DE2612913C2

DE2612913C2 - Verfahren zur Warmlaufanreicherung des einer Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffluftgemisches und Warmlaufanreicherungsschaltung

Info

Publication number: DE2612913C2
Application number: DE2612913A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl.-Ing. 7143 Vaihingen Drews; Erwin Dipl.-Ing. 7015 Korntal Gloss; Dieter Dipl.-Ing. 7251 Heimsheim Kirn; Helmut Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Möder; Hans 7121 Walheim Schnürle; Ulrich 7000 Stuttgart Steinbrenner; Klaus 7400 Tübingen Streit; Peter Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Werner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1976-03-26
Filing date: 1976-03-26
Publication date: 1984-11-08
Also published as: JPS6188041U; FR2345594B1; JPS52118127A; DE2612913A1; US4205635A; FR2345594A1; GB1573179A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs bzw. einer Warmlaufanreicherungsschaltung für eine Brennkraftmaschine nach der Gattung des ersten Vorrichtungsanspruchs (Unteranspruch 2). Solche Warmlaufanreicherungsschaltungen für Kraftstoffzumeßsysteme von Brennkraftmaschinen sind bekannt (DE-OS 22 42 795 und DE-OS 23 00 177). Die bekannten Warmlaufanreicherungsschaltungen beruhen darauf, daß im Bereich der Brennkraftmaschine ein temperaturabhängiger Widerstand, üblicherweise ein sog. NTC-Widerstand als Teil einer Steuerschaltung angeordnet ist Allgemein verfügen dabei elektronisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzanlagen für Brennkraftmaschinen, um die eingespritzte Kraftstoffmenge pro Hub zu bestimmen, über einen durch seine gesteuerte Ladung und Entladung die Dauer dieser Kraftstoffimpulse vorgebenden elektrischen Energiespeicher, der meistens ein Kondensator ist. Die Steuerschaltung mit ihrem temperaturabhängigen Widerstand erzeugt dann einen veränderlichen Ausgangsstrom in Abhängigkeit zur Brennkraftmaschinentemperatur, der der die Dauer der Kraftstoffeinspritzimpulse bestimmenden Schaltung in der Weise zugeführt ist, daß der Entladestrom des Kondensators und damit die pro Hub eingespritzte Kraftstoffmenge veränderbar ist, je nach Temperatur der Brennkraftmaschine (DE-OS 22 42 795).

In ähnlicher Weise ist es aus der DE-OS 23 00 177 bekannt, die Temperatur der Brennkraftmaschine mit einem temperaturabhängigen Element zu erfassen und abhängig von dessen Ausgangssignal die Geschwindigkeit der Ladungsänderung eines Kondensators zu bestimmen und in Abhängigkeit zur erzielten Ladung die Länge von Einspritzimpulsen zu variieren. Erreicht der Anstieg der Kondensatorspannung, dessen Aufladegeschwindigkeit über der Zeit aufgrund der Temperaturabhängigkeit unterschiedlich sein kann, einen vorgegebenen Schwellenwert, wird gleichzeitig hiermit die Dauer des jeweiligen Kraftstoffeinspritzimpulses beendet.

Bei beiden bekannten Warmlaufanreicherungsschaltungen ist problematisch, daß eine umfassende Anpassung des Warmlaufs bei sehr unterschiedlichen Temperaturwerten (sehr große Variationsbreite) nur unzureichend erfolgen kann, da im wesentlichen die Abhängigkeit der zuzuführenden Kraftstoffmenge mehr oder weniger proportional zur Temperatur einer Änderung lediglich erfährt

Das Warmlaufverhalten einer Brennkraftmaschine ist jedoch durch eine Vielzahl von Faktoren bestimmt und stellt einen komplizierten Prozeß dar — es ist daher erforderlich, je nach Typ und Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine den Warmlaufvorgang so zu beeinflussen, daß sich ein einwandfreies Warmlaufverhalten insbesondere auch in Abstimmung auf die verschiedenen Betriebszustände der Brennkraftmaschine (Leerlauf, Vollast u.dgl.) ohne Rucken und Absterben des Motors ergibt

Die bekannten Warmlaufanreicherungsschaltungen erlauben jedoch nur eine Anpassung an eine einwandfreie Warmlaufkonditionierung für einen vorausgesetzt entweder sehr kalten Anfangszustand, was aber Nachteile erbringt wenn mit einem solchen Fahrzeug in wärmeren Breitengraden gefahren wird, oder man dimensioniert auf einen mittleren Erwartungsfall und nimmt in Kauf, daß bei sehr tiefen Außentemperaturen, beispielsweise bei —30°, die Brennkraftmaschine nicht mehr in Gang gebracht werden kann. Eine Warmlaufanreicherungsschaltung muß in der Lage sein, unter Umständen Kraftstoffanreicherungen bis zu einem Faktor 4 durchzuführen, muß jedoch insgesamt die Kraftstoffzufuhr sehr feinfühlig steuern können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Warmlaufanreicherung des einer Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffluftgemisches sowie eine entsprechende Warmlaufanreicherungsschaltung zu schaffen, die einerseits sehr feinfühlig die jeweils zugeführte Kraftstoffmenge auch auf extreme Temperaturunterschiede abgestimmt steuert und andererseits in der Lage ist, auch während des Warmlaufs auftretende unterschiedliche Betriebszustände der Brennkraftmaschine in die jeweilige Bildung der Warmlaufanreicherungsfunktion einzubeziehen.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs bzw. durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Vorrichtungsanspruchs, wobei sichergestellt ist, daß in allen Bereichen der Temperatur und des jeweiligen Betriebszustands der Brennkraftmaschine genau die erforderliche Kraftstoffmehrmenge für den Warmlauf zugeführt wird, die Brennkraftmaschine auch bei extrem tiefen Außentemperaturen sicher anspringt und andererseits die Warmlaufanreicherung auch in entsprechender Weise zurückgenommen werden kann, wenn sich ein Betriebszustand der Brennkraftmaschine ergibt, in welcher der Warmlaufanreicherungsfaktor trotz noch kühler oder kalter Brennkraftmaschine keine mehr so wesentliche Rolle spielt (Vollastzustand beispielsweise).

Bei der Erfindung ist ferner vorteilhaft, daß diese sicherstellt daß aus Gründen der Umweltverschmutzung eine Anreicherung der der Brennkraftmaschine beim Kaltstart zuzuführenden Kraftstoffmenge bei Temperaturen zur sommerlichen Zeit also etwa bei 20 oder 30° nur noch geringfügig erfolgt und nur in dem Maße, wie erforderlich, um einen einwandfreien Rundlauf sicherzustellen. Andererseits werden bei Kaltstart und sehr tiefen bzw. extrem tiefen Außentemperaturen nicht nur entsprechend der tieferen Temperatur proportional größere Kraftstoffmengen zugeführt, sondern stark überproportionale Kraftstoffmengen, so daß die gesamte Warmlauffunktion unter Bildung von Knickfunktionen stark nichtlinear verläuft mit dem weiteren Vorteil, daß je nach dem Betriebszustand zwischen unterschiedliche Steilheiten aufweisenden Knickteilfunktionen noch umgeschaltet wird, so daß einerseits, auf die Brennkraftmaschine bezogen, Außenweitbedingungen (Temperatur) und andererseits auch Innenweltbedingungen (Betriebszuständen) Rechnung getragen wird.

