DE2639975A1

DE2639975A1 - Elektronische kraftstoffeinspritzregelung fuer brennkraftmotor

Info

Publication number: DE2639975A1
Application number: DE19762639975
Authority: DE
Inventors: Maurice James Wright
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1975-09-05
Filing date: 1976-09-04
Publication date: 1977-03-17
Also published as: US4221194A; FR2323016B1; GB1564496A; NL7609830A; SE7609681L; FR2323016A1; JPS608330B2; JPS5232432A; IT1066477B

Description

COHAUSZ & FLORACK

PATENTANWALTS BÜRO 26399 /O

D-4 DÜSSELDORF · SCHUMANNSTR. 87

'- PATENTANWÄLTE:
Dipl.-Ing. W. GOHAUSZ - Dipl.-Ing. W. FLÖRACK · Dipl.-Ing. R. KNAUF ■ Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER ■ Dipl.-Ing. H. B. COHAUSZ

Lucas Industries Limited

Great King Street

GB-Birmingham 2. September 1976

Elektronische Kraftstoffeinspritzregelung für_Brennkraftmotor

Die Erfindung "betrifft eine elektronische Kraftstoffeinspritzregelung für einen Brennkraftmotor»

Sine elektronische Kraftstoffeinspritzregelung für einen Brennkraftmotor gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch Mittel zum wiederhi ten Erzeugen einea?sSpannungssignals, das zum Kraf tstof f bedarf des
Motors in Beziehung steht, Tormittel zum periodischen Transferier en
des Spannungssignals an SignalSpeichermittel, auf mindestens eine Motorbetriebsgröße ansprechende Mittel zum Entladen der Signalspeichermittel mit einer Hate» die von der Motorbetriebsgröße abhängt, und Mit tel zum Ansprechen auf die Zeitdauer, die die Signalspeichermittel zum Entladen benötigen, derart, daß die eingespritzte Kraftstoffmenge geregelt wird.

Das System kann mehrere getrennte Signalspeichermittel aufweisen, die jeweisls ihre eigenen zugehörigen Tormittel haben, wobei die Entlademittel den Signalspeichermitteln gemeinsam sind.

Die Entlademittel können auf deas Spannungssignal selbst ansprechen.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:

Pig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung,

709S11/0798 ' obk^nal ,nspbcted

Fig. 2 ein elektrisches Schaltbild mit Einzelheiten,

Fig. 5 ^ein Schaltbild in Einzelheiten eines Zeitgabe-Impulsgenerators

und

Fig. 4 ein Schaltbild einer Kaltstart-Anreicherungsschaltung.

Die in Fig. 1 gezeigte Regelung weist einen Massendurchflußmesser der bekannten Ionenverdrängungsausführung auf. Ein solcher Messer weist eine Ionenemissionselektrode 10 und zwei im axialen Abstand angeordnete Ionenkollektorelektroden 11, 12 auf, die in der Luftansaugsammelleitung 15 des Motors sitzen. Eine Hochspannung wird zwischen der Elektrode 10 und den beiden Elektroden 11, 12 aufrechterhalten, derart, daß ein gesteuerter G-esamtstrom fließt. Die Differenz zwischen, den von den beiden Elektroden 11, 12 erhaltenen Ströme ist proportional zum Massendurchfluß längs der Sammelleitung 13« Der Messer I4 wirkt in bekannter Weise zur Erzeugung eines Spannungsausgangssignals, das proportional zu diesem Massendurchfluß ist.

Der Motor treibt einen Zeitgabe-Impulsgenerator 15 an, der Impulse synchron mit der Drehung der Motorkurbelwelle erzeugt. Wenn angenommen wird, daß der Motor im bekannten Yiertaktspiel läuft, erzeugt der Genera» tor eine Impulskette C, die aus einem negativen Impuls pro Umdrehung des Motors besteht. Die Länge jedes Impulses ändert sich mit der engelegten Batteriespannung. Der Generator I5 erzeugt außerdem positive Impulse A und B, die gleichzeitig mit den anderen Impulsen C auftreten, und eine Impulskette D, die aus negativen Impulsen fester Dauer besteht, welche von den hinteren Flanken der Impulse G getriggert werden.

Der Ausgang des Messers 14 wird an den Eingangsanschluß eines elektronischen Integrators 16 angelegt, dessen Kondensator 16a periodisch von einem Schalter I7 entladen wird, der von der Impulskette D Detätigt wird. Der Ausgang des Integrators 16 wird an drei Torschaltungen 18, 19, 20 angelegt, die von den Impulsen A, B bzw. C geöffnet werden. Diese Torschaltungen steuern die Ladung von drei Signalspeichermitteln in der Form von Kondensatoren 21, 22 und 2J. Der Kondensator 23 wirkt wie eine Art Speicher, der einmal pro Motorspiel weitergeschaltet wird, und die Spannung daran wird in eine Wertdetektorschaltung 24 eingege-

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ben, die drei Ausgangsanschlüsse hat, nämlich einen Ausgangsanschluß a, der ein negatives Signal immer dann führt, wenn die Spannung am Kondensator 23 höher als ein erster Wert ist (was einem hochbelasteten Motorzustand entspricht), ansonsten ein negatives Signal; einem Ausgangsanschluß b, der ein negatives Signal dann führt, wenn die Spannung am Kondensator 23 unter einem unteren zweiten Sollwert liegt (der dem Leerlaufzustand des Motors entspricht); und einen Ausgangsanschluß c, der ein positives Signal immer dann führt, wenn die Spannung am Kondensator unter einem noch tieferen dritten Sollwert liegt (was einem Überlauf zustand des Motors entspricht).

