DE2614486A1 - Elektronisches brennstoffeinspritzsystem fuer brennkraftmaschinen, insbesondere in kraftfahrzeugen - Google Patents
Elektronisches brennstoffeinspritzsystem fuer brennkraftmaschinen, insbesondere in kraftfahrzeugenInfo
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Description
Patentanwälte
Dipl.-Ing.W.Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. B.Jochem
Dipl.-Ing.W.Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. B.Jochem
Frankfurt am Main. Staufenstrasse 36
In Sachen:
Ford-Werke Aktiengesellschaft
Ottoplatz 2
5ooo Köln-Deutζ
Ottoplatz 2
5ooo Köln-Deutζ
Elektronisches Brennstoffeinspritzsystem
für Brennkraftmaschinen, insbesondere in Kraf t fahr ζeugen.
Die Lrfindung betrifft ein elektronisches Brennstoffeinspritzsystem
für Brennkraftmaschinen, insbesondere in Kraftfahrzeugen mit einer Einrichtung zum Erzeugen eines die Brennstoffeinspritzmenge
bestimmenden elektrischen Signals und ist insbesondere zur Anwendung in Verbindung mit stoßfördernden
Einspritzpumpen bestimmt, bei denen die der Brennkraftmaschine zugeführte Brennstoffmenge eine Funktion der Dauer
der den Einspritzpumpen aufgegebenen elektrischen Impulse ist. Die Erfindung ist nichtsdesto weniger jedoch auch bei
Brennstoffeinspritzsystemen mit dauerfördernden Einspritzpumpen anwendbar. Brennstoffeinspritzsysteme, auf welche
die Erfindung anwendbar ist, sind beispielsweise durch die US-PS 3 741 171, 3 742 92o, 3 747 575, 3 747 576, 3 747
und 3 763 833 bekannt.
Bei bekannten Brennstoffeinspritzsystemen für Brennkraftmaschinen mit stoßfördernden Einspritzpumpen wird für gewöhnlich
die Impulsdauer für die Betätigung der Einspritzpumpe während des Andrehens der Maschine derart gesteuert,
daß die Einspritzpumpe mit einer festgelegten Impulsbreite
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betätigt wird. Diese für die Dauer des Andrehens festbleibende Impulsbreite kann als Funktion der Maschinentemperatur
oder andere Maschinenparameter verschieden sein, beispielsweise kann die Impulsbreite einen bestimmten Wert
besitzen, wenn die Maschine warm ist, und einen davon verschiedenen Wert, wenn die Maschine kalt ist. In jedem
Fall muß diese feste Andreh-Impulsbreite bei den bekannten Brennstoffeinspritzsystemen für jede Maschinenkonstruktion
durch Ermittlung der Charakteristika der Maschine bestimmt werden, so daß eine geeignete Impulsbreitenfunktion
für das Anspringen der Maschine erhalten wird. Für gewöhnlich ist die beim Andrehen verwendete feste Impulsbreite
etwas mager in bezug auf das Luft-Brennstoff-Verhältnis, wie es zum Anspringen der Maschine erforderlich ist, jedoch
ist mit dem Andrehen der Maschine über eine gewisse Zeitdauer ein Ansteigen der Anreicherung des Luft-Brennstoff-Gemisches
verbunden, bis die Maschine schließlich anspringt. Diese Ausbildung der bekannten Brennstoffeinspritzsysteme
zieht jedoch nicht die Bedingungen der Maschine in bezug auf die Brennstoffmenge in Betracht, die schon in der Ansaugleitung
oder den Verbrennungsräumen unmittelbar vor dem Andrehen vorhanden gewesen sein kann.
Aufgabe der Erfindung ist es demnach, ein Brennstoffeinspritzsystem
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Maschine nach Beginn des Andrehens selbsttätig diejenige
Brennstoffmenge zugeteilt bekommt, die, unabhängig davon, ob die Maschine warm oder kalt ist oder sich in
"abgesoffenem" oder einem anderen außergewöhnlichen Zustand
befindet, ein sicheres Anspringen gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
die Einrichtung einen elektronischen Schaltkreis zur Anreicherung der Einspritzmenge durch Vergrößerung des diese
bestimmenden Signals während des Andrehens der Brennkraftmaschine enthält, welcher sich aus einem Schaltungsteil
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zum Erzeugen eines elektrischen Anreicherungssignals, das
sich mit der Eeginn des Andrehens folgenden Zeit ändert, und einem Schaltungsteil zum Verknüpfen dieses Anreicherungssignals
mit mindestens einem anderen, die einzuspritzende Brennstoffmenge wiedergebenden Signals zusammensetzt, wobei
das dabei erzeugte kombinierte Signal das Signal für die Regelung der Einspritzmenge bildet und die zeitliche Veränderlichkeit
des Anreicherungssignals während des Andrehens der Brennkraftmaschine nach dem Beginn des Andrehens
die vom elektrischen Brennstoffsignal bestimmte Brenne toffmenge erhöht.