Dabei ist ferner vorteilhaft, daß in die eigentliche elektronische Kraftstoffeinspritzanlage als Kraftstoffzumeßsystem nicht im Sinne einer Veränderung von deren Schaltungsaufbau eingegriffen zu werden braucht, denn die vorliegende Schaltung zur Warmlaufanreicherung erzeugt einen sorgfältig und feinfühlig je nach Temperatur und Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine gesteuerten Ausgangsgesamtstrom, der vom Entladestrom eines Kondensators abgezogen wird, dessen Entladedauer selbst wieder bestimmend für die von der Kraftstoffeinspritzanlage errechneten Dauer von Kraftstoffeinspritzimpulsen ist

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und

Verbesserungen der Warmlaufanreicherungsschaltung möglich. Dabei ist im spezieilen Aufbau der Warmlaufanreicherungsschaltung besonders vorteilhaft, daß eine erste Steuerschaltung einen ersten Hauptstrom erzeugt und diesen, der proportional abhängig zur Temperatur der Brennkraftmaschine ist, einer Schaltung zuführt, die diesen Strom im Sinne einer Veränderung der der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff menge ausnutzt; ferner ist eine Zusatzschaltung vorgesehen, die bei bestimmten Temperaturverhältnissen der Brennkraftmaschine, gesteuert von dem gleichen Temperatursensor, der auch die erste Steuerschaltung beeinflußt, anspricht und einen Zusatzstrom erzeugt, der dann ebenfalls der Schaltung zur Bestimmung der Kraftstoffmenge zugeführt wird, so daß sich eine Warmlaufkr.ickfunktion gegebenen Verlaufs bildet; schließlich ist eine Umschaltschaltung vorgesehen, die in die Stromsteuerung zur Erzeugung der Warmlaufknickfunktion aktiv bei bestimmten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine eingreift und so reagiert, daß in Abhängigkeit zu Leerlauf, Vollast und Teillast der Brennkraftmaschine zwischen bestimmten Zweigen der Warmlaufknickfunktion umgeschaltet werden kann. Daher sind diesen jeweiligen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine unterschiedliche Steigungen der Knickfunktion der Warmlaufgesamtfunktion zugeordnet.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die erfindungsgemäße Schaltungsvorrichtung in Form eines Blockschaltbildes,

Fig. 2 in detaillierter Schaltungsdarstellung den zur elektronischen Kraftstoffeinspritzanlage gehörenden Schaltungsteil, dem der temperaturabhängige Ausgangssteuerstrom der Warmlaufanreicherungsschaltung zugeführt ist,

Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Warmlaufanreicherungsschaltung zur Erzeugung vorgegebener Knickfunktionen,

F i g. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Warmlaufanreicherungsschaltung mit geändertem Warmlaufumschaltverhalten,

Fi g. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel für die Warmlaufumschaltung, und

F i g. 6 ein Ausführungsbeispiel einer Warmlaufanreicherungsschaltung bei Brennkraftmaschinen, die, wie beispielsweise ein Achtzylinder-V-Motor für jede Zylinderreihe eine getrennte Warrniaufsteucrschaltung erfordert.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Bei dem in F i g. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiei sind die wesentlichen Komponenten zum besseren Verständnis in Blockform angegeben; diese Schaltungskomponenten sind in mehr oder weniger abgeänderter Form bei sämtlichen weiteren Ausführungsbeispielen vorhanden. Zunächst ist ein temperaturabhängiges Element, und zwar ein vorzugsweise im Bereich des Kühlwassers der Brennkraftmaschine angeordneter NTC-Widerstand 1 vorgesehen, der seinen Widerstandswert umgekehrt mit der Temperatur ändert, d. h. bei sehr tiefen Temperaturen ist der Widerstandswert des NTC-Widerstands 1 verhältnismäßig groß. Des weiteren ist eine Steuerschaltung 2 vorgesehen, die den Widerstandswert des NTC-Widerstandes 1 abtastet und an ihrem Ausgang ein im wesentlichen gegen Belastungen unempfindliches Ausgangspotential Ua erzeugt, welches einer nachgeschalteten, einen Ausgangsprimärstrom Ip erzeugenden Schaltung 3 zugeführt ist. Gleichzeitig vermittelt die Steuerschaltung 2 einer Schwellwertschaltung 4 eine Information über die jeweilige Temperatur der Brennkraftmaschine, wobei die Schwellwertschaltung 4 so ausgelegt ist, daß sie dem

ίο von der Schaltung 3 erzeugten Primärstrom Ip einen Zusatzstrom Iz hinzufügen kann. Beide Ströme ergeben dann den Ausgangsstrom Ia, der einer nachgeschalteten elektronischen Kraftstoffeinspritzanlage als Steuerstrom für die Warmlaufanreicherung zugeführt wird; bei dem Blockschaltbild der Fig.! ist lediglich der Schaltungsteil der Kraftstoffeinspritzanlage angegeben und mit dem Bezugszeichen 5 versehen, der für die Dauer der erzeugten Kraftstoffeinspritzimpulse maßgebend ist. Erzeugt in diesem Zusammenhang die Steuerschaltung 2 ein Ausgangspotential entsprechend dem ihr zugeführten Temperatursignal des NTC-Widerstandes 1, welches im wesentlichen von Belastungen unabhängig ist, dann kann die Schwellwertschaltung 4 auch so ausgebildet sein, daß sie etwa nach Art eines gesteuerten Widerstandes aufgebaut ist und parallel zu der den Primärstrom erzeugenden Schaltung 3 liegt, bei der es sich im einfachsten Fall um eine Widerstandskombination handeln kann.
Bevor auf die einzelnen, in den F i g. 3, 4 und 5 im Detail angegebenen Ausführungsbeispiele von Warmlaufanreicherungsschaltungen eingegangen wird, ist es zweckmäßig, zunächst kurz den Schaltungsteil 5 der Kraftstoffeinspritzanlage anhand der Darstellung der F i g. 2 zu besprechen, da dieser Schaltungsteil 5 sämtlichen Ausführungsbeispielen von Warmlaufanreicherungsschaltungen gemeinsam ist.

Es ist weiter vorn schon darauf hingewiesen worden, daß der Schaltungsteil 5 als Steuermultivibrationsschaltung ausgebildet ist und einen monostabilen Multivibrator umfaßt, der einen zeitbestimmenden Kondensator in einem Rückführzweig aufweist. Die Standzeit dieses monostabilen Multivibrators bestimmt sich durch die Umladung des Kondensators, wobei dessen Umladezeit wiederum bestimmt ist durch die Wirkung einer Entladestromquelie und einer Ladestromquelle für diesen Kondensator. Der Entladestrom ist dabei ein Maß für die der Brennkraftmaschine zugeführte Luftmenge und der Ladestrom ist auf die jeweilige Drehzahl der Brennkraftmaschine bezogen, also drehzahlsynchron. Beeinflußt man den Entladestrom des Kondensators, beispielsweise indem dieser verringert v.'ird, dann verlängert sich die Standzeit des monostabilen Multivibrators und damit auch die Dauer der Kraftstoffeinspritzimpulse, was schließlich zu einer Kraftstoffanreicherung führt Die erfindungsgemäße Gesamtschaltung ist so ausgelegt, daß der Ausgangsstrom Ia von dem Entladestrom der Steuermultivibratorschaltung abgezogen wird, d. h. je größer der Ausgangsstrom der Warmlaufanreicherungsschaltung ist, umso größer ist auch die der Brennkraftmaschine zugeführte Kraftstoffmenge pro Hub, da ein größerer Ausgangsstrom Ia unmittelbar den Entladestrom des Zeitkondensators verringert

Dieser Zeitkondensator ist in der Schaltungsanordnung der F i g. 2 mit dem Bezugszeichen 6 versehen, er liegt zwischen einer Aufladestromquelle 7, auf die im folgenden nicht weiter eingegangen zu werden braucht, und einer Entladestromquelle, die im folgenden noch erläutert wird. Über die beiden Verbindungsleitungen

7a und Tb ist der Zeitkondensator 6 dann noch mit seinem zugeordneten monostabilen Multivibrator verbunden, dessen Standzeit es in üblicher Weise bestimmt: hierauf braucht nicht weiter eingegangen zu werden, da die Arbeitsweise von monostabilen Multivibratoren an sich bekannt ist und dies auch nicht mehr zu vorliegender Erfindung gehört.