Das System weist eine geregelte Stromquelle 245 auf, die so einegerichtet ist, daß die Kondensatoren 21 und 22 in geregelter Weise mit einer Rate entladen werden, die von den Motorbetriebsbedingungen abhängt. Diese Rate wird durch ein Spannungssignal von einer Abgasregelung 26 bestimmt, die mit einem Abgasfühler gekoppelt ist, femer einer Kaltstarteeregelung 27 und den Anschlüssen a und b. Die Abgasregelung 26 ist so eingerichtet, daß sie übersteuernd ausgeschaltet wird, wenn ein negatives Signal am Anschluß a oder b vorhanden ist oder wenn die Kaltstartregelung 27 in Funktion ist.'

Der Motor ist zur Versorgung mit Kraftstoff durch zwei elektrisch betriebene Injektoren vorgesehen, die von einer Kraftstoffquelle aus arbeiten und Kraftstoff abwechselnd in die Luftansaugsammelleitung an Stellen an den entsprechenden Zylindern einspritzen. Die Kraftstoffmenge, die eingespritzt wird, ist proportional zur Zeit, die jeder Injektor geöffnet ist. Ein Verstärker 28, 29 ist zum Antreiben jedes Injektors vorgesehen, und diese Verstärker erhalten ihre Eingänge von zwei Komparatoren 30 bzw. 3I. Diese Kompar*atoren vergleichen die Spannung an den Kondensatoren 21 bzw. 22 mit einer Bezugsspannung und erzeugen einen Ausgang zum Öffnen der zugehörigen Hubmagneten nur dann, wenn die Spannung am betreffenden Kondensator die Bezugsspannung überschreitet. Die Zeit, für die jeder Hubmagnet geöffnet ist, hängt also von der Spannung ab, auf die der zugehörige Kondensator 21 oder 22 zunächst geladen wird, und von der Rate, mit der er anschließend entladen wird.

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Wie ersichtlich ist, ändert sich die Zeit, die jede Torschaltung 18 oder 19 offen ist, um den zugehörigen Kondensator zu laden, mit der Batteriespannung, weil die Längen der Impulse A, B und C sich eo ändern. Es ist damit eine batteriespannungsabhängige Zugabe zur Länge der Zeit vorhanden, die jeder Injektor erregt ist, und diese Zugabe kann benutzt werden, um einen Ausgleich für jeden spannungsabhängigen Nachlauf im Betrieb der Injektoren zu schaffen.

Gemäß Fig. 2 weist die dargestellte Gesamtschaltung einen Punktionsverstärker auf, der als der Integrator 16 wirkt und dessen invertierender Eingangsanschluß mit dem Massendurchflußmesser 14 über einen Widerstand 101 verbunden ist, zu dem ein Widerstand 102 und ein Kondensator 103 i^Q Reihe parallelgeschaltet sind. Ein n-p-n-Transistor 104 sorgt für einm zusätzlichen Stromverstärkungsfaktor für den 3?unktionsveerstärker, wobei er als ein Emissionselektrodenabgreifer angeschlossen ist, und die Steuerelektrode des Transistors ist mit dem Ausgangsanschluß des "Verstärkers 16, der Kollektor ist mit einer Plusieitung 105 und die Emissionselektrode ist mit einer Minusleitung 106 über einen Widerstand 107 verbunden. Der Schalter 17 nach Fig. 1 ist durch einen p-n-p-Transistor 108 gebildet, dessen Emissionselektrode mit der Emissionselektrode des Transistors 104 und deseen Kollektor mit dem invertierenden Eingangsanschluß des Verstärkers 16 verbunden sind. Sie Steuerelektrode des Transistors 108 ist mit dessen Emissionselektrode über einen Widerstand 109 und außerdem über einen Widerstand 110 mit dem Anschluß S des Generators 15 verbunden (der nicht im einzelnen gezeigt ist). Ein Potentiometer 111 ist in bekannter Weise mit dem Yerstärker 16 zur Yersetzspannungskompensaation verbunden.

Sie Spannung vom Messer 14 wird zunehmend weiter negativ, während der Massendurchfluß zunimmt, so daß die vom Kondensator 16a angeommene Spannung mit einer Umdrehung des Motors zunehmend weiter positiv wird, während der Massendurchfluß zunimmt, und zwar für eine bestimmte Motordrehzahl. Siese Spannung wird an denKondensator 23 über eine Siode 112 angelegt, und der Kondensator 23 ist dabei zwischen die Kathode der Siode 112 und eine Masseleitung E geschaltet, an die er nicht invertierende. Anschluß des Verstärkers 16 angeschlossen ist. Sie Kathode

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der Diode 112 ist außerdem über eine Diode-115 und einen Widerstand 114 mit dem Anschluß C verbunden, so daß der Kondensator 25» der periodisch auf einen Wert aufgeladen wird, der den Kraftstoffbedarf darstellt, auf den erforderlichen Wert entladen kann, wenn sich der Kraftstoffbedarf verringert.