Merkmale zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich au· den Unteransprüchen·
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend
in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Elockschaltbild einer Anreicherungsschaltung
zum Einbau in ein elektronisches Brennstoffeinspritzsystem für eine funkengezündete Brennkraftmaschine,
Fig. 2 in einem Diagrairm den Verlauf des Brennstoffanreicherungs-Spannungssignals
über der Zeit während des Anlassens .einer Brennkraftmaschine mit Brennstoffeinspritzung für ein kurzes
Zeitintervall unmittelbar nach dem Start der Maschine und
Fig. 3 den detaillierten Stromlaufplan einer Anreicherungsschaltung
entsprechend dem Blockschaltbild nach Fig. 1 zur Erzeugung eines elektrischen Anreicherungesignals der in Fig.2
dargestellten Art.
In der Zeichnung, in welcher for die gleichen Elemente in
den verschiedenen Ansichten die gleichen Bezugszeichen verwendet sind, ist in Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Brennstoffanreicherungsschaltung
zum Einbau in ein elektronisches Brennstoffeinspritzsystem, insbesondere zur Verwendung zusammen
mit einem 8-Zylinderviertaktmotor mit Funkenzündung und elektronischer Brennstoffeinspritzung gezeigt. Fig. 3
gibt ein detailliertes schematisches Wirkschaltbild der Schaltung zur Vollführung der im Blockschaltbild nach Fig.1
gezeigten Funktionen wieder und enthält ferner Schaltungemittel zur Kombination eines durch die Schaltung nach
Fig. 1 erzeugten elektrischen Anreicherungesignals mit
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einem anderen elektrischen Signal, wie es typischerweise
in einem elektronischen Brennstoffeinspritzsystein erzeugt wird und charakteristisch für die in die Maschine einzuspritzende
Brennstoffmenge ist.
Die in Fig. 1 gezeigte Anreicherungsschaltung, die dort in ihrer Gesamtheit mit 1o bezeichnet ist, hat die Aufgabe,
ein elektrisches Anreicherungs-Ausgangssignal bei 12 mit der Wellenform 14 nach Fig. 2 zu schaffen, die eine Spannung
ist, welche als Funktion der Zeit unmittelbar nach dem Beginn des Anlassens der Maschine sich ändert.
In dem Blockschaltbild nach Fig. Iwerden Taktimpulse, die
proportional der Drehzahl der Maschine sind, als Lingang einem Gatterkreis 16 zugeführt, der einen Ausgang 18 hat.
Der Ausgang 1fa bildet zugleich den Eingang für einen monostabilen
Multivibrator 2o mit eineir Ausgang 22. Das Ausgangssignal des Multivibrators 2o wird einem Stufengenerator
zugeführt, der die in Fig. 2 veranschaulichte Spannung 14 an seinem Ausgang 12 erzeugt.
Vorzugsweise treten die dem Gatterkreis 16 zugeführten Taktimpulse, die ebenso dem Eingang 26 eines Gleichrichters
26 zugeführt werden, in einem Verhältnis von einem Impuls pro Linspritzung von den elektrisch betätigten Einspritzpumpen
des Einspritzsystems auf. Wenn acht Einspritzpumpen vorhanden sind, die aufeinanderfolgend und umabhängig von
einem elektronischen brennstoffeinspritzsysteir gesteuert
werden, werden also acht Taktimpulse für je zwei Umdrehungen der Kurbelwelle vorhanden sein oder ein Impuls
für eine Viertelumdrehung der Kurbelwelle. Es können verschiedene Mittel zur Schaffung dieser Taktimpulse eingesetzt
werden, vie ein elektromagnetischer Fühler, der an einer gezahnten oder geschlitzten Scheibe od.dgl. ange-
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ordnet ist, die an der Kurbelwelle der Maschine oder dem Zündverteiler befestigt ist. Derartige Einrichtungen sind
in der elektronischen Einspritztechnik und auf dem Gebiet der elektronischen Zündsysteme für funkengezündete Brennkraftmaschinen
wohlbekannt (US-PS 3 835 819).
Der Ausgang des Gleichrichters 26 bildet den einen Eingang
zu einem Spannungsvergleicher 32. Der andere Eingang 34 zum Spannungsvergleicher 32 ist eine Bezugsspannung. Der Ausgang
36 des Vergleichers 32 führt zu einem monostabilen Multivibrator 2o, um dessen Ausgangssignal unter an späterer
Stelle beschriebenen Umständen zu unterbinden. Auch führt eine Signalleitung 36 zum Stufengenerator 24, um diesen in
dem Augenblick zurückzustellen, wenn die Brennstoffpumpe,
die normalerweise einen Teil des elektronischen Einspritzsystems bildet, stoppt oder die Maschine stillsteht.