Der Ausgangsstrom Ia wird der Klemme 8 zugeführt; er gelangt auf die Basis eines Transistors 729, der mit einem zugeordneten Transistor 730 einen Operations- ίο verstärker bildet, wobei der Basis des Transistors 730 über einen Spannungsteiler Λ 43, R 44 ein konstantes Potential zugeführt ist. Die Emitter der beiden Transistoren 729 und 730 sind zusammengeführt und liegen über einen Widerstand Λ 41 und die Kollektoremitterstrecke eines Transistors 731 und einem weiteren nachgeschalteten Widerstand R 42 an dem anderen Pol der Versorgungsspannungsquelle, wobei dieser Pol beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die Minusleitung 9 bildet. Der Kollektor des Transistors 729 liegt über einen Widerstand R 40 an Plusleitung 10; der Basis des Transistors Γ31 wird über eine Teilerkette, bestehend aus dem Widerstand R 39 und zwei Transistoren 727 und 728, auf die nicht weiter eingegangen zu werden braucht, ein konstantes Potential zugeführt, so daß sich dieser Teilschaltungsbereich etwa wie eine Konstantstromquelle bezüglich des dem Verbindungspunkt der Emitter der Transistoren 729 und 730 zugeführten Stroms verhält.

Durch einen in die Klemme 8 eingespeisten Strom, der dem Ausgangsstrom Ia der Warmlaufanreicherungsschaltung entspricht, wird der Transistor 7*29 angesteuert, sofern das Potential an seiner Basis entsprechend hoch ist und steuert seinerseits einen nachgeschalteten, mit seinem Kollektor verbundenen Transistör 734 an, der dadurch leitend wird und über einen mit seinem Kollektor verbundenen Widerstand R 46 die Basis eines Transistors T35 soweit anhebt, daß auch dieser Transistor leitend wird. Der Emitter des Transistors Γ34 liegt unmittelbar an Plusleitung 10; die ganze Schaltung ist ersichtlich so ausgebildet, daß der Transistor 7"34 mit dem Transistor 735 einen Rückführzweig zum Operationsverstärker bilden, wobei der Transistor Γ35 über seinen Kollektorwiderstand R 45 und die Verbindungsleitung 11 den in Klemme 8 der Schaltung einfließende Strom Ia übernimmt, der daher nicht als Basisstrom in den Transistor 729 fließt, sondern sich am Emitterwiderstand R 47 des Transistors 735 gegen Minusleitung 9 abbildet. Der Transistor T35 bildet mit einem zugeordneten Transistor Γ36 eine symmetrische Anordnung, wobei insbesondere die beiden Emitterwiderstände R 47 und R 48, ietziercr vorn Transistor 736 identisch sind. Daher ist der über die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors Γ36 und den Widerstand R 48 fließende Strom identisch zum Ausgangssteuerstrom Ia der Warmlaufanreicherungsschaltung. Der Kollektor des Transistors Γ36 ist mit einem Schaltungspunkt P1 verbunden, dem von einer hier nicht weiter zu erwähnenden und der Kraftstoffeinspritzanlage zugeordneten Steuerschaltung der Entladestrom I_E für den Zeitkondensator 6 über einen Widerstand R 60 zugeführt ist

Mit dem Schaltungspunkt P1 ist weiterhin noch der Kollektor eines Transistors Γ38 verbunden, der mit einem zugeordneten Transistor 7*39 einen den Transistoren Γ35 und 736 ähnlichen symmetrischen Verbund bildet Daher entspricht der Kollektorstrom des Transistors 738 dem Kollektorstrom des Transistors 739 und dieser wiederum dem Strom durch den Transistor 740, der der effektive Entladestrom für den Kondensator 6 ist, wie aus dem weiteren Schaltungsaufbau ersichtlich. Andererseits entspricht jedoch der Kollektorstrom des Transistors 738 nicht mehr dem ursprünglichen Entladestrom Ir, da dieser um den Kollektorstrom des Transistors 736 (und damit entsprechend um den Ausgangssteuerstrom Ia der Warmlaufanreicherungsschaltung) verringert ist.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gelangt der um den jeweiligen Ausgangssteuerstrom Ia verringerte Entladestrom h., der wegen des symmetrischen Aufbaus der Transistoren 738 und 739 auch über die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors 740 fließt, über die weitere Reihenschaltung der Kollektor-Emitterstrecke eines Transistors 743 schließlich auf den Zeitkondensator 6. Der Transistor 743 bildet mit einem Transistor 742 eine Darlingtonschaltung, dabei ist die Basis des Transistors 742 mit dem Emitter eines weiteren Transistors 741 verbunden, dessen Kollektor und Emitter zusammengeführt an die Plusleitung 10 geschaltet sind; durch diese Unterteilung wird die Spannungsbelastung der Transistoren aufgeteilt.

Die im folgenden anhand der F i g. 3 bis 6 im einzelnen erläuterten Stromsteuerschaltungen zur Erzeugung eines Ausgangssteuerstroms Ia sind so ausgelegt, daß für eine feinfühlige Warmlaufanreicherung der Brennkraftmaschine beliebige Knickfunktionsverläufe der der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffmenge über der Temperatur erzeugbar sind, wobei darüber hinaus noch unterschiedliche Verläufe realisiert werden können, je in Abhängigkeit zu dem speziellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß die erfindungsgemäße Gesamtkonzeption so ausgelegt ist, daß beim Warmlauf die der Brennkraftmaschine zugeführte Kraftstoffmenge nicht proportional zur Temperatur verläuft, sondern je nach dem momentanen Temperaturbereich ausgeprägte, unterschiedliche Steigungen aufweisen kann, so daß die Funktion Knicke aufweist und im übrigen während des Betriebs je nach Stellung beispielsweise des Gaspedals auch Sprungfunktionen realisiert werden können.

Die Verläufe solcher Warmiaufanreicherungs-Knickfunktionen sind in den neben den einzelnen Schaltungsdarstellungen angegebenen Funktionsdiagrammen gezeigt, die den Verlauf der Einspritzdauer ti (pro Hub) über der Temperatur der Brennkraftmaschine angeben, wobei als zusätzliche Parameter Betriebszustände einbezogen sein können, die etwa durch die folgenden beispielhaften Bezeichnungen charakterisiert sind: TL, VL, LL Hierbei bedeuten: LL = Leerlauf; VL = Vollast und TL = Teillast. Die im folgenden noch ausführlich erläuterten Schaltungen der F i g. 3 bis 6 ermöglichen eine äußerst feinfühlige Erstellung und Anpassung solcher Warmlaufanreicherungsfunktionen ti = Hfi), in der Einstellmöglichkeiten vorgegeben sind, um die unterschiedlichsten Funktionen realisieren zu können. Von besonderer Bedeutung ist daß für die Betriebszustände Leerlauf, Teillast und Vollast unterschiedliche Anreicherungsfaktoren bei nicht betriebswarmem Motor (Warmlauf) möglich sind, so daß je nach Bedarf und je nach Aufbau der Schaltung für den Leerlauf (LL), für Teillast (TL) bzw. für Vollast (VL) unterschiedliche Anreicherungsfaktoren gewählt werden können. Der Leerlaufzustand kann beispielsweise dadurch als Information den hier vorliegenden Schaltungen übermittelt werden, daß ein Leerlaufkontakt am Drosselklappenschalter geschlossen wird.