Die Pegeldetektorschaltung 24 nach Fig. 1 ist durch adrei Spannungskompar*atoren ΊΙ5, TI6 und 117 gebildet, deren Ausgangsanschlüsse die Anschlüsse a, b und c nach Fig. 1 bilden. Die drei Spannungspegel, auf die bezug genommen wird, werden durch eine Widerstandskette eingestellt, die durch einen Widerstand 118 und drei Potentiometer 119» 120 und 121 gebildet ist, die in Reihe zwischen die Schiene 105 und die Leitung E geschaltet sind. Die Regelpunkte der Potentiometer II9 und 120 sind mit dem nicht invertierenden Eingangsanschluß des Komparators 115 verbunden bzw. mit dem invertierenden Singangsanschluß des Komparator© 116, wobei die Verbindung zwischen den Potentiometern und 121 mit dem nicht invertierenden lOingangsanschluß des Komparators 117 und der Eegelpunkt des Potentiometers 121 mit der Leitung S verbunden sind. Der Kondensator 23 ist durch einen Emissionselektrodenabgreifer-a^p-n-p-Transistor 102 gepuffert, dessen Kolelektor mit der Leitung S und dessen Emissionselektrode mit der Leitung 105 über einen Widerstand 123 und auch mit den invertierenden Eingangsanschlüssen der Komparatoren HS "and 117 und dem nicht invertierenden Anschluß des Komparators 116 verbunden sind.

Die in Fig. 1 gezeigte Konstantstromquelle ist durch zwei n-p-n-Transistören 124» 125 gebildet, deren Steuerelektroden mit der Leitung E und deren Emissionselektroden über Widerstände 126, I27 mit gegenüberliegenden Enden eines Ausgleichspotentiometers 128 verbunden sind. Der Schieber des Potentiometers 128 ist über zwei Widerstände 129, I30 in Reihe mit der Leitung IO6 verbunden, und aßerdem über zwei Widerstände 131, 132 und zwei Regelwiderstände 133, 134 mit den Kollektoren zweier p-np-Transistoren 135» 136, deren Emissionselektroden mit der Leitung E verbunden sind. Der gemeinsame Puntk zwischen den Widerständen 129, 130 ist mit dem Ausgangsanschluß der Kaltstartschaltung 27 nach Fig. 1 und außäerdem mit dem Kollektor eines p-n-p-Transistors

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157 verbunden, dessen Emissionselektrode mit der Verbindung zwischen zwei Widerständen 138, 139 verbunden ist, die in Reihe zwischen die Leitungen 105 und E geschaltet sind. Die Steuerelektrode des Transistors 137 ist durch einen Widerstand I40 mit der Aabgasregelschaltung 26 nach Fig. 1 und außerdem mit dem Kollektor eines p-n-p-Transistore I4I verbunden, dessen Emissionselektrode mit der Leitung E verbunden ist.

Me Steuerelektrode des Transistors 135 ist mit der Verbindung zwischen zwei Widerständen 142, I43 verbunden, die in Reihe zwischen den Ausgangsanschluß des !Comparators 115 und die Leitung E geschaltet sind. Die Steuerelektrode des transistors 136 ist über einen Widerstand 144 mit der Leitung E verbunden, und durch einen Widerstand 145 mit der Anode einer Mode I46, deren Kathode mit dem Ausgangsanschluß des Komparators 116 verbunden ist. Ein Kondensator 147 relativ hoher Kapazität ist zwischen die Anode der Mode I46 und die Leitung E geschaltet. Die Steuerelektrode des Transistors I4I ist über einen Widerstand 148 mit der Leitung 105 verbunden, so daß er normalerweise in Abschaltung vorgespannt ist, und außerdem über einen Widerstand 149 mit der Leitung E und über einen Widerstand I50 mit den Anoden zweier Dioden 151» 15²* deren Kathoden mit de»n Ausgangsanschlüssen der Komparatoren 115 bzw. II6 verbunden sind. Der Transistor I4I wird leitend, um jedes Signal von der Schaltung 26 zur Leitung Ξ kurzzuschließen, wenn einer der Komparatoren 115» 116 ein negatives Ausgangssignal erzeugt.

Wenn für den Augenblick angenommen wird, daß die Signale von beiden Komparatoren II5 und 116 positiv sind und der Kondensator 147 entladen ist, sind beide Transistoren 135» 136 abgeschaltet und üben keine Steuerung auf den Strom aus, der durch die Transistoren 124» 125 geht. Wenn die Kaltstartschaltung einen effektiv offenen Stromkreis bildet, wird die Spannung an der Verbindung zwischen den Widerständen 129, I30 nur durch die Abgasregelschaltung 26 geregelt. Die Spannung an der Verbindung zwischen den Widerständen 129 und I30 und die Werte des Widerstands 129, des Potentiometers 128 und der Widerstände 126 und I27

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■bestimmen die Emissionselektroden- und jblglich die Kollektor Stromstärken der Transistoren 124 und 125.