Im Betrieb der Schaltung nach Fig. 1 werden die Taktimpulse dem Eingang 15 des Gatterkreises 16 aufgegeben, wenn das
Anlassen der Maschine beginnt. Diese Taktimpulse werden durch den Gatterkreis 16 bis zu dessen Ausgang 18 dergestalt
übertragen, daß ein jeder Taktimpuls den monostabilen Multivibrator 2o ansteuert. Als Ergebnis erscheint an dem Ausgang
22 des Multivibrators 2o ein Impuls von fester Dauer für einen jeden der dem Eingang 15 zugeführten Taktimpulse.
Der Stufengenerator 24 integriert das Spannungsniveau dieser Multivibrator-Ausgangsimpulse an seinem Eingang 22 über die
Dauer eines jeden der mit festgelegter Dauer auftretenden Multivibrator-Ausgangsimpuls. Dies erzeugt die ausgeprägten
Stufen im Spannungsniveau des Signals 14, die am Ausgang des Stufengenerators 24 auftreten. Die Anstiegszeit für
einen jeden der ausgeprägten Stufenwechsel entspricht der Breite der Ausgangsimpulse vom Multivibrator 2o.
Die dem Eingang 26 des Gleichrichters 28 zugeführten Takt-
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impulse führen zu einer Spannung am Gleichrichterausgang 3o,
die proportional der Winkelgeschwindigkeit der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine ist. Während des Anlassens der
Maschine ist diese Spannung an Ausgang 3o im wesentlichen konstant; wenn hingegen die Maschine anspringt, steigt die
Spannung am Ausgang 3o plötzlich an. Die Bezugsspannung an der Leitung 34 wird derart eingestellt, daß sie einer Winkelgeschwindigkeit
der Maschine entspricht, die den Lauf der Maschine anzeigt. Wenn die Maschhe anspringt, überschreitet
die Spannung am Ausgang 3o die Bezugsspannung am Vergleichereingang 34, und der Vergleicherausgang 38 liefert ein Signal,
das diesen Zustand wiedergibt. Das Signal am Ausgang 36 hindert den Multivibrator 2o an der Erzeugung jeglicher
weiterer Impulse an seinem Ausgang l2, und die ausgeprägten
Stufen in dem Signal 14 am Ausgang 12 des Stufengenerators beenden ihr Auftreten. Aus Signal am Ausgang 36 des Vergleichers
32 wird außerdem dem Stufengenerator 24 zugeführt, um dessen Ausgangssignal 14 zu veranlassen, im wesentlichen
exponentiell, wie bei 4o in Fig. 2 dargestellt ist, abzusinken. Vorzugsweise geht das Absinken der Spannung 14 im
Anschluß an das Anspringen der Maschine zunächst sehr schnell vor sich und verläuft dann allmählicher.
In dem Stromlaufplan nach Fig. 3, der cie Blockschaltung
nach Fig. 1 in detaillierter Form wiedergibt, ist zusätzlich zu der Anreicherungsschaltung 1§ Schaltungsabschnitt 42
gezeigt, der ein Teil eines herkömmlichen elektronischen Brennstoffeinspritzsystems sein kann. Der Schaltungsteil 42
dient zum Kombinieren des für die Dauer des Anlassens verwendeten Anreicherungssignals an der Ausgangsleitung 12 mit
einem oder mehreren anderen elektrischen Signalen, die kennzeichnend für die in die Maschine einzuspritzende Brennstoffmenge
sind. Wie gezeigt, enthält der signalkombinierende Schaltungsteil 42 einen summierenden Operationsverstärker 44
nit einer Ausgangsleitung 46, an welcher ein elektrisches
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brennstoffsteuersignal auftritt. Dieses Signal an der Ausgangsleitung
46 hat ein Spannungsniveau, das kennzeichnend für die Brennstoffmenge ist, die in die Brennkraftmaschine
einzuspritzen ist. Dieses Spannungssignal kann durch nicht gezeigte Schaltungsmittel in eine Erennstoffeinspritz-Impulsbreite
von im Stand der Technik bekannter Art umgewandelt werden.
Die positive Eingangsklemme zum Operationsverstärker 44 ist über einen Lingangswiderstand 48 an Masse angeschlossen,
und die durch Summierung zu kombinierenden elektrischen
Signale werden dem negativen Eingang des Verstärkers 44 über parallelgeschaltete Eingangswiderstände 5o, 52 und 54
zugeführt. Das elektrische Anreicherungssignal an der Ausgangsleitung 12 wird der Eingangsklemme 56 des Eingangswiderstandes
5o zugeführt, und dieses Anreicherunqssignal wird mit mindestens einem anderen elektrischen Signal kombiniert,
das die in die Maschine einzuspritzende brennstoffmenge wiedergibt. Das andere elektrische Signal bzw. die
anderen elektrischen Signale werden während des Andrehens der Maschine der Eingangsklemme 58 des Eingangswiderstandes
52 oder der Eingangsklemme 6o des Lingangswiderstandes 54 oder beiden diesen Klemmen zugeführt. Ferner werden zusätzliche
Lingangssignale mit diesen, falls erwünscht, summiert. Das Signal oder die Signale, die mit dem elektrischen Anre
icheruncssignal an der Eingangsklemme 56 kombiniert werden, können eine Easis-Brennstoffmenge repräsentieren, wie sie
von der Maschine während des Andrehens benötigt wird, und können eine Funktion der Maschinenbelastung während des
Andrehens oder der in die Maschine während des Andrehens eintretenden Luftmenge oder deren Temperatur usw. sein.