Den diagrammäßigen Darstellungen zu den einzelnen

Schaltungen in den F i g. 3 bis 6 läßt sich entnehmen, daß die Warmlaufumschaltung, also die Anpassung an die erwähnten unterschiedlichen Betriebsverläufe entweder über den gesamten Temperaturbereich bei Warmlauf wirken kann, wie dies etwa den Diagramm entsprechend den Diagrammen der F i g. 3 und 5. Die Funktionsverläufe sind dabei frei wählbar.

In einer besonderen Ausgestaltung ist das GesamtsystcTi dann noch so ausgelegt, daß die Warmlaufumschaltung während des Startvorgangs unwirksam ist, damit nicht durch willkürliches Betätigen des Gaspedals während des Anlassens, was sehr häufig vorkommt, unterschiedliche Anlaßbedingungen durch die die Brennkraftmaschine jeweils bedienende Person eingeführt werden. Den einzelnen kleinen Diagrammen, die die Warmlaufknickfunktionen darstellen, läßt sich entnehmen, daß aus Abgasgründen im Bereich zwischen 20 bis 30° C das Kraftstoff-Luftgemisch durch sparsame Zuführung von Brennstoff relativ mager gehalten wird, während bei tieferen Temperaturen aus Fahrverhaltensgründen eine größere Anreicherung (steilere Funktion) erforderlich ist.

Allerdings kann diese größere Anreicherung, die insbesondere ein gutes Übergangsverhalten ermöglicht, bei Leerlauf zu fett sein, so daß die Schaltungen, wie im folgenden noch im einzelnen erläutert, so ausgelegt sind, daß in Abhängigkeit zum geöffneten oder geschlossenen Drosselklappenschalter auf mindestens zwei unterschiedliche Warmlauffunktionen umgeschaltet werden kann. Als im wesentlichen bestimmende Faktoren ergeben sich hierbei:

1. die Temperatur (Kühlwasser oder Zylinderkopf) des Motors,

2. Leerlaufkontakt des Drosselklappenschalters geschlossen,

3. Leerlaufkontakt des Drosselklappenschalters geöffnet.

Da je nach Auslegung und Motorbedarf unterschiedliche Warmlaufanreicherungen für Leerlauf und Teillast bzw. Vollast möglich sind und insgesamt eine feinfühlige Anpassung durch ein Knickfunktionsverhalten erzielt werden kann, ergibt sich eine Abgasverbesserung und ein verbessertes Fahrverhalten auch während des kritischen Warmlaufbereichs einer Brennkraftmaschine.

Weiter vorn ist schon darauf hingewiesen worden, daß es die Größe des Ausgangssteuerstroms Ia ist, der von der Warmlaufanreicherungsschaltung der in F i g. 2 dargestellten Teilschaltung zur Erzeugung der Kraftsioffcinspritziinpuise zugeführt wird. Im folgenden wird nunmehr im einzelnen die Erzeugung dieses Ausgangssteuerstroms Ia zur Realisierung unterschiedlicher Warmlaufknickfunktionsverläufe erläutert Das temperaturabhängige Element ist beim Ausführungsbeispiel der Fig.3 als NTC-Widerstand ausgebildet und mit dem Bezugszeichen Ä60 versehen. Der NTC-Widerstand R60 liegt in Reihe mit einer Spule //61, und der Reihenschaltung zweier Widerstände R 62 und R 63 zwischen den beiden Versorgungsleitungen, die auch hier wieder als Plusleitung 10 und Minusleitung 9 bezeichnet sind. Die Spule H 61 dient zur Entkopplung von Hochfrequenzeinflüssen, desgleichen ein parallel geschalteter Kondensator C64. Der Widerstand R 62 ist einstellbar ausgebildet und kann einen weiteren einstellbaren Widerstand Λ 62' parallel geschaltet haben. Der NTC-Widerstand verhält sich in Abhängigkeit zur Temperatur so, daß er bei tiefen Temperaturen einen großen Widerstandswert aufweist; sein Temperaturgang wird am Verbindungspunkt der beiden Widerstände R 63 und R 62 abgetastet und der Basis eines Transistors 7"65 zugeführt, der als Emitterfolger ausgebildet ist und über seinen Emitterwiderstand R 66 ein zum Temperaturgang des NTC-Widerstandes Ä60 proportionales, jedoch belastbares Potential erzeugt; der Transistor Γ65 arbeitet daher im wesentlichen als Impedanzwandler. Dieses Potential am Emitter des Transistors Γ65 ist ίο umso positiver, je tiefer die Temperatur der Brennkraftmaschine, d. h. mit anderen Worten, je größer der Widerstand R 60 ist, was bedeutet, daß ein über die einstellbaren Widerstände R 67 und R 67' zur Multiplizierteilschaltung 68 entsprechend der Schaltung 5 der F i g. 2 fließender Strom U proportional bzw., wie weiter unten noch erläutert wird, in einem bestimmten Temperaturbereich proportional zum Widerstandswert des Widerstandes R 60 ist.

Damit dieser Strom jedoch überhaupt fließen kann, muß ein bestimmtes Schwellenpotential am Ausgang des Transistors Γ65 überschritten sein; dieses Schweilenpotential bestimmt sich durch das dem zweiten Eingang des weiter vorn mit Bezug auf die Darstellung der F i g. 2 schon erläuterten Operationsverstärkers Γ29, Γ30 zugeführte Potential, welches sich durch die Dimensionierung der Widerstände Ä43 und R 44 bestimmt, des weiteren ist der Schwellenwert abhängig im wesentlichen von der Einstellung der Widerstände R 62, R 62'. Sobald die Schwelle der Multiplizierteilschaltung 68, die im übrigen in integrierter Schaltung ausgebildet ist, überschritten ist, kann der Strom fließen. In dem Diagramm zur F i g. 3 bedeutet dies, daß ein Steuerstrom Ia ab und unterhalb der Grenztemperatur ^i fließt. Ein oberhalb dieser Temperatur «?i liegender und vom NTC-Widerstand R 60 angezeigter Temperaturwert führt nicht zu einer Warmlaufanreicherung, d.h. die Dauer des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffeinspritzimpulses ti entspricht dem Kraftstoffeinspritzimpuls tiN, der den normierten Wert 1 aufweist.

Bestimmt sich die Schwelle durch die Widerstandswerte R 43, Λ 44 der F i g. 2 und im wesentlichen R 62 und R 63 der F i g. 3, so bestimmt sich die Größe des Stroms durch die Einstellung der Widerstände R 67, R 67'.

Da bei sehr tiefen Temperaturen der Widerstand R 60 extrem hohe Werte annehmen kann, was bedeutet, daß die Basis des Transistors Γ65 praktisch auf Pluspotential gelegt wird, ist dem Widerstand R 60 ab einem bestimmten Potential ein Widerstand parallel geschaltet, wozu die Reihenschaltung des Widerstands J? 69, der Diode D70 und der Widerstände R7t und R7i\ die beide einstellbar ausgebildet sind, den Einschaltpunkt bestimmt Die Ankopplung der Widerstände R 71, R 7\' an den Verbindungspunkt der Spule //61 bzw. allgemein an den NTC-Widerstand erfolgt über die Reihenschaltung einer Diode £>72, die ab einem bestimmten Spannungspotential an ihrer Anode leitend wird, und eines einstellbaren Widerstandes R 73, der wie bei dem vorliegenden Schaltungsaufbau häufig, zur besseren Einstellung auch aus zwei parallelen, einstellbaren Einzelwiderständen bestehen kann. Man erzielt auf diese Weise eine Begrenzung des Ausgangssteuerstroms U bei sehr tiefen Temperaturen.

