DE2527229A1

DE2527229A1 - Steuerschaltung fuer eine kraftstoff-einspritzanlage

Info

Publication number: DE2527229A1
Application number: DE19752527229
Authority: DE
Inventors: Makoto Anzai; Shigeo Aono
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1974-06-21
Filing date: 1975-06-19
Publication date: 1976-01-02
Also published as: JPS511836A; GB1492229A; US3960120A

Description

PAT ά. N TA im Wm LT E

A. GRÜNECKER

DIPL.-INQ.

H. KlNKELDEY

DR.-INQ.

W. STOCKMAIR

DR.-INQ. · ACE(CALTECH)

K. SCHUMANN

DK. RER. NAT. · DIPL.-PHYS.

P. H. JAKOB

DIPL.-INa.

G. BEZOLD

DR. RER. NAT. · DIPL.-CHEM.

MÜNCHEN

E. K. WEIL

DR. RER. OEC. ING.

LINDAU

MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

P 9285

Nissan Motor Company Ltd.
2, Takara-machi, Kanagawa-ku

Yokohama City, Japan Steuerschaltung für eine Kraftstoff-Einspritzanlage

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerschaltung für eine Kraftstoff-Einspritzanlage für einen Verbrennungsmotor mit einer ein mit der Drehzahl des Motors synchronisiertes Signal erzeugenden Einrichtung.

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TELEFON (009)29 00 02 TELEX OS-QS38O TELEGRAMME ΜΟΝΑΡΛΤ

Die elektronische Kraftstoff-Einspritzung bei Verbrennungsmotoren ist sehr genau in der Vorbereitung der geeigneten Kraftstoff-Luft-Mischung für die einzelnen Zylinder unter den unterschiedlichsten Betriebsbedingungen. Die elektronische Kraftstoff-Einspritzung verbessert nicht nur das Betriebsverhalten des Verbrennungsmotors und optimiert den Kraftstoffverbrauch, sondern kann auch alle wesentlichen von dem Verbrennungsmotor abgegebenen Schadstoffe verringern. Die Kraftstoffabgabe wird über eine Anzahl von Fühleinrichtungen gesteuert, die nach meßtechnischen Erfordernissen um den Verbrennungsmotor herum angeordnet sind. Diese Fühleinrichtungen wendeln physikalisch meßbare Größen, wie die Motordrehzahl und den absoluten Druck in proportionale elektrische Signale um, die von einer Steuerschaltung verarbeitet werden, die die Menge des für das höchste Drehmoment, den günstigsten Kraftstoffverbrauch und die niedrigste Schadstoffemission erforderliche Menge von Kraftstoff bestimmt. Die Abgabe des Kraftstoffs an den Verbrennungsmotor wird durch die Breite von Befehlsimpulsen gesteuert, die von der Steuerschaltung erzeugt werden. Jedoch ändert sich die erforderliche Menge von Kraftstoff für den Verbrennungsmotor nicht-linear mit den jeweils gemessenen Größen. Die Steuerschaltung nähert daher die Eingangs-Ausgangs-Charakteristik für jede Beziehung zwischen den ^era^^senen Größen und der Menge von Kraftstoff so nahe wie möglich an, u.n möglichst genau die Breite der Befehlimpulse zu steuern. Die Verwendung vieler Bauelemente kann eine dichte Annäherung der Eingangs-Ausgangs-Charakteristiken nur bei entsprechend hohen Kosten bewirken.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Steuerschaltung für die elektronische Kraftstoff-Einspritzung zu schaffen, bei der wirtschaftliche Funktionsgeneratoren für eine geradlinige Annäherung der

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gewünschten krummlinigen Eingangs-Ausgangs-Charakteristiken mit einer Vielzahl von geradlinigen Segmenten benutzt werden und wobei die geradlinige Annäherung durch Benutzung eines exponentiellen Umformers für eine möglichst dichte Annäherung der Charakteristiken erreichtwird.