In jedeni Falle wird das elektrische Anreicherungssignal an der Eingangsklemme 56 zu dem anderen elektrischen
Signal oder den anderen elektrischen Signalen kombiniert
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oder zugefügt, um ein elektrisches Ausgangssignal an der Verstärkerausgangsleitung 46 zur Brennstoffregelung zu erzeugen.
Der Gatterkreis 16 der Anreicherungsschaltung 1o enthält ein NAND-Gatter 62, dessen einer Eingang an die Leitung
angeschlossen ist, an welcher die Taktiitipulse im Abstand von
einem Viertel einer Kurbelwellenumdrehung, wie durch die Wellenform 64 angedeutet, auftreten. Der andere Eingang zum
NAND-Gatter 62 ist der Ausgang 66 eines von über Kreuz geschalteten NAND-Gattern 68 und 7o gebildeten Flip-Flops.
Das NAND-Gatter 68 hat einen Eingang 72, dem ein negativ verlaufender Bezugsimpuls 74 zugeführt wird, welcher je
einmal für zwei Umdrehungen der Maschinenkurbelwelle auftritt. Der Impuls 74 kann durch irgendein geeignetes Mittel
wie einen Schalter erzeugt werden, der im Zündverteiler der Brennkraftmaschine angeordnet ist und durch einen Nocken
einmal pro Umdrehung der Kurbelwelle geschlossen wird. Vorzugsweise tritt der Bezugsimpuls 74 gerade vor dem Augenblick
auf, in welchem Brennstoff in den Zylinder "EINS" der Maschine einzuspritzen ist. Das NAND-Gatter 7o hat
einen Eingang 76, der den Ausgang eines NAND-Gatter-Inverters
78 bildet, dessen Eingangssignal das an der Ausgangsleitung 36 des Vergleichers 32 auftretende Signal ist.
Die Ausgangsleitung 16 des NAND-Gatters 62 bildet den
Trigger-Eingang zum monostabilen Multivibratorkreis 2o. Der Multivibratorkreis 2o ist vorzugsweise von einem Multivibrator
79 in Form einer integrierten Schaltung Typ CD 4o47 oder einer gleichwertigen Schaltung mit einer positiven
Spannungsversorgung plus VDC und Zeitgeberelementen einschließlich einem Kondensator 8o und einem Widerstand 82
gebildet. Der Q-Ausgang des Multivibrators 79 bildet den Ausgang 22 des Nultivibratorkreises 2o, und das daran auf-
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tretende Signal wird über einen Eingangswiderstand 64 dem positiven Eingang eines Norton-Verstärkers 86 zugeführt, der
vorzugsweise vom Typ LM 39oo der Firma National Semi Conductor Corporation oder etwas gleichwertiges innerhalb des Stufengenerators
24 ist.
Das elektrische Anreicherungssignal zur Verwendung während des Andrehens der Maschine und unmittelbar darauf erscheint
an der Ausgangsleitung 12 des Verstärkers 86. Ein Integrier-Kondensator 88 ist mit einer seiner Klemmen über
eine Leitung 9o an die Ausgangsleitung 12 des Verstärkers und mit der anderen Klemme über eine Leitung 92 an den
negativen Eingang des Verstärkers 86 angeschlossen.
Eine positive Gleichspannung wird über einen normalerweise offenen Schalter 94, einen Widerstand 96 und eine Abblockdiode
98 dem negativen Eingang des Verstärkers 86 zugeführt. Dem Schalter 94 äquivalente Schaltungsmittel sind
herkömmlich in elektronischen Erennstoffeinspritzsystemen vorgesehen, um ein positives Spannungssignal für den Fall
zu schaffen, daß die Einspritzpumpe des Brennstoffeinspritzsystems
stehenbleibt oder die Maschine abgewürgt wird. Ansonsten bleiben die Schaltungsmittel 94 offen. Somit befindet
sich die negative Eingangsklemrae zum Verstärker 86 normalerweise auf oder in der Nähe von Massepotential.
