorgungsleitungen angeschlossen ist, und daß zwischen dem genannten Eingang des einen Operationsverstärkers (12) und dem Luftmengenmesser ein weiterer Widerstand (R 36) vorgesehen ist.

19. Anlage nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der annähernd konstantes Potential führende, mit dem Emitter der dem einen Operationsverstärker (12) nachgeschalteten Darlington-Anordnung (7" 27, 7" 28) verbundene Anschluß des im wesentlichen den Entladestrom führenden Widerstandes (R 39) über die Reihenschaltung eines einstellbaren Widerstandes (RAO) und der Diode (D 1) ebenfalls mit dem Kollektor des Transistors (T26) verbunden ist.

20. Anlage nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor des Transistors (T26) über einen Widerstand (R 75) -nit der anderen Versorgungsleitung verbunden ist.