Bei einer Steuerschaltung der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung gelöst durch eine Vielzahl von Fühleinrichtungen, die Betriebsbedingungen des Motors darstellende Signale erzeugen, durch mit jeder Fühleinrichtung verbundene Funktionsgeneratoren zum geradlinigen Zuordnen jeder Betriebsbedingung zu einer Kraftstoffmenge, die dem Motor zuzuführen ist, durch einen mit den Funktionsgeneratoren, verbundenen Summierer zum Summieren ihrer Ausgangssignale, durch einen Amplituden-Frequenz-Wandler zum Erzeugen einer Impulsfolge mit einer Folgefrequenz, die exponentiell umgekehrt proportional zur Eingangsamplitude ist, wobei der Amplituden-Frequenz-Wandler mit dem Summierer verbunden ist, um die Unregelmäßigkeiten der geradlinigen Annäherungen zu beseitigen, und durch eine Impulsformer-Schaltung mit einem mit dem Amplituden-Frequenz-Wandler zum Zählen seiner Impulse verbundenen Zähler, der ein Ausgangssignal erzeugt, wenn eine bestimmte Anzahl erreicht ist und der von dem Synchronisationssignal gelöscht wird, wobei ein Flip-Flop vom Ausgangssignal des Zählers setzbar und vom Synchronisa- · tionssignal rücksetzbar ist.

Weitere, die besondere Ausbildung der neuen Steuerschaltung betreffende Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

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Pig. 1 ein Blockschaltbild der neuen Steuerschaltung,

Pig. 2a und 2b grafische Darstellungen einer den Ansaugdruck über der erforderlichen Kraftstoffmenge darstellenden Charakteristik,

Pig. 5a und 3b grafische Darstellungen einer die Motordrehzahl über der erforderlichenKraftstoffmenge darstellenden Charakteristik,

Pig. 4 eine grafische Darstellung der Eingangs-Ausgangs-Charakteristik eines exponentiellen Umformers, der bei der neuen Steuerschaltung benutzt wird,

Pig. 5 die Schaltung eines Punktionsgenerators zur Erzeugung der in Fig. 2b dargestellten Charakteristik,

Pig. 6 die Schaltung eines Funktionsgenerators zur Erzeugung der in Fig. 3b dargestellten Charakteristik,

Fig. 7a die Schaltung eines exponentiellen Umformers zur Erzeugung der in Fig. 4 dargestellten Charakteristik,

Fig. 7b die von der in Fig. 7a gezeigten Schaltung erzeugten Signalimpulse,

Fig. 8 die Schaltung eines bei der neuen Steuerschaltung benutzten Vervielfachers und

Fig. 9 die an verschiedenen Punkten der in Fig. 8 dargestellten Schaltung auftretenden Signale.

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Pie neue Steuerschaltung nähert die glatten Kurven der verschiedenen Betriebsfaktoren des Verbrennungsmotors zu der erforderlichen Kraftstoffmenge mit mehreren geraden Linien an, um den Motor jeweils unter den besonderen Betriebsbedingungen zu betreiben. Diese geradlinige Atinäherung von Kurven ermöglicht eine einfache Auslegung von Funktionsgeneratoren, die ein Widerstandsnetzwerk benutzen, um verschiedene Spannungs-Strom-Neigungen zu erzeugen, sowie eine oder mehrere Dioden aufweisen, die als Schalter für den Wechsel von einer Neigung zur anderen dienen. Jedoch haben die tatsächlichen Erfordernisse des Motors nicht die Unregelmäßigkeiten, die durch die geradlinigen angenäherten Linien bedingt sind. Obwohl die Benutzung vieler Dioden und Widerstände die Kurven noch näher annähert, wird eine solche Annäherung eine Vergrößerung der Gesamtkosten infolge der erforderlichen Anzahl von Funktionsgeneratoren bedingen, die mit soviel Fühleinrichtungen verbunden sind, wie zur Erfassung alle erforderlichen Meßpunkte um den Motor herum angeordnet sein müssen. Die neue Steuerschaltung benutzt außerdem einen exponentiellen Umformer oder einen Amplituden-Frequenz-Wandler, der die analogen Eingangssignale in digitale Impulse umformt, so daß die Breite der Impulse der Eingangsspannung exponentiell proportional ist. Dieses beseitigt die Unregelmäßigkeiten der geradlinigen Annäherung der Kurven, so daß die erforderliche Menge des Kraftstoffs unter den bestimmten Betriebsbedingungen für jeden gegebenen Betriebszyklus den idealen Motorerfordernissen unter den besonderen Betriebsbedingungen äußerst nahe kommt.