Der Stufengeneratorkreis 24 enthält ferner NPN-Transistoren
99 und 1oo. Der Emitter des Transistors 99 ist über einen Wicerstand 1o2 an die zwischen dem Kondensator 88 und dem
negativen Eingang des Verstärkers 86 gebildete Schaltverbindung angeschlossen. Der Kollektor des Transistors 99 ist
an die zwischen der Anode einer Abblockdiode 1o4, dem Emitter des Transistors 1oo und einem zwischen dem Emitter
und dem Kollektor des Transistors 1oo geschalteten Wider-
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stand Io6 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors 1oo
ist über einen Strombegrenzungswiderstand 1o8 und eine
Leitung 9o an die Ausgangsleitung 12 des Verstärkers 86 gelegt, hin Kondensator 11o ist zwischen der Basis des
Transistors 1oo und Massepotential geschaltet, und die Basis des Transistors 98 ist über eine Leitung 112 an
die zwischen den Widerständen 114 und 116 gebildete Verbindung
angeschlossen. Die Widerstände 114 und 116 bilden einen Spannungsteiler für die Spannung zwischen dem Massepotential
bei 118 und dem Potential an der an die Ausgangsleitung
36 des Vergleichers 32 angeschlossenen Leitung 12o. Die geteilte Spannung wird über die Leitung 112 der Basis
des Transistors 99 zugeführt.
Der Gleichrichter 28 enthält einen monostabilen Multivibrator 122, der ebenso ein integrierter Schaltkreistyp
CD 4o47 sein kann und dessen Triggereingang über eine
Leitung 26 mit den Taktimpulsen 64 gespeist wird und dessen an einer Leitung 124 auftretendes Q-Ausgangssignal über
einen Eingangswiderstand 126 dem positiven Eingang eines Korton-Verstärkerε 128 vorzugsweise vom Typ LM 39oo zugeführt
wird. Der Multivibrator 122 hat eine positive Gleichspannung sversorgung, sein Löscheingang CLR ist an Masse
angeschlossen, und er besitzt Zeitgeberkomponenten für seinen Ausgangsimpuls einschließlich einem Widerstand 13o
und einem Kondensator 132.
Der positive Eingang zum Verstärker 128 ist über einen
Widerstand 134 an eine positive Gleichspannungsquelle gelegt. Der negative Lingang des Verstärkers 128 ist über
einen Widerstand 136 ebenso an eine positive Gleich-
Spannungsquelle angeschlossen. Die Ausgangsleitung des
Verstärkers 128 ist mit der Anode einer Stabilisierdiode 128 verbunden, deren Kathode an die Verbindung 3o angeschlossen
ist, die die Ausgangsverbindung des Gleich-
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richters 28 darstellt. Ein Kondensator 14o und ein Widerstand
142 sind parallel zwischen der Ausgangsverbindung 3o und dem negativen Eingang des Verstärkers 128 geschaltet.
Die Ausgangsverbindung 3o des Gleichrichters 28 ist über einen Eingangswiderstand 144 an den positiven Eingang eines
Norton-Verstärkers, vorzugsweise vom Typ LM 39oo im Vergleicherkreis
32 angeschlossen. Von zwei in Reihe geschalteten Widerständen 148 und 15c zwischen einer positiven
Gleichspannungsquelle und Masse ist ein Spannungsteiler gebildet. Eine an die Verbindungsstelle zwischen den Widerständen
148 und 15o angeschlossene Leitung 34 liefert einen
Bezugsstrom durch einen Eingangswiderstand 152 zum negativen Eingang des Verstärkers 146. Die Ausgangsleitung 36 des Verstärkers
146 bildet den Ausgang des Vergleicherkreises 32.
Im Betrieb der Schaltung nach Fig. 3 wird der monostabile Multivibrator 79 durch die positiv ansteigenden Impulskanten,
die an seinem Eingang 18 solange anstehen, wie das seiner Löscheingangsleitung 154 zugeführte Signal auf
niedrigen Spannungsniveau gehalten wird, angesteuert. Die Taktimpulse 64 an der Eingangsleitung 15 des KAND-Gatters
werden jedoch nicht zur Eingangsleitung 18 des monostabilen Multivibrators 2o übertragen, wenn nicht der Eingang 66 zum
NAND-Gatter 62 auf hohem Epannungsniveau gehalten wird. Aus später beschriebenen Gründen wird der von den N7.ND-Gattern
68 und 7o gebildete Flip-Flop zurückgestellt, wenn Leistungerstmaledem elektronischen Zündsystem zugeführt
wird, so daß das Ausgangssignal des N^ND-Gatters 7o ein
Kochniveausignal ist und das Ausgangssignal des NAND-Gatters
68 ein Niedrigniveausignal ist, bis der Lezugsimpuls 74
auftritt. Kenn der negativ verlaufende Bezugsimpuls 74 erscheint, wird der Flip-Flop 66, 7o betätigt, und das
Auegangssignal des NAND-Gatters 68 geht auf hohes Spannungs-
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niveau. Dies ermöglicht den Taktimpulsen 64 t zur Lingangsleitung
18 des Multivibrators 2o übertragen zu werden.