Bei tieferen Temperaturen der Brennkraftmaschine wird der proportionale Verlauf der Warmlaufanreicherungsfunktion zwischen den Temperaturwerten Λ und &\ abgelöst durch einen versteuerten Verlauf, wozu ein

Zusatzstrom Iz ab dieser Temperatur ergänzend erzeugt wird. Bei einem Ausführungsbeispiel kann beispielsweise die Temperatur i?i 30" C entsprechen, was bedeutet, daß oberhalb dieser Temperatur eine Warmlaufanreicherung nicht mehr stattfindet, zwischen 20⁰C entsprechend ΰϊ und 30⁰C wird die Warmlauffunktion relativ mager gehalten und unterhalb von «?2, also unterhalb von 20⁰C erfolgt eine Versteilerung, wobei zunächst der durchgezogene Verlauf betrachtet wird.

Hierzu ist ein Transistor T75 vorgesehen, der mit seiner Emitter-Kollektorstrecke weitere einstellbare Widerstände R 76 und R 76' zu den Widerständen R 67, Λ 67' parallel legt sobald der Temperatur &2 unterschritten ist Zu diesem Zweck ist die Basis des Transistors T75 an einen zwischen Plus- und Minusleitung 10, 9 gelegten Spannungsteiler angeschlossen, der aus der Reihenschaltung eines Widerstandes Ä77, zweier Dioden D 78 und D 79 und eines Widerstandes R 80 besteht der einstellbar ausgebildet ist und auch zwei Parallelwiderstände umfassen kann. Durch die Potentialverhältnisse zwischen Basis und Emitter des Transistors Γ75, der über die Widerstände R 76, R 76' am Emitter des Transistors Γ65 liegt dessen Potential sich in Abhängigkeit zur Temperatur, gesteuert durch den NTC-Widerstand, verschieben kann, bestimmt sich, wie ersichtlich, der Einschaltpunkt des Zusatzstroms Iz und damit die Versteilerung der Warmlaufanreicherungsfunktion. Ergänzend kann dieser Spannungsteiler für die Steuerung des Basispotentials des Transistors T7S über einen Widerstand R 81 auch an das Ausgangspotential des Transistors 7" 65 angeschlossen sein. Wie ersichtlich, bestimmt sich durch die Dimensionierung des Widerstands R 80 der Einsatzpunkt der Versteilerung, während sich durch die Abstimmung der Widerstände R 76, R 76' die Größe des Zusatzstroms bestimmen läßt.

Ergänzend hierzu ist es, wie weiter vorn schon erwähnt bei manchen Fahrzeugen erforderlich, für Leerlauf und Teillast oder Vollast unterschiedliche Warmlauf anreicherungsfunktionen zu realisieren. Hierzu wird über die Eingangsklemme 90 und einen Widerstand R 91, der einstellbar ausgebildet ist, sowie einer mit diesem in Reihe geschalteten Diode D 92 gezielt in die Spannungsverhältnisse des das Basispotential des Transistors Γ 75 steuernden Spannungsteiler in der Weise eingegriffen, daß der Basis des Transistors T 75 bei Leerlauf der Brennkraftmaschine ein positiveres Potential zugeführt wird, so daß der Transistor Γ75 stärker in seinen Sperrbereich gesteuert und daher der von ihm gelieferte Zusatzstrom Iz geringer wird. Man erzielt also bei Leerlauf eine schwächere Warmlaufanreicherung als bei Vollast, was dem gestrichelten Kurvenverlauf des Diagramms entspricht Hierzu ist, wie schon erwähnt, ein Leerlaufschalter beispielsweise mit der Drosselklappe verbunden, der bei Leerlauf der Klemme 90 positives Potential zuführt.

Eine alternative Ausgestaltung ist dadurch möglich, daß über eine Verbindungsleitung 93 der Basis eines Transistors Γ94 ein positives Potential zugeführt wird, wodurch dieser leitend gesteuert wird und über seine Kollektor-Emitterstrecke einen einstellbaren Widerstand R 95 parallel zu den Widerständen R 71, R 71' legt. In diesem Fall läßt sich gezielt das vom NTC-Widerstand der Basis des Transistors Γ65 zugeführte Potential erniedrigen, so daß, wie ersichtlich, der gleiche Zweck erzielt wird, lediglich mit dem Unterschied, daß die Steuerung von vorn unmittelbar durch Beeinflussung der Charakteristik des NTC-Widerstandes erfolgt.

Schließlich weist die Schaltung der F i g. 3 noch einen Transistor Γ96 auf, der über ein positives Potential am einer Eingangsklemme 97, welches dort dann auftaucht« wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird, und die Reihenschaltung von Widerständen Λ 98 und Ä99 lei· tend gesteuert wird. Beim Startvorgang schaltet dieser Transistor Γ96 daher durch und leitet über eine mit seinem Kollektor verbundene Diode D100 das ein Unnschaltverhalten herbeiführende Potential an der ELiigangsklemme 90 (entsprechend Leerlauf- oder Vollast ·

ίο stellung des Gaspedals) gegen Masse oder Minusleiturig 9 ab. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß die Umschaltung der Knickfunktion je nach Betriebszustand der Brennkraftmaschine für den Anlaßvorgang aufgehoben wird, damit eine willkürliche Betätigung des Ga:;-pedals keine unterschiedlichen Funktionsverläufe bewirkt

Bei der alternativen Ausgestaltung (Umschaltung über den Transistor 7"94) erfolgt der Eingriff während des Startvogangs über eine Verbinuungsleitung 101 und eine Diode D102 vom Kollektor des Transistors V¥» auf die Basis des Transistors 794 dahingehend, daß hier ebenfalls ein positives Potential abgeleitet wird und daher der Transistor 7"94 in seinem Sperrzustand verbleibt Die Schaltung der F i g. 3 ist daher ersichtlich in der Lage, den Warmlauffunktionsverlauf des zugehörigen Diagramms zu realisieren, einschließlich Knickfunktion und zusätzlicher Umschaltung je nach Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
Die Warmlaufanreicherungsschaltung der Fig.4 ist so aufgebaut daß man die Warmlaufumschaltung, wie in den beiden Diagrammen gezeigt schon einsetzen lassen kann vom Beginn der Warmlaufanreicherung überhaupt so daß je nach Stellung der Drosselklappe, also ob Leerlauf oder Teillast (Vollast) zwei verschiedene Warmlaufanreicherungs-Knickfunktionsverläufe erzielt werden. Da die Schaltungsdarsiellung der Fig.4 eine Anzahl von Schaltungselementen aufweist, die zu der der F i g. 3 identisch sind (dies trifft im übrigen auch auf die F i g. 5 und 6 zu), tragen diese auch identische IBezugszeichen und werden im folgenden nicht weiter erläutert. Unterschiedlich zu der Schaltung der F i g. 3 ist daß das positive Potential des geschlossenen Leerlaufschalters an der Klemme 90 nicht mehr in das Schaltverhalten des Transistors T75 eingreift; dieser Transistor liegt an Potentialen, die sich lediglich durch die Veränderung der Temperatur (gesteuert über den NTC-Widerstand R 60) verschieben, so daß der Einsatz der Knickfunktion bei &t nicht mehr vom LL- oder VZ/TL/Schalter abhängig ist. Diese Umschaltung auf den jeweiligen Betriebszustand erfolgt beim Auslährungsbeispiel der F i g. 4 über einen zusätzlichen Transistor Π10, der mit seiner Emitter-Kollektorstrecke: in Reihe mit einem einstellbaren Widerstand AIII parallel zu den Widerständen /?67, R 67' liegt und der an seiner Basis angesteuert wird über einen Widerstund Λ 112 vom Kollektorpotential eines Schalttransistors T113, dem das bei Leerlauf schalter geschlossen positive Klemmenpotential der Klemmen 90 an seiner Basis zugeführt wird. Solange sich der Transistor 7" 113 bei 1-chlen eines positiven Potentials an seiner Basis in seinem Sperrzustand befindet, solange liegt auch die Basis <ies Transistors TUO über einen Widerstand R 114 an Plusleitung 10 und ist daher ebenfalls gesperrt. Es ist ersichtlich, daß sich auf diese Weise der Funktionsverlauf des Diagramms der F i g. 4a erzielen läßt, d. h. bei geschlossenem Lcerlaufschalter ergibt sich ein Zusatzstrom für den Transistor TUO für den gesamten Warmlaufan reicherungsbereich, so daß sich der Funktionsverlau' in

Abhängigkeit zum Betriebszustand der Brennkraftmaschine ab Einsetzen der Warmlaufanreicherung, d. h. bei Unterschreiten der Temperalu; &-> in die beiden dargestellten Zweige öffnet Über den Anschluß des Kollektors des Transistors Π13 am Verbindungspunkt des Widerstands Ä69 mit der Diode D 70 mittels der Reihenschaltung eines einstellbaren Widerstandes Λ 115 und einer Diode D116 erfolgt gleichzeitig bei dem Betriebszustand Leerlauf eine Bedämpfung des gesamten Warmlaufanreicherungsbereichs.