Die Abgasregelung 26 liefert ein Ausgangssignal, das sieh entsprechend der Abgaszusammensetzung beispielsweise zwischen - 2 und + 2 YoIt ändert, wobei sich die Spannung erhöht, wenn das Kraftstoff/Luft-Gemisch, das dem Motor zugeleitet wird, reich ist, und sich verringert, wenn es arm ist. Venn das Gemisch also reich ist, steigt die an den mit Ex bezeichneten Anschluß angelegte Spannung und verringert die Stromtärke, die von der Steuerelektrode des Transistors 157 abgenommen wird. Das wiederum verringert die Kollektorstromstärke des Transistors 137 und verringert damit die Spannung an der Verbindung zwischen den Widerständen 129, 130. Das bewirkt eine Erhöhung in der Stromstärke, die vom Transistor 124 oder 125 abgenommen wird, wenn einer davon leitet, um den zugehörigen Kondensator 21 oder 22 zu entladen, um damit die Entladezeit zu verringern und damit die zugeleitete Kraftstoff menge zu reduzieren. Wenn das Gemisch umgekehrt arm ist, steigt die Spannung an der Verbindung zwischen den Widerständen 129 und I30, und damit wM die vom Transistor 124 oder 125 abgenommene Stromstärke verringert, um damit die zugeleitete Kraftstoffmenge zu erhöhen.

Die Kaltstartschaltung ist in Fig. 4 gezeigt und hat einen Eingangsanschluß 201, der mit dem Starterhubmagnetkontakt verbunden ist, so daß ein 12-YoIt-Impuls an diesen Anschluß während des Anwerfens des Motors angelegt wird. Die Schaltung weist außerdem einen Thermistor 202 auf, der auf die Kühlmitteltemperatur des Motors anspricht. Der Anschluß 201 ist durch zwei Widerstände 2O3i 204 i» Seihe mit der Masseleitung E verbunden, und deren Verbindung ist mit der Steuerelektrode eines n-p-n-Transistors 203 verbunden, dessen Emissionselektrode an die Leitung E angelegt ist. Der Kollektor des Transistors 205 ist mit einer Seite eines Kondensators 2o6 verbunden, zu dem ein Potentiometer 207 parallelgeschaltet ist. Die andere Seite des Kondensators 206 ist an die Masseleitung E über einen Widerstand 208 und über e»inen Hegelwiderstand und einen Widerstand 210 in Eeihe an die Plusleitung I05 angeschlossen. Die andere Seite des Kondensators ist außerdem mit der Steuerelektrode

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eines p-n-p-Transistors 211 verbunden, und die Emissionselektrode dieees Transistors 211 ist durch zwei Widerstände 212, 213 in Reihe mit der Leitung 105 verbunden. Der Kollektor des Transistors 211 ist mit der Steuerelektrode eines n-p-n-Transistors 214 verbunden, der mit der Leitung E über einen Widerstand 215 und mit der Leitung I06 über einen Widerstand 216 verbunden ist. Die Emissionselektrode des Transistors 214 ist mit der Leitung E und der Kollektor des Transistors 214 ist mit dem Kollektor des Transistors I4I (Fig. 2) verbunden, um jedes Signal dort aus der Schaltung zur Masse kurzzuschließen, immer wenn der Transistor 214 leitend ist.

Der Regelpunkt des Potentiometers 207 ist mit der Steuerelektrode eines n-p-n-Transxstors 217 verbunden, dessen Emissionselektrode über einen Regelwiderstand 218 und einen Widerstand 219 in Heihe mit der Verbindung zwischen den Widerständen 212, 215 verbunden ist. Der Thermistor 202 ist zwischen diese selbe Verbindung und die Leitung E geschaltet, und der Kollektor des Transistors 217 ist der Ausgangsanschluß der Schaltung und ist mit der Verbindung zwischen den Widerständen I29, 1 30 und mit dem Kollektor des Transistors 137 verbunden (siehe Pig. 2).

Wenn der Thermistor 202 kalt ist, ist eine relativ hohe Spannung an der Verbindung zwischen den Widerständen 212, 213 vorhanden, die auf die Emissionselektroden der Transistoren 211 und 217 geschlagen wird. Während des Andrehens des Motors durch dessen Startermotorsystem schaltet sich der Transistor 205 ein, und der Kondensator 206 lädt sich dann über die Widerstände 209» 210 auf. Nachdem der Kondensator 206 einmal' voll aufgeladen ist, geht durch den Transistor 217 ein Strom, der von der Motortemperatür abhängt, wie sie vom Thermistor 202 gemessen wird, wobei sich die Stromstärke erhöht, während die Mo tortemperatür abnimmt. Seim Beginn des Andrehens, d.h. während der Kondensator 206 sich noch auflädt, wird sogar eine noch höhere Stromstärke vom Transistor 217 durchgeleitet. Am Ende des Andrehens beginnt sich der Kondensator 207 über den Widerstand 207 (mit einer Zeitkonstanten von etawa 10 Sekunden) zu enthladen, und das bewirkt einen allmählichen Abfall in der Stromstärke, die der Transistor 217 durchläßt, bis ein niedrigerer Wert erreicht wird, der nur von der Motortemperatür abhängt. Dieser Strom

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verschwindet, wenn der Motor wann wird.Der geregelte Strom vom Transistor 217 geht durch den Widerstand I30, tun damit die Spannung an der Verbindung zwischen den Widerständen I29 und 1 30 zu erhöhen und die
Entladegeschwindigkeit der Kondensatoren 21, 22 zu verringern, damit das Luft/Kraftstoff-Gemisch angereichert wird. Der Transistor 211 ist auch leitend, und zwar immer dann, wenn die Motortemperatur unter normal liegt,und er übersteuert die Abgasregelung durch ein Einschalten des Transistors 214, der das Signal von der Abgasregelung senkt.