Jede positiv ansteigende Kante der Taktiiapulse steuert den
Multivibrator 79 an, so daß dessen Q-Ausgangssignal an der
Leitung 22 auf hohes Spannungsniveau geht und auf diesem Niveau für eine feste Zeitdauer gehalten wird, die von den
Werten des Kondensators So und des Widerstandes 82 bestimmt ist. Diese feste Impulsbreite ist wesentlich geringer als
die für eine Viertelumdrehung der Motorkurbelwelle bei der
Andreh-Winke!geschwindigkeit erforderliche Zeit.
Die Impulse fester Zeitdauer an der Ausgangsleitung 22 des Multivibrators 79 werden dem Integrationsverstärker 86 über
den Eingangswiderstand 84 zugeführt. Als Ergebnis dieser Integration steigt die Spannung an der Verstärkerausgangsleitung
12 während eines jeden der vom Multivibrator 79 erzeugten Ausgangsimpulse. Mit anderen Worten, der Verstärker
66 integriert über die Ereite dieser Impulse. Während dieses Integriervorgangs befindet sich die Ausgangsleitung 36 des
Vergleicherkreises 32 auf niedrigem Spannungsniveau, und die Transistoren 99 und 1oo im Stufengenerator 24 sind
nichtleitend. Die Kondensatoren 88 und 11o im Stufengenerator 24 werden mit den in Fig. 3 angegebenen Polaritäten
aufgeladen. Zwischen den Zeitimpulsen 64 wird das Spannungsniveau an der Leitung 12 auf dem Wert konstant gehalten,
der sich aus der Integration der vorhergehenden Ausgangsimpulse des monostabilen Multivibrators 79 ergibt. Mit
jedem Ansteigen der Spannung an der Ausgangsleitung 12 laden die Kondensatoren 88 und 11o auf ein höheres
Spannungsniveau auf. Der stufenförmige erste Abschnitt 16o der Spannungswellenform 14 ist das Ergebnis der aufeinanderfolgenden
Integration von vier der Zeitimpulse 64 durch den Verstärker 86. Während eines jeden Ansteigens der
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Spannung an der Ausgangsleitung 12 wird der Kondensator
über den aus der Leitung 9o7 den Widerstand 1o8, dem Widerstand
1o6, der Diode 1o4 und dem Massepunkt an der Verbindung
118 gebildeten Kreis aufgeladen. Die Dioden 1o4 und verhindern eine Entladung des Kondensators 11o bzw. des
Kondensators 88 zwischen den Zeitinipulsen 64.
Wenn die das elektrische Anreicherungssignal bildende Spannung 14 an der Leitung 12 stufenweise ansteigt, wird
diese Spannung mit mindestens einem anderen elektrischen Signal, das die in die Maschine einzuspritzende Brennstoffmenge
repräsentiert, durch den kombinierten Schaltungsteil derart kombiniert, daß an der Ausgangsleitung 46 des Verstärkers
44 ein elektrisches Brennstoffregelsignal mit einem Spannungsniveau erzeugt wird, das unmittelbar oder
mittelbar zur Steuerung der in die Maschine während des Andrehenseinzuspritzenden Brennstoffmenge verwendet werden
kann.
Während des Andrehens der Maschine und zumindest bis zum Laufen der Maschine und damit der Abschalten des Anlaßsystems
werden die Zeitimpulse 64 über die Leitung 26 dem SteuereingangTdes monostabilen Multivibrators 122 im
Gleichrichter 28 zugeführt. Der Multivibrator 122 liefert an seiner Q-Ausgangsleitung 124 entsprechende Ausgangsimpulse,
die von fester Breite und Amplitude sind. Diese Impulse mit fester Breite und Amplitude werden dem Verstärker
128 und dessen zugehörigen Schaltungskomponenten zugeführt, und erzeugen am Anschluß 3o eine Spannung, die
eine Größe proportional der Frequenz der Ausgangsimpulse
des Multivibrators 122 hat.
Während des Andrehens der Maschine dreht deren Abtriebswelle mit beispielsweise zwischen 5o und 15o U/min. Wenn
die Maschine anspringt, steigt die Drehzahl der Abtriebs-
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welle schnell an, und ebenso nimmt die Frequenz der Ausgangsinipulse
des Multivibrators 122 schnell zu. Dies hebt die Spannung am Anschluß 3o an. Wenn die Spannung am Anschluß
3o ausreichend hoch ist, so daß der in den positiven Eingang des Verstärkers 146 fließende Strom den in dessen
negativen Eingang fließenden Eezugsstrom übersteigt, dann erreicht die Ausgangsleitung 136 des Verstärkers 146 eine
Hochniveauspannung. Dies mag beispielsweise dann geschehen, wenn die Kurbelwelle der Maschine mit 3oo U/min, rotiert.