Da es andererseits auch Brennkraftmaschinen gibt, die in Teillast-Vollast-Bereich eine größere Anreicherung erforderlich machen, ist eine einfache Umkehrschaltung vorgesehen, die aus einem dem Transistor Γ113 vorgeschalteten und diesen steuernden Transistor Γ117 besteht, dessen Basis angesteuert wird über die Klemme 90, nunmehr jedoch durch Betätigung eines Vollast-(Teillast)-Schalters, der ebenfalls an die Klemme 90 Pluspotential legt In diesem Fall entfällt dann der im Basisansteuerkreis des Transistors ¹T113 von der Klemme 90 liegende Widerstand R 118 und die Diode D119, desgleichen entfällt die Diode D102', die, wie weiter vorn schon erläutert, beim Startvorgang die Wirkung des Transistors Π13 außer Kraft setzt Die Ansteuerung des Transistors Π13 erfolgt dann lediglich noch über den Kollektorwiderstand R120 des Transistors Tl 17, so daß man, wie ersichtlich, eine Umkehrung der LL-Kurvenverläufe mit den TZ/VZ^-Kurvenverläufe entsprechend den beiden Diagrammen der F i g. 4a und 4b erzielt

Die Warmlatifanreicherungsschaltung der Fig.5 schließlich unterscheidet sich zu der der F i g. 3 nur insofern, als die Anreicherungsumschaltung zwischen den jeweiligen Betriebszuständen umgekehrt ist, d.h. die Brennkraftmaschine erhält hier entsprechend der von ihr benötigten Auslegung beim Leerlauf ein fetteres Gemisch bei relativ tiefen Temperaturen, die den Temperaturwert #2 übersteigen. Zu diesem Zweck liegt der Verbindungspunkt der Dioden D 78 und D 79 der F i g. 3 über die Diode D 92 und den einstellbaren Widerstand R 91 nicht mehr an der wahlweise mit positivem Potential versorgbaren Klemme 90, sondern ist fest an die Plusleitung 10 angeschlossen, so daß beispielsweise bei geöffnetem Leerlaufschalter, also im Teillast-Vollastbereich mit einem abgemagerten Gemisch, wie das Diagramm zur Fig.5 zeigt, gefahren wird. Wird an die Klemme 90' positives Potential angelegt, dann erfolgt eine Ansteuerung eines Transistors T130 über die Widerstands-Diodenreihenschaltung R131, D132 und R 133, der Transistor Tl30 wird leitend und sperrt die Diode D92, da sie über die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors T130 an Massepotential der Minusleitung 9 gelegt wird. Dies führt dann zur öffnung der Kurvenverläufe für Teillast und Vollast, da der Transistor T75 stärker leitend gesteuert wird und sich der Zusatzstrom für Leerlauf erhöht. Gleichzeitig erfolgt über den Transistor 7*96 beim Startvorgang eine Abschaltung dieses Steuerungsvorganges, damit eine Unabhängigkeit von der Stellung des Gaspedals erzielt wird; hierzu ist der Verbindungspunkt des Widerstands R 131 mit der Diode D 132 über eine Diode D135 und die Kollektor-Emitterstrecke des Transistors Γ96 beim Startvorgang an Masse gelegt. Das positive Potential der Klemme 90' gelangt im übrigen über einen einstellbaren Widerstand R 136 und eine Diode D 137 auf das Dämpfungsglied, wodurch es zu einer Verringerung des Dämpfungseinflusses über die Diode D 72 während des Leerlaufs kommt.

Es ist ersichtlich, daß es mit den Warmlaufanreicherungsschaltungen der F i g. 3,4 und 5 gelingt, die vielfältigsten Kurvenverläufe, Knickfunktionen und Umschaltmöglichkeiten, die sich durch das öffnen der Warmlaufanreicherungskurven ergeben, zu realisieren; wobei im übrigen darauf hingewiesen werden muß, daß anstelle des Schließens des Leerlaufschalters, der an die Klemme 90 ein positives Potential legt, auch das Schließen eines Vollastschalters in Betracht gezogen werden kann, so daß sich die Begriffe Leerlauf und Vollast auch jeweils in den Kurven umkehren können, wie dies durch die in Klammern gesetzten Ausdrücke an den Diagrammen angegeben ist
Die Darstellung der F i g. 6 enthält schließlich noch einen Lösungsvorschlag für eine Warmlaufanreicherungsschaltung bei Brennkraftmaschinen, bei denen nicht sämtliche Zylinder an die gleiche elektronische Kraftstoffeinspritzanlage angeschlossen sind oder angeschlossen werden können, wie dies beispielsweise bei Achtzylinder-Brennkraftmaschinen in V-Form der Fall sein kann. Bei solchen Brennkraftmaschinen ist es erwünscht, die beiden Zylinderbänke getrennt zu steuern, zu regeln und in ihrem Warmlauf zu beeinflussen, da für beide Zylinderbänke, wie einzusehen ist, durchaus getrennte Bedingungen vorherrschen können. Die Schaltung der F i g. 6 enthält daher wieder den NTC-Widerstand R 60 in Reihe mit einem Widerstand R 62" und R 63, wobei jedoch die Schwellwerteinstellung nicht in dieser Reihenschaltung vorgenommen wird, sondern getrennt für beide zu steuernden Bereiche im Emitterkreis des Transistors Γ65. Der Emitter des Transistors Γ65 ist hierzu über getrennte einstellbare Widerstände R 140 und R 141 und damit in Reihe geschaltete Widerstände R142, R 1*3 mit Minusleitung 9 verbunden, wobei der Verbindungspunkt dieser Widerstände jeweils mit der Reihenschaltung eines Widerstands R 144 in Reihe mit einem einstellbaren Widerstand R 144' bzw. R145 mit einem einstellbaren Widerstand R145' verbunden ist. Die freien Anschlüsse dieser Widerstände liefern dann getrennt an Klemmen 146 und 147 Ausgangspotentiale, die, falls gewünscht, dann weiter verarbeitet werden können entsprechend den Schaltungen der F i g. 3 bis 5 und etwa den dortigen Emitteranschlußpunkten des Transistors T65 entsprechen können, so daß Ausgangssteuerströme IÄ für beide Zylinderbänke unterschiedlich erzeugbar sind. Darüber hinaus sind die Verbindungspunkte der Widerstände R 144 mit R 144' bzw. R 145 mit R145' über Verbindungsleitungen 148 bzw. 149, in denen die Reihenschaltungen einer Diode

so D150 mit einem einstellbaren Widerstand D151 bzw. D152 mit einem einstellbaren Widerstand R153 liegen, mit Verbindungspunkten von Spannungsteilerschaltungen verbunden, die über den Versorgungsleitungen liegen und jeweils aus der Reihenschaltung eines Wider-Standes R 154 bzw. R154', einer Diode D155 bzw. D155' und jeweils eines einstellbaren Widerstandes R 156 bzw. R 156' gegen Masse gebildet sind. Die Widerstände R 140 und R 141 dienen zur Schwellwerteinstellung der Warmlaufanreicherung, d. h. eine Einstellung dieser Widerstände gibt den Temperaturwert vor, der die Warmlaufanreicherung für beide Zylinderbänke getrennt einsetzen läßt, die einstellbaren Widerstände R !44' und R 145' dienen der Einstellung der Kurvensteigerung beim Warmlauf. Darüber hinaus läßt sich jeder Warmlaufanreicherungsschaltung eine eigene Dämpfung verleihen, und zwar über die Reihenschaltungen der Widerstände R 154, R 154', Dioden D 155, D 155' und Widerstände R 156, R 156', die zusammen