Nach einem weiteren Merkmal der neuen Steuerschaltung sind zwei Gruppen von Funktionsgeneratoren vorgesehen, die mit den jeweiligen Fühleinrichtungen für die Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors .verbunden sind. Eine erste Gruppe von Funktionsgeneratoren steuert die Kraftstoffmenge in einem sehr engen Bereich und die zweite Gruppe

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von Funktionsgeneratoren steuert diese in einem weiteren Bereich als die erste Gruppe. Die Ausgangssignale dieser Gruppen von Funktionsgeneratoren werden anstelle einer Summierung vervielfacht, um genau die erforderliche Impulsbreite zur Steuerung der Öffnung? '.ext des Einspritzventils zu erhalten. Dieses vermeidet den Nachteil, daß bei einer Aufsummierung die Gruppe des engeren Bereichs von der Gruppe des breiteren Bereichs überschattet wird, sowie das Erfordernis, daß jede der Gruppen proportional zueinander aufwärts oder abwärts gezählt werden.

In Fig. 1 ist ein allgemeines Blockschaltbild der neuen Steuerschaltung gezeigt. Ein Druckfühler 1 erzeugt ein Analogsignal, indem er den absoluten Ansaugdruck erfaßt, und gibt sein Ausgangssignal an einen Funktionsgenerator 7· Der absolute Ansaugdruck über die erforderliche Kraftstoffmenge des Motors ist in Fig. 2a dargestellt. Der Funktionsgenerator 7 nähert die in Fig. 2a gezeigte Kurve geradlinig mit einer Vielzahl von geradlinigen Segmenten an, so daß das Ausgangssignal vom Fühler 1 der erforderlichen Kraftst;offmenge des Motors entspricht. Der Funktionsgenerator 7 gibt das auf die Kraftstoffmenge bezogene Drucksignal an einen Summierer 13» wo es zusammen mit anderen zugeführten Eingangssignalen aufaddiert wird.

Ein Ausführungsbeispiel des Funktionsgenerators 7 isb in I ig. 5 dargestellt. Das Ausgangssignal der Fühleinrichtung 1 für den Ansaugdruck wird an einen Eingangsanschluß 30 und an einen Summierer ADD über Widerstände E^ und R^' gegeben, die in zueinander parallelen Zv/eigen 31, 32 liegen. Ein einstellbarer Widerstand R₂ ist zwischen eine Speisequelle +V und Erde geschaltet, um eine Bezugs spannung an einen Abgriffspunkt 33 zu geben. Eine Stromüberbrückungsschaltung y\- besteht aus einer Diode D1 und einem Widerstand R3 und ist zwischen den Abgriffspunkt 33 und den Eingang des Summierers ADD geschaltet. Liegt

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die Eingangsspannung am Anschluß 30 unterhalt) der Bezugsspannung am Punkt 33, so wird die Diode D^ leitend geschaltet, um einen Überbrückungsstrompfad durch die Widerstände R^,R^, die Diode D^, den Widerstand Ro nach Erde zu bilden, so daß der sich ergebende Strom längs des geraden Segmentes "a" in Fig. 2b linear ansteigen wird. Übersteigt die Eingangsspannung den Bezugspegel, so wird die Diode D^ gesperrt und der Überbrückungsstromkreis 3^- unterbrochen sowie als Folge davon der Ausgangsstrom schrittweise längs des geraden Segmentes "b" in Fig. 2b mit einer größeren Steigung als die des geraden Segmentes "a" ansteigen. Der Übergangspunkt zwischen den geraden Segmenten "a" und "b" kann irgendwo durch Einstellung des einstellbaren Widerstandes Rp in einer Weise gewählt werden, die die Kurve der Fig. 2a annähert.

Die Drehzahl des Motors wird von einem Fühler 2 erfaßt, der ein digitales Signal entsprechend der Motordrehzahl erzeugt und es an einen Funktionsgenerator 8 gibt, der zur geradlinigen Abhängigkeitsbildung der Motordrehzahl zur dem Motor zugeführten Kraftstoffmenge benutzt wird.