Die bochniveauspannung an der Ausgangsleitung 36 wird dem Löscheingang 154 des Multivibrators J9 zugeführt und hindert
diesen an der Erzeugung jeglicher weiterer Impulse an seiner Ausgangsleitung 22. Dies verhindert ein weiteres
Anwachsen der Größe des elektrischen Anreicherungssignals am Ausgang 12 des Verstärkers 36. Die Hochniveauspannung an
der Vergleicherausgangsleitung 36 wird auch über die Leitung 12o dem von den Widerständen 114 und 116 gebildeten Spannungsteiler
zugeführt.
Mit der an diesem Spannungsteiler anstehenden Spannung liefert die Leitung 112 eine positive Spannung zur Easis
des Transistors 99 und macht diesen leitend. Da der Kollektor-Lnitter-Ausgangspfad
des Transistors 99 in Reihe mit dem Kollektor-Emitter-Ausgangspfad des Transistors 1oo geschaltet
ist, wird der Transistor 1oo aufgrund der Ladung am Kondensator 11o ebenso leitend gemacht.
Mit den Transistoren 99 und 1oo in leitendem Zustand entlädt der Kondensator 88 über den vom Widerstand 1o8, dem
Kollektor-Lmitter-Ausgangskreis des Transistors 1oo und
dem Parallelwiderstand 1o6, dem Kollektor-Emitter-Ausgangs- kreis des Transistors 99 und dem Widerstand 1o2 gebildeten
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Kreis. Ebenso entlädt der Kondensator 11o über den Kassepunkti
Cen Easis-Emitter-Pfad des Transistors 1oof den
Kollektor-Emitter-Ausgangspfad des Transistors 99 und den Kiderstand 1o2. Nachdem der Kondensator 11o entladen ist,
wird der transistor 1oo nichtleitend, und der Kondensator fährt fort, sich über den Widerstand 1o8, den Widerstand 1o6,
den hollektor-Emitter-Ausgangspfad des Transistors 99 und den Widerstand 1o2 zu entladen. SoF.it veranlaßt also die
mit dem Beginn des Anlaufens der Maschine einsetzende Entladung der Kondensatoren 88 und 11o das elektrische Anreicherungssignal
14 in seiner Größe sehr rasch abzunehmen, bis der Transistor 1oo nichtleitend gemacht ist, und dann
langsamer nach einer Exponentialfunktion abzunehmen. Dies ist durch den Abschnitt 4o der Wellenform nach Fig. 2 angedeutet.
Wenn Leistung erstmals dem Stromkreis nach Fig. 3 zugeführt wird, nimmt das Ausgangssignal an der Leitung 36 augenblicklich
ein hohes Spannuncrsniveau ein. Der Inverter 78 kehrt
dieses momentane Hochniveau-Spannungssignal um und erzeugt
ein Niedrigniveau-Spannungssiqnal an seiner Ausgangsleitung
76, die einen Eingang zum NAND-Gatter 7o bildet, wodurch der von diesem NAND-Gatter und dem NAND-Gatter 68 gebildete
Flip-Flop zurückgestellt wird. Dieses Rückstellen des Flip-Flops hält den Ausgangsdes NAND-Gatters 68 auf niedrigem
Spannungsniveau, bis der Bezugsimpuls 74 auftritt, wonach die Leitung 66 auf dem vorbeschriebenen hohen Spannungsniveau gehalten wird, bis die Maschine anspringt.
Wenn die Maschine abgedrosselt wird oder ihre Einspritzpumpe stillgesetzt wird, schließt der Schalter 94 und führt
positive Spannung zur Leitung 38 und über die Abblockdiode 98 zum negativen Eingang des Verstärkers 86. Diese Spannung
bewirkt einen Stromfluß durch die Diode 9 9 und in den Kondensator 88 und veranlaßt letzteren zur Entladung. Als
609851 /0686
26H486
Folge hiervon wird auch der Kondensator 11o entladen. Vorzugsweise
ist. die Kapazität des Kondensators 88 in der Größenordnung von dem Fünfzigfachen der Kapazität des Kondensators
11o.
Patentansprüche /
609851 /0686
Claims (11)
- " 18 " 26UA86Patentansprüche1 .J Elektronisches Brennstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen, insbesondere in Kraftfahrzeugen mit einer Einrichtung zum Erzeugen eines die Brennstoffeinspritzirenge bestimmenden elektrischen Signals, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung einen elektronischen Schaltkreis zur Anreicherung der Einspritzmenge durch Vergrößerung des diese bestimmenden Signals während des Andrehens der Brennkraftmaschine enthält, welcher sich aus einem Schaltungsteil (15 - 36) zum Erzeugen eines elektrischen Anreicherungssignals (14), das sich mit der auf den Beginn des Andrehens folgenden Zeit ändert, und einem Schaltungsteil (42) zum Verknüpfen dieses Anreicherungssignals (14) mit mindestens einem anderen, die einzuspritzende Brennstoffmenge wiedergebenden Signals zusammensetzt, wobei das dabei erzeugte kombinierte Signal das Signal für die Regelung der Einspritzmenge bildet und die zeitliche Veränderlichkeit des Anreicherungssignals (14) während des Andrehens der Brennkraftmaschine nach dem Beginn des Andrehens die vom elektrischen Brennstoffsignal bestimmte Brennstoffmenge erhöht.