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mit den einstellbaren Widerständen R 151 und R153 das Potential am Verbindungspunkt der Widerstände R144, J? 144' bzw. R145, R 145' begrenzen. Das bedeutet, daß auch die Dämpfung selektiv einstellbar ist und nicht auf den NTC-Widerstand Ä60 unmittelbar einwirkt Schließlich weist die Schaltung der Fig.6 noch Transistoren T160 und Γ160' auf, die an ihrer Basis vom gleichen Spannungsteilerpotential einer Spannungsteilerschaltung aus einem Widerstand R161, einer Diode D162 und einem einstellbaren Widerstand R 163 angesteuert sind. Die Transistoren T160 und 7Ί60' liegen in Reihe mit einstellbaren Widerständen R165 und R 165' parallel zum Emitter des Transistors Γ65, und der jeweiligen Ausgangsklemme 146 bzw. 147, so daß diese Transistoren etwa der Wirkungsweise des Transistors T75 der weiter vorn besprochenen Schaltingen entsprechen, d. h, daß sich über die Einstellung der Widerstände R165 und R 165' selektiv die Steigung eines zusätzlichen Versteilerungsbereichs der Warmlaufanreicherungskurve einstellen läßt, während die Schwelle, d. h. der Einsatzpunkt bzw. der Knick der Warmlaufversteilerung sich durch Einstellung des Widerstandes R 163, hier allerdings für beide Einheiten, gemeinsam, einstellen läßt

. Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Warmlauf anreicherung des einer Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffluftgemischs, wobei die Brennkraftmaschinentemperatur von einem Temperatursensor erfaßt und die Menge des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffs zusätzlich zur Drehzahl und der von der Brennkraftmaschine angesaugten Luftmenge in Abhängigkeit to zum erfaßten Temperaturwert verändert wird, d a durch gekennzeichnet, daß

a) in ersten vorgegebenen Temperaturbereichen die zur Warmlaufanreicherung zusätzlich ge- is führte Kraftstoffmenge proportional zur gemessenen Maschinentemperatur bemessen wird, daß

b) unter Bildung von Warmlaufknickfunktionen in vorgegebenen, zweiten, anschließenden Temperaturbereichen ein zur Steigerung der ersten gegebenen Warmlauffunktion steilerer Verlauf der Abhängigkeit der zusätzlichen Kraftstoffmenge für die Warmlaufanreicherung über der Temperatur durch entsprechend überproportionale Kraftstoffzugabe bewirkt wird und daß

c) zwischen vorgegebenen Zweigen der Warmlaufknick-Gesamtfunktion in Abhängigkeit zu äußeren Brennkraftmaschinenparametern (Leerlauf, Teillast, Vollast) Umschaltungen vorgenommen werden, die die Steilheit einzelner Zweige der hierdurch jeweils maßgebenden Warmlaufknickfunktion zusätzlich verändern.

2. Warmlaufanreicherungsschaltung für eine Brennkraftmaschine, mit einem im Bereich der Brennkraftmaschine angeordneten Temperatursensor als Teil einer Steuerschaltung, die in Abhängigkeit zur Brennkraftmaschinentemperatur einen veränderlichen Strom erzeugt, der die Menge des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffs ergänzend und temperaturabhängig bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 der den Temperatursensor (NTC-Widerstand R 60) enthaltenden Steuerschaltung (2) eine Zusatzschaltung (4) zugeordnet ist, die bei vorgegebenen Temperaturwerten jeweils einen Zusatzstrom zum temperaturabhängigen Strom erzeugt, derart, daß sich unter Bildung von Warmlaufknickfunktionen mindestens eine Versteilerung der die der Brennkraftmaschine zur Warmlaufanreicherung zuzuführenden Kraftstoffmenge bestimmenden Funktion ergibt, und daß

eine Umschalteinrichtung vorgesehen ist, die in ihrem Schaltverhalten durch mindestens ein aus dem Betrieb der Brennkraftmaschine abgeleitetes Signal (Leerlauf — Teillast — Vollast) gesteuert ist und mindestens eine der den Strom bzw. den Zusatzstrom erzeugenden Schaltungen (Steuerschaltung 2, Zusatzschaltung 4) mindestens mittelbar so beeinflußt, daß sich für unterschiedliche Betriebszustände der Brennkraftmaschine unterschiedliche Steigungen der Warmlaufknickfunktion in mindestens einem Steigungszweig ergeben.

3. Warmlaufanreicherungsschaltung nach An- bf> spruch 2 für eine elektronische Kraftstoffeinspritzanlage, deren die eingespritzte Kraftstoffmenge pro Hub bestimmende Schaltung einen durch seine gesteuerte Ladung und Entladung die Dauer von Kraftstoffeinspritzimpulsen vorgebenden elektrischen Energiespeicher (Kondensator) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der die jeweils maßgebende Warmlaufknickfunktion bildende Gesamtstrom aus Steuerschaltung (2) und Zusatzsch?Jtung (4) Teil des Entladestroms des Kondensators ist

4. Warmlaufanreicherungsschaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtstrom für die Warmlauffunktion einem in der die Dauer der Kraftstoffeinspritzimpulse bestimmenden Teilschaltung der Kraftstoffeinspritzanlage angeordneten Operationsverstärker (T29, 7*30) zuführbar ist, dessen anderem Eingang über einen Spannungsteiler (R 43, R 44) ein die Einsatzschwelle der Warmlaufanreicherung mitbestimmendes Konstantsignal zugeführt ist.

5. Warmlaufanreicherungsschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Operationsverstärkers über einen Transistor f7*34) eine symmetrische, aus zwei Transistoren (T35, Γ36) bestehende Transistorschaltungsanordnung in der Weise beeinflußt, daß in beiden Transistoren der gleiche Strom fließt, wobei einer der Transistoren (T35) der symmetrischen Transistoranordnung mit seinem Kollektor mit dem Eingang des Operationsverstärkers (Basis von Γ29) verbunden ist, derart, daß der Ausgangssteuerstrom (I_A) als identischer Strom von einem Schaltungspunkt (Pl) über die Kollektoremitterstrecke des anderen, die symmetrische Transistoranordnung bildenden Transistors (T36) abgeführt wird, wobei diesem Schaltungspunkt (Pl) der sich im wesentlichen aus aus der der Brennkraftmaschine zugeführten Luftmenge bestimmende Entladestrom zugeführt ist.

6. Warmlaufanreicherungsschaltung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltungspunkt (Pl) mit dem Kollektor eines Transistors (T3S) verbunden ist, der mit einem weiteren Transistor (T39) eine symmetrische, in beiden Transistoren den gleichen Strom führende Transistorschaltungsanordnung bildet, daß der Kollektor des anderen Transistors (T39) dieser Schaltungsanordnung mit dem Emitter eines Transistors (T40) und dessen Kollektor mit dem Emitter eines weiteren Transistors (T43) verbunden ist, der mit seinem Kollektor an dem einen Anschlußpunkt des in seiner Umladung gesteuerten Kondensators (6) liegt.

7. Warmlaufanreicherungsschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur ergänzenden, den Beginn der Warmlaufanreicherung angebenden Schwellwertbestimmung der temperaturabhängige Widerstand (R(Hi) in Reihe mit einem einstellbaren Widerstand (R 62 R 62') und einem weiteren Widerstand (R 63) liegt, wobei dieser Reihenschaltung ein dem Temperaturgang des temperaturabhängigen Widerstandes abtastender und als Impedanzwandler geschalteter Transistor (T65) nachgeschaltet ist, dessen Emitter über eine einstellbare Widerstandsanordnung (R 67, R 67') mit dem Eingang des Operationsverstärkers (T29, Γ30) verbunden ist, derart, daß für einen vorgegebenen Temperaturbereich (??i —f?s) die Größe des Ausgangssteuerstroms (I_Λ) von den mit dem Emitter des Transistors (T65) verbundenen Widersländen (R f>7, RfiT) und der Schwell wert zur Warmlaufanreichcrung von den einstellbaren Widerständen (R 62, /?62') im Basiskreis des Transistors (T65) bestimmt

8. Warmlaufanreicherungsschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Widerständen (R 67, R 67') im Emitterkreis des Impedanzwandlers (TS5) die Kollekioremitterstrekke eines weiteren Transistors (T75) in Reihe mit einstellbaren Widerständen (R 76, R 76') angeordnet ist, dessen Basis über eine einstellbare Spannungsteilerschaltung (R 77, D 78, D 79, R 80) so vorgespannt ist, daß ab einer bestimmten unteren Temperaturgrenze (fc) ein ebenfalls dem Eingang des Operationsverstärkers (T29, Γ30) zuführbarer Zusatzstrom zur Versteilerung des Kennlinienverlaufs »Kraftstoffmenge pro Hub über Brennkraftmaschinentemperatur« zuführbar ist.

9. Warmlaufanreicherungsschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch Potentialverschiebung des die Basis des Zusatztransistors (T75) vorspannenden Spannungsteilers (R 77, D 78, D 79, R 80) mittels eines aus dem Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine abgeleiteten Signals (Leerlauf-Vollastschalter) eine Warmlaufumschaltung ab einer vorgegebenen Temperaturuntergrenze bewirkbar ist.

10. Warmlaufanreicherungsschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem im geschlossenen Zustand positives Potential führenden Leerlaufschalter verbundene Eingangsklemme (90) vorgesehen ist, die über einen Widerstand (R 91) und einer Diode (D 92) mit dem Verbindung;;-punkt der beiden Dioden (D 78, D 79) der Spannungsteilerschaltung (7? 77, D 78, D 79, Λ 80) verbunden ist.

11. Warmlaufanreicherungsschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausschaltung von Bedienungseinflüssen durch die Gaspedalstellung während des Startvorgangs ein zu diesem Zeitpunkt leitend gesteuerter Transistor (T9f>) vorgesehen ist, der über seine Kollektoremitterstrecke ein der Klemme (90) zugeführtes Eingangspotential nach Masse ableitet.

12. Warmlaufanreicherungsschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Dämpfung des Kennlinienverlaufs des NTC-Widerstands (R 60) bei tiefen Temperaturen diesem ein Widerstand (R 73, Ä71, R 7V) parallel schaltbar ist.

13. Warmlaufanreicherungsschaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der dem NTC-Widerstand (R 60) parallel schaltbare Widerstand Λ71, R7V) Teil einer Spannungsteilerschaltung (R 69, D 70) ist, deren Verbindungspupkt über eine bei einem vorgegebenen Spannungsanstieg über dem NTC-Widerstand (R 60) leitend geschaltete Diode mit diesem verbunden ist.

14. Warmlaufanreicherungsschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Warmlaufumschaltung in Abhängigkeit zum Betriebszustand eit: von der Eingangsklemme (90) betätigbarer Transistor (T94) vorgesehen ist, der e>o mit seiner Emittcirkollektorstrecke parallel zum parallelen DämpHingswiderstand (7? 71, RlV) des NTC-Widerstamis (R 60) liegt.

15. Warmlauf ^nreicherungsschaltung nach einem der Ansprüche i bis 14, dadurch gekennzeichnet, e>5 daß zur Umschaltung des Warmlaufanreicherungsverhaltens ab Einsetzen der Wannlaufanreicherung in Abhängigkei¹ zum Betriebszustand die Basis des einen Knickverlauf erzeugenden Zusatztransistors (T75) an einem konstanten Spannungsteilerpotential liegt und daß parallel zu diesem Transistor die Kollektoremitterstrecke in Reihe mit einem Widerstand (R 111) eines weiteren Transistors (7*110) geschaltet ist, der in seinem Betriebszustand von dem an der Eingangsklemme (90) anliegenden Betriebszustandssignal der Brennkraftmaschine steuerbar ist

16. Warmlaufanreicherungsschaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Paralleltransistors (T 110) ein die Eingangsklemme (90) in seinem Eingangskreis aufweisender Transistor (T 113) vorgesehen ist, dem gegebenenfalls zur Umkehrung der unterschiedlichen Kurvenverläufe (Leerlauf-Vollastknickfunktionsverläufe) ein Umkehrtransistor (Ti 17) vorgeschaltet ist, der ebenfalls von dem an der Eingangsklemme (90) anliegenden Betriebszustandssignal angesteuert ist

17. Warmlaufanreicherungsschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsklemme (90) der Warmlaufanreicherungsschaltung wahlweise mit einem Leerlaufschalter oder mit einem Vollastschalter verbindbar ist, derart, daß die Umschaltung der Knickfunktion Kraftstoffmenge über Brennkraftmaschinentemperatur den Erfordernissen der Brennkraftmaschine anpaßbar ist.

18. Warmlaufanreicherungsschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur zusätzlichen Warmlaufanreicherung im Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine ein von dem Potential der Eingangsklemme (90') angesteuerter Transistor (T 130) vorgesehen ist, der bei Vorliegen des Leerlaufsignals ein der Basisspannungsteilerschaltung (7? 77, D 78, D 79, Ä80) des Zusatztransistors (T7S) ergänzend zugeführtes positives Festpotential gegen Masse ableitet, derart, daß über den Zusatztransistor (T75) ein erhöhter Zusatzsteuerstrom Iz) fließt.

19. Warmlaufanreicherungsschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zur getrennten Ansteuerung zweier oder mehr Zylinderbereiche der gleichen Brennkraftmaschine dem Impedanzwandler (T65) getrennte und getrennt einstellbare Ausgangswiderstandsanordnungen (R 141, R 144'; R 140, R 145') zugeordnet sind, daß der Eingangskreis des Impedanzwandlers (T65) aus der einfachen Reihenschaltung des NTC-Widerstands (R 60) mit zwei weiteren Widerständen (R 62", R 63) besteht und daß zur selektiven Dämpfungseinstellung getrennte, einstellbare Spannungsteilerschaltungen (154, D 155, R 156; R 154', D 155', R 156') vorgesehen sind, die über einstellbare Widerstände (R 151, R 153) auf die getrennten Emitterausgangskreise einwirken.

20. Warmlaufanreicherungsschaltung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines Knickfunktionsverhaltens im Emitterkreis des Impedanzwandlers (T65) zwei von einem gemeinsamen, einstellbaren Spannungsteiler (R 161, L· 262, R 163) angesteuerte und in Reihe mit ihren Emitterkollektorstrecken einstellbare Widerstände (R 165, R 165') aufweisende Transistoren (7Ί60, Γ160') vorgesehen sind.