Ein Ausführungsbeispiel des Funktionsgenerators 8 ist in Fig. 6 gezeigt und weist einen monostabilen Multivibrator MM auf, der mit einem Eingangsanschluß 36 verbunden ist, um das digitale Signal vom Fühler 2 aufzunehmen, sowie einen Integrationskreis 37 enthält, der aus in Reihe geschalteten Widerständen R. und R^ und einem Kondensator C^ besteht, der zwischen einen Schaltpunkt zwischen den Widerständen R^ und Ri- und Erde geschaltet ist, sowie einen zwischen den Widerstand R,- und Erde geschalteten Kondensator C_? hat. In Reihe geschaltete Widerstände Rg und Rr₇ sind zwischen eine Speisequelle •»•V und Erde geschaltet. Eine Diode Dp ist mit einem Schaltpunkt zwischen dem Widerstand Er und den Kondensator Cp und mit einem

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Schaltpunkt zwischen den Widerständen Rg und En verbunden. Der monostabile Multivibrator MM erzeugt einen Impuls bestimmter Dauer in Abhängigkeit eines jeden der Impulse, deren Folgefrequenz die Motordrehzahl angeben. Der Integrationskreis 37 erzeugt ein integriertes Ausgangssignal, das eine zusammengefaßte Spannung in analoger Form angibt, die am Eingang der Diode Dp auftritt. Wenn die Spannung am Eingang der Diode D~ unterhalb des Potentials an einem Punkt zwischen den Widerständen Rg und Rr₇ ist, bleibt die Diode gesperrt und die Spannung am Aus gangs ans chluß 38 bleibt konstant bis zu dem Punkt, an dem die Spannung am Eingang der Diode D^ gleich der Ausgangsspannung ist, was durch die Linie "a" in Fig. 3b gezeigt ist. Übersteigt die Eingangsspannung den Umschaltpegel der Diode, so steigt die Ausgangsspannung proportional zur Folgefrequenz der Eingangsimpulse an, was durch das gerade Segment "b" in Fig. 3b gezeigt ist, da die leitende Diode D2 das integrierte Ausgangssignal an den Ausgangsanschluß 38 durchläßt. Der monostabile Multivibrator MM ist so ausgebildet, daß er ein kontinuierliches Ausgangssignal erzeugt, wenn die Folgefrequenz der Impulse an seinem Eingang eine bestimmte Frequenz übersteigt. Beim Auftreten eines kontinuierlichen Ausgangssignals hört das Potential am Ausgangsanschluß 38 auf zu steigen, was durch das gerade Segment "c" in Fig. 3b gezeigt ist. Diese geraden Segmente "a", "b" und "c" der Fig. 3b werden zur geradlinigen Annäherung der in Fig. 3a gezeigten Kurve benutzt, die den an den Motor zugeführten Kraftstoff als eine Funktion der Motordrehzahl angibt.

Das digitale Signal des Fühlers 2 wird auf diese Weise in ein analoges Signal umgeformt, daß das auf die Kraft stoff zuführung durch den Funktionsgenerator 8 bezogene Drehzahlsignal angibt, das an den Summierer 13 gegeben wird.

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TJm die Übergangsbedingung des Motors zu erfassen ist ein Fühler 3 für das Gaspedal vorgesehen, um die Größe des auf das Pedal vom Fahrer ausgeübten Druckes zu erfassen und ein Signal nach Maßgabe dieses Druckes zu erzeugen, das an einen Funktionsgenerator 9 gegeben wird, der den Pedaldruck in ein der zuzuführenden Kraftstoffmenge entsprechendes Signal umsetzt und dieses an den Summierer 13 gibt.

Der Funktionsgenerator 9 kann in gleicher Weise ausgebildet sein, wie bereits beschrieben, und mindestens eine Diode benutzen, die als Schalter wirkt, sowie eine Vielzahl von parallelgeschalteten Widerständen aufweisen.

Die analogen Ausgangssignale der Funktionsgeneratoren 7, 8 und 9 werden im Summierer 13 aufaddiert und an einen Amplituden-Frequenz-Wandler 14 gegeben, der die Eingangsspannung in ein Signal umformt, dessen Frequenz exponentiell mit der Eingangsspannung abnimmt.

