DE2614486A1

DE2614486A1 - Elektronisches brennstoffeinspritzsystem fuer brennkraftmaschinen, insbesondere in kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2614486A1
Application number: DE19762614486
Authority: DE
Inventors: Roger A Moon
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1975-05-27
Filing date: 1976-04-03
Publication date: 1976-12-16
Also published as: JPS524925U; US3982519A; JPS5752338Y2; GB1494590A; CA1083692A

Description

Patentanwälte
Dipl.-Ing.W.Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. B.Jochem

Frankfurt am Main. Staufenstrasse 36

In Sachen:

Ford-Werke Aktiengesellschaft
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 1oo_f 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

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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 /

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Claims

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Patentansprüche

1 .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 ein

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Spannungssignal 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 Ansprüche

2 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 Ansprüche

3 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 durch

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- 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-

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sehe 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.

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