Während eines Andrehens bei bereits heißem Motor werden die Transistoren 211 und 217 nicht eingeschaltet, obgleich es wünschenswert sein
kann, bei bestimmten Motoren, für eine gewisse Anreicherung während
des Heißandrehens zu sorgen. In diesem Fall werden die Werte der Komponenten nach Fig. 4 so gewählt, daß für einen Ausgang vom Transistor 217 während des Andrehens (7nd für die Dauer von etwa 10 Sekunden danach) gesorgt wird.

Während eines Leerlaufs des Motors wird der Ausgang des Komparators
116 negativ, so daß der Transistor 136 zum Leiten veranlaßt wird und die Stromstärken in den Transistoren 124 und 125 verringert werden
(um damit das Gemisch anzureichern). Wenn der Komparator 116 mit seinem Ausgang auf seinen positiven Wert zurückkehrt, verzögert der Kondensator147 eine Rückkehr zu einem normalen Luft/Kraftstoff-Verhältnis. Der negative Ausgang des Komparators 116 schaltet auch den Transistor 141 ein, um das Abgasregelungssignal zur Masse kurzzuschließen. Die Abgasregelung wird wiederhergestellt, sobald der Ausgang des Komparators 116 auf positiv zurückkehrt. Während Perioden, bei denen der Motor sehr stark belastet ist, erzeugt der Komparator 115 einen negativen Ausgang, und der Transistor 135 wird in einen leitenden Zustand geschaltet, um die Stromstärken in den Transistoren 124, 125 zu verringern, damit das dem Motor zugeleitete Gemisch angereichert wird,
und wiederum wird die Abgasregelung übersteuert, indem der Transisbr
141 eingeschaltet wird, um das Abgasregelungssignal zur Masse kurzzuschließen.

Die Kollektoren der Transistoren I24, 125 sind mit der Leitung E über

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die betreffenden Signalspeicherkondensatoren 21 und 22 verbunden. Die Torsohaltungen 18 und 19 nach Fig. 1 sind durch zwei Feldeffekttransistoren 153 bzw. 154 gebildet. Der Abfluß Jedes Feldeffekttransistors 153» 154 ist mit der !Emissionselektrode des Transistors I04 verbunden, und deren Tore sind über Dioden 155» 156 mi^ ä-^en Anschlüssen A und B des Generators 15 verbunden. Ein Widerstand 157» 158 verbindet den Abfluß jedes Feldeffekttransistors mit seinem Tor, und ein weiterer Widerstand 159» 160 verbindet die Quelle jedes Feldeffekttransistors mit dem zugehörigen Kondensator 21 oder 22.

Die beiden Komparatoren 30 und 3I sind mit ihren nicht invertierenden Eingangsanschlüssen mit den betreffenden Kondensatoren 21, 22 und mit ihren invertierenden Eingangsanschlüssen mitesinander und über einen Widerstand 161 mit der Verbindung zwischen zwei Widerständen 162, 163 verbunden, die in Seihe zwischen die Leitungen 105 und E geschaltet sind. Diese invertierenden Eingangsanschlüsse sind auch über eine Diode I64 mit dem Ausgangsanschluß des Komparators II7 verbunden, so daß dann, wenn der Ausgang des Komparators 117 positiv wird, die Ausgänge beider Komparatoren 30 und 3I negativ bleiben. Die Ausgangsverstärker 28 und 29 nach Fig. 1 sind durch Darlington-Transistoren I65, I66 gebildet, die vom betreffenden Komparator 30, 31 über Spannungsteiler 167» 168 angetrieben sind.

Der in Fig. 3 gezeigte Impulsgenerator 15 weist eine Steh Ischeibe 3301 auf, die vom Motor angetrieben wird und ein 90 -Fenster 301a hat, das in ihre Peripherie eingeschnitten ist. Dieser Scheibe sind zwei Magneten 302, 303 zugeordnet, von denen jedem ein Hall-Effekt-Schalter 304» 305 in bekannter, handelsüblicher Form zugeordnet ist. Die sea? Schalter 304» 30 5 sind jeweils zwischen die Leitungen E und I06 geschaltet, und jeder ist derart, daß dann, wenn sein Magnet mit dem Fenster 301a fluchtet, der Ausgang des Schalters die Spannung der Leitung I06 hat und ansonsten der Ausgang die Spannung der Leitung E hat.

Die Ausgangsanschlüsse der beiden Schalter 304» 305 sind durch zwei Widerstände 306, 307 mit der Leitung E und mit den Kathoden zweier Dio-

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den 308, 309 verbunden, deren Anoden zusammengeschaltet und über einen Widerstand 301 mit der Steuerelektrode eines n-p-n-Transistors 311 verbunden sind. Die Steuerelektrode des Transistors 311 ist mit der Leitung B über einen Widerstand 312 und mit der Leitung 1O6 über einen Kondensator 313 verbunden. Die Emissionselektrode des Trasnistors 311 ist mit der Leitung 106 über einen Widerstand 314 verbunden, und dessen Kollektor ist über einen Widerstand 315 mit der Leitung E verbunden. Ein zweiter n-p-n-Transistor 316 ist mit seiner Emissionselektrode mit der Emissionselektrode des Transistors 311 imd mit seiner Steuerelektrode mit der Verbindung zwischen zwei Widerständen 3I7» 318 verbunden, die in Reihe zwischen den Kollektor des Transistors 311 und die Leitung I06 geschaltet sind. Die beiden Transistoren 5II und 3I6 und deren zugehörige Bauteile bilden eine Schmitt-Triggerschaltung, in der der Transistor 311 normalerweise eingeschaltet ist, jedoch abgeschaltet wird, um den Transistor 3I6 schnell einzuschalten, wenn einer der Hall-Effekt-Schalter negativ wird.