Ein Beispiel eines solchen Amplituden-Frequenz-Wandlers ist in Fig. 7 gezeigt. Wie in Fig. 7a gezeigt ist, weist der Wandler 14 einen Transistor TR,, auf, dessen Basis mit einem Eingangsanschluß 41, dessen Emitter über einen Widerstand R.q mit einer Speisequelle +V und dessen Kollektor über einen Widerstand Rq mit Erde verbunden sind. Ein erster Vergleicher COM^ ist mit seinem einen Eingang mit dem Emitter des Transistors TR. und mit seinem zweiten Eingang mit dem Emitter eines zweiten Transistors TRp verbunden, der als Emitterfolger geschaltet ist. Ein zweiter Vergleicher COMp ist mit seinem ersten Eingang mit dem Kollektor des Transistors TR. und mit seinem zweiten Eingang gemeinsam mit dem Vergleicher COM. mit dem Emitter des Transistors TR2 verbunden. Das Potential VCpam ersten Eingang zum Vergleicher COM2 ^^{st dailer} höher als das Potential VC. an dem ersten Eingang des Vergleichers COM^. Diese Vergleicher können her-

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kömmliche Differenzverstärker sein, die positive Ausgangssignale abgeben, wenn das Potential an ihren zweiten Eingängen größer als das Potential an ihren ersten Eingängen ist, und negative Ausgangssignale abgeben, wenn das Potential an ihren ersten Eingängen größer als das an ihren zweiten Eingängen ist. Im Anfangs zu st and ist das Potential am Emitter des Transistors TRp niedriger als das Potential VC_x, und der Yergleicher COM. erzeugt ein Ausgangssignal niedrigen Pegels, dessen Polarität durch einen Inverter IN. umgekehrt wird und das ein Flip-Flop FF. setzt. Bekommt das Q-Ausgangssignal des Flip-Flops hohen Pegel, so wird der Transistor TE in seinen leitenden Zustand umgeschaltet. Gleichzeitig wird ein Kondensator C-, geladen, so daß dessen Spannung exponentiell ansteigt, wie dieses in Fig. 7b gezeigt ist. Die Potentiale an den zweiten Eingängen der Vergleicher COM. und COMp steigen ebenfalls exponentiell an, bis sie einen Pegel erreichen, der gleich dem Potential VCp am Eingang des Vergleichers COMp ist. Wenn das Potential an dem zweiten Eingang das Potential VCp übersteigt, so erzeugt der Vergleicher COMp ein Ausgangssignal hohen Pegels, das das Flip-Flop FF. zurücksetzt. Dadurch wird der Kondensator C₇. exponentiell über einen Widerstand Rg entladen, bis er das Potential VC. erreicht. Diese Vorgänge werden wiederholt und es wird eine Folge von Recht eck impulsen am Ausgangsanschluß 40 erzeugt. Wenn das Potential an dem Eingangsanschluß 4-1, mit dem die Basis des Transistors TR. verbunden ist, entsprechend dem Ausgangssignal des Summierers 13 verändert wird, so bewirken die Potentiale VC,. und VC₂ eine entsprechende Änderung, so daß die Folgefrequenz der Impulse am Au s gangs ans chluß 40 sich entsprechend ändert. Wie aus Fig. 7b zu erkennen ist, wird das Intervall zwischen den Impulsen durch die Spannungsdifferenz zwischen den Potentialen VC. und VCg bestimmt, so daß die Folgefrequenz der Impulse umgekehrt proportional zur Spannungsdifferenz ist und sich exponentiell mit der Spannungsdifferenz und damit mit der in Fig. 4- gezeigten Eingangsspannung ändert. Die Ausgangssignale der Funktions-

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generatoren 7 bis 9 werden daher noch näher an die Kurve der ge-

weiligen Charakteristiken angenähert. Das Ausgangssignal des Amplituden-Frequenz-Wandlers 14 wird an eine Impulsformer-Schaltung 22 gegeben, die einen Frequenzzähler 15, ein UND-Glied 16 und ein Flip-Flop 17 aufweist. Der Frequenzzähler 15 kann ein herkömmlicher Binärzähler mit einer Vielzahl von' Ausgangsleitungen sein, die mit dem UND-Glied 16 verbunden sind, das beim Erreichen einer vorbestimmten Anzahl ein Rücksetzsignal erzeugt.