- 2. Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltungsteil (16 - 36) zum Erzeugen des Anreicherunqssignals (14) derart ausgebildet ist, daß sich dieses Signal in ausgeprägten Größen als Funktion der auf den Beginn des Andrehens der Brennkraftmaschine folgenden Zeit verändert.
- 3. Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltungsteil (16 - 36) zum Erzeugen des Anreicherungssignals (14) derart ausgebildet ist, daß dieses Signal ein609851 /0686Spannungssignal ist, dessen Größe sich als Funktion der auf den Beginn des Andrehens der Brennkraftmaschine folgenden Zeit in ausgeprägter Form ändert.
- 4. Brennstoffeinspritzsyster nach einem der vorhergehen· den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltungsteil (42) zum Verknüpfen des Anreicherungssignals (14) niit dem mindestens einen die einzuspritzende Brennstoffmenge wiedergebenden Signal einen Summierkreis (5o, 52, 54, 44) zun additiven überlagern des Brennstoffanreicherungssignals (14) mit dem die einzubringende Brennstoffmenge wiedergebenden Signals enthält.
- 5. Brennstoffeinspritzsystem nach einem der Ansprüche2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltungsteil (16 - 36) zum Erzeugen des Anreicherungssignals (14) Mittel (2o, 24) zum Verändern der Charakteristik des Anreicherungssignals (14) als Funktion der auf das Andrehen der Brennkraftmaschine folgenden Zeit enthält, wobei die Veränderlichkeit dieser Charakteristik im Anschluß an das Anspringen der brennkraftmaschine die von dem Brennstoffregelsignal bestimmte Brennstoffmenge in Abhängigkeit von der auf das Anspringen der Maschine folgenden Zeit herabzusetzen bestrebt ist.
- 6. Erennstoffeinspritzsystem nach einem der Ansprüche3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltungsteil (16 - 36) zum Lrzeugen des Anreicherungssignals (14) einen Stufengenerator (24) zum Erzeugen des Anreicherungssignals in Form einer Spannung enthält, deren Größe im Anschluß an den Beginn des Andrehens der Brennkraftmaschine mit ausgeprägten Stufen in mit Abstand aufeinanderfolgenden Zeitpunkten zunimmt, wobei die Zeitspanne zwischen diesen Zeitpunkten durch609851 /0686- 2ο -die Winkelgeschwindigkeit der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine bestimmt ist.
- 7. Erennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichn et, daß der Stufengenerator (24) Mittel (88, 99, 1oo, 1o2, 1o8, 11o) zum Bewirken des Absinkens der das Anreicherungssignal (14) bildenden Spannung als Funktion der auf das Anspringen der brennkraftmaschine folgenden Zeit enthält.
- 8. Brennstoffeinspritzsysterc nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltungsteil (16 - 36) zum Lrzeugen des Anreicherungssignals weiterhin einen monostabilen Multivibrator (2o) enthält, dessen Ausgang (22) an den Stufengenerator (24) angekuppelt ist, wobei der Stufengenerator (24) Schaltungskomponenten (86, 88) zum Integrieren der vom monostabilen Multivibrator (2o) erzeugten /*usgangsimpulse aufweist und die ausgeprägten Stufen in der Größe der Spannungscharakteristik des Anreicherungssignals (14) als Folge der Integration der von dem monostabilen Multivibrator (2o) erzeugten Ausgangsimpulse erzeugbar sind.
- 9. Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die für das Integrieren vorgesehenen Schaltungskomponenten aus einer. Verstärker (86) sowie einem zwischen dessen Eingang und dessen Ausgang geschalteten Kondensator (88) bestehen.
- 10. Erennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch einen Schaltkreis (28, 3o) zürn Erzeugen eines das Anspringen der Brennkraftmaschine wiedergebenden elektrischen Signals bei einer vorbestimmten Winkelgeschwindigkeit der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine, wobei der Stufengenerator (24) auf dieses Signal ansprechende Mittel (114, 116, 99) enthält, die das elektri-6098 5 1/0686sehe Brennstoffanreicherungs-Spannungssignal (14) veranlassen, als Funktion der auf das Auftreten des das Anspringen der Maschine wiedergebenden Signals folgenden Zeit abzunehmen.
- 11. Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1o, d a durch gekennzeichnet, daß der monostabile Multivibrator (2o) derart von dem das Anspringen der Brennkraftmaschine anzeigenden Signal beeinflußbar ist, daß er bei dessen Auftreten die Erzeugung von Ausgangsimpulsen unterläßt.609851 /0686, te .Lee rs e ι te
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