Der Kollektor des Transistors 317 ist mit der Verbindung zwischen zwei Widerständen 3I9» 320 verbunden, die in Reihe zwischen die Leitungen 105 und E geschaltet· sind. Diese Verbindung ist mit der Steuerelektrode eines n-p-n-Transistors 321 verbunden, dessen Emissionselektrode an der Leitung E an Masse angelegt ist und dessen Kollektor mit der Leitung 105 über einen Regelwiderstand 322 und einen Widerstand 323 in Reihe verbunden ist. Der Transistor 32iweird normalerweise so vorgespannt, daß er leitet, aber er wird abgeschaltet, wenn der Transistor 3II abgeschaltet wird. Das bewirkt ein scharfes Positivwerden der Spannung am Kollektor des Transistors 321, wenn der Transistor 3II abgeschaltet wird.

Die Verbindung zwischen den Widerständen 322, 323 ist über einen Kondensator 324 mit dem nicht invertierenden Eingangsanschluß eines Funktionsverstärker-Spannungskomparators 325 verbunden, und dieser nicht invertierende Eingangsanschluß ist auch über einen Widerstand 326 und einen Regelwiderstand 327 in Reihe mit der Masseleitung E verbunden. Der invertierende Eingangsanschluß des Komparators 3²5 ist mit der

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Verbindung zwischen zwei Seihen wider ständen 329» 550 verbunden, die einen Pluspol 551 der Batterie mit der Minusleitung I06 verbinden. Der invertierende lingangsanschluß ist außerdem mit der Kathode einer Diode 332 verbunden, deren Anode mit der Leitung E verbunden ist und zu der ein Kondensator 333 parallelgeschaltet ist. Die Diode 332 begrenzt das Maß, um das die Spannung am invertierenden Eingangsanschluß unter die an der Leitung E abfallen kann. Das auf den nicht invertierenden Eingangsanschluß niedergeschlagene Signal hat eine scharf steigende Planke, der eine exponential fallende hintere Flanke unmittelbar nachfolgt, so daß die Zeitdauer, während der ein positiver Ausgang vom Komparator 325 für jedes Abschalten des Transistors 311 erscheint, von der Batteriespannung abhängt und sich mit dieser ändert.

Der Ausgangsanschluß des Komparators 325 ist mit der Leitung 1O6 über zwei Reihenwiderstände 334» 335 verbunden, und die Verbindung zwischen diesen Widerständen 334» 335 ist über einen Kondensator 336 mit der Steuerelektrode eines n-p-n-Transistors 337 verbunden, der durch einen Widerstand 338 in den eingeschalteten Zustand vorgespannt ist, der mit der Leitung 105 verbunden ist. Die Emissionselektrode des Transistors 337 ist mit der Leitung 1O6 verbunden, und dessen Kollektor ist über einen Widerstand mit der Leitung 105 und durch zwei Widerstände 340» 341 in Eeihe mit der Leitung I06 verbunden. Die Verbindung zwischen den Widerständen 340, 34I ist mit der Leitung I06 durch einen Kondensator 342 verbunden, und außerdem mit der Steuerelektrode eines n-p-n-Transistors, dessen Emissionselektrode mit der Leitnng 106 verbunden ist und dessen Kollektor den Ausgang D " bildet.

Ein weiteres Paar Heihenwiderstände 344» 345 verbindet den Ausgangsanschluß des Komparators 325 mi* der Leitung I06 und der Steuerelektrode eines n-p-n-Transistors 346» dessen Emissionselektrode mit der Leitung verbunden ist und dessen Kollektor den Ausgang C bildet. Die Ausgänge A und B sind durch zwei Transistoren 347 und 348 gebildet, deren Emissionselektroden mit der Leitung 1O6 und deren Kollektoren durch Widerstände 349 bzw. 350 mit dem Ausgangsanschluß des Komparators 3²5 verbunden sind. Die Steuerelektroden der beiden Transistoren 347» 348 sind mit der Leitung IO6 durch betreffende Widerstände 351» 352 und mit den

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Kathoden der Dioden 308, 309 durch, betreffende Widerstände 353, 354 verbunden. Die !Transistoren 351» 352 sind normalerweise eingeschaltet, sehalten sich aber jeweils aus, wenn der Ausgang vom zugehörigen Schalter 304» 305 negativ wird. Zur gleichen Zeit wird (etwa ) der Ausgang vom Komparator 3²5 positiv, so daß der Ausgang A oder B für die Dauer des positiven Impulses vom Komparator 325 positiv wird.

Die Arbeitsweise der vollen Schaltung wird unter Bezugnahme auf die vorstehende allgemeine Erläuterung der Erfindung und der Beschreibung der Fig. 1 der Zeichnungen klar.