Der Frequenzzähler 15 wird auf Null mit Hilfe eines von einer Triggerschaltung 10 erzeugten Löschimpulses zurückgesetzt, der Signale von einem herkömmlichen Verteiler 4 des Motors erhält, so daß der Zähler 15 bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle an einem bestimmten Kurbelwellenwinkel zurückgesetzt wird. Dieser Löschimpuls wird außerdem zum Setzen des Flip-Flops 17 benutzt. Das Ausgangssignal vom UND-Glied 16 wird zum Rücksetzen des Flip-Flops 17 benutzt, so daß dessen Ausgangssignal bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle erscheint und die Dauer des Ausgangsimpulses die sich ergebenden Werte der verschiedenen Betriebsbedingungen des Motors angibt, die von den Fühlern 1 bis 3 erzeugt werden, die die Fühlergruppe A bilden.

Gemäß einem wesentlichen Merkmal der neuen Steuerschaltung werden die anderen Betriebsbedingungen des Motors von getrennten Fühlern 5 bis erfaßt, die die Fühlergruppe B bilden, da die an den Motor zu gebende Kraftstoffmenge über einen Breitenbereich zwischen den einzelnen Betriebsparametern, die von der Gruppe A und der Gruppe B erfaßt werden, wie z.B. zwischen dem Ansaugdruck und der Motortemperatur, sich ändert. Die Fühler der Gruppe B weisen einen Temperaturfühler 5 für den Motor und einen den Atmosphären druck feststellenden Fühler 6 auf, die von einem Fühler ersetzt werden können, der die Temperatur der angesaugten Luft feststellt, soweit diese die Umweltbedingungen des Mo-

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tors angibt. Ein Funktionsgenerator 11 ähnlichen Aufbaus wie der der beschriebenen Funktionsgeneratoren ist mit dem Temperaturfühler 5 verbunden, um ein analoges Ausgangssignal zu erzeugen, das die Kraftstoffmenge über der Motortemperatur mit einer Vielzahl von geradlinigen Segmenten annähert. In gleicher Weise ist ein Funktionsgenera tor 12 vorgesehen, der mit dem Druckfühler 6 verbunden ist, um ein analoges Ausgangssignal in Abhängigkeit von dessen Ausgangssignal zu erzeugen. Diese analogen Ausgangssignale der Funktionsgeneratoren 11 und 12 werden in einem Summierer 18 addiert und an einen Vervielfacher 19 gegeben. Der Vervielfacher 19 vervielfacht das digitale Au s gangs signal, das die Kraftstoff zufuhr über den von den Fühlern der Gruppe A erfaßten Betriebsbedingungen des Motors angibt, mit dem analogen Wert» der die Kraft stoff zufuhr über die von den Fühlern der Gruppe B erfaßten Betriebsbedingungen des Motors angibt.

Ein Ausführungsbeispiel eines solchen Vervielfachers ist in Fig. dargestellt. Der Vervielfacher19 weist einen Lade-Entlade-Kreis 42, einen Vergleicher COM^ mit einem ersten Eingangsanschluß, der mit dem Ausgang des Lade-Entlade-Kreises 42 verbunden ist, und einen zweiten Anschluß, der eine von einem Schaltpunkt zwischen Widerständen R^ und E^2 abgenommene Spannung erhält, die zwischen die Speisequelle +V und Erde geschaltet sind, auf. Der Ausgang des Flip-Flops ist mit einem ersten Eingangsanschluß 43 und der Ausgang des Summierers 18 ist mit einem zweiten Eingangsanschluß 44 verbunden. Das Signal vom Flip-Flop 17 (Fig. 9a) wird von einem Inverter (INp), wie er in Fig. 9b gezeigt ist, umgekehrt und an den Lade-Entlade-Kreis 42 (Fig. 8) gegeben, der aus einem Transistor TR.,, einem Zeitkondensator C^, der mit dem Kollektor des Transistors TR, verbunden ist, und einem Transistor TR^ besteht. Der Transistor TR, ist mit seiner Basis mit dem Inverter IN₂ verbunden und wird leitend geschaltet, wenn das Basispotential einen Pegel von Null hat, um den Zeitkonden-

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sator C^ über einen Widerstand R,-,, aufzuladen, der mit dem Emitter des Transistors TR, verbunden ist. Der Transistor TR-, dient als

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Konstantstromquelle und die über dem Kondensator C^ erzeugte Spannung steigt linear an, wie dieses in Fig. 9C gezeigt ist, bis der Transistor TR^ gesperrt wird, wenn das Ausgangssignal des Inverters auf einen "1" angebenden hohen Pegel ansteigt. Das Ausgangssignal hohen Pegels vom Inverter I^ wird an die Basis des Transistors TR^ über die Leitung 45 gegeben, um den Transistor TR^ in seinen leitenden Zustand umzuschalten. Die in dem Kondensator C^ gespeicherte Ladung wird über den Transistor TR^ entladen. Das Signal vom Summierer 18 wird über einen Anschluß 44 an die Basis des Transistors TR^ gegeben, so daß der Entladestrom linear mit einer Geschwindigkeit abfällt, die umgekehrt proportional dem Basispotential ist, wie dieses in Fig. 9C gezeigt ist, wobei der Transistor TR^ als eine Konstantstromquelle wirkt. Die über dem Kondensator G^ erzeugte Spannung wird an einen ersten Eingangsanschluß zum Vergleicher COM, gegeben und mit einem Bezugspotential verglichen, wobei ein Ausgangssignal niedrigen Pegels erzeugt wird, wenn das Bezugspotential erreicht wird, wie dieses in Fig. 9d gezeigt ist. Das Ausgangssignal vom Vergleicher COMU wird an ein NAED-Glied gegeben, das auch das Ausgangssignal von dem Inverter INo erhält. Die Breite des an den Anschluß 4-3 gegebenen Impulses ändert sich daher mit der an den Anschluß 44 gegebenen Spannung, so daß dadurch der Ausgangsimpuls vom NAND-Glied eine das Produkt der Eingangssignale angebende Breite hat (Fig. 9e).

Da die Spannung über dem Kondensator C^ während der Ladeperiode proportional der Impulslänge des Eingangssignals am Anschluß 43 und zur Spannung am Eingangsanschluß 44 ist und die zum Entladen der gespeicherten Energie erforderliche Zeit proportional zur Spannung der gespeicherten Energie ist, ist die Breite des Ausgangsimpulses pro-

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portional zum Produkt der Signale an den Eingangsanschlüssen und 44.

Das Ausgangssignal vom Vervielfacher 19 wird an eine Treiberschaltung oder an einen Verstärker 20 gegeben, der das Signal auf einen zur Betätigung des Einspritzventils 21 für den Kraftstoff erforderlichen Pegel verstärkt.

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Claims

Patentansprüche

Steuerschaltung für eine Kraftstoff-Einspritzanlage für einen Verbrennungsmotor mit einer ein mit der Drehzahl des Motors synchronisiertes Signal erzeugenden Einrichtung, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Fühleinrichtungen (1 bis 3), die Betriebsbedingungen des Motors darstellende Signale erzeugen, durch mit jeder Fühleinrichtung verbundene Funktionsgeneratoren (7 bis 9) zum geradlinigen Zuordnen jeder Betriebsbedingung zu einer Kraftstoffmenge, die dem Motor zuzuführen ist, durch einen mit den Funktionsgeneratoren verbundenen Summierer (13) ^zum Summieren ihrer Ausgangssignale, durch einen Amplituden-Frequenz-Wandler (1A-) zum Erzeugen einer Impulsfolge mit einer Folgefrequenz, die exponentiell umgekehrt proportional zur Eingangsamplitude ist, wobei der Amplituden-Frequenz-Wandler mit dem Summierer verbunden ist, um die Unregelmäßigkeiten der geradlinigen Annäherungen zu beseitigen, und durch eine Impulsformer-Schaltung (22) mit einem mit dem Amplituden-Frequenz-Wandler zum Zählen seiner Impulse verbundenen Zähler (15), der ein Ausgangssignal erzeugt, wenn eine bestimmte Anzahl erreicht ist, und der von dem Synchronisationssignal gelöscht wird, wobei ein Flip-Flop (17) vom Ausgangssignal des Zählers setzbar und vom Synchronisationssignal rücksetzbar ist.
2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zusätzliche Fühleinrichtungen (5, 6) zur Erfassung zusätzlicher Betriebsbedingungen des Motors und zum Erzeugen

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von diesen entsprechenden Analogsignalen, durch, zusätzliche ■ Funktionsgeneratoren (11, 12), die mit jeder der zusätzlichen Fühleinrichtungen verbunden sind, zum geradlinigen Zuordnen jeder Betriebsbedingung zu einer Kraftstoffmenge, die dem Motor zuzuführen ist, durch einen zusätzlichen Summierer (18) zum Summieren der Aus gangs signale der Funktionsgeneratoren und durch einen Vervielfacher (19)» der mit dem Summierer und mit dem Flip-Flop (17) verbunden ist, um deren Ausgangssignale zu multiplizieren.
3. Steuerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Vervielfacher (19) einen ersten Eingang (4-3) zum Empfang einer Folge von Eingangsimpulsen, einen zweiten Eingang (44) zum Empfang einer Eingangsspannung und einen Eonstantstrom-Entladekreis (42) aufweist, der mit dem ersten und zweiten Eingang verbunden ist und linear"diese Impulse zur Aufladung benutzt und linear die gespeicherten Impulse während eines nachfolgenden Intervalls mit einer Geschwindigkeit entlädt, die proportional der Eingangsspannung ist.
4. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Amplituden-Fr equenz-Vandl er (14) eine Einrichtung (Eq, Rxiq> ^O ^zum Einstellen eines ersten Spannungspegels, der mit der Ausgangsspannung der Funktionsgeneratoren (1 bis 3) sich ändert, und eines zweiten Spannungspegels, der höher als der erste Spannungspegel und änderbar mit der genannten Aus gangs spannung ist, so daß die Differenz zwischen den ersten und zweiten Spannungspegeln sich proportional mit der Ausgangsspannung ändert, Spannungsfühler (COM,], COM2) ^zma ^at)wecnselnden Erfassen der Spannungs-

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pegel, einen Lade-Entlade-Kreis (Rg, C,), der mit den Spannungsfühlern zum wiederholten Aufladen und Entladen der Spannungsdifferenz verbunden ist, und einen Transistor (TRp) aufweist, der mit dem Lade-Entlade-Kreis zum Erzeugen eines Ausgangssignals in Form von Impulsen verbunden ist.
5. Steuerschaltung nach Anspruch A-, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung (Rg, R^q» ^TRi^ ^zum Einstellen des Spannungspegels einen zweiten Transistor (TR,-) aufweist, der an seiner Basis die genannte Ausgangsspannung erhält und mit seinem Emitter mit einer Speisequelle (+V) verbunden ist, um den ersten Spannungspegel zu erzeugen,und mit seinem Kollektor über einen Widerstand mit Erde verbunden ist, um den zweiten Spannungspegel zu erzeugen, und daß die Spannungsfühler (COM^, COM2) einen ersten Vergleicher (COlPi₁) zum Vergleichen des ersten Spannungspegels mit der Spannung an dem Ausgang des ersten Transistors (TR2) und einen zweiten Vergleicher (COM2) ^zuül ^^er~ gleichen des zweiten Spannungspegels mit dem Ausgangssignal des ersten Transistors, einen Inverter (IiL), der mit dem ersten Vergleicher zum Umkehren der Polarität seines Ausgangssignals verbunden ist, und ein Flip-Flop (FF,,), aufweist, das mit dem Inverter und dem zweiten Vergleicher zum wiederholten Erzeugen eines Ausgangssignals in Abhängigkeit von der Differenz zwischen den ersten und zweiten Spannungspegeln verbunden ist.
6. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Fühleinrichtungen (1 bis 3) eine erste Fühleinrichtung (1) zum Erfassen des Ansaugdruckes des Motors, eine zweite Fühleinrichtung (2) zum Erfassen der Motordrehzahl und eine dritte Fühleinrichtung (3) zum Erfassen des auf das Gaspedal des Fahrzeugs ausgeübten Druckes umfassen.

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7. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 2 "bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die zusätzlichen Fühleinrichtungen (5i 6) eine vierte Fühleinrichtung (5) zum Erfassen der
Motortemperatur und eine fünfte Fühleinrichtung (6) zum Erfassen des Atmosphärendruckes umfassen.

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