Ansprüche

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Claims

Ansprüche

, IyElektronische Kraftstoffeinspritzregelung für einen Brennkraftmotor, gekennzeichnet durch Mittel zum wiederholten Erzeugen eines Spannungssignals, das zum Kraftstoffbedarf des Motors in Beziehung steht, Tormittel zum periodischen Transferieren des Spannungssignals an Signalspeichermittel, auf mindestens eine Motorbetriebsgröße ansprechende Mittel zum Entladen der SignalSpeichermittel mit einer Rate, die von der Motorbetriebsgröße abhängt, und Mittel zum Ansprechen auf die Zeitdauer, die die SignalSpeichermittel zum Entladen benötigen, derart, daß die eingespritzte Kraftstoffmenge geregelt wird.
2. Regelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalspeichermittel ein Kondensator sind und daß die Entlademittel eine geregelte Stromquelle sind, die mit dem Kondensator verbunden ist.
3. Regelung nach Anspruch 2, dadurchgekennzeiohnet, daß die Tormittel ein Halbleiterschalter sind.
4· Regelung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterschalter ein Feldeffekttransistor ist.
5. Regelung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die geregelte Stromquelle einen Transistor aufweist, dessen Steuerelektrode und Emissionselektrode an den Kondensator angeschlossen sind und dessen Emissionselektrode über eine ¥iderstandsketete an eine Stromleitung mit festerSpannung angeschlossen ist, wobei die auf mindestens eine Motorbetriebsgröße ansprechenden Mittel mit einem Punkt in der Widerstandskette verbunden sind, derart, daß die Spannung an diesem Punkt geänder twird.
6. Regelung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die auf die mindestens eine Motorbetriebsgröße ansprechenden Mittel eine Kaltstartschaltung sind, die auf die Motortemperatür anspricht und mit einem Mo to ranlaß sys tem so verbunden ist, daß »für eine Anreicherung

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während des Kaltstartens gesorgt wird.
7. Regelung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltstartschaltung einen Kaltstartkondensator, der so geschaltet ist, daß er geladen wird, wenn das Motoranlaßsystem eingeschaltet wird, und einen Transistor afweist, der den Stromfluß zu dem genannten Punkt in der Widerstandskette entsprechend der Ladung am Kondensator regelt.
8. Regelung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltstartschaltunig ferner eine Vorspannschaltung für den Traensistor mit einem Thermistor aufweist, der auf die Motortemperatür anspricht, derart, daß der vom Transistor durchgelassene Strom auch von der Motortemperatur abhängt.
9· Regelung nach einem der Ansprüche 1 Ms 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlademittel Mittel aufweist, die auf den Ausgang der Mittelzur Erzeugung des Spannungssignals ansprechen und so eingerichtet sind, daß die Entladerate entsprechend dem Spannungssignal geändert wird.
10. Regelung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Ausgang der Mittel zur Erzeugung des Spannungs signals ansprecehenden Mittel zwei Komparatoren aufweisen, die so eingerichtet sind, daß sie über bzw. unter zwei Sollwerten des Spannungssignals wirken, um den Entladestrom zu verringern und damit die eingespritzte Kraftstoffmenge zu erhöhen.
11. Regelung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erzeugung des Spannungssignals einen Luftmassendurchflußsensor in einer Luftansaugsammelleitung des Motors und einen dem Sensor zugeordneten Meßkreis zur Lieferung eines Massendurchfluß-Spannungssignals, das sich mit der Massendurchflußrate ändert, mit der Luft in den Motor angesaugt wird, einen mit dem Meßkreis, verbundenen Integrator zur Lieferung des Spannungssignals in Beziehung zum Kraftstoffbedarf des Motors und einen Rückstellkreis aufweisen, der ■ zum periodischen Zurückstellen des Integrators synchron mit dem Betrieb

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des Motors eingerichtet ist.
12. Elektronische Kraftstoffeinspritzregelung für einen Brennkraftmotor, gekennzeichnet durch die Kombination evon Massendurehflußmeßmitteln, die dem Motor zugeordnet sind und ein elektrisches Signal liefern, das von der Massendurchflußrate von Luft in den Motor abhängig ist, eines mit den Meßmitteln verbundenen elektronischen Integrators zum Integrieren des elektrischen Signals, eines Signalspeicherkondensators, Tormitteln zur Verbindung des Signalspeieherkondeneators mit dem Integrator, vom Motor betriebenen Impulsgeneratormitteln, die mit den Tormitteln und mit dem Integrator verbunden sind, derart, daß periodisch synchron mit dem Betrieb des Motors die Tormittel geöffnet werden und damit ein Laden des Signalspeicherkondensators mit der Ausgangsspannung des Integrators ermöglicht wird und unmittelbar danach der Integrator zurückgestellt wird, einer geregelten Stromquelle, die zum Laden des Kondensators angeschlossen ist, auf eine Motorbetriebsgröße ansprechenden Mitteln, die mit der geregelten Stromquelle verbunden sind und die Entladerate des Kondensators entsprechend der Motorbetriebsgröße steuern, mit dem Kondensator verbundenen Komparatomitteln zum Vergleichen der Spannung an diesem mit einer Bezugsspannung und einem vom Komparator angetriebenen Injektor-Leistungsverstärker, der das Öffnen eines zugehörigen Kraftstoffinjektors bewirkt und das Einströmen von Kraftstoff in den Motor gestattet, wenn die Spannung am Kondensator die Bezugs spannung überschreitet.
13· Regelung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator mit einer Batterie verbunden ist, die auch Leistung für den Injektor liefert, wobei der Impulsgenerator torbetreibende Impulse mit einer Dauer liefert, die entsprechend der Batterie spannung veränderlich sind, derart, daß ein Ausgleich für Änderungen in der Öffnungszeit des Injektors als IOlge von Änderungen in der Batteriespannung entsteht.
14. Regelung nach Anspruch 12 oder I3, gekennzeichnet durch auf den Integratorausgang ansprechende Mittel zur Verringerung der Entladerate des Kondensators dann, wenn der Spitzenausgang des

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Integrators einen ersten Sollwert überschreitet oder unter einen zweiten niedrigeren Sollwert abfällt.
15. Regelung nach Anspruch I4, dadurch gekennzeichne t , daß die Übersteuerungsmittel einen weiteren Kondensator aufweisen, der mit dem Ausgang des Integrators durch eine Diode verbunden ist, derart, daß der weitere Kondensator laden kann, wenn der Integratorausgang die Spannung am weiteren Kondensator überschreitet, ferner Entlademittel für den weiteren Kondensator und weitere Komparatormittel, die mit dem weiteren Kondensator verbunden sind und die Spannung an diesem mit Spannungen vergleichen, die dem ersten und dem zweiten Sollwert entsprechen.
16. Hegelung nach Ansprach 15» dadurch gekennzeichn e t , daß die Entlademittel einen Teil eines Impulsgenerators bilden und einen Transistor aufweisen, dessen Kollektor-Emissionselektrodenweg in Reihe mit einem Widerstand zum Kondensator parallelgeschaltet ist, wobei das Leiten des Transistors ein Fallen der Kondensatorspannung im Bedarfsfall auf die vorhandene Ausgangsspanung des Integrators ermöglicht.
17· Regelung nach Anspruch I5, dadurch gekennzeichnet, daß die geregelte Stromquelle einen Transistor, dessen Steuerelektroden-Kollektorweg »zum Signalspeicherknndensator parallelgeschaltet ist, eine Widerstandskette zur Verbindung Ader Emisgionselektrode des Transistors mit einer Stromleitung fester Spannung und Mittel zum Anlegen eines Abgasrückkopplungssignals über einen weiteren Transistor an einen Punkt in der Widerstandskette aufweist, wobei die weiteren Komparatormittel mit dem weiteren Transistor zur Übersteuerung der Abgasrückkopplung verbunden sind.
18. Regelung nach Anspruch I7» dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Komparatormittel einen ersten und einen zweiten Spannungskomparator, die beide einen positiven Ausgang erzeugen, wenn die Spannung an dem weiteren Kondensator zwischen dem ersten und

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zweiten Sollwert liegt, und negative Spannungen erzeugen, wenn die Spannung an dem weiteren Kondensator über dem ersten Sollwert bzw. unter dem zweiten Sollwert liegen, erste und zweite zusätzliche Transistoren, deren Steuerelektroden mit den Ausgängen des ersten bzw. zweiten Spannungskomparators verbunden sind, wobei die Emissionselektrodender zusätzlichen Transistoren mit der Steuerelektrode des erstgenannten Transistors verbunden sind, und erste und zweite Regelwiderstände, die mit den Ausgängen des ersten bzw. zweiten Spannungskomparators verbunden sind, wobei die Emissionselektroden der zusätzlichen Transistoren mit der Steuerelektrode des erstgenannten Transistors verbunden sind, ferner erste und zweite Regelwiderstände die EdLektorendes ersten and des zweiten zusätzlichen Transistors mit einem anderen Punkt in der Widerstandskette verbinden, und Dioden die ersten und zweiten Komparatorausgänge mit der Steuerelektrode des weiteren Transistors verbinden, derart, daß bei einem ETegativwerden des Ausgangs eines der Spannungskomparatoren die Stromquelle einen Strom abgibt, der von dem zugehörigen Regelwiderstand bestimmt wird.
19· Regelung nach Anspruch 15» 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Komparatorntftttel einen zusätzlichen Spannungskomparator aufweisen, der mit dem weiteren Kondensator verbunden ist und zum Yegrgleichen der Spannung an dem weiteren Kondensator mit einem dritten und noch niedrigeren Sollwert eingerichtet ist, wobei der zusätzliche Spannungskomparator mit den erstgenannten Komparatormitteln zur Erhöhung der Bezugsspannung verbunden ist, derart, daß der erstgenannte Komparator an der Eerzeugung eines Injektoröffnungsausgangs gehindert wird, wenn die Spannung am weiteren Kondensator unter dem dritten Sollwert liegt.
20. Regelung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die auf eine Motorbetriebsgröße ansprechenden Mittel Mittel, die normalerweise den Strom bestimmen, der von der geregelten Stromquelle abgeht, und eine Kaltstart schaltung zum Übersteuern der normal bestimmenden Mittel mit Mitteln, die in das Motoranlaßsystem eingeschaltet sind, und mit Mitteln aufweisen, die auf die Mo tor temperatur ansprechen und so zusammenwirken, daß der normale Strom, der von der geregelten Stromquelle abgeht, miindestens für die Bauer des Andrehens des Motors verringert